JP2006002540A - 建設機械用キャブ - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の転倒時等にキャブ内の後部空間が変形するのを抑え、内部のオペレータを十分な剛性をもって守ることができるようにする。
【解決手段】 キャブフレーム１２の天井側に位置する左，右の上部ピラー２７，２８を、左，右の前部ピラー２２，２３の上端側から後方に向けて延設される左，右の上延部材２９，３０と、上延部材２９，３０の後端側を左，右の後部ピラー２４，２５の上端側に連結する左，右の連結部材３１，３２とによって構成する。そして、左，右の連結部材３１，３２は、鋳造または鍛造手段により中実な梁部材として形成する。また、連結部材３１，３２間には、前，後方向に離間して左，右方向に延び両端側が連結部材３１，３２に溶接により接合される横梁部材３３，３４を設ける。
【選択図】 図５

Description

本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン等の運転室を形成するために好適に用いられる建設機械用キャブに関する。

一般に、油圧ショベル等の建設機械は、下部走行体上に旋回可能に搭載した上部旋回体にキャブを設け、このキャブによってオペレータ等が乗降する運転室を画成する構成としている。

この種の従来技術による建設機械用キャブは、上面部、前面部、後面部および左，右の側面部により略四角形の箱形状に形成されている。そして、例えば左，右の側面部等は、例えば薄い鋼板からなる内側パネルと外側パネルとを互いに重合わせるように接合し、内部に中空のピラー部となる空間部を形成する構成としている（例えば、特許文献１参照）。

また、他の従来技術として、前，後方向および左，右方向に延びる複数のパイプ材を、鋳物製の継手等を用いて互いに連結することにより、骨組構造をなした建設機械用キャブを組立てる構成としたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。

そして、この場合の建設機械用キャブは、左，右の前部ピラー、左，右の後部ピラーおよび左，右の上部ピラー等を、それぞれ鋼製の金属パイプ材により形成し、これらの前部ピラーと上部ピラーとの間を鋳物製の継手で連結すると共に、後部ピラーと上部ピラーとの間も鋳物製の継手を用いて連結する構成としているものである。

特開２００１−１８２０９８号公報 特開２０００−１９８４６９号公報

ところで、上述した従来技術（特許文献１）では、薄い鋼板からなる内側パネル、外側パネル等を用いてキャブを形成しているため、建設機械用キャブとしての意匠性、成形加工性等を高めることができるという利点がある。しかし、この場合の内側パネル、外側パネルは薄い鋼板で形成されるために、キャブとしての強度を確保することが難しいという問題がある。

また、上記従来技術の場合、前記内側パネルと外側パネルとを互いに重合わせるように接合して内部に中空のピラー部となる空間部を形成し、この空間部内に補強板等を設けることにより、キャブとしての強度を高める等の対策も採られている。

しかし、内部に補強板を設けるためには、中空のピラー部となる空間部を大きく形成する必要が生じる。そして、キャブの外径寸法を規格寸法の範囲内に収めようとすると、前記ピラー部（空間部）は、キャブの内側に張出すようになるので、これによってキャブ内の居住空間が狭められてしまい、建設機械用キャブとして十分な居住性、操作安定性等を確保するのが難しくなるという問題がある。

一方、特許文献２による従来技術は、左，右の前部ピラー、左，右の後部ピラーおよび左，右の上部ピラー等からなる複数のパイプ材を、それぞれ継手を用いて互いに連結することにより、骨組構造をなした建設機械用キャブを組立てる構成としている。

しかし、この場合は、継手を用いて複数のパイプ材を互いに連結することにより、骨組構造をなすキャブを組立てる構成としているだけであるため、例えば車両の転倒時等に大きな外力が付加されると、キャブが破損される虞れがあり、キャブ内のオペレータを守るための保安対策を、必ずしも十分には施していないという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、例えば車両の転倒時等にキャブ内の後部空間が変形するのを抑え、内部のオペレータを十分な剛性をもって守ることができるようにした建設機械用キャブを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、外部からの衝撃荷重に対する十分な強度、剛性を確保できる上に、キャブ内の居住性、操作安定性等を向上することができるようにした建設機械用キャブを提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明は、略四角形の枠体として形成される下側のベース枠体と、該ベース枠体の前端側から左，右方向に離間して上向きに立設される左，右の前部ピラーと、前記ベース枠体の後端側から左，右方向に離間して上向きに立設される左，右の後部ピラーと、該各後部ピラーの上端側を前記各前部ピラーの上端側に連結するため左，右方向に離間して前，後方向に延びる左，右の上部ピラーとを備えた建設機械用キャブに適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記左，右の上部ピラーを、前記各前部ピラーの上端側から後方に向けて延設される左，右の上延部材と、鋳造または鍛造手段を用いて中実な梁部材として形成され該各上延部材の後端側を前記各後部ピラーの上端側に連結する左，右の連結部材とにより構成し、該左，右の連結部材間には、前，後方向に離間して左，右方向に延び両端側が該左，右の連結部材に溶接により接合される複数の横梁部材を設ける構成したことにある。

また、請求項２の発明によると、前記横梁部材は、中空構造をなすパイプ材を用いて形成する構成としている。また、請求項３の発明によると、前記左，右の連結部材には、前記横梁部材の両端側が嵌合する嵌合部を形成する構成としている。

一方、請求項４の発明によると、前記前部ピラーと後部ピラーとの間には、前記ベース枠体の左，右方向の少なくとも一方側に位置して上向きに立設された中間ピラーを設け、該中間ピラーの上端側は、前記連結部材に溶接により接合する構成としている。

また、請求項５の発明によると、前記連結部材の下面には、下向きに突出し前記中間ピラーの上端側に嵌合する嵌合凸部を形成する構成としている。

また、請求項６の発明によると、前記前部ピラーと後部ピラーとの間には、前記ベース枠体の左，右方向の少なくとも一方側に位置して上向きに立設された中間ピラーを設け、該中間ピラーの上端側は、前記上延部材に溶接により接合する構成としている。

また、請求項７の発明によると、前記中間ピラーの上端と前記上延部材との間には、溶接により両者に接合される継手部材を設ける構成としている。

さらに、請求項８の発明によると、前記左，右の前部ピラーと前記左，右の上延部材とは、それぞれ中空構造をなすパイプ材を用いて形成する構成としている。

上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、キャブの天井（ルーフ）側に位置する左，右の上部ピラーを、左，右の前部ピラーの上端側から後方に向けて延設される左，右の上延部材と、該各上延部材の後端側を左，右の後部ピラーの上端側に連結する左，右の連結部材とにより構成しているので、上延部材の後端側と後部ピラーの上端側との間を連結部材により強固に連結することができる。そして、この連結部材は、鋳造または鍛造手段により中実な梁部材として形成されるので、その横断面積を小さくしても十分な強度を確保することができる。また、左，右の連結部材間には、前，後方向に離間して左，右方向に延び両端側が該左，右の連結部材に溶接により接合される複数の横梁部材を設ける構成としているので、これらの横梁部材を用いて左，右の連結部材間（キャブの上部後方）の剛性を高め、十分な強度を確保することができる。

従って、運転席に座ったオペレータの頭部側周囲に位置するキャブ内の上部後方空間が、例えば車両の転倒時等に発生する外部からの衝撃荷重で変形したりするのを抑えることができ、キャブ内のオペレータを十分な剛性をもって守ることができる。また、ベース枠体、前部ピラー、後部ピラー、上部ピラーおよび横梁部材等から骨組構造をなして組立てられるキャブは、外部からの衝撃荷重等に対して十分な強度、剛性を確保できる上に、キャブ内に広い空間を形成することができ、キャブ内の居住性、操作安定性等を高めることができる。

また、請求項２に記載の発明は、横梁部材を中空構造のパイプ材により形成する構成としているので、例えばパイプ材の引抜き加工等を用いて横梁部材を容易に形成することができ、横梁部材を軽量化できると共に、十分な強度を確保することができる。

また、請求項３に記載の発明によると、左，右の連結部材には、横梁部材の両端側が嵌合する嵌合部を形成する構成としているので、横梁部材の両端側を左，右の連結部材に嵌合させた状態で、両者の嵌合部に溶接作業を施すことができ、連結部材と横梁部材との接合強度を確実に高めることができる。

一方、請求項４に記載の発明によると、前部ピラーと後部ピラーとの間には、ベース枠体の左，右方向の少なくとも一方側から上向きに立設された中間ピラーを設ける構成としているので、この中間ピラーの上端側を連結部材に溶接手段で接合することにより、連結部材の端部を中間ピラーで下側から支えるようにして連結部材の強度、剛性を高めることができる。そして、この中間ピラーには、オペレータがキャブ内に乗降するためのドアを取付けることができ、ドアを開，閉する上での十分な支持強度を中間ピラーに与えることができる。

また、請求項５に記載の発明によると、連結部材の下面には、下向きに突出し中間ピラーの上端側に嵌合する嵌合凸部を形成する構成としているので、連結部材の嵌合凸部を中間ピラーの上端側に嵌合させた状態で、両者の嵌合部に溶接作業等を施すことができ、中間ピラーと連結部材との接合強度を一層高めることができる。

また、請求項６に記載の発明は、前部ピラーと後部ピラーとの間に設ける中間ピラーの上端側を上延部材に溶接により接合する構成としているので、この場合には上延部材を中間ピラーで下側から支えるようにして上延部材の強度、剛性等を高めることができると共に、この上延部材を通じて連結部材の曲げ剛性等を向上することができる。

また、請求項７に記載の発明は、中間ピラーの上端と上延部材との間に継手部材を設ける構成としているので、溶接による中間ピラーと上延部材との接合強度を、継手部材を用いることによって向上でき、溶接面積も広げることができる。また、中間ピラーの上端と上延部材との間に特別な嵌合部等を設ける必要がなく、上延部材の構造を簡素化し、製作、加工時の作業性を向上することができる。

また、請求項８に記載の発明は、左，右の前部ピラーと左，右の上延部材とを、それぞれ中空構造をなすパイプ材を用いて形成する構成としているので、これらの前部ピラーと上延部材とを中空パイプにより軽量化して形成でき、前部ピラーの上端側には上延部材の前端側を、例えば溶接等により接合して設けることができる。また、上延部材は前部ピラーの上端側に、例えばパイプ材の引抜き加工等を用いて一体成形することもでき、前部ピラーおよび上延部材の軽量化、強度アップを図ることができる。

以下、本発明の実施の形態による建設機械用キャブを油圧ショベルに適用した場合を例に挙げて添付図面に従って詳細に説明する。

ここで、図１ないし図１０は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は建設機械としての油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回輪３を用いて旋回可能に搭載された上部旋回体４と、後述の作業装置８とにより大略構成されている。

また、上部旋回体４は、旋回フレーム５と、車両の後方からみて旋回フレーム５の前部左側に搭載された後述のキャブ１１と、該キャブ１１の後側等に位置して旋回フレーム５上に設けられた外装カバー６と、旋回フレーム５の後端部に取付けられたカウンタウエイト７とによって大略構成されている。

８は上部旋回体４の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置で、該作業装置８は、例えば先端側のバケット８Ａ等を用いて土砂等の掘削作業を行うものである。また、下部走行体２の前側には、排土板９が上，下に回動可能に設けられている。そして、この排土板９は、土砂等の排土作業、地均し作業等を行うときに用いられる。また、排土板９は、油圧ショベル１（車両）の姿勢を安定させるアウトリガーとしても使用されるものである。

１１は旋回フレーム５の前部左側に搭載されたキャブで、該キャブ１１は、オペレータが乗降する運転室を画成し、その内部には運転席、操作レバー（いずれも図示せず）等が配設されている。そして、キャブ１１は、図２ないし図５に示す如く、後述のキャブフレーム１２、上面パネル３６、後面パネル３８、左，右の側面パネル３９，４０およびドア４１等によって構成されるものである。

１２はキャブ１１の骨組構造をなすキャブフレームで、該キャブフレーム１２は、図３ないし図５に示すように、後述のベース枠体１３、前部ピラー２２，２３、後部ピラー２４，２５、中間ピラー２６、上部ピラー２７，２８（上延部材２９，３０、連結部材３１，３２）および横梁部材３３，３４等により構成されている。

１３はキャブフレーム１２の下側部分を構成するベース枠体で、該ベース枠体１３は、図４、図５に示すように左，右に離間した前側のコーナ部に配置される左，右の前側取付ベース１４，１５と、後側のコーナ部に配置される後側取付ベース１６，１７と、左，右の接続フレーム１８，１９および前，後の接続フレーム２０，２１とにより構成されている。

ここで、左，右の接続フレーム１８，１９のうち左側に位置する接続フレーム１８は、前，後方向の両端が取付ベース１４，１６に溶接手段等を用いて接合される板状のフレーム材１８Ａと、後述の中間ピラー２６と取付ベース１６との間に溶接により接合される角筒状の補強材１８Ｂとにより構成される。そして、この補強材１８Ｂは、図５に示すようにフレーム材１８Ａの上面側に接合され、接続フレーム１８と中間ピラー２６との接合強度を高めるものである。

一方、左，右の接続フレーム１８，１９のうち右側の接続フレーム１９は、角筒状のパイプ材等からなり、その前，後方向の両端が取付ベース１５，１７に溶接手段等を用いて接合される。また、前側の接続フレーム２０は、左，右方向の両端が取付ベース１４，１５に接合され、後側の接続フレーム２１は、左，右方向の両端が取付ベース１６，１７に接合されるものである。

このようにベース枠体１３は、その四隅側に位置する取付ベース１４〜１７を用いて接続フレーム１８〜２１の端部を互いに連結することにより、図３、図５に示す如く略四角形の枠体として形成されるものである。そして、ベース枠体１３の取付ベース１４〜１７は、図１に示す旋回フレーム５上に防振マウント（図示せず）等を介して取付けられ、キャブ１１に振動減衰作用を与えるものである。

２２，２３はキャブフレーム１２の前部に配置される左，右の前部ピラーで、この前部ピラー２２，２３は、図３に示す如くベース枠体１３の前端側から左，右方向に離間して上向きに立設されている。そして、前部ピラー２２，２３の下端側は、図４、図５に示すようにベース枠体１３の取付ベース１４，１５に当接または嵌合され、この状態で溶接手段を用いて取付ベース１４，１５に固着されるものである。

ここで、前部ピラー２２，２３は、例えば鉄鋼材料等からなる金属パイプ材を引抜き加工することにより成形され、その上端側は後述の上延部材２９、３０と一体または別体に形成されるものである。そして、前部ピラー２２，２３は、上延部材２９、３０とほぼ同様な横断面形状（例えば、図９に示す略Ｌ字状の異形な中空構造）を有している。

２４，２５はキャブフレーム１２の後部に配置される左，右の後部ピラーで、この後部ピラー２４，２５は、図３に示すようにベース枠体１３の後端側から左，右方向に離間して上向きに立設されている。そして、後部ピラー２４，２５の下端側は、図４、図５に示すようにベース枠体１３の取付ベース１６，１７に当接または嵌合され、この状態で溶接手段を用いて取付ベース１６，１７に固着されるものである。

ここで、後部ピラー２４，２５は、例えば鉄鋼材料等からなる金属パイプ材を引抜き加工することにより形成され、その横断面形状は、図７に示すように中空な凸形状となっている。そして、後部ピラー２４，２５の上端側には、後述の連結部材３１，３２が凹凸嵌合および溶接手段等を用いて固着されるものである。

２６は前部ピラー２２と後部ピラー２４との間に配設される中間ピラーで、該中間ピラー２６は、図４、図５に示す如く下端側がベース枠体１３の接続フレーム１８に固着され、上端側が後述の連結部材３１に固着されるものである。即ち、中間ピラー２６は、前部ピラー２２と後部ピラー２４との間に位置して接続フレーム１８の長さ方向中間部から上向きに立設されている。

また、中間ピラー２６も、例えば鉄鋼材料等からなる金属パイプ材を引抜き加工することにより形成され、その横断面形状は、図８に示す如く略四角形の中空構造となっている。そして、中間ピラー２６には、後述のドア４１が側面パネル３９等を介して取付けられるものである。

２７，２８は前部ピラー２２，２３の上端側と後部ピラー２４，２５の上端側との間に設けられる左，右の上部ピラーで、該上部ピラー２７，２８は、図３ないし図６に示すように前部ピラー２２，２３の上端側から後方に向けて延設された左，右の上延部材２９，３０と、後述の連結部材３１，３２とにより構成されている。この場合、上延部材２９，３０は、前部ピラー２２，２３の上端側に一体または別体で形成される。

ここで、上延部材２９，３０を前部ピラー２２，２３と一体に形成する場合には、例えば金属パイプ材を引抜き加工することにより上延部材２９，３０を前部ピラー２２，２３と一体に成形することができる。そして、上延部材２９，３０の横断面形状は、図９に示す如く略Ｌ字状の異形な中空構造（例えば、鳥の嘴形状をなす中空構造）に形成されている。また、上延部材２９，３０の後端側は、後述の連結部材３１，３２に突合わせ溶接等の手段を用いて接合されるものである。

３１，３２は上部ピラー２７，２８の一部を構成する左，右の連結部材で、該連結部材３１，３２は、例えば鋳造または鍛造等の手段を用いて図６に示す如く中実な梁部材として形成され、その横断面形状は、図１０に示す如く略Ｌ字状をなす異形な形状（例えば、鳥の嘴形状）となっている。

ここで、連結部材３１，３２を鋳造手段により成形する場合には、例えば加熱溶融状態の鋳鋼材料を予め用意して成形型内に注入し、図６に示すように中実な梁部材として成形する。また、連結部材３１，３２を鍛造により成形する場合には、例えば型鍛造等の手段を用いて加圧成形することにより形成すればよいものである。

この場合、左側に位置する連結部材３１の前，後両端側には、下向きに突出する嵌合凸部３１Ａ，３１Ｂが一体形成され、この嵌合凸部３１Ａ，３１Ｂには、後部ピラー２４，中間ピラー２６の上端側が嵌合した状態で溶接により接合される。また、右側の連結部材３２にも、同様に嵌合凸部３２Ａ，３２Ｂが一体形成され、後側の嵌合凸部３２Ａには、後部ピラー２５の上端側が嵌合した状態で溶接により接合されるものである。

また、連結部材３１，３２の左，右方向で互いに対向する面側には、嵌合凸部３１Ａ，３２Ａの上側となる位置に配置された後側突起３１Ｃ，３２Ｃと、連結部材３１，３２の長さ方向中間部に配置された中間突起３１Ｄ，３２Ｄとが一体形成され、これらの後側突起３１Ｃ，３２Ｃと中間突起３１Ｄ，３２Ｄは、後述の横梁部材３３，３４に対する嵌合部を構成するものである。

３３，３４は左，右の連結部材３１，３２間に設けられる横梁部材で、該横梁部材３３，３４は、図６に示すように中空構造をなす断面四角形のパイプ材を用いて形成され、その両端側は連結部材３１，３２の後側突起３１Ｃ，３２Ｃと中間突起３１Ｄ，３２Ｄに嵌合されるものである。

そして、横梁部材３３，３４は、左，右の連結部材３１，３２間に溶接により固着され、これらの連結部材３１，３２を左，右方向で互いに接合して一体化する。また、横梁部材３３，３４は、図６に示すように左，右の連結部材３１，３２の間で前，後に離間して配設され、これらの連結部材３１，３２と共に略四角形の補強枠部３５を形成するものである。

３６はキャブフレーム１２の上面側を覆う上面パネルで、この上面パネル３６は、図３ないし図５に示すように薄い金属板をプレス加工することにより形成され、その左，右両側は、上部ピラー２７，２８（上延部材２９，３０、連結部材３１，３２）に溶接手段等を用いて接合されている。

また、上面パネル３６の前端部は、図３に示すように前部ピラー２２，２３の上部側に沿って円弧状に延びる縁取部３６Ａとなっている。そして、キャブ１１内の運転席に座ったオペレータの前方視界は、この縁取部３６Ａの位置まで上方に広げられるものである。

３７は上面パネル３６の後端側に設けられるコーナパネルで、該コーナパネル３７は、連結部材３１，３２の後端側で後部ピラー２４，２５、横梁部材３３の溶接部位等を外側から覆い、キャブフレーム１２の上側後部の美観（デザイン性）等を向上させるものである。

３８はキャブフレーム１２の後面側を覆う後面パネルで、該後面パネル３８も薄い金属板等をプレス加工することにより形成され、その左，右両側は、後部ピラー２４，２５に溶接等で接合されている。また、後面パネル３８の下端側は、ベース枠体１３の接続フレーム２１に接合されるものである。

３９はキャブフレーム１２の後部ピラー２４と中間ピラー２６との間に設けられる左側の側面パネルで、該側面パネル３９は、後述するドア４１の後側に位置してキャブフレーム１２の左側面を覆うものである。そして、側面パネル３９の前端側には、中間ピラー２６に沿って上，下方向に延びる段差部３９Ａが一体に形成され、該段差部３９Ａには、図２に示すドア４１が開閉可能に取付けられるものである。

４０はキャブフレーム１２の右側面を覆う右側の側面パネルで、該側面パネル４０は、図３ないし図５に示すように前部ピラー２３と後部ピラー２５との間に設けられ、その下端側は、ベース枠体１３の接続フレーム１９に接合されるものである。

４１はキャブ１１の一部を構成するドアで、該ドア４１は、図２に示すように左側の前部ピラー２２と側面パネル３９との間に設けられ、その後端側は図３に示す側面パネル３９の段差部３９Ａにヒンジ４２，４２（図２参照）を介して開閉可能に取り付けられている。

即ち、左側の前部ピラー２２と側面パネル３９との間には、図３に示すようにベース枠体１３の接続フレーム１８と上延部材２９との間に位置してキャブ１１の乗降口４３が形成され、図２に示すドア４１は、この乗降口４３を開，閉するものである。

４４は図３に示す如くキャブ１１内に形成される上部後方空間で、該上部後方空間４４は、キャブ１１内に設置される運転席の上方に位置し、例えば運転席に座ったオペレータの頭部側を、その周囲から取り囲むものである。そして、この上部後方空間４４は、例えば図２中に二点鎖線で示す空間部として表されるものである。

また、キャブ１１には、後面パネル３８、左，右の側面パネル３９，４０およびドア４１にそれぞれ窓ガラスが取付けられ、左，右の前部ピラー２２，２３間には、フロントガラス（図示せず）等が取付けられる。そして、このフロントガラスは、キャブ１１内のオペレータに広い前方視界を与えるものである。

本実施の形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

まず、キャブ１１内に乗込んだオペレータは運転席に座った状態で、例えば走行用レバーを傾転操作すると、下部走行体２により車両を前進，後退することができる。また、土砂等の掘削作業を行うときには、作業用レバーを傾転操作することにより、作業装置８を俯仰動させるように作動できると共に、上部旋回体４を旋回駆動することができる。

ところで、このような油圧ショベル１は、例えば不整地や傾斜地で掘削作業等を行うことが多く、場合によっては車両（油圧ショベル１）が転倒してキャブ１１に大きな外力が付加され、キャブ１１が破損される虞れもある。そして、このような場合に、キャブ１１内に乗込んだオペレータに対し十分な保安対策を施すことは、重要な課題となっているものである。

そこで、本実施の形態によれば、キャブ１１の天井側に位置する左，右の上部ピラー２７，２８を、左，右の前部ピラー２２，２３の上端側から後方に向けて延設される左，右の上延部材２９，３０と、該上延部材２９，３０の後端側を左，右の後部ピラー２４，２５の上端側に連結する左，右の連結部材３１，３２とにより構成している。

そして、左，右の連結部材３１，３２は、鋳造または鍛造手段により中実な梁部材として形成し、該連結部材３１，３２間には、前，後方向に離間して左，右方向に延び両端側が該連結部材３１，３２に溶接により接合される横梁部材３３，３４を設ける構成としている。

このため、キャブフレーム１２の上部後側部位には、左，右の連結部材３１，３２と横梁部材３３，３４とにより、図５、図６に示す如く略四角形の補強枠部３５を形成することができる。そして、横梁部材３３，３４を用いて左，右の連結部材３１，３２間の剛性を高めることができ、キャブフレーム１２の上部後側部位に十分な強度を確保することができる。

また、連結部材３１，３２を鋳造または鍛造手段により中実な梁部材として形成しているので、その横断面積を小さくしても十分な強度を確保することができる。そして、このような連結部材３１，３２を用いることにより、上延部材２９，３０の後端側と後部ピラー２４，２５の上端側との間を強固に連結することができる。

この結果、左，右の連結部材３１，３２と横梁部材３３，３４とにより、キャブ１１（キャブフレーム１２）の上部後側部位を、略四角形の補強枠部３５を有した頑丈な構造に形成することができ、例えば車両の転倒時等にキャブフレーム１２の上部後側部位が変形するのを抑えることができる。

即ち、キャブ１１内に乗込んだオペレータが運転席に座った状態では、キャブ１１内の上部後側となる位置（例えば、図２、図３中に示す上部後方空間４４）にオペレータの頭部側が配置される。このため、キャブ１１の上部後側部位を頑丈な構造に形成することにより、キャブ１１内の上部後方空間４４が、例えば車両転倒時の衝撃荷重等で変形したりするのを防止でき、キャブ１１内のオペレータを十分な剛性をもって守ることができる。

また、本実施の形態によるキャブ１１のキャブフレーム１２は、ベース枠体１３、前部ピラー２２，２３、後部ピラー２４，２５、上部ピラー２７，２８（上延部材２９，３０と連結部材３１，３２）および横梁部材３３，３４等から骨組構造をなして組立てられるので、外部からの衝撃荷重等に対して十分な強度、剛性を確保することができる。

そして、このような骨組構造をなすキャブフレーム１２を用いることにより、例えば薄い鋼板からなる内側パネル、外側パネル等を用いてキャブを形成する従来技術に比較して、キャブ１１内に広い空間を形成することができ、キャブ１１内の居住性、操作安定性等を高めることができる。

また、左，右の前部ピラー２２，２３を、中空構造をなすパイプ材を用いて上延部材２９，３０と一体または別体に形成し、その横断面形状は、図９に示す如く略Ｌ字状の異形な中空構造（例えば、鳥の嘴形状をなす中空構造）をなす構成としている。

このため、前部ピラー２２，２３と上延部材２９，３０とは、横断面が異形な中空構造をなすことにより、その曲げ剛性等を向上することができ、頑丈な構造に形成することができる。そして、上延部材２９，３０を前部ピラー２２，２３の上端側に、例えばパイプ材の引抜き加工等を用いて一体成形することができ、前部ピラー２２，２３および上延部材２９，３０を軽量化し、強度アップを図ることができる。

また、前部ピラー２２，２３の上端側（上延部材２９，３０）は、両者の間を左，右方向に延びる部材等を用いて特別に連結する必要がなく、骨組構造をなすキャブフレーム１２を構成することができる。このため、キャブ１１の前方視界を、例えば図３に示す上面パネル３６の前端側に位置する縁取部３６Ａの位置まで上方に大きく広げることができ、オペレータにとっての前方視界を拡大することができる。

また、連結部材３１，３２間を左，右方向で繋ぐ横梁部材３３，３４についても、中空構造のパイプ材により形成する構成としているので、例えばパイプ材の引抜き加工等を用いて横梁部材３３，３４を容易に形成することができ、横梁部材３３，３４を軽量化できると共に、十分な強度を確保することができる。

また、連結部材３１，３２には、横梁部材３３，３４の両端側が嵌合する後側突起３１Ｃ，３２Ｃと中間突起３１Ｄ，３２Ｄとを一体成形等の手段で形成しているので、横梁部材３３，３４の両端側を後側突起３１Ｃ，３２Ｃと中間突起３１Ｄ，３２Ｄに嵌合させた状態で、両者の嵌合部に溶接作業を施すことができ、連結部材３１，３２と横梁部材３３，３４との接合強度を確実に高めることができる。

一方、前部ピラー２２と後部ピラー２４との間には、ベース枠体１３の接続フレーム１８から上向きに延びる中間ピラー２６を設ける構成としているので、この中間ピラー２６の上端側を連結部材３１に溶接手段で接合することにより、連結部材３１の前側端部を中間ピラー２６で下側から支えることができ、連結部材３１の強度、剛性等を中間ピラー２６により高めることができる。

そして、この中間ピラー２６には、オペレータがキャブ１１内に乗降するためのドア４１を側面パネル３９等を介して取付けることができ、ドア４１を開，閉する上での十分な支持強度を中間ピラー２６、側面パネル３９に与えることができる。また、連結部材３１の下面に形成した嵌合凸部３１Ｂには、中間ピラー２６の上端側を嵌合させた状態で、両者の嵌合部を溶接等によって接合することにより、中間ピラー２６と連結部材３１との接合強度を一層高めることができる。

従って、本実施の形態によるキャブ１１のキャブフレーム１２は、例えば車両の転倒時等にキャブ１１内の上部後方空間４４が変形するのを抑え、内部のオペレータを十分な剛性をもって守ることができる。そして、このようなキャブフレーム１２を採用することにより、外部からの衝撃荷重に対する十分な強度、剛性を確保できる上に、キャブ１１内の居住性、操作安定性等を向上することができる。

次に、図１１ないし図１３は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。しかし、本実施の形態の特徴は、上部ピラーの上延部材を後方へと長く延ばし、該上延部材の後端側には中間ピラーの上端側を、溶接手段等を用いて接合する構成としたことにある。

図中、５１は本実施の形態で採用したキャブフレームで、該キャブフレーム５１は、第１の実施の形態で述べたキャブフレーム１２とほぼ同様に、ベース枠体１３、後部ピラー２４，２５、後述の前部ピラー５２，５３、中間ピラー５４、上部ピラー５５，５６（上延部材５７，５８、連結部材５９，６０）および横梁部材６１，６２等により構成されている。

５２，５３はキャブフレーム５１の前部に配置される左，右の前部ピラーで、該前部ピラー５２，５３は、第１の実施の形態で述べた前部ピラー２２，２３とほぼ同様に構成されている。

５４は前部ピラー５２と後部ピラー２４との間に配設される中間ピラーで、該中間ピラー５４は、第１の実施の形態で述べた中間ピラー２６とほぼ同様に構成され、その下端側はベース枠体１３の接続フレーム１８に固着されている。しかし、この場合の中間ピラー５４は、上端側が後述の上延部材５７にジョイント６４を介して接合されるものである。

５５，５６は前部ピラー５２，５３の上端側と後部ピラー２４，２５の上端側との間に設けられる左，右の上部ピラーで、該上部ピラー５５，５６は、図１１、図１２に示すように前部ピラー５２，５３に一体または別体に形成され、前部ピラー５２，５３の上端側から後方に向けて延設された左，右の上延部材５７，５８と、後述の連結部材５９，６０とにより構成されている。

そして、上延部材５７，５８は、第１の実施の形態で述べた上延部材２９，３０と同様に、例えば金属パイプ材を引抜き加工することにより成形されている。しかし、この場合の上延部材５７，５８は、例えば中間ピラー５４の位置を越えて後方に延びるように長尺に形成されている点で、第１の実施形態とは異なるものである。

５９，６０は上部ピラー５５，５６の一部を構成する左，右の連結部材で、該連結部材５９，６０は、第１の実施の形態で述べた連結部材３１，３２と同様に、例えば鋳造または鍛造等の手段を用いて中実な梁部材として形成されている。しかし、この場合の連結部材５９，６０は、上延部材５７，５８が長尺に形成されている分だけ、これを補うように短尺に形成されているものである。

そして、連結部材５９，６０の後端側には、下向きに突出する嵌合凸部５９Ａ，６０Ａが一体形成され、この嵌合凸部５９Ａ，６０Ａには、後部ピラー２４，２５の上端側が嵌合した状態で溶接により接合される。また、連結部材５９，６０の左，右方向で互いに対向する面側には、嵌合凸部５９Ａ，６０Ａの上側となる位置に後側突起５９Ｂ，６０Ｂが形成され、連結部材５９，６０の前端側となる位置には前側突起５９Ｃ，６０Ｃが一体形成されている。なお、これらの後側突起５９Ｂ，６０Ｂと前側突起５９Ｃ，６０Ｃは、後述の横梁部材６１，６２に対する嵌合部を構成するものである。

６１，６２は左，右の連結部材５９，６０間に設けられる横梁部材で、該横梁部材６１，６２は、第１の実施の形態で述べた横梁部材３３，３４と同様に構成され、その両端側は連結部材５９，６０の後側突起５９Ｂ，６０Ｂと前側突起５９Ｃ，６０Ｃに嵌合されるものである。

そして、横梁部材６１，６２は、左，右の連結部材５９，６０間に溶接により固着され、これらの連結部材５９，６０を左，右方向で互いに接合して一体化する。また、横梁部材６１，６２は、図１２に示す如く左，右の連結部材５９，６０間で前，後に離間して配設され、これらの連結部材５９，６０と共に略四角形の補強枠部６３を形成するものである。

６４は中間ピラー５４の上端と上延部材５７との間に設けられる継手部材としてのジョイントで、該ジョイント６４は、図１３に示すように下部側が中間ピラー５４の上端側に嵌合して溶接により接合される嵌合部６４Ａとなり、上部側には、上延部材５７を下側から係合状態で保持する保持部６４Ｂが形成されている。

そして、ジョイント６４は、例えば鋳造または鍛造等の手段を用いて中実な継手部材として形成され、前記嵌合部６４Ａと保持部６４Ｂとが一体成形されているものである。そして、ジョイント６４は、下側の嵌合部６４Ａが中間ピラー５４の上端側に嵌合した状態で溶接により接合され、上側の保持部６４Ｂは、上延部材５７に下側から係合した状態で溶接により接合されるものである。

かくして、このように構成される本実施の形態でも、左，右の連結部材５９，６０と横梁部材６１，６２とにより、キャブフレーム５１の上部後側部位を、略四角形の補強枠部６３を有した頑丈な構造に形成することができ、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。

しかし、本実施の形態では、上部ピラー５５，５６を構成する上延部材５７，５８を長尺に形成し、連結部材５９，６０を短尺に形成する構成としている。これにより、例えば鋳造または鍛造等の手段を用いて中実な梁部材として形成される連結部材５９，６０を、短尺に小型化して形成でき、軽量化を図ることができる。

また、中間ピラー５４の上端と上延部材５７との間には、溶接により両者を接合するためのジョイント６４を設ける構成としている。このため、ジョイント６４を用いることによって、溶接による中間ピラー５４と上延部材５７との接合強度を向上することができ、両者の溶接面積も広げることができる。

そして、中間ピラー５４の上端と上延部材５７との間には、ジョイント６４を用いることにより特別な嵌合部等を設ける必要がなくなり、中間ピラー５４と上延部材５７の構造を簡素化でき、製作、加工時の作業性を向上することができる。

また、本実施の形態では、上延部材５７の後端側を中間ピラー５４で下側から支えるように支持する構成としているので、上延部材５７の強度、剛性を高めることができると共に、この上延部材５７を通じて連結部材５９の曲げ剛性等を向上することができる。

なお、前記第１の実施の形態では、前部ピラー２２，２３の上端側に上延部材２９，３０を一体に設ける場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１４に示す第１の変形例のように、前部ピラー２２′，２３′と上延部材２９′，３０′とを別体に形成し、その後に溶接等の手段を用いて両者を一体に接合する構成としてもよい。また、連結部材３１′（３２′）についても、前，後に２分割された分割体３１ａ′，３１ｂ′（３２ａ′，３２ｂ′）により構成してもよいものである。

また、前記第２の実施の形態でも、前部ピラー５２，５３の上端側に上延部材５７，５８を一体に設ける構成を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１５に示す第２の変形例のように、前部ピラー５２′，５３′と上延部材５７′，５８′とを別体に形成し、その後に溶接等の手段を用いて両者を一体に接合する構成としてもよいものである。

また、前記第１の実施の形態では、前部ピラー２２と後部ピラー２４との間に設ける中間ピラー２６を、ベース枠体１３の接続フレーム１８側に設ける場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばベース枠体１３の接続フレーム１９側にも他の中間ピラーを設ける構成としてもよい。そして、この点は第２の実施の形態についても同様である。

また、前記各実施の形態では、左，右の連結部材３１，３２（５９，６０）間を、２個の横梁部材３３，３４（６１，６２）を用いて接合する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば３個以上の横梁部材を用いて左，右の連結部材間を接合する構成としてもよいものである。

また、前記各実施の形態では、建設機械用キャブとして油圧ショベル１のキャブ１１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば油圧クレーン等の他の建設機械用キャブにも適用することができる。

本発明の第１の実施の形態によるキャブが搭載された油圧ショベルを示す正面図である。 図１中のキャブを拡大して示す正面図である。 図２に示すキャブからドア、窓ガラス等を取外した状態の斜視図である。 キャブフレームのベース枠体、前部ピラー、後部ピラーおよび上部ピラー等を示す分解斜視図である。 図４とは反対側の後方からみたキャブフレームの分解斜視図である。 図５中の上部ピラー等を拡大して示す分解斜視図である。 後部ピラーを図６中の矢示 VII−VII 方向からみた拡大断面図である。 中間ピラーを図６中の矢示VIII−VIII方向からみた拡大断面図である。 上延部材を図６中の矢示IX−IX方向からみた拡大断面図である。 連結部材を図６中の矢示Ｘ−Ｘ方向からみた拡大断面図である。 第２の実施の形態によるキャブフレームを示す分解斜視図である。 図１１中の上部ピラー等を拡大して示す分解斜視図である。 中間ピラーを上延部材にジョイントを介して連結した状態を図１２中の矢示XIII−XIII方向からみた拡大断面図である。 第１の変形例による前部ピラー、上延部材および連結部材等を示す分解斜視図である。 第２の変形例による前部ピラー、上延部材および連結部材等を示す分解斜視図である。

符号の説明

１１ キャブ
１２，５１ キャブフレーム
１３ ベース枠体
２２，２３，５２，５３，２２′，２３′，５２′，５３′ 前部ピラー
２４，２５ 後部ピラー
２６，５４ 中間ピラー
２７，２８，５５，５６ 上部ピラー
２９，３０，５７，５８，２９′，３０′，５７′，５８′ 上延部材
３１，３２，５９，６０，３１′，３２′ 連結部材
３１Ｂ，３２Ｂ 嵌合凸部
３１Ｃ，３２Ｃ，５９Ｂ，６０Ｂ 後側突起（嵌合部）
３１Ｄ，３２Ｄ 中間突起（嵌合部）
５９Ｃ，６０Ｃ 前側突起（嵌合部）
３３，３４，６１，６２ 横梁部材
３５，６３ 補強枠部
６４ ジョイント（継手部材）

Claims (8)

1. 略四角形の枠体として形成される下側のベース枠体と、該ベース枠体の前端側から左，右方向に離間して上向きに立設される左，右の前部ピラーと、前記ベース枠体の後端側から左，右方向に離間して上向きに立設される左，右の後部ピラーと、該各後部ピラーの上端側を前記各前部ピラーの上端側に連結するため左，右方向に離間して前，後方向に延びる左，右の上部ピラーとを備えた建設機械用キャブにおいて、
   前記左，右の上部ピラーは、前記各前部ピラーの上端側から後方に向けて延設される左，右の上延部材と、鋳造または鍛造手段を用いて中実な梁部材として形成され該各上延部材の後端側を前記各後部ピラーの上端側に連結する左，右の連結部材とにより構成し、
   該左，右の連結部材の間には、前，後方向に離間して左，右方向に延び両端側が該左，右の連結部材に溶接により接合される複数の横梁部材を設ける構成としたことを特徴とする建設機械用キャブ。
2. 前記横梁部材は、中空構造をなすパイプ材を用いて形成してなる請求項１に記載の建設機械用キャブ。
3. 前記左，右の連結部材には、前記横梁部材の両端側が嵌合する嵌合部を形成してなる請求項１または２に記載の建設機械用キャブ。
4. 前記前部ピラーと後部ピラーとの間には、前記ベース枠体の左，右方向の少なくとも一方側に位置して上向きに立設された中間ピラーを設け、該中間ピラーの上端側は、前記連結部材に溶接により接合する構成としてなる請求項１，２または３に記載の建設機械用キャブ。
5. 前記連結部材の下面には、下向きに突出し前記中間ピラーの上端側に嵌合する嵌合凸部を形成してなる請求項４に記載の建設機械用キャブ。
6. 前記前部ピラーと後部ピラーとの間には、前記ベース枠体の左，右方向の少なくとも一方側に位置して上向きに立設された中間ピラーを設け、該中間ピラーの上端側は、前記上延部材に溶接により接合する構成としてなる請求項１，２または３に記載の建設機械用キャブ。
7. 前記中間ピラーの上端と前記上延部材との間には、溶接により両者に接合される継手部材を設けてなる請求項６に記載の建設機械用キャブ。
8. 前記左，右の前部ピラーと前記左，右の上延部材とは、それぞれ中空構造をなすパイプ材を用いて形成する構成としてなる請求項１，２，３，４，５，６または７に記載の建設機械用キャブ。

Images