JP2007176402A

JP2007176402A - キャブ係止構造

Info

Publication number: JP2007176402A
Application number: JP2005378996A
Authority: JP
Inventors: 哲士 ▲高▼岡; Tetsushi Takaoka; Masayoshi Nakajima; 正義中島; Hiroyuki Nishino; 裕之西野
Original assignee: Caterpillar Mitsubishi Ltd; Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
Current assignee: Caterpillar Japan Ltd; Caterpillar Mitsubishi Ltd
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2007-07-12

Abstract

【課題】簡素な構成で、防振マウントを保護可能であって、キャブの機体本体からの脱離を効果的に防止しながら、製造コストを抑えることができる、キャブ係止構造を提供する。
【解決手段】スイングフレーム３ａの機体側方端部において閉断面の補強構造３ｂの一部を形成するとともに作業機械の機体内部方向へほぼ水平に延設された板状の係止部材２０と、係止部材２０の下方に並設され且つキャブ７ａに固設された被係止部材４０とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、油圧ショベル等の作業機械に配設されるキャブの係止構造に関するものである。

油圧ショベル等の作業機械には、オペレータの居住空間の保護及び操作環境の向上を図るためのキャブが配設されたものがある。
このキャブは、例えば油圧ショベルにおいては、一般に、その床板（以下、プラットホームという）が上部旋回体（機体本体）の架台であるスイングフレームに防振マウントを介して取り付けられるようになっている。防振マウントは、キャブを機体本体に取り付ける機能のほか、作業時や走行時に発生する振動のキャブへの伝達を低減する機能を有している。そして、キャブは、防振マウントによってその全体を支えられているため、防振マウントには定常的にキャブの荷重（鉛直下向きの力）が作用している。

しかしながら、作業姿勢や作業状況によっては、万一機体が転倒したり、岩石や樹木等が衝突したりして、その衝撃力により、防振マウントへスイングフレームから脱離する方向の引張り力（鉛直上向きの力）が作用することがある。そしてこの引張り力がある許容値を超えて大きくなると、プラットホームとスイングフレームとの取付部に亀裂が発生したり、亀裂が進んで防振マウントがプラットホームから剥離したりするおそれがある。

これに対し、例えば特許文献１には、機体が転倒した際に生じる衝撃力からキャブや作業者を保護するキャブ支持構造に係る技術が開示されている。
つまり、例えばその一実施形態として、車体フレーム（スイングフレーム）の上面から立設される受け片と、キャブ側に固設される断面Ｌ字状の支持体とを備えた規制部材により、キャブの車体フレームに対する距離の変位が所定量以上となった場合に、受け片と支持体とを当接させてその変位を規制し、キャブ等を保護する技術が開示されている。
特開２００４−１８９０８９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたような規制部材を設けたとしても、受け片と支持体との間に大きな引張り力が作用した場合には、規制部材自体が変形してしまうおそれがある。一方、規制部材自体の変形を抑制すべく、剛性の高い材質のものとしたり、補強部材を設けたりすると、コストが高くなってしまうという製造上の課題がある。
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、簡素な構成で、防振マウントを保護可能であって、キャブの機体本体からの脱離を効果的に防止しながら、製造コストを抑えることができる、キャブ係止構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明のキャブ係止構造は、作業機械のスイングフレーム上に載置されたキャブの、該スイングフレームからの脱離を防止するためのキャブ係止構造であって、上記スイングフレームの機体側方端部において閉断面の補強構造の一部を形成するとともに上記作業機械の機体内部方向へほぼ水平に延設された板状の係止部材と、上記係止部材の下方に並設され且つ上記キャブに固設された被係止部材とを備えたことを特徴としている。

請求項２記載の本発明のキャブ係止構造は、請求項１記載のキャブ係止構造において、上記係止部材及び上記被係止部材が、機体前後方向へ延設されていることを特徴としている。
請求項３記載の本発明のキャブ係止構造は、請求項１又は２記載のキャブ係止構造において、上記被係止部材が、その断面形状を階段状に形成されていることを特徴としている。

請求項４記載の本発明のキャブ係止構造は、請求項１〜３の何れか１項に記載のキャブ係止構造において、上記係止部材が、上記閉断面の補強構造のうち上端面を機体内部方向へ延長して形成されていることを特徴としている。

請求項１記載の本発明のキャブ係止構造によれば、キャブがスイングフレームから脱離しようとした際（上方への引張り力が働いた際）に、被係止部材がその上方に並設された係止部材に当接して係止され、それ以上の上方への移動が拘束されるので、係止部材と被係止部材とがストッパの役目を果たし、簡素な構成でキャブのスイングフレームからの脱離を防止することができる。同時に、防振マウントに掛かる負荷を効果的に軽減することができる。

また、係止部材は補強構造の一部を形成しているので、係止部材と被係止部材とが当接した際に、係止部材が変形することを効果的に抑制することができる。
また、係止部材は機体側方端部に形成されているので、引張り力が特に大きくなる側方端部の上方への移動が拘束されることになり、効果的にキャブのスイングフレームからの脱離を防止することができる。

また、既存のスイングフレームやキャブに対して係止部材及び被係止部材を取り付けることが容易であるという利点がある。
請求項２記載の本発明のキャブ係止構造によれば、係止部材及び被係止部材に作用する係止力を機体前後方向へ分散でき、キャブの脱離防止効果を高めることができる。
請求項３記載の本発明のキャブ係止構造によれば、被係止部材をキャブのプラットホームの変形を抑制する補強部材として機能させることができる。

請求項４記載の本発明のキャブ係止構造によれば、既存のスイングフレームの構造を利用して、より容易に係止部材を形成することができる。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図４は本発明の一実施形態に係るキャブ係止構造を説明するためのもので、図１はそのキャブ係止構造を示す断面図（図２のＡ−Ａ矢視断面図）、図２はスイングフレームのうちのキャブ下方の部分の斜視図、図３はキャブとその下方のスイングフレームを一部透過して示すキャブの側面図、図４はキャブ係止構造を備えた油圧ショベルの斜視図である。

図４に示すように、作業機械の代表的な例である油圧ショベル１は、下部走行体２と、下部走行体２上に回転自在に結合された上部旋回体３と、上部旋回体３の前部に設けられた作業装置４とから構成されている。上部旋回体３は、架台となるスイングフレーム（旋回フレーム）３ａを有し、スイングフレーム３ａ上の後端部にはカウンタウエイト５が備えられ、カウンタウエイト５の前方には、エンジンや各種冷却装置等を内部に収めるエンジンルーム６が備えられ、左前部には、オペレータが搭乗するキャブ７が備えられている。

キャブ７は、図３に示すように、床面をなすプラットホーム（キャブフロア）７ａと、側面及び天上面をなすキャブ本体７ｂとを備えて箱形状に構成されている。
スイングフレーム３ａは、図２及び図３に示すように、キャブ７を支持するために、キャブ７下方の部分において、前部枠体３１ａと中間枠体３２ａと後部枠体３３ａとを有するキャブ対応部を備えている。前部枠体３１ａ，中間枠体３２ａ及び後部枠体３３ａはそれぞれ、断面形状が四角且つ内部が中空に形成され、機体幅方向に延在しているものである。また、前部枠体３１ａはキャブ対応部の前部に、後部枠体３３ａはキャブ対応部の後部に、中間枠対３２ａは、前部枠体３１ａと後部枠体３３ａとの略中間に配置されている。

そして、キャブマウント（防振マウント）８が、前部枠体３１ａ及び後部枠体３２ａにそれぞれ形成されたマウント孔３４に挿入され固定されて、プラットホーム７ａを下方から弾性的に支持するとともにキャブ７を制振するようになっている。つまり、キャブマウント８は、キャブ７を機体本体３に取り付ける機能のほか、作業時や走行時に下部走行体２や作業装置４等で発生する振動のキャブ７への伝達を低減する（キャブ７を制振する）機能を有している。

ここで、本発明の特徴として、図１に示すように、スイングフレーム３ａの機体側方端部に係止部材２０が形成されている。この係止部材２０は、既存のスイングフレーム３ａの側部の閉断面の補強構造３ｂのうち、上端面を機体内部方向へ延長して形成されたものであって、すなわち、その先端（上端）２１が機体内部方向へほぼ水平に延設された板状になっている。

また、図１及び図３に示すように、プラットホーム７ａの裏面の機体左側方端部に、被係止部材４０が固設されている。被係止部材４０は、断面形状が略Ｚ字状に（換言すれば、階段状に折れ曲がって）形成されている。被係止部材４０は、プラットホーム７ａに固着される固着部４１と、固着部４１から鉛直下方に屈曲された屈曲部４２と、屈曲部４２からさらに水平方向に屈曲された被係止部４３とを備えている。

そして、係止部材２０の先端２１の下方に、被係止部材４０の被係止部４３が位置するようになっている。つまり、係止部材２０の先端２１が、プラットホーム７ａと被係止部４３との略中間に浮いたような状態となっている。また、プラットホーム７ａと係止部材２０の先端２１との間隙の大きさｄ₁、及び、係止部材２０の先端２１と被係止部４３との間隙の大きさｄ₁の総和２ｄ₁は、キャブマウント８の上下方向（鉛直方向）への最大振動量（振動範囲）よりも大きく設定されている。

つまり、間隙ｄ₁は、通常時には、キャブマウント８の上下方向での振動を許容して係止部材２０とプラットホーム７ａ及び被係止部材４０とが干渉せず、一方、機体転倒時などに、キャブマウント８に過大な力が作用してキャブ７の上下脱離方向の変位が振動範囲を超えたら初めて接触するように設定されている。
なお、係止部材２０及び被係止部材４０は共に機体前後方向へ延設されている（図３に、被係止部材４０が機体前後方向に延設されている様子を示す）。

本発明の一実施形態にかかるキャブ係止構造は上述のように構成されているので、以下のような作用，効果がある。
キャブ７がスイングフレーム３ａから脱離しようとした際（上方への引張り力が働いた際）に、被係止部材４０の被係止部４３がその上方に並設された係止部材２０の先端２１に当接して係止され、それ以上の上方への移動が拘束されるので、係止部材２０と被係止部材４０とがストッパの役目を果たし、簡素な構成でキャブ７の機体本体３（スイングフレーム３ａ）からの脱離を防止することができる。同時に、キャブマウント８に掛かる負荷を効果的に軽減することができる。

また、係止部材２０は補強構造の一部を形成しているので、係止部材２０と被係止部材４０とが当接した際に、上方への引張り力で係止部材２０が変形することを効果的に抑制することができる。
また、係止部材２０は機体側方端部に形成されているので、引張り力が特に大きくなる側方端部の上方への移動が拘束されることになり、効果的にキャブ７のスイングフレーム３ａからの脱離を防止することができる。

また、係止部材２０は、既存のスイングフレーム３ａの上端面を延長して形成されたものであって、既存の構造を利用しているので、容易に形成することができる。
また、被係止部材４０は、プラットホーム７ａの裏面に取り付けるものであるので、被係止部材４０をプラットホーム７ａの変形を抑制する補強部材として機能させることができる。つまり、プラットホーム７ａの膜振動に対して補強することができる。

そして、係止部材２０及び被係止部材４０は、簡素な構成であるので、既存のスイングフレーム３ａやキャブ７に対して容易に適用することができる。
また、係止部材２０及び被係止部材４０は機体前後方向に延在されているので、係止部材２０及び被係止部材４０に作用する係止力を機体前後方向へ分散でき、キャブ７の脱離防止効果を高めることができる。

そして、係止部材２０は、キャブマウント１０の上下方向への振動を許容するように、被係止部材４０の被係止部４３とプラットホーム７ａとの間に挿入されているので、通常時に係止部材２０と被係止部材４０とが接することはなく、キャブマウント１０の防振作用を妨げないという利点がある。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

例えば、上記実施形態では、係止部材２０及び被係止部材４０は機体前後方向に延在されているが、全長が短い係止部材２０及び被係止部材４０を、機体前後方向に複数配設しても良い。
また、上記実施形態では、本発明のキャブ係止構造を油圧ショベル１に適用した場合について説明したが、油圧ショベル１以外の作業機械に適用しても良い。

本発明の一実施形態に係るキャブ係止構造を示す断面図である。本発明の一実施形態に係るスイングフレームのうちのキャブ下方の部分の斜視図である。本発明の一実施形態に係るキャブとその下方のスイングフレームとを一部透過して示すキャブの側面図である。本発明の一実施形態に係るキャブ係止構造を備えた油圧ショベルの斜視図である。

符号の説明

１油圧ショベル
２下部走行体
３上部旋回体
３ａスイングフレーム（旋回フレーム）
３１ａ前部枠体
３２ａ中間枠体
３３ａ後部枠体
３４マウント孔
４作業装置
５カウンタウエイト
６エンジンルーム
７キャブ
７ａプラットホーム（キャブフロア）
７ｂキャブ本体
８キャブマウント（防振マウント）
２０係止部材
２１先端（上端）
４０被係止部材
４１固着部
４２屈曲部
４３被係止部
ｄ₁ 間隙

Claims

作業機械のスイングフレーム上に載置されたキャブの、該スイングフレームからの脱離を防止するためのキャブ係止構造であって、
上記スイングフレームの機体側方端部において閉断面の補強構造の一部を形成するとともに上記作業機械の機体内部方向へほぼ水平に延設された板状の係止部材と、
上記係止部材の下方に並設され且つ上記キャブに固設された被係止部材とを備えた
ことを特徴とする、キャブ係止構造。
上記係止部材及び上記被係止部材が、機体前後方向へ延設されている
ことを特徴とする、請求項１記載のキャブ係止構造。
上記被係止部材が、その断面形状を階段状に形成されている
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のキャブ係止構造。
上記係止部材が、上記閉断面の補強構造のうち上端面を機体内部方向へ延長して形成されている
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のキャブ係止構造。