JP2010042761A - Cab supporting structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、防振マウントによるキャブ支持構造に関する。 The present invention relates to a cab support structure using an anti-vibration mount.
図4に示される作業機械は油圧ショベル1であり、運転時に発生する振動が旋回フレーム2から、この旋回フレーム2上に作業装置3とともに搭載されたキャブ4へ伝達することを低減するために、図5に示されるように、旋回フレーム2上のサポート梁材5にマウント取付部6を設け、このマウント取付部6に設置された防振マウント(図示せず)を介してキャブ4を弾力的に支持するキャブ支持構造が一般的である。
The work machine shown in FIG. 4 is a hydraulic excavator 1, and in order to reduce the vibration generated during operation from being transmitted from the
通常運転時のキャブ荷重は防振マウントにより支持するが、機体転倒時などにキャブ4の側面に作用する大きな荷重に対して防振マウントだけでは支持できず、キャブ4に大きな荷重が加わると、防振マウントやマウント取付部6の破損などにより、キャブ4が旋回フレーム2から離脱するおそれがある。
The cab load during normal operation is supported by the anti-vibration mount, but it cannot be supported by the anti-vibration mount alone against the large load acting on the side of the cab 4 when the fuselage falls. If a large load is applied to the cab 4, There is a possibility that the cab 4 may be detached from the revolving
このため、傾斜地で作業をする作業機械には、機体転倒時にキャブ内のオペレータを保護する転倒時乗員保護構造(Roll Over Protective Structure)が要求される。 For this reason, work machines that work on sloping ground are required to have a Roll Over Protective Structure that protects the operator in the cab when the aircraft falls.
この転倒時乗員保護構造としては、旋回フレームのキャブ支持部とキャブのベース枠体との間に、上記の防振マウントとともに、旋回フレームに対するキャブの転倒を規制する転倒規制装置が、緩衝用隙間を介して設置されている(例えば、特許文献1参照)。 As the occupant protection structure at the time of the fall, the fall control device that regulates the fall of the cab with respect to the swing frame is provided between the cab support portion of the swing frame and the base frame body of the cab, and the cushion clearance gap (See, for example, Patent Document 1).
この特許文献1に記載された転倒規制装置は、旋回フレームに固定されたサポート梁材の横断面中心部にマウント取付部が設けられ、このマウント取付部に取付けられた防振マウントによりキャブの下部が弾力的に支持されるとともに、横断面オフセット位置に、キャブの下部に取付けられたストッパボルトがクリアランスを介して設けられている。
サポート梁材の横断面オフセット位置に配置されたストッパボルトでは、機体転倒時のキャブに大きな荷重が作用したときに、キャブからストッパボルトを介してサポート梁材に、サポート梁材の横断面中心部からのオフセット量に応じた捩れ荷重が作用して、サポート梁材の捩れ変形により局所応力が発生して同部が破損し、ストッパボルトの係止機能低下により防振マウントやマウント取付部が破損するおそれがある。 With the stopper bolts arranged at the offset position of the cross section of the support beam, when a large load is applied to the cab when the aircraft falls, the center of the cross section of the support beam is transferred from the cab to the support beam via the stopper bolt. Torsional load corresponding to the amount of offset from the surface acts, local stress is generated due to torsional deformation of the support beam material, the same part is damaged, and the anti-vibration mount and mount mounting part are damaged due to the lowering of the stopper bolt locking function There is a risk.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、機体転倒時のキャブに大きな荷重が作用したときに防振マウントやマウント取付部の破損を確実に防止できるキャブ支持構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a cab support structure that can reliably prevent the vibration-proof mount and the mount mounting portion from being damaged when a large load is applied to the cab when the aircraft falls. Objective.
請求項1に記載された発明は、キャブが搭載される機体フレームと、機体フレームに固定されたサポート梁材と、サポート梁材の横断面オフセット位置に設けられたマウント取付部と、マウント取付部に取付けられキャブの下部を弾力的に支持する防振マウントと、サポート梁材の横断面中心部の下側にクリアランスを介して配置されキャブの下部に取付けられたストッパとを具備したことを特徴とするキャブ支持構造である。 The invention described in claim 1 includes a fuselage frame on which a cab is mounted, a support beam member fixed to the fuselage frame, a mount attachment portion provided at a cross-sectional offset position of the support beam member, and a mount attachment portion. A vibration-proof mount that elastically supports the lower part of the cab, and a stopper that is disposed on the lower side of the center of the cross section of the support beam member via a clearance and is attached to the lower part of the cab. This is a cab support structure.
請求項2に記載された発明は、請求項1記載のキャブ支持構造における防振マウントが、キャブの4隅部に対応して4箇所に設置され、ストッパは、4箇所に配置された防振マウントのうち少なくとも後部外側に位置する防振マウントの近傍に設置されたものである。 According to a second aspect of the present invention, the anti-vibration mount in the cab support structure according to the first aspect is installed at four positions corresponding to the four corners of the cab, and the stopper is disposed at the four positions. Among the mounts, the mount is installed in the vicinity of at least a vibration-proof mount located outside the rear part.
請求項3に記載された発明は、請求項1または2記載のキャブ支持構造におけるマウント取付部が、断面中心部にストッパを配置したサポート梁材からオフセットして片持構造で設けられ、転倒時などの過荷重が負荷したときにストッパから伝達される荷重により変形するサポート梁材の変形に応じて変位可能としたものである。 According to a third aspect of the present invention, the mount mounting portion in the cab support structure according to the first or second aspect is provided with a cantilever structure offset from a support beam member in which a stopper is arranged at the center of the cross section. It can be displaced according to the deformation of the support beam which is deformed by the load transmitted from the stopper when an overload such as is applied.
請求項4に記載された発明は、請求項1乃至3のいずれか記載のキャブ支持構造におけるストッパを、防振マウントが元に戻らない変形領域でサポート梁材とストッパとの間のクリアランスが0となるように初期のクリアランス調整を行なうものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the cab support structure according to any one of the first to third aspects, the clearance between the support beam member and the stopper is 0 in a deformation region where the vibration isolating mount does not return. The initial clearance adjustment is performed so that
請求項1に記載された発明によれば、機体転倒時などでキャブに大きな荷重が作用した際に、防振マウントだけでは支持できない荷重をストッパと防振マウントの両方で分散して支持することにより、防振マウントやマウント取付部の破損を防止でき、防振マウントの破断によるキャブの離脱を防止できるとともに、機体転倒時のキャブに作用する大きな荷重を支持するストッパは、十分な剛性が確保できるサポート梁材の横断面中心部に配置したので、ストッパからサポート梁材に荷重が作用する際にサポート梁材の横断面中心部からのオフセット量に応じて作用する捩れ荷重を低減でき、サポート梁材の捩れ変形による局所応力が発生して同部が破損しストッパ機能が低下することを防止して、防振マウントやマウント取付部の破損を確実に防止できるともに、最小限の補強や板厚アップで十分な強度を確保できる。 According to the first aspect of the present invention, when a large load is applied to the cab when the aircraft falls or the like, the load that cannot be supported by the vibration isolating mount alone is distributed and supported by both the stopper and the vibration isolating mount. This prevents damage to the anti-vibration mount and mount mounting part, prevents the cab from being detached due to breakage of the anti-vibration mount, and ensures sufficient rigidity for the stopper that supports the large load acting on the cab when the aircraft falls Since it is arranged at the center of the cross section of the support beam that can be supported, the torsional load that acts according to the offset amount from the center of the cross section of the support beam when the load acts on the support beam from the stopper can be reduced, and the support Prevents local parts caused by torsional deformation of the beam material from damaging the same part and deteriorating the stopper function, ensuring damage to the anti-vibration mount and mount mounting part. It can secure sufficient strength in both minimal reinforcement and thickness up can be prevented.
請求項2に記載された発明によれば、キャブの4隅部に対応して4箇所に設置された防振マウントは、機体転倒時に後部外側に位置する防振マウントが最も衝撃を受け易いので、ストッパは、4箇所の防振マウントのうち少なくとも転倒時の大きな荷重を保持できる剛性を確保可能な後部外側に位置する防振マウントの近傍に設けることが、転倒時乗員保護構造に有効であるとともに、ストッパの設置数を最少に抑制することもできる。 According to the second aspect of the present invention, the anti-vibration mounts installed at the four locations corresponding to the four corners of the cab are most susceptible to shock when the anti-vibration mounts located outside the rear part are overturned. In addition, it is effective for the occupant protection structure during the fall if the stopper is provided in the vicinity of the anti-vibration mount located on the outside of the rear part that can secure at least a rigidity capable of holding a large load at the time of the fall among the four vibration-proof mounts. In addition, the number of stoppers can be minimized.
請求項3に記載された発明によれば、転倒時などの過大な負荷が作用してストッパから伝達される荷重によりサポート梁材が変形すると、マウント取付部はサポート梁材の変形に追従して変位することから、防振マウントとマウント取付部が破損することを防止でき、さらに、防振マウントとマウント取付部の破損防止により、転倒時などの過大な荷重を防振マウントとストッパとで分散して支持することができる。 According to the invention described in claim 3, when the support beam material is deformed by a load transmitted from the stopper due to an excessive load such as a fall, the mount mounting portion follows the deformation of the support beam material. Displacement prevents damage to the anti-vibration mount and mount mounting part, and further prevents damage to the anti-vibration mount and mount mounting part to disperse excessive loads between the anti-vibration mount and the stopper. Can be supported.
請求項4に記載された発明によれば、防振マウントが元に戻らない変形領域でストッパのクリアランスが0となりサポート梁材と接触するように初期のクリアランス調整を行なうことで、防振マウントの破断を防止し、過大な荷重が負荷したときはストッパと防振マウントとにより荷重を分散して支持できる。 According to the invention described in claim 4, the initial clearance adjustment is performed so that the stopper clearance becomes 0 and contacts the support beam material in the deformation region where the vibration isolating mount does not return to its original position. Breaking is prevented, and when an excessive load is applied, the load can be dispersed and supported by the stopper and the vibration-proof mount.
以下、本発明を、図1乃至図3に示された一実施の形態を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to an embodiment shown in FIGS.
図1および図2に示されるように、キャブ4が搭載される機体フレームとしての旋回フレーム2には、作業装置3(図4)を搭載するための取付ブラケット10が溶接などにより固定されているとともに、キャブ4を搭載するためのサポート梁材11が溶接などにより固定され、サポート梁材11にてキャブ4の4隅部に対応する4箇所にマウント取付部12が設けられ、各マウント取付部12に取付穴13がそれぞれ開口されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
図2に示されるように、後側の2つのマウント取付部12は、サポート梁材11の横断面オフセット位置に片持構造で設けられ、サポート梁材11の変形に応じて変位可能とする。これに対し、後部外側に位置するマウント取付部12の近傍では、サポート梁材11の横断面中心部にストッパ設置用のボルト挿入穴14が設けられている。このボルト挿入穴14の上側には穴開き補強板15が溶接されている。
As shown in FIG. 2, the two rear
そして、図1に示されるように、4隅部のマウント取付部12の取付穴13に、キャブ4の下部を弾力的に支持する防振マウント16が取付けられている。防振マウント16は、図3に示されるように取付フランジ17によってマウント本体18がサポート梁材11の上面に固定され、マウント本体18により弾力的に保持されてマウント本体18から突出されたネジ軸19が、フロアプレート21を通してキャブ4の下部フレーム4fに挿入され、この下部フレーム4fはネジ軸19と螺合するナット22により締着されている。
As shown in FIG. 1, vibration-
図3に示されるように、サポート梁材11の横断面中心部の下側に、キャブ4の下部フレーム4fに取付けられるストッパ23が配置されている。このストッパ23は、キャブ4の下部フレーム4fに溶接されたスペーサ24にネジ25により取付けられている。これにより、大きな荷重を支持するストッパ23は、十分な剛性が確保できるサポート梁材11の横断面中心部に配置されている。
As shown in FIG. 3, a
機体転倒時などに過大な横荷重が負荷したときには、機体フレームには剛性バランスに応じて各部に荷重が分散する。図2に示されるキャブ支持構造においては、剛性が高い後方マウントが位置するサポート梁材11に伝達する荷重が最大となることから、ストッパ23は、外側の後方マウント近傍に設置する。
When an excessive lateral load is applied when the machine falls, the load is distributed to each part of the machine frame according to the rigidity balance. In the cab support structure shown in FIG. 2, the load transmitted to the
図2および図3に示されるように、ストッパ23とともに設けられたマウント取付部12は、サポート梁材11から後方へオフセットして片持ち構造部26に設けられている。このため、機体転倒時などの過大な荷重が負荷したときには、ストッパ23による支持荷重が、防振マウント16による支持荷重よりも大きくなるように設定する(剛性バランスによりストッパ負荷がマウント負荷より大となる)。これにより、過大な荷重が作用しても、その荷重はストッパ23で支持され、ストッパ23で係止された後はマウント取付部12が変形しない。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図3に示されるように、サポート梁材11の横断面中心部の下側に、クリアランス27を介して、キャブ4の下部に取付けられたストッパ23が配置されている。このストッパ23は、防振マウント16が元に戻らない変形領域でサポート梁材11とストッパ23との間のクリアランス27が0となり、サポート梁材11と接触するように初期段階でのクリアランス調整を行なうことで、最適位置に設定する。
As shown in FIG. 3, a
なお、図1に示された防振マウント16およびストッパ23は、キャブ4と一体化されるフロアプレート21に取付けてもよいが、キャブ4の下部フレーム4fに直接取付ける方が望ましい。
The
次に、この実施の形態の作用効果を説明する。 Next, the function and effect of this embodiment will be described.
機体転倒時などでキャブ4に大きな荷重が作用した際は、その荷重をストッパ23と接触するサポート梁材11の横断面中心部で係止する。これにより、防振マウント16が塑性変形しても破断しない程度でストッパ23によりキャブ4を係止するので、防振マウント16の破断によるキャブ4の離脱を防止する。
When a large load is applied to the cab 4 when the machine body falls or the like, the load is locked at the center of the cross section of the
ストッパ23の位置がサポート梁材11の横断面中心部から離れる場合は、サポート梁材11にはオフセット量に応じて捩れ荷重が作用するが、サポート梁材11の横断面中心部にストッパ23を配置することにより、このストッパ23を介してサポート梁材11に作用する捩れ荷重を低減できる。
When the position of the
捩れ荷重を低減することにより、サポート梁材11やサポート溶接部に作用する局所的な応力を低減できる。この局所的な応力を低減できるので、最小限の補強や板厚アップを行なうだけで十分なサポート梁材11の強度を確保できるとともに、サポート梁材11の破損によるキャブ4の離脱を防止できる。
By reducing the torsional load, local stress acting on the
大きな荷重が負荷するとマウント取付部12はサポート梁材11の変位・変形に合わせて移動するので、防振マウント16に作用する無理な力を軽減でき、防振マウント16の破断とマウント取付部12の破損も防止できる。すなわち、構造的にマウント取付部12はサポート梁材11に従属しており、サポート梁材11の変位・変形に合わせて移動するので、リリーフ機能が働く。
When a large load is applied, the
防振マウント16の破断とマウント取付部12の破損を防止できるので、ストッパ23と防振マウント16の両方で荷重を分散して支持できる。そして、荷重をストッパ23だけで支持する場合よりも、分散して支持する方が構造的にも有利である。同様に、防振マウント16も荷重を分散支持するので、ストッパ23に作用する荷重を軽減でき、ストッパ23の強度設計にも有利な構造である。
Since breakage of the
このように、機体転倒時などでキャブ4に大きな荷重が作用した際に、防振マウント16だけでは支持できない荷重をストッパ23と防振マウント16の両方で分散して支持することにより、防振マウント16やマウント取付部12の破損を防止でき、防振マウント16の破断によるキャブ4の離脱を防止できるとともに、機体転倒時のキャブ4に作用する大きな荷重を支持するストッパ23は、十分な剛性が確保できるサポート梁材11の横断面中心部に配置したので、ストッパ23からサポート梁材11に荷重が作用する際にサポート梁材11の横断面中心部からのオフセット量に応じて作用する捩れ荷重を低減でき、サポート梁材11の捩れ変形による局所応力の発生および同部の破損によるストッパ機能低下を防止して、防振マウント16やマウント取付部12の破損を確実に防止できるともに、最小限の補強や板厚アップで十分な強度を確保できる。
In this way, when a large load is applied to the cab 4 when the fuselage falls, a load that cannot be supported by the
キャブ4の4隅部に対応して4箇所に設置された防振マウント16は、機体転倒時に後部外側に位置する防振マウント16が最も衝撃を受け易いので、ストッパ23は、4箇所の防振マウント16のうち少なくとも転倒時の大きな荷重を保持できる剛性を確保可能な後部外側に位置する防振マウント16の近傍に設けることが、転倒時乗員保護構造に有効であるとともに、ストッパ23の設置数を最少に抑制することもできる。
The anti-vibration mounts 16 installed at four locations corresponding to the four corners of the cab 4 are most susceptible to impact when the anti-vibration mounts 16 are located outside the rear when the aircraft falls, so the
機体転倒時などの過大な負荷が作用したときには、ストッパ23のクリアランス27が0となり、ストッパ23から伝達される荷重によりサポート梁材11が変形する。このとき、マウント取付部12はサポート梁材11の変形に追従して変位可能であることから、防振マウント16とマウント取付部12が破損することを防止できる(防振マウント16は一定の変位を超えると破断する)。さらに、防振マウント16とマウント取付部12の破損を防止することにより、機体転倒時などの過大な荷重を防振マウント16とストッパ23とで分散して支持することができる。
When an excessive load is applied, such as when the machine falls, the clearance 27 of the
すなわち、ストッパ23が設置されているサポート梁材11に従属した構造でマウント取付部12が設けられているので、過大な荷重が負荷したときには、サポート梁材11の変形に応じて、防振マウント16が移動することで防振マウント16に作用する過大な負荷を軽減して、防振マウント16の破断とマウント取付部12の破損を防止できる。
That is, since the
防振マウント16が元に戻らない変形領域でストッパ23のクリアランス27が0となりサポート梁材11と接触するように初期のクリアランス調整を行なうことで、防振マウント16の破断を防止し、過大な荷重が負荷したときは防振マウント16とストッパ23とにより荷重を分散して支持できる。
By adjusting the initial clearance so that the clearance 27 of the
本発明は、旋回型の油圧ショベルだけでなく、非旋回型の機体フレームに防振マウントを介してキャブを搭載した他の作業機械にも利用可能である。 The present invention is applicable not only to a swing type hydraulic excavator but also to other work machines in which a cab is mounted on a non-turn type body frame via a vibration isolation mount.
2 機体フレームとしての旋回フレーム
4 キャブ
11 サポート梁材
12 マウント取付部
16 防振マウント
23 ストッパ
27 クリアランス
2 Revolving frame as the fuselage frame 4 Cab
11 Support beam
12 Mounting bracket
16 Anti-vibration mount
23 Stopper
27 Clearance
Claims (4)
機体フレームに固定されたサポート梁材と、
サポート梁材の横断面オフセット位置に設けられたマウント取付部と、
マウント取付部に取付けられキャブの下部を弾力的に支持する防振マウントと、
サポート梁材の横断面中心部の下側にクリアランスを介して配置されキャブの下部に取付けられたストッパと
を具備したことを特徴とするキャブ支持構造。 The fuselage frame on which the cab is mounted,
Support beam material fixed to the fuselage frame,
Mount mounting portion provided at the offset position of the cross section of the support beam material,
An anti-vibration mount that is attached to the mount attachment and elastically supports the lower part of the cab;
A cab support structure comprising: a stopper disposed at a lower side of the cab and disposed below a central portion of the cross section of the support beam member via a clearance.
キャブの4隅部に対応して4箇所に設置され、
ストッパは、
4箇所に配置された防振マウントのうち少なくとも後部外側に位置する防振マウントの近傍に設置された
ことを特徴とする請求項1記載のキャブ支持構造。 Anti-vibration mount
Installed at four locations corresponding to the four corners of the cab,
The stopper is
2. The cab support structure according to claim 1, wherein the cab support structure is installed in the vicinity of at least the anti-vibration mount located outside the rear portion among the anti-vibration mounts arranged at four locations.
サポート梁材の横断面オフセット位置に片持構造で設けられ、サポート梁材の変形に応じて変位可能である
ことを特徴とする請求項1または2記載のキャブ支持構造。 Mount mount is
3. The cab support structure according to claim 1, wherein the cab support structure is provided in a cantilever structure at a cross-section offset position of the support beam material, and can be displaced according to deformation of the support beam material.
防振マウントが元に戻らない変形領域でサポート梁材とストッパとの間のクリアランスが0となるように初期のクリアランス調整を行なう
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載のキャブ支持構造。 The stopper is
The cab support according to any one of claims 1 to 3, wherein initial clearance adjustment is performed so that a clearance between the support beam member and the stopper becomes zero in a deformation region where the anti-vibration mount is not restored. Construction.
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