JP2010070940A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 転倒時にキャノピに作用する荷重を軽減する。
【解決手段】 カウンタウエイト１１には第１の転倒時接触部材２５を設け、キャノピ２０の各支柱２１，２２間には第２の転倒時接触部材２８を設ける構成とする。これにより、油圧ショベル１が後方に転倒した場合には、キャノピ２０の各支柱２１，２２に先立って第１の転倒時接触部材２５の枠体２７が地面に接触し、油圧ショベル１がそれ以上に後方に転倒するのを抑えることにより、各支柱２１，２２が地面と接触して変形するのを防止できる。また、第１の転倒時接触部材２５の枠体２７が屈曲した場合には、この屈曲した枠体２７が第２の転倒時接触部材２８に当接することにより、キャノピ２０を構成する左，右の支柱２１，２２の上端側が地面に衝突する場合に比較して、各支柱２１，２２に作用する荷重を軽減し、キャノピ２０の変形等を抑えることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に関し、特に、運転席を上方から覆うキャノピを備えた建設機械に関する。

一般に、建設機械の代表例としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置とにより大略構成され、この作業装置を用いて土砂等の掘削作業等を行うものである。

ここで、油圧ショベルの上部旋回体は、通常、支持構造体をなす旋回フレームと、該旋回フレームの後部側に設けられたカウンタウエイトと、該カウンタウエイトの前側に配置されオペレータが着席する運転席とを備えて構成されている。そして、キャブ仕様の油圧ショベルの場合には、運転席がキャブ内に配置され、キャノピ仕様の油圧ショベルの場合には、運転席の上方がキャノピによって覆われる構成となっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−３０３６１８号公報

この従来技術によるキャノピ仕様の油圧ショベルは、下端側が旋回フレーム側に支持され上，下方向に延びる複数本の支柱と、該各支柱の上端側に設けられたルーフ部とにより大略構成され、このルーフ部によって運転席の上方を覆う構成となっている。

しかし、従来技術によるキャノピ仕様の油圧ショベルは、例えば傾斜地での掘削作業時等においてバランスを崩して後方に転倒した場合には、キャノピを構成する支柱の上端側が地面に衝合することにより、キャノピに大きな荷重が作用してしまう。特に、運転席を挟んで左，右に離間する２本の支柱を備えた２柱キャノピの場合には、左，右の支柱に大きな荷重が作用することにより、キャノピが変形または破損してしまうという問題がある。

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、転倒時にキャノピに作用する荷重を軽減し、当該キャノピを保護することができるようにした建設機械を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため本発明は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体とからなり、該上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、該旋回フレームの後部側に設けられたカウンタウエイトと、該カウンタウエイトの前側に配置された運転席と、該運転席を上方から覆うキャノピとを備え、前記キャノピは、前記運転席を挟んで左，右に離間し前記運転席の後方を上，下方向に延びた左，右の支柱と、該各支柱の上端側に取付けられ前記運転席の上方を覆うルーフ部とにより構成してなる建設機械に適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記カウンタウエイトには、前記キャノピの各支柱よりも後側に位置して転倒時に前記キャノピの各支柱に先立って地面に接触する第１の転倒時接触部材を設け、前記キャノピの各支柱間には、前記第１の転倒時接触部材よりも前記運転席に近い位置に、前記第１の転倒時接触部材が地面に接触して屈曲したときに当該前記第１の転倒時接触部材が当接する第２の転倒時接触部材を設けたことにある。

請求項２の発明は、前記上部旋回体は旋回中心を中心とした旋回半径内に収まるようにほぼ円形状に形成され、前記上部旋回体が前記下部走行体上で旋回したときに前記カウンタウエイトの後面が前記下部走行体の車幅内に収まる後方小旋回型の構成とし、前記第１の転倒時接触部材は前記旋回半径内に収まる構成としたことにある。

請求項３の発明は、前記第１の転倒時接触部材と前記第２の転倒時接触部材との間には、両者を一体的に連結する連結部材を設ける構成としたことにある。

請求項４の発明は、前記キャノピの左，右の支柱のうち少なくとも一方の支柱には、左，右方向への横転時に前記各支柱の上端側に先立って地面と接触する横転時接触部材を設ける構成としたことにある。

請求項１の発明によれば、例えば傾斜地において建設機械が後方に緩やかに転倒した場合には、カウンタウエイトに設けた第１の転倒時接触部材が、キャノピの各支柱に先立って地面に接触することにより、この第１の転倒時接触部材によって建設機械がそれ以上に後方に転倒するのを抑えることができ、キャノピの各支柱が地面と接触して変形するのを防止することができる。

一方、建設機械が後方に転倒し、第１の転倒時接触部材がキャノピの各支柱に先立って地面に接触することにより屈曲（座屈）した場合には、この屈曲した第１の転倒時接触部材は、キャノピの左，右の支柱間に設けた第２の転倒時接触部材に当接する。これにより、建設機械が後方に転倒した場合に、キャノピの各支柱の上端側が地面に衝突する場合に比較して、第２の転倒時接触部材を介して各支柱に作用する荷重を軽減することができる。しかも、第１の転倒時接触部材が屈曲することにより、第２の転倒時接触部材を介してキャノピの各支柱に伝わる荷重をさらに軽減させることができ、キャノピの変形等を確実に抑えることができる。

請求項２の発明によれば、第１の転倒時接触部材が上部旋回体の旋回半径内に収まる構成としたので、上部旋回体が旋回したときに第１の転倒時接触部材が周囲の障害物に接触するのを確実に抑えることができる。このため、カウンタウエイトに第１の転倒時接触部材を設けた場合でも、建設機械を用いた掘削作業等を円滑に行うことができる。

請求項３の発明によれば、キャノピの左，右の支柱間に設けた第２の転倒時接触部材とカウンタウエイトに設けた第１の転倒時接触部材とを、連結部材を用いて一体的に連結することにより、建設機械が左，右方向に横転したときのキャノピの剛性を高めることができ、横転時におけるキャノピの変形等を抑えることができる。

請求項４の発明によれば、キャノピを構成する左，右の支柱のうち少なくとも一方の支柱に横転時接触部材を設けることにより、例えば建設機械が左，右方向に横転した場合には、各支柱の上端側に先立って横転時接触部材を地面に接触させることができる。このため、建設機械が後方に転倒した場合のみならず、建設機械が左，右方向に横転した場合でも、各支柱に作用する荷重を軽減することができ、キャノピの変形等を抑えることができる。

以下、本発明に係る建設機械の実施の形態を、油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず、図１ないし図１２は本発明の第１の実施の形態を示し、図中、１は建設機械としてのキャノピ仕様の油圧ショベルを示している。ここで、油圧ショベル１は、左，右の履帯２Ａを有する自走可能な履帯式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とにより大略構成されている。そして、上部旋回体３の前部側にはスイング式の作業装置４が設けられ、該作業装置４によって土砂の掘削作業等を行うものである。

ここで、上部旋回体３は、図３に示すように、下部走行体２の車幅よりも小さい左，右方向の幅寸法を有し、かつ旋回中心Ｏを中心とした旋回半径Ｒの仮想円Ｓ内に収まるように、上方からみてほぼ円形状に形成されている。これにより、油圧ショベル１は、上部旋回体３が下部走行体２上で旋回中心Ｏを中心として旋回したときに、後述するカウンタウエイト１１の後面１１Ａが下部走行体２の車幅内に収まる後方小旋回型の油圧ショベルとして構成されている。

そして、上部旋回体３は、後述の旋回フレーム５、カウンタウエイト１１、フロア支持部材１２、フロア部材１５、運転席１６、キャノピ２０等により構成されている。なお、上述の旋回半径Ｒは、旋回中心Ｏからカウンタウエイト１１の後面１１Ａまでの距離によって規定され、上述の仮想円Ｓは、上部旋回体３の旋回時におけるカウンタウエイト１１の後面１１Ａの軌跡を示している。

５は上部旋回体３のベースとなる旋回フレームで、該旋回フレーム５は、図５に示すように、左，右方向の中央部を前，後方向に延びる厚肉な平板状の底板５Ａと、該底板５Ａの上面側に立設され前，後方向に延びた左，右の縦板５Ｂ，５Ｃと、これら左，右の縦板５Ｂ，５Ｃの前端部に設けられ作業装置４を支持する支持ブラケット５Ｄと、底板５Ａの左側に設けられた円弧状の左枠部材５Ｅと、底板５Ａの右側に設けられた円弧状の右枠部材５Ｆとにより大略構成され、強固な支持構造体をなしている。そして、旋回フレーム５の後部側には、後述のフロア支持部材１２が設けられる構成となっている。

６は旋回フレーム５の後部側に搭載されたエンジンで、該エンジン６は、図５及び図６に示すように、左，右方向に延びる横置き状態に配置されている。ここで、エンジン６は、後述するフロア部材１５の下側に配設されている。また、エンジン６の左側には、該エンジン６によって駆動される油圧ポンプ７が設けられ、エンジン６の右側には、ラジエータ、オイルクーラ等の熱交換器８が配設されている。

９は熱交換器８の前側に位置して旋回フレーム５の右側に配設された作動油タンクで、該作動油タンク９は、油圧ショベル１に搭載された各種の油圧機器に供給される作動油を貯溜するものである。また、１０は作動油タンク９の前側に配設された燃料タンクで、該燃料タンク１０は、エンジン６に供給される燃料を貯溜するものである。

１１はエンジン６の後側に位置して旋回フレーム５の後端部に設けられたカウンタウエイトで、該カウンタウエイト１１は、作業装置４との重量バランスをとるものである。ここで、カウンタウエイト１１は、図３に示すように、上部旋回体３の旋回中心Ｏを中心とする円弧状（凸湾曲状）の重量物として形成されている。そして、カウンタウエイト１１は、旋回フレーム５の後端部から上方に立上がることにより、作業装置４との重量バランスをとると共に、エンジン６、油圧ポンプ７、熱交換器８等を後側から覆っている。

この場合、カウンタウエイト１１の後面１１Ａは、上部旋回体３の旋回中心Ｏを中心として左，右方向に延びる円弧面として形成され、この後面１１Ａの半径は、旋回中心Ｏを中心とした上部旋回体３の後端部の旋回半径Ｒと等しく設定されている。従って、上部旋回体３の後端部の旋回半径Ｒは、カウンタウエイト１１の後面１１Ａによって規定される構成となっている。また、カウンタウエイト１１の上面１１Ｂには、後述する第１の転倒時接触部材２５が設けられる構成となっている（図１０参照）。

１２はカウンタウエイト１１よりも前側で、かつエンジン６を跨いだ状態で旋回フレーム５の後部側に設けられたフロア支持部材で、該フロア支持部材１２は、後述するフロア部材１５の後側部位を支持するものである。そして、フロア支持部材１２は、図６及び図９に示すように、エンジン６の上方を左，右方向に延びる中空な角筒状の台座１２Ａと、該台座１２Ａから下向きに延び、下端側が旋回フレーム５に取付けられた４本の支持脚１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅとにより大略構成されている。

１３はフロア支持部材１２の台座１２Ａ上に設けられたフロア取付板で、該フロア取付板１３は、後述するフロア部材１５の後部側が取付けられるものである。ここで、図９に示すように、フロア取付板１３は左，右方向に延びる板状体により構成され、弾性体からなる防振マウント１４，１４を介してフロア支持部材１２の台座１２Ａ上に取付けられている。

１５はエンジン６の前側に位置して旋回フレーム５の左側に配置されたフロア部材で、このフロア部材１５は、前部側が旋回フレーム５に取付けられ、後部側がフロア取付板１３に取付けられるものである。ここで、フロア部材１５は、図６及び図７に示すように、後述の運転席１６に着席したオペレータが足を乗せる平板状の足乗せ板１５Ａと、該足乗せ板１５Ａの前側に設けられ後述の走行用レバー・ペダル１８等が取付けられる前側取付板１５Ｂと、足乗せ板１５Ａの後部側から上方に立上って設けられ後述の運転席１６が載置される座席台１５Ｃと、該座席台１５Ｃの後端側から後方に延びた後側取付板１５Ｄとにより大略構成されている。

そして、フロア部材１５の前側取付板１５Ｂは、旋回フレーム５の前部側にピン等（図示せず）を介して上，下方向に回動可能に連結され、フロア部材１５の後側取付板１５Ｄは、上述のフロア取付板１３に着脱可能に取付けられる構成となっている。これにより、フロア部材１５は、フロア取付板１３及び防振マウント１４を介してフロア支持部材１２上に弾性的に支持され、かつ、前側取付板１５Ｂと旋回フレーム５との連結部を支点として、旋回フレーム５に対してチルトアップ、チルトダウン可能（傾転可能）に構成されている。

１６はフロア部材１５の座席台１５Ｃ上に載置された運転席で、該運転席１６は、油圧ショベル１を操縦するオペレータが着席するものである。また、運転席１６は、着席したオペレータの背中を支える背もたれ部１６Ａを有している。そして、運転席１６の左，右両側には、作業装置４等を操作する作業用の左，右の操作レバー１７が配設され、運転席１６の前側には、下部走行体２の走行を制御する走行用レバー・ペダル１８が、フロア部材１５の前側取付板１５Ｂに取付けられた状態で配設されている。

１９は運転席１６の右側に配設された外装カバーで、該外装カバー１９は、旋回フレーム５の右側に配設された上述の熱交換器８、作動油タンク９、燃料タンク１０等を覆うものである。

次に、２０は本実施の形態による油圧ショベル１に適用された２柱式のキャノピを示している。このキャノピ２０は、運転席１６を上方から覆うものである。ここで、キャノピ２０は、図７ないし図９等に示すように、後述する左，右の支柱２１，２２と、キャノピルーフ２４とにより大略構成されている。

２１は運転席１６の左後側に配置された左支柱、２２は運転席１６の右後側に配置された右支柱で、これら左，右の支柱２１，２２は、中空なパイプ材等を用いて形成されている。そして、左，右の支柱２１，２２は、図４及び図７に示すように、運転席１６を挟んで左，右に離間し、運転席１６の後方を上，下方向に延びている。

ここで、図８に示すように、左支柱２１の下端部２１Ａと右支柱２２の下端部２２Ａとは、左，右方向に延びる平板状のベース板２３に、それぞれ溶接等の手段を用いて強固に固着され、このベース板２３は、図９に示すように、フロア部材１５の後側取付板１５Ｄにボルト等を用いて取付けられる。これにより、本実施の形態によるキャノピ２０は、フロア部材１５、フロア取付板１３、防振マウント１４を介してフロア支持部材１２の台座１２Ａに取付けられる構成となっている。

また、図２及び図８等に示すように、左，右の支柱２１，２２の上端側は、屈曲部２１Ｂ，２２Ｂから上方が前方に向けて折曲げられ、運転席１６の後側から前方へと延びるルーフ取付部となっている。そして、これら左，右の支柱２１，２２の上端側には、後述のキャノピルーフ２４が設けられる構成となっている。また、左，右の支柱２１，２２間には後述する第２の転倒時接触部材２８が設けられる構成となっている。

２４は左，右の支柱２１，２２の上端側に設けられたルーフ部としてのキャノピルーフで、該キャノピルーフ２４は、例えば薄肉な鋼板材等を用いてほぼ四角形状に形成されている。そして、キャノピルーフ２４は、左，右の支柱２１，２２の上端側に取付けられることにより運転席１６の上方を覆い、運転席１６に着席したオペレータを雨水等から保護するものである。

次に、２５はカウンタウエイト１１に設けられた第１の転倒時接触部材を示している。この第１の転倒時接触部材２５は、キャノピ２０の左，右の支柱２１，２２よりも後側に位置してカウンタウエイト１１の上面１１Ｂ上に立設され、例えば油圧ショベル１が傾斜地等において後方に転倒したときに、キャノピ２０に先立って地面と接触（衝突）するものである。

ここで、第１の転倒時接触部材２５は、図４及び図１０に示すように、略Ｌ字状に折曲げられ左，右方向に延びた取付基板２６と、該取付基板２６の上面側に立設された枠体２７とにより大略構成されている。そして、枠体２７は、下端部が溶接等の手段を用いて取付基板２６に固着され、僅かに前傾しつつ上方に突出した３本の縦枠部２７Ａと、これら各縦枠部２７Ａの上端部を連結した状態で左，右方向に延びた横枠部２７Ｂとにより、全体として略Ｅ字状に形成されている。

また、第１の転倒時接触部材２５の取付基板２６は、カウンタウエイト１１の上面１１Ｂにボルト等を用いて取付けられ、第１の転倒時接触部材２５の枠体２７は、図２及び図４に示すように、第２の転倒時接触部材２８を挟んで運転席１６の後側に配置され、枠体２７の横枠部２７Ｂは、運転席１６に設けられた背もたれ部１６Ａの上端部よりも上方の位置で左，右方向に延びる構成となっている。

そして、枠体２７を構成する横枠部２７Ｂの前部側は、後述する第２の転倒時接触部材２８と前，後方向で対向する当接部２７Ｃとなり、この当接部２７Ｃは、油圧ショベル１が後方に転倒して図１１に示す如く枠体２７が前方に屈曲（座屈）したときに、第２の転倒時接触部材２８に当接する構成となっている。

次に、２８はキャノピ２０を構成する左，右の支柱２１，２２間に設けられた第２の転倒時接触部材である。この第２の転倒時接触部材２８は、第１の転倒時接触部材２５よりも運転席１６に近い位置で、かつ、各支柱２１，２２の下端部２１Ａ，２２Ａと屈曲部２１Ｂ，２２Ｂとのほぼ中間に配置されている。そして、第２の転倒時接触部材２８は、例えば油圧ショベル１が傾斜地等において後方に転倒し、図１１に示すように第１の転倒時接触部材２５の枠体２７が前方に屈曲したときに、キャノピ２０を構成する各支柱２１，２２の上端側が地面に衝突するのに先立って、屈曲した枠体２７（横枠部２７Ｂ）の当接部２７Ｃが当接するものである。

ここで、第２の転倒時接触部材２８は、図８等に示すように、１本の中空なパイプ材を用いて形成され、長さ方向の両端部が、左，右の支柱２１，２２の下端部２１Ａ，２２Ａと屈曲部２１Ｂ，２２Ｂとの中間部位にそれぞれ溶接によって固着されている。これにより、第２の転倒時接触部材２８は、各支柱２１，２２間を連結した状態で左，右方向に延びている。

また、図２に示すように、第２の転倒時接触部材２８の左，右方向（長さ方向）の中間部位は、左，右の支柱２１，２２の屈曲部２１Ｂ，２２Ｂよりも後方に突出し、第１の転倒時接触部材２５を構成する枠体２７の横枠部２７Ｂと前，後方向で対向する後方突出部２８Ａとなっている。そして、この後方突出部２８Ａは、油圧ショベル１が後方に転倒し、図１１に示す如く第１の転倒時接触部材２５の枠体２７が前方に屈曲したときに、この枠体２７を構成する横枠部２７Ｂの当接部２７Ｃが最初に当接する部位となるものである。

ここで、例えば油圧ショベル１が傾斜地等において後方（カウンタウエイト１１側）に転倒した場合には、まず、図２中の矢印Ｘで示すように下部走行体２（履帯２Ａ）の前部側が上方に持上る。これにより、履帯２Ａの後端側が接地点Ａにおいて地面に接地した後、カウンタウエイト１１の後部上端が接地点Ｂにおいて地面に接地する。そして、油圧ショベル１は、接地点Ｂを中心としてさらに後方に反転するようになる。

このとき、カウンタウエイト１１の上面１１Ｂには第１の転倒時接触部材２５が設けられているので、図２に示すように、油圧ショベル１は、カウンタウエイト１１の接地点Ｂを中心として後方に反転した後、第１の転倒時接触部材２５の枠体２７が、キャノピ２０の各支柱２１，２２に先立ち、接地点Ｃにおいて最初に地面に接触する。

この場合、例えば油圧ショベル１が緩やかに転倒した場合には、カウンタウエイト１１の接地点Ｂと第１の転倒時接触部材２５の接地点Ｃとの２点が地面に接地した状態で、油圧ショベル１がそれ以上に後方に転倒するのを抑えることができ、キャノピ２０の各支柱２１，２２が地面に接触するのを第１の転倒時接触部材２５によって抑えることにより、キャノピ２０を保護することができる構成となっている。

一方、図２に示すように、油圧ショベル１が、カウンタウエイト１１の接地点Ｂを中心として後方に反転した後、第１の転倒時接触部材２５の枠体２７が接地点Ｃにおいて地面に接触し、図１１に示すように、第１の転倒時接触部材２５の枠体２７が前方に屈曲した場合には、枠体２７の当接部２７Ｃが第２の転倒時接触部材２８の後方突出部２８Ａに当接する。

ここで、図２に示すように、油圧ショベル１の転倒時にカウンタウエイト１１の後部上端が地面に接触する接地点Ｂと、第１の転倒時接触部材２５の枠体２７が地面に接触する接地点Ｃとの間の距離をＬ１とし、転倒時にキャノピ２０が地面から受ける荷重をＦとすると、接地点Ｂを支点として、屈曲した第１の転倒時接触部材２５を介して第２の転倒時接触部材２８に作用するモーメントＭ１は、下記数１によって表される。

これに対し、仮にキャノピ２０に第１の転倒時接触部材２５が設けられていない場合には、図２に示すように、油圧ショベル１は、カウンタウエイト１１の接地点Ｂを中心として後方に反転した後、キャノピ２０を構成する各支柱２１，２２のうち屈曲部２１Ｂ，２２Ｂよりも上側となる部位が、接地点Ｄにおいて最初に地面に接触するようになる。

ここで、上述した油圧ショベル１の転倒時に、カウンタウエイト１１の後部上端が地面に接触する接地点Ｂと、キャノピ２０の各支柱２１，２２の上端側が地面に接触する接地点Ｄとの間の距離をＬ２とし、転倒時にキャノピ２０が地面から受ける荷重をＦとすると、接地点Ｂを支点として各支柱２１，２２の上端側の接地点Ｄに作用するモーメントＭ２は、下記数２によって表される。

この場合、第１の転倒時接触部材２５は、各支柱２１，２２の屈曲部２１Ｂ，２２Ｂよりも下側に設けられているため、カウンタウエイト１１の接地点Ｂと第１の転倒時接触部材２５の枠体２７が地面に接触する接地点Ｃとの間の距離Ｌ１は、カウンタウエイト１１の接地点Ｂとキャノピ２０の各支柱２１，２２が地面に接触する接地点Ｄとの間の距離Ｌ２よりも小さくなる（Ｌ１＜Ｌ２）。

従って、転倒時に接地点Ｂを支点として、屈曲した第１の転倒時接触部材２５を介して第２の転倒時接触部材２８に作用するモーメントＭ１は、転倒時に接地点Ｂを支点として各支柱２１，２２の接地点Ｄに作用するモーメントＭ２よりも小さくなる。

このように、カウンタウエイト１１の上面１１Ｂに第１の転倒時接触部材２５を立設すると共に、キャノピ２０の左，右の支柱２１，２２間にキャノピルーフ２４よりも下側に位置して第２の転倒時接触部材２８を設けたので、油圧ショベル１が後方に転倒したときに、キャノピ２０の各支柱２１，２２に先立って第１の転倒時接触部材２５の枠体２７が地面に接触して屈曲し、この枠体２７の当接部２７Ｃが第２の転倒時接触部材２８の後方突出部２８Ａに当接することにより、各支柱２１，２２に作用するモーメントを軽減することができ、キャノピ２０の変形等を抑えることができる構成となっている。

また、図３に示すように、カウンタウエイト１１に設けた第１の転倒時接触部材２５は、上部旋回体３の旋回中心Ｏを中心とした旋回半径Ｒの仮想円Ｓ内に収まるように構成されている。これにより、上部旋回体３が旋回動作を行ったときに、第１の転倒時接触部材２５が周囲の障害物に接触するのを確実に抑えることができる構成となっている。

さらに、第１の転倒時接触部材２５はカウンタウエイト１１に設けられているので、例えば建物で覆われた地面を掘削する場合のように、高さ制限がある作業現場において、図１２に示す如く油圧ショベル１からキャノピ２０を取外した状態で作業を行う場合でも、第１の転倒時接触部材２５を運転席１６の後方に残しておくことができ、この第１の転倒時接触部材２５によって、運転席１６に着席したオペレータを保護することができる構成となっている。

本実施の形態によるキャノピ仕様の油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、この油圧ショベル１は、下部走行体２によって作業場所まで自走した後、上部旋回体３を旋回させつつ作業装置４を用いて土砂の掘削作業等を行う。

ここで、油圧ショベル１は、傾斜地等において不用意に掘削作業を行うことにより、バランスを崩して後方に転倒することがある。この場合、本実施の形態による油圧ショベル１は、カウンタウエイト１１に第１の転倒時接触部材２５を設けると共に、キャノピ２０に第２の転倒時接触部材２８を設けることにより、転倒時にキャノピ２０に作用する荷重を軽減できるようになっており、以下、この第１，第２の転倒時接触部材２５，２８の作用について説明する。

まず、油圧ショベル１が傾斜地等において後方に転倒した場合には、図２中の矢印Ｘで示すように下部走行体２（履帯２Ａ）の前部側が上方に持上り、履帯２Ａの後端側が接地点Ａにおいて地面に接地した後、カウンタウエイト１１の後部上端が接地点Ｂにおいて地面に接地する。

そして、油圧ショベル１は、カウンタウエイト１１の接地点Ｂを中心としてさらに後方に反転し、カウンタウエイト１１に設けられた第１の転倒時接触部材２５の枠体２７が、キャノピ２０の各支柱２１，２２に先立ち、接地点Ｃにおいて最初に地面に接触するようになる。

この場合、例えば油圧ショベル１が緩やかに転倒した場合には、カウンタウエイト１１の接地点Ｂと第１の転倒時接触部材２５の接地点Ｃとの２点が地面に接地した状態で、油圧ショベル１がそれ以上に後方に転倒するのを抑えることができる。これにより、キャノピ２０の各支柱２１，２２が地面に接触するのを第１の転倒時接触部材２５によって抑えることができ、キャノピ２０を保護することができる。

次に、第１の転倒時接触部材２５の枠体２７が、接地点Ｃにおいて地面に接触することにより、図１１に示す如く前方に屈曲した場合には、枠体２７の当接部２７Ｃが第２の転倒時接触部材２８の後方突出部２８Ａに当接する。このとき、接地点Ｂを支点として、屈曲した第１の転倒時接触部材２５を介して第２の転倒時接触部材２８に作用するモーメントＭ１は、上記数１となる。

これに対し、仮にカウンタウエイト１１に第１の転倒時接触部材２５が設けられていない場合には、油圧ショベル１が、カウンタウエイト１１の接地点Ｂを中心として後方に反転すると、キャノピ２０を構成する各支柱２１，２２のうち屈曲部２１Ｂ，２２Ｂよりも上側部位が、接地点Ｄにおいて最初に地面に接触するようになる。このとき、接地点Ｂを支点として各支柱２１，２２の接地点Ｄに作用するモーメントＭ２は、上記数２となる。

この場合、接地点Ｂと接地点Ｃとの間の距離Ｌ１は、接地点Ｂと接地点Ｄとの間の距離Ｌ２よりも小さい。従って、第１の転倒時接触部材２５を介して第２の転倒時接触部材２８に作用するモーメントＭ１を、各支柱２１，２２の上端側に作用するモーメントＭ２よりも小さくすることができる。この結果、油圧ショベル１が後方に転倒した場合に、キャノピ２０を構成する左，右の支柱２１，２２の上端側が地面に衝突する場合に比較して、各支柱２１，２２に作用する荷重を軽減することができ、転倒時におけるキャノピ２０の変形等を抑えることができる。

しかも、カウンタウエイト１１に設けられた第１の転倒時接触部材２５は、それ自体が剛性を有するものであるから、油圧ショベル１の転倒時に第１の転倒時接触部材２５が屈曲することにより、第２の転倒時接触部材２８を介してキャノピ２０の各支柱２１，２２に伝わる荷重をさらに軽減させることができ、キャノピ２０の変形等を確実に抑えることができる。

かくして、本実施の形態によれば、カウンタウエイト１１には、油圧ショベル１の転倒時にキャノピ２０の各支柱２１，２２に先立って地面に接触する第１の転倒時接触部材２５を設け、キャノピ２０の各支柱２１，２２間には第２の転倒時接触部材２８を設ける構成としている。これにより、油圧ショベル１が後方に転倒した場合には、キャノピ２０の各支柱２１，２２に先立って第１の転倒時接触部材２５の枠体２７が地面に接触し、油圧ショベル１がそれ以上に後方に転倒するのを抑えることにより、各支柱２１，２２が地面と接触して変形するのを防止することができる。

一方、第１の転倒時接触部材２５の枠体２７が地面に接触して前方に屈曲した場合には、この屈曲した枠体２７が第２の転倒時接触部材２８に当接することにより、キャノピ２０を構成する左，右の支柱２１，２２の上端側が地面に衝突する場合に比較して、各支柱２１，２２に作用する荷重を軽減することができ、キャノピ２０の変形等を抑えることができる。

また、図３に示すように、カウンタウエイト１１に設けた第１の転倒時接触部材２５は、上部旋回体３の旋回中心Ｏを中心とした旋回半径Ｒの仮想円Ｓ内に収まるように構成されている。これにより、上部旋回体３が旋回動作を行ったときに、第１の転倒時接触部材２５が周囲の障害物に接触するのを確実に抑えることができ、油圧ショベル１を用いた掘削作業等を円滑に行うことができる。

さらに、第１の転倒時接触部材２５はカウンタウエイト１１に設けられているので、例えば高さ制限がある作業現場において、図１２に示す如く油圧ショベル１からキャノピ２０を取外した状態で作業を行う場合でも、第１の転倒時接触部材２５を運転席１６の後方に残しておくことができる。これにより、キャノピ２０を取外した油圧ショベル１が転倒した場合でも、カウンタウエイト１１に設けた第１の転倒時接触部材２５によって、運転席１６に着席したオペレータを保護することができる。

次に、図１３及び図１４は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、第１の転倒時接触部材と第２の転倒時接触部材との間に、両者を一体的に連結する連結部材を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、３１は第２の実施の形態によるキャノピ仕様の油圧ショベルを示し、この油圧ショベル３１は、上述した第１の実施の形態による油圧ショベル１と同様に、自走可能な下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、該上部旋回体３の前部側に設けられた作業装置４とにより大略構成されている。

そして、上部旋回体３のカウンタウエイト１１には第１の転倒時接触部材２５が設けられ、キャノピ２０には第２の転倒時接触部材２８が設けられているものの、第１の転倒時接触部材２５と第２の転倒時接触部材２８とが、後述の連結部材３２によって連結されている点が、第１の実施の形態による油圧ショベル１とは異なっている。

３２は第１の転倒時接触部材２５と第２の転倒時接触部材２８との間に設けられた連結部材を示し、この連結部材３２は、第１の転倒時接触部材２５と第２の転倒時接触部材２８との間を一体的に連結するものである。ここで、連結部材３１は、図１４に示すように、上，下方向で対向し、前端側に凹湾曲部３３Ａが設けられると共に後端側に凹湾曲部３３Ｂが設けられた２枚の係合板３３，３３と、これら各係合板３３を連結するボルト３４とにより構成されている。

そして、連結部材３２は、各係合板３３の凹湾曲部３３Ａを第２の転倒時接触部材２８の後方突出部２８Ａに係合させ、凹湾曲部３３Ｂを第１の転倒時接触部材２５の枠体２７（横枠部２７Ｂ）に係合させた状態で、これら各係合板３３を連結するボルト３４を締込むことにより、第１の転倒時接触部材２５の枠体２７と第２の転倒時接触部材２８の後方突出部２８Ａとの間を一体的に連結するものである。

第２の実施の形態による油圧ショベル３１は上述の如き構成を有するもので、油圧ショベル３１が後方に転倒し、キャノピ２０の各支柱２１，２２に先立って第１の転倒時接触部材２５の枠体２７が地面に接触すると、このときに地面から作用する荷重は、連結部材３２を介して直接的に第２の転倒時接触部材２８の後方突出部２８Ａに伝わる。

これにより、第２の実施の形態による油圧ショベル３１においても、転倒時にキャノピ２０を構成する左，右の支柱２１，２２の上端側が地面に衝突する場合に比較して、各支柱２１，２２に作用する荷重を軽減することができ、キャノピ２０の変形等を抑えることができる。

しかも、本実施の形態によれば、カウンタウエイト１１に設けた第１の転倒時接触部材２５とキャノピ２０の各支柱２１，２２間に設けた第２の転倒時接触部材２８とを、連結部材３２を用いて一体的に連結することにより、油圧ショベル３１が左，右方向に横転したときのキャノピ２０の剛性を高めることができ、横転時におけるキャノピ２０の変形等をも抑えることができる。

次に、図１５及び図１６は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、キャノピを構成する左，右の支柱の一方に横転時接触部材を設けたことにある。なお、本実施の形態では上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、４１は本実施の形態に適用される２柱式のキャノピで、このキャノピ４１は、第１の実施の形態によるキャノピ２０と同様に、左，右の支柱２１，２２と、キャノピルーフ２４と、第２の転倒時接触部材２８とにより大略構成されているものの、左支柱２１に後述の横転時接触部材４２が設けられている点で、第１の実施の形態によるキャノピ２０とは異なるものである。

４２は左支柱２１の外側面に設けられた横転時接触部材で、該横転時接触部材４２は、油圧ショベルが左，右方向に横転したときに、キャノピ４１を構成する左，右の支柱２１，２２の上端側に先立って地面に接触するものである。ここで、横転時接触部材４２は、鋼板材等を用いてほぼ台形状をなす平板として形成され、左支柱２１のうちキャノピルーフ２４よりも下側の外周面に溶接等の手段を用いて固着されている。

そして、横転時接触部材４２は、第２の転倒時接触部材２８とほぼ等しい高さ位置において左支柱２１から左側方に突出し、油圧ショベルが左方向に横転したときに、左支柱２１の上端側に先立って地面に接触するものである。

本実施の形態によれば、油圧ショベルが後方に転倒した場合には、第１の実施の形態と同様に、キャノピ２０を構成する左，右の支柱２１，２２に先立って、第１の転倒時接触部材２５の枠体２７が地面に接触して屈曲し、この枠体２７の当接部２７Ｃが第２の転倒時接触部材２８の後方突出部２８Ａに当接することにより、各支柱２１，２２に作用する荷重を軽減することができ、キャノピ２０の変形等を確実に抑えることができる。さらに、油圧ショベルが左側方に横転した場合には、キャノピ２０を構成する左支柱２１の上端側に先立って、横転時接触部材４２が地面に接触することにより、左支柱２１に作用する荷重を軽減することができ、キャノピ２０の変形等を確実に抑えることができる。

なお、上述した第１の実施の形態では、左，右の支柱２１，２２間に１本の第２の転倒時接触部材２８を設けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば左，右の支柱２１，２２間に、複数本の第２の転倒時接触部材を設ける構成としてもよい。このことは、第２の実施の形態についても同様である。

また、上述した第３の実施の形態では、左支柱２１にのみ横転時接触部材４２を設けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、左，右の支柱２１，２２にそれぞれ横転時接触部材を設けてもよく、右支柱にのみ横転時接触部材を設ける構成としてもよい。

さらに、上述した各実施の形態では、キャノピを備えた建設機械として履帯式の油圧ショベルを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、キャノピを備えている建設機械であれば、例えばホイール式の油圧ショベル、ホイールローダ等の他の建設機械にも適用することができる。

第１の実施の形態による油圧ショベルを示す正面図である。 作業装置を取外した状態の油圧ショベルを拡大して示す正面図である。 油圧ショベルを上方からみた平面図である。 油圧ショベルをカウンタウエイト側からみた右側面図である。 フロア部材、外装カバー等を取外した上部旋回体を示す平面図である。 外装カバーを取外した上部旋回体を示す正面図である。 フロア部材、運転席、キャノピ等を示す斜視図である。 キャノピを単体で示す斜視図である。 フロア支持部材、フロア部材、キャノピ等を示す一部破断の分解斜視図である。 カウンタウエイト、第１の転倒時接触部材を示す斜視図である。 第１の転倒時接触部材が第２の転倒時接触部材に当接した状態を示す図２と同様な正面図である。 キャノピを取外した油圧ショベルを示す図２と同様な正面図である。 第２の実施の形態による油圧ショベルを示す正面図である。 キャノピ、第１，第２の転倒時接触部材、連結部材等を示す斜視図である。 第３の実施の形態に用いられるキャノピを単体で示す斜視図である。 第３の実施の形態によるキャノピを備えた油圧ショベルを示す図４と同様な右側面図である。

符号の説明

１，３１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ 作業装置
５ 旋回フレーム
１１ カウンタウエイト
１２ フロア支持部材
１５ フロア部材
１６ 運転席
２０，４１ キャノピ
２１ 左支柱
２２ 右支柱
２４ キャノピルーフ（ルーフ部）
２５ 第１の転倒時接触部材
２８ 第２の転倒時接触部材
３２ 連結部材
４２ 横転時接触部材

Claims (4)

1. 自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体とからなり、
   該上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、該旋回フレームの後部側に設けられたカウンタウエイトと、該カウンタウエイトの前側に配置された運転席と、該運転席を上方から覆うキャノピとを備え、
   前記キャノピは、前記運転席を挟んで左，右に離間し前記運転席の後方を上，下方向に延びた左，右の支柱と、該各支柱の上端側に取付けられ前記運転席の上方を覆うルーフ部とにより構成してなる建設機械において、
   前記カウンタウエイトには、前記キャノピの各支柱よりも後側に位置して転倒時に前記キャノピの各支柱に先立って地面に接触する第１の転倒時接触部材を設け、
   前記キャノピの各支柱間には、前記第１の転倒時接触部材よりも前記運転席に近い位置に、前記第１の転倒時接触部材が地面に接触して屈曲したときに当該前記第１の転倒時接触部材が当接する第２の転倒時接触部材を設ける構成としたことを特徴とする建設機械。
2. 前記上部旋回体は旋回中心を中心とした旋回半径内に収まるようにほぼ円形状に形成され、前記上部旋回体が前記下部走行体上で旋回したときに前記カウンタウエイトの後面が前記下部走行体の車幅内に収まる後方小旋回型の構成とし、
   前記第１の転倒時接触部材は前記旋回半径内に収まる構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
3. 前記第１の転倒時接触部材と前記第２の転倒時接触部材との間には、両者を一体的に連結する連結部材を設ける構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械。
4. 前記キャノピの左，右の支柱のうち少なくとも一方の支柱には、左，右方向への横転時に前記各支柱の上端側に先立って地面と接触する横転時接触部材を設け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。

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