JP2012193519A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】建設機械のデザイン性、運転室の強度および居住性に優れた建設機械を提供すること。
【解決手段】建設機械１の運転室６の後部に設けられる左右一対の柱部材１４Ｌ、１４Ｒと、一対の柱部材１４Ｌ、１４Ｒの中央部同士を連結する梁部材１７とを有する建設機械１において、一対の柱部材１４Ｌ、１４Ｒは、上方に行くに従って前方に傾斜しており、梁部材１７の左右両端部１８ｂ、１８ｃとつながっており、梁部材１７は、左右中央部１８ａの前端１８ａｆが、左右両端部１８ｂ、１８ｃの前端１８ｂｆ、１８ｃｆよりも後方にオフセットされていることを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、建設機械に関する。

油圧ショベルなどの建設機械は、運転室の外郭であるフレームと、フレームに取り付けられ、運転室と外部を区画するパネル群とを有する（例えば、特許文献１参照）。

フレームは、水平に配置されるベース、ベース後部の上面に立設される左右一対の柱部材、該一対の柱部材の中央部同士を連結する梁部材などで構成される。梁部材は、建設機械の転倒時などに、一対の柱部材の間隔を保つため、一対の柱部材の間に配置されている。

パネル群は、側面パネルや背面パネルなどで構成される。側面パネルは、フレームの側面に取り付けられ、運転室の側壁となる。側面パネルの外形は、建設機械の側面から見たとき、側面パネルが一対の柱部材を外部から隠すように設計されている。背面パネルは、柱部材や梁部材の後方に設けられ、運転室の後壁となる。背面パネルは、側面パネルの後端縁に沿う形状に形成される。

特開２００７−１０６２８６号公報

上記特許文献１に記載の柱部材は、途中で屈曲しているので、建設機械の転倒時などに、柱部材に負荷がかかると、柱部材の屈曲部に応力が集中し、屈曲部が折れ曲がるので、運転室の強度が低いという問題があった。

運転室の強度を向上するため、柱部材がベースに対して垂直に真っ直ぐ延びていると、柱部材の形状に合わせて、側面パネルの後端縁が、柱部材の下端から上端まで、直線状に形成されることになる。そのため、側面パネルの外形の自由度が少なく、側面パネルのデザイン性が損なわれる。また、背面パネルは側面パネルの後端縁に沿う形状に形成されるので、背面パネルのデザイン性も損なわれる。

運転室の強度と、側面パネルなどのデザイン性を両立するため、直線状の柱部材を前傾させると、柱部材の中央部同士の間に設けられる梁部材が、運転室を狭くしてしまうので、運転室の居住性が悪くなる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、建設機械のデザイン性、運転室の強度および居住性に優れた建設機械を提供することを目的とする。

上記目的を解決するため、本発明は、
建設機械の運転室の後部に設けられる左右一対の柱部材と、前記一対の柱部材の中央部同士を連結する梁部材とを有する建設機械において、
前記一対の柱部材は、上方に行くに従って前方に傾斜しており、前記梁部材の左右両端部とつながっており、
前記梁部材は、左右中央部の前端が、左右両端部の前端よりも後方にオフセットされていることを特徴とする建設機械を提供する。

本発明によれば、建設機械のデザイン性、運転室の強度および居住性に優れた建設機械を提供することができる。

本発明の一実施形態による建設機械の外観図 本発明の一実施形態による建設機械の要部の分解斜視図 図２の組立斜視図 フレームの左側面図 フレームにパネル群を取り付けた状態の左側面図 フレームの要部の上面図 図６のＡ−Ａ線に沿った断面図 図６のＢ−Ｂ線に沿った断面図 後中ビームの斜視図 取り付け部の説明図 図１０の変形例の説明図

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一のまたは対応する構成については同一のまたは対応する符号を付して説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態による建設機械の外観図である。各図面において、矢印Ｘ１方向は前方向、矢印Ｘ２方向は後方向、矢印Ｙ１方向は左方向、矢印Ｙ２方向は右方向、矢印Ｚ１方向は上方向、矢印Ｚ２方向は下方向を表す。各方向は、運転室の運転席に着座する運転者から見た方向である。

建設機械１は、例えば油圧ショベルであって、クローラ２を有する下部走行体３と、下部走行体３に旋回可能に支持される上部旋回体４と、上部旋回体４に搭載される作業機５および運転室６とを有している。

作業機５は、上部旋回体４に揺動可能に取り付けられるブーム７、ブーム７の先端に揺動可能に取り付けられるアーム８、アーム８の先端に揺動可能に取り付けられるバケット９などで構成される。バケット９の代わりに、油圧クラッシャーや油圧カッターなどの他のアタッチメントが取り付けられても良い。

運転室６は、運転者が運転操作を行うための部屋である。運転室６には、下部走行体３の走行、上部旋回体４の旋回、作業機５の動作を行うための操作レバー、操作ペダルなどが設けられている。

なお、本実施形態の建設機械１は、油圧ショベルであるとしたが、ブルドーザなどであっても良く、建設機械１の機種は、特に限定されない。

図２は、本発明の一実施形態による建設機械の要部の分解斜視図である。図３は、図２の組立斜視図である。

建設機械１は、運転室６の外郭であるフレーム１０と、フレーム１０に取り付けられ、運転室６と外部を区画するパネル群２０とを有する。

フレーム１０は、ベース１１、左右一対の前ピラー１２Ｌ、１２Ｒ、左右一対の上ピラー１３Ｌ、１３Ｒ、および左右一対の後ピラー（特許請求の範囲の「柱部材」に相当）１４Ｌ、１４Ｒを有する。フレーム１０を構成する部材同士は、溶接などによって接合されている。

ベース１１は、枠状に形成されており、水平に配置されている。ベース１１の上面には、前ピラー１２Ｌ、１２Ｒ、および後ピラー１４Ｌ、１４Ｒが立設されている。

前ピラー１２Ｌ、１２Ｒは、中空の角鋼管などで構成され、ベース１１の前部から上方に延びている。前ピラー１２Ｌ、１２Ｒの上端部からは、それぞれ、対応する上ピラー１３Ｌ、１３Ｒが後方に延びている。

上ピラー１３Ｌ、１３Ｒは、それぞれ、対応する前ピラー１２Ｌ、１２Ｒと一体に成形されている。具体的には、左前ピラー１２Ｌは左上ピラー１３Ｌと一体に成形されており、右前ピラー１２Ｒは右上ピラー１３Ｒと一体に成形されている。なお、上ピラー１３Ｌ、１３Ｒは、それぞれ、対応する前ピラー１２Ｌ、１２Ｒと別に成形され、接合されてもよい。

上ピラー１３Ｌ、１３Ｒの後端部は、それぞれ、対応する後ピラー１４Ｌ、１４Ｒの上端部と溶接などで連結されている。具体的には、左上ピラー１３Ｌの後端部は左後ピラー１４Ｌの上端部と連結されており、右上ピラー１３Ｒの後端部は右後ピラー１４Ｒの上端部と連結されている。

上ピラー１３Ｌ、１３Ｒの後端面は、それぞれ、対応する後ピラー１４Ｌ、１４Ｒの上端部の前面に当接して固定されている。建設機械１の前倒時に、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒが上ピラー１３Ｌ、１３Ｒを支え、前ピラー１２Ｌ、１２Ｒの後倒を抑える。

後ピラー１４Ｌ、１４Ｒは、中空の角鋼管などで構成される。後ピラー１４Ｌ、１４Ｒは、ベース１１の後部から上方に延びている。なお、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒの詳細な構成については後述する。

フレーム１０は、前ピラー１２Ｌ、１２Ｒ、上ピラー１３Ｌ、１３Ｒ、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒを補強するため、前上ビーム１５、天井ビーム１６、後上ビーム１７、後中ビーム（特許請求の範囲の「梁部材」に相当）１８、およびガセット部材１９を有している。

前上ビーム１５は、前ピラー１２Ｌ、１２Ｒの上端部同士を連結している。前上ビーム１５は、建設機械１の横転時に、前ピラー１２Ｌ、１２Ｒ同士の間隔が狭まるのを制限するため、前ピラー１２Ｌ、１２Ｒ同士の間に設けられている。前上ビーム１５は、鋼板などで構成される。

天井ビーム１６は、上ピラー１３Ｌ、１３Ｒの中央部同士を連結している。天井ビーム１６は、建設機械１の横転時に、上ピラー１３Ｌ、１３Ｒ同士の間隔が狭まるのを制限するため、上ピラー１３Ｌ、１３Ｒ同士の間に設けられている。天井ビーム１６は、鋼板などで構成される。

後上ビーム１７は、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒの上端部同士を連結している。後上ビーム１７は、建設機械１の横転時に、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒ同士の間隔が狭まるのを制限するため、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒ同士の間に設けられている。後上ビーム１７は、中空の角鋼管などで構成される。

後中ビーム１８は、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒの中央部同士を連結しており、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒは、後中ビーム１８の端部につながっている。具体的には、左後ピラー１４Ｌは後中ビーム１８の左端部１８ｂ（図２および図６参照）につながっており、右後ピラー１４Ｒは後中ビームの右端部１８ｃ（図２および図６参照）につながっている。

後中ビーム１８は、建設機械１の横転時に、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒの間隔が狭まるのを制限するため、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒの間に設けられている。後中ビーム１８は、鋼板を加工してなる。なお、後中ビーム１８の詳細な構成については後述する。

ガセット部材１９（図２および図８参照）は、後中ビーム１８の上面１８ｄと、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒの内側面（具体的には、左後ピラー１４Ｌの右側面１４Ｌａ、左後ピラー１４Ｌの右側面１４Ｌａ）とを接合する。よって、建設機械１の横転時に、後中ビーム１８の上方において、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒの間隔が狭まるのを抑制することができる。

パネル群２０は、側面パネル２１と、上面パネル２２と、背面パネル２３とを有している。パネル群２０は、溶接などによってフレーム１０に固定される。

側面パネル２１は、フレーム１０の側面（例えば、左側面）に取り付けられ、運転室６の側壁となる。側面パネル２１の外形は、建設機械１の側面から見たとき、側面パネル２１が後ピラー１４L、１４Ｒを外部から隠すように設計されている。側面パネル２１には、運転者が側方を確認するため、透明な窓部２４が取り付けられている。

上面パネル２２は、フレーム１０の上面に取り付けられ、運転室６の上方を覆う天井となる。上面パネル２２には、開口部２５が設けられている。開口部２５には、窓（図示せず）が取り付けられる。

背面パネル２３は、フレーム１０（詳細には、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒおよび後中ビーム１８）の後方に設けられ、運転室６の後方を覆う後壁となる。背面パネル２３は、側面パネル２１の後端縁に沿う形状に形成される。背面パネル２３には、運転者が後方を確認するため、透明な窓部２６が取り付けられている。

次に、図４〜図５に基づいて、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒの詳細な構成について説明する。

図４に示すように、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒは、ベース１１の上面から直線状に延びており、上方に行くに従って前方に傾斜している。また、図５に示すように、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒは、側面視にて、側面パネル２１で隠されている。

このように、本実施形態では、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒが上方に行くに従って前方に傾斜しているので、前方に傾斜していない場合に比べて、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒを隠す側面パネル２１の外形の自由度が高い。よって、側面パネル２１のデザイン性が向上し、背面パネル２３のデザイン性も向上する。

また、本実施形態では、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒに屈曲部がないので、屈曲部がある場合に比べて、建設機械１の転倒時に、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒにかかる外力が屈曲部に集中することを防止でき、運転室６の強度が向上する。さらに、屈曲部がないため、製造コストが低減可能となる。

次に、図６〜図７に基づいて、後中ビーム１８の詳細な構成について説明する。

図６および図７に示すように、後中ビーム１８は、左右中央部１８ａの前端１８ａｆが、左右両端部１８ｂ、１８ｃの前端１８ｂｆ、１８ｃｆよりも後方にオフセットされている。よって、運転室６が広がり、運転室６の居住性が向上する。

後中ビーム１８は、図６に示すように、左右中央部１８ａと左右両端部１８ｂ、１８ｃとの間に屈曲部を有している。なお、後中ビーム１８の形状は、図６に示す形状に限定されず、例えば、後方に向けて凸の湾曲形状であっても良い。

次に、図９〜図１１に基づいて、後中ビーム１８の断面形状などについて説明する。

図９に示すように、後中ビーム１８は、曲げ強度を高めるため、背面部材３１と、背面部材３１の上面から前方に張り出す上面部材３２と、背面部材３１の下面から前方に張り出す下面部材３３とを有しており、断面コ字状に形成されている。背面部材３１は鉛直な板部材であって、上面部材３２および下面部材３３は水平な板部材である。背面部材３１、上面部材３２、および下面部材３３は、一体に形成されている。

後中ビーム１８は、前方に開放されているので、後中ビーム１８の内部空間を電装部品などの設置スペースとして、有効利用することができる。電装部品は、背面部材３１によって後方から保護される。

なお、後中ビーム１８は、下面部材３３を有しておらず、断面逆Ｌ字状に形成されていても良い。この場合も、同様の効果が得られる。

背面部材３１の前面３１ａには、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）などの電装品を取り付ける取り付け部５０が設けられている。取り付け部５０は、背面部材３１の左右中央部の前面に設けられて良い。ここで、電装品の代わりに（または加えて）、工具箱、小物入れ、カップホルダ等を取り付け部５０に取り付けるようにしてもよい。

図１０に示す取り付け部５０は、ボルト孔５１などで構成される。ボルト孔５１には、電装品６０を後中ビーム１８に締結するボルト６１が挿入される。ボルト６１は、ボルト孔５１に螺合されても良いし、ボルト孔５１に挿通され、ボルト孔５１の出口縁に固定されるナット５２に螺合されても良い。

図１１に示す取り付け部５０Ａは、背面部材３１の前面に固定される座部５３などで構成されている。座部５３は、背面部材３１の前面から離間する離間部５４を有している。離間部５４には、ボルト孔５５が設けられている。ボルト孔５５には、電装品６０を離間部５４に締結するボルト６１が挿入される。ボルト６１は、ボルト孔５５に螺合されても良いし、ボルト孔５５に挿通され、ボルト孔５５の出口縁に固定されるナット５６に螺合されても良い。

次に、図４および図５を再度参照して、後中ビーム１８と背面パネル２３の位置関係について説明する。

後中ビーム１８の左右中央部１８ａの後端１８ａｂは、図５に示すように、背面パネル２３に近接しており、背面パネル２３から１０ｍｍ以内の位置にある。運転室６をできるだけ広くするためである。

後中ビーム１８の左右中央部１８ａの後端１８ａｂは、図４に示すように、側方から見たとき、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒの後下端と、同一の鉛直線上にあって良い。背面パネル２３の下部は鉛直に配置されることが多く、この場合に、運転室６を最大限に広くするためである。

後中ビーム１８の左右中央部１８ａには、図５に示すように、背面パネル２３が取り付けられて良い。背面パネル２３の形状を、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒの形状に合わせる必要がなくなるので、背面パネル２３の生産性やデザイン性が向上する。背面パネル２３は、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒの上端から下端まで延びている。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上記の実施形態に種々の変形や置換を加えることができる。

１ 建設機械
６ 運転室
１４Ｌ 左後ピラー（柱部材）
１４Ｌａ 右側面（内側面）
１４Ｒ 右後ピラー（柱部材）
１４Ｒａ 左側面（内側面）
１８ 後中ビーム（梁部材）
１８ａ 後中ビームの左右中央部
１８ａｆ 前端
１８ａｂ 後端
１８ｂ 後中ビームの左端部
１８ｂｆ 前端
１８ｃ 後中ビームの右端部
１８ｃｆ 前端
１８ｄ 後中ビームの上面
１９ ガセット部材
２３ 背面パネル
３１ 背面部材
３２ 上面部材
３３ 下面部材
５０ 取り付け部
５１ ボルト孔
６０ 電装品
６１ ボルト

Claims (7)

1. 建設機械の運転室の後部に設けられる左右一対の柱部材と、前記一対の柱部材の中央部同士を連結する梁部材とを有する建設機械において、
   前記一対の柱部材は、上方に行くに従って前方に傾斜しており、前記梁部材の左右両端部とつながっており、
   前記梁部材は、左右中央部の前端が、左右両端部の前端よりも後方にオフセットされていることを特徴とする建設機械。
2. 前記梁部材は、背面部材と、該背面部材の上面から前方に張り出す上面部材とを有する請求項１に記載の建設機械。
3. 前記一対の柱部材および前記梁部材の後方に配置される背面パネルをさらに有し、
   前記梁部材の左右中央部の後端が、前記背面パネルに近接している請求項１または２に記載の建設機械。
4. 前記梁部材の上面と、前記柱部材の内側面を接合するガセット部材をさらに有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の建設機械。
5. 前記背面部材の前面には、電装品等を取り付ける取り付け部が設けられている請求項２に記載の建設機械。
6. 前記梁部材の左右中央部に、前記背面パネルが取り付けられている請求項３に記載の建設機械。
7. 前記背面パネルは、前記柱部材の上端から下端まで延びている請求項３または６に記載の建設機械。

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