JP2016223096A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 転倒時にキャブに作用する荷重のエネルギを吸収する。【解決手段】 旋回フレーム７の左後キャブ支持ベース１３Ａと、キャブ１４の左後取付ベース１５Ｇとの間に、マウント部材１９の常用ストロークを超えてキャブ１４が旋回フレーム７に対して変位するのを規制する変位規制部材２０を設ける。変位規制部材２０は、左後キャブ支持ベース１３Ａに設けられた貫通孔２１と、貫通孔２１に挿通され、軸方向の一側がキャブ１４の左後取付ベース１５Ｇに固定されると共に軸方向の他側が左後キャブ支持ベース１３Ａから突出した軸体２２と、軸体２２の軸方向の他側に固定されたストッパ２３と、左後キャブ支持ベース１３Ａとストッパ２３との間に設けられ、キャブ１４が旋回フレーム７に対して変位したときにストッパ２３に押圧されることにより塑性変形するエネルギ吸収部材２４とにより構成する。【選択図】 図６

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械に関し、特にフレーム上に防振マウントを介してキャブが搭載された建設機械に関する。

一般に、建設機械の代表例である油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、上部旋回体に俯仰動可能に設けられた作業装置とを備えている。

上部旋回体のベースとなる旋回フレームは、左，右方向の中間部に位置し前，後方向に延びるセンタフレームと、センタフレームから前，後方向に間隔をもって左，右方向に延びて配置された複数の張出しビームと、センタフレームを挟んで左，右に配置され各張出しビームに接合されて前，後方向に延びる左，右のサイドフレームと、各サイドフレームのうち一方のサイドフレームの前端側とセンタフレームとの間に設けられた前側キャブ支持枠とを備えている。一方、旋回フレームの前側キャブ支持枠と各張出しビームのうち前側キャブ支持枠よりも後側に位置する張出しビームとには、少なくとも４か所のキャブ支持ベースが設けられている。

旋回フレームの各キャブ支持ベースと対応する位置には、内部に運転室を画成するキャブが配置されている。旋回フレームの各キャブ支持ベースとキャブとの間には、キャブを旋回フレームに対して振動を緩衝した状態で支持するマウント部材が設けられている。このマウント部材は、油圧ショベルの走行時、作業時に旋回フレームを通じてキャブに伝わる振動を緩和し、キャブ内で油圧ショベルを操作するオペレータの乗心地を向上させるものである。

ところで、油圧ショベルは、不整地や傾斜地で掘削作業等を行うことにより、転倒する可能性がある。油圧ショベルが転倒した場合には、キャブに対して大きな荷重（負荷）が作用することにより、キャブは旋回フレームから離れる方向に変位する。これにより、旋回フレームとキャブとの間に設けられたマウント部材が、キャブの振動を適正に抑制できるストロークである常用ストロークを超えて変形し、その結果、マウント部材が破損してしまうという不具合がある。

これに対し、キャブと旋回フレームとの間に変位規制部材を設けることが知られている。この変位規制部材は、油圧ショベルの転倒等により、各マウント部材の常用ストロークを超えてキャブが旋回フレームに対して変位しようとするのを規制し、各マウント部材を保護するものである（特許文献１参照）。

特開２００４−３３０８０８号公報

上述した従来技術による変位規制部材は、旋回フレームとキャブのうちの一方の部材に取付けられたスプリング等からなる弾性部材と、旋回フレームとキャブのうちの他方の部材に設けられ弾性部材に係合する引張部材とにより構成されている。そして、キャブに対し、旋回フレームから離れる方向への荷重が作用したときには、引張部材が弾性部材に係合してこれを弾性変形させることにより、キャブに作用する荷重のエネルギを吸収するものである。

しかし、従来技術による変位規制部材は、キャブに作用する荷重が小さい場合でも弾性部材が弾性変形を生じるため、キャブに大きな荷重が作用した場合には、弾性部材が変形するストローク（変形量）も大きくなる。

これに対し、変位規制部材は、旋回フレームとキャブとの間の狭隘なスペース内に配置されるので、弾性部材が弾性変形できるストローク（変形量）には制約がある。この結果、キャブに大きな荷重が作用した場合に、この荷重のエネルギを弾性部材の弾性変形によって充分に吸収することができ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、転倒時にキャブに作用する荷重のエネルギを適正に吸収することができる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、支持構造体をなすフレームと、前記フレームの少なくとも４か所に設けられたキャブ支持ベースと、前記各キャブ支持ベースと対応する位置で前記フレーム上に配置され内部に運転室を画成するキャブと、前記各キャブ支持ベースと前記キャブとの間に設けられ前記キャブを前記フレームに対して振動を緩衝した状態で支持するマウント部材と、前記各キャブ支持ベースのうち少なくとも１か所のキャブ支持ベースと前記キャブとの間に設けられ前記マウント部材の常用ストロークを超えて前記キャブが前記フレームに対して変位するのを規制する変位規制部材とを備えてなる建設機械に適用される。

請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記変位規制部材は、前記キャブと前記キャブ支持ベースのうち一方の部材に上，下方向に貫通して設けられた貫通孔と、軸方向の中間部が前記貫通孔に挿通され、軸方向の一側が前記キャブと前記キャブ支持ベースのうちの他方の部材に固定されると共に軸方向の他側が前記キャブと前記キャブ支持ベースのうちの一方の部材から突出した軸体と、前記軸体の軸方向の他側に固定されたストッパと、前記キャブと前記キャブ支持ベースのうちの一方の部材と前記ストッパとの間に設けられ、前記キャブが前記フレームに対して変位したときに前記ストッパによって押圧されることにより変形するエネルギ吸収部材とにより構成し、前記エネルギ吸収部材は、上，下方向に貫通して前記軸体が挿通される軸体挿通孔を有し前記ストッパに押圧されることにより塑性変形する変形部と、前記変形部から前記キャブと前記キャブ支持ベースのうちの一方の部材に向けて延びた脚部とにより構成され、前記エネルギ吸収部材は、前記変形部と前記脚部とを単一の部材により形成したことにある。

請求項２の発明は、前記エネルギ吸収部材は、塑性変形可能な金属材料を用いて形成したことにある。

請求項３の発明は、前記フレームは、左，右方向の中間部に位置し前，後方向に延びるセンタフレームと、前記センタフレームから前，後方向に間隔をもって左，右方向に延びて配置された複数の張出しビームと、前記センタフレームを挟んで左，右に配置され前記各張出しビームに接合されて前，後方向に延びる左，右のサイドフレームと、前記左，右のサイドフレームのうち一方のサイドフレームの前端側と前記センタフレームとの間に設けられ前記キャブの前側を支持する前側キャブ支持枠とを備える構成とし、前記キャブ支持ベースは、前記前側キャブ支持枠と、前記各張出しビームのうち前記前側キャブ支持枠よりも後側に位置する張出しビームとに設ける構成としたことにある。

請求項４の発明は、前記前側キャブ支持枠には、左前キャブ支持ベースと右前キャブ支持ベースとを設け、前記前側キャブ支持枠よりも後側に位置する前記張出しビームには、左後キャブ支持ベースと右後キャブ支持ベースとを設け、これら４個のキャブ支持ベースには前記マウント部材をそれぞれ設け、前記変位規制部材は、前記左後キャブ支持ベースと前記キャブの左後部との間に設ける構成としたことにある。

請求項５の発明は、前記エネルギ吸収部材は、平板状をなす前記変形部と、前記変形部を挟んで対面する一対の前記脚部とを有し、断面Ｕ字状に折曲げられた曲げ板により構成したことにある。

請求項６の発明は、前記エネルギ吸収部材は、円板状をなす前記変形部と、前記変形部を取囲む円筒状の前記脚部とを有する円筒体により構成したことにある。

請求項１の発明によれば、建設機械の転倒時にキャブに対して大きな荷重が作用し、マウント部材の常用ストロークを超えてキャブがフレームから離れる方向に変位しようとすると、軸体に固定されたストッパがエネルギ吸収部材の変形部に当接してこれを押圧することにより、エネルギ吸収部材の変形部を塑性変形させることができる。このように、エネルギ吸収部材の変形部が塑性変形することにより、転倒時にキャブに作用する荷重のエネルギをキャブ以外で吸収することができる。この結果、キャブがマウント部材の常用ストロークを超えてフレームに対して変位するのを規制し、マウント部材の破損を抑制することができ、かつ、キャブの変形、破損を抑制することができるので、転倒時におけるキャブの信頼性を高めることができる。

この場合、エネルギ吸収部材は、変形部の塑性変形によってキャブに作用する荷重のエネルギを吸収するので、例えばエネルギ吸収部材の剛性を変化させることにより、変形部が変形し始める荷重、あるいは変形部の変形が進行する荷重を、キャブに作用する荷重に合わせて適宜に調整することができる。この結果、キャブ支持ベースとキャブとの間の狭隘なスペース内にエネルギ吸収部材を配置することにより、変形部の変形量に制約がある場合でも、キャブに作用する荷重のエネルギを充分に吸収することができる。

請求項２の発明によれば、例えば厚さ寸法の異なる金属材料を用いてエネルギ吸収部材を形成することにより、エネルギ吸収部材の剛性を変化させることができるので、変形部が変形し始める荷重、あるいは変形部の変形が進行する荷重を、キャブに作用する荷重に合わせて適宜に調整することができる。

請求項３の発明によれば、フレームを構成する前側キャブ支持枠と、各張出しビームのうち前側キャブ支持枠よりも後側に位置する張出しビームとにキャブ支持ベースを設けることにより、これら各キャブ支持ベースにマウント部材を介してキャブを安定して支持することができる。

請求項４の発明によれば、キャブの後側を支持する張出しビームは、キャブの前側を支持する前側キャブ支持枠よりも大きな強度を有しているので、張出しビームに設けられた左後キャブ支持ベースとキャブの左後部との間に変位規制部材を設けることにより、キャブがマウント部材の常用ストロークを超えてフレームに対して変位するのを確実に規制することができる。

請求項５の発明によれば、キャブとキャブ支持ベースのうち一方の部材と断面Ｕ字状のエネルギ吸収部材の変形部との間に、変形部の塑性変形を許す空間を形成することができる。従って、ストッパがエネルギ吸収部材の変形部を押圧すると、この変形部が前記空間内で塑性変形することにより、キャブに作用する荷重のエネルギを吸収することができる。しかも、エネルギ吸収部材は、１枚の板体を断面Ｕ字状に折曲げるだけで容易に形成することができる。

請求項６の発明によれば、キャブとキャブ支持ベースのうち一方の部材と円筒体からなるエネルギ吸収部材の変形部との間に、変形部の塑性変形を許す空間を形成することができる。従って、ストッパがエネルギ吸収部材の変形部を押圧することにより、変形部を前記空間内で塑性変形させ、キャブに作用する荷重のエネルギを吸収することができる。

本発明の第１の実施の形態による変位規制部材を備えた油圧ショベルを示す正面図である。 油圧ショベルの旋回フレームを単体で示す平面図である。 旋回フレームのキャブ支持ベース、マウント部材、キャブを示す分解斜視図である。 旋回フレーム、キャブ、マウント部材、変位規制部材等を旋回フレームの下側からみた斜視図である。 図１中のキャブの構造を示す横断面図である。 旋回フレームのキャブ支持ベース、キャブ、マウント部材、変位規制部材等を図５中の矢示VI−VI方向からみた断面図である。 第１の実施の形態による変位規制部材を示す分解斜視図である。 変位規制部材を図６中の矢示VIII−VIII方向からみた断面図である。 変位規制部材のエネルギ吸収部材が変形した状態を示す図８と同様な断面図である。 第２の実施の形態による変位規制部材を示す図６と同様な断面図である。 第２の実施の形態による変位規制部材を示す分解斜視図である。 変形例による変位規制部材を示す図６と同様な断面図である。

以下、本発明に係る建設機械の実施の形態について油圧ショベルを例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１ないし図９は本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、建設機械の代表例である油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とにより車体が構成されている。上部旋回体３の前側には作業装置４が俯仰動可能に設けられ、この作業装置４によって土砂の掘削作業とを行う。

上部旋回体３は、下部走行体２上に旋回装置を介して旋回可能に設けられている。上部旋回体３は、後述の旋回フレーム７と、旋回フレーム７の後端側に設けられ作業装置４との重量バランスをとるカウンタウエイト５と、カウンタウエイト５よりも前側に位置して旋回フレーム７上に搭載されたエンジン、熱交換装置等の搭載機器（図示せず）と、この搭載機器を覆う外装カバー６と、後述するキャブ１４とを含んで構成されている。

旋回フレーム７は、上部旋回体３のベースとなるもので強固な支持構造体をなしている。旋回フレーム７は、左，右方向の中間部に位置し前，後方向に延びるセンタフレーム８と、センタフレーム８から左，右方向に延びる複数本の張出しビーム９と、センタフレーム８を挟んで左，右に配置された左サイドフレーム１０および右サイドフレーム１１とを備えている。

センタフレーム８は、旋回フレーム７の中心部を形成するものである。このセンタフレーム８は、前，後方向に延びる厚肉な底板８Ａと、底板８Ａ上に立設され、左，右方向で間隔をもって対面した状態で前，後方向に延びる左縦板８Ｂおよび右縦板８Ｃとにより構成されている。左，右の縦板８Ｂ，８Ｃの前端側には、作業装置４のフート部が回動可能に連結されている。

複数本の張出しビーム９は、センタフレーム８から左，右方向に張出したビームである。これら各張出しビーム９は、基端側がセンタフレーム８に接合されると共に先端側がセンタフレーム８から左，右方向に張出した状態で、前，後方向に間隔をもって配置されている。センタフレーム８から左側に張出した張出しビーム９の先端（左端）には、前，後方向に延びる左サイドフレーム１０が接合されている。センタフレーム８から右側に張出した張出しビーム９の先端（右端）には、前，後方向に延びる右サイドフレーム１１が接合されている。

前側キャブ支持枠１２は、後述するキャブ１４の前側を支持するものである。この前側キャブ支持枠１２は、旋回フレーム７の左前側に配置され、左サイドフレーム１０の前端側とセンタフレーム８との間を連結している。前側キャブ支持枠１２は、センタフレーム８の底板８Ａに接合され左縦板８Ｂと平行して前，後方向に延びた縦枠部材１２Ａと、縦枠部材１２Ａの前端と左サイドフレーム１０の前端とに接合され左，右方向に延びた横枠部材１２Ｂとにより、略Ｌ字状に形成されている。横枠部材１２Ｂの左，右方向の両端側には、左前キャブ支持ベース１２Ｃ，右前キャブ支持ベース１２Ｄが設けられている。これら左，右の前キャブ支持ベース１２Ｃ，１２Ｄには、後述のマウント部材１９を取付けるためのマウント取付孔１２Ｅ，１２Ｆがそれぞれ形成されている。左前キャブ支持ベース１２Ｃと右前キャブ支持ベース１２Ｄとは、マウント部材１９を介してキャブ１４の前側を支持している。

旋回フレーム７を構成する複数本の張出しビーム９のうち、前側キャブ支持枠１２の後側でかつセンタフレーム８の前，後方向の中央部に位置する１本の張出しビーム９は、キャブ１４の後側を支持するためのキャブ支持用張出しビーム１３となっている。キャブ支持用張出しビーム１３の左，右方向の両端側には、左後キャブ支持ベース１３Ａ，右後キャブ支持ベース１３Ｂが設けられている。これら左，右の後キャブ支持ベース１３Ａ，１３Ｂには、マウント部材１９を取付けるためのマウント取付孔１３Ｃ，１３Ｄがそれぞれ形成されている。左後キャブ支持ベース１３Ａと右後キャブ支持ベース１３Ｂとは、マウント部材１９を介してキャブ１４の後側を支持している。

即ち、本実施の形態では、旋回フレーム７には、前側キャブ支持枠１２に設けられた左，右の前キャブ支持ベース１２Ｃ，１２Ｄと、キャブ支持用張出しビーム１３に設けられた左，右の後キャブ支持ベース１３Ａ，１３Ｂとの合計４か所のキャブ支持ベースが設けられている。

ここで、図２ないし図４に示すように、キャブ支持用張出しビーム１３に設けられた左後キャブ支持ベース１３Ａには、マウント取付孔１３Ｃの近傍に位置して後述の変位規制部材２０を構成する貫通孔２１が形成されている。また、左後キャブ支持ベース１３Ａの下面側には、変位規制部材２０を構成するエネルギ吸収部材２４が取付けられている。

キャブ１４は、内部に運転室を画成するものである。このキャブ１４は、旋回フレーム７の前側キャブ支持枠１２およびキャブ支持用張出しビーム１３に対応する位置に設けられている。キャブ１４は、前側キャブ支持枠１２に設けられた左，右の前キャブ支持ベース１２Ｃ，１２Ｄ、およびキャブ支持用張出しビーム１３に設けられた左，右の後キャブ支持ベース１３Ａ，１３Ｂに、マウント部材１９を介して弾性的に支持されている。ここで、キャブ１４は、ベース枠体１５、キャブボックス１６、床板１７等によって構成されている。

ベース枠体１５は、キャブ１４の下側を形成するものである。ベース枠体１５は、図５に示すように、前接続枠１５Ａ、後接続枠１５Ｂ、左接続枠１５Ｃおよび右接続枠１５Ｄにより、前，後方向に長尺な長方形状の枠構造体として形成されている。ここで、ベース枠体１５の四隅のうち左前角隅部には、旋回フレーム７の左前キャブ支持ベース１２Ｃと上，下方向で対面する左前取付ベース１５Ｅが設けられ、ベース枠体１５の右前角隅部には、旋回フレーム７の右前キャブ支持ベース１２Ｄと上，下方向で対面する右前取付ベース１５Ｆが設けられている。一方、ベース枠体１５の左後角隅部には、旋回フレーム７の左後キャブ支持ベース１３Ａと上，下方向で対面する左後取付ベース１５Ｇが設けられ、ベース枠体１５の右後角隅部には、旋回フレーム７の右後キャブ支持ベース１３Ｂと上，下方向で対面する右後取付ベース１５Ｈが設けられている。

キャブボックス１６は、キャブ１４の外殻を形成するものである。キャブボックス１６は、前面部１６Ａ、後面部１６Ｂ、左側面部１６Ｃ、右側面部１６Ｄおよび天面部１６Ｅにより、強度の高い箱状体として形成されている。左側面部１６Ｃには、ドア（図示せず）によって開閉される乗降口１６Ｆが設けられている。キャブボックス１６の下端部は、ベース枠体１５に溶接等の手段を用いて固着されている。

床板１７は、キャブ１４の底面を形成するものである。この床板１７は、ベース枠体１５の下側に設けられ、キャブボックス１６の下側を閉塞している。床板１７は、ベース枠体１５の外形形状に対応した前，後方向に長尺な長方形状の板体として形成され、床板１７の周囲はベース枠体１５にボルト締めされている。

運転席１８は、オペレータが着席するものである。この運転席１８は、床板１７上に設けられ、運転席１８の左，右両側には、作業装置４の動作および上部旋回体３の旋回動作を操作する作業レバー１８Ａが設けられている。運転席１８の前側には、下部走行体２を走行させる走行レバー・ペダル１８Ｂが設けられている。

マウント部材１９は、旋回フレーム７に対してキャブ１４を弾性的に支持するものである。マウント部材１９は、旋回フレーム７の前側キャブ支持枠１２とキャブ１４との間、キャブ支持用張出しビーム１３とキャブ１４との間に合計４個設けられている。これらマウント部材１９は、キャブ１４を旋回フレーム７に対して振動を緩衝した状態で支持している。具体的には、前側キャブ支持枠１２の左前キャブ支持ベース１２Ｃとベース枠体１５の左前取付ベース１５Ｅとの間、前側キャブ支持枠１２の右前キャブ支持ベース１２Ｄとベース枠体１５の右前取付ベース１５Ｆとの間、キャブ支持用張出しビーム１３の左後キャブ支持ベース１３Ａとベース枠体１５の左後取付ベース１５Ｇとの間、キャブ支持用張出しビーム１３の右後キャブ支持ベース１３Ｂとベース枠体１５の右後取付ベース１５Ｈとの間に、それぞれ１個のマウント部材１９が設けられている。

ここで、各マウント部材１９は、例えば粘性液体が封入された本体部１９Ａと、該本体部１９Ａから上側に突出して延びた取付ねじ１９Ｂとを有し、取付ねじ１９Ｂは、円環状のゴム部材を介して本体部１９Ａに一体的に取付けられている。

図３および図５に示すように、左前側に位置するマウント部材１９の本体部１９Ａは、旋回フレーム７の左前キャブ支持ベース１２Ｃに形成されたマウント取付孔１２Ｅに取付けられ、取付ねじ１９Ｂは、キャブ１４の左前取付ベース１５Ｅに取付けられている。右前側に位置するマウント部材１９の本体部１９Ａは、旋回フレーム７の右前キャブ支持ベース１２Ｄに形成されたマウント取付孔１２Ｆに取付けられ、取付ねじ１９Ｂは、キャブ１４の右前取付ベース１５Ｆに取付けられている。

左後側に位置するマウント部材１９の本体部１９Ａは、旋回フレーム７の左後キャブ支持ベース１３Ａに形成されたマウント取付孔１３Ｃに取付けられ、取付ねじ１９Ｂは、キャブ１４の左後取付ベース１５Ｇに取付けられている。右後側に位置するマウント部材１９の本体部１９Ａは、旋回フレーム７の右後キャブ支持ベース１３Ｂに形成されたマウント取付孔１３Ｄに取付けられ、取付ねじ１９Ｂは、キャブ１４の右後取付ベース１５Ｈに取付けられている。

これにより、キャブ１４は、旋回フレーム７に対し各マウント部材１９を介して弾性的に支持され、油圧ショベル１の走行時、作業時に旋回フレーム７を通じてキャブ１４に伝わる振動を緩和することができる構成となっている。

次に、本実施の形態に用いる変位規制部材について説明する。

変位規制部材２０は、マウント部材１９の常用ストロークを超えてキャブ１４が旋回フレーム７に対して変位するのを規制するものである。この変位規制部材２０は、旋回フレーム７を構成するキャブ支持用張出しビーム１３の左後キャブ支持ベース１３Ａと、キャブ１４の左後部に位置する左後取付ベース１５Ｇとの間に設けられている。この変位規制部材２０は、例えば油圧ショベル１の転倒等により、キャブ１４が旋回フレーム７から離れる方向に変位したときに、マウント部材１９が常用ストロークを超えて変形するのを防止する。ここで、変位規制部材２０は、後述の貫通孔２１と、軸体２２と、ストッパ２３と、エネルギ吸収部材２４とにより構成されている。

貫通孔２１は、キャブ支持用張出しビーム１３の左後キャブ支持ベース１３Ａに設けられている。貫通孔２１は、マウント取付孔１３Ｃの近傍に配置され、左後キャブ支持ベース１３Ａを上，下方向に貫通している。ここで、図５ないし図７に示すように、キャブ１４の左後取付ベース１５Ｇおよび床板１７には、貫通孔２１と対応する位置に上，下方向に貫通するボルト挿通孔１４Ａが形成されている。左後取付ベース１５Ｇの上面側には、ボルト挿通孔１４Ａと同心上に位置して固定ナット１４Ｂが溶接されている。

軸体２２は、軸方向の中間部が左後キャブ支持ベース１３Ａの貫通孔２１に挿通され、上，下方向に延びている。図６ないし図８に示すように、軸体２２は、上，下方向に延びる円筒体からなるスリーブ２２Ａと、スリーブ２２Ａよりも大きな軸方向寸法を有しスリーブ２２Ａの内周側に挿通されたボルト２２Ｂとにより構成されている。軸体２２を構成するボルト２２Ｂの軸方向の一側（上側）は、キャブ１４の左後取付ベース１５Ｇと床板１７とに形成されたボルト挿通孔１４Ａに挿通され、固定ナット１４Ｂに螺着されている。このとき、スリーブ２２Ａの上端部２２Ａ１は床板１７の下面に当接し、スリーブ２２Ａの下端部２２Ａ２は、後述のストッパ２３に当接している。これにより、軸体２２の軸方向の一側（上側）は、キャブ１４の左後取付ベース１５Ｇに固定され、軸体２２の軸方向の他側（下側）は、貫通孔２１を通じて左後キャブ支持ベース１３Ａから下方へと突出している。

ストッパ２３は、軸体２２の軸方向の他側（下側）に固定されている。ストッパ２３は、貫通孔２１の孔径よりも大きな外径を有する円板状の板体により形成されている。ストッパ２３の中心部には軸体２２のボルト２２Ｂが挿通され、ストッパ２３は、スリーブ２２Ａの下端部２２Ａ２と、ボルト２２Ｂのボルト頭部２２Ｂ１との間に挟込まれている。従って、軸体２２のボルト２２Ｂを、キャブ１４の固定ナット１４Ｂに螺着した状態で、ストッパ２３と左後キャブ支持ベース１３Ａの下面との間には、上，下方向の間隔Ａが確保されている（図８参照）。

エネルギ吸収部材２４は、左後キャブ支持ベース１３Ａの下面とストッパ２３との間に設けられている。エネルギ吸収部材２４は、油圧ショベル１の転倒時にキャブ１４が旋回フレーム７に対して大きく変位したときに、ストッパ２３に押圧されて塑性変形することにより、キャブ１４に作用する荷重のエネルギを吸収するものである。

ここで、エネルギ吸収部材２４は、例えば鋼板等の塑性変形可能な金属材料からなる板体を用いて形成されている。具体的には、エネルギ吸収部材２４は、長方形状の金属板を断面Ｕ字状（コ字状）に折曲げた曲げ板により形成され、ストッパ２３と上，下方向で対面する変形部２４Ａと、変形部２４Ａを挟んで前，後方向で対面し左後キャブ支持ベース１３Ａに向けて延びる一対の脚部２４Ｂとを有する単一の部材として構成されている。エネルギ吸収部材２４の変形部２４Ａには、軸体２２が挿通される軸体挿通孔２４Ｃが形成されている。このように、エネルギ吸収部材２４は、塑性可能な長方形状の金属板を断面Ｕ字状に折曲げることにより、容易に形成することができる。

エネルギ吸収部材２４は、各脚部２４Ｂの先端（上端）２４Ｂ１を、左後キャブ支持ベース１３Ａの下面に溶接等の手段を用いて固着することにより、左後キャブ支持ベース１３Ａの下面側に配置されている。エネルギ吸収部材２４の変形部２４Ａに形成された軸体挿通孔２４Ｃと、左後キャブ支持ベース１３Ａの貫通孔２１とには、軸体２２のスリーブ２２Ａが挿通されている。

この場合、エネルギ吸収部材２４の上，下方向の長さ寸法Ｂは、ストッパ２３と左後キャブ支持ベース１３Ａとの間隔Ａよりも小さく設定（Ｂ＜Ａ）されている。従って、エネルギ吸収部材２４の変形部２４Ａとストッパ２３の上面との間には、一定の隙間Ｃが形成され、マウント部材１９の常用ストロークの範囲では、ストッパ２３がエネルギ吸収部材２４に当接しない構成となっている。一方、エネルギ吸収部材２４の変形部２４Ａと左後キャブ支持ベース１３Ａとの間には、変形部２４Ａがストッパ２３に押圧されたときに、変形部２４Ａが左後キャブ支持ベース１３Ａ側に凹むように塑性変形するのを許す空間２４Ｄが確保されている。

油圧ショベル１の転倒時にキャブ１４に対して旋回フレーム７から離れる方向（図８中の矢印Ｆ方向）への荷重が作用したときに、軸体２２の軸方向の他側に固定されたストッパ２３は、エネルギ吸収部材２４の変形部２４Ａに当接し、図９に示すように変形部２４Ａを上向きに塑性変形させる。このように、エネルギ吸収部材２４は、変形部２４Ａの塑性変形により、転倒時にキャブ１４に作用する荷重のエネルギを吸収し、キャブ１４が各マウント部材１９の常用ストロークを超えて旋回フレーム７に対して変位するのを規制するものである。

第１の実施の形態による油圧ショベル１は、上述の如き変位規制部材２０を有するもので、以下、その動作について説明する。

まず、オペレータは、キャブ１４に乗込んで運転席１８に着席し、走行レバー・ペダル１８Ｂを操作することにより、油圧ショベル１を作業現場まで走行させる。油圧ショベル１を作業現場まで走行させた後、オペレータが作業レバー１８Ａを操作することにより、作業装置４を俯仰動させて土砂の掘削作業を行うことができる。

ここで、油圧ショベル１は、傾斜地を走行するとき、あるいは傾斜地での掘削作業を行うときに転倒する虞れがあり、油圧ショベル１が転倒した場合には、キャブ１４に対して旋回フレーム７から離れる方向に大きな荷重が作用する。このとき、旋回フレーム７とキャブ１４との間に設けられた４個のマウント部材１９に対し、その常用ストロークを超える過大な荷重が作用した場合には、各マウント部材１９が破損してしまう。

これに対し、第１の実施の形態では、旋回フレーム７の左後キャブ支持ベース１３Ａと、キャブ１４の左後取付ベース１５Ｇとの間に変位規制部材２０を設け、この変位規制部材２０によって、油圧ショベル１の転倒時にキャブ１４に作用する荷重のエネルギを吸収することができる。

即ち、油圧ショベル１の転倒時に、キャブ１４に対して旋回フレーム７から離れる方向（図８中の矢印Ｆ方向）に荷重が作用すると、軸体２２がキャブ１４と一緒に矢印Ｆ方向に移動する。これにより、軸体２２の軸方向の他側（下側）に固定されたストッパ２３が、エネルギ吸収部材２４の変形部２４Ａに当接し、この変形部２４Ａを左後キャブ支持ベース１３Ａに向けて矢印Ｆ方向に押圧する。

このとき、エネルギ吸収部材２４は、変形部２４Ａと、変形部２４Ａを挟んで対面しつつ左後キャブ支持ベース１３Ａに向けて延びる一対の脚部２４Ｂとにより構成され、変形部２４Ａと左後キャブ支持ベース１３Ａとの間には空間２４Ｄが確保されている。これにより、図９に示すように、ストッパ２３に押圧された変形部２４Ａは、空間２４Ｄ内で左後キャブ支持ベース１３Ａ側に凹むように塑性変形することができる。このように、エネルギ吸収部材２４の変形部２４Ａが塑性変形することにより、油圧ショベル１の転倒時にキャブ１４に作用する荷重のエネルギを吸収することができる。この結果、キャブ１４が各マウント部材１９の常用ストロークを超えて旋回フレーム７に対して変位するのを規制することができ、各マウント部材１９の破損を抑制すると共に、キャブの変形、破損を抑制することができる。

この場合、例えばキャブ支持ベースとキャブとの間にばね等の弾性部材を設け、この弾性部材の弾性変形によってキャブに作用する荷重のエネルギを吸収する構成では、キャブに作用する荷重が小さい場合でも弾性部材が弾性変形を生じるため、キャブに大きな荷重が作用した場合には、弾性部材の変形量も大きくなる。このため、キャブ支持ベースとキャブとの間の狭隘なスペース内に弾性部材を配置することにより、弾性部材が弾性変形できるストローク（変形量）に制約がある場合には、キャブに作用する荷重を、弾性部材の弾性変形によって充分に吸収することができない。

これに対し、第１の実施の形態によるエネルギ吸収部材２４は、変形部２４Ａの塑性変形によってキャブ１４に作用する荷重のエネルギを吸収するので、例えばエネルギ吸収部材２４の剛性を変化させることにより、変形部２４Ａが変形し始める荷重、あるいは変形部２４Ａの変形が進行する荷重を、キャブ１４に作用する荷重に合わせて適宜に調整することができる。この結果、旋回フレーム７の左後キャブ支持ベース１３Ａと、キャブ１４の左後取付ベース１５Ｇとの間の狭隘なスペース内に変位規制部材２０を配置することにより、エネルギ吸収部材２４の変形部２４Ａの変形量に制約がある場合でも、キャブ１４に作用する荷重のエネルギを充分に吸収することができる。従って、油圧ショベル１の転倒時におけるキャブ１４の信頼性を高めることができる。

しかも、キャブ１４の後側を支持するキャブ支持用張出しビーム１３は、キャブ１４の前側を支持する前側キャブ支持枠１２よりも大きな強度を有している。このため、キャブ支持用張出しビーム１３に設けられた左後キャブ支持ベース１３Ａと、キャブ１４の左後取付ベース１５Ｇとの間に変位規制部材２０を設けることにより、キャブ１４が各マウント部材１９の常用ストロークを超えて旋回フレーム７に対して変位するのを確実に規制することができる。

次に、図１０および図１１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、変位規制部材のエネルギ吸収部材を、円板状をなす変形部と円筒状の脚部とを有する円筒体により構成したことにある。なお、第２の実施の形態では、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。

第２の実施の形態に用いられる変位規制部材３１は、第１の実施の形態による変位規制部材２０と同様に、旋回フレーム７の左後キャブ支持ベース１３Ａとキャブ１４の左後取付ベース１５Ｇとの間に設けられている。ここで、変位規制部材３１は、第１の実施の形態によるものと同様に、貫通孔２１と、軸体２２と、ストッパ２３と、後述するエネルギ吸収部材３２とにより構成されているものの、エネルギ吸収部材３２の構成が、第１の実施の形態によるエネルギ吸収部材２４とは異なるものである。

エネルギ吸収部材３２は、左後キャブ支持ベース１３Ａの下面とストッパ２３との間に設けられている。エネルギ吸収部材３２は、キャブ１４が旋回フレーム７に対して大きく変位したときにストッパ２３に押圧されて塑性変形することにより、キャブ１４に作用する荷重のエネルギを吸収するものである。

ここで、エネルギ吸収部材３２は、例えば鋼板等の塑性変形可能な金属材料を用いて一体形成された単一の部材により構成されている。具体的には、エネルギ吸収部材３２は、円板状をなす変形部３２Ａと、変形部３２Ａを取囲む円筒状の脚部３２Ｂとにより、有蓋な円筒体として形成され、変形部３２Ａの中心部には、軸体挿通孔３２Ｃが形成されている。

エネルギ吸収部材３２は、脚部３２Ｂの先端（上端）３２Ｂ１を、左後キャブ支持ベース１３Ａの下面に溶接等の手段を用いて固着することにより、左後キャブ支持ベース１３Ａの下面側に配置されている。エネルギ吸収部材３２の変形部３２Ａに形成された軸体挿通孔３２Ｃと、左後キャブ支持ベース１３Ａの貫通孔２１とには、軸体２２のスリーブ２２Ａが挿通されている。エネルギ吸収部材３２の変形部３２Ａとストッパ２３の上面との間には隙間が形成されている。一方、エネルギ吸収部材３２の変形部３２Ａと左後キャブ支持ベース１３Ａとの間には、変形部３２Ａがストッパ２３に押圧されたときに、変形部３２Ａが左後キャブ支持ベース１３Ａ側に凹むように塑性変形するのを許す空間３２Ｄが確保されている。

第２の実施の形態による油圧ショベル１は、上述の如き変位規制部材３１を有するもので、油圧ショベル１の転倒時にキャブ１４に対して荷重が作用すると、軸体２２は、キャブ１４と一緒に移動する。これにより、軸体２２の軸方向の他側に固定されたストッパ２３が、エネルギ吸収部材３２の変形部３２Ａに当接し、この変形部３２Ａを左後キャブ支持ベース１３Ａに向けて押圧する。

このとき、エネルギ吸収部材３２の変形部３２Ａと左後キャブ支持ベース１３Ａとの間には空間３２Ｄが確保されている。これにより、ストッパ２３に押圧された変形部３２Ａは、空間３２Ｄ内で左後キャブ支持ベース１３Ａ側に凹むように塑性変形することができる。

このように、第２の実施の形態においても、エネルギ吸収部材３２の変形部３２Ａが塑性変形することにより、油圧ショベル１の転倒時にキャブ１４に作用する荷重のエネルギを吸収することができる。この結果、キャブ１４が各マウント部材１９の常用ストロークを超えて旋回フレーム７に対して変位するのを規制することができ、各マウント部材１９の破損を抑制することができる。

なお、上述した第１の実施の形態では、旋回フレーム７の左後キャブ支持ベース１３Ａに貫通孔２１を形成し、軸体２２の軸方向の一側をキャブ１４に固定すると共に軸体２２の軸方向の他側にストッパ２３を固定し、ストッパ２３と左後キャブ支持ベース１３Ａとの間にエネルギ吸収部材２４を設ける構成を例示している。

しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図１２に示す変形例のように構成してもよい。即ち、キャブ１４の左後取付ベース１５Ｇと床板１７とに貫通孔２１′を形成し、軸体２２の軸方向の一側（下側）を左後キャブ支持ベース１３Ａに固定すると共に軸体２２の軸方向の他側（上側）にストッパ２３を固定し、ストッパ２３とキャブ１４の左後取付ベース１５Ｇとの間にエネルギ吸収部材２４を設ける構成としてもよい。

また、第１の実施の形態では、旋回フレーム７とキャブ１４との間に４個のマウント部材１９を配置した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、５個以上のマウント部材を用いてキャブ１４を支持す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、第１の実施の形態では、旋回フレーム７の左後キャブ支持ベース１３Ａとキャブ１４の左後取付ベース１５Ｇとの間に１個の変位規制部材２０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、例えば旋回フレーム７の左後キャブ支持ベース１３Ａとキャブ１４の左後取付ベース１５Ｇとの間、旋回フレーム７の右後キャブ支持ベース１３Ｂとキャブ１４の右後取付ベース１５Ｈとの間にそれぞれ１個ずつ、合計２個の変位規制部材２０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、第１の実施の形態では、エネルギ吸収部材２４の脚部２４Ｂを左後キャブ支持ベース１３Ａに固着し、変形部２４Ａとストッパ２３との間に隙間Ｃを確保した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えばエネルギ吸収部材２４の変形部２４Ａをストッパ２３に当接させた状態で、エネルギ吸収部材２４をストッパ２３または軸体２２に固着し、エネルギ吸収部材２４の脚部２４Ｂと左後キャブ支持ベース１３Ａとの間に隙間を確保す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、第１，第２の実施の形態では、軸体２２をスリーブ２２Ａとボルト２２Ｂとにより構成し、スリーブ２２Ａとボルト２２Ｂとの間にストッパ２３を挟込む構成を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば１本の棒状体によって軸体を形成し、この軸体の軸方向の他側にストッパを一体的に固着する構成としてもよい。

さらに、上述した各実施の形態では、クローラ式の下部走行体２を有する油圧ショベル１を例示したが、本発明はこれに限らず、例えばホイール式の油圧ショベル、ホイールローダ等のフレーム上にマウント部材を介してキャブが搭載された建設機械に広く適用することができる。

７ 旋回フレーム（フレーム）
８ センタフレーム
９ 張出しビーム
１０ 左サイドフレーム
１１ 右サイドフレーム
１２ 前側キャブ支持枠
１２Ｃ 左前キャブ支持ベース
１２Ｄ 右前キャブ支持ベース
１３ キャブ支持用張出しビーム
１３Ａ 左後キャブ支持ベース
１３Ｂ 右後キャブ支持ベース
１４ キャブ
１９ マウント部材
２０，３１ 変位規制部材
２１，２１′ 貫通孔
２２ 軸体
２３ ストッパ
２４，３２ エネルギ吸収部材
２４Ａ，３２Ａ 変形部
２４Ｂ，３２Ｂ 脚部

Claims (6)

1. 支持構造体をなすフレームと、
   前記フレームの少なくとも４か所に設けられたキャブ支持ベースと、
   前記各キャブ支持ベースと対応する位置で前記フレーム上に配置され内部に運転室を画成するキャブと、
   前記各キャブ支持ベースと前記キャブとの間に設けられ前記キャブを前記フレームに対して振動を緩衝した状態で支持するマウント部材と、
   前記各キャブ支持ベースのうち少なくとも１か所のキャブ支持ベースと前記キャブとの間に設けられ前記マウント部材の常用ストロークを超えて前記キャブが前記フレームに対して変位するのを規制する変位規制部材とを備えてなる建設機械において、
   前記変位規制部材は、
   前記キャブと前記キャブ支持ベースのうち一方の部材に上，下方向に貫通して設けられた貫通孔と、
   軸方向の中間部が前記貫通孔に挿通され、軸方向の一側が前記キャブと前記キャブ支持ベースのうちの他方の部材に固定されると共に軸方向の他側が前記キャブと前記キャブ支持ベースのうちの一方の部材から突出した軸体と、
   前記軸体の軸方向の他側に固定されたストッパと、
   前記キャブと前記キャブ支持ベースのうちの一方の部材と前記ストッパとの間に設けられ、前記キャブが前記フレームに対して変位したときに前記ストッパによって押圧されることにより変形するエネルギ吸収部材とにより構成し、
   前記エネルギ吸収部材は、上，下方向に貫通して前記軸体が挿通される軸体挿通孔を有し前記ストッパに押圧されることにより塑性変形する変形部と、前記変形部から前記キャブと前記キャブ支持ベースのうちの一方の部材に向けて延びた脚部とにより構成され、
   前記エネルギ吸収部材は、前記変形部と前記脚部とを単一の部材により形成したことを特徴とする建設機械。
2. 前記エネルギ吸収部材は、塑性変形可能な金属材料を用いて形成してなる請求項１に記載の建設機械。
3. 前記フレームは、
   左，右方向の中間部に位置し前，後方向に延びるセンタフレームと、
   前記センタフレームから前，後方向に間隔をもって左，右方向に延びて配置された複数の張出しビームと、
   前記センタフレームを挟んで左，右に配置され前記各張出しビームに接合されて前，後方向に延びる左，右のサイドフレームと、
   前記左，右のサイドフレームのうち一方のサイドフレームの前端側と前記センタフレームとの間に設けられ前記キャブの前側を支持する前側キャブ支持枠とを備える構成とし、
   前記キャブ支持ベースは、前記前側キャブ支持枠と、前記各張出しビームのうち前記前側キャブ支持枠よりも後側に位置する張出しビームとに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. 前記前側キャブ支持枠には、左前キャブ支持ベースと右前キャブ支持ベースとを設け、
   前記前側キャブ支持枠よりも後側に位置する前記張出しビームには、左後キャブ支持ベースと右後キャブ支持ベースとを設け、
   これら４個のキャブ支持ベースには前記マウント部材をそれぞれ設け、
   前記変位規制部材は、前記左後キャブ支持ベースと前記キャブの左後部との間に設ける構成としてなる請求項３に記載の建設機械。
5. 前記エネルギ吸収部材は、平板状をなす前記変形部と、前記変形部を挟んで対面する一対の前記脚部とを有し、断面Ｕ字状に折曲げられた曲げ板により構成してなる請求項１，２，３または４に記載の建設機械。
6. 前記エネルギ吸収部材は、円板状をなす前記変形部と、前記変形部を取囲む円筒状の前記脚部とを有する円筒体により構成してなる請求項１，２，３または４に記載の建設機械。

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