JP2023151950A - 建設機械のキャビン構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両横転時に横力を受けるキャビンフレームの強度剛性の向上と意匠性の向上とを低コストで両立できる建設機械のキャビン構造を提供する。【解決手段】キャビンフレーム２の左側部３および右側部４が、夫々、キャビンサイドインナーパネル５とキャビンサイドアウターパネル６とを溶接してなる中空パネル構造であり、キャビンサイドインナーパネル５およびキャビンサイドアウターパネル６が、 夫々、上下方向にルーフからフロアまで架け渡されたセンターピラー部１１を有し、センターピラー部１１を含む前側開口１２に形成した前側開口フランジ１３同士がシーム溶接Ｘによって連続的に溶接され、センターピラー部１１を含む後側開口１４に形成した後側開口フランジ１５同士がシーム溶接Ｙによって連続的に溶接されている。【選択図】図３

Description

本発明は、建設機械のキャビン構造に係り、特に、車両横転時に横力を受けるキャビンフレームの強度剛性の向上と意匠性の向上とを低コストで両立できる建設機械のキャビン構造に関する。

（中空パネルスポット溶接構造１ａ：従来例１）
図１に、従来、建設機械のキャビン構造１ａに用いられていた中空パネルスポット溶接構造のキャビンフレーム２ａを示す。図１（ａ）はキャビンフレーム２ａの斜視図、図１（ｂ）はキャビンフレーム２ａの車幅方向の左側部３ａ、図１（ｃ）はキャビンフレーム２ａの車幅方向の右側部４ａ、図１（ｄ）は図１（ａ）のId－Id線断面図である。このキャビンフレーム２ａが適用される建設機械は油圧ショベルであり、キャビンフレーム２ａの車幅方向右側には作業用のブームが配置され、図１（ｂ）に示す反ブーム側となる左側部３ａには、フロントピラー７ａとセンターピラー１１ａとの間の開口１２ａに、搭乗下車用のドアが取り付けられる。

このキャビンフレーム２ａにおいては、図１（ｂ）に示す車幅方向の左側部３ａと図１（ｃ）に示す右側部４ａとが、夫々、キャビンサイドインナーパネル５ａとキャビンサイドアウターパネル６ａとをスポット溶接してなる中空パネル構造となっている。図１（ｄ）に、車幅方向の左側部３ａの中空パネル構造を示す。図示するように、左側部３ａは、キャビンサイドインナーパネル５ａとキャビンサイドアウターパネル６ａとが接合されて中空パネル構造となっている。なお、図示はしないが、車幅方向の右側部４ａも同様の中空パネル構造となっている。

従来の中空パネル構造は、図１（ｂ）に示す車幅方向の左側部（反ブーム側）３ａにおいては、センターピラー１１ａの後方の開口１４ａが運転者の視界に必要なキャビン上部のみに形成されており、その開口１４ａの内周縁に形成されたフランジ１５ａをスポット溶接することで、キャビンサイドインナーパネル５ａとキャビンサイドアウターパネル６ａとが接合されていた。また、キャビンサイドインナーパネル５ａのドア用の開口１２ａ設けたフランジ１３ａと、キャビンサイドアウターパネル６ａのドア用の開口１２ａ設けたフランジ１３ａとがスポット溶接され、キャビンサイドインナーパネル５ａの外周縁に設けたフランジ１６ａとキャビンサイドアウターパネル６ａとの外周縁に設けたフランジ１６ａとがスポット溶接されていた。図１（ｂ）、図１（ｃ）に示すドットはスポット溶接を模式的に表示したものである。なお、図１（ｃ）に示す車幅方向の右側部（ブーム側）５ａにおいては、ドアが不要なため、センターピラーが設けられていない。

かかるキャビン構造１ａにおいては、図１（ａ）に示すように、車両横転時にキャビンフレーム２の反ブーム側となる左側部３ａの上部が受ける横力を模擬したＲＯＰＳ（Roll-Over Protective Structure）荷重Ｆが左側部３ａに加わったとき、図１（ｂ）に示す左側部３ａのセンターピラー１１ａの後方の開口１４ａよりも下方の部分において、キャビンサイドインナーパネル５ａとキャビンサイドアウターパネル６ａとの接合強度が不足し、スポット溶接の点溶接部間にて口開き変形を起こし易く、現状のＲＯＰＳ規格を満足できない。また、図１（ｃ）に示す右側部４ａにおいては、センターピラーが無いため、車体前後方向の中央における剛性が不足する。また、図１（ｂ）、図１（ｃ）に示すように、キャビンサイドインナーパネル５ａの逆さＵ字状の切欠部２０ａに形成したフランジをキャビンサイドアウターパネル６ａに重ねてこれらをスポット溶接すると、キャビンサイドアウターパネル６ａの表面にスポット溶接の点溶接痕が残ってしまい、外観上（意匠上）好ましくない。

（鋼管キャビン構造１ｂ：従来例２）
そのため、現在のキャビン構造は、鋼管キャビン構造が主流となっている。図２（ａ）に鋼管キャビン構造１ｂのキャビンフレーム２ｂの斜視図を示し、図２（ｂ）に鋼管キャビン構造１ｂのキャビンフレーム２ｂの車幅方向の左側部３ｂを示し、図２（ｃ）に鋼管キャビン構造１ｂのキャビンフレーム２ｂの車幅方向の右側部４ｂを示し、図２（ｄ）に図２（ａ）のIId－IId線断面図を示す。

この鋼管キャビン構造１ｂのキャビンフレーム２ｂにおいては、図２（ｂ）に示す車幅方向の左側部３ｂと図２（ｃ）に示す右側部４ｂとが、夫々、フロントピラー部７ｂおよびルーフレール部８ｂが一体的な異形鋼管から成り、ルーフレール部８ｂの後部に溶接されたリヤピラー部９ｂが角形鋼管から成り、リヤピラー部９ｂの下部とフロントピラー部７ｂの下部とがフロアレール部１０ｂで接続されている。このように鋼管から枠状に構成された左側部３ｂおよび右側部４ｂの車幅方向外側には、化粧板２１ｂがスポット溶接される。

キャビンフレーム２ｂの左側部３ｂと右側部４ｂとを鋼管から枠状に構成することで、構造体としての強度剛性が図１の中空パネルスポット溶接構造よりも向上するため、図２（ａ）に示すＲＯＰＳ荷重Ｆに対して必要な強度剛性を確保できる。また、図１に示す中空パネルスポット溶接構造のように、キャビンサイドインナーパネル５ａとキャビンサイドアウターパネル６ａとを最中状に付き合わせてスポット溶接していないので、キャビンサイドアウターパネル６ａの表面にスポット溶接による点溶接痕が残ることはない。

しかし、図２に示す鋼管キャビン構造１ｂにおいては、鋼管が外部に露出する構造であるため、各社のキャビンの意匠が似通ってしまい、デザインによる差別化を図り難くなっており、近年、デザインが陳腐化する傾向にある。また、鋼管は強度部材として機能するため、鋼管の部分に穴を穿って部品を装着することは鋼管の強度低下を招くためできず、部品取り付け用の別パネルや別ブラケット等を増設する必要があり、コストアップが生じる。

（先行文献１、２）
特許文献１には、車両骨格構造として、４枚以上重なった部品を間隔を隔ててスポット状にレーザー溶接するものが記載されているが、本発明のようにシーム溶接によって連続的に溶接していないため、間隔を隔ててスポット状に施されたレーザー溶接部同士の間において口開き変形が生じる可能性がある。

特許文献２には、自動車の車体構造として、ドア開口部のフランジに施されるスポット溶接の一部をシーム溶接に変更したものが記載されているが、本発明のようにシーム溶接による連続溶接の領域をルーフからフロアまで上下方向に最大限に拡大したものではないため、矢張り、スポット溶接部同士の間において口開き変形が生じる可能性がある。

特開２０１５－１２３８１１号公報 特開２０１５－１４０１４２号公報

以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、建設機械のキャビンフレームを構成する車幅方向の左側部および右側部が、夫々、キャビンサイドインナーパネルとキャビンサイドアウターパネルとを溶接してなる中空パネル構造となっている建設機械のキャビン構造において、キャビンサイドインナーパネルとキャビンサイドアウターパネルとをシーム溶接する領域を上下方向に最大限に拡大して車両横転時に横力を受けるキャビンの強度剛性を高めると共に、低コストでキャビンサイドアウターパネルの意匠性を高めることができる建設機械のキャビン構造を提供することにある。

上記目的を達成すべく創案された本発明に係る建設機械のキャビン構造によれば、建設機械のキャビンフレームを構成する車幅方向の左側部および右側部が、夫々、キャビンサイドインナーパネルとキャビンサイドアウターパネルとを溶接してなる中空パネル構造となっており、キャビンサイドインナーパネルおよびキャビンサイドアウターパネルが、 夫々、上下方向にフロアからルーフまで延出されたフロントピラー部、フロントピラー部の上部から後方に延出されたルーフレール部、ルーフレール部の後部から下方にフロアまで延出されたリヤピラー部、リヤピラー部の下部からに延出されてフロントピラー部の下部に繋がるフロアレール部、ルーフレール部とフロアレール部とを繋いで上下方向にルーフからフロアまで架け渡されたセンターピラー部を有し、フロントピラー部、ルーフレール部、センターピラー部、フロアレール部から区画された前側開口に、その開口縁に沿ってシーム溶接用の前側開口フランジが形成され、センターピラー部、ルーフレール部、リヤピラー部、フロアレール部から区画された後側開口に、その開口縁に沿ってシーム溶接用の後側開口フランジが形成され、キャビンサイドインナーパネルの前側開口フランジとキャビンサイドアウターパネルの前側開口フランジとがシーム溶接によって連続的に溶接され、キャビンサイドインナーパネルの後側開口フランジとキャビンサイドアウターパネルの後側開口フランジとがシーム溶接によって連続的に溶接されている、ことを特徴とする建設機械のキャビン構造が提供される。

本発明に係る建設機械のキャビン構造においては、キャビンサイドインナーパネルの外周縁とキャビンサイドインナーパネルの外周縁とが周方向に全周に亘ってシーム溶接されていてもよい。

本発明に係る建設機械のキャビン構造においては、ブームが配置されるキャビンフレームの右側部において、前側開口の前側開口フランジにガラスが装着され、後側開口の後側開口フランジにガラスが装着され、反ブーム側となるキャビンフレームの左側部において、前側開口の前側開口フランジにドアが装着され、後側開口の後側開口フランジにガラスが装着されていてもよい。

本発明に係る建設機械のキャビン構造においては、キャビンフレームの左側部および右側部の後側開口には、上部に視界を確保するための透明なガラスが装着され、下部にキャビン後部に配置された機器を隠すための不透明なカバーが設けられていてもよい。

本発明に係る建設機械のキャビン構造においては、反ブーム側となるキャビンフレームの左側部において、後部開口の下部に設けられた不透明なカバーが、キャビン後部に配置された機器をメンテナンスするため、開閉自在となっていてもよい。

本発明に係る建設機械のキャビン構造によれば、次のような効果を発揮できる。
（１）建設機械のキャビンフレームを構成する車幅方向の左側部および右側部が、夫々、キャビンサイドインナーパネルとキャビンサイドアウターパネルとを溶接してなる中空パネル構造となっており、キャビンサイドインナーパネルのセンターピラー部とキャビンサイドアウターパネルのセンターピラー部がルーフレール部とフロアレール部とを繋いでルーフからフロアまで上下に架け渡され、そのセンターピラー部に沿ってシーム溶接用の前側開口フランジと後側開口フランジとが形成されている。
このため、センターピラー部に沿った前側開口フランジと後側開口フランジとにシーム溶接を施して、キャビンサイドインナーパネルとキャビンサイドアウターパネルとを接合することで、両パネルをセンターピラーに沿って上下方向にシーム溶接する領域をルーフからフロアまで最大限に拡大でき、キャビンサイドインナーパネルとキャビンサイドアウターパネルとの接合強度を向上させることができる。
この結果、車両横転時に横力を受ける建設機械のキャビンフレームの強度剛性を高めることができ、必要なＲＯＰＳ強度を確保できる。
（２）キャビンサイドアウターパネルは外観に露出する部分となるところ、そのキャビンサイドアウターパネルをプレス成形することで様々な形状を低コストで成形でき、デザインの自由度が向上する。
（３）以上要するに、本発明に係る建設機械のキャビン構造によれば、車両横転時に横力を受けるキャビンフレームの強度剛性の向上と意匠性の向上とを低コストで両立できる。

従来例としての中空パネルスポット溶接構造が適用された建設機械のキャビン構造の説明図であり、図１（ａ）はキャビンフレームの斜視図、図１（ｂ）はキャビンフレームの車幅方向の左側部の組立図、図１（ｃ）はキャビンフレームの車幅方向の右側部の組立図、図１（ｄ）は図１（ａ）のId－Id線断面図である。 別の従来例としての鋼管キャビン構造が適用された建設機械のキャビン構造の説明図であり、図２（ａ）はキャビンフレームの斜視図、図２（ｂ）はキャビンフレームの車幅方向の左側部の組立図、図２（ｃ）はキャビンフレームの車幅方向の右側部の組立図、図２（ｄ）は図２（ａ）のIId－IId線断面図である。 本発明の一実施形態に係る建設機械のキャビン構造の説明図であり、図３（ａ）はキャビンフレームの斜視図、図３（ｂ）はキャビンフレームの車幅方向の左側部の組立図、図３（ｃ）はキャビンフレームの車幅方向の右側部の組立図、図３（ｄ）は図３（ａ）のIIId－IIId線断面図である。 図３に示す本実施形態に係る建設機械のキャビン構造においてシーム溶接された部分を示す説明図であり、図４（ａ）はキャビンフレームの車幅方向の左側部を車幅方向左方から見た図、図４（ｂ）は左側部を車体前方から見た図、図４（ｃ）は左側部を車体後方から見た図である。 本発明の変形実施形態に係る建設機械のキャビン構造を示す斜視図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。係る実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（建設機械のキャビン構造１の概要）
本発明の一実施形態に係る建設機械のキャビン構造１を図３に示す。図３（ａ）はキャビン構造１を構成するキャビンフレーム２の斜視図、図３（ｂ）はキャビンフレーム２の車幅方向の左側部３の組立図、図３（ｃ）はキャビンフレーム２の車幅方向の右側部４の組立図、図３（ｄ）は図３（ａ）のIIId－IIId線断面図である。このキャビンフレーム２が適用される建設機械は油圧ショベルであり、キャビンフレーム２の車幅方向右側には作業用のブームが配置される。よって、車両横転時にキャビンフレーム２の上部に加わる横力を模擬したＲＯＰＳ荷重Ｆ（図３（ａ）参照）は、キャビンフレーム２の反ブーム側である車幅方向の左側部３の上部に加わる。

図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すように、本実施形態に係る建設機械のキャビン構造は１、キャビンフレーム２を構成する車幅方向の左側部３および右側部４が、夫々、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すように、キャビンサイドインナーパネル５とキャビンサイドアウターパネル６とを溶接してなる中空パネル構造となっている。キャビンサイドインナーパネル５およびキャビンサイドアウターパネル６は、 夫々、上下方向にキャビンのフロアからルーフまで延出されたフロントピラー部７、フロントピラー部７の上部から後方に延出されたルーフレール部８、ルーフレール部８の後部から下方にフロアまで延出されたリヤピラー部９、リヤピラー部９の下部からに延出されてフロントピラー部７の下部に繋がるフロアレール部１０、ルーフレール部８とフロアレール部１０とを繋いで上下方向にルーフからフロアまで架け渡されたセンターピラー部１１を有する。

図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すように、フロントピラー部７、ルーフレール部８、センターピラー部１１、フロアレール部１０から区画された前側開口１２には、その開口縁に沿ってシーム溶接用の前側開口フランジ１３が形成されている。同様に、センターピラー部１１、ルーフレール部６、リヤピラー部９、フロアレール部１０から区画された後側開口１４には、その開口縁に沿ってシーム溶接用の後側開口フランジ１５が形成されている。そして、キャビンサイドインナーパネル５の前側開口フランジ１３とキャビンサイドアウターパネル６の前側開口フランジ１３とがシーム溶接によって連続的に溶接され、キャビンサイドインナーパネル５の後側開口フランジ１５とキャビンサイドアウターパネル６の後側開口フランジ１５とがシーム溶接によって連続的に溶接されている。以下、本実施形態の構成要素を詳述する。

（中空パネル構造）
このキャビンフレーム２においては、図３（ｂ）に示す車幅方向の左側部３と図３（ｃ）に示す右側部４とが、夫々、キャビンサイドインナーパネル５とキャビンサイドアウターパネル６とをシーム溶接によって連続的に接合した中空パネル構造となっている。図３（ｄ）に、車幅方向の左側部３の中空パネル構造を示す。図示するように、左側部３は、キャビンサイドインナーパネル５とキャビンサイドアウターパネル６とが接合されて中空パネル構造となっている。なお、図３（ｃ）に示す右側部４においても同様の中空パネル構造となっている。

（前側開口１２におけるシーム溶接）
図３（ｂ）に示すように、フロントピラー部７、ルーフレール部８、センターピラー部１１、フロアレール部１０から区画された前側開口１２には、その開口縁に沿ってシーム溶接用の前側開口フランジ１３が形成されている。図３（ｄ）に示すように、前側開口フランジ１３は、フロントピラー部７およびセンターピラー部１１において車体の前後方向に形成され、ルーフレール部８およびフロアレール部１０において車体の上下方向に形成されている。キャビンサイドアウターパネル６の前側開口１２に形成された前側開口フランジ１３と、キャビンサイドインナーパネル５の前側開口１２に形成された前側開口フランジ１３とは、重ねられ、図４（ａ）に示すように、シーム溶接によって連続的に接合されている。図４（ａ）において、前窓開口１２の開口縁に沿ってグレーで表示された部分Ｘがシーム溶接によって連続的に接合された部分を示す。なお、図３（ｃ）に示す右側部４の前側開口１２も同様にシーム溶接されている。

（後側開口１４におけるシーム溶接）
図３（ｂ）に示すように、センターピラー部１１、ルーフレール部８、リヤピラー部９、フロアレール部１０から区画された後側開口１４には、その開口縁に沿ってシーム溶接用の後側開口フランジ１５が形成されている。図３（ｄ）に示すように、後側開口フランジ１５は、センターピラー部１１およびリヤピラー部９において車体の前後方向に形成され、ルーフレール部８およびフロアレール部１０において車体の上下方向に形成されている。キャビンサイドアウターパネル６の後側開口１４に形成された後側開口フランジ１５と、キャビンサイドインナーパネル５の後側開口１４に形成された後側開口フランジ１５とは、重ねられ、シーム溶接によって連続的に接合されている。図４（ａ）において、後側開口１４の開口縁に沿ってグレーで表示さえた部分Ｘがシーム溶接によって連続的に接合された部分を示す。なお、図３（ｃ）に示す右側部４の後側開口１４も同様にシーム溶接されている。

（外周縁におけるシーム溶接）
図３（ｂ）に示すキャビンフレーム２の左側部３、図３（ｃ）に示すキャビンフレーム２の右側部４は、夫々、キャビンサイドインナーパネル５の外周縁とキャビンサイドアウターパネル６の外周縁とが周方向に全周に亘ってシーム溶接されている。図３（ｂ）、図３（ｄ）に示すように、左側部３のキャビンサイドインナーパネル５およびキャビンサイドアウターパネル６においては、フロントピラー部７の外周縁およびリヤピラー９の外周縁にシーム溶接用のフランジ１６が車幅方向内方に形成され、同様にルーフレール部８およびフロアレール部１０の外周縁にシーム溶接用のフランジ１６が車幅方向内方に形成されている。

図３（ｄ）に示すように、キャビンサイドインナーパネル５の外周縁のフランジ１６とキャビンサイドアウターパネル６の外周縁のフランジ１６とは、重ねられ、シーム溶接によって連続的に接合されている。図４（ａ）においてキャビンサイドアウターパネル６の外周縁に沿って枠状に破線で表示された部分Ｙ、図４（ｂ）においてフロントピラー部７の上下方向に沿ってグレーで表示された部分Ｙ、および図４（ｃ）においてリヤピラー部９の上下方向に沿ってグレーで表示された部分Ｙは、キャビンサイドインナーパネル５の外周縁のフランジ１６とキャビンサイドアウターパネル６の外周縁のフランジ１６とが、シーム溶接によって連続的に接合された部分を示す。なお、図３（ｃ）に示す右側部４のキャビンサイドインナーパネル５の外周縁とキャビンサイドアウターパネル６の外周縁にも同様にフランジ１６が形成されており、これらフランジ１６が重ねられてシーム溶接によって連続的に接合されている。

（ガラス、ドア）
図３（ａ）に示す本実施形態に係る建設機械のキャビン構造は、ブームが部配置されるキャビンフレーム２の右側部４において、前側開口１２の前側開口フランジ１３にガラスが装着され、後側開口１４の後側開口フランジ１５にガラス（図示省略）が装着されている。他方、反ブーム側となるキャビンフレームの左側部３においては、前側開口１２の前側開口フランジ１３にドア（図示省略）が装着され、後側開口１４の後側開口フランジ１５にガラス（図示省略）が装着されていている。なお、図３（ｃ）に示すように、右側部４のキャビンサイドインナーパネル５の後側開口１４には、センターピラー部１１とリヤピラー部１６とを架け渡すように補強用の斜材１７が設けられている。

（作用・効果）
図３、図４に示す本実施形態に建設機械のキャビン構造１によれば、次のような効果を発揮できる。

（強度剛性について）
図３（ｂ）、図３（ｃ）、図３（ｄ）に示すように、建設機械のキャビンフレーム２を構成する車幅方向の左側部３および右側部４が、夫々、キャビンサイドインナーパネル５とキャビンサイドアウターパネル６とを溶接してなる中空パネル構造となっており、キャビンサイドインナーパネル５のセンターピラー部１１とキャビンサイドアウターパネル６のセンターピラー部１１がルーフレール部８とフロアレール部１０とを繋いでキャビンのルーフからフロアまで上下に架け渡され、そのセンターピラー部１１に沿ってシーム溶接用の前側開口フランジ１３と後側開口フランジ１５とが形成されている。

このため、図４（ａ）に示すように、センターピラー部１１に沿った前側開口フランジ１３と後側開口フランジ１５とにシーム溶接を施して、キャビンサイドインナーパネル５とキャビンサイドアウターパネル６とを接合することで、両パネル５、６をセンターピラー部１１に沿って上下方向にシーム溶接によって連続的に接合する領域をキャビンのルーフからフロアまで最大限に拡大でき、キャビンサイドインナーパネル５とキャビンサイドアウターパネル６との接合強度を向上させることができる。この結果、車両横転時に左側部３に横力Ｆを受ける建設機械のキャビンフレーム２の強度剛性を高めることができ、現状の厳しい法規制において必要なＲＯＰＳ強度を確保できる。

また、図１に示す従来の中空パネルスポット溶接構造（従来例１）の場合は、キャビンサイドインナーパネル５ａとキャビンサイドアウターパネル６ａとが点溶接されているので、車両横転時にキャビンフレーム２ａの左側部の上部に加わる大きな横力Ｆによって点溶接間にズレや変形が生じ、キャビンフレーム２ａが大きく変形して各ピラー部７ａ、９ａ、１１ａが座屈してしまう。他方、図３に示す本実施形態においては、キャビンサイドインナーパネル５とキャビンサイドアウターパネル６とがシーム溶接によって、フロントピラー部７、センターピラー部１１、リヤピラー部９とも、ルーフからフロアまで連続的に溶接されているので、キャビンフレーム２の剛性が向上し、車両横転時に左側部に横力Ｆが加わった際、キャビンフレーム２の変形を抑えることが可能となる。

また、図１の従来例１のようにキャビンサイドインナーパネル５ａとキャビンサイドアウターパネル６ａとが点溶接されたタイプでは応力が局所的に集中し易く、車両横転時にキャビンフレーム２ａの左側部３ａの上部に大きな横力Ｆが加わった際、点溶接部に亀裂や破断が生じ易かった。他方、図３に示す本実施形態においては、キャビンサイドインナーパネル５とキャビンサイドアウターパネル６とがシーム溶接によって連続的に溶接されているので、横力Ｆに対する応力分散が図られ、キャビンフレーム２の強度が向上することになった。

（デザイン性について）
図３（ａ）に示すように、キャビンサイドアウターパネル６は外観に露出する部分となるところ、そのキャビンサイドアウターパネル６をプレス成形することで様々な形状を低コストで成形でき、デザインの自由度が向上する。また、図１（ｂ）、図１（ｃ）に示す従来例１の中空パネルスポット溶接構造のように、キャビンサイドインナーパネル５ａの逆さＵ字状の切欠部２０ａに形成したフランジをキャビンサイドアウターパネル６ａに重ねてこれらをスポット溶接していないので、キャビンサイドアウターパネル６の表面にスポット溶接の点溶接痕が残ることはない。

（コストについて）
図２に示す鋼管キャビン構造（従来例２）の場合には、近年厳しくなったＲＯＰＳ規制を満足するために鋼管の断面形状を剛性が高い形状（異形断面等）とし、その鋼管をロール成形・曲げ成形してフロントピラー部７ｂおよびルーフレール部８ｂを一体的に製造しているが、異形鋼管をロール成形・曲げ成形することは製造コストの増大を招く。他方、図３に示す本実施形態においては、キャビンサイドインナーパネル５とキャビンサイドアウターパネル６とをシーム溶接した中空パネル構造となっているので、キャビンサイドインナーパネル５およびキャビンサイドアウターパネル６を夫々プレス成形することにより低コストで製造でき、また、プレス型を変更することで、フロントピラー部７、センターピラー部１１、リヤピラー部９を容易に様々な断面形状とすることができる。よって、低コストで各ピラー部７、９、１１の断面形状を、ＲＯＰＳ規制を満足するために必要な剛性に応じた断面形状とすることができ、コストダウンと強度向上とを両立できる。

また、図２に示す鋼管キャビン構造（従来例２）では、鋼管は強度部材として機能するため、鋼管の部分に穴を穿って部品を装着することは鋼管の強度低下を招くためできず、部品取り付け用の別パネルや別ブラケット等を増設する必要があり、コストアップが生じていた。他方、図３に示す本実施形態においては、キャビンサイドインナーパネル５とキャビンサイドアウターパネル６とがシーム溶接によって連続的に溶接されており、キャビンサイドインナーパネル５やキャビンサイドアウターパネル６に内装部品や外装部品を係合するためのウェルドナット（溶接ナット）等を配設することで、強度の低下を招くことなく、内装部品や外装部品を装着でき、コストダウンを推進できる。

以上説明したように、本実施形態に係る建設機械のキャビン構造１によれば、キャビンサイドインナーパネル５とキャビンサイドアウターパネル６とをシーム溶接する領域を図４の部分Ｘに示すように上下方向にフロアからルーフまで最大限に拡大して車両横転時に横力Ｆを受けるキャビンフレームの強度剛性を高めることができると共に、キャビンサイドインナーパネル５およびキャビンサイドアウターパネル６の意匠性を低コストで高めることができ、強度とデザイン性とを低コストで両立できる。

（外周縁のシーム溶接について）
図３に示す本実施形態に係る建設機械のキャビン構造１によれば、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように、キャビンサイドインナーパネル５の外周縁とキャビンサイドインナーパネル６の外周縁とが、破線やグレーで表示された部分Ｙで示すように周方向に全周に亘ってシーム溶接されている。よって、前側開口１２の前側開口フランジ１３のシーム溶接（グレー部分で表示された部分Ｘ）および後側開口１４の後側開口フランジ１５のシーム溶接（グレー部分で表示された部分Ｘ）と相俟って、フロントピラー部７、ルーフレール部８、リヤピラー部９、フロアレール部１０、センターピラー部１１が、夫々、パイプ構造となる。よって、これら部材７、８、９、１０、１１がパイプ構造の場合と同等の強度が得られ、鋼管キャビン構造１ｂと同等のＲＯＰＳ強度を確保できる。

（前側開口１２および後側開口１４へのガラス装着について）
図３（ｃ）に示すブームが配置されるキャビンフレーム２の右側部４においては、前側開口１２にガラスが装着され、後側開口１４にガラスが装着されるので、前側開口１２の前側開口フランジ１３がガラスの取付代（接着代）となり、後側開口１４の後側開口フランジ１５がガラスの取付代（接着代）となる。また、図３（ｂ）に示す反ブーム側となるキャビンフレーム２の左側部３においては、前側開口１２にドアが装着され、後側開口１４にガラスが装着されるので、図３（ｄ）に示す前側開口１２の前側開口フランジ１３がドアの取付代（戸当り）となり、後側開口１４の後側開口フランジ１５がガラスの取付代（接着代）となる。よって、前側開口フランジ１３および後側開口フランジ１５が、シーム溶接のための溶接部材とガラス取付代・ドア取付代とを兼用することになり、ガラス取付代やドア取付代を別途設ける必要はなく、コストダウンを推進できる。

（変形例）
本発明の変形例に係る建設機械のキャビン構造１ｘを図５に示す。この建設機械のキャビン構造１ｘは、基本的な構成が図３および図４を用いて説明した前実施形態の建設機械のキャビン構造１と同様であり、キャビンフレーム２の左側部３および右側部４の後側開口１４の上部に視界を確保するための透明なガラスが装着され、左側部３および右側部４の後側開口１４の下部にキャビン後部に配置された機器を隠すための不透明なカバー２２が設けられている点のみが、前実勢形態と異なっている。よって、前実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、相違点のみを説明する。

図５に示す変形例においては、キャビンフレーム２の後側開口１４の上部に透明なガラスが装着され、後側開口１４の下部に不透明なカバー２２が設けられているので、上部の透明なガラスによって必要な視界を確保でき、下部の不透明なカバー２２によってキャビン後部に配置された機器（エアコン等）を隠すことができ、視界性とデザイン性を両立できる。なお、ブーム側となる右側部４の前側開口１２の下部にも、デザイン性を高めるため不透明なカバー２３が設けられている。

また、図５に示す変形例において、反ブーム側となるキャビンフレーム２の左側部３において、後部開口１４の下部に設けられた不透明なカバー２２が開閉自在となっていてもよい。カバー２２を開くことで開放される後部開口１４の下部が、キャビン後部に配置されたエアコン等の機器を反ブーム側からメンテナンスするためのサービスホールとなる。

以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例または修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。例えば、キャビンサイドインナーパネル５およびキャビンサイドアウターパネル６の前窓開口１２および後窓開口１４は、前窓開口フランジ１３および後窓開口フランジ１５によってシーム溶接用の周方向連続溶接代が確保できていれば、開口の一部が塞がれていてもよい（図３（ｃ）の斜材１７参照）。

本発明は、車両横転時に横力を受けるキャビンフレームの強度剛性の向上と意匠性の向上とを低コストで両立できる建設機械のキャビン構造に利用できる。

１ 建設機械のキャビン構造
２ キャビンフレーム
３ 左側部
４ 右側部
５ キャビンサイドインナーパネル
６ キャビンサイドアウターパネル
７ フロントピラー部
８ ルーフレール部
９ リヤピラー部
１０ フロアレール部
１１ センターピラー部
１２ 前側開口
１３ 前側開口フランジ
１４ 後側開口
１５ 後側開口フランジ
Ｘ 前側開口フランジおよび後側開口フランジがシーム溶接された部分
１６ キャビンサイドインナーパネルおよびキャビンサイドアウターパネルの外周縁に形成されたフランジ
Ｙ 外周縁のフランジがシーム溶接された部分
２２ 不透明なカバー

Claims (5)

1. 建設機械のキャビンフレームを構成する車幅方向の左側部および右側部が、夫々、キャビンサイドインナーパネルとキャビンサイドアウターパネルとを溶接してなる中空パネル構造となっており、
   前記キャビンサイドインナーパネルおよび前記キャビンサイドアウターパネルが、 夫々、上下方向にフロアからルーフまで延出されたフロントピラー部、該フロントピラー部の上部から後方に延出されたルーフレール部、該ルーフレール部の後部から下方に前記フロアまで延出されたリヤピラー部、該リヤピラー部の下部から前方に延出されて前記フロントピラー部の下部に繋がるフロアレール部、前記ルーフレール部と前記フロアレール部とを繋いで上下方向に前記ルーフから前記フロアまで架け渡されたセンターピラー部を有し、
   前記フロントピラー部、前記ルーフレール部、前記センターピラー部、前記フロアレール部から区画された前側開口に、その開口縁に沿ってシーム溶接用の前側開口フランジが形成され、前記センターピラー部、前記ルーフレール部、前記リヤピラー部、前記フロアレール部から区画された後側開口に、その開口縁に沿ってシーム溶接用の後側開口フランジが形成され、
   前記キャビンサイドインナーパネルの前記前側開口フランジと前記キャビンサイドアウターパネルの前記前側開口フランジとがシーム溶接によって連続的に溶接され、前記キャビンサイドインナーパネルの前記後側開口フランジと前記キャビンサイドアウターパネルの前記後側開口フランジとがシーム溶接によって連続的に溶接されている、ことを特徴とする建設機械のキャビン構造。
2. 前記キャビンサイドインナーパネルの外周縁と前記キャビンサイドインナーパネルの外周縁とが周方向に全周に亘ってシーム溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の建設機械のキャビン構造。
3. ブームが配置される前記キャビンフレームの右側部において、前記前側開口の前側開口フランジにガラスが装着され、前記後側開口の後側開口フランジにガラスが装着され、
   反ブーム側となる前記キャビンフレームの左側部において、前記前側開口の前側開口フランジにドアが装着され、前記後側開口の後側開口フランジにガラスが装着されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の建設機械のキャビン構造。
4. 前記キャビンフレームの左側部および右側部の後側開口には、上部に視界を確保するための透明なガラスが装着され、下部にキャビン後部に配置された機器を隠すための不透明なカバーが設けられている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の建設機械のキャビン構造。
5. 反ブーム側となる前記キャビンフレームの左側部において、前記後部開口の下部に設けられた不透明なカバーが、前記キャビン後部に配置された機器をメンテナンスするため、開閉自在となっている、ことを特徴とする請求項４に記載の建設機械のキャビン構造。

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