JP3374271B2 - 建設車両の操縦座席 - Google Patents

建設車両の操縦座席

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淳 山川
徹 今野
則彦 藤村
洋平 安藤
清勝 榊原
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新キャタピラー三菱株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、建設機械、土工機
械等の建設車両の、制振装置を介して取り付けられてい
る操縦座席に関する。 【0002】 【従来の技術】油圧ショベル、ホイールローダ、ブルド
ーザ等の建設車両には、作業、走行等によって車体に大
きな振動が発生する。そしてこの振動は車両の操縦座席
に対して、前後、左右、上下、あるいはこれらの組み合
わせ方向の振動として伝達される。そこで操縦座席に座
る運転者への振動を緩和して運転操縦の作業環境を改善
するために、操縦座席は制振装置を介して車体に取り付
けられている。 【0003】この制振装置の一つである能動型の制振装
置が、平成9年特許出願第87849号(出願日:平成
9年4月7日、発明の名称:建設車両の座席制振装置)
に開示されている。この制振装置は、キャブの床に設置
された台座と、台座に前後方向に移動自在に装着された
操縦座席と、台座と操縦座席との間に配設された振動制
御手段とを備えている。振動制御手段は、操縦座席を台
座に対して前後方向に加振するリニアアクチュエータ
と、台座の前後方向の加速度を検出する加速度検出器
と、操縦座席の前後方向の加速度を検出する加速度検出
器と、これらの加速度検出器からの出力信号に基づいて
操縦座席を制振するための加振力を演算してリニアアク
チュエータに加振信号を出力するコントローラとを備え
ている。リニアアクチュエータはこの加振信号によって
伸張・収縮作動をして、操縦座席に伝わる振動加速度を
減少させるように台座の前後方向の振動に対抗して操縦
座席を加振する。操縦座席の左右方向振動の制振につい
ても前後方向と同様の機構を適用することができる。ま
た、操縦座席の上下方向の振動の制振には台座にサスペ
ンション機構が設けられる。 【0004】建設車両においては建設車両の前後方向の
振動(ピッチング振動)が大きい。また、その発生頻度
も多い。そして、振動周波数帯域は運転者が感じやすい
1〜2Hzの低域にある。したがって、建設車両の運転
者の乗り心地を改善するためには、操縦座席の前後方向
の低周波数域の振動が重点的に低減される。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】能動型の制振装置を設
けることによって操縦座席の振動は大幅に低減される。
しかしながら、制振装置を備えた従来の操縦座席には、
次のような改善課題があった。図を参照して説明する
と、制振装置20が床9と操縦座席3との間に設けられ
ることによって、床9の矢印Xで示す前後方向の振動
変位は操縦座席3の矢印Xで示す振幅の小さい振動変
位に制振され、床9の変位Xと操縦座席3の変位X
との間には相対変位Xが発生する。なお、図におい
ては、変位X、X、Xは説明のために、その大き
さが誇張して表示されている。この相対変位Xに対し
て運転者30は振動変位の小さい操縦座席3に座りその
足は振動変位の大きい床9あるいは床9に設置された操
縦ペダル9aの上に置かれている。このために、 【0006】(1)相対変位X2 分の振動が運転者30
の足を通じて操縦座席3の運転者30に作用するので、
制振装置20による操縦座席3の制振効果が減少する。 【0007】(2)制振装置20のない場合の操縦座席
3の乗り心地、すなわち操縦座席3が床9に設けられた
台座等に直接取り付けられている場合の乗り心地と比べ
て、運転者30には違和感が増長される。 【0008】(3)運転者30が足で操縦ペダル9aを
操作する場合、操縦ペダル9aと操縦座席3との間の相
対変位X2 によって操縦ペダル9aの操作性が損なわれ
る。 【0009】(4)相対変位X2 の最大値、すなわち最
大振れを制限するために変位ストッパが制振装置20に
設けられると、大きな振動振幅に対して充分な制振効果
が得られなかったり、またストッパに衝突する衝撃が操
縦座席3の運転者30に作用し乗り心地を悪いものにす
る。 【0010】本発明は上記事実に鑑みてなされたもの
で、その技術的課題は、操縦座席が設けられる床の振動
変位とこの床に制振装置を介して取り付けられた操縦座
席の振動変位との相対変位に起因した、操縦座席の制振
効果の減少、乗り心地の違和感の増長、また操縦ペダル
類の操作不具合等の問題を改善する、建設車両の操縦座
席を提供することである。 【0011】 【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記技
術的課題を解決するために、制振装置を介して車体に取
り付けられている建設車両の操縦座席において、該操縦
座席にはフットステップが形成されており、該フットス
テップは該操縦座席に格納可能に形成され、該フットス
テップが該操縦座席に格納された時には、該制振装置の
作動は停止される、ことを特徴とする建設車両の操縦座
席が提供される。 【0012】したがって、足を置く足置き台であるフッ
トステップが操縦座席に形成され、運転者は足を床の上
あるいは床に設けられた操縦ペダルの上ではなく、フッ
トステップの上に置くから、床と操縦座席との間の相対
変位の影響は除かれ、操縦座席の制振効果は向上され、
乗り心地の違和感は除かれる。 【0013】 【0014】 【0015】 【0016】さらに、制振装置を介した操縦座席に座っ
て床に設置された操縦ペダル等を操作する場合、また操
縦座席の回りの整備あるいは操縦座席の前の通り抜け等
の場合には、フットステップを格納することができるか
らフットステップは邪魔にならない。また、フットステ
ップを格納して操縦ペダル等を操作する時には制振装置
の作動が停止され、操縦座席と操縦ペダル等との間に振
動による相対変位が発生しないから、操縦ペダルの操作
性は損なわれない。 【0017】 【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された
建設車両の操縦座席が適用される建設車両の典型例であ
る油圧ショベルにおける好適実施形態を図示している添
付図面を参照して、さらに詳細に説明する 【0018】図を参照して全体を番号2で示す油圧シ
ョベルを説明すると、油圧ショベル2は、下部走行体4
と、この下部走行体4上に旋回自在に装着された上部旋
回体6とを備えている。上部旋回体6上にはキャブ8、
キャブ8の前方(図において左方)には作業機10、
キャブ8の後方(図において右方)にはエンジン室1
2がそれぞれ配設されている。キャブ8は上部旋回体6
の車体フレーム7上に床9を取り付けて設置されてい
る。この床9の上に操縦座席3が取り付けられている。
運転者は操縦座席3に座り、作業機10、上部旋回体
6、下部走行体4等の作動を操縦操作して、土砂の掘
削、運搬、積込等の建設作業を行う。 【0019】図1及び図2を参照して説明すると、操縦
座席3は、キャブ8の床9上に設置された台座16に制
振装置20を介して取り付けられている。操縦座席3に
はフットステップ40が形成されている 【0020】 【0021】 【0022】 【0023】 【0024】制振装置20は、台座16と操縦座席3
の間に設けられている台座16に対して操縦座席3を
前後方向に加振するリニアアクチュエータ24及びコン
トローラ26が設けられている。コントローラ26は加
速度検出器からの出力信号に基づいて操縦座席3を制振
するための加振力を演算してリニアアクチュエータ24
に出力する。リニアアクチュエータ24はコントローラ
26からの信号によって伸張あるいは収縮し、台座16
の前後方向の振動に対抗して操縦座席3を加振して操縦
座席3の前後方向の振動を制振する。 【0025】 【0026】 【0027】 【0028】 【0029】 【0030】ットステップ40は、操縦座席3に格納
可能に形成されている。また、フットステップ40が操
縦座席3に格納された時には、制振装置20の作動は停
止されるようになっている。 【0031】フットステップ40は、座席フレーム3b
の前端部に設けられ対向する左右一対の鉛直方向に形成
されているスライド溝41a、41aを備えている支持
フレーム41と、この支持フレーム41の一対のスライ
ド溝41aの上端部近傍の各々に一端部を回動自在に取
り付けられている一対のステー42、42と、この一対
のステー42の他端部に一側が回動自在に支持されて他
側がスライド溝41aの各々にスライド自在に取り付け
られている足置き台であるステップ43を備えている。
これらの支持フレーム41、ステー42、ステップ43
は鋼板、形鋼等の適宜の材料で製作することができる。
また、ステップ43の他側のスライド溝41aをスライ
ドする個所には、スライドを容易にするためのローラ4
3aが設けられている。 【0032】このように構成されたフットステップ40
は、ステップ43を手で持ってローラ43aの部分を支
持フレーム41のスライド溝41a内で矢印Cで示すよ
うに上下方向に移動させることにより、ステップ43を
足置き台として機能させる実線で示しているA位置と二
点鎖線で示している操縦座席3に格納するB位置とにす
ることができる。 【0033】フットステップ40の支持フレーム41に
は、プッシュスイッチで形成することができるスイッチ
44が設けられている。このスイッチ44はステップ4
3が図示のB位置に格納された時にステップ43が当接
して接点が接続するように取り付けられている。このス
イッチ44は制振装置20のコントローラ26に接続さ
れており、スイッチ44の接続状態においては、コント
ローラ26からリニアアクチュエータ24への出力信号
は停止される。 【0034】図及び図を参照して上述のように格納
可能に形成されたフットステップ40の作用を説明す
る。 【0035】(1)制振装置20を介した操縦座席3に
運転者が座って床9上に設置された操縦ペダル9a(図
参照)等を操作する場合、また運転者、作業者等が操
縦座席3の回りを整備あるいは通り抜けする場合等に
は、フットステップ40をA位置からB位置にして操縦
座席3に格納することができる。したがって、フットス
テップ40を操縦ペダル操作、機械整備、通り抜け等の
邪魔にならないようにすることができる。 【0036】(2)フットステップ40をB位置に格納
するとスイッチ44が接続してコントローラ26で接続
状態が判断され、制振装置20のコントローラ26から
リニアアクチュエータ24への出力信号が停止され、リ
ニアアクチュエータ24は停止した状態に保持される。
作動を停止したリニアアクチュエータ24によって台座
16に対する操縦座席3の位置は固定されるので、台座
16と操縦座席3との相対変位は発生しない。したがっ
て、フットステップ40を格納して床9上に設置された
操縦ペダル9a等を操作する時には、操縦座席3と操縦
ペダル9aとの間に振動による相対変位が発生せず同じ
振動の形態になるので、操縦ペダル9aの操作性は損な
われない。 【0037】(3)フットステップ40を格納されたB
位置からフットステップとして使用するA位置にする
と、スイッチ44の接続は断たれ、制振装置20は作動
状態になる。 【0038】(4)油圧ショベルのように、作業機10
(図参照)による作業が油圧ショベル2の走行を停止
させた定位置で行なわれ、作業位置を移動させる時に走
行する建設車両にとっては、格納できるフットステップ
40を設け、走行のための操縦ペダルは従来のように床
に設置し、振動の大きいまた走行しない作業時には運転
者はフットステップ40の上に足を置き、走行操縦の時
にはフットステップ40を格納して操縦ペダルを操作す
ることにより、操縦ペダルは従来のままで大きな改造を
することなしに操縦座席に座る運転者の制振効果を十分
なものにすることができる。 【0039】以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細
に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定される
ものではなく、本発明の範囲内においてさまざまな変形
あるいは修正ができるものである。たとえば、 【0040】(1)本発明の実施の形態においては、操
縦座席の制振装置として能動型の制振装置が用いられて
いるが、ばねあるいはダンパ等の弾性体を用いた受動型
の制振装置においても本発明は適用できるものである。 【0041】 【0042】 【発明の効果】本発明に従って構成された建設車両の操
縦座席によれば、フットステップが操縦座席に形成さ
れ、フットステップ上に操縦座席に座る運転者の足が置
かれる。したがって、操縦座席が設置されている床と操
縦座席との間の運転者に対する振動の相対変位の影響は
除かれるから、操縦座席に座る運転者に対する制振効果
は向上し、また乗り心地の違和感は除かれる。操縦座席
に格納できるようにしたフットステップによれば、床の
操縦ペダル等を操作する場合、また操縦座席回りの整
備、通り抜け等の場合には、フットステップを邪魔にな
らないように格納することができる。そして、フットス
テップを格納して床の操縦ペダルを操作する時には制振
装置の作動が停止され操縦座席と操縦ペダルとの間に振
動による相対変位が発生しないので、操作性も向上され
る。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に従って構成された建設車両の操縦座席
の斜視図。 【図2】図1の矢印D方向に見たフットステップの側面
図。 【図3】本発明に従って構成された建設車両の操縦座席
が装着された油圧ショベルの側面図。 【図4】操縦座席の制振装置の作用説明図。 【符号の説明】 2:油圧ショベル(建設車両) 3:操縦座席40 :フットステップ 7:車体フレーム(車体) 20:制振装置
フロントページの続き (72)発明者 安藤 洋平 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号 三菱重工業株式会社内 (72)発明者 榊原 清勝 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号 三菱重工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−59142(JP,A) 特開 平8−113066(JP,A) 特開 平5−69764(JP,A) 実開 昭61−200738(JP,U) 実開 昭55−12951(JP,U) 実開 昭58−111053(JP,U) 登録実用新案3039342(JP,U) 特公 昭47−28442(JP,B1) 実公 昭47−37788(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E02F 9/16 A47C 7/50 B60N 3/06 B62D 25/22

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 制振装置を介して車体に取り付けられて
    いる建設車両の操縦座席において、 該操縦座席にはフットステップが形成されており、該フ
    ットステップは該操縦座席に格納可能に形成され、該フ
    ットステップが該操縦座席に格納された時には、該制振
    装置の作動は停止される、ことを特徴とする建設車両の
    操縦座席。
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