JP4029707B2

JP4029707B2 - 建設機械のキャビン

Info

Publication number: JP4029707B2
Application number: JP2002284252A
Authority: JP
Inventors: 耕一西村; 敏明埴岡; 邦夫若松
Original assignee: Kobelco Cranes Co Ltd
Current assignee: Kobelco Cranes Co Ltd
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2022-09-27
Also published as: JP2004114953A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はとくに自走式クレーン（ラフテレーンクレーン等のホイール式クレーンやクローラクレーン）に好適な建設機械のキャビンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば自走式のクレーンは、クローラ式またはホイール式の下部走行体上に旋回フレームが縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この旋回フレームにクレーン装置（ブーム、ウィンチ等）とキャビンが設けられ、このキャビン内に運転席と走行用及びクレーン作業用の機器類が設置される。
【０００３】
従来、このキャビンは、一般的には四方のパネルが連結されて箱形パネル構造のキャビン本体が構成され、このキャビン本体の前面及び天井前部に設けられた開口部（前窓、天窓）にガラス板が取付けられて構成されている。
【０００４】
一方、最近、異形断面のパイプ材にて骨組構造のキャビン本体を構成する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
このキャビン本体は、パイプ材を曲げ加工して成る左右のフレームを複数の横桟で連結して構成される。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−３１３３６４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
キャビンのサイズは、クレーンの種類や機種によって異なり、たとえばラフテレーンクレーンとクローラクレーンを比較すると、相対的に、ラフテレーンクレーンでは車高制限からキャビン高さ寸法が小さくて前後方向寸法が大きく、クローラクレーンでは車高制限が緩やかなことから高さ寸法が大きい半面、前後方向寸法が小さい。
【０００８】
従って、上記骨組構造のキャビン本体を構成する場合、このようなキャビンサイズに応じて左右のフレームの高さまたは前後方向の寸法が変わり、この寸法の違いに応じて曲げ部の曲率半径及び位置も変わる。
【０００９】
ところが、この場合、キャビンサイズ（キャビンの種類）ごとに異なる曲げ型によって左右のフレームを曲げ加工するとなると、設備が大がかりとなって大きな設備空間が必要となるとともに、設備コストが高くつき、生産性が悪くなるという問題が生じる。
【００１０】
そこで本発明は、骨組構造のキャビン本体を構成する左右のフレームの曲げ型を共用して設備の簡略化、設備コストの低廉化、生産性の向上を実現することができる建設機械のキャビンを提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、パイプ材から成る左右のフレームが連結されてキャビン本体が構成され、上記左右両フレームは、高さ及び前後方向の少なくとも一方の寸法が異なる複数種類のキャビンのフレームに共用される所定の曲率半径を有する共通曲げ部と、上記キャビンの種類に応じて長さ寸法が異なる複数種類のうちから選択される選択部とによって構成されたものである。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、左右のフレームの選択部は、相対的に高さ寸法が大きくて前後方向寸法が小さい第１のキャビンのフレームに適用される第１の選択部と、高さ寸法が小さくて前後方向寸法が大きい第２のキャビンのフレームに適用される第２の選択部のうちから選択されるように構成されたものである。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、左右のフレームは、それぞれ前支柱と上梁と後支柱を備え、上記前支柱の下部に前側共通曲げ部、上記上梁と後支柱が連なる部分に後側共通曲げ部が設けられたものである。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項３の構成において、左右のフレームは、互いの前側下部で、前窓の下縁となる前横桟によって連結されるとともに、互いの前側下端で前下横桟によって連結され、これら前部連結桟と前下連結桟との間に前下窓が形成されたものである。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項４の構成において、前カバーが、前下窓を閉じる状態でキャビン前方に突出して取付けられたものである。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項３乃至５のいずれか１項の構成において、上梁と後支柱が一体に形成されるとともに、前支柱がこれらと別体に形成され、この前支柱の上端と上梁の前端部が連結されたものである。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項６の構成において、前支柱及び上梁の相連結される部分が直線または直線に近い湾曲状に形成されたものである。
【００１８】
上記構成によると、パイプ材から成る左右のフレームを連結して骨組構造のキャビン本体を構成するキャビンにおいて、複数種類（請求項２ではたとえばクローラクレーン用とラフテレーンクレーン用の２種類）のキャビンのフレームについて曲げ部が共通となり、選択部の寸法を変えることによって複数種類のキャビン本体を構成することができる。
【００１９】
従って、複数種類のキャビンのフレームを製作するのに曲げ型が最小限に少なくてすむため、製作設備を簡略化、小形化して設備スペースを縮小し、設備コストの低廉化と生産性の向上を実現することができる。
【００２０】
この場合、請求項３〜７の構成によると、共通曲げ部がキャビン前側の下部（フレームの前支柱の下部）と、後側上部（フレームの上梁と後支柱が連なる部分）の二個所に設けられた、最も一般的な形状の複数種類のキャビンについて適用することができる。
【００２１】
また、請求項４の構成によると、クローラクレーンに必要な前方下部の視界を前下窓によって確保することができる。
【００２２】
ところで、前側共通曲げ部の曲率半径（＝キャビン前面形状）をクローラクレーン用のキャビンを基準に設定すると、走行系の機器類が多く設置されるラフテレーンクレーンでは前下方の機器設置空間が不足する場合がある。また、クローラクレーンでは必要な前下窓が、ラフテレーンクレーンでは必ずしも必要ではない。
【００２３】
そこで、請求項５のようにキャビン前面下部にカバーを、前下窓を閉じる状態でキャビン前方に突出して設けることにより、ラフテレーンクレーン用キャビンに適応したものとなる。
【００２４】
一方、請求項６，７の構成によると、前支柱が、上梁と後支柱の一体物とは別体に形成され、この前支柱の上端と上梁の前端とが連結されてフレームが構成されるため、フレームの製作段階において、一つの長尺パイプ材の二個所に共通曲げ部を形成する場合と比較して、曲げ対象が短くてすむことから一層生産性を高めることができる。
【００２５】
とくに、請求項７の構成によると、前支柱と上梁を直線状またはほぼ直線状に連結するため、連結作業が容易となる。
【００２６】
また、前窓と天窓のガラス板を直線状またはほぼ直線状に連続させることができるため、曲線状に連続させる場合のようなガラス板の歪み、及びこの歪みによる像のゆがみがなく、キャビン内からの視界性が良くなる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図によって説明する。
【００２８】
図１，２に示すように、キャビン本体Ａは、異形断面のパイプ材から成る左右のフレームＢ，Ｃが複数個所で連結されて構成され、図３（ここではクローラクレーンを例示している）に示すようにこのキャビン本体Ａに適宜必要な部品（ドアＤや各面パネル及びガラス板）が取付けられてキャビンが構成される。
【００２９】
左右のフレームＢ，Ｃは、それぞれキャビン前面の左右両側に位置する前支柱１と、同後面の左右両側に位置する後支柱２と、この前後の支柱１，２間に跨る上梁３とによって主骨格が形成され、この主骨格にドア枠や窓枠、パネル枠を形成するための必要なパイプ材またはＬ型、コの字型断面のチャンネル材等から成る梁材４…が組み込まれて骨組構造とされる。
【００３０】
ここで、後支柱２と上梁３は、一本物のパイプ材を曲げ加工して一体物として構成され、別パイプ材にて形成された前支柱１の上端と上梁３の前端とが突き合わせ状態で結合（たとえば溶接）されている。図１，２中、５はこの突き合わせ接合部分を示す。
【００３１】
ところで、クレーンのキャビンは、その種類を問わず、前面下部と後面上部に曲面を備えた形状が最も一般的である。
【００３２】
そこで、この実施形態では、この一般的なキャビン形状に基づいて、左右のフレームＢ，Ｃにおける前支柱１の下部に前側共通曲げ部６、上梁３と後支柱２が連なる部分に後側共通曲げ部７がそれぞれ曲げ加工によって形成されている。
【００３３】
この両曲げ部６，７が、高さ寸法及び前後方向寸法の少なくとも一方が異なる複数種類のキャビンのフレームに共通とされ、前支柱１、上梁２、後支柱３におけるこの両曲げ部６，７以外の部分Ｓ…が選択部として、各キャビン用フレームのサイズに応じた長さに設定される。
【００３４】
たとえば、クローラクレーン用キャビンとラフテレーンクレーン用キャビンとを比較すると、図２に示すように、クローラクレーン用キャビン（実線）では車高制限が緩やかであることから居住性を重視して相対的に高さ寸法Ｈが大きく、かつ、クレーン全長の制限から前後方向寸法Ｆが小さいのに対し、ラフテレーンクレーン（二点鎖線）では車高制限から高さ寸法Ｈが小さく、かつ、公道走行のための走行機器類が多いこと等から前後方向寸法Ｆが大きく設定される。
【００３５】
この二種類のキャビンについて、両共通曲げ部６，７を基に、選択部Ｓ…の長さ寸法を調整する（選択部Ｓ…を、クローラクレーン用キャビンのフレームに適する第１の選択部と、ラフテレーンクレーン用キャビンのフレームに適する第２の選択部のうちから選択する）ことにより、それぞれに適応したサイズを得ることができる。
【００３６】
この構成によると、複数種類のキャビンのフレームについて同じ曲げ型によって両共通曲げ部６，７を曲げ加工できるため、複数種類のキャビンのフレームを製作するのに曲げ型が最小限に少なくてすむ。このため、製作設備を簡略化、小形化して設備スペースを縮小し、設備コストの低廉化と生産性の向上を実現することができる。
【００３７】
なお、両共通曲げ部６，７の曲率半径は、対象とするキャビン本体形状に応じて適宜選択することができる。
【００３８】
左右のフレームＢ，Ｃにおいて、前支柱１の選択部Ｓは直線状または直線に近いゆるやかな湾曲状、後支柱２及び上梁３の選択部Ｓは直線状にそれぞれ形成されている。
【００３９】
この左右のフレームＢ，Ｃは、前下横桟８、前横桟９、上横桟１０、後上横桟１１、後中間横桟１２、後下横桟１３により各部で連結されて一体化され、この状態で、両フレームＢ，Ｃ間において前横桟９と上横桟１０との間に形成される前窓Ｗ１及び天窓Ｗ２（開口部）に、図４，５に示すように前窓用及び天窓用両ガラス板１４，１５が取付けられる。
【００４０】
なお、この左右両フレームＢ，Ｃの前支柱１及び上梁３は、図４に示すように内向きに突出するガラス板当て部１６を一体に備え、ガラス板１４，１５は四周縁部が外側からこのガラス板当て部１６及び前横桟９、上横桟１０の外面に当接する状態で取付けられる（たとえば接着される）とともに、互いの継ぎ目でシール材１７を介して接合される。
【００４１】
ここで、前記のように前支柱１が、上梁３と後支柱２の一体物とは別体に形成され、この前支柱１の上端と上梁３の前端とが連結されてフレームＢ，Ｃが構成されるため、フレームＢ，Ｃの製作段階において、一つの長尺パイプ材の二個所に共通曲げ部を形成する場合と比較して、曲げ対象が短くてすむことから一層生産性を高めることができる。
【００４２】
また、前支柱１と上梁３を直線状またはほぼ直線状に連結するため、連結作業が容易となる。
【００４３】
一方、前記のように左右のフレームＢ，Ｃは、前窓Ｗ１と天窓Ｗ２が連続して形成される（境目に仕切りが存在しない）ように両窓Ｗ１，Ｗ２を避けた部分で各横桟８〜１３によって連結されているため、従来のキャビンのようにキャビン内から見て前上方の視線を大きく遮るものがなくなる。
【００４４】
このため、とくにクレーンにおいて重要な前方から上方に亘る視界を広げ、クレーン作業の作業性と安全性を高めることができる。
【００４５】
なお、視界をさらに良くするために、両ガラス板１４，１５を、シール材１７を介さずに直接、端面突き合わせ状態で接合してもよい。
【００４６】
また、前窓用及び天窓用両ガラス板１４，１５は別体とされ、前支柱１と上梁３の継ぎ目部分で接合されているため、この両ガラス板１４，１５を互いの境目が小曲率半径の曲線でつながれた一枚ガラス板で形成する場合のようなガラス板の歪みを抑え、このガラス板の歪みによる視界の悪化のおそれがなくなる。
【００４７】
とくに、この実施形態では、選択部Ｓである前支柱上部が直線に近い緩やかな湾曲状、上梁３の選択部Ｓが直線状にそれぞれ形成され、両ガラス板１４，１５も接合部分がほぼ平板状となるため、継ぎ目部分でのガラス板の歪みが殆どなくなり、一層視界を広げることができる。
【００４８】
また、前窓Ｗ１と天窓Ｗ２のガラス板１４，１５を直線状またはほぼ直線状に連続させることができるため、曲線状に連続させる場合のようなガラス板の歪み、及びこの歪みによる像のゆがみがなく、キャビン内からの視界性が良くなる。
【００４９】
前横桟９は、図５に示すように下側の面（下面と背面に跨る部分）９ａが、キャビン内の視点Ｐとキャビン前方下部とを結ぶ前下がりの直線Ｌに沿った傾斜面（高さ寸法が前方に向かって大きくなる傾斜面）に形成されている。
【００５０】
こうすれば、図３，５に示すように、この前横桟９によって生じる死角Ｅ（斜線を付した部分）を最小に抑え、キャビン内からの前下方の視界を広げることができる。
【００５１】
なお、死角Ｅをさらに小さくするために、前横桟９の下側の面９ａだけでなく上側の面も傾斜面としてもよい。
【００５２】
一方、左右両フレームＢ，Ｃ間における前横桟９と前下横桟８との間には、クローラクレーンにおいて前方足元の視界を確保するための前下窓Ｗ３が形成され、図５，６中に二点鎖線で示すようにこの前下窓Ｗ３にガラス板１８が取付けられる。
【００５３】
なお、前下窓Ｗ３の四隅、すなわち、左右の前支柱１，１と前下横桟８及び前横桟９の接合部内側に大略三角形の補強部材を兼ねるガラス板取付部としてのブラケット１９…が内向きに突出して設けられている。
【００５４】
この各ブラケット１９…にはそれぞれボルトが差し込まれる取付穴２０が設けられ、ガラス板１８の外周各コーナー部分が同ブラケット１９…に外側から当接した状態で取付穴２０…によってボルト止めされる。
【００５５】
これにより、ガラス板１８を前下窓Ｗ３に外側から簡単に取付け、また必要に応じて取外し、あるいは破損時に容易に交換することができる。
【００５６】
また、各ブラケット１９…によって左右のフレームＢ，Ｃと両横桟８，９の連結部分を補強、補剛してキャビン前面下部の強度及び剛性を高めることができる。
【００５７】
ところで、前記のように左右両フレームＢ，Ｃの共通曲げ部６，７をクローラクレーンを基準に設定し、これを基に、高さもしくは前後方向寸法、またはその双方が異なるラフテレーンクレーン用のキャビンフレームを作ることが考えられる。
【００５８】
この場合、前側共通曲げ部６によって特定されるキャビン前面形状が、図２実線で示すクローラクレーンでは適正でも、図２二点鎖線で示すラフテレーンクレーンでは走行系の機器を設置するための前下方空間が不足するため不適となる場合がある。一方、クローラクレーンでは必要な前下窓Ｗ３が、ラフテレーンクレーンでは必ずしも必要ではない。
【００５９】
そこで、ラフテレーンクレーンに使用される場合、必要に応じ、図１，５中に二点鎖線で示すようにキャビン前面下部にカバー２１を、前下窓Ｗを外側から閉じかつ前方に突出する状態で取付けることにより、図２二点鎖線で示す前面下方が突出したキャビン形状を得ることができる。
【００６０】
なお、キャビン本体Ａに組み込まれるドアＤ等の組み込み部品についても複数種類のキャビン（旧来の箱形パネル製キャビンを含む）に共用できるようにその形状、サイズを設定するのが望ましい。
【００６１】
また、旧来のパネル製キャビン全体を上記実施形態にかかるパイプ製キャビンに取り替え得るように、キャビン全体サイズを設定するのが望ましい。この場合、キャビン本体Ａを図示しないアダプタを介してフロアプレートに取付ければよい。あるいは、キャビンとフロアプレートを予め一体化しておき、この一体物を交換し得るように構成してもよい。
【００６２】
さらに、左右のフレームＢ，Ｃ同士の連結部位、及び両フレームＢ，Ｃを構成するパイプ材の断面形状はとくに限定されず、フレーム強度や組立性、ガラス板の取付手段等に応じて適宜選択することができる。
【００６３】
また、左右のフレームＢ，Ｃの共通曲げ部として、上記実施形態では前側及び後側両共通曲げ部６，７を形成したが、この共通曲げ部の形成位置と形成個所数は、適用しようとするキャビン形状に応じて種々変更することができる。
【００６４】
一方、本発明は、上方視界性が要求される解体機、高所作業車等、各種建設機械のキャビンにも適用することができる。
【００６５】
【発明の効果】
上記のように本発明によると、パイプ材から成る左右のフレームを連結して骨組構造のキャビン本体を構成するキャビンにおいて、左右両フレームを、高さ及び前後方向の少なくとも一方の寸法が異なる複数種類のキャビンのフレームに共用される所定の曲率半径を有する共通曲げ部と、上記キャビンの種類に応じて長さ寸法が異なる複数種類のうちから選択される選択部とによって構成したから、複数種類（請求項２ではたとえばクローラクレーン用とラフテレーンクレーン用の２種類）のキャビンのフレームについて曲げ部が共通となり、選択部の寸法を変えることによって複数種類のキャビン本体を構成することができる。
【００６６】
従って、複数種類のキャビンのフレームを製作するのに曲げ型が最小限に少なくてすむため、製作設備を簡略化、小形化して設備スペースを縮小し、設備コストの低廉化と生産性の向上を実現することができる。
【００６７】
この場合、請求項３〜７の発明によると、共通曲げ部がキャビン前側の下部（フレームの前支柱の下部）と、後側上部（フレームの上梁と後支柱が連なる部分）の二個所に設けられた、最も一般的な形状の複数種類のキャビンについて適用することができる。
【００６８】
また、請求項４の発明によると、クローラクレーンに必要な前方下部の視界を前下窓によって確保することができる。
【００６９】
請求項５の発明によると、キャビン前面下部にカバーを、前下窓を閉じる状態でキャビン前方に突出して設けたから、ラフテレーンクレーン用キャビンに適応したものとなる。
【００７０】
一方、請求項６，７の発明によると、前支柱が、上梁と後支柱の一体物とは別体に形成され、この前支柱の上端と上梁の前端とが連結されてフレームが構成されるため、フレームの製作段階において、一つの長尺パイプ材の二個所に共通曲げ部を形成する場合と比較して、曲げ対象が短くてすむことから一層生産性を向上させることができる。
【００７１】
とくに、請求項７の発明によると、前支柱と上梁を直線状またはほぼ直線状に連結するため、連結作業が容易となる。
【００７２】
また、前窓と天窓のガラス板を直線状またはほぼ直線状に連続させることができるため、曲線状に連続させる場合のようなガラス板の歪み、及びこの歪みによる像のゆがみがなく、キャビン内からの視界性が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるキャビン本体の斜視図である。
【図２】同側面図である。
【図３】同実施形態にかかるキャビンを搭載したクローラクレーンの側面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線端面図である。
【図５】同Ｖ−Ｖ線端面図である。
【図６】同実施形態にかかるキャビン本体の下部正面図である。
【符号の説明】
Ａキャビン本体
Ｂ，Ｃ左右のフレーム
１フレームを構成する前支柱
２同後支柱
３同上梁
５上梁と前支柱の接合部
６前側共通曲げ部
７後側共通曲げ部
Ｓ選択部
８左右のフレーム同士を連結する前下横桟
９同前横桟
１０同上横桟
１１同後上横桟
１２同後中間横桟
１３同後下横桟
Ｗ１前窓
Ｗ２天窓
Ｗ３前下窓

Claims

パイプ材から成る左右のフレームが連結されてキャビン本体が構成され、上記左右両フレームは、高さ及び前後方向の少なくとも一方の寸法が異なる複数種類のキャビンのフレームに共用される所定の曲率半径を有する共通曲げ部と、上記キャビンの種類に応じて長さ寸法が異なる複数種類のうちから選択される選択部とによって構成されたことを特徴とする建設機械のキャビン。
左右のフレームの選択部は、相対的に高さ寸法が大きくて前後方向寸法が小さい第１のキャビンのフレームに適用される第１の選択部と、高さ寸法が小さくて前後方向寸法が大きい第２のキャビンのフレームに適用される第２の選択部のうちから選択されるように構成されたことを特徴とする請求項１記載の建設機械のキャビン。
左右のフレームは、それぞれ前支柱と上梁と後支柱を備え、上記前支柱の下部に前側共通曲げ部、上記上梁と後支柱が連なる部分に後側共通曲げ部が設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の建設機械のキャビン。
左右のフレームは、互いの前側下部で、前窓の下縁となる前横桟によって連結されるとともに、互いの前側下端で前下横桟によって連結され、これら前部連結桟と前下連結桟との間に前下窓が形成されたことを特徴とする請求項３記載の建設機械のキャビン。
前カバーが、前下窓を閉じる状態でキャビン前方に突出して取付けられたことを特徴とする請求項４記載の建設機械のキャビン。
上梁と後支柱が一体に形成されるとともに、前支柱がこれらと別体に形成され、この前支柱の上端と上梁の前端部が連結されたことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の建設機械のキャビン。
前支柱及び上梁の相連結される部分が直線または直線に近い湾曲状に形成されたことを特徴とする請求項６記載の建設機械のキャビン。