JP4062331B2 - 建設機械の前窓開閉装置 - Google Patents

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Description

本発明は油圧ショベル等の建設機械におけるキャビンの前窓を開閉する前窓開閉装置に関するものである。
この種の前窓開閉装置として、図６,７に示すように、前窓１の上下両側(図６の閉窓状態での上下関係をいう。以下同じ)に左右一対のガイドローラ(上部、下部ガイドローラという。左右片側のみ図示)２,３を設ける一方、キャビン４の左右両側壁に、ガイドローラ２,３を前面側から天井に沿って後方にガイドするローラガイドレール(片側のみ図示)５を設け、このガイドローラ２,３とローラガイドレール５とにより、前窓１を、図６に示すようにキャビン４の前面開口部を閉塞する閉じ位置と、図７に示すようにキャビン天井に沿う開き位置との間でスライド移動させる構造のものが公知である(特許文献１参照)。
図中、１ａは開閉操作用の取っ手である。なお、前窓１は閉じ、開き両位置で図示しないロック装置によってロックされる。
ローラガイドレール５は、前窓１の閉じ側でガイドローラ２,３をガイドする前部レール６と、同開き側でガイドローラ２,３をガイドする後部レール７とから成っている。
なお、前部レール６の上下両側に前方に凹んだ凹部６ａ,６ｂが設けられ、閉窓時にガイドローラ２,３がこの凹部６ａ,６ｂに嵌まり込むことにより、前窓１全体が前方に移動して開口縁部のシール(図示省略)に押し付けられる。
また、同装置において、とくに大型機の場合に、重い前窓１を軽快に開閉するためのアシスト構造として、キャビン後部にバネ(バランサースプリング)８を設けてこれにアシストワイヤ９をつなぎ、同ワイヤ９の先端を前窓１に連結することにより、バネ力によって前窓１を後方、すなわち開き位置に向けて引っ張るようにしたものが公知である。
このアシスト構造をとる場合、アシストワイヤ９をガイドする手段として、ローラガイドレール５に沿ってワイヤガイドレール１０が設けられる。
実開平４−６２７７５号公報
上記アシスト構造付きの公知装置では、図示のようにアシストワイヤ９を前窓１の下端部(下部ガイドローラ３のローラ軸３ａ)に連結し、同ワイヤ９の引っ張り力を前窓下端部に加える構成をとっている。
ところが、この構成によると、アシストワイヤ９の先端側が、ワイヤガイドレール１０とローラガイドレール５とに跨る状態で前窓下端部に連結されるため、このワイヤ先端側とガイドレール１０,５(なかでもローラガイドレール５)との間)の摩擦抵抗が大きくなる。
とくに、前部レール６の下部は凹部６ｂを持った屈曲形状となっていることから、前窓１の開き操作初期にこの部分での摩擦抵抗が大きくなる。
このため、前窓開閉時に上記摩擦抵抗が抵抗となり、本来のアシスト作用を生かせずに操作が重くなるという問題があった。
なお、アシストワイヤ９の先端を前窓上端部に連結することが考えられる。こうすると、上記摩擦抵抗は前窓下端部に連結する場合よりは小さくなる反面、閉窓状態で引っ張り力が前窓上端部に直接後向きに加えられるため、前面開口部に対する前窓１の押し付け力が弱まってシール性が低下するという弊害が生じる。
そこで本発明は、アシスト構造本来のアシスト作用を有効に発揮させながら、閉窓状態でのシール性を確保することができる建設機械の前窓開閉装置を提供するものである。
請求項１の発明は、キャビンの前面開口部を開閉する前窓の上部に上部ガイドローラ、下部に下部ガイドローラがそれぞれ設けられるとともに、キャビンに、このガイドローラをガイドするローラガイドレールと、このローラガイドレールに沿うワイヤガイドレールとが設けられ、上記ガイドローラとローラガイドレールとによって前窓を閉じ位置とキャビン天井に沿う開き位置との間で移動させる一方、バネ力を付与された状態で上記ワイヤガイドレール内を移動するアシストワイヤによって前窓を開き方向に引っ張るように構成された建設機械の前窓開閉装置において、上記前窓の上部にリンクを、
(Ａ) 上端部が前窓に対して左右方向の水平なリンク軸まわりに回動可能に連結され、
(Ｂ) 下端部がワイヤガイドレール内を移動可能で、
(Ｃ) 前窓が閉じたときに起立する
状態で設けるとともに、上記アシストワイヤをワイヤガイドレール内でこのリンクの下端部に連結し、前窓が閉じた状態で、上記リンク下端部に対するアシストワイヤの連結点とリンク軸の中心とを結ぶ直線が、アシストワイヤによって上記リンク下端部に加えられる引張り力の作用線に対して前方に傾くように構成したものである。
請求項２の発明は、請求項１の構成において、リンク上端部を前窓上部に対し、リンク軸としての上部ガイドローラのローラ軸まわりに回動可能に連結したものである。
請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、リンクの下端部に、ワイヤガイドレール内を移動するワイヤ止めピンを設け、アシストワイヤの先端をこのワイヤ止めピンに連結したものである。
本発明によると、閉窓状態でアシストワイヤの引っ張り力がリンクに、下端部を支点として前倒れ方向の回動力として作用し、このリンクの回動力によって前窓の上端部が前方に押される。
すなわち、前窓の開き操作をアシストするための引っ張り力を、閉窓状態では前窓をキャビン側(前面開口部のシール)に押し付ける力として作用させることができる。
しかも、リンクは、アシストワイヤに連結された下端部(請求項３ではワイヤ止めピン)がワイヤガイドレール内を移動するため、同ワイヤとレールとの間に、前窓を開く際の抵抗となる摩擦抵抗は発生しない。
これにより、アシスト構造本来の前窓開き操作時のアシスト作用を有効に発揮させながら、閉窓状態でのシール性を確保することができる。
この場合、請求項２の発明によると、上部ガイドローラのローラ軸をリンク軸として、リンク上端部をこのローラ軸まわりに回動可能に連結しているため、たとえば上部ガイドローラの下方位置でリンク上端部を前窓にリンク軸を介して取付ける場合と比較して、上記閉窓状態におけるリンクの回動力を前窓に前方への押し付け力として効率良く加えることができる。
また、ローラ軸がリンク軸を兼ねるため、リンクの取付構造が簡単となり、組み付けが容易でコストが安くてすむ。
一方、請求項３の発明によると、リンクの下端部に、ワイヤガイドレール内を移動するワイヤ止めピンを設け、アシストワイヤの先端をこのワイヤ止めピンに連結したから、いいかえればワイヤ止めピンがアシストワイヤの連結部分とワイヤガイドレール内を移動する移動部材とを兼ねる構成としたから、ワイヤ連結部分と移動部材を別々に設ける場合と比較して構造を簡略化することができる。
本発明の実施形態を図１〜図５によって説明する。
実施形態において、図６,７に示す公知装置と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。
図１は前窓１を閉じた状態、図２はこの状態から前窓１を一旦後方に倒し(実線)、その後、後向きにスライドさせて開いた状態(二点鎖線)をそれぞれ示す。
また、図１の状態での前窓上部を図３に、図２実線の状態での前窓上部を図４にそれぞれ拡大して示す。
この前窓開閉装置においては、前窓１の側面上部にリンク１１を設けている。このリンク１１は、
(Ａ) 上端部が前窓１に対して左右方向の水平軸まわりに回動可能に連結され、
(Ｂ) 下端部がワイヤガイドレール１０内を移動可能で、
(Ｃ) 前窓１が閉じたときに図１,３に示すように起立する
状態で設けている。具体的には、
(Ｉ) リンク１１の上端部を、上部ガイドローラ２の回転中心軸であって左右方向の水平軸であるローラ軸２ａに回動可能に取付け、
(ＩＩ) このリンク１１の下端部にワイヤ止めピン１２をローラ軸２ａと平行に取付け、
(ＩＩＩ) このワイヤ止めピン１２をワイヤガイドレール１０に、同レール１０内を移動可能な状態で係合させ、
(ＩＶ) 同ピン１２にアシストワイヤ９の先端を連結している。
ここで、図３に示すように閉窓状態で、リンク下端部に対するアシストワイヤ９の連結点(ワイヤ止めピン１２の中心)とローラ軸２ａの中心とを結ぶ直線Ｘが、アシストワイヤ９によってリンク下端部に加えられる引張り力の作用線Ｙに対して前方に傾くように関係各部の寸法、位置関係等を設定している。図３中、θは上記直線Ｘと作用線Ｙのなす角度である。
なお、この実施形態では、閉窓状態でリンク１１が少し前倒れの起立状態となるように設定している。
この構成によると、前窓１が閉じた図１,３の状態で、バネ８からアシストワイヤ９に加えられる引っ張り力がリンク１１を介して前窓１に、これを前方に押す力Ｆとして作用する。
これにより、前窓１が前面開口部側(図示しないシール)に押し付けられるため、閉窓状態でのシール性を確保することができる。
一方、前窓１を開くときは、図示しないロックを解除し、取っ手１ａにより図２,４に示すように前窓１を一旦後方に倒して上部ガイドローラ２を前部レール６の凹部６ａから本線部分に引き込んだ後、前窓１全体を引き上げながら後方にスライドさせる。
このとき、アシストワイヤ９の引っ張り力は、リンク１１に、ワイヤガイドレール１０に沿って斜め後上方に作用し、この力が前窓１に開き位置に向かう力として加えられる。
また、引っ張り力は、前窓１の閉じ操作時には、前部レール６を降下する際のブレーキ力としても作用する。
この場合、リンク１１は、下端部(ワイヤ止めピン１２)がワイヤガイドレール１０内でアシストワイヤ９に連結され、前窓１の開き操作時にこのリンク下端部がワイヤガイドレール１０内を移動するため、図６,７に示す公知装置のようにアシストワイヤ９の先端側を、ワイヤガイドレール１０とローラガイドレール５とに跨る状態で前窓下端部に連結した場合と異なり、アシストワイヤ９とローラ、ワイヤ両ガイドレール５,１０との間に余分な摩擦抵抗が発生しない。
このため、アシスト構造本来のアシスト作用を有効に発揮させ、前窓１を少ない力で軽快に開閉することができる。
加えて、上部ガイドローラ２のローラ軸２ａをリンク軸としてこれにリンク１１の上端部を連結しているため、たとえば上部ガイドローラ２の下方位置でリンク上端部を前窓１にリンク軸を介して取付ける場合と比較して、閉窓状態におけるリンク１１の回動力を前窓１に前方への押し付け力として効率良く加えることができる。
また、ローラ軸２ａがリンク軸を兼ねるため、リンク１１の取付構造が簡単となり、組み付けが容易でコストが安くてすむ。
一方、ワイヤガイドレール１０内を移動する移動部材としてのワイヤ止めピン１２にアシストワイヤ９の先端を連結したから、いいかえればワイヤ止めピン１２がアシストワイヤ９の連結部分と移動部材とを兼ねる構成としたから、ワイヤ連結部分と移動部材を別々に設ける場合と比較して構造を簡略化することができる。
なお、リンク１１は、閉窓状態でアシストワイヤ９の引っ張り力を前窓１にこれを前方に押し付ける力として作用させる半面、開き時には引っ張り力を前窓１に後上方への引き上げ力として作用させる必要がある。
従って、上記した閉窓状態における直線Ｘと作用線Ｙのなす角度θは、上記二つの作用をともに効率良く行い得る角度として選択される。
また、リンク１１、アシストワイヤ９及びバネ８は、前窓１の左右両側に対称に設けてもよいし、左右片側のみに設けてもよい。この装置によると、上記のようにアシスト力を前窓１に効率良く伝えることができるため、左右片側のみに設けた場合でも、必要なアシスト作用を十分得ることができる。
他の実施形態
(１) 上記実施形態では、上部ガイドローラ２のローラ軸２ａをリンク軸として兼用してこれにリンク１１の上端部を取付けたが、このローラ軸２ａとは別のリンク軸によってリンク上端部を前窓１に取付けてもよい。
(２) 上記実施形態では、閉窓状態でリンク１１が少し前倒れの起立状態となるように設定したが、要は、図３中の直線Ｘが作用線Ｙに対して前方に傾く起立状態となればよく、この条件を満足する範囲であれば鉛直状態または後倒れの起立状態となるように設定してもよい。
本発明の実施形態にかかる前窓開閉装置の概略側面図である。 図１の状態から前窓を開く過程を示す側面図である。 図１の状態での前窓上部の拡大図である。 図２実線の状態での前窓上部の拡大図である。 同、部分正面図である。 従来の前窓開閉装置の概略側面図である。 図６の状態から前窓を開く過程を示す側面図である。
符号の説明
１ 前窓
２ 上部ガイドローラ
２ａ リンク軸を兼ねるローラ軸
３ 下部ガイドローラ
４ キャビン
５ ローラガイドレール
６ ローラガイドレールの前部レール
７ 同後部レール
８ バネ
９ アシストワイヤ
１０ ワイヤガイドレール
１１ リンク
１２ ワイヤ止めピン
Ｘ リンク下端部に対するアシストワイヤの連結点とリンク軸の中心とを結ぶ直線
Ｙ アシストワイヤによってリンク下端部に加えられる引張り力の作用線

Claims (3)

  1. キャビンの前面開口部を開閉する前窓の上部に上部ガイドローラ、下部に下部ガイドローラがそれぞれ設けられるとともに、キャビンに、このガイドローラをガイドするローラガイドレールと、このローラガイドレールに沿うワイヤガイドレールとが設けられ、上記ガイドローラとローラガイドレールとによって前窓を閉じ位置とキャビン天井に沿う開き位置との間で移動させる一方、バネ力を付与された状態で上記ワイヤガイドレール内を移動するアシストワイヤによって前窓を開き方向に引っ張るように構成された建設機械の前窓開閉装置において、上記前窓の上部にリンクを、
    (Ａ) 上端部が前窓に対して左右方向の水平なリンク軸まわりに回動可能に連結され、
    (Ｂ) 下端部がワイヤガイドレール内を移動可能で、
    (Ｃ) 前窓が閉じたときに起立する
    状態で設けるとともに、上記アシストワイヤをワイヤガイドレール内でこのリンクの下端部に連結し、前窓が閉じた状態で、上記リンク下端部に対するアシストワイヤの連結点とリンク軸の中心とを結ぶ直線が、アシストワイヤによって上記リンク下端部に加えられる引張り力の作用線に対して前方に傾くように構成したことを特徴とする建設機械の前窓開閉装置。
  2. リンク上端部を前窓上部に対し、リンク軸としての上部ガイドローラのローラ軸まわりに回動可能に連結したことを特徴とする請求項１記載の建設機械の前窓開閉装置。
  3. リンクの下端部に、ワイヤガイドレール内を移動するワイヤ止めピンを設け、アシストワイヤの先端をこのワイヤ止めピンに連結したことを特徴とする請求項１または２記載の建設機械の前窓開閉装置。
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