JP4108412B2

JP4108412B2 - 作業車両

Info

Publication number: JP4108412B2
Application number: JP2002237876A
Authority: JP
Inventors: 貞志森; 交堂辻
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2002-08-19
Filing date: 2002-08-19
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2022-08-19
Also published as: JP2004076383A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、作業車両（例えば油圧ショベル等の建設機械）に関し、特に外部からの運転室への衝撃を緩和する保護装置を備えた作業車両に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、油圧ショベル等の建設機械は、狭隘でかつ障害物のある現場等で使用される場合が多くなってきた。すなわち、運転室の天井よりも低位に梁等の障害物がある場合があり、このような場所においては、作業中にこの障害物に運転室を衝突させるおそれがあった。このため、従来において、運転室の近傍に保護装置を配置させた作業車両が開発された。この保護装置を備えた作業車両としては、特開平８−１５１６６５号公報に記載のものがある。
【０００３】
すなわち、図９と図１０に示すように、保護装置は、上部旋回体８１のフレーム８２から立設される一対の支柱８３、８４と、この支柱８３、８４の上端を連結する保護部材８５とを備えたものである。そして、保護部材８５は帯板材からなり、運転室（キャブ）８６の後面から所定寸法だけ離間した状態となっている。すなわち、この保護部材８５は、運転室８６の後方側の上部を包囲状とする本体部８５ａと、この本体部８５ａから垂下される垂下部８５ｂ、８５ｂとからなり、本体部８５ａの下端縁が運転室８６の後方窓部８７の上端縁と略同一高さ位置とされている。さらに、この保護部材８５の下方位置に、運転室８６の後方窓部８７に対応して、透明保護板８８が支柱８３、８４に装着されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、図９と図１０のような従来の保護装置では、運転室８６内のオペレータによる後方窓部８７を介する後方観察において、その視界（視野）が保護部材８５等によって狭められるおそれがあった。すなわち、保護装置が装着されていない状態での後方窓部８７による観察の視界の上限は、後方窓部８７の上端縁に沿うものであって、図９のＳとなっている。これに対して、保護装置を装着すれば、この保護装置のために、観察の視界の上限はＳ１となって視界が狭くなることになる。また、運転室の近傍に支柱８３、８４が立設され、しかもこの支柱８３、８４に保護部材８５等が装着されるものであり、別部材としての保護装置がこの上部旋回体８１に付加したものとなって、外観状あまり好ましくなく、意匠的にも劣るものである。さらに、運転室８６の後方側に保護装置のためのスペースを確保する必要があり、全体としてのコンパクト化及び簡素化の達成が困難であった。
【０００５】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、観察の視界を狭くすることなく安心して作業を行うことができ、しかも、保護装置の確保のためのスペースも小さくて済み、かつ、外部からの運転室への衝撃を緩和することが可能な作業車両を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び効果】
そこで請求項１の作業車両は、フレーム上に配置される運転室を有する上部旋回体を備えた作業車両において、上記運転室のフロアフレームが上記フレームに対して制振装置を介して支持され、さらに外部からの運転室への衝撃を緩和するための保護部材を、この運転室内のオペレータによる後方観察での死角部となる位置にこの運転室と独立させて、上記フレームから立設して成り、上記保護部材は、運転室の後方側のコーナ部に配置される一対の縦方向中空フレームと、上記運転室の後方窓部の上端縁よりも上方側に配置される第１横方向中空フレームと、上記運転室の後方窓部の下端縁よりも下方側に配置される第２横方向中空フレームと、上記上部旋回体のフレーム上に載置される第３横方向中空フレームとを有することを特徴としている。
【０００７】
上記請求項１の作業車両によれば、運転室のフロアフレームが上記フレームに対して制振装置を介して支持されているので、この運転室のオペレータにとっては乗心地のよいものとなる。また、保護部材が運転室内のオペレータによる後方観察での死角部となる位置に設けられるので、後方観察の視界（視野）が狭められることがなく、後方安全確認を安定して行うことができる。しかも保護部材にて運転室後方側における外部からの衝撃を緩和することができ、外部からの衝撃による運転室の変形や損傷等を防止することができる。さらに、保護部材は運転室と独立して上部旋回体のフレームから立設されるので、取付構造として十分な剛性が得られる。このため、保護部材は、保護部材として優れた機能を発揮することが可能となる。しかも、保護部材は、一対の縦方向中空フレームと、第１横方向中空フレームと、第２横方向中空フレームと、第３横方向中空フレームとを有するものである。このため、保護部材全体として強度的に優れたものとなり、保護機能を十分発揮することができる。
【０００８】
請求項２の作業車両は、上記保護部材と運転室とを微小隙間でもって対向させると共に、保護部材の外面と、運転室の外面とをほぼ連続する平面又は曲面としたことを特徴としている。
【０００９】
上記請求項２の作業車両によれば、保護部材と運転室とを微小隙間でもって対向させ、しかも、保護部材の外面と、運転室の外面とをほぼ連続する平面又は曲面としたので、保護部材と運転室とはあたかも一体化されたような形状となる。このため、保護部材を有さない通常の作業車両と同様の外観形状となって、意匠的に優れたものとなる。しかも保護部材の確保のためのスペースも小さくて済む。
【００１０】
請求項３の作業車両は、運転室の後方側のコーナ部に外方に開口する凹所を形成し、この凹所に上記保護部材を嵌合状とすることを特徴としている。
【００１１】
上記請求項３の作業車両によれば、運転室の後方側のコーナ部の開口する凹所に、保護部材を嵌合状とするものであるので、運転室の後方側のコーナ部における保護部材のはみ出し量を極力少なくすることができる。これにより、全体としてのコンパクト化及び簡素化を図ることができ、しかも外観形状を一層美しく仕上げることができる。
【００１４】
請求項４の作業車両は、上記保護部材は、第２横方向中空フレームと第３横方向中空フレームとの間に、上記運転室の後面パネルとで２重壁構造を構成する板壁部を有することを特徴としている。
【００１５】
上記請求項４の作業車両は、第２横方向中空フレームと第３横方向中空フレームとの間に、運転室の後面パネルとで２重壁構造を構成する板壁部を備えているので、この運転室の後方側に配置されるエンジン室等からの騒音に対する防音効果を発揮する。このため、運転室内への騒音の伝達を軽減して運転室内のオペレータの作業性の向上を図ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の作業車両の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図３は作業車両である建設機械としての油圧ショベルの簡略図を示している。この油圧ショベルは、下部走行体１と、この上に配設される上部旋回体２とを備え、この上部旋回体２はそのフレーム３上に運転室（キャブ）４が設けられている。さらに、この上部旋回体２には、ブーム５と、アーム６と、バケット７とを有する作業機８等が設けられている。なお、ブーム５はブーム用シリンダ１０にて揺動し、アーム６はアーム用シリンダ１１にて揺動し、バケット７はバケット用シリンダ１２にて揺動する。
【００１７】
運転室４は、図１と図２に示すように、キャブ本体１３と、このキャブ本体１３の下方開口部を塞ぐフロアフレーム１４とからなる。また、キャブ本体１３は、ドア側パネル１７と、反ドア側パネル１８と、前面パネル１９と、後面パネル２０（図４参照）と、天井パネル２１とからなり、ドア側パネル１７には開口部、つまり出入り口２２が設けられ、この出入り口２２にドア２３（図３参照）が装着される。さらに、ドア側パネル１７と、反ドア側パネル１８と、前面パネル１９と、後面パネル２０には、それぞれ窓用開口部２５・・が設けられ、各窓用開口部２５・・には、図４と図５に示すように、ガラス板２６が装着され、側方窓部２７、２７と前方窓部２８と後方窓部２９とが構成される。なお、ガラス板２６は、その外周部が窓用開口部２５の周縁部に形成される支持枠体３０（この場合、図４においては簡略化のためにその図示を省略している）に嵌合されて、窓用開口部２５に装着される。また、図３に示すように、ドア２３にも、窓用開口部２５が設けられ、さらにこの窓用開口部２５にガラス板２６が装着されてドア窓部２４が形成されている。
【００１８】
ところで、後面パネル２０は、図４に示すように、窓用開口部２５が形成された上部２０ａと、この上部２０ａよりも運転室４内部側に凹んだ下部２０ｂと、後述する凹窪部５０を有する中間連結部２０ｃとからなる。このため、これに対応して、反ドア側パネル１８は、図２に示すように、その後面パネル２０側に切欠き部１５を有する形状となっている。
【００１９】
そして、この運転室４は上記フレーム３上に図７に示す制振装置３１を介して、そのフロアフレーム１４がフレーム３から浮かされた状態で配置されている。制振装置３１は、例えば、ケーシング３２内に封入されるシリコンオイル封入部３４と、このシリコンオイル封入部３４の上方に配置される弾性部材３５と、弾性部材３５を支持する支持部材３６等を備えた複数のダンパ３３・・から構成することができる。この場合、フロアフレーム１４の貫孔に挿通されるボルト部材３７を支持部材３６に螺着することによって、フロアフレーム１４にこのダンパ３３・・が装着される。このため、フロアフレーム１４がフレーム３にこの制振装置３１を介して取付けられることになって、フロアフレーム１４へのフレーム３からの振動を緩和することができ、この運転室４内のオペレータＯ（図８参照）の乗り心地性の向上を達成できる。
【００２０】
ところで、この運転室４の後方側には保護部材４０が配置される。保護部材４０は、図１と図２と図４と図５と図６に示すように、運転室４の後方側のコーナ部に配置される一対の縦方向中空フレーム４１、４２と、上記運転室４の後方窓部２９の上端縁よりも上方側に配置される第１横方向中空フレーム４３と、上記運転室４の後方窓部２９の下端縁よりも下方側に配置される第２横方向中空フレーム４４と、上記上部旋回体２のフレーム３上に載置される第３横方向中空フレーム４５とを有する。なお、各中空フレーム４１、４２、４３、４４、４５は、強度的に優れた鉄鋼材料等にて構成することができる。
【００２１】
この場合、運転室４の後方側のコーナ部に外方に開口する凹所４６を形成し、この凹所４６に上記保護部材４０を嵌合状としている。すなわち、ドア側パネル１７と後面パネル２０とのコーナ部、反ドア側パネル１８と後面パネル２０とのコーナ部、天井パネル２１と後面パネル２０のコーナ部にそれぞれ凹窪部４７、４８、４９が設けられ、さらに、図４に示すように、後面パネル２０の上部２０ａと下部２０ｂとの間、及び後面パネル２０の下部２０ｂの下端にそれぞれ凹窪部５０、５１が設けられる。このため、各凹窪部４７、４８、４９、５０、５１が連続して、後方側から見て「日」の文字形状の上記凹所４６を構成する。
【００２２】
具体的には、図５に示すように、一方（ドア側パネル１７側）の縦方向中空フレーム４１は断面が略台形状とされたパイプ材からなり、凹所４６の凹窪部４７に嵌合し、他方（反ドア側パネル１８側）の縦方向中空フレーム４２は断面が略矩形状とされたパイプ材からなり、凹所４６の凹窪部４８に嵌合する。なお、反ドア側パネル１８側の縦方向中空フレーム４２は、図１等に示すように、後面パネル２０の後端形状に対応して、上方の第１鉛直部４２ａと、下方の第２鉛直部４２ｂと、この第１・第２鉛直部４２ａ、４２ｂを連結する傾斜部４２ｃとからなり、そして、凹窪部４８は、この縦方向中空フレーム４２に対応して、図２等に示すように、この上方の第１鉛直部４８ａと、下方の第２鉛直部４８ｂと、この第１・第２鉛直部４８ａ、４８ｂを連結する傾斜部４８ｃとからなる。
【００２３】
また、第１・第２・第３横方向中空フレーム４３、４４、４５は、図４に示すように、それぞれ断面が略矩形状とされたパイプ材からなり、第１横方向中空フレーム４３が凹所４６の凹窪部４９に嵌合し、第２横方向中空フレーム４４が凹所４６の凹窪部５０に嵌合し、第３横方向中空フレーム４５が凹所４６の凹窪部５１に嵌合する。
【００２４】
そして、縦方向中空フレーム４１と第１横方向中空フレーム４３とはコーナ部材５２を介して連結され、縦方向中空フレーム４２と第１横方向中空フレーム４３とはコーナ部材５３を介して連結されている。第２横方向中空フレーム４４及び第３横方向中空フレーム４５は、それぞれ、縦方向中空フレーム４１、４２に固定される。なお、コーナ部材５２、５３としては、例えば、鋳物品や鍛造品等から構成することができる。このコーナ部材５２、５３とフレーム４１、４２、４３との連結や、フレーム４１、４２、４４、４５同士の連結（固定）は、例えば、溶接等の固定手段にて行うことができる。
【００２５】
また、図４と図５等に示すように、第２横方向中空フレーム４４と第３横方向中空フレーム４５との間に、運転室４の後面パネル２０とで２重壁構造を構成する板壁部５７が設けられている。この場合、板壁部５７は、例えば、鉄鋼板等からなり、後面パネル２０に対応して、傾斜部５７ａと、鉛直部５７ｂとを有し、第２横方向中空フレーム４４の下面から垂下され、その下端縁が溶接等の固定手段にて第３横方向中空フレーム４５に取付けられる。
【００２６】
上記のように構成された保護部材４０は、第３横方向中空フレーム４５が上部旋回体２のフレーム３に図示省略のボルト部材を介して固定され、この保護部材４０がこのフレーム３に立設される。この際、この保護部材４０は、上記のように運転室４の凹所４６に嵌合状とされるが、図４から図６等に示すように、運転室４に対して僅な隙間をもって対向し、この運転室４とは独立してフレーム３に取付けられる。しかも、保護部材４０の外面と、運転室４の外面とをほぼ連続する平面又は曲面とする。すなわち、図５に示すように、ドア側パネル１７の外面１７ａは凸曲面であるので、縦方向中空フレーム４１においては、その外面５４をこのドア側パネル１７の外面１７ａの曲率半径とほぼ同様の曲面としている。また、反ドア側パネル１８の外面１８ａや天井パネル２１の外面（上面）２１ａ等は平面状であるので、他方の縦方向中空フレーム４２の外面５５や第１横方向中空フレーム４３の上面５６等においては平面状としている。
【００２７】
ところで、後方窓部２９による後方観察の視界（視野）は図８に示す範囲Ｈとなる。また、側方観察の視界（視野）はＨ１、Ｈ２、Ｈ３となる。すなわち、各窓部２４・・間の範囲Ｄ・・がいわゆる死角部となって、通常、この運転室４の運転席に座っているオペレータＯはこの範囲Ｄ・・の観察を行うことができない。このため、この実施形態の保護部材４０では、その縦方向フレーム４１、４２を、後方観察における死角部の範囲Ｄ、Ｄ内に配置して、視界が狭くなるのを回避している。なお、第１横方向フレーム４３は、後方窓部２９の上端縁よりも上部に配置され、第２横方向フレーム４４は、後方窓部２９の下端縁よりも下部に配置されるので、これらも、後方窓部２９の上方側の死角部（図示省略）及び後方窓部２９の下方側の死角部（図示省略）に配置され、視界を狭くすることがない。
【００２８】
上記作業車両によれば、運転室４のフロアフレーム１４がフレーム３に対して制振装置３１を介して浮いた状態で支持されるので、この運転室４のオペレータにとっては乗心地のよいものとなる。また、保護部材４０が運転室４内のオペレータによる後方観察での死角部となる位置に設けられるので、後方観察の視界（視野）が狭められることがなく、後方安全確認を安定して行うことができる。しかも保護部材４０にて運転室後方側における外部からの衝撃を緩和することができ、外部からの衝撃による運転室４の変形や損傷等を防止することができる。さらに、保護部材４０は運転室４と独立して上部旋回体２のフレーム３から立設されるので、この保護部材４０を制振装置３１を介してフレーム３から浮かせる必要がなく、その取付けが容易である。しかも、保護部材４０は上部旋回体２のフレーム３に直接に立設されるので、取付構造として十分な剛性が得られる。このため、保護部材４０は、保護部材として優れた機能を発揮することが可能となる。また、相違する保護部材４０を形成することによって、保護部材４０としての強度を調整することができ、共通の運転室４と、この保護部材４０とを組み合わせることによって、種々の車種を構成することができる。このため、種々の車種を製造する場合において、運転室４の共通化を図ることができ、製造コストの低減を達成することができる。
【００２９】
また、保護部材４０と運転室４とを微小隙間でもって対向させ、しかも、保護部材４０の外面と、運転室４の外面とをほぼ連続する平面又は曲面としたので、保護部材４０と運転室４とはあたかも一体化されたような形状となる。このため、保護部材４０を有さない通常の作業車両と同様の外観形状となって、意匠的に優れたものとなる。しかも保護部材４０の確保のためのスペースも小さくて済む。さらに、運転室４の後方側のコーナ部の開口する凹所４６に、保護部材４０を嵌合状とするものであるので、運転室４の後方側のコーナ部における保護部材４０のはみ出し量を極力少なくすることができる。これにより、全体としてのコンパクト化及び簡素化を図ることができ、しかも外観形状を一層美しく仕上げることができる。
【００３０】
また、保護部材４０は、一対の縦方向中空フレーム４１、４２と、第１横方向中空フレーム４３と、第２横方向中空フレーム４４と、第３横方向中空フレーム４５とを有するものである。このため、保護部材４０全体として強度的に優れたものとなり、保護機能を十分発揮することができる。さらに、第２横方向中空フレーム４４と第３横方向中空フレーム４５との間に、運転室４の後面パネル２０とで２重壁構造を構成する板壁部５７を備えているので、この運転室４の後方側に配置されるエンジン室等からの騒音に対する防音効果を発揮する。このため、運転室４内への騒音の伝達を軽減して運転室４内のオペレータＯの作業性の向上を図ることができる。
【００３１】
以上にこの発明の作業車両の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、実施の形態では、運転室４の反ドア側パネル１８の後端縁に切欠き部１５を形成し、後面パネル２０の下部を運転室４の内方側に引っ込めた形状としているが、このように引っ込めた形状としないものであっても、また、引っ込めた形状とする場合であっても、運転室４のドア側パネル１７の後端縁に切欠き部を形成して、縦方向フレーム４１を他方の縦方向フレーム４２と同様の形状のものとしてもよい。また、実施形態では、保護部材４０の各フレーム４１の外面が運転室４の外面に対して突出しないものであるが、外観意匠を損なわない程度に僅に突出したものであってもよく、さらには、運転室４側に凹所４６を設けないものであってもよい。さらに、運転室４と、保護部材４０との間の隙間としては、走行時や各種の作業時等における振動によって、運転室４と保護部材４０とが相互に接触せず、また、外観形状を損なわない範囲で任意に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の作業車両の実施形態を示す要部斜視図である。
【図２】上記作業車両の運転室の簡略斜視図である。
【図３】上記作業車両の簡略図である。
【図４】上記図１のＡ―Ａ線断面図である。
【図５】上記図１のＢ―Ｂ線断面図である。
【図６】上記図１のＣ―Ｃ線断面図である。
【図７】上記作業車両の運転室の制振装置を示す断面図である。
【図８】上記作業車両の運転室内のオペレータの視界説明図である。
【図９】従来の作業車両の側面図である。
【図１０】従来の作業車両の背面図である。
【符号の説明】
２上部旋回体
３フレーム
４運転室
１４フロアフレーム
２０後面パネル
３１制振装置
４０保護部材
４１縦方向中空フレーム
４２縦方向中空フレーム
４３第１横方向中空フレーム
４４第２横方向中空フレーム
４５第３横方向中空フレーム
４６凹所
５７板壁部

Claims

フレーム上に配置される運転室を有する上部旋回体を備えた作業車両において、上記運転室のフロアフレームが上記フレームに対して制振装置を介して支持され、さらに外部からの運転室への衝撃を緩和するための保護部材を、この運転室内のオペレータによる後方観察での死角部となる位置にこの運転室と独立させて、上記フレームから立設して成り、上記保護部材は、運転室の後方側のコーナ部に配置される一対の縦方向中空フレームと、上記運転室の後方窓部の上端縁よりも上方側に配置される第１横方向中空フレームと、上記運転室の後方窓部の下端縁よりも下方側に配置される第２横方向中空フレームと、上記上部旋回体のフレーム上に載置される第３横方向中空フレームとを有することを特徴とする作業車両。
上記保護部材と運転室とを微小隙間でもって対向させると共に、保護部材の外面と、運転室の外面とをほぼ連続する平面又は曲面としたことを特徴とする請求項１の作業車両。
運転室の後方側のコーナ部に外方に開口する凹所を形成し、この凹所に上記保護部材を嵌合状とすることを特徴とする請求項１又は請求項２の作業車両。
上記保護部材は、第２横方向中空フレームと第３横方向中空フレームとの間に、上記運転室の後面パネルとで２重壁構造を構成する板壁部を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの作業車両。