JP4291206B2 - 建設機械用キャブ - Google Patents

Description

本発明は、例えば油圧ショベル、ホイールローダ等に好適に用いられる建設機械用キャブに関する。

一般に、建設機械としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置とにより構成されている。

また、上部旋回体を構成する旋回フレーム上には、左前側に位置してキャブが搭載されている。この油圧ショベルのキャブは、例えば旋回フレーム上に設けられた枠構造体からなるベース枠体と、該ベース枠体から上側に延びるピラーによって支持された前面部、後面部、左側面部、右側面部の４面と天面部を有し、左側面部に運転室に出入りするための乗降口が設けられた中空なキャブボックスと、該キャブボックスの下側を閉塞するように前記ベース枠体に取付けられた床板とを備えている。また、キャブ内には、ベース枠体、キャブボックス、床板等によって運転室が画成され、該運転室には前記床板上に位置してオペレータが着座する運転席等が設けられている。

ここで、キャブの下部を形成するベース枠体は、左前、右前、左後、右後の角隅位置に配設された４個の取付ベースと、左前と左後の取付ベース間、右前と右後の取付ベース間、左前と右前の取付ベース間、左後と右後の取付ベース間をそれぞれ接続する４個の接続フレームとにより大略構成されている。また、ベース枠体を構成する４個の接続フレームは、単なる平板、曲げ板等の板材、例えば横断面がＬ字状となるアングル部材を用いて形成され、その端部が前記取付ベースの下面に溶接手段を用いて固着されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１６１５５１号公報

ところで、上述した従来技術によるものでは、ベース枠体を、角隅位置に配設された４個の取付ベースと、該各取付ベース間をそれぞれ接続する４個の接続フレームとにより構成し、前記各接続フレームは、単なる平板、曲げ板等の板材、例えば横断面がＬ字状となるアングル部材を用いて形成している。

ここで、ベース枠体は、その取付ベースにキャブボックスの骨組をなすピラーが固着され、また、キャブを旋回フレーム上に搭載するときに防振マウントが取付けられるもので、強度上重要な部品となっている。従って、ベース枠体には、油圧ショベルの転倒等によりキャブに大きな荷重が作用した場合でも、キャブボックスが大きく変形したり、キャブ自体が脱落しないように、十分な強度が要求される。

しかし、ベース枠体は、単なる平板、曲げ板等の板材からなる接続フレームを用いて各取付ベース間を接続しているから、大きな荷重に耐え得る強度を得るためには、板厚寸法を厚くしたり、幅寸法を大きくしたりする必要がある。

このため、従来技術によるベース枠体では、接続フレーム等の板厚寸法、幅寸法が大きくなるから、キャブ全体の重量が大きくなり、該キャブを支える防振マウントも大型化してしまう。しかも、板厚寸法、幅寸法が大きく重い接続フレームは、取扱いが面倒で組立作業性が悪くなり、また製造コストが上昇するという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、ベース枠体を高強度で軽量に形成することにより、組立作業性の向上、製造コストの低減を図ることができるようにした建設機械用キャブを提供することにある。

請求項１の発明による建設機械用キャブは、建設機械のフレーム上に設けられた枠構造体からなるベース枠体と、該ベース枠体から上側に延びるピラーによって支持された前，後、左，右の４面と天面とを有し、左，右方向に位置する２面のうち一の面に位置して運転室に出入りするための乗降口が設けられた中空なキャブボックスと、該キャブボックスの下側を閉塞するように前記ベース枠体に取付けられた床板とを備えている。

そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記ベース枠体は、左前、右前、左後、右後の角隅位置に配置された４個の取付ベースと、該各取付ベース間を接続する４個の接続フレームとにより構成し、前記キャブボックスを構成する前記一の面側には、前，後方向の中間部に位置して上，下方向に延びるセンタピラーを設け、前記キャブボックスには、該センタピラーよりも前側に位置して前記乗降口を設け、前記ベース枠体を構成する４個の接続フレームのうち、少なくとも前記乗降口と反対側に位置する接続フレームは、横断面が筒状となったパイプ部材を用いて形成し、前記４個の接続フレームのうち前記乗降口側に位置する接続フレームは、前，後方向に延びる曲げ板を用いて形成され、前記乗降口側に位置する前，後の２個の取付ベース間を接続する板状フレームと、該板状フレームの上側に位置して前記センタピラーと後側の取付ベースとの間に設けられ、横断面が筒状のパイプ部材を用いて形成された筒状フレームとにより構成し、前記乗降口側に位置する前記後側の取付ベースは、前記筒状フレームが接合されるフレーム取付部を有し、前記板状フレームの後端部は前記フレーム取付部の下面で固着される構成としたことにある。

請求項２の発明によると、前記ベース枠体の取付ベースは、鋳造手段または鍛造手段により単一成形品として形成したことにある。

請求項３の発明によると、前記４個の取付ベースのうち前記筒状フレームの後端部が取付けられる後側の取付ベースの前記フレーム取付部には、当該筒状フレームの後端部が嵌合する嵌合突部を設ける構成としている。

請求項４の発明によると、前記４個の取付ベースのうち前記パイプ部材からなる接続フレームが取付けられる前，後の取付ベースには、当該パイプ部材からなる接続フレームの端部が嵌合する嵌合突部を設ける構成としている。

請求項１の発明によれば、乗降口と反対側に位置する接続フレームは、横断面が筒状となるパイプ部材を用いて形成し、前記乗降口側に位置する接続フレームは、前，後方向に延びる曲げ板を用いて形成され前記乗降口側に位置する前，後の２個の取付ベース間を接続する板状フレームと、該板状フレームの上側に位置して前記センタピラーと後側の取付ベースとの間に設けられ、横断面が筒状のパイプ部材を用いて形成された筒状フレームとにより構成し、前記乗降口側に位置する前記後側の取付ベースは、前記筒状フレームが接合されるフレーム取付部を有し、前記板状フレームの後端部は前記フレーム取付部の下面で固着される構成としているから、キャブボックスを支持し、かつフレーム上にキャブを取付ける重要部品であるベース枠体を高強度に形成することができる。しかも、パイプ部材からなる接続フレームと前記筒状フレームとは、キャブに大きな荷重が作用した場合でも、この荷重に耐えることができる強度を有しているから、板厚寸法を薄くでき、また幅寸法等を小さくすることができる。この結果、キャブ全体の軽量化、該キャブを支える防振マウント等の小型化を図ることができる。また、接続フレームを軽量化することにより、組立作業時に容易に取扱うことができ、組立作業性の向上、製造コストの低減等を図ることができる。
しかも、例えば建設機械が転倒した場合に大きな荷重が作用するキャブボックスの一の面側、即ち乗降口側には、センタピラーに加え、該センタピラーと後側の取付ベースとの間にパイプ部材からなる筒状フレームを設け、前記乗降口側に位置する前記後側の取付ベースは、前記筒状フレームが接合されるフレーム取付部を有し、前記板状フレームの後端部は前記フレーム取付部の下面で固着される構成としているから、建設機械のキャブに対し必要な場所に十分な強度を与えることができ、安全性、信頼性を向上することができる。また、運転室に出入りするためにキャブボックスに設けられた乗降口の下側には、板状フレームを配設しているから、該板状フレームを床板に密着させて乗降口の足元の段差を小さくすることができ、運転室への乗降を安全かつスムーズに行なうことができる。

請求項２の発明によれば、ベース枠体の取付ベースを鋳造手段または鍛造手段により単一成形品として形成することにより、取付ベースを所望の形状に簡単に形成することができる。また、取付ベースを例えば鋳鋼等の材料を用いて形成することにより、高い強度を得ることができ、また溶接手段を用いて接続フレームと簡単に固着することができる。

請求項３の発明によれば、４個の取付ベースのうち前記筒状フレームの後端部が取付けられる後側の取付ベースの前記フレーム取付部には、当該筒状フレームの後端部が嵌合する嵌合突部を設ける構成としているから、後側の取付ベースと筒状フレームとを接続するときには、取付ベースのフレーム取付部に設けられた嵌合突部にパイプ部材からなる筒状フレームを嵌合することにより、両者を正確な位置に簡単に位置決めでき、また例えば溶接手段を施すときの位置ずれを防止でき、ベース枠体の組立作業性を向上することができる。

請求項４の発明によれば、前，後の取付ベースと接続フレームとを接続するときには、前，後の取付ベースに設けられた嵌合突部にパイプ部材からなる接続フレームを嵌合することにより、両者を正確な位置に簡単に位置決めでき、また例えば溶接手段を施すときの位置ずれを防止でき、ベース枠体の組立作業性を向上することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る建設機械用キャブとして、クローラ式の油圧ショベルに設けられたキャブを例に挙げ、図１ないし図８に従って詳細に説明する。

図１において、１は建設機械としてのクローラ式の油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、自走可能な下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、該上部旋回体３の前側に俯仰動可能に設けられ、土砂の掘削作業等を行なう作業装置４とにより大略構成されている。

また、上部旋回体３は、下部走行体２上に旋回可能に設けられた後述の旋回フレーム５と、該旋回フレーム５の左前側に配設された後述のキャブ１１とを含んで構成されている。

５は上部旋回体３のベースをなす支持構造体として形成された旋回フレームで、該旋回フレーム５は、図２に示すように、前，後方向に延びて設けられた厚肉な底板５Ａと、該底板５Ａ上に前，後方向に延びて立設され、前側に作業装置４が取付けられる左，右の縦板５Ｂ，５Ｂと、前記底板５Ａ、各縦板５Ｂから左，右方向に張出した複数本の張出ビーム５Ｃと、該各張出ビーム５Ｃの先端部に前，後方向に延びて設けられた左，右のサイドフレーム５Ｄ，５Ｄと、左前側に設けられた後述のキャブ支持部６とにより大略構成されている。

６は旋回フレーム５の一部をなし該旋回フレーム５の左前側に設けられたキャブ支持部で、該キャブ支持部６は、前，後方向に離間して底板５Ａ、左縦板５Ｂから左側に延び、その先端部が左サイドフレーム５Ｄに固着された２本の横梁６Ａ，６Ｂと、前記横梁６Ａの右端部から左サイドフレーム５Ｄと平行に前側に延びた縦梁６Ｃと、前記横梁６Ａの前側に間隔をもって左，右方向に延び、前記左サイドフレーム５Ｄと縦梁６Ｃとを連結した前枠６Ｄとにより大略構成されている。

また、キャブ支持部６の横枠６Ｂ，前枠６Ｄには、左，右に離間してそれぞれ２個のマウント取付穴６Ｂ1，６Ｄ1が設けられ、該各マウント取付穴６Ｂ1，６Ｄ1には後述する防振マウント３９が取付けられている。

次に、１１は旋回フレーム５のキャブ支持部６上に搭載された油圧ショベル１のキャブで、該キャブ１１は、後述の防振マウント３９を介してキャブ支持部６上に設けられ、オペレータが乗車する後述の運転室３４を画成していいる。そして、キャブ１１は、図３、図４、図５等に示すように、後述のベース枠体１２、キャブボックス２１、床板３３、運転席３５等によって大略構成されている。

１２はキャブ１１の下側に設けられたベース枠体で、該ベース枠体１２は、後述のキャブボックス２１、床板３３、運転席３５等と共にキャブ１１を構成している。そして、ベース枠体１２は、図６、図７に示す如く、後述の左前取付ベース１３、右前取付ベース１４、左後取付ベース１５、右後取付ベース１６、左接続フレーム１７、右接続フレーム１８、前接続フレーム１９、後接続フレーム２０により、前，後方向に長尺な長方形状の枠構造体として形成されている。また、ベース枠体１２には、床板３３を下側から取付けることができる。

また、ベース枠体１２は、キャブボックス２１の骨組を形成する左前ピラー２２、右前ピラー２３、左後ピラー２４、右後ピラー２５、センタピラー２８等を固着し、また、キャブ１１を旋回フレーム５のキャブ支持部６上に搭載するときに後述の防振マウント３９を取付ける強度上重要な部品となっている。従って、ベース枠体１２は、例えば油圧ショベル１の転倒等を想定しキャブ１１に大きな荷重が作用した場合でも、キャブボックス２１が大きく変形したり、キャブ１１自体が脱落しないように、十分に高い強度をもって形成されている。

そこで、キャブ１１の一部として設けられたベース枠体１２の構成について詳しく説明する。

１３はベース枠体１２の左前の角隅位置に配設された左前取付ベースで、該左前取付ベース１３は、例えば鋳鋼等の材料を用いた鋳造手段または鍛造手段により、単一のブロック体からなる鋳造部品または鍛造部品として成形されている。

ここで、左前取付ベース１３を鋳造手段で成形する場合には、例えば加熱溶融状態の鋳鋼材料を予め用意した成形型内に注入し、左前取付ベース１３を所望の形状をなす単一のブロック体として成形する。また、左前取付ベース１３を鍛造手段で成形する場合には、例えば鍛造に適した鉄鋼材料に冷間鍛造、熱間鍛造等の加圧加工を施すことにより、左前取付ベース１３を所望の形状をなす単一のブロック体として成形すればよい。

そして、鋳造手段または鍛造手段によって成形される左前取付ベース１３は、ほぼ三角形状に形成された基板１３Ａと、該基板１３Ａから上向きに突出した支持突起１３Ｂと、前記基板１３Ａのほぼ中央位置に設けられたマウント取付穴１３Ｃとにより大略構成されている。また、左前取付ベース１３の基板１３Ａとマウント取付穴１３Ｃは、後述する運転室３４の内部で左前の角隅位置に配置され、マウント取付穴１３Ｃには後述する防振マウント３９の取付ねじ（図示せず）が挿通される。

さらに、左前取付ベース１３には、その基板１３Ａと支持突起１３Ｂに後述するキャブボックス２１の左前ピラー２２の下端部が溶接手段を用いて固着される。また、基板１３Ａの下面左側には、左接続フレーム１７を構成する板状フレーム１７Ａの前端部１７Ａ1が溶接手段を用いて固着され、基板１３Ａの右側には、前接続フレーム１９の左側部分が固着される。

１４はベース枠体１２の右前の角隅位置に配設された右前取付ベースで、該右前取付ベース１４は、左前取付ベース１３とほぼ同様に、例えば単一のブロック体からなる鋳造部品または鍛造部品として形成されている。また、右前取付ベース１４は、ほぼ三角形状に形成された基板１４Ａと、該基板１４Ａから上向きに突出した支持突起１４Ｂと、前記基板１４Ａの右端部に位置して支持突起１４Ｂから後側に延びたフレーム取付部１４Ｃと、前記基板１４Ａのほぼ中央位置に設けられ、防振マウント３９の取付ねじが挿通されるマウント取付穴１４Ｄとにより大略構成されている。さらに、右前取付ベース１４の基板１４Ａとマウント取付穴１４Ｄは、運転室３４の内部で右前の角隅位置に配置されている。

また、フレーム取付部１４Ｃには、後側に向けて突出する嵌合突部１４Ｃ1が設けられ、該嵌合突部１４Ｃ1は、後述する右接続フレーム１８の前端部１８Ａに嵌合するもので、該右接続フレーム１８に用いる角筒状のパイプ部材に対応して四角形状の突部として形成されている。

そして、右前取付ベース１４には、その基板１４Ａと支持突起１４Ｂに後述する右前ピラー２３の下端部と前接続フレーム１９の右側部分が溶接手段を用いて固着される。また、フレーム取付部１４Ｃには、右接続フレーム１８の前端部１８Ａが溶接手段を用いて固着される。このときに、フレーム取付部１４Ｃには、嵌合突部１４Ｃ1を設けているから、パイプ部材からなる右接続フレーム１８の前端部１８Ａを嵌合することにより、両者を正確な位置に簡単に位置決めすることができ、また溶接作業時の位置ずれを防止することができる。

１５はベース枠体１２の左後の角隅位置に配設された左後取付ベースで、該左後取付ベース１５は、左前取付ベース１３とほぼ同様に、例えば単一のブロック体からなる鋳造部品または鍛造部品として形成されている。また、左後取付ベース１５は、左側から右側に向けて屈曲しつつ後側に斜めに延びたリブ１５Ａと、該リブ１５Ａの左端部に前向きに形成されたフレーム取付部１５Ｂと、前記リブ１５Ａの右端部に右向きに形成されたフレーム取付部１５Ｃと、前記リブ１５Ａから前側に張出した前張出部１５Ｄと、前記リブ１５Ａから後側に張出した後張出部１５Ｅと、該後張出部１５Ｅのほぼ中央位置に設けられ、防振マウント３９の取付ねじが挿通されるマウント取付穴１５Ｆとにより大略構成されている。さらに、左後取付ベース１５の後張出部１５Ｅとマウント取付穴１５Ｆは、運転室３４の外部で左後の角隅位置に配置され、これにより、キャブ１１の外部からの簡単な作業で左後取付ベース１５に防振マウント３９を取付けることができる。

また、前側のフレーム取付部１５Ｂには、前側に向けて突出する嵌合突部１５Ｂ1が設けられ、該嵌合突部１５Ｂ1は、後述の左接続フレーム１７を構成する筒状フレーム１７Ｂの後端部１７Ｂ2に嵌合するもので、該筒状フレーム１７Ｂに用いる角筒状のパイプ部材に対応して四角形状の突部として形成されている。一方、右側のフレーム取付部１５Ｃには、右側に向けて突出する嵌合突部１５Ｃ1が設けられ、該嵌合突部１５Ｃ1は、後述する後接続フレーム２０の左端部２０Ａに嵌合するもので、該後接続フレーム２０に用いる角筒状のパイプ部材に対応して四角形状の突部として形成されている。

そして、左後取付ベース１５には、そのリブ１５Ａと後張出部１５Ｅに後述する左後ピラー２４の下端部が溶接手段を用いて固着され、フレーム取付部１５Ｂと前張出部１５Ｄの下面に後述の左接続フレーム１７を構成する板状フレーム１７Ａの後端部１７Ａ2が固着される。また、前側のフレーム取付部１５Ｂには、左接続フレーム１７を構成する筒状フレーム１７Ｂの後端部１７Ｂ2が溶接手段を用いて固着される。このときに、前側のフレーム取付部１５Ｂには、嵌合突部１５Ｂ1を設けているから、パイプ部材からなる筒状フレーム１７Ｂの後端部１７Ｂ2を嵌合することにより、正確かつ簡単に溶接することができる。

さらに、右側のフレーム取付部１５Ｃには、後接続フレーム２０の左端部２０Ａが溶接手段を用いて固着される。このときに、右側のフレーム取付部１５Ｃには、嵌合突部１５Ｃ1を設けているから、パイプ部材からなる後接続フレーム２０の左端部２０Ａを嵌合することにより、フレーム取付部１５Ｂと同様に、正確かつ簡単に溶接することができる。

１６はベース枠体１２の右後の角隅位置に配設された右後取付ベースで、該右後取付ベース１６は、左前取付ベース１３とほぼ同様に、例えば単一のブロック体からなる鋳造部品または鍛造部品として形成されている。また、右後取付ベース１６は、右側から左側に向けて屈曲しつつ後側に斜めに延びたリブ１６Ａと、該リブ１６Ａの右端部に前向きに形成されたフレーム取付部１６Ｂと、前記リブ１６Ａの左端部に左向きに形成されたフレーム取付部１６Ｃと、前記リブ１６Ａから後側に張出した張出部１６Ｄと、該張出部１６Ｄの右寄り位置に設けられたマウント取付部としてのマウント取付穴１６Ｅとにより大略構成されている。

さらに、右後取付ベース１６の張出部１６Ｄとマウント取付穴１６Ｅは、前述した左後取付ベース１５の後張出部１５Ｅとマウント取付穴１５Ｆと同様に、運転室３４の外部で右後の角隅位置に配置され、これにより、キャブ１１の外部からの簡単な作業で右後取付ベース１６に防振マウント３９を取付けることができる。

また、前側のフレーム取付部１６Ｂには、前側に向けて突出する嵌合突部１６Ｂ1が設けられ、該嵌合突部１６Ｂ1は、後述する右接続フレーム１８の後端部１８Ｂに嵌合するもので、角筒状の右接続フレーム１８に対応して四角形状の突部として形成されている。一方、左側のフレーム取付部１６Ｃには、左側に向けて突出する嵌合突部１６Ｃ1が設けられ、該嵌合突部１６Ｃ1は、後接続フレーム２０の右端部２０Ｂに嵌合するもので、角筒状の後接続フレーム２０に対応して四角形状の突部として形成されている。

そして、右後取付ベース１６には、そのリブ１６Ａと張出部１６Ｄに後述する右後ピラー２５の下端部が溶接手段を用いて固着される。また、前側のフレーム取付部１６Ｂには、右接続フレーム１８の後端部１８Ｂが溶接手段を用いて固着される。このときに、前側のフレーム取付部１６Ｂに設けた嵌合突部１６Ｂ1に、右接続フレーム１８の後端部１８Ｂを嵌合することにより、正確かつ簡単に溶接することができる。さらに、左側のフレーム取付部１６Ｃには、後接続フレーム２０の右端部２０Ｂが固着される。このときに、左側のフレーム取付部１６Ｃの嵌合突部１６Ｃ1に後接続フレーム２０の右端部２０Ｂを嵌合することにより、正確かつ簡単に溶接することができる。

１７はベース枠体１２の左側に位置して前，後方向に延びて設けられた左接続フレームを示している。この左接続フレーム１７は、キャブボックス２１の左側面部２１Ｃに設けられた後述する乗降口２９の下側を通って前，後方向に延び、左前取付ベース１３と左後取付ベース１５との間を接続する板状フレーム１７Ａと、後述のセンタピラー２８と左後取付ベース１５との間に設けられた筒状フレーム１７Ｂとにより大略構成されている。

ここで、左接続フレーム１７の板状フレーム１７Ａは、図８に示すように、例えば横断面がほぼＪ字状、Ｌ字状等の曲げ板を用いて形成されている。また、乗降口２９の下側に位置する板状フレーム１７Ａは、ほぼＪ字状の曲げ板として形成することにより、後述する床板３３の上面に密着させることができ、乗降口２９を通るときの足元の段差を小さくしつつ強度を得ることができる。そして、板状フレーム１７Ａは、その前端部１７Ａ1が左前取付ベース１３の下面に溶接手段を用いて固着され、後端部１７Ａ2が左後取付ベース１５の下面に固着される。

また、左接続フレーム１７の筒状フレーム１７Ｂは、例えば横断面が角筒状のパイプ部材を用いて形成されている。また、パイプ部材からなる筒状フレーム１７Ｂをセンタピラー２８と左後取付ベース１５との間に設けることにより、左後取付ベース１５、板状フレーム１７Ａ、センタピラー２８間の強度を高めることができる。そして、筒状フレーム１７Ｂは、その前端部１７Ｂ1側が板状フレーム１７Ａ等にボルト止めされ、後端部１７Ｂ2が左後取付ベース１５のフレーム取付部１５Ｂに溶接手段を用いて固着される。

１８はベース枠体１２の右側に位置して前，後方向に延びて設けられた右接続フレームで、該右接続フレーム１８は、例えば横断面が角筒状のパイプ部材を用いて形成されている。そして、右接続フレーム１８は、その前端部１８Ａが右前取付ベース１４のフレーム取付部１４Ｃに溶接手段を用いて固着され、後端部１８Ｂが右後取付ベース１６のフレーム取付部１６Ｂに固着される。

１９はベース枠体１２の前側に位置して左，右方向に延びて設けられた前接続フレームで、該前接続フレーム１９は、所望の形状に折曲げられた複数枚のパネル部材１９Ａ，１９Ｂ等からなり、それぞれの左側部分が左前取付ベース１３に溶接手段を用いて固着され、右側部分が右前取付ベース１４に固着される。

２０はベース枠体１２の後側に位置して左，右方向に延びて設けられた後接続フレームで、該後接続フレーム２０は、前述した左接続フレーム１７の筒状フレーム１７Ａ、右接続フレーム１８と同様に、例えば横断面が角筒状のパイプ部材を用いて形成されている。そして、後接続フレーム２０は、その左端部２０Ａが左後取付ベース１５のフレーム取付部１５Ｃに溶接手段を用いて固着され、右端部２０Ｂが右後取付ベース１６のフレーム取付部１６Ｃに固着される。

ここで、左接続フレーム１７の筒状フレーム１７Ｂ、右接続フレーム１８、後接続フレーム２０は、横断面が角筒状のパイプ部材、例えば閉断面構造の鋼管等により形成している。これにより、左接続フレーム１７の筒状フレーム１７Ｂ、右接続フレーム１８、後接続フレーム２０は、単なる平板、曲げ板等の板材に比較して高い強度を有しているから、キャブボックス２１の大きな変形、キャブ１１の脱落を防止することができる。また、左接続フレーム１７の筒状フレーム１７Ｂ、右接続フレーム１８、後接続フレーム２０は、構造的に高い強度をもっているため、板厚寸法を薄くでき、また幅寸法等を小さくすることができる。

２１はベース枠体１２上に設けられたキャブボックスで、該キャブボックス２１はキャブ１１の外形を構成している。そして、キャブボックス２１は、図３、図４に示す如く、ベース枠体１２から上側に延びる後述のピラー２２〜２５によって支持された前面部２１Ａ、後面部２１Ｂ、左側面部２１Ｃ、右側面部２１Ｄの４面と天面部２１Ｅによって箱状体として形状されている。また、前面部２１Ａには前窓（図示せず）が取付けられ、左側面部２１Ｃには後述の乗降口２９が設けられている。

そして、キャブボックス２１は、後述する運転席３５の周囲を覆うもので、後述の左前ピラー２２、右前ピラー２３、左後ピラー２４、右後ピラー２５、左ルーフピラー２６、右ルーフピラー２７、センタピラー２８、乗降口２９、リヤパネル３０、サイドパネル３１、ルーフパネル３２等により大略構成されている。また、キャブボックス２１を構成する左前ピラー２２、右前ピラー２３、左後ピラー２４、右後ピラー２５の下端部は、ベース枠体１２の各取付ベース１３，１４，１５，１６に溶接手段を用いて固着されている。

そこで、キャブ１１の一部として設けられたキャブボックス２１の構成について詳しく説明する。

２２はキャブボックス２１の左前部で上，下方向に延びた左前ピラーで、該左前ピラー２２は、キャブボックス２１の前面部２１Ａと左側面部２１Ｃとの間の稜線を形成している。また、左前ピラー２２は、例えばパイプ部材からなり、その下端部はベース枠体１２の左前取付ベース１３に溶接手段等を用いて固着されている。

２３はキャブボックス２１の右前部で上，下方向に延びた右前ピラーで、該右前ピラー２３は、キャブボックス２１の前面部２１Ａと右側面部２１Ｄとの間の稜線を形成している。また、右前ピラー２３は、左前ピラー２２とほぼ同様に、例えばパイプ部材からなり、その下端部はベース枠体１２の右前取付ベース１４に溶接されている。

一方、２４はキャブボックス２１の左後部で上，下方向に延びた左後ピラーで、該左後ピラー２４は、キャブボックス２１の後面部２１Ｂと左側面部２１Ｃとの間の稜線を形成している。また、左後ピラー２４は、左前ピラー２２とほぼ同様に、例えばパイプ部材からなり、その下端部はベース枠体１２の左後取付ベース１５に溶接されている。

２５はキャブボックス２１の右後部で上，下方向に延びた右後ピラーで、該右後ピラー２５は、キャブボックス２１の後面部２１Ｂと右側面部２１Ｄとの間の稜線を形成している。また、右後ピラー２５は、左前ピラー２２とほぼ同様に、例えばパイプ部材からなり、その下端部はベース枠体１２の右後取付ベース１６に溶接されている。

さらに、２６はキャブボックス２１の左上側で前，後方向に延びた左ルーフピラーで、該左ルーフピラー２６は、キャブボックス２１の左側面部２１Ｃと天面部２１Ｅとの間の稜線を形成している。また、左ルーフピラー２６は、左前ピラー２２とほぼ同様に、例えばパイプ部材からなり、左前ピラー２２の上部と左後ピラー２４の上部に溶接されている。

２７はキャブボックス２１の右上側で前，後方向に延びた右ルーフピラーで、該右ルーフピラー２７は、キャブボックス２１の右側面部２１Ｄと天面部２１Ｅとの間の稜線を形成している。また、右ルーフピラー２７は、左前ピラー２２とほぼ同様に、例えばパイプ部材からなり、右前ピラー２３の上部と右後ピラー２５の上部に溶接されている。また、左，右のルーフピラー２６，２７は、左，右方向に延びる複数本の連結フレーム（図示せず）によって連結されている。

２８はキャブボックス２１を構成する左側面部２１Ｃの前，後方向の中間部位に設けられたセンタピラーで、該センタピラー２８は、例えばほぼＬ字形状にプレス加工された内側と外側のパネル部材を溶接により固着することによって中空の板体として形成されている。また、センタピラー２８は、左側面部２１Ｃの前，後方向のほぼ中間部に位置して上，下方向に延びたピラー部２８Ａと、該ピラー部２８Ａの下部側に一体的に設けられたサイドパネル部２８Ｂとによって構成されている。

ここで、センタピラー２８のピラー部２８Ａは、その下端部がベース枠体１２の左接続フレーム１７に固着され、上端部が左ルーフピラー２６に固着されている。また、センタピラー２８のサイドパネル部２８Ｂは、下端部がベース枠体１２の左接続フレーム１７に固着され、後端部が左後ピラー２４に固着されている。これにより、センタピラー２８は、例えば油圧ショベル１が転倒したり、重量物が衝突した場合に、キャブ１１の変形を抑える支柱として機能するものである。

ここで、２９はキャブボックス２１の一の面となる左側面部２１Ｃに位置してセンタピラー２８よりも前側に設けられた乗降口で、該乗降口２９は、オペレータが運転室３４に出入りするときに通るものである。また、乗降口２９は、左前ピラー２２、左ルーフピラー２６、センタピラー２８のピラー部２８Ａとベース枠体１２の左接続フレーム１７によって囲まれた開口として形成されている。さらに、乗降口２９は、センタピラー２８のピラー部２８Ａに取付けられたドア（図示せず）によって開閉可能に覆われる。

３０はキャブボックス２１の後面部２１Ｂを形成するリヤパネル、３１はキャブボックス２１の右側面部２１Ｄを形成するサイドパネル、３２はキャブボックス２１の天面部２１Ｅを形成するルーフパネルをそれぞれ示している。

次に、３３はキャブボックス２１の下側を閉塞する床板で、該床板３３は、キャブ１１の一部を構成するもので、ベース枠体１２にほぼ収まるように前，後方向に長尺な長方形状の板体として形成されている。そして、床板３３は、左前、右前、左後、右後の角隅位置に４個のねじ挿通穴（いずれも図示せず）を有し、該各ねじ挿通穴に防振マウント３９の取付ねじを挿通することにより、ベース枠体１２を構成する各取付ベース１３，１４，１５，１６と一緒に共締めされている。また、床板３３は、その周囲がベース枠体１２の各接続フレーム１７〜２０等にボルト止めされている。

ここで、３４はキャブ１１内に画成された運転室で、該運転室３４は、ベース枠体１２、キャブボックス２１、床板３３等によって囲まれた空間として形成されている。そして、運転室３４では、オペレータが乗込んで油圧ショベル１の操作を行なう。

３５は運転室３４内に位置して床板３３上のほぼ中央に設けられた運転席で、該運転席３５は、オペレータが着座するものである。また、運転席３５の左，右両側には、作業装置４等を操作する作業レバー３６が設けられ、運転席３５の前側には、床板３３の前部に位置して下部走行体２を走行させる走行レバー・ペダル３７とオペレータが足を乗せる左，右のペダル３８とが設けられている。

３９は旋回フレーム５のキャブ支持部６とキャブ１１との間に設けられた例えば４個の防振マウント（図４、図５参照）で、該各防振マウント３９は、キャブ１１の左前、右前、左後、右後の４箇所に配置され、キャブ１１をキャブ支持部６に対して弾性的に支持するものである。そして、各防振マウント３９は、キャブ支持部６の前枠６Ｄに形成された各マウント取付穴６Ｄ1と横梁６Ｂに形成されたマウント取付穴６Ｂ1に取付けられている。また、各防振マウント３９は、上側に突出した取付ねじ（図示せず）が床板３３のねじ挿通穴、ベース枠体１２を形成する各取付ベース１３，１４，１５，１６のマウント取付穴１３Ｃ，１４Ｄ，１５Ｆ，１６Ｅに下側から挿通し、その突出端にナット（図示せず）を螺着することにより、キャブ１１を支持している。

本実施の形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、次に、キャブ１１を組立てて旋回フレーム５に搭載する作業について説明する。

まず、油圧ショベル１のキャブ１１の下部を形成するベース枠体１２を組立てる。このベース枠体１２の組立作業では、左前取付ベース１３、右前取付ベース１４、左後取付ベース１５、右後取付ベース１６間を、これに対応する左接続フレーム１７、右接続フレーム１８、前接続フレーム１９、後接続フレーム２０によって接続することにより、長方形状の枠構造体をなすベース枠体１２を形成する。

ここで、ベース枠体１２を組立てるときには、例えば右前取付ベース１４のフレーム取付部１４Ｃに設けた嵌合突部１４Ｃ1にパイプ部材からなる右接続フレーム１８の前端部１８Ａを嵌合することにより、右前取付ベース１４のフレーム取付部１４Ｃに右接続フレーム１８の前端部１８Ａを溶接手段を用いて簡単かつ正確に固着することができ、正確な溶接により溶接部分の強度も高めることができる。

同様に、左後取付ベース１５のフレーム取付部１５Ｂに左接続フレーム１７の筒状フレーム１７Ｂの後端部１７Ｂ2を、右後取付ベース１６のフレーム取付部１６Ｂに右接続フレーム１８の後端部１８Ｂを、左後取付ベース１５のフレーム取付部１５Ｃに後接続フレーム２０の左端部２０Ａを、右後取付ベース１６のフレーム取付部１６Ｃに後接続フレーム２０の右端部２０Ｂをそれぞれ簡単、正確、高強度に溶接手段を用いて固着することができる。

また、左接続フレーム１７の筒状フレーム１７Ｂ、右接続フレーム１８、後接続フレーム２０は、横断面が角筒状のパイプ部材により形成しているから、ベース枠体１２を枠形状に組立てたときには、単なる平板、曲げ板等の板材に比較して該ベース枠体１２の強度を高めることができる。

次に、ベース枠体１２を枠形状に組立てたら、キャブボックス２１を形成する各ピラー２２〜２５をベース枠体１２の各取付ベース１３〜１６に溶接手段を用いて一体的に固着し、該ベース枠体１２の下側に床板３３を取付けることにより、キャブ１１の外形部分を形成する。そして、キャブ１１の外形ができたら、床板３３に運転席３５、作業レバー３６、走行レバー・ペダル３７、足乗せペダル３８、空調ユニット（図示せず）等を組付ける。

そして、キャブ１１を組立てたら、旋回フレーム５のキャブ支持部６上にキャブ１１を運搬し、キャブ支持部６に予め取付けられた各防振マウント３９の取付けねじをベース枠体１２の取付ベース１３〜１６に締着することにより、キャブ支持部６にキャブ１１を取付ける。

次に、上述したように旋回フレーム５にキャブ１１が搭載された油圧ショベル１を操作して作業を行なうときの動作について説明する。

まず、オペレータは、キャブ１１内の運転室３４に搭乗して運転席３５に着座する。この状態で走行レバー・ペダル３７を操作することにより、下部走行体２のクローラを駆動して油圧ショベル１を前進または後退させることができる。また、運転席３５に着座したオペレータは、左，右の作業レバー３６を操作することにより、作業装置４を俯仰動させて土砂の掘削作業等を行うことができる。

ここで、油圧ショベル１は、走行時、作業時に転倒したり、キャブ１１に周囲の部材が衝突する虞があり、この場合にはキャブ１１に大きな荷重が作用する。しかし、本実施の形態によるキャブ１１は、左接続フレーム１７の筒状フレーム１７Ｂ、右接続フレーム１８、後接続フレーム２０を横断面が角筒状のパイプ部材を用いて形成することによりベース枠体１２を高強度に形成しているから、大きな荷重が作用した場合でも、キャブボックス２１が大きく変形するような事態を防止することができる。

かくして、本実施の形態によれば、キャブ１１の下部を形成するベース枠体１２は、角隅位置に配置された４個の取付ベース１３〜１６を接続する４個の接続フレーム１７〜２０のうち、左接続フレーム１７の筒状フレーム１７Ｂ、右接続フレーム１８、後接続フレーム２０を横断面が角筒状のパイプ部材を用いて形成している。従って、キャブボックス２１を支持し、かつ旋回フレーム５のキャブ支持部６上にキャブ１１を取付ける重要部品であるベース枠体１２を、強固なパイプ構造を利用して高強度に形成することができる。

この結果、左接続フレーム１７の筒状フレーム１７Ｂ、右接続フレーム１８、後接続フレーム２０は、板厚寸法、幅寸法等を小さくすることができるから、キャブ１１全体の軽量化、該キャブ１１を支える防振マウント３９等の小型化を図ることができる。しかも、左接続フレーム１７の筒状フレーム１７Ｂ、右接続フレーム１８、後接続フレーム２０を軽量化することにより、組立作業時の取扱いを容易にすることができ、組立作業性の向上、製造コストの低減等を図ることができる。

また、ベース枠体１２の各取付ベース１３〜１６は、単一のブロック体からなる鋳造部品または鍛造部品として形成しているから、所望の形状に簡単に形成することができる。また、各取付ベース１３〜１６を鋳造手段で成形する場合に鋳鋼材料を用いることにより、高い強度を得ることができ、しかも、接続フレーム１７〜２０等と溶接することができる。

一方、キャブボックス２１の左側面部２１Ｃには、センタピラー２８と、該センタピラー２８と左後取付ベース１５との間に位置して左接続フレーム１７の一部をなすパイプ部材からなる筒状フレーム１７Ｂを設けているから、例えば転倒等により大きな荷重が作用する虞があるキャブ１１の左側に十分な強度を与えることができ、安全性、信頼性を向上することができる。

また、キャブ１１の乗降口２９の下側に位置する板状フレーム１７Ａは、横断面がほぼＪ字状、Ｌ字状等の曲げ板を用いて形成しているから、平板よりも強度を有し、しかも床板３３の上面に密着させて該床板３３上に突出する高さ寸法を小さく抑えることができる。これにより、乗降口２９を通るときの足元の段差を小さくすることができ、運転室３４への乗降を安全かつスムーズに行なうことができる。

さらに、ベース枠体１２を構成する右前取付ベース１４，左後取付ベース１５，右後取付ベース１６のフレーム取付部１４Ｃ，１５Ｂ，１５Ｃ，１６Ｂ，１６Ｃには、パイプ部材からなる左接続フレーム１７の筒状フレーム１７Ｂ，右接続フレーム１８，後接続フレーム２０が嵌合する嵌合突部１４Ｃ1，１５Ｂ1，１５Ｃ1，１６Ｂ1，１６Ｃ1を設ける構成としている。

従って、例えば右前取付ベース１４のフレーム取付部１４Ｃに右接続フレーム１８を接続するときには、フレーム取付部１４Ｃに設けた嵌合突部１４Ｃ1にパイプ部材からなる右接続フレーム１８を嵌合することにより、両者を正確な位置に簡単に位置決めでき、また溶接手段を施すときの位置ずれ等を防止することができ、ベース枠体１２の組立作業性を向上することができる。また、他の取付ベース１５，１６についても同様の作用効果を有している。

なお、実施の形態では、左接続フレーム１７の筒状フレーム１７Ｂ、右接続フレーム１８、後接続フレーム２０を横断面が角筒状のパイプ部材を用いて形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば左接続フレーム１７の筒状フレーム１７Ｂ、右接続フレーム１８、後接続フレーム２０を横断面が円形状、Ｄ字形状等の他のパイプ部材を用いて形成する構成としてもよい。

一方、実施の形態では、後側に位置する２個の防振マウント３９を、キャブ１１の外部から取付ける構成とした場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば後側に位置する２個の防振マウント３９を、キャブ１１の内部から取付ける構成としてもよい。

また、実施の形態では、旋回フレーム５とキャブ１１との間には、キャブ１１の左前、右前、左後、右後に位置する４箇所の角隅位置に防振マウント３９を設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば旋回フレーム５とキャブ１１との間に５個以上の防振マウント３９を設ける構成としてもよい。

さらに、実施の形態では、建設機械用キャブとしてクローラ式の油圧ショベル１に搭載されたキャブ１１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベルのキャブに適用してもよい。さらに、例えば油圧クレーン、ホイールローダ、トラクタ等の他の建設機械のキャブにも広く適用できるものである。

本発明の実施の形態に係るキャブを備えた油圧ショベルを示す正面図である。 旋回フレームを単体で拡大して示す平面図である。 図１中のキャブを拡大して示す正面図である。 ベース枠体、キャブボックス、床板をキャブ支持部上に搭載した状態で右前側から拡大して示す外観斜視図である。 ドアとパネルを省略した状態でキャブ内の構成を図３中の矢示Ｖ−Ｖ方向から示す拡大横断面図である。 ベース枠体を拡大して示す平面図である。 ベース枠体を分解して示す分解斜視図である。 左接続フレームを図６中の矢示VIII−VIII方向からみた要部拡大の断面図である。

符号の説明

１ 油圧ショベル（建設機械）
５ 旋回フレーム
１１ キャブ
１２ ベース枠体
１３ 左前取付ベース
１４ 右前取付ベース
１４Ｃ，１５Ｂ，１５Ｃ，１６Ｂ，１６Ｃ フレーム取付部
１４Ｃ1，１５Ｂ1，１５Ｃ1，１６Ｂ1，１６Ｃ1 嵌合突部
１５ 左後取付ベース
１６ 右後取付ベース
１７ 左接続フレーム
１７Ａ 板状フレーム
１７Ｂ 筒状フレーム
１８ 右接続フレーム
１９ 前接続フレーム
２０ 後接続フレーム
２１ キャブボックス
２１Ａ 前面部
２１Ｂ 後面部
２１Ｃ 左側面部
２１Ｄ 右側面部
２１Ｅ 天面部
２２ 左前ピラー
２３ 右前ピラー
２４ 左後ピラー
２５ 右後ピラー
２８ センタピラー
２９ 乗降口
３３ 床板
３４ 運転室
３５ 運転席

Claims (4)

1. 建設機械のフレーム上に設けられた枠構造体からなるベース枠体と、
   該ベース枠体から上側に延びるピラーによって支持された前，後、左，右の４面と天面とを有し、左，右方向に位置する２面のうち一の面に位置して運転室に出入りするための乗降口が設けられた中空なキャブボックスと、
   該キャブボックスの下側を閉塞するように前記ベース枠体に取付けられた床板とを備えてなる建設機械用キャブにおいて、
   前記ベース枠体は、左前、右前、左後、右後の角隅位置に配置された４個の取付ベースと、該各取付ベース間を接続する４個の接続フレームとにより構成し、
   前記キャブボックスを構成する前記一の面側には、前，後方向の中間部に位置して上，下方向に延びるセンタピラーを設け、
   前記キャブボックスには、該センタピラーよりも前側に位置して前記乗降口を設け、
   前記ベース枠体を構成する４個の接続フレームのうち、少なくとも前記乗降口と反対側に位置する接続フレームは、横断面が筒状となったパイプ部材を用いて形成し、
   前記４個の接続フレームのうち前記乗降口側に位置する接続フレームは、
   前，後方向に延びる曲げ板を用いて形成され、前記乗降口側に位置する前，後の２個の取付ベース間を接続する板状フレームと、
   該板状フレームの上側に位置して前記センタピラーと後側の取付ベースとの間に設けられ、横断面が筒状のパイプ部材を用いて形成された筒状フレームとにより構成し、
   前記乗降口側に位置する前記後側の取付ベースは、前記筒状フレームが接合されるフレーム取付部を有し、前記板状フレームの後端部は前記フレーム取付部の下面で固着される構成としたことを特徴とする建設機械用キャブ。
2. 前記ベース枠体の取付ベースは、鋳造手段または鍛造手段により単一成形品として形成してなる請求項１に記載の建設機械用キャブ。
3. 前記４個の取付ベースのうち前記筒状フレームの後端部が取付けられる後側の取付ベースの前記フレーム取付部には、当該筒状フレームの後端部が嵌合する嵌合突部を設ける構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械用キャブ。
4. 前記４個の取付ベースのうち前記パイプ部材からなる接続フレームが取付けられる前，後の取付ベースには、当該パイプ部材からなる接続フレームの端部が嵌合する嵌合突部を設ける構成としてなる請求項１，２または３に記載の建設機械用キャブ。

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