JP4333657B2

JP4333657B2 - 小型作業機械のキャノピ構造

Info

Publication number: JP4333657B2
Application number: JP2005282982A
Authority: JP
Inventors: 裕希夫平岡
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2025-09-28
Also published as: EP1770222A1; US7338113B2; US20070069551A1; JP2007091032A

Description

本発明は、運転席が外部に開放されて設けられている小型作業機械のキャノピ構造に関するものである。

従来、前記小型作業機械として、例えば、下部走行体と、この下部走行体に旋回自在に搭載された旋回フレームを有する上部旋回体と、この上部旋回体の機器カバー上に取り付けられた運転席とを備えたミニショベルと称されるものが知られている。

前記ミニショベルには、運転席の後部に立設された支柱によって当該運転席の上方にルーフを保持するようにしたもの（例えば、特許文献１）がある。
特開２００１−２７９７１８号公報

ところで、前記ミニショベルにおいては、外部に開放された運転席を横転時において保護するため、当該運転席の側方に支柱を立設することが望ましい。

しかしながら、前記ミニショベルでは運転席の側方に支柱を立設するためのスペースを確保することは困難だった。

すなわち、運転席の左右位置に配設された機器カバーには、ショベル作動用の作動油タンクや燃料タンク等の駆動機器類が内蔵されているため、これら駆動機器類が載置される旋回フレーム上に支柱を立設するスペースを確保するためには前記駆動機器類のレイアウト変更等が必要となり、当該駆動機器類のメンテナンスの作業性が犠牲になる。

ここで、前記機器カバー上に直接支柱を立設することも考えられるが、この場合にも機器カバーの開閉方向等を制限する必要が生じて駆動機器類のメンテナンスの作業性低下を引き起こすおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、メンテナンスの作業性を維持しながら運転席の保護を図ることができる小型作業機械のキャノピ構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、下部走行体に旋回自在に搭載され、上部に運転席が設けられる旋回フレームと、この旋回フレーム上に立設されるとともに前記運転席を側方から保護する保護柱とを有する小型作業機械のキャノピ構造であって、前記旋回フレームは、前記下部走行体に取り付けられるフレーム本体と、このフレーム本体上に突設されて前記運転席を支持する支持フレームとをさらに備え、前記保護柱は、前記運転席の背もたれの前方で当該運転席を側方から覆うように上下に延びる保護部と、前記運転席の後方で前記支持フレームの上部に固定される固定部と、この固定部から前方へ延びて前記保護部の下端部につながる取り回し部とを備え、前記保護部は、側面視において前記運転席の座面の範囲内に配置されているとともに、前記背もたれの上端部よりも低い位置から上方の範囲に形成されていることを特徴とする小型作業機械のキャノピ構造を提供する。

本発明によれば、運転席の後方で旋回フレーム上に固定される固定部から前方へ延びる取り回し部に対し保護部を設けることにより、当該保護部によって運転席を側方から保護することができるので、旋回フレーム上に直接支柱を設ける場合と異なり当該旋回フレーム上の駆動機器類のレイアウト変更等を行うことなく、従前より確保されていた運転席の後方のスペースを利用して保護柱を設けることができる。

したがって、本発明によれば、運転席の側方において旋回フレーム上のスペースが制限されている場合であっても、当該旋回フレーム上の駆動機器類のレイアウト変更等を生じさせることなく保護柱を設けることができるので、駆動機器類のメンテナンスの作業性を維持したまま横転時における運転席の保護を図ることができる。

なお、取り回し部について「前方へ延びる」とは、水平方向に延びることだけでなく、上下方向又は左右方向に傾斜することも含む趣旨である。

また、本発明によれば、前記固定部を支持フレームの上部に固定するようにしているので、フレーム本体に固定部を固定する場合よりも保護柱の全長を短くすることができる分だけ、同様の強度を確保するために必要な保護柱の断面積を低減することができ、オペレータの視界を良好に確保することができるだけでなく、全長を短くすること及び断面積を低減することによる保護柱のコストの低減を図ることもできる。

前記キャノピ構造において、前記運転席の上方に保持される上部保護フレームをさらに備え、前記保護部は、その上端部が前記上部保護フレームに連結されていることが好ましい。

この構成によれば、背もたれの上端よりも低い位置から上部保護フレームまでの上下範囲について、運転席を側方から保護することができる。

前記旋回フレーム取付時における前記固定部の姿勢は特に限定されることはないが、前記固定部は、その軸線が上下方向及び前記下部走行体の進行方向と直交する姿勢で前記旋回フレームに固定されていることが好ましい。

この構成によれば、小型作業機械の横転時に付加される外力（保護柱が地面との衝突によって受ける外力）が固定部の軸線方向に沿って入力されることになるので、前記外力によって保護柱が旋回フレームとの固定部分（固定部）において曲がり変形するのを抑制することができ、運転席の保護強度をより向上させることができる。

そして、前記旋回フレームに対し、前記運転席の後方に左右一対の柱状部材を立設した場合には、これら柱状部材のうち少なくとも一方を前記保護柱とすることにより、運転席を側方片側から保護することができ、さらに各柱状部材の双方を前記保護柱とすることにより、運転席を側方両側から保護することができる。

この場合、前記運転席の前方で前記旋回フレーム上に立設された前部支柱と、この前部支柱と前記各柱状部材とによって前記運転席の上方に保持された上部保護フレームとを備えていることがさらに好ましい。

この構成によれば、横転時に前記保護部へ入力される外力を、上部保護フレームを介して柱状部材及び前部支柱へ分散させることができるので、前記外力によって各柱状部材又は前部支柱のうち外力を受けるもの（横転時に地面と衝突するもの）が極端に変形するのを抑制してより確実に運転席を保護することができる。

本発明によれば、メンテナンスの作業性を維持しながら運転席の保護を図ることができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係るキャノピ構造が適用される小型油圧ショベルの構成を示す側面図である。

図１を参照して、小型油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２上に上部旋回体３が旋回自在に搭載されており、この上部旋回体３の前側にはフロントアタッチメント４が設けられている。このフロントアタッチメント４は、図示を省略するが、ブーム、アーム、バケット及びこれらを作動する油圧シリンダから主に構成されている。

図２は、図１に示す上部旋回体３のフレーム構造を示す側面図である。

図１及び図２を参照して、上部旋回体３は、下部走行体２に対し旋回自在に搭載される旋回フレーム５と、この旋回フレーム５上にそれぞれ設けられた運転席６、キャノピ７及び機器カバー８とを備えている。なお、以下の説明では、運転席６に着座したオペレータＨが前方を見たときの左右方向を小型油圧ショベル１の左右方向として説明する。

旋回フレーム５は、前記下部走行体２に旋回自在に取り付けられたフレーム本体９と、このフレーム本体９上の後部に突設されたシートスタンド（支持フレーム）１０とを備えている。

フレーム本体９は、長手方向を前後方向に向けた略長方形の板状部材である。このフレーム本体９上には、前縁部に沿って前部台座１１が、後縁部で左右に並ぶ一対の取付部１２（図２では１つ示している）が、これら台座１１と各取付部１２との間で左右に延びる後部台座１４がそれぞれ立設されている。

図３は、図２の上部旋回体３の旋回フレーム５を省略して示す背面図である。図４は、図３の上部旋回体３の斜視図である。図５は、シートスタンド１０を拡大して示す斜視図である。

図２〜図５を参照して、シートスタンド１０は、前記各取付部１２及び後部台座１４上に取り付けられた略矩形で枠状のフレームであり、その上部で運転席６を支持するようになっている。

具体的に、シートスタンド１０は、各取付部１２に対しボルトＢ１によって締結される左右一対の後部脚部１５ａ及び１５ｂと、後部台座１４上に取り付けられる座板１６と、この座板１６上に立設された左右一対の前部脚部１７ａ及び１７ｂと、これら前部脚部１７ａ及び１７ｂと前記後部脚部１５ａ及び１５ｂとの上部同士を連結する左右一対の上辺部１８ａ及び１８ｂと、各後部脚部１５ａ及び１５ｂの上端部同士を連結する取付板１９とを備えている。なお、上辺部１８ａ及び１８ｂは、それぞれ前部脚部１７ａ及び１７ｂが後方へ屈曲されて形成されている。

そして、シートスタンド１０は、その上辺部１８ａ及び１８ｂ上で運転席６を支持する。これにより、前記取付板１９は運転席６の後方に配置されることになる。

本発明に係るキャノピ７は、前部台座１１上に立設された前部支柱２０と、前記シートスタンド１０の取付板１９上に設けられた支持部材２１と、これら前部支柱２０と支持部材２１とによって運転席６の上方に保持された上部保護フレーム２２と、この上部保護フレーム２２を被覆するルーフ３５とを備えている。

前部支柱２０は、前部台座１１の右上面に立設された支柱本体２３と、この支柱本体２３の途中部から左側へ延びるとともに下方へ屈曲して前部台座１１の左上面に固定された手摺部２４とを備え、支柱本体２３の上端部によって上部保護フレーム２２を支持するようになっている。

支持部材２１は、筒状部材２５を介して取付板１９上に固定された単一の金属パイプ材である。ここで、筒状部材２５は、その軸線を左右方向に向けた姿勢で、左右一対のボルトＢ３により取付板１９上に固定されるものである。

具体的に、支持部材２１は、筒状部材２５に挿通される固定部２６と、筒状部材２５の左右両側から上方へ屈曲された右側支柱２７及び左側支柱２８とを備えている。

固定部２６は、前記筒状部材２５に挿通された状態で当該筒状部材２５、固定部２６及び取付板１９を上下に貫くボルトＢ３に対しナットＢ２を螺合させることにより、その軸線を左右方向に向けた姿勢で取付板１９上に固定されている。

右側支柱２７は、図２及び図３に示すように、取付板１９から右側へ開きながら上方へ延びる立ち上り部２９と、この立ち上り部２９の上端部から左側へ閉じながら前方へ傾斜して前記上部保護フレーム２２に連結される連結部３０とを備えている。

左側支柱２８は、取付板１９から左側へ開くとともに前方へ傾斜して前記運転席６の左側方まで延びる取り回し部３１と、この取り回し部３１の上端部から右側へ閉じながら上方へ延びて前記上部保護フレーム２２に連結される保護部３２とを備えている。

保護部３２は、図２の側面図に示すように、運転席６の座面６ａの範囲Ｄ１内に配置されているとともに、運転席６の背もたれ６ｂの上端部位置Ｐ１よりも低い位置から上方の範囲に配置されている。したがって、小型油圧ショベル１が横転した場合であっても、保護部３２によりオペレータＨを左側から保護することができる。

より具体的に、保護部３２は、運転席６に着座するオペレータＨの上半身の厚さ範囲Ｄ２内に配置されるとともに、当該保護部３２の下端部はオペレータＨの肩Ｈ１の高さ位置Ｐ２よりも低い位置に配置されていることが好ましい。このようにすることにより、オペレータＨの頭部を保護部３２によって確実に保護することができる。

なお、図２及び図３に示すように、前記フロントアタッチメント４操縦用のコントロールボックス３３が運転席６の左側に配置されている場合、保護部３２は、コントロールボックス３３の上部位置Ｐ３よりも上方の範囲に配置されることが好ましい。このようにすれば、前記上部位置Ｐ３より低い範囲についてはコントロールボックス３３によってオペレータＨを左側から保護することができるとともに、前記上部位置Ｐ３よりも高い範囲については保護部３２によってオペレータＨを左側から保護することができる。

図１及び図５を参照して、機器カバー８は、前記旋回フレーム５上に搭載された各種駆動機器類（例えば、作動油タンク３４）を内蔵するとともにシートスタンド１０の後方及び側方を取り囲むようにして前記旋回フレーム５上に設けられている。なお、本実施形態の作動油タンク３４は、前記シートスタンド１０の左側に設けられている。

そして、上部保護フレーム２２は、図４に示すように、平面視枠状に形成されたフレームであり、支柱本体２３、右側支柱２７、及び左側支柱２８の上端部にそれぞれ連結され、その上部に合成樹脂製のルーフ３５が装着されている。なお、上部保護フレーム２２とルーフ３５とは、別々に構成することに限定されず、これら両者を一体に形成してもよい。

以上説明したように、前記小型油圧ショベル１によれば、運転席６の後方で旋回フレーム５上に固定される固定部２６から前方へ延びる取り回し部３１に対し保護部３２を設けることにより、当該保護部３２によって運転席６を側方から保護することができるので、旋回フレーム５上に直接支柱を設ける場合と異なり当該旋回フレーム５上の作動油タンク３４のレイアウト変更等を行うことなく、従前より確保されていた運転席６の後方のスペースを利用して左側支柱（保護柱）２８を設けることができる。

したがって、前記小型油圧ショベル１によれば、図５に示すように、運転席６の左側において旋回フレーム５上のスペースが作動油タンク３４によって制限されている場合であっても、当該旋回フレーム５上の作動油タンク３４のレイアウト変更等を生じさせることなく左側支柱２８を設けることができるので、作動油タンク３４のメンテナンスの作業性を維持したまま横転時における運転席６の保護を図ることができる。

また、前記小型油圧ショベル１では、固定部２６をシートスタンド１０の上部に固定しているので、フレーム本体９に固定部２６を固定する場合よりも左側支柱２８の全長を短くすることができる分だけ、同様の強度を確保するために必要な左側支柱２８の断面積を低減することができ、オペレータＨの視界を良好に確保することができるだけでなく、全長を短くすること及び断面積を低減することによる左側支柱２８のコストの低減を図ることもできる。

そして、前記固定部２６がその軸線を左右方向（上下方向及び前後方向と直交する方向）に向けた姿勢で旋回フレーム５に固定された前記小型油圧ショベル１によれば、横転時に付加される外力（左側支柱２８が地面との衝突によって受ける外力）が固定部２６の軸線方向に沿って入力されることになるので、前記外力によって左側支柱２８が旋回フレーム５との固定部分（固定部２６）において曲がり変形するのを抑制することができ、運転席６の保護強度をより向上させることができる。

なお、前記小型油圧ショベル１においては、運転席６の後方に立設された左右一対の支柱２７、２８のうち、左側支柱２８に対し取り回し部３１及び保護部３２を設けるようにしているが、これら左右支柱２７及び２８に対し取り回し部３１及び保護部３２をそれぞれ設けることもできる。このようにすれば、左右支柱２７及び２８によって運転席６を左右両側から保護することができる。

一方、例えば、運転席６が平面視においてフレーム本体９の左右何れかに寄って配置されている場合には、少なくともこの寄っている側への横転時に備え、右側支柱２７又は左側支柱２８の何れかに保護部３２を設けることが好ましい。

そして、前部支柱２０、右側支柱２７及び左側支柱２８によって運転席６の上方に上部保護フレーム２２を保持する前記小型油圧ショベル１によれば、横転時に保護部３２へ入力される外力を、上部保護フレーム２２を介して前部支柱２０及び右側支柱２７へ分散させることができるので、前記外力によって左側支柱２８が極端に変形するのを抑制してより確実に運転席６を保護することができる。

本発明に係るキャノピ構造が適用される小型油圧ショベルの構成を示す側面図である。図１に示す上部旋回体のフレーム構造を示す側面図である。図２の上部旋回体の旋回フレームを省略して示す背面図である。図３の上部旋回体の斜視図である。シートスタンドを拡大して示す斜視図である。

符号の説明

１小型油圧ショベル
２下部走行体
３上部旋回体
５旋回フレーム
６運転席
６ａ座面
７キャノピ
９フレーム本体
１０シートスタンド
１９取付板
２１支持部材
２２上部保護フレーム
２３支柱本体（柱状部材の一例）
２６固定部
２７右側支柱（柱状部材の一例）
２８左側支柱（保護柱の一例）
３１取り回し部
３２保護部
Ｄ１座面範囲
Ｐ１上端部位置

Claims

下部走行体に旋回自在に搭載され、上部に運転席が設けられる旋回フレームと、この旋回フレーム上に立設されるとともに前記運転席を側方から保護する保護柱とを有する小型作業機械のキャノピ構造であって、
前記旋回フレームは、前記下部走行体に取り付けられるフレーム本体と、このフレーム本体上に突設されて前記運転席を支持する支持フレームとをさらに備え、
前記保護柱は、前記運転席の背もたれの前方で当該運転席を側方から覆うように上下に延びる保護部と、前記運転席の後方で前記支持フレームの上部に固定される固定部と、この固定部から前方へ延びて前記保護部の下端部につながる取り回し部とを備え、
前記保護部は、側面視において前記運転席の座面の範囲内に配置されているとともに、前記背もたれの上端部よりも低い位置から上方の範囲に形成されていることを特徴とする小型作業機械のキャノピ構造。
前記運転席の上方に保持される上部保護フレームをさらに備え、前記保護部は、その上端部が前記上部保護フレームに連結されていることを特徴とする請求項１に記載の小型作業機械のキャノピ構造。
前記固定部は、その軸線が上下方向及び前記下部走行体の進行方向と直交する姿勢で前記旋回フレームに固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の小型作業機械のキャノピ構造。
前記旋回フレーム上には、前記運転席の後方に左右一対の柱状部材が立設されており、これら柱状部材のうち少なくとも一方が前記保護柱であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の小型作業機械のキャノピ構造。
前記各柱状部材の双方が前記保護柱であることを特徴とする請求項４に記載の小型作業機械のキャノピ構造。
前記運転席の前方で前記旋回フレーム上に立設された前部支柱と、この前部支柱と前記各柱状部材とによって前記運転席の上方に保持された上部保護フレームとをさらに備えていることを特徴とする請求項４又は５に記載の小型作業機械のキャノピ構造。