JP4358813B2 - 建設機械用運転室保護構造 - Google Patents

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Description

本発明は、振動吸収装置により上部フレームに取り付けられるキャブを、前方の物体および上方から落下する物体から保護するためのフロントカイドとトップガイドを取り付けることによって、キャブと両ガイドとが一体に動くことができる建設機械用運転室保護構造に関する。
一般に、建設機械のキャブは、 オペレータが作業を気楽に行えるように設計しなければならず、該構造的側面においても、運転中、運転席へ落下物が落下するか、又は傾斜面で転覆するなど、作業中に生じ得る不意の事故から運転者を保護し得るように構成されるべきである。
最近、国際標準化機構(ＩＳＯ)や自動車工業協会(ＳＡＥ)などで、キャブ保護構造に対する規定がさらに厳しくなる一方、作業現場での運転者安全を確保し得るべくキャブ保護構造技術に対する開発が至急求められている。
運転者保護構造物(ＦＯＰＳ：Falling-object protective structures)は 、ＩＳＯ規定により落下物からキャブを保護するためにキャブの上方に設けられたトップガイドと、前方の物体から保護するためのフロントガイドとからなる。 ＩＳＯ規定、あるいはＳＡＥ規定は、４５Ｋｇの鉄鋼球を地上から９Ｍ以下の高いところから最小限１,３６０Ｊの位置エネルギーを持つようにして、落下試験level Ι(６ton未満の場合)を行うか又は直径２４０ｍｍ以下の鉄鋼球が１１,６００Ｊの位置エネルギーを有するようにして落下試験level II(６ton以上の場合)を行うように規定しており、且つ、同様に前方の物体から保護に対してもlevel Ιの場合、７００Ｊ、そして level IIの場合、５８００Ｊの変形エネルギーを満たすようにしている。
図１は、従来技術による運転者保護構造物が装着される上部フレームの斜視図、図２は、従来技術による運転者保護構造物が装着された状態の上部フレームの斜視図、図３は図２の側面図である。
従来の建設機械の運転者保護構造物１０は、下部走行体(図示せず)の上部フレーム２０に装着される構造をなしている。キャブ１８が支持される上部フレーム２０は、前面に前方フレーム２２、後面に後方フレーム２４、そして一側面には前方フレーム２２と後方フレーム２４とを連結する側方フレーム２６、他側面には作業機(図示せず)が装着される作業機フレーム２８などを備える。前記前方フレーム２２及び後方フレーム２４は夫々側面部と上面部とからなり、前記上面部には後述する振動吸収装置４０を取り付けるための貫通孔３０が設けられ、前方フレーム２２の側面部には運転者保護構造物１０が装着されるためのブラケット３２が設けられる。
キャブ１８は上部フレーム２０に様々な固定手段により装着される構造から成されている。キャブ１８が上部フレーム２０上にボルトなどの固定手段を介して直接取り付けられると、上部フレーム２０の衝撃がキャブ１８に直接伝達されることになる。一般に、建設機械の作業環境は非常に厳しい。つまり、路面が平滑ではないため、上部フレーム２０に生じ得る振動や騒音がキャブ１８にそのまま伝達され、運転者が疲労を感じる不具合がある。
かかる振動を緩和するべく上面に複数個の貫通孔を備える上部フレーム２０とキャブ１８の底板３８との間に、キャブ１８に上下方向に生じる振動を吸収し得るように、振動吸収装置４０がキャブ１８の前後方に複数個設けられる。
前記振動吸収装置４０は、該内部にコイルバネやゴム或いは緩衝液などのような弾性体を収容し、フランジとボルトとを介して前記キャブ１８を上部フレーム２０上に固定させる構造として、上下もしくは左右揺れや衝撃力に対してある程度緩衝効果を果したことから、不規則な路面にもかかわらず、運転者の疲労を軽減させることが可能であった。
しかし、上部フレーム２０に運転者保護構造物１０を直接装着し、振動吸収装置４０を用いて、上部フレーム２０とキャブ１０とをそれぞれ組み合わせてから、運転者が運転席に着座しかつ走行を行うと、上部フレーム２０に装着された運転者保護構造物１０の揺れは少ないが、振動吸収装置４０により上下或いは左右に振動されるキャブ１８内にいる運転者は揺れを多く感じることになる。このことから、不規則な路面を長時間走行するようになると、運転者は停止しているが、運転者保護構造物１０は上下或いは左右に揺れるため、まるで前方保護構造物が左右に揺れるような錯視現像を起こし、運転者の視界を妨げ、且つ、目眩などの不快感を与えてしまう可能性がある。
前述した理由等に起因して、運転者は、運転者保護構造物１０のうち、前方保護構造物を取り外したまま運転を行う場合が多いため、物体が前方からの場合、予期できなかった事故に遭う惧れがあった。
本発明は、かかる従来技術等に鑑みてなされたものであり、その目的は、フロントガイドおよびトップガイドがキャブに一体に設けられ、前方の物体および上方から落下する物体からキャブを保護する建設機械用運転室保護構造を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明は、下部走行体に装着される上部フレーム上に搭載され、底板が振動吸収装置により前記上部フレームに連結されるキャブを、前方の物体および上方から落下する物体から保護する建設機械用運転室保護構造であって、
前記キャブの前面上側に設けられる上部アングル材と、前記キャブの前面下側に設けられる下部アングル材と、前記上部アングル材と下部アングル材とを上下に連結する複数個の縦方向保護ロッドと、前記縦方向保護ロッド間を連結する横方向保護ロッドとを備え、前記上部アングル材が前記キャブの前面上端の両側に該キャブの前方に突き出されて設けられた前方ブラケットにボルト締結されると共に、前記下部アングル材が前記キャブの前面に直接ボルト締結され、前方の物体から前記キャブを保護するフロントガイド及び、
前記キャブの天井の前後に長く設けられた複数個の縦方向支持ロッドと、前記縦方向支持ロッドに対して横方向に設けられた複数個の横方向支持ロッドとを備え、上方より落下する物体から前記キャブを保護するトップガイドを包含して構成され、
前記キャブの上部には所定長さの天井ブラケットが両側に夫々備えられ、且つ、前記天井ブラケットには内部に螺子山を有するボスが上方へ突き出されて設けられ、前記トップガイドの縦方向支持ロッドの両側終端には前記ボスに対応する孔を有するトップブラケットが設けられていると共に、ボルトを前記孔に貫通させて前記ボスの螺子山に螺合し、前記トップガイドをキャブの天井に取り付けることを特徴としている。
かかる構成を有する本発明によれば、フロントガイドの揺れに起因する目眩などのような不快感を覚えるおそれがなくなる。
以下、本発明の望ましい実施例を添付図面に基づいて説明するが、これは本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施し得る程度内にて詳細に説明するためのものであって、これにより本発明の技術的思想及び範疇が限定されることを意味するのではない。
本発明のキャブは、下部に底板が備えられており、下部走行体に装着される上部フレーム上に搭載される。且つ、前記底板は振動吸収装置により上部フレームに連結される構造から成されているため、本発明の一実施例によるキャブに直接装着される運転者保護構造物１００は、キャブ１１０と一体に組み合わされ、上部フレーム１２０に対してキャブ１１０と共に弾性支持されるという特徴を持っている。
前記運転者保護構造物１００は、前方の物体からキャブ１１０を保護するためのフロントガイド１３０と、上部より下方に落下する物体から保護するためにキャブの上部に設けられたトップガイド１５０と、からなる。
前記運転者保護構造物１００は、前述したようにＩＳＯ規定或いはＳＡＥ規定により１３６０Ｊ(level Ι：６ton未満)或いは１１６００Ｊ(level II：６ton以上)の位置エネルギーを持つ落下試験と、７００Ｊ(level Ι：６ton未満)或いは５８００Ｊ(level II：６ton以上)の変形エネルギーを持つ前方浸透試験とを共に通過しなければならない。
前記キャブ１１０の前面上部の両側に夫々突き出され、複数個の取付孔１１２を備える前方ブラケット１１４が備えられ、前記キャブ１１０の上部には所定長さの天井ブラケット１１６が両側に備えられる。且つ、前記天井ブラケット１１６には内部にスクリューの備えられたボス１１８が上方へ突き出されて形成される。
前記フロントガイド１３０は、前記キャブ１１０の上側に対応する上部アングル材１３２と、キャブ１１０の下側に対応される下部アングル材１３４と、そして上部アングル材１３２と下部アングル材１３４とを上下に連結しかつ同間隔をおいて配設される複数個の縦方向保護ロッド１３６と、前記縦方向保護ロッド１３６間を連結する横方向保護ロッド１３８とからなる。
前記上部アングル材１３２の両側には前記前方ブラケット１１４と結合される側方ブラケット１４０が備えられ、前記側方ブラケット１４０は前記取付孔１１２にボルト締結されるか、又はリベットなどのような固定手段により締め付けられる。前記上部アングル材１３２は前記前方ブラケット１１４の取付孔１１２にボルト締結される一方、前記下部アングル１３４はキャブ１１０の前面下部に直接ボルト締結される。
前記トップガイド１５０は、前後方向に長く形成された複数個の縦方向支持ロッド１５２と、前記縦方向支持ロッド１５２の横方向に形成された複数個の横方向支持ロッド１５４とからなり、且つ、前記縦方向支持ロッドの両側終端にはトップブラケット１５６が備えられる。前記トップブラケット１５６には前記ボス１１８に相応する孔が施され、ボルト１５８が前記孔とボス１１８とを貫通して、螺合されることになる。前記複数個の縦方向支持ロッド１５２は物体の荷重を分散させる機能を奏する。
前記保護ロッド或いは支持ロッドは、鋼鉄などのような金属材からなることが好ましいが、装備の軽量化を図るためにアルミニウム含有の高剛性合金からなすことも可能である。
本発明の他の実施例によるキャブに直接装着される運転者保護構造物２００は、フロントガイド２３０と、トップガイド２５０とを分離して設置し、前記フロントガイド２３０はキャブ１１０と一体に組み合わされ、上部フレーム１２０に対してキャブ１１０と共に弾性支持され、前記トップガイド２５０は前方支持フレーム２６０と後方支持フレーム２７０とを介して上部フレーム１２０上に組み合わされるという特徴を持っている。
前記フロントガイド２３０は、前述した一実施例と同様に、上部アングル材２３２と、下部アングル材２３４、そして上部アングル材２３２と下部アングル材２３４とを上下に連結する複数個の縦方向保護ロッド２３６と、前記縦方向保護ロッド２３６間を左右に連結する横方向保護ロッド２３８とからなる。
前記トップガイド２５０は、前方フレーム１２２の両側に夫々取り付けられた下部ブラケット１３２上に上下に垂直に設けられる前方支持フレーム２６０と、後方フレーム１２４の両側に夫々取り付けられた下部ブラケット１２６上に上下に垂直に設けられる後方支持フレーム２７０との間に、前後に長く縦方向支持ロッド２５２が複数個設けられることによって、落下される物体の荷重を分散させる。
前述したように、本発明は、キャブが振動吸収装置により上部フレームに取り付けられるため、上部フレームに対して相対振動するキャブに、前方より浸透する物体から運転者を保護するためのフロントガイドを直接設けることによって、キャブとフロントガイドとが一体に振動されることを技術的思想としていることが分かる。かかる本発明の基本的な技術的思想の範疇内にて、当業界における通常の知識を有する者がさまざま変形して実施することができる。
従来技術による運転者保護構造物が装着される上部フレームの斜視図である。 従来技術による運転者保護構造物が装着された状態の上部フレームの斜視図である。 図２の側断面図である。 本発明によるキャブに装着される運転者保護構造物の構成を示す分解斜視図である。 本発明によるキャブに装着されたフロントガイドの構成を示す斜視図である。 本発明によるキャブに装着されたトップガイドの構成を示す斜視図である。 本発明の他の実施例によるキャブに装着されたフロントガイドの構成及び上部フレームに装着されたトップガイドの構成を示した斜視図である。
符号の説明
１１０ キャブ
１１２ 取付孔
１１４ 前方ブラケット
１１６ 天井ブラケット
１１８ ボス
１３０ フロントガイド
１３２ 上部アングル材
１３４ 下部アングル材
１３６ 縦方向保護ロッド
１３８ 横方向保護ロッド
１５０ トップガイド
１５２ 縦方向支持ロッド
１５４ 横方向支持ロッド
１５６ トップブラケット
１５０ ボルト

Claims (1)

  1. 下部走行体に装着される上部フレーム上に搭載され、底板が振動吸収装置により前記上部フレームに連結されるキャブを、前方の物体および上方から落下する物体から保護する建設機械用運転室保護構造であって、
    前記キャブの前面上側に設けられる上部アングル材と、前記キャブの前面下側に設けられる下部アングル材と、前記上部アングル材と下部アングル材とを上下に連結する複数個の縦方向保護ロッドと、前記縦方向保護ロッド間を連結する横方向保護ロッドとを備え、前記上部アングル材が前記キャブの前面上端の両側に該キャブの前方に突き出されて設けられた前方ブラケットにボルト締結されると共に、前記下部アングル材が前記キャブの前面に直接ボルト締結され、前方の物体から前記キャブを保護するフロントガイド及び、
    前記キャブの天井の前後に長く設けられた複数個の縦方向支持ロッドと、前記縦方向支持ロッドに対して横方向に設けられた複数個の横方向支持ロッドとを備え、上方より落下する物体から前記キャブを保護するトップガイドを包含して構成され、
    前記キャブの上部には所定長さの天井ブラケットが両側に夫々備えられ、且つ、前記天井ブラケットには内部に螺子山を有するボスが上方へ突き出されて設けられ、前記トップガイドの縦方向支持ロッドの両側終端には前記ボスに対応する孔を有するトップブラケットが設けられていると共に、ボルトを前記孔に貫通させて前記ボスの螺子山に螺合し、前記トップガイドをキャブの天井に取り付けることを特徴とする建設機械用運転室保護構造。
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