JP4995662B2 - 建機キャブ構造 - Google Patents
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Description
本発明は、パワーショベル等の建機の建機キャブ構造に関する。
図６、図７及び図８に示すように、建機キャブ３０の構造には、左右のフロントピラー３１，３２とルーフレール３３、３４を異形鋼管で一体に形成するものがある。
異形鋼管は、鋼管を引き抜き加工して断面異形状に形成されるものであり、側方に延出するフランジ３５を有する。このフランジ３５は、フロントピラー３１、３２の位置では閉時のフロントウィンドウ３６をシールするウエザーストリップ取付用フランジとして機能し、ルーフレール３３、３４の位置ではルーフパネル３７を取り付けるための取付フランジとして機能する。
また、ルーフパネル３７の下方のルーフレール３３、３４間には、ルーフレール３３、３４に作用する左右方向の力を受けるためのルーフレインフォースメント３８が１つないし複数掛け渡して設けられ、これらルーフレインフォースメント３８の下方のルーフレール３３、３４間には、天井を形成するルーフパット３９が設けられるようになっている。
ところで、異形鋼管を用いてフロントピラー３１、３２及びルーフレール３３、３４を構成する建機キャブ構造の場合、フロントピラー３１、３２とルーフレール３３、３４は同一断面となり、フランジ３５の形状がフロントウィンドウ３６に合わせるように決定されるため、キャブ転倒時の横荷重を受けるルーフレインフォースメント３８がレイアウトし難い形状になるという課題があった。
このため、建機キャブ３０が転倒した際には、ルーフレインフォースメント３８が十分に機能しない可能性があった。この場合、ルーフ４０に作用する横荷重４１を前後のヘッダ４２、４３のみで支えることとなり、リヤヘッダ４３より断面の小さなフロントヘッダ４２が座屈し、建機キャブ３０が著しく変形する可能性がある。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、建機が転倒したときであっても建機キャブの変形を抑えることができる建機キャブ構造を提供することにある。
上記課題を解決するために本発明は、鋼管を加工してフロントピラーとルーフレールとなる断面異形状に、かつ、側方に折り重なるようフランジを形成して異形鋼管を一対形成し、その異形鋼管で左右のフロントピラーとルーフレールを形成すべく、異形鋼管を上記フランジが互いに中央に位置するように折り曲げて一対の異形鋼管でそれぞれ左右のフロントピラーとルーフレールを形成し、上記フロントピラーのフランジにフロントウィンドウ用ウエザーストリップを取り付け、上記ルーフレール間に左右方向に延びるルーフレインフォースメントを複数掛け渡して設けると共にルーフレインフォースメントの上方のフランジ間にルーフパネルを設け、上記ルーフレインフォースメントの下方のルーフレール間にルーフパットを設けて天井を形成する建機キャブ構造において、上記左右のルーフレール間で対向するフランジを、それぞれ斜め上方に屈曲させてその左右のルーフレールの内側から斜め上方に屈曲させたフランジの内側上部にかけた高さを有するルーフレインフォースメントを取り付けると共にそのルーフレインフォースメントを覆うべく、斜め上方に屈曲させたフランジ間にルーフパネルを取り付けたものである。
上記ルーフレインフォースメントは、断面Ｕ字状の本体部と、該本体部のそれぞれの上端から水平方向外方に延びて形成され上記ルーフパネルに溶接される取付部とを備え、ルーフパネルに溶接されることで閉断面となるとよい。
上記ルーフレールの前部はそれぞれ上記フロントピラーと同一断面に形成され、これらルーフレールの前部間のルーフパネルにはルーフ窓が形成されるとよい。
上記ルーフレインフォースメントの下面には、上記ルーフ窓を覆うためのサンシェードがサンシェードレールを介してスライド自在に設けられるとよい。
上記サンシェードレールは上記サンシェードの側端をスライド自在に挿入させるガイド溝を有し、上記ルーフパットは上記サンシェードレールの下面に取り付けられるとよい。
本発明によれば、ルーフの強度を高めることができ、建機が転倒したときであってもキャブの変形を抑えることができる。
本発明の好適実施の形態を添付図面を用いて説明する。図１は建機キャブの上部を示し、図２は図１のＡ−Ａ線矢印断面を示し、図３は図１のＢ−Ｂ線矢印断面を示し、図４は図３の右端部の詳細を示すものである。
図１に示すように、建機キャブ１は、パワーショベル等の建機のオペレータ室を形成するものであり、箱状に形成されている。また、建機キャブ１は、骨組２にガラスや鋼板を取り付けてなるフレーム構造となっている。
建機キャブ１の骨組２は、前後左右に延びる矩形枠状に形成された台座フレーム（図示せず）と、この台座フレームの前部の左右に起立して設けられた一対のフロントピラー４、５と、フロントピラー４、５の上端から後方に延長して形成されたルーフレール６、７と、上記台座フレームの後部の左右に起立して設けられ上端をルーフレール６、７の後端部に接続される左右一対のリアピラー８と、一対のフロントピラー４、５の上端間に掛け渡して設けられたフロントヘッダ９と、一対のリアピラー８の上端間に掛け渡して設けられたリアヘッダ１０とを備えて構成されている。
図１及び図２に示すように、左右一対のフロントピラー４、５は、それぞれフロントウィンドウ１１用のウエザーストリップ２８を取り付けるためのフランジ１２を有する異形鋼管にて形成されている。フランジ１２は、異形鋼管の一側を板状に引き抜いて形成されており、異形鋼管の径方向外方に延びると共に軸方向に沿って形成されている。右側のフロントピラー５と左側のフロントピラー４とは、互いにフランジ１２の先端を対向させるように左右対称に形成されており、それぞれのフランジ１２にフロントウィンドウ１１用のウエザーストリップ２８を取り付けるようになっている。
ルーフレール６、７は、フロントピラー４、５を構成するそれぞれの異形鋼管をフロントピラー４、５の上端から後方に延長して形成されており、フロントピラー４、５と一体に形成されている。左右のルーフレール６、７の前部はそれぞれフロントピラー４、５と同一断面に形成されており、それぞれのルーフレール６、７の前部のフランジ１２は、先端を相対向させるように略水平に延びて形成されている。図３及び図４に示すように、ルーフレール６、７の後部のフランジ１２は、先端が斜め上方に向くように屈曲して形成されている。また、これらルーフレール６、７のフランジ１２間には、建機キャブ１の屋根を構成するルーフパネル１３が設けられている。ルーフパネル１３は、プレス加工により所定の形状に形成された鋼板からなり、左右両側をそれぞれフランジ１２に溶接されている。ルーフパネル１３は、後部を隆起させるように屈曲して形成されており、ルーフパネル１３の左右両側がフランジ１２の端部に重なるようになっている。フランジ１２とルーフパネル１３の溶接部１４の上面には、溶接部１４を水密に覆うシーラー１５が設けられている。
図１及び図３に示すように、ルーフパネル１３の前部には、ルーフ窓１６が形成されており、ルーフパネル１３後部の下方のルーフレール６、７間には、左右方向に延びるルーフレインフォースメント１７が１つないし複数掛け渡して設けられている。図５に示すように、ルーフレインフォースメント１７は、断面Ｕ字状に形成された本体部１８と、本体部１８のそれぞれの上端から水平方向外方に延びて形成されルーフパネル１３に溶接される取付部１９とからなる。本体部１８は、左右方向の両端をそれぞれルーフレール６、７に当接されており、ルーフレール６、７に作用する転倒時の横荷重（左右方向の外力）２７を受けるようになっている。取付部１９は、ルーフパネル１３の下面に溶接されることでルーフレインフォースメント１７をルーフパネル１３と一体の閉断面とし、横荷重２７に対するルーフレインフォースメント１７の強度を向上するようになっている。
図４に示すように、、ルーフレインフォースメント１７は左右両端をフランジ１２の傾斜に合わせるように傾斜されており、中央部２０の断面積が両端部２１の断面積、すなわち、従来のルーフレインフォースメントの断面積より大きく形成されている。また、ルーフレインフォースメント１７の両端部２１の高さは従来のルーフレインフォースメントと略同じ高さに形成されており、建機キャブ１内の居住空間を低くしないようになっている。
ルーフレインフォースメント１７の下面には、ルーフ窓１６を覆うためのサンシェード２２がサンシェードレール２３を介してスライド自在に設けられている。サンシェード２２は、ルーフ窓１６より若干大きな寸法に形成された板材からなる。サンシェードレール２３は、サンシェード２２の両側を前後スライド自在に支持するものであり、ルーフレインフォースメント１７の下面に左右に離間して一対取り付けられている。サンシェードレール２３は、それぞれ前後方向に延びて形成されており、それぞれサンシェード２２の側端をスライド自在に挿入させるガイド溝２４を有する。
また、それぞれのサンシェードレール２３の下面には、オペレータ室の天井を構成するルーフパット２５が取り付けられている。
次に本実施の形態の作用を述べる。
建機キャブ１を有する建機（図示せず）が転倒して建機キャブ１のルーフレール６、７に横荷重２７が作用した場合、この外力はフロントヘッダ９及びリアヘッダ１０に伝わると共に、ルーフレインフォースメント１７に伝わる。このとき、ルーフレインフォースメント１７は、従来よりも大きな閉断面に形成されて強度を大きくされているため、ほとんど変形せずに外力を受けることができ、フロントヘッダ９及びリアヘッダ１０に作用する力を軽減でき、フロントヘッダ９及びリアヘッダ１０の変形を抑えることができる。
また、ルーフパネル１３の高さを高くしてルーフレインフォースメント１７の断面積を大きくするものであるため、建機キャブ１の天井位置（ルーフパット２５の位置）が低くなるのを防ぐことができ、居住性が損なわれるのを防ぐことができる。
このように、ルーフレール６、７のフランジ１２をそれぞれ斜め上方に屈曲させてルーフパネル１３の取り付け位置を高くし、ルーフパネル１３とルーフパット２５との間に配置されるルーフレインフォースメント１７の断面積を大きくするものとしたため、ルーフレール６、７を構成する異形鋼管のフランジ１２を屈曲させるだけの簡単な追加工で容易にルーフレインフォースメント１７の設置スペースを大きくすることができ、キャブ転倒時の横荷重２７を受けるルーフレインフォースメント１７を容易にレイアウトすることができる。そして、横荷重２７に対するルーフ２６の強度を容易に高めることができ、建機キャブ１の安全性を高めることができる。
また、ルーフレインフォースメント１７は、断面Ｕ字状の本体部１８と、本体部１８のそれぞれの上端から水平方向外方に延びて形成されルーフパネル１３に溶接される取付部１９とを備え、ルーフパネル１３に溶接されることで閉断面となる構造としたため、ルーフパネル１３を強度材の一部として利用することができ、ルーフ２６の強度を効率よく高めることができる。
ルーフレール６、７の前部はそれぞれフロントピラー４、５と同一断面に形成され、これらルーフレール６、７の前部間のルーフパネル１３にはルーフ窓１６が形成されるものとしたため、ルーフ２６後部で横荷重２７を受けられるようにしつつ、広い視野を確保することができる。
ルーフレインフォースメント１７の下面には、ルーフ窓１６を覆うためのサンシェード２２がサンシェードレール２３を介してスライド自在に設けられるものとしたため、ルーフ窓１６を簡単な構造で開閉できる。
サンシェードレール２３はサンシェード２２の側端をスライド自在に挿入させるガイド溝２４を有し、ルーフパット２５はサンシェードレール２３の下面に取り付けられるものとしたため、サンシェード２２と天井を簡易な構造にできる。
なお、ルーフレインフォースメント１７はルーフ２６後部に設けるものとしたが、これに限るものではない。ルーフ２６前部にルーフ窓１６を設けない場合、ルーフ２６全体に設けてもよい。
１ 建機キャブ
４ フロントピラー
５ フロントピラー
６ ルーフレール
７ ルーフレール
１１ フロントウィンドウ
１２ フランジ
１３ ルーフパネル
１６ ルーフ窓
１７ ルーフレインフォースメント
１８ 本体部
１９ 取付部
２２ サンシェード
２３ サンシェードレール
２４ ガイド溝
２５ ルーフパット
２８ フロントウィンドウ用ウエザーストリップ
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２８ フロントウィンドウ用ウエザーストリップ
Claims (5)
- 鋼管を加工してフロントピラーとルーフレールとなる断面異形状に、かつ、側方に折り重なるようフランジを形成して異形鋼管を一対形成し、その異形鋼管で左右のフロントピラーとルーフレールを形成すべく、異形鋼管を上記フランジが互いに中央に位置するように折り曲げて一対の異形鋼管でそれぞれ左右のフロントピラーとルーフレールを形成し、上記フロントピラーのフランジにフロントウィンドウ用ウエザーストリップを取り付け、上記ルーフレール間に左右方向に延びるルーフレインフォースメントを複数掛け渡して設けると共にルーフレインフォースメントの上方のフランジ間にルーフパネルを設け、上記ルーフレインフォースメントの下方のルーフレール間にルーフパットを設けて天井を形成する建機キャブ構造において、上記左右のルーフレール間で対向するフランジを、それぞれ斜め上方に屈曲させてその左右のルーフレールの内側から斜め上方に屈曲させたフランジの内側上部にかけた高さを有するルーフレインフォースメントを取り付けると共にそのルーフレインフォースメントを覆うべく、斜め上方に屈曲させたフランジ間にルーフパネルを取り付けたことを特徴とする建機キャブ構造。
- 上記ルーフレインフォースメントは、断面Ｕ字状の本体部と、該本体部のそれぞれの上端から水平方向外方に延びて形成され上記ルーフパネルに溶接される取付部とを備え、ルーフパネルに溶接されることで閉断面となる請求項１記載の建機キャブ構造。
- 上記ルーフレールの前部はそれぞれ上記フロントピラーと同一断面に形成され、これらルーフレールの前部間のルーフパネルにはルーフ窓が形成される請求項１又は２記載の建機キャブ構造。
- 上記ルーフレインフォースメントの下面には、上記ルーフ窓を覆うためのサンシェードがサンシェードレールを介してスライド自在に設けられる請求項３記載の建機キャブ構造。
- 上記サンシェードレールは上記サンシェードの側端をスライド自在に挿入させるガイド溝を有し、上記ルーフパットは上記サンシェードレールの下面に取り付けられる請求項４記載の建機キャブ構造。
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