JP5332557B2 - 建設機械の乗降口開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は乗降時にコンソールボックスを後向きに回動させて乗降口の間口を広げる一方、作業時にはゲートレバーで乗降口を閉じるようにした建設機械の乗降口開閉装置に関するものである。

本発明の好適例であるキャビンタイプの油圧ショベルを例にとって背景技術を説明する。

このタイプの油圧ショベルは、クローラ式の下部走行体上に搭載された上部旋回体にキャビンが設けられ、このキャビン内に運転席が設けられるとともに、この運転席に対して乗り降りするための乗降口が左右片側（通常は左側、以下この場合で説明する）に設けられる。なお、左側とは、運転席に座ったオペレータから見た左側をさす（以下の左右及び前後の方向性について同じ）。

図６に示すように、キャビン１内において、運転席２の左右両側方にコンソールボックス３（片側のみ図示）が配置され、このコンソールボックス３に、作業用の操作レバー４が上向きに突出して設けられるとともに、内部にモニタやスイッチ類等の電装品その他（図示省略）が設置される。

このうち、乗降口５に臨む左側のコンソールボックス３は、とくに操作レバー４が乗降の邪魔になることから、キャビン１内のベース６にボックス軸７を中心として、二点鎖線で示す作業時の下げ位置と、実線で示すようにこの下げ位置よりも上昇かつ後退して乗降口５を広げる上げ位置との間で回動可能に支持され、乗降時に上げ位置にセットされる構成となっている。

また、運転席の左前方に、踏切の遮断機のように前後方向に回動して乗降口を開閉するゲートレバー８が設けられ、このゲートレバー８により作業中は乗降口５を閉じ、乗降時には開くように構成されている。

ここで、このゲートレバー８とコンソールボックス３とを連動機構によって連結し、ゲートレバー８が、コンソールボックス３の上げ／下げに連動して自動的に開閉するように構成したものが公知である（特許文献１参照）。
特開平１０−２８０４８４号公報

しかし、特許文献１を含めた公知技術では、図示のように乗降時にゲートレバー８が閉じ姿勢から起き上がって乗降口５を開く構成であるため、開き状態でゲートレバー８の上端部がコンソールボックス３（操作レバー４）よりも上方に突出して乗降の邪魔になる。

具体的には、左右両手で図示しないハンドレールを握ってオペレータが乗降する際に、突出したゲートレバー８の上端部に片腕が当たって邪魔になる。

この問題は、とくに乗降口５の間口を大きくとりたい（前方居住性及び乗降容易性を高めたい）という要請に応じてゲートレバー８を長くした場合に顕著となる。かといってゲートレバー８を短くすると、乗降口５を閉じる遮断機能が低下する。

そこで本発明は、ゲートレバーが、その長さにかかわらず開き状態でコンソールボックス上方に突出せず、乗降口の拡大と遮断機能の確保を両立させることができる建設機械の乗降口開閉装置を提供するものである。

請求項１の発明は、運転席の側方においてボックス軸を中心として作業時の下げ位置とこの下げ位置よりも後退して乗降口を広げる上げ位置との間で回動し得る状態でベースに取付けられたコンソールボックスと、一端部がゲートレバー軸によって上記コンソールボックスに取付けられこのゲートレバー軸を中心に回動して上記乗降口を開閉するゲートレバーと、このゲートレバーを上記コンソールボックスに連動して開閉動作させる連動機構とを具備し、上記連動機構により、上記コンソールボックスが上記上げ位置に回動しながら上記ゲートレバーが垂下して乗降口を開き、上記コンソールボックスが下げ位置に回動しながら上記ゲートレバーがほぼ水平姿勢まで回動して乗降口を閉じるように構成され、かつ、上記ゲートレバーは、上記コンソールボックスが上記上げ位置にセットされた状態で下端がコンソールボックスの下面よりも下方に突出する状態で垂下する長さに設定されたものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成において、上記ゲートレバーは、上記コンソールボックスが上げ位置にセットされた状態でコンソールボックスの前端よりも後方で垂下するように構成されたものである。

請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、上記コンソールボックスを上げ、下げ両位置間で回動させる開閉レバーが、コンソールボックスに開閉レバー軸を中心として回動可能に取付けられ、カム溝を備えたカム板が、上記開閉レバーと一体回動する状態で同レバーに取付けられる一方、上記カム溝内で転動するカムローラがベースに回転自在に取付けられることによって上記連動機構が構成され、上記カムローラと上記カム溝のガイド作用により、上記開閉レバーの回動力がコンソールボックスに上記上げ、下げ両位置間での回動力として加えられるように構成されたのである。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの構成において、コンソールボックスを上げ位置に向けて付勢しかつ上げ位置に保持するガススプリング等の付勢部材がコンソールボックスとベースとの間に設けられるとともに、この付勢部材の付勢力に抗してコンソールボックスを下げ位置に保持する下げ位置保持手段が設けられたものである。

請求項５の発明は、請求項４の構成において、上記下げ位置保持手段として、請求項３記載のカム溝に、上記コンソールボックスが下げ位置にセットされた状態で上記カムローラが嵌まり込んでコンソールボックスの上げ位置側への回動を阻止するストッパ部が設けられたものである。

本発明によると、コンソールボックスを上げ位置にセットした状態で、ゲートレバーが、コンソールボックスに対する取付点（ゲートレバー軸）を支点に垂下して乗降口を開く構成であるため、ゲートレバーが、その長さにかかわらず（前方居住空間の拡大と乗降容易性を目的として乗降口の間口を広げ、それに応じてゲートレバーを長くしても）コンソールボックスよりも上方に突出するおそれがない。しかも、ゲートレバーがコンソールボックスと連動して、コンソールボックスの回動と同時に開閉するため、ゲートレバーを、コンソールボックスの上げ状態でレバー下端がコンソールボックス下面よりも下方に突出する状態で垂下する長さに設定しても、コンソールボックスの下げ状態で同レバーが床面と接触するおそれがない。

いいかえると、ゲートレバーが乗降の邪魔にならないという意味の乗降容易性を確保しながら、ゲートレバーの長さを、乗降口を遮断するのに必要かつ十分な長さに設定することができる。

すなわち、乗降口の拡大と遮断機能の確保を両立させることができる。

この場合、請求項２の発明によると、ゲートレバーが開き状態でコンソールボックス上
方だけでなく前方にも突出しないため、乗降が一層容易となる。

請求項３の発明によると、コンソールボックスに取付けた開閉レバーの回動操作によってコンソールボックスが上げ、下げ両位置間で回動する。このため、開閉レバーを、オペレータが操作し易くて、しかも作業時の邪魔にならない位置に設けることにより、作業時の操作性とコンソールボックス上げ、下げの操作性とを両立させることができる。

請求項４，５の発明によると、ガススプリング等の付勢部材によりコンソールボックスの上げ操作をアシストしてオペレータの操作負担を軽減でき、しかもコンソールボックスを上げ、下げ両位置で確実に保持することができる。

この場合、請求項５の発明によると、開閉レバーの回動操作力をコンソールボックスに両位置間での回動力として加えるためのカム溝の一部（ストッパ部）が下げ位置保持手段となるため、この下げ位置保持手段を別途設ける場合と比べて構造を簡素化することができる。

本発明の実施形態を図１〜図５によって説明する。

図１に示すように、キャビン１１内において、運転席１２の左右両側方にコンソールボックス１３（片側のみ図示する）が設けられ、このコンソールボックス１３に、作業用の操作レバー１４が上向きに突出して設けられるとともに、内部にモニタやスイッチ類等の電装品（図示省略）が設置される。

このうち、乗降口１５に臨む左側のコンソールボックス１３は、キャビンフロア上に固定されたベース１６に、ボックス軸１７を中心として、二点鎖線で示す作業時の下げ位置と、実線で示すようにこの下げ位置よりも上昇かつ後退して乗降口１５を広げる上げ位置との間で回動可能に支持され、乗降時に上げ位置にセットされる。

また、運転席１２の左前方に、乗降口１５を遮断機式に開閉するゲートレバー１８が設けられている。

このゲートレバー１８は、一端部がコンソールボックス１３の側面上部にゲートレバー軸１９によって取付けられ、このゲートレバー軸１９を中心に回動して乗降口１５を開閉する。

コンソールボックス１３及びゲートレバー１８を回動操作する共通の操作手段として、開閉レバー２０が設けられている。

この開閉レバー２０の取付構造、同レバー２０の操作によってコンソールボックス１３とゲートレバー１８を自動的にかつ連動して回動させる連動機構等の構成を図２以降によって説明する。

開閉レバー２０の基端部（下端部）に左右方向に延びる筒状のボス２１が固着され、このボス２１がコンソールボックス１３の左側面に開閉レバー軸２２まわりに回転可能に取付けられている。これにより、開閉レバー２０が開閉レバー軸２２を中心として前後方向に回動可能となっている。

ボス２１には、カム板２３とリンク２４とがボス２１と一体回動可能に取付けられている。

カム板２３はカム溝２５を有し、ベース１６に左右方向の水平軸まわりに回転自在に取付けられたカムローラ２６がこのカム溝２５に転動自在に係合している。

カム溝２５は、ボックス軸１７の軸心を中心とする円弧状の湾曲部２５ａ（図４のみに符号を付している）と、この湾曲部２５ａの一端から前方（コンソールボックス１３が図２の下げ位置にセットされた状態での前方）に直線状に延びるストッパ部２５ｂとから成り、カム溝全体として、コンソールボックス下げ位置で縦長姿勢、同上げ位置で横長姿勢となる。

カムローラ２６は、カム板２３（開閉レバー２０）の回動に伴ってカム溝２５内を相対移動し、このカムローラ２６とカム溝２５のカム（ガイド）作用により、開閉レバー２０の回動操作力がコンソールボックス１３に上げ、下げ両位置間での回動力として加えられる。

一方、リンク２４には連結部材としての連結バー２７の一端部がピン連結され、この連結バー２７の他端部が、ゲートレバー１８と一体に回動する連結体２８にピン連結されている。

こうして、開閉レバー２０、リンク２４、カム溝２５、カムローラ２６、連結バー２７、連結体２８によって連動機構が構成され、開閉レバー２０の回動操作に伴うリンク２４の回動力が連結バー２７及び連結体２８を介してゲートレバー１８に開閉動作力として伝えられるように構成されている。

なお、コンソールボックス１３は、実際には強度部材であるボックス枠と合成樹脂カバーとによって構成され、ゲートレバー１８及び開閉レバー２０はボックス枠に取付けられるが、ここでは図の複雑化を避けるためにこれらの詳しいボックス構造の図示を省略する。

上記コンソールボックス１３とゲートレバー１８の連動作用を含めたこの装置の作用を詳述する。

作業時は、図１の二点鎖線、図２及び図４の二点鎖線で示すようにコンソールボックス１３が下げ位置にセットされる。このとき、ゲートレバー１８は左前方に延びるほぼ水平姿勢となって乗降口１５を閉じた状態（閉じ位置）となる。

ゲートレバー１８の長さは、この閉じ位置で図１の乗降口１５を必要かつ十分に閉じる寸法に設定される。

また、この状態でカム溝２５は横長姿勢となり、カムローラ２６はこのカム溝２５のストッパ２５ｂに位置している。

乗降時には、この状態から開閉レバー２０を後方に引く。こうすると、前記したカム作用によってコンソールボックス１３が図１の実線、図３及び図４の実線で示すようにボックス軸１７を中心として後方に回動して上げ位置にセットされる。

このとき、開閉レバー２０の回動に伴うリンク２４の回動運動によって連結バー２７が押し上げられことによってゲートレバー１８がゲートレバー軸１９を中心に下向きに回動し、コンソールボックス１３が上げ位置にセットされた状態で、図示のようにゲートレバー軸１９を支点として垂直に近い姿勢で垂下する。これにより乗降口１５が開かれる。ここで、ゲートレバー１８は、図３に示すようにコンソールボックス１３よりも下方に突出する長さに設定されている。

なお、この状態から開閉レバー２０を前方に押すと、上記と逆の動きによってコンソールボックス１３が下げ位置に、ゲートレバー１８が閉じ位置にそれぞれセットされる。

このように、コンソールボックス１３を上げ位置にセットした状態で、ゲートレバー１８が、コンソールボックス１３に対する取付点（ゲートレバー軸１９）を支点に垂下して乗降口１５を開く構成であるため、ゲートレバー１８が、その長さにかかわらずコンソールボックス１３よりも上方に突出するおそれがない。しかも、ゲートレバー１８がコンソールボックス１３と連動して、コンソールボックス１３の回動と同時に開閉するため、ゲートレバー１８を、コンソールボックス１３の上げ状態でコンソールボックス１３よりも下方に突出する長さに設定しても、コンソールボックス１３の下げ状態で同レバー１８が床面と接触するおそれがない。

いいかえると、ゲートレバー１８が乗降の邪魔にならないという意味の乗降容易性を確保しながら、ゲートレバー１８の長さを、乗降口を遮断するのに必要かつ十分な長さに設定することができる。

すなわち、乗降口の拡大と遮断機能の確保を両立させることができる。

この場合、ゲートレバー１８の回動支点がコンソールボックス１３の左側面（同ボックス前端よりも後方）に設定されているため、ゲートレバー１８が開き状態でコンソールボックス１３の前端よりも後方位置で垂下する。

すなわち、ゲートレバー１８がコンソールボックス１３の上方だけでなく前方にも突出しない。このため、乗降が一層容易となる。

また、コンソールボックス１３に取付けた開閉レバー２０の回動操作によってコンソールボックス１３が上げ、下げ両位置間で回動する構成であるため、開閉レバー２０をオペレータが操作し易くてしかも作業時の邪魔にならない位置に設けることにより、作業時の操作性とコンソールボックス上げ、下げの操作性とを両立させることができる。

一方、コンソールボックス１３の左側面上部とベース１６との間に、コンソールボックス１３を上げ位置に向けて付勢する付勢部材としてのガススプリング２９が設けられている。

このガススプリング２９により、コンソールボックス１３の上げ操作がアシストされてオペレータの操作負担が軽減されるとともに、コンソールボックス１３が上げ位置に保持される。

また、コンソールボックス下げ状態では、カムローラ２６が横長姿勢のカム溝２５のストッパ部２５ｂに位置することにより、コンソールボックス１３がガススプリング２９の付勢力に抗して下げ位置に保持される。

こうして、コンソールボックス１３を少ない操作力で上げ位置に簡単にセットでき、しかも上げ、下げ両位置に確実に保持することができる。

他の構成として、図２，３に示すようにコンソールボックス１３にリミットスイッチ３０が設けられ、コンソールボックス１３が上げ位置にセットされたときに、このリミットスイッチ３０がカム板２３に接触して作動することにより、油圧系が動作不能にロック（所謂油圧ロック）されるように構成されている。

また、コンソールボックス１３に下げストッパ３１が設けられ、コンソールボックス１３が下げ位置にセットされたときにこの下げストッパ３１が運転席フロアに当接してストッパ機能を果たす。

他の実施形態
（１）上記実施形態では、コンソールボックス１３を上げ下げ操作するための開閉レバー２０にリンク２４、連結バー２７を介してゲートレバー１８を連結することによってコンソールボックス１３とゲートレバー１８を連動させる構成をとったが、連動機構を開閉レバー２０とは無関係に設けてもよい。

この場合、開閉レバー２０をコンソールボックス１３の一部としてコンソールボックス１３に回動不能に固定し、レバー回動力をコンソールボックス１３に直接上げ、下げ回動力として加える構成をとってもよい。

（２）連動機構の具体的構成は上記実施形態に限定されず、たとえばコンソールボックス１３の回動運動を、複数のリンクを組み合わせたリンク機構によりゲートレバー１８に開閉動作力に変換して伝える構成をとってもよい。

（３）ゲートレバー１８は、上記実施形態のように開き位置でコンソールボックス１３の前端よりも後方位置で垂下する構成とするのが望ましいが、一部または全部がコンソールボックス１３の前端よりも若干突出する状態で垂下する構成をとってもよい。

本発明の実施形態にかかる乗降口開閉装置を備えたキャビンの側面図である。 同装置の拡大側面図である。 コンソールボックスを上げ、ゲートレバーを開いた状態の図２相当図である。 図３の一部拡大図である。 図２のＶ−Ｖ線拡大断面図である。 従来の乗降口開閉装置を備えたキャビンの側面図である。

１１ キャビン
１２ 運転席
１３ コンソールボックス
１５ 乗降口
１６ ベース
１７ ボックス軸
１８ ゲートレバー
１９ ゲートレバー軸
２０ 開閉レバー
２２ 開閉レバー軸
２３ カム板
２４ リンク
２５ カム溝
２５ａ カム溝の湾曲部
２５ｂ 同ストッパ部
２６ カムローラ
２７ 連結バー
２８ 連結体
２９ 付勢体としてのガススプリング

Claims (5)

1. 運転席の側方においてボックス軸を中心として作業時の下げ位置とこの下げ位置よりも後退して乗降口を広げる上げ位置との間で回動し得る状態でベースに取付けられたコンソールボックスと、一端部がゲートレバー軸によって上記コンソールボックスに取付けられこのゲートレバー軸を中心に回動して上記乗降口を開閉するゲートレバーと、このゲートレバーを上記コンソールボックスに連動して開閉動作させる連動機構とを具備し、上記連動機構により、上記コンソールボックスが上記上げ位置に回動しながら上記ゲートレバーが垂下して乗降口を開き、上記コンソールボックスが下げ位置に回動しながら上記ゲートレバーがほぼ水平姿勢まで回動して乗降口を閉じるように構成され、かつ、上記ゲートレバーは、上記コンソールボックスが上記上げ位置にセットされた状態で下端がコンソールボックスの下面よりも下方に突出する状態で垂下する長さに設定されたことを特徴とする建設機械の乗降口開閉装置。
2. 上記ゲートレバーは、上記コンソールボックスが上げ位置にセットされた状態でコンソールボックスの前端よりも後方で垂下するように構成されたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の乗降口開閉装置。
3. 上記コンソールボックスを上げ、下げ両位置間で回動させる開閉レバーが、コンソールボックスに開閉レバー軸を中心として回動可能に取付けられ、カム溝を備えたカム板が、上記開閉レバーと一体回動する状態で同レバーに取付けられる一方、上記カム溝内で転動するカムローラがベースに回転自在に取付けられることによって上記連動機構が構成され、上記カムローラと上記カム溝のガイド作用により、上記開閉レバーの回動力がコンソールボックスに上記上げ、下げ両位置間での回動力として加えられるように構成されたことを特徴とする請求項１または２記載の建設機械の乗降口開閉装置。
4. コンソールボックスを上げ位置に向けて付勢しかつ上げ位置に保持するガススプリング等の付勢部材がコンソールボックスとベースとの間に設けられるとともに、この付勢部材の付勢力に抗してコンソールボックスを下げ位置に保持する下げ位置保持手段が設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の建設機械の乗降口開閉装置。
5. 請求項４記載の建設機械の乗降口開閉装置において、上記下げ位置保持手段として、請求項３記載のカム溝に、上記コンソールボックスが下げ位置にセットされた状態で上記カムローラが嵌まり込んでコンソールボックスの上げ位置側への回動を阻止するストッパ部が設けられたことを特徴とする建設機械の乗降口開閉装置。

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