JP5582167B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、建設機械に関するものである。

従来より、下部走行体と、下部走行体上に搭載された上部旋回体と、上部旋回体上に搭載されたキャブとを備えた建設機械が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、キャブの周辺に配設されているブーム角検出装置等の機器との干渉を回避するために、キャブの側面部の一部を内側へ向けて凹ませた凹面部を形成した構成が開示されている。

このように、キャブと機器との干渉を回避するために、キャブ全体を持ち上げてその高さ位置を変更するのではなく、キャブの側面部の一部を凹ませた構成とすることで、建設機械の全高を低く抑えて建設機械を輸送する際の高さ規制をクリアできるようにしている。

特開平８−２８４２０６号公報

しかしながら、特許文献１の建設機械では、キャブの側面部の一部を内側へ向けて凹ませた凹面部を形成しているから、キャブの支柱や側面板をフロアプレートに締結固定するためのフロア締結面であるサイドシルも同様に、内側へシフトした位置に配設されてしまう。そのため、左右のサイドシルの間隔が狭くなってしまい、これに伴い、キャブ内の作業スペースが狭くなって作業性が悪くなるという問題があった。ここで、作業スペースを十分に確保するために、キャブ内のコントロールボックス等の機器を小さく設計することも考えられるが、機器の共通化ができなくなる等の問題があり、好ましくない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、上部旋回体に搭載された機器とキャブとの干渉を回避しつつ、キャブ内の空間を広く確保できるようにすることにある。

本発明は、下部走行体と、該下部走行体上に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体のアッパーフレーム上に支持されたキャブと、該アッパーフレームに搭載された機器とを備えた建設機械を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、前記キャブは、床面をなすフロアプレートと、該フロアプレートの周縁に沿って延びて該フロアプレート上に固定される下縁枠と、該下縁枠の四隅からそれぞれ立設した支柱枠とを備え、
前記フロアプレートの周縁には、その一部が上方に膨出したフロア側膨出部が設けられ、
前記下縁枠には、前記フロア側膨出部に対応してその一部が上方に膨出した枠側膨出部が設けられ、
前記機器は、その一部が平面視で前記フロア側膨出部の上面に重なり合う一方、その上端部が側面視で該フロア側膨出部の側面に重なり合うように該フロア側膨出部の下方に配設されていることを特徴とするものである。

第１の発明では、キャブのフロアプレートの周縁には、その一部が上方に膨出したフロア側膨出部が設けられる。下縁枠には、フロア側膨出部に対応してその一部が上方に膨出した枠側膨出部が設けられる。機器は、その一部が平面視でフロア側膨出部の上面に重なり合う一方、その上端部が側面視でフロア側膨出部の側面に重なり合うようにフロア側膨出部の下方に配設される。

このような構成とすれば、上部旋回体に搭載された機器とキャブのフロアプレートとの干渉をフロア側膨出部によって回避するとともに、車両幅方向の両側にそれぞれ配設されている下縁枠の間隔を従来と同程度に維持することができる。これにより、広く確保された空間内で下縁枠の取り付け作業を行うことができるので、作業性が向上する。また、キャブ内の空間を広く確保するために、コントロールボックス等の機器を小さく設計する必要もないため、機器の共通化を図ることができる。

第２の発明は、第１の発明において、
前記フロア側膨出部の長手方向の少なくとも一端側には、下方に向かって斜め外方に傾斜して拡がるフロア側傾斜部が形成され、
前記枠側膨出部の長手方向の前記フロア側傾斜部が形成された側には、該フロア側傾斜部に対応した枠側傾斜部が形成されていることを特徴とするものである。

第２の発明では、フロア側膨出部の長手方向の少なくとも一端側には、フロア側傾斜部が形成される。フロア側傾斜部は、下方に向かって斜め外方に傾斜して拡がっている。枠側膨出部の長手方向のフロア側傾斜部が形成された側には、フロア側傾斜部に対応した枠側傾斜部が形成される。

このような構成とすれば、キャブの下縁枠をフロアプレートに組み付ける作業を行いやすくなる。具体的に、キャブの下縁枠は、クレーン等によって吊り下げられた状態で、フロアプレートに向かって徐々に降下させていくことにより、フロアプレート上に載置される。ここで、下縁枠の枠側傾斜部は、下方に向かって拡がるテーパー状に形成されているから、下縁枠の枠側傾斜部をフロアプレートのフロア側傾斜部に対してスムーズに嵌合させることができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記枠側膨出部よりも上方に配設され、少なくとも一端が前記キャブの支柱枠に連結されたキャブ補強梁と、
上端が前記キャブ補強梁に連結され、下端が前記枠側膨出部の上面に連結された連結梁とを備えたことを特徴とするものである。

第３の発明では、枠側膨出部よりも上方には、キャブ補強梁が配設される。キャブ補強梁の少なくとも一端は、キャブの支柱枠に連結される。キャブ補強梁には、連結梁の上端が連結される。枠側膨出部の上面には、連結梁の下端が連結される。

このような構成とすれば、枠側膨出部を連結梁で吊り下げた状態で保持することができるので、下縁枠の枠側膨出部が撓むのを防止することができる。

本発明によれば、上部旋回体に搭載された機器とキャブのフロアプレートとの干渉をフロア側膨出部によって回避するとともに、車両幅方向の両側にそれぞれ配設されている下縁枠の間隔を従来と同程度に維持することができる。これにより、広く確保された空間内で下縁枠の取り付け作業を行うことができるので、作業性が向上する。

本発明の実施形態に係る建設機械の構成を示す斜視図である。 アッパーフレームの構成を示す平面図である。 キャブの構成を示す斜視図である。 フロア側膨出部及び枠側膨出部周辺の構成を示す斜視図である。 下縁枠をフロアプレートに固定する前の状態を示す正面断面図である。 下縁枠をフロアプレートに固定した状態を示す正面断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。各図には、上下や前後左右の方向を矢印で示してある。特に言及しない限り、上下等の方向についてはこれら矢印で示す方向に従って説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る建設機械の構成を示す斜視図である。図１に示すように、建設機械１０は、クローラ式の下部走行体１１の上に、旋回可能な上部旋回体１２が搭載された油圧ショベルである。

上部旋回体１２には、アタッチメント１４、エンジンルーム１５、アッパーフレーム２０、及びキャブ３０等が設けられている。なお、本実施形態の建設機械１０は、後方小旋回型である。旋回半径が小さくなるように、上部旋回体１２は相対的に小さく構成されており、上部旋回体１２の後部の外郭線は、上方から見て円弧状に形成されている。

アタッチメント１４は、上部旋回体１２の前部に設置され、ブーム１４ａ、アーム１４ｂ、バケット１４ｃ等で構成されている。ブーム１４ａ等のそれぞれは、油圧制御された油圧シリンダ１４ｄの伸縮に連動して動作し、掘削等の作業を行う。これらブーム１４ａ等の操作は、キャブ３０において行われる。

エンジンルーム１５は、上部旋回体１２の後部に設けられている。エンジンルーム１５の内部には、図示は省略するが、エンジンや油圧機器等が密集した状態で収容されている。この建設機械１０では、エンジンルーム１５の後部は、カウンターウエイト１６によって覆われている。

キャブ３０は、矩形箱形の運転室であり、アタッチメント１４に隣接して上部旋回体１２の左前部に設置されている。キャブ３０の周囲は、パネル部材３２によって覆われており、パネル部材３２の左側面には、作業者がキャブ３０に出入りするためのドア３２ａが設けられている。

図２は、アッパーフレームの構成を示す平面図である。図２に示すように、アッパーフレーム２０は、底板２１や左右一対の縦板２２、サイドデッキ２４等で構成されている。

底板２１は、水平方向に拡がる肉厚な金属板であり、その中央部分が下部走行体１１に旋回自在に支持されている。底板２１の上には、一対の縦板２２が立設されている。

縦板２２は、肉厚な金属板で構成され、底板２１から立設させた状態で底板２１の上面に接合されている。左右一対の縦板２２は、左右方向に離間し且つ前後方向に延びるように配置されている。なお、左側の縦板２２は、後方に向かって延びる途中で左側に傾斜している。縦板２２の前部には、ブーム１４ａが回動自在に支持されている。

底板２１の旋回中心位置には、スイベルジョイント５０（機器）が設けられている。スイベルジョイント５０の近傍で且つ一対の縦板２２の間には、上部旋回体１２を旋回させる旋回モータ５１が配設されている。

スイベルジョイント５０は、下部走行体１１及び上部旋回体１２にそれぞれ設けられた油圧チューブ（図示省略）同士を接続するものであり、上部旋回体１２の旋回動作に連動して回動することで、油圧チューブがねじれないように保持している。スイベルジョイント５０は、その一部が平面視でキャブ３０のフロアプレート３１の右縁に重なり合っている。なお、スイベルジョイント５０とフロアプレート３１との干渉を回避させるための構成については後述する。

一対の縦板２２の間には、肉厚な金属板で構成された縦板連結板２３が配設されている。縦板連結板２３の左右両端部は、縦板２２の板面に接合されている。これにより、一対の縦板２２同士が縦板連結板２３によって連結されている。

キャブ３０の床面を構成しているフロアプレート３１の四隅には、防振機能を有するキャブマウント３６が配設されている。サイドデッキ２４は、キャブ３０の配置に対応して、底板２１の左前部から張り出すように取り付けられた枠形状の部材であり、詳しくは後述する。サイドデッキ２４には、キャブ３０の四隅の配置に対応して、マウント台座部２７が設けられている。マウント台座部２７の上面には、丸孔が開口している。この丸孔にキャブマウント３６が設置される。キャブ３０のフロアプレート３１は、キャブマウント３６を介してサイドデッキ２４に支持される。従って、建設機械１０の作動時に発生するアッパーフレーム２０の揺れは、キャブマウント３６で軽減され、キャブ３０が大きく揺れないように構成されている。

サイドデッキ２４は、底板２１の左端部側に配設されて前後方向に延びる左側部フレーム２４ａと、左側部フレーム２４ａの前端部に連結されて右方に延びる前部フレーム２４ｂと、前部フレーム２４ｂの右端部に連結されて後方に延びるとともにその後端部が底板２１に接合された右側部フレーム２４ｃとによって枠形状に形成されている。前部フレーム２４ｂの左右両端部には、マウント台座部２７が設けられており、このマウント台座部２７は、キャブ３０の前部側のキャブマウント３６を支持している。

キャブ３０の後部寄りの位置で且つ左側の縦板２２と左側部フレーム２４ａとの間には、横梁２５が配設されている。横梁２５は、底板２１から立設する板材で形成され且つ左側の縦板２２と左側部フレーム２４ａとを連結する連結部２６と、連結部２６の車両幅方向の両端部からそれぞれ車両後方に延びてキャブ３０の後部側のキャブマウント３６を支持するマウント台座部２７とを有する。マウント台座部２７は、連結部２６の左右両端部にそれぞれ接合されて連結部２６と一体形成されている。

横梁２５よりも車両前方には、下方が開口した断面凹状の補強梁２８が配設されている。補強梁２８の左右両端部は、縦板２２の板面と左側部フレーム２４ａの板面とにそれぞれ接合されている。これにより、左側の縦板２２と左側部フレーム２４ａとが補強梁２８によって連結されている。

図３は、キャブの構成を示す斜視図である。図３に示すように、キャブ３０の周囲を覆うパネル部材３２は、矩形箱形の枠体３３によって支持されている。枠体３３は、キャブ３０のフロアプレート３１の周縁に沿って延びてフロアプレート３１上に締結固定される下縁枠３４と、下縁枠３４の四隅から立設する支柱枠３５と、キャブ３０の天井部に沿って延びて支柱枠３５の上端部同士を連結する上縁枠（図示省略）とを有している。

図４にも示すように、フロアプレート３１の右縁部には、その一部が上方に膨出したフロア側膨出部３１ａが設けられている。フロア側膨出部３１ａの下方には、スイベルジョイント５０の一部が平面視でフロアプレート３１に重なり合うように配設されている（図６参照）。このように、フロアプレート３１にフロア側膨出部３１ａを設けることで、スイベルジョイント５０とフロアプレート３１との干渉を回避するようにしている。フロア側膨出部３１ａの長手方向の両端部には、下方に向かって斜め外方に傾斜して拡がるフロア側傾斜部３１ｂが形成されている。

右側の下縁枠３４には、フロア側膨出部３１ａに対応してその一部が上方に膨出した枠側膨出部３４ａが設けられている。枠側膨出部３４ａの長手方向の両端部には、フロア側傾斜部３１ｂに対応して、下方に向かって斜め外方に傾斜して拡がる枠側傾斜部３４ｂが形成されている。枠側膨出部３４ａ及び枠側傾斜部３４ｂの右側端縁には、上方に延びる立設部３４ｃが設けられている。立設部３４ｃは、右側のパネル部材３２の内面側に接合されている。

図４に示すように、下縁枠３４の枠側膨出部３４ａよりも上方には、キャブ補強梁３７が配設されている。キャブ補強梁３７は、一端が右側後方の支柱枠３５に連結される一方、他端が右側の下縁枠３４における枠側膨出部３４ａよりも前方位置に連結されている。

キャブ補強梁３７と枠側膨出部３４ａとは、連結梁３８によって連結されている。具体的に、連結梁３８の上端がキャブ補強梁３７に連結される一方、下端が枠側膨出部３４ａの上面に連結されている。これにより、枠側膨出部３４ａは、連結梁３８によってキャブ補強梁３７に吊り下げられた状態で保持されることとなり、枠側膨出部３４ａの撓みを抑えることができる。

キャブ３０の枠体３３は、締結ボルト４５によってフロアプレート３１上に締結固定されている。具体的に、枠体３３をフロアプレート３１上に取り付ける際には、図４及び図５に示すように、図示しないクレーンによって枠体３３を吊り上げ、フロアプレート３１のフロア側膨出部３１ａの真上に下縁枠３４の枠側膨出部３４ａを位置付けた状態で、枠体３３を徐々に降下させていく。そして、枠側膨出部３４ａとフロア側膨出部３１ａとを嵌合させながら、フロアプレート３１上に下縁枠３４を載置させる。

その後、枠側膨出部３４ａに形成された挿通孔４４及びフロア側膨出部３１ａに形成された挿通孔３１ｃに締結ボルト４５のネジ部を挿通させ、フロア側膨出部３１ａの下面に接合された締結ナット４６に締結ボルト４５を締結させることで、枠側膨出部３４ａ及びフロア側膨出部３１ａを締結固定させる（図６参照）。

また、フロアプレート３１には、その周縁部に沿って複数のネジ孔４１が形成されており、下縁枠３４には、ネジ孔４１に対応して複数の挿通孔４４が形成されている。そして、下縁枠３４の挿通孔４４に締結ボルト４５のネジ部を挿通させてネジ孔４１に締結することで、下縁枠３４がフロアプレート３１上に締結固定される。

以上のように、本実施形態に係る建設機械１０によれば、上部旋回体１２に搭載されたスイベルジョイント５０とキャブ３０のフロアプレート３１との干渉をフロア側膨出部３１ａによって回避するとともに、左右両側に配設されている下縁枠３４の間隔を従来と同程度に維持することができる。これにより、広く確保された空間内で下縁枠３４の取り付け作業を行うことができるので、作業性が向上する。

また、フロア側膨出部３１ａ及び枠側膨出部３４ａの両端部に、それぞれフロア側傾斜部３１ｂ及び枠側傾斜部３４ｂを形成したから、キャブ３０の下縁枠３４をフロアプレート３１に組み付ける作業を行いやすくなる。具体的に、キャブ３０の下縁枠３４は、クレーン等によって吊り下げられた状態で、フロアプレート３１に向かって徐々に降下させていくことにより、フロアプレート３１上に載置される。ここで、下縁枠３４の枠側傾斜部３４ｂは、下方に向かって拡がるテーパー状に形成されているから、下縁枠３４の枠側傾斜部３４ｂをフロアプレート３１のフロア側傾斜部３１ｂに対してスムーズに嵌合させて位置合わせすることができる。

《その他の実施形態》
なお、本実施形態では、キャブ３０のフロアプレート３１の右縁にスイベルジョイント５０の一部が重なり合っているから、フロアプレート３１の右縁部にフロア側膨出部３１ａを設けるとともに、右側の下縁枠３４に枠側膨出部３４ａを設けることで、スイベルジョイント５０とフロアプレート３１との干渉を回避するようにしているが、この形態に限定するものではない。

例えば、キャブ３０が上部旋回体１２の右側寄りの位置に配設された構成であれば、フロアプレート３１の左縁がスイベルジョイント５０の一部と重なり合うこととなるため、この場合には、フロアプレート３１の左端部にフロア側膨出部３１ａを設けるようにすればよい。

また、本実施形態では、フロア側膨出部３１ａによって干渉を回避させる機器の一例として、スイベルジョイント５０について説明したが、この形態に限定するものではない。例えば、スイベルジョイント５０ではなく、別の機器が平面視でフロアプレート３１に重なり合う位置に配設されていれば、その位置にフロア側膨出部３１ａを形成することで、その機器との干渉を回避させるようにしてもよい。

また、本実施形態では、右側の支柱枠３５にキャブ補強梁３７を連結させているが、左側の支柱枠３５についても同様にキャブ補強梁３７を連結させてもよい。

また、本実施形態では、キャブ補強梁３７の一端を支柱枠３５に連結させ、他端を下縁枠３４に連結させた構成について説明したが、この形態に限定するものではなく、例えば、キャブ補強梁３７の両端をそれぞれ前後の支柱枠３５に跨るように連結させてもよい。

以上説明したように、本発明は、上部旋回体に搭載された機器とキャブとの干渉を回避しつつ、キャブ内の空間を広く確保できるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

１０ 建設機械
１１ 下部走行体
１２ 上部旋回体
２０ アッパーフレーム
３０ キャブ
３１ フロアプレート
３１ａ フロア側膨出部
３１ｂ フロア側傾斜部
３４ 下縁枠
３４ａ 枠側膨出部
３４ｂ 枠側傾斜部
３５ 支柱枠
３７ キャブ補強梁
３８ 連結梁
５０ スイベルジョイント（機器）

Claims (3)

1. 下部走行体と、該下部走行体上に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体のアッパーフレーム上に支持されたキャブと、該アッパーフレームに搭載された機器とを備えた建設機械であって、
   前記キャブは、床面をなすフロアプレートと、該フロアプレートの周縁に沿って延びて該フロアプレート上に固定される下縁枠と、該下縁枠の四隅からそれぞれ立設した支柱枠とを備え、
   前記フロアプレートの周縁には、その一部が上方に膨出したフロア側膨出部が設けられ、
   前記下縁枠には、前記フロア側膨出部に対応してその一部が上方に膨出した枠側膨出部が設けられ、
   前記機器は、その一部が平面視で前記フロア側膨出部の上面に重なり合う一方、その上端部が側面視で該フロア側膨出部の側面に重なり合うように該フロア側膨出部の下方に配設されていることを特徴とする建設機械。
2. 請求項１において、
   前記フロア側膨出部の長手方向の少なくとも一端側には、下方に向かって斜め外方に傾斜して拡がるフロア側傾斜部が形成され、
   前記枠側膨出部の長手方向の前記フロア側傾斜部が形成された側には、該フロア側傾斜部に対応した枠側傾斜部が形成されていることを特徴とする建設機械。
3. 請求項１又は２において、
   前記枠側膨出部よりも上方に配設され、少なくとも一端が前記キャブの支柱枠に連結されたキャブ補強梁と、
   上端が前記キャブ補強梁に連結され、下端が前記枠側膨出部の上面に連結された連結梁とを備えたことを特徴とする建設機械。

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