JP5626231B2 - Cabin roof guard device for construction machinery - Google Patents
Cabin roof guard device for construction machinery Download PDFInfo
- Publication number
- JP5626231B2 JP5626231B2 JP2012020198A JP2012020198A JP5626231B2 JP 5626231 B2 JP5626231 B2 JP 5626231B2 JP 2012020198 A JP2012020198 A JP 2012020198A JP 2012020198 A JP2012020198 A JP 2012020198A JP 5626231 B2 JP5626231 B2 JP 5626231B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roof
- side frames
- cabin
- guard
- horizontal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims description 8
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 9
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 9
- 108010066057 cabin-1 Proteins 0.000 description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- 108010066114 cabin-2 Proteins 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000009993 protective function Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
Description
本発明はショベル等の建設機械において、キャビン(運転室)の天窓付きルーフを落下物から防護するためのキャビンルーフガード装置に関するものである。 The present invention relates to a cabin roof guard device for protecting a roof with a skylight of a cabin (cab) from a fallen object in a construction machine such as an excavator.
図5,6に示すように、たとえばショベルのキャビン1には、上方視界を確保するための天窓2が設けられ、この天窓2を含めたルーフ3を落石等の落下物から防護するためのルーフガード4がルーフ3上に取付けられてキャビンルーフガード装置が構成される(特許文献1〜3参照)。
As shown in FIGS. 5 and 6, for example, a
図5中、5はキャビン前面の上部を覆う前面上部ガード装置、6は同下部を覆う前面下部ガード装置である。 In FIG. 5, 5 is a front upper guard device that covers the upper part of the front surface of the cabin, and 6 is a front lower guard device that covers the lower part.
なお、図5には、キャビンルーフガード装置(以下、単にルーフガード装置という)としてルーフ3の前半部のみを防護する前部防護型のものを例示しているが、ルーフ全面を一括して覆う全面防護型のものもある。この場合、天窓2を覆う前半部は上方視界を確保するために格子構造とされる。
In FIG. 5, a cabin roof guard device (hereinafter simply referred to as a roof guard device) is illustrated as a front protection type device that protects only the front half of the
また、天窓2を含むルーフ前半部を防護する前部ルーフガード装置と、後半部を防護する後部ルーフガード装置とに分けて設けられる前後分離型のものも公知である。
Also, a front and rear separation type device that is provided separately for a front roof guard device that protects the front half of the roof including the
本発明は、前部防護型のルーフガード装置、全面防護型のルーフガード装置、及び前後分離型における前部ルーフガード装置のいずれにも適用することができる。 The present invention can be applied to any of a front guard roof guard device, a full guard roof guard device, and a front roof guard device in a front / rear separation type.
ルーフガード4は、図6〜図8に示すように、左右両サイドフレーム7,7と、この両サイドフレーム7,7の内側に取付けられた格子部8とによって構成される。図7中、9は両サイドフレーム7,7の後端部間に取付けられた後板である。
As shown in FIGS. 6 to 8, the
格子部8は、両サイドフレーム7,7の内側面に両端が溶接された前後複数の横桟10と、左右に間隔を置いて隣り合う横桟間に取付けられた多数の縦桟11とによって格子構造とされる。
The
従来のルーフガード装置においては、ルーフガード4を構成する両サイドフレーム7,7を、落下荷重に対して変形しないように十分な強度、剛性を確保する観点から、図6,8に示すように四角の閉断面、すなわち四角筒状に形成している。
In the conventional roof guard device, as shown in FIGS. 6 and 8, from the viewpoint of securing sufficient strength and rigidity so that both
ところが、両サイドフレーム7,7が高強度・高剛性に構成される一方、格子部8は上方視界を妨げないように平板材を縦横に組み合わせただけのものであるため、サイドフレーム7,7と比較して強度、剛性が低くなる。つまり、両サイドフレーム7,7と格子部8の強度・剛性のギャップが大きくなる。
However, since both
この結果、格子部8に落下物による荷重W(図8参照)が加わると、荷重が両サイドフレーム7,7及びルーフ3に分散されずに格子部8に集中する。
As a result, when a load W (see FIG. 8) due to a falling object is applied to the
これにより、荷重作用時の格子部8の応力が大きくなり、格子部8の変位量αそのものは両サイドフレーム7,7によって抑えられる反面、格子部8が受けるダメージは大きくなるため、格子部8が破損(所謂「格子切れ」)し易くなる。
As a result, the stress of the
このため、両サイドフレーム7,7よりも格子部8に落下物が当たる確率が高いルーフガード装置にとって防護機能の点で不利となっていた。
For this reason, it is disadvantageous in terms of a protective function for a roof guard device that has a higher probability of falling objects hitting the
また、両サイドフレーム7,7を閉断面としたことによって次の問題が生じていた。
Moreover, the following problem has arisen by making both the
(i) 図6に示すように、キャビン1内から見て両サイドフレーム7,7が天窓2を通して視界に入るため、作業時に有効な視界(作業視界)θが狭くなる。
(i) As shown in FIG. 6, since both
(ii) 一対のL形材を溶接して両サイドフレーム7,7を構成するため、溶接量が多くなり、コストアップするととともに重くなる。
(ii) Since the
図6中、Pはキャビン内のオペレータの標準的な視点(アイポイント)である。 In FIG. 6, P is a standard viewpoint (eye point) of the operator in the cabin.
なお、上記(i)の課題の解決策として、両サイドフレーム7,7が視界の妨げとならないようにルーフガード4全体の幅寸法(ガード幅)を大きくすることが考えられるが、こうするとルーフガード4がルーフ幅外に突出して作業時や機械のトラック輸送時に障害となるため得策でない。
As a solution to the above problem (i), it is conceivable to increase the width dimension (guard width) of the
そこで本発明は、落下荷重に対する格子部の応力集中を避けてその破損を防止し、かつ、ガード幅を広げることなく上方作業視界を改善できるとともにコストダウンを実現することができる建設機械のキャビンルーフガード装置を提供するものである。 Accordingly, the present invention provides a cabin roof for a construction machine that can prevent stress damage on the grid portion with respect to a drop load, prevent the breakage thereof, improve the upper working field of view without increasing the guard width, and reduce the cost. A guard device is provided.
上記課題を解決する手段として、本発明においては、左右両サイドフレームと、両端部がこの両サイドフレームに溶接された横桟を含む格子部とを備えたルーフガードを、天窓を備えたキャビンのルーフ上面に上記天窓を覆う状態で取付けて成る建設機械のキャビンルーフガード装置において、上記両サイドフレームを、断面視で垂直辺と水平辺から成るL字形に形成し、上記垂直辺が上向きでルーフ幅方向の外側に位置し、かつ、上記横桟が上記水平辺間に架け渡された状態で上記両サイドフレームと上記格子部を結合してルーフガードを構成したものである。 As means for solving the above-mentioned problem, in the present invention, a roof guard having left and right side frames and a lattice portion including a horizontal beam whose both ends are welded to both side frames is provided for a cabin equipped with a skylight. In a cabin roof guard device for a construction machine, which is mounted on the roof top surface so as to cover the skylight, the both side frames are formed in an L-shape consisting of a vertical side and a horizontal side in a sectional view, and the vertical side is facing upward. The roof guard is constructed by connecting the side frames and the lattice portion in a state of being positioned outside in the width direction and having the horizontal beam spanned between the horizontal sides.
この構成によれば、両サイドフレームと格子部の強度・剛性のギャップが小さくなり、格子部に落下荷重が作用したときに、両サイドフレームが格子部に引っ張られて内側に変位する。すなわち、荷重が、格子部だけでなく両サイドフレーム、及び両サイドフレームを通じてルーフに伝達され、広い範囲に分散される。 According to this configuration, the strength / rigidity gap between the side frames and the lattice portion is reduced, and when a drop load is applied to the lattice portion, the both side frames are pulled by the lattice portion and displaced inward. That is, the load is transmitted not only to the lattice portion but also to the roof through both side frames and both side frames, and is distributed over a wide range.
この結果、ルーフガード全体としての変位は従来よりも大きくなるものの、格子部に作用する応力は軽減される。 As a result, although the displacement of the roof guard as a whole is larger than the conventional one, the stress acting on the lattice portion is reduced.
また、格子部の変位量が一定値に達すると、格子部がルーフと干渉することによってエネルギーが吸収され、格子部の変位が抑えられる。 Further, when the amount of displacement of the lattice portion reaches a certain value, the lattice portion interferes with the roof, so that energy is absorbed and the displacement of the lattice portion is suppressed.
以上の点により、落下荷重による格子部の破損を防止し、ルーフガードによる防護効果を向上させることができる。 From the above points, it is possible to prevent the lattice portion from being damaged by a drop load and to improve the protective effect of the roof guard.
また、両サイドフレームをL字形の開断面形状としたこと、及び垂直辺が上向きでルーフ幅方向の外側に位置することにより、
(I) 両サイドフレームがキャビン内からの視界に入る可能性が低くなるため、ガード幅を広げることなく上方作業視界を改善し、
(II) 垂直辺と水平辺を別部材として溶接する場合に、従来装置の閉断面サイドフレームと比べて溶接量を大幅に削減しコストダウンすることができ、
(III) 両サイドフレームを軽量化することができる。
In addition, by making both side frames L-shaped open cross-sectional shape, and by positioning the vertical side upward and outside the roof width direction ,
(I) Since the possibility that both side frames enter the view from inside the cabin is reduced, the upper working view is improved without increasing the guard width,
(II) When welding the vertical side and the horizontal side as separate members, the welding amount can be greatly reduced and the cost can be reduced compared to the closed cross-section side frame of the conventional device,
(III) Both side frames can be reduced in weight.
本発明において、上記ルーフガードを、両サイドフレームの垂直辺が上記キャビンのルーフ幅内に位置し、上記水平辺が上記天窓の幅外に位置するように寸法設定しかつルーフ上面に取付けるのが望ましい(請求項2)。 In the present invention, the roof guard is dimensioned so that the vertical sides of both side frames are located within the roof width of the cabin, and the horizontal side is located outside the width of the skylight, and is attached to the upper surface of the roof. Desirable (Claim 2).
この構成によれば、ルーフガードがルーフ幅外に突出しないという条件を満足しながらキャビン内からの上方作業視界を拡大することができる。 According to this configuration, the upper work view from the cabin can be enlarged while satisfying the condition that the roof guard does not protrude outside the roof width.
また本発明において、上記ルーフガードの両サイドフレームの垂直辺と水平辺をL字形に一体成形してもよい(請求項3)。 In the present invention, the vertical side and the horizontal side of both side frames of the roof guard may be integrally formed in an L shape.
こうすれば、サイドフレームを溶接なしで構成できるため、一層のコストダウンと軽量化を実現することができる。 In this way, the side frame can be configured without welding, and thus further cost reduction and weight reduction can be realized.
本発明によると、落下荷重に対する格子部の応力集中を避けてその破損を防止し、かつ、ガード幅を広げることなく上方作業視界を改善できるとともにコストダウンを実現することができる。 According to the present invention, it is possible to avoid the stress concentration of the lattice portion with respect to the drop load, prevent the breakage, improve the upper working field of view without increasing the guard width, and reduce the cost.
本発明の実施形態を図1〜図4によって説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1,2に示すように、キャビン1の天窓2を含めたルーフ3の上面に、実施形態に係るルーフガード13が取付けられて実施形態に係るルーフガード装置が構成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ルーフガード13は、基本的には従来同様、左右両サイドフレーム14,14と、この両サイドフレーム14,14の内側に取付けられた格子部15とによって構成される。図1,3中、16は両サイドフレーム14,14の後端部間に取付けられた後板である。
The
実施形態において、両サイドフレーム14,14は、図2〜図4に示すように、断面視で垂直辺14aと水平辺14bから成る大略L字形に形成され、垂直辺14aがガード幅方向(ルーフ幅方向)の外側、水平辺14bが内側にそれぞれ位置し、
(ii) 垂直辺14aが上向きとなる
状態で格子部15と結合される。
In the embodiment, as shown in FIGS. 2 to 4, both
(ii) The
In this state, it is coupled with the
なお、垂直辺14aと水平辺14bはそれぞれ平板で形成され、これらを大略L字形に溶接結合してサイドフレーム14が構成されている。
The
但し、垂直、水平両辺14a,14bをL字形に一体成形しても(断面L形の部材を用いても)よい。
However, the vertical and
格子部15は、前後複数の横桟17と、左右に間隔を置いて隣り合う横桟間に取付けられた多数の縦桟18とによって格子構造とされる。
The
各横桟17は、両端部が両サイドフレーム14,14の水平辺14bの上面及び垂直辺14aの内側面に当接した状態で、この当接部分(少なくとも水平辺14bとの当接部分)で溶接固定されている。
Each
このルーフガード13は、図2に示すように、両サイドフレーム14,14の垂直辺14aがルーフ3の幅A内に位置し、水平辺14bが天窓2の幅B外に位置するように寸法設定されかつルーフ上面に取付けられる。
As shown in FIG. 2, the
なお、横桟17及び縦桟18は、それぞれキャビン1内からの上方視界の妨げとならないようにアイポイントP(図4参照)からの視線に沿った傾斜姿勢で取付けられている。
The
このルーフガード装置によると、両サイドフレーム14,14を断面視で垂直辺14aと水平辺14bから成るL字形に形成し、複数の横桟17を両サイドフレーム14,14の水平辺14b,14b間に架け渡した状態で、両サイドフレーム14,14と格子部15を結合してルーフガード13を構成したから、両サイドフレーム14,14格子部15の強度・剛性のギャップが小さくなる。
According to this roof guard device, both side frames 14 and 14 are formed in an L shape having a
これにより、図4に示すように格子部15に落下荷重Wが作用したときに、両サイドフレーム14,14が格子部15に引っ張られて内側に変位する。すなわち、荷重Wが、格子部15だけでなく両サイドフレーム14,14、及び両サイドフレーム14,14を通じてルーフ3に伝達され、広い範囲に分散される。
As a result, as shown in FIG. 4, when a drop load W acts on the
この結果、ルーフガード全体としての変位量βは従来よりも大きくなるものの、格子部15に作用する応力は軽減される。
As a result, although the displacement amount β of the entire roof guard is larger than that of the conventional roof guard, the stress acting on the
また、格子部15の変位量βが一定値に達すると、格子部15がルーフ3と干渉することによってエネルギーが吸収され、格子部15の変位が抑えられる。
When the displacement amount β of the
以上の点により、落下荷重Wによる格子部15のダメージを抑えてその破損を防止し、ルーフガード13による防護効果を向上させることができる。
From the above points, damage to the
発明者は、ルーフガードの落下荷重による変位について、本発明品及び図6〜図8に示す従来品の解析を行った。 The inventor analyzed the product of the present invention and the conventional product shown in FIGS.
解析は、サイドフレーム14,7に対して影響が出る格子部15,8の中央部に負荷(
FOPS−IIレベル)を加えて実施した。
In the analysis, a load is applied to the central portion of the
(FOPS-II level) was added.
条件は、
本発明品 両サイドフレーム14,14の板厚3.2mm
従来品 両サイドフレーム7,7の板厚2.3mm
で格子部15,8の横桟17,10及び縦桟18,11の板厚はともに6mmとした。
condition is,
Product of the present invention Thickness 3.2 mm of both side frames 14, 14
Conventional product Thickness of both side frames 7, 7 2.3mm
The thicknesses of the
その結果、格子部15,8の変位量は、本発明品(β)で173.6mm、従来品(α)で142.9mmであった。
As a result, the amount of displacement of the
一方、格子部15,8の応力は、本発明品で494.6N/平方mmであったのに対し、従来品で632.5N/平方mmであった。
On the other hand, the stress of the
すなわち、格子部15の変位量βは増加するものの、格子部15に作用する応力は従来品よりも低下した。
That is, although the displacement amount β of the
これは、従来品ではサイドフレーム7の応力は格子部8との結合部位しか発生せず、その分、格子部8に応力が集中するのに対し、本発明品では格子部15からサイドフレーム14に応力が伝達され、分散されているためと解される。
In the conventional product, the stress of the
また、両サイドフレーム14,14をL字形の開断面形状としたこと、及び垂直辺14aが上向きでルーフ幅方向の外側に位置することにより、次の効果を得ることができる。
Moreover, the following effects can be acquired by making both the side frames 14 and 14 into the L-shaped open cross-section shape , and the vertical edge |
(I) 両サイドフレーム14,14がキャビン1内からの上方作業視界に入る可能性が低くなる。
(I) The possibility that both the side frames 14 and 14 enter the upper work view from the
この場合、実施形態では、両サイドフレーム14,14の垂直辺14aがルーフ3の幅A内に位置し、水平辺14bが天窓2の幅B外に位置するように寸法設定しかつルーフ上面に取付けているため、両サイドフレーム14,14がキャビン1内から天窓2を通した上方作業視界に入る可能性がより低くなり、図2に示す視界θ2を従来(図2,6のθ1)よりも確実に広げることができる。
In this case, in the embodiment, the dimension is set so that the
(II) 実施形態のように垂直辺14aと水平辺14bを別部材として溶接する場合に、従来装置の閉断面サイドフレーム7と比べて溶接量を大幅に削減しコストダウンすることができる。
(II) When the
(III) 両サイドフレーム14,14を軽量化することができる。 (III) Both side frames 14, 14 can be reduced in weight.
なお、両サイドフレーム14,14の垂直辺14aと水平辺14bをL字形に一体成形すれば、サイドフレーム14,14を溶接なしで構成できるため、一層のコストダウンと軽量化を実現することができる。
If the
1 キャビン
2 天窓
3 ルーフ
13 ルーフガード
14,14 左右両サイドフレーム
14 両サイドフレーム
14a サイドフレームの垂直辺
14a 同、水平辺
15 格子部
17 格子部の横桟
18 同、縦桟
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012020198A JP5626231B2 (en) | 2012-02-01 | 2012-02-01 | Cabin roof guard device for construction machinery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012020198A JP5626231B2 (en) | 2012-02-01 | 2012-02-01 | Cabin roof guard device for construction machinery |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013159909A JP2013159909A (en) | 2013-08-19 |
JP5626231B2 true JP5626231B2 (en) | 2014-11-19 |
Family
ID=49172413
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012020198A Active JP5626231B2 (en) | 2012-02-01 | 2012-02-01 | Cabin roof guard device for construction machinery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5626231B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3029904B1 (en) * | 2014-12-15 | 2017-07-14 | Manitou Bf | DEVICE FOR PROTECTING THE FALL OF OBJECTS |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0617883Y2 (en) * | 1989-09-06 | 1994-05-11 | 日立建機株式会社 | Cab of construction machinery |
JP2546565Y2 (en) * | 1990-09-06 | 1997-09-03 | 油谷重工株式会社 | Cab protection device for hydraulic excavator |
JP2544772Y2 (en) * | 1991-12-27 | 1997-08-20 | 株式会社小松製作所 | Excavator cab skylight guard |
JPH0718700A (en) * | 1993-06-30 | 1995-01-20 | Kubota Corp | Canopy for working machine |
JP3218450B2 (en) * | 1994-10-20 | 2001-10-15 | 株式会社加藤製作所 | Front guard device for cab of construction machinery |
JPH09228422A (en) * | 1996-02-22 | 1997-09-02 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Guard for driver's cab of construction machine |
JP4537289B2 (en) * | 2005-08-15 | 2010-09-01 | 日立建機株式会社 | Construction machinery |
JP4775317B2 (en) * | 2007-05-17 | 2011-09-21 | コベルコ建機株式会社 | Head guard device for construction machinery |
-
2012
- 2012-02-01 JP JP2012020198A patent/JP5626231B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013159909A (en) | 2013-08-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101630586B1 (en) | Operator protective guard, cabin for work machine with guard, and work machine | |
JP6526961B2 (en) | Battery mounted frame structure | |
US7427097B2 (en) | Operator protective structure for construction machine | |
US20140353083A1 (en) | Walkway system for machine | |
JP5518596B2 (en) | Cab guard for work equipment | |
JP5626231B2 (en) | Cabin roof guard device for construction machinery | |
WO2014077094A1 (en) | Welded structure and machinery | |
JP6748589B2 (en) | Underrun protector mounting structure | |
JP2008307919A (en) | Cab of construction machine | |
US20160229367A1 (en) | Cab Support Structure of Construction Machine | |
JP4475241B2 (en) | Construction machine upper frame | |
JP2019091605A (en) | Battery pack protective structure for vehicle | |
JP4995662B2 (en) | Construction machinery cab structure | |
KR102414524B1 (en) | Cabin protection structure | |
US9315220B2 (en) | Cab for construction machine | |
JP5265403B2 (en) | Construction machine cab protection structure | |
JP5696717B2 (en) | Cab head guard device for construction machinery | |
JP6708069B2 (en) | Vehicle hood | |
JP2013170442A (en) | Front guard device of construction machine | |
US20230387535A1 (en) | Protective Structure For Battery Pack | |
JP2009056930A (en) | Cabin for construction machine | |
JP6874420B2 (en) | Vehicle body structure | |
KR102105838B1 (en) | Mounting structure of back-beam and beam-stay | |
KR102186133B1 (en) | Join structure of cowl | |
CN107635855B (en) | Frame structure of vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131129 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140122 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140902 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140915 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5626231 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |