JP6118289B2 - 建設機械のオペレータ用シート構造体 - Google Patents

Description

本発明は、油圧ショベルなどの建設機械の運転室のフロアプレートの上に取り付けられるオペレータ用シート構造体に関する。

この技術分野に属する技術として、例えば特許文献１に記載のものがある。

特許文献１に記載の建設機械のオペレータ用シート構造体（１０）は、１枚の板状の取付ブラケット（５０）の上にシート（３０）および作業機コンソール（４０）を並設してなるものである。シート（３０）および作業機コンソール（４０）の両方が同一の取付ブラケット（５０）に取り付けられているため、それぞれが別々に揺れるのを抑制でき、その結果、作業機レバー（４１）等の操作性を向上させることができる、と特許文献１に記載されている。

特開２０１１−１０６２６９号公報

ここで、特許文献１の図１からわかるように、オペレータ用シート構造体（１０）を構成する作業機コンソール（４０）は、シート（３０）の外側へ張り出す構造となっている（板状の取付ブラケット（５０）で片持ち支持されている）。このような構造となっているのは、油圧ホースなどの配設スペースとして作業機コンソール（４０）の下方をあけておく必要があるからである。作業機コンソール（４０）が取付ブラケット（５０）で片持ち支持されているため、当該作業機コンソール（４０）は、左右方向の倒れに弱く、振動しやすいという構造面での懸念がある。

特許文献１の段落００１１には、作業機コンソールは、シートのフレームに取り付けられていた従来とは異なり、シートをも支持可能な専用の取付ブラケットにシートと共に取り付けられるから、作業機コンソールの取付強度を十分に確保できる、と記載されているが、結局は、分厚い取付ブラケットを採用することで作業機コンソールの取付強度を確保するものと考えられる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、作業機コンソール（コントロールボックス）が取り付けられる従来のプレートの板厚およびコントロールボックスまわりの従来の構造を大きく変更することなく、コントロールボックスの左右方向の剛性を効果的に上げた建設機械のオペレータ用シート構造体を提供することである。

本発明は、建設機械のオペレータ用シート構造体であって、コントロールボックスが幅方向端部に搭載されたプレートと、前記プレートの前後方向に延在するように前記プレートに取り付けられたスライドレールと、を備え、前記プレートの前記コントロールボックスが搭載された幅方向端部へ向かって前記スライドレールから延びるように前記プレートに補強部材が取り付けられていることを特徴とする。

本発明によると、コントロールボックスが取り付けられる従来のプレートの板厚およびコントロールボックスまわりの従来の構造を大きく変更することなく、コントロールボックスの左右方向の剛性を効果的に上げることができる。

本発明の一実施形態に係るシート構造体の正面図である。 図１Ａに示すシート構造体の側面図である。 図１Ａに示すシート構造体の一部を示す斜視図である。 補強部材の第１変形例を示すためのシート構造体の一部を示す斜視図である。 補強部材の第２変形例を示すためのシート構造体の一部を示す斜視図である。 補強部材の第３変形例を示すためのシート構造体の一部を示す斜視図である。 補強部材の第４変形例を示すためのシート構造体の一部を示す斜視図である。 補強部材の第５変形例を示すためのシート構造体の一部を示す斜視図である。 補強部材の第６変形例を示すためのシート構造体の一部を示す斜視図である。 図２Ａに示す補強ブロック７がプレートの裏面に取り付けられたリブ部材に溶接にて固定された形態（第７変形例）を示すシート構造体の一部斜視図である。 補強部材の第８変形例を示すためのシート構造体の一部を示す斜視図である。 図２Ａに示すブロック８がプレートの裏面に取り付けられたリブ部材に溶接にて固定された形態（第９変形例）を示すシート構造体の一部斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。本発明のシート構造体は、各種の建設機械のうちの例えば油圧ショベルの運転室のフロアプレートの上に取り付けられるものである。

（シート構造体の構成）
図１Ａ・Ｂおよび図２Ａを参照しつつ本発明の一実施形態に係るシート構造体１００について説明する。図１Ａ・Ｂに示したように、本実施形態のシート構造体１００（建設機械のオペレータ用シート構造体）は、フロアプレート１０の上に取り付けられる（固定される）鋼板製のシートスタンド４と、シートスタンド４の上にスライド可能な形態で取り付けられる鋼板製のプレート３と、プレート３の上に取り付けられる（搭載される）操作レバー１１を有するコントロールボックス２およびシート１と、を備えている。

シート１は、１組の第１スライドレール６を介してプレート３の中央に取り付けられ、コントロールボックス２は、シート１の両側であってプレート３の幅方向（左右方向）両端部にそれぞれ取り付けられている（搭載される）。なお、コントロールボックス２は、プレート３に直接取り付けられている。第１スライドレール６は、プレート３の前後方向に延在するように、その一部がプレート３の上面に取り付けられ、他部がシート１の下面に取り付けられている。この第１スライドレール６により、シート１は、コントロールボックス２に対して前後移動が可能となっている。また、従来と同じく、コントロールボックス２は、シート１の外側へ張り出す構造となっている。

ここで、プレート３の外縁部は下方に折り曲げられたような形態とされている。すなわち、プレート３は、シート１およびコントロールボックス２が搭載される平らなプレート本体部３ａと、プレート本体部３ａの外縁部にその全周にわたって設けられたリブプレート３ｂとで構成される。このリブプレート３ｂによりプレート３の剛性は高められている。

なお、コントロールボックス２は、操作レバー１１と、操作レバー１１が取り付けられる鋼板製のフレーム１２（図２Ａ参照）と、フレーム１２を収容する樹脂製のカバー１３とで構成される。

次に、プレート３は、１組の２種のブロック７，８および１組の第２スライドレール５を介してシートスタンド４に取り付けられている。第２スライドレール５は、プレート３の前後方向に延在するように、その一部がシートスタンド４の上面に取り付けられ、他部がブロック７，８の下面に取り付けられている。この第２スライドレール５により、シート１とコントロールボックス２とはシートスタンド４に対して一体で前後移動が可能となっている。なお、平面視において、第２スライドレール５は、コントロールボックス２の重心よりもプレート３の幅方向内側で、ブロック７，８を介してプレート３に取り付けられている。本実施形態では、平面視において、第２スライドレール５とコントロールボックス２とは一部重なっている。すなわち、第２スライドレール５の一部が、コントロールボックス２よりもプレート３の幅方向内側に位置させられている。なお、平面視において、第２スライドレール５の全てがコントロールボックス２よりもプレート３の幅方向内側に位置していてもよい。さらには、平面視において、コントロールボックス２の重心よりもプレート３の幅方向内側に第２スライドレール５が位置するという条件を満たす範囲で、平面視において、第２スライドレール５とコントロールボックス２とが完全に重なりあっていてもよい。

<補強部材>
ここで、ブロック７，８のうちのブロック７は、本発明のシート構造体における補強部材の一例である。以下、このブロック７を補強ブロック７と記載する。補強ブロック７は、プレート３のコントロールボックス２が搭載された幅方向端部へ向かって第２スライドレール５から延びるようにプレート３のプレート本体部３ａの下面に取り付けられている。なお、ブロック７，８は、いずれも例えば鋼製（金属製）である。

図２Ａは、図１に示すシート構造体１００の一部をその斜め下方から見たときの斜視図である。図２Ａに示したように、本実施形態では、補強ブロック７は、第２スライドレール５に対して直交するような形態で、プレート本体部３ａの下面に取り付けられている。また、この補強ブロック７は、断面形状が四角形の棒状の中実のブロックとされている。図１Ａ・Ｂおよび図２Ａからわかるように、補強ブロック７の外端は、プレート３の端まで延ばされている。なお、補強ブロック７と第２スライドレール５とは、直交していなくてもよい。すなわち、コントロールボックス２が搭載されたプレート３の幅方向端部へ向かって第２スライドレール５部分から延びるような形態と補強ブロック７がされていればよい。

また、図２Ａに示したように、補強ブロック７は、平面視において、コントロールボックス２のフレーム１２とプレート３のプレート本体部３ａとの締結位置（ボルト・ナット９部分）を通るように、且つ、第２スライドレール５とプレート３のプレート本体部３ａとの締結位置（ボルト・ナット９部分）を通るように、プレート本体部３ａの下面に取り付けられている。

すなわち、プレート３の幅方向端部側では、コントロールボックス２のフレーム１２とプレート３のプレート本体部３ａと補強ブロック７とがこの順で重ね合わせられて、ボルト・ナット９により相互に締結されている。なお、補強ブロック７の締結部分には、ボルト締結用の雌ねじが切られており、ボルトがねじ込まれている。

また、第２スライドレール５部分では、プレート３のプレート本体部３ａと補強ブロック７と第２スライドレール５とがこの順で重ね合わせられて、ボルト・ナット９により相互に締結されている。補強ブロック７の締結部分には、同様に、ボルト締結用の雌ねじが切られており、ボルトがねじ込まれている。

ブロック８について説明する。ブロック７との間に間隔をあけてブロック７の後方に配置されたブロック８は、本実施形態ではサイコロ形状（四角柱形状）の中実のブロックとされている。このブロック８は、プレート３のプレート本体部３ａと第２スライドレール５との間に挟持される形態で、ボルト・ナット９により締結されている。ブロック７，８によりプレート３と第２スライドレール５との固定が安定する。

（作用効果）
本実施形態のシート構造体１００によると、コントロールボックス２が搭載された幅方向端部へ向かって延びる補強ブロック７がプレート３に取り付けられていることで、プレート３の板厚を大きくすることなく、コントロールボックス２の左右方向の剛性を上げることができている。ここで、この補強ブロック７は、プレート３の前後方向に延在する第２スライドレール５から延ばされているので、すなわち、補強ブロック７と第２スライドレール５とが交差するような配置とされているので、第２スライドレール５の有する強度との相乗効果で剛性は向上する。また、この構造は、プレート３に所定長さの補強ブロック７を取り付けたという簡易な構造である。これらより、本実施形態のシート構造体１００によると、コントロールボックス２が取り付けられるプレート３の板厚およびコントロールボックス２まわりの従来の構造を大きく変更することなく、コントロールボックス２の左右方向の剛性を効果的に上げることができる。さらには、プレート３の薄肉化と高剛性とを両立させることができる。本実施形態では、プレート３の端まで補強ブロック７が延びているので、剛性向上効果はより大きい。

また、本実施形態では、平面視においてコントロールボックス２とプレート３との締結位置を通るように、補強ブロック７がプレート３に取り付けられている。この構造によると、補強ブロック７にボルト締結用の雌ねじを切り、ボルトをねじ込むことで、ナットの個数を削減することができる。

また、本実施形態では、平面視において第２スライドレール５とプレート３との締結位置を通るように、補強ブロック７がプレート３に取り付けられている。この構造によると、上記したと同様、補強ブロック７にボルト締結用の雌ねじを切り、ボルトをねじ込むことで、ナットの個数を削減することができる。

また、本実施形態では、プレート３の下面に補強ブロック７が取り付けられており、第２スライドレール５は、補強ブロック７を介してプレート３の下面側に取り付けられている。この構造によると、プレート３のコントロールボックス２が搭載される上面に補強ブロック７による凸部が形成されないので、コントロールボックス２の取付構造を従来から大きく変更しなくて済む。

なお、平面視において、コントロールボックス２が搭載された幅方向端部へ向かってスライドレール（第１スライドレール６または第２スライドレール５）から延びる形態で、プレート３の上面に補強ブロック７を取り付けてもよい。

（第１変形例）
図２Ｂは、補強部材の第１変形例を示すためのシート構造体の一部を示す斜視図である。なお、この図２Ｂでは、図１および図２Ａに示した部材と同様の部材については同一の符号を付している（図３Ａ〜図６Ｂについても同様）。

本変形例の補強ブロック２１は、図２Ａに示した補強ブロック７をプレート３の中央側へ第２スライドレール５を超えて延長したものである。この構造によると、コントロールボックス２の左右方向の剛性をより上げることができる。

（第２変形例）
図３Ａは、補強部材の第２変形例を示すためのシート構造体の一部を示す斜視図である。本変形例は、第２スライドレール５と補強ブロック７との重なり合う部分から、コントロールボックス２のフレーム１２のプレート３への取付部であって、そのより前方側の端部へ向かって斜め方向に延びる補強ブロック２２をプレート３の下面にさらに取り付けたものである。補強ブロック２２は、補強ブロック７と同様に、断面形状が四角形の棒状の中実のブロックとされている。本変形例では、補強ブロック７と補強ブロック２２とで補強部材を構成する。この構造によると、コントロールボックス２のプレート３への取付部の強度がより向上するため、コントロールボックス２の左右方向の剛性をより上げることができる。

（第３変形例）
図３Ｂは、補強部材の第３変形例を示すためのシート構造体の一部を示す斜視図である。本変形例の補強プレート２３は、コントロールボックス２のフレーム１２のプレート３への取付部の全面を覆うように、プレート３のコントロールボックス２が搭載された幅方向端部へ向かって第２スライドレール５から延ばされたものである。この構造によると、第２変形例の場合と同様に、コントロールボックス２の左右方向の剛性をより上げることができる。

（第４変形例）
図４Ａは、補強部材の第４変形例を示すためのシート構造体の一部を示す斜視図である。本変形例の補強部材２４は、断面コの字型の部材である。図２Ａに示した補強ブロック７は中実のものであるが、本変形例のように、板材を曲げたような形状の補強部材を用いてもよい。なお、本変形例では、断面コの字型の補強部材２４の開口側をプレート３の下面に当接させている。この構造によると、補強部材２４の３つの壁面のいずれかをプレート３の下面に当接させた場合よりも剛性が上がる。

（第５変形例）
図４Ｂは、補強部材の第５変形例を示すためのシート構造体の一部を示す斜視図である。本変形例の補強ブロック２５は、図２Ａに示した補強ブロック７よりも短くされたものである。図４Ｂに記載した仮想線Ｌは、コントロールボックス２とプレート３との締結位置を通る、プレート３の前後方向に延びる線である。コントロールボックス２が搭載されたプレート３の幅方向端部へ向かって第２スライドレール５から延びる補強ブロック７は、平面視においてこの仮想線Ｌを少し超える位置まで延ばされている。

本変形例の補強ブロック２５のように、平面視において、少なくとも、コントロールボックス２とプレート３との締結位置を通る、プレート３の前後方向に延びる仮想線Ｌまで、補強ブロック２５が延ばされていることが好ましい。これにより、コントロールボックス２の支持位置領域に補強ブロック２５がかかるので、コントロールボックス２の左右方向の剛性がより上がる。

（第６変形例）
図５Ａは、補強部材の第６変形例を示すためのシート構造体の一部を示す斜視図である。本変形例の補強ブロック２６は、相互に重ね合わせられた円柱形状のブロック２７と長円状の補強プレート２８とで構成されている。補強ブロック２６の両端部に丸みを持たせたことで、この部分への応力集中を抑制することができる。これにより、コントロールボックス２の支持剛性がより上がる。

本変形例では、補強プレート２８の、プレート３の幅方向端部側の端２８ａだけでなく、その反対側（プレート３中央側）の端２８ｂも丸みを有する形状にしているが、プレート３の幅方向端部側の端２８ａだけに丸みを持たせたとしても有効な応力集中抑制効果が得られる。プレート３の幅方向端部に近い側の方がプレート３の中央側よりも大きな力が作用するからである。

なお、本変形例では、２つの部材からなる補強ブロック２６としているが、他の実施形態と同じように１つの部材からなる補強ブロックとしてもよい。

（第７変形例）
図５Ｂは、図２Ａに示す補強ブロック７がプレート３の裏面に取り付けられたリブ部材２９に溶接にて固定された形態（第７変形例）を示すシート構造体の一部斜視図である。

本変形例では、プレート３の幅方向両端部のそれぞれの下面に取り付けられた補強ブロック７同士が、長尺板形状のリブ部材２９で接続されている。このリブ部材２９は、プレート３の幅方向に延びるように、プレート３の裏面に取り付けられたプレート３の補強材である。補強ブロック７とリブ部材２９とを接続することで、コントロールボックス２の左右方向の剛性をより上げることができる。

（第８変形例）
図６Ａは、補強部材の第８変形例を示すためのシート構造体の一部を示す斜視図である。本変形例の補強ブロック３０は、プレート３の一方の幅方向端部から他方の幅方向端部まで延びる１本の補強ブロックである。本変形例の補強ブロック３０によるとプレート３自体の剛性も当該補強ブロック３０で上げることができ、これにより、コントロールボックス２の左右方向の剛性をより上げることができる。

（第９変形例）
図６Ｂは、図２Ａに示すブロック８がプレート３の裏面に取り付けられたリブ部材２９に溶接にて固定された形態（第９変形例）を示すシート構造体の一部斜視図である。

図５Ｂに示した変形例では、プレート３の裏面に取り付けられた長尺板形状のリブ部材２９と、補強ブロック７とを接続しているが、本変形例では、当該リブ部材２９と、コントロールボックス２の剛性を上げることを特に目的としない立方体形状のブロック８とを接続している。この構成によっても、他の変形例と同様に、コントロールボックス２の左右方向の剛性をより上げることができる。

（その他の変形例）
図１Ａ〜図６Ｂに示した実施形態では、いずれの実施形態においても、プレート３の幅方向（左右方向）端部のうちの前部に補強部材を取り付けているが、プレート３の後部に補強部材を取り付けてプレート３の幅方向端部のうちの後部を補強してもよい。例えば、ブロック８をプレート３の幅方向端部側へ延長すれば（補強ブロック７と同じようにする）、プレート３の後部を補強することができる。さらには、プレート３の幅方向（左右方向）端部のうちの前部および後部だけでなく中部に補強部材を取り付けて補強してもよい。

このように、プレート３のコントロールボックス２が搭載された幅方向端部へ向かってスライドレールから延びるように補強部材をプレート３に取り付けるという条件を満たせば、プレート３に対する補強部材の配置位置に関係なく、コントロールボックス２の左右方向の剛性を効果的に上げることができる、という効果が得られる。また、補強部材は、図２Ａに示した実施形態のように、プレート３の幅方向端部において片側１つだけでなく、片側に複数設けてもよい。

また、図２Ａに示した実施形態では、コントロールボックス２とプレート３との締結位置を通るように、且つ第２スライドレール５とプレート３との締結位置を通るように、補強ブロック７をプレート３に取り付けているが、これら締結位置を通らない配置で、補強ブロック７をプレート３に取り付けてもよい。例えば、図４Ｂ、図５Ａに示した実施形態の補強ブロック２５・２６は、第２スライドレール５とプレート３との締結位置は通るものの、コントロールボックス２とプレート３との締結位置は通っていない。

１：シート
２：コントロールボックス
３：プレート
４：シートスタンド
５：第２スライドレール
６：第１スライドレール
７：補強ブロック（補強部材）
８：ブロック
９：ボルト・ナット
１０：フロアプレート
１１：操作レバー
１２：フレーム
１３：カバー
１００：シート構造体（建設機械のオペレータ用シート構造体）

Claims (7)

1. 建設機械のオペレータ用シート構造体であって、
   コントロールボックスが幅方向端部に搭載されたプレートと、
   前記プレートの前後方向に延在するように、平面視における前記コントロールボックスの重心よりも前記プレートの幅方向内側で、前記プレートに取り付けられたスライドレールと、
   を備え、
   前記プレートの前記コントロールボックスが搭載された幅方向端部へ向かって前記スライドレールから延びるように、且つ、平面視において前記スライドレールと前記プレートとの締結位置を通るように、前記プレートに補強部材が取り付けられており、
   前記プレートと前記補強部材と前記スライドレールとが重ね合わせられて相互に締結されていることを特徴とする、建設機械のオペレータ用シート構造体。
2. 請求項１に記載の建設機械のオペレータ用シート構造体において、
   平面視において、少なくとも、前記コントロールボックスと前記プレートとの締結位置を通る、前記プレートの前後方向に延びる仮想線まで、前記補強部材が延ばされていることを特徴とする、建設機械のオペレータ用シート構造体。
3. 請求項１または２に記載の建設機械のオペレータ用シート構造体において、
   前記プレートには、当該プレートの幅方向に延びるようにリブ部材が取り付けられており、
   前記リブ部材と前記補強部材とが接続されていることを特徴とする、建設機械のオペレータ用シート構造体。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の建設機械のオペレータ用シート構造体において、
   前記プレートの一方の幅方向端部から他方の幅方向端部まで前記補強部材が延ばされていることを特徴とする、建設機械のオペレータ用シート構造体。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の建設機械のオペレータ用シート構造体において、
   前記補強部材の、前記プレートの幅方向端部側の端が、丸みを有する形状とされていることを特徴とする、建設機械のオペレータ用シート構造体。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の建設機械のオペレータ用シート構造体において、
   平面視において前記コントロールボックスと前記プレートとの締結位置を通るように、前記補強部材が前記プレートに取り付けられていることを特徴とする、建設機械のオペレータ用シート構造体。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の建設機械のオペレータ用シート構造体において、
   前記補強部材は、前記プレートの下面に取り付けられており、
   前記スライドレールは、前記補強部材を介して前記プレートの下面側に取り付けられていることを特徴とする、建設機械のオペレータ用シート構造体。

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