JP7064999B2 - 建設機械用キャブ - Google Patents

Description

本開示は建設機械用キャブに関する。

油圧ショベル等の建設機械は、掘削、ダンプトラックへの土砂の積み込み等、様々な作業を行うため、前方視界が十分に確保される必要がある。

このため、かかる建設機械のキャブには、跳ね上げ可能な可動窓を備えるものがある。

かかる可動窓は、四角形状に形成され、上下左右の四隅にローラを有する。これらローラは、可動窓の左右両側に配設されたレールに沿って走行可能に形成される。可動窓が跳ね上げられるとき、下側のローラは上方に走行し、上側のローラは後方に走行する。

特開２００８－３０７９１９号公報

ところで、左右のレールは、所定の間隔で平行に配置される必要がある。しかし、左右のレールは、フロントピラー及びルーフレールに溶接にて組み付けられる。このため、左右のレールの間隔は、キャブフレームの組付精度に依存しており、キャブフレームに高い精度が求められる。また、キャブフレームにレールを溶接する際にも溶接歪みが発生する虞はある。このため、大型のドッキングアッセンブリー溶接治具等を用いてキャブフレームを保持しつつレールを溶接しなければならず、生産性を上げられない一因となっている。

そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、キャブフレームの組付精度に依存せず、容易にレールを配設できる建設機械用キャブを提供することにある。

本開示の一の態様によれば、
前面に開口部が形成されたキャブフレームと、
前記キャブフレームとは別体に形成され、前記開口部に取り付けられる窓枠と、
前記窓枠に左右に離間して一対設けられ、上下方向に延びる第１レールと、
これら第１レール又は前記窓枠に設けられ、後方に延びる左右一対の第２レールと、
前記第１レールに沿って走行する下部走行部を有すると共に前記第２レールに沿って走行する上部走行部を有する可動窓とを備えた
ことを特徴とする建設機械用キャブが提供される。

好ましくは、前記第２レールの後部は、前記キャブフレームに左右方向に位置調整可能に設けられる。

好ましくは、前記キャブフレームは、車幅方向に延びるルーフレインフォースメント及びリアヘッダーを備え、前記第２レールの後部は、前記ルーフレインフォースメント、もしくは前記リアヘッダーに左右方向に位置調整可能に設けられる。

好ましくは、前記窓枠に設けられたロック部材と、前記可動窓に設けられ前記可動窓が前記窓枠を塞ぐ位置に移動されたとき前記ロック部材に係脱自在にロックされる被ロック部材とを備える。

好ましくは、前記窓枠は、前記開口部に遊嵌される枠本体部と、前記枠本体部に設けられキャブフレームに前方から当接されるフランジ部とを備える。

好ましくは、前記フランジ部は、前記キャブフレームに締結又は接着される。

上記の態様によれば、キャブフレームの組付精度に依存せず、容易にレールを配設できる。

本開示の一実施の形態に係る建設機械用キャブの分解斜視図である。 キャブフレームの分解斜視図である。 図１のＡ－Ａ線矢視断面図である。 図１のＢ－Ｂ線矢視断面図である。 図１のＣ－Ｃ線矢視断面図である。 窓枠を内側から視た側面図である。 図６のＤ－Ｄ線矢視断面図である。 建設機械用キャブの斜視図である。 図８のＥ－Ｅ線矢視断面図である。 図８のＦ－Ｆ線矢視断面図である。 他の実施の形態を示す窓枠を内側から視た側面図である。

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお、後述する実施の形態における前後左右上下の各方向は、建設機械用キャブの各方向をいうものとする。

図１は、本開示に係る建設機械用キャブ１を分解した分解斜視図である。

図１に示すように、建設機械用キャブ１は、前面に開口部２が形成されるキャブフレーム３と、開口部２に装着される窓枠４と、窓枠４に設けられ上下方向に延びる第１レール５と、第１レール５に設けられ後方に延びる第２レール６と、第１レール５及び第２レール６に沿って走行する可動窓７と、第１レール５より下方の窓枠４に設けられる固定窓８とを備える。

図２に示すようにキャブフレーム３は、右側面を構成する右サイドパネル９と、左側面を構成する左サイドパネル１０と、右サイドパネル９及び左サイドパネル１０の下端部間に設けられるフロントクロスメンバー１１及びリアクロスメンバー１２と、右サイドパネル９及び左サイドパネル１０の上端部間に設けられるフロントヘッダー１３及びリアヘッダー１４と、右サイドパネル９及び左サイドパネル１０間に設けられ建設機械用キャブ１の天井を構成するルーフパネル１５と、右サイドパネル９及び左サイドパネル１０間に設けられ天井を補強するルーフレインフォースメント１６とを備える。

右サイドパネル９及び左サイドパネル１０は、枠状に形成される骨格部１７にパネル板１８を設けて構成される。骨格部１７は、前後方向に延びるサイドレール１９と、サイドレール１９の前端に接続されるフロントピラー２０と、フロントピラー２０の上端から後方に延びるルーフレール２１と、ルーフレール２１及びサイドレール１９の後端間に配設されるリアピラー２２とを備える。フロントピラー２０とルーフレール２１は、１本の異形管を屈曲させて形成される。図３に示すように、異形管は、断面異形状に形成される。例えば、異形管は、断面円形のパイプを形成したのち、このパイプを引抜き加工等により任意の形状に変形させて形成される。

開口部２は、左右のフロントピラー２０、フロントクロスメンバー１１及びフロントヘッダー１３によって区画される。すなわち、開口部２は、キャブフレーム３の前面の大部分を占め、正面視矩形状に形成される。

フロントクロスメンバー１１、リアクロスメンバー１２、フロントヘッダー１３、リアヘッダー１４及びルーフレインフォースメント１６は、左右方向に延びる。また、フロントクロスメンバー１１、リアクロスメンバー１２、フロントヘッダー１３、リアヘッダー１４及びルーフレインフォースメント１６は、一端を左サイドパネル１０に溶接されると共に、他端を右サイドパネル９に溶接される。

ルーフパネル１５は、左右のルーフレール２１、フロントヘッダー１３、リアヘッダー１４及びルーフレインフォースメント１６の上面に設けられる。

図１、図４及び図６に示すように、窓枠４は、開口部２内に挿入される枠本体部２３と、枠本体部２３に設けられキャブフレーム３に前方から当接されるフランジ部２４とを備える。

枠本体部２３は、開口部２の内周形状に沿う矩形枠状に形成される。また、枠本体部２３は、開口部２に遊嵌される。すなわち、枠本体部２３の上下方向及び左右方向の外寸は、開口部２より若干小さく形成される。これにより、キャブフレーム３の組付誤差を吸収できる。また、開口部２に対する枠本体部２３の上下方向及び左右方向の位置調整が可能となる。枠本体部２３は、左右両側に配置され上下方向に延びる側枠部２５と、側枠部２５の上端間に配置され左右方向に延びる上枠部２６と、側枠部２５の下端間に配置され左右方向に延びる下枠部２７とを備える。

側枠部２５は、概ね断面Ｕ字状に形成される。具体的には、側枠部２５は、上下方向に延びると共に前後方向に延びる側板部２５ａと、側板部２５ａの前端から窓枠４の内周側に屈曲される前板部２５ｂと、側板部２５ａの後端から窓枠４の内周側に屈曲される後板部２５ｃとを備える。前板部２５ｂの後面には、可動窓７の窓ガラス３３を受けるためのウェザーストリップ２８が設けられる。前板部２５ｂ及びウェザーストリップ２８は、可動窓７の外周部を前方から受ける窓受部２９を構成する。後板部２５ｃの先端（窓枠４の内周側の先端）は、前方に屈曲される。これにより、後板部２５ｃの先端が建設機械用キャブ１内のオペレータとは反対側に向く。

フランジ部２４は、枠本体部２３の前板部２５ｂの前面に重ねて一体的に設けられ枠本体部２３から外周側に突出される。これにより、開口部２内に枠本体部２３が前方から挿入されたとき、フランジ部２４が左右のサイドレール１９、フロントクロスメンバー１１及びフロントヘッダー１３に前方から当接される。また、フランジ部２４は、キャブフレーム３にボルト、リベット等で締結される。なお、フランジ部２４は、キャブフレーム３に接着剤等で接着されてもよい。

第１レール５及び第２レール６は、断面Ｕ字状に形成される。第１レール５は、上下方向に延びると共に、Ｕ字の開口を内側に向ける姿勢で枠本体部２３の左右の側板部２５ａに溶接等で取り付けられる。第１レール５の下端部は、窓枠４の上下方向の中間に配置される。また、第１レール５の下端部は、下方に向かうにつれて前方の窓受部２９に近接するように窓受部２９に対して斜めに形成される。これにより、可動窓７が第１レール５の下部に沿って下方に走行したとき、可動窓７を窓受部２９に圧着させる。第１レール５の上端部は、先端を後方に向けるように屈曲される。

図６及び図７に示すように、第２レール６は、前後方向に延びると共に、Ｕ字の開口を内側に向ける姿勢で各第１レール５の上端に連結される。具体的には、第１レール５の上端部には、第２レール６を挿入させるための鞘部３０が一体に設けられている。鞘部３０は、断面Ｃ字状に形成される。鞘部３０の前半部は、第１レール５の上端部外周を囲むように配置されると共に、第１レール５の外周面に溶接される。鞘部３０の後半部は、第１レール５から後方に突出される。また、鞘部３０の後端は開放される。第２レール６は、鞘部３０に後方から挿入されることで鞘部３０に嵌合されると共に、第１レール５に当接されて係止される。鞘部３０の左右方向の内寸は、第２レール６の左右方向の外寸より若干大きく形成される。これにより、鞘部３０に嵌合された第２レール６は、後部の位置を左右方向に調節可能にされる。なお、鞘部３０の形状はこれに限るものではない。例えば鞘部３０は、断面矩形の筒状に形成されるものであってもよい。また、鞘部３０は、第１レール５の上端部に設けられるものとしたが、これに替えて鞘部３０は、第２レール６の前端部に設けられるものとしてもよい。

図１０に示すように、第２レール６の後部は、キャブフレーム３に左右方向に位置調整可能に設けられる。具体的には、第２レール６は、後部にブラケット３１を備える。ブラケット３１は、ルーフレインフォースメント１６の下面に左右方向に位置調整可能にボルト締結される。ブラケット３１には、ボルト３２を挿通させるための長穴（図示せず）が形成される。長穴は左右方向に長く形成される。これにより、ボルト３２をルーフレインフォースメント１６に仮留めした状態で第２レール６の後部を左右方向に位置調整できる。なお、ブラケット３１は、ルーフレインフォースメント１６の前面または後面に左右方向に位置調整可能にボルト締結されてもよい。また、ブラケット３１は、リアヘッダー１４に左右方向に位置調整可能にボルト締結されてもよく、キャブフレーム３の他の位置に左右方向に位置調整可能にボルト締結されてもよい。

図１及び図５に示すように、可動窓７は、矩形板状に形成された窓ガラス３３と、窓ガラス３３の外周部を保持する保持フレーム３４と、保持フレーム３４の四隅に配設されるローラ３５ａ、３５ｂとを備える。保持フレーム３４は、窓ガラス３３の外周に沿う矩形状に形成される。また、保持フレーム３４には、ローラ３５ａ、３５ｂを回転自在に支持するためのステー３６が設けられる。ステー３６は断面Ｌ字状に形成される。ステー３６は、保持フレーム３４の後面に溶接等にて固定される固定部３６ａと、固定部３６ａから屈曲されて後方に延びる後延部３６ｂとを備える。ローラ３５ａ、３５ｂは、後延部３６ｂに設けられ左右方向の外側に延びる軸部３７と、軸部３７に回転自在に設けられる車輪３８とを備える。可動窓７の上側に配置される上部ローラ３５ａは、第２レール６に係合される。可動窓７の下側に配置される下部ローラ３５ｂは、第１レール５に係合される。なお、上部ローラ３５ａは、第２レール６に沿って走行する上部走行部であればローラでなくともよい。例えば、上部走行部は、第２レール６に沿って滑走する上部スライダ（図示せず）で構成されてもよい。同様に、下部ローラ３５ｂは、第１レール５に沿って走行する下部走行部であればローラでなくともよい。例えば、下部走行部は、第１レール５に沿って滑走する下部スライダ（図示せず）で構成されてもよい。

図１及び図７に示すように、建設機械用キャブ１は、窓枠４に設けられた第１ストライカー３９と、可動窓７に設けられ可動窓７が窓枠４を塞ぐ位置に移動されたとき第１ストライカー３９に係脱自在にロックされる第１ロック部材４０とを備える。

また、建設機械用キャブ１は、リアヘッダー１４に設けられた第２ストライカー（図示せず）と、可動窓７に設けられ可動窓７が跳ね上げられたとき第２ストライカーに係脱自在にロックされる第２ロック部材４１とを備える。

図８は、キャブフレーム３に窓枠４が取り付けられ、窓枠４に可動窓７が取り付けられた状態のキャブの斜視図である。図９は、図８のＥ－Ｅ線矢視断面図である。

図示するように、可動窓７が閉じた状態のとき、窓ガラス３３の前面外周部は全周に亘ってウェザーストリップ２８に圧着されている。このとき、可動窓７の上部ローラ３５ａは、第１レール５内に挿入されており、第１ロック部材４０（図１参照）は、第１ストライカー３９（図７参照）にロックされている。これにより、窓ガラス３３はウェザーストリップ２８に液密に圧着される。

次に本実施の形態の作用について述べる。

建設機械用キャブ１を製作する場合、まず、キャブフレーム３、窓枠４、第１レール５、第２レール６及び可動窓７を別々に製作する。

キャブフレーム３を製作する場合、右サイドパネル９及び左サイドパネル１０に、フロントクロスメンバー１１、フロントヘッダー１３、リアクロスメンバー１２及びリアヘッダー１４を溶接する。この後、右サイドパネル９及び左サイドパネル１０のルーフレール２１間にルーフレインフォースメント１６を溶接等で設ける。このとき、左右の第１レール５及び第２レール６の間隔はキャブフレーム３の精度には依存しない。このため、キャブフレーム３を従来より低い精度で製作でき、短時間で効率よくキャブフレーム３を製作できる。特にフロントピラー２０及びルーフレール２１をなす異形管は、屈曲させる際、捻れやすく、精度を出すのが難しい。このため、要求される精度が下がることでキャブフレーム３の生産性が大きく向上される。

また、左右の第１レール５及び第２レール６の間隔は窓枠４の精度に依存する。よって、窓枠４は比較的高い精度で製作する必要がある。しかし、窓枠４はキャブフレーム３よりはるかに小さく軽量である。また、断面形状も単純である。このため、窓枠４を比較的高い精度で製作することにさほど困難性はない。またさらに、キャブフレーム３と窓枠４は並行して同時に製作することもできる。この場合、キャブフレーム３と窓枠４を短時間で効率よく製作できる。

次に、窓枠４に第１レール５を溶接にて取り付ける。このとき、窓枠４に溶接歪みが発生しないように窓枠４を治具で固定する。従来、フロントピラー２０及びルーフレール２１を構成する異形管に第１レール５及び第２レール６を溶接していた。このため、この溶接による溶接歪みを防ぐ目的でキャブフレーム３全体をドッキングアッセンブリー溶接治具（図示せず）等で固定する必要があり、大がかりな作業となっていた。また、フロントピラー２０又はルーフレール２１に溶接歪みが発生した場合、その歪みを直すことは容易でなかった。しかし、本実施の形態では、窓枠４に第１レール５を溶接し、第２レール６は艤装工程で第１レール５の鞘部３０に遊嵌させる。このため、窓枠４を比較的小さい治具で固定するだけで窓枠４に第１レール５を容易に溶接できる。また、たとえ窓枠４に溶接歪みが発生した場合であっても、キャブフレーム３より小さく、かつ、断面形状が単純であるため、溶接歪みを比較的容易に直すことができる。

この後、窓枠４に可動窓７及び固定窓８を組み付ける。具体的には、まず、左右の第１レール５に可動窓７の下部ローラ３５ｂ及び上部ローラ３５ａを嵌合させる。これにより、窓枠４、可動窓７及び固定窓８がモジュール化される。

次に、第１レール５、可動窓７及び固定窓８が取り付けられた窓枠４をキャブフレーム３に取り付ける。この場合、まず、キャブフレーム３の開口部２内に窓枠４の枠本体部２３を前方から挿入させる。このとき、枠本体部２３の上下方向及び左右方向の外寸は、開口部２の上下方向及び左右方向の寸法より小さく形成されている。このため、開口部２内に枠本体部２３を容易に挿入できる。この後、開口部２内で窓枠４を動かして窓枠４の位置を調整する。しかる後、キャブフレーム３の前面に窓枠４のフランジ部２４をボルト、リベット等で締結する。このため、キャブフレーム３に窓枠４を取り付けるとき、窓枠４に溶接歪みが発生することはない。また、キャブフレーム３に窓枠４を容易に取り付けることができる。

この後、第１レール５の鞘部３０に第２レール６の前端部を後方から挿入して遊嵌させ、第２レール６のブラケット３１をキャブフレーム３のルーフレインフォースメント１６にボルト３２にて仮止めする。しかるのち、左右の第２レール６を平行な姿勢にするようにルーフレインフォースメント１６に対するブラケット３１の位置を調整し、ルーフレインフォースメント１６にブラケット３１を締結する。これにより、上部ローラ３５ａは、第２レール６に沿って前後方向に走行可能となる。

なお、可動窓７及び固定窓８は、予め窓枠４に組み付けた後、窓枠４と共にキャブフレーム３の開口部２に設けるものとしたが、これに限るものではない。

例えば、開口部２に窓枠４を組み付けたのち、窓枠４に設けられた第１レール５に可動窓５の下部ローラ３５ｂ及び上部ローラ３５ａを嵌合させ、第１レール５の鞘部３０に第２レール６の前端部を後方から挿入して遊嵌させ、しかるのち、ルーフレインフォースメント１６にブラケット３１を締結してもよい。この場合、固定窓８はいずれのタイミングで窓枠４に組み付けてもよい。

また、開口部２に窓枠４を組み付けたのち、第１レール５の鞘部３０に第２レール６の前端部を後方から挿入して遊嵌させ、可動窓５の下部ローラ３５ｂ及び上部ローラ３５ａを順に第２レール６に嵌合させると共に、下部ローラ３５ｂを第２レール６及び第１レール５に沿って前方及び下方に走行させ、上部ローラ３５ａを第２レール６に沿って前方に走行させ、ルーフレインフォースメント１６にブラケット３１を締結してもよい。

このように、本実施の形態に係る建設機械用キャブ１は、開口部２が形成されたキャブフレーム３と、キャブフレーム３とは別体に形成され、開口部２に取り付けられる窓枠４と、窓枠４に左右に離間して一対設けられ、上下方向に延びる第１レール５と、これら第１レール５に設けられ、後方に延びる左右一対の第２レール６と、第１レール５に沿って走行する下部ローラ３５ｂを有すると共に第２レール６に沿って走行する上部ローラ３５ａを有する可動窓７とを備える。このため、第１レール５及び第２レール６の左右の間隔がキャブフレーム３の組付精度に依存せず、キャブフレーム３の組付精度を緩和させることができる。また、第１レール５をキャブフレーム３より小さな窓枠４に溶接するため、溶接作業を簡易なものにでき、第１レール５を容易に平行に配設できる。そして、建設機械用キャブ１の生産性を上げることができる。

また、第２レール６の後部は、キャブフレーム３に左右方向に位置調整可能に設けられる。このため、第２レール６の平行度を容易に調整できる。

また、窓枠４は、開口部２に遊嵌される枠本体部２３と、枠本体部２３に設けられキャブフレーム３に前方から当接されるフランジ部２４とを備える。このため、キャブフレーム３の組付誤差を吸収できると共に、開口部２に対する枠本体部２３の位置を調整できる。また、キャブフレーム３に対する窓枠４の前後方向の位置を容易に合わせることができる。

また、フランジ部２４は、前記キャブフレーム３に締結又は接着される。このため、窓枠４に溶接歪みが発性することはない。また、キャブフレーム３に窓枠４を容易に取り付けることができる。

以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示は以下のような他の実施形態も可能である。
（１）図１１に示すように、鞘部３０は、側板部２５ａに設けられてもよい。この場合、鞘部３０の前端には、第２レール６を当接させるための蓋部材３０ａが設けられるとよい。また、第１レール５の上端部の先端には、美観及び安全性を確保するためのキャップ５ａが設けられるとよい。第１レール５に対するキャップ５ａの取付作業は、第１レール５に下部ローラ３５ｂを係合させたのち、行われるとよい。また、第２レール６は、予め第１レール５の上端部にヒンジ（図示せず）で回動可能に接続されてもよい。
（２）固定窓８は省略されてもよい。この場合、固定窓８の位置に、可動窓７或いは他の可動窓（図示せず）が配置されるとよい。

前述の各実施形態の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

１ 建設機械用キャブ
２ 開口部
３ キャブフレーム
４ 窓枠
５ 第１レール
６ 第２レール
７ 可動窓
８ 固定窓
９ 右サイドパネル
１０ 左サイドパネル
１１ フロントクロスメンバー
１２ リアクロスメンバー
１３ フロントヘッダー
１４ リアヘッダー
１５ ルーフパネル
１６ ルーフレインフォースメント
１７ 骨格部
１８ パネル板
１９ サイドレール
２０ フロントピラー
２１ ルーフレール
２２ リアピラー
２３ 枠本体部
２４ フランジ部
２５ 側枠部
２５ａ 側板部
２５ｂ 前板部
２５ｃ 後板部
２６ 上枠部
２７ 下枠部
２８ ウェザーストリップ
２９ 窓受部
３０ 鞘部
３１ ブラケット
３２ ボルト
３３ 窓ガラス
３４ 保持フレーム
３５ａ 上部ローラ（ローラ）
３５ｂ 下部ローラ（ローラ）
３６ ステー
３６ａ 固定部
３６ｂ 後延部
３７ 軸部
３８ 車輪
３９ 第１ストライカー
４０ 第１ロック部材
４１ 第２ロック部材

Claims (6)

1. 前面に開口部が形成されたキャブフレームと、
   前記キャブフレームとは別体に形成され、前記開口部に取り付けられる窓枠と、
   前記窓枠に左右に離間して一対設けられ、上下方向に延びる第１レールと、
   これら第１レール又は前記窓枠に設けられ、後方に延びる左右一対の第２レールと、
   前記第１レールに沿って走行する下部走行部を有すると共に前記第２レールに沿って走行する上部走行部を有する可動窓とを備えた
   ことを特徴とする建設機械用キャブ。
2. 前記第２レールの後部は、前記キャブフレームに左右方向に位置調整可能に設けられた請求項１に記載の建設機械用キャブ。
3. 前記キャブフレームは、車幅方向に延びるルーフレインフォースメント及びリアヘッダーを備え、
   前記第２レールの後部は、前記ルーフレインフォースメント、もしくは前記リアヘッダーに左右方向に位置調整可能に設けられた
   請求項１又は２に記載の建設機械用キャブ。
4. 前記窓枠に設けられたロック部材と、前記可動窓に設けられ前記可動窓が前記窓枠を塞ぐ位置に移動されたとき前記ロック部材に係脱自在にロックされる被ロック部材とを備えた
   請求項１から３のいずれか一項に記載の建設機械用キャブ。
5. 前記窓枠は、前記開口部に遊嵌される枠本体部と、
   前記枠本体部に設けられキャブフレームに前方から当接されるフランジ部とを備えた
   請求項１から４のいずれか一項に記載の建設機械用キャブ。
6. 前記フランジ部は、前記キャブフレームに締結又は接着された
   請求項５に記載の建設機械用キャブ。

Images