JP7091206B2

JP7091206B2 - 作業用車両

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Publication number: JP7091206B2
Application number: JP2018177098A
Authority: JP
Inventors: 裕一塩入; 昭宏石合
Original assignee: Takeuchi Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Takeuchi Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2022-06-27
Anticipated expiration: 2038-09-21
Also published as: JP2020045731A

Description

本発明は、操作室を形成するオペレータキャビンを備える作業用車両に関する。

このような作業用車両の一例として、油圧ショベル（エクスカベータ）やスキッドステアローダがある。これらの作業用車両は、エンジンと、エンジンにより駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプから吐出される作動油を受けて作動する複数の油圧アクチュエータ（油圧モータや油圧シリンダ）とを備え、これらの油圧アクチュエータによってクローラ機構（走行装置）やショベル装置等を作動させ、走行や掘削作業等を行うように構成されている。これらの走行操作や掘削操作は、車体フレーム上に設けられたオペレータキャビン内で行われる。このような作業用車両では、オペレータキャビンの下方に配設された油圧制御バルブ等の機器のメンテナンス作業を行うため、オペレータキャビンが車体フレームに対して上下方向に傾動可能（チルトアップ可能）に設けられた車両が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１７‐２５６６８号公報

従来の作業用車両では、オペレータキャビンをチルトアップさせるための機構がメンテナンス作業の邪魔になる位置に配設されていたり、オペレータキャビンのチルトアップ角度が小さかったりしたため、メンテナンス作業の効率が悪いという課題があった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、オペレータキャビンの下方に配設された機器のメンテナンス作業の効率を向上させることができる作業用車両を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、車体フレーム上に設けられ、操作室を形成するオペレータキャビンを備える作業用車両において、前記オペレータキャビンは、前記車体フレームに対して一端側が枢結され、他端側が上下動するように前記一端側の枢結部を中心として揺動可能であり、前記オペレータキャビンの他端側を上動させるように前記オペレータキャビンを揺動させるための補助力を付与するアクチュエータを備え、前記アクチュエータは、複数のアクチュエータを直列に連結して構成される。

さらに、上記構成の作業用車両において、前記複数のアクチュエータは、並列に配設された２個のアクチュエータと、前記２個のアクチュエータに対して直列に連結された１個のアクチュエータとを有して構成される。

上記構成の作業用車両において、前記複数のアクチュエータは、前記アクチュエータの両端部にボールジョイントを設け、前記ボールジョイントを介して前記車体フレームおよび前記オペレータキャビンに接続されることが好ましい。

上記構成の作業用車両において、前記アクチュエータは、ガススプリングによって構成されることが好ましい。

本発明に係る作業用車両によれば、オペレータキャビンを揺動させるための補助力を付与するアクチュエータが、複数のアクチュエータを直列に連結して構成される。そのため、１個のアクチュエータよりも伸長時のストロークを長くすることができ、オペレータキャビンのチルトアップ角度を大きくすることができる。従って、オペレータキャビンの下方に配設された機器のメンテナンス作業を行う際に、作業スペースを大きく取ることができ、メンテナンス作業の効率を向上させることができる。

本発明に係る作業用車両において、好ましくは、複数のアクチュエータが、並列に配設された２個のアクチュエータと、２個のアクチュエータに対して直列に連結された１個のアクチュエータとを有して構成される。このような構成とすれば、オペレータキャビンを揺動させ始めるときに最も大きな力が必要となるため、その力を並列２個のアクチュエータにより補助してオペレータキャビンをスムーズに揺動させることができる。

本発明に係る作業用車両において、好ましくは、複数のアクチュエータの両端部にボールジョイントを設け、そのボールジョイントを介して車体フレームおよびオペレータキャビンに接続される。このような構成とすれば、アクチュエータが伸長した状態で偏荷重がかかった場合でも、その偏荷重をボールジョイントにより逃がすことができ、車体フレームおよびオペレータキャビンとの接続部の破損を防ぐことができる。

本発明に係る作業用車両の一例である油圧ショベルの左方から見た斜視図である。上記油圧ショベルの左側面図である。上記油圧ショベルの右方から見た斜視図である。上記油圧ショベルの右側面図である。上記油圧ショベルの背面図である。上記油圧ショベルの油圧駆動装置の構成を示すブロック図である。上記油圧ショベルに設けられたオペレータキャビンの左側面図である。上記オペレータキャビンの右方から見た斜視図である。図８における要部拡大図である。図７における矢印Ａ‐Ａで示す部分の断面図である。図１０における要部拡大図である。図７における矢印Ｂ‐Ｂで示す部分の断面図である。上記オペレータキャビンに設けられたガススプリングユニットを示すオペレータキャビンおよび旋回体フレームの左後方から見た斜視図である。上記ガススプリングユニットの前方から見た斜視図である。上記ガススプリングユニットの後方から見た斜視図である。上記ガススプリングユニットを示すオペレータキャビンおよび旋回体フレームの略真後ろから見た斜視図である。上記オペレータキャビンを略最大限までチルトアップさせた状態を示すオペレータキャビンおよび旋回体フレームの左後方から見た斜視図である。上記オペレータキャビンを略最大限までチルトアップさせた状態を示すオペレータキャビンおよび旋回体フレームの略真後ろから見た斜視図である。上記オペレータキャビンをチルトダウンさせた状態を示すオペレータキャビンおよび旋回体フレームの後下方から見た斜視図である。上記オペレータキャビンに設けられたロック機構を示すオペレータキャビンおよび旋回体フレームの左後方から見た斜視図である。上記ロック機構の斜視図である。上記ロック機構によるロックを解除する状態を示すオペレータキャビンおよび旋回体フレームの左後方から見た斜視図である。上記ロック機構によるロックを解除してオペレータキャビンをチルトアップさせ始めた状態を示すオペレータキャビンおよび旋回体フレームの左後方から見た斜視図である。上記ロック機構によるロックを解除してオペレータキャビンをチルトアップさせていく状態を示すオペレータキャビンおよび旋回体フレームの左後方から見た斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、本発明に係る作業用車両の一例として、クローラ式の油圧ショベル（エクスカベータ）について説明する。まず、油圧ショベル１の全体構成について図１～図６を参照して説明する。

油圧ショベル１は、図１～図５に示すように、走行可能に構成された走行体１０と、走行体１０の上部に水平旋回可能に設けられた旋回体２０と、旋回体２０の前部に設けられたショベル装置３０とを有して構成される。

走行体１０は、駆動輪、複数の従動輪、およびこれらの車輪に掛け回された履帯１４を有する左右一対のクローラ機構１５を、走行体フレーム１１の左右両側にそれぞれ備えて構成される。左右のクローラ機構１５は、駆動輪を回転駆動する左右の走行モータ１６を有している。走行体１０は、左右の走行モータ１６の回転方向および回転速度をそれぞれ制御することにより任意の方向および速度で走行可能に構成されている。走行体フレーム１１の前部には、ブレード１８が上下揺動自在に設けられている。ブレード１８は、走行体フレーム１１との間に跨設されたブレードシリンダ１９を伸縮作動させることにより上下揺動可能に構成されている。

走行体フレーム１１の上部中央には旋回機構５が設けられている。旋回機構５は、走行体フレーム１１に固定された内輪と、旋回体２０に固定された外輪と、旋回体２０に設けられた旋回モータ８（図６を参照）と、旋回体２０に設けられた油圧ポンプ６４（図６を参照）から走行体１０に設けられた左右の走行モータ１６およびブレードシリンダ１９等に作動油を供給するためのロータリーセンタージョイントとを有している。旋回体２０は、旋回機構５を介して走行体フレーム１１に水平旋回自在に設けられ、旋回モータ８を正転または逆転作動させることにより、走行体１０に対して左右方向に水平旋回可能に構成されている。

旋回体２０は、走行体フレーム１１に旋回機構５を介して水平旋回自在に設けられる旋回体フレーム２１と、旋回体フレーム２１上に設けられるオペレータキャビン２５とを有している。旋回体フレーム２１の前部には、前方に突出する旋回体側ブラケット２２が設けられている。

ショベル装置３０は、旋回体側ブラケット２２に上下軸を中心に左右方向に揺動自在に設けられたショベル側ブラケット３１と、ショベル側ブラケット３１の上端部に第１枢結ピンＰ１により上下揺動自在（起伏動自在）に設けられたブーム３２と、ブーム３２の先端部に第２枢結ピンＰ２により上下揺動自在（屈伸動自在）に設けられたアーム３３と、アーム３３の先端部に第３枢結ピンＰ３により上下揺自在に設けられたバケット３４とを有している。さらに、ショベル装置３０は、旋回体フレーム２１とショベル側ブラケット３１の間に跨設されたスイングシリンダ３５と、ショベル側ブラケット３１とブーム３２の間に跨設されたブームシリンダ３６と、ブーム３２とアーム３３の間に跨設されたアームシリンダ３７と、アーム３３とバケット３４の間に跨設されたバケットシリンダ３８と
、バケットシリンダ３８のロッド先端部とバケット３４の間に設けられたリンク機構３９とを有している。

ショベル側ブラケット３１は、スイングシリンダ３５を伸縮作動させることにより旋回体側ブラケット２２（旋回体フレーム２１）に対して左右方向に揺動可能に構成されている。ブーム３２は、ブームシリンダ３６を伸縮作動させることによりショベル側ブラケット３１に対して上下方向に揺動可能（起伏動可能）に構成されている。アーム３３は、アームシリンダ３７を伸縮作動させることによりブーム３２に対して上下方向に揺動可能（屈伸動可能）に構成されている。バケット３４は、バケットシリンダ３８を伸縮作動させることによりリンク機構３９を介してアーム３３に対して上下方向に揺動可能に構成されている。

アーム３３およびリンク機構３９の先端部には、バケット３４に替えて、ブレーカ、圧砕機、カッター、オーガ装置等の各種アタッチメントを上下方向に揺動自在に取り付けることが可能になっている。これらのアタッチメントを装着した場合に、当該アタッチメントの油圧アクチュエータに作動油を供給するための油圧ホースを接続可能な複数の接続ポートＰＴが、アーム３３の左右両側面に配設されている。

オペレータキャビン２５は、略矩形箱状に形成されて内部に作業者が搭乗可能な操作室を形成し、左側部に横開き開閉可能なキャビンドア２６が設けられている。オペレータキャビン２５の内部には、作業者が前方側を向いて着座可能なオペレータシートと、走行体１０の走行操作を行う左右の走行操作レバー４１，４２（図６を参照）と、旋回体２０の旋回操作およびショベル装置３０の作動操作を行う左右の作業操作レバー４３，４４（図６を参照）と、ショベル装置３０のスイング操作（左右への揺動操作）を行うスイング操作ペダル４５（図６を参照）と、ブレード１８の作動操作を行うブレード操作レバー４６（図６を参照）と、油圧ショベル１における各種の車両情報を表示するディスプレイ装置と、作業者によって操作される各種の操作スイッチとが設けられている。走行操作レバー４１，４２の下端部にはペダル部が設けられており、このペダル部を用いて作業者は足で走行体１０の走行操作を行うことも可能になっている。

旋回体２０には、オペレータキャビン２５の後側および右側の位置に、油圧駆動装置６０を搭載するための搭載室が設けられている。この搭載室を形成する後側壁部には、曲面形状のカウンターウエイト２７と、縦開き開閉可能なエンジンカバー２８とが設けられている。搭載室を形成する右側壁部には、縦開き開閉可能なサイドカバー２９および給油ホースカバー１０５が設けられている。油圧駆動装置６０は、図６に示すように、エンジン６１と、エンジン６１を駆動するための燃料を貯留する燃料タンク（図示略）と、作動油を貯留する作動油タンク６３と、エンジン６１により駆動される油圧ポンプ６４およびパイロットポンプ６５と、油圧ポンプ６４から吐出されて各油圧アクチュエータに供給する作動油の供給方向および供給量を制御する制御バルブユニット６６と、制御バルブユニット６６を駆動するためのパイロット圧を生成するパイロットバルブユニット６７とを有している。給油ホースカバー１０５の内部には、上記燃料タンクに燃料を補給するための給油装置（給油ホース等）が配設されている。

制御バルブユニット６６は、左右の走行モータ１６、ブレードシリンダ１９、旋回モータ８、スイングシリンダ３５、ブームシリンダ３６、アームシリンダ３７、バケットシリンダ３８および接続ポートＰＴのそれぞれに対応した制御バルブＣＶ１～ＣＶ９を有している。これらの制御バルブＣＶ１～ＣＶ９はそれぞれ、パイロットバルブユニット６７から供給されるパイロット圧により内蔵されたスプールが移動され、そのスプールの移動により各油圧アクチュエータに供給する作動油の供給方向および供給量を制御するようになっている。

パイロットバルブユニット６７は、左走行操作レバー４１の根本部分に配設された左走行パイロットバルブユニットＰＶ１と、右走行操作レバー４２の根本部分に配設された右走行パイロットバルブユニットＰＶ２と、左作業操作レバー４３の根本部分に配設された左作業パイロットバルブユニットＰＶ３と、右作業操作レバー４４の根本部分に配設された右作業パイロットバルブユニットＰＶ４と、スイング操作ペダル４５の根本部分に配設されたスイングパイロットバルブユニットＰＶ５と、ブレード操作レバー４６の根本部分に配設されたブレードパイロットバルブユニットＰＶ６とを有している。これらのパイロットバルブユニットＰＶ１～ＰＶ６はそれぞれ、複数のパイロットバルブを備えて構成され、パイロットポンプ６５から供給される圧油を基にして、各操作レバー等の傾動操作方向および操作量に応じたパイロット圧を生成し、対応する制御バルブに供給するようになっている。

このように構成された油圧ショベル１では、オペレータキャビン２５内のオペレータシートの前方に配設された左右の走行操作レバー４１，４２を前後に傾動操作すると、その操作方向および操作量に応じて、左右の走行パイロットバルブユニットＰＶ１，ＰＶ２によりパイロット圧が生成される。そして、そのパイロット圧により左右の走行モータ１６に対応した制御バルブＣＶ１，ＣＶ２が駆動され、左右の走行モータ１６に作動油が供給される。このようにして、左右の走行操作レバー４１，４２の操作方向および操作量に応じた走行方向および走行速度で左右のクローラ機構１５を作動させて油圧ショベル１を走行させることができるように構成されている。

オペレータシートの左右に配設された左右の作業操作レバー４３，４４を前後左右に傾動操作すると、その操作方向および操作量に応じて、左右の作業パイロットバルブユニットＰＶ３，ＰＶ４によりパイロット圧が生成される。そして、そのパイロット圧により旋回モータ８、ブームシリンダ３６、アームシリンダ３７、バケットシリンダ３８および接続ポートＰＴに対応した制御バルブＣＶ４，ＣＶ６～ＣＶ９が駆動され、左右の作業操作レバー４３，４４の操作方向に対応した油圧アクチュエータに作動油が供給される。スイング操作ペダル４５を左右に踏込操作すると、その操作方向および操作量に応じて、スイングパイロットバルブユニットＰＶ５によりパイロット圧が生成され、そのパイロット圧により制御バルブＣＶ５が駆動されてスイングシリンダ３５に作動油が供給される。

ブレード操作レバー４６を前後に傾動操作すると、その操作方向および操作量に応じて、ブレードパイロットバルブユニットＰＶ６によりパイロット圧が生成され、そのパイロット圧により制御バルブＣＶ３が駆動されてブレードシリンダ１９に作動油が供給される。このようにして、左右の作業操作レバー４３，４４、スイング操作ペダル４５およびブレード操作レバー４６の操作方向および操作量に応じた作動方向および作動速度で旋回体２０、ショベル装置３０およびブレード１８を作動させて掘削作業等を行うことができるように構成されている。

次に、オペレータキャビン２５のチルトアップ構造について、図７～図２４を参照して説明する。旋回体フレーム２１におけるオペレータキャビン２５の下方位置には、旋回モータ８および制御バルブユニット６６等が配設されており、それらのメンテナンス作業等を行うため、オペレータキャビン２５は、オペレータキャビン２５の前端側の枢結部を中心として後端側が上動するように揺動可能（チルトアップ可能）に構成されている（図１３を参照）。

この枢結構造３００は、図７～図９に示すように、旋回体フレーム２１に設けられた左右一対のフレーム側支持部材３１０，３１０と、オペレータキャビン２５の底部前端側に設けられた左右一対のキャビン側支持部材３２０，３２０とを有している。左右のフレー
ム側支持部材３１０，３１０はそれぞれ、旋回体フレーム２１にボルトにより固定される板状のベース部３１１と、ベース部３１１上に上方に延びる板状のフレーム側支持部３１２とを有している。左右のキャビン側支持部材３２０，３２０はそれぞれ、オペレータキャビン２５の底部前端側から前方に延びる左右一対の板状のキャビン側支持部３２１，３２１を有している。左右のキャビン側支持部３２１，３２１の間にフレーム側支持部３１２が配置される。

枢結構造３００は、さらに、図１０～図１２に示すように、フレーム側支持部３１２内に設けられる円筒形状の防振ゴム３３０と、防振ゴム３３０内に挿入された状態で設けられる円筒形状の軸受部材３４０と、キャビン側支持部３２１に設けられ、軸受部材３４０に挿通されて軸受部材３４０に対して相対回転可能な枢結軸３５０とを有している。フレーム側支持部３１２には、左右方向に貫通したゴム取付穴が形成され、そのゴム取付穴に防振ゴム３３０が挿入されて設けられる。防振ゴム３３０の左右側面にはそれぞれ円環状の凹部が形成されている。防振ゴム３３０は、エンジン６１から旋回体フレーム２１を介してオペレータキャビン２５に伝わる振動に対応して、当該振動を伝達させないようなばね定数となるように形状や材質（硬さ）等が設定されている。防振ゴム３３０には、左右方向に貫通した軸受取付穴が形成され、その軸受取付穴に軸受部材３４０が挿入された状態で設けられる。

左右のキャビン側支持部３２１，３２１にはそれぞれ、左右方向に貫通した軸挿通穴が形成され、それらの軸挿通穴および軸受部材３４０に枢結軸３５０が挿通されて設けられる。枢結軸３５０は、軸受部材３４０に対して相対回転可能になっている。枢結軸３５０は、左端側に設けられた固定プレート３５１を介してボルトにより左側のキャビン側支持部３２１に固定される。

フレーム側支持部材３１０のベース部３１１上には、上方に延びる板状のストッパ部材３６０がボルトにより固定される。ストッパ部材３６０には、左右方向に貫通したストッパ穴３６１が形成されている。ストッパ穴３６１は、枢結軸３５０の直径よりも大きく、且つ防振ゴム３３０の外径よりも小さい寸法の穴になっている。ストッパ部材３６０は、ストッパ穴３６１内に枢結軸３５０の右端部側が挿入された状態となるように配設される。ストッパ部材３６０は、オペレータキャビン２５が揺動して防振ゴム３３０が許容量を超えて変形したときに枢結軸３５０の右端部側がストッパ穴３６１の内面に当接するようになっている。このような枢結構造３００では、防振ゴム３３０内に挿入状態で設けられた軸受部材３４０に対して枢結軸３５０が相対回転することにより、当該枢結軸３５０を中心としてオペレータキャビン２５の後部側が上動するようにオペレータキャビン２５がチルトアップ可能になっている。

以上説明したように、枢結構造３００では、円筒形状の防振ゴム３３０内に挿入された状態で軸受部材３４０が設けられ、その軸受部材３４０に挿通された状態で枢結軸３５０が設けられた構成になっている。そのため、エンジン６１等により旋回体フレーム２１からオペレータキャビン２５に伝わる振動を防振ゴム３３０により確実に遮断させることができる。また、枢結軸３５０、軸受部材３４０および防振ゴム３３０を一体の部品として取り扱うことができるため、部品点数の削減や、組み付け作業の効率化にもつながる。さらに、枢結構造３００では、ストッパ穴３６１内に枢結軸３５０の右端部が挿入された状態となるように配設されるストッパ部材３６０を備えている。そのため、オペレータキャビン２５が揺動して防振ゴム３３０が変形した場合に、枢結軸３５０がストッパ穴３６１の内面に当接することにより、防振ゴム３３０が許容量を超えて変形することを防ぐことができる。

オペレータキャビン２５の後部側には、図１３に示すように、オペレータキャビン２５
をチルトアップさせるための補助力を付与するガススプリングユニット４００が配設されている。ガススプリングユニット４００は、図１４および図１５に示すように、連結プレート４０５と、連結プレート４０５に並列に配設された２本の第１および第２ガススプリング４１０，４２０と、第１および第２ガススプリング４１０，４２０に対して直列に連結されるように連結プレート４０５に配設された第３ガススプリング４３０とを有している。

第１～第３ガススプリング４１０～４３０はそれぞれ、密閉構造のチューブと、そのチューブ内を摺動するピストンおよびロッドと、チューブ内に封入される圧縮ガスおよびオイルとを有し、圧縮ガスの反力をばね力として得られるように構成されている。第１～第３ガススプリング４１０～４３０はそれぞれ、チューブ側端部およびロッド側端部にボールジョイント４５０が設けられている。ボールジョイント４５０は、ボールスタッドと、それに球面接触するソケットとを有し、任意の方向に回転可能に構成されている。

第１および第２ガススプリング４１０，４２０はそれぞれ、チューブ側端部がボールジョイント４５０を介して連結プレート４０５の前面上部に取り付けられ、当該チューブに対してロッドが下方に摺動可能であり、ロッド側端部がボールジョイント４５０を介して旋回体フレーム２１に取り付けられる。第３ガススプリング４３０は、ロッド側端部がボールジョイント４５０を介して連結プレート４０５の前面下部に取り付けられ、当該ロッドに対してチューブが上方に摺動可能であり、チューブ側端部がボールジョイント４５０を介してオペレータキャビン２５に取り付けられる。

このようなガススプリングユニット４００では、上記枢結構造３００（枢結軸３５０）を中心として旋回体フレーム２１に対してオペレータキャビン２５をチルトアップさせるときには、図１３および図１６に示すように、始めに第１および第２ガススプリング４１０，４２０が伸長作動するように構成されている。オペレータキャビン２５をチルトアップさせるときには、上げ始めに大きな力が必要となるため、その力を補助する大きな補助力を付与できるように２本の第１および第２ガススプリング４１０，４２０が並列に配設されている。そして、第１および第２ガススプリング４１０，４２０が最大限まで伸長すると、図１７および図１８に示すように、次に第３ガススプリング４３０が伸長作動するように構成されている。

オペレータキャビン２５が図１７に示す所定の位置（例えば、チルトアップ角度が３５度の位置）までチルトアップされると、オペレータキャビン２５の底部前側（左側のキャビン側支持部材３２０の近傍）に枢結されたチルトロック部材３８０のロック溝に、旋回体フレーム２１に設けられたチルトロックピン３８５が挿入され、これによりオペレータキャビン２５がチルトアップされた状態でロックされるようになっている。

チルトロック部材３８０を揺動させてロック溝とチルトロックピン３８５とによるロック状態を解除すると、オペレータキャビン２５はチルトダウン可能な状態となる。オペレータキャビン２５をチルトダウンさせるときには、図１９に示すように、始めに第３ガススプリング４３０が縮小作動する。第３ガススプリング４３０が縮小していくと、連結プレート４０５の上端部がオペレータキャビン２５の後部に設けられたスプリングストッパ部材４６０に当接し、次に第１および第２ガススプリング４１０，４２０が縮小作動する。スプリングストッパ部材４６０の下面側には後方下がりの傾斜部が設けられている。この傾斜部に連結プレート４０５の上端部が当接することにより、ガススプリングユニット４００の回転方向の姿勢が正常な状態に調整されるようになっている。オペレータキャビン２５は、チルトダウンされた状態において、旋回体フレーム２１に対してキャビン固定ボルトを用いて固定される。このキャビン固定ボルトは、ガススプリングストッパ部材４６０の左右両側の２箇所に配設されている。

以上説明したように、ガススプリングユニット４００では、３本の第１～第３ガススプリング４１０～４３０を直列に連結して構成されている。そのため、１本のガススプリングよりも伸長時のストロークを長くすることができ、オペレータキャビン２５のチルトアップ角度を従来よりも大きくすることができる。従って、オペレータキャビン２５の下方に配設された旋回モータ８および制御バルブユニット６６等の機器のメンテナンス作業を行う際に、作業スペースを大きく取ることができ、メンテナンス作業の効率を向上させることができる。

ガススプリングユニット４００では、並列に配設された２本の第１および第２ガススプリング４１０，４２０と、それら２本のガススプリング４１０，４２０に対して直列に連結された１本の第３ガススプリング４３０とを有して構成されている。そのため、オペレータキャビン２５をチルトアップさせ始めるときに最も大きな力が必要となるが、その力を並列２本の第１および第２ガススプリング４１０，４２０により補助してオペレータキャビン２５をスムーズにチルトアップさせることができる。また、第１～第３ガススプリング４１０～４３０はそれぞれボールジョイント４５０を介して旋回体フレーム２１およびオペレータキャビン２５に接続されている。そのため、第１～第３ガススプリング４１０～４３０が伸長した状態で偏荷重がかかった場合でも、その偏荷重をボールジョイント４５０により逃がすことができ、旋回体フレーム２１およびオペレータキャビン２５との接続部の破損を防ぐことができる。

さらに、ガススプリングユニット４００はオペレータキャビン２５の後部側に配設されている。そのため、旋回体フレーム２１の側方からメンテナンス作業を行う際に、ガススプリングユニット４００がメンテナンス作業の邪魔になることなく、作業を行うことができる。また、ガススプリングユニット４００がオペレータキャビン２５の後部側に配設されるため、ガススプリングユニット４００がオペレータキャビン２５内に入り込んで居住スペースを狭くすることなく、オペレータキャビン２５内の居住スペースを広く保つことができる。さらに、ガススプリングユニット４００が旋回体フレーム２１内の他の機器と干渉することなく、ガススプリングユニット４００や他の機器を配設することができる。

オペレータキャビン２５の後部左側には、図２０に示すように、オペレータキャビン２５のチルトアップを規制するロック機構５００が配設されている。ロック機構５００は、図２０および図２１に示すように、オペレータキャビン２５に設けられた前後方向に延びるロックピン５１０と、旋回体フレーム２１に枢結され、ロックピン５１０に係合可能なロックプレート５２０と、ロックプレート５２０をロックピン５１０との係合方向に付勢するばね部材５３０とを有している。

ロックプレート５２０は、下部に設けられた回転軸５２１を中心に左右方向に揺動自在に旋回体フレーム２１に設けられ、回転軸５２１の近傍に設けられるばね部材５３０により左方に揺動する方向の力が付与される。ロックプレート５２０の上下略中央には、左方に開口した略円形状のロック凹部５２５が形成されている。ロックプレート５２０の上端部側には、左下がりの傾斜面５２６が形成されている。

オペレータキャビン２５の後部側には、ロックピン５１０の下方位置に、左右方向に延びる円筒形状の棒挿通部材５４０が設けられ、その棒挿通部材５４０にロック解除棒５５０が左方から挿入可能になっている。ロック解除棒５５０にはフランジ部５５１が形成され、フランジ部５５１が棒挿通部材５４０に当接することによりそれ以上にロック解除棒５５０を挿入することができないようになっている。

このようなロック機構５００では、オペレータキャビン２５が旋回体フレーム２１に対
してキャビン固定ボルトを用いて固定されているときには、ロックピン５１０がロックプレート５２０のロック凹部５２５内に挿入された状態となる。ただし、このときロックピン５１０とロック凹部５２５の内面との間には所定の隙間を有してロックピン５１０とロック凹部５２５の内面とが非接触状態となる。そのため、オペレータキャビン２５がキャビン固定ボルトにより旋回体フレーム２１に固定されているときには、ロック機構５００（ロックピン５１０およびロックプレート５２０）によるオペレータキャビン２５のチルトアップ規制は行われないように構成されている。

一方、キャビン固定ボルトによるオペレータキャビン２５の固定が外れたときには、オペレータキャビン２５の後部側が上動すると、オペレータキャビン２５に設けられたロックピン５１０がロックプレート５２０のロック凹部５２５の内面上部に接触してロックピン５１０の上動が規制され、これによりオペレータキャビン２５のチルトアップが規制されるように構成されている。

このようなロック機構５００によるチルトアップ規制を解除してオペレータキャビン２５をチルトアップさせるには、始めにオペレータキャビン２５を旋回体フレーム２１に固定しているキャビン固定ボルトを取り外す。そして、図２２に示すように、オペレータキャビン２５に設けられた棒挿通部材５４０に左方からロック解除棒５５０を挿し込む。棒挿通部材５４０に差し込まれたロック解除棒５５０は、先端部がロックプレート５２０に当接して、回転軸５２１を中心にロックプレート５２０を右方に揺動させるようになっている。このようにしてロックプレート５２０が右方に揺動されると、ロックプレート５２０のロック凹部５２５内に配置されていたロックピン５１０がロック凹部５２５の外方に位置する配置関係に変化する。

そして、棒挿通部材５４０に差し込んだ状態のロック解除棒５５０を持ち上げることにより、図２３および図２４に示すように、オペレータキャビン２５をチルトアップさせる力を作用させることができるようになっている。ロック解除棒５５０を持ち上げていくと、ロックピン５１０およびロック解除棒５５０の先端部がロックプレート５２０の左側面および傾斜面５２６を摺動しながらオペレータキャビン２５とともに上動し、オペレータキャビン２５をチルトアップさせることができる。このとき、上記ガススプリングユニット４００によりチルトアップさせるための補助力が付与される。

オペレータキャビン２５をチルトダウンさせるときには、ロック解除棒５５０を棒挿通部材５４０に差し込み、当該ロック解除棒５５０を押し下げてオペレータキャビン２５をチルトダウンさせる力を作用させる。ロック解除棒５５０を押し下げていくと、図２４に示すように、始めにロック解除棒５５０の先端部がロックプレート５２０の傾斜面５２６に当接して傾斜面５２６を下方に摺動する。この摺動によりロックプレート５２０が回転軸５２１を中心に右方に揺動される。さらにロック解除棒５５０を押し下げていくと、図２３に示すように、ロック解除棒５５０の先端部およびロックピン５１０が傾斜面５２６およびロックプレート５２０の左側面を摺動しながらオペレータキャビン２５とともに下動する。そして、図２２に示すように、ロックピン５１０がロックプレート５２０のロック凹部５２５内に挿入される位置まで、オペレータキャビン２５をチルトダウンさせることができる。このようにチルトダウンされたオペレータキャビン２５は、上記のようにキャビン固定ボルトを用いて旋回体フレーム２１に固定される。

以上説明したように、オペレータキャビン２５のチルトアップを規制するロック機構５００が、オペレータキャビン２５を旋回体フレーム２１に固定するキャビン固定ボルトと並列に設けられている。そして、オペレータキャビン２５がキャビン固定ボルトにより固定されているときにロック機構５００よる規制は行われず、キャビン固定ボルトによる固定が外れたときにロック機構５００よる規制が行われるように構成されている。そのため
、キャビン固定ボルトの締め付けが弱かったり、破損したりした場合であっても、ロック機構５００によりオペレータキャビン２５が揺動して浮き上がることを防ぐことができ、これによりオペレータキャビン２５内の安全を確保することができる。また、ロック機構５００を備えることにより、キャビン固定ボルトのサイズを小さくしたり、数を減らしたりすることができ、ボルトの脱着作業を効率化することができる。

ロック機構５００では、オペレータキャビン２５に設けられた棒挿通部材５４０にロック解除棒５５０を差し込んでロックプレート５２０を揺動させてロックピン５１０との係合状態を解除し、その差し込んだ状態のロック解除棒５５０を持ち上げることにより、オペレータキャビン２５をチルトアップさせる力を作用させることができるように構成されている。そのため、ロック機構５００による規制解除とオペレータキャビン２５のチルトアップとを容易に行うことができる。さらに、ロック機構５００では、オペレータキャビン２５がキャビン固定ボルトにより旋回体フレーム２１に固定されているときに、ロックピン５１０とロックプレート５２０とが非接触状態となるように構成されている。そのため、旋回体フレーム２１の振動がロックプレート５２０およびロックピン５１０を介してオペレータキャビン２５に伝わることを防ぐことができる。

これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、オペレータキャビン２５をチルトアップさせるための補助力を付与するアクチュエータの一例としてガススプリングユニット４００について説明した。しかしながら、当該アクチュエータは、ガススプリング以外に、例えば、コイルばねシリンダ、油圧シリンダ等のアクチュエータによって構成されてもよい。また、上述の実施形態では、ガススプリングユニット４００が、下側２本のガススプリング４１０，４２０と上側１本のガススプリング４３０を直列に連結して構成されている。しなしながら、ガススプリングユニット４００は、例えば、下側１本と上側２本、下側２本と真ん中２本と上側１本等、ガススプリングの本数や配置（組み合わせ）などは適宜変更してもよい。さらに、上述の実施形態では、本発明を油圧ショベル１に適用した場合について説明したが、本発明は、油圧ショベル以外の作業用車両、例えばクローラローダ等の他の作業用車両にも適用することもできる。

１油圧ショベル
２０旋回体
２１旋回体フレーム（車体フレーム）
２５オペレータキャビン
４００ガススプリングユニット
４０５連結プレート
４１０第１ガススプリング
４２０第２ガススプリング
４３０第３ガススプリング
４５０ボールジョイント

Claims

車体フレーム上に設けられ、操作室を形成するオペレータキャビンを備える作業用車両において、
前記オペレータキャビンは、前記車体フレームに対して一端側が枢結され、他端側が上下動するように前記一端側の枢結部を中心として揺動可能であり、
前記オペレータキャビンの他端側を上動させるように前記オペレータキャビンを揺動させるための補助力を付与するアクチュエータを備え、
前記アクチュエータは、複数のアクチュエータを直列に連結して構成され、
前記複数のアクチュエータは、並列に配設された２個のアクチュエータと、前記２個のアクチュエータに対して直列に連結された１個のアクチュエータとを有して構成されることを特徴とする作業用車両。
前記複数のアクチュエータを配設する連結プレートを備え、
前記複数のアクチュエータが、前記連結プレートに並列に配設された２本の第１および第２アクチュエータと、前記第１および第２アクチュエータに対して直列に連結されるように前記連結プレートに配設された第３アクチュエータとから構成されることを特徴とする請求項１に記載の作業用車両。
前記複数のアクチュエータはそれぞれ両端部にボールジョイントを有し、一端部の前記ボールジョイントを介して前記車体フレームおよび前記オペレータキャビンに接続され、他端部の前記ボールジョイントを介して前記連結プレートに接続されることを特徴とする請求項２に記載の作業用車両。
前記第１および第２アクチュエータの前記補助力が、前記第３アクチュエータの前記補助力より大きく、
前記オペレータキャビンの他端側を上動させるときに、まず前記第１および第２アクチュエータが伸長作動し、次に前記第３アクチュエータが伸長作動するように構成されていることを特徴とする請求項２もしくは３に記載の作業用車両。
前記アクチュエータは、ガススプリングによって構成されることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の作業用車両。