JP7306808B2 - 作業機械のキャビン及び作業機械 - Google Patents

Description

本発明は、ウェザーストリップが取り付けられたドアを有する作業機械のキャビン、及びこのようなキャビンを備えた作業機械に関する。

特許文献１に記載の建設機械は、ヒンジを介して支柱に開閉可能に支持されたドアを有するキャビンを備えている。また、特許文献１に記載のドアの前縁部には、キャビン内への雨水の侵入を防止するために、ドアを閉じたときにキャビンの支柱に当接するインナーが取り付けられている。

特開２０１５－２２１９７３号公報

上記構成のキャビンでは、弾性変形したインナーが復元するときの反力によって、ドアの先端が外側に押し出される。その結果、ドアの先端とキャビンの支柱との間の隙間が大きくなって、この隙間に塵埃が進入しやすくなるという課題がある。

本発明は、上記した実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、支柱とドアとの間の隙間に塵埃が進入しにくい作業機械のキャビン、及びこのようなキャビンを備える作業機械を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、作業機械を操作する作業者が搭乗する作業機械のキャビンであって、幅方向の一方側で上下方向に延設された第１支柱と、前記第１支柱よりも後方で上下方向に延設され、作業者が搭乗するための出入口を前記第１支柱と共に画定する第２支柱と、前記第２支柱に回動可能に支持され、前記出入口を閉鎖する閉位置、および前記出入口を開放する開位置の間を回動するドアと、を備え、前記第１支柱は、前記幅方向の最も外側に位置する角部と、前記角部から前方且つ前記幅方向の内側に延びる曲面から成る外面と、前記角部より後方で且つ前記角部よりも前記幅方向の内側に位置した当接部と、有し、前記ドアの前縁を画定するビームの外面は、前記ドアが前記閉位置のときに、前後方向に延びる第１の面と、前記ドアが前記閉位置のときに、前記第１の面の前端から前方、且つ、前記第１支柱の外面に沿った仮想曲面よりも前記幅方向の内側に湾曲して延設される第２の面と、を有し、前記第２の面の先端は、前記ドアが前記閉位置のときに、前記第１支柱の前記角部を通り、且つ前後方向及び前記上下方向に延びる仮想面よりも、前記幅方向の内側に位置しており、前記ビームの前記幅方向の内側には、前記ドアが前記閉位置のときに、前記第１支柱の前記当接部と前記ビームとの間で弾性圧縮される弾性部材が、前記第２の面の先端よりも後方の位置に設けられており、前記第１支柱の断面形状が、前記幅方向の外側に突出して湾曲した第１湾曲断面と、前記第１湾曲断面の後端に連続して設けられ、前記幅方向の内側に凹んで湾曲した第２湾曲断面と、により形成されており、前記第２の面の断面形状は、略直線状の部分を含んで形成されており、前記略直線状の部分の先端が、前記第２の面の先端となっており、前記ドアが前記閉位置のときに、前記第２の面の断面形状の前記略直線状の部分の延長が、前記第２湾曲断面と交わるように配置される、ことを特徴とする。

本発明によれば、支柱とドアとの間の隙間に塵埃が進入しにくい作業機械のキャビンを得ることができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明に係る作業機械の代表例である油圧ショベルの側面図。 油圧ショベルのキャビンの側面図。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩにおける水平断面図。

本発明に係る作業機械の実施形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明に係る作業機械の代表例である油圧ショベル１の側面図である。なお、本明細書中の前後左右は、特に断らない限り、油圧ショベル１に搭乗して操作する作業者の視点を基準としている。また、作業機械の具体例は油圧ショベル１に限定されず、ダンプトラック、モータグレーダー、ホイールローダー等であってもよい。

図１に示すように、油圧ショベル１は、走行体２と、この走行体２の上側に旋回可能に取り付けられる旋回体３とを備える。旋回体３は、ベースとなる旋回フレーム１０と、この旋回フレーム１０の前方左側に配置されるキャビン７と、旋回フレーム１０の前方中央に上下方向に回動可能に取り付けられるフロント作業機４と、旋回フレーム１０の後方に配置されるカウンタウェイト６とを備える。

キャビン７には、油圧ショベル１を操作する作業者が搭乗する内部空間が形成されている。フロント作業機４は、ブーム４ａ、アーム４ｂ、バケット４ｃ、及び油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）４ｄ～４ｆを含む。カウンタウェイト６は、フロント作業機４との重量バランスを取るためのもので、円弧状をした重量物である。

キャビン７の内部空間には、走行体２を走行させ、旋回体３を旋回させ、フロント作業機４の動作させるための作業者の操作を受け付け、受け付けた操作に対応する信号をコントローラ（図示省略）に出力する操作装置（ステアリング、ペダル、レバー、スイッチなど）が配置されている。すなわち、キャビン７に搭乗した作業者が操作装置を操作することによって、油圧ショベル１が動作する。

図２は、キャビン７の左側面図である。キャビン７は、外骨格を構成する複数の支柱、及び隣接する支柱の間に配置される天井、床、壁、ドア、窓などで構成される。作業者は、左側面に形成された出入口を通じて、キャビン７に乗降することができる。但し、出入口の位置はキャビン７の左側面に限定されず、キャビン７の右側面であってもよい。より詳細には、キャビン７の出入口は、第１支柱７１と、第２支柱７２とで画定されている。また、キャビン７の出入口は、ドア７３によって開閉される。

第１支柱７１は、キャビン７の左端で且つ前端において上下方向に延設され、キャビン７の上端からさらに後方に延設されている。第２支柱７２は、キャビン７の左端で且つ第１支柱７１より後方において、上下方向に延設されている。そして、第１支柱７１及び第２支柱７２で囲まれた開口が、キャビン７の出入口となる。

ドア７３は、ヒンジ７４ａ、７４ｂを介して第２支柱７２に回動可能に支持されている。すなわち、ドア７３は、その後端を回動基端とし、その前端を回動先端として、ヒンジ７４ａ、７４ｂの位置を通って上下方向に延びる回転軸線周りに回動する。そして、ドア７３は、キャビン７の出入口を閉鎖する閉位置（図２参照）と、キャビン７の出入口を開放する開位置との間を回動する。すなわち、作業者は、ドア７３を開位置にしてキャビン７に乗降し、ドア７３を閉位置にして操作装置を操作する。

ドア７３は、ドア７３の前縁及び上縁を画定するビーム７５と、ビーム７５に支持された窓７６とを備える。ビーム７５は、ドア７３が閉位置のときに第１支柱７１に最も近づき、且つ第１支柱７１と概ね平行に延設される。窓７６は、ビーム７５の内側で支持されている。

図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩにおける水平断面図である。第１支柱７１は、幅方向の最も外側（すなわち、最左端）に位置する角部７１ａと、角部７１ａより後方で且つ角部７１ａより幅方向の内側に位置する当接部７１ｂとを有する。また、角部７１ａより前方の第１支柱７１の外面は、図３に一点鎖線で示す仮想曲面Ｘ_１に沿って延びている。

ビーム７５の内側には、ウェザーストリップ（弾性部材）７７が取り付けられている。ウェザーストリップ７７は、ビーム７５の延設方向に沿って延びており、ビーム７５のほぼ全域に設けられている。ウェザーストリップ７７は、第１支柱７１の当接部７１ｂに当接し得る位置に配置される。そして、ウェザーストリップ７７は、ドア７３が閉位置のときに、第１支柱７１とビーム７５とに挟まれて弾性圧縮される。

その結果、ウェザーストリップ７７は、ドア７３が閉位置のときに、第１支柱７１とビーム７５との間を通って、キャビン７の内部に塵埃や水滴（以下、「塵埃等」と表記する。）が進入するのを防止する。一方、ウェザーストリップ７７は、弾性圧縮された状態から復元しようとして、ドア７３を閉位置から開位置へ向けて移動させようとする反力を、ビーム７５に作用させる。

また、ビーム７５の外面は、複数の面を延設方向に連ねて構成される。より詳細には、ビーム７５は、第１の面７８と、第１の面７８の前端に連なる第２の面７９とを含む。第１の面７８及び第２の面７９は、平面でもよいし、単一の曲面（円弧面）でもよいし、複数の平面或いは曲面を組み合わせた複合面でもよい。

第１の面７８は、平面部７８ａと、平面部７８ａの前端に接続された曲面部７８ｂとで構成される。平面部７８ａは、ビーム７５が支持する窓７６と平行な面である。すなわち、第１の面７８は、窓７６と平行な面を含む。曲面部７８ｂは、平面部７８ａの前端から前方且つ幅方向の内側に湾曲する円弧面である。

また、第１の面７８は、仮想曲面Ｘ_１上の点を含む。好ましくは、曲面部７８ｂが仮想曲面Ｘ_１上の点を含む。さらに好ましくは、第１の面７８の前端（すなわち、第２の面７９との接続端）が仮想曲面Ｘ_１上に位置する。なお、第１の面７８のうち、仮想曲面Ｘ_１上に位置するのは一箇所に限定されず、複数個所であってもよい。

第２の面７９は、第１の面７８の曲面部７８ｂの前端から前方且つ幅方向の内側に湾曲する円弧面である。より詳細には、第２の面７９は、ドア７３が閉位置のときに、仮想曲面Ｘ_１より内側に向けて湾曲する湾曲面である。すなわち、第２の面７９は、前方ほど幅方向の内側に位置し、後方ほど幅方向の外側に位置する。また、ドア７３が閉位置のときに、第２の面７９のうち、その先端が仮想曲面Ｘ_１から最も遠くなる。

また、第２の面７９の先端は、ドア７３が閉位置のときに、図３に二点鎖線で示す仮想平面Ｘ_２より幅方向の内側に位置する。すなわち、第２の面７９は、仮想平面Ｘ_２と交差する面である。なお、仮想平面Ｘ_２は、第１支柱７１の角部７１ａを通り、且つ前後方向に延びる鉛直面である。

ただし、第２の面７９の先端は、ドア７３が閉位置のときに、当接部７１ｂより幅方向の外側に位置する。すなわち、第２の面７９の先端は、ドア７３が閉位置のときに、角部７１ａより幅方向の内側に位置し、且つ当接部７１ｂに接触しない位置に配置される。

さらに、図３に示すビーム７５の水平断面において、第１の面７８の延設長さＬ_１と、第２の面７９の延設長さＬ_２とを比較すると、Ｌ_１≦Ｌ_２の関係が成立する。すなわち、第２の面７９は、ビーム７５の外面の半分以上の領域を占める。換言すれば、ビーム７５の前後方向において、少なくとも前端から中央までの領域は仮想曲面Ｘ_１より内側に位置する。

上記の実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。

油圧ショベル１を前進させると、図３の矢印で示すように、油圧ショベル１の前方側から飛んでくる塵埃等がキャビン７に当たる。第１支柱７１の外面に当たった塵埃等は、仮想曲面Ｘ_１に沿って後方に導かれる。そこで上記の実施形態のように、第２の面７９を仮想曲面Ｘ_１より内側に配置することによって、仮想曲面Ｘ_１に沿って移動する塵埃等が第１支柱７１とビーム７５との間の隙間に進入するのを抑制できる。

また、上記の実施形態のように、第２の面７９の前方ほど幅方向の内側に位置し、第２の面７９の後方ほど幅方向の外側に位置するように、第２の面７９を湾曲させることによって、第２の面７９に当たった塵埃等を、第２の面７９の外面に沿って後方に導くことができる。その結果、第１支柱７１とビーム７５との間の隙間への塵埃等の進入をさらに有効に抑制することができる。上記の作用効果は、ビーム７５の外面の半分以上を第２の面７９で構成（すなわち、Ｌ_１≦Ｌ_２）することによって、特に顕著になる。

さらに、第２の面７９の先端を仮想平面Ｘ_２より内側に配置することによって、第１支柱７１とビーム７５との間の隙間が小さくなる。その結果、第１支柱７１とビーム７５との間の隙間への塵埃等の進入をさらに有効に抑制することができる。

上記の実施形態に係る第１支柱７１とビーム７５との位置関係は、第１支柱７１とビーム７５との間の隙間への塵埃等の進入を抑制する効果のみならず、キャビン７の見た目を向上させる効果も期待できる。

より詳細には、仮に第２の面７９の先端が仮想曲面Ｘ_１上に位置するように設計すると、実際には、ウェザーストリップ７７の反力やヒンジ７４ａ、７４ｂのガタ等によって、第２の面７９の先端が仮想曲面Ｘ_１より外側に移動する。そうすると、キャビン７を外から見た人に、ドア７３がきちんと閉まっていないという違和感を与える可能性がある。

そこで上記の実施形態のように、仮想曲面Ｘ_１と第２の面７９とを異なる面とし、且つ第２の面７９の先端を仮想曲面Ｘ_１より内側に配置することによって、ウェザーストリップ７７からの反力やヒンジ７４ａ、７４ｂのガタ等で第２の面７９の先端が理想位置からずれたとしても、キャビン７を外から見た人の違和感を少なくする効果がある。

上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

１ 油圧ショベル（作業機械）
２ 走行体
３ 旋回体
４ フロント作業機
７１ 第１支柱
７１ａ 角部
７１ｂ 当接部
７２ 第２支柱
７３ ドア
７４ａ，７４ｂ ヒンジ
７５ ビーム
７６ ガラス
７７ ウェザーストリップ
７８ 第１の面
７８ａ 平面部
７８ｂ 曲面部
７９ 第２の面

Claims (2)

1. 作業機械を操作する作業者が搭乗する作業機械のキャビンであって、
   幅方向の一方側で上下方向に延設された第１支柱と、
   前記第１支柱よりも後方で上下方向に延設され、作業者が搭乗するための出入口を前記第１支柱と共に画定する第２支柱と、
   前記第２支柱に回動可能に支持され、前記出入口を閉鎖する閉位置、および前記出入口を開放する開位置の間を回動するドアと、を備え、
   前記第１支柱は、前記幅方向の最も外側に位置する角部と、前記角部から前方且つ前記幅方向の内側に延びる曲面から成る外面と、前記角部より後方で且つ前記角部よりも前記幅方向の内側に位置した当接部と、有し、
   前記ドアの前縁を画定するビームの外面は、前記ドアが前記閉位置のときに、前後方向に延びる第１の面と、前記ドアが前記閉位置のときに、前記第１の面の前端から前方、且つ、前記第１支柱の外面に沿った仮想曲面よりも前記幅方向の内側に湾曲して延設される第２の面と、を有し、
   前記第２の面の先端は、前記ドアが前記閉位置のときに、前記第１支柱の前記角部を通り、且つ前後方向及び前記上下方向に延びる仮想面よりも、前記幅方向の内側に位置しており、
   前記ビームの前記幅方向の内側には、前記ドアが前記閉位置のときに、前記第１支柱の前記当接部と前記ビームとの間で弾性圧縮される弾性部材が、前記第２の面の先端よりも後方の位置に設けられており、
   前記第１支柱の断面形状が、前記幅方向の外側に突出して湾曲した第１湾曲断面と、前記第１湾曲断面の後端に連続して設けられ、前記幅方向の内側に凹んで湾曲した第２湾曲断面と、により形成されており、
   前記第２の面の断面形状は、略直線状の部分を含んで形成されており、
   前記略直線状の部分の先端が、前記第２の面の先端となっており、
   前記ドアが前記閉位置のときに、前記第２の面の断面形状の前記略直線状の部分の延長が、前記第２湾曲断面と交わるように配置される、
   ことを特徴とする作業機械のキャビン。
2. 請求項１に記載のキャビンを備える作業機械。

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