JPH07113248A - 運転室付き作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フレームからの振動で運転室が前，後、左，
右に振動するのを規制し、運転室の固有振動数を小さく
して乗り心地を向上させる。 【構成】 運転室本体の床板２７と旋回フレーム２１と
の間には、前後方向に伸長し、両端側が床板２７と旋回
フレーム２１とに回動可能に連結されたリンク機構と、
リンク機構から運転室本体の前後方向に離間して両端側
が床板２７と旋回フレーム２１とにそれぞれ回動可能に
連結された油圧シリンダ４０とを設け、該油圧シリンダ
４０はリンク機構に対して非平行に配設する。そして、
油圧シリンダ４０のボトム側油室Ａをアキュムレータ４
５に対して連通、遮断する電磁切換弁４６を設け、この
電磁切換弁４６を走行レバー４７に連動させて切換える
ようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば油圧ショベル等
の運転室付き作業機に関し、特に、作業機のフレームか
ら運転室に伝わる振動を緩衝させるようにした運転室付
き作業機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７ないし図１１に従来技術の運転室付
き作業機として油圧ショベルを例に挙げて示す。

【０００３】図中、１は下部走行体、２は旋回装置、３
は該旋回装置２を介して下部走行体１上に旋回可能に搭
載され、作業機本体を構成する上部旋回体を示し、該上
部旋回体３は、骨組構造をなすフレームとしての旋回フ
レーム４と、該旋回フレーム４上に設けられた機械室５
と、該機械室５の前部左側に位置して旋回フレーム４上
に設けられ、後述する運転室本体８と該運転室本体８内
に設けられた各種の操作レバーや計器類等からなる運転
室６と、機械室５の後側に位置して旋回フレーム４の後
部に設けられたカウンタウエイト７とからなり、該カウ
ンタウエイト７は後述の作業装置１７に対して上部旋回
体３全体をバランスさせるようになっている。

【０００４】８は旋回フレーム４上に配設され、前記運
転室６の本体部を構成する運転室本体を示し、該運転室
本体８は図８に示す如く、鋼製の薄板をプレス加工して
溶接することにより、前後方向に伸長する長方形状の天
井部８Ａと、上下方向の中間部分が前向きに突出する略
く字状の前面部８Ｂと、前記旋回フレーム４に対しほぼ
垂直面となった縦長な長方形状の後面部８Ｃと、該後面
部８Ｃおよび前面部８Ｂの形状に応じて設けられた略長
方形状の左，右の側面部８Ｄ，８Ｄ（一方のみ図示）等
とからなる箱形状のキャブボックスとして形成されてい
る。また、該運転室本体８の左の側面部８Ｄにはドア９
が設けられ、運転室本体８の下面側には床板用ブラケッ
ト８Ｅを介して運転室本体８の一部を構成する床板１０
が取付けられている。

【０００５】１１，１１，…は旋回フレーム４上で運転
室本体８を弾性的に支持した下部緩衝支持体を示し、該
各下部緩衝支持体１１は図８、図９に示す如く後述の各
防振ゴム１２、スペーサ１３および各ストッパ１４等か
ら構成されている。そして、該各下部緩衝支持体１１は
運転室本体８の床板１０と旋回フレーム４との間に前，
後、左，右に離間して合計４個（２個のみ図示）設けら
れ、旋回フレーム４からの振動が運転室本体８に伝わる
のを減衰させるようにしている。

【０００６】１２，１２は防振ゴムを示し、該各防振ゴ
ム１２は合成ゴム等の弾性材料により短尺かつ厚肉な円
柱状に形成され、その中心部には図９に示す如く軸方向
に伸長する挿通穴１２Ａが穿設されている。そして、該
各防振ゴム１２は旋回フレーム４の上面部４Ａに穿設さ
れた取付穴４Ｂと同軸をなすように配設され、旋回フレ
ーム４の上面部４Ａを上下方向から挟持している。

【０００７】１３は軸方向にボルト挿通穴１３Ａを有す
る金属製の筒体からなるスペーサを示し、該スペーサ１
３は長さ方向中間部が旋回フレーム４の取付穴４Ｂ内に
遊嵌され、上，下両端側が各防振ゴム１２の挿通穴１２
Ａ内に嵌合されている。また、該スペーサ１３は上，下
両端側の端面が後述する各ストッパ１４の底部１４Ｂに
当接している。

【０００８】１４，１４は金属板等をプレス成形するこ
とにより有底筒状に形成されたストッパを示し、該各ス
トッパ１４は図９に示す如く、防振ゴム１２よりも大径
な円板状に形成され、中央にボルト挿通穴１４Ａが穿設
された底部１４Ｂと、該底部１４Ｂの外周側から軸方向
に延設され、防振ゴム１２よりも短尺な長さ寸法を有し
た筒部１４Ｃとからなり、該筒部１４Ｃの先端側は開口
部１４Ｄとなっている。そして、該各ストッパ１４は各
防振ゴム１２を介して旋回フレーム４の上面部４Ａを挟
んで互いの開口部１４Ｄを対向させ、上，下の各防振ゴ
ム１２を外側から覆うように取付けられている。

【０００９】１５，１５，…はボルトを示し、該各ボル
ト１５は床板用ブラケット８Ｅの各ボルト挿通穴８Ｆに
運転室本体８の内側から差込まれ、各スペーサ１３のボ
ルト挿通穴１３Ａ、床板１０の各ボルト挿通穴１０Ａ、
旋回フレーム４の上面部４Ａの各取付穴４Ｂ内を伸長
し、下部緩衝支持体１１の下側、すなわちストッパ１４
の底部１４Ｂ下側からナット１６を螺合させて締付ける
ことにより、運転室本体８を旋回フレーム４上に位置決
めしている。

【００１０】１７は上部旋回体３の前部に設けられた作
業装置を示し、該作業装置１７は、旋回フレーム４の一
部をなす高剛性のブラケット部（図示せず）に俯仰動可
能に設けられたブーム１７Ａと、該ブーム１７Ａの先端
に俯仰動可能に設けられたアーム１７Ｂと、該アーム１
７Ｂの先端に回動可能に設けられたバックホウ式のバケ
ット１７Ｃとからなり、これらのブーム１７Ａ，アーム
１７Ｂ，バケット１７Ｃはブームシリンダ１７Ｄ，アー
ムシリンダ１７Ｅ，バケットシリンダ１７Ｆによってそ
れぞれ作動されるようになっている。そして、該作業装
置１７は土砂等の掘削作業時に、ブームシリンダ１７
Ｄ，アームシリンダ１７Ｅによってブーム１７Ａ，アー
ム１７Ｂを俯仰動させつつ、バケットシリンダ１７Ｆに
よってバケット１７Ｃを回動させ、該バケット１７Ｃに
より土砂等を掘削するようになっている。

【００１１】このように構成される油圧ショベルでは、
上部旋回体３の機械室５内に原動機および該原動機によ
って駆動される油圧ポンプ（いずれも図示せず）を設
け、該油圧ポンプから吐出される圧油を下部走行体１の
走行用油圧モータ（図示せず）および作業装置１７の各
シリンダ１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆ等に給排することによ
りこれらを作動させ、車両を走行させたり、土砂等の掘
削作業を行ったりするようにしている。

【００１２】そして、運転室本体８の床板１０と旋回フ
レーム４との間に設けた各下部緩衝支持体１１は、エン
ジンからの振動、走行時の振動および作業時の掘削反力
等による振動が旋回フレーム４側から運転室本体８に伝
わるのを各防振ゴム１２によって緩衝し、このときの振
動および騒音を軽減して運転室６の乗り心地を悪化させ
ないようにしている。

【００１３】また、各下部緩衝支持体１１は図９に示す
如く、各ストッパ１４の開口部１４Ｄを旋回フレーム４
の上面部４Ａに対して、例えば２〜３mm程度の隙間Ｓを
もって対面させ、運転室本体８がこの隙間Ｓを越えて
左，右方向に横揺れ（ローリング）したりするのを規制
しており、これによって運転室本体８がブームシリンダ
１７Ｄ等の周囲部材に衝突して破損事故を起こすのを防
止できるようにしている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、旋回フレーム４の上面部４Ａ上で運転室本
体８の床板１０との間に、例えば４個の下部緩衝支持体
１１，１１，…を配設し、運転室６に外部からの振動が
伝わるのを防止するようにしているものの、実際には下
記のような固有振動数に基づいた問題が生じている。

【００１５】即ち、運転室６の重量Ｗ、各下部緩衝支持
体１１の合計のばね定数ｋ、重力加速度Ｇとすると、運
転室６の上下方向の固有振動数ｆは

【００１６】

【数１】 で表わされる。

【００１７】ここで、運転室本体８を図１０に示すよう
な１自由度系の振動モデルで近似し、下側から振幅ａ₀
の強制振動ａ₀ｃｏｓωｔが上下方向に加えられたと
き、運転室６に伝達される振動の振幅をａとすると、振
動伝達率τは

【００１８】

【数２】 で表わされる。

【００１９】このとき、振動数比ηと振動伝達率τとの
関係は、図１１に示す特性線の如く、振動数比ηがη＝
１前，後のときに共振によって振動が増大し、振動数比
ηが大きくなり、特に√２以上であれば、振動伝達率τ
が１以下となって振動が伝わりにくくなることが分か
る。

【００２０】そして、運転室６全体の重量Ｗが４００〜
５００ｋｇ、各下部緩衝支持体１１の合計のばね定数ｋ
が２０００〜８０００ｋｇｆ／ｃｍの条件では、前記数
１より、運転室６の固有振動数ｆは約２０〜４５Ｈｚと
なる。

【００２１】しかし、油圧ショベルの作動時、特に走行
時の振動には５〜９Ｈｚの振動が多く含まれるため、運
転室６の固有振動数ｆが前記の範囲にあると振動数比η
が０．１１〜０．４５となり、振動伝達率τが１以上に
なって振動緩衝効果は得られず乗り心地を悪化させると
いう問題がある。

【００２２】ここで、人体への振動の影響度は周波数に
よって異なり、上下方向には４〜８Ｈｚ、水平方向には
２Ｈｚ以下に影響度の大きい周波数範囲のあることが知
られている。従って、上下方向の固有振動数は４Ｈｚ以
下、水平方向の固有振動数は２Ｈｚ以上にすれば、乗り
心地は改善できる。

【００２３】以上のことから、乗り心地を改善するには
各下部緩衝支持体１１のばね定数Ｋを小さくし、運転室
６の上下方向の固有振動数ｆを４Ｈｚより低くすれば良
いが、反面、水平方向の固有振動数も低下し、２Ｈｚ以
下となるために乗り心地は悪化する。

【００２４】また、走行起動時および停止時、または作
業装置１７を駆動する掘削作業時には、旋回フレーム４
全体が下部走行体１と一緒になって、例えば４Ｈｚ以下
の比較的低い周波数の振動が起き、この低周波振動成分
が運転室６の上下振動、水平振動、ローリング、ピッチ
ングの固有振動数と一致して共振を起こし、乗り心地が
悪くなるばかりでなく、運転室６への大きな振動変位と
して伝達され、ブームシリンダ１７Ｄ等の周囲部材に衝
突して破損事故を起こしてしまうという問題がある。

【００２５】また、ピッチングやローリングが大きくな
ったときには、運転室本体８がブームシリンダ１７Ｄ等
の周囲部材に衝突して破損事故を起こしてしまうので、
図９に示す如く各ストッパ１４の開口部１４Ｄと旋回フ
レーム４の上面部４Ａとの隙間Ｓを、例えば２〜３mm程
度に設定しており、この隙間Ｓを越えて運転室本体８が
振動すると、各ストッパ１４の開口部１４Ｄが旋回フレ
ーム４の上面部４Ａに衝突して、旋回フレーム４からの
振動が運転室本体８に直接伝わり、運転室６の乗り心地
が非常に悪くなるという問題がある。

【００２６】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は通常走行時、走行起動時、停止
時または掘削作業時等の上下振動、水平振動、ローリン
グ、ピッチングモードの振動を低減でき、乗り心地を向
上できると共に、大変位による破損事故を防止できるよ
うにした運転室付き作業機を提供することを目的として
いる。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明の運転室付き作業機は、作業機本体のフレ
ームと、該フレーム上に配設され、下面側に床板が設け
られた箱形状の運転室本体と、該運転室本体の床板とフ
レームとの間に複数個設けられ、前記フレームからの振
動が該運転室本体に伝わるのを緩衝する下部緩衝支持体
とからなる構成を採用している。そして、本発明が採用
する構成の特徴は、前記運転室本体とフレームとの間に
は、前後方向に伸長し、両端側が前記運転室本体とフレ
ームとに回動可能に連結されたリンク機構と、該リンク
機構から運転室本体の前後方向に離間し、該リンク機構
に対して非平行となるように、両端側が前記運転室本体
とフレームとにそれぞれ回動可能に連結された油圧シリ
ンダとを設けたことにある。

【００２８】この場合、前記リンク機構は、前記運転室
本体の床板とフレームとの間で前後方向に伸長し、左右
方向に離間した一対のリンク部材と、該各リンク部材の
回動が同期するように該各リンク部材間を左右方向で連
結した連結部材とから構成し、前記各リンク部材の前後
方向両端側を前記運転室本体の床板とフレームとにそれ
ぞれ回動可能にピン結合し、かつ前記油圧シリンダを各
リンク部材に対して異なる向きに配向させるのが好まし
い。

【００２９】また、前記油圧シリンダは、チューブと、
該チューブ内を２つの油室に画成するピストンと、一端
側が該ピストンに固着され、他端側が前記チューブ外に
突出したロッドと、該ロッドの伸縮時に前記各油室間を
流通する圧油に減衰力を発生させる減衰力発生機構と、
前記各油室のうち、少なくとも一方の油室に圧油を給排
するアキュムレータとから構成し、該アキュムレータと
油室との間には、前記運転室本体内に設ける操作レバー
に連動して切換制御され、前記油室をアキュムレータに
対して連通、遮断する切換弁を設けるのがよい。

【００３０】そして、前記各下部緩衝支持体は、前記運
転室本体の振動を比較的小さなばね定数をもって緩衝す
るコイルスプリングと、前記リンク機構および油圧シリ
ンダの各ピン結合部に設けられるゴムブシュとから構成
するのがよい。

【００３１】

【作用】上記構成により、作業機の走行起動時、走行停
止時、作業時等、フレーム上の運転室本体に大きな振幅
の振動が加えられる場合には、リンク機構および油圧シ
リンダが非平行な状態で運転室本体を支持するため、運
転室本体が加振方向に大な振幅をもって変位するのを防
止でき、、運転室本体が前後方向に振動（ピッチング）
したり、周囲部材等に衝突したりするのを確実に低減で
きる。

【００３２】この場合、前記リンク機構を、前記運転室
本体の床板とフレームとの間で前後方向に伸長し、左右
方向に離間した一対のリンク部材と、該各リンク部材の
回動が同期するように該各リンク部材間を左右方向で連
結した連結部材とから構成し、前記各リンクロッドの前
後方向両端側が前記運転室本体の床板とフレームとにそ
れぞれ回動可能にピン結合すれば、例えば運転室本体を
フレーム上で左右方向に振動させるような力が作用して
も、各リンク部材間を連結した連結部材によって各リン
ク部材を同期して回動させることができ、これにより、
運転室本体が左右方向にローリングするのを規制でき
る。

【００３３】さらに、前記油圧シリンダは、チューブ
と、該チューブ内を２つの油室に画成するピストンと、
一端側が該ピストンに固着され、他端側が前記チューブ
外に突出したロッドと、該ロッドの伸縮時に前記各油室
間を流通する圧油に減衰力を発生させる減衰力発生機構
と、前記各油室のうち、少なくとも一方の油室に圧油を
給排するアキュムレータとから構成し、該アキュムレー
タと油室との間には、前記運転室本体内に設ける操作レ
バーに連動して切換制御され、前記油室をアキュムレー
タに対して連通、遮断する切換弁を設ける構成とすれ
ば、例えば作業機の走行、起動、停止時や作業時等の振
動状態に応じて油圧シリンダの伸縮を許したり、伸縮を
禁止させたりすることができ、運転室本体に振動すると
きの変位（振り幅）を操作レバーに連動させて変化させ
ることができる。

【００３４】そして、前記各下部緩衝支持体をばね定数
の小さなコイルスプリングと前記リンク機構および油圧
シリンダのピン結合部に設けられるゴムブシュとから構
成すれば、走行時における運転室本体の上下方向の振動
を小さなばね定数をもって緩衝でき、運転室全体の固有
振動数を小さくして運転室本体に伝わる上下方向の振動
を良好に減衰できると共に、左右方向、前後方向の振動
はゴムブシュの弾性変形によって減衰でき、運転室本体
のローリングやピッチングを抑えて運転室本体を弾性的
に支持することができる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図６に基
づき説明する。なお、実施例では前述した従来技術と同
一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するも
のとする。

【００３６】図中、２１は上部旋回体３のフレームを構
成する旋回フレームを示し、該旋回フレーム２１は旋回
装置２に取付けられる中央側の部位が高い剛性をもった
厚肉の高剛性部２２として形成されている（図１、図２
参照）。そして、該旋回フレーム２１には高剛性部２２
の前部左側に位置して後述の運転室本体２５を下側から
支承する支承部２３が設けられ、該支承部２３は前，後
に離間して左右方向に伸長した２個の梁部２３Ａ，２３
Ｂと、該各梁部２３Ａ，２３Ｂの左端側を前後方向に連
結する側枠部２３Ｃと、前記梁部２３Ａの前方に設けら
れた前枠部２３Ｄ等から大略構成されている。

【００３７】さらに、前記高剛性部２２の前側で支承部
２３の右側にはブラケット部２４，２４が旋回フレーム
２１に一体形成され、該各ブラケット部２４には作業装
置１７のブーム１７Ａおよび各ブームシリンダ１７Ｄが
ピン結合によって取付けられている。

【００３８】２５は旋回フレーム２１上に設けられた運
転室本体を示し、該運転室本体２５は従来技術で述べた
運転室本体８とほぼ同様に、天井部２５Ａ，前面部２５
Ｂ，後面部２５Ｃおよび左，右の側面部２５Ｄ，２５Ｄ
を有し、左側の側面部２５Ｄにはドア２６が設けられて
いる。また、該運転室本体２５の下面側には該運転室本
体２５の一部をなす床板２７が設けられ、該床板２７は
旋回フレーム２１の高剛性部２２および支承部２３上で
後述の各コイルスプリング２８を介して運転室６全体を
支持する構成となっている。

【００３９】２８，２８，…は旋回フレーム２１と運転
室本体２５の床板２７との間にそれぞればね受け２９，
３０を介して配設されたコイルスプリングを示し、該各
コイルスプリング２８は図１，図２に示すように、旋回
フレーム２１の支承部２３および高剛性部２２と運転室
本体２５の床板２７との間に前，後、左，右に離間して
それぞれ配設され、該各コイルスプリング２８は比較的
小さなばね定数をもって形成されている。ここで、該各
コイルスプリング２８のうち、図２中の後部右側に位置
するコイルスプリング２８は旋回フレーム２１の高剛性
部２２上に配設され、他の各コイルスプリング２８は支
承部２３上に配設されている。そして、各コイルスプリ
ング２８は後述するゴムブシュ３８，４２等と共に下部
緩衝支持体を構成している。

【００４０】３１，３１は床板２７の下側面から下向き
に突設されたリンク取付用のブラケットを示し、該各ブ
ラケット３１は図２に示す如く平行に対向する２枚板か
らなり、床板２７の前側で左右に離間して溶接等の手段
により固着され、旋回フレーム２１側に向けて所定長さ
をもって突出している。

【００４１】３２は床板２７に設けられた他のブラケッ
トを示し、該ブラケット３２は前記ブラケット３１と同
様に２枚板からなり、該ブラケット３２は左，右の各ブ
ラケット３１から後側にほぼ等距離離間して設けられて
いる。

【００４２】３３，３３は旋回フレーム２１に設けられ
たリンク取付用のブラケットを示し、該各ブラケット３
３はそれぞれ２枚板からなり、前記ブラケット３１に対
して前後方向で対向するように梁部２３Ａから突出して
設けられている。

【００４３】３４は梁部２３Ａに設けられたシリンダ取
付用のブラケットを示し、該ブラケット３４は前記ブラ
ケット３２よりも前側に位置し、該ブラケット３２と前
後方向で対向するように梁部２３Ａから突出して設けら
れている。

【００４４】３５は旋回フレーム２１と運転室本体２５
の床板２７との間に前記各ブラケット３１，３３を介し
て回動可能に連結されたリンク機構を示し、該リンク機
構３５は運転室本体２５の床板２７と旋回フレーム２１
との間を前後方向に伸長し、左，右に離間した一対のリ
ンク部材３６，３６と、該各リンク部材３６の中央に固
着され、該各リンク部材３６間を左右方向で連結した平
板状の連結部材３７とから略Ｈ形状に形成されている。

【００４５】ここで、各リンク部材３６には、図３に示
す如く、前後方向の両端側に筒状のゴムブシュ３８，３
８，…が焼付け等の手段によって固着されている。そし
て、該各ゴムブシュ３８内にはピン３９が挿通され、該
各ピン３９はリンク部材３６の両端側を各ゴムブシュ３
８を介して各ブラケット３１，３３に回動可能に連結し
ている。

【００４６】また、連結部材３７は旋回フレーム２１上
で運転室本体２５が左右方向に振動（ローリング）しよ
うとするときに、各リンク部材３６に抗ねじり力を付与
することにより、該各リンク部材３６が独立して回動す
るのを規制し、運転室本体２５が左右方向にローリング
して振動するのを防止するようになっている。

【００４７】４０は前記取付ブラケット３２，３４の間
に両端をピン結合することによって回動可能に設けられ
た油圧シリンダを示し、該油圧シリンダ４０は図５に示
す如く、チューブ４１と後述するピストン４４等から大
略構成されている。

【００４８】ここで、該チューブ４１のボトム側（下端
側）には図４に示す如く、平板状のブラケット部４１Ａ
が一体形成され、該ブラケット部４１Ａに形成された連
結穴４１Ｂには筒状のゴムブシュ４２を介して連結ピン
４３が挿通されている。そして、チューブ４１は該連結
ピン４３により旋回フレーム２１のブラケット３４に連
結ピン４３を介して回動可能に取付けられている。

【００４９】４４はピストンを示し、該ピストン４４は
前記チューブ４１内に摺動可能に挿嵌され、チューブ４
１内をボトム側油室Ａとロッド側油室Ｂとに画成してい
る。また、該ピストン４４には一端側が該ピストン４４
に固着され、他端側が前記チューブ４１外に突出するロ
ッド４４Ａが固着して設けられている。さらに、該ピス
トン４４には減衰力発生機構としての絞り孔４４Ｂが設
けられ、ピストン４４がチューブ４１内を摺動変位する
ときに、該絞り孔４４Ｂは油室Ａ，４１Ｂ内を流通する
圧油によって減衰力を発生させるようになっている。一
方、ロッド４４Ａの突出端側は前記ゴムブシュ４２，連
結ピン４３と同様なゴムブシュ，連結ピン（いずれも図
示せず）を介して運転室本体２５側のブラケット３２に
回動可能に取付けられている。

【００５０】４５は前記チューブ４１の外側に設けら
れ、該チューブ４１内のボトム側油室Ａに連通するアキ
ュムレータを示し、該アキュムレータ４５は前記ロッド
４４Ａがチューブ４１内から伸長、縮小するときにボト
ム側油室Ａとの間で圧油を給排し、該ロッド４４Ａ等に
よるボトム側油室Ａ、ロッド側油室Ｂでの容積変化を補
償するようになっている。

【００５１】４６は前記チューブ４１とアキュムレータ
４５との間に設けられた電磁切換弁を示し、該電磁切換
弁４６は後述するコントローラ５５に接続され、運転室
本体２５内に設ける操作レバーとしての走行レバー４７
に連動して連通位置（ａ）と遮断位置（ｂ）とに切換制
御される。そして、該電磁切換弁４６は連通位置（ａ）
に切換えられると、ボトム側油室Ａをアキュムレータ４
５に対して連通させ、遮断位置（ｂ）に切換えられると
両者間を遮断するようになっている。

【００５２】４８は走行レバー４７によって切換操作さ
れる走行用の方向切換弁、４９はタンク５０内の作動油
を圧油として主管路５１内に吐出する油圧ポンプを示
し、該油圧ポンプ４９，タンク５０は主管路５１，５２
を介して走行用の油圧モータ５３に接続され、この主管
路５１，５２の途中には方向切換弁４８が設けられてい
る。そして、走行レバー４７により、該方向切換弁４８
を中立位置（イ）から切換位置（ロ）、（ハ）に切換え
ると、油圧ポンプ４９からの圧油が油圧モータ５３に給
排され、この油圧モータ５３により下部走行体１が走行
駆動される。

【００５３】５４は前記走行レバー４７に設けられたレ
バー検出器を示し、該レバー検出器５４は、コントロー
ラ５５に接続され、該走行レバー４７の傾転角信号をコ
ントローラ５５に向けて出力するようになっている。

【００５４】ここで、該レバー検出器５４は走行レバー
４７が図５中の中立位置Ｎにあるとき、または該走行レ
バー４７が正方向又は逆方向に所定の傾転角±αの範囲
内で傾転される場合に、図６に示す如く傾転角信号とし
て「０」を出力し、走行レバー４７が正方向又は逆方向
に傾転角±αを越えて傾転操作されるときには、傾転角
信号を「１」として出力するようになっている。

【００５５】そして、前記走行レバー４７を中立位置Ｎ
から傾転角±αまで回動する間に、方向切換弁４８が中
立位置（イ）から切換位置（ロ）、（ハ）側に徐々に切
換えられ、下部走行体１は前進（後退）方向に走行を開
始するようになる。

【００５６】５５は前記レバー検出器５４に接続して設
けられたコントローラを示し、該コントローラ５５はレ
バー検出器５４の傾転角信号に基づいて電磁切換弁４６
を切換制御し、傾転角信号が「０」のときには電磁切換
弁４６を遮断位置（ｂ）とし、傾転角信号が「１」とな
ると連通位置（ａ）に切換制御する。そして、電磁切換
弁４６が遮断位置（ｂ）にあるときには、油圧シリンダ
４０のボトム側油室Ａとアキュムレータ４５との間が遮
断され、油圧シリンダ４０のピストン４４およびロッド
４４Ａがチューブ４１に対して変位するのを強制的に固
定する。

【００５７】一方、電磁切換弁４６が連通位置（ａ）に
切換えられるときには、油圧シリンダ４０のボトム側油
室Ａがアキュムレータ４５に対して連通され、油圧シリ
ンダ４０のピストン４４およびロッド４４Ａがチューブ
４１に対して摺動変位できるようになる。そして、チュ
ーブ４１内でピストン４４が摺動変位するときには、油
室Ａ，４１Ｂ間で絞り孔４４Ｂを介して圧油が流通し、
このときに所定の減衰力が発生する。

【００５８】５６は運転室本体２５内に設けられた手動
スイッチを示し、該手動スイッチ５６は前記コントロー
ラ５５に接続され、該手動スイッチ５６を操作すること
により、前記走行レバー４７の位置に関わらず、前記電
磁切換弁４６は連通位置（ａ）と遮断位置（ｂ）とに切
換えられる。

【００５９】本実施例による油圧ショベルは以上に述べ
た構成を有するもので、次にその動作について説明す
る。

【００６０】まず、作業装置１７を動作させて土砂の掘
削作業等を行うときは、走行レバー４７を通常は中立位
置Ｎに戻すようにし、作業時の安全性を確保するように
している。

【００６１】また、油圧ショベルを停止状態から走行起
動させるには、運転室６内の走行レバー４７を中立位置
Ｎから傾転させて行う。

【００６２】ここで、走行レバー４７が中立位置Ｎの近
傍と角度αの間にあるときには、コントローラ５５によ
って電磁切換弁４６が図５中の遮断位置（ｂ）に切換え
られているから、油圧シリンダ４０はロッド４４Ａがチ
ューブ４１内に固定されている。そして、該油圧シリン
ダ４０がリンク機構３５に対して非平行に取付けられる
ことにより、運転室本体２５はリンク機構３５側の各ゴ
ムブシュ３８および油圧シリンダ４０側のゴムブシュ４
２等によって旋回フレーム２１上に支持され、運転室本
体２５は上下方向に大きく変位するのを禁止された状態
となっている。

【００６３】また、油圧ショベルの走行を停止させる場
合は、走行レバー４７を角度αの位置を通って中立位置
Ｎに戻すことになる。このとき、コントローラ５５によ
って電磁切換弁４６は図５中の連通位置（ａ）から遮断
位置（ｂ）に切換えられるから、油圧ショベルが走行状
態から減速して停止する間にも、油圧シリンダ４０はロ
ッド４４Ａがチューブ４１内に固定されている。そし
て、該油圧シリンダ４０がリンク機構３５に対して非平
行に取付けられることにより、運転室本体２５はリンク
機構３５側の各ゴムブシュ３８および油圧シリンダ４０
側のゴムブシュ４２等によって旋回フレーム２１上に支
持され、運転室本体２５は上下方向に大きく変位するの
を禁止された状態となっている。

【００６４】このため、運転室本体２５が大きく振動す
る作業時、油圧ショベルが停止状態から定常の走行状態
となるまで、および油圧ショベルが走行状態から減速し
て停止状態となるまでには、運転室本体２５が上下方向
および水平方向に振動するのを小さく規制でき、運転室
本体２５が前後方向に振動するピッチングの発生を抑え
ることができる。

【００６５】一方、走行レバー４７を角度αを越えて傾
転させ、油圧ショベルが定常の走行状態となったときに
は、コントローラ４７によって電磁切換弁４６が図５中
の中立位置（イ）に切換えられる。このとき、油圧シリ
ンダ４０はボトム側油室Ａがアキュムレータ４５に連通
し、ロッド４４Ａがチューブ４１から伸縮動作をし易く
なり、運転室本体２５は旋回フレーム２１からの振動を
該油圧シリンダ４０、コイルスプリング２８によってソ
フトに吸収でき、乗り心地を向上することができる。

【００６６】また、運転室本体２５の床板２７を旋回フ
レーム２１の支承部２３に接続するリンク機構３５を、
左，右のリンク部材３６，３６と該各リンク部材３６間
を連結する連結部材３７とから略Ｈ形状に形成し、該連
結部材３７によって各リンク部材３６間に抗捩り力を付
与する構成としたから、例えば上部旋回体３が旋回動作
を行うとき等に運転室本体２５が左右方向に振動して
も、このとき各リンク部材３６が別個に回動しようとす
るのを連結部材３７の抗捩り力によって規制し、運転室
本体２５が左右方向にローリングするのを効果的に防止
でき、運転室本体２５の側面部２５Ｄがブームシリンダ
１７Ｄ等の周囲部材に衝突する等の安全上、強度上の問
題を確実に解消できる。

【００６７】さらに、本実施例では、走行レバー４７が
どの位置に操作されているかをレバー検出器５４によっ
て検出し、コントローラ５５が電磁切換弁４６を切換制
御するようにしたから、例えば作業機の走行、起動、停
止時や作業時等の振動状態に応じて油圧シリンダ４０の
伸縮し易さを切換えることができ、加振方向に対して運
転室本体２５に許容される変位を操作レバーに連動させ
て変化させることができる。

【００６８】そして、旋回フレーム２１上に各コイルス
プリング２８と各ゴムブシュ３８，４２等を介して運転
室本体２５を支持したので、油圧シリンダ４０のボトム
側油室Ａをアキュムレータ４５に対して連通するときに
は運転室本体２５の上下方向の振動をコイルスプリング
２８の小さなばね定数をもって緩衝でき、運転室６全体
の固有振動数を従来技術のものに比較して確実に小さく
して運転室本体２５に伝わる上下方向の振動を効果的に
減衰できる。

【００６９】一方、油圧シリンダ４０のボトム側油室Ａ
をアキュムレータ４５に対して遮断するときには、運転
室本体２５の変位を規制し、各ゴムブシュ３８，４２等
によって運転室本体２５を弾性的に支持することによっ
てピッチング等の発生を防止することができる。

【００７０】なお、前記実施例では、電磁切換弁４６と
して連通と遮断の２つ動作を切換える切換弁を用いるも
のとして説明したが、本発明はこれに限るものではな
く、例えば、連通と遮断の他に絞り通路を有する電磁切
換弁を用いてもよく、また、油圧をパイロット圧として
切換える切換弁を用いてもよい。

【００７１】また、前記各実施例では、油圧ショベルを
例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば
運転室を備えたホイール式油圧ショベルや油圧クレーン
等の作業機にも適用できる。

【００７２】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明では、運転室
本体とフレームとの間に前後方向に伸長し、両端側が前
記運転室本体とフレームとに回動可能に連結されたリン
ク機構と、該リンク機構から運転室本体の前後方向に離
間して両端側が前記運転室本体とフレームとにそれぞれ
回動可能に連結されたロッド部材とを設け、該リンク機
構から運転室本体の前後方向に離間し、該リンク機構に
対して非平行となるように、両端側が前記運転室本体と
フレームとにそれぞれ回動可能に連結された油圧シリン
ダとを設けたから、例えば作業機の走行起動時、走行停
止時、作業時等、フレーム上の運転室本体に大きな振幅
の振動が加えられる場合には、リンク機構および油圧シ
リンダが非平行な状態で運転室本体を支持することによ
って、運転室本体が加振方向に大な振幅をもって変位す
るのを防止でき、運転室本体が前後方向にピッチングし
たり、周囲部材等に衝突するのを確実に防止できる。

【００７３】この場合、前記リンク機構を、前記運転室
本体の床板とフレームとの間で前後方向に伸長し、左右
方向に離間した一対のリンク部材と、該各リンク部材の
回動が同期するように該各リンク部材間を左右方向で連
結した連結部材とから構成し、前記各リンクロッドの前
後方向両端側が前記運転室本体の床板とフレームとにそ
れぞれ回動可能にピン結合すれば、例えば運転室本体を
フレーム上で左右方向に振動させるような力が作用して
も、各リンク部材間を連結した連結部材によって各リン
ク部材を同期して回動させることができ、これにより、
運転室本体が左右方向にローリングするのを規制でき
る。

【００７４】さらに、前記油圧シリンダは、チューブ
と、該チューブ内を２つの油室に画成するピストンと、
一端側が該ピストンに固着され、他端側が前記チューブ
外に突出したロッドと、該ロッドの伸縮時に前記各油室
間を流通する圧油に減衰力を発生させる減衰力発生機構
と、前記各油室のうち、少なくとも一方の油室に圧油を
給排するアキュムレータとから構成し、該アキュムレー
タと油室との間には、前記運転室本体内に設ける操作レ
バーに連動して切換制御され、前記油室をアキュムレー
タに対して連通、遮断する切換弁を設ける構成とすれ
ば、例えば作業機の走行、起動、停止時や作業時等の振
動状態に応じて油圧シリンダの伸縮し易さを切換えるこ
とができ、加振方向に対して運転室本体に許容される変
位を操作レバーに連動させて変化させることができる。

【００７５】そして、前記各下部緩衝支持体をばね定数
の小さなコイルスプリングと前記リンク機構および油圧
シリンダのピン結合部に設けられるゴムブシュとから構
成すれば、走行時における運転室本体の上下方向の振動
を小さなばね定数をもって緩衝でき、運転室全体の固有
振動数を小さくして運転室本体に伝わる上下方向の振動
を良好に減衰できると共に、左右方向、前後方向の振動
はゴムブシュの弾性変形によって減衰でき、運転室本体
のローリングやピッチングを抑えて運転室本体を弾性的
に支持することができる。

【００７６】従って、本発明によれば、運転室の乗り心
地を向上し、安全性を高めた建設機械を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による運転室本体および旋回フ
レーム等を示す一部破断の外観図である。

【図２】図１中の矢示II−II方向断面図である。

【図３】図２中の矢示III −III 方向拡大断面図であ
る。

【図４】図１中の矢示IV−IV方向拡大断面図である。

【図５】油圧シリンダ、操作レバー、電磁式切換弁等を
示す油圧回路図である。

【図６】レバー検出器の出力特性を示す特性線図であ
る。

【図７】従来技術による油圧ショベルを示す全体図であ
る。

【図８】図７中の旋回フレームおよび運転室本体等を拡
大して示す一部破断の外観図である。

【図９】図８中に示す下部緩衝支持体等の拡大断面図で
ある。

【図１０】運転室の振動を解析するための説明図であ
る。

【図１１】運転室の固有振動数に対する強制振動の振動
数比と振動伝達率との関係を示す特性線図である。

【符号の説明】

１ 下部走行体 ３ 上部旋回体（作業機本体） ２１ 旋回フレーム（フレーム） ２５ 運転室本体 ２７ 床板 ２８ コイルスプリング ３５ リンク機構 ３６ リンク部材 ３７ 連結部材 ３８，４２ ゴムブシュ ４０ 油圧シリンダ ４１ チューブ ４４ ピストン ４４Ａ ロッド ４４Ｂ 絞り孔（減衰力発生機構） ４５ アキュムレータ ４６ 電磁切換弁（切換弁） ４７ 走行レバー（操作レバー） ５４ レバー検出器 Ａ ボトム側油室（油室） Ｂ ロッド側油室（油室）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 善二 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 多原 晃司 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業機本体のフレームと、該フレーム上
   に配設され、下面側に床板が設けられた箱形状の運転室
   本体と、該運転室本体の床板とフレームとの間に複数個
   設けられ、前記フレームからの振動が該運転室本体に伝
   わるのを緩衝する下部緩衝支持体とからなる運転室付き
   作業機において、前記運転室本体とフレームとの間に
   は、前後方向に伸長し、両端側が前記運転室本体とフレ
   ームとに回動可能に連結されたリンク機構と、該リンク
   機構から運転室本体の前後方向に離間し、該リンク機構
   に対して非平行となるように、両端側が前記運転室本体
   とフレームとにそれぞれ回動可能に連結された油圧シリ
   ンダとを設けたことを特徴とする運転室付き作業機。
2. 【請求項２】 前記リンク機構は、前記運転室本体の床
   板とフレームとの間で前後方向に伸長し、左右方向に離
   間した一対のリンク部材と、該各リンク部材の回動が同
   期するように該各リンク部材間を左右方向で連結した連
   結部材とから構成し、前記各リンク部材の前後方向両端
   側を前記運転室本体の床板とフレームとにそれぞれ回動
   可能にピン結合し、かつ前記油圧シリンダを各リンク部
   材に対して異なる向きに配向してなる請求項１に記載の
   運転室付き作業機。
3. 【請求項３】 前記油圧シリンダは、チューブと、該チ
   ューブ内を２つの油室に画成するピストンと、一端側が
   該ピストンに固着され、他端側が前記チューブ外に突出
   したロッドと、該ロッドの伸縮時に前記各油室間を流通
   する圧油に減衰力を発生させる減衰力発生機構と、前記
   各油室のうち、少なくとも一方の油室に圧油を給排する
   アキュムレータとから構成し、該アキュムレータと油室
   との間には、前記運転室本体内に設ける操作レバーに連
   動して切換制御され、前記油室をアキュムレータに対し
   て連通、遮断する切換弁を設ける構成としてなる請求項
   １または２に記載の運転室付き作業機。
4. 【請求項４】 前記各下部緩衝支持体は、前記運転室本
   体の振動を比較的小さなばね定数をもって緩衝するコイ
   ルスプリングと、前記リンク機構および油圧シリンダの
   各ピン結合部に設けられるゴムブシュとから構成してな
   る請求項１，２，または３に記載の運転室付き作業機。