JPH0742196A

JPH0742196A - 運転室付き作業機

Info

Publication number: JPH0742196A
Application number: JP20469293A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Higuchi; 武史樋口; Katsumi Miyaki; 克己宮木; Takayuki Sato; 隆之佐藤; Yasutaka Tsuriga; 靖貴釣賀; Zenji Kaneko; 善二金子; Koji Tahara; 晃司多原
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1993-07-27
Filing date: 1993-07-27
Publication date: 1995-02-10

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】旋回フレーム２１の前側と運転室本体２２を
リンク機構３２を介して回動可能に連結すると共に、旋
回フレーム２１の後側と運転室本体２２とを減衰力可変
式のショックアブソーバ３５を介して回動可能に連結
し、リンク機構３２とショックアブソーバ３５から平行
リンクを構成する。また、運転室本体２２を小さなばね
定数のコイルスプリング２７とオイルダンパ２６からな
る下部緩衝支持体２５で支持する。そして、操作レバー
が操作されているか否かをセンサで検出し、この検出信
号に基づき、ショックアブソーバ３５の減衰力を減衰力
調整用モータ３６で調整する。

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、上下方向に伸長する長方形状の前面部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ａ₀ ｃｏｓωｔ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】従って、油圧ショベルの走行時の５〜９Ｈ
ｚの振動について、振動伝達率τを１以下にするために
は、運転室６の固有振動数ｆが３．５Ｈｚ以下となるよ
うに、各下部緩衝支持体１１のばね定数ｋを小さくする
必要がある。しかし、こうした場合には上下方向の振動
は減衰できるものの、旋回フレーム４上で運転室６が前
後方向に振動するピッチングや運転室６が左右方向に振
動するローリングが大きくなり、乗り心地を悪化させて
しまう。

【００２３】また、この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１７
Ｄ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２〜３
mm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。

【００２４】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、本発明は運転室本体が前，後、左，右に
振動して、ピッチングやローリングを起こすのを効果的
に防止できると共に、上下方向の振動を効果的に減衰で
き、乗り心地を向上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。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明では、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運転室
付き作業機において、前記運転室本体の床板とフレーム
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、前記リンク機構と共に平行リンクを構成する
減衰力可変式のショックアブソーバとを設けたことを特
徴としてなる構成を採用している。

【００２６】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
れぞれ回動可能に連結するのが好ましい。

【００２７】ここで、前記減衰力可変式のショックアブ
ソーバは、作業機本体のフレームと運転室本体の床板と
の間に配設するとよい。

【００２８】また、前記減衰力可変式のショックアブソ
ーバは、作業機本体のフレームから立設した支柱と運転
室本体の後面部との間に配設してもよい。

【００２９】さらに、前記減衰力可変式のショックアブ
ソーバは減衰力を調整するアクチュエータを備え、運転
室本体内に設ける操作レバーが操作されているか否かを
検出する検出器と、該検出器からの信号に基づき前記ア
クチュエータを制御する制御手段とを備えて構成すると
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オイルダンパとから構成するのが
よい。

【００３１】

【作用】上記構成により、減衰力可変式のショックアブ
ソーバの減衰力を大きくすれば、運転室本体がフレーム
上で振動するときに、該ショックアブソーバとリンク機
構とからなる平行リンクが連動して回動し、運転室本体
が水平方向、例えば前後方向に振動するのを上下方向の
振動に変換するようにして水平方向の振動を小さく規制
でき、運転室本体が前後方向に振動（ピッチング）する
のを確実に低減できる。一方、ショックアブソーバの減
衰力を小さくすれば、該ショックアブソーバとリンク機
構が相互に別な回動動作を行うのを許すことができ、運
転室本体をフレーム上で各下部緩衝支持体を介して弾性
的に支持できると共に、フレームからの振動を各下部緩
衝支持体およびショックアブソーバによってソフトに吸
収することができる。

【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
れぞれ回動可能に連結すれば、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】ここで、前記減衰力可変式のショックアブ
ソーバを、作業機本体のフレームと運転室本体の床板と
の間に配設すれば、該ショックアブソーバをコンパクト
に収容することができる。

【００３４】また、前記減衰力可変式のショックアブソ
ーバを、作業機本体のフレームから立設した支柱と運転
室本体の後面部との間に配設すれば、リンク機構と該シ
ョックアブソーバとの間隔を大きくとることができ、大
きな振幅の振動に対して運転室本体を安定して支持する
ことができる。

【００３５】さらに、前記減衰力可変式のショックアブ
ソーバのアクチュエータを、操作レバーの操作量等に応
じて制御するようにすれば、例えば作業機の走行時や作
業時等の振動状態に応じてショックアブソーバの減衰力
を自動調整することができる。

【００３６】そして、前記各下部緩衝支持体をコイルス
プリングとオイルダンパとから構成することにより、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支
持でき、運転室全体の固有振動数を小さくして、特に作
業機の走行時に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。

【００３７】

【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。

【００３８】まず、図１ないし図４は本発明の第１の実
施例を示している。

【００３９】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は従来
技術で述べた旋回フレーム４とほぼ同様に、旋回装置２
に取付けられるその中央側の部位が高い剛性をもった厚
肉の高剛性部２１Ａ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２１
Ａの前部左側に位置して後述の運転室本体２２を下側か
ら支承する支承部２１Ｂが設けられ、該支承部２１Ｂに
は前，後に離間して左右方向に伸長し、断面略コ字形状
をなす２個の梁部２１Ｂ1 ，２１Ｂ2 と、該各梁部２１
Ｂ1 ，２１Ｂ2の左端側を前後方向に連結する側枠部２
１Ｂ3 と、前記梁部２１Ｂ1 の前方に設けられた前枠部
２１Ｂ4 等から大略構成されている。

【００４０】さらに、前記高剛性部２１Ａの前側で支承
部２１Ｂの右側にはブラケット部２１Ｃ，２１Ｃがフレ
ーム２１に一体形成され、該各ブラケット部２１Ｃには
作業装置１７のブーム１７Ａおよび各ブームシリンダ１
７Ｄがピン結合によって取付けられている。

【００４１】２２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２２は従来技術で述べた
運転室６の運転室本体８とほぼ同様に、天井部２２Ａ，
前面部２２Ｂ，後面部２２Ｃおよび左，右の側面部２２
Ｄ，２２Ｄを有し、左側の側面部２２Ｄにはドア２３が
設けられている。また、該運転室本体２２の下面側には
該運転室本体２２の一部をなす床板２４が設けられ、該
床板２４は旋回フレーム２１の高剛性部２１Ａおよび支
承部２１Ｂ上で後述の各下部緩衝支持体２５を介して運
転室６全体を支持する構成となっている。

【００４２】２５，２５，…は旋回フレーム２１と運転
室本体２２の床板２４との間に配設された下部緩衝支持
体を示し、該各下部緩衝支持体２５は図１，図２に示す
ように、旋回フレーム２１の支承部２１Ｂおよび高剛性
部２１Ａと運転室本体２２の床板２４との間に前，後、
左，右に離間してそれぞれ配設された油圧緩衝器等から
なるオイルダンパ２６と、該オイルダンパ２６を伸長方
向に常時付勢するコイルスプリング２７とから構成さ
れ、該各コイルスプリング２７は比較的小さなばね定数
をもって形成されている。

【００４３】ここで、該各下部緩衝支持体２５のうち、
図２中の後部右側に位置する下部緩衝支持体２５は旋回
フレーム２１の高剛性部２１Ａ上に配設され、他の各下
部緩衝支持体２５は支承部２１Ｂ上に配設されている。

【００４４】２８，２８は床板２４の下側面から下向き
に立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２８は図２に示す如く平行に対向する２枚板か
らなり、床板２４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側に向けて所定高さ
をもって突出している。

【００４５】２９は床板２４に設けられた他のブラケッ
トを示し、該ブラケット２９は前記ブラケット２８と同
様の２枚板からなり、該ブラケット２９は左，右の各ブ
ラケット２８から後側に等距離離間して設けられてい
る。

【００４６】３０，３０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
０はそれぞれ２枚板からなり、前記ブラケット２８に対
向するように梁部２１Ｂ1 から前向きに突出形成されて
いる。

【００４７】３１は梁部２１Ｂ2 に設けられたショック
アブソーバ取付用のブラケットを示し、該各ブラケット
３１は前記ブラケット２９よりも運転室本体２２の後側
で、該ブラケット２９に対向するように梁部２１Ｂ2 か
ら前向きに突出して設けられている。

【００４８】３２は旋回フレーム２１と運転室本体２２
の床板２４との間に各ブラケット２８，３０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３
２は運転室本体２２の床板２４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３３，３３と、該各リンク部材３３の中央に固着さ
れ、該各リンク部材３３間を左右方向で連結した平板状
の連結部材３４とから略Ｈ形状に形成されている。ここ
で、該連結部材３４は旋回フレーム２１上で運転室本体
２２が左右方向に振動しようとするときに各リンク部材
３３に抗ねじり力を付与して各リンク部材３３が独立し
て回動するのを規制し、運転室本体２２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。

【００４９】３５は各取付ブラケット２９，３１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
減衰力可変式のショックアブソーバを示し、該ショック
アブソーバ３５はシリンダ３５Ａとピストンロッド３５
Ｂとからなり、該ショックアブソーバ３５はピストンロ
ッド３５Ｂがシリンダ３５Ａから伸長，縮小するとき
に、シリンダ３５Ａ内に封入した油液等によって減衰力
を発生する。ここで、該ショックアブソーバ３５は、シ
リンダ３５Ａに図示しない減衰力調整機構が設けられ、
この減衰力調整機構を後述する減衰力調整用モータ３６
で駆動することによってショックアブソーバ３５の減衰
力を変化させるものである。なお、この種の減衰力可変
式ショックアブソーバは、例えば実開昭５２−５２３３
５号公報等で知られている。

【００５０】そして、該ショックアブソーバ３５は減衰
力が大のときにはピストンロッド３５Ｂの伸縮動作に大
きな抵抗を与え、小さな振動や衝撃に対してはピストン
ロッド３５Ｂが伸縮することはないので、該ショックア
ブソーバ３５は図１に示す如く、運転室本体２２の振動
に対して前記リンク機構３２と共に平行リンクとなって
回動し、運転室本体２２に対する水平方向の振動を上，
下方向の振動に変換して運転室本体２２が前後方向にピ
ッチングするのを防止する。

【００５１】また、該ショックアブソーバ３５は、減衰
力が小のときにはリンク機構３２から独立して回動する
ことにより、各下部緩衝支持体２５のオイルダンパ２６
と同様に、運転室本体２２の上，下方向の振動を緩衝す
るようになっている。

【００５２】３６は前記ショックアブソーバ３５に取付
けられたアクチュエータとしての減衰力調整用モータを
示し、減衰力調整用モータ３６は後述するコントローラ
４２に接続され、該コントローラ４２からの指令信号に
よってショックアブソーバ３５の減衰力調整機構を駆動
するものである。

【００５３】さらに、図３中において、３７は走行レバ
ーセンサ、３８はブームレバーセンサ、３９はアームレ
バーセンサ、４０はバケットレバーセンサ、４１は旋回
レバーセンサを示し、該各センサ３７〜４１はそれぞれ
検出器を構成し、運転室本体２２内に配設されたそれぞ
れの操作レバー（いずれも図示せず）の操作量を、各操
作レバーの回動角から検出し、その検出信号を指令信号
として後述するコントローラ４２に出力する。

【００５４】４２はマイクロコンピュータ等からなる制
御手段としてのコントローラを示し、該コントローラ４
２は図３に示すように入力側が前記各センサ３７〜４１
に接続され、出力側が前記減衰力調整用モータ３６に接
続されている。そして、該コントローラ４２はその記憶
回路内に図４に示すプログラム等を格納し、減衰力調整
用モータ３６の制御処理等を行う。また、該コントロー
ラ４２の記憶回路にはその記憶エリア４２Ａ内に走行レ
バーの操作量に対する不感帯としての許容値α0 等が格
納され、走行レバーの操作量（回動角α）が許容値α0
より小さいときには、下部走行体１を停止させるとき
か、走行起動させるときであることを判定できるように
している。

【００５５】本実施例は以上に述べた構成を有するもの
で、つぎにコントローラ４２による減衰力調整用モータ
３６の制御処理について説明する。

【００５６】まず、処理動作がスタートすると、ステッ
プ１で走行レバーセンサ３７から走行レバーの操作量と
して回動角αを読込み、ステップ２ではこの回動角αが
前記許容値α0 よりも大きいか否かを判定し、「ＹＥ
Ｓ」と判定したときには下部走行体１が走行状態にある
と判定できるから、ステップ３に移行して減衰力調整用
モータ３６にショックアブソーバ３５の減衰力を小さく
する指令信号を出力し、「減衰力小制御」を行い、ステ
ップ４に移行してリターンする。

【００５７】一方、ステップ２で「ＮＯ」と判定したと
きには、回動角αが許容値α0 以下となり、下部走行体
１を停止させるとき（または走行起動させるとき）であ
ると判定できるから、ステップ５に移行して走行レバー
の回動角αが零（α＝０）であるか否かを判定し、「Ｙ
ＥＳ」と判定したときには下部走行体１が停止している
のでステップ６に移行し、走行レバーを除いた他の操作
レバー（以下、「他の操作レバー」という）が操作され
ているか否かを判定する。

【００５８】そして、ステップ６で「ＹＥＳ」と判定し
た場合には、下部走行体１が停止状態で、作業装置１７
を作動させて掘削等の作業を行っていると判定できるか
ら、ステップ７に移行して減衰力調整用モータ３６にシ
ョックアブソーバ３５の減衰力を大きくするように指令
信号を出力して、「減衰力大制御」を行い、ステップ４
に移行してリターンする。

【００５９】また、ステップ５で「ＮＯ」と判定した場
合は、走行レバーが許容値α0 内で操作され、下部走行
体１を停止させようとしているときか、または走行起動
させているときであると判定できるから、ステップ７へ
移行して「減衰力大制御」を行う。

【００６０】さらに、ステップ６で「ＮＯ」と判定した
場合には、下部走行体１が停止状態で、作業装置１７等
も作動していない状態であるから、運転室本体２２に作
用する振動要因はなく、減衰力調整用モータ３６に対し
て制御を行うことなく、ステップ４に移行してリターン
する。

【００６１】かくして、本実施例では、旋回フレーム２
１の支承部２１Ｂに設けたブラケット３０，３０と運転
室本体２２の床板２４の前側に設けたブラケット２８，
２８とをリンク機構３２を介して回動可能に連結し、運
転室本体２２の床板２４の後側に設けたブラケット２９
と旋回フレーム２１の支承部２１Ｂ上に設けたブラケッ
ト３１との間には減衰力可変式のショックアブソーバ３
５を回動可能に連結し、該ショックアブソーバ３５とリ
ンク機構３２から平行リンクを構成したから、例えば、
油圧ショベルの走行起動時、走行の停止時、作業装置１
７を動作させての作業時等、旋回フレーム２１の支承部
２１Ｂ上で運転室本体２２が前後方向に大きく振動する
ようなときには、運転室本体２２に前後方向に伝えられ
る振動を平行リンクによって上下方向の振動に変換で
き、運転室本体２２が前後方向に大きくピッチングする
のを確実に抑えることができる。

【００６２】また、運転室本体２２の床板２４を旋回フ
レーム２１の支承部２１Ｂに接続するリンク機構３２
を、左，右のリンク部材３３，３３と該各リンク部材３
３間を連結する連結部材３４とから略Ｈ形状に形成し、
該連結部材３４によって各リンク部材３３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２２が左右方向に振動し
ても、このとき各リンク部材３３が別個に回動しようと
するのを連結部材３４の抗捩り力によって規制し、運転
室本体２２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２２の側面部２２Ｄ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。

【００６３】また、減衰力可変式のショックアブソーバ
３５を旋回フレーム２１と床板２４の間に設けることに
より、該ショックアブソーバ３５をコンパクトに収容で
き、運転室６の形状を大型化させることなく、乗り心地
を向上できる。

【００６４】さらに、本実施例では、各操作レバーが操
作されているか否かを各操作レバーに設けたレバーセン
サ３７〜４１で検出し、この検出信号をコントローラ４
２によって処理し、減衰力可変式のショックアブソーバ
３５に設けた減衰力調整用モータ３６を制御するように
したから、油圧ショベルの走行時や作業時等、運転室本
体２２に加えられる振動の条件に応じてショックアブソ
ーバ３５の減衰力を自動調整でき、乗り心地を常に良好
に制御することができる。

【００６５】そして、旋回フレーム２１上で運転室本体
２２を床板２４を介して支持する各下部緩衝支持体２５
をオイルダンパ２６とコイルスプリング２７とから構成
し、運転室本体２２の上下方向の振動を小さなばね定数
をもって緩衝できるので、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することがで
き、特に油圧ショベルの走行時に運転室本体２２に伝わ
る上下方向の振動を効果的に減衰できる。

【００６６】従って、本実施例によれば、運転室本体２
２が旋回フレーム２１上で前後方向にピッチングするの
をリンク機構３２とショックアブソーバ３５の組合せか
らなる平行リンクで確実に抑えることができると共に、
連結部材３４によってリンク機構３２の各リンク部材３
３が別個に回動するのを規制し、運転室本体２２が左右
方向にローリングするのを防止でき、運転室本体２２が
周囲部材に衝突する等の安全上、強度上の問題を解消で
きる。

【００６７】そして、各下部緩衝支持体２５としてオイ
ルダンパ２６とコイルスプリング２７とを組合せて用い
ることにより、運転室６全体の固有振動数を小さくして
上下方向の振動を効果的に減衰でき、車両の乗り心地を
大幅に改善できる。

【００６８】次に、図５および図６は本発明の第２の実
施例を示し、本実施例の特徴は、運転室本体と旋回フレ
ームの間のショックアブソーバを運転室本体の後面部に
設けたことにある。なお、本実施例では前記第１の実施
例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。

【００６９】図中、５１，５１は床板２４の下側面に設
けられたブラケットを示し、該ブラケット４１は前記第
１の実施例で述べたブラケット２８とほぼ同様に平行な
２枚板からなり、床板２４から旋回フレーム２１側に突
出して設けられているものの、該各ブラケット５１はブ
ラケット２８よりも大きな突出寸法をもって形成されて
いる。

【００７０】そして、該ブラケット５１，５１と旋回フ
レーム２１のブラケット３０，３０との間には、図５に
示す如く、運転室本体２２が静止状態のときに各リンク
部材３３が水平となるように、リンク機構３２が回動可
能に取付けられている。

【００７１】５２は運転室本体２２の後面部２２Ｃから
後側に離間して旋回フレーム２１上に立設された支柱を
示し、該支柱５２の最上部には２枚板からなるブラケッ
ト５３が突出形成されている。

【００７２】５４は運転室本体２２の後面部２２Ｃ上に
前記ブラケット５３と対向して設けられたブラケットを
示し、該ブラケット５４と前記ブラケット５３との間に
は、図５に示す如く、前記第１の実施例で述べたショッ
クアブソーバ３５と同様の減衰力可変式のショックアブ
ソーバ５５がリンク機構３２と平行リンクを構成するよ
うに、シリンダ５５Ａ、ピストンロッド５５Ｂをピン結
合して回動可能に連結されている。そして、該ショック
アブソーバ５５は、前記第１の実施例と同様に、各操作
レバーが操作されているか否かを各操作レバーに設けた
レバーセンサ３７〜４１で検出し、この検出信号をコン
トローラ４２によって処理し、減衰力調整用モータ５６
によって減衰力を調整制御されるようになっている。

【００７３】以上の如く構成される本実施例によっても
前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を奏するもの
の、特に本実施例ではショックアブソーバ５５を運転室
本体２２の後面部２２Ｃに設け、該ショックアブソーバ
５５とリンク機構３２が平行リンクを構成するようにし
たから、リンク機構３２とショックアブソーバ５５の間
隔を大きくとることができ、大きな振幅の振動に対して
も運転室本体２２を旋回フレーム２１上に安定した状態
で支持することができる。

【００７４】また、平行リンクを構成するリンク機構３
２とショックアブソーバ５５が運転室本体２２が静止状
態のときに水平となるように組み合わせたから、平行リ
ンクが回動するときに運転室本体２２が前後方向に変位
するのを小さく規制することができる。

【００７５】なお、前記各実施例では、各下部緩衝支持
体２５をオイルダンパ２６とコイルスプリング２７とか
ら構成するものとして述べたが、本発明はこれに限ら
ず、例えば従来技術で述べた図９に示す防振ゴム１２等
からなる下部緩衝支持体１１を用いてもよく、この場合
には図９に示す隙間Ｓを５〜３０mm程度まで大きくし、
防振ゴム１２等のばね定数を小さく設定するようにすれ
ばよい。

【００７６】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。

【００７７】

【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、前記リンク機構と共に平行リンク
を構成する減衰力可変式のショックアブソーバとを設け
たから、該ショックアブソーバの減衰力が大きいとき、
該ショックアブソーバとリンク機構からなる平行リンク
が連動して回動し、運転室本体がピッチングするのを確
実に低減できる。一方、ショックアブソーバの減衰力が
小さいときには該ショックアブソーバとリンク機構が相
互に別な回動動作を行うのを許すことができ、運転室本
体をフレーム上に各下部緩衝支持体によって弾性的に支
持でき、フレームからの振動を各下部緩衝支持体および
ショックアブソーバによって吸収できる。

【００７８】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
れぞれ回動可能に連結すれば、連結部材によって各リン
ク部材が別個に回動するのを規制し、運転室本体が左右
方向にローリングするのを防止でき、該運転室本体が周
囲部材に衝突する等の安全上、強度上の問題を解消でき
る。

【００７９】また、該減衰力可変式のショックアブソー
バを床板とフレームとの間に配設すれば運転室が大型化
するのを防止できる。一方、該ショックアブソーバをフ
レームから立設した支柱と運転室本体の後面部との間に
配設すれば、大きな振動に対しても運転室本体を安定し
た状態で支持でき、効果的な振動減衰効果が得られる。

【００８０】さらに、前記減衰力可変式のショックアブ
ソーバには、減衰力を調整するアクチュエータを設け、
操作レバーが操作されているか否かを検出して信号を出
力する検出器と、該検出器の信号を処理して前記アクチ
ュエータを制御する制御手段とを設けるようにすれば、
作業機の走行時や作業時等、運転室本体に加えられる振
動の条件に応じてショックアブソーバの減衰力を自動調
整することができ、乗り心地を常に良好に制御すること
ができる。

【００８１】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オイルダンパとから構成すること
により、運転室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することができ、運転室本体に伝わ
る上下方向の振動を効果的に減衰できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１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方向の断面図である。

【図３】各レバーセンサ、コントローラ、減衰力調整用
モータを示す制御ブロック図である。

【図４】コントローラによる減衰力調整用モータの制御
処理を示す流れ図である。

【図５】本発明の第２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６】図５中の矢示VI−VI方向の断面図である。

【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）６運転室２１旋回フレーム（フレーム）２２運転室本体２４床板２５下部緩衝支持体２６オイルダンパ２７コイルスプリング２８，３０，５１，５３ブラケット３２リンク機構３３リンク部材３４連結部材３５，５５ショックアブソーバ３６，５６減衰力調整用モータ（アクチュエータ）３７走行レバーセンサ（検出器）３８ブームレバーセンサ（検出器）３９アームレバーセンサ（検出器）４０バケットレバーセンサ（検出器）４１旋回レバーセンサ（検出器）４２コントローラ（制御手段）５２支柱

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者釣賀靖貴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

【特許請求の範囲】

【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、前記リンク機構と共に平行リンクを構成する減衰力
可変式のショックアブソーバとを設けたことを特徴とす
る運転室付き作業機。
【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
可能に連結してなる請求項１に記載の運転室付き作業
機。
【請求項３】前記減衰力可変式のショックアブソーバ
は、作業機本体のフレームと運転室本体の床板との間に
配設してなる請求項１または２に記載の運転室付き作業
機。
【請求項４】前記減衰力可変式のショックアブソーバ
は、作業機本体のフレームから立設した支柱と運転室本
体の後面部との間に配設してなる請求項１または２に記
載の運転室付き作業機。
【請求項５】前記減衰力可変式のショックアブソーバ
は減衰力を調整するアクチュエータを備え、さらに、前
記運転室本体内に設ける操作レバーが操作されているか
否かを検出する検出器と、該検出器からの信号に基づき
前記アクチュエータを制御する制御手段とを備えてなる
請求項１，２，３または４に記載の運転室付き作業機。
【請求項６】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
ルスプリングとオイルダンパとから構成してなる請求項
１，２，３，４または５に記載の運転室付き作業機。