JPH1161885A

JPH1161885A - 建設機械

Info

Publication number: JPH1161885A
Application number: JP23044897A
Authority: JP
Inventors: Kojiro Ogata; 浩二郎緒方
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1997-08-12
Filing date: 1997-08-12
Publication date: 1999-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】車体の転倒時におけるキャビンボックスの変
形を抑える。【解決手段】キャビンボックス１７の左側面部２１
に、支持軸２６と、支持軸２６に摺動可能に取付けられ
た当接部材２７と、当接部材２７と左側面部２１との間
に設けられた圧縮ばね２８とからなる緩衝装置２５を設
ける。これにより、車体１の転倒時に、当接部材２７が
キャビンボックス１７に先立って地面Ｇに衝突し、支持
軸２６に沿ってキャビンボックス１７側に摺動変位する
ときに、圧縮ばね２８の弾性変形によってキャビンボッ
クス１７に作用する衝撃荷重を吸収することができる。
この結果、キャビンボックス１７の変形を抑えることが
でき、運転室内の運転者を確実に保護することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧ショベ
ル、油圧クレーン、ホイールローダ等の建設機械に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧ショベル等の建設機械は、
自走可能な車体と、該車体に取付けられ、土砂等の掘削
作業を行う作業装置とから大略構成されている。ここ
で、車体は、ホイール式またはクローラ式の下部走行体
と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体
とからなり、上部旋回体には、原動機等を収容した建屋
カバー、該建屋カバーの前側に位置し運転室を画成した
キャビンボックス、建屋カバーの後側に位置し作業装置
との重量バランスをとるカンタウエイト等が設けられて
いる。

【０００３】そして、この種の従来技術による建設機械
では、上部旋回体の前側に設けられた作業装置と後側に
設けられたカウンタウエイトとによって、走行時や掘削
作業時における車体の前後方向の安定性が確保されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、車体の左右方
向の安定性は前後方向の安定性に比較して必ずしも充分
ではないため、傾斜地での掘削作業時等において車体が
左右方向に転倒してしまい、キャビンボックスが激しく
地面に衝突する虞れがある。

【０００５】ここで、キャビンボックスは、通常、薄肉
の鋼板材により形成されているため、外部から作用する
荷重に対して充分な強度がなく、車体の転倒時に作用す
る衝撃荷重によって大きく変形してしまう虞れがある。

【０００６】これに対し、例えば車体の転倒時にキャビ
ンボックスの変形を抑え、運転室内の運転者を保護する
ため、厚肉な鋼板材、補強材等を用いてキャビンボック
スの強度を向上させた場合には、キャビンボックスの重
量が大幅に増大してしまうという問題がある。

【０００７】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、キャビンボックスの重量増加を招くこと
なく、車体の転倒時におけるキャビンボックスの変形を
抑えることができるようにした建設機械を提供すること
を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、原動機を収容した建屋カバーと運転室
を画成したキャビンボックスとを有する自走可能な車体
と、該車体に取付けられた作業装置とを備えた建設機械
に適用される。

【０００９】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、キャビンボックスの側面部には、車体の転倒時
にキャビンボックスに作用する衝撃荷重を緩和する緩衝
装置を設けたことにある。

【００１０】このように構成したことにより、車体が傾
斜地等において転倒したときに、緩衝装置によってキャ
ビンボックスに作用する衝撃荷重を緩和することがで
き、キャビンボックスの変形を抑えることができる。

【００１１】また、請求項２の発明は、緩衝装置は、キ
ャビンボックスの側面部に設けられ、車体の転倒時に弾
性変形することによりキャビンボックスに作用する衝撃
荷重を吸収する弾性体により構成したことにある。

【００１２】このように構成したことにより、車体の転
倒時にキャビンボックスと地面との間で弾性体が弾性変
形し、この弾性体の弾性変形によってキャビンボックス
に作用する衝撃荷重を吸収することができ、転倒時にお
けるキャビンボックスの変形を抑えることができる。

【００１３】また、請求項３の発明は、緩衝装置は、キ
ャビンボックスの側面部に設けられ、車体の転倒時に膨
出することによりキャビンボックスに作用する衝撃荷重
を吸収するエアバッグにより構成したことにある。

【００１４】このように構成したことにより、車体の転
倒時にキャビンボックスと地面との間でエアバッグが膨
出し、このエアバッグによってキャビンボックスに作用
する衝撃荷重を吸収することができるから、キャビンボ
ックスの変形を抑えることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明による建設機械の実
施の形態について添付図面を参照しつつ説明する。

【００１６】まず、図１ないし図５は本発明による第１
の実施例をホイール式油圧ショベルに適用した状態で示
している。

【００１７】図において、１は車体を示し、該車体１は
ホイール式の下部走行体２と、後述する上部旋回体５と
から構成されている。そして、下部走行体２は、シャー
シ３と、該シャーシ３の前後方向と左右方向とに設けら
れ、走行用油圧モータ（図示せず）によって回転駆動さ
れる複数のホイール４とから大略構成されている。

【００１８】５は下部走行体１上に旋回可能に搭載され
た上部旋回体で、該上部旋回体５は、旋回フレーム６
と、該旋回フレーム６上に設けられ原動機、油圧ポンプ
（いずれも図示せず）等を収容した建屋カバー７と、旋
回フレーム６の左前側に設けられ後述のキャビンボック
ス１７によって画成された運転室８と、旋回フレーム６
の後端部に設けられたカウンタウエイト９とから大略構
成されている。

【００１９】１０は車体１（上部旋回体５）の前側に取
付けられた作業装置を示し、該作業装置１０は、旋回フ
レーム６の前部中央に俯仰動可能に取付けられたブーム
１１と、該ブーム１１の先端側に回動可能に取付けられ
たアーム１２と、該アーム１２の先端側に回動可能に取
付けられたバケット１３とからなっている。そして、こ
れらブーム１１、アーム１２、バケット１３は、ブーム
シリンダ１４、アームシリンダ１５、バケットシリンダ
１６によってそれぞれ駆動され、土砂等の掘削作業を行
うものである。

【００２０】１７は旋回フレーム６の左前側に運転室８
を画成したキャビンボックス１７を示し、該キャビンボ
ックス１７は、上面部１８、前面部１９、後面部２０、
左側面部２１および右側面部２２から箱状に形成されて
いる。そして、前面部１９と左側面部２１との間の角隅
部、前面部１９と右側面部２２との間の角隅部、後面部
２０と左側面部２１との間の角隅部、後面部２０と右側
面部２２との間の角隅部は、それぞれ上下方向に延びる
フレーム２３，２３，…となっている。また、左側面部
２１には運転室８内に乗降するためのドア２４が開閉可
能に設けられている。

【００２１】２５はキャビンボックス１７の左側面部２
１に設けられたばね式の緩衝装置を示し、該緩衝装置２
５は、後面部２０と左側面部２１との間に位置するフレ
ーム２３の上端側に配設されている。

【００２２】ここで、緩衝装置２５は、図３に示すよう
に、フレーム２３に固着されキャビンボックス１７の外
部に向けて突出した支持軸２６と、該支持軸２６の突出
端側に摺動可能に取付けられた当接部材２７と、該当接
部材２７とフレーム２３との間に設けられた後述の圧縮
ばね２８とからなっている。

【００２３】そして、支持軸２６の突出端側には、当接
部材２７を支持軸２６に対して軸方向に抜止めする大径
のストッパ２６Ａが設けられている。また、当接部材２
７は、支持軸２６のストッパ２６Ａが挿通された段付き
の円筒部２７Ａと、該円筒部２７Ａに一体的に設けら
れ、先端側が半球状に形成された球面凸部２７Ｂとから
なり、該球面凸部２７Ｂの基端側は、円筒部２７Ａの外
周側から全周に亘って拡径した鍔部２７Ｃとなってい
る。

【００２４】２８は支持軸２６の外周側に位置してフレ
ーム２３と当接部材２７との間に設けられた弾性体とし
ての圧縮ばねで、該圧縮ばね２８の一端側はフレーム２
３に当接し、他端側は当接部材２７の鍔部２７Ｃに当接
している。そして、圧縮ばね２８は、当接部材２７をキ
ャビンボックス１７の外部に突出する方向に常時付勢
し、例えば車体１が転倒して当接部材２７の球面凸部２
７Ｂが地面Ｇに衝突したときに、キャビンボックス１７
と地面Ｇとの間で弾性変形することにより、キャビンボ
ックス１７に作用する衝撃荷重を吸収するものである。

【００２５】本実施例は上述の如き構成を有するもの
で、ホイール式油圧ショベルが比較的平坦な地面上で掘
削作業等を行っている場合には、図３に示すように、緩
衝装置２５の当接部材２７が、圧縮ばね２８によってキ
ャビンボックス１７の外部に突出した状態に保たれる。

【００２６】そして、図４に示すように、ホイール式油
圧ショベルの車体１が傾斜地等において転倒した場合に
は、緩衝装置２５を構成する当接部材２７の球面凸部２
７Ｂが、キャビンボックス１７に先立って地面Ｇに衝突
する。

【００２７】これにより、図５に示すように、当接部材
２７が圧縮ばね２８を弾性変形させつつ、支持軸２６に
沿ってキャビンボックス１７側に摺動変位し、このとき
の圧縮ばね２８の弾性変形により、キャビンボックス１
７に作用する衝撃荷重を吸収することができる。

【００２８】従って、車体１が転倒したとしても、キャ
ビンボックス１７が直接的に地面Ｇに衝突する場合に比
較して、キャビンボックス１７に作用する衝撃荷重を緩
和することができる。この結果、キャビンボックス１７
の変形を抑えることができ、運転室８内の運転者を確実
に保護することができる。

【００２９】しかも、本実施例では、キャビンボックス
１７の左側面部２１に１個の緩衝装置２５を付設しただ
けであるから、転倒時を考慮しても、厚肉な鋼板材、補
強材等を用いてキャビンボックス１７の強度を向上させ
る必要がなく、キャビンボックス１７の重量増加を回避
することができる。

【００３０】次に、図６および図７は本発明による第２
の実施例を示している。なお、本実施例では、上述した
第１の実施例と同一の構成要素には同一の符号を付し、
その説明を省略するものとする。

【００３１】図において、３１は第１の実施例による緩
衝装置２５に代えて本実施例に適用される緩衝装置とし
てのエアバッグ装置を示し、該エアバッグ装置３１は、
エアバッグ３２と、該エアバッグ３２を膨出させるガス
を発生する円筒状のガス発生器３３とから大略構成され
ている。

【００３２】ここで、ガス発生器３３は、エアバッグ３
２内に収容され、例えば車体１の傾斜角度を検出する傾
斜角センサ（図示せず）から、車体１の傾斜角度が転倒
の危険を示す所定の値を越えたことを示す信号が出力さ
れたときに作動してガスを発生させ、このガスによって
エアバッグ３２を瞬時に膨出させるものである。そし
て、ガス発生器３３の外面には取付ボルト３４が突設さ
れ、該取付ボルト３４は、エアバッグ３２に設けたボル
ト穴を通じて、エアバッグ３２の外部に伸長している。

【００３３】３５はキャビンボックス１７の左側面部２
１に固着されたブラケットで、該ブラケット３５は、ガ
ス発生器３３等を取付けるための円弧状の凹部３５Ａを
有し、該凹部３５Ａには、ガス発生器３３に突設された
取付ボルト３４が挿通される透孔３５Ｂが穿設されてい
る。

【００３４】そして、エアバッグ３２内に収容されたガ
ス発生器３３をブラケット３５の凹部３５Ａに係合さ
せ、エアバッグ３２の外部に突出した取付ボルト３４を
ブラケット３５の透孔３５Ｂに挿通させてナット締めす
ることにより、ガス発生器３３およびエアバッグ３２
が、ブラケット３５を介してキャビンボックス１７の左
側面部２１に取付けられる構成となっている。

【００３５】３６はガス発生器３３およびエアバッグ３
２を覆う保護カバーで、該保護カバー３６は、上端側が
ブラケット３５の上端部に固着され、下端側が自由端と
なってブラケット３５側に折曲げられている。そして、
ブラケット３５と保護カバー３６との間には、ガス発生
器３３を収容したエアバッグ３２が折畳み状態で収容さ
れている（図６参照）。なお、保護カバー３６は、ガス
発生器３３が作動してエアバッグ３２が膨出するとき、
膨出したエアバッグ３２によって容易に変形するよう
に、脆弱な薄板材から形成されている。

【００３６】そして、エアバッグ装置３１は、傾斜角セ
ンサから車体の傾斜角度が転倒の危険を示す所定の値を
越えたことを示す信号が出力されたときに、ガス発生器
３３を作動させ、図７に示すように、キャビンボックス
１７と地面Ｇとの間でエアバッグ３２を膨出させるもの
である。

【００３７】本実施例は上述の如き構成を有するもの
で、ホイール式油圧ショベルが比較的平坦な地面上で掘
削作業等を行っている場合には、エアバッグ３２は、図
６に示すように、ブラケット３５と保護カバー３６との
間に折畳み状態に収容されている。

【００３８】そして、ホイール式油圧ショベルの車体１
が傾斜地等において大きく傾斜し、傾斜角センサ（図示
せず）から転倒の危険を示す信号が出力されると、ガス
発生器３３が作動し、キャビンボックス１７が地面Ｇに
衝突するのに先立ってエアバッグ３２が瞬時に膨出す
る。従って、車体１が転倒したときには、図７に示すよ
うに、キャビンボックス１７と地面Ｇとの間に膨出した
エアバッグ３２が介在し、キャビンボックス１７が直接
的に地面Ｇに衝突するのを防止できる。

【００３９】そして、キャビンボックス１７と地面Ｇと
の間で、膨出したエアバッグ３２内のガスが圧縮される
ことにより、キャビンボックス１７に作用する衝撃荷重
を吸収することができる。この結果、キャビンボックス
１７の変形を抑えることができ、運転室８内の運転者を
確実に保護することができる。

【００４０】ここで、ホイール式油圧ショベルが転倒し
たときに、地面の凹凸形状によっては、キャビンボック
ス１７のうち最初に地面と衝突する部位が定まらない場
合がある。これに対し、本実施例では、膨出したエアバ
ッグ３２は、大きな面積をもってキャビンボックス１７
と地面Ｇとの間に介在するから、地面の凹凸形状にかか
わらず、キャビンボックス１７が直接的に地面と衝突す
るのを防止でき、転倒時におけるキャビンボックス１７
の変形を確実に抑えることができる。

【００４１】なお、前記各実施例では、建設機械として
ホイール式油圧ショベルを例に挙げたが、本発明はこれ
に限るものではなく、例えば図８に示す変形例のよう
に、車体４１と作業装置１０とからなるクローラ式油圧
ショベルにも適用することができる。この場合、クロー
ラ式油圧ショベルは、車体４１がクローラ式の下部走行
体４２と上部旋回体５とから構成されており、それ以外
の構成要素については上述した第１の実施例と同一であ
る（第１の実施例と同一の構成要素には同一の符号を付
している）。

【００４２】また、前記各実施例では、建設機械として
ホイール式油圧ショベルを例に挙げたが、本発明はこれ
に限らず、例えばホイールローダ等のホイール式の下部
走行体を備えた他の建設機械に広く適用できる。

【００４３】さらに、前記各実施例では、緩衝装置２５
（エアバッグ装置３１）を、キャビンボックス１７の後
面部２０と左側面部２１との角隅部に位置するフレーム
２３に設けた場合を例に挙げたが、本発明はこれに限る
ものではなく、例えば左側面部２１のパネル、あるいは
ドア２４等に設ける構成としてもよい。

【００４４】また、前記各実施例では、緩衝装置２５
（エアバッグ装置３１）をキャビンボックス１７の左側
面部２１に設けた場合を例に挙げたが、本発明はこれに
限るものではなく、例えば左側面部２１と右側面部２２
とにそれぞれ緩衝装置を設ける構成としてもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、運転室を画成したキャビンボックスの側面部に緩
衝装置を設け、車体の転倒時にキャビンボックスに作用
する外部からの衝撃荷重を緩衝装置によって緩和する構
成としたから、車体が傾斜地等において転倒したとして
も、キャビンボックスが地面との衝突によって大きく変
形するのを抑えることができ、運転室内の運転者を確実
に保護することができる。

【００４６】このため、車体の転倒時を考慮しても、厚
肉な鋼板材、補強材等を用いてキャビンボックスの強度
を向上させる必要がなく、キャビンボックスの軽量化を
図ることができる。

【００４７】また、請求項２の発明によれば、緩衝装置
を、キャビンボックスの側面部に設けた弾性体により構
成したから、車体の転倒時にキャビンボックスと地面と
の間で弾性体が弾性変形することにより、キャビンボッ
クスに作用する衝撃荷重を吸収することができ、キャビ
ンボックスの変形を確実に抑えることができる。

【００４８】また、請求項３の発明によれば、緩衝装置
を、キャビンボックスの側面部に設けられ車体の転倒時
に膨出するエアバッグにより構成したから、車体の転倒
時にキャビンボックスと地面との間に膨出したエアバッ
グが介在することにより、キャビンボックスに作用する
衝撃荷重を吸収することができ、キャビンボックスの変
形を確実に抑えることができる。

【００４９】しかも、膨出したエアバッグは、大きな面
積をもってキャビンボックスと地面との間に介在するか
ら、地面の凹凸形状にかかわらず、キャビンボックスが
直接的に地面と衝突するのを防止でき、転倒時における
キャビンボックスの変形を確実に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の実施例が適用されたホイー
ル式油圧ショベルの車体を示す正面図である。

【図２】図１に示すホイール式油圧ショベルを、作業装
置を取付けた状態で示す側面図である。

【図３】図１中の緩衝装置等を拡大して示す要部拡大図
である。

【図４】車体が転倒した状態を示す正面図である。

【図５】車体の転倒時に緩衝装置が作動した状態を示す
要部拡大図である。

【図６】第２の実施例によるエアバッグ装置等を拡大し
て示す要部拡大図である。

【図７】車体の転倒時にエアバッグが膨出した状態を示
す要部拡大図である。

【図８】本発明の変形例が適用されたクローラ式油圧シ
ョベルを示す側面図である。

【符号の説明】

１，４１車体７建屋カバー８運転室１０作業装置１７キャビンボックス２１左側面部２５緩衝装置２８圧縮ばね（弾性体）３１エアバッグ装置（緩衝装置）３２エアバッグ３３ガス発生器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原動機を収容した建屋カバーと運転室を
画成したキャビンボックスとを有する自走可能な車体
と、該車体に取付けられた作業装置とを備えた建設機械
において、前記キャビンボックスの側面部には、前記車体の転倒時
に前記キャビンボックスに作用する衝撃荷重を緩和する
緩衝装置を設ける構成としたことを特徴とする建設機
械。
【請求項２】前記緩衝装置は、前記キャビンボックス
の側面部に設けられ、前記車体の転倒時に弾性変形する
ことにより前記キャビンボックスに作用する衝撃荷重を
吸収する弾性体により構成してなる請求項１に記載の建
設機械。
【請求項３】前記緩衝装置は、前記キャビンボックス
の側面部に設けられ、前記車体の転倒時に膨出すること
により前記キャビンボックスに作用する衝撃荷重を吸収
するエアバッグにより構成してなる請求項１に記載の建
設機械。