JP5872566B2 - 建設機械用転覆防止構造のキャブ - Google Patents

Description

本発明は、建設機械用転覆防止構造のキャブに係り、さらに詳しくは、補強部材を効率よく配置することにより運転者の前方視界を十分に確保して製造コストを削減することのできる建設機械用転覆防止構造のキャブに関する。

従来より、土砂や砂利などの掘削を行う土木工事の現場において作業を行うときに、掘削機などの建設機械が用いられている。

このような掘削機には、一般に、主な構成要素として、下部走行体、下部走行体の上に旋回自在に取り付けられた上部旋回体、および上部旋回体の上に固設された、運転者が搭乗するためのキャブ（ｃａｂ）が設けられている。

図１に示すように、従来のキャブは、底枠と、底枠から上方に延び、前方に位置する前柱および後方に位置する後柱を備えてなる。

一般に、建設機械としては、同じタイプの装備であってもサイズがやや異なる種々の装備が生産されているが、通常、一種類のキャブ構造が種々の装備に適用されている。

このとき、キャブ構造は、最も大きな装備荷重に耐えなければならないため、キャブの強度部材の断面が増大して前方視界が狭くなるのに加え、キャブの製造コストが高騰するという問題点がある。

本発明は上述した問題点を解消するためになされたものであり、その課題は、第１補強部材および第２補強部材を、荷重が集中的に伝わる部位にのみ設けて生産コストを下げ、キャブの天井部の中央に第３補強部材を設けて前方視界を十分に確保することのできる建設機械用転覆防止構造のキャブを提供することにある。

本発明の好適な一実施形態によれば、建設機械用転覆防止構造のキャブにおいて、キャブの前方右側に配設され、底枠から上方に延設される前右柱と、キャブの前方左側に配設され、前右柱から離隔して設けられる前左柱と、前右柱および前左柱の上端を継ぐ前上横柱と、前右柱の上部に設けられる第１補強部材と、前左柱の下部に設けられる第２補強部材と、前記前上横柱から離隔して前記キャブの天井部の前後方向の中央に、左右方向に延伸するように設けられる第３補強部材と、を備え、前記第１補強部材、第２補強部材、および第３補強部材は、中空のパイプ状若しくは一般の強度部材からなり、前記第１補強部材および第２補強部材は、前記前右柱および前記前左柱にそれぞれ挿着され、前記第３補強部材の縦断面積は、前記前上横柱の縦断面積よりも大きいことを特徴とする建設機械用転覆防止構造のキャブが提供される。

本発明の一実施形態によれば、先ず、第一に、転覆時に建設装備の自重により発生する荷重がキャブの左側上段の横部材に集中的に伝わり、この荷重によってキャブは変形してキャブの前右柱の上端部がブームに当接してここに荷重が集中することになり、この集中荷重に起因して前右柱が激しく変形することを防止するために、前右柱の上端に第１補強部材を挿入し、前左柱の下端に第２補強部材を挿入することにより、製造コストが節減され、且つ、転覆時に運転者が効果的に保護される。

第二に、キャブの補強部材をいずれも前左柱及び前右柱の中に挿入して補強することから、キャブに一様な外観を与えて様々なサイズの建設機械に適用可能なため、部品の共用化およびモジュール化が図れてコストが節減される。

第三に、様々な建設装備に同じ構造のキャブを適用して、装備の外観の一様なイメージ実現による広告効果が得られる。

第四に、前上横柱を補強することなく、キャブ天井部の横柱を第３補強部材により補強することにより、運転者の前方視界が十分に確保される。

従来技術による建設機械用転覆防止構造のキャブを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る建設機械用転覆防止構造のキャブを示す分解斜視図である。

以下、添付図面に基づき、本発明の好適な一実施形態に係る建設機械用転覆防止構造のキャブについて説明する。この過程で、図示の線の太さや構成要素の大きさなどは説明の明瞭性及び便宜性のために誇張されていることもある。

また、 後述する用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語であり、これは、オペレータ、運用者の意図または慣例などによって異なってくるため、その定義は、 本明細書の全般にわたっての内容を踏まえて下されるべきである。

また、下記の実施形態は本発明の権利範囲を限定するものではなく、本発明の請求範囲に提示された構成要素の例示的な事項に過ぎず、本発明の明細書の全般にわたっての技術思想に含まれ、請求範囲の構成要素において均等物として置換可能な構成要素を有する実施形態は本発明の権利範囲に含まれ得る。

図２は、本発明の一実施形態に係る建設機械用転覆防止構造のキャブを示す分解斜視図である。

本発明の好適な実施形態に係る建設機械用転覆防止構造のキャブは、前記キャブの前方右側に配設され、底枠から上方に延設される前右柱１００と、前記キャブの前方左側に配設され、 前記前右柱１００から離隔して設けられる前左柱２００ と、前記前右柱１００および前左柱２００の上端を継ぐ前上横柱３００と、前記前右柱１００の上部に設けられる第１補強部材１１０と、前記前左柱２００の下部に設けられる第２補強部材２１０と、を備えてなる。

図２に示すように、本発明の建設機械用転覆防止構造のキャブは、前右柱１００と、前左柱２００と、前上横柱３００と、第１補強部材１１０と、第２補強部材２１０とを備えてなる。

ここで、前右柱１００と、前左柱２００および前上横柱３００は、図１に示す従来のキャブと同じ構造を有する。すなわち、前右柱１００および前左柱２００は、それぞれ底枠から上方に延び、異形断面構造のパイプからなる。

前右柱１００および前左柱２００は、キャブに搭乗した運転者の前方の左右側にそれぞれ配設され、前右柱１００および前左柱２００の上端は前方の横柱３００によって継がれる。

前右柱１００の上端内側には第１補強部材１１０が挿入され、プラグ溶接などにより前右柱１００と第１補強部材１１０とが一体化している。このとき、第１補強部材１１０が設けられる部位は、建設機械のロールオーバの際にブームなどの作業装置が接触するおそれがある部位を考慮に入れて、前右柱１００の略上半分に制限することが好ましい。

前左柱２００の下端内側には第２補強部材２１０が挿入され、プラグ溶接などにより前左柱２００と第２補強部材２１０とが一体化している。このとき、第２補強部材２１０が設けられる部位は、ロールオーバにより前左柱２００に働く荷重および荷重支点を考慮に入れて、前左柱２００の略下半分に制限することが好ましい。

すなわち、建設機械のロールオーバの際に働く荷重および損傷範囲を考慮に入れて、前右柱１００および前左柱２００のそれぞれ略半分にのみ第１補強部材１１０および第２補強部材２１０を設けたにも拘わらず、前右柱１００および前左柱２００を全体的に補強した場合と同じ効果が得られるので、製造コストを下げながらも、ロールオーバの際に運転者を保護することが可能になる。

本発明の好適な実施形態に係る建設機械用転覆防止構造のキャブは、図２に示すように、前記前上横柱３００から離隔して前記キャブの天井部の中央に設けられる第３補強部材５１０をさらに備える。

前上横柱３００の近くに第３補強部材５１０が配設される場合には、上方の視界が確保され難いため、前上横柱３００から後方に所定の距離だけ離隔して第３補強部材５１０が設けられる。

本発明の好適な実施形態に係る建設機械用転覆防止構造のキャブにおける前記第１補強部材１１０、第２補強部材２１０、および第３補強部材５１０は、中空のパイプ状若しくは一般の強度部材からなり、第１補強部材１１０および第２補強部材２１０は、前右柱１００および前左柱２００にそれぞれ挿着される。

また、通常のキャブ構造を見ると、前右柱１００および前左柱２００が前上横柱３００および前下横柱４００と継合する部位は補強部材により補強される。これは、本発明のキャブ構造の範疇でもあるため、本発明においては別途に言及しない。

第１補強部材１１０と、第２補強部材２１０および第３補強部材５１０は、中空のパイプ状若しくは一般の強度部材からなる。こうすると、材料費が節減されるだけではなく、全体的なキャブの軽量化が図れてメンテナンス費用が節減される。

図２に示すように、第１補強部材１１０および第２補強部材２１０の横断面が略「日」字状を呈することが好ましい。

第１補強部材１１０および第２補強部材２１０は、前右柱１００および前左柱２００にそれぞれ挿着されることが好ましい。第１補強部材１１０および第２補強部材２１０には、ペイントを効率よく塗布するために、孔や隙間（ギャップ）が形成されていることが好ましい。

本発明の好適な実施形態に係る建設機械用転覆防止構造のキャブにおける前記第２補強部材２１０は、下端から上方に進むにつれて、下端からの距離に比例して断面積が狭まることが好ましい。

第２補強部材２１０は、上方に進むにつれて横断面積が狭まることが好ましい。例えば、第２補強部材２１０の横断面の大きさは、有限要素解析（Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ）などにより、下端からの距離に比例して次第に小さくなるように設計される。

第１補強部材１１０の横断面積もまた、有限要素解析などにより比例的に変化することが好ましい。

本発明の好適な実施形態に係る建設機械用転覆防止構造のキャブにおける第３補強部材５１０の縦断面積は、前上横柱３００の縦断面積よりも大きい。

第３補強部材５１０の縦断面積が前上横柱３００よりも大きいことが好ましい。

上方の視界を最大限に確保するために、キャブの前上に配設される前上横柱３００の縦断面積を最小化させる代わりに、相対的に第３補強部材５１０の縦断面積を広げることが好ましい。

本発明は、建設機械の産業分野に利用可能な発明である。

１００ 前右柱
１１０ 第１補強部材
２００ 前左柱
２１０ 第２補強部材
３００ 前上横柱
４００ 前下横柱
５００ キャブ天井部の横柱
５１０ 第３補強部材

Claims (3)

1. 建設機械用転覆防止構造のキャブにおいて、
   前記キャブの前方右側に配設され、底枠から上方に延設される前右柱と、
   前記キャブの前方左側に配設され、前記前右柱から離隔して設けられる前左柱と、
   前記前右柱および前左柱の上端を継ぐ前上横柱と、
   前記前右柱の上部に設けられる第１補強部材と、
   前記前左柱の下部に設けられる第２補強部材と、
   前記前上横柱から離隔して前記キャブの天井部の前後方向の中央に、左右方向に延伸するように設けられる第３補強部材と、を備え、
   前記第１補強部材、第２補強部材、および第３補強部材は、中空のパイプ状若しくは一般の強度部材からなり、
   前記第１補強部材および第２補強部材は、前記前右柱および前記前左柱にそれぞれ挿着され、
   前記第３補強部材の縦断面積は、前記前上横柱の縦断面積よりも大きい
   ことを特徴とする建設機械用転覆防止構造のキャブ。
2. 前記第２補強部材は、下端から上方に進むにつれて、下端からの距離に比例して断面積が狭まることを特徴とする請求項１に記載の建設機械用転覆防止構造のキャブ。
3. 建設機械用転覆防止構造のキャブにおいて、
   前記キャブの前方右側に配設され、底枠から上方に延設される前右柱と、
   前記キャブの前方左側に配設され、前記前右柱から離隔して設けられる前左柱と、
   前記前右柱および前左柱の上端を継ぐ前上横柱と、
   前記前右柱の上部に設けられる第１補強部材と、
   前記前左柱の下部に設けられ、下端から上方に進むにつれて、下端からの距離に比例して断面積が狭まる第２補強部材と、
   前記前上横柱から離隔して前記キャブの天井部の前後方向の中央に、左右方向に延伸するように設けられる第３補強部材と、を備え、
   前記第３補強部材の縦断面積は、前記前上横柱の縦断面積よりも大きい
   ことを特徴とする建設機械用転覆防止構造のキャブ。

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