JP7792259B2 - 建設機械のキャブの繋留構造 - Google Patents

Description

本発明は、ショベル等の建設機械において、車体にキャブを固定するための構造に関する。

図１０は建設機械の一例としてショベルを示している。ショベル１の車体２は、走行装置であるクローラ３の上に旋回台４を介して旋回可能に取り付けられており、車体２の上部にはキャブ５が設置されている。車体２の前方には、ブーム６が起伏可能に取り付けられている。

こうした建設機械１においては、車体２に対しキャブ５を繋留するために、例えば図１１に示す如き構造が設けられる。ここに示した例では、車体２側から繋留軸１０が上方へ垂直に突出する一方、キャブ５側の下部に水平方向に沿った面をなすよう設けられた繋留フランジ１１には繋留軸１０を通すための繋留孔１２が設けられており、この繋留孔１２に繋留軸１０を通すことでキャブ５が車体２に繋留されるようになっている。繋留軸１０は中空の円筒形状をなしており、中心軸に沿って設けられた孔（図示せず）の内周面にはネジ溝が設けられている。繋留孔１２に繋留軸１０を通した上で、繋留軸１０の上面にワッシャ７を挟みつつ、繋留軸１０の前記孔（図示せず）にボルト８を締め込むことで、ワッシャ７により繋留孔１２からの繋留軸１０の抜け止めが図られ、キャブ５が車体２に繋留される。

図１２は建設機械１におけるキャブ５の繋留構造の別の例を示している。ここに示した例では、車体２側から繋留軸２０が車両前方へ水平方向に沿って突出する一方、キャブ５の下部には、車両の前後方向に直交する向きに沿った面をなすよう繋留フランジ２１が設けられ、該繋留フランジ２１には繋留孔２２が設けられている。そして、繋留孔２２を繋留軸２０が前後方向に貫通する形でキャブ５が車体２に繋留されるようになっている。円筒形状をなす繋留軸２０の中心軸に沿って設けられた孔（図示せず）には、内周面にネジ溝が設けられており、繋留孔２２に繋留軸２０を通した上で、繋留軸２０の先端面にワッシャ７を挟みつつ前記孔にボルト８を締め込むことで、ワッシャ７により繋留孔２２からの繋留軸２０の抜け止めが図られ、キャブ５が車体２に繋留される。

尚、建設機械におけるこの種のキャブの繋留構造に関連する技術を開示した先行技術文献としては、例えば、下記の特許文献１～３等がある。

特開２００７－１９６７１２号公報 特開２００５－３４４３９４号公報 特開２０１３－２４１７５１号公報

ところで、図１１、図１２に示したような繋留構造では、キャブ５の繋留作業において、キャブの車体への配置、または繋留軸へのワッシャの取付けのいずれかの作業性が悪いという欠点があった。図１１に示した例の場合、車体２にキャブ５を配置する際、キャブ５側の繋留孔１２を車体２側の繋留軸１０の位置を合わせながら、車体２の上方に吊り下げたキャブ５を車体２に対して下ろしていく必要がある。そして、仮にキャブ５を下ろした際に繋留孔１２と繋留軸１０の位置が合っていなければ、キャブ５を再度吊り上げ、改めて繋留孔１２と繋留軸１０の位置合わせをしながら、キャブ５を車体２に下ろすという手順を踏まなくてはならない。一方、図１２に示した例の場合、車体２にキャブ５を配置するにあたっては、まず大まかな位置合わせをしながら車体２にキャブ５を下ろしてから、さらにキャブ５の位置を調整して繋留軸２０を繋留孔２２に通せばよいので、キャブ５の配置の作業にかかる手間は比較的少ない。ただしこちらの例の場合、車体２側からキャブ５に向かって前方に突出した繋留軸２０にワッシャ７をボルト８で取り付けるにあたり、キャブ５の下側に位置する繋留軸２０に対し車体２の下方からアクセスする必要があり、このときの作業が面倒である（図１１に示した例の場合、繋留軸１０は車体２から上方へ突出しているので、繋留軸１０にはアクセスしやすく、ワッシャ７の取付けは容易である）。このように、従来のキャブの繋留構造では、繋留作業におけるキャブの配置の作業性と、ワッシャの取付けの作業性の両立が難しく、繋留作業を通して作業性を確保することが難しいという課題があった。

本発明は、斯かる実情に鑑み、車体に対するキャブの繋留作業における作業性を確保し得る建設機械のキャブの繋留構造を提供しようとするものである。

本発明は、キャブの下部に、車体側へ前記キャブを繋留するための繋留孔を備えると共に、前記繋留孔を上下に貫通するよう前記車体に取り付けられる繋留体を備え、前記繋留体は、上下方向に沿って延びる本体部と、前記車体への繋留状態において前記繋留孔よりも上方にあたる位置に、軸方向と直交する向きに沿って外側へ広がる鍔部を設け、前記繋留体が前記繋留孔から抜け出ることを防止する抜止部を備え、前記本体部は、前記繋留孔を上方から下方へ通された後、前記繋留孔よりも下側において車体側に取り付けられるよう構成されていることを特徴とする建設機械のキャブの繋留構造にかかるものである。

本発明の建設機械のキャブの繋留構造は、前記繋留体にフック部を、前記車体側に係合部をそれぞれ設け、前記フック部と前記係合部の係合により、前記キャブから前記繋留体の先端側に作用する力に抗するよう構成することができる。

本発明の建設機械のキャブの繋留構造は、前記繋留体の前記繋留孔への差込み方向と直交する向きに沿って前記本体部および前記車体側に締結具が挿入されることにより、前記繋留体が前記車体側に取り付けられるよう構成することができる。

本発明の建設機械のキャブの繋留構造によれば、車体に対するキャブの繋留作業における作業性を確保するという優れた効果を奏し得る。

本発明の実施による建設機械のキャブの繋留構造の第一実施例の形態を示す斜視図である。 第一実施例における繋留体の形態を示す斜視図である。 第一実施例におけるキャブの繋留構造周辺の分解斜視図である。 車体に対するキャブの繋留作業において、キャブを車体に載置した状態を示す側断面図である。 キャブを車体に載置した状態から、キャブ側の繋留孔に繋留体を通す工程を示す側断面図である。 図５の状態から、繋留体を車体側に取り付けた状態を示す側断面図である。 本発明の第二実施例の形態を示す側断面図である。 本発明の第三実施例の形態を示す側断面図である。 本発明の第四実施例の形態を示す側断面図である。 建設機械としてのショベルの形態の一例を簡易的に示す側面図である。 従来の建設機械におけるキャブの繋留構造の一例を示す斜視図である。 従来の建設機械におけるキャブの繋留構造の別の一例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１～図３は本発明の実施による建設機械のキャブの繋留構造の形態の一例（第一実施例）を示している。尚、本第一実施例では、図１０に示した建設機械（ショベル）および各部の符号をも適宜参照する。

本第一実施例の繋留構造は、図１に示す如く、車体２側に取り付けられ、且つキャブ５を繋留可能に構成された繋留体３０を備える。この繋留体３０は、機能的には図１１、図１２に示した繋留軸１０，２０と共通する部品であるが、車体２を構成するフレームと一体的に設けられる繋留軸１０，２０とは異なり、車体２に対し着脱が可能である。また、繋留体３０は、機能上ワッシャ７に相当する抜止部３０ｂを備えている。

この繋留体３０単体の形態を図２に示す。繋留体３０は、上下方向に沿って細長く伸びる板状の本体部３０ａの上部に抜止部３０ｂを設けて構成されている（尚、本明細書では、特に断りのない場合、前後・左右・上下といった方向は車体２を基準とし、繋留体３０の使用時における車体２に対する向きとして記述する。また本明細書では、部材等の向きに関し、例えば「水平方向に沿って」とか「鉛直方向に沿った」といった表現が登場するが、そういった場合、当該部材等が必ずしも水平方向や鉛直方向と正確に一致することを意味しない。当該部材等に要求される機能上、支障のない程度に水平方向や鉛直方向に近い角度である、とか、当該部材等の三次元空間における方向がその向きの成分を含んでいる、といった程度の意味である）。板状の本体部３０ａは、車体２の前後方向に直交する向きに沿った面をなして上下に伸びており、本体部３０ａの上下方向における中間部には、車体２側に取り付けるための取付孔３０ｃが、本体部３０ａを前後に貫通する形で上下に２個設けられている。本体部３０ａの下端には、車体２側に係合されるフック部３０ｄが設けられている。

フック部３０ｄは、本体部３０ａのなす面と直交するよう、本体部３０ａの下端部に取り付けられた板状の部材であり、本体部３０ａの下端部から、前方、下方および後方に突出している。このうち前方に突出した部分が、後述するように車体２側に設けられた係合部３７と係合するようになっている。また、フック部３０ｄの前方下部の角部は斜めに切り欠かれており、これにより、後述する繋留作業の際、フック部３０ｄの前方下部の角が車体２に干渉せず、フック部３０ｄを車体２側にスムーズに係合できるようになっている。

抜止部３０ｂは、上下方向に伸びる円筒形の軸部３０ｅと、該軸部３０ｅの上下方向における中間部から、軸方向と直交する向きに沿って外側へ広がる円盤状の鍔部３０ｆを備えている。この鍔部３０ｆの径は、キャブ５側の繋留フランジ３１に設けられた繋留孔３２の径よりも大きく設定され、繋留体３０を繋留孔３２に貫通させる際に、鍔部３０ｆが繋留孔３２を通過することがないようになっている。キャブ５を繋留体３０によって車体２に繋留した状態においては、繋留体３０は軸部３０ｅが繋留孔３２内にある位置で繋留孔３２を貫通し、その状態において、鍔部３０ｆは繋留孔３２より上方に位置し、これにより、繋留体３０が繋留孔３２から抜け出ることが防止される。

図３に示す如く、キャブ５の後方下部には、繋留体３０を通し、キャブ５を車体２に繋留するための構造として繋留フランジ３１および繋留孔３２が設けられている。繋留フランジ３１は、キャブ５の後方下部から水平方向に沿った面をなして後方へ突出する板状の部材であり、中央部には繋留フランジ３１を上下に貫通する形で円形の繋留孔３２が設けられている。図１に示す如く、キャブ５の繋留状態においては、この繋留孔３２を上下に貫通するよう、繋留体３０が車体２に取り付けられる。

繋留孔３２の径は、繋留体３０の鍔部３０ｆの径より小さく、且つ平面視における本体部３０ａおよびフック部３０ｄの最大寸法より大きく設定されている。すなわち、後述する繋留作業時においてフック部３０ｄと本体部３０ａが繋留孔３２を通過することができるが、鍔部３０ｆは繋留孔３２を通過できず、これによって繋留体３０が繋留孔３２から抜け出ることが防止されるような寸法である。

車体２には、図３に示す如く、キャブ５を繋留した状態（図１参照）における繋留フランジ３１および繋留孔３２の下方にあたる領域に取付部３３が設けられている。本第一実施例の場合、取付部３３は、車体２を構成するフレーム３４の上面に設けられ、前後方向に直交する面をなして左右に伸びる板状の部材である。取付部３３のうち、左右方向に関して繋留孔３２の直下にあたる位置には、繋留体３０を取り付けるための台座部３５が設けられている。台座部３５は、取付部３３のなす面から後方へ向かってやや突出するように設けられた全体として八角形の領域であり、図１に示すキャブ５の繋留状態において、繋留体３０の本体部３０ａと対向する。台座部３５の中央部には、繋留体３０の本体部３０ａに設けられた取付孔３０ｃの位置と対応する位置に、取付孔３６が上下に２個設けられている。キャブ５の繋留状態においては、繋留体３０の取付孔３０ｃの位置を車体２側の取付孔３６の位置に合わせ、両者を貫通するように締結具としてのボルト４０を締結し、これによって繋留体３０を車体２に固定する。ボルト４０は、取付孔３０ｃ，３６に対し、繋留体３０の軸方向（すなわち、繋留体３０の繋留孔３２への差込み方向）と直交する向きに沿って挿入される。

台座部３５の下端は、取付部３３のなす面から後方に突出しているが、この部分は繋留体３０との係合部３７を構成している。すなわち、キャブ５の繋留状態においては、繋留体３０のフック部３０ｄのうち前方にあたる部分が台座部３５の下端部（係合部３７）に対して下方に位置すると共に、台座部３５のなす端面より前方に突出し、これにより、係合部３７に対してフック部３０ｄが係合し、繋留体３０が台座部３５から離れるような動きが抑えられるようになっている。このフック部３０ｄと係合部３７の配置や機能については、後に改めて詳述する。

次に、本第一実施例の建設機械のキャブの繋留構造によってキャブ５を車体２に繋留する際の手順を説明する。

まず、図４に示す如く、キャブ５を車体２の上に載置する。そして、繋留フランジ３１の繋留孔３２が台座部３５の上方に位置するよう、車体２に対するキャブ５の位置を調整する。

この状態で繋留孔３２に対し、フック部３０ｄを下方に向けた姿勢で、繋留体３０を上方から下方へ通す。このとき、図５に示す如く、下端部をやや後方に向ける形で繋留体３０を傾斜させて差し込み、台座部３５をフック部３０ｄが回り込むようにする。繋留体３０を最下部まで差し込んだら、繋留体３０を略垂直に立て、本体部３０ａを台座部３５の端面に対向させ、フック部３０ｄを台座部３５の下端の係合部３７に係合させる。このとき、フック部３０ｄの前方下部が切り欠かれているため、この部分が車体２を構成するフレーム３４に干渉せず、フック部３０ｄを係合部３７にスムーズに係合できる。

図６に示す如く、繋留体３０の本体部３０ａと車体２側の台座部３５に設けられた取付孔３０ｃ，３６にボルト４０を締め込み、繋留体３０を車体２の取付部３３に固定する。こうして、図１、図１０に示す如くキャブ５が車体２に繋留される。このような一連の繋留作業においては、キャブ５を車体２に下ろす段階では鉛直方向に突出した繋留軸をキャブ５側の繋留孔に通す必要がないため位置決めの作業を容易に行うことができ、しかも、その後に繋留体３０を車体２に取り付ける段階では、車体２から上方へ突出した繋留体３０に対して作業を行えばよいため、例えば水平方向に伸びる繋留軸に対し車体２の下方からアクセスするような面倒がなく、いずれの作業も楽に行える。

図１１、図１２に示したような従来例では、キャブ５側の繋留孔１２，２２に対する車体２側の繋留軸１０，２０の差込み方向と、繋留軸１０，２０に対しワッシャ７をボルト８で固定する際の差込み方向が同じであり、繋留軸１０，２０の先端に対してボルト８を挿入し、ワッシャ７を固定する構造であった。このため、ボルト８の差し込みを容易にするために図１１の如く繋留軸１０を上向きにすると、車体２に対するキャブ５の位置合わせが面倒である一方、キャブ５の位置合わせを容易にするために図１２の如く繋留軸２０を前向きにすると、ワッシャ７の取付けにあたり繋留軸２０の先端へのアクセスが面倒になってしまっていた。

本第一実施例では、まず繋留軸にあたる繋留体３０そのものを、車体２に対し下端部、すなわち繋留状態において繋留孔３２より下側にあたる位置で着脱可能とし、繋留作業時においては上端部に設けられるワッシャにあたる抜止部を着脱不要とした。これにより、キャブ５の繋留孔３２に対する繋留体３０の差込み方向を垂直方向としつつ、締結具（ボルト）４０による締結作業を、車体２にキャブ５を配置した後、キャブ５側の繋留フランジ３１より下方（車体２側）にて行えるようにした。こうすることで、上に述べたように、車体２に対するキャブ５の位置合わせも、ボルト４０の締結による車体２への繋留体３０の取付けも楽に行うことができ、キャブ５の繋留作業にかかる手間を大幅に低減することができる。

ここで、例えば図７に第二実施例として示す如く、繋留体３０を車体２に対し下端部（繋留孔３２より下側）において着脱可能であるが、キャブ５側への差込み方向（軸方向）と、車体２側への差込み方向が一致するように構成することもできる。すなわち、例えば繋留体３０にワッシャをボルトで取り付けるのではなく、繋留体３０自体を基部端にて車体２側にねじ込み、これによってキャブ５を繋留するのである。このようにした場合も、キャブ５を繋留する工程においては、上記第一実施例（図１～図５参照）と同様、車体２に対するキャブ５の位置合わせも、ボルト４０の締結による車体２への繋留体３０の取付けも楽に行うことができる。ただし、このような構造では、繋留体３０に対して生じる剪断力への耐久性を確保することがやや難しくなる。

建設機械１の稼働時には、各種の作業に伴う振動が度々発生し、キャブ５を繋留する部分（従来例における繋留軸１０，２０や、第一、第二実施例における繋留体３０）には、車体２に対してキャブ５が移動しようとすることで力が加わる。図１１の従来例や、図１、図７の第一、第二実施例のように、鉛直方向に沿って伸びる繋留軸１０や繋留体３０によってキャブ５を繋留する場合、この力は、繋留軸１０や繋留体３０の先端部付近に対し剪断方向（軸方向と直交する向き）に加わる。第一、第二実施例の繋留体３０のように、基端側において車体２と接合された構造では、その接合部に大きな力が生じることになる。

ここで、図１～図３に示す第一実施例の如き繋留構造では、繋留体３０の下端にフック部３０ｄを設けると共に、車体２側には係合部３７を設け、両者を係合させることで、上記剪断力に抗して繋留体３０を車体２から外れにくくしている。図１、図６に示す如く、上下方向に延びる繋留体３０でキャブ５を繋留する構造では、特に、キャブ５が車体２に対し後方（図６における左側）へ移動しようとする力が繋留体３０の先端側に働き、これは繋留体３０と車体２の連結を緩め、あるいは繋留体３０を車体２から外そうとする力として作用する。このような力が生じた際、図１、図６に示す第一実施例では、フック部３０ｄが係合部３７と係合していることにより、繋留体３０が車体２に対して縦方向に回転しようとする動きが抑えられ、キャブ５から加えられる力によってボルト４０が緩むような事態を生じにくくすることができるのである。

このようなフック部３０ｄの設置は、繋留体３０の車体２への取付けに係るボルト４０の差込み方向を、キャブ５側の繋留孔３２に対する繋留体３０の差込み方向（垂直方向）と同じでなく、それと直交する向きに設定したことによって可能となっている。第二実施例の繋留体３０のように、繋留体３０のキャブ５の繋留に係る差込み方向と、車体２への取付けに係る向きが同じである場合、第一実施例のような形で、本体部の先端部にフック部を設けることはできない。フック部が車体２に対する繋留体３０の差込みの妨げになるからである（ただし、例えば後述する第三実施例における突出部３０ｄのような構造を、繋留体３０を車体２に取り付けた後でさらに取り付ける、といったことは可能である）。

フック部における係合方向の設定についてさらに説明する。図１、図６に示す第一実施例のように、車体２から上に延びる繋留体３０によってキャブ５の後方下部を繋留する場合、繋留体３０と車体２との接合部にとって特に問題となるのは、キャブ５が後方へ動こうとする際に加わる力である。この力は、繋留体３０の先端側に後ろ向きに作用する。繋留体３０にとっては、車体２との接合部である基端側を支点とし、繋留体３０を後ろへ倒すように回転させる向き（右側面視で繋留体３０を反時計回りに回転させるような向き）である。この力に抗して繋留体３０と車体２との接合を保つには、前記回転方向に関し、繋留体３０側の部材に対し車体２側の部材が前方に位置するという位置関係で両者が係合している必要があり、図６に示す第一実施例では、フック部３０ｄと、台座部３５の係合部３７が、これに合致する部材として設けられている。その他にこの条件を満たす構造としては、例えば図８に第三実施例として示すように、繋留体３０の上部における本体部３０ａの前方（車両に関して前方）に下方へ突出するフック部としての突出部３０ｄを設けると共に、車体２側には取付部３３の上部に突出部３０ｄを差込み可能な係合部としての凹部３７を設け、キャブ５側の繋留孔３２に繋留体３０を通す際に突出部３０ｄを凹部３７に差し込む、といった構造が考えられる。あるいは図９に第四実施例として示すように、本体部３０ａの上下方向における中間部に、前方へ突出するフック部３０ｄを設け、これに対応する車体２側の位置に、フック部３０ｄを差込み可能な係合部としての凹部３７を設けてもよい（尚、このようにフック部３０ｄを下端から離れた位置に設ける場合には、図９に示すようにフック部３０ｄが前方に向かってやや斜め上に突出するように設けると、回転を抑える上でより有効である）。このように、車体２に繋留体３０を係合するためのフック部と係合部としては種々の構造が考えられるが、中でも図１、図６に示した第一実施例のようにフック部３０ｄを繋留体３０の下端に設けた形は、単純で製造しやすい部品構成により効果的に回転を抑えることができ、特に好適である。

以上のように、上記各実施例は、キャブ５の下部に、車体２側へキャブ５を繋留するための繋留孔３２を備えると共に、繋留孔３２を上下に貫通するよう車体２に取り付けられる繋留体３０を備え、繋留体３０は、上下方向に沿って延びる本体部３０ａと、車体２への繋留状態において繋留孔３２よりも上方にあたる位置に、軸方向と直交する向きに沿って外側へ広がる鍔部３０ｆを設け、繋留体３０が繋留孔３２から抜け出ることを防止する抜止部３０ｂを備え、本体部３０ａは、繋留孔３２を上方から下方へ通された後、繋留孔３２よりも下側において車体２側に取り付けられるよう構成されている。このようにすれば、キャブ５の繋留孔３２に対する繋留体３０の差込み方向を垂直方向としつつ、ボルト４０による締結作業を、キャブ５側の繋留フランジ３１より下方（車体２側）にて行えるようにすることで、車体２に対するキャブ５の位置合わせも、ボルト４０の締結による車体２への繋留体３０の取付けも楽に行うことができ、キャブ５の繋留作業にかかる手間を低減することができる。

また、一部の実施例は、繋留体３０にフック部３０ｄを、車体２側に係合部３７をそれぞれ設け、フック部３０ｄと係合部３７の係合により、キャブ５から繋留体３０の先端側に作用する力に抗するよう構成されている。このようにすれば、繋留体３０に対し剪断方向に加わる力に抗して繋留体３０を車体２から外れにくくすることができる。

また、一部の実施例は、繋留体３０の繋留孔３２への差込み方向と直交する向きに沿って本体部３０ａおよび車体２側に締結具（ボルト）４０が挿入されることにより、繋留体３０が車体２側に取り付けられるよう構成されている。このようにすれば、繋留体３０を車体２側と係合させるためのフック部３０ｄの設置を容易にすることができる。

したがって、上記各実施例によれば、車体に対するキャブの繋留作業における作業性を確保し得る。

尚、本発明の建設機械のキャブの繋留構造は、上述の実施例にのみ限定されるものではない。例えば、適用対象の建設機械はショベルに限らず、車体にキャブを配置した建設機械であれば種々の車両に適用できる。その他、本発明の実施にあたっては、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

２ 車体
５ キャブ
３０ 繋留体
３０ａ 本体部
３０ｂ 抜止部
３０ｄ フック部（突出部）
３０ｆ 鍔部
３２ 繋留孔
３７ 係合部（凹部）
４０ 締結具（ボルト）

Claims (2)

1. キャブの下部に、車体側へ前記キャブを繋留するための繋留孔を備えると共に、
   前記繋留孔を上下に貫通するよう前記車体に取り付けられる繋留体を備え、
   前記繋留体は、上下方向に沿って延びる本体部と、
   前記車体への繋留状態において前記繋留孔よりも上方にあたる位置に、軸方向と直交する向きに沿って外側へ広がる鍔部を設け、前記繋留体が前記繋留孔から抜け出ることを防止する抜止部を備え、
   前記本体部は、前記繋留孔を上方から下方へ通された後、前記繋留孔よりも下側において車体側に取り付けられるよう構成されており、
   前記繋留体にフック部を、前記車体側に係合部をそれぞれ設け、
   前記フック部と前記係合部の係合により、前記キャブから前記繋留体の先端側に作用する力に抗するよう構成されていること
   を特徴とする建設機械のキャブの繋留構造。
2. 前記繋留体の前記繋留孔への差込み方向と直交する向きに沿って前記本体部および前記車体側に締結具が挿入されることにより、前記繋留体が前記車体側に取り付けられるよう構成されていること
   を特徴とする請求項１に記載の建設機械のキャブの繋留構造。