JP4920570B2

JP4920570B2 - 建設機械におけるキャブ補強構造

Info

Publication number: JP4920570B2
Application number: JP2007326313A
Authority: JP
Inventors: 靖和田
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2007-12-18
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2027-12-18
Also published as: JP2009150052A

Description

本発明は建設機械におけるキャブ補強構造に関するものであり、特に、小旋回式油圧ショベル等の小型の建設機械におけるキャブ補強構造に関するものである。

一般に、油圧ショベル等の建設機械は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前部側に俯仰動可能に設けられた作業アタッチメントとにより大略構成され、この作業アタッチメントを用いて土砂等の掘削作業を行うものである。

また、油圧ショベルの上部旋回体には、後端側に設けられフロントとの重量バランスをとるカウンタウエイトが設けられ、さらにオペレータの居住空間の保護及び操作環境の向上を図るために、ベースとなる旋回フレームの一側にキャブを設けたものが知られている（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。
特開２００２−３３９４０６号公報特許第３６７１７９０号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の油圧ショベルにおけるキャブとカウンタウエイトは、旋回フレームに取り付けられたキャブ床面上にそれぞれ独立した形で設けられている。したがって、機体が転倒してキャブに大きな衝撃荷重が働いたような場合、キャブ全体の強度で該キャブの変形や破損を防止しなければならない。このためキャブを構成している部材の強度を上げる必要があり、コスト高になっている問題があった。

そこで、機体が転倒してキャブに大きな衝撃荷重が働いたような場合であってもキャブの変形や破損を最小限に抑えることができる建設機械におけるキャブ補強構造を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、機体の旋回フレーム上に取り付けたキャブと、該旋回フレームの後端部から該キャブの後壁板外面に添って上方に立ち上がるように該キャブの後方に設置したカウンタウエイトとを備える建設機械において、前記カウンタウエイトの下部を前記旋回フレームに取り付けるとともに、該カウンタウエイトの上部を固定手段により前記キャブの後側面上下方向中間位置に取り付けてなる建設機械におけるキャブ補強構造を提供する。

この構成によれば、キャブの後側面上下方向中間位置に上部を取り付けているカウンタウエイトが、該キャブの後側面上下方向中間位置を支えている補強材とて機能し、外部から機体に大きな衝撃荷重が働くと該衝撃荷重の一部をカウンタウエイト側で吸収してキャブ全体の変形を最小限に抑える。

請求項２記載の発明は、上記固定手段は、上記キャブの後側面あるいは上記カウンタウエイトの一方から突出されたアンカ部材と、該アンカ部材に対応して他方側の前記キャブの後側面あるいは前記カウンタウエイトに設けられた係止部とでなり、前記係止部は前記アンカ部材の先端部が貫通され、かつ、該貫通された先端部を孔縁に掛け止め保持可能な係止孔を設けてなる建設機械におけるキャブ補強構造を提供する。

この構成によれば、アンカ部材の先端部を係止孔に挿入貫通させ、貫通後、該アンカ部材の先端部を係止孔の孔縁に掛け止めすると、キャブ後側面とカウンタウエイトとの間の結合保持がなされる。

請求項３記載の発明は、上記固定手段は、上記キャブの後側面を通って上記カウンタウエイト側に突出するボルトと、該ボルトに対応して前記カウンタウエイト側に設けられたねじ孔とでなり、前記ボルトとねじ孔の螺合により前記キャブ後側面と前記カウンタウエイトとの間を固定する建設機械におけるキャブ補強構造を提供する。

この構成によれば、キャブの後側面内側から該後側面を通ってカウンタウエイト側のねじ孔にボルトを螺合させると、該ボルトとねじ孔の螺合によりキャブ後側面とカウンタウエイトとの間の結合固定がなされる。

請求項１記載の発明は、キャブの後側面上下方向中間位置に上部を取り付けているカウンタウエイトが、該キャブの後側面上下方向中間位置を支えている補強材とて機能して、例えば機体が転倒する等して外部から大きな衝撃荷重が働いたようなとき、該カウンタウエイトが衝撃荷重を吸収してキャブの変形や破損を最小限に抑えることができるので安全性等が向上する。また、キャブを構成している部材の強度を最小限に抑えて低廉材料を使用することができるので、コスト低減を図ることも可能になる。

なお、キャブの中間位置ほどの高さにカウンタウエイトを取り付けてあるので、キャブ下面だけを旋回フレームで支えた従来の構造に比較して、キャブ本体の強度をそれほど大きくしないので、外部からの大きな衝撃荷重に対してキャブの変形を抑えることができコストダウンに寄与できる。また、上記旋回フレームの後端部から該キャブの後壁板外面に添って上方に立ち上がるように該キャブの後方に設置したカウンタウエイトとを備えるので、作業アタッチメントとの重量バランスをとるとともに、エンジン、油圧ポンプ、熱交換装置を後側から覆うことを通じて機器類の安全を確保することができる。

この発明は、キャブ後側面とカウンタウエイトとの結合保持を、アンカ部材と係止孔の孔縁との相互結合で簡単に行なうことができるので、前記の効果に加えて、組立作業性の向上も期待できる。且つ、上記カウンタウエイトは、前記旋回フレームの後端部から該キャブの後壁板外面に添って上方に立ち上げて構成されているので、作業アタッチメントとの重量バランスをとるとともに、エンジン、油圧ポンプ、熱交換装置を後側から覆うことを通じて機器類の安全を保障することができる。

請求項３記載の発明は、キャブ後側面との結合固定を、ボルトとねじ孔の螺合で簡単に行なうことができるので、組立作業性の向上も期待できる。
加えて、上記カウンタウエイトは、前記旋回フレームの後端部から該キャブの後壁板外面に添って上方に立ち上げて構成されているので、作業アタッチメントとの重量バランスをとるとともに、エンジン、油圧ポンプ、熱交換装置を後側から覆うことを通じて機器を安全に保持することができる。

機体が転倒してキャブに大きな衝撃荷重が働いたような場合であってもキャブの変形や破損を最小限に抑えることができる建設機械におけるキャブ補強構造を提供するという目的を達成するために、機体の旋回フレーム上に取り付けたキャブと該キャブの後方に設置したカウンタウエイトとを備える建設機械において、前記カウンタウエイトの下部を前記旋回フレームに取り付けるとともに、該カウンタウエイトの上部を固定手段により前記キャブの後側面上下方向中間位置に取り付けてなる建設機械におけるキャブ補強構造としたことにより実現した。

以下、本発明の建設機械におけるキャブ補強構造について、好適な実施例をあげて説明する。図１は本発明を適用した小旋回式の小型油圧ショベル１の側面図、図２は小型油圧ショベル１の背面斜視図、図３及び図４は前記カウンタウエイト１８の固定部分を示す要部拡大図である。

図１〜図４に示すように、小型油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とにより大略構成され、上部旋回体３の前部側には作業アタッチメント４が設けられている。

前記作業アタッチメント４は、後述の旋回フレーム５に俯仰動可能に取り付けられたロアブーム６と、該ロアブーム６の先端側に取り付けられたアッパーブーム７と、該アッパーブーム７の先端側に取り付けられたアーム支持部材８と、該アーム支持部材８の先端側に取り付けられたアーム９と、該アーム９の先端側に取り付けられたバケット１０と、ロアブーム６とアーム支持部材８との間を連結するリンクロッド１１と、ブームシリンダ１２、アームシリンダ１３、バケットシリンダ１４、オフセットシリンダ１５とにより構成されている。

前記上部旋回体３は、下部走行体２上に旋回機構１６を介して旋回自在に設置され、旋回フレーム５とキャブ１７とカウンタウエイト１８の他に、図示せぬ燃料タンク、作動油タンク、エンジン、外装カバー等により構成されている。

前記キャブ１７は、作業アタッチメント４よりも左側に位置して旋回フレーム５上に設けられており、キャブ１７の内部には運転席（図示せず）が設けられ、運転席にオペレータが着座して運転操作を行うものである。また、該キャブ１７は、上下、左右、前後の各面が、壁板及びドア等で塞がれたボックス状の空間スペースとして形成されている。

前記カウンタウエイト１８は、旋回フレーム５の後端部からキャブ１７の後壁板１９外面に添って上方に立ち上がり、作業アタッチメント４との重量バランスをとるとともに、図示せぬエンジン、油圧ポンプ、熱交換装置等を後側から覆うものである。該カウンタウエイト１８の下部は旋回フレーム５の後端に取り付けられ、上部はキャブ１７の後壁板１９における上下方向中間位置に固定手段２０により取り付けられている。

前記カウンタウエイト１８の上部左右両側部には、キャブ１７の後壁板１９側に向かって突出している取付脚部１８ａが形成されている。また、カウンタウエイト１８の上面には、固定手段２０の固定金具２１を受容する凹所２２が形成されている。また、該凹所２２の内周面２３には、ねじ孔２４，２４が形成されている。

そして、該カウンタウエイト１８は、下部当接面１８ｂを旋回フレーム５の後端面に当接した状態で、図示せぬ手段により位置決め固定されるとともに、取付脚部１８ａの前面を後壁板１９の外面上下方向中間位置に当接させ、かつ、キャブ１７とカウンタウエイト１８との間を固定手段２０で固定して取り付けられる。

前記固定金具２１は、その中間部を略直角に屈曲させて第１板部２１ａ及び第２板部２１ｂを設けたＬ字状の鉄製板材である。該固定金具２１の第１板部２１ａには、ボルト２５，２５を通す１対の取付孔２９，２９が形成されている。他方、第２板部２１ｂには、円形をした係止孔２６が形成され、後述するように、キャブ１７の後壁板１９から後方に向けて突出されているアンカ部材２７が、この係止孔２６に挿通して係止される。

図３に示すように、前記固定金具２１は、第２板部２１ｂを前面側に向け、かつ、第１板部２１ｂを凹所２２の内周面に当接させたときに、取付孔２９，２９をねじ孔２４，２４に対応させるとともに、前記取付孔２９，２９にボルト２５，２５を挿通して前記ねじ孔２４，２４に螺合させ、該ボルト２５，２５により前記固定金具２１の第１板部２１ａが、予めカウンタウエイト１８に固定した状態で取り扱われる。

図４に示すように、前記アンカ部材２７は、前記固定金具２１の係止孔２６と対応して、キャブ１７における後壁板１９の上下方向中間位置に設けられている金属製のピン状材である。該アンカ部材２７は、一端(基端)側をキャブ１７の図示せぬフレームに固定し、かつ、他端(自由端)側をキャブ１７の後壁板１９から後方に向かって延出させており、また他端側の先端部には円板状をした鍔部２７ａを一体に設けている。なお、該鍔部２７ａの外径は係止孔２６の内径よりも若干小さく形成されている。したがって、鍔部２７ａは係止孔２６を貫通して固定金具２１の裏面側(凹所２２内側)に突出可能で、かつ、その裏面側で該鍔部２７ａが係止孔２６の孔縁に掛け止めできる構造になっている。

そして、このように構成された固定手段２０は次のようにして使用される。まず、旋回フレーム５の後端面とカウンタウエイト１８との間を当接させるとともに、カウンタウエイト１８の上部をキャブ１７の後壁板１９に当接させて行くと、アンカ部材２７の先端部(鍔部２７ａ)が係止孔２６内に挿入される。また、取付脚部１８ａの前面が後壁板１９に当接した位置で、アンカ部材２７の鍔部２７ａが第２板部２１ｂの裏面側に突き出す。

この状態でカウンタウエイト１８を下側から支えている力を解くと、該カウンタウエイト１８が自重で若干下がり、鍔部２７ａが係止孔２６の孔縁に掛け止めされてカウンタウエイト１８の上部をキャブ１７における後壁板１９の下方向中間位置に固定することができる。

このように、本発明における小型油圧ショベル１では、カウンタウエイト１８の上部がキャブ１７における後壁板１９の上下方向中間位置に、固定手段２０により取り付けられて、カウンタウエイト１８がキャブ１７に対する補強材となっている。このため、キャブ下面だけを旋回フレームで支えた従来構造のように、外部からの大きな衝撃荷重がキャブに直接付加されると、該キャブが大きく変形及び破損し易いに比較して、本発明では、機体が転倒してキャブ１７に大きな衝撃荷重が働いたような場合でも、衝撃荷重の一部がカウンタウエイト１８で吸収されて該キャブ１７の変形や破損を最小限に抑えることができる。また、キャブ１７を構成している部材の強度を最小限に抑えて低廉材料を使用することにより、コスト低減を図ることも可能になる。

なお、上記実施の形態の構造では、固定手段２０を構成している係止片２６とアンカ部材２７のうち、カウンタウエイト１８側に係止孔２６を設け、キャブ１７側にアンカ部材２７を設けてなる構造を開示したが、キャブ１７側に係止孔２６を設け、カウンタウエイト１８側にアンカ部材２７を設けた構造としてもよい。

図５は、固定手段の一変形例を示すものである。図５に示す固定手段３０は、キャブ１７側から突出する取付ボルト３１と、カウンタウエイト１８における取付脚部１８ａの前面に設けられたねじ孔３２とで構成されている。なお、符号３３は取付ボルト３１に取り付けられるワッシャである。

前記取付ボルト３１は、キャブ１７のキャブフレーム３４に設けられている貫通孔３５と後壁板１９に設けられている貫通孔３６を貫通して、キャブ１７の内側からキャブ１７の外側後方に向かって突出する。他方、前記取付脚部１８ａのねじ孔３２は、貫通孔３５及び３６に対応して設けられており、また取付ボルト３１が螺合可能になっている。

このように構成された固定手段３０は次のようにして使用される。まず、旋回フレーム５の後端面とカウンタウエイト１８との間を当接位置決めするとともに、カウンタウエイト１８の上部となる取付脚部１８ａをキャブ１７の後壁板１９に当接させて、キャブ１７側の貫通孔３５及び３６とカウンタウエイト１８側のねじ孔３２とを対応させる。次いで、キャブ１７の内側から貫通孔３５及び３６を通って取付ボルト３３をねじ孔３２に差し込み、該取付ボルト３３をねじ孔３２に螺合させてキャブ１７とカウンタウエイト１８との間を締め付けると、キャブ１７における後壁板１９の外面上下方向中間位置にカウンタウエイト１８の上部を固定することができる。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明を適用した小型油圧ショベルの側面図。小型油圧ショベルの背面斜視図。カウンタウエイトの固定部分を示す要部拡大図。カウンタウエイトの固定部分を示す要部拡大図。固定手段の一変形例を示す要部拡大図。

符号の説明

１小型油圧ショベル
２下部走行体
３上部旋回体
４作業アタッチメント
５旋回フレーム
１７キャブ
１８カウンタウエイト
１８ａ取付脚部
１９後壁板
２０固定手段
２１固定金具
２６係止孔
２７アンカ部材
２７ａ鍔部
３０固定手段
３１取付ボルト
３２ねじ孔
３４キャブフレーム
３５貫通孔
３６貫通孔

Claims

機体の旋回フレーム上に取り付けたキャブと、該旋回フレームの後端部から該キャブの後壁板外面に添って上方に立ち上がるように該キャブの後方に設置したカウンタウエイトとを備える建設機械において、
前記カウンタウエイトの下部を前記旋回フレームに取り付けるとともに、該カウンタウエイトの上部を固定手段により前記キャブの後側面上下方向中間位置に取り付けてなることを特徴とする建設機械におけるキャブ補強構造。
上記固定手段は、上記キャブの後側面あるいは上記カウンタウエイトの一方から突出されたアンカ部材と、該アンカ部材に対応して他方側の前記キャブの後側面あるいは前記カウンタウエイトに設けられた係止部とでなり、前記係止部は前記アンカ部材の先端部が貫通され、かつ、該貫通された先端部を孔縁に掛け止め保持可能な係止孔を設けてなることを特徴とする請求項１記載の建設機械におけるキャブ補強構造。
上記固定手段は、上記キャブの後側面を通って上記カウンタウエイト側に突出するボルトと、該ボルトに対応して前記カウンタウエイト側に設けられたねじ孔とでなり、前記ボルトとねじ孔の螺合により前記キャブ後側面と前記カウンタウエイトとの間を固定することを特徴とする請求項１記載の建設機械におけるキャブ補強構造。