説明

建設機械のキャブに装着される運転者保護構造物

【課題】 本発明は、建設機械の大型重機用キャブに装着される保護構造物を提供することにある。
【解決手段】 本発明は、下部走行体に装着の上部フレームと、下部に底板が備えられ、前記上部フレーム上に搭載され、底板が振動吸収装置により前記上部フレームに連結されることによって、上部フレームに対して独自に振動するキャブと、前方より浸透する物体からキャブを保護すべくキャブ前方に上下に設けられ、キャブの上側に対応する上部アングル材はキャブの前面上部に取り付けられ、キャブの下側に対応する下部アングル材はキャブの前面下部に取り付けられ、上部フレームに対してキャブと一体に振動するフロントガイド及び、上方より落下する物体からキャブを保護すべくキャブの天井に前後方向に長く設けられるトップガイドとを含んで成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、建設機械のキャブに装着される運転者保護構造物であって、さらに詳しくは、振動吸収装置により上部フレームに取り付けられ、上部フレームに対して振動するキャブに前方より浸透する物体から運転者を保護するためのフロントカイドを直接取り付けることによって、キャブとフロントガイドとが一体に動くことができる建設機械のキャブに装着される運転者保護構造物に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、建設機械のキャブは、 オペレータが作業を気楽に行えるように設計しなければならず、該構造的側面においても、運転中、運転席へ落下物が落下するか、又は傾斜面で転覆するなど、作業中に生じ得る不意の事故から運転者を保護し得るように構成されるべきである。
【0003】
最近、国際標準化機構(ISO)や自動車工業協会(SAE)などで、キャブ保護構造に対する規定がさらに厳しくなる一方、作業現場での運転者安全を確保し得るべくキャブ保護構造技術に対する開発が至急求められている。
【0004】
運転者保護構造物(FOPS:Falling-object protective structures)は 、ISO規定により落下物浸透防止のためにキャブの上方に設けられたトップガイドと、前方より浸透し得る物体を防ぐためのフロントガイドとからなる。 ISO規定、あるいはSAE規定は、45Kgの鉄鋼球を地上から9M以下の高いところから最小限1,360Jの位置エネルギーを持つようにして、落下試験level Ι(6ton未満の場合)を行うか又は直径240mm以下の鉄鋼球が11,600Jの位置エネルギーを有するようにして落下試験level II(6ton以上の場合)を行うように規定しており、且つ、同様に前方浸透に対してもlevel Ιの場合、700J、そして level IIの場合、5800Jの変形エネルギーを満たすようにしている。
【0005】
図1は、従来技術による運転者保護構造物が装着される上部フレームの斜視図、図2は、従来技術による運転者保護構造物が装着された状態の上部フレームの斜視図、図3は図2の側面図である。
【0006】
従来の建設機械の運転者保護構造物10は、下部走行体(図示せず)の上部フレーム20に装着される構造をなしている。キャブ18が支持される上部フレーム20は、前面に前方フレーム22、後面に後方フレーム24、そして一側面には前方フレーム22と後方フレーム24とを連結する側方フレーム26、他側面には作業機(図示せず)が装着される作業機フレーム28などを備える。前記前方フレーム22及び後方フレーム24は夫々側面部と上面部とからなり、前記上面部には後述する振動吸収装置40を取り付けるための貫通孔30が設けられ、前方フレーム22の側面部には運転者保護構造物10が装着されるためのブラケット32が設けられる。
【0007】
キャブ18は上部フレーム20に様々な固定手段により装着される構造から成されている。キャブ18が上部フレーム20上にボルトなどの固定手段を介して直接取り付けられると、上部フレーム20の衝撃がキャブ18に直接伝達されることになる。一般に、建設機械の作業環境は非常に厳しい。つまり、路面が平滑ではないため、上部フレーム20に生じ得る振動や騒音がキャブ18にそのまま伝達され、運転者が疲労を感じる不具合がある。
【0008】
かかる振動を緩和するべく上面に複数個の貫通孔を備える上部フレーム20とキャブ18の底板38との間に、キャブ18に上下方向に生じる振動を吸収し得るように、振動吸収装置40がキャブ18の前後方に複数個設けられる。
【0009】
前記振動吸収装置40は、該内部にコイルバネやゴム或いは緩衝液などのような弾性体を収容し、フランジとボルトとを介して前記キャブ18を上部フレーム20上に固定させる構造として、上下もしくは左右揺れや衝撃力に対してある程度緩衝効果を果したことから、不規則な路面にもかかわらず、運転者の疲労を軽減させることが可能であった。
【0010】
しかし、上部フレーム20に運転者保護構造物10を直接装着し、振動吸収装置40を用いて、上部フレーム20とキャブ10とをそれぞれ組み合わせてから、運転者が運転席に着座しかつ走行を行うと、上部フレーム20に装着された運転者保護構造物10の揺れは少ないが、振動吸収装置40により上下或いは左右に振動されるキャブ18内にいる運転者は揺れを多く感じることになる。このことから、不規則な路面を長時間走行するようになると、運転者は停止しているが、運転者保護構造物10は上下或いは左右に揺れるため、まるで前方保護構造物が左右に揺れるような錯視現像を起こし、運転者の視界を妨げ、且つ、目眩などの不快感を与えてしまう可能性がある。
【0011】
前述した理由等に起因して、運転者は、運転者保護構造物10のうち、前方保護構造物を取り外したまま運転を行う場合が多いため、物体が前方へ浸透する場合、予期できなかった事故に遭う惧れがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明は、かかる従来技術等に鑑みてなされたものであり、その目的は、フロントガイドがキャブに一体に設けられる建設機械の大型重機用キャブに装着される保護構造物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
前記目的を達成するために、本発明は、下部走行体に装着の上部フレームと、下部に底板が備えられ、前記上部フレーム上に搭載され、底板が振動吸収装置により前記上部フレームに連結されることによって、上部フレームに対して独自に振動するキャブと、前方より浸透する物体からキャブを保護すべくキャブ前方に上下に設けられ、キャブの上側に対応する上部アングル材はキャブの前面上部に取り付けられ、キャブの下側に対応する下部アングル材はキャブの前面下部に取り付けられ、上部フレームに対してキャブと一体に振動するフロントガイド及び、上方より落下する物体からキャブを保護すべくキャブの天井に前後方向に長く設けられるトップガイドとを含んで成される。
【0014】
フロントガイドは、上部アングル材と下部アングル材とを上下に連結する複数個の縦方向保護ロッドと、縦方向保護ロッド間を連結する横方向保護ロッドとをさらに包含し構成される。
【0015】
キャブの前面上端の両側に前方ブラケットがキャブの前方へ突き出されて形成され、上部アングル材は前方ブラケットにボルト締結され、下部アングル材はキャブの前面に直接ボルト締結される。
【0016】
トップガイドは前後に長く形成された複数個の縦方向支持ロッドと、縦方向支持ロッドに対して横方向に形成された複数個の横方向支持ロッドとをさらに包含して構成される。
【0017】
キャブの上部には所定長さの天井ブラケットが両側に備えられ、且つ前記天井ブラケットには内部に螺子山を備えたボスが上方に突き出されて形成され、縦方向支持ロッドの両側終端にはボスに対応し得る孔を備えたトップブラケットが設けられ、ボルトが孔を貫通し、ボスの螺子山と螺合されることになる。
【0018】
本発明の他の特徴によると、下部走行体に装着され、前面に前方フレームが備えられ、後面に後方フレームが備えられる上部フレームと、下部に底板が備えられ、上部フレーム上に搭載され、底板が振動吸収装置により上部フレームに連結されることによって上部フレームに対して独自に振動するキャブと、前方より浸透する物体からキャブを保護すべくキャブ前方に上下に設けられ、キャブの上側に対応する上部アングル材はキャブの前面上部に取り付けられ、キャブの下側に対応する下部アングル材はキャブの前面下部に取り付けられ、上部フレームに対してキャブと一体に振動するフロントガイド及び、上方より落下する物体からキャブを保護すべく前方フレームの両側に固定された下部ブラケット上に上下に垂直に設けられる前方支持フレームと、後方フレームの両側に固定された下部ブラケット上に上下に垂直に設けられる後方支持フレームとの間に前後方向に長く設けられたトップガイドをさらに包含して構成される。
【0019】
フロントガイドは、上部アングル材と下部アングル材とを上下に連結する複数個の縦方向保護ロッドと、縦方向保護ロッド間を連結する横方向保護ロッドとをさらに包含して構成される。
【0020】
キャブの前面上端の両側に前方ブラケットがキャブの前方に突き出されて形成され、上部アングル材は前方ブラケットにボルト締結され、且つ、下部アングル材はキャブの前面に直接ボルト締結される。
【0021】
トップガイドは前後方向に長く成された複数個の縦方向支持ロッドと、縦方向支持ロッドに対して横方向に形成された複数個の横方向支持ロッドとを、さらに包含して構成される。
【発明の効果】
【0022】
かかる構成を有する本発明による建設機械のキャブに装着される運転者保護構造物によれば、フロントガイドの揺れに起因する目眩などのような不快感を覚えるおそれがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
以下、本発明の望ましい実施例を添付図面に基づいて説明するが、これは本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施し得る程度内にて詳細に説明するためのものであって、これにより本発明の技術的思想及び範疇が限定されることを意味するのではない。
【0024】
本発明のキャブは、下部に底板が備えられており、下部走行体に装着される上部フレーム上に搭載される。且つ、前記底板は振動吸収装置により上部フレームに連結される構造から成されているため、本発明の一実施例によるキャブに直接装着される運転者保護構造物100は、キャブ110と一体に組み合わされ、上部フレーム120に対してキャブ110と共に弾性支持されるという特徴を持っている。
【0025】
前記運転者保護構造物100は、前方より浸透する物体からキャブ110を保護するためのフロントガイド130と、上部より下方に落下する物体の浸透を防止するためにキャブの上部に設けられたトップガイド150と、からなる。
【0026】
前記運転者保護構造物100は、前述したようにISO規定或いはSAE規定により1360J(level Ι:6ton未満)或いは11600J(level II:6ton以上)の位置エネルギーを持つ落下試験と、700J(level Ι:6ton未満)或いは5800J(level II:6ton以上)の変形エネルギーを持つ前方浸透試験とを共に通過しなければならない。
【0027】
前記キャブ110の前面上部の両側に夫々突き出され、複数個の取付孔112を備える前方ブラケット114が備えられ、前記キャブ110の上部には所定長さの天井ブラケット116が両側に備えられる。且つ、前記天井ブラケット116には内部にスクリューの備えられたボス118が上方へ突き出されて形成される。
【0028】
前記フロントガイド130は、前記キャブ110の上側に対応する上部アングル材132と、キャブ110の下側に対応される下部アングル材134と、そして上部アングル材132と下部アングル材134とを上下に連結しかつ同間隔をおいて配設される複数個の縦方向保護ロッド136と、前記縦方向保護ロッド136間を連結する横方向保護ロッド138とからなる。
【0029】
前記上部アングル材132の両側には前記前方ブラケット114と結合される側方ブラケット140が備えられ、前記側方ブラケット140は前記取付孔112にボルト締結されるか、又はリベットなどのような固定手段により締め付けられる。前記上部アングル材132は前記前方ブラケット114の取付孔112にボルト締結される一方、前記下部アングル134はキャブ110の前面下部に直接ボルト締結される。
【0030】
前記トップガイド150は、前後方向に長く形成された複数個の縦方向支持ロッド152と、前記縦方向支持ロッド152の横方向に形成された複数個の横方向支持ロッド154とからなり、且つ、前記縦方向支持ロッドの両側終端にはトップブラケット156が備えられる。前記トップブラケット156には前記ボス118に相応する孔が施され、ボルト158が前記孔とボス118とを貫通して、螺合されることになる。前記複数個の縦方向支持ロッド152は物体の荷重を分散させる機能を奏する。
【0031】
前記保護ロッド或いは支持ロッドは、鋼鉄などのような金属材からなることが好ましいが、装備の軽量化を図るためにアルミニウム含有の高剛性合金からなすことも可能である。
【0032】
本発明の他の実施例によるキャブに直接装着される運転者保護構造物200は、フロントガイド230と、トップガイド250とを分離して設置し、前記フロントガイド230はキャブ110と一体に組み合わされ、上部フレーム120に対してキャブ110と共に弾性支持され、前記トップガイド250は前方支持フレーム260と後方支持フレーム270とを介して上部フレーム120上に組み合わされるという特徴を持っている。
【0033】
前記フロントガイド230は、前述した一実施例と同様に、上部アングル材232と、下部アングル材234、そして上部アングル材232と下部アングル材234とを上下に連結する複数個の縦方向保護ロッド236と、前記縦方向保護ロッド236間を左右に連結する横方向保護ロッド238とからなる。
【0034】
前記トップガイド250は、前方フレーム122の両側に夫々取り付けられた下部ブラケット132上に上下に垂直に設けられる前方支持フレーム260と、後方フレーム124の両側に夫々取り付けられた下部ブラケット126上に上下に垂直に設けられる後方支持フレーム270との間に、前後に長く縦方向支持ロッド252が複数個設けられることによって、落下される物体の荷重を分散させる。
【0035】
前述したように、本発明は、キャブが振動吸収装置により上部フレームに取り付けられるため、上部フレームに対して相対振動するキャブに、前方より浸透する物体から運転者を保護するためのフロントガイドを直接設けることによって、キャブとフロントガイドとが一体に振動されることを技術的思想としていることが分かる。かかる本発明の基本的な技術的思想の範疇内にて、当業界における通常の知識を有する者がさまざま変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】従来技術による運転者保護構造物が装着される上部フレームの斜視図である。
【図2】従来技術による運転者保護構造物が装着された状態の上部フレームの斜視図である。
【図3】図2の側断面図である。
【図4】本発明によるキャブに装着される運転者保護構造物の構成を示す分解斜視図である。
【図5】本発明によるキャブに装着されたフロントガイドの構成を示す斜視図である。
【図6】本発明によるキャブに装着されたトップガイドの構成を示す斜視図である。
【図7】本発明の他の実施例によるキャブに装着されたフロントガイドの構成及び上部フレームに装着されたトップガイドの構成を示した斜視図である。
【符号の説明】
【0037】
110 キャブ
112 取付孔
114 前方ブラケット
116 天井ブラケット
118 ボス
130 フロントガイド
132 上部アングル材
134 下部アングル材
136 縦方向保護ロッド
138 横方向保護ロッド
150 トップガイド
152 縦方向支持ロッド
154 横方向支持ロッド
156 トップブラケット
150 ボルト

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下部走行体に装着の上部フレームと、
下部に底板が備えられ、前記上部フレーム上に搭載され、前記底板が振動吸収装置により前記上部フレームに連結されることによって、前記上部フレームに対して独自に振動するキャブと、
前方より浸透する物体から前記キャブを保護すべく前記キャブの前面に上下に設けられ、前記キャブの上側に対応する上部アングル材は前記キャブの前面上部に取り付けられ、前記キャブの下側に対応する下部アングル材は前記キャブの前面下部に取り付けられて、前記上部フレームに対して前記キャブと一体に振動するフロントガイド及び
上方より落下する物体から前記キャブを保護すべく前記キャブの天井に前後方向へ長く設けられるトップガイドを含んで成されることを特徴とする建設機械のキャブに装着される運転者保護構造物。
【請求項2】
前記フロントガイドは、上部アングル材と下部アングル材とを上下に連結する複数個の縦方向保護ロッドと、前記縦方向保護ロッド間を連結する横方向保護ロッドとを、さらに包含し構成され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に装着される運転者保護構造物。
【請求項3】
前記キャブの前面上端の両側に前方ブラケットがキャブの前方に突き出されて形成され、前記上部アングル材は前記前方ブラケットにボルト締結され、前記下部アングル材は前記キャブの前面に直接ボルト締結されることを特徴とする請求項1又は2に記載の建設機械のキャブに装着される運転者保護構造物。
【請求項4】
前記トップガイドは前後に長く形成された複数個の縦方向支持ロッドと、前記縦方向支持ロッドに対して横方向に形成された複数個の横方向支持ロッドとを、さらに包含して構成され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に装着される運転者保護構造物。
【請求項5】
前記キャブの上部には所定長さの天井ブラケットが両側に夫々備えられ、且つ、前記天井ブラケットには内部に螺子山を有するボスが上方へ突き出されて形成され、前記縦方向支持ロッドの両側終端には前記ボスに対応する孔が備えられたトップブラケットが設けられ、ボルトが前記孔を貫通することによって、前記ボスの螺子山と螺合されることを特徴とする請求項1又は2に記載の建設機械のキャブに装着される運転者保護構造物。
【請求項6】
下部走行体に装着され、前面に前方フレームが備えられ、後面に後方フレームが備えられる上部フレームと、
下部に底板が備えられ、前記上部フレーム上に搭載され、前記底板が振動吸収装置により前記上部フレームと連結されることによって前記上部フレームに対して独自に振動するキャブと、
前方より浸透する物体から前記キャブを保護すべく前記キャブの前面に上下に設けられ、且つ、前記キャブの上側に対応する上部アングル材は前記キャブの前面上部に取り付けられ、前記キャブの下側に対応する下部アングル材は前記キャブの前面下部に取り付けられ、前記上部フレームに対して前記キャブと一体に振動するフロントガイド及び、
上方より落下する物体から前記キャブを保護すべく前記前方フレームの両側に夫々取り付けられた下部ブラケット上に上下に垂直に設けられる前方支持フレームと、前記後方フレームの両側に取り付けられた下部ブラケット上に上下に垂直に設けられる後方支持フレームとの間に前後に長く設けられたトップガイドをさらに包含して構成されることを特徴とする建設機械のキャブに装着される運転者保護構造物。
【請求項7】
前記フロントガイドは、上部アングル材と下部アングル材とを上下に連結する複数個の縦方向保護ロッドと、前記縦方向保護ロッド間を連結する横方向保護ロッドとをさらに包含して構成されることを特徴とする請求項6に記載の建設機械のキャブに装着される運転者保護構造物。
【請求項8】
前記キャブの前面上端の両側に前方ブラケットがキャブの前方へ夫々突き出されて形成され、前記上部アングル材は前記前方ブラケットにボルト締結され、前記下部アングル材はキャブの前面に直接ボルト締結されることを特徴とする請求項6又は7に記載の建設機械のキャブに装着される運転者保護構造物。
【請求項9】
前記トップガイドは、前後に長く形成された複数個の縦方向支持ロッドと、前記縦方向支持ロッドに対して横方向に形成された複数個の横方向支持ロッドとをさらに包含して構成されることを特徴とする請求項6記載の建設機械のキャブに装着される運転者保護構造物。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2006−336455(P2006−336455A)
【公開日】平成18年12月14日(2006.12.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−322072(P2005−322072)
【出願日】平成17年11月7日(2005.11.7)
【出願人】(502032378)ボルボ コンストラクション イクイップメント アーベー (156)
【Fターム(参考)】