説明

建設機械用キャビン

【課題】 製造工程数及び製造コストを低減でき、かつパネルのデザイン上の自由度を向上させることができる建設機械用キャビンを提供する。
【解決手段】 キャビンの枠組を構成する複数のピラー10,11,12と、それらピラー間に配置されたパネル13,14,16,17と、少なくとも一つのパネル16の両側に位置する二つのピラー11,12間を延出する補強メンバ1とを備えた建設機械用キャビンにおいて、上記補強メンバ1を閉断面形状に形成し、その長手方向両端部を、上記パネル16の両側に位置するピラー11,12又はそのピラー11,12内に設けられた内部補強部材に対して固定すると共に、その側面を上記パネル16に対して接着剤により接着したものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、建設機械用キャビンに係り、特に、製造工程数及び製造コストを低減でき、かつパネルのデザイン上の自由度を向上させることができる建設機械用キャビンに関するものである。
【背景技術】
【0002】
油圧ショベル等の建設機械に用いられるキャビン(建設機械用キャビン)として、図1に示すようなものが知られている。
【0003】
このキャビンは、キャビンのフレーム(枠組)を構成するための複数のピラー10,11,12と、それら各ピラー10,11,12間に配置され、壁を形成する複数のパネル13,14,16,17とを備える。
【0004】
ピラーは、キャビンの上部及び前部のフレームを形成する一対のルーフ・フロントピラー10,10、各ルーフ・フロントピラー10,10の後端部から垂直下方に延出する一対のリアピラー11,11(図では一方のみを示す)、各ルーフ・フロントピラー10,10の上部(ルーフ部)の長手方向中間部から垂直下方に延出する一対のセンターピラー12,12(図では一方のみを示す)等を備え、これら各ピラー10,11,12は基本的に閉断面形状に形成される。
【0005】
一対のルーフ・フロントピラー10,10の上部(ルーフ部)間には、ルーフパネル13が設けられ、リヤピラー11とセンターピラー12との間にはサイドパネル16(以下、アウターパネルとも言う)が設けられ、一対のリアピラー11,11間には、図示しないリアパネルが設けられる。また、一対のルーフ・フロントピラー10,10の前部(フロント部)間にはフロントウインドウ14が設けられる。
【0006】
キャビンの一側において、ルーフ・フロントピラー10の前部とセンターピラー12との間には、ドアパネル17が開閉可能に取り付けられる。
【0007】
また、キャビン全体の剛性・強度を高めるために、フロントウインドウ14の下部においてルーフ・フロントピラー10,10間を延出するフロントメンバ15が設けられ、アウターパネル16の内側下部においてリアピラー11とセンターピラー12との間を延出するサイドメンバ19(補強メンバ)が設けられる。
【0008】
図7(a)に示すように、サイドメンバ19は、ほぼL字状の断面を有する金属板からなり、その一面19aがアウターパネル16の内面に対してスポット溶接により接合される。
【0009】
あるいは、図7(b)に示すように、断面ほぼコ字状のサイドメンバ19’をアウターパネル16の内面に対してスポット溶接により接合することで、サイドメンバ19’とアウターパネル16の一部とで閉断面を構成し、キャビンの強度をより高めることも知られている。
【0010】
【特許文献1】特開2002−88812号公報
【特許文献2】特開2001−207479号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかしながら、このような従来のキャビンでは、サイドメンバ19,19’とアウターパネル16とをスポット溶接により接合するため、キャビンを組み立てる際、アウターパネル16の外面に溶接歪み(圧痕)が発生し、外観品質が低下してしまう問題があった。
【0012】
そこで、キャビンの組立後にアウターパネル16の外面を研磨する等して圧痕を除去することが行われているが、これが製造工程数及び製造コストの増加につながっていた。
【0013】
また、スポット溶接は基本的に、平坦な部材同士の接合しかできないため、アウターパネル16の接合部(サイドメンバ19,19’との接合部)は、平坦状に形成せざるを得ない。このため、アウターパネル16の接合部を複雑な形状(例えば、曲面等)にすることができず、アウターパネル16のデザイン上の自由度が制限されていた。
【0014】
また、スポット溶接では、アウターパネル16とサイドメンバ19,19’との間をシールすることができないため、例えば、建設機械の洗車時に水などの液体がアウターパネル16とサイドメンバ19,19’との隙間からキャビン内部に侵入することを防止するために、両部材間にシール剤を塗布する必要があり、これも製造工程数及び製造コストの増加につながっていた。
【0015】
そこで、本発明の目的は、これら問題点を解決し、製造工程数及び製造コストを低減でき、かつパネルのデザイン上の自由度を向上させることができる建設機械用キャビンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0016】
上記目的を達成するために本発明は、キャビンの枠組を構成する複数のピラーと、それらピラー間に配置されたパネルと、少なくとも一つのパネルの両側に位置する二つのピラー間を延出する補強メンバとを備えた建設機械用キャビンにおいて、上記補強メンバを閉断面形状に形成し、その長手方向両端部を、上記パネルの両側に位置するピラー又はそのピラー内に設けられた内部補強部材に対して固定すると共に、その側面を上記パネルに対して接着剤により接着したものである。
【0017】
ここで、上記補強メンバの長手方向両端部が、上記ピラー又は上記内部補強部材に対して溶接接合されても良い。
【0018】
また、上記補強メンバの側面における上記パネルと当接する部分が、その長手方向全域に亘って上記パネルに対して接着されても良い。
【0019】
また、上記ピラーが、ルーフピラーと、そのルーフピラーに対してほぼ直交して延出するセンターピラー及びリアピラーとを備え、それらセンターピラーとリアピラーとの間にアウターパネルが配置され、上記補強メンバが、上記アウターパネルの内側下部において上記センターピラーとリアピラーとの間を延出するようにしても良い。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、製造工程数及び製造コストを低減でき、かつパネルのデザイン上の自由度を向上させることができるという優れた効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0022】
本実施形態のキャビンの基本的な構造は、図1に示したものと同様である。そこで、最初に図1を用いて本実施形態のキャビンの全体構造を簡単に説明し、その後、図3及び図4を用いて本実施形態のキャビンの特徴部分を説明する。
【0023】
図1に示すように、本実施形態のキャビンは、キャビンの上部及び前部のフレームを形成する一対のルーフ・フロントピラー10,10と、各ルーフ・フロントピラー10,10の後端部から垂直下方に延出する一対のリアピラー11,11(図では一方のみを示す)と、各ルーフ・フロントピラー10,10の上部(ルーフ部)の長手方向中間部から垂直下方に延出する一対のセンターピラー12,12(図では一方のみを示す)とを備え、これら各ピラー10,11,12は閉断面形状に形成される。
【0024】
一対のルーフ・フロントピラー10,10の上部(ルーフ部)間には、ルーフパネル13が設けられ、リヤピラー11とセンターピラー12との間にはサイドパネル16(以下、アウターパネルとも言う)が設けられ、一対のリアピラー11,11間には、図示しないリアパネルが設けられる。また、一対のルーフ・フロントピラー10,10の前部(フロント部)間にはフロントウインドウ14が設けられる。
【0025】
キャビンの一側において、ルーフ・フロントピラー10の前部とセンターピラー12との間には、ドアパネル17が開閉可能に取り付けられる。
【0026】
フロントウインドウ14の下部には、ルーフ・フロントピラー10,10間を延出するフロントメンバ15が設けられる。フロントメンバ15は、外側パネル15aと内側パネル15bとからなり、全体として閉断面形状を有している。
【0027】
本実施形態では、ルーフ・フロントピラー10は異型鋼管から構成され、リヤピラー11及びセンターピラー12は、図2に示すように、アウターパネル16の一部と、そのアウターパネル16の内面に溶接により取り付けられた断面ほぼコ字状のインナーパネル11a,12aとにより各々構成される。つまり、本実施形態では、アウターパネル16の一部がリアピラー11及びセンターピラー12の一部を構成する。
【0028】
さて、本実施形態のキャビンの特徴は、アウターパネル16の内側下部において、リアピラー11とセンターピラー12との間を延出するサイドメンバ1(補強メンバ)にあるので、以下、図3及び図4を用いて本実施形態のキャビンのサイドメンバ1の構造及びその取付構造について説明する。図3は、本実施形態のキャビンのアウターパネル16、サイドメンバ1、センターピラー12及びリアピラー11を、キャビンの内側から見た状態を示す斜視図であり、図4は図3のIV−IV線断面図である。
【0029】
図3及び図4に示すように、本実施形態のキャビンのサイドメンバ1は、アウターパネル16の下端近傍において、センターピラー12とリアピラー11との間に延出し、両ピラー11,12とほぼ直交させて配置される。
【0030】
図4に示すように、サイドメンバ1は、開口部にフランジ2aが形成された断面ほぼコ字状の本体2と、その本体2のフランジ2aに対して溶接等により接合された平板状の蓋部3とを備え、全体として閉断面に形成される。つまり、本実施形態のサイドメンバ1は、アウターパネル16とは完全に独立した部材であり、自身のみで閉断面を構成する。本体2及び蓋部3は、例えば、金属板をプレス加工することで製造できる。
【0031】
サイドメンバ1の長さは、リアピラー11とセンターピラー12との間隔とほぼ等しく、その長手方向両端部が、リアピラー11及びセンターピラー12に固定される。より詳しく説明すると、サイドメンバ1の長手方向両端部は、リヤピラー11及びセンターピラー12を構成するインナーパネル11a,12aに対してそれぞれ溶接により固定される。これにより、図1に示すように、ルーフ・フロントピラー10の上部(ルーフ部)と、リアピラー11と、センターピラー12と、サイドメンバ1とでほぼ四角形状のフレームが構成され、キャビンの強度・剛性が充分に確保される。
【0032】
図3及び図4に戻り、サイドメンバ1の蓋部3の外面(アウターパネル16側の側面)は、アウターパネル16と当接する部分が、その長手方向全域に亘って、アウターパネル16に対して構造用接着剤により接着される。蓋部3の外面の上下両縁部には接着剤塗布領域A(図4参照)が形成され、この領域Aにおいて蓋部3とアウターパネル16とが互いに接着される。これにより、サイドメンバ1とアウターパネル16とが互いの当接部分の長手方向全域に亘って接着されることになる。
【0033】
このように、本実施形態のサイドメンバ1は閉断面形状に形成され、その長手方向両端部がリアピラー11及びセンターピラー12に対して溶接接合されると共に、その側面がアウターパネル16に対して接着剤により接着される。
【0034】
そして、このようなサイドメンバ1を具備した本実施形態のキャビンによれば、以下の様な効果を得ることができる。
【0035】
1)サイドメンバ1とアウターパネル16とを接着剤により固定するため、アウターパネル16に溶接歪み等による変形が生じることはない。従って、アウターパネル16、ひいてはキャビン全体の外観品質が向上する。
【0036】
2)アウターパネル16の外観仕上げ加工(研磨加工等)を省略できるので、製造工程数及び製造コストの低減が図れる。
【0037】
3)アウターパネル16とサイドメンバ1とを接着剤により固定しているので、両部材16,1の接合面を完全に平坦にする必要はなく、アウターパネル16のデザイン上の自由度が増す。例えば、アウターパネル16の接合部(接着剤塗布領域Aに対応する部分)を湾曲させること等が可能となり、キャビンの外観品質の向上等につながる。
【0038】
4)サイドメンバ1の側面におけるアウターパネル16と当接する部分が、その長手方向全域に亘ってアウターパネル16と接着されているので、サイドメンバ1とアウターパネル16との間をシールできる。従って、両部材1,16間をシールするためのシール剤を別途塗布する必要がなく、製造工程数及び製造コストの低減が図れる。
【0039】
ところで、接着剤による接合は、スポット溶接と比べると接合強度が若干劣るため、本実施形態のキャビンでは、アウターパネル16とサイドメンバ1との接合強度が従来よりも若干低下することが考えられる。しかしながら、本実施形態では、サイドメンバ1そのものが閉断面形状を有しており強度が充分に高い上、サイドメンバ1の両端部がリヤピラー11及びセンターピラー12に溶接により強固に接合されるため、サイドメンバ1とアウターパネル16との接合強度が従来より若干低くなってもキャビンに要求される強度・剛性を充分に確保することができる。
【0040】
さて、図1に示すように、アウターパネル16の外側下部には、ドアパネル17が開いたときにそのドアパネル17を受け止めるためのストッパ20が設けられる。そこで、図5を用いて、このストッパ20とアウターパネル16及びサイドメンバ1との取付構造を説明する。
【0041】
図に示すように、ストッパ20を設ける部位においては、アウターパネル16及びサイドメンバ1の蓋部3にボルト挿通穴16a,3aがそれぞれ形成されており、このボルト挿通穴16a,3a内にストッパ20の後部に設けられたボルト20aが挿通される。そして、サイドメンバ1の内部にて、このボルト20aにナット21を螺合させることにより、ストッパ20がアウターパネル16及びサイドメンバ1に対して固定される。
【0042】
ドアパネル17(図1参照)が180°回転してストッパ20に当たると、その衝撃荷重がアウターパネル16及びサイドメンバ1に伝達されるが、本実施形態では、アウターパネル16とサイドメンバ1とが比較的広い面積(接着剤塗布領域A)で接合しているため、衝撃荷重を広い範囲に分散させることができる。従って、ドアパネル17によるストッパ20への衝撃に対する強度は充分に確保される。
【0043】
これに対して、図7(a)及び図7(b)に示したように、サイドメンバ19,19’とアウターパネル16とをスポット溶接により接合する従来のキャビンでは、ストッパ20に付与された衝撃荷重が極狭い領域(スポット溶接部)に集中的に伝達されるため、ドアパネル17によるストッパ20への衝撃に対する強度は本実施形態のキャビンと比べて低くなる。
【0044】
本発明は以上説明した実施形態に限定はされない。
【0045】
例えば、図6(a)に示すように、サイドメンバ1の蓋部3’に、内側(本体2側)に向かって突出した凸部5を形成しても良い。こうすることで、サイドメンバ1の強度を向上させることができる上、この凸部5により接着剤塗布領域Aを区画すれば、接着剤を塗布する部分を目視等により容易に判断できるため、作業性が向上する。この実施形態においては、凸部5は、蓋部3の長手方向(紙面裏表方向)全域に亘って延出すると共に、蓋部3の上下方向に間隔を隔てて二つ設けられる。
【0046】
また、上記実施形態では、サイドメンバ1を断面コ字状の本体2と蓋部3,3’とで構成される分割構造としたが、本発明はこの点において限定されず、図6(b)に示すように、閉断面を有する鋼管によりサイドメンバ1’を構成し、その一側面をアウターパネル16に接着するようにしても良い。また、図6(b)では、矩形断面を有する鋼管を用いた例を示したが、丸形パイプや、種々の異型鋼管等を用いることができる。
【0047】
また、接着剤の塗布領域Aは、サイドメンバ1の蓋部3及びサイドメンバ1’の一側面の上下方向(幅方向)全域に亘って形成しても良い。
【0048】
また、上記実施形態では、サイドメンバ1,1’の両端部をリアピラー11及びセンターピラー12に溶接接合するとしたが、これらピラー11,12の内部にパイプ等の内部補強部材(図示せず)が介設されている場合、ピラー11,12の外壁の一部を切り抜いて、サイドメンバ1,1’の両端部をピラー11,12内に配置された内部補強部材に対して接合しても良い。
【0049】
また、サイドメンバ1,1’は補強メンバの一例として示したものであり、本発明の補強メンバを限定する意図はない。本発明の補強メンバは、一つのパネルの両側に位置するピラーの間であれば、あらゆる位置に設置することができる。例えば、フロントウインドウ14の下部に設けられたフロントメンバ15に本発明を適用することも可能である。この場合、フロントメンバ15を構成する外部パネル15aと内側パネル15bとの接合を接着剤により行うことで、フロントメンバ15に溶接歪みが生じることを回避でき、外観品質を向上させることができる。
【0050】
また、ルーフ・フロントピラー10は一体型に限定されず、ルーフピラーとフロントピラーに分割されたタイプでも良い。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】建設機械用キャビンの概略斜視図である。
【図2】リアピラー又はセンターピラーの断面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る建設機械用キャビンの部分斜視図である。
【図4】図3のIV−IV線断面図である。
【図5】ストッパとアウターパネル及びサイドメンバとの取付部を示す断面図である。
【図6】(a)は、サイドメンバの他の実施形態を示す断面図である。(b)は、サイドメンバの他の実施形態を示す断面図である。
【図7】(a)は、従来のサイドメンバの断面図である。(a)は、従来のサイドメンバの断面図である。
【符号の説明】
【0052】
1 サイドメンバ(補強メンバ)
2 本体
3 蓋部
10 ルーフ・フロントピラー
11 リアピラー
12 センターピラー
13 ルーフパネル
14 フロントウインドウ(アウターパネル)
15 フロントメンバ
16 アウターパネル(サイドパネル)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
キャビンの枠組を構成する複数のピラーと、それらピラー間に配置されたパネルと、少なくとも一つのパネルの両側に位置する二つのピラー間を延出する補強メンバとを備えた建設機械用キャビンにおいて、
上記補強メンバを閉断面形状に形成し、その長手方向両端部を、上記パネルの両側に位置するピラー又はそのピラー内に設けられた内部補強部材に対して固定すると共に、その側面を上記パネルに対して接着剤により接着した
ことを特徴とする建設機械用キャビン。
【請求項2】
上記補強メンバの長手方向両端部が、上記ピラー又は上記内部補強部材に対して溶接接合される
請求項1記載の建設機械用キャビン。
【請求項3】
上記補強メンバの側面における上記パネルと当接する部分が、その長手方向全域に亘って上記パネルに対して接着される
請求項1又は2記載の建設機械用キャビン。
【請求項4】
上記ピラーは、ルーフピラーと、そのルーフピラーに対してほぼ直交して延出するセンターピラー及びリアピラーとを備え、それらセンターピラーとリアピラーとの間にアウターパネルが配置され、
上記補強メンバは、上記アウターパネルの内側下部において上記センターピラーとリアピラーとの間を延出する
請求項1〜3いずれか記載の建設機械用キャビン。

【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2006−256486(P2006−256486A)
【公開日】平成18年9月28日(2006.9.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−76990(P2005−76990)
【出願日】平成17年3月17日(2005.3.17)
【出願人】(390001579)プレス工業株式会社 (173)
【Fターム(参考)】