JP2691824B2 - 作業機の運転室 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば油圧ショベル等
の作業機に設けられ、走行時や作業時に本体フレームか
ら伝わる振動を減衰させ、運転室本体の横揺れの発生を
防止してオペレータの操作性、居住性等を向上できるよ
うにした作業機の運転室に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、作業機の本体フレームと、該本
体フレーム上に配設され、床板上に設けられた前面部、
後面部、左，右の側面部および上面部から箱形状に形成
された運転室本体と、該運転室本体の床板と本体フレー
ムとの間に設けられ、前記本体フレームからの振動が運
転室本体に伝わるのを緩衝する複数の緩衝支持体とから
なる作業機の運転室は知られている。

【０００３】即ち、油圧ショベル等の作業機では、土砂
等の掘削作業時に発生する掘削反力等の振動や走行時の
振動が本体フレームを介して運転室に伝わると、該運転
室内でのオペレータの居住性が悪くなり、操作レバー等
の操作性が低下してしまうので、運転室本体の床板と本
体フレームとの間には複数の緩衝支持体を設け、本体フ
レームからの振動が運転室本体に伝わるのを防止するよ
うにしている。

【０００４】ここで、この種の作業機の運転室に設けら
れる緩衝支持体としては防振ゴムや液体ダンパを組合せ
たビスカスマウント等が採用され、この緩衝支持体には
運転室本体の振動幅を、例えば２〜３mm程度のストロー
クに迎えるべくストッパが設けられている。そして、該
ストッパは運転室本体が横揺れするときに、その振動幅
を所定のストローク内に抑えることによって、運転室本
体が本体フレーム上の周囲部材、例えばブームシリンダ
等に衝突するのを防止するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、緩衝支持体に防振ゴムを用いる場合に、通
常数１０００kg/cm2程度の圧力で防振ゴムを圧縮させて
硬めに設定し、運転室本体の振動幅をストッパによって
小さく抑えるようにしているから、岩盤等の掘削作業時
や悪路走行時に発生する大きな衝撃や振動を緩衝支持体
で十分に緩衝できず、運転室内での騒音も大きくなると
いう問題がある。

【０００６】また、緩衝支持体にビスカスマウントを用
いた場合でも、振動時のストロークが小さく規制される
ため、振動を効果的に緩衝するのが難しいという問題が
ある。

【０００７】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は運転室本体が左右方向に横揺れ
するのを規制することによって、周囲の部材に接触する
のを防止できると共に、上下方向の振動に対して大きな
ストロークを与えることができ、運転室本体の振動を効
果的に緩衝できるようにした作業機の運転室を提供する
ことを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明が採用する構成の特徴は、運転室本体の後
面部にはブラケットを設け、本体フレームには該ブラケ
ットと左右方向で対向する振動規制体を設け、該振動規
制体とブラケットとの間には、弾性体からなる他の緩衝
支持体を設けたことにある。

【０００９】また、前記運転室本体の床板と本体フレー
ムとの間に設けた前記各緩衝支持体は、コイルスプリン
グとショックアブソーバとによって構成し、前記運転室
本体の床板と本体フレームとの間には、該ショックアブ
ソーバがストロークエンドまで縮小するのを規制する弾
性ストッパを設ける構成とするのが好ましい。

【００１０】

【作用】上記構成により、運転室本体側のブラケットと
本体フレーム側の振動規制体との間に設けた弾性体から
なる他の緩衝支持体は左右方向からの圧縮，引張り荷重
に対して大きなばね定数を有し、上下方向からの剪断荷
重に対してはばね定数が小さくなるので、運転室本体が
左右方向に振動するのを他の緩衝支持体によって確実に
規制でき、運転室本体が上下方向に振動するのを小さな
ばね定数をもって許すようになる。これによって、運転
室本体の床板と本体フレームとの間に設ける各緩衝支持
体に比較的大きなストローク（振動幅）を与えることが
でき、運転室本体の上下方向の衝撃や振動をこの緩衝支
持体によって緩衝させることが可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図７に基
づき油圧ショベルを例に挙げて説明する。

【００１２】図において、１は下部走行体、２は旋回装
置、３は該旋回装置２を介して下部走行体１上に旋回可
能に搭載され、作業機本体を構成した上部旋回体を示
し、該上部旋回体３は、骨組構造をなす本体フレームと
しての旋回フレーム４と、該旋回フレーム４上に設けら
れた機械室５、運転室６およびカウンタウェイト７とか
ら構成され、旋回フレーム４の前部には運転室６の右側
に位置して後述する作業装置８用の取付ブラケット４Ａ
が一体に設けられている。

【００１３】８は上部旋回体３の前部に設けられた作業
装置を示し、該作業装置８は旋回フレーム４の取付ブラ
ケット４Ａ（図３参照）に俯仰動可能に設けられたブー
ム９と、該ブーム９の先端側に俯仰動可能に設けられた
アーム１０と、該アーム１０の先端側に回動可能に設け
られたバケット１１とからなり、これらのブーム９、ア
ーム１０およびバケット１１はブームシリンダ１２、ア
ームシリンダ１３およびバケットシリンダ１４によって
作動される。

【００１４】１５は前記運転室６の本体を構成する運転
室本体を示し、該運転室本体１５は図２および図３に示
す如く、床板１５Ａと、該床板１５Ａ上に設けられた前
面部１５Ｂ、後面部１５Ｃ、左，右の側面部１５Ｄ，１
５Ｄおよび上面部１５Ｅとから箱形状のキャブボックス
として形成されている。また、該運転室本体１５には右
側の側面部１５Ｄに運転室本体１５内にオペレータが乗
り降りするためのドア１６が開，閉可能に設けられてい
る（図１参照）。そして、該運転室本体１５は旋回フレ
ーム４の上面部４Ｂ上に後述の各緩衝支持体１７を介し
て取付けられている。

【００１５】ここで、前記運転室６は、運転室本体１５
内に設けられる座席、操作レバーボックスおよび操作レ
バー（いずれも図示せず）を含んで構成されている。

【００１６】１７，１７，…は旋回フレーム４からの振
動が運転室本体１５に伝わるのを緩衝すべく、該運転室
本体１５の床板１５Ａと旋回フレーム４との間に設けら
れた緩衝支持体を示し、該各緩衝支持体１７はコイルス
プリング１８と、例えば油圧緩衝器等のショックアブソ
ーバ１９とから構成され、各コイルスプリング１８およ
び各ショックアブソーバ１９は、運転室６の重心Ｇに対
し図２に示す如く前後方向で等間隔Ｌ，図３に示す如く
左，右方向で等間隔Ｌ′をもって互いに対称となるよう
に、例えば床板１５Ａの四隅等に配設されている。そし
て、各緩衝支持体１７は運転室本体１５を各コイルスプ
リング１８を撓ませた状態で旋回フレーム４上に支持
し、このとき運転室本体１５に上下方向に比較的大きな
ストロークを付与するようになっている。

【００１７】２０，２０は運転室本体１５の床板１５Ａ
と旋回フレーム４との間に設けられた弾性ストッパを示
し、該各弾性ストッパ２０はゴム材料から略半球形の尖
頭形状に形成され、プレート２０Ａによりフレーム４の
上面部４Ｂ上に固着されている。また、該弾性ストッパ
２０，２０はその上端がショックアブソーバ１９の縮小
時のストロークエンドよりも小さい離間寸法Ｈをもって
床板１５Ａと対向し、運転室６の重心Ｇに対しては前後
に等間隔だけ離間している。そして、各弾性ストッパ２
０は運転室本体１５が上下に振動し、ショックアブソー
バ１９がストロークエンド近くまで縮小したときに、運
転室本体１５の床板１５Ａに当接して弾性変形し、ショ
ックアブソーバ１９がストロークエンドまで縮小するの
を弾性的に規制すると共に、このときのショックが運転
室本体１５に伝わるのを防止するようになっている。

【００１８】２１，２１は運転室本体１５の後面部１５
Ｃから後向きに突出して設けられた板状のブラケットを
示し、該各ブラケット２１は運転室６の重心Ｇと同じ高
さで左右方向に離間して対向するように、溶接等の手段
によって後面部１５Ｃに固着されている。そして、該各
ブラケット２１には図５に示す如く、中央にねじ挿通穴
２１Ａが穿設されている。

【００１９】２２は旋回フレーム４上に設けられた振動
規制体を示し、該振動規制体２２は、四角形状のパイプ
材等を略コ字状に接合することにより形成され、その下
端部が運転室本体１５の後側で旋回フレーム４上に固着
された支持体２３と、該支持体２３の上端側に前記各ブ
ラケット２１に対し左右方向外側で対向するように固着
され、中央にねじ挿通穴２４Ａが穿設された板状の取付
部２４，２４とから構成されている。

【００２０】２５，２５は前記振動規制体２２の各取付
部２４と前記運転室本体１５の後面部１５Ｃの各ブラケ
ット２１との間に配設された他の緩衝支持体としての防
振ゴムを示し、該各防振ゴム２５は、弾性材料により段
付円柱状に形成された１個のゴム部材２６と、該ゴム部
材２６の両端側に一体化された左，右２個の固定ねじ２
７，２７とから構成されている。ここで、ゴム部材２６
は両端部が大径厚肉の円柱状をなす厚肉部２６Ａとな
り、該各厚肉部２６Ａの中間部が小径薄肉の薄肉部２６
Ｂとなっている。また、該ゴム部材２６の各厚肉部２６
Ａ内には各固定ねじ２７の六角形状をなす頭部２７Ａが
埋設され、ゴム部材２６の左，右両端からは各固定ねじ
２７のねじ部２７Ｂが軸方向に突出している。そして、
各防振ゴム２５は各固定ねじ２７のねじ部２７Ｂをそれ
ぞれ前記ブラケット２１のねじ挿通穴２１Ａと振動規制
体２２の取付部２４のねじ挿通穴２４Ａとに挿通し、各
ねじ部２７Ｂにそれぞれナット２８を締着することによ
って、振動規制体２２と運転室本体１５のブラケット２
１との間に取付けられるようになっている。

【００２１】ここで、各防振ゴム２５は軸方向の圧縮，
引張り荷重に対して各厚肉部２６Ａ，薄肉部２６Ｂが拡
縮径するように径方向に弾性変形するので、このときの
荷重の大きさと変位との関係は図６に示す特性線Ａの如
く、比較的大きなばね定数を有し、このときの荷重方向
（左，右方向）に運転室本体１５が変位するのをブラケ
ット２１と振動規制体２２との間で小さく抑えるように
している。

【００２２】そして、各防振ゴム２５はゴム部材２６の
薄肉部２６Ｂが両端側の厚肉部２６Ａより小径に形成さ
れ、該薄肉部２６Ｂの中心には固定ねじ２７が介在しな
いため、各防振ゴム２５は中心軸に対し直交する方向の
剪断荷重に対して薄肉部２６Ｂが屈曲するように弾性変
形し、このときの荷重と変位との関係は図６に示す特性
線Ｂの如くばね定数が小さくなるので、運転室本体１５
がこのときの荷重方向（上下方向）に変位するのをブラ
ケット２１と振動規制体２２との間で比較的大きく許す
ようになっている。

【００２３】本実施例による油圧ショベルは上述の如き
構成を有するもので、下部走行体１によって路上走行等
を行い、作業装置８によって土砂等の掘削作業を行う。
そして、バケット１１からの掘削反力や走行時の衝撃に
よる振動が旋回フレーム４を介して運転室本体１５に伝
わるときには、これらの振動を各緩衝支持体１７，弾性
ストッパ２０および各防振ゴム２５によって減衰でき、
運転室本体１５に大きな振動が生じるのを効果的に防止
できる。

【００２４】即ち、本実施例によれば、運転室本体１５
の床板１５Ａと旋回フレーム４との間には、運転室６の
重心Ｇに対して対称となるように、前後方向に等間隔
Ｌ、左右方向に等間隔Ｌ′をおいてコイルスプリング１
８とショックアブソーバ１９とからなる４個の緩衝支持
体１７，１７，…を配設すると共に、前後方向に等間隔
をおいて弾性ストッパ２０，２０を配設し、運転室本体
１５の後面部１５Ｃには運転室６の重心Ｇと同一高さか
ら後ろ向きに突出するブラケット２１，２１を左右方向
に離間して対向するように設け、該各ブラケット２１の
左右方向には該各ブラケット２１に対向するように、取
付部２４，２４を上部に有する振動規制体２２を旋回フ
レーム４上に固着して設け、各ブラケット２１と取付部
２４との間には、両端部が厚肉部２６Ａ，２６Ａとな
り、中間部が薄肉部２６Ｂとなったゴム部材２６と、該
ゴム部材２６の両端から軸方向にねじ部２７Ｂ，２７Ｂ
が突出した各固定ねじ２７とからなる防振ゴム２５を、
各ナット２８を介して取付けてなる構成を採用してい
る。

【００２５】この結果、走行による衝撃や掘削反力等に
より旋回フレーム４に対して左右方向の振動が加えられ
たときには、旋回フレーム４と運転室本体１５の床板１
５Ａとの間に設けた各コイルスプリング１８が運転室本
体１５の左右方向に撓み変形し、運転室本体１５の後面
１５Ｃに振動規制体２２との間で設けた各防振ゴム２５
はそれぞれの軸方向に交互に圧縮，引張り荷重を受けて
弾性変形する。しかし、該各防振ゴム２５は軸方向の荷
重に対して大きなばね定数をもっているから、運転室本
体１５が各防振ゴム２５の軸方向、即ち左右方向に揺れ
るときに、各防振ゴム２５は大きな抵抗力を発生し、運
転室本体１５が左右方向に横揺れするのを小さく制限す
ることができる。

【００２６】一方、旋回フレーム４に対して上下方向の
振動が加えられた場合には、各防振ゴム２５はゴム部材
２６の薄肉部２６Ｂを中心として屈曲するように弾性変
形し、各防振ゴム２５は剪断方向の荷重に対してばね定
数が小さくなっているので、運転室本体１５が比較的大
きな振幅（ストローク）をもって、上，下動するのを許
すことができ、各緩衝支持体１７のコイルスプリング１
８とショックアブソーバ１９とによって、運転室本体１
５が上下に振動するのを効果的に緩衝させることができ
る。そして、このときのストロークが各弾性ストッパ２
０と床板１５Ａとの離間寸法Ｈを越えると、各弾性スト
ッパ２０の上端が床板１５Ａに当接して弾性変形しなが
ら床板１５Ａの下方への変位を規制するため、図７中の
特性線Ｃで示す如く、運転室本体１５が下向きに大きく
変位するのを各弾性ストッパ２０によって弾性的に規制
でき、ショックアブソーバ１９がストロークエンドまで
縮小するのを防止することができる。

【００２７】かくして、本実施例によれば、油圧ショベ
ルによる走行，作業時に運転室本体１５が左右方向に振
動してブームシリンダ１２等の周囲部材に接触、干渉す
るのを各防振ゴム２５によって確実に防止できる上に、
上下方向に振動するのを各緩衝支持体１７のコイルスプ
リング１８とショックアブソーバ１９とによって効果的
に緩衝でき、運転室６内でのオペレータの居住性や操作
レバー等の操作性を大幅に向上させることができる。

【００２８】なお、前記実施例では、運転室本体１５の
後面部１５Ｃ側のブラケット２１と旋回フレーム４側の
振動規制体２２との間に２個の防振ゴム２５を設けるも
のとして述べたが、これに替えて、防振ゴム２５を１個
または３個以上設けるようにしてもよく、防振ゴム２５
のゴム部材２６は段付円柱状に限らず、板状のゴム材等
から形成し、中間部を薄肉にするようにしてもよいもの
である。

【００２９】また、前記実施例では、運転室本体１５の
下方への変位を規制するために弾性ストッパ２０を設け
たが、これに加えて運転室本体１５が上方に変位するの
を規制する他の弾性ストッパを設けてもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、運
転室本体の後面部にはブラケットを設け、本体フレーム
には該ブラケットと左右方向で対向する振動規制体を設
け、該振動規制体とブラケットとの間には、弾性体から
なる他の緩衝支持体を設けたから、この他の緩衝支持体
は左右方向からの圧縮，引張り荷重を本体フレームと運
転室本体との間で大きなばね定数をもって受承でき、上
下方向からの剪断荷重に対しては小さなばね定数をもっ
て受承することができ、これによって、運転室本体が左
右方向に振動するのを他の緩衝支持体によって小さく規
制でき、運転室本体が上下方向に振動するのを小さなば
ね定数をもって許すことができる。

【００３１】従って、本体フレームが掘削反力等の力を
受けて運転室本体が左右方向に振動しても、この振動を
小さく抑えることができ、運転室がブームシリンダ等の
周囲部材に接触するのを防止できる上に、運転室本体の
床板と本体フレームとの間に設ける各緩衝支持体に比較
的大きなストローク（振動幅）を与えて、運転室本体の
上下方向の衝撃や振動をこの緩衝支持体により緩衝させ
ることができ、運転室内でのオペレータの居住性や操作
レバー等の操作性を向上させることができる。また、運
転室本体の床板と本体フレームとの間に設けた前記各緩
衝支持体をコイルスプリングとショックアブソーバとに
よって構成し、前記運転室本体の床板と本体フレームと
の間には、該ショックアブソーバがストロークエンドま
で縮小するのを規制する弾性ストッパを設ける構成とす
れば、運転室本体が過大なストロークで下向きに振動す
るのを、弾性ストッパが弾性変形しながら運転室本体の
変位を確実に規制でき、運転室本体の上下方向の振動を
効果的に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による油圧ショベルを示す全体
図である。

【図２】図１中の運転室等を拡大して示す説明図であ
る。

【図３】図２中の矢示III-III 方向断面図である。

【図４】図２中に示す運転室等の平面図である。

【図５】防振ゴム等を示す図３中の矢示V-V 方向拡大断
面図である。

【図６】防振ゴムの荷重と変位との関係を示す特性線図
である。

【図７】運転室本体が下向きに変位するときの荷重と変
位との関係を示す特性線図である

【符号の説明】

４ 旋回フレーム（本体フレーム） １５ 運転室本体 １５Ａ 床板 １５Ｂ 前面部 １５Ｃ 後面部 １５Ｄ 側面部 １５Ｅ 上面部 １７ 緩衝支持体 １８ コイルスプリング １９ ショックアブソーバ ２０ 弾性ストッパ ２１ ブラケット ２２ 振動規制体 ２５ 防振ゴム（他の緩衝支持体） ２６ ゴム部材（弾性体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 隆之 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (56)参考文献 特開 昭62−185931（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−57521（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−206760（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭48−86602（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−82940（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業機の本体フレームと、該本体フレー
   ム上に配設され、床板上に設けられた前面部、後面部、
   左，右の側面部および上面部から箱形状に形成された運
   転室本体と、該運転室本体の床板と本体フレームとの間
   に設けられ、前記本体フレームからの振動が運転室本体
   に伝わるのを緩衝する複数の緩衝支持体とからなる作業
   機の運転室において、前記運転室本体の後面部にはブラ
   ケットを設け、前記本体フレームには該ブラケットと左
   右方向で対向する振動規制体を設け、該振動規制体とブ
   ラケットとの間には、弾性体からなる他の緩衝支持体を
   設けたことを特徴とする作業機の運転室。
2. 【請求項２】 前記運転室本体の床板と本体フレームと
   の間に設けた前記各緩衝支持体は、コイルスプリングと
   ショックアブソーバとによって構成し、前記運転室本体
   の床板と本体フレームとの間には、該ショックアブソー
   バがストロークエンドまで縮小するのを規制する弾性ス
   トッパを設けてなる請求項１に記載の作業機の運転室。