JP7150665B2 - 作業機 - Google Patents
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Description
特許文献1に開示された作業機は、機体に運転席を保護する運転者保護構造としてのキャビンが搭載されている。
そこで、本発明は、前記問題点に鑑み、運転者保護構造の変更を行わずに、運転者保護構造に要求される必要強度を満たすことを目的とする。
図1は、本実施形態に係る作業機1の全体構成を示す概略側面図である。図2は、作業機1の平面図である。本実施形態では、作業機1として旋回作業機であるバックホーが例示されている。
図1に示すように、作業機1は、機体(旋回台)2と、走行装置3と、フロント作業装置4とを備えている。機体2には、運転席6を保護する運転者保護構造としてのキャビン5が搭載されている。本実施形態では、キャビン5は、後述する補強構造部品58とともにROPS(Roll-Over Protective Structure;転倒時保護構造)規格で要求される必要強度を満たすように構成されている。運転席6は、オペレータ(運転者)が着座する部品であって、キャビン5の室内に設けられている。
本実施形態においては、作業機1の運転席6に着座したオペレータの前側の方向(図1、図2の矢印A1方向)を前方、オペレータの後側の方向(図1、図2の矢印A2方向)を後方、オペレータの左側の方向(図2のB1方向)を左方、オペレータの右側の方向(図2のB2方向)を右方として説明する。また、図1に示す前後方向(機体前後方向)K1に直交する方向である水平方向を機体幅方向(機体2の幅方向)K2として説明する。また、機体2の幅方向の中央部から右方、或いは、左方へ向かう方向を機体幅方向外方として説明する。機体幅方向外方とは反対の方向を、機体幅方向内方として説明する。
図1に示すように、フロント作業装置4は、スイングブラケット10に支持されている。スイングブラケット10は、機体2に前方突出状に設けられた支持ブラケット11に縦軸回りに回動可能に支持されている。図3に示すように、機体2は、走行装置3に旋回可能に支持される旋回基板2Aを有している。旋回基板2A上には、補強用の縦リブ2Bが固定されている。縦リブ2Bは、機体幅方向K2の中央部から左寄りに配置され、前部に支持ブラケット11が設けられている。
図5に示すように、キャビン5の右の側面部には、リヤサイドパネル28と、サイドウィンド29と、ロアサイドパネル30とを有する。リヤサイドパネル28は、キャビン5の右の側面部の上部で且つ後部に設けられている。サイドウィンド29は、リヤサイドパネル28とフロントピラー22Rの上部との間に設けられている。ロアサイドパネル30は、サイドウィンド29の下方に設けられている。
図4~図7に示すように、支持フレーム31は、前脚部(第1脚部)32と、後脚部33と、側脚部(第2脚部)34とを有している。前脚部32は、ボンネット8の前方で機体2の幅方向K2の略中央部に立設されている。詳しくは、前脚部32は、下板36と、下板36上に固定された支柱部37とを有している。下板36は、図3に示すように、縦リブ2Bの上部に固定されたプレート部材2Cにボルト固定されている。支柱部37は、図6、図7に示すように、下板36から上方に延びており、前面板38と、側面板(取付部)39とを有している。前面板38は、上下方向に長い矩形板状に形成されている。側面板39は、前面板38の左端から後方に延出されている。詳しくは、側面板39は、前面板38の上部から後方に延びる第1部位39aと、第1部位39aの前部から下方に延びる第2部位39bとを有する。第1部位39aには、複数(本実施形態では、3つ)の取付穴40が前後方向K1に間隔をあけて形成されている。
図7に示すように、支持フレーム31は、前脚部32の側面板39の第1部位39aと側脚部34とにわたって設けられた架設部材(支持部)50を有する。架設部材50は、機体幅方向K2に長い厚板材によって形成され、板面が上下方向を向くように配置されている。架設部材50の右端部は、第1部位39aの後下部に固定され、左部は、側脚部34の上端に固定されている。
図4に示すように、キャビン55の底部5aは、第1マウント部材17A~第4マウント部材17Dに取り付けられて支持されている。キャビン55の後部は、第5マウント部材17E及び第6マウント部材17Fに取り付けられて支持されている。したがって、キャビン5は、第1マウント部材17A~第6マウント部材17Fの弾性部材によって機体2に防振支持されている。
図6に示すように、前脚部32と側脚部34との間には、隔板51が設けられている。隔板51は、配置部16の後方に設けられていて原動機室の前方を覆う。隔板51は、上板部52と、延設部53と、前板部54とを有している。上板部52は、架設部材50上に第5マウント部材17E及び第6マウント部材17Fによって固定されている。延設部53は、上板部52の後端から上方に延設されると共に略階段状に折り曲げて形成されている。前板部54は、上板部52の前端から下方に向かうにつれて前方に移行する傾斜方向に延びる第1壁54aと、第1壁54aの下端から下方に向けて垂直に延びて仕切部材2Fにシール部材を介して当接する第2壁54bとを有する。上板部52及び第1壁54aは、前脚部32の側面板39に固定されている。
図3に示すように、機体2側には、キャビン5(運転者保護構造)の変形時に該キャビン5を補強する補強構造部品58が設けられている。詳しくは、補強構造部品58は、図6に示すように、支持フレーム31に取り付けられている。また、図8、図9に示すように、補強構造部品58は、キャビン5の側方(右側方)に隙間C1を有して配置されている。キャビン5は、マウント部材17A~17Fによって防振支持されているので、作業時や走行時等において、上下方向のみならず水平方向にも若干動く(数ミリ程度動く)が、補強構造部品58とキャビン5との間の隙間C1は、作業時や走行時等の通常使用時のマウント部材17A~17Fの弾性変形によってキャビン5が動いても補強構造部品58にキャビン5が当接しない幅に設定される。この隙間C1を有することにより、作業時や走行時において、補強構造部品58にキャビン5が接触するのを防止することができ、補強構造部品58にキャビン5が接触することによる応力集中が発生するのを防止することができる。これにより、キャビン5を直接補強した場合に必要となる強度確認が不要となる。即ち、キャビン5に追加の補強を施すと、耐久寿命確認及び品質確保に多大な工数が発生するが、これが不要となる。また、補強構造部品58は、キャビン5が水平方向からの荷重によって変形する場合に、キャビン5に当接して該変形を抑制する。つまり、補強構造部品58は、キャビン5の変形時に該キャビン5を補強する。
図8~図11に示すように、補強構造部品58は、板材によって形成されている。補強構造部品58の板厚は、作業機1の重量等によって適宜決定される。補強構造部品58は、板面が機体幅方向K2を向く側板部59と、側板部59の前端から右方に延出された延出板部60とを有する。
図11に示すように、側板部59(補強構造部品58)は、リヤピラー23の下部の側方に配置されている。即ち、補強構造部品58(側板部59)は、リヤピラー23の下部側に対向している。本実施形態では、補強構造部品58は、リヤピラー23の下部とリヤサイドパネル28の下部とにわたって対向している。側板部59の後縁59gは、リヤピラー23の傾斜に合わせて傾斜状に形成されている。
図10に示すように、延出板部60は、側板部59の上端から下端にわたって側板部59に一体形成されている。即ち、補強構造部品58は、板材を屈曲することで形成されている。これにより、補強構造部品58の強度を向上させることができる。延出板部60の下部は、上部カバー8Dの前部壁8bの前面に当接している。つまり、延出板部60の下部は、前部壁8bを介して前脚部32に当接している。これにより、補強構造部品58の支持フレーム31に対する取付強度を向上させることができると共に、キャビン5の変形抑制効果を向上させることができる。
また、本実施形態では、補強構造部品58は、1つだけ設けられているが、2つ以上設けられていてもよい。また、補強構造部品58は、キャビン5の後部の下部の右側方に配置されているが、これに限定されることはない。例えば、補強構造部品58は、キャビン5の下部の左側方に配置又は左側方にも配置されていてもよい。また、補強構造部品58
は、キャビン5の前部の右側方及び/又は左側方に配置されていてもよい。また、補強構造部品58は、キャビン5の前後方向の中間部の右側方及び/又は左側方に配置されていてもよい。また、補強構造部品58は、キャビン5の前方及び/又は後方に配置されていてもよい。
本実施形態の作業機は、機体2と、機体2に搭載された運転席6と、運転席6を保護する運転者保護構造(キャビン5)と、運転者保護構造を補強する補強構造部品58と、を備え、補強構造部品58は、運転者保護構造との間に隙間C1をあけて機体2側に設けられ且つ運転者保護構造の変形時に運転者保護構造に当接して前記変形を抑制する。
この構成によれば、運転者保護構造が偏倚した側からの荷重によって変形する場合の該変形を有効に抑制することができる。
また、運転者保護構造(キャビン5)の後方で機体2に搭載された原動機9と、原動機9を覆うボンネット8と、機体2に取り付けられていてボンネット8が取り付けられる支持フレーム31と、を備え、補強構造部品58は、支持フレーム31に固定されている。
また、運転者保護構造は、運転席6を包囲するキャビン5であり、支持フレーム31は、キャビン5の後部を載置して支持する支持部(架設部材50)と、支持部の側方に設けられていて補強構造部品58が固定される取付部(側面板39)とを有している。
また、キャビン5は、フロントピラー22と、下部がフロントピラー22の下部よりも高い位置に形成されたリヤピラー23とを有し、補強構造部品58は、リヤピラー23の下部の側方に配置されている。
この構成によれば、変形時に局部的な変形を発生するリヤピラー23の変形を抑制することができる。
この構成によれば、作業時や走行時において、マウント部材17A~17Fの弾性変形によって運転者保護構造が動いても、補強構造部品58に運転者保護構造が接触するのを防止することができ、補強構造部品58に運転者保護構造が接触することによる応力集中が発生するのを防止することができる。
5 運転者保護構造(キャビン)
6 運転席
8 ボンネット
9 原動機
17A マウント部材(第1マウント部材)
17B マウント部材(第2マウント部材)
17C マウント部材(第3マウント部材)
17D マウント部材(第4マウント部材)
17E マウント部材(第5マウント部材)
17F マウント部材(第6マウント部材)
22 フロントピラー
23 リヤピラー
31 支持フレーム
39 取付部(側面板)
50 支持部(架設部材)
58 補強構造部品
C1 隙間
K2 機体幅方向
Claims (6)
- 機体と、
前記機体に搭載された運転席と、
前記運転席を保護する運転者保護構造であって、前記機体における機体幅方向の中央から一側方に偏倚して配置され且つ後部の下部の位置が前部の下部の位置よりも高い位置に形成された運転者保護構造と、
前記運転者保護構造の後部側に配置された支持フレームと、
前記運転者保護構造を補強する補強構造部品と、
を備え、
前記支持フレームは、前記運転者保護構造の前記機体幅方向の他側方側に配置されていて下部が前記機体に取り付けられた第1脚部と、前記第1脚部に対して前記機体幅方向の一側方に間隔をあけて配置されていて下部が前記機体に取り付けられた第2脚部と、前記第1脚部の上部と前記第2脚部の上部とにわたって設けられ且つ前記運転者保護構造の後部が載置されて支持される支持部とを有し、
前記第1脚部は、上下方向に長い板状の前面板と、前記前面板の前記機体幅方向の一側方側の端部から後方に延出され上部に前記支持部の前記機体幅方向の他側方側の端部が固定される側面板とを有し、
前記補強構造部品は、前記運転者保護構造との間に隙間をあけて前記機体側に設けられ且つ前記運転者保護構造の変形時に前記運転者保護構造に当接して前記変形を抑制するものであって、前記側面板における前記支持部の端部が固定される部位の上方及び前方に固定された下部部位と、前記下部部位から上方に延びていて前記第1脚部より上方に突出する上部部位とを有している作業機。 - 前記側面板は、前記前面板の上部から後方に延びると共に後下部に前記支持部の前記機体幅方向の他側方側の端部が固定される第1部位と、前記第1部位の前部から下方に延びる第2部位とを有し、
前記補強構造部品は、板材によって形成され、前記下部部位及び前記上部部位を含み板面が機体幅方向を向く側板部を有し、
前記側板部の下部部位は、前記側面板の上部に前記機体幅方向において当接しており、前部が前記支持部の前方で前記側面板の上部に固定され、後部が前記支持部の上方で前記
側面板の上部に固定される請求項1に記載の作業機。 - 前記運転者保護構造の後方で前記機体に搭載された原動機と、
前記原動機を覆うと共に前記支持フレームに取り付けられるボンネットと、
を備え、
前記補強構造部品は、前記側板部の前端から前記機体幅方向の他側方に延出されて前記前面板の前方に配置される延出板部を有している請求項2に記載の作業機。 - 前記運転者保護構造は、前記運転席を包囲するキャビンである請求項1~3のいずれか1項に記載の作業機。
- 前記キャビンは、フロントピラーと、前記フロントピラーの後方に設けられていて下部が前記フロントピラーの下部よりも高い位置に形成されたリヤピラーと、前記フロントピラーと前記リヤピラーとの上部同士を連結するアッパフレームとを、前記キャビンの前記機体幅方向の一側方側の側面部と前記キャビンの前記機体幅方向の他側方側の側面部とに有し、
前記キャビンの前記機体幅方向の他側方側の側面部には、前記フロントピラーの後方且つ前記アッパフレームの下方に設けられたサイドウィンドと、前記サイドウィンドと前記リヤピラーとの間に設けられたリヤサイドパネルとが設けられ、
前記補強構造部品は、前記リヤピラーの下部の側方に前記リヤピラーの下部と前記リヤサイドパネルの下部とにわたって対向して配置されている請求項4に記載の作業機。 - 前記機体に前記運転者保護構造を防振支持するマウント部材を備え、
前記隙間は、前記マウント部材の弾性変形によって前記運転者保護構造が動いても前記補強構造部品に前記運転者保護構造が当接しない幅に設定される請求項1~5のいずれか1項に記載の作業機。
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