JP2005271850A - キャブおよび作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】窓体の開閉動作の少なくともいずれかの作業性を向上したキャブを提供する。
【解決手段】足踏みにより収縮可能な足踏みペダル55を備えた足踏みペダルシリンダ41を設ける。足踏みペダルシリンダ41の収縮により伸張する押し上げプレート75を備えた押し上げプレートシリンダ42を設ける。足踏みペダル55を足踏みして収縮させると、押し上げプレート75が伸張して前窓22の下端部を押し上げることで、前窓22の開け始めの際に加わる荷重を軽減し、前窓22を開ける際の作業性を向上できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、キャブ本体の開口部を開閉可能に設けられた窓体を有するキャブおよびこれを備えた作業機械に関する。

従来、油圧ショベルなどの作業機械のキャブは、枠状のキャブ本体と、このキャブ本体に上下方向に開閉可能に設けられた前窓とを備えている。また、キャブ本体には、前側から天井側に亘ってガイドレールが設けられ、このガイドレールには、前窓に設けられたガイドローラが摺動自在に嵌合している。さらに、前窓には、オペレータに把持される取手部が設けられている。

そして、オペレータが前窓を開ける際には、取手部を把持して前窓を持ち上げ、ガイドレールに沿って前窓を天井側へと移動させてキャブの天井の下部に前窓を格納する（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−２２２７４号公報（第３−５頁、図７−８）

しかしながら、上述の構成では、前窓の開け始めの際に前窓の荷重がオペレータの腕に加わって持ち上げ動作に大きな力を要し、前窓を開ける際の作業性が良好でないという問題点を有している。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、窓体の開閉動作の少なくともいずれかの作業性を向上したキャブおよびこれを備えた作業機械を提供することを目的とするものである。

請求項１記載の発明は、開口部を備えた枠状のキャブ本体と、キャブ本体の開口部を開閉可能に設けられた窓体と、足踏みにより収縮可能な流体圧ポンプと、流体圧ポンプの伸縮に伴い流体圧ポンプから給排される作動流体により伸縮され、流体圧ポンプの収縮により伸張されて窓体を押して窓体の開閉の少なくともいずれかを補助する流体圧アクチュエータとを具備したキャブであり、流体圧ポンプを足踏みして収縮させると、この流体圧ポンプの収縮により流体圧アクチュエータが伸張されて窓体を押すことで、窓体の開け始めの際、あるいは閉め始めの際に加わる荷重を軽減し、窓体の開閉動作の少なくともいずれかの作業性が向上する。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のキャブにおいて、流体圧ポンプは、シリンダ本体と、シリンダ本体内に摺動自在に嵌合されたピストンと、ピストンと一体的に設けられ、シリンダ本体から先端部が突出するロッドと、シリンダ本体内に設けられ、ロッドの伸張方向にピストンを付勢する付勢手段とを備えたものであり、流体圧ポンプのシリンダ本体内に、このシリンダ本体から先端部が突出するロッドの伸張方向にピストンを付勢する付勢手段を設けることで、足踏みにより収縮した流体圧ポンプが付勢手段により自動的に復帰するので、使い勝手が向上する。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のキャブにおいて、流体圧アクチュエータは、窓体の開閉動作の少なくとも一部に追従して回動するように軸支され、流体圧アクチュエータを、回動を復帰させる方向に付勢する回動復帰手段を具備したものであり、流体圧アクチュエータが窓体の開閉動作の少なくとも一部に追従して回動することで、窓体がより円滑に押され、窓体の開閉動作の少なくともいずれかの作業性がより向上するとともに、回動した流体圧アクチュエータが回動復帰手段により自動的に復帰するので、使い勝手がより向上する。

請求項４記載の発明は、請求項２または３記載のキャブにおいて、流体圧ポンプと流体圧アクチュエータとの間に接続され、流体圧アクチュエータの収縮の際の流体圧アクチュエータから流体圧ポンプへの作動油の戻り流量を調整する速度調整機構を具備したものであり、流体圧アクチュエータの収縮の際に、流体圧アクチュエータから流体圧ポンプへの作動油の戻り流量を速度調整機構で調整することで、窓体の重量などによる流体圧アクチュエータの急激な収縮動作を防止し、窓体の開閉動作の少なくともいずれかの作業性が、より向上する。

請求項５記載の発明は、機械本体と、機械本体に設けられた請求項１乃至４いずれか一記載のキャブと、機械本体に作動可能に設けられた作業装置とを具備した作業機械であり、キャブの流体圧ポンプを足踏みして収縮させると、この流体圧ポンプの収縮により流体圧アクチュエータが伸張されて窓体を押すことで、窓体の開け始めの際、あるいは閉め初めの際に加わる荷重を軽減し、窓体の開閉動作の少なくともいずれかの作業性が向上する。

請求項１記載の発明によれば、流体圧ポンプを足踏みして収縮させると、この流体圧ポンプの収縮により流体圧アクチュエータが伸張されて窓体を押すことで、窓体の開け始めの際、あるいは閉め始めの際に加わる荷重を軽減し、窓体の開閉動作の少なくともいずれかの作業性を向上できる。

請求項２記載の発明によれば、流体圧ポンプのシリンダ本体内に、このシリンダ本体から先端部が突出するロッドの伸張方向にピストンを付勢する付勢手段を設けることで、足踏みにより収縮した流体圧ポンプが付勢手段により自動的に復帰するので、使い勝手を向上できる。

請求項３記載の発明によれば、流体圧アクチュエータが窓体の開閉動作の少なくとも一部に追従して回動することで、窓体がより円滑に押され、窓体の開閉動作の少なくともいずれかの作業性をより向上できるとともに、回動した流体圧アクチュエータが回動復帰手段により自動的に復帰するので、使い勝手をより向上できる。

請求項４記載の発明によれば、流体圧アクチュエータの収縮の際に、流体圧アクチュエータから流体圧ポンプへの作動油の戻り流量を速度調整機構で調整することで、窓体の重量などによる流体圧アクチュエータの急激な収縮動作を防止し、窓体の開閉動作の少なくともいずれかの作業性を、より向上できる。

請求項５記載の発明によれば、キャブの流体圧ポンプを足踏みして収縮させると、この流体圧ポンプの収縮により流体圧アクチュエータが伸張されて窓体を押すことで、窓体の開け始めの際、あるいは閉め初めの際に加わる荷重を軽減し、窓体の開閉動作の少なくともいずれかの作業性を向上できる。

以下、本発明を図１乃至図８に示された実施の形態を参照しながら詳細に説明する。

図８は、作業機械としての油圧ショベルを示し、この油圧ショベルは、走行可能な下部走行体１と、この下部走行体の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体２とを有する機械本体３を備え、この機械本体３の上部旋回体２には、作業装置４が作動可能に前方に突設され、この上部旋回体２の上部には、運転室５を区画形成するキャブ６が作業装置４の左側に搭載され、また、この上部旋回体２のキャブ６の後側には、図示されないエンジン、作動油タンク、あるいは燃料タンクなどを収容した収容部７が設けられている。

作業装置４は、上部旋回体２に基端部が上下方向に回動可能に軸支されたブーム11と、このブーム11の先端部に基端部が前後方向に回動可能に軸支されたアーム12と、このアーム12の先端部にリンケージ13を介して回動可能に軸支されたバケット14とを備えている。そして、この作業装置４は、ブーム11、アーム12およびバケット14をそれぞれ回動させる油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ15、アームシリンダ16およびバケットシリンダ17により、上部旋回体２に対して作動可能となっている。

運転室５には、オペレータが座る図示されない運転席、あるいはオペレータにより操作される図示されない各種操作レバーなどがそれぞれ配置されている。

キャブ６は、図１乃至図３および図７に示されるように、枠体としてのキャブ本体21と、このキャブ本体21の前側に開閉可能に取り付けられた窓体としての前窓22と、この前窓22の操作を補助する窓操作補助装置23とを有し、キャブ本体21の左側には、運転室５を開閉可能にする運転室扉24が設けられている。

キャブ本体21は、例えば硬質の金属鋼管などにより運転室５を囲むように枠状に形成されている。また、このキャブ本体21には、前側に位置する左右のフロントピラー部21aから天井側部21bに亘って、前窓22を案内する一対のガイドレール25，25が設けられている。

ここで、ガイドレール25，25の下端部には、図１および図２に示されるように、下方に向けて前方へ若干湾曲された湾曲部25aが連続して形成されている。

さらに、図１乃至図３に示されるように、キャブ本体21の底部には、運転室５の床面となるキャブフロア26が設けられている。そして、このキャブ本体21は、図示されない緩衝部材を介して上部旋回体２のフレーム上に取り付けられている。また、キャブ本体21の前窓22の下方には、図７に示されるように、下部ガラス27が設けられ、キャブ本体21の天井部には、天井ガラス28が設けられている。

前窓22は、図６に示されるように、略四角形枠状の窓枠体31と、この窓枠体31に嵌合された前窓ガラス32と、窓枠体31の周縁部に設けられたシール部材33と、窓枠体31に取り付けられた取手体34とを有している。

窓枠体31は、例えば金属部材などで形成され、この窓枠体31の四隅には、ガイドローラ35が前窓22の開閉方向と交差する方向である左右方向にそれぞれ突設され、回動可能に軸支されている。これらガイドローラ35は、ガイドレール25，25にそれぞれ摺動自在に嵌合して前窓22を上下方向に移動可能とするものである。

前窓ガラス32は、例えば飛散防止用に多重構造としたラミネートガラスである。

シール部材33は、窓枠体31をキャブ本体21に対してシールするもので、窓枠体31の周縁部全体に設けられている。そして、このシール部材33は、前窓22を閉めた状態で下部ガラス27の上部に当接して前窓22の自重で弾性的に圧潰されることで、運転室５を気密にシールする。

取手体34は、オペレータが前窓22を開閉する際に把持されるもので、窓枠体31の下部および上側の両側部のそれぞれの後側に設けられている。

そして、窓操作補助装置23は、本実施の形態では、前窓22の開動作を補助するもので、図１、図２、図３および図５に示されるように、キャブフロア26および上部旋回体２のフレームに亘って設けられた流体圧ポンプとしての油圧ポンプである足踏みペダルシリンダ41（以下、ペダルシリンダ41という）と、前窓22の下部に設けられた流体圧アクチュエータとしての油圧アクチュエータである押し上げプレートシリンダ42（以下、プレートシリンダ42という）と、これらペダルシリンダ41およびプレートシリンダ42を互いに連結し作動流体としての作動油が内部を通過する給排路43，44と、給排路43に設けられた速度調整機構45とを有している。

ペダルシリンダ41は、上部旋回体２のフレームに埋設された円筒状のシリンダ本体51と、このシリンダ本体51の両端部にそれぞれ嵌着されたシリンダキャップ52，53と、シリンダ本体51内に配設されたピストン54と、このピストン54と一体的に設けられたロッドとしての足踏みペダル55と、ピストン54を上方向に付勢する付勢手段としてのスプリング56とを備えている。

シリンダ本体51は、上下方向に配設され、上端部が上部旋回体２のフレームから突出しないように埋設されている。

シリンダキャップ52は、略有底円筒状に設けられ、シリンダ本体51の下端開口にシールリング57を介して液密に嵌着されている。また、このシリンダキャップ52の下部には、シリンダ本体51内のヘッド室H1に連通し給排路43に連結される給排ポート58が設けられている。さらに、このシリンダキャップ52のシリンダ本体51内側である上部には、ピストン54が嵌合可能な円柱状の突出部59が突設されている。

シリンダキャップ53は、円筒状に設けられ、シリンダ本体51の上端開口にシールリング61を介して液密に嵌着されている。また、このシリンダキャップ53の前部には、シリンダ本体51内のロッド室R1に連通し給排路44に連結される給排ポート62が設けられている。

ピストン54は、略円筒状に設けられ、外周面に取り付けられた複数のシールリング63を介してシリンダ本体51内に液密に嵌着され、かつ上下方向に摺動可能に配設されている。

足踏みペダル55は、ピストン54と一体的に設けられ、シリンダキャップ53の内周に設けられたシールリング64によりシリンダキャップ53内に液密に挿通され、シリンダ本体51の外方である上方に突出している。また、この足踏みペダル55は、キャブフロア26から運転室５内のオペレータの足元近傍に突出し、足踏みにより収縮可能となっている。

スプリング56は、シリンダキャップ52の上部とピストン54の下部とにそれぞれ連結され、このピストン54を介して足踏みペダル55を上方に付勢するものである。

一方、プレートシリンダ42は、キャブ本体21のフロントピラー部21aに回動可能に軸支された円筒状のプレートシリンダ本体71と、このプレートシリンダ本体71の両端部にそれぞれ嵌着されたプレートシリンダキャップ72，73と、プレートシリンダ本体71内に配設されたプレートピストン74と、このプレートピストン74と一体的に設けられた押し上げプレート75とを備えている。

プレートシリンダ本体71は、フロントピラー部21aに沿って上下方向に配設されている。

プレートシリンダキャップ72は、略有底円筒状に設けられ、プレートシリンダ本体71の下端開口にシールリング81を介して液密に嵌着されている。また、このプレートシリンダキャップ72の後部には、プレートシリンダ本体71内のヘッド室H2に連通し給排路43に連結されるプレート給排ポート82が設けられている。

さらに、このプレートシリンダキャップ72のシリンダ本体51内側である上部には、プレートピストン74が嵌合可能な円柱状のプレート突出部83が突設されている。そして、このプレートシリンダキャップ72の下部には、プレートシリンダ42をキャブ本体21に対して前後方向に回動可能に軸支する軸支部84が設けられ、この軸支部84には、回転軸としての軸支ピン85が挿通されている。

プレートシリンダキャップ73は、円筒状に設けられ、プレートシリンダ本体71の上端開口にシールリング86を介して液密に嵌着されている。また、このプレートシリンダキャップ73の後部には、プレートシリンダ本体71内のロッド室R2に連通し給排路44に連結されるプレート給排ポート87が設けられている。

さらに、このプレートシリンダキャップ73には、プレートシリンダ42の後方への回動を前方へと復帰させる回動復帰手段としての回動スプリング88がフロントピラー部21aとの間に設けられている。この回動スプリング88は、キャブ本体21に設けられた本体係合ピン88aと、プレートシリンダキャップ73の外側部に設けられたキャップ係合ピン88bとに両端が係合されている。

プレートピストン74は、略円筒状に設けられ、外周面に取り付けられた図示されないシールリングを介してプレートシリンダ本体71内に液密に嵌着され、かつ上下方向に摺動可能に配設されている。

押し上げプレート75は、プレートピストン74と一体的に設けられ、シールリング89を介してこのプレートピストン74に対して液密に設けられている。また、この押し上げプレート75は、プレートシリンダキャップ73の内周に設けられたシールリング91によりプレートシリンダキャップ73内に液密に挿通され、プレートシリンダ本体71の外方である上方に突出している。

また、この押し上げプレート75の上端部には、図１、図２および図４に示されるように、略角柱状の窓受け部としての押し上げ部92が突設されている。この押し上げ部92には、側面視Ｖ字状の嵌合凹部93が切り欠き形成され、この嵌合凹部93には、前窓22の窓枠体31の下端部の後側に設けられた嵌合枠体としての前窓支持プレート94の下端部が嵌合可能となっている。ここで、この前窓支持プレート94は、側面視で下方に屈曲した略Ｌ字状に形成され、下端部に窓枠体31の左右方向に円柱状の嵌合部95が設けられ、この嵌合部95が嵌合凹部93に嵌合可能となっている。

なお、ペダルシリンダ41は、足踏みペダル55のストロークとピストン54の面積との積が、プレートシリンダ42の押し上げプレート75の所望のストロークとプレートピストン74の面積との積と等しくなるように設定する。

速度調整機構45は、プレートシリンダ42のヘッド室H2からペダルシリンダ41のヘッド室H1への作動油の戻り流量を調整するものであり、図５に示されるように、絞り弁96と、逆止弁97とを備え、これら絞り弁96と逆止弁97とがパラレルに接続されている。

そして、絞り弁96は、プレートシリンダ42のヘッド室H2からペダルシリンダ41のヘッド室H1への作動油の戻り流量を絞るものであり、逆止弁97は、ペダルシリンダ41のヘッド室H1からプレートシリンダ42のヘッド室H2への作動油を通すとともにヘッド室H2からヘッド室H1への作動油の戻りを止めるものである。

次に、上記図１乃至図８に示された実施の形態の作用を説明する。

前窓22を開ける際には、運転室５内に突出したペダルシリンダ41の足踏みペダル55をオペレータが足踏みすることで、この足踏みペダル55がピストン54とともに、スプリング56の付勢力に抗してシリンダ本体51内へと収縮し、ペダルシリンダ41のヘッド室H1内の作動油が給排ポート58から給排路43へと吐出される。

この吐出された作動油は、逆止弁97を通過してプレート給排ポート82からプレートシリンダ42のヘッド室H2へと流入する。同時に、このプレートシリンダ42のロッド室R2内の作動油が、プレート給排ポート87から給排路44へと吐出され、給排ポート62からペダルシリンダ41のロッド室R1へと流入する。

この結果、図２の想像線に示されるように、押し上げプレート75が伸張され、押し上げ部92が前窓支持プレート94とともに前窓22を押し上げ、前窓22のガイドローラ35がガイドレール25の湾曲部25aに沿って後方上側へと摺動する。

このとき、プレートシリンダ42は、軸支ピン85を中心として後方に回動し、前窓22の開動作に追従して傾斜する。

また、前窓22の自重により押し上げプレート75が下方に押されると、プレートシリンダ42のヘッド室H2からペダルシリンダ41のヘッド室H1への作動油の戻り流量が絞り弁96により調整されることで、前窓22の自重による落下速度が低減される。

そして、オペレータは、取手体34を把持して前窓22を天井側部21bへと持ち上げ、前窓22のガイドローラ35をガイドレール25に沿って摺動させ、キャブ本体21の天井の下部へと前窓22を収納する。

また、オペレータが足踏みペダル55から足を離すと、自重により押し上げプレート75が収縮して最下位置に戻り、回動スプリング88によりプレートシリンダ42が前方へと回動して元の位置に復帰するとともに、スプリング56により足踏みペダル55が伸張され、ペダルシリンダ41が前窓22の開閉初期の状態へと復帰する。

次に、上記図１乃至図８に示された実施の形態の効果を列記する。

ペダルシリンダ41の足踏みペダル55を足踏みして収縮させると、このペダルシリンダ41の収縮によりプレートシリンダ42の押し上げプレート75が伸張されて前窓22の下端部を押し上げることで、前窓22の開け始めの際に加わる荷重を軽減し、前窓22を開ける際の作業性を向上できる。

しかも、ペダルシリンダ41およびプレートシリンダ42を、足踏みにより操作できることで、前窓22を開ける際にオペレータが両手を前窓22の支持に用いることが可能になるので、前窓22を開ける際の作業性を、より向上できる。

ペダルシリンダ41のシリンダ本体51内に、このシリンダ本体51から先端部が突出する足踏みペダル55の伸張方向にピストン54を付勢するスプリング56を設けることで、足踏みにより収縮したペダルシリンダ41の足踏みペダル55がスプリング56より自動的に復帰するので、使い勝手を向上できる。

前窓22の開動作の際に、この前窓22がガイドレール25の湾曲部25aに沿って後方に移動すると、プレートシリンダ42が前窓22に追従して後方に回動することで、前窓22をより円滑に押し上げることができ、前窓22を開ける際の作業性をより向上できるとともに、回動したプレートシリンダ42が回動スプリング88により自動的に前方に復帰するので、前窓22を閉める際などにプレートシリンダ42が後方に回動したままの状態となることを防止でき、使い勝手をより向上できる。

プレートシリンダ42の押し上げプレート75の収縮の際に、プレートシリンダ42のヘッド室H2からペダルシリンダ41のヘッド室H1への作動油の戻り流量を速度調整機構45で調整することで、前窓22の重量などによるプレートシリンダ42の押し上げプレート75の急激な収縮動作を防止し、前窓22を開ける際の作業性を、より向上できる。

押し上げプレート75の押し上げ部92に側面視Ｖ字状の嵌合凹部93を切り欠き形成し、この嵌合凹部93に、前窓支持プレート94の嵌合部95を嵌合させることで、前窓22を押し上げプレート75で下側から確実に支持でき、前窓22を開ける際の作業性を、より向上できる。

なお、上記一実施の形態において、窓体は、上下方向に開閉するものに限定されず、例えば左右方向に開閉するもの、あるいは回動により開閉するものとすることもできる。この場合にも、窓操作補助装置23を適用することで、窓体の開動作、あるいは閉動作を補助することが可能になり、窓体を開ける際、あるいは窓体を閉める際の作業性を向上できる。

例えば、下方に開け上方に閉める窓体の場合には、窓操作補助装置23を窓体の閉動作に適用することで、窓体を閉める際の作業性を向上できる。

また、左右方向に開閉可能な窓体の場合には、窓体を開けにくい方向、あるいは閉めにくい方向などに窓操作補助装置23を適用することで、窓体の開動作、あるいは閉動作を補助することが可能になる。

さらに、速度調整機構45は、上記構成に限定されるものではない。

そして、キャブ６は、油圧ショベルだけでなく、他の様々な作業機械に搭載することが可能である。

本発明に係るキャブの一実施の形態の一部を拡大して示す側面図である。 同上キャブの動作を拡大して示す側面図である。 同上キャブの一部を示す正面図である。 同上キャブのロッドの一部を拡大して示す斜視図である。 同上キャブを示す油圧回路図である。 同上キャブの窓体を示す正面図である。 同上キャブを示す斜視図である。 同上キャブを備えた作業機械を示す側面図である。

符号の説明

３ 機械本体
４ 作業装置
６ キャブ
21 キャブ本体
22 窓体としての前窓
41 流体圧ポンプとしての足踏みペダルシリンダ
42 流体圧アクチュエータとしての押し上げプレートシリンダ
45 速度調整機構
51 シリンダ本体
54 ピストン
55 ロッドとしての足踏みペダル
56 付勢手段としてのスプリング
88 回動復帰手段としての回動スプリング

Claims (5)

1. 開口部を備えた枠状のキャブ本体と、
   キャブ本体の開口部を開閉可能に設けられた窓体と、
   足踏みにより収縮可能な流体圧ポンプと、
   流体圧ポンプの伸縮に伴い流体圧ポンプから給排される作動流体により伸縮され、流体圧ポンプの収縮により伸張されて窓体を押して窓体の開閉の少なくともいずれかを補助する流体圧アクチュエータと
   を具備したことを特徴とするキャブ。
2. 流体圧ポンプは、
   シリンダ本体と、
   シリンダ本体内に摺動自在に嵌合されたピストンと、
   ピストンと一体的に設けられ、シリンダ本体から先端部が突出するロッドと、
   シリンダ本体内に設けられ、ロッドの伸張方向にピストンを付勢する付勢手段とを備えた
   ことを特徴とする請求項１記載のキャブ。
3. 流体圧アクチュエータは、窓体の開閉動作の少なくとも一部に追従して回動するように軸支され、
   流体圧アクチュエータを、回動を復帰させる方向に付勢する回動復帰手段を具備した
   ことを特徴とする請求項１または２記載のキャブ。
4. 流体圧ポンプと流体圧アクチュエータとの間に接続され、流体圧アクチュエータの収縮の際の流体圧アクチュエータから流体圧ポンプへの作動油の戻り流量を調整する速度調整機構を具備した
   ことを特徴とする請求項２または３記載のキャブ。
5. 機械本体と、
   機械本体に設けられた請求項１乃至４いずれか一記載のキャブと、
   機械本体に作動可能に設けられた作業装置と
   を具備したことを特徴とする作業機械。

Images