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技術 建設機械の運転者保護装置

出願人 株式会社小松製作所
発明者 増野谷裕弘
出願日 2003年5月15日 (17年7ヶ月経過) 出願番号 2003-137368
公開日 2004年12月2日 (16年0ヶ月経過) 公開番号 2004-338544
状態 拒絶査定
技術分野 建設機械の構成部品 車両の上部構造(一般) 乗員・歩行者の保護 車両用車体構造
主要キーワード 左側支柱 右側支柱 分離箇所 クローラキャリア 側方域 両側方域 上方域 負荷位置
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2004年12月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (13)

課題

建設機械運転室付帯した装備である運転者保護装置に関し、運転者を保護し得る所期の強度を確保しつつ、外観大形化や重量の増大を可及的に抑えることができ、併せて視界性の低下を可及的に抑えることの可能な、建設機械の運転者保護装置を提供する。

解決手段

建設機械の運転者保護装置10は、ベース4に設置された運転室5の上方域を覆う天板20と、該天板20をベース4に支持するための左右の支柱30,40とを備えて成り、一方の支柱30を運転室5の方域に設置し、かつ他方の支柱40を運転室5の後方域に設置して、左の支柱30,40を互いに左右非対称レイアウトする。

概要

背景

油圧ショベルダンプトラック等の建設機械においては、転倒時や落下物衝突した際にオペキャブ運転室)へのダメージを抑えてオペレータ運転者)を保護する、いわゆるROPS( Roll Over Protective Structure:転倒時保護構造)や、FOPS(Falling Object Protective Structure:落下物保護構造)の性能が重視されており、このため昨今の建設機械においては、オペキャブに付帯して運転者保護装置具備したものがある(例えば、特許文献1参照)。

概要

建設機械の運転室に付帯した装備である運転者保護装置に関し、運転者を保護し得る所期の強度を確保しつつ、外観大形化や重量の増大を可及的に抑えることができ、併せて視界性の低下を可及的に抑えることの可能な、建設機械の運転者保護装置を提供する。建設機械の運転者保護装置10は、ベース4に設置された運転室5の上方域を覆う天板20と、該天板20をベース4に支持するための左右の支柱30,40とを備えて成り、一方の支柱30を運転室5の方域に設置し、かつ他方の支柱40を運転室5の後方域に設置して、左の支柱30,40を互いに左右非対称レイアウトする。

目的

本発明の目的は上記実状に鑑みて、運転者を保護し得る所期の強度を確保しつつ、外観の大形化や重量の増大を可及的に抑えることができ、併せて視界性の低下を可及的に抑えることの可能な、建設機械の運転者保護装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

ベース(4)に設置された運転室(5)の上方域を覆う天板(20)と、該天板(20)をベース(4)に支持するための左右の支柱(30,40)とを備えて成る建設機械運転者保護装置(10)であって、一方の支柱(30)を運転室(5)の側方域に設置し、かつ他方の支柱(40)を運転室(5)の後方域に設置して、左右の支柱(30,40)を互いに左右非対称レイアウトしたことを特徴とする建設機械の運転者保護装置(10)。

請求項2

2つの支柱(30,40)のうち、少なくとも1つの支柱(40)を、運転室(5)に搭乗した運転者(O)の後方死角の範囲内に設置したことを特徴とする請求項1記載の建設機械の運転者保護装置(10)。

請求項3

2つの支柱(30,40)のうち、少なくとも運転室(5)とエンジン油圧機器(7)との間に設置された1つの支柱(30)を、ベース(4)に固定設置された下部支柱(31)と、該下部支柱(31)に分離可能に結合された上部支柱(32)とから構成したことを特徴とする請求項1記載の建設機械の運転者保護装置(10)。

技術分野

0001

本発明は、建設機械における運転室付帯装備である運転者保護装置に関するものである。

0002

油圧ショベルダンプトラック等の建設機械においては、転倒時や落下物衝突した際にオペキャブ(運転室)へのダメージを抑えてオペレータ運転者)を保護する、いわゆるROPS( Roll Over Protective Structure:転倒時保護構造)や、FOPS(Falling Object Protective Structure:落下物保護構造)の性能が重視されており、このため昨今の建設機械においては、オペキャブに付帯して運転者保護装置を具備したものがある(例えば、特許文献1参照)。

0003

図11は、運転者保護装置を装備した建設機械の一例である油圧ショベルを示しており、この油圧ショベルAにおける本体フレームベース)Bには、オペレータOの搭乗するオペキャブCが設置されているとともに、該オペキャブCに隣接して運転者保護装置Gが設置されている。

背景技術

0004

上記運転者保護装置Gは、オペキャブCの上方域を覆う天板Tと、この天板Tを本体フレームBに支持する右側支柱Rおよび左側支柱Lの2本の支柱とを具備しており、これら右側支柱Rおよび左側支柱Lは、各々天板Tの後部における右隅および左隅を支持するとともに、オペキャブCの後方域において左右対称に設置されている。

0005

【特許文献1】
特開平8−151665号公報
ところで、上述した如き構成の運転者保護装置Gでは、ROPS試験においてオペレータOの側方域から図中矢印Fで示す如く横方向の外力を加えた場合、外力の負荷位置と右側支柱Rおよび左側支柱Lとのオフセット量が大きいため、上記右側支柱Rおよび左側支柱Lには曲げ捩り等の大きな負荷が加わることとなる。

0006

このため、運転者保護装置Gの右側支柱Rおよび左側支柱Lは、十分な強度を確保するべく大形肉厚に構成されているのであるが、これによって運転者保護装置Gの大形化や重量の増大を招き、延いては運転者保護装置Gを装備した油圧ショベルAの大形化や重量の増大を招いてしまう不都合があった。

0007

上記不都合を解消するには、図12に示す油圧ショベルA′の如く、運転者保護装置G′における天板T′の中央部を、オペキャブC′の左右側方域において本体フレームB′に設置した右側支柱R′および左側支柱L′で支持する構成が考えられる。

0008

上記構成の運転者保護装置G′では、ROPS試験における外力(図中矢印F)の負荷位置と、右側支柱R′および左側支柱L′とがほぼ一致し、右側支柱R′および左側支柱L′に加わる負荷が小さくなるため、運転者保護装置G′を小型・軽量化することが可能となる。

0009

反面、上述した運転者保護装置G′では、オペキャブC′の左右両側方域に右側支柱R′および左側支柱L′が位置するため、オペキャブC′に搭乗したオペレータOからの側方視界が著しく遮られることとなる。

0010

また、上述した運転者保護装置G′では、右側支柱R′および左側支柱L′がオペキャブC′の左右両側方域へ張り出すため、左右方向における外形不用意な大形化を招き、延いては運転者保護装置G′を装備した油圧ショベルA′の大形化をも招くこととなる。

0011

本発明の目的は上記実状に鑑みて、運転者を保護し得る所期の強度を確保しつつ、外観の大形化や重量の増大を可及的に抑えることができ、併せて視界性の低下を可及的に抑えることの可能な、建設機械の運転者保護装置を提供することにある。

0012

【課題を解決するための手段および効果】
上記目的を達成するべく、請求項1に係る建設機械の運転者保護装置(10)は、ベース(4)に設置された運転室(5)の上方域を覆う天板(20)と、この天板(20)をベース(4)に支持するための左右の支柱(30,40)とを備え、一方の支柱(30)を運転室(5)の側方域に設置し、かつ他方の支柱(40)を運転室(5)の後方域に設置して、左右の支柱(30,40)を互いに左右非対称レイアウトしたことを特徴としている。
上記構成によれば、左右の支柱(30,40)を互いに左右非対称にレイアウトしたことで、ROPS試験における外力の負荷位置との車体前後方向におけるオフセット量を小さくでき、左右の支柱(30,40)に加わる負荷が小さくなるため、運転者保護装置(10)を小型・軽量化することが可能となる。
また、上記構成によれば、他方の支柱(40)を運転室(5)の後方域に設置したことで、該支柱(40)によって側方視界が遮られることを可及的に抑えることが可能となる。

0013

請求項2の発明に係る建設機械の運転者保護装置は、請求項1の発明に係る建設機械の運転者保護装置(10)において、2つの支柱(30,40)のうち、少なくとも1つの支柱(40)を、運転室(5)に搭乗した運転者(O)の後方死角の範囲内に設置したことを特徴としている。
上記構成によれば、支柱(40)を運転者(O)の後方死角の範囲内に設置したことで、運転者が後方を確認する際に支柱(40)が視界の妨げとならず、もって運転者の後方視界性を格段に向上させることが可能となる。

発明が解決しようとする課題

0014

請求項3の発明に係る建設機械の運転者保護装置は、請求項1の発明に係る建設機械の運転者保護装置(10)において、2つの支柱(30,40)のうちの、少なくとも運転室(5)とエンジン油圧機器(7)との間に設置された1つの支柱(30)を、ベース(4)に固定設置された下部支柱(31)と、下部支柱(31)に分離可能に結合された上部支柱(32)とから構成したことを特徴としている。
上記構成によれば、支柱(30)を下部支柱(31)と上部支柱(32)とに分離可能としたことで、ベース(4)に対する運転者保護装置(10)の取付け取外し作業を極めて容易に実施することが可能となる。

0015

以下、実施例を示す図面に基づいて、本発明を詳細に説明する。
図1図10は、建設機械の一態様であるクローラキャリアに本発明を適用した一実施例を示しており、このクローラキャリア(建設機械)1は、クローラ形式の走行機構を有する下部走行体2と、該下部走行体2に搭載支持された車両本体3とを具備している。

0016

上記クローラキャリア1の車両本体3には、本体フレーム(ベース)4の前方左側にオペキャブ(運転室)5が設置され、同じく本体フレーム4の前方右側、すなわちオペキャブ5の右隣りにボンネット6が設けられており、このボンネット6には本体フレーム4に搭載されたエンジン・油圧機器7(図6、参照)が収容されている。

0017

また、上記本体フレーム4の後半部、すなわち上記オペキャブ5とボンネット6(エンジン・油圧機器7)との後方域には、荷積み用のベッセル8がダンプ動作可能に設置されている。

0018

さらに、上記本体フレーム4の前方左側には、運転室5に近接して運転者保護装置10が設置されており、この運転者保護装置10は、上記オペキャブ5の上方域を覆う天板20と、該天板20を上記本体フレーム4に支持するための右側支柱(支柱)30および左側支柱(支柱)40とを具備している。

0019

上記運転者保護装置10における天板20は、図9に示す如く、強度部材としての前後に延びる左右のフレーム20L、20Rと、左右に延びる前後のビーム20A、20Bと、ビーム20Aから前方に延びる複数のリブ20Cとを備えている。

0020

また、上記運転者保護装置10の右側支柱30は、天板20における右方のフレーム20Rと後方のビーム20Bとの合致部近傍に固定され、天板20から下方へ向けてほぼ垂直に延在している。

0021

ここで、上記右側支柱30は、ブラケット(下部支柱)31と上部支柱32とを互いに結合することによって構成されており、上記ブラケット31は下端設置用フランジ31A、上端連結用のフランジ31Bを有しており、ほぼ垂直に立設する態様で本体フレーム4上の所定位置に固定設置されている。

0022

一方、上部支柱32は、ビーム20Bを介して天板20に固設されて下方に延在し、その下端には連結用のフランジ32Aが設けられており、該フランジ32Aとブラケット31のフランジ31Bとをボルトナット締結することにより、ブラケット31と上部支柱32とは互いに分離可能に結合されている。

0023

また、上記運転者保護装置10の左側支柱40は、天板20における左方のフレーム20Lの後端に固定され、天板20から下方へ向けてやや後方に傾斜して延在しており、その下端には設置用のフランジ40Aが設けられている。

0024

ここで、図6から明らかなように、上記運転者保護装置10における右側支柱30は、オペキャブ5に対する右側の側方域、すなわちオペキャブ5とボンネット6(エンジン・油圧機器7)との間に設置されており、また運転者保護装置10における左側支柱40は、オペキャブ5に対する左側の後方域、すなわちオペキャブ5とベッセル8との間に設置されている。

0025

このように、オペキャブ5に対する右側の側方域に設置された右側支柱30と、オペキャブ5に対する左側の後方域に設置された左側支柱40とは、言うまでもなく左右非対称にレイアウトされることとなる。

0026

また、図6から明らかなように、上記運転者保護装置10の左側支柱40は、オペキャブ5に搭乗したオペレータOの後方死角の範囲、すなわち、ベッセル8の前方域において、オペレータOのアイポイントとベッセル8の左隅部とを結んだラインLaと、オペレータOのアイポイントとベッセル8の右隅部とを結んだラインLbとに囲まれた領域Dに設置されている。

0027

上述した運転者保護装置10においては、右側支柱30と左側支柱40とを左右非対称にレイアウトしたこと、具体的には右側支柱30をオペキャブ5に対する右側の側方域に設置し、かつ左側支柱40をオペキャブ5に対する左側の後方域に設置したことで、ROPS試験においてオペレータOの側方域から図6中の矢印Fで示す如く横方向の外力を加えた際の、外力の負荷位置に対する車体前後方向のオフセット量が小さいものとなるため、右側支柱30および左側支柱40に加わる負荷が小さくなり、これによって運転者保護装置10を小型・軽量化することが可能となるばかりでなく、この運転者保護装置10を装備したクローラキャリア1のコンパクト化および軽量化をも図ることができる。特に、不整地での運用を目的としているクローラキャリア1において、軽量化の図られることが極めて効果的であることは言うまでもない。

0028

また、上述した運転者保護装置10においては、左側支柱40をオペキャブ5に対する左側の後方域に設置したことで、該支柱40によって側方の視界が遮られる不都合を可及的に抑えることが可能となる。

0029

また、上述した運転者保護装置10においては、クローラキャリア1の外方側に位置している左側支柱40を、オペキャブ5に対する左側の後方域に設置したことで、該左側支柱40がオペキャブ5の外側方に突出することがなく、もって運転者保護装置10を装備したクローラキャリア1の不用意な大形化を防止することができる。

0030

さらに、上述した運転者保護装置10においては、オペキャブ5に搭乗したオペレータOの後方死角の範囲に左側支柱40を設置したことにより、オペレータOがクローラキャリア1の左側後方を確認する際、左側支柱40がオペレータOの視界を妨げることがなく、もってオペレータOの後方視界性を格段に向上させることが可能となる。

0031

とろで、実施例のクローラキャリア1において、本体フレーム4から運転者保護装置10を取り外す場合、右側支柱30のブラケット31と上部支柱32とを締結しているボルト・ナットを開放し、本体フレーム4に固定設置されているブラケット31から上部支柱32を分離させるとともに、左側支柱40を本体フレーム4に固定しているボルト・ナットを開放して、上記左側支柱40を本体フレーム4から取り外せば良い。

0032

一方、本体フレーム4に運転者保護装置10を取り付ける場合には、右側支柱30のブラケット31と上部支柱32とをボルト・ナットで互いに締結するとともに、左側支柱40のフランジ40Aをボルト・ナットで本体フレーム4に固定すれば良い。

0033

ここで、上述した運転者保護装置10においては、その右側支柱30、すなわちオペキャブ5とボンネット6との間に設置された右側支柱30を、本体フレーム4に固定設置したブラケット31と、該ブラケット31に分離可能に結合した上部支柱32とから構成したことにより、運転者保護装置10の取付け/取外し時に際して、車体の中央域に位置している右側支柱30の結合/分離箇所へ、車体の外側方から容易にアクセスすることが可能であり、もって本体フレーム4に対する運転者保護装置10の取付け/取外し作業を極めて容易に実施することができる。

0034

さらに、上述した運転者保護装置10の右側支柱30は、オペキャブ5とボンネット6とに挟まれているため、ブラケット31と上部支柱32との連結部分が外部からは隠れて見え難く、これによってクローラキャリア1の美感を損なうことなく見栄えの良いものとなる。

0035

なお、上述した実施例では、車両本体3の前方左側にオペキャブ5を設置したクローラキャリア1において、運転者保護装置10の右側支柱30をオペキャブ5の側方域、左側支柱40をオペキャブ5の後方域に設置しているが、例えば車両本体の前方右側にオペキャブを設置したクローラキャリアの場合には、運転者保護装置の右側支柱がオペキャブ5の後方域、左側支柱がオペキャブ5の側方域に設置されることとなる。

0036

すなわち、運転者保護装置における左右の支柱に関わる設置態様は、上述した実施例にのみ限定されるものではなく、「左右の支柱を左右非対称にレイアウトする」という条件を満足するものであれば、オペキャブの配置態様等に鑑みて適宜に設定し得ることは言うまでもない。

0037

また、上述した実施例では、運転者保護装置10を構成する右側支柱30および左側支柱40のうち、一方の左側支柱40のみをオペレータOの後方死角の範囲に設置しているが、オペキャブの配置態様や、オペキャブとベッセルとの位置関係、さらにはベッセル8の大きさ等の条件によっては、右側支柱30のみをオペレータOの後方死角に設置する、あるいは右側支柱30と左側支柱40との両方をオペレータOの後方死角に設置することも可能である。

0038

また、上述した実施例では、オペキャブ5の右隣りにボンネット6(エンジン・油圧機器7)を配置したクローラキャリア1において、運転者保護装置10の取付け/取外し作業を容易なものとするべく、オペキャブ5とボンネット6との間に設置した右側支柱30を、互いに分離可能なブラケット31と上部支柱32とから構成しているが、例えばオペキャブ5の左隣りにボンネット(エンジン・油圧機器)を配置したクローラキャリアにおいては、オペキャブとボンネットとの間に位置する左側支柱が分離可能に構成されることとなる。

発明を実施するための最良の形態

0039

また、例えばオペキャブの後方にエンジン・油圧機器を配置したクローラキャリアにおいては、運転者保護装置の取付け/取外し作業を容易なものとするために、オペキャブの後方に設置される支柱を分離可能に構成することが有効であり、さらにクローラキャリアにおける車両本体のレイアウト如何んによっては、運転者保護装置を構成する2本の支柱を、それぞれ分離可能に構成することも可能である。

図面の簡単な説明

0040

また、上述した実施例では、本発明を建設機械の一態様であるクローラキャリアに適用した例を示したが、上記クローラキャリア以外の様々な建設機械、例えばホイルローダ、ダンプトラック、油圧ショベル、あるいはブルドーザ等、運転室に付帯して運転者保護装置を装備している種々の建設機械に対し、本発明を有効に適用し得ることは言うまでもない。

図1
(a)および(b)は、本発明に関わる運転者保護装置を備えた建設機械の一実施例であるクローラキャリアを示す左方全体側面図および右方全体側面図。
図2
(a)および(b)は、本発明に関わる運転者保護装置を備えた建設機械の一実施例であるクローラキャリアを示す要部平面図および全体正面図。
図3
図1および図2に示したクローラキャリアのベースと該ベースに設置された運転者保護装置とを示す全体側面図。
図4
図1および図2に示したクローラキャリアのベースと該ベースに設置された運転者保護装置とを示す全体平面図。
図5
図1および図2に示したクローラキャリアのベースと該ベースに設置された運転者保護装置とを示す全体正面図。
図6
図1および図2に示したクローラキャリアにおける運転者保護装置の設置態様を概念的に示す要部平面図。
図7
下部支柱を除いた運転者保護装置を示す全体側面図。
図8
下部支柱を除いた運転者保護装置を示す全体正面図。
図9
下部支柱を除いた運転者保護装置を示す全体平面図。
図10
(a)、(b)および(c)は、運転者保護装置の下部支柱を示す平面図、正面図および側面図。
図11
(a)および(b)は、従来の建設機械における運転室に付帯した運転者保護装置の一例を示す概念図。
図12
従来の建設機械における運転室に付帯した運転者保護装置の他の例を示す概念図。
【符号の説明】
1…クローラキャリア(建設機械)、
2…下部走行体、
3…車両本体、
4…本体フレーム(ベース)、
5…オペキャブ(運転室)、
6…ボンネット、
7…エンジン・油圧機器、
8…ベッセル、
10…運転者保護装置、
20…天板、
30…右側支柱(支柱)、
31…ブラケット(下部支柱)、
32…上部支柱、
40…左側支柱(支柱)、
O…オペレータ(運転者)。

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