JP2548097B2 - 建設・作業用機械のキャビン緩衝機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来の技術 建設・作業用機械は作業装置を車体に強固、確実に保
持し、操作を確実に行う目的で、走行体と一体となった
主フレーム上に、上記作業装置と、運転装置・運転席を
有するキャビンとを取付けている。このことを従来の代
表的建設・作業用機械を例にとり説明すると、第５図に
示す履帯式油圧ショベルでは、下部走行体１上に旋回自
在の上部旋回体２を旋回ベアリングを介して搭載し、該
上部旋回体２の前方には作業装置５を強固に枢支し、か
つ、上部旋回体２の主フレームとなる旋回フレーム３上
にキャビン４を取付けている。また、第６図に示す関節
ステアリング式の車輪式トラクショベルの走行体は前部
フレーム６、後部フレーム７から主フレームを構成し、
前部フレーム６の前方には作業装置９を枢支し、後部フ
レーム７の上面にはキャビン８を搭載している。

これらの種類の車両においては、例えば自動車におけ
るが如く、走行装置と主フレームとの間に緩衝装置を設
けると、作業装置による作業精度が低下するのみならず
危険をも伴うため、走行装置と主フレームの間に緩衝装
置を介在させることはできないので、作業中または走行
中の振動による乗心地の低下などを防止するために、キ
ャビンは振動吸収用の緩衝材を介して主フレームに取付
けるのが一般的であり、その構造は第７図に示す断面図
の如くなっている。すなわち、図において10は旋回フレ
ーム３または後部フレーム７などの主フレーム35と一体
に接合された取付部材で、該取付部材10上に、キャビン
４または８底面のコーナ部材11が、緩衝材12′,12′を
介してボルト13′、ナット14により取付けてある。この
様な構造にすることにより、キャビン4,8は取付部材10
の振動に直接影響されることなく、緩衝材12′,12′の
作用により、その上下振動は吸収され、しかも、ボルト
13′、ナット14により、取付部材10とコーナ部材11との
上下方向の関係位置は或範囲で自在となり、前後左右方
向には制御されるので、キャビン4,8の上下振動は低減
する。

発明が解決しようとする課題 機械を定置または超低速走行状態のもとで作業操作を
するとき、キャビンに主フレームの振動が伝って共振
し、ひいては騒音の原因ともなり、運転操作中の居住性
が悪くなるので、前述の如く、キャビンと主フレームの
間に緩衝材を設けている。このときの緩衝材は剛性の低
いものほど振動の吸収性は向上するが、反面、剛性の低
い緩衝材を使用したまま悪路上を、より高速で移動する
と、キャビンの横揺れが増大し、走行操作上も不安定で
危険であるため、従来は、作業操作中の居住性を或程度
犠牲にして走行中の安全性を保持していた。

課題を解決するための手段 以上のような相反する問題点を解消するため、この発
明は次のような構成としている。すなわち、この発明に
かかるキャビン緩衝機構は、キャビンのコーナ部材が、
主フレーム上の取付部材を上下から挟持し主フレームの
振動を十分に吸収することができる剛性の低い緩衝材を
介しボルトを貫通して取付けられる形式の建設・作業用
機械に設けられるものであって、油室に圧油が作用する
とピストンロッドまたはピストンロッドとともに移動す
る押え具などの手段によりコーナ部材を介して、コーナ
部材と取付部材との間の緩衝材を圧縮する方向に作用す
るシリンダを設け、その一端は主フレームに連結し、該
シリンダの油室を、常時はタンクに連通させ、作業装置
の作動指令信号の１または複数の指令信号圧油のうちの
最も高いものを選択する手段を介して得られた信号圧油
が所定値を超えると切換わり、該信号圧油を上記シリン
ダの油室へ供給する切換弁を設ける。

作用 機械の走行または作業装置を極く低速で作動させるべ
く、それらの指令信号が何れも所定値以下のときは前記
切換弁は切換わらないので、シリンダの油室はタンクに
通じ該シリンダは作動力を発揮しないから、キャビンの
コーナ部材は押圧されることなく、キャビンのコーナ部
材は取付部材の上下面を挟持する緩衝材により、上下方
向に対し柔軟な振動吸収効果が得られる。一方、特定の
作動、例えば高速走行、作業装置の高速作動操作をなす
べく、指令信号の値が１つでも所定値を超えると選択す
る手段を介して切換弁の受信部に作用し、該切換弁を切
換え、上記指令信号はシリンダの油室に導かれるので、
該シリンダは当該指令信号圧油の大きさに比例する作用
力でコーナ部材を押圧し、その側の緩衝材は圧縮されて
取付荷重と剛性はともに増大してゆき、取付部材に対す
るコーナ部材の自由度もそれにつれて減少し、半減ない
しはそれ以下となり、その結果、キャビンは主フレーム
に固定または半固定状態となってキャビンの横揺れは防
止される。

実施例 この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の緩衝機構の第１実施例、第４図は
第２実施例の要部断面を示す図であるが、これらの図に
おいては、第７図の従来技術と同一部分には同一の符号
を付して示している。

第１実施例である第１図において、13はコーナ部材1
1、剛性の低い柔軟な緩衝材12,12、取付部材10を貫通
し、ナット14で所定の寸法に、これらを取付けているボ
ルトであり、そのねじ部は従来技術のボルト13′よりも
長くしてある。18はシリンダで、ロッド側は上記ボルト
13のねじ部に螺合するジョイント15、ピン16で該ボルト
13に連結され、他端はピン17を介して主フレーム35に連
結してある。19は油圧パイロット式の切換弁で、常時は
ばねの付勢力でＡ位置にあって、シリンダ18のヘッド側
油室ａに通じる管路20と、ロッド側油室ｂに通じる管路
21を共にタンク29に通じさせ、管路22の圧力が上昇する
とＡ位置からＢ位置に切換わり、管路22を管路21へ通じ
させ、管路20のみをタンク29に通じさせる機構を有して
いる。

第２図は第１図における管路22に圧油を供給する圧力
源として、履帯式油圧ショベルに本発明の機構を採用す
るときの例を示すものであり、図の30,31はメインポン
プであり、それぞれ左右の履帯駆動用の油圧モータ（図
示省略）に圧油を切換えて供給する油圧パイロット式の
走行用油圧切換弁27,28に圧油を供給している。該走行
用油圧切換弁27,28のパイロット油室へは、それぞれ専
用のパイロット弁（図示省略）から信号用パイロット圧
伝達のためのパイロット管路が通じているが、これらの
パイロット管路は分岐してシャトル弁23,24,25に導か
れ、これらのパイロット管路のうちの何れか１または複
数のパイロット管路にパイロット圧が発生すると、発生
圧力の最も高い圧力をシャトル弁23,24,25により選択し
て取出し、管路22に導くようにしてある。

また、第３図は、例えば車輪式トラクタショベルなど
の如く、油圧クラッチ付の変速機32を備えた機械におい
て、本発明への信号圧力取出しのための実施例を示すも
のであり、この例では４段変速式の場合、第３速油圧ク
ラッチ33、第４速油圧クラッチ34の信号圧力の何れかを
シャトル弁26により取出し管路22に導いてあるのである
が、シャトル弁を増設して他の速度段をも含めて信号圧
力を選択して取出すことも勿論可能である。

更に、第２図、第３図に示す信号圧力を管路22に導く
のであるが、この例の如く走行時のみならず、ある作業
装置の操作信号圧力を選択して供給する方法も、上記と
同様の手段により容易に可能である。

また、第１図における切換弁19の機能を変更し、常時
はシリンダ18の油室ｂにパイロットポンプなど、他の油
圧源からの圧油を作用させ、信号圧力がパイロット油室
に作用したときにのみ、シリンダ18の油室a,bをタンク2
9に通じさせる切換弁におきかえることにより、油圧シ
リンダ18の作動時期を逆転させることも可能である。

次に、この発明の作動について説明するが、ここでは
第１図の実施例と第２図の油圧回路を組合わせたときに
ついてのみ記述する。

履帯式油圧ショベルを定置して、作業装置のみ作動さ
せている間は、走行用油圧切換弁27,28のパイロット油
室はパイロット弁（図示なし）を経てタンク29に通じ、
そのすべてのパイロット管路には信号圧力が発生せず、
管路22はシャトル弁25,24,23を介してタンク29に通じ、
その結果、切換弁19はＡ位置を保持し、シリンダ18のヘ
ッド側油室ａ、ロッド側油室ｂに通じる管路20,21はと
もに該切換弁19を介してタンク29に連通するので、シリ
ンダ18の伸縮は自在である。従って、コーナ部材11は取
付部材10に緩衝材12,12を介して支持され、その緩衝作
用は何等阻害されることなく、円滑な振動吸収効果を発
揮する。

次いで、油圧ショベルを移動させるため、走行用油圧
切換弁27,28のパイロット油室の何れか１つにでもパイ
ロット圧が作用すると、該パイロット圧はシャトル弁2
3,24,25などの作用により管路22に取出され、先ず、切
換弁19をＡ位置からＢ位置に切換えるので、管路22のパ
イロット圧は信号圧力として該切換弁19のＢ位置通路、
管路21を経てロッド側油室ｂに作用し、ヘッド側油室ａ
は管路20、切換弁19のＢ位置通路を経てタンク29に通じ
るので、シリンダ18は収縮してジョイント15をボルト13
とともに下方に引寄せ、緩衝材12を圧縮し、遂には、コ
ーナ部材11と取付部材10とを固定または半固定状態とす
るので、コーナ部材11上のキャビンは主フレーム35に、
より密接に取付けられ、悪路走行中においても横揺れを
起すことはない。

第４図は、この発明の第２実施例を示す要部断面図で
あり、第７図の従来の緩衝機構に使用するボルト13′は
そのままとし、緩衝材12,12の外周付近に、ロッド先端
部に押え具37を備えたシリンダ36を配置したものであ
り、その他の切換弁19、管路20,21などは第１実施例
と、同様で、その目的、作動も全く同一である。

なお、第１実施例、第２実施例においては、ともにシ
リンダのロッド側油室ｂに信号圧力が加わるとコーナ部
材11と取付部材10との間の緩衝材12が圧縮されるように
したが、シリンダの取付空間、作用力の関係からヘッド
側油室ａに指令圧力を作用させるような配置、あるいは
シリンダの作用を伝達するリンク、ロッド機構を介して
緩衝材12を圧縮させるようにしても一向にさしつかえな
い。

発明の効果 以上説明したように、この発明は建設・作業用機械の
主フレーム上に緩衝材を介して設けたキャビンにおける
緩衝作用を、特定の操作、例えば機械を走行させる操作
をするときにのみ自動的に制限することができるので、
従来よりも剛性の低い柔軟な緩衝材を採用することによ
り、上記特定の操作以外の操作による作業中には、主フ
レームからの振動、衝撃を十分吸収し、キャビン内の振
動騒音を低減させ、長時間に亘る作業においても運転者
の疲労は少なく、反面悪路走行など特定の操作時には自
動的にキャビンを主フレームに、更に確実に保持させる
ので、キャビンの横揺れを起すこともないので運転操作
上も安全である。また、従来の緩衝機構として例示した
構造の建設・作業用機械のキャブ緩衝を本願の機構に変
更するためには、本願第１実施例のときは従来使用の緩
衝材をそのまま利用し、ボルトのみ形状・寸法の変更を
してシリンダおよびその作動機構を追加すればよく、ま
た、第２実施例のときは従来使用の緩衝機構はそのまま
利用し、シリンダとその作動機構のみを追設すればよい
ので、関連部分の大幅な設計変更や複雑・高価な部品の
採用を必要とせず、そのうえ、現有機を改造するに当っ
ても容易に実施可能でしかも安価に提供できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の要部を示す断面図、第２図、第３図
はこの発明にかかわる信号油圧回路の例を示す油圧系統
図、第４図はこの発明の第２実施例の要部を示す断面
図、第５図は履帯式油圧ショベルの外観側面図、第６図
は車輪式トラクタショベルの外観側面図、第７図は従来
の緩衝機構を示す要部断面図である。 4,8……キャビン 10……取付部材 11……コーナ部材 12,12′……緩衝材 18……シリンダ 19……切換弁 35……主フレーム 36……シリンダ 37……押え具

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャビン底面に固設した複数個のコーナ部
   材が、主フレーム上の取付部材を上下から挟持する振動
   防止用の緩衝材を介してそれぞれ貫通ボルトにより取付
   けられる形式の建設・作業用機械のキャビン緩衝装置に
   おいて、一端が主フレームに他端が前記ボルトを介して
   前記コーナ部材に連結され、一方の油室に作用する圧油
   の大きさに応じて作動し、上記緩衝材のうちのキャビン
   底面のコーナ部材と接する側の緩衝材を圧縮してその取
   付荷重を大きくする方向に作動するシリンダと、常時は
   ばねの付勢力により該シリンダの油室をタンクに連通さ
   せ、所定値以上の信号圧油がパイロット油室に作用する
   と切換わり該信号圧油を上記シリンダの一方の油室に導
   く切換弁と、該弁のパイロット油室に前記建設・作業用
   機械の作業装置の作動を指令する１または複数の信号圧
   油のうちの何れか大きい信号圧油を選択して供給する手
   段とを備えたことを特徴とする建設・作業用機械のキャ
   ビン緩衝機構。
2. 【請求項２】キャビン底面に固設した複数個のコーナ部
   材が，主フレーム上の取付部材を上下から挟持する振動
   防止用の緩衝材を介してそれぞれボルトにより取付けら
   れる形式の建設・作業用機械のキャビン緩衝装置におい
   て、一端が主フレームに連結され他端のロッド先端部に
   押え具を有し、一方の油室に作用する圧油の大きさに応
   じて作動し、上記緩衝材のうちのキャビン底面のコーナ
   部材と接する側の緩衝材を該押え具により上記コーナ部
   材を介して圧縮してその取付荷重を大きくする方向に作
   動するシリンダと、常時はばねの付勢力により該シリン
   ダの油室をタンクに連通させ、所定値以上の信号圧油が
   パイロット油室に作用すると切換わり該信号圧油を上記
   シリンダーの一方の油室に導く切換弁と、該弁のパイロ
   ット油室に前記建設・作業用機械の作業装置の作動を指
   令する１または複数の信号圧油のうちの何れか大きい信
   号圧油を選択して供給する手段とを備えたことを特徴と
   する建設・作業用機械のキャビン緩衝機構。