JPH07113249A - 運転室付き作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フレームからの振動で運転室が前，後、左，
右に振動するのを規制し、運転室の固有振動数を小さく
して乗り心地を向上させる。 【構成】 運転室本体２５と旋回フレーム２１との間に
は、前後方向に伸長し、両端側が前記運転室本体２５と
旋回フレーム２１とに回動可能に連結されたリンク機構
３５と、リンク機構３５から運転室本体２５の前後方向
に離間して両端側が前記運転室本体２５と旋回フレーム
２１とにそれぞれ回動可能に連結されたロッド部材３８
とを設け、ロッド部材３８の下端側に位置するピン結合
部３９に、ロッド部材３８が軸方向に変位するのを禁止
する固定位置と軸方向の変位を許す解除位置とに切換え
られる固定・解除装置を設ける。

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
の運転室付き作業機に関し、特に、作業機のフレームか
ら運転室に伝わる振動を緩衝させるようにした運転室付
き作業機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７ないし図１１に従来技術の運転室付
き作業機として油圧ショベルを例に挙げて示す。

【０００３】図中、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、作業機本体を構成する上部旋回体を示し、該上
部旋回体３は、骨組構造をなす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
と、該機械室５の前部左側に位置して旋回フレーム４上
に設けられ、後述する運転室本体８と該運転室本体８内
に設けられた各種の操作レバーや計器類等からなる運転
室６と、機械室５の後側に位置して旋回フレーム４の後
部に設けられたカウンタウエイト７とからなり、該カウ
ンタウエイト７は後述の作業装置１７に対して上部旋回
体３全体をバランスさせるようになっている。

【０００４】８は旋回フレーム４上に配設され、前記運
転室６の本体部を構成する運転室本体を示し、該運転室
本体８は図８に示す如く、鋼製の薄板をプレス加工して
溶接することにより、前後方向に伸長する長方形状の天
井部８Ａと、上下方向の中間部分が前向きに突出する略
く字状の前面部８Ｂと、前記旋回フレーム４に対しほぼ
垂直面となった縦長な長方形状の後面部８Ｃと、該後面
部８Ｃおよび前面部８Ｂの形状に応じて設けられた略長
方形状の左，右の側面部８Ｄ，８Ｄ（一方のみ図示）等
とからなる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８の左の側面部８Ｄにはドア９
が設けられ、運転室本体８の下面側には床板用ブラケッ
ト８Ｅを介して運転室本体８の一部を構成する床板１０
が取付けられている。

【０００５】１１，１１，…は旋回フレーム４上で運転
室本体８を弾性的に支持した下部緩衝支持体を示し、該
各下部緩衝支持体１１は図８、図９に示す如く後述の各
防振ゴム１２、スペーサ１３および各ストッパ１４等か
ら構成されている。そして、該各下部緩衝支持体１１は
運転室本体８の床板１０と旋回フレーム４との間に前，
後、左，右に離間して合計４個（２個のみ図示）設けら
れ、旋回フレーム４からの振動が運転室本体８に伝わる
のを減衰させるようにしている。

【０００６】１２，１２は防振ゴムを示し、該各防振ゴ
ム１２は合成ゴム等の弾性材料により短尺かつ厚肉な円
柱状に形成され、その中心部には図９に示す如く軸方向
に伸長する挿通穴１２Ａが穿設されている。そして、該
各防振ゴム１２は旋回フレーム４の上面部４Ａに穿設さ
れた取付穴４Ｂと同軸をなすように配設され、旋回フレ
ーム４の上面部４Ａを上下方向から挟持している。

【０００７】１３は軸方向にボルト挿通穴１３Ａを有す
る金属製の筒体からなるスペーサを示し、該スペーサ１
３は長さ方向中間部が旋回フレーム４の取付穴４Ｂ内に
遊嵌され、上，下両端側が各防振ゴム１２の挿通穴１２
Ａ内に嵌合されている。また、該スペーサ１３は上，下
両端側の端面が後述する各ストッパ１４の底部１４Ｂに
当接している。

【０００８】１４，１４は金属板等をプレス成形するこ
とにより有底筒状に形成されたストッパを示し、該各ス
トッパ１４は図９に示す如く、防振ゴム１２よりも大径
な円板状に形成され、中央にボルト挿通穴１４Ａが穿設
された底部１４Ｂと、該底部１４Ｂの外周側から軸方向
に延設され、防振ゴム１２よりも短尺な長さ寸法を有し
た筒部１４Ｃとからなり、該筒部１４Ｃの先端側は開口
部１４Ｄとなっている。そして、該各ストッパ１４は各
防振ゴム１２を介して旋回フレーム４の上面部４Ａを挟
んで互いの開口部１４Ｄを対向させ、上，下の各防振ゴ
ム１２を外側から覆うように取付けられている。

【０００９】１５，１５，…はボルトを示し、該各ボル
ト１５は床板用ブラケット８Ｅの各ボルト挿通穴８Ｆに
運転室本体８の内側から差込まれ、各スペーサ１３のボ
ルト挿通穴１３Ａ、床板１０の各ボルト挿通穴１０Ａ、
旋回フレーム４の上面部４Ａの各取付穴４Ｂ内を伸長
し、下部緩衝支持体１１の下側、すなわちストッパ１４
の底部１４Ｂ下側からナット１６を螺合させて締付ける
ことにより、運転室本体８を旋回フレーム４上に位置決
めしている。

【００１０】１７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１７は、旋回フレーム４の一
部をなす高剛性のブラケット部（図示せず）に俯仰動可
能に設けられたブーム１７Ａと、該ブーム１７Ａの先端
に俯仰動可能に設けられたアーム１７Ｂと、該アーム１
７Ｂの先端に回動可能に設けられたバックホウ式のバケ
ット１７Ｃとからなり、これらのブーム１７Ａ，アーム
１７Ｂ，バケット１７Ｃはブームシリンダ１７Ｄ，アー
ムシリンダ１７Ｅ，バケットシリンダ１７Ｆによってそ
れぞれ作動されるようになっている。そして、該作業装
置１７は土砂等の掘削作業時に、ブームシリンダ１７
Ｄ，アームシリンダ１７Ｅによってブーム１７Ａ，アー
ム１７Ｂを俯仰動させつつ、バケットシリンダ１７Ｆに
よってバケット１７Ｃを回動させ、該バケット１７Ｃに
より土砂等を掘削するようになっている。

【００１１】このように構成される油圧ショベルでは、
上部旋回体３の機械室５内に原動機および該原動機によ
って駆動される油圧ポンプ（いずれも図示せず）を設
け、該油圧ポンプから吐出される圧油を下部走行体１の
走行用油圧モータ（図示せず）および作業装置１７の各
シリンダ１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆ等に給排することによ
りこれらを作動させ、車両を走行させたり、土砂等の掘
削作業を行ったりするようにしている。

【００１２】そして、運転室本体８の床板１０と旋回フ
レーム４との間に設けた各下部緩衝支持体１１は、エン
ジンからの振動、走行時の振動および作業時の掘削反力
等による振動が旋回フレーム４側から運転室本体８に伝
わるのを各防振ゴム１２によって緩衝し、このときの振
動および騒音を軽減して運転室６の乗り心地を悪化させ
ないようにしている。

【００１３】また、各下部緩衝支持体１１は図９に示す
如く、各ストッパ１４の開口部１４Ｄを旋回フレーム４
の上面部４Ａに対して、例えば２〜３mm程度の隙間Ｓを
もって対面させ、運転室本体８がこの隙間Ｓを越えて
左，右方向に横揺れ（ローリング）したりするのを規制
しており、これによって運転室本体８がブームシリンダ
１７Ｄ等の周囲部材に衝突して破損事故を起こすのを防
止できるようにしている。

【００１４】

【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、旋回フレーム４の上面部４Ａ上で運転室本
体８の床板１０との間に、例えば４個の下部緩衝支持体
１１，１１，…を配設し、運転室６に外部からの振動が
伝わるのを防止するようにしているものの、実際には下
記のような固有振動数に基づいた問題が生じている。

【００１５】即ち、運転室６の重量Ｗ、各下部緩衝支持
体１１の合計のばね定数ｋ、重力加速度Ｇとすると、運
転室６の上下方向の固有振動数ｆは

【００１６】

【数１】 で表わされる。

【００１７】ここで、運転室本体８を図１０に示すよう
な１自由度系の振動モデルで近似し、下側から振幅ａ₀
の強制振動ａ₀ ｃｏｓωｔが上下方向に加えられたと
き、運転室６に伝達される振動の振幅をａとすると、振
動伝達率τは

【００１８】

【数２】 で表わされる。

【００１９】このとき、振動数比ηと振動伝達率τとの
関係は、図１１に示す特性線の如く、振動数比ηがη＝
１前，後のときに共振によって振動が増大し、振動数比
ηが大きくなり、特に√２以上であれば、振動伝達率τ
が１以下となって振動が伝わりにくくなることが分か
る。

【００２０】そして、運転室６全体の重量Ｗが４００〜
５００ｋｇ、各下部緩衝支持体１１の合計のばね定数ｋ
が２０００〜８０００ｋｇｆ／ｃｍの条件では、前記数
１より、運転室６の固有振動数ｆは約２０〜４５Ｈｚと
なる。

【００２１】しかし、油圧ショベルの作動時、特に走行
時の振動には５〜９Ｈｚの振動が多く含まれるため、運
転室６の固有振動数ｆが前記の範囲にあると振動数比η
が０．１１〜０．４５となり、振動伝達率τが１以上に
なって振動緩衝効果は得られず乗り心地を悪化させると
いう問題がある。

【００２２】従って、油圧ショベルの走行時の５〜９Ｈ
ｚの振動について、振動伝達率τを１以下にするために
は、運転室６の固有振動数ｆが３．５Ｈｚ以下となるよ
うに、各下部緩衝支持体１１のばね定数ｋを小さくする
必要がある。しかし、こうした場合には上下方向の振動
は減衰できるものの、旋回フレーム４上で運転室６が前
後方向に振動するピッチングや運転室６が左右方向に振
動するローリングが大きくなり、乗り心地を悪化させて
しまう。

【００２３】また、このピッチングやローリングが大き
くなったときには、運転室本体８がブームシリンダ１７
Ｄ等の周囲部材に衝突して破損事故を起こしてしまうの
で、図９に示す如く各ストッパ１４の開口部１４Ｄと旋
回フレーム４の上面部４Ａとの隙間Ｓを、例えば２〜３
mm程度に設定しており、この隙間Ｓを越えて運転室本体
８が振動すると、各ストッパ１４の開口部１４Ｄが旋回
フレーム４の上面部４Ａに衝突して、旋回フレーム４か
らの振動が運転室本体８に直接伝わり、運転室６の乗り
心地が非常に悪くなるという問題がある。

【００２４】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前，後、左，右に
振動して、ピッチングやローリングを起こすのを効果的
に防止できると共に、上下方向の振動を効果的に減衰で
き、乗り心地を向上できるようにした運転室付き作業機
を提供することを目的としている。

【００２５】

【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、本発明の運転室付き作業機は、作業機本体のフ
レームと、該フレーム上に配設され、下面側に床板が設
けられた箱形状の運転室本体と、該運転室本体の床板と
フレームとの間に複数個設けられ、前記フレームからの
振動が該運転室本体に伝わるのを緩衝する下部緩衝支持
体とからなる。そして、本発明が採用する構成の特徴
は、前記運転室本体とフレームとの間には、前後方向に
伸長し、両端側が前記運転室本体とフレームとに回動可
能に連結されたリンク機構と、該リンク機構から運転室
本体の前後方向に離間し、両端側が前記運転室本体とフ
レームとにそれぞれピン結合部を介して回動可能に取付
けられたロッド部材と、該ロッド部材の両端側に位置す
る各ピン結合部のうち、いずれか一方のピン結合部に設
けられ、該ロッド部材が軸方向に変位するのを禁止する
固定位置と軸方向の変位を許す解除位置とに切換えられ
る固定・解除手段とを備えたことにある。

【００２６】この場合、前記リンク機構は、前記運転室
本体の床板とフレームとの間で前後方向に伸長し、左右
方向に離間した一対のリンク部材と、該各リンク部材の
回動が同期するように該各リンク部材間を左右方向で連
結した連結部材とから構成し、前記各リンク部材の前後
方向両端側を前記運転室本体の床板とフレームとにそれ
ぞれ回動可能に連結するのが好ましい。

【００２７】また、前記固定・解除手段は、前記運転室
本体内に設けた走行レバーが中立位置近傍にあるときに
前記固定位置に切換えられ、前記走行レバーが中立位置
近傍を越えて大きく操作されたときに前記解除位置に切
換えられるように構成するのが好ましい。

【００２８】そして、前記各下部緩衝支持体は、前記運
転室本体の振動を比較的小さなばね定数をもって緩衝す
るコイルスプリングと油圧緩衝器とから構成するのが好
ましい。

【００２９】

【作用】上記構成により、固定・解除手段が固定位置と
なるときには、ロッド部材がリンク機構と共に平行リン
クを構成し、該平行リンクが運転室本体がフレーム上で
振動するときに連動して回動し、運転室本体が水平方
向、例えば前後方向に振動するのを上下方向の振動に変
換するようにして水平方向の振動を小さく規制でき、運
転室本体が前後方向に振動（ピッチング）するのを確実
に低減できる。

【００３０】一方、固定・解除手段が解除位置となると
きには、ロッド部材が軸方向の変位（伸縮）を許される
から、リンク機構とロッド部材とを独立して回動変位さ
せることができ、運転室本体をフレーム上で各下部緩衝
支持体を介して弾性的に支持できると共に、フレームか
らの振動を各下部緩衝支持体によってソフトに吸収する
ことができる。

【００３１】この場合、前記リンク機構を、前記運転室
本体の床板とフレームとの間で前後方向に伸長し、左右
方向に離間した一対のリンク部材と、該各リンク部材の
回動が同期するように該各リンク部材間を左右方向で連
結した連結部材とから構成し、前記各リンクロッドの前
後方向両端側が前記運転室本体の床板とフレームとにそ
れぞれ回動可能に連結すれば、例えば運転室本体をフレ
ーム上で左右方向に振動させるような力が作用しても、
各リンク部材間を連結した連結部材によって各リンク部
材を同期して回動させることができ、これにより、運転
室本体が左右方向にローリングするのを規制できる。

【００３２】さらに、前記固定・解除手段を運転室本体
内に設けた走行レバーが中立位置近傍にあるときに固定
位置に切換えられ、前記走行レバーが中立位置近傍を越
えて大きく操作されたときに前記解除位置に切換えられ
るように構成すれば、例えば作業機の走行時や作業時等
の振動状態に応じて固定・解除手段の動作を自動制御す
ることができる。

【００３３】そして、前記各下部緩衝支持体をコイルス
プリングと油圧緩衝器とから構成することにより、運転
室本体の上下方向の振動を小さなばね定数をもって支持
でき、運転室全体の固有振動数を小さくして、特に作業
機の走行時に運転室本体に伝わる上下方向の振動を良好
に減衰できる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図６に基
づき説明する。なお、実施例では前述した従来技術と同
一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するも
のとする。

【００３５】まず、図１ないし図４は本発明の第１の実
施例を示している。

【００３６】図中、２１は上部旋回体３のフレームを構
成する旋回フレームを示し、該旋回フレーム２１は従来
技術で述べた旋回フレーム４とほぼ同様に構成されてい
るものの、旋回装置２に取付けられる中央側の部位が高
い剛性をもった厚肉の高剛性部２２として形成されてい
る（図１、図２参照）。そして、該旋回フレーム２１に
は高剛性部２２の前部左側に位置して後述の運転室本体
２５を下側から支承する支承部２３が設けられ、該支承
部２３は前，後に離間して左右方向に伸長し、前部にそ
れぞれフランジ部２３Ａ１，２３Ｂ１が設けられた２個
の梁部２３Ａ，２３Ｂと、該各梁部２３Ａ，２３Ｂの左
端側を前後方向に連結する側枠部２３Ｃと、前記梁部２
３Ａの前方に設けられた前枠部２３Ｄ等から大略構成さ
れている。

【００３７】さらに、前記高剛性部２２の前側で支承部
２３の右側にはブラケット部２４，２４がフレーム２１
に一体形成され、該各ブラケット部２４には作業装置１
７のブーム１７Ａおよび各ブームシリンダ１７Ｄがピン
結合によって取付けられている。

【００３８】２５は旋回フレーム２１上に設けられた運
転室本体を示し、該運転室本体２５は従来技術で述べた
運転室本体８とほぼ同様に、天井部２５Ａ，前面部２５
Ｂ，後面部２５Ｃおよび左，右の側面部２５Ｄ，２５Ｄ
を有し、左側の側面部２５Ｄにはドア２６が設けられて
いる。また、該運転室本体２５の下面側には該運転室本
体２５の一部をなす床板２７が設けられ、該床板２７は
旋回フレーム２１の高剛性部２２および支承部２３上で
後述の各下部緩衝支持体２８を介して運転室６全体を支
持する構成となっている。

【００３９】２８，２８，…は旋回フレーム２１と運転
室本体２５の床板２７との間に配設された下部緩衝支持
体を示し、該各下部緩衝支持体２８は図１、図２に示す
ように、旋回フレーム２１の支承部２３および高剛性部
２２と運転室本体２５の床板２７との間に前，後、左，
右に離間してそれぞれ配設された油圧緩衝器２９と、該
油圧緩衝器２９を伸長方向に常時付勢するコイルスプリ
ング３０とから構成され、該各コイルスプリング３０は
比較的小さなばね定数をもって形成されている。ここ
で、該各下部緩衝支持体２８のうち、図２中の後部右側
に位置する下部緩衝支持体２８は旋回フレーム２１の高
剛性部２２上に配設され、他の各下部緩衝支持体２８は
支承部２３上に配設されている。

【００４０】３１，３１は床板２７の下側面から下向き
に立設されたリンク取付用のブラケットを示し、該各ブ
ラケット３１は図２に示す如く平行に対向する２枚板か
らなり、床板２７の前側で左右に離間して溶接等の手段
により固着され、旋回フレーム２１側に向けて所定長さ
をもって突出している。

【００４１】３２は床板２７に設けられた他のブラケッ
トを示し、該ブラケット３２は前記ブラケット３１と同
様の２枚板からなり、該ブラケット３２は左，右の各ブ
ラケット３１から後側にほぼ等距離離間して設けられて
いる。

【００４２】３３，３３は旋回フレーム２１に設けられ
たリンク取付用のブラケットを示し、該各ブラケット３
３はそれぞれ２枚板からなり、前記ブラケット３１に対
して所定寸法だけ後方に離間するように梁部２３Ａから
突出して設けられている。

【００４３】３４は梁部２３Ｂに設けられた固定装置取
付用のブラケットを示し、該ブラケット３４は前記ブラ
ケット３２よりも運転室本体２５の後側に位置し、該ブ
ラケット３２と前後方向で対向するように梁部２３Ｂか
ら突出して設けられている。

【００４４】３５は旋回フレーム２１と運転室本体２８
の床板２７との間に前記各ブラケット３１，３３を介し
て回動可能に連結されたリンク機構を示し、該リンク機
構３５は運転室本体２５の床板２７と旋回フレーム２１
との間を前後方向に伸長し、左，右に離間した一対のリ
ンク部材３６，３６と、該各リンク部材３６の中央に固
着され、該各リンク部材３６間を左右方向で連結した平
板状の連結部材３７とから略Ｈ形状に形成されている。
ここで、該連結部材３７はフレーム２１上で運転室本体
２５が左右方向に振動しようとするときに各リンク部材
３６に抗ねじり力を付与して各リンク部材３６が独立し
て回動するのを規制し、運転室本体２５が左右方向にロ
ーリングして振動するのを防止するようになっている。

【００４５】３８は前記ブラケット３２，３４間に両端
をピン結合することによって回動可能に設けられたロッ
ド部材を示し、該ロッド部材３８は上端側がブラケット
３２に対して常時回動可能に連結されているものの、下
端側が旋回フレーム２１側のブラケット３４に対して後
述のピン結合部３９により回動または摺動変位可能に取
付けられている。

【００４６】３９はロッド部材３８の下端側を旋回フレ
ーム２１側にブラケット３４を介してピン結合したピン
結合部、４０は該ピン結合部３９の一部を構成する固定
・解除手段としての固定・解除装置を示し、該固定・解
除装置４０は図３に示す如く後述するケーシング４１，
シリンダ４２、ピストン４４、摩擦材４５等から大略構
成されている。

【００４７】４１は段付円筒状に形成されたケーシング
を示し、該ケーシング４１は軸方向両端に円柱状の突起
４１Ａ，４１Ａが突出形成され、該各突起４１Ａが前記
ブラケット３４に回動可能に連結されている。また、該
ケーシング４１の中央には図３に示す如く、角穴状をな
し、前記ロッド部材３８の下端側が挿通される挿通室４
１Ｂが形成されている。そして、該挿通室４１Ｂの両端
側には、前記各突起４１Ａとの間に位置して挿通室４１
Ｂ側に開口する有底穴４１Ｃ，４１Ｃが形成されてい
る。

【００４８】４２，４２は有底穴４１Ｃ，４１Ｃ内に設
けられた有底筒状のシリンダを示し、該各シリンダ４２
の底部側にはケーシング４１の径方向外側に向けて延び
る油通路４２Ａが形成されている。そして、該各油通路
４２Ａは可撓性ホース４３を介して後述する電磁切換弁
４８の流出側に接続されている。

【００４９】４４，４４は前記各シリンダ４２内に摺動
可能に挿嵌されたピストンを示し、該各ピストン４４の
先端側は前記挿通室４１Ｂ内に突出し、ロッド部材３８
の表面に沿って湾曲形成された挟持部４４Ａ，４４Ａと
なっている。４５，４５は前記各ピストン４４の挟持部
４４Ａの内側に取付けられた摩擦材である。

【００５０】固定・解除装置４０は以上の如く構成さ
れ、各可撓性ホース４３から圧油Ｌを各シリンダ４２内
に流入させたときには、各ピストン４４が挿通室４１Ｂ
側に突出し、摩擦材４５を介して各挟持部４４Ａでロッ
ド部材３８の下端側を固定することによって、ロッド部
材３８の軸方向の変位を禁止する固定位置となる。

【００５１】一方、各シリンダ４２内の圧油Ｌを後述の
作動油タンク５１に排出するときには、各ピストン４４
がシリンダ４２内に後退することによって各挟持部４４
Ａがロッド部材３８に対する固定状態を解除し、ロッド
部材３８の軸方向の変位を許す解除位置となる。

【００５２】４６は運転室本体２５内に設けられる走行
レバーを示し、該走行レバー４６はが図４に示す中立位
置Ｎにあるときに、走行用モータ（図示せず）に圧油が
給排されるのを停止させ、下部走行体１は走行停止状態
となる。そして、該走行レバー４６を中立位置Ｎから該
中立位置Ｎ近傍の所定の角度αまで回動する間に、下部
走行体１は徐々に走行を開始し、走行レバー４６をこの
角度αを越えて最大傾転角Ｆまで回動したときに、下部
走行体１は定常速度で走行するようになる。

【００５３】４７は前記走行レバー４６に設けられたコ
ントローラ、４８は該コントローラ４７によって切換制
御される電磁切換弁を示し、コントローラ４７は前記走
行レバー４６が中立位置Ｎの近傍で角度αの範囲内にあ
るときに電磁切換弁４８を図４中の固定切換位置（イ）
に切換え、走行レバー４６が角度αと最大傾転角Ｆの間
の範囲で回動されたときには電磁切換弁４８を図４中の
解除切換位置（ロ）に切換えるようになっている。

【００５４】４９はエンジン、５０は該エンジン４９に
よって回転駆動される油圧ポンプを示し、該油圧ポンプ
５０は作動油タンク５１内の油液を管路５２内に圧油Ｌ
として吐出するようになっている。

【００５５】５３は前記電磁切換弁４８と作動油タンク
５１との間に設けられた戻し管路を示し、該戻し管路５
３は前記電磁切換弁４８が解除切換位置（ロ）に切換え
られたときに、管路５２からの圧油Ｌを作動油タンク５
１に還流させるようになっている。

【００５６】５４は前記管路５２と作動油タンク５１と
を接続するバイパス管路、５５は該バイパス管路５４の
途中に設けられたリリーフ弁を示し、該リリーフ弁５５
は管路５２内の圧力が過剰圧となると、これをリリーフ
すべく開弁し、管路５２内の圧油Ｌを作動油タンク５１
にバイパスすることによって管路５２内の圧力を適正な
値に保つようになっている。

【００５７】さらに、５６は運転室本体２５内に設けら
れる手動切換スイッチを示し、該手動切換スイッチ５６
はコントローラ４７に手動切換信号を出力することによ
り、走行レバー４６の傾転位置に優先して電磁切換弁４
８を固定切換位置（イ）と解除切換位置（ロ）とに、手
動切換操作に応じて切換える構成となっている。

【００５８】本実施例による油圧ショベルは以上に述べ
た構成を有するもので、次にその動作について説明す
る。

【００５９】まず、作業装置１７を作動させて土砂の掘
削作業等を行うときは、走行レバー４６を中立位置Ｎに
戻した状態で行い、作業上の安全性を確保するようにし
ている。また、油圧ショベルを停止状態から走行させる
走行起動時には、運転室６内の走行レバー４６を図４中
に示す如く、中立位置Ｎから傾転させることによって行
う。

【００６０】ここで、走行レバー４６が中立位置Ｎの近
傍で角度αの範囲内にあるときには、コントローラ４７
によって電磁切換弁４８が図４中の固定切換位置（イ）
に切換えられているから、固定・解除装置４０は固定位
置となり、該固定・解除装置４０の各シリンダ４２には
可撓性ホース４３を介して圧油Ｌが供給され、各ピスト
ン４４が挟持部４４Ａによってロッド部材３８を固定
し、該ロッド部材３８が軸方向に変位するのを禁止して
いる。

【００６１】また、油圧ショベルの走行を停止させる場
合には、走行レバー４６を角度αの傾転位置を通って中
立位置Ｎに戻すことになる。このとき、コントローラ４
７によって電磁切換弁４８は図４中の解除切換位置
（ロ）から固定切換位置（イ）に切換えられるから、油
圧ショベルが走行状態から徐々に減速して停止する間に
は、固定・解除装置４０がロッド部材３８を固定し、該
ロッド部材３８の軸方向の変位を禁止する固定位置とな
る。

【００６２】この結果、固定・解除装置４０により軸方
向変位が禁止されたロッド部材３８は、運転室本体２５
側のブラケット３２と、旋回フレーム２１側のブラケッ
ト３４とに回動可能に連結された状態となり、運転室本
体２５は旋回フレーム２１上にリンク機構３５とロッド
部材３８とからなる平行リンクを介して支持されること
になる。

【００６３】このため、運転室本体２５が大きく振動す
る作業時、油圧ショベルが停止状態から走行起動し始め
るとき、および油圧ショベルが走行状態から停止され、
走行レバー４６が中立位置Ｎの近傍で角度αの範囲内と
なるときには、リンク機構３５とロッド部材３８からな
る平行リンクによって運転室本体２５が水平方向（前後
方向）に振動するのを上下方向の振動に変換され、水平
方向の振動を小さく規制でき、運転室本体２５が前後方
向に振動するピッチングの発生を抑えることができる。

【００６４】一方、走行レバー４６を角度αを越えて傾
転させ、油圧ショベルが定常の走行状態となったときに
は、コントローラ４７によって電磁切換弁４８が図４中
の解除切換位置（ロ）に切換られ、固定・解除装置４０
の各シリンダ４２から可撓性ホース４３を介して圧油Ｌ
が作動油タンク５１に戻される。このとき、各ピストン
４４の挟持部４４Ａがロッド部材３８から離れ、該ロッ
ド部材３８に軸方向の変位を許容する解除位置となる。

【００６５】この場合、ロッド部材３８はリンク機構３
５から独立して自由な軸方向変位縮動を許容されるた
め、運転室本体２５は旋回フレーム２１に対して各下部
緩衝支持体２８およびリンク機構３５のみによって支え
られるようになり、ばね定数の小さい各下部緩衝支持体
２８は運転室本体２５の振動をソフトに吸収でき、運転
室６全体の乗り心地を向上させることができる。

【００６６】また、運転室本体２５の床板２７を旋回フ
レーム２１の支承部２３に接続するリンク機構３５を、
左，右のリンク部材３６，３６と該各リンク部材３６間
を連結する連結部材３７とから略Ｈ形状に形成し、該連
結部材３７によって各リンク部材３６間に抗捩り力を付
与する構成としたから、例えば上部旋回体３が旋回動作
を行うとき等に運転室本体２５が左右方向に振動して
も、このときに各リンク部材３６がそれぞれ独立して回
動変位するのを連結部材３７の抗捩り力によって規制で
き、運転室本体２５が左右方向にローリングするのを効
果的に防止できると共に、運転室本体２５の側面部２５
Ｄがブームシリンダ１７Ｄ等の周囲部材に衝突する等の
安全上、強度上の問題をリンク機構３５によって確実に
解消することができる。

【００６７】さらに、本実施例では、走行レバー４６が
中立位置Ｎ、角度α、最大傾転角Ｆの間のどの位置に操
作されているかをコントローラ４７によって判定し、電
磁切換弁４８を切換制御するようにしたから、油圧ショ
ベルの走行時や作業時等、運転室本体２５に加えられる
振動の条件に応じてロッド部材３８の固定位置、解除位
置を自動調整でき、乗り心地を常に良好に制御すること
ができる。

【００６８】そして、旋回フレーム２１上で運転室本体
２５を床板２７を介して支持する各下部緩衝支持体２８
を油圧緩衝器２９とコイルスプリング３０とから構成
し、運転室本体２５の上下方向の振動を小さなばね定数
をもって緩衝できるので、運転室６全体の固有振動数を
従来技術のものに比較して確実に小さくすることがで
き、運転室本体２５に伝わる上下方向の振動を効果的に
減衰できる。

【００６９】従って、本実施例によれば、運転室本体２
５が旋回フレーム２１上で前後方向にピッチングするの
をリンク機構３５とロッド部材３８の組合せからなる平
行リンクで確実に抑えることができると共に、連結部材
３７によってリンク機構３５の各リンク部材３６が別個
に回動するのを規制し、運転室本体２５が左右方向にロ
ーリングするのを防止でき、運転室本体２５が周囲部材
に衝突する等の安全上、強度上の問題を解消できる。

【００７０】そして、各下部緩衝支持体２８として油圧
緩衝器２９とコイルスプリング３０とを組合せて用いる
ことにより、運転室６全体の固有振動数を小さくして上
下方向の振動を効果的に減衰でき、運転室６の乗り心地
を大幅に改善できる。

【００７１】次に図５は第２の実施例を示し、本実施例
の特徴は、固定・解除手段を単一のシリンダおよびピス
トン等によって構成し、構造を簡略化できるようにした
ことにある。なお、本実施例では前記第１の実施例と同
一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する
ものとする。

【００７２】図中、６１は本実施例で用いる固定・解除
手段としての固定・解除装置を示し、該固定・解除装置
６１は前記第１の実施例で述べた固定・解除装置４０と
ほぼ同様にロッド部材３８のピン結合部３９に設けら
れ、後述するケーシング６２，シリンダ６３、ピストン
６５、摩擦材６６等から大略構成されている。

【００７３】６２は段付円筒状に形成されたケーシング
を示し、該ケーシング６２は軸方向両端に円柱状の突起
６２Ａ，６２Ａが突出形成され、該ケーシング６２の中
央には角穴状をなし、前記ロッド部材３８の下端側が挿
通される挿通室６２Ｂが形成されている。そして、該挿
通室６２Ｂの一端側には、前記突起６２Ａとの間に位置
して挿通室６２Ｂ側に開口する有底穴６２Ｃが形成さ
れ、挿通室６２Ｂの他端側は後述するスペーサ６４の嵌
着部６２Ｄとなっている。

【００７４】６３はケーシング６２の有底穴６２Ｃ内に
固着されたシリンダを示し、該シリンダ６３の底部側に
はケーシング６２の外側に向けて延びる油通路６３Ａが
形成されている。そして、該油通路６３Ａは可撓性ホー
ス４３を介して電磁切換弁４８の流出側に接続されてい
る。一方、前記嵌着部６２Ｄにはスペーサ６４が固着さ
れ、該スペーサ６４の挿通室６２Ｂ側の先端部はロッド
部材３８の外周面に沿って凹湾曲状に形成されている。

【００７５】６５は前記シリンダ６３内に摺動可能に挿
嵌されたピストンを示し、該ピストン６５の先端側は前
記挿通室６２Ｂ内に突出し、ロッド部材３８の表面に沿
って湾曲形成された挟持部６５Ａとなっている。６６，
６６は前記スペーサ６４の先端部および前記ピストン６
５の挟持部６５Ａの内側に取付けられた摩擦材である。

【００７６】本実施例による固定・解除装置６２は以上
の如く構成される本実施例によっても前記第１の実施例
とほぼ同様の作用効果を奏することができるが、特に本
実施例では固定・解除装置６１の構造を簡略化でき、コ
ストダウンを図ることができる。

【００７７】次に、図６は本発明の第３の実施例を示
し、本実施例の特徴は、固定・解除手段をケーシング内
に設けたリンク機構によって構成し、このリンク機構を
ケーシングの外部に設けたシリンダ、ピストンによって
駆動する構成としたことにある。なお、本実施例でも前
記第１の実施例と同一の構成要素に同一符号を付し、そ
の説明を省略するものとする。

【００７８】図中、７１は本実施例で用いる固定・解除
手段としての固定・解除装置を示し、該固定・解除装置
６１は前記第１の実施例で述べた固定・解除装置４０と
ほぼ同様に、ロッド部材３８のピン結合部３９に設けら
れ、後述のケーシング７２、リンク７３，７４，７７、
摩擦材８０、シリンダ８１、ピストン８２等から大略構
成されている。

【００７９】図中、７２は段付の中空筒状に形成された
ケーシングを示し、該ケーシング７２は軸方向両端に円
柱状突起７２Ａ，７２Ａが突出形成され、該ケーシング
７２の中央には、ロッド部材３８の下端側が挿通される
挿通室７２Ｂが形成されている。また、該挿通室７２Ｂ
の一端側には外部に開口するリンク挿通穴７２Ｃが形成
され、挿通室７２Ｂ内にはリンク挿通穴７２Ｃの近傍に
位置して支持部７２Ｄが、該挿通室７２Ｂの他端側には
円柱状突起７２Ａの内側に支持部７２Ｅが突出形成され
ている。そして、挿通室７２Ｂの一端側には、該挿通室
７２Ｂの内側に対向して一対の支持部７２Ｆ、７２Ｆが
突出形成されている。

【００８０】７３は先端側がリンク挿通穴７２Ｃを介し
てケーシング７２の外側から挿通室７２Ｂの一端側に挿
通された第１リンクを示し、該第１リンク７３は中間部
に設けられた支点７３Ａによって支持部７２Ｄに回動可
能に取付けられている。そして、該第１リンク７３の基
端側はケーシング７２の外部で後述するピストンロッド
８３Ａの先端に回動可能に連結されている。

【００８１】７４，７４は第２リンクを示し、該各第２
リンク７４はケーシング７２の軸方向に沿ってロッド部
材３８の両側に伸長して配設されている。ここで、該各
第２リンク７４は３本のリンク棒を互いに回動可能に連
結することにより三角形状をなした連結リンク７５，７
５を介して支持部７２Ｆに回動可能に取付けられ、各第
２リンク７４の一端側は連結部７６を介して前記第１リ
ンク７３の先端側にそれぞれ回動可能に連結されてい
る。

【００８２】７７，７７は第３リンク、７８，７８は第
４リンクを示し、該各第４リンク７８は一端側が前記第
３リンク７７の他端側に回動可能に連結され、各第４リ
ンク７８の他端側は支持部７２Ｅ上の支点７９に回動可
能に支持されている。

【００８３】８０，８０は前記第３リンク７７に取付け
られた摩擦材を示し、該各摩擦材８０はロッド部材３８
の表面に沿って凹湾曲状に形成されている。

【００８４】８１はケーシング７２の外部に設けられた
シリンダを示し、該シリンダ８１には可撓性ホース４３
が接続されている。ここで、該シリンダ８１にはピスト
ン８２が摺動可能に挿嵌され、該ピストン８２にはシリ
ンダ８１の外部に突出するピストンロッド８３が設けら
れている。そして、該ピストンロッド８３の先端には連
結部８４を介して前記第１リンク７３の基端側が回動可
能に連結されている。

【００８５】本実施例は以上に述べた構成を有するもの
で、可撓性ホース４３からシリンダ８１内に圧油Ｌが供
給されると、ピストン８２が図６中の矢示Ａ方向に変位
し、第１リンク７３の基端側を矢示Ｂ方向に回動させ
る。このとき、第１リンク７３の先端側は連結部７６を
介して各第２リンク７４の一端側を矢示Ｃ方向に引張り
操作する。これにより、第３リンク７７，７７は矢示Ｄ
方向に移動し、該各第３リンク７７に取付けられた摩擦
材８０，８０をロッド部材３８に向けて押圧することに
より、ロッド部材３８の下端側を固定し、ロッド部材３
８の軸方向の変位を禁止する固定位置となる。

【００８６】一方、シリンダ８１内の圧油Ｌを外部に排
出するときには、ピストン８２が矢示Ａ方向とは逆方向
に変位し、第１リンク７３を矢示Ｂ方向とは逆方向に回
動操作することになり、各第３リンク７７が各摩擦材８
０を介してロッド部材３８を解放し、ロッド部材３８の
軸方向の変位を許す解除位置となる。

【００８７】かくして、以上の如く構成される本実施例
によっても、前記第１、第２の実施例とほぼ同様の作
用、効果を得ることができる。

【００８８】なお、前記各実施例では、固定・解除装置
４０（６１，７１）のシリンダ４２（６３，８１）に圧
油を給排するために、該シリンダ４２（６３，８１）と
油圧ポンプ５０，作動油タンク５１との間に電磁切換弁
４８を設けるものとして述べたが、本発明はこれに限ら
ず、例えばシリンダ４２（６３，８１）と油圧ポンプ５
０，作動油タンク５１との間に油圧パイロット式の切換
弁等を設けるようにしてもよく、この場合には、例えば
走行レバー４６を減圧弁型パイロット弁等に設け、この
パイロット弁からのパイロット圧により切換弁を切換制
御する構成とすればよい。

【００８９】また、前記各実施例では、各下部緩衝支持
体２８を油圧緩衝器２９とコイルスプリング３０とから
構成するものとして述べたが、本発明はこれに限らず、
例えば従来技術で述べた図９に示す防振ゴム１２等から
なる下部緩衝支持体１１を用いてもよく、この場合には
図９に示す隙間Ｓを５〜３０ｍｍ程度まで大きくし、防
振ゴム１２等のばね定数を小さく設定するようにすれば
よい。

【００９０】また、前記各実施例では油圧ショベルを例
に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば運
転室を備えたホイール式油圧ショベルや油圧クレーン等
の作業機にも適用できる。

【００９１】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明では、運転室
本体とフレームとの間に前後方向に伸長し、両端側が前
記運転室本体とフレームとに回動可能に連結されたリン
ク機構と、該リンク機構から運転室本体の前後方向に離
間して両端側が前記運転室本体とフレームとにそれぞれ
ピン結合部を介して回動可能に取付けられたロッド部材
とを設け、該ロッド部材の両端側に位置する各ピン結合
部のうち、いずれか一方のピン結合部に、該ロッド部材
が軸方向に変位するのを禁止する固定位置と軸方向の変
位を許す解除位置とに切換えられる固定・解除手段を設
けたから、固定・解除手段が固定位置となるときには、
該ロッド部材がリンク機構と共に平行リンクを構成し、
運転室本体がフレーム上で振動するときに、該ロッド部
材とリンク機構からなる平行リンクが連動して回動し、
運転室本体が水平方向、例えば前後方向に振動するのを
上下方向の振動に変換するようにして水平方向の振動を
小さく規制でき、運転室本体が前後方向に振動（ピッチ
ング）するのを確実に低減できる。

【００９２】一方、固定・解除手段が解除位置となると
きには、該ロッド部材とリンク機構が相互に独立して回
動変位するのを許すことができ、運転室本体をフレーム
上で各下部緩衝支持体を介して弾性的に支持できると共
に、フレームからの振動を各下部緩衝支持体によってソ
フトに吸収することができる。

【００９３】この場合、前記リンク機構は、前記運転室
本体の床板とフレームとの間で前後方向に伸長し、左右
方向に離間した一対のロッド部材と、該各ロッド部材の
回動が同期するように該各ロッド部材間を左右方向で連
結した連結部材とから構成し、前記各ロッド部材の前後
方向両端側を前記運転室本体の床板とフレームとにそれ
ぞれ回動可能に連結することにより、運転室本体をフレ
ーム上で左右方向に振動させるような力が作用しても、
各ロッド部材間を連結した連結部材によって各ロッド部
材を同期して回動させることができ、これにより、運転
室本体が左右方向にローリングするのを効果的に規制で
きる。

【００９４】また、前記固定・解除手段は、前記運転室
本体内に設けた走行レバーが中立位置近傍にあるときに
固定位置に切換えられ、前記走行レバーが中立位置近傍
を越えて大きく操作されたときに前記解除位置に切換え
られるように構成すれば、作業機の走行時や作業時等の
振動状態に応じて固定・解除手段の動作を自動制御する
ことができる。

【００９５】そして、前記各下部緩衝支持体は、前記運
転室本体の振動を比較的小さなばね定数をもって緩衝す
るコイルスプリングと油圧緩衝器とから構成すれば、運
転室本体の上下方向の振動を小さなばね定数をもって支
持でき、運転室全体の固有振動数を小さくして、特に作
業機の走行時に運転室本体に伝わる上下方向の振動を良
好に減衰できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による運転室本体および
旋回フレーム等を示す一部破断の外観図である。

【図２】図１中の矢示II−II方向断面図である。

【図３】図１中の矢示III −III 方向断面図である。

【図４】コントローラ、油圧ポンプ、電磁切換弁等を示
す油圧回路図である。

【図５】本発明の第２の実施例による固定・解除装置を
示す図３と同様の断面図である。

【図６】本発明の第３の実施例による固定・解除装置を
示す図３と同様の断面図である。

【図７】従来技術による油圧ショベルを示す全体図であ
る。

【図８】図７中の旋回フレームおよび運転室本体等を拡
大して示す一部破断の外観図である。

【図９】図８中に示す下部緩衝支持体等の拡大断面図で
ある。

【図１０】運転室の振動を解析するための説明図であ
る。

【図１１】運転室の固有振動数に対する強制振動の振動
数比と振動伝達率との関係を示す特性線図である。

【符号の説明】

１ 下部走行体 ３ 上部旋回体（作業機本体） ２１ 旋回フレーム（フレーム） ２５ 運転室本体 ２７ 床板 ２８ 下部緩衝支持体 ２９ 油圧緩衝器 ３０ コイルスプリング ３５ リンク機構 ３６ リンク部材 ３７ 連結部材 ３８ ロッド部材 ３９ ピン結合部 ４０，６１，７１ 固定・解除装置（固定・解除手段） ４６ 走行レバー ４７ コントローラ ４８ 電磁切換弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 善二 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 (72)発明者 多原 晃司 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

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業機本体のフレームと、該フレーム上
   に配設され、下面側に床板が設けられた箱形状の運転室
   本体と、該運転室本体の床板とフレームとの間に複数個
   設けられ、前記フレームからの振動が該運転室本体に伝
   わるのを緩衝する下部緩衝支持体とからなる運転室付き
   作業機において、前記運転室本体とフレームとの間に
   は、前後方向に伸長し、両端側が前記運転室本体とフレ
   ームとに回動可能に連結されたリンク機構と、該リンク
   機構から運転室本体の前後方向に離間し、両端側が前記
   運転室本体とフレームとにそれぞれピン結合部を介して
   回動可能に取付けられたロッド部材と、該ロッド部材の
   両端側に位置する各ピン結合部のうち、いずれか一方の
   ピン結合部に設けられ、該ロッド部材が軸方向に変位す
   るのを禁止する固定位置と軸方向の変位を許す解除位置
   とに切換えられる固定・解除手段とを備えたことを特徴
   とする運転室付き作業機。
2. 【請求項２】 前記リンク機構は、前記運転室本体の床
   板とフレームとの間で前後方向に伸長し、左右方向に離
   間した一対のリンク部材と、該各リンク部材の回動が同
   期するように該各リンク部材間を左右方向で連結した連
   結部材とから構成し、前記各リンク部材の前後方向両端
   側を前記運転室本体の床板とフレームとにそれぞれ回動
   可能に連結してなる請求項１に記載の運転室付き作業
   機。
3. 【請求項３】 前記固定・解除手段は、前記運転室本体
   内に設けた走行レバーが中立位置近傍にあるときに固定
   位置に切換えられ、前記走行レバーが中立位置近傍を越
   えて大きく操作されたときに前記解除位置に切換えられ
   るように構成してなる請求項１または２に記載の運転室
   付き作業機。
4. 【請求項４】 前記各下部緩衝支持体は、前記運転室本
   体の振動を比較的小さなばね定数をもって緩衝するコイ
   ルスプリングと油圧緩衝器とから構成してなる請求項
   １，２または３に記載の運転室付き作業機。