JPH0881976A - 建設機械のキャブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャブ内の共鳴を防止し、全周波数帯におけ
る騒音を十分低減させることができるようにすること。 【構成】 天井の下方には天井部空間遮断層が天井を間
隔をおいて覆うよう設けられている。床の上方には、床
部空間遮断層が床の少なくともシートの下方から後方を
間隔を置いて覆うよう設けられている。天井部空間遮断
層及び床部空間遮断層は、それぞれ、間隔を置いて配置
された２枚の硬質吸音板と、硬質吸音板の間に間隔をお
いて配置された１枚の金属板とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベル等の建設
機械のキャブ、更に詳しくは騒音を低減したキャブに関
する。

【０００２】

【従来の技術】図６を参照して、全体を番号５０で示す
油圧ショベルは、履帯式走行装置５２の上に上部旋回体
５４が旋回自在に装着されている。上部旋回体５４の前
部にはキャブ５６が装着され、その後部には図示しない
エンジン、油圧ポンプ等からなる動力装置５８が装着さ
れている。動力装置５８の上部はエンクロージャ６０に
より覆われている。上部旋回体５４の前方にはまた作業
機６２が装着されている。作業機６２は、上部旋回体５
４に旋回自在に装着されたブーム６４、上部旋回体５４
とブーム６４との間に設けられてブーム６４を駆動する
油圧シリンダ６６、ブーム６４に旋回自在に装着された
アーム６８、ブーム６４とアーム６８との間に設けられ
てアーム６８を駆動する油圧シリンダ７０、アーム６８
の先端に旋回自在に装着されたバケット７２、アーム６
８とバケット７２との間に設けられてバケット７２を駆
動する油圧シリンダ７４とを備えている。

【０００３】前記油圧ショベル５０において、オペレー
タが機械を操作する際の安全確保、騒音防止等を目的と
して設けられているキャブ５６は、上部旋回体５４のフ
レームに対し、図示しない防振部材を介して装着されて
いる。図６と共に図５をも参照して、キャブ５６は、床
７６と、プレス構造の薄板から構成される天井７８と、
床７６及び天井７８の前端部間に設けられた前ガラス８
０と、床７６及び天井７８の後端部間に設けられた後ガ
ラス８２とを備えている。前ガラス８０及び後ガラス８
２は何れも実質上一枚のガラスから構成されている。天
井７８及び後壁７９の内側にはそれぞれウレタンフォー
ム等からなる吸音材７８ａ及び７９ａが貼付されてい
る。床７６にはシート８４が装着され、オペレータ８６
はシート８４に座って作業機６２を含む機械を操作する
ことができる。油圧ショベル５０は、走行装置５２によ
り走行可能であり、また、油圧シリンダ６６、７０及び
７４の伸縮により、ブーム６４、アーム６８及びバケッ
ト７２が駆動されて掘削作業等が行われる。これらの動
力としては通常、前記したエンジン、油圧ポンプ等が使
用されるが、これらを含む動力装置５８は運転時に大き
な騒音を発生し、エンクロージャ６０を経由して外部に
騒音Ｎを伝播させる。前記キャブ５６は、オペレータ８
６への騒音の伝播を遮断（防止）する役割を担っている
ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】エンクロージャ６０を
経由した騒音Ｎはキャブ５６に到達し、内部に侵入（透
過）する。キャブ５６の内部空間には当然空気が存在
し、閉ざされた音場（音の進行が制限される領域）とし
ての特性を有する。この特性としては、特定の周波数で
内部に音圧の高い領域と低い領域が出現する共鳴現象
（こもり音の発生）が代表的である。この現象が発生す
ると、音圧の高い場所ではキャブ５６の外部の騒音より
も内部の騒音の方が大きくなり、内部に透過した騒音が
増幅されてオペレータ８６に悪影響を及ぼすことにな
る。図５を参照して更に具体的に説明する。図５には図
６のＡ−Ａ断面での音圧分布が示されている。オペレー
タ８６の頭部を通る断面位置では、上下方向に音圧モー
ドが生じている。天井７８の部位と床７６の部位におい
て音圧が最大となっており、シート８４に着座するオペ
レータ８６の頭部は音圧の高い領域に含まれている。通
常キャブ５６内に侵入した騒音を吸収するために、内壁
部に吸音材７８ａあるいは７９ａ等を貼付している。し
かしながら、キャブ５６内の前記音圧モードは３００Ｈ
Ｚ（ヘルツ）以下の吸音効果の低い低周波数領域で発生
するため、吸音材７８ａあるいは７９ａ等を貼付する構
成では、これを十分防止することはできない。また、キ
ャブ５６の寸法の関連で、エンジンの点火周波数と共鳴
周波数に一致等の共鳴問題を引き起こすことがあるが、
これをも十分防止することができない。一方、ウレタン
フォーム等からなる吸音材７８ａ及び７９ａでは、全周
波数帯における騒音を大幅に低減することはできない。
更に、エンジン側に近い後ガラス８２は１枚構造である
ため、エンクロージャ６０からの騒音Ｎを十分遮断する
ことができない。すなわち従来のキャブ５６において
は、キャブの共鳴を十分防止することができず、また全
周波数帯における騒音を十分低減させることができなか
った。その結果、騒音によるオペレータの疲労度が大き
く、乗心地及び作業効率を低下させていた。

【０００５】本発明の目的は、キャブ内の共鳴を防止
し、全周波数帯における騒音を十分低減させることがで
きる、改良された建設機械のキャブを提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、床と、
天井と、該床及び該天井の前端部間に設けられた前ガラ
スと、該床及び該天井の後端部間に設けられた後ガラス
とを備えた建設機械のキャブにおいて、該天井の下方に
は天井部空間遮断層が該天井を間隔を置いて覆うよう設
けられ、該床の上方には、床部空間遮断層が該床の少な
くともシートの下方から後方を間隔を置いて覆うよう設
けられ、該天井部空間遮断層及び該床部空間遮断層は、
それぞれ、間隔を置いて配置された２枚の硬質吸音板
と、該硬質吸音板の間に間隔をおいて配置された１枚の
金属板とから構成されている、ことを特徴とする建設機
械のキャブ、が提供される。

【０００７】

【作用】天井の下方には天井部空間遮断層が天井を間隔
を置いて覆うよう設けられ、床の上方には、床部空間遮
断層が床の少なくともシートの下方から後方を間隔を置
いて覆うよう設けられている。したがって、天井部空間
遮断層と床部空間遮断層とにより、キャブの内部音場の
上下方向長さが短縮されるので、キャブ内の共鳴周波数
を、吸音材の吸音効果の高い、高周波数領域に上昇させ
ることができる。換言すれば、音源の周波数と一致し、
共鳴状態にある内部音場に対し、共鳴を回避させること
ができる。一方、天井部空間遮断層及び床部空間遮断層
は、それぞれ、間隔を置いて配置された２枚の硬質吸音
板と、硬質吸音板の間に間隔をおいて配置された１枚の
金属板とから構成されているので、前記従来の吸音材に
較べて、全周波数領域における吸音効果が優れている
（図４参照）。したがって内部のこもり音を含む騒音を
大幅に低減することができる。更に、後ガラスが二重ガ
ラスにより構成された場合には、１枚ガラスに比較して
エンクロージャからの騒音を更に効果的に遮断すること
ができ、キャブ内の騒音を一層低減させることができ
る。騒音低減の結果、騒音によるオペレータの疲労度が
大幅に緩和され、乗心地が大幅に改善されるので、オペ
レータの作業環境が改善され、作業効率が著しく向上す
る。

【０００８】

【実施例】以下、図１〜図４を参照して、本発明に従っ
て改良された建設機械、例えば油圧ショベルに装着され
たキャブの一実施例を説明する。なお図１〜図３におい
て、図５と実質上同一部分は同一符号で示す。全体を番
号２で示すキャブは、床７６と、天井７８と、床７６及
び天井７８の前端部間に設けられた前ガラス８０と、床
７６及び天井７８の後端部間に設けられた後ガラス４と
を備えている。天井７８の下方には天井部空間遮断層６
が天井７８を間隔を置いて覆うよう設けられている。床
７６の上方には、床部空間遮断層８が床７６の少なくと
もシート８４の下方から後方を間隔を置いて覆うよう設
けられている。天井部空間遮断層６は、天井７８に沿っ
て実質上水平にかつ間隔を置いて延びる水平部分６ａ
と、水平部分６ａから天井７８に向かって延びる前端部
分６ｂとを含んでいる。床部空間遮断層８は、シート８
４の下方において、床７６に沿って実質上水平にかつ間
隔を置いて延びる水平部分８ａと、水平部分８ａから後
ガラス４の下方に向かって延びる傾斜部分８ｂと、傾斜
部分８ｂから更に後壁７９に向かって延びる後端部分８
ｃと、水平部分８ａから床７６に向かって延びる前端部
分８ｄとを含んでいる。天井部空間遮断層６（及び該床
部空間遮断層８）は、図２に示すように、間隔を置いて
配置された２枚の硬質吸音板１０及び１２と、硬質吸音
板１０及び１２の間に間隔をおいて配置された１枚の金
属板（反射板）１４とから構成されている。硬質吸音板
１０及び１２は、例えば、吸音プラスチック、ロックウ
ール等からなり、金属板１４は、例えば、鋼板、鉛板等
からなる。これら硬質吸音板１０及び１２と金属板１４
とは、図示しないスペーサを介して空気層を形成するよ
う一体的に保持される。そしてこのように構成された天
井部空間遮断層６及び該床部空間遮断層８は、それぞ
れ、図示しないボルト等の固着具により、天井７８及び
床７６に固着される。これにより、図３に示すように、
２点鎖線で示すキャブ２の外寸に対し、上部と下部（後
方寄り）に空間遮断層が形成される。後ガラス４は、二
重ガラス、すなわち前後方向に間隔を置いて配置された
２枚のガラス１６により構成されている。

【０００９】ここで再び図５を参照して、油圧ショベル
５０の稼働時、図５に示すような特徴的な共鳴（こもり
音）が生じた場合、その共鳴周波数ｆ（ＨＺ）は、音速
をｃ（ｍ／ｓ）、内部音場の上下方向長さ（床７６と天
井７８との間隔）をＨ１（ｍ）とすると、次の式で表さ
れる。 ｆ＝ｃ／（２Ｈ）

【００１０】本発明においては、図１と図５とを比較す
ることにより明らかなように、天井部空間遮断層６及び
床部空間遮断層８が設けられることにより、内部音場の
上下方向長さ（天井部空間遮断層６の下側に位置する硬
質吸音板１０と床部空間遮断層８の上側に位置する硬質
吸音板１２との間隔）が、前記Ｈ１より短いＨ２（ｍ）
に減少させられている。したがって、キャブ２内の共鳴
周波数を、吸音材の吸音効果の高い、高周波数領域に上
昇させることができる。換言すれば、音源の周波数と一
致し、共鳴状態にある内部音場に対し、共鳴を回避させ
ることができる。一方、天井部空間遮断層６及び床部空
間遮断層８は、それぞれ、間隔を置いて配置された２枚
の硬質吸音板１０及び１２と、硬質吸音板１０及び１２
との間に間隔（空気層）をおいて配置された１枚の金属
板１４とから構成されているので、すなわち空気層を有
する硬質吸音板から構成されているので、前記従来の吸
音材７８ａ及び７９ａに較べて吸音効果が大幅に改善さ
れ、全周波数領域における吸音効果が優れたものとなる
（図４参照）。したがって内部のこもり音を含む騒音を
大幅に低減することができる。また床７６に装着された
空調器等の騒音発生源１８は床部空間遮断層８によりカ
バーされるので、効果的に吸音され、オペレータ８６の
存在する空間に伝播することが効果的に防止される。更
に、後ガラス４が２枚の間隔を置いて配置されたガラス
１６からなる二重ガラス４により構成された場合には、
１枚ガラスに比較してエンクロージャ６０からの騒音を
十分遮断することができ、キャブ２内の騒音を一層低減
させることができる。騒音低減の結果、騒音によるオペ
レータ８６の疲労度が大幅に緩和され、乗心地が大幅に
改善されるので、オペレータ８６の作業環境が改善さ
れ、作業効率が著しく向上する。

【００１１】

【発明の効果】本発明に従って構成された建設機械のキ
ャブによれば、キャブ内の共鳴を防止し、全周波数帯に
おける騒音を十分低減させることができる。その結果、
騒音によるオペレータの疲労度が大幅に緩和され、乗心
地が大幅に改善されるので、オペレータの作業環境が改
善され、作業効率が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って改良された建設機械のキャブの
一実施例を示す断面概略図。

【図２】図１のＢ部拡大断面図。

【図３】図１に示すキャブの要部を透視して示す斜視概
略図。

【図４】本発明における空気層を有する硬質吸音板と従
来の吸音材との吸音効果を比較する線図。

【図５】従来のキャブを示す断面概略図。

【図６】図５に示すキャブを備えた油圧ショベルの側面
図。

【符号の説明】

２ キャブ ４ 後ガラス ６ 天井部空間遮断層 ８ 床部空間遮断層 １０及び１２ 硬質吸音板 １４ 金属板 １６ ガラス ６０ エンクロージャ ７６ 床 ７８ 天井 ８０ 前ガラス ８６ オペレータ Ｈ１及びＨ２ 内部音場の上下方向長さ Ｎ 騒音

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川口 正隆 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 床と、天井と、該床及び該天井の前端部
   間に設けられた前ガラスと、該床及び該天井の後端部間
   に設けられた後ガラスとを備えた建設機械のキャブにお
   いて、 該天井の下方には天井部空間遮断層が該天井を間隔を置
   いて覆うよう設けられ、該床の上方には、床部空間遮断
   層が該床の少なくともシートの下方から後方を間隔を置
   いて覆うよう設けられ、 該天井部空間遮断層及び該床部空間遮断層は、それぞ
   れ、間隔を置いて配置された２枚の硬質吸音板と、該硬
   質吸音板の間に間隔をおいて配置された１枚の金属板と
   から構成されている、ことを特徴とする建設機械のキャ
   ブ。
2. 【請求項２】 該後ガラスは二重ガラスにより構成され
   ている、請求項１記載の建設機械のキャブ。