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発明の名称 作業車両
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−180412(P2001−180412A)
公開日 平成13年7月3日(2001.7.3)
出願番号 特願平11−363030
出願日 平成11年12月21日(1999.12.21)
代理人 【識別番号】100061745
【弁理士】
【氏名又は名称】安田 敏雄
【テーマコード(参考)】
2D015
3D003
【Fターム(参考)】
2D015 EA05 
3D003 AA05 AA14 AA18 BB14 DA01 DA30
発明者 尾村 卓穂
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 運転者の側方に上下方向に配設された支柱部を有する作業車両において、支柱部を、上部側の強度が下部側の強度よりも弱くなるように構成したことを特徴とする作業車両。
【請求項2】 運転者の左右両側に上下方向に配設された支柱部を有すると共に、これら左右の支柱部の上端部同志を連結する連結部を有する作業車両において、少なくとも一方の支柱部を、上部側の強度が下部側の強度よりも弱くなるように構成したことを特徴とする作業車両。
【請求項3】 支柱部の下部側に補強部材を設けることで、支柱部の上部側の強度が下部側の強度よりも弱くなるように構成したことを特徴とする請求項1または2記載の作業車両。
【請求項4】 支柱部の上部側に孔を設けることで、支柱部の上部側の強度が下部側の強度よりも弱くなるように構成したことを特徴とする請求項1または2記載の作業車両。
【請求項5】 支柱部の下部側部位の太さを上部側部位よりも太くすることで、支柱部の上部側の強度が下部側の強度よりも弱くなるように構成したことを特徴とする請求項1または2記載の作業車両。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロプス、トプス等の運転者の保護装置を備えた、バックホー、クローラトラクタ、クローラローダ、グレーダ、ホイールローダ、ホイールトラクタ等の土工機械等の作業車両に関するものである。
【0002】
【従来の技術】作業車両、例えば、バックホーにおいては、運転者の左右両側に上下方向に配置された支柱部を有すると共に、左右支柱部の上端部同志を連結する連結部とを有する保護装置が設けられているものがある。以下、この保護装置を備えたバックホーについて、図9〜図11を参照して説明する。1は作業車両として例示するバックホーであり、該バックホー1は、上部の旋回体2と、下部の走行装置3と、旋回体2に備えられた掘削装置4とから主構成されている。
【0003】旋回体2は、走行装置3に上下方向の旋回軸X廻りに左右回動自在(旋回自在)に支持された旋回台5(機体)を有し、この旋回台5は走行装置3の上に旋回軸廻りに旋回自在に支持された旋回基板5A上に各種の枠材を組み合わせてなる旋回フレームの左右両側面,前面及び上面の適宜部位を樹脂製等のカバーで覆うと共に、旋回フレームの後部に、旋回台5前部に配置した掘削装置4等との重量バランスを図り且つ旋回台5の後部を構成するカウンタウェイト6を取付固定して主構成されている。
【0004】また、この旋回台5には、ボンネットによって覆われたエンジン、ラジエータ、作動油タンク等が搭載され、旋回台5の前後方向中途の左寄りには運転席7が設けられ、この運転席7の前方には操縦装置8が設けられている。走行装置3は、トラックフレーム9の左右両側に、ゴム製履帯を有するクローラ走行体10をそれぞれ設けることで主構成されていて、クローラ走行体10を油圧モータで駆動するようにしたクローラ式走行装置が採用されている。また、この走行装置3の前部にはドーザ11が設けられている。
【0005】掘削装置4は、旋回台2の左右方向中央部から右寄りに配置されており、旋回台5の前部に前方突出状に設けられた上下一対の支持ブラケット12に上下軸廻りに左右揺動自在に支持されたスイングブラケット13と、このスイングブラケット13に横軸廻りに揺動自在自在に支持されたブーム14と、このブーム14の先端側に横軸廻りに揺動自在に支持されたアーム15と、このアーム15の先端側にスクイ・ダンプ動作可能に取り付けられたバケット16とから主構成されている。これらブーム14、アーム15、バケット16は、それぞれ油圧シリンダからなるブームシリンダ17、アームシリンダ18、バケットシリンダ19によって作動(揺動動作)可能とされている。
【0006】このバックホー1には、運転者を保護する保護装置21が設けられている。また、図9〜図11において、22は、DLV(Deflection Limiting Volume:たわみ限界領域)の領域を示し、22Aは運転者の頭部に相当する部位であり、22Bは運転者の肩部に相当する部位である。保護装置21は、保護体25と、この保護体25を旋回台5に取り付けるための取付部26とを備えて主構成されている。保護体25は、DLV22(運転者)の左右両側に位置する左右一対の支柱部23と、この左右支柱部23の上端部同志を連結する連結部24とを備えて構成されていて、全長に亘って一様な断面の中空角パイプを屈曲させることにより、門型状(正面視下向き開放状のコ字形)に形成されている。
【0007】取付部26は、板材等から構成され、支柱部23の下端側の左右方向内面側に直接又は間接的に固定されており、旋回台5の側面にボルト等を介して取付固定されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記保護装置21にあっては、性能要求試験において、支柱部23の上端側に側方からの所定荷重を加えて変形させた場合に、運転者が位置するところのDLV22の領域に支柱部23が侵入しないように形成されなければならないが、前記従来のもののように、支柱部23が一様な断面の中空角パイプによって形成されていると、変形後の支柱部23と、DLV22の運転者の肩部22Bに対応する部分との間隔が狭く、運転者と支柱部23との間隔が狭い場合(図示したバックホー1のように、運転席7が左寄りに配置されていると、保護装置21の左側の支柱部23と運転者との間隔が狭い)、変形後の支柱部23がDLV22の運転者の肩部22Bに対応する部分に干渉する惧れがある。
【0009】これを回避するには、支柱部23を運転者から左右方向外方に遠ざけるとよいが、小型のバックホー1では、支柱部23を運転者から左右方向外方に遠ざけると支柱部23の、旋回台5からの突出量が多くなり、格納時や旋回時等において不具合が生じる。また、支柱部23の強度を全体的に強度アップさせると、取付部26に応力が集中し、該取付部26が損傷するので、取付部26の強度アップが必要となるばかりでなく、コストアップ、重量アップを招く。
【0010】また、保護装置21は、側方からの荷重によって加わった所定エネルギーを永久変形で吸収しなければならない(すなわち塑性変形しなければならない)という条件もある。そこで、本発明は前記問題点に鑑みて、DLVの形状にあった変形をさせることにより、支柱部を運転者に極力近づかせることのできる保護装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明が前記目的を達成するために講じた技術的手段は、運転者の側方に上下方向に配設された支柱部を有する作業車両において、支柱部を、上部側の強度が下部側の強度よりも弱くなるように構成したことを特徴とする。また、他の技術的手段は、運転者の左右両側に上下方向に配設された支柱部を有すると共に、これら左右の支柱部の上端部同志を連結する連結部を有する作業車両において、少なくとも一方の支柱部を、上部側の強度が下部側の強度よりも弱くなるように構成したことを特徴とする。
【0012】また、支柱部の下部側に補強部材を設けることで、支柱部の上部側の強度が下部側の強度よりも弱くなるように構成してもよい。また、支柱部の上部側に孔を設けることで、支柱部の上部側の強度が下部側の強度よりも弱くなるように構成してもよい。また、支柱部の下部側部位の太さを上部側部位よりも太くすることで、支柱部の上部側の強度が下部側の強度よりも弱くなるように構成してもよい。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は第1の実施の形態を示し、図1において、21は運転者を保護する保護装置であり、バックホー等の作業車両に設けられる。この保護装置21は、保護体25と、この保護体25を旋回台5に取り付けるための取付部26とを備えて主構成されている。保護体25は、DLV(運転者)の左右両側に位置する左右一対の支柱部23と、この左右支柱部23の上端部同志を連結する連結部24と、左右支柱部23の下部に固定された補強部材27とを備えて、門型状(正面視下向き開放状のコ字形)に形成されている。
【0014】なお、図1のものでは、支柱部23及び連結部24は、一様な断面の中空角パイプを屈曲させることにより形成されているが、それぞれ別体で形成して溶接等によって接続してもよい。補強部材27は板材等から形成され、左右の支柱部23の下部内面側(対向面側)に溶接等により重合固定されている。この補強部材27は、例えば、DLVの運転者の肩部に相当する部位から支柱部23の下端に亘って設けられる。この補強部材27によって、支柱部23の上部側(DLVの運転者頭部に相当する部位)の強度が、下部側(DLVの肩部に相当する部位よりも下方側)の強度よりも弱くなるように構成されている。
【0015】取付部26は、板材等から構成され、支柱部23の下端側の左右方向内面側に補強部材27を介して取付固定されており(すなわち、取付部26は、補強部材27の左右方向内面側に溶接等により固定されている)、旋回台5の側面にボルト等を介して取付固定される。図4及び図5に、側方載荷試験(保護体25の上端側に側方からの所定荷重を加えて保護体25を変形させる)の結果を示す。図4は、従来のように支柱部23の強度が上下方向に亘って一定である保護装置21の試験結果を示し、図5は、本実施の形態のように、支柱部21の下部を補強部材27によって強度アップさせた保護装置21の試験結果を示す。
【0016】また、実線は変形前の保護体25の状態を示し、仮想線は変形後の保護体25の状態を示す。図4に示すものでは、変形後の支柱部23は、DLV22の運転者肩部に相当する部位22Bに最も接近し、小型のバックホー1で運転席7が左右一方に片寄っていて、DLV22が(運転者)と支柱部23との間隔が狭い場合、支柱部23がDLV22に干渉する惧れがある。これに対し、図5に示すものでは、支柱部23は、下部側よりも上部側の方が変形が大となり(DLV22の運転者肩部に相当する部位22Bよりも、DLV22の運転者頭部に相当する部位22Aの方が変形が大となり)、したがって、支柱部23はDLV22の形状にあった変形をし、図4に示すものよりも、変形後の支柱部23と、DLV22の運転者肩部に相当する部位22Bとの間に余裕がある。
【0017】したがって、本願発明のものでは、従来の保護装置21よりも支柱部23を運転者に近接させることができ(支柱部23とDLV(運転者)との隙間を小さくでき)、また、支柱部23の旋回台5からの出代を少なくできる。さらに、エネルギー条件を従来よりも低い側方負荷荷重で達成でき、同じエネルギー条件でも、側方負荷荷重を小さくできるので、取付部26を固定するボルトや、取付部26の強度アップが少なくてすむ。なお、図1のものでは、補強部材27は支柱部23の内側面に重合されて溶接等により固定されているが、支柱部23の外側面に固定されていてもよい。
【0018】また、図2は第2の実施の形態を示しており、支柱部23の上部に、前後方向に貫通するスリット28を形成することにより、支柱部23の上部側の強度が下部側の強度よりも弱くなるように構成されている。また、図3は第3の実施の形態を示し、この支柱部23は、下部側が上部側よりも断面形状が大なる(太い)部材23a(筒体)で構成され、上部側が下部側よりも断面形状が小なる(細い)部材23bで構成され、これら下部側部材23aと上部側部材23bとを連結固定してなる。
【0019】なお、本発明は、前記実施の形態のものに限定されることはなく、要するに支柱部23の上部側の強度が下部側の強度よりも弱くなっていればよく、例えば、1本の部材から形成された支柱部23の断面形状を変えることにより、上部側の太さを下部側の太さよりも細くするようにしてもよく、また、支柱部23の下部側に補強リブを形成してもよい。また、前記実施の形態のように、左右支柱部23の一方に運転席7が左右一方に寄っている場合には、該運転席7が寄っている側の支柱部23のみを、上部側の強度が下部側の強度よりも弱くなるように構成してもよい。
【0020】さらに、下部から上部にかけて徐徐に強度が弱くなるように形成してもよい。さらに、また、本発明は、バックホー以外の他の土工機械等に採用してもよい。図6〜図8は、比較例を示したものである。このものにあっては、右側の支柱部23は連結部24と一体形成されると共にDLV22の側方に位置する。また、左側の支柱部23は、連結部24の左端側に溶接等により固定した連結板30と、左側の支柱部23の上端に溶接等により固定した連結板31とをボルト・ナットにより締結固定することで、連結部24に連結されている。
【0021】また、左側の支柱部23の上下方向中途部(少なくともDLV22の運転者の肩部及び腕部に相当する左右幅の広い部分)は、DLV22の側方から前方側(又は後方側)に位置ズレ(変位)している。したがって、この比較例のものにあっては、左側の支柱部23に側方からの負荷荷重を加えて該左側支柱部23を変形させても、この支柱部23の中途部と、DLV22の運転者の肩部及び腕部に相当する部位との干渉がないように構成されている。
【0022】なお、この比較例のものにあっては、左側支柱部23の中途部が乗降の邪魔になるという問題が生じる。また、後方側に変位させると、その変位させた部分が、旋回体2の旋回範囲からはみ出す惧れがある。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、運転者の側方に設けられる支柱部の、上部側の強度が下部側の強度よりも弱くなるように構成することで、支柱部に側方負荷荷重を与えた場合に、支柱部の、DLVの運転者頭部に対応する部位である比較的余裕のある部分の変形を大としたので、支柱部を極力運転者に近づけることができる。




 

 


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