专利名称：具有改善视野的挖掘机驾驶室的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及挖掘工作机，尤其涉及挖掘机驾驶室的布局。
背景技术：
挖掘机驾驶室的布局通常受到驾驶室的前方区域内的可用空间的限制。一般而言，众多部件位于该区域。这些部件可包括操作员站、控制台、操作员显示屏、视频监控器、维修人员工作站、双向或无线电(CB)对讲机、以及操作员的随身物品。这些部件在前方区域中的布局必须权衡许多因素，诸如为操作员提供足够的进出空间。·在设计挖掘机驾驶室时，最重要的特征之一是可见度。这包括机器操纵部件(其包括铲斗)的可见度，以及轨道、底架、邻近设备、人员以及地形的可见度。大多数操作员驾驶室被设计成具有一个大的前窗和两个侧窗，以便提供操纵部件以及邻近设备、人员、和地形的可见度。这意味着挖掘机驾驶室的宽度受到前窗最大实际宽度的限制。增加第二前窗可使挖掘机驾驶室的前部变宽，但是会产生柱子从而阻挡可见度。将所有的机器控制器放置到操作员的一侧会妨碍该侧的可见度。当培训新操作员时也会出现问题。一般而言，对新操作员的培训是让新操作员控制机器而教练站在新操作员后面向其发出指令。这就将一个相对未受过训练的操作员置于非常强大且非常昂贵的设备的控制器后面，并且，教练并不总是处于必要时能够够到紧急停止按钮的位置。基于教练的位置，他或她可能无法同时看到机器的操纵部件、邻近设备、附近人员、附近地形、操作员控制器以及显示屏。此外，教练往往会挡住操作员的通道或视野。如果机器在挖掘时发生颠簸，教练有时会摔倒在新操作员身上。人们已经对在挖掘机驾驶室前方区域中放置两个操作员座位的想法进行了尝试，但是传统上难以在前窗的最大实际宽度内容纳两个操作员座位、操作员控制器以及通道。因此，使挖掘机驾驶室能够为操作员、教练和学员提供座位，以及能够为操作员、教练和学员提供相似的视线，并且可在前窗的宽度内容纳两个座位、操作员控制器以及通道，将会是有利的。
发明内容
本发明通过提供一种具有操作员、教练和学员座椅的挖掘机驾驶室布局来克服上述缺陷。该布局通过使操作员、教练和学员具有基本相同的视线来获得改善的可见度。此夕卜，该布局为培训和观察提供了更好的环境。根据本发明的一方面，公开了具有改进视野的挖掘机驾驶室。该挖掘机驾驶室包括具有面向挖掘机操纵部件的前观察窗的前端、位于从前观察窗向后延伸的第一侧壁中的第一侧窗以及驾驶室地板。挖掘机驾驶室还包括操作员座椅和学员座椅，操作员座椅相对于驾驶室地板固定在前观察窗的后方、邻近第一侧窗的位置，被定位在能为坐在操作员座椅上操作挖掘机的人提供穿过前观察窗的清晰视线的位置，而学员座椅固定在操作员座椅的后方、邻近第一侧窗、高于操作员座椅的一高度位置，被定位成为坐在学员座椅上的人提供如操作员所观察到的穿过前观察窗和第一侧窗的清晰视线。挖掘机驾驶室也可包括位于从前观察窗向后延伸的第二侧壁中的第二侧窗。教练座椅可相对于驾驶室地板固定在前观察窗的后方、邻近第二侧窗的位置，被定位成为坐在教练座椅上的人提供通过前观察窗的清晰视线。此外，坐在学员座椅上的人的视线与坐在操作员座椅上的人的视线相交汇，从而为坐在学员座椅上的人提供与坐在操作员座椅上的人基本相同的通过前观察窗对物体的可见度。 挖掘机驾驶室也可包括驾驶室地板，其中驾驶室地板是平的。此外，挖掘机驾驶室可包括至少一个显示屏，其中显示屏安装在不会阻挡通过前观察窗的视线的位置。挖掘机驾驶室也可布局成使学员座椅被定位成提供与坐在操作员座椅上的人相同的显示屏视野。挖掘机驾驶室可包括位于教练座椅后方、邻近第二侧壁的存储空间。坐在操作员座椅、教练座椅、或学员座椅上的人可以够到紧急停止按钮。此外，学员座椅是可收起的。从第一侧窗到操作员座椅的距离可大于从第一侧窗到学员座椅的距离。此外，驾驶室地板可包括位于前观察窗后方且从前观察窗朝向挖掘机驾驶室的后端延伸的地板窗。挖掘机驾驶室可进一步包括具有后壁的后端，其中第一出口位置位于第一侧壁中且设置在学员座椅的后方，以及第二出口位置位于后壁中。此外，第二出口位置可为担架或担架床提供紧急出入口。第一出口位置可与第二出口位置成大约90度相对。挖掘机驾驶室可进一步包括至少一个操作员控制器，其中学员座椅被定位成为坐在学员座椅上的人提供至少一个操作员控制器的视野，该视野如同坐在操作员座椅中的人的所观察到的。根据本发明的第二方面，公开了具有改进视野的挖掘机驾驶室。该挖掘机驾驶室包括具有面向操纵部件的前观察窗的前端、位于从前观察窗向后延伸的第一侧壁中的第一侧窗以及驾驶室地板。挖掘机驾驶室还包括相对驾驶室地板固定在前观察窗后方、邻近第一侧窗的位置的操作员座椅、具有后壁的后端，其中出口位置位于后壁中，以及位于操作员座椅和出口位置之间的笔直通道。其中操作员座椅被定位成为坐在操作员座椅上的人提供通过前观察窗的清晰的视线。出口位置可为担架或担架床提供紧急出入口。根据本发明的第三方面，公开了具有改进视野的挖掘机驾驶室。该挖掘机驾驶室包括具有面向操纵部件的前观察窗的前端、位于从前观察窗向后延伸的第一侧壁中的第一侧窗以及位于从前观察窗向后延伸的第二侧壁中的第二侧窗以及驾驶室地板。挖掘机驾驶室还包括操作员座椅、教练座椅和学员座椅，其中，操作员座椅相对于驾驶室地板固定在前观察窗的后方、邻近第一侧窗的位置，并被定位成为坐在操作员座椅上的操作挖掘机的人提供通过前观察窗的清晰视线，教练座椅相对于驾驶室地板固定在前观察窗的后方、邻近第二侧窗的位置，被定位成为坐在教练座椅上的人提供通过前观察窗的清晰视线，学员座椅固定在操作员座椅的后方、邻近第一侧窗、高于操作员座椅的一高度位置，被定位成为坐在学员座椅上的人提供如同操作员所观察到的通过前观察窗和第一侧窗的清晰视线。此外，挖掘机驾驶室包括具有后壁的后端，其中第二出口位置位于后壁中，以及位于操作员座椅和第二出口位置之间的笔直通道，其中第二出口位置可为担架或担架床提供紧急出入口。通过以下描述将使本发明的其它方面清楚。在以下描述中，参照作为说明书一部分的附图进行描述，且附图中示出了本发明的优选实施例。该实施例并不一定代表本发明的全部范围，因而参照本文中的权利要求来解释本发明的范围。
图I是挖掘机驾驶室的俯视图；图2是操作员和学员座椅的左侧透视图；图3是学员座椅的左侧透视图，示出了可收起的学员座椅以及从操作员和学员座椅看出去的视线；图4是操作员和学员座椅的后视图，示出了从操作员和学员座椅看出去的视线。
具体实施例方式参考图1，结合了本发明的具有改善视野的挖掘机驾驶室10包括基本平坦的驾驶室地板16，以避免在驾驶室地板16上出现多个层面(台阶)。挖掘机驾驶室10还包括前端20，前端20具有面向挖掘机操纵部件(未示出)的前观察窗22。位于第一侧壁25中的第一侧窗24从前观察窗22向后延伸。在与第一侧壁25间隔开的第二侧壁30中的第二侧窗28从前观察窗22向后延伸。优选的，前观察窗22应当尽可能宽。目前，市场上可买到的具有经得起挖掘机驾驶室前观察窗所经受的苛刻条件所必需的性能的最宽的窗大约72英寸宽。当然，在可获取的情况下，也可以使用适合的更宽的窗，或者根据特定的应用在不偏离本发明范围的情况下使用更小的窗。第一侧壁25的前段26朝向第二侧壁30倾斜。该角度使得挖掘机驾驶室10的前端20能与前观察窗的22的宽度相匹配，同时保持挖掘机驾驶室10的后端50具有更宽的宽度。该布局为操作员提供良好的可见度，同时在挖掘机驾驶室10的后端50留出更多的空间。操作员座椅12相对于驾驶室地板16被固定在前观察窗22后方、第一侧壁25和第二侧壁30之间且邻近第一侧窗24的位置。操作员座椅12被定位在能为坐在操作员座椅12上的操作员提供穿过前观察窗22的清晰视线的位置。这为操作挖掘机的人提供了通过前观察窗22、第一侧窗24以及第二侧窗28的可见度。操作员座椅12具有两个扶手11，一个扶手位于操作员座椅12的左侧，而另一个扶手位于操作员座椅12的右侧。每个扶手11包括用于控制挖掘机驾驶室10和操纵部件运动的操纵杆13。扶手11是可调节的从而操作员可以通过调节扶手11来调整舒适度。操作员控制器32位于操作员座椅12和第一侧窗24之间的控制台33上。控制台33是一个较大的平板，设计成用于容纳面板安装型控制器，诸如开关、HVAC控制器和紧急停止按钮38。较大的平板表面容易实现现场修改、升级、或更换。一个紧急停止按钮38位于控制台33上，它位于操作员容易够到的区域内，且位于最大限度地减少意外驱动的可能性的区域内。显示屏34被放置在操作员座椅12的周围，以提供显示屏34的清晰视野，而不限制通过前观察窗22、第一侧窗24或第二侧窗28的可见度。显示屏34中的一个与前观察窗22和第一侧壁25之间的交界处对齐，以避免阻挡操作员通过前观察窗22和侧窗24向外观察的视野。教练座椅14相对于驾驶室地板16固定在前观察窗22的后方以及邻近第二侧窗28的位置。教练座椅14的位置允许坐在教练座椅14上的人和坐在操作员座椅12上的人进行交流。它还为坐在教练座椅14上的人提供与坐在操作员座椅12上的人基本相同的通 过前观察窗22、第一侧窗24以及第二侧窗28的可见度。坐在教练座椅14上的人也能看到显示屏34、视频监控器35、以及操作员控制器32，但是与坐在操作员座椅12上的人的观看角度不同。教练座椅14被定位在能为坐在教练座椅14上的人提供通过前观察窗22的清晰视线的位置。这为正在对操作挖掘机的人进行培训和/或观察的人提供了通过前观察窗
22、第一侧窗24以及第二侧窗28的可见度。操作员座椅12和教练座椅14的位置使得操作员座椅12和教练座椅14之间能够让出一个通道15。教练座椅14可由灯36照亮。学员工作站19位于操作员座椅12的后方，该工作站可由灯36照亮。可收起的学员座椅18安装在学员工作站19。学员座椅邻近第一侧壁25。参照图4所描述的，学员座椅18是抬高的，以便于坐在学员座椅18上的人具有与坐在操作员座椅12上的人基本相同的视线。这为对操作挖掘机的人进行培训的人和/或受培训的人提供通过前观察窗22、第一侧窗24和第二侧窗28的最佳可见度以及对操作员控制器32的清晰视野。参照图3所描述的，学员座椅18是可收起的，且可旋转到学员工作站19的下方。学员工作站19包括学员搁脚板76。如上所述，挖掘机驾驶室10还包括标准的操作员控制器32和显示屏34。视频监控器35安装在前观察窗22的上方。视频监控器35显示从安装在挖掘工作机各部位的外部摄像机馈入的视频。视频监控器35使可见度拓展到那些通常不在操作员座椅12视野范围内的区域，诸如挖掘工作机的后方区域。显示屏34和视频监控器35的布局不限制操作员座椅12、教练座椅14、或学员座椅18的可见度。此外，显示屏34和视频监控器35的布局使得坐在教练座椅14或学员座椅18上的人对于显示屏34和视频监控器35具有与坐在操作员座椅12上的人基本相同的视野。挖掘机驾驶室10可进一步包括驾驶室顶。挖掘机驾驶室10还包括共享的存储空间37、58。共享的存储空间37位于学员座椅的后方且邻近后壁52。共享的存储空间58位于教练座椅14的后方。挖掘机驾驶室10包括两个紧急停止按钮38、39。紧急停止按钮38可由坐在操作员座椅12上的人够到。参照图2所论述的，第二紧急停止按钮39位于学员工作站19最接近教练座椅14的一侧，这使得坐在教练座椅14和/或坐在学员座椅18上的人都能够到。
驾驶室地板16可进一步包括地板窗40，其位于前观察窗22的后方，并且从前观察窗22朝向挖掘机驾驶室的后端50延伸。地板窗40可由地板窗格栅42覆盖。将地板窗格栅42用做搁脚板使得坐在操作员座椅12上的操作挖掘机的人相对于驾驶室地板16尽可能的低。这提供了通过前观察窗22向外看的最大向上可见度，同时地板窗40保持了向下的可见度。在另一个实施例中，地板窗40可延伸至操作员座椅12和教练座椅14的下方或后方。在又一实施例中，驾驶室地板16可进一步包括由地板窗格栅42覆盖的开口(未示出)。地板窗格栅42可延伸至操作员座椅12和教练座椅14的下方或后方。在附加的实施例中，地板窗格栅42可延伸到后壁52以提供挖掘机驾驶室10整个下方区域的可见度。在本实施例中，挖掘机驾驶室10可包括位于挖掘机驾驶室10后端50、用于连接第一侧壁25和第二侧壁30的后壁52。第一出口位置54位于第一侧壁25中。第二出口位置56位于后壁52中，与第一出口位置大致成90度相对。第一出口位置54是从挖掘机驾驶室10沿出口方向B向外打 开的侧门55。第二出口位置56是从挖掘机驾驶室10沿出口方向C向外打开的后门57。从第二出口位置56到前观察窗22的过道60应当足够宽以允许担架或担架床进出。这样第二出口位置56能通过后门57为担架提供紧急出入口。第二出口位置56相对于操作员座椅12、教练座椅14和学员座椅18的位置允许急救人员根据形势需要通过后门57将担架直接送到操作员座椅12、教练座椅14或学员座椅18的旁边。急救人员可将担架放到驾驶室地板16上，将人转移到担架上，并直接从后门57送出。该布局不需要任何转弯或棘手的移动。这提供了挖掘机驾驶室10内更好的移动性。现参照图2，操作员控制器32位于操作员座椅12和第一侧壁26的倾斜部分之间，从而让出了一条沿着过道60从第二出口位置56到操作员座椅12和教练座椅14的通道，该通道足够宽以容纳担架或担架床。显示屏34和视频监控器35安装成不影响坐在操作员座椅12、教练座椅14或学员座椅18的可见度。学员座椅18在收回位置下可在学员工作站19下面转动，或者可从学员工作站19向后拉出以方便学员坐到学员座椅18上。学员座椅18的拉出和收回允许学员选择是否要坐在或站在操作员座椅12后面。当挖掘遇到颠簸时，学员可能更喜欢坐在学员座椅18上以更加稳定。当学员选择站立时，学员座椅18转到学员工作站19下方。当学员座椅18处于收回或拉出的位置时，学员座椅18不会阻挡挖掘机驾驶室10后端50的通道或第一出口位置54。紧急停止按钮39位于学员工作站19最接近教练座椅14的一侧，这使得坐在教练座椅14上的人能够够到紧急停止按钮39。坐在学员座椅上的学员或观察员也能够够到位于学员工作站19上的紧急停止按钮39。这是有益的，因为坐在教练座椅14或学员座椅18上的人可能是观察新操作员的富有经验的操作员。在这种情况下，使富有经验的操作员不仅具有操作员控制器和显示屏、机器的操纵部件以及邻近设备、人员和地形的清晰视野，而且能够够到紧急停止按钮是非常有帮助的。现参照图3，学员座椅18可安装到学员工作站19、第一侧壁25或驾驶室地板16内的一支撑部件上。在该不例性实例中，学员座椅18安装到第一侧壁25。学员座椅18包括一个座椅基座61和枢转安装到第一侧壁25的悬臂式摆臂62。摆臂62具有内端64和外端66。摆臂62的内端64枢转连接到第一侧壁25上。摆臂62的外端66连接至支撑座椅基座61的支撑杆74。摆臂62可在如图2所示的收回位置和如图3所示(有一个虚拟的人坐在学员座椅18上)的拉出位置之间摆动。在收回位置，座椅基座61大致收拢在学员工作站19的下方。这允许学员或观察员可选择站在学员工作站19后面而不是坐在后面。在拉出位置，座椅基座61基本离开学员工作站19，以便学员或观察员能够进入、离开和坐在学员座椅18上。摆臂62的内端64连接到枢轴关节68。枢轴关节68提供基本垂直的枢轴A，摆臂62可围绕其沿线D枢转。在该示例性实施例中，枢轴关节68包括固定到第一侧壁25的固定元件70和固定到摆臂62的枢轴元件72。学员座椅18还设有使摆臂62回复到收回位置的装置。在该示例性实施例中，回复装置是弹簧(未示出)，其设置位置使得当学员座椅18不使用时，将学员座椅18保持在大致位于学员工作站19下面的收回位置。
现参照图4，坐在操作员座椅12上的人和坐在学员座椅18上的人具有大致相同的视线。学员座椅18升高到略高于操作员座椅12。学员座椅的位置比操作员座椅12更靠近第一侧壁25。这允许坐在学员座椅上的人能够从坐在操作员座椅12上操作挖掘机的人的右肩上面看过去。坐在学员座椅18上的人不仅能够以与坐在操作员座椅12上的人相同的角度观看挖掘机操纵部件，而且也能从相同的角度观看显示屏34、视频监控器35和操作员控制器32，从而使观察员具有改善的可见度并能实现更好的培训和观察。因此，本发明提供了一种挖掘机驾驶室，能够为操作员、教练和学员提供座位，以及能够为操作员、教练和学员提供相似视线，并且可在前窗的宽度范围内安置两个座椅、操作员控制器和通道。它还提供了两个出口位置，其中一个出口位置允许急救人员将担架送入挖掘机驾驶室，将担架放下，以及将担架从后部送出而无需进行任何转弯。虽然已经参照某些实施例对本发明进行了详细描述，本领域的技术人员应当理解可通过所述实施例之外的方式来实现本发明，这些实施例仅被用于说明的目的，而不是限制本发明。因此本发明的范围不应该受到在此公开的对实施例的描述的限制。
权利要求
1.ー种具有改善视野的挖掘机驾驶室，其特征在于，包括 前端，其具有面向一操纵部件的一前观察窗； 第一侧窗，位于从所述前观察窗向后延伸的一第一侧壁中； 驾驶室地板； 操作员座椅，相对于所述驾驶室地板固定在所述前观察窗的后方、邻近所述第一侧窗的位置，被定位成为坐在操作员座椅上操作挖掘机的人提供通过前观察窗的清晰视线；以及 学员座椅，固定在所述操作员座椅的后方、邻近所述第ー侧窗、高于操作员座椅的一高度位置，被定位成为坐在所述学员座椅上的人提供如操作员所观察到的通过前观察窗和第ー侧窗的清晰视线。
2.根据权利要求I所述的挖掘机驾驶室，其特征在于，还包括第二侧窗，位于从所述前观察窗向后延伸的一第二侧壁中。
3.根据权利要求2所述的挖掘机驾驶室，其特征在于，还包括教练座椅，相对于所述驾驶室地板固定在所述前观察窗的后方、邻近所述第二侧窗的位置，被定位成为坐在所述教练座椅上的人提供通过前观察窗的清晰视线。
4.根据权利要求I所述的挖掘机驾驶室，其特征在于，坐在所述学员座椅上的人的视线与坐在所述操作员座椅上的人的视线相交汇，为坐在所述学员座椅上的人提供与坐在所述操作员座椅上的人基本相同的通过前观察窗和第一侧窗对物体的可见度。
5.根据权利要求I所述的挖掘机驾驶室，其特征在于，还包括驾驶室地板，其中所述驾驶室地板是平的。
6.根据权利要求3所述的挖掘机驾驶室，其特征在于，还包括至少ー个显示屏，其中所述至少ー个显示屏安装在不会阻挡操作员通过前观察窗的视线的位置。
7.根据权利要求I所述的挖掘机驾驶室，其特征在于，所述学员座椅被定位成为坐在所述学员座椅上的人提供所述至少一个显示屏的视野，该视野如同坐在操作员座椅上的人所观察到的。
8.根据权利要求3所述的挖掘机驾驶室，其特征在于，一存储空间位于所述教练座椅后方、邻近所述第二側壁。
9.根据权利要求I所述的挖掘机驾驶室，其特征在于，所述学员座椅是可收起的。
10.根据权利要求3所述的挖掘机驾驶室，其特征在干，当人坐在所述操作员座椅、所述教练座椅、或所述学员座椅上时，能够够到ー紧急停止按钮。
11.根据权利要求I所述的挖掘机驾驶室，其特征在干，从所述第一侧窗到所述操作员座椅的距离大于从所述第一侧窗到所述学员座椅的距离。
12.根据权利要求3所述的挖掘机驾驶室，其特征在于，所述驾驶室地板包括位于所述前观察窗后方并且从所述前观察窗向所述挖掘机驾驶室的后端延伸的一地板窗。
13.根据权利要求I所述的挖掘机驾驶室，其特征在于，还包括一后端，其具有一后壁，其中一第一出口位置位于所述第一侧壁中且设置在学员座椅的后方，一第二出口位置位于所述后壁中。
14.根据权利要求13所述的挖掘机驾驶室，其特征在于，所述第一出口位置与所述第ニ出ロ位置基本上成90度相対。
15.根据权利要求14所述的挖掘机驾驶室，其特征在于，所述第二出口位置为担架或担架床提供紧急出入口。
16.根据权利要求I所述的挖掘机驾驶室，其特征在于，还包括至少ー个操作员控制器，其中所述学员座椅被定位成为坐在学员座椅上的人提供所述至少ー个操作员控制器的视野，该视野如同坐在操作员座椅中的人所观察到的。
17.ー种具有改善视野的挖掘机驾驶室，其特征在于，包括 前端，其具有面向一操纵部件的一前观察窗； 第一侧窗，位于从所述前观察窗向后延伸的一第一侧壁中； 驾驶室地板； 操作员座椅，相对于所述驾驶室地板固定在所述前观察窗的后方、邻近第一侧窗的位置，被定位成为坐在操作员座椅上操作挖掘机的人提供通过前观察窗的清晰视线； 后端，其具有一后壁，其中一出口位置位于所述后壁中；以及 笔直通道，位于所述操作员座椅和所述出ロ位置之间。
18.根据权利要求17所述的挖掘机驾驶室，其特征在于，所述出ロ位置为担架或担架床提供紧急出入口。
19.ー种具有改善视野的挖掘机驾驶室，其特征在于，包括 前端，其具有面向一操纵部件的一前观察窗； 第一侧窗，位于从所述前观察窗向后延伸的一第一侧壁中； 第二侧窗，位于从所述前观察窗向后延伸的一第二侧壁中； 驾驶室地板； 操作员座椅，相对于所述驾驶室地板固定在所述前观察窗的后方、邻近所述第一侧窗的位置，被定位成为坐在操作员座椅上操作挖掘机的人提供通过前观察窗的清晰视线； 教练座椅，相对于所述驾驶室地板固定在所述前观察窗的后方、邻近所述第二侧窗的位置，被定位成为坐在教练座椅上的人提供通过前观察窗的清晰视线； 学员座椅，固定在所述操作员座椅的后方、邻近所述第ー侧窗、高于操作员座椅的一高度位置，被定位成为坐在所述学员座椅上的人提供如操作员所观察到的通过前观察窗和第一侧窗的清晰视线； 后端，其具有一后壁，其中第二出口位置位于所述后壁中；以及笔直通道，位于所述操作员座椅和所述第二出口位置之间，其中第二出口位置为担架或担架床提供紧急出入口。
全文摘要
一挖掘机驾驶室被配置成使得三个乘客具有改善的视野。为操作员、教练和学员提供座椅，且坐在这三个座椅上的人具有基本相似的视线。挖掘机驾驶室布局成使得操作员座椅和学员座椅面向前观察窗。学员座椅安装在操作员座椅后面且是可收起的。出口位置和通道足够宽以便在紧急情况下容纳担架或担架床。
文档编号B60N2/01GK102695833SQ201080038098
公开日2012年9月26日 申请日期2010年9月1日 优先权日2009年9月3日
发明者L·C·霍本谢尔德, M·D·隆德博尔, R·J·克罗尔, S·M·凯西 申请人:卡特彼勒全球矿业有限责任公司