用于作业机器的驾驶室保护装置的制作方法

本发明涉及的技术领域是一种用于诸如具有驾驶室的挖掘机的作业机器的驾驶室保护装置。

背景技术：

一般而言，诸如具有用作驾驶员舱室的驾驶室的挖掘机的作业机器是众所周知的。当驾驶室安装在车体上时，驾驶室附接并支撑在车体框架上，并且防振底座插置其中以减少从车体传递到驾驶室的振动和噪声。在这种作业机器中，例如当车体翻滚时，防止防振底座被破坏并防止驾驶室从车体框架上分离是有必要的。因此常规的，提供邻近防振底座的限制装置的技术用来限制驾驶室在远离车体框架的方向上移动是众所周知的(例如，参见专利文献1和2)。在这些常规技术中，限制装置是利用止动器接收器、轴和止动器形成，所述止动器接收器在车体框架中形成并在其中心具有一个通孔，所述轴的上部固定在驾驶室的底部并且该轴穿过止动器接收器的通孔，并且所述止动器支撑在轴的下部并且其具有比通孔更大的直径的圆盘形状。当驾驶室在远离车体框架的方向上移动时，例如，当车体翻滚时，圆盘状止动器在圆盘状止动器与止动器接收器的通孔的周边部分相接触的状态下被接收。这样，可以防止驾驶室在远离车体框架的方向上移动。

专利文献1：日本专利申请公开No.2004-189089

专利文献2：日本专利申请公开No.2007-182698

技术实现要素：

然而，即使当驾驶室在远离车体框架的方向上移动时，例如当车体翻滚时，驾驶室也不会在平行于车体框架的方向上移动，但在许多情况下，驾驶室相对于车体框架可能倾斜。在常规限制装置中，当驾驶室在这种方式中在倾斜状态下移动时，圆盘状止动器与止动器接收器在通孔的周边侧偏置接触。然而，在专利文献2的限制装置中，虽然在圆盘状止动器上形成了肋板，因为肋板被配置为在肋板与止动器接收器接触时变形以吸收冲击，肋板可能不能防止止动器与止动器接收器在偏置状态下接触。在这种偏置接触状态下，止动器接收器与止动器之间的接收驾驶室负载的接触区域减小。如果止动器与止动器接收器之间的接触区域过小，便不能确保接收驾驶室负载所需的强度。因此，有必要增加圆盘状止动器的尺寸，以确保接触面积，从而能够在所需的偏置状态下确保强度。结果是，整个限制装置的尺寸也增加了，并且其布置位置的灵活性降低了，这在成本方面是不利的，并且这是本发明要解决的。

鉴于上述，为了解决这些问题，提出本发明。根据本发明的第一方面，提供了一种用于作业机器的驾驶室保护装置，其中驾驶室附接并且安装在车体框架的上侧，在驾驶室与车体框架之间插入防振底座，其中用于限制驾驶室在远离车体框架的方向上移动的限制装置与止动器接收器、轴和止动器一起形成，所述止动器接受器设置在车体框架上或/和驾驶室底部，并在其中心形成通孔，所述轴穿过止动器接收器的通孔，所述止动器支撑在轴上，用来以锁定的方式与止动器接收器的通孔的周边部分进行接触，从而在当驾驶室在远离车体框架的方向上移动时限制驾驶室的位移，并且接触止动器接收器的止动器的接触表面形成为球形表面。

本发明的第二方面是根据第一方面的作业机器的驾驶室保护装置，其中止动器接收器设置在车体框架上，并且轴具有固定在驾驶室的底部的上部、穿过止动器接收器的通孔的中间部，以及支撑止动器的下部。

本发明的第三方面是根据第一方面的作业机器的驾驶室保护装置，其中止动器接收器设置在驾驶室底部，并且轴具有固定在车体框架的下部、穿过止动器接收器的通孔的中间部，以及支撑止动器的上部。

本发明的第四方面是根据第一方面的作业机器的驾驶室保护装置，其中止动器接收器设置在驾驶室的底部与车体框架上，其中驾驶室侧止动器接收器和车体框架侧止动器接收器面对彼此并在它们之间的上下方向上具有间隙，并且轴具有穿过驾驶室侧止动器接收器和车体框架侧止动器接收器的通孔的中间部，以及支撑止动器的上部和下部。

根据本发明的第一方面，可以减小止动器的尺寸，以提高限制装置布置位置的灵活性，并降低成本。

根据本发明的第二方面，当驾驶室在远离车体框架的方向上移动时，设置在轴的下部的止动器从下侧与设置在车体框架上止动器接收器的通孔的周边部分以锁定的方式相接触，从而使驾驶室的位移受到限制。

根据本发明的第三方面，当驾驶室在远离车体框架的方向上移动时，设置在轴的上部的止动器从上侧与设置在驾驶室底部的止动器接收器的通孔的周边部分以锁定的方式相接触，从而使驾驶室的位移受到限制。

根据本发明的第四方面，当驾驶室在远离车体框架的方向上移动时，设置在轴的上部和下部的止动器分别从上侧和下侧与设置在驾驶室底部和车体框架上的驾驶室侧止动器接收器和车体框架侧止动器接收器的通孔的周边部分以锁定的方式相接触，从而使驾驶室的位移受到限制。

附图说明

图1是在其上安装了驾驶室的摆动框架的透视图。

图2是其中布置限制装置和防振底座的部分的透视图。

图3A是其中布置限制装置和防振底座的部分的部分横截面侧视图，图3B是其中布置限制装置的部分的平面视图。

图4A是根据第二个实施例其中布置限制装置的部分的横截面侧视图，图4B是根据第三个实施例其中布置限制装置的部分的横截面侧视图。

具体实施方式

在下文中，将基于图1到图3A和3B对本发明的第一实施例进行描述。在这些图中，摆动框架1(对应于本发明的车体框架)用作挖掘机(本发明的作业机器的一个示例)的上摆动车体的框架，并且驾驶室2安装在摆动框架1的前左部分上。尽管在图中未示出，前作业单元的基部端支撑在摆动框架1前侧上的左右方向的中心上，以便在上下方向自由地摆动，燃料箱、液压油箱和发动机室等布置在摆动框架1的前左部分和后侧，而且配重附接至摆动框架1的后端。

面向左右方向的前、后端支撑框架3设置在摆动框架1的驾驶室安装部分的前部分和后部分，且其处于通过焊接等操作与摆动框架1的底板1a相结合的状态。这些前、后支撑框架3为一种构件，其中面向左右方向的水平顶板3b与从摆动框架1的底板1a立起的竖直板3a相结合，且在各支撑框架3的顶板3b的左端和后端处形成有底座附接部分4。共计四个用于支撑驾驶室2的四个角(在振动被抑制的状态下)的防振底座5附接至这些底座附接部分4。支撑框架3为形成摆动框架1且包含在摆动框架1内的构件。此外，在本实施例中，液封粘性底座用作防振底座5。由于液封粘性底座的结构是公知的，因此将不再对其进行说明。

此外，形成后述限制装置6的止动器接收器7设置在后侧支撑框架3的顶板3b的左端，且处于紧邻用于支撑驾驶室2的左后部分的防振底座5的底座附接部分4的左侧的状态。止动器接收器7的中心形成有通孔7a，并且在通孔7a的周边上，由金属板形成的且与通孔7a同心的环形加强板7b通过焊接其整个圆周整体固定至顶板3b。

限制装置6为用于限制驾驶室2在远离摆动框架1的方向上移动的装置。限制装置6通过利用构件来形成，例如止动器接收器7、固定至插置有驾驶室侧支撑构件8(驾驶室侧支撑构件8为驾驶室2的下框架或底板或为通过焊接等操作固定至驾驶室2的下框架或底板的构件，并且在本实施例中，通过焊接固定至驾驶室2的底板2a)的驾驶室2的底部的螺栓9(对应于本发明的轴)，以及支撑在螺栓9的下部上的止动器10(下文将描述)。

止动器10呈现这样的半球形梯形形状，其球形表面10a面向上方且下表面的直径大于止动器接收器7的通孔7a的直径，并且其轴芯形成有供螺栓9插入的螺栓插入孔10b。此外，圆柱形套筒11整体成形在止动器10的上表面上，套筒11的外直径设定为使套筒11可轻松地穿过止动器接收器7的通孔7a，并且套筒11的内圆柱形部分与止动器10的螺栓插入孔10b具有相同的中心和直径。与套筒11结合的止动器10支撑在螺栓9的下部上，并且螺栓9的上部固定至驾驶室侧支撑构件8。当螺栓9固定至驾驶室侧支撑构件8时，首先止动器10的上侧上的套筒11从下侧插入从而穿过止动器接收器7的通孔7a。随后，将从下侧插入止动器10的螺栓插入孔10b的螺栓9的上部的螺纹部分9b插入，其中螺栓头部9a位于下侧，从而使螺纹部分9b穿过套筒11的内圆柱形部分，以便在穿过通孔7a插入的套筒11的上端与驾驶室侧支撑构件8的下表面相接触的状态下，紧固到驾驶室侧支撑构件8中。这样，螺栓9的上部固定到插置有驾驶室侧支撑构件8的驾驶室2的底，螺栓9的中间部穿过止动器接收器7的通孔7a，并且止动器10支撑在螺栓9的下部上。进一步地，在该状态下，在止动器接收器7的下表面以及从通孔7a向下引出的想象线达到止动器10的球形表面10a的位置之间形成上间隙S(见图3A)。间隙S作为驾驶室2的容许位移量设定在一范围内使止动器10与止动器接收器7分离，且在正常振动状态下不损害防振底座5的振动抑制功能，并且当驾驶室2在如车体翻滚等紧急事件下在远离摆动框架1的方向上移动时使防振底座5不断裂。因此，在车体翻滚期间，当驾驶室2即将在远离摆动框架1的方向上进行超过容许位移量的移动时，根据驾驶室2的位移，止动器10在与支撑框架3内设置的止动器接收器7相接触的状态下被接收。从而可以限制超出容许位移量的驾驶室2的位移，并且在防振底座5断裂前限制驾驶室2的位移。在这种情况下，当驾驶室2将要移动容许位移量或更大值时，支撑框架3和加强板7b接收来自止动器10的作用于止动器接收器7的负载。因此，止动器接收器7具有坚固的结构可以在车体翻滚期间承受该负载。

此外，如上所述，止动器10呈现这样的半球形梯形形状，即球形表面10a面向上方且下表面的直径大于止动器接收器7的通孔7a的直径。当驾驶室2将要在远离摆动框架1的方向上进行超出容许位移量的移动时，止动器10在球形表面10a以锁定方式接触止动器接收器7的通孔7a的周边的状态下被接收。在此情况下，即使当驾驶室2以相对摆动框架1倾斜的状态移动时，止动器10的球形表面10a与止动器接收器17的通孔7a的周边接触而不产生偏置接触。由此，即使当驾驶室2以相对摆动框架1倾斜的状态移动时，可以保证在止动器10和止动器接收器7之间的接触面积与当驾驶室2平行于摆动框架1移动时的大约相同。

在具有这样构造的第一实施例中，挖掘机中设置了限制装置6，该限制装置用于限制驾驶室2以远离摆动框架1的方向进行移动。例如，甚至当车体翻滚时，因为具有限制装置6，就可能防止驾驶室2从主体车体框架1移出并且能保护驾驶室2。限制装置6采用止动器接收器7、螺栓(轴)9和止动器10形成，以便以锁定方式接触止动器接收器7的通孔7a的边缘，当驾驶室2在远离摆动框架1的方向移动时，限制驾驶室2的位移，所述止动器接收器7设置在支撑框架3上，所述支撑框架3是摆动框架(车体框架)1的构成构件并且在其中心形成通孔7a，所述螺栓(轴)9的上部固定于驾驶室2的底部，其中插置驾驶室侧支撑构件8，并且中间部穿过止动器接收器7的通孔7a,所述止动器10支撑在螺栓9的下部。接触止动器接收器7的止动器10的接触表面形成为球形表面10a。

因此，当驾驶室2将要在远离摆动框架1的方向移动超出容许位移量时，止动器10在球形表面10a以锁定方式接触止动器接收器7的通孔7a的周边部分的状态下接收。在这种情况下，由于即使当驾驶室2在相对摆动框架1倾斜的状态下移动时，接触止动器接收器7的止动器10的接触表面也是球形表面10a，止动器10与止动器接收器7的通孔7a的周边部分接触且无需偏置接触。由此，即使当驾驶室2在相对摆动框架1倾斜的状态下移动时，可以保证在止动器10和止动器接收器7之间的接触面积与当驾驶室2平行于摆动框架1移动时的大约相同。因此，考虑到不同于传统圆盘状止动器，在偏置接触时没有必要用强度增加止动器的尺寸，并且即使当止动器10的尺寸减小时也可能保证所需强度。因此，可以减小止动器10和限制装置6的整体尺寸，以减少成本并改善限制装置6的布置位置的灵活性。因此，可以根据摆动框架1的形状和驾驶室2以及安装在摆动框架1上的各个设备的布局去布置限制装置6在适当的位置。

接下来，本发明的第二和第三实施例将基于附图4A和附图4B进行描述。在第二和第三实施例中，与第一实施例的那些相同的(共有的)构成部件将用相同的附图标记表示，并且不再提供其说明。

首先描述图4A示出的第二实施例。与第一实施例一样，第二实施例的限制装置12采用止动器接收器13、螺栓(对应于本发明的轴)14和止动器15形成。第二实施例的止动器接收器13设置在驾驶室2的底部(驾驶室2的下框架或底板，并且图4A中示出了驾驶室2的底板2a)，并且通孔13a在止动器接收器13的中心处形成。

进一步，第二实施例中的螺栓14具有固定单元14a，该固定单元形成于轴向方向下端且固定以结合支撑框架3的顶板3b，所述顶板3b通过焊接或类似方式形成摆动框架1。螺栓14的中间部(螺栓14的固定单元14a固定于支撑框架3)穿过形成于驾驶室2的底部的止动器接收器13的通孔13a，并且止动器15支撑在已经穿过通孔13a的螺栓14的上部的螺纹部分14b上。

第二实施例中的止动器15具有这样的半球形梯形形状以使得球形表面15a面向下方并且上表面的直径大于止动器接收器13的通孔13a的直径，以及使得与螺栓14的螺纹部分14b接合的螺钉孔15b形成于其轴芯。在通过螺母16的双螺母锁定状态下，止动器15以对准的方式支撑在螺栓14的上部，在止动器15与螺栓14上部接合的状态下，螺母16从止动器15的上侧与螺栓14接合。进一步地，在该状态下，在止动器接收器13的上表面以及从止动器接收器13的通孔13a向上引出的想象线达到止动器15的球形表面15a的位置之间形成间隙S。由此，当驾驶室2将要在远离摆动框架1的方向移动超出间隙S时，止动器15在以锁定方式从上侧接触设置在驾驶室2的底上的止动器接收器13的状态下被接收。通过这种方式驾驶室2的位移受到限制。图4A中，例如座垫橡胶的座垫构件17处于止动器接收器13的上表面和止动器15之间，并且加强板18固定于支撑框架3的螺栓固定元件14a的周边部分。

第二实施例中，止动器接收器13设置在驾驶室2的底部上，螺栓(轴)14具有下部和中间部，所述下部固定到支撑框架3上，其中支撑框架3是摆动框架(车体框架)1的构成构件，而所述中间部穿过止动器接收器13的通孔13a，并且止动器15支撑在已穿过通孔13a的螺栓14的上部。在第二实施例中，接触止动器接收器13的止动器15的接触表面形成为球形表面15a。从而，即使当驾驶室2以相对摆动框架1倾斜的状态移动时，止动器15的球形表面15a与止动器接收器13的通孔13a的周边接触而无需偏置接触。结果，第二实施例提供与第一实施例同样的优点，且可减小止动器15的尺寸和限制装置12的整体尺寸。

接下来将描述图4B中示出的第三实施例。与第一和第二实施例一相似，采用止动器接收器20和21、螺栓22(对应于本发明的轴)和止动器23和24形成第三实施例的限制装置19。在第三实施例中，止动器接收器包括驾驶室侧止动器接收器20和车体框架侧止动器接收器21，所述止动器接收器20设置在驾驶室2的底部上(驾驶室2的下框架或底板，并且图4B中示出驾驶室2的底板2a)，所述车体框架侧止动器接收器21设置在支撑框架3上，所述支撑框架3是摆动框架(车体框架)1的构成构件。驾驶室侧止动器接收器20和车体框架侧止动器接收器21彼此相对，其中间隙在上下方向上。在相同轴向方向延伸的通孔20a和21a在驾驶室侧止动器接收器20和车体框架侧止动器接收器21的中心部分形成。

进一步，第三实施例中的螺栓22是长螺栓，其中螺纹沿着整个长度形成，螺栓22的中间部穿过驾驶室侧止动器接收器20和车体框架侧止动器接收器21的通孔20a和21a，上止动器23支撑在已经穿过通孔20a和21a的螺栓22的上部。并且下止动器24支撑在螺栓22的下部。

上止动器23具有半球形梯形形状，使得球形表面23a面向下且上表面的直径大于驾驶室侧止动器接收器20的通孔20a的直径，且使得与螺栓22接合的螺钉孔23b在其轴芯中形成。此外，下止动器24具有半球形梯形形状，使得球形表面24a面向上且下表面的直径大于车体框架侧止动器接收器21的通孔21a的直径，且使得与螺栓22接合的螺钉孔24b在其轴芯中形成。在通过上螺母25的双螺母锁定状态下，上止动器23以对准的方式支撑在螺栓22的上部上，在其中上止动器23与螺栓22的上部接合的状态下，该上螺母25从上止动器23的上侧与螺栓22接合。此外，在通过下螺母26的双螺母锁定状态下，下止动器24以对准的方式支撑在螺栓22的下部上，在其中下止动器24与螺栓22的下部接合的状态下，该下螺母26从下止动器24的下侧与螺栓22接合。进一步地，在该状态下，在驾驶室侧止动器接收器20的上表面以及从驾驶室侧止动器接收器20的通孔20a向上引出的想象线达到上止动器23的球形表面23a的位置之间形成上间隙S1。此外，在驾驶室侧止动器接收器20的上表面以及从车体框架侧止动器接收器21的通孔21a向下引出的想象线达到下止动器24的球形表面24a的位置之间形成下间隙S2。当驾驶室2将要在远离摆动框架1的方向上移动超出上间隙S1和下间隙S2的和时，上止动器23和下止动器24在随着驾驶室2的位移分别从上侧和下侧与驾驶室侧止动器接收器20和车体框架侧止动器接收器21接触的状态下接收。以这种方式限制了驾驶室2的位移。在图4B中，诸如座垫橡胶的座垫构件27处于驾驶室侧止动器接收器20的上表面和上止动器23之间，且加强板21b固定至车体框架侧止动器接收器21的通孔21a的周边部分。

在第三实施例中，在上下方向上彼此面对且具有间隙的驾驶室侧止动器接收器20和车体框架侧止动器接收器21设置作为止动器接收器，螺栓(轴)22具有穿过驾驶室侧止动器接收器20的通孔20a以及车体框架侧止动器接收器21的通孔21a的中间部，且上止动器23和下止动器24支撑在已穿过通孔20a和21a的螺栓22的上部和下部上。在第三实施例中，接触驾驶室侧止动器接收器20和车体框架侧止动器接收器21的上止动器23和下止动器24的接触表面分别形成为球形表面23a和24a。因此，即使当驾驶室2以相对于摆动框架1倾斜的状态移动时，上止动器23和下止动器24的球形表面23a和24a与驾驶室侧止动器接收器20和车体框架侧止动器接收器21的通孔20a和21a的周边部分接触，而不会出现偏置接触。结果，第三实施例提供了与第一实施例和第二实施例相同的优点，且有可能减小止动器15的尺寸以及限制装置12的整体尺寸。

本发明不限于第一至第三实施例，且例如，尽管在第一实施例中止动器10和套筒11相互结合，止动器10和套筒11可形成为单独的构件。此外，尽管在第一和第三实施例中，止动器接收器设置在支撑框架上形成摆动框架，止动器接收器可能并不是摆动框架的构成构件而可能是以与摆动框架整体地固定的构件提供。进一步地，尽管在第一至第三实施例中，止动器具有半球形梯形形状，止动器可具有半球形形状或球形形状，且在任何情况下，这足以使得接触止动器接收器的止动器的接触表面形成为球形表面。进一步地，本发明可自然地应用于各种作业机器，诸如起重机或轮式装载机以及挖掘机。

工业实用性

本发明可应用于诸如具有驾驶室的挖掘机的作业机器，其中设置了用于限制驾驶室从车体框架移动的限制装置。

附图标记的解释

1：摆动框架

2：驾驶室

3：支撑框架

5：防振底座

6：限制装置

7：止动器接收器

7a：通孔

9：螺栓(轴)

10：止动器

10a：球形表面

12：限制装置

13：止动器接收器

13a：通孔

14：螺栓

15：止动器

15a：球形表面

19：限制装置

20：驾驶室侧止动器接收器

20a：通孔

21：车体框架侧止动器接收器

21a：通孔

22：螺栓

23：上止动器

23a：球形表面

24：下止动器

24a：球形表面