专利名称：驾驶室支撑装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种作业机械，其包括一个车架、一设置在车架上的驾驶室、和一布置在车架和驾驶室之间的横向支撑装置，该支撑装置用于在驾驶室朝着该横向支撑装置所在侧横向移动时承担从驾驶室传递到车架的载荷。
该作业机械可以是任意类型的带有驾驶室的作业机械。特别是一种驾驶室弹簧安装在车架上的作业机械，典型为挖掘机。为了举例说明，下面本发明将参考这种挖掘机来进行描述。
本发明特别涉及一种驾驶室横向安装在车架上的作业机械，并且在该作业机械至少横向倾倒时该驾驶室构成能承受主要横向力的结构部件。
背景技术：
在正常操作时，挖掘机的驾驶室不会受到任何明显的横向力。然而，例如在挖掘机处于非常陡峭的倾斜地面上横向倾倒时就会受到相当大的横向力。这种挖掘机通常包括一个从车架上伸出的支臂，用来控制铲斗的实际运动。支臂安装在驾驶室的一旁，且与驾驶室一起转动或者至少在该作业机械的水平面上转动。换句话说，其总是位于驾驶室的一侧。
如果朝着支臂方向发生倾翻或者倾倒，支臂会承受大部分由地面冲击产生的横向力。驾驶室则以其固定负载顶住支臂，并在一定程度上也作用在地面上，但是在正常情况下不会受到像在该方向上倾翻时所受到的那么大的横向力。
如果该机械在没有支臂帮助驾驶室承受横向力的方向上倾翻时，则大部分横向力都作用在驾驶室上。现代驾驶室结构的强度不足以承受这么大的力，至少在大型挖掘机中是这样。
本领域的现有技术JP2002-46657中公开了一种解决上述问题的方法。该文献公开了一种用于车辆上的加强结构或者一种保护结构，从摘要和附图中判断，该车辆是一种翻斗车、挖掘机或者类似机械。驾驶室横向设置，即相对车辆的中心轴线偏移一定距离。在车架和驾驶室之间固定有一撑杆，大概用来承受驾驶室和车架之间的横向力。然而，JP2002-46657的这种结构的一个缺点是该撑杆显然一方面与机架刚性连接，另一方面与驾驶室刚性连接。不清楚JP2002-46657中驾驶室是否是弹簧安装的。如果是这种情况的话，则示出的撑杆结构在驾驶室安装上以及驾驶员操作期间的舒适度上有显著缺陷。车架和底盘上经常产生的振动和摇动会通过撑杆传递给驾驶室。
发明目的本发明的目的是提供一种前面提到过的这种作业机械，其被构造为在倾翻时可减轻驾驶室受力。换句话说，该作业机械设有一支撑结构来承担驾驶室在倾倒时所受到的至少在两个横方向上的横向力。此外该支撑结构正常操作时允许驾驶室弹簧安装，也就是说不会将车架或底盘的振动和摇动传递给驾驶室。
发明内容
本发明的目的是通过提供一种上述类型的作业机械来实现的，该作业机械的特征在于该横向支撑装置被布置成在开始其承载功能之前允许驾驶室进行一个初始的横向移动。如果驾驶室横向设置，也就是说偏移该作业机械的中心线设置，该横向支撑装置优选位于驾驶室靠近中心线的一侧。
根据本发明的一优选实施例，该横向支撑装置直接设置在驾驶室的梁的前面，从而当发生横向移动时其可以直接通过所述梁顶住并承担载荷。该梁优选是驾驶室的立梁或者横梁。也可以想到将该横向支撑装置同时直接布置在立梁和横梁的前方，适于处在驾驶室的上边缘或者侧窗的下边缘。在优选实施例中，所述垂直梁为横梁，但是也可以设想将该横向支撑装置直接设置在垂直立梁的前方。然而，这些梁通常被制造得相对具有较大强度，并且不会对司机的视野产生任何有害影响。因此，在正常情况下，后立梁强度要大得多，也就是说其承担载荷的能力比前立梁更大，而这又导致前立梁必须通过横向支撑装置来进行加强，以避免前梁倒塌或者驾驶室前部坍塌。通常，横向支撑装置应当直接布置在驾驶室该部分或者该梁的前方，也就是上文所述的在倾倒时最容易倒塌的部分。这通常是现有多个梁中最弱的部分。
该横向支撑装置适于固定在车架上。根据一优选实施例，该作业机械包括安装在车架上、驾驶室侧面的支臂，且横向支撑装置最好固定在支臂上。支臂是一个转动臂，用来控制和操作一工作件，例如一翻斗或类似物。
该横向支撑装置最好布置成使其自身与驾驶室之间设有一个自由间隙。该间隙应当大于在正常操作期间所预估的驾驶室在横向支撑装置的区域内发生的横向位移。然而，根据该可选实施例，该横向支撑装置弹性固定在该驾驶室上。该弹簧作用应当具有足够柔性，从而在正常操作中不会从车架或底盘向驾驶室通过该横向支撑装置而传递任何的振动。可选地，该横向支撑装置可以固定在驾驶室上，且与车架具有一定间隙，从而当驾驶室在横方向上移动时，其可以顶住车架或者其所连的部件，例如挖掘机的支臂。
该横向支撑装置的尺寸适当地被设计成当承受来自驾驶室到车架的载荷时可以发生一定变形从而允许驾驶室有限的连续横向移动。变形可以只是弹性变形或者是弹性变形到塑性变形之间。变形可以在倾倒时防止驾驶室早期倒塌。该横向支撑装置可以说构成了驾驶室的一个变形区域。
本发明的其它特征和优点将通过阅读下文说明以及其它所附权利要求而得出。
为了举例说明，下面参考附图介绍本发明，附图中图1是根据本发明的具有横向支撑装置的作业机械的透视图；图2是根据第一图示实施例的作业机械从侧部看去的视图；图3是第二实施例从侧面看去的视图；图4是第三图示实施例从侧面看去的视图；图5是第四图示实施例从侧面看去的视图；图6是第一、第三或第四图示实施例任意之一从后部看去的视图；图7是第二实施例从后部看去的视图。
具体实施例方式
图1示出了作业机械1，在这种情况中是挖掘机，具有支撑车架2、驾驶室3和支臂4。驾驶室3和支臂4设置在车架2上。其被设置成可以相对于车架2转动或旋转，其设置在一共有的基座5上，该基座5构成了车架2的一部分并且可以在作业机械1的水平面上转动。此外支臂4绕一水平轴线x转动安装并在其端部上连接一工具6，在这种情况下是一个铲斗。
驾驶室3具有一操作位置，在操作位置上该作业机械1由驾驶员控制。驾驶室3通过弹簧件弹性安装到车架2上，所述弹簧件在这种情况下是橡胶元件7，弹簧件设置在驾驶室3下面并且顶住支撑基座5。驾驶室3横向还相对于穿过作业机械1，准确地说是穿过基座5的纵向中心线y定位。驾驶室3包括前立柱或立梁8、后立柱或立梁9和连接前柱8和后柱9的上横梁10。也可以想到其它部件，例如在侧窗下边缘附近区域上的中间横梁。这里，后柱9比前柱8具有更强的承受载荷能力或者弯曲强度。驾驶室的侧面由塑料或玻璃制成的窗子11以及金属板材构成。
根据第一图示实施例，在图2中详细示出了该实施例，作业机械1包括一设在驾驶室3一侧的横向支撑装置12，其位于最靠近所述中心线y或者最靠近支臂4的位置上。横向支撑装置12的目的是当驾驶室3在偏移侧受到较大的力的情况下，例如在向该方向倾倒时，为驾驶室3在支臂4中心线y的方向上提供一个支撑。横向支撑装置12可以是一个梁或者类似结构，其具有一个作用在车架2上的第一点或面，在这种情况下是作用在支臂4上的，以及作用在驾驶室3上的第二点或面。该支撑装置12被布置成使在正常操作期间弹簧元件7所允许的驾驶室移动不会在驾驶室上作用额外的横向力。为此，横向支撑装置12可以或者只固定在驾驶室3上或者只固定在车架2/支臂4上，与不固定的另一部件之间有一个自由间隙，该间隙的大小保证了所述的驾驶室移动，或者至少能保证在正常操作期间振动和摇动不会从车架2/支臂4通过横向支撑装置12传递到驾驶室3上。
可选地，横向支撑装置12可以同时固定在驾驶室3和车架2/支臂4上，条件是这两个固定点中的至少一个被设计成弹性作用的，从而在弹簧作用达到“顶点”且横向支撑装置12承受最大载荷之前，可以保证驾驶室3在横向支撑装置12承受载荷方向上的初始移动。此外弹簧系统必须具有足够柔性，从而不会从车架2/支臂4向驾驶室3通过该弹簧而传递任何的振动。也可以设置某种形式的减震器来替代该弹簧系统或作为该弹簧系统的补充。也可以让该横向支撑装置12包括多个部件，其相互之间在承载方向能有限地移动，从而使得在这种相对移动停止之前或者所述部件相互移动“到底”以及移动到其在车架2/支臂4或者驾驶室3上的固定点之前能保证该驾驶室3的初始移动。
根据图2所示的第一图示实施例，横向支撑装置12包括一个梁，其一端固定在支臂4上并且大致平行于第一立柱8延伸。立柱8不必且通常都不是绝对垂直的，可以理解为梁12以下述方式进行布置当支臂4枢接于下端大概水平位置时梁12平行于立柱8延伸，其中在该水平位置上支臂4延伸到最长且其工具件搁置在地面上，也就是说与车辆或者作业机械的履带成一直线或者在一平面上。该横向支撑装置12为一弓形，其两个相对端固定在支臂4上。横向支撑装置12平行于并沿着第一柱8延伸，然后平行于并沿着上构件10的一部分延伸并从上构件10再次朝着支臂4向下延伸。横向支撑装置12与驾驶室3有一定距离，一个间隙。然而，正如上文提到过的，在横向支撑装置12和驾驶室3之间可以采用某种形式的连接或接触，前提是这不会导致振动以及摇动通过该横向支撑装置12传递给驾驶室。
图3示出了第二实施例，根据该实施例，横向支撑装置12固定在作业机械的底盘上，或者更准确地说固定到基座5上，并以和其它实施例相同的方式向上延伸到驾驶室的上部构件10。如果在支臂4和驾驶室3之间有足够的用于该横向支撑装置12的空间时这种技术方案是完全可行的。
根据图4示出的第三图示实施例，横向支撑装置12包括一个梁，其一端连接到支臂4上并向上延伸到上构件10上，从而在倾倒或类似情况时支撑住上构件10并承受来自上构件10的载荷。所述梁可以连接或补充另一个梁，其平行于上构件10延伸，优选沿着上构件10的前部延伸。
图5示出了一个可选实施例，其中横向支撑构件12从支臂4大致平行于且只平行于前立柱8延伸。
图6和7示出了不同实施例的后部视图，一种情况是该横向支撑装置12直接固定到基座5，另一种情况是其固定到支臂4上。图6中示出的横向支撑装置12与驾驶室3之间的距离小于图7，这主要用于解释说明。
应理解在不偏离本发明范围情况下的本发明各种变形对于本领域专家来说是显而易见的，本发明范围由所附的、由说明书和附图支持的权利要求限定。
特别地，可以理解尺寸相差很大的横向支撑装置12也包括在本发明的范围内，该横向支撑装置12可以通过不同的方式固定到驾驶室3和/或车架2/基座5/支臂4上。
还应理解“立”柱或者梁8、9不是必须是垂直的，与绝对垂直有相当的偏斜量也在本发明的范围内是可行的。同理对于术语“水平”上构件或者梁10来说也是这样。上构件10的延伸无论如何也不是必须绝对水平的。主要要素是其构成了前柱8和后柱9之间的一个上支撑杆。驾驶室3的一个弓形柱结构也是完全可行的，这种情况下在垂直构件和水平构件之间没有清晰的过渡，但是相互以平滑的圆角部分相融合，甚至可以是由同一个梁构件弯曲成或者以其它方式使其具有一个弓形形状。
权利要求
1.一种作业机械，包括·车架(2)，·设置在车架(2)上的驾驶室(3)，和·设置在车架(2)和驾驶室(3)之间的横向支撑装置(12)，用于当驾驶室(3)在朝设置该横向支撑装置(12)一侧的方向上移动时承载从驾驶室(3)到车架(2)的载荷，其特征在于该横向支撑装置(12)被布置成在开始其承载功能之前允许驾驶室(3)进行一个初始的横向移动。
2.如权利要求1所述的作业机械，其特征在于该横向支撑装置(12)直接设置在驾驶室(3)的梁(8、10)的前面，从而当发生横向移动时其可以直接通过所述梁顶住并承担载荷。
3.如权利要求2所述的作业机械，其特征在于所述梁是驾驶室(3)的立梁(8)。
4.如权利要求2或3所述的作业机械，其特征在于所述梁是驾驶室(3)的横梁(10)。
5.如前面权利要求1-4任意一个所述的作业机械，其特征在于该横向支撑装置(12)固定在车架(2)上。
6.如前面权利要求1-5任意一个所述的作业机械，其特征在于其包括安装在车架(2)上位于驾驶室(3)侧面的支臂(4)，且横向支撑装置(12)固定在支臂(4)上。
7.如前面权利要求1-6任意一个所述的作业机械，其特征在于该横向支撑装置(12)在其自身与驾驶室(3)之间设有一个自由间隙。
8.如前面权利要求1-6任意一个所述的作业机械，其特征在于该横向支撑装置(12)弹簧连接于驾驶室(3)。
9.如前面权利要求1-8任意一个所述的作业机械，其特征在于该横向支撑装置(12)包括多个部件，该多个部件相互之间可以在承载方向上有限地移动以允许驾驶室(3)的初始移动。
10.如前面权利要求1-9任意一个所述的作业机械，其特征在于该横向支撑装置(12)的尺寸被设计成当承受来自驾驶室(3)到车架(2)的载荷时可以发生变形从而允许驾驶室(3)有限的连续横向移动。
全文摘要
作业机械，包括车架(2)、设置在车架(2)上的驾驶室(3)和一设置在车架(2)和驾驶室(3)之间的横向支撑装置(12)，其用于当驾驶室(3)在朝该横向支撑装置(12)所设侧的方向上移动时承担从驾驶室(3)到车架(2)的载荷。在开始承载功能之前允许驾驶室(3)进行一个横向移动。
文档编号E02F9/16GK1867473SQ200480030257
公开日2006年11月22日 申请日期2004年11月9日 优先权日2003年11月10日
发明者安德斯·林德奎斯特, 乌尔夫·格拉纳尔, 容尼·林德布卢姆 申请人:沃尔沃建造设备控股(瑞典)有限公司