专利名称：建筑机械的驾驶室的制作方法
技术领域：
本发明涉及液压挖掘机或移动式起重机等建筑机械的驾驶室。
背景技术：
通常，液压挖掘机或移动式起重机等建筑机械构成为在具备行使功能的下部行使体上经由旋转机构设置旋转框架，并且在旋转框架上设置作业机及驾驶室，并根据作业的状况使旋转框架旋转同时操作作业机，从而能够进行挖掘·起重等作业。在此，为了有效地进行作业，在旋转框架上的与作业机的安装基部邻接的位置上设置有驾驶室。
可是，这些建筑机械中尤其是液压挖掘机，在其作业时，不限定于平坦的场所，也通常在不平地面或斜坡地面等不平稳的场所进行作业。因此，在这种不平稳的场所下的作业中，有时液压挖掘机因受到不可预测的外力或误操作而翻倒，从而驾驶室因该翻倒时的冲击而变形。因而，要求保护就座于驾驶室内的驾驶席上的驾驶者不受如此的翻倒事故侵害的结构。作为其对策，除了尝试在外部设置保护驾驶室的防护装置外，例如在专利文献1中提出了加强驾驶室整体的方案对策。该专利文献1中所述的构成为将纵加强构件插设于在构成驾驶室的主构件即内板和外板的之间形成的中空部中，阻止因翻倒负荷而造成的变形。
除此以外，在专利文献2中提出了如下的构成在作为车辆的构成要部的结构物上附加在受到冲撞时的负荷时容易局部塑性变形的结构构件，利用局部的结构构件的变形来吸收冲击形成的负荷，由此保护驾驶者。
专利文献1特开平11-166247号公报专利文献2特开2001-260773号公报在驾驶室的外部附设防护装置的结构尤其在防止落石等来自上方的落下物直接冲击驾驶室的屋檐部是有效的，但是，存在除对翻倒负荷大规模增大搭载自重外，在外观上也不好看的问题。此外，如专利文献1所述，在加强柱状物的结构中，对阻止变形是有效的，但是存在不仅结构复杂，而且驾驶室的重量还增加的问题。
另一方面，在车辆翻倒时，对驾驶室作用大的横向的外力，因而受到急剧的横向载荷。由构架结构形成的驾驶室的上部(顶部)最容易被如此的横向载荷压坏。另外，即使达到不可预测的事态，只要发挥保护功能，确保不危害内部的驾驶者的空间，则也能够避免最坏的事态。因此，在以往的驾驶室的结构中，没有考虑如下的情况强化连接左右两侧的构件的横向连接构件来防止变形，在翻倒载荷作用于该横向连接构件时，控制变形的方向以不危害驾驶者。
发明内容
本发明是为解决所述问题而提出的，其目的在于提供一种即使因翻倒等对驾驶室作用横向的外力导致驾驶室变形，也能够确保保护驾驶者的保护空间的建筑机械的驾驶室。
为了达到所述目的，本发明提供一种建筑机械的驾驶室，其特征在于，构成驾驶室的骨架的横构件在除去投影于驾驶席的中央部上的部分的位置具备变形引起部。
在本发明中，优选所述横构件配置在驾驶席的上方。此外，优选所述变形引起部是在构成所述横构件的型材的下部形成的切口部。进而，优选所述横构件由下方开放的型材形成。
(发明效果)根据本发明，在因不可预测的事态从驾驶室的侧方作用了翻倒负荷时，若由该翻倒负荷产生的压缩力作用于在构成驾驶室的骨架上配置的横构件，则在预设于该横构件上的变形引起部上产生应力集中，发生变形，通过该变形吸收作用的外力。但是，由于所述横构件配置在除去投影于驾驶席的中央部上的部分的位置，所以即使横构件从变形引起部变形，其变形位置也偏离就座于驾驶席上的驾驶者的位置，不对驾驶者赋予任何影响，能够确保驾驶室内的驾驶者的保护空间。
此外，在横构件配置于驾驶席的上方的情况下，当该横构件的变形时，可偏离驾驶者的头部位置。进而，通过形成在型材的下部形成的切口部作为变形引起部，在正常时发挥作为横构件的功能，在受到急剧的压缩外力时使应力有效地作用而压曲变形，由此能够吸收外力。此外，通过用下方开放的型材形成横构件，能够形成为简单的截面结构且发挥吸收急剧的外力的功能。
图1是本发明的第1实施方式的液压挖掘机的驾驶室的局部侧视图。
图2是表示第1实施方式的驾驶室的骨架结构的立体图。
图3是在第1实施方式的驾驶室的上部配置的连接构件的立体图。
图4是表示驾驶室变形时的状态的示意图。
图5是本发明的第2实施方式的连接构件的整体立体图(a)和(a)的A-A截面图(b)。
图6是本发明的第3实施方式的连接构件的要部立体图(a)和(a)的Z视图(b)。
图7是本发明的第4实施方式的连接构件的整体立体图(a)和(a)的B-B截面图(b)。
图8是本发明的第5实施方式的连接构件的整体立体图。
图中10-驾驶室，11、12-纵支承构件，13-纵梁，15-前部连接构件，16-后部连接构件，18-后部中间部连接构件，20、20A、20B、20C、20D-中间部连接构件，21-主构件，21a-槽部分，24-侧边部，25、25A、25B-切口部，26-加强肋，27、28-加强构件，30a、30b-端部部分，31a、31b-接合部，40-驾驶者。
具体实施例方式
以下，参照
本发明的建筑机械的驾驶室的具体实施方式
。
(实施方式1)图1是本发明的第1实施方式的液压挖掘机的驾驶室的局部侧视图。此外，图2是表示本实施方式的液压挖掘机的驾驶室的骨架结构的立体图，图3是在驾驶室的上部配置的连接构件的立体图。
在本实施方式中，如图1所示，液压挖掘机1具备下部行使体2、经由旋转机构安装在该下部行使体2上的旋转框架3、基端部枢转支承在该旋转框架3的上面前部的作业机4、和在所述旋转框架3上的所述作业机4的基端部枢转支承位置上邻接配置的驾驶室10。所述作业机4具备基端部枢转支承在该旋转框架3上的动臂5、基端部枢转连接在该动臂5的前端部的斗杆(未图示)、和枢转连接在该斗杆的前端部的挖掘铲斗等作业配件(未图示)，所述动臂5通过动臂驱动缸6起伏，所述斗杆通过安装在动臂5上的斗杆驱动缸上下摆动，此外，作业配件通过安装在斗杆上的配件用的液压驱动缸上下摆动，从而能够用作业配件进行所需要的作业。此外，所述驾驶室10以驾驶者乘坐于其室内，并可进行所述作业机4的操作和下部行使体2的操纵的方式构成。
为了提高驾驶者的视场性，所述驾驶室10在前面和作业机4侧具有大的窗。作为所述驾驶室10的骨架结构，如图2所示，作为强度构件，在前部的左右分别配置有前部纵支承构件(前部支柱)11、11，并且在后部的左右分别配置有后部纵支承构件(后部支柱)12、12，并用纵梁13、13连结这些前部纵支承构件11及后部纵支承构件12的上端部，用下部连结部件14、14连结前部纵支承构件11及后部纵支承构件12的下端部。此外，用前部连接构件(横构件)15连结左右的前部纵支承构件11、11间，用后部连接构件(横构件)16连结左右的后部纵支承构件12、12间，用在前部连接构件15和后部连接构件16的中间部配置的上部中间部连接构件(横构件)20连结左右的纵梁13、13间。进而，在左侧的纵梁13和左侧的下部连结部件14的各自的中间部立设有中间支柱17，此外，用后部中间部连接构件(横构件)18连结左右的后部纵支承构件12、12的各自的中间部。而且，除窗部外，用外装板覆盖如此的骨架结构的外侧面，从而成为整体的刚性被提高的结构。
在本实施方式中，在将所述的骨架结构形成为构架时，作为在顶部的大致中央部配置的上部中间部连接构件(以下，简称为“连接构件”)20，使用图3所示的形状的构件。即，该连接构件20通过弯曲加工钢板而形成，其形状形成如下具有下方开放的截面梯形形状的主构件21，沿水平方向弯曲该主构件21的一侧边部22的下端，形成水平部分23，并且在该水平部分23的长度方向的两端部形成沿与主构件21相反的方向延伸的延长部23a，该延长部23a的前端进一步以适当长度朝向下方弯曲。
在所述连接构件20的与水平部分23相反的一侧的侧边部24，从长度方向的两端部在靠近中央部适当尺寸的位置的下部设置有圆弧状的切口部25。该切口部25成为因横断其最深部的方向的截面模量相对其它部分的截面模量急剧减小而弯曲应力增大的部位。该切口部25如后所述成为在驾驶室10的上部受到大的横向载荷P(参照图2)时的变形引起部。另外，该变形引起部不是单指截面面积减小的部分，而是指因弯曲应力相对上下方向的载荷变得最大而对连接构件20的变形赋予影响的部位。此外，所述切口部25优选从下端以需要尺寸圆弧状切入。于是，由于通常时即使受到外力也不作用集中力，所以能够预防在该部分破损。
如此形成的连接构件20以组装状态在位于驾驶席的正上方的部位将两端部焊接安装在左右的纵梁13、13上。以该状态，所述连接构件20的水平部分23形成天窗形成部19的后部缘。另外，构成顶部的左右的纵梁13、13通过在前面窗部的上部位置配置的前部连接构件15和在纵梁13、13的后端部配置的后部连接构件16相互一体化，以这些各构件为骨架，在该骨架上安装未图示的外装板而形成顶部，并在顶面上安装未图示的内装板。
在如此采用各构件形成骨架的驾驶室10中，在因不可预测的事态翻倒而在驾驶室10的上部受到大的横向载荷P(参照图2)时，对所述连接构件20除扭转以外还作用大的轴向的外力。由该外力形成的应力集中于在主构件2 1的一部分形成的切口部25、25，在该切口部25上压曲变形，一下子吸收所施加的能量，从而能够阻止进一步的破坏。在该连接构件20压曲变形时，由于设置有所述切口部25、25，所以若超过容许界限的压缩载荷作用，则以切口部25为起点变形压曲。压曲变形的连接构件20，由于在宽度方向(连接构件20的长度方向)的两侧的两个部位设置有切口部25，所以如图4所示，一方的切口部25向上方压曲，另一方的切口部25向下方压曲，保持位于它们之间的主构件21的形状，不像以往结构那样变形。因而，即使该连接构件20配置在就座于驾驶席上的驾驶者40的头上位置，也能够确保驾驶者40的保护空间。
另外，该驾驶室10的连接构件20在通常状态下与其它连接构件15、16协动地维持稳定状态，不带来任何障碍。此外，连接构件20在切口部25因所述翻倒造成的横向载荷而变形时，由于该切口部25设在主构件21的单侧的侧边部24上，其相反侧的水平部分23相对主构件21水平弯曲，所以即使因冲击性外力而压曲变形，主构件21也不断裂，从而能够达到所期望的目的。
(第2实施方式)图5是本发明的第2实施方式的连接构件的整体立体图(a)和(a)的A-A截面图(b)。本实施方式的连接构件20A的基本构成与所述实施方式相同，不同之处在于具备加强构件。因而，对与所述实施方式共用的部分标注相同的符号，省略其详细的说明。
本实施方式的连接构件20A在主构件21的上面壁的下面，在槽部分21a的长度方向全长上通过焊接一体形成有加强肋26。此外，作为该结构的连接构件20A的变形引起部，与所述实施方式同样，从侧边部24的长度方向的两端部在靠近中央部适当尺寸的位置的下部设置有两处切口部25。另外，与所述实施方式同样，这些切口部25优选设置成圆弧状。
根据具备本实施方式的连接构件20A的驾驶室10，由于与所述实施方式的连接构件20相比附加了加强肋26而提高了截面强度，所以即使受到大的横向载荷，也能够确保耐久力。而且，在受到更大的外力时，应力集中在设有切口部25的变形引起部，在该切口部25压曲变形，一下子吸收所施加的能量，从而能够防止进一步的破坏。在连接构件20A压曲变形时，由于在侧边部24的下部设置有作为变形引起部的切口部25，所以若超过容许界限的压缩载荷作用，则以切口部25为起点变形压曲。另外，由于在两个部位设置有切口部25，所以几乎在其中之一的切口部25压曲变形的同时，另一切口部25也失去平衡力而压曲变形，大致如图4所示，保持位于这些切口部25间的主构件21的形状。因而，即使该连接构件20A配置在驾驶席的上方，也起到能够确保驾驶者40的保护空间的作用。
另外，在本实施方式中，说明了在主构件21上设置有切口部25的结构，但是也可以不在主构件21而在作为辅助构件的加强肋26上设置切口部。当然，也可以设在主构件21和加强肋26这双方上。
(第3实施方式)图6是本发明的第3实施方式的连接构件的要部立体图(a)和(a)的Z视图(b)。
本实施方式的连接构件20B，将主构件21的一侧边部22从中途沿水平方向弯曲，形成水平部分23，并且在该水平部分23的下面，焊接从主构件21的另一侧边部24的脚端弯折延长的端部28上面，形成为梯形状的封闭截面形状的箱形结构。该结构的连接构件20B的切口部25A从长度方向的两端部设在靠近中央部适当尺寸的位置的下部的两个部位(图中，只示出单侧)。
根据具备如此构成的连接构件20B的驾驶室10，由于由板材形成的主构件21通过弯折板材而形成为箱形结构，所以能够提高截面强度，确保对大的横向载荷的耐久力。另外，在因翻倒等受到更大的外力时，应力集中在设有切口部25A的变形引起部，在该切口部25A压曲变形，一下子吸收所施加的能量，从而能够防止进一步的破坏。在本实施方式中，也与所述各实施方式相同，可确保驾驶者的保护空间。另外，在本实施方式中，由于主构件21部分形成为箱形结构，所以也能够提高相对扭转的强度，阻止变形。
(第4实施方式)图7是本发明的第4实施方式的连接构件的整体立体图(a)和(a)的B-B截面图(b)。关于本实施方式的连接构件20C，对与第1实施方式共用的部分，在图中也标注相同的符号，省略其详细的说明。
本实施方式的连接构件20C构成为以沿长度方向覆盖主构件21的梯形状的槽部分的方式，焊接平板的第1加强构件27，并且在该第1加强构件27的长度方向的中央部上面焊接第2加强构件28。此外，作为该结构的连接构件20C的变形引起部，从侧边部24的长度方向的两端部在靠近中央部适当尺寸的位置的下部的两个部位设置有切口部25B。另外，该切口部25B的形状，与之前的实施方式相比，其深度形成为较浅。此外，第2加强构件28的厚度形成为比所述第1加强构件27厚。在本实施方式中，也与所述第3实施方式相同，由于梯形状弯曲钢板而形成的主构件21部分通过第1加强构件27而形成为箱形结构，所以其强度提高。
根据具备本实施方式的连接构件20C的驾驶室10，由于主构件21部分通过平板的第1加强构件27被加强成箱形结构，提高了截面强度，所以即使受到大的横向载荷，也能够确保耐久力。而且，由于形成箱形结构，所以也能够提高相对扭转的强度，阻止变形。此外，由于尤其通过第2加强构件28来加强主构件20的中央部，所以该中央部的强度进一步提高。另外，在因翻倒等受到更大的外力时，应力集中在设有切口部25B的变形引起部，在该切口部25B压曲变形，一下子吸收施加的能量，从而能够防止进一步的破坏。在本实施方式中，也与所述实施方式相同，能够确保驾驶者40的保护空间。
(第5实施方式)图8是本发明的第5实施方式的连接构件的整体立体图。关于本实施方式的连接构件20D，对与第1实施方式共用的部分，在图中也标注相同符号，省略其详细的说明。
本实施方式的连接构件20D构成为分割形成为主构件21和该主构件21的两侧的端部部分30a、30b，用不同的材质形成这些主构件21和端部部分30a、30b，各部分21、30a、30b在接合部31a、31b通过焊接接合而一体化。此处，主构件21和端部部分30a、30b分别由屈服点不同的材料形成，主构件21采用屈服点比端部部分30a、30b高的材料。
根据具备本实施方式的连接构件20D的驾驶室10，由于主构件21用屈服点比端部部分30a、30b高的材料形成，所以可提高主构件21的截面强度，即使受到大的横向载荷，也能够确保耐久力。而且，在因翻倒等受到更大的外力时，主构件21和端部部分30a、30b的边界部即接合部31a、3 1b成为变形引起部，应力集中在该接合部31a、31b，在此压曲变形。于是，与所述实施方式同样，能够确保驾驶者的保护空间。
在本实施方式中，不像之前的实施方式那样设置有切口部，但是也可以与接合部31a、31b匹配地设置切口部。
在本实施方式中，说明了用不同的材质形成了主构件21和端部部分30a、30b的结构，但是也可以用相同的材质形成这些主构件21和端部部分30a、30b，并在接合部31a、31b进行焊接接合。即使在此种情况下，在受到大的横向载荷时，焊接而成的接合部31a、31b也成为变形引起部，可压曲变形。
此外，在本实施方式中，说明了焊接接合主构件21和端部部分30a、30b的结构，但是除此以外，也可以利用粘合剂进行接合，利用螺栓·螺母进行接合。
在所述各实施方式中，说明了在两处设置有设于连接构件上的变形引起部的情况，但也可以将该变形引起部形成于一处。此外，也可以在设于就座在驾驶席上的驾驶者的头部位置以外的连接构件15、16、18或加强构件上，设置所述的变形引起部。
在所述实施方式中，说明了用纵梁13、13连结前部纵支承构件11、11和后部纵支承构件12、12的上端部而成的骨架结构的驾驶室，但是，本发明除此以外当然也能够适用于一体成形了前部纵支承构件和纵梁的骨架结构的驾驶室、或一体成形了所有前部纵支承构件、纵梁和后部纵支承构件的骨架结构的驾驶室。
说明了所述各实施方式的驾驶室搭载在液压挖掘机上的结构，但是只要遵循本发明的宗旨，则也不限定于此，也能够适用于其它的建筑机械，例如轮式装载机、履带起重机、推土机等。
权利要求
1.一种建筑机械的驾驶室，其特征在于，构成驾驶室的骨架的横构件在除去投影于驾驶席的中央部上的部分的位置具备变形引起部。
2.如权利要求1所述的建筑机械的驾驶室，其中，所述横构件配置在驾驶席的上方。
3.如权利要求1所述的建筑机械的驾驶室，其中，所述变形引起部是在构成所述横构件的型材的下部形成的切口部。
4.如权利要求2或3所述的建筑机械的驾驶室，其中，所述横构件由下方开放的型材形成。
全文摘要
本发明提供一种具备即使横向的外力作用于驾驶室而导致其变形，也不危害驾驶者，能够确保保护空间这一功能的建筑机械的驾驶室，在驾驶席的上部配置且构成驾驶室的骨架的横构件在除去投影于驾驶席的中央部上的部分的位置具备变形引起部，在因外力而变形时不在驾驶者侧较大地变形。
文档编号E02F9/16GK1980827SQ20058002278
公开日2007年6月13日 申请日期2005年7月8日 优先权日2004年7月16日
发明者森贞志 申请人:株式会社小松制作所