專利名稱：施工機(jī)械的駕駛室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種施工機(jī)械的駕駛室。
背景技術(shù)：
已知技術(shù)的施工機(jī)械的駕駛室是框架類型的，其中由管材形成的駕駛室框架設(shè)有附件，例如門和窗玻璃。包括在駕駛室框架內(nèi)的所有部件需要有均勻的強(qiáng)度和剛度。
另一方面，液壓挖掘機(jī)是一種包括上部可旋轉(zhuǎn)體的施工機(jī)械。存在有三種模式的液壓挖掘機(jī)，其中，標(biāo)準(zhǔn)模式是指當(dāng)上部可旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)其后部可沿寬度方向從機(jī)械中伸出；短尾部回旋半徑模式是指當(dāng)上部可旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)其后部不會(huì)沿寬度方向從機(jī)械中伸出；超緊湊回旋模式是指不僅上部可旋轉(zhuǎn)體的后部而且處于直立狀態(tài)中的附加裝置也不會(huì)沿寬度方向從機(jī)械中伸出。具體地說，短尾部回旋半徑模式的挖掘機(jī)具有相對(duì)于履帶車為零的尾部回旋懸伸量，或者當(dāng)可以在工作場地充分利用旋轉(zhuǎn)進(jìn)行工作時(shí)不具有懸伸出的尾部。
對(duì)于每一種機(jī)械模式來說，由于上部可旋轉(zhuǎn)體的尺寸相對(duì)于機(jī)械的前后方向而言是不同的，因此對(duì)于每一種機(jī)械模式來說，設(shè)置在上部可旋轉(zhuǎn)體上的駕駛室的尺寸在前后方向上也是不同的。
在這種情況中，對(duì)于每一種機(jī)械模式來說，如果要針對(duì)在前后方向上具有與其它類型不同的尺寸的相應(yīng)駕駛室框架類型進(jìn)行單獨(dú)的設(shè)計(jì)并裝配到一起，則制造成本會(huì)較高。為了解決這個(gè)問題，例如日本未審查的專利申請公開No.2000-96615公開了一種技術(shù)，其中駕駛室框架的構(gòu)件可在不同的機(jī)械模式之間共用，并且其余的構(gòu)件可根據(jù)每一種機(jī)械模式進(jìn)行替換。
然而，在這種情況中，由于駕駛室框架的可替換件的替換只考慮到了當(dāng)上部可旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)駕駛室的部分不會(huì)沿寬度方向從機(jī)械中伸出，因此駕駛室框架的強(qiáng)度和剛度會(huì)在機(jī)械模式之間有所不同。換句話說，這就背離了維持駕駛室框架的足夠強(qiáng)度和剛度以用于保持操作員的容納空間，以便當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)傾翻(翻倒)時(shí)可保護(hù)駕駛室內(nèi)的操作員的目的。因此，這是有問題的，因?yàn)樘峁┤菁{空間的駕駛室框架的后部的強(qiáng)度和剛度會(huì)取決于機(jī)械模式而降低。
存在有兩種類型的駕駛室，一種是配備有操作員保護(hù)功能的類型，其通過降低在機(jī)械出現(xiàn)傾翻(翻倒)時(shí)形成了操作員容納空間的駕駛室部分的變形量來實(shí)現(xiàn)這種保護(hù)；以及一種不具有這種操作員保護(hù)功能的類型。
配備有操作員保護(hù)功能的類型需要有足夠的強(qiáng)度以用于在傾翻期間維持容納空間，然而不具有操作員保護(hù)功能的類型可具有相對(duì)更低的強(qiáng)度。
另外，在配備有操作員保護(hù)功能的類型的駕駛室內(nèi)，在傾翻期間作用于駕駛室上的荷載會(huì)因機(jī)械的皮重的不同而有變化。考慮到這一點(diǎn)，例如日本未審查的專利申請公開No.2004-42739公開了具有對(duì)應(yīng)于不同皮重的機(jī)械模式的不同強(qiáng)度的不同類型的駕駛室。結(jié)果就存在有包括不具有操作員保護(hù)功能的類型的共計(jì)三種或更多種類型的駕駛室。
在這種情況中，必須要制造出具有不同強(qiáng)度的不同類型的駕駛室框架，以便使每一類型具有適合于相應(yīng)機(jī)械模式的強(qiáng)度。結(jié)果，這便導(dǎo)致了更高的制造成本。
另外，在具有操作員保護(hù)功能的高皮重模式中，必須要整體地提高包括在駕駛室框架內(nèi)的部件的截面強(qiáng)度。由于駕駛室的重量會(huì)變大，所以這是有問題的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種包括駕駛室框架的施工機(jī)械的駕駛室，其中框架的構(gòu)件可以在不同的機(jī)械模式之間共用，并且在每一種模式中甚至當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)傾翻時(shí)都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)操作員的可靠保護(hù)。另外，本發(fā)明的另一目的是提供一種低成本、輕重量的施工機(jī)械的駕駛室，其中該駕駛室具有適合于相應(yīng)模式的強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的施工機(jī)械的駕駛室基本上具有下述結(jié)構(gòu)。
具體來說，駕駛室具有駕駛室框架，該框架包括后框體和設(shè)置于后框體之前的前框體的組合，其中后框體具有足夠的強(qiáng)度，以便在施工機(jī)械出現(xiàn)傾翻時(shí)用于維持操作員的容納空間。后框體形成了可在不同的機(jī)械模式之間共用的公用件，而前框體形成了調(diào)節(jié)件，以便可以根據(jù)機(jī)械模式中的相應(yīng)一種來確定前框體在該施工機(jī)械的前后方向上的尺寸。
在這種情況中，容納操作員的駕駛室框架的后框體具有足夠的強(qiáng)度，以用于甚至在施工機(jī)械出現(xiàn)傾翻時(shí)維持用于操作員的容納空間，并且可在不同的機(jī)械模式之間共用。另一方面，前框體形成了調(diào)節(jié)件，以便可以根據(jù)相應(yīng)的機(jī)械模式來確定前框體在前后方向上的尺寸。這樣，操作員可在所有的模式中受到保護(hù)，在所有模式中后框體可以共用。
另外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面的施工機(jī)械的駕駛室基本上具有下述結(jié)構(gòu)。
具體來說，駕駛室具有駕駛室框架，該框架包括后框體和設(shè)置于后框體之前的前框體的組合。前框體形成了可在不同的機(jī)械模式之間共用的公用件，而后框體形成了可替換件，其具有從用于相應(yīng)機(jī)械模式的多個(gè)強(qiáng)度組中選出的預(yù)定強(qiáng)度。
在這種框架類型的駕駛室內(nèi)，由于駕駛室框架是前框體和后框體的組合，只有后框體需要根據(jù)相應(yīng)的機(jī)械模式進(jìn)行替換。因此，與不同類型的駕駛室框架要整體地且單獨(dú)地制造以便使駕駛室框架的各種類型可以根據(jù)相應(yīng)的模式替換成其它類型的情況相比，制造成本可以顯著地降低。另外，在高皮重模式的駕駛室內(nèi)，由于只有后框體需要替換，因此與駕駛室框架要整體地替換為具有較大重量的情況相比，駕駛室框架的重量(或者整個(gè)駕駛室的重量)可以制成為更輕。


圖1是顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的駕駛室框架的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖2是根據(jù)第一實(shí)施例的駕駛室框架的分解透視圖；圖3是根據(jù)第一實(shí)施例的駕駛室框架的平面圖；圖4是根據(jù)第一實(shí)施例的駕駛室框架的側(cè)視圖；圖5顯示了從駕駛室框架的后部看去的由于側(cè)向荷載引起的根據(jù)第一實(shí)施例的駕駛室框架的變形狀態(tài)；圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的駕駛室框架的透視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的駕駛室框架的透視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的駕駛室框架的透視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的駕駛室框架的透視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的駕駛室框架的透視圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的駕駛室框架的分解透視圖；圖12是顯示了根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的駕駛室框架的結(jié)構(gòu)的平面圖，其中，第八實(shí)施例通過參考圖1來進(jìn)行介紹；圖13A至13C是顯示了具有不同壁厚的三種類型的鋼材的截面圖，該鋼材可用作后框體的部件；圖14A至14C是顯示了三種類型的鋼材的截面圖，該鋼材可用作根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的駕駛室框架的后框體的部件；圖15是應(yīng)用了本發(fā)明的液壓挖掘機(jī)的示意性側(cè)視圖；以及圖16是液壓挖掘機(jī)的平面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考圖1到14C來介紹根據(jù)本發(fā)明的施工機(jī)械駕駛室的實(shí)施例。圖15和16分別是形成了施工機(jī)械的液壓挖掘機(jī)的示意性側(cè)視圖和平面圖，其中在該施工機(jī)械中應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的駕駛室。
參考圖15和16，液壓挖掘機(jī)包括履帶式的下部移動(dòng)體1；以可繞垂直軸線旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在下部移動(dòng)體1之上的上部可旋轉(zhuǎn)體2；以及連接到上部可旋轉(zhuǎn)體2上的操作附加裝置3。上部可旋轉(zhuǎn)體2設(shè)有駕駛室4。
大體上參考圖16，從坐在駕駛室4之內(nèi)的操作員的位置來觀察，操作附加裝置3定位成更靠近上部可旋轉(zhuǎn)體2的右側(cè)，而駕駛室4則位于左側(cè)。下文將采用這些用語“左”和“右”來指示施工機(jī)械的方向。駕駛室4的左側(cè)表面設(shè)有可由門5打開和關(guān)閉的入口6。
下文將進(jìn)行討論的第一至第七實(shí)施例是這樣的一些實(shí)例，其中駕駛室4是基于框架的且具有駕駛室框架21，該駕駛室框架21適用于兩種模式的挖掘機(jī)，例如標(biāo)準(zhǔn)模式和短尾部回旋半徑模式。如上所述，短尾部回旋半徑模式的挖掘機(jī)具有相對(duì)于履帶車為零的尾部回旋懸伸量，或者當(dāng)可以在工作場地充分利用旋轉(zhuǎn)進(jìn)行工作時(shí)不具有懸伸出的尾部。
在每一實(shí)施例中駕駛室框架21均設(shè)有后框體A，其具有足夠的強(qiáng)度和剛度，甚至當(dāng)施工機(jī)械出現(xiàn)傾翻時(shí)都可以維持用于操作員的容納空間；以及設(shè)置在后框體A之前的前框體B。后框體A形成了可在兩種機(jī)械模式中共用的公用件，而前框體B形成了調(diào)節(jié)件，以便可根據(jù)相應(yīng)的機(jī)械模式來確定前框體B在前后方向上的尺寸。通過將后框體A和前框體B組合在一起即可形成駕駛室框架21。
在下文將進(jìn)行討論的實(shí)施例中，例如如圖2到4中所示的那樣，當(dāng)前框體B要安裝在標(biāo)準(zhǔn)模式中時(shí)，對(duì)前框體B標(biāo)以參考符號(hào)B1，然而，當(dāng)前框體B要安裝在短尾部回旋半徑模式中時(shí)，對(duì)前框體B標(biāo)以參考符號(hào)B2。
第一實(shí)施例參考圖1到5，下面將對(duì)根據(jù)第一實(shí)施例的駕駛室框架21進(jìn)行介紹。在根據(jù)第一實(shí)施例的駕駛室框架21內(nèi)，形成了調(diào)節(jié)件的前框體(B1，B2)包括左側(cè)前立柱22和右側(cè)前立柱23，它們的上部是向后彎曲的；從相應(yīng)的前立柱22和23的上部中水平向后延伸的左側(cè)頂部段24和右側(cè)頂部段25；橋接在前立柱22和23的下端之間的前下橋接段26；以及水平地連接到前立柱22和23的下端的背面上的左側(cè)前下框架段27和右側(cè)前下框架段28。
另一方面，形成了公用件的后框體A包括左側(cè)后立柱29和右側(cè)后立柱30；設(shè)置在左側(cè)后立柱29和前框體B的左側(cè)前立柱22之間的中間立柱31；橋接在中間立柱31和左側(cè)后立柱29的下端之間的左側(cè)后下框架段32；水平地連接到右側(cè)后立柱30的背面上的右側(cè)后下框架段33；以及橋接在后下框架段33的后端和左側(cè)后立柱29的下端之間的后下橋接段34。圖1中的相應(yīng)箭頭指明了前、后方向，下面將類似地采用用語“前”和“后”來指示駕駛室4的方向。
后框體A的中間立柱31以及前框體B的前立柱22和頂部段24構(gòu)成了圖15中所示的入口6。
中間立柱31可以設(shè)置在駕駛室框架21的左側(cè)且位于左側(cè)上的相對(duì)于前后方向的中間位置處，或者也可設(shè)置在相對(duì)于中間位置的稍微靠前或靠后的位置。
在平面圖中，中間立柱31以及左側(cè)后立柱29和右側(cè)后立柱30定位于三角形的頂點(diǎn)上。這些立柱29到31的上端具有整體式地相互橋接的框架段35，36，37，這樣，框架段35，36，37形成了將這些上端連接起來而在平面圖中形成了一個(gè)三角形的連接單元。
在這種情況中，在后框體A中采用框架段35，36，37作為連接單元有助于后框體A的總體重量的減輕，考慮到要實(shí)現(xiàn)輕重量的駕駛室4，這是尤其有利的。
因此，后框體A具有在左右方向上不對(duì)稱且在平面圖中呈三角形的門式結(jié)構(gòu)。作為備選，這種門式結(jié)構(gòu)在左右方向上可以是對(duì)稱的。
參考圖3，右側(cè)后立柱30設(shè)置在駕駛室框架21的右側(cè)，并且相對(duì)于前后方向與形成于中間立柱31和左側(cè)后立柱29之間的空間的中心對(duì)齊，這樣，后框體A便在平面圖中形成了等腰三角形。
由于中間立柱31和左側(cè)后立柱29以及右側(cè)后立柱30定位成使得框體A未在平面圖中形成直角三角形，因此與后框體在平面圖中形成了直角三角形的情況相比，后框體A就具有更高的抗扭強(qiáng)度和剛度。因此，這就有利地增強(qiáng)了降低形變的效果。
作為附圖中用作后框體A和前框體B的部件的棱柱管的替代方案，例如可以采用圓柱管或C形管。作為另一替代方案，可以根據(jù)駕駛室框架21的不同部分而采用這些不同類型的管。
參考圖2，形成了調(diào)節(jié)件的前框體B可以是從第一前框體類型B1和第二前框體類型B2中選出的一個(gè)。
可根據(jù)駕駛室4的類型(即標(biāo)準(zhǔn)模式或短尾部回旋半徑模式)來選擇相應(yīng)的前框體類型B1或B2。第一前框體類型B1內(nèi)的水平段即左側(cè)頂部段24和右側(cè)頂部段25以及前下框架段27和28與第二前框體類型B2中的那些部分相比具有相對(duì)于前后方向上的不同尺寸。圖2中的標(biāo)號(hào)X和Y分別表示右側(cè)頂部段25在前后方向上的尺寸實(shí)例。水平段形成了通過例如焊接整體式地連接到后框體A上的接合段。
因此，參考圖3和4，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)模式而言，第一前框體類型B1選擇成使得駕駛室框架21在前后方向上具有相對(duì)較大的尺寸L1。另一方面，對(duì)于短尾部回旋半徑模式而言，第二前框體類型B2選擇成使得駕駛室框架21在前后方向上具有相對(duì)較小的尺寸L2。可將圖15所示的其它附加裝置如門5、外板和窗玻璃連接上以形成駕駛室4。
因此，甚至當(dāng)施工機(jī)械出現(xiàn)傾翻時(shí)，容納操作員的后框體A也具有足夠的強(qiáng)度和剛度來用于維持操作員的容納空間，并且其可以在兩種不同的機(jī)械模式之間共用。另一方面，前框體B可根據(jù)相應(yīng)的機(jī)械模式(根據(jù)駕駛室4在前后方向上的尺寸)而變化。因此，這樣就實(shí)現(xiàn)了在兩種機(jī)械模式中對(duì)操作員的可靠保護(hù)，在這些機(jī)械模式中可以共用后框體A。
由于形成了公用件的后框體A具有門式結(jié)構(gòu)，因此當(dāng)施工機(jī)械出現(xiàn)傾翻時(shí)，由圖3中的雙線箭頭所示的施加到左側(cè)上的側(cè)向荷載將會(huì)由后框體A集中地承受。因此，后框體A就會(huì)整個(gè)地變形。
在這種情況中，由于中間立柱31設(shè)置在側(cè)向荷載直接作用的帶入口6的一側(cè)上，側(cè)向荷載就可以適當(dāng)?shù)貍鬟f到后框體A上。這樣就有效地實(shí)現(xiàn)了降低形變的效果。
另外，包括中間立柱31的在平面圖中呈三角形的形狀有助于更高的荷載傳遞性，并且還提高了各部件的強(qiáng)度。因此，這樣就可實(shí)現(xiàn)后框體A的高強(qiáng)度和高剛度，進(jìn)而可以在后框體A的整個(gè)結(jié)構(gòu)中獲得較高的荷載支撐功能(尤其是較高的抗扭強(qiáng)度)。
另外，由于在平面圖中具有等腰三角形的形狀，相對(duì)于在平面圖中具有其它類型三角形的后框體而言，后框體A可實(shí)現(xiàn)最大的抗扭強(qiáng)度，這意味著后框體A具有最小可變形的結(jié)構(gòu)。因此，這就進(jìn)一步地有助于對(duì)操作員的可靠保護(hù)。
關(guān)于第一實(shí)施例中的后框體A的荷載支撐功能，圖5顯示了基于圖3中雙線箭頭所示的側(cè)向荷載施加到后框體A上的情況下的觀察研究所得到的變形量。
在圖5中顯示了從后面觀察到的后框體A的變形狀態(tài)。從圖5中可清楚地看出，后框體A的部件即中間立柱31和左側(cè)后立柱29以及右側(cè)后立柱30均勻地變形，而未包括在后框體A中的部件如前框體B的左側(cè)前立柱22和右側(cè)前立柱23幾乎未變形。換句話說，從圖中可以清楚，荷載由后框體A集中地承受，并且荷載傳遞到后框體A的各部件上，因而整個(gè)后框體A都變形了。在附圖中，標(biāo)號(hào)○表示駕駛室4內(nèi)的操作員。
另外，駕駛室框架21具有以下優(yōu)點(diǎn)。
i.后框體A以較少數(shù)量的部件實(shí)現(xiàn)了用于維持操作員容納空間所必需的強(qiáng)度和剛度。
ii.由于當(dāng)施工機(jī)械出現(xiàn)傾翻時(shí)具有門式結(jié)構(gòu)的后框體A集中承受了施加到駕駛室框架21上的側(cè)向荷載，因此前框體B可具有相對(duì)更低的強(qiáng)度。因此，前框體B只需要較少數(shù)量的部件和較小的截面尺寸。
根據(jù)這兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，可將兩個(gè)框體A和B制造成在重量上更輕，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)駕駛室4的輕重量結(jié)構(gòu)。
另外，前框體B(B1，B2)中的部件數(shù)量減少，并且前框體B的截面尺寸比后框體A的更小，由于這個(gè)事實(shí)，在機(jī)械的操作期間所需的正面可視范圍和側(cè)面可視范圍得以提高。在圖3中，陰影線部分表示了駕駛室4中的操作員○的可視范圍。因此，在實(shí)現(xiàn)于傾翻期間保護(hù)操作員○的基本目標(biāo)的同時(shí)，本發(fā)明還實(shí)現(xiàn)了更廣的正面可視范圍以及更輕的重量。
其它的實(shí)施例關(guān)于其它實(shí)施例的介紹，下文將只對(duì)與第一實(shí)施例不同的地方進(jìn)行討論。
圖6中所示的第二實(shí)施例基本上具有與第一實(shí)施例相同的框架結(jié)構(gòu)，但是包括在后框體A內(nèi)的連接單元由整體式地設(shè)在立柱29到31的上端之上的三角形板部分40形成。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，后框體A比第一實(shí)施例中的稍微更重，但具有更高的整體強(qiáng)度。另外，與連接單元由多個(gè)框架段35到37來形成的第一實(shí)施例不同，第二實(shí)施例只需要單個(gè)連接件來作為連接單元，借此可簡化裝配工藝。
在圖7和8中分別所示的第三和第四實(shí)施例中，包括在后框體A中的右側(cè)后立柱30相對(duì)于前后方向的位置與第一實(shí)施例中的不同。具體來說，在第三實(shí)施例中，右側(cè)后立柱30在垂直于前后方向的方向上與中間立柱31對(duì)齊(即右側(cè)后立柱30在前后方向上基本上定位在駕駛室4的中間)。另一方面，在第四實(shí)施例中，右側(cè)后立柱30在垂直于前后方向的方向上與左側(cè)后立柱29對(duì)齊。
根據(jù)這些結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)類似于第一實(shí)施例中的荷載支撐功能。
圖9和10分別顯示了第五和第六實(shí)施例，其中前框體B的框架結(jié)構(gòu)是第一實(shí)施例中的改型。
在第五實(shí)施例中，省去了第一實(shí)施例中所設(shè)的右側(cè)前立柱23，而在第六實(shí)施例中，省去了第一實(shí)施例中所設(shè)的左側(cè)前立柱22。另一方面，第五和第六實(shí)施例各自都額外地設(shè)有平行于前下橋接段26而延伸的前上橋接段39。
因此，由于在前框體B中不需要較高的強(qiáng)度和較高的剛度，考慮到例如更好的可視范圍和更輕的重量，前框體B中的部件的定位模式可以從廣泛的選項(xiàng)中選擇。
下面將參考圖11來介紹第七實(shí)施例。
在第一實(shí)施例中，適用于標(biāo)準(zhǔn)模式的第一前框體類型B1和適用于短尾部回旋半徑模式的第二前框體類型B2是分開制造的，以便可根據(jù)相應(yīng)的機(jī)械模式來安裝框體類型B1或B2。與此相反，根據(jù)第七實(shí)施例，前框體B還形成了可以在兩種機(jī)械模式之間共用的公用件。在這種情況中，當(dāng)前框體B要與后框體A相組合時(shí)，前框體B的尺寸可根據(jù)相應(yīng)的機(jī)械模式而在前后方向上進(jìn)行調(diào)節(jié)。
具體來說，前框體B的水平段的后端部分即左側(cè)頂部段24和右側(cè)頂部段25以及左側(cè)前下框架段27和右側(cè)前下框架段28的后端部分設(shè)有沿水平方向向后延伸的前接合部43。另一方面，后框體A的前表面部分即中間立柱31的上端和下端以及右側(cè)后立柱30的上端和下端的前表面部分設(shè)有沿水平方向向前伸出的后接合部41。
前接合部43和后接合部41具有與框體A和框體B的其它的部件類似的棱柱管形狀，并且可相互間裝配以使框體A和框體B組合在一起。
在這種情況中，接合部43和接合部41之間的插入量(即重疊量)是可調(diào)節(jié)的，以便可以根據(jù)相應(yīng)的機(jī)械模式來設(shè)定整個(gè)駕駛室框架21在前后方向上的尺寸。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于后框體A和前框體B兩者可以在兩種機(jī)械模式之間共用，因此就降低了制造成本。
或者，不同于具有棱柱管的形狀，接合部43和41可具有圓柱管的形狀。作為另一替代方案，前接合部43組和后接合部41組中的一組可具有棱柱管形狀或圓柱管形狀，而前接合部43組或后接合部41組中的另一組可具有可與前接合部43組和后接合部41組中的第一組相接合的棱柱桿或圓柱桿的形狀，或者棱柱板或圓柱板的形狀。作為另一替代方案，兩組接合部43和41可均具有板形，以便該兩組可以重疊的方式接合起來。
盡管在上述實(shí)施例中中間立柱31設(shè)置在駕駛室框架21的左側(cè)，但如果入口6設(shè)在右側(cè)的話，中間立柱31優(yōu)選設(shè)置在駕駛室框架21的右側(cè)。
另外，盡管根據(jù)上述實(shí)施例后框體A具有在平面圖中呈三角形的門式結(jié)構(gòu)，然而后框體A可以備選地具有其它類型的門式結(jié)構(gòu)，例如在平面圖中呈矩形的門式結(jié)構(gòu)，這可通過設(shè)有額外的立柱來實(shí)現(xiàn)。作為另一替代方案，可以使得僅有后框體A的上表面部分在平面圖中例如是矩形的。
另外，盡管本發(fā)明適用于兩種機(jī)械模式，即標(biāo)準(zhǔn)模式和短尾部回旋半徑模式，然而在上述實(shí)施例中，本發(fā)明可以備選地適用于三種機(jī)械模式，也即是說，標(biāo)準(zhǔn)模式、短尾部回旋半徑模式以及超緊湊回旋模式，或者可以是適用于三種以上的機(jī)械模式。
下面的介紹將針對(duì)這樣的一些實(shí)施例，其中框架構(gòu)造的駕駛室4的駕駛室框架21適用于下面所列的三種施工機(jī)械模式，它們是a)不具有操作員保護(hù)功能的模式；b)具有操作員保護(hù)功能的低皮重模式；以及
c)具有操作員保護(hù)功能的高皮重模式。
如下文中將具體介紹的那樣，在下述實(shí)施例中存在有駕駛室框架的壁厚與上述實(shí)施例中不同的情況。然而，如果整體結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例相同，那么可以通過參考用于介紹上述實(shí)施例的相同附圖來介紹下面的實(shí)施例。
為了不同的目的，將采用圖1和圖6到圖10來介紹本發(fā)明的第八參考圖1，根據(jù)第八實(shí)施例的駕駛室框架21設(shè)有后框體A和設(shè)置在后框體A之前的前框體B。前框體B形成了可以在不同的機(jī)械模式之間共用的公用件，而后框體A形成了具有從用于相應(yīng)機(jī)械模式的多個(gè)強(qiáng)度組中選出的預(yù)定強(qiáng)度的可替換件。通過將這些框體A和B組合起來可形成駕駛室框架21。換句話說，第八實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于，第八實(shí)施例中的前框體B形成了公用件，而后框體A形成了可替換件。
形成了公用件的前框體B包括左側(cè)前立柱22和右側(cè)前立柱23，它們的上部是向后彎曲的；從相應(yīng)的前立柱22和23的上部中水平向后延伸的左側(cè)頂部段24和右側(cè)頂部段25；橋接在前立柱22和23的下端之間的前下橋接段26；以及水平地連接到前立柱22和23的下端背面的左側(cè)前下框架段27和右側(cè)前下框架段28。
另一方面，形成了可替換件的后框體A包括左側(cè)后立柱29和右側(cè)后立柱30；設(shè)置在左側(cè)后立柱29和前框體B的左側(cè)前立柱22之間的中間立柱31；橋接在中間立柱31和左側(cè)后立柱29的下端之間的左側(cè)后下框架段32；水平地連接到右側(cè)后立柱30的背面上的右側(cè)后下框架段33；以及橋接在后下框架段33的后端和左側(cè)后立柱29的下端之間的后下橋接段34。
右側(cè)后立柱30設(shè)置在駕駛室框架21的右側(cè)，并且在前后方向上與形成于中間立柱31和左側(cè)后立柱29之間的空間的中心對(duì)齊，這樣，后框體A便在平面圖中形成了等腰三角形，如圖12所示。
關(guān)于構(gòu)成后框體A的部件，不具有操作員保護(hù)功能的模式設(shè)有第一鋼材X1，如圖13A中所示，其在第八實(shí)施例的應(yīng)用的三種模式中具有相對(duì)最小的壁厚S1。另一方面，具有操作員保護(hù)功能的低皮重模式設(shè)有第二鋼材X2，如圖13B所示，其具有中等的壁厚S2。另外，具有操作員保護(hù)功能的高皮重模式設(shè)有第三鋼材X3，如圖13C所示，其具有最大的壁厚S3。
根據(jù)這些不同的壁厚，可以制造出具有相同的外尺寸和不同的截面強(qiáng)度的三種類型的部件。因此，這些不同類型的部件使得能夠進(jìn)行后框體A的三種框體類型的制造，其中該后框體A可分別具有適用于三種相應(yīng)模式的相對(duì)較低的、中等的以及較高的強(qiáng)度?？梢愿鶕?jù)相應(yīng)的模式來采用后框體A的三種框體類型中的每一種。
對(duì)于用在具有操作員保護(hù)功能的模式中的駕駛室框架21而言，可以設(shè)定后框體A中的部件的截面強(qiáng)度，以便當(dāng)施工機(jī)械出現(xiàn)傾翻時(shí)駕駛室4具有足夠的強(qiáng)度以維持用于操作員○的容納空間。
因此，駕駛室框架21的前部由可以在不同的模式之間共用的前框體B形成，而提供了容納空間的駕駛室框架21的后部由后框體A形成，該后框體A是具有從用于相應(yīng)機(jī)械模式的多個(gè)強(qiáng)度組中選出的預(yù)定強(qiáng)度的可替換件。由于通過將框體A和B組合到一起來形成駕駛室框架21，因此如果駕駛室框架21要采用另一模式的話，只需要將后框體A替換成具有適合于那種模式的強(qiáng)度的框體類型即可。
因此，與不同類型的駕駛室框架21要整體地且單獨(dú)地制造以便使駕駛室框架21的各種類型可以根據(jù)相應(yīng)的模式替換成其它類型的情況相比，制造成本可以顯著地降低。
另一方面，在具有操作員保護(hù)功能的高皮重模式的駕駛室4內(nèi)，由于只有后框體A需要替換，因此與駕駛室框架21要整體地替換為具有較高強(qiáng)度和較大重量的框架的情況相比，駕駛室框架21的重量可以制成為更輕。
另外，根據(jù)這種框架結(jié)構(gòu)，由于形成了一定強(qiáng)度的構(gòu)件的后框體A具有門式結(jié)構(gòu)，因此在傾翻期間施加到具有操作員保護(hù)功能的駕駛室4的左側(cè)上的側(cè)向荷載(如圖12中的雙線箭頭所示)由后框體A集中地承受。這樣，后框體A就會(huì)整個(gè)地變形。
在這種情況中，由于中間立柱31設(shè)置在側(cè)向荷載直接作用的帶入口6的一側(cè)上，因此側(cè)向荷載就可以適當(dāng)?shù)貍鬟f到后框體A上。這樣就可以有效地實(shí)現(xiàn)降低形變的效果。
另外，由于后框體A在平面圖中是三角形的，因此就改進(jìn)了荷載的傳遞性，并且還提高了各部件的強(qiáng)度。這樣就可在后框體A的整個(gè)結(jié)構(gòu)中獲得較高的荷載支撐功能(尤其是較高的抗扭強(qiáng)度)。
另外，由于在平面圖中具有等腰三角形的形狀，相對(duì)于在平面圖中具有其它類型三角形的后框體而言，后框體A可實(shí)現(xiàn)最大的抗扭強(qiáng)度，這就意味著后框體A具有最小可變形的結(jié)構(gòu)。
相應(yīng)地，后框體A可以最少的部件數(shù)量實(shí)現(xiàn)所需的強(qiáng)度和剛度，這樣就降低了后框體A本身的重量。結(jié)果，這樣就有助于駕駛室框架21的重量減輕，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了整個(gè)駕駛室4的輕重量結(jié)構(gòu)。
另外，由于在前框體B中不需要有較高的強(qiáng)度，因此前框體B僅需要最少數(shù)量的部件，并且可具有比后框體A更小的截面尺寸。因此，在機(jī)械的操作期間所需的正面可視范圍和側(cè)面可視范圍得以提高。在圖12中，陰影線部分表示了駕駛室4中的操作員○的可視范圍。
圖14A到14C顯示了本發(fā)明的第九實(shí)施例，其提供了用于根據(jù)每種模式來改變后框體A的部件的截面強(qiáng)度的機(jī)構(gòu)。在第九實(shí)施例中，用于不具有操作員保護(hù)功能的模式的后框體A由第一鋼材Y1形成，其具有不帶任何特定加強(qiáng)件的棱柱管的形狀。另一方面，用于具有操作員保護(hù)功能的低皮重模式的后框體A由第二鋼材Y2形成，其具有棱柱管的形狀，并且其中設(shè)有一個(gè)加強(qiáng)件38。另外，用于具有操作員保護(hù)功能的高皮重模式的后框體A由第三鋼材Y3形成，其具有棱柱管的形狀，并且其中設(shè)有一對(duì)加強(qiáng)件38，38。
因此，由于具有或不具有加強(qiáng)件38，這三種模式被賦予不同的截面強(qiáng)度。這樣就可以獲得對(duì)應(yīng)于三種模式的分別具有較低、中等以及較高截面強(qiáng)度的三種不同類型的后框體A。
加強(qiáng)件38可以與棱柱管整體式地形成，或者可以例如通過焊接于事后連接到棱柱管上。
或者，與基于所提供的加強(qiáng)件38的數(shù)量相反，可以通過在三種模式中提供不同的壁厚來實(shí)現(xiàn)三種模式之間的不同截面強(qiáng)度。作為另一替代方案，可以使所有的模式配備加強(qiáng)件38，以便基于加強(qiáng)件38的數(shù)量和不同的壁厚來在三種模式之間實(shí)現(xiàn)不同的截面強(qiáng)度。
另一方面，作為根據(jù)各種模式來改變后框體A的部件的截面強(qiáng)度的備選方式，所有三種模式中的后框體A可具有相同的壁厚但不同的外尺寸(即截面尺寸)，或者可以既具有不同的壁厚又具有不同的外尺寸。
另外，后框體A中的每一部件可以由圓柱管而非棱柱管形成，或者可以由不同于管材的鋼構(gòu)件形成，例如C形槽鋼件或角鋼件。作為另一替代方案，可以根據(jù)后框體A的不同截面來采用這些不同類型的構(gòu)件。
下面將介紹根據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施例。由于與圖6中所示的具有相同的整體結(jié)構(gòu)，下面將參考圖6來介紹第十實(shí)施例。
參考圖6，第十實(shí)施例基本上具有與第八實(shí)施例相同的框架結(jié)構(gòu)，但是連接后框體A的立柱29到31的連接單元由整體式地設(shè)置在立柱29到31的上端之上的三角形板部分40形成。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，后框體A比第八實(shí)施例中的稍微更重，但具有更高的整體強(qiáng)度。另外，與連接單元由多個(gè)框架段35到37來形成的第八實(shí)施例不同，第十實(shí)施例只需要一個(gè)連接件來作為連接單元，借此可簡化裝配工藝。
下面將介紹根據(jù)本發(fā)明的第十一實(shí)施例和第十二實(shí)施例。由于與圖7和8中所示的具有相同的整體結(jié)構(gòu)，下面將通過參考圖7和8來介紹第十一實(shí)施例和第十二實(shí)施例。
參考圖7和8，在第十一實(shí)施例和第十二實(shí)施例中，包括在后框體A中的右側(cè)后立柱30相對(duì)于前后方向的位置與第八實(shí)施例中的不同。具體來說，在第十一實(shí)施例中，右側(cè)后立柱30在垂直于前后方向的方向上與中間立柱31對(duì)齊(即右側(cè)后立柱30在前后方向上基本上定位在駕駛室4的中間)。另一方面，在第十二實(shí)施例中，右側(cè)后立柱30在垂直于前后方向的方向上與左側(cè)后立柱29對(duì)齊。
根據(jù)這些結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)類似于第八實(shí)施例中的荷載支撐功能。
下面將介紹根據(jù)本發(fā)明的第十三實(shí)施例和第十四實(shí)施例。由于與圖9和10中所示的具有相同的整體結(jié)構(gòu)，下面將通過參考圖9和10來介紹第十三實(shí)施例和第十四實(shí)施例。
參考圖9和10，第十三實(shí)施例和第十四實(shí)施例是這樣的一些實(shí)例，其中前框體B的框架結(jié)構(gòu)是第八實(shí)施例中的改型。
在第十三實(shí)施例中，省去了第八實(shí)施例中所設(shè)的右側(cè)前立柱23，而在第十四實(shí)施例中，省去了第八實(shí)施例中所設(shè)的左側(cè)前立柱22。另一方面，第十三實(shí)施例和第十四實(shí)施例各自都額外地設(shè)有平行于前下橋接段26而延伸的前上橋接段39。
因此，由于在前框體B中不需要較高的強(qiáng)度和較高的剛度，考慮到例如更好的可視范圍和更輕的重量，前框體B中的部件的定位模式可以從廣泛的選項(xiàng)中選擇。
盡管在上述實(shí)施例中后框體A的中間立柱31設(shè)置在駕駛室框架21的左側(cè)，但如果入口6設(shè)在右側(cè)的話，中間立柱31優(yōu)選設(shè)置在駕駛室框架21的右側(cè)。
另外，盡管根據(jù)第八到第十四實(shí)施例，后框體A具有在平面圖中呈三角形的門式結(jié)構(gòu)，然而后框體A可以備選地具有其它類型的門式結(jié)構(gòu)，例如在平面圖中呈矩形的門式結(jié)構(gòu)，這可通過設(shè)置額外的立柱來實(shí)現(xiàn)。作為另一替代方案，可以使得僅有后框體A的上表面部分在平面圖中例如是矩形的。
另外，盡管第八到第十四實(shí)施例適用于三種機(jī)械模式，即不具有操作員保護(hù)功能的模式、具有操作員保護(hù)功能的低皮重模式，以及具有操作員保護(hù)功能的高皮重模式，但是，可使具有操作員保護(hù)功能的模式備選地分成三種或更多種的模式，以便這些實(shí)施例可以是應(yīng)用于所有的或四種或更多種的機(jī)械模式。
盡管已經(jīng)參考附圖中的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了介紹，但是應(yīng)當(dāng)注意的是，在不背離權(quán)利要求中所述的本發(fā)明范圍的前提下，可以采用其等同物以及對(duì)其進(jìn)行替換。
權(quán)利要求
1.一種施工機(jī)械的駕駛室，其中所述駕駛室包括駕駛室框架，所述駕駛室框架包括后框體，其具有足夠的強(qiáng)度以用于在所述施工機(jī)械出現(xiàn)傾翻時(shí)維持用于操作員的容納空間，所述后框體形成了可在不同的機(jī)械模式之間共用的公用件；以及設(shè)置在所述后框體之前的前框體，所述前框體形成了調(diào)節(jié)件，以便可以根據(jù)所述機(jī)械模式中的相應(yīng)一種來確定所述前框體在所述施工機(jī)械的前后方向上的尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工機(jī)械的駕駛室，其特征在于，所述后框體包括至少一個(gè)中間立柱，其設(shè)置在所述駕駛室的左側(cè)和右側(cè)的其中之一處，并且相對(duì)于所述前后方向處于所述左側(cè)和右側(cè)的所述其中之一的中間；左側(cè)后立柱和右側(cè)后立柱，它們分別設(shè)置在左側(cè)和右側(cè)，并且相對(duì)于所述前后方向設(shè)于所述中間立柱之后；以及連接單元，其用于連接所述中間立柱和左側(cè)后立柱及右側(cè)后立柱的上端，其中，所述后框體的中間立柱、左側(cè)后立柱和右側(cè)后立柱以及連接單元構(gòu)成了在平面圖中呈三角形的門式結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的施工機(jī)械的駕駛室，其特征在于，所述后框體的連接單元包括整體式地橋接在所述中間立柱以及左側(cè)后立柱和右側(cè)后立柱的上端之間的框架段。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的施工機(jī)械的駕駛室，其特征在于，所述后框體的連接單元包括整體式地設(shè)置在所述中間立柱以及左側(cè)后立柱和右側(cè)后立柱的上端之上的三角形板部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的施工機(jī)械的駕駛室，其特征在于，設(shè)有所述后框體中間立柱的所述左側(cè)和右側(cè)中的所述其中之一包括駕駛室入口。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的施工機(jī)械的駕駛室，其特征在于，所述中間立柱和左側(cè)后立柱及右側(cè)后立柱設(shè)置成使得所述后框體在平面圖中不形成直角三角形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的施工機(jī)械的駕駛室，其特征在于，所述中間立柱和左側(cè)后立柱及右側(cè)后立柱設(shè)置成使得所述后框體在平面圖中形成等腰三角形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工機(jī)械的駕駛室，其特征在于，所述后框體的前側(cè)設(shè)有第一接合部，所述前框體的后側(cè)設(shè)有第二接合部，所述第一接合部和第二接合部在水平方向上延伸，并且以重疊的方式相互接合以構(gòu)成所述駕駛室框架，使得所述第一接合部和第二接合部之間的重疊量是可調(diào)節(jié)的。
9.一種施工機(jī)械的駕駛室，其中所述駕駛室包括駕駛室框架，所述框架包括后框體；和設(shè)置在所述后框體之前的前框體，其中，所述前框體形成了可在不同的機(jī)械模式之間共用的公用件，以及所述后框體形成了可替換件，其具有從用于相應(yīng)機(jī)械模式的多個(gè)強(qiáng)度組中選出的預(yù)定強(qiáng)度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的施工機(jī)械的駕駛室，其特征在于，所述后框體具有足夠的強(qiáng)度，以用于在所述施工機(jī)械出現(xiàn)傾翻時(shí)維持用于操作員的容納空間，和形成了所述可替換件的所述后框體的各種框體類型均具有基于相應(yīng)機(jī)械模式的皮重來確定的強(qiáng)度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的施工機(jī)械的駕駛室，其特征在于，所述駕駛室框架的后框體由鋼材形成，其中，所述鋼材的外尺寸在所述不同的機(jī)械模式之間是相同的，和對(duì)于每一種不同的機(jī)械模式來說，所述鋼材的壁厚是不同的。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的施工機(jī)械的駕駛室，其特征在于，所述駕駛室框架的后框體由鋼材形成，其中，所述鋼材的外尺寸在不同的機(jī)械模式之間是相同的，和所述鋼材設(shè)有加強(qiáng)件，使得所述鋼材的截面強(qiáng)度對(duì)于每一種不同的機(jī)械模式來說是不同的。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的施工機(jī)械的駕駛室，其特征在于，所述后框體包括至少一個(gè)中間立柱，其設(shè)置在所述駕駛室的左側(cè)和右側(cè)的其中之一處，并且相對(duì)于所述施工機(jī)械的前后方向處于所述左側(cè)和右側(cè)的所述其中之一的中間；左側(cè)后立柱和右側(cè)后立柱，其分別設(shè)置在左側(cè)和右側(cè)，并且相對(duì)于所述前后方向位于所述中間立柱之后；以及連接單元，其用于連接所述中間立柱和左側(cè)后立柱及右側(cè)后立柱的上端，其中，所述后框體的中間立柱、左側(cè)后立柱和右側(cè)后立柱以及連接單元構(gòu)成了在平面圖中呈三角形的門式結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的施工機(jī)械的駕駛室，其特征在于，設(shè)有所述后框體中間立柱的所述左側(cè)和右側(cè)中的所述其中之一包括駕駛室入口。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的施工機(jī)械的駕駛室，其特征在于，所述中間立柱和左側(cè)后立柱及右側(cè)后立柱設(shè)置成使得所述后框體在平面圖中不形成直角三角形。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的施工機(jī)械的駕駛室，其特征在于，所述中間立柱和左側(cè)后立柱及右側(cè)后立柱設(shè)置成使得所述后框體在平面圖中形成等腰三角形。
全文摘要
一種用于施工機(jī)械的駕駛室的駕駛室框架，其包括具有預(yù)定強(qiáng)度的后框體和設(shè)于后框體之前的前框體的組合。后框體形成了可在不同的機(jī)械模式之間共用的公用件，而前框體形成了調(diào)節(jié)件，以便可以根據(jù)相應(yīng)的機(jī)械模式來確定其在該施工機(jī)械的前后方向上的尺寸。另一種駕駛室框架包括形成了可在三種機(jī)械模式之間共用的公用件的前框體和形成了可替換件的后框體的組合，其中這三種機(jī)械模式是不具有操作員保護(hù)功能的模式、具有操作員保護(hù)功能的低皮重模式，以及具有操作員保護(hù)功能的高皮重模式，而該可替換件具有從用于相應(yīng)的機(jī)械模式的多個(gè)強(qiáng)度組中選出的預(yù)定強(qiáng)度。
文檔編號(hào)B62D33/06GK1724819SQ20051008952
公開日2006年1月25日 申請日期2005年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月22日
發(fā)明者小島賢太, 石橋忠一, 村上正明, 藤本聰 申請人:神鋼建設(shè)機(jī)械株式會(huì)社