特開 2024-31361 建設機械のキャビン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024031361

(43)【公開日】2024-03-07

(54)【発明の名称】建設機械のキャビン

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/16 20060101AFI20240229BHJP

   B62D 25/06 20060101ALI20240229BHJP

   B62D 25/08 20060101ALI20240229BHJP

【ＦＩ】

E02F9/16 D

B62D25/06 A

B62D25/08 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022134870

(22)【出願日】2022-08-26

(71)【出願人】

【識別番号】390001579

【氏名又は名称】プレス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100128509

【弁理士】

【氏名又は名称】絹谷 晴久

(74)【代理人】

【識別番号】100119356

【弁理士】

【氏名又は名称】柱山 啓之

(72)【発明者】

【氏名】有地 毅成

【テーマコード（参考）】

2D015

3D203

【Ｆターム（参考）】

2D015EA05

3D203AA27

3D203BB54

(57)【要約】

【課題】フロントヘッダの剛性を向上する。
【解決手段】建設機械においてブームの左右一方側に近接して配置されたキャビン７は、左右のフロントピラー１２と、左右のフロントピラーにそれぞれ接続された左右のルーフビーム１６と、フロントピラーおよびルーフビームが接続する左右の接続部６０を掛け渡して連結するフロントヘッダ１７とを備える。フロントヘッダは、前面視において水平方向に対して傾斜された傾斜フロントヘッダ７０を備える。傾斜フロントヘッダは、左右一方側の一端部７２Ｌと、左右他方側の他端部７２Ｒとを有し、一端部は他端部より高い位置に位置される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

建設機械においてブームの左右一方側に近接して配置されたキャビンであって、
左右のフロントピラーと、
前記左右のフロントピラーにそれぞれ接続された左右のルーフビームと、
前記フロントピラーおよび前記ルーフビームが接続する左右の接続部を掛け渡して連結するフロントヘッダと、
を備え、
前記フロントヘッダは、前面視において水平方向に対して傾斜された傾斜フロントヘッダを備え、
前記傾斜フロントヘッダは、左右一方側の一端部と、左右他方側の他端部とを有し、
前記一端部は前記他端部より高い位置に位置される
ことを特徴とする建設機械のキャビン。

【請求項2】

前記傾斜フロントヘッダの前記一端部は前記他端部より後方の位置に位置される
請求項１に記載の建設機械のキャビン。

【請求項3】

前記フロントヘッダは、前面視において水平に配置された水平フロントヘッダを備え、
前記水平フロントヘッダは、前記傾斜フロントヘッダより前方の位置に位置され、
前記傾斜フロントヘッダは、アイポイントから見たときに前記水平フロントヘッダと重なるように配置される
請求項１に記載の建設機械のキャビン。

【請求項4】

前記傾斜フロントヘッダは、扁平な断面形状を有する
請求項１に記載の建設機械のキャビン。

【請求項5】

前記傾斜フロントヘッダは、台形、長方形、三角形または楕円形の断面形状を有する
請求項４に記載の建設機械のキャビン。

【請求項6】

前記傾斜フロントヘッダは左右の支持板に取り付けられ、前記左右の支持板が前記接続部の内側面部に取り付けられている
請求項１に記載の建設機械のキャビン。

【請求項7】

前記フロントヘッダは、前面視において水平に配置され前記傾斜フロントヘッダより後方の位置に位置された追加水平フロントヘッダを備える
請求項１に記載の建設機械のキャビン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、建設機械のキャビンに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、油圧ショベル等の建設機械におけるキャビンは、その骨格をなすキャビンフレームを備える。キャビンフレームは、左右のフロントピラーと、左右のフロントピラーにそれぞれ接続された左右のルーフビームと、フロントピラーおよびルーフビームが接続する左右の接続部を掛け渡して連結するフロントヘッダとを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－５２５７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一方、キャビンは、ＩＳＯで定めるＲＯＰＳ（Roll-Over Protective Structures）規格を満たさなければならない。ＲＯＰＳ規格とは、左右一方のルーフビームに横力すなわちＲＯＰＳ荷重を加えたときのキャビンの変形度合いに関する規格である。フロントヘッダは、キャビン前半部分においてＲＯＰＳ荷重を受け持つ重要な構造部材である。そのため、ＲＯＰＳ荷重に耐え得るような高剛性のフロントヘッダが要請されている。

【0005】

そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、フロントヘッダの剛性を向上することができる建設機械のキャビンを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一の態様によれば、
建設機械においてブームの左右一方側に近接して配置されたキャビンであって、
左右のフロントピラーと、
前記左右のフロントピラーにそれぞれ接続された左右のルーフビームと、
前記フロントピラーおよび前記ルーフビームが接続する左右の接続部を掛け渡して連結するフロントヘッダと、
を備え、
前記フロントヘッダは、前面視において水平方向に対して傾斜された傾斜フロントヘッダを備え、
前記傾斜フロントヘッダは、左右一方側の一端部と、左右他方側の他端部とを有し、
前記一端部は前記他端部より高い位置に位置される
ことを特徴とする建設機械のキャビンが提供される。

【0007】

好ましくは、前記傾斜フロントヘッダの前記一端部は前記他端部より後方の位置に位置される。

【0008】

好ましくは、前記フロントヘッダは、前面視において水平に配置された水平フロントヘッダを備え、
前記水平フロントヘッダは、前記傾斜フロントヘッダより前方の位置に位置され、
前記傾斜フロントヘッダは、アイポイントから見たときに前記水平フロントヘッダと重なるように配置される。

【0009】

好ましくは、前記傾斜フロントヘッダは、扁平な断面形状を有する。

【0010】

好ましくは、前記傾斜フロントヘッダは、台形、長方形、三角形または楕円形の断面形状を有する。

【0011】

好ましくは、前記傾斜フロントヘッダは左右の支持板に取り付けられ、前記左右の支持板が前記接続部の内側面部に取り付けられている。

【0012】

好ましくは、前記フロントヘッダは、前面視において水平に配置され前記傾斜フロントヘッダより後方の位置に位置された追加水平フロントヘッダを備える。

【発明の効果】

【0013】

本開示によれば、フロントヘッダの剛性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施形態に係る建設機械を概略的に示す正面図である。

【図2】第１実施形態のキャビンを概略的に示す斜視図である。

【図3】第１実施形態のキャビンを示す断面斜視図であり、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面を示す。

【図4】傾斜フロントヘッダアセンブリを示す斜視図である。

【図5】フロントヘッダの周辺部分を示す縦断側面図であり、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面を示す。

【図6】比較例のフロントヘッダの周辺部分を示す縦断側面図である。

【図7】比較例のキャビンの変形モードを概略的に示す前面図である。

【図8】比較例のキャビンの変形モードを概略的に示す上面図である。

【図9】第１実施形態のキャビンの変形モードを概略的に示す前面図である。

【図10】第１実施形態のキャビンの変形モードを概略的に示す上面図である。

【図11】第２実施形態のキャビンを概略的に示す斜視図である。

【図12】第２実施形態の傾斜フロントヘッダアセンブリを示す斜視図である。

【図13】フロントヘッダの周辺部分を示す縦断側面図であり、図１１のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ断面を示す。

【図14】傾斜フロントヘッダの第１変形例を示す縦断側面図である。

【図15】傾斜フロントヘッダの第２変形例を示す縦断側面図である。

【図16】傾斜フロントヘッダの第３変形例を示す縦断側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお本開示は以下の実施形態に限定されない点に留意されたい。

【0016】

［第１実施形態］
図１に、第１実施形態に係る建設機械を概略的に示す。本実施形態における建設機械１は油圧ショベルであり、下部走行体２と、下部走行体２上に上下軸回りに旋回可能に設けられた上部旋回体３とを備える。

【0017】

下部走行体２は、左右のクローラ５を備える。上部旋回体３は、旋回フレーム６と、旋回フレーム６上の左側（左右の一方側）に設けられたキャビン７と、旋回フレーム６上の前部かつ左右中央部に設けられた掘削用アタッチメント４と、旋回フレーム６上の右側（左右の他方側）に設けられた機械室８とを備える。

【0018】

掘削用アタッチメント４は、旋回フレーム６に起伏自在に設けられたブーム９と、ブーム９の先端部に回動可能に設けられたアーム（図示せず）と、アームの先端部に回動可能に設けられたバケット（図示せず）とを備える。また掘削用アタッチメント４は、旋回フレーム６に対してブーム９を起伏させるためのブームシリンダ１０と、ブーム９に対してアームを回動させるためのアームシリンダ（図示せず）と、アームに対してバケットを回動させるためのバケットシリンダ（図示せず）とを備える。

【0019】

右側は、キャビン７に対してブーム９が存在する側、つまりブーム側である。これに対し、左側は、キャビン７に対してブーム９が存在する側の反対側、つまり反ブーム側である。キャビン７はブーム９の左側に近接して配置されている。

【0020】

図２および図３に、キャビン７と、その骨格をなすキャビンフレーム１１とを概略的に示す。キャビンフレーム１１に各種パネル、ドア、窓、艤装品等が取り付けられてキャビン７が構成される。キャビン７およびキャビンフレーム１１は概ね左右対称に構成されている。

【0021】

キャビンフレーム１１は、その最前端に立設された左右のフロントピラー１２（１２Ｌ，１２Ｒ）と、その最後端に立設された左右のリヤピラー１３（１３Ｌ，１３Ｒ）と、左側に位置され左フロントピラー１２と左リヤピラー１３Ｌの間に位置されたセンターピラー１４すなわち左センターピラー１４Ｌとを備える。本実施形態の場合、視界向上のため、右側にはセンターピラーが存在しない。

【0022】

これら各ピラーは、キャビン７のフロア部に立設され、具体的にはキャビンフレーム１１における四角枠状のフロアメンバ１５に上方に向かって立設されている。フロアメンバ１５の内側の開口部にはこれを閉止するフロアプレート３５が取り付けられている。フロアプレート３５の前後左右の四隅の位置において、フロアプレート３５が、ビスカスマウントからなるキャビンマウント３６を介して、旋回フレーム６に昇降可能に弾性支持されている。これによりキャビン７は旋回フレーム６上に４点で防振支持される。フロアプレート３５の左後端部に設置されたキャビンアンカーボルト３７が、旋回フレーム６に対するフロアプレート３５の上昇量を規制する。

【0023】

またキャビンフレーム１１は、左右のそれぞれにおいてフロントピラー１２の上端とリヤピラー１３の上端とを連結するルーフビーム１６（１６Ｌ，１６Ｒ）を備える。左右のルーフビーム１６の前端は左右のフロントピラー１２の上端にそれぞれ接続される。フロントピラー１２とルーフビーム１６が接続する接続部６０（６０Ｌ，６０Ｒ）が左右に形成される。左ルーフビーム１６Ｌには左センターピラー１４Ｌの上端が接続される。

【0024】

またキャビンフレーム１１は、左右の接続部６０を掛け渡して連結するフロントヘッダ１７を備える。詳しくは後述するが、本実施形態は、フロントヘッダ１７が、前方から見たときの前面視において水平方向に対して傾斜された傾斜フロントヘッダ７０を備える点に特徴がある（図９参照）。

【0025】

キャビンフレーム１１は、左右のリヤピラー１３の上端部同士を掛け渡して連結するリヤアッパクロスメンバ１８と、左右のリヤピラー１３の中間部同士を掛け渡して連結するリヤミドルクロスメンバ１９と、左右のリヤピラー１３の下端部同士を掛け渡して連結するリヤロワクロスメンバ２２とを備える。

【0026】

またキャビンフレーム１１は、左右のルーフビーム１６の中間部同士を掛け渡して連結するセンタークロスメンバ２０を備える。前後方向におけるセンタークロスメンバ２０の位置は左センターピラー１４Ｌの位置と等しくされる。

【0027】

またキャビンフレーム１１は、左センターピラー１４Ｌと左リヤピラー１３Ｌとの中間部同士を連結する左サイドメンバ２１Ｌを備える。左サイドメンバ２１Ｌは前下がりになるよう傾斜される。

【0028】

またキャビンフレーム１１は、右リヤピラー１３Ｒの中間部とフロアメンバ１５の右側端縁部とを連結する右サイドビーム２３Ｒを備える。右サイドビーム２３Ｒは前下がりになるよう傾斜され、右リヤピラー１３Ｒとフロアメンバ１５を筋交い状に連結する。

【0029】

上述のリヤピラー１３、センターピラー１４、リヤアッパクロスメンバ１８、リヤミドルクロスメンバ１９、リヤロワクロスメンバ２２、センタークロスメンバ２０、左サイドメンバ２１Ｌ、右サイドビーム２３Ｒは、金属（例えば鋼）製で直線状かつ矩形断面の中空角パイプにより形成される。

【0030】

一方、左右のフロントピラー１２およびルーフビーム１６は、金属（例えば鋼）製かつ異形断面の中空パイプにより一体かつ連続的に形成されている。すなわち、フロントピラー１２およびルーフビーム１６は、１本の異形断面の中空パイプを湾曲状に曲げることにより形成される。よって左右の接続部６０は側面視において図示するような湾曲形状とされている。ここで異形断面とは、一般的な長方形および円形とは異なる形状の断面をいう。

【0031】

このように本実施形態では、フロントピラー１２とルーフビーム１６を一体に接続しており、こうした場合も接続部６０に含まれる。当然、フロントピラー１２とルーフビーム１６を別体で接続する場合も接続部６０に含まれる。この場合、フロントピラー１２とルーフビーム１６は直接接続してもよいし、継手部材を介して間接的に接続してもよい。

【0032】

こうしたキャビンフレーム１１において、前面の開口部は、図２に仮想線で示すような前窓２４（図１にも示す）により閉止される。また、キャビンフレーム１１の後面開口部は、リヤパネル２５と、その開口部２６に設けられた図示しない後窓とにより閉止される。キャビンフレーム１１の右側面部は、右サイドパネル２７と、その開口部２８に設けられた図示しない右窓とにより閉止される。

【0033】

キャビンフレーム１１の左側面部において、左フロントピラー１２Ｌ、左センターピラー１４Ｌおよび左ルーフビーム１６Ｌで囲まれた空間は、図示しない開閉可能なドアにより閉止される。また左センターピラー１４Ｌ、左リヤピラー１３Ｌおよび左ルーフビーム１６Ｌで囲まれた空間は、左サイドパネル２９と、その開口部３０に設けられた図示しない左窓とにより閉止される。

【0034】

前窓２４、後窓、右窓および左窓は、概して透明なガラス板により形成されている。

【0035】

一方、キャビンフレーム１１の天井開口部のうち、後半部は後ルーフパネル３１により閉止される。後ルーフパネル３１は、センタークロスメンバ２０より僅かに前方の位置から後方の部分に設けられる。

【0036】

またキャビンフレーム１１の天井開口部のうち、前半部は、ルーフハッチをなし、図２に仮想線で示すようなルーフハッチカバーすなわち前ルーフパネル３２により閉止される。前ルーフパネル３２は、金属（例えば鋼）製の板材により形成されると共に、後ルーフパネル３１に回動可能に接続されてチルトアップ可能である。前ルーフパネル３２の後端部は、図示しないヒンジを介して、後ルーフパネル３１の前端部に回動可能に接続されている。

【0037】

前ルーフパネル３２がチルトアップされてない通常位置ａにあるとき、前ルーフパネル３２は天井開口部の前半部を閉止する。他方、前ルーフパネル３２がチルトアップされたチルト位置ｂにあるとき、前ルーフパネル３２は、その前端部が後端部より高くなるよう傾斜され、前半部を開放する。

【0038】

このように前ルーフパネル３２をチルトアップさせると、キャビン内のアイポイントから見たときに前方上部および上方の視界が開けるので、掘削作業等の作業が容易となる。

【0039】

次に、フロントヘッダ１７について説明する。上述したように、フロントヘッダ１７は、前面視において水平方向に対して傾斜された傾斜フロントヘッダ７０を備える。またフロントヘッダ１７は、前面視において水平に配置された水平フロントヘッダ７１を備える。水平フロントヘッダ７１は、傾斜フロントヘッダ７０より前方の位置に位置される。言い換えれば、傾斜フロントヘッダ７０は、水平フロントヘッダ７１より後方の位置に位置される。

【0040】

フロントヘッダ１７は、図４に詳しく示すように、傾斜フロントヘッダ７０が取り付けられる左右の支持板６４（６４Ｌ，６４Ｒ）を有する。これら傾斜フロントヘッダ７０と左右の支持板６４により、両者が一体化された傾斜フロントヘッダアセンブリ７２が形成される。

【0041】

傾斜フロントヘッダアセンブリ７２は、左右の接続部６０に取り付けられる。すなわち、図５にも示すように、左右の接続部６０の内側面部６０Ｂの間に挟まれるように傾斜フロントヘッダアセンブリ７２が位置決めされた後、左右の支持板６４がフランジの如く機能し、左右の接続部６０の内側面部６０Ｂにそれぞれ溶接、ボルト止め等により取り付けられる。これにより、傾斜フロントヘッダ７０を取り付けるための取付作業を容易に行うことができる。取付後、傾斜フロントヘッダ７０は、左右の接続部６０の内側面６０Ｂの間に位置されて突っ張り棒の如く機能する。

【0042】

傾斜フロントヘッダ７０は、直線状の金属（例えば鋼）製中空パイプにより形成されている。傾斜フロントヘッダ７０は、図４、図５、図９および図１０に示すように、左支持板６４Ｌを介して左接続部６０Ｌの内側面部６０Ｂに取り付けられる左端部（左右一方側の一端部）７２Ｌと、右支持板６４Ｒを介して右接続部６０Ｒの内側面部６０Ｂに取り付けられる右端部（左右他方側の他端部）７２Ｒとを有する。これら左端部７２Ｌおよび右端部７２Ｒは、左右の支持板６４に溶接、ボルト止め等により取り付けられる。

【0043】

左端部７２Ｌは右端部７２Ｒより高い位置に位置される。また左端部７２Ｌは右端部７２Ｒより後方の位置に位置され、傾斜フロントヘッダ７０は、上方から見たときの上面視において左右方向に対し傾斜されている（図１０参照）。これにより後述するように、ＲＯＰＳ荷重を効果的に受け止めることができる。

【0044】

他方、水平フロントヘッダ７１も、直線状の金属（例えば鋼）製中空パイプにより形成されている。水平フロントヘッダ７１は、図２、図９および図１０に示すように、左接続部６０Ｌの内側面部６０Ｂに直接取り付けられる左端部７３Ｌと、右接続部６０Ｒの内側面部６０Ｂに直接取り付けられる右端部７３Ｒとを有する。これら左端部７３Ｌおよび右端部７３Ｒは、左右の接続部６０に溶接、ボルト止め等により取り付けられる。

【0045】

左端部７２Ｌは右端部７２Ｒと同じ高さに位置される。また左端部７２Ｌは右端部７２Ｒと同じ前後位置に位置される。水平フロントヘッダ７１は、一般的に見られるフロントヘッダと同様の形態を有する。

【0046】

図２および図５に示すように、水平フロントヘッダ７１の上端部には、その長手方向に沿って、通常位置ａにある前ルーフパネル３２とのシール面をなすリブ部７１Ａが一体的に設けられる。左右のルーフビーム１６およびセンタークロスメンバ２０にも、リブ部７１Ａに連続するリブ部７４が設けられる。

【0047】

また水平フロントヘッダ７１の下端部には、その長手方向に沿って、前窓２４とのシール面をなすリブ部７１Ｂが一体的に設けられる。なお前窓２４は着脱可能もしくは開閉可能であってもよい。

【0048】

図５は、フロントヘッダ１７の周辺部分を左側から見たときの断面図である。図示するように、傾斜フロントヘッダ７０は、アイポイントＰから見たときにと水平フロントヘッダ７１と重なるように配置される。

【0049】

アイポイントＰとは、キャビン内のシートに着座したオペレータの仮想的な目の位置をいう。このアイポイントＰから見たとき、傾斜フロントヘッダ７０が水平フロントヘッダ７１と重なるように配置されるので、傾斜フロントヘッダ７０を設けたことによる前方上部の視界の減少（すなわち死角の拡大）を最小限に止めることができる。図５は、図示断面位置における死角Ｂを示す。

【0050】

水平フロントヘッダ７１の断面形状は矩形、特に台形とされる。台形の上底部分は前方に向けられ、台形の下底部分は後方に向けられる。

【0051】

他方、傾斜フロントヘッダ７０は、側面視において、アイポイントＰから延びるヘッダ断面中心線Ｃを有する。ヘッダ断面中心線Ｃは、アイポイントＰと、傾斜フロントヘッダ７０の断面中心とを通過する。傾斜フロントヘッダ７０は、ヘッダ断面中心線Ｃの方向における前後幅Ｌが、ヘッダ断面中心線Ｃに直角な方向における上下幅Ｈよりも大きい、扁平な断面形状を有する。

【0052】

本実施形態の場合、傾斜フロントヘッダ７０は台形もしくは略台形の断面形状を有する。台形の高さ方向がヘッダ断面中心線Ｃの方向に略平行とされ、台形はヘッダ断面中心線Ｃに略対称な形状とされる。台形の上底部分７０Ａは下底部分７０ＢよりアイポイントＰ側に位置される。

【0053】

傾斜フロントヘッダ７０の断面を扁平形状としたので、傾斜フロントヘッダ７０の剛性を確保しつつ、アイポイントＰから見たときの傾斜フロントヘッダ７０による死角を減らすことができ、前方上部の視界を有利に向上できる。なおここでいう死角とは、側面視においてアイポイントＰを中心とした周方向における傾斜フロントヘッダ７０の存在領域を意味する。

【0054】

傾斜フロントヘッダ７０は、通常位置ａにある前ルーフパネル３２より下方に位置され、前ルーフパネル３２と干渉しないようになっている。

【0055】

次に、本実施形態の利点を比較例と比較しつつ説明する。

【0056】

図６は、比較例のフロントヘッダ１７Ｘの周辺部分を示す断面図である。図示するように比較例のフロントヘッダ１７Ｘは、水平フロントヘッダ７１のみからなり、傾斜フロントヘッダ７０は省略されている。

【0057】

図７および図８は、比較例のキャビン７ＸにＲＯＰＳ荷重Ｆ１を付加したときの変形モードを示す図である。図７は正面図、図８は平面図である。破線が荷重付加前、実線が荷重付加後を示す。ＲＯＰＳ荷重Ｆ１は、左ルーフビームの長さ方向の中間部付近に、右側つまりブーム側に向かって加えられる。建設機械の横転時にキャビンに付加される横荷重を模倣したものだからである。

【0058】

荷重が付加されると、キャビン７Ｘの前面部はまず右側に傾く。このときフロアの上昇がキャビンアンカーボルト３７により規制されるので、キャビン７Ｘの前面部は図７に示すように平行四辺形状に傾きながら変形する。こうした変形の仕方をマッチボクシング変形という。

【0059】

その後、右フロントピラー１２ＲＸがブーム９Ｘにぶつかり、右フロントピラー１２ＲＸが符号ａで示すように座屈変形する。これと同時に、フロントヘッダ１７Ｘに応力が集中し、フロントヘッダ１７Ｘが符号ｂで示すように捩られると共に、フロントヘッダ１７Ｘに座屈が発生する。すると、キャビン７Ｘの変形が一気に進み、ＤＬＶ（Deflection-limiting Volume、キャビン内の乗員のための最小空間）の範囲にキャビン７Ｘが侵入して、規格を満たさないことがある。

【0060】

これに対し、本実施形態の変形モードは図９および図１０に示す通りである。図９は正面図、図１０は平面図である。

【0061】

荷重が付加されると、キャビン７の前面部が平行四辺形状に右側に傾き、右フロントピラー１２Ｒがブーム９にぶつかり、右フロントピラー１２Ｒが符号ａで示すように座屈変形する。これと同時に、フロントヘッダ１７に応力が集中し、フロントヘッダ１７に符号ｂで示すような捩じり力と、フロントヘッダ１７を座屈させようとする軸力ｃとが働く。

【0062】

しかし、本実施形態の場合、図９から分かるように、傾斜フロントヘッダ７０の左端部７２Ｌが右端部７２Ｒより高い位置に位置されるので、ＲＯＰＳ荷重Ｆ１の付加位置から、右フロントピラー１２Ｒのブーム９への衝突位置まで、ほぼ直線的に延びるように傾斜フロントヘッダ７０が存在する。そしてこの傾斜フロントヘッダ７０が突っ張り棒の如く機能し、座屈方向の軸力ｃに効果的に対抗する。傾斜フロントヘッダ７０は、ＲＯＰＳ荷重Ｆ１を、ブーム９付近に効率的に伝達する。そしてブーム９が、ＲＯＰＳ荷重Ｆ１を真っ直ぐ受け止めて支えるように機能する。そのため、傾斜フロントヘッダ７０、ひいては水平フロントヘッダ７１を含むフロントヘッダ１７全体の座屈を抑制する共に、フロントヘッダ１７の剛性を向上し、キャビン７Ｘの変形とＤＬＶへの侵入とを抑制することができる。

【0063】

また本実施形態の場合、図１０から分かるように、傾斜フロントヘッダ７０の左端部７２Ｌが右端部７２Ｒより後方の位置に位置されるので、ＲＯＰＳ荷重Ｆ１の付加側にある左端部７２Ｌを、右端部７２Ｒよりも、ＲＯＰＳ荷重Ｆ１の付加位置に近づけて配置できる。そのため、左端部７２Ｌが右端部７２Ｒと前後方向の同一位置にある場合よりも、前述の突っ張り棒の機能を発揮でき、傾斜フロントヘッダ７０ひいてはフロントヘッダ１７全体の座屈抑制に有利である。

【0064】

また本実施形態では、フロントヘッダ１７が水平フロントヘッダ７１も有するので、フロントヘッダ１７の剛性を向上し、フロントヘッダ１７の座屈を一層抑制できる。特に、傾斜フロントヘッダ７０と水平フロントヘッダ７１と左接続部６０Ｌとで概ねトラス構造を実現でき、座屈方向の軸力ｃと捩じり力ｂに強い構造を実現してフロントヘッダ１７の剛性を向上できる。

【0065】

［第２実施形態］
次に、本開示の第２実施形態を説明する。なお前記第１実施形態と同様の部分については図中同一符号を付して説明を割愛し、以下、第１実施形態との相違点を主に説明する。

【0066】

図１１～図１３に示すように、第２実施形態のフロントヘッダ１７は、前述の傾斜フロントヘッダ７０および水平フロントヘッダ７１に加え、追加水平フロントヘッダ７５を備える。追加水平フロントヘッダ７５は、前面視において水平に配置され、傾斜フロントヘッダ７０より後方の位置に位置される。

【0067】

追加水平フロントヘッダ７５は、傾斜フロントヘッダ７０と同様に左右の支持板６４（６４Ｌ，６４Ｒ）に取り付けられる。傾斜フロントヘッダ７０と追加水平フロントヘッダ７５と左右の支持板６４により傾斜フロントヘッダアセンブリが形成される。

【0068】

追加水平フロントヘッダ７５は、傾斜フロントヘッダ７０と同様、直線状の金属（例えば鋼）製中空パイプにより形成されている。追加水平フロントヘッダ７５は、左支持板６４Ｌを介して左接続部６０Ｌの内側面部６０Ｂに取り付けられる左端部７５Ｌと、右支持板６４Ｒを介して右接続部６０Ｒの内側面部６０Ｂに取り付けられる右端部７５Ｒとを有する。これら左端部７５Ｌおよび右端部７５Ｒは、左右の支持板６４に溶接、ボルト止め等により取り付けられる。

【0069】

左端部７５Ｌは右端部７５Ｒと同一の高さ位置に位置される。また左端部７５Ｌは右端部７５Ｒと同一の前後位置に位置される。左端部７５Ｌは、傾斜フロントヘッダ７０の左端部７２Ｌの直後に近接して位置される。右端部７５Ｒは、傾斜フロントヘッダ７０の右端部７２Ｒより高い位置に位置され、傾斜フロントヘッダ７０の右端部７２Ｒより後方の位置に位置される。

【0070】

こうした配置の結果、本実施形態の左支持板６４Ｌは、第１実施形態の左支持板６４Ｌより若干方向に延長される。また本実施形態の右支持板６４Ｒは、第１実施形態の右支持板６４Ｒより長い略Ｌ字状に形成される。

【0071】

図１３に示すように、追加水平フロントヘッダ７５は、側面視において、アイポイントＰから延びるヘッダ断面中心線Ｃ１を有する。追加水平フロントヘッダ７５は、ヘッダ断面中心線Ｃ１の方向における前後幅Ｌ１が、ヘッダ断面中心線Ｃ１に直角な方向における上下幅Ｈ１よりも大きい、扁平な断面形状を有する。

【0072】

本実施形態の場合、追加水平フロントヘッダ７５は台形もしくは略台形の断面形状を有する。台形の高さ方向がヘッダ断面中心線Ｃ１の方向に略平行とされ、台形はヘッダ断面中心線Ｃ１に略対称な形状とされる。台形の上底部分７５Ａは下底部分７５ＢよりアイポイントＰ側に位置される。

【0073】

追加水平フロントヘッダ７５の断面を扁平形状としたので、追加水平フロントヘッダ７５の剛性を確保しつつ、アイポイントＰから見たときの追加水平フロントヘッダ７５による死角を減らすことができ、前方上部の視界を有利に向上できる。

【0074】

また、傾斜フロントヘッダ７０および追加水平フロントヘッダ７５の間に隙間Ｇができるので、前ルーフパネル３２がチルト位置ｂにあるとき、オペレータはアイポイントＰから隙間Ｇを通じて外部を視認可能である。これにより、前方上部の視界を向上することができ、作業効率を向上することができる。

【0075】

追加水平フロントヘッダ７５は、通常位置ａにある前ルーフパネル３２より下方に位置され、前ルーフパネル３２と干渉しないようになっている。

【0076】

本実施形態では、追加水平フロントヘッダ７５を設けたので、フロントヘッダ１７の剛性をさらに向上し、フロントヘッダ１７の座屈を一層抑制できる。特に、傾斜フロントヘッダ７０と追加水平フロントヘッダ７５と右接続部６０Ｒとで追加のトラス構造を実現でき、座屈方向の軸力ｃと捩じり力ｂにより強い構造を実現し、フロントヘッダ１７の剛性を向上できる。

【0077】

以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示の実施形態および変形例は他にも様々考えられる。

【0078】

（１）例えば、本開示は、油圧ショベル以外の建設機械にも適用できる。

【0079】

（２）傾斜フロントヘッダ７０および追加水平フロントヘッダ７５の断面形状は変更可能である。以下、傾斜フロントヘッダ７０を例にとって説明すると、傾斜フロントヘッダ７０の断面形状は、例えば、図１４に示すような長方形とすることができる。この場合、長方形の長辺がヘッダ断面中心線Ｃの方向に平行とされ、長方形はヘッダ断面中心線Ｃに対称もしくは略対称な形状とされる。

【0080】

傾斜フロントヘッダ７０の断面形状は、図１５に示すような三角形とすることもできる。この場合、三角形の高さ方向がヘッダ断面中心線Ｃの方向に平行とされ、三角形はヘッダ断面中心線Ｃに対称もしくは略対称な形状とされる。三角形の頂点部分７０Ｃは底辺部分７０ＤよりアイポイントＰ側に位置される。

【0081】

傾斜フロントヘッダ７０の断面形状は、図１６に示すような楕円形とすることもできる。この場合、楕円の長径方向がヘッダ断面中心線Ｃの方向に平行とされ、楕円はヘッダ断面中心線Ｃに対称もしくは略対称な形状とされる。

【0082】

傾斜フロントヘッダ７０および追加水平フロントヘッダ７５の断面形状は他の扁平形状とすることもでき、例えば翼断面形状等とすることもできる。

【0083】

傾斜フロントヘッダ７０および追加水平フロントヘッダ７５の断面形状は、上記実施形態では同じ台形であるが、異なっていてもよい。

【0084】

（３）傾斜フロントヘッダ７０および追加水平フロントヘッダ７５のうち少なくとも１つは、支持板６４を介さず、左右の接続部６０に直接取り付けられてもよい。例えば、両者の一方の端部は支持板６４を介さず接続部６０に直接取り付けられ、他方の端部は支持板６４を介して接続部６０に取り付けられてもよい。左右の支持板６４が省略され、両者の両方の端部が接続部６０に直接取り付けられてもよい。

【0085】

（４）前ルーフパネル３２は、透明なガラス板等で形成された天窓に置換可能である。前ルーフパネル３２および天窓は、チルトアップ式でなくてもよく、着脱式または固定式であってもよい。

【0086】

前述の各実施形態および各変形例の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

【符号の説明】

【0087】

１ 建設機械
７ キャビン
９ ブーム
１２ フロントピラー
１６ ルーフビーム
１７ フロントヘッダ
６０ 接続部
６０Ｂ 内側面部
６４ 支持板
７０ 傾斜フロントヘッダ
７１ 水平フロントヘッダ
７２Ｌ 左端部
７２Ｒ 右端部
７５ 追加水平フロントヘッダ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】