顶板、具有该顶板的驾驶室及驾驶室的制造方法

专利名称：顶板、具有该顶板的驾驶室及驾驶室的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种顶板、具有该顶板的驾驶室及驾驶室的制造方法，该 顶板例如用于构成推土机、液压挖掘机、轮式装载机、自卸卡车等工程车 辆的驾驶室的顶棚面。
背景技术：
以往，在轮式装载机、推土机、液压挖掘机等工程车辆上，搭载有成 为搡作人员的乘坐空间的驾驶室(司机室)，该驾驶室将方钢管、异型钢管、 嵌板等组合而构成。
例如，在专利文件1中公开了一种工程车辆驾驶室的顶棚结构，在该
顶棚结构中，为了避免形成驾驶室的顶棚面的外顶(了々夕一少一7)产 生下垂或凹陷，在外顶的内表面侧设置有弹簧钢制垫板。
专利文献1:(日本)特开2002-249073号公报(平成14年9月3曰公
开)
但是，在上述现有的工程车辆驾驶室的顶棚结构中存在如下的问题。 即，在上述公报所公开的结构中，沿着外顶的内表面侧设置承接并支 承外顶的弹簧钢制垫板，以防止在将树脂制顶板安装于驾驶室后，导致顶 板因自重或来自外部的载荷等而产生凹陷。因此，需要在顶棚面的驾驶室 室内空间侧追加支承构件，从而导致构成驾驶室的部件数量增加。
特别是，即使在由钢板形成顶板的情况下，也有可能因在驾驶室的组 装工序中进行焊接后的热收缩而导致顶板产生应变、在顶棚面产生凹陷。

发明内容
本发明的课题在于提供一种顶板、具有该顶板的驾驶室及驾驶室的制 造方法，采用该顶板不会增加部件数量，而且能够防止顶板在组装工序之 后产生凹陷。
第一发明的顶板是构成工程车辆的驾驶室的顶棚面的顶板，其具有平面部和弯曲部。平面部形成驾马史室的顶棚面。弯曲部在平面部的外周侧端 部形成为相对于平面部以规定角度朝顶棚面外側弯折。
在此，在构成工程车辆的驾驶室的顶棚面的顶板端部，设有弯曲部， 该弯曲部相对于形成顶棚面的平面部以规定角度弯折。
在此，所述弯曲部是相对于在顶板端部形成的顶棚面，以规定角度(例
如2-8度)朝向顶棚面外侧弯折的部分，包括利用折弯机或冲压机等形成
的弯曲部。另外，所述弯曲部例如可以沿顶板的相对的边形成，也可以分 别形成在大致四边形顶板的四条边。
由此，在组装工程车辆的驾驶室时，通过利用夹紧装置等在承受顶棚 面的梁构件上保持形成于顶板端部的弯曲部，能够以使驾驶室的顶棚面构 成向外侧凸出的凸出状的状态进行焊接。因此，即使在因焊接后的热收缩 等而在平面部产生了应力的情况下，也能够防止顶棚面凹陷。其结果是， 不需要设置以往防止顶棚面凹陷所需的顶棚面的内表面侧的限制构件，能 够通过简单的结构来防止在顶棚面产生凹陷。
第二发明的顶板是第一发明的顶板，其中弯曲部分别形成于平面部中
相互邻接的边上。另外，还具有形成在弯曲部彼此之间的切口部。
在此，形成在顶板的平面部的外周侧的弯曲部，沿着经由切口部相互 邻接的边形成。
由此，即使在沿着平面部中相互邻接的边形成弯曲部的情况下，也能 够防止因其交叉部分成为障碍而不能够高精度地形成弯曲部或者弯曲部变 形。其结果是，能够高精度地形成弯曲部，并准确地控制驾驶室组装工序 中的平面部的凸状部分的高度，从而形成具有所希望的形状的顶板。
第三发明的顶板是第一发明或第二发明的顶板，其中弯曲部沿着平面 部中彼此相对的边形成。
在此，弯曲部沿着以夹着平面部的方式相对配置的各条边形成。
由此，通过在驾驶室的梁构件上利用夹紧装置等将形成于平面部两侧 的弯曲部保持，从而能够使平面部朝向顶棚面的上方形成为凸状。其结果 是，即使在利用焊接已将顶板安装于驾驶室的顶棚部分的情况下，也能够 防止因焊接后的热收缩等而导致顶板凹陷。
第四发明的顶板是第一发明或第二发明的顶板，其中弯曲部沿着大致
四边形平面4卩的四条边而形成。在此，弯曲部沿着以夹着大致四边形的平面部的方式相对配置的各条 边形成。
由此，通过设置两组沿着平面部中彼此相对的两条边而形成的弯曲部， 并利用夹紧装置等保持该弯曲部，从而能够使平面部朝向顶棚面的上方形 成为凸状。其结果是，即使在利用焊接已将顶板安装于驾驶室的顶棚部分 的情况下，也能够防止因焊接后的热收缩等而导致顶板凹陷。
第五发明的顶板是第一发明或第二发明的顶板，其中平面部形成为大 致四边形或大致六边形。
在此，作为构成工程车辆的驾驶室的顶棚面的顶板，采用大致四边形 或大致六边形的板材。
由此，例如通过沿着四边形的相对边或者沿着六边形的相对边，分别 设置弯曲部，并在承受顶棚面的梁构件上临时固定这些弯曲部，从而能够 使焊接时的平面部朝上方形成为凸状。因此，通过在该状态下进行焊接， 从而能够防止因焊接后的热收缩等而导致平面部向驾驶室的内侧方向凹 陷。
第六发明的工程车辆的驾驶室，具有包括第一发明或第二发明的顶 板的顶棚面以及构成驾驶室的骨架部分的多个柱构件。
在此，构成将上述顶板作为顶棚面而使用的驾驶室。
由此，在组装工程车辆的驾马t室时，通过利用夹紧装置等在梁构件上 保持形成于顶板端部的弯曲部，从而能够以使驾驶室的顶棚面朝外侧形成 为凸状的状态进行焊接。因此，即使在因焊接后的热收缩而在平面部产生 了应力的情况下，也能够防止顶棚面凹陷。其结果是，无需设置以往防止 顶棚面凹陷所需的顶棚面的内表面侧的限制构件，能够通过简单的结构构 成可防止在顶棚面产生凹陷的驾^_室。
第七发明的工程车辆的驾驶室，具有包括第二发明的顶板的顶棚面 以及构成驾驶室骨架部分的多个柱构件和梁构件。另外，多个柱构件以侧 面相对于顶板的切口部抵接的方式进行连接。
在此，将构成驾驶室的多个柱构件，自侧面抵接在形成于顶板的切口 部的部分而进行连接。
由此，例如即使在利用焊接将柱构件安装于顶棚构件和底板构件上的 情况下，也能够从临时组装的驾驶室结构的外侧进行焊接作业。其结果是，能够提供可提高组装时的作业性的驾驶室。
第八发明的工程车辆的驾驶室的制造方法，具有第 一 步骤~第三步骤。在第一步骤中，将平坦的板材的外周端部弯折，设置平面部和相对于平面部具有规定角度的弯曲部而形成顶板。在第二步骤中，将顶板设置在驾驶室的顶棚部分，将弯曲部保持并临时固定在驾驶室的顶棚部分，并使平面部形成为朝向顶棚面外侧鼓起成凸状的状态。在第三步骤中，利用焊接将顶固定于驾马史室的顶棚部分而形成顶棚面。
在此，将上述顶板用作顶棚面而组装驾驶室。
具体地讲，首先，在沿着板材中的平面部的某边的规定位置，形成弯曲部而形成顶板(第一步骤)。其次，在驾驶室的顶棚部分安装顶板，在驾驶室侧利用夹紧装置等保持弯曲部(第二步骤)。此时，由于平面部按压弯曲部并将其保持在驾驶室侧，因此平面部成为向上方鼓起的状态。然后，
利用焊接将弯曲部的 一部分或整个弯曲部固定在驾驶室侧，并将顶板作为顶棚面(第三步骤)。
在第三步骤中，例如也可以在利用最初的定位焊进行临时固定之后，拆除夹紧装置等固定构件，然后进行正式焊接。
由此，通过在第二步骤中在平面部朝向上方鼓起的状态下进行焊接，从而能够防止因焊接后的热收缩等而导致构成驾驶室的顶棚面的平面部凹陷。其结果是，由于在驾驶室的顶棚面的室内侧不需要追加加强构件等，因此，在保持筒单结构不变的状态下能够防止在驾驶室的顶棚面产生凹陷。


图1是表示搭载有本发明 一 实施方式的驾驶室的轮式装载机的外观图；图2是表示搭载于图1的轮式装载机的驾驶室结构的立体图；图3是表示构成图2的驾驶室的顶棚构件所包含的各部件的分解图；图4是表示组合图3的各部件而构成的顶棚构件的立体图；图5是表示构成图2的驾驶室的底板构件所包含的各部件的分解图；图6是表示组合图5的各部件而构成的底板构件的立体图；图7是表示相对于图4的顶棚构件和图6的底板构件自侧面安装柱构件的分解立体图8是表示安装构成图2的驾驶室的构件的分解立体6图9(a) ~ (c)是表示安装在图2的驾驶室的顶棚面的顶板结构的平面图、主视图和侧视图10 (a)和(b)是表示处于已安装在图2的驾驶室的顶棚面的状态下的顶板的平面图和侧视图11 (a)和(b)是表示图9 (a)等的顶板的制造工序的平面图，图11 (c)是其侧视图12 (a) ~ (c)是表示在驾驶室的顶棚部分设置在图11 (a) ~图11 (c)中已成形的顶板的工序的平面图和侧视图13是表示在图11 (a) ~图12 (c)中所示的驾驶室的制造工序的流程的流程图14是表示搭载有本发明另一实施方式的驾驶室的推土机的外观图15 (a) ~ (c)是表示安装在图14的驾驶室的顶棚面的顶板结构的平面图、主视图和侧视图，图15 (d)是表示其变形例的侧视图16 (a) ~ (c)是表示在图14的驾驶室的顶棚面已安装顶板时的顶板结构的平面图、主视图和侧视图，图16 (d)是表示其变形例的侧视图17 (a)和(b)是表示图16 (a)等的顶板的制造工序的平面图，图17 (c)和(d)是其侧视图18(a) - (c)是表示在驾驶室的顶棚部分设置在图17(a) ~图17 (c)中已成形的顶板的工序的平面图和侧视图19 (a)和(b)是表示本发明又一实施方式的顶板的制造工序的平面图，图19 (c)是其侧视图20(a) ~ (c)是表示在驾驶室的顶棚部分设置在图19(a) ~图19 (c)中已成形的顶板的工序的平面图和侧视图。
附图标记说明
10轮式装载机(工程车辆)，11车体，12提升臂，13铲斗，14车轮，20 驾驶室，21 顶棚构件，21a 顶板，21a' 板材，21b~21e 梁构件，21f加强梁构件，22底板构件，22a底板，22b ~ 22e 梁构件，22f 加强梁构件，23 柱构件，23a~23d柱，24 前面罩构件，25a, 25b侧面罩构件，25c 背面罩构件，31 加强构件，32接合构件，33 加强构件，34 加强构件，41 平面部，42a-42d 弯曲部，43a-43d 切口部，51 夹紧装置，71a顶板，73a-73d柱构件，91 平面部，92a 92d 弯曲部，93a-93d 切口部，95 倾斜部，110 推土才几(工程车辆)，111 车体，112提升臂，113 伊刀，114履带，120 驾驶室，S 步骤。
具体实施方式
[实施方式1]
利用图1~图13说明本发明一实施方式的顶板21a、具有包括该顶板21a的顶棚面的驾驶室20及驾驶室20的制造方法，则如下所述。[驾驶室20的整体结构]
如图1所示，本实施方式的顶板21a适用于搭载在轮式装载机(工程车辆)IO上的驾驶室20。
轮式装载机10具有车体ll、安装在车体前部的提升臂12、安装在该提升臂12前端的4产斗13、支承车体11并进行旋转而使车体行驶的四个车轮14以及搭载于车体11上部的驾驶室20。
车体11具有收纳未图示的发动机的发动机室以及用于驱动提升臂12和铲斗13的驱动部。
提升臂12是用于举起安装于前端的铲斗13的臂构件，通过附设的提升液压釭来驱动。
伊斗13安装于提升臂12的前端，通过未图示的铲斗液压缸进行卸载
和倾斜。
驾驶室20形成将多个钢管和钢板组合而构成的操作人员用的司机室，相比车体11的中央部分稍微靠前方配置。关于驾驶室20的结构以及其组装方法，将在后面详述。
如图2所示，驾驶室20包括顶棚构件21、底板构件22、柱构件23及前面罩构件24。
(顶棚构件21的结构)
顶棚构件21是形成驾驶室20的上部即驾驶室的顶棚的构件，如图3所示，其构成为包括顶板21a、四个梁构件21b-21e、加强梁构件21f、加强构件31及接合构件32。
顶板21a是由钢板形成的大致正方形的板材，沿着该大致正方形的四条边固定四个梁构件21b-21e。关于该顶寺反21a的结构，将在后面详述。
8梁构件21b-21e是由钢管形成的棒状构件，如上所述，分别沿着大致正方形的顶棚构件21 (顶板21a)的四条边，以^使梁构件21b和梁构件21c、梁构件21d和梁构件21e构成相对边的方式进行安装。而且，四个梁构件21b 21e均具有异形截面。这样，所述顶板21a嵌入到在将该各梁构件21b 21e配置成大致正方形时由异形截面形成的凹陷部分而:^皮固定。进而，如图4所示，在由四个梁构件21b-21e形成的正方形的四角(梁构件21b-21e彼此的交叉部分)，形成有接合空间X，该4妄合空间X对应各柱构件23的截面形状而形成。换言之，各梁构件21b-21e的端部对应安装于接合空间X的各柱构件23的舉面形状而被加工。
图3和4所示的结构是将相对于驾驶室20的顶棚面安装顶板21a后的结构分解表示的结构，而不是表示驾驶室20的组装工序。
加强梁构件21f是由截面为大致正方形的钢管形成的棒状构件，安装在梁构件21d, 21e的大致中央附近。通过安装该加强梁构件21f,顶棚构件21的刚性被加强。
加强构件31是大致三角形的板材，配置在各梁构件21b-21e和柱构件23之间的交叉部分中的异形截面的凹陷部分。这样，通过由加强构件31将各梁构件21 b - 21 e和柱构件23之间连接，从而能够提高驾驶室20的刚性。而且，通过沿着梁构件21b 21e的异形截面的凹陷部分固定加强构件31，从而能够容易地进行加强构件31的定位。
接合构件32是将中央部分弯折成直角而形成的板材，安装在梁构件21b-21e的交叉部分，即接合空间X的部分。具体地讲，如图4所示，通过在相互邻接的各梁构件21b ~ 21e的端部的钢管内部安装接合构件32，从而将两个梁构件接合。.
(底板构件22的结构)
底板构件22是形成驾驶室20的下部即驾马史室底面的构件，如图5所示，其构成为包括底板22a、四个梁构件22b ~ 22e、加强梁构件22f及加强构件33, 34。
底板22a是由钢板形成的大致本垒板形(求一厶^一7型)板材，四个梁构件22b-22e沿着该板材固定成大致正方形。
梁构件22b 22e是由钢管形成的棒状构件，如上所述，分别沿着大致正方形的底板构件22a的外周，以使梁构件22b和梁构件22c、梁构件22d和梁构件22e构成相对边的方式进行安装。而且，四个梁构件22b-22e中的梁构件22b, 22c， 22e具有异形截面。另外，所述底板构件22a嵌入到在将该各梁构件22b, 22c， 22e配置成大致正方形时由异形截面形成的凹陷部分而被固定。进而，如图6所示，在由四个梁构件22b 22e形成的正方形的四角(梁构件22b-22e的交叉部分)，形成有接合空间X2,该接合空间X2对应各柱构件23的截面形状而形成。换言之，各梁构件22b ~ 22e的端部对应安装于4妄合空间X2的各柱构件23的截面形状而净皮加工。
加强梁构件22f是由截面为大致长方形的钢管形成的棒状构件，安装在梁构件22b, 22c的大致中央附近。另外，通过安装该加强梁构件22f，底板构件22的刚性被加强。
加强构件33与加强构件31同样地是大致三角形的板材，配置在各梁构件22b-22e和柱构件23之间的交叉部分。这样，通过由加强构件33将梁构件22b 22e和柱构件23之间连接，能够提高驾马史室20的刚性。而且，通过沿着梁构件22b-22e的异形截面的凹陷部分固定加强构件33，能够容易地进行加强构件33的定位。
加强构件34配置于在底板22a的背面侧配置的梁构件22e上，并将梁构件22e和配置于其两侧的柱23c, 23d(参照图7)接合。这样，通过由加强构件34将梁构件22e和柱构件23之间连接，与加强构件33同样地，能够提高驾驶室20的刚性。进而，对于加强构件34,与所述加强构件33同样地，通过沿着梁构件22b-22e的异形截面的凹陷部分固定加强构件34,从而也能够容易地进行加强构件34的定位。(柱构件23的结构)
柱构件23由图7所示的四4艮柱23a-23d和图2等所示的两^^柱23e构成。另夕卜，相对于在顶棚构件21的四角形成的梁构件21b-21e之间的接合空间X 、在底板构件22的四角形成的梁构件22b ~ 22e之间的接合空间X,四根柱23a-23d分别自侧面安装。另一方面，两根柱23e沿纵向直立设置在驾驶室20侧面的中央部分。
另外，如图8所示，两根柱23e、包括多个罩构件的前面罩构件24、侧面罩构件25a、 25b及背面罩构件25c,分别安装于驾驶室20,该驾驶室20相对:f顶棚构件21及底板构件22安装有四根柱23a ~ 23d。
另外，梁构件21b 21e及梁构件22b-22e的端部被加工成，在安装有各柱23a-23d的顶棚构件21及底板构件22的接合空间X2 (参照图4 和图6)中，与柱23a 23d的异形截面XI吻合。由此，不仅能够从顶棚构 件21及底板构件22的侧面安装柱23a-23d,而且能够以良好的收纳状态 将柱23a-23d嵌入到接合部分。而且，由于各柱23a ~ 23d具有异形截面， 因此，能够在异形截面的凹陷部分插入相对于驾驶室20安装的窗户玻璃、 门等。
进而，这些柱23a 23d在后述的组装工序中利用焊接来固定，可以自 驾驶室20的外侧进行该焊接作业。 (顶板21a的结构)
如图9(a) 图9(c)所示，顶板21a在通过焊接而被安装于驾驶室 20的顶棚部分之前的阶段，作为分别具有弯曲部42a-42d的金属制板状部 件而形成，该弯曲部42a-42d沿长方形平面部41的四条边，在距外周侧端 部等宽的位置以规定角度a向一侧弯折。在本实施方式中，构成为，在弯 折时将平面部41沿着水平轴HA配置，并相对于水平轴HA以角度a弯折。
如图9 (b)及图9(c)所示，平面部41是形成驾马史室20的顶棚面的 平坦面的部分，如图9(a)所示，沿着长方形的四条边方向分别形成有弯 曲部42a-42d。当平面部41在后述的组装工序中#1安装于驾驶室20的顶 棚部分时，如图10 (a)和图10 (b)所示，平面部41朝向顶棚面外侧形成 为凸状。
如图9 (b)及图9 (c)所示，弯曲部42a 42d相对于平面部41的面 以规定角度a被弯折并分别沿着平面部41的相对的边形成。该规定角度a 被设定为大约2-8度，利用折弯机或冲压机形成。即，当利用夹紧装置51 (参照图12 (a)和图12 (b))等，将沿着平面部41的彼此相对的边而形 成的弯曲部42a, 42b保持时，为了使平面部41朝向顶棚面外侧形成为凸状 而形成有弯曲部42a-42d。而且，沿着平面部41的相互邻接的边形成的弯 曲部42a ~ 42d在彼此之间形成有切口部43a ~ 43d。
如图11 (a)等所示，分别切除顶板21a的长方形的四角而形成有切口 部43a-43d,如图10(a)等所示，在该空间插入上述柱23a ~ 23d而形成 驾驶室20。另外，通过设置该切口部43a-43d,能够避免在邻接的弯曲部 42a-42d的端部重叠。因此，能够容易且高精度地形成弯曲部42a-42d。 〈具有所述顶板21a的驾驶室20的制造方法〉
ii在此，利用图11 (a) ~图13说明将上述顶板21a用于顶棚面的驾驶 室20的制造方法，则如下所述。
即，在本实施方式的驾驶室20的组装工序中，按照图13的流程图制 造驾驶室20。
在步骤Sl (第一步骤)中，在图11 (a)所示的、在四角形成有切口 部43a-43d的板材21a'上，沿着图11 (b)和图11 (c)所示的平面部41 的四条边，分别形成弯曲部42a~42d。在此，弯曲部42a ~ 42d朝向顶棚面 外侧，即朝向使平面部41鼓起的一侧弯折。而且，弯曲部42a-42d的形成 角度相对于平面部41的面约为2-8度，考虑焊接后产生的热收缩量以及 热收缩后的顶棚面的平坦化程度而进行设定即可。例如，当把弯曲部42a ~ 42d相对于平面部41的弯折角度设定为2度时，由于焊接后的热收缩，驾 驶室20的顶棚面正好成为平坦状态。
在步骤S2 (第二步骤)中，将形成有图11 (b)和图11 (c)所示的弯 曲部42a ~ 42d的顶板21a,设置在作为驾驶室20的上部骨架的梁构件21b ~ 21e上的顶棚部分。
在步骤S3 (第二步骤)中，如图12 (a)和图12 (b)所示，在驾驶室 20侧，利用多个夹紧装置51保持弯曲部42a 42d。当在驾驶室20侧保持 弯曲部42a-42d时，利用夹紧装置51将上述梁构件21b 21e和弯曲部 42a 42d夹住而将其保持。此时，通过保持弯曲部42a~ 42d,如在图12(b) 中箭头所示，在平面部41的上表面侧产生拉伸应力，在内表面侧产生压缩 应力，如图12(b)所示，顶板21a成为朝向顶棚面外侧鼓起成凸状的状态。
在步骤S4中，在保持图12 (b)所示的状态不变的情况下，从保持有 弯曲部42a ~ 42d的多个夹紧装置51之间，对多个部位进行电弧点焊(定位 焊)而临时固定(连接固定)。
在步骤S5中，由于顶板21a通过定位焊被连接固定在驾驶室20侧， 因此，拆除所有的夹紧装置51。
在步骤S6 (第三步骤)中，沿着通过定位焊而保持在驾驶室20侧的顶 板21a的整个外周端部进行焊接，将顶板21a完全固定在驾驶室20的顶棚 部分(参照图12 (c))。在进行该焊接时，先前已进行定位焊的部位熔化， 并且对顶板21a朝焊4妄部位施加拉伸应力。因此，顶冲反21a沿着如下方向变 形，该方向为^f吏朝向该顶棚面外侧鼓起成凸状的状态祐:纟爰和的方向。在本实施方式中，如图12所示，预先设定弯折角度以使变形后的顶板21a上表 面的形状完全成为平面。
在本实施方式的驾驶室20的制造方法中，如图11 (b)等所示，在形 成具有上迷弯曲部42a-42d的顶板21a后，如图12(a)等所示，在驾驶 室20侧，利用多个夹紧装置51保持弯曲部42a-42d的部分。此时，由于 弯曲部42a-42d朝向顶棚面外侧被弯折，因此，当在驾驶室20侧被保持时， 如图12(b)所示，向顶棚面外侧变形为凸状。然后，在保持该状态不变的 情况下，通过利用焊接将顶板21a向驾驶室20侧固定，由此，即使在因焊 接后的热收缩等而导致顶板21a的平面部41的一侧面收缩的情况下，也能 够避免顶棚面成为凹陷状态。
由此，通过在焊接前的阶段预先形成朝向顶棚面外侧鼓起的状态后利 用焊接进行固定顶板21 a，从而能够防止因焊接后的热收缩等而导致在顶棚 面产生应变、变形、凹陷等。其结果是，通过在顶板21a的平面部41的外 周部仅设置弯曲部42a-42d的简单结构，从而在顶棚面背面侧无需设置加 强构件等，能够避免驾驶室20的顶棚面凹陷、变形。
本实施方式的顶板21a是用于构成搭载于图1所示的轮式装载机10的 驾驶室20的顶棚面的构件，如图9(a) 图9(c)所示，具有成为驾驶 室20的顶棚面的平面部41以及相对于平面部41 ;波弯折少见定角度a而形成 在平面部41的外周部的弯曲部42a 42d。该弯曲部42a ~ 42d是与梁构件 21b 21e等接合的接合部，而且构成驾驶室20的顶棚面的一部分。
由此，如图10 (a)和图10 (b)所示，在将顶板21a安装在驾驶室20 的顶棚部分时，能够产生应力以使平面部41朝向顶棚面外侧形成为凸状。 其结果是，在保持该状态不变的情况下，通过利用焊接将顶板21a固定在驾 驶室20的顶棚部分，即使在焊接后平面部41产生热收缩的情况下，也能 够将顶板的变化抑制到鼓起成凸状的平面部分的高度降低的程度，避免顶 棚面凹陷或变形。在本实施方式中，如图12所示，最终的顶棚构件21的 上表面形状形成为完全平坦的形状，但是也可以将残留有凸部的状态作为 上表面的形状。 (2)
13如图11 (b)所示，本实施方式的顶外反21a在沿着平面部41的相互邻 接的边形成的弯曲部42a-42d之间设有切口部43a。
由此，能够避免弯曲部42a-42d之间彼此重叠，从而能够容易且高精 度地形成弯曲部42a-42d。其结果是，能够准确地控制安装在驾驶室20的 顶棚部分时平面部41鼓起成凸状部分的高度，在组装工序后能够形成具有 所希望的形状的顶棚面。
如图11 (b)等所示，本实施方式的顶板21a沿着平面部41的彼此相 对的边设有弯曲部42a， 42b及弯曲部42c, 42d。
由此，在向驾驶室20的顶棚部分安装顶板21a时，朝驾驶室20的顶 棚面的前后方向(弯曲部42a， 42b)或者左右方向(弯曲部42c， 42d)能 够产生应力，因此，如图10 (a)和图10 (b)所示，能够容易地形成朝向 顶棚面外侧突出的顶棚面。
(4)
如图11 (b)所示，在本实施方式的顶板21a中，沿着长方形平面部 41的四条边，分别设置有弯曲部42a-42d。
由此，在向驾驶室20的顶棚部分安装顶板21a时，朝驾驶室20的顶 棚面的前后方向和左右方向能够分别产生应力，因此，如图10(a)和图10 (b)所示，能够形成突出成碗状的顶棚面。其结果是，由于在前后左右方 向能够分别使顶板21 a均匀地收缩，因此能够有效地防止因焊接后的热收缩 等而顶棚面产生凹陷、变形等。
如图9(a) 图9(c)所示，本实施方式的顶板21a使用大致四边形 的嵌板(八°氺》)而形成。
由此，通过沿着平面部41的彼此相对的两条边或者四条边而形成弯曲 部42a 42d，在向驾驶室20的顶棚部分安装时，能够容易地形成朝向顶棚 面外侧突出的平面部41。 (6)
如图8等所示，本实施方式的驾驶室20使用上述顶板21a构成顶棚面。 由此，能够构成可得到与上述同样效果的驾驶室20,即，通过将顶板 21a的弯曲部42a 42d保持在驾驶室20的顶棚部分而进行焊接，在焊接前的阶段，使顶棚面朝向外侧突出而吸收焊接后的热收缩，从而能够防止焊 接后的顶棚面产生凹陷、变形等。
(7)
本实施方式的驾驶室20构成为，如图9(a)等所示，将上述顶板21a 作为顶棚面使用，使各柱23a~ 23d的各自的侧面抵接在形成于顶板21a的 四角的切口部43a — 43d。
由此，在已临时组装顶棚构件21和底板构件22的状态下，将柱23a~ 23d分别从侧面嵌入，从而能够从驾驶室20的外侧进行焊接作业。其结果 是，能够提高组装驾驶室20时的作业性。
(8)
如图13所示，在本实施方式的驾驶室20的制造方法中，在步骤S1中， 在板材21a'中的规定位置形成弯曲部42a 42d(第一步骤)，在步骤S2中， 将顶板21a设置在顶棚部分，在步骤S3中，利用夹紧装置51在驾驶室20 侧保持弯曲部42a 42d的部分(第二步骤)。在步骤S6中，利用焊接将顶 板21a向驾驶室20侧固定(第三步骤)。
由此，通过在步骤S3中向驾驶室20的顶棚部分安装顶板21a，从而能 够使平面部41朝向顶棚面外側形成为凸状。其结果是，即使在之后的步骤 S6中进行焊接的情况下，也能够防止因焊接后的热收缩而导致顶棚面凹陷 或变形。
利用图14 ~图18说明本发明另一实施方式的顶板71a、具有该顶板71a 的驾驶室120及驾驶室120的制造方法，则如下所述。
如图14所示，本实施方式的驾驶室120搭载在推土机IIO上，该推土 机110具有车体111、提升臂112、铲刀113及履带114。
另外，如图15 (a) ~图15 (c)所示，在该驾驶室120中，作为构成 顶棚面的构件，采用俯纟见时车辆前侧的宽度窄的大致六边形顶板71 a。 (顶板71a的结构)
如图15 (a) ~图15 (c)所示，顶板71a在通过焊接安装于驾驶室120 的顶棚部分之前的阶段，作为沿着长方形平面部91的除前侧之外的各边分 别具有弯曲部92b ~ 92d的金属制板状部件而形成，该弯曲部92b ~ 92d相 对于平面部41以规定角度a朝向顶棚面外侧被弯折。另外，顶板71a沿着平面部91前侧的边形成有倾斜部95，该倾斜部95相对于平面部41以^L定 角度(3向下方倾斜。
如图15 (b)及图15 (c)所示，平面部91是形成驾驶室120的顶棚 面的平坦面部分，如图15 (a)所示，沿着长方形的除前边之外的三条边方 向，分别形成有弯曲部92b-92d。当平面部91在后述的组装工序中被安装 于驾驶室120的顶棚部分时，如图16 (a) ~图16 (c)所示，通过在驾-驶 室120侧保持弯曲部92b-92d,从而朝向顶棚面外侧形成为凸状。
倾斜部95通过折弯机或沖压机等以规定角度P被弯折，以使其沿着推 土机110的驾驶室120的顶棚面的形状朝前方向下方倾斜。对应被安装的 驾驶室120的顶棚部分的形状，在2 10度范围内设定该规定角度卩。
如图15 (b)及图15 (c)所示，弯曲部92a-92d分別相对于平面部 91的面以规定角度a被弯折而形成。该规定角度a被设定为大约2 8度， 利用折弯机或沖压机形成。即，当利用夹紧装置51 (参照图18 (a)和图 18 (b))等，将沿着平面部91的彼此相对的边而形成的弯曲部92a， 92b 保持时，为了使平面部91朝向顶棚面外侧形成为凸状而形成有弯曲部92a-92d。而且，在沿着平面部91的相互邻接的边而形成的弯曲部92b 92d之 间形成有切口部94a ~ 94d。
如图17 (a)等所示，切口部94a-94d为分别切除顶^反71a的平面部 91的长方形的四角而形成，如图15(a)等所示，在该空间内，从侧面插入 上述柱构件73a ~ 73d而形成驾驶室120。而且，因设置有该切口部94a ~ 94d， 故能够避免在邻接的弯曲部94a 94d的端部重叠。因此，能够容易且高精 度地形成弯曲部92a~ 92d。
〈具有所述顶板71a的驾驶室120的制造方法〉
在此，利用图17(a) ~图18 (c)说明将上述顶板71a用于顶棚面的 驾驶室120的制造方法，则如下所述。
即，在本实施方式的驾驶室120的组装工序中，与上述实施方式1同 样地，按照图13的流程图制造驾驶室120。
在步骤S1 (第一步骤)中，如图17 (a)所示，在平面部91的四角形 成有切口部94a~94d的板材71a'上，沿着图17 (b)和图17 (c)所示的 平面部91的除前边之外的三条边，分别形成弯曲部92b-92d，并沿着前边 形成倾斜部95。在此，倾斜部95被弯折成朝向前方并向下方倾斜。另外，
16倾斜部95的角度形成为，相对于平面部91的面而向上的大约2~ 10度， 根据驾驶室120的顶棚部分的形状进行i殳定即可。另外，弯曲部92b-92d 的形成角度，相对于平面部91的面约为2~8度，考虑焊接后产生的热收 缩量以及热收缩后的顶棚面的平坦化程度进行设定即可。例如，当把弯曲 部92a-92d相对于平面部91的弯折角度设定为2度时，通过焊接后的热收 缩，驾驶室120的顶棚面正好成为平坦状态。
在步骤S2 (第二步骤)中，如图18 (a)所示，将形成有图17 (b)和 图17(c)所示的倾斜部95、弯曲部92b 92d的顶板71a设置在驾驶室120 的顶棚部分。
在步骤S3 (第二步骤)中，如图18 (a)和图18 (b)所示，在驾驶室 120侧，利用多个夹紧装置51保持倾斜部95和弯曲部92b~92d。当在驾 驶室120侧保持倾斜部95和弯曲部92b ~ 92d时，通过利用夹紧装置51夹 住在实施方式1中已说明的梁构件21b ~ 21e和弯曲部92a ~ 92d而进行保持 即可。此时，通过在驾驶室120侧保持倾斜部95和弯曲部92b ~ 92d,如在 图18 (b)中箭头所示，在平面部91的上表面侧产生拉伸应力，在内表面 侧产生压缩应力，如图18 (b)所示，成为朝向顶棚面外侧鼓起成凸状的状
态o
在步骤S4中，在保持图18 (b)所示的状态不变的情况下，从保持有 倾斜部95、弯曲部92b-92d的多个夹紧装置51之间进行点焊(定位焊)。
在步骤S5中，由于顶板71a通过定位焊连接固定在驾驶室120侧，因 此，拆除所有的夹紧装置51。
在步骤S6(第三步骤)中，沿着通过定位焊连接固定在驾驶室120侧 的顶板71a的外周部分进行焊接，将顶板71a完全固定在驾驶室120的顶棚 部分。
在本实施方式的驾驶室120的制造方法中，如图17(b)等所示，在形 成具有上述倾斜部95、弯曲部92b-92d的顶板71a后，如图18 (a)等所 示，在驾驶室120侧，利用多个夹紧装置51保持弯曲部92a-92d的部分。 此时，由于弯曲部92b-92d朝向顶棚面外侧被弯折，因此，当顶板71a在 驾驶室120侧被保持时，如图18 (b)所示，朝向顶棚面外侧变形为凸状。 另外，在保持该状态不变的情况下，通过利用焊接将顶板71a向驾驶室120 侧固定，即使在因焊接后的热收缩等而导致顶板71a的平面部91的一侧面收缩的情况下，也能够避免顶棚面成为凹陷状态。
由此，通过在焊接前的阶段预先形成朝向顶棚面外侧鼓起的状态后利
用焊接固定顶板71a，能够防止因焊^接后的热收缩等而导致顶棚面产生鼓 起、变形、凹陷等。其结果是，能够得到与上述实施方式1相同的效果， 即通过在顶板71a的平面部91的外周部仅设置弯曲部92b-92d的简单结 构，在顶棚面背面侧无需设置加强构件等，能够避免驾驶室120的顶棚面 凹陷、变形。
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本实施方式的顶板71a构成搭载于图14所示的推土机110的驾驶室120 的顶棚面，如图15 (a) ~图15 (c)所示，具有成为驾^_室120顶棚面 的平面部91以及相对于平面部91被弯折规定角度a而形成在平面部91外 周部的弯曲部92b-92d。
由此，如图16(b)所示，当将顶板71a安装在驾驶室120的顶棚部分 时，能够产生应力以使平面部91朝向顶棚面外侧形成为凸状。其结果是， 在保持该状态不变的情况下，通过利用焊接将顶板71a固定在驾驶室120 的顶棚部分，即使在焊接后平面部91产生热收缩的情况下，也能够将顶板 的变化抑制到鼓起成凸状的平面部分的高度降低的程度，避免顶棚面凹陷 或变形。
(2)
本实施方式的顶板71a使用车辆前侧的宽度窄的大致六边形的板材而形成。
由此，通过沿着平面部91的彼此相对的两条边形成弯曲部92c, 92d, 从而能够形成平面部91，该平面部91被安装在驾驶室120的顶棚部分时容 易朝向顶棚面外侧突出。
(3)
如图18(c)等所示，本实施方式的驾驶室120使用上述顶板71a构成
顶棚面。
由此，能够构成可得到与上述同样效果的驾驶室120,即，将顶板71a 的弯曲部92b 92d保持并焊接在驾驶室120的顶棚部分，在焊接前的阶段， 使顶棚面朝向外侧突出而吸收焊接后的热收缩，从而能够防止焊接后在顶
18棚面产生凹陷、变形等。
(4)
本实施方式的驾驶室120构成为，如图15 (a)等所示，将上述顶板 71a作为顶棚面使用，使柱构件73a~ 73d各自的侧面抵接在形成于顶板71a 的四角的切口部94a ~ 94d。
由此，在临时组装顶棚构件71和底板构件的状态下，从侧面分别嵌入 柱构件73a-73d，从而能够从驾驶室120的外侧进行焊接作业。其结果是， 能够提高组装驾驶室120时的作业性。
(5)
如图13所示，在本实施方式的驾^_室120的制造方法中，在步骤Sl 中将弯曲部92a-92d形成在板材71a'中的规定位置(第一步骤)，在步骤 S2中将顶板71a设置在顶棚部分，在步骤S3中利用夹紧装置51在驾驶室 120侧保持弯曲部92a-92d的部分(第二步骤)。在步骤S6中利用焊接将 顶板71a向驾驶室120侧固定(第三步骤)。
由此，通过在步骤S3中向驾马史室120的顶棚部分安装顶^反71a,从而 能够使平面部91朝向顶棚面外侧形成为凸状。其结果是，即使在之后的步 骤S6中进行焊接的情况下，也能够防止因焊接后的热收缩而导致顶棚面凹
陷或变形。
以上说明了本发明的一实施方式，但是本发明并不局限于上述实施方 式，在不脱离本发明宗旨的范围内能够进行各种变更。 (A)
在上述实施方式中，以在构成驾-驶室20的顶棚面的顶寺反21a的四角形 成切口部43a-43d为例进行了说明。但是，本发明并不局限于此。
例如，如图19 (a) ~图19 (c)所示，也可以构成为，无需设置切口 部，利用冲压机等使作为平板的板材121c'变形，并在平面部141的外周部 分，形成弯曲部142a~ 142d。
在此情况下，如图20 (a) ~图20 (c)所示，通过在驾驶室20的顶 棚部分利用多个夹紧装置51保持弯曲部142a~ 142d的部分，与上述实施方 式同样地，能够使平面部141朝向驾驶室20的外侧鼓起。因此，能够得到 与上述同样的效果，即通过在保持该状态(参照图20 (b))不变的情况下下，也能够防止驾驶室的顶棚面 产生凹陷等。(B)如图15 (a) ~图15 (c)、图16 (a) ~图16 (c)所示，在上述实施 方式2中，以顶板71a为例进行了说明。在该顶板71a中，将构成大致六边 形板材71a'后侧的四边形部分的四条边中的、除前边之外的三条边，向上 方以规定角度a弯折。但是，本发明并不局限于此。例如，如图15 (d)和图16 (d)所示，对于前边，同样地，也能够以 规定角度a向上方弯折而构成顶板71a。(C)在上述实施方式1和2中，例如，以如下情况为例进行了说明，即为 了使平面部41朝向驾驶室20的外侧鼓起，沿着平面部4的彼此相对的边 形成弯曲部42a-42d。但是，本发明并不局限于此。在本发明中，也可以构成为，弯曲部无需沿着> 皮此相对的边形成，例 如，以在朝向上方鼓起的面中心的周围均匀地配置的方式形成弯曲部。(D)在上述实施方式1和2中，以如下情况为例进行了说明，即相对于平 面部41、 91弯折约2 8度或约2 10度的角度a、 p而形成弯曲部42a-42d、 92b-92d。但是，本发明并不局限于此。例如，优选为根据作为顶板而使用的钢板等的线膨胀系数等而适当地 变更MJt的角度a、卩。(E)在本实施方式1和2中，以^使用四边形或大致六边形形状的^1材形成 顶板21a， 71a为例进行了说明。但是，本发明并不局限于此。 例如，也可以将大致圆形的板材作为顶板使用。(F)在上述实施方式2中，作为构成推土机110的驾驶室120的顶棚面的 顶板71a,以沿着平面部91前侧的边形成的弯曲部92a朝着前方并向下方 倾斜为例进行了说明。但是，本发明并不局限于此。例如，如图17 (d)所示，对于弯曲部92a,也可以根据被搭载的驾驶 室的顶棚面的形状，以朝向前方并向上方倾鲁斗的方式弯4斤。在此情况下，通过在驾驶室120侧保持弯曲部92a，从而在驾驶室120 的顶棚面的前后方向上，也能够在平面部91形成向上方突出的凸部。 (G)在上述实施方式1和2中，以将本发明适用于分别构成4仑式装载才几10、 推土机110的驾驶室20、 120的顶棚面的顶板21a、 121a为例进行了说明。 但是，本发明并不局限于此。例如，也能够将本发明适用于作为搭载于其他工程车辆的驾驶室的顶 棚面而4吏用的顶板，其他车辆例如为自卸卡车、才几动平地才几(乇一夕夕、、P 一夕)、拖拉机等。工业实用性由于本发明的顶板、具有该顶板的工程车辆的驾驶室及驾驶室的制造 方法能够得到如下效果，即无需增加构成驾驶室的部件数量，能够防止顶 板在组装工序之后凹陷，因此，能够广泛适用于轮式装载机、推土机、自 卸卡车、拖拉机等工程车辆的驾驶室。
权利要求
1.一种顶板，其构成工程车辆的驾驶室的顶棚面，该顶板的特征在于，具有平面部和弯曲部，该平面部形成所述驾驶室的顶棚面，该弯曲部在所述平面部的外周侧端部形成为相对于所述平面部以规定角度朝顶棚面外侧弯折。
2. 如权利要求1所述的顶板，其特征在于，所述弯曲部分别形成于所述平面部中相互邻接的边上，该顶板还具有形成在所述弯曲部彼此之间的切c 部。
3. 如权利要求1或2所述的顶板，其特征在于，所述弯曲部沿着所述平面部中彼此相对的边形成。
4. 如权利要求1或2所述的顶板，其特征在于，所述弯曲部沿着大致四边形的所述平面部的四条边而形成。
5. 如权利要求1或2所述的顶板，其特征在于，所述平面部形成为大致四边形或大致六边形。
6. —种工程车辆的驾驶室，其特征在于，具有顶棚面和多个柱构件， 该顶棚面包括权利要求1或2所述的顶板，该多个柱构件构成所述驾驶室的骨架部分。
7. —种工程车辆的驾驶室，其特征在于，具有包括权利要求2所述的顶板的顶棚面以及构成所述驾驶室的骨架部分的多个柱构件和梁构件，所述多个柱构件以侧面相对于所述顶板的切口部4氐接的方式进4亍连接。
8. —种工程车辆的驾驶室的制造方法，其特征在于，包括如下步骤第一步骤，将平坦的板材的外周端部弯折，设置平面部和相对于所述平面部具有规定角度的弯曲部而形成顶板；第二步骤，将所述顶板设置在所述驾驶室的顶棚部分，将所述弯曲部保持并临时固定在所述驾^_室的顶棚部分，^使所述平面部形成为朝向顶棚面外侧鼓起成凸状的状态；第三步骤，利用焊接将所述顶板固定在所述驾驶室的顶棚部分而形成所述顶棚面。
全文摘要
本发明提供一种顶板、具有该顶板的驾驶室及驾驶室的制造方法。顶板(21a)构成搭载于轮式装载机的驾驶室(20)的顶棚面，该顶板(21a)具有平面部(41)和弯曲部(42a～42d)，该平面部(41)形成驾驶室(20)的顶棚面，该弯曲部(42a～42d)相对于平面部(41)弯折规定角度(α)而形成于平面部(41)的外周部。
文档编号B62D25/06GK101657348SQ20088001239
公开日2010年2月24日 申请日期2008年3月6日 优先权日2007年4月17日
发明者上前健志, 蓬田周 申请人:株式会社小松制作所