JP2013209862A - Work device for work machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バックホー、パワーショベル、フロントローダ、ホイールローダ等作業機の作業装置に関する。 The present invention relates to a working device for a working machine such as a backhoe, a power shovel, a front loader, a wheel loader.
バックホー等の作業機は、ブームの先端側に作業具を有する作業装置を備えている。特許文献1に開示されている作業装置のブームは、基部が移動機体に横軸を介して昇降自在に支持され、ブームの中途屈曲部下面側に設けた下側取付板(下連結体)にブーム昇降用の昇降シリンダを連結し、ブームの中途屈曲部上面側に設けた上側取付板(上連結体)にブームの先端側に連結された作業具を回動する回動シリンダを連結しており、前記ブームを左右側面板(側壁)、背面板(天壁)及び前面板(底壁)を有して断面四角形の筒形状に形成しており、前記ブームの内部で前面板及び左右側面板に前後補強部材を固着し、この前側補強部材の補強座(底壁固着部)を前面板に固着された下側取付板の前後方向の端部と重合配置している。
A working machine such as a backhoe includes a working device having a working tool on the tip side of the boom. The boom of the working device disclosed in
前記ブームの内部の補強部材は、掘削等の作業時の昇降シリンダの伸縮によって、ブームの中途屈曲部の下連結体に推力が加わるので、中途屈曲部の断面強度を確保するために設けられている。 The reinforcing member inside the boom is provided in order to secure the cross-sectional strength of the mid-bend portion because the thrust is applied to the lower connecting portion of the mid-bend portion of the boom by the expansion and contraction of the lifting cylinder during work such as excavation. Yes.
前記先行技術のブーム内部の前側補強部材は、補強座を形成して下連結体の前端部と重合させることにより、高応力箇所となる下連結体の前端部をより強力に補強することができるが、下連結体は前後方向中央から端部へいくに従って断面係数が小さくなっていて、補強部材に過大な負荷がかかると、下連結体の端部縁に対向する補強座の溶接部分がブーム内部で損傷する可能性がある。 The front side reinforcing member inside the boom of the prior art can reinforce the front end portion of the lower connecting body, which becomes a high stress location, by reinforcing the front end portion of the lower connecting body by forming a reinforcing seat. However, the lower connecting body has a smaller section modulus as it goes from the center in the front-rear direction to the end, and if an excessive load is applied to the reinforcing member, the welded portion of the reinforcing seat facing the end edge of the lower connecting body There is a possibility of internal damage.
そこで、補強部材にも強度を持たせるために板厚を厚くすることが考えられるが、補強部材の板厚を厚くすると、重量が増大し、掘削作業時の安定性が低下したり、操作フィーリングが悪化したり等、別の問題が発生することがある。
本発明は、このような従来技術の問題点を解決できるようにした作業機の作業装置を提供することを目的とする。
Therefore, it is conceivable to increase the thickness of the reinforcing member in order to give strength to the reinforcing member. However, increasing the thickness of the reinforcing member increases the weight, reduces the stability during excavation work, Other problems may occur, such as deterioration of the ring.
It is an object of the present invention to provide a working device for a working machine that can solve such problems of the prior art.
本発明は、下連結体の端部縁から底壁を介して補強部材の底壁固着部の中途部に加わる局部的過大な応力を、底壁固着部の周囲に分散すことができるようにした作業機の作業装置を提供することを目的とする。 In the present invention, it is possible to disperse the local excessive stress applied to the middle portion of the bottom wall fixing portion of the reinforcing member from the end edge of the lower connecting body through the bottom wall around the bottom wall fixing portion. It is an object to provide a working device for a working machine.
本発明における課題解決のための具体的手段は、次の通りである。
第1に、移動機体Tに横軸2を介して昇降自在に側面視くの字状のブーム3の基部を支持し、ブーム3の中途屈曲部下面側に設けた下連結体4にブーム昇降用の昇降シリンダ5の先端を連結しており、
前記ブーム3を左右側壁3A、天壁3B及び底壁3Cを有して筒形状に形成し、このブーム3の内部に側壁3Aと底壁3Cとに固着された補強部材8を設け、この補強部材8の底壁固着部8aを底壁3Cに固着された下連結体4の前後方向の端部と重合配置しており、
前記補強部材8の底壁固着部8aの重合部分の中途部に、下連結体4の端部縁に対向していて底壁3Cから離隔した逃げ部9を形成していることを特徴とする。
Specific means for solving the problems in the present invention are as follows.
First, the mobile body T supports the base of a B-
The
In the middle portion of the overlapping portion of the bottom wall fixing portion 8a of the reinforcing
第2に、前記補強部材8をブーム3の内部に前後2部材配置し、前補強部材8Fの底壁固着部8afを下連結体4の前端部と重合配置し、後補強部材8Rの底壁固着部8arを下連結体4の後端部と重合配置していることを特徴とする。
第3に、前記補強部材8の底壁固着部8aは、前後方向中途部を底壁3Cから離れる方向に屈曲して逃げ部9を形成していることを特徴とする。
Secondly, the reinforcing
Thirdly, the bottom wall fixing portion 8a of the reinforcing
本発明によれば、補強部材の底壁固着部の中途部に加わる局部的過大な応力を、底壁固着部の周囲に分散することができる。
即ち、請求項1に係る発明によれば、底壁固着部8aが底壁3Cに固着された下連結体4の前後方向の端部と重合配置した補強部材8は、底壁固着部8aの重合部分の中途部に下連結体4の端部縁に対向していて底壁3Cから離隔した逃げ部9を形成しているので、下連結体4の端部の縁から底壁固着部8aに加わる局部的過大な応力は逃げ部9に伝わらなく、逃げ部9の周囲の広い範囲に拡散して伝わらせることができ、補強部材8は板厚を厚くすることなく耐久性を向上できる。
According to the present invention, local excessive stress applied to the middle part of the bottom wall fixing part of the reinforcing member can be distributed around the bottom wall fixing part.
That is, according to the first aspect of the present invention, the reinforcing
請求項2に係る発明によれば、ブーム3の内部に前後2部材の補強部材8を配置して、それぞれ下連結体4の前後端部と重合させるので、下連結体4の前後両端部の縁から底壁固着部8aに加わる局部的過大な応力を逃げ部9で拡散して支持することができる。
請求項3に係る発明によれば、補強部材8の底壁固着部8aの逃げ部9は、前後方向中途部を底壁3Cから離れる方向に屈曲して簡単に形成することができる。
According to the second aspect of the present invention, the reinforcing
According to the third aspect of the present invention, the
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図12において、符号20は土木、建設等に使用される作業機としてのバックホーであり、クローラ走行部21を有する走行機体22に旋回台23が縦軸回り回転自在に支持され、旋回台23上にエンジン24、運転席を包囲するキャビン25及び車両機器等が搭載されて移動機体Tを構成し、移動機体Tの前部に掘削作業をする作業装置1を装着している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 12,
前記作業装置1は、旋回台23の前部の支持ブラケット26にスイングブラケット27が縦軸回りスイング揺動自在に枢支され、このスイングブラケット27にブーム3と昇降シリンダ5の各基部が横軸回り上下揺動自在に枢支され、ブーム3の先端に回動シリンダ7によって駆動されるアーム28が上下回動自在に枢支され、アーム28の先端に作業具シリンダ29によって駆動されるバケット等の作業具Sが掬い・ダンプ動作自在に枢支されている。前記回動シリンダ7は、ブーム3の先端側にアーム28を介して連結された作業具Sを上下方向(又は前後方向)に移動可能にしている。
In the
図1〜4、12において、前記ブーム3は、前後方向(長手方向)の中途部が側面視くの字状に屈曲されており、本体部分が左右側及び天底を板材で形成し、左右側壁3A、天壁3B及び底壁3Cを有して断面四角形の筒形状になっている。
ブーム3の本体部分の基部に基部連結体3Dが溶接により固着されて横軸2を介してスイングブラケット27に枢支され、本体部分の先端部に先端連結体3Eが固着されて支軸30を介してアーム28の基部を枢支している。
1 to 4 and 12, the
A
ブーム3の中途屈曲部の下面側(底壁3Cの下面)には、下向き鶏冠形状(略三角形状
)の左右一対の板材を溶接により固着した下連結体4が設けられており、この下連結体4にブーム昇降用の昇降シリンダ5の先端が下ピン31を介して連結されている。
ブーム3の中途屈曲部の上面側(天壁3Bの上面)には、上向き鶏冠形状(略台形状)の左右一対の板材を固着した上連結体6が設けられており、この上連結体6にブーム3の先端側に連結されたアーム28を回動する回動シリンダ7の基部が上ピン32を介して連結されている。
On the lower surface side of the middle bent portion of the boom 3 (the lower surface of the
On the upper surface side of the middle bent portion of the boom 3 (the upper surface of the
筒形状のブーム3内には補強部材8が設けられている。この補強部材8は前後一対あってブーム3内を前後方向3区分する仕切板であり、ブーム3の補強もしている。
前後各補強部材8F、8Rは板材で形成され、左右両端が左右側壁3Aと溶接により固着され、下端が底壁3Cと溶接により固着され、上端はL字状に屈曲されて天壁3Bに近接されている。
A reinforcing
The front and rear reinforcing
前補強部材8Fは平板状の中途部から下部がL字状に屈曲されて、底壁3Cの上面に沿って固着される底壁固着部8afが形成されており、この底壁固着部8afは下連結体4の前後方向の前端部と重合配置されている。
前記下連結体4の前後方向の前端部と重合している前補強部材8Fの底壁固着部8afの重合部分は、前後方向中途部に、下連結体4の前端部縁に対向していて底壁3Cから離隔した逃げ部9が形成されている。
The front reinforcing
The overlapping portion of the bottom wall fixing portion 8af of the
この逃げ部9は、L字状に屈曲した板材の下部の前後方向中途部を、底壁3Cから離れる方向(上方向)に略V字状又は略U字状に屈曲して形成したものであり、側壁3Aと固着されているが底壁3Cとは固着されていない。
従って、断面係数が急激に小さくなる下連結体4の端部の縁から、底壁3Cを介して底壁固着部8afに加わる局部的過大な応力は、底壁固着部8afの中でも逃げ部9には伝わらなく(応力が逃げ)、底壁固着部8afの中で底壁3Cと固着された逃げ部9の前後部位等の周囲部位で応力が伝達され、この周囲部位は下連結体4の端部縁と対向する部位より広く、よって応力は広い範囲に拡散して伝わることになる。
The
Therefore, the local excessive stress applied to the bottom wall fixing portion 8af from the edge of the end portion of the
後補強部材8Rも前補強部材8Fと同様に、平板状の中途部から下部がL字状に屈曲されて、底壁3Cの上面に沿って固着される底壁固着部8arが形成されており、この底壁固着部8arは下連結体4の前後方向の後端部と重合配置されている。
前記下連結体4の前後方向の後端部と重合している後補強部材8Rの底壁固着部8arの重合部分は、前後方向中途部に、下連結体4の後端部縁に対向していて底壁3Cから離隔した逃げ部9が形成されている。
Similarly to the
The overlapping portion of the bottom wall fixing portion 8ar of the
この逃げ部9は、L字状に屈曲した板材の下部の前後方向中途部を、底壁3Cから離れる方向(上方向)に略V字状又は略U字状に屈曲して形成したものであり、側壁3Aと固着されているが底壁3Cとは固着されていない。
後補強部材8Rの底壁固着部8arの逃げ部9も、下連結体4の端部縁から底壁3Cを介して加わる局部的過大な応力を、逃げ部9の前後部位等の周囲部位に拡散して伝えることができる。
The
Also in the
前記前後補強部材8F、8Rは左右両端が左右側壁3Aと固着された幅広の板材で形成されているが、帯板、棒材又はパイプで形成して、下連結体4の左右板に対応させて左右一対設け、左部材を左側壁3Aと底壁3Cとに固着し、右部材を右側壁3Aと底壁3Cとに固着してもよい。
また、前後補強部材8F、8Rの上部をL字状に屈曲し、天壁3Bの下面、特に上連結体6の前後方向の端部に重合する位置に固着してもよい。この場合は、底壁3C又は左右側壁3Aに、補強部材8の上端まで溶接トーチを挿入できる穴を形成しておく必要がある。
The front and rear reinforcing
Further, the upper portions of the front and rear reinforcing
図6において、前記ブーム3の補強部材8の変形例を示しており、前後補強部材8F、8Rはほとんど底壁固着部8af、8arのみからなり、ブーム3内を仕切る仕切板11と別体に形成され、前後方向中央に逃げ部9を有する側面視Ω形状になっている。
底壁固着部8af、8arは、左右両端、特に逃げ部9の左右両端が左右側壁3Aに固着され、逃げ部9の前後の底壁固着部8aが底壁3Cの上面に固着されている。この変形
例の前後補強部材8F、8Rは、底壁固着部8af、8arの前後方向の端部を仕切板11の下端と固着してもよい。
FIG. 6 shows a modification of the reinforcing
The bottom wall fixing portions 8af and 8ar are fixed to the left and
図1〜5、12において、ブーム3の先端に枢支されたアーム28には、基部の上部に鶏冠形状の左右一対の板材でシリンダ連結体33が設けられており、このシリンダ連結体33の後部はブーム3の先端とオーバラップしていて、回動シリンダ7のシリンダロッド先端がピン34を介して連結されており、前部には作業具シリンダ29のシリンダボトム側がピン35を介して連結されている。
In FIGS. 1 to 5 and 12, the
作業具シリンダ29のシリンダロッド先端は、押動リンク36を介して作業具Sに連結され、制御リンク37を介してアーム28と連結されている。
アーム28の側面には、ブレーカ等のアタッチメントを作動させるための作動油供給用のサービスポート部材40が装着されている。このサービスポート部材40は移動機体Tに設けられたコントロールバルブ(図示せず)と油圧配管41で接続されており、油圧配管41はブーム3の上面に配置した金属配管41Aと、この金属配管41Aとコントロールバルブとを接続する第1ホース41Bと、サービスポート部材40からアーム28の上面に至るポート配管41Cと、このポート配管41Cと金属配管41Aとを接続する第2ホース41Dとを有している。
The tip of the cylinder rod of the
A
前記サービスポート部材40はアーム28の側面に取付座42を介して固定され、ポート配管41Cはアーム28の上面に取付座43を介して固定されており、第2ホース41Dはアーム28のシリンダ連結体33内に挿通されている。
前記シリンダ連結体33内には、回動シリンダ7連結用のピン34を受けるピン受け部44から支軸30に向かって補強ガイド12が設けられ、シリンダ連結体33を構成する左右板を連結して補強している。
The
A reinforcing
この補強ガイド12は先端に側面視への字状に屈曲された案内部12aが形成され、この案内部12aの先端縁には案内凹部12bが形成され、支軸30側が前記第2ホース41D及び作業具シリンダ29接続用のホース46aを案内している。
前記補強ガイド12を有するシリンダ連結体33は、内部に挿通された第2ホース41D及びホース46aの左右振れ及び上下振れを規制して、破損しないように保護している。
The reinforcing
The
図1〜5、7において、前記ブーム3には、サービスポート用金属配管41A以外に、コントロールバルブとホースを介して接続された2組の配管45、46が取付けられている。
ブーム基部側に配置された第1配管45は、ホース45aを介して回動シリンダ7と、ホース45bを介してコントロールバルブとそれぞれ接続され、ブーム基部側から先端側まで延設された第2配管46は、ホース46aを介して作業具シリンダ29と、ホース46bを介してコントロールバルブとそれぞれ接続され、2組4本の配管45、46は、上下のクランプ具(配管装着具)48を介して並列してブーム3の上面に固定されている。
1 to 5 and 7, in addition to the service
The
下側のクランプ具48は、4本の配管に渡る長さの管押さえ板48Aと、ブーム3に固定のポスト部材48Bと、管押さえ板48Aをポスト部材48Bに取付けるボルト48Cと、クランプ下側部材48Dとを有しており、管押さえ板48Aは2本1組の第1配管45を押さえると同時に2本1組の第2配管46をも押さえている。クランプ下側部材48Dは配管を適度に押さえることのできる高さのものに変更できる。
The
前記クランプ具48によって押さえ付けるのは、金属配管、ホース又はそれらの組合せであってもよく、第1配管45及び第2配管46は金属配管であり、第2配管46には管押さえ板48Aに押さえられる箇所にラバークッション材49を巻き付けている。
図4,5において、上側に配置されたクランプ具48は金属配管の第1配管45とホース45aの第2配管46を押さえ付けている。
The
4 and 5, the
クランプ具48は管押さえ板48Aで1組の第1配管45を押さえるものに比して、延長して第2配管46も押さえることにより、第2配管46用のポスト部材48B、ボルト48C等の部品を減少でき、取付け作業の容易化もできる。
図8、9において、第2例のクランプ具(配管装着具)51を示しており、クランプ具
51は、管押さえ板51Aと、ポスト部材51Bと、ボルト51Cと、クランプ下側部材51Dとを有している。
The
8 and 9, a clamp device (pipe fitting device) 51 of the second example is shown. The
クランプ具51は、4本の配管に渡る長さの管押さえ板51Aの右半分が2本1組の金属製の第1配管45に固着されており、管押さえ板51Aの左半分が金属製又はホース製の2本1組の第2配管46を押さえており、2本の第1配管45間及び2本の第2配管46間にポスト部材51Bを配置している。
前記クランプ具51は2本の金属製の第1配管45を固着しているので、第1配管45にホースを接続するときに配管の廻り止め作用もでき、ホースの接続作業が容易になる。左半分の第2配管46用のポスト部材51Bとボルト51Cとを割愛してもよい。
In the
Since the
図10において、第3例のクランプ具(配管装着具)52を示しており、クランプ具52は、2本の金属配管45を管押さえ板52Aを固着しており、ボルト52Cでブーム3に固定するように構成されており、2本の金属配管45の廻り止めと取付け容易化を図ることができる。
図11において、第4例のクランプ具(配管装着具)53を示しており、クランプ具53は、2本の金属配管45を長手方向に間隔をおいて2箇所で連結しており、一方又は両方がボルト又は留め具を介してブーム3に取付けられており、2本の金属配管45の廻り止めと取付け容易化を図ることができる。
FIG. 10 shows a clamp tool (pipe fitting tool) 52 of the third example. The
FIG. 11 shows a clamp tool (pipe fitting tool) 53 of the fourth example, and the
なお、本発明は前記実施形態における各部材の形状及びそれぞれの前後・左右・上下の位置関係は、図1〜7示すように構成することが最良である。しかし、前記実施形態に限定されるものではなく、部材、構成を種々変形したり、組み合わせを変更したりすることもできる。
例えば、作業機の作業装置としては、バックホー以外に、トラクタに装着されたフロントローダ、ホイールローダのローダ、パワーショベルの掘削装置等でもよく、それらのブームに補強部材8を適用することができる。
In the present invention, the shape of each member and the positional relationship between the front, back, left, and right in the above embodiment are best configured as shown in FIGS. However, it is not limited to the said embodiment, A member, a structure can be variously deformed, and a combination can also be changed.
For example, the working device of the work machine may be a front loader mounted on a tractor, a loader of a wheel loader, an excavator of a power shovel, or the like, in addition to the backhoe, and the reinforcing
1 作業装置
2 横軸
3 ブーム
3A 側壁
3B 天壁
3C 底壁
3D 基部連結体
3E 先端連結体
4 下連結体
5 昇降シリンダ
6 上連結体
7 回動シリンダ
8 補強部材
8F 前補強部材
8R 後補強部材
8a 底壁固着部
8af 前底壁固着部
8ar 後底壁固着部
28 アーム
29 作業具シリンダ
30 支軸
S 作業具
T 移動機体
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ブーム(3)を左右側壁(3A)、天壁(3B)及び底壁(3C)を有して筒形状に形成し、このブーム(3)の内部に側壁(3A)と底壁(3C)とに固着された補強部材(8)を設け、この補強部材(8)の底壁固着部(8a)を底壁(3C)に固着された下連結体(4)の前後方向の端部と重合配置しており、
前記補強部材(8)の底壁固着部(8a)の重合部分の中途部に、下連結体(4)の端部縁に対向していて底壁(3C)から離隔した逃げ部(9)を形成していることを特徴とする作業機の作業装置。 Lower connecting body provided on the lower side of the middle bent portion of the boom (3) by supporting the base of the U-shaped boom (3) as viewed from the side through the horizontal axis (2) on the mobile body (T). (4) is connected to the tip of the lifting cylinder (5) for lifting the boom,
The boom (3) has a left and right side wall (3A), a top wall (3B) and a bottom wall (3C) and is formed into a cylindrical shape. Inside the boom (3), the side wall (3A) and the bottom wall (3C) are formed. And a reinforcing member (8) fixed to the bottom wall (3C) of the bottom wall (3C) of the reinforcing member (8). And polymerization arrangement,
In the middle of the overlapping portion of the bottom wall fixing portion (8a) of the reinforcing member (8), a relief portion (9) facing the end edge of the lower connector (4) and spaced from the bottom wall (3C). The working device of the working machine characterized by forming.
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