Warning: copy(.htaccess): failed to open stream: Permission denied in /home/jp321/public_html/header.php on line 8
油圧ショベルの作業腕 - 日立建機株式会社
米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 固定構造物 -> 日立建機株式会社

発明の名称 油圧ショベルの作業腕
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−120031(P2007−120031A)
公開日 平成19年5月17日(2007.5.17)
出願番号 特願2005−310248(P2005−310248)
出願日 平成17年10月25日(2005.10.25)
代理人 【識別番号】100079441
【弁理士】
【氏名又は名称】広瀬 和彦
発明者 下平 貴之 / 佐藤 隆之 / 高橋 毅 / 大野 孝之 / 堀 奈津子
要約 課題
作業腕を複数個の中空ブロックによって構成することにより、作業腕の強度を高め、また作業腕内部のメンテナンス等を容易にする。

解決手段
油圧ショベル1のブーム11を、複数個の中空ブロック12,13,14,15,16,17によって構成する。これらの中空ブロック12〜17には、外向きに突出する接続フランジ12F,13E,13F,14E,14F,15E,15F,16E,16F,17Eを設け、互いに隣接する2個の接続フランジをボルト・ナット25によって接続する。これにより、個々の接続フランジをブーム11の補強リブとして用いることができ、ブーム11の強度を高めることができる。また、ブーム11の組立後でも、各中空ブロック12〜17を分離することにより、内部の点検、補修等を容易に行うことができる。
特許請求の範囲
【請求項1】
複数の鋼板を溶接することによりボックス体として形成され、油圧ショベルに搭載される作業装置の一部を構成する油圧ショベルの作業腕において、
上フランジ、下フランジ、左ウェブ及び右ウェブからなる周壁とこれらの周壁から外向きに突出する接続フランジとを有する複数個の中空ブロックを備え、互いに隣接する2個の中空ブロックの接続フランジを接続することによって組立てる構成としたことを特徴とする油圧ショベルの作業腕。
【請求項2】
前記接続フランジは前記中空ブロックの上フランジ、下フランジ、左ウェブ及び右ウェブを取囲む枠状の金属板によって形成してなる請求項1に記載の油圧ショベルの作業腕。
【請求項3】
前記各中空ブロックの接続フランジは取付け,取外し可能な締結部材によって接続する構成としてなる請求項1または2に記載の油圧ショベルの作業腕。
【請求項4】
前記中空ブロックの上フランジ、下フランジ、左ウェブ及び右ウェブは少なくとも一方の端面が開口したボックス状に溶接し、前記接続フランジは前記中空ブロックの開口端に配設してなる請求項1,2または3に記載の油圧ショベルの作業腕。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばモノブーム式油圧ショベルのブーム、アーム、またはオフセット式油圧ショベルのロアブーム、アッパブーム等として好適に用いられる油圧ショベルの作業腕に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、油圧ショベルに搭載される作業装置としては、例えば上,下方向に俯仰動するモノブーム式作業装置や、左,右方向へのオフセット動作が可能なオフセット式作業装置等が知られている。この場合、モノブーム式作業装置は、例えばブーム、アーム、バケット等によって構成され、オフセット式作業装置は、ロアブーム、アッパブーム、アーム、バケット等を備えている。そして、これらのブーム、アーム、ロアブーム、アッパブーム等は、油圧ショベルの作業腕を構成している。
【0003】
この種の従来技術による油圧ショベルの作業腕として、例えばモノブーム式油圧ショベルのブームを例に挙げて述べると、このブームは、上フランジ、下フランジ、左ウェブ及び右ウェブを溶接することにより、細長い四角形状のボックス体として形成されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】実開昭58−54456号公報
【0005】
また、従来技術では、ブームの内部に複数枚の隔壁板を設けることにより、ブーム全体の強度を高める構成としている。これらの隔壁板は、ブームの長さ方向に間隔をもって配置され、個々の位置でブーム内の空間を仕切るように、ブームの長さ方向とほぼ垂直な平面に沿って延びている。そして、隔壁板の周縁部は、上フランジ、下フランジ、左ウェブ及び右ウェブの内側面にそれぞれ溶接されている。
【0006】
また、他の従来技術として、ブームの周壁を構成する上フランジ、下フランジ、左ウェブ及び右ウェブをそれぞれ複数の鋼板に分割して形成し、これらの鋼板の端面の間に隔壁板を垂直に挟込んだ状態で、ブームの外側から隔壁板を溶接する構成としたものも知られている(例えば、特許文献2参照)。
【0007】
【特許文献2】特開2000−248573号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、上述した特許文献1の従来技術では、ブームの内部に隔壁板を溶接する構成としている。しかし、この場合には、例えばブームの長さ方向で互いに対向する2枚の隔壁板を溶接するときに、少なくとも一方の隔壁板は、相手方の隔壁板と反対の方向から溶接することしかできず、相手方の隔壁板に面した部位を溶接できない。
【0009】
このため、特許文献1の従来技術では、隔壁板の溶接位置に溶接不良となる不溶着部等が形成され易くなり、ブームの使用時には、このような溶接不良によって強度や耐久性が低下するという問題がある。また、ブームの周壁には、隔壁板が溶接されているだけでも溶接部に応力集中が生じ易くなるため、隔壁板が必ずしも有効でない場合がある。
【0010】
一方、特許文献2に記載された従来技術では、ブームの上フランジ、下フランジ、左ウェブ及び右ウェブをそれぞれ複数の鋼板に分割して形成し、これらの鋼板の間に隔壁板を挟込んで溶接する構成としている。しかし、この場合には、隔壁板をブームの外側から溶接することしかできず、隔壁板の内側部位は溶接することができない。このため、特許文献2の従来技術でも、特許文献1の場合と同様の問題が生じる。
【0011】
さらに、特許文献1,2の従来技術では、ブームが隔壁板等によって閉塞されたボックス構造となっている。このため、ブームの組立後には、その内部状態を簡単には確認できないから、ブームの内壁に溶接不良が存在したとしても、その発見、補修が容易でないという問題がある。
【0012】
本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、作業腕の内部に隔壁板等を配置しなくても、十分な強度を確保することができ、耐久性を向上できるようにした油圧ショベルの作業腕を提供することにある。
【0013】
また、本発明の他の目的は、作業腕を組立てるときに、内部の溶接作業等を簡単かつ確実に行うことができ、作業腕の組立後であっても、必要に応じて内部の点検、補修等を実現できるようにした油圧ショベルの作業腕を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上述した課題を解決するために本発明は、複数の鋼板を溶接することによりボックス体として形成され、油圧ショベルに搭載される作業装置の一部を構成する油圧ショベルの作業腕に適用される。
【0015】
そして、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、上フランジ、下フランジ、左ウェブ及び右ウェブからなる周壁とこれらの周壁から外向きに突出する接続フランジとを有する複数個の中空ブロックを備え、互いに隣接する2個の中空ブロックの接続フランジを接続することによって組立てる構成としたことにある。
【0016】
また、請求項2の発明によると、前記接続フランジは前記中空ブロックの上フランジ、下フランジ、左ウェブ及び右ウェブを取囲む枠状の金属板によって形成する構成としている。
【0017】
また、請求項3の発明によると、前記各中空ブロックの接続フランジは取付け,取外し可能な締結部材によって接続する構成としている。
【0018】
さらに、請求項4の発明によると、前記中空ブロックの上フランジ、下フランジ、左ウェブ及び右ウェブは少なくとも一方の端面が開口したボックス状に溶接し、前記接続フランジは前記中空ブロックの開口端に配設する構成としている。
【発明の効果】
【0019】
請求項1の発明によれば、作業腕を複数個の中空ブロックによって構成することができる。このため、作業腕の組立時には、これを個々の中空ブロックに分けて容易に形成することができ、その後に各中空ブロックの接続フランジを接続して作業腕全体を組立てることができる。これにより、例えば大型の作業腕等であっても、各中空ブロックの形成、組立作業を効率よく行うことができる。また、作業腕全体を組立てる前には、各中空ブロックが開口したボックス構造を有している。このため、中空ブロックを形成する作業者等は、このボックス構造の外側及び内側から溶接作業を容易に行うことができ、例えば溶接ビードの形状を整えたり、溶接不良等を修正しつつ、個々の溶接部位を良好に仕上げることができる。
【0020】
そして、作業腕を組立てた状態では、各中空ブロックの接続フランジを外向きに突出した補強リブとして用いることができ、従来技術のように隔壁板等を設けなくても、各接続フランジによって作業腕の強度を高めることができる。このため、油圧ショベルを用いた掘削作業時等には、作業腕が外力によって変形するのを抑えることができ、特に作業腕の断面形状が同一平面から外れるように歪む現象(いわゆる面外変形)が生じるのを防止することができる。また、作業腕の変形時に生じ易い溶接部位の金属疲労等も抑えることができ、耐久性を高めることができる。
【0021】
また、作業腕の組立後であっても、例えば内部の点検等が必要な場合には、一部の中空ブロックを容易に取外すことができる。このため、中空ブロックの内部に何らかの不具合等が生じている場合には、これを初期段階で容易に発見、補修することができ、メンテナンス性を高めることができる。さらに、作業腕が損傷した場合には、損傷した中空ブロックだけを交換すればよく、損傷のない他の中空ブロックは使用し続けることができるから、作業腕全体を交換する必要がなくなり、メンテナンスコストを抑えることができる。
【0022】
また、請求項2の発明によれば、中空ブロックの上フランジ、下フランジ、左ウェブ及び右ウェブを取囲む接続フランジを、枠状の金属板によって一体に形成することができる。これにより、接続フランジの強度や剛性を高めることができ、また接続フランジを構成する部品点数を削減することができる。また、作業腕の組立時には、例えば枠状の接続フランジを上フランジ、下フランジ、左ウェブ及び右ウェブの外側に嵌合させることができ、この状態で接続フランジの内側を効率よく溶接することができるから、組立時の作業性を高めることができる。
【0023】
また、請求項3の発明によれば、締結部材として、例えばボルト、ねじ、リベット、ピン等を用いることができ、これらの締結部材によって各中空ブロックの接続フランジを取付け,取外し可能に接続することができる。このため、例えば作業腕の点検、補修等を行うときには、必要な部位の締結部材を取外すことにより、この部位で中空ブロック同士を容易に分離することができる。そして、点検等の終了後には、締結部材を取付けることによって作業腕を効率よく組立てることができる。
【0024】
さらに、請求項4の発明によれば、接続フランジを中空ブロックの開口端に配置することができる。この場合、作業腕の組立前には、中空ブロックの開口端から内部に入り込むことができるので、内部の溶接作業等を円滑に行うことができる。また、作業腕を組立てるときには、個々の中空ブロックの端部側に位置する接続フランジを衝合して容易に接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
以下、本発明の実施の形態による油圧ショベルの作業腕について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0026】
ここで、図1ないし図10は第1の実施の形態を示し、本実施の形態では、作業腕として、モノブーム式油圧ショベルのブーム及びアームを例に挙げて述べる。
【0027】
図中、1はモノブーム式の油圧ショベルで、該油圧ショベル1は、自走可能な下部走行体2と、該下部走行体2上に旋回可能に搭載され、旋回フレーム3Aにキャブ、カウンタウェイト等が設けられた上部旋回体3と、該上部旋回体3の前部に俯仰動可能に取付けられ、土砂等の掘削作業を行う作業装置4とによって大略構成されている。
【0028】
そして、作業装置4は、基端側が旋回フレーム3Aの前部側に俯仰動可能に連結された後述のブーム11と、該ブーム11の先端側に上,下方向に回動可能に連結された後述のアーム21と、該アーム21の先端側に上,下方向に回動可能に連結されたバケット5と、ブーム11を俯仰動させるブームシリンダ6と、アーム21を回動させるアームシリンダ7と、バケット5を回動させるバケットシリンダ8とによって大略構成されている。
【0029】
ここで、ブーム11とアーム21とは、モノブーム式油圧ショベル1の作業腕を構成するものである。そして、まず図2ないし図7を参照しつつ、ブーム11の構造について説明すると、該ブーム11は、例えば略四角形の横断面形状を有する中空構造体として形成され、細長いボックス状をなしている。
【0030】
また、ブーム11は、図3、図7に示す如く、後述の如く複数個(例えば6個)の中空ブロック12,13,14,15,16,17によって構成され、これらの中空ブロック12〜17のうち、互いに隣接する2個の中空ブロックの接続フランジをそれぞれ接続することによって組立てられている。
【0031】
即ち、中空ブロック12〜17は、接続フランジ12F,13E、接続フランジ13F,14E、接続フランジ14F,15E、接続フランジ15F,16E及び接続フランジ16F,17Eからなる例えば5組の接続フランジを、後述のボルト・ナット25によって各組毎に締結することにより、ブーム11として一体化されているものである。
【0032】
12はブーム11の基端側に位置する1番目の中空ブロックで、この中空ブロック12は、ブーム11のフート部(ブームフート部)を構成するものである。ここで、中空ブロック12は、図2、図3に示す如く、その四辺の周壁を構成する上フランジ12A、下フランジ12B、左ウェブ12C、右ウェブ12Dと、これらの周壁の基端側にそれぞれ溶接され、上部旋回体3の旋回フレーム3Aに回動可能に連結されるボス12Eと、各周壁の先端側にそれぞれ溶接された接続フランジ12Fとによって構成されている。
【0033】
そして、中空ブロック12は、後述の中空ブロック13(図4ないし図6参照)とほぼ同様に、細長い四角形のボックス状に形成され、その上フランジ12A、下フランジ12B、左ウェブ12C及び右ウェブ12Dは、先端側(中空ブロック13側)の端面が開口している。また、接続フランジ12Fは、この開口端に位置して四辺の周壁から外向きに突出する四角形の枠状に形成されている。
【0034】
この場合、接続フランジ12Fには、図5に示す如く、上フランジ12A、下フランジ12B、左ウェブ12C及び右ウェブ12Dが嵌合される嵌合穴12Gと、ボルト・ナット25をそれぞれ取付ける複数個のボルト挿通穴12Hとが設けられている。
【0035】
13は中空ブロック12の先端側に設けられた2番目の中空ブロックで、該中空ブロック13は、図4ないし図6に示す如く、その四辺の周壁を構成する上フランジ13A、下フランジ13B、左ウェブ13C、右ウェブ13Dと、これらの周壁の基端側にそれぞれ溶接された接続フランジ13Eと、各周壁の先端側にそれぞれ溶接された他の接続フランジ13Fとによって構成されている。
【0036】
ここで、上フランジ13A、下フランジ13B、左ウェブ13C及び右ウェブ13Dは、中空ブロック13の外側及び内側から互いに溶接され、長さ方向両側の端面が開口した細長い四角形のボックス状に形成されている。
【0037】
また、基端側の接続フランジ13Eは、図4に示す如く、例えば1枚の金属板等によって四角形の枠状に形成され、中空ブロック13の基端側の開口端に配置されている。そして、接続フランジ13Eは、上フランジ13A、下フランジ13B、左ウェブ13C及び右ウェブ13Dから外向きに突出しつつ、これらの周壁を全周にわたって取囲んでいる。
【0038】
また、接続フランジ13Eの内側には、図5に示す如く、上フランジ13A、下フランジ13B、左ウェブ13C及び右ウェブ13Dの先端部が嵌合された嵌合穴13Gが設けられ、接続フランジ13Eは、これらの周壁の先端部に両面側から溶接されている。
【0039】
さらに、接続フランジ13Eには、ボルト・ナット25をそれぞれ取付ける複数個のボルト挿通穴13Hが四辺の周壁に沿って設けられている。そして、接続フランジ13Eは、中空ブロック12の接続フランジ12Fに衝合され、この状態で複数のボルト・ナット25によって接続フランジ12Fに接続されている。一方、先端側の接続フランジ13Fは、図6に示す如く、基端側の接続フランジ13Eとほぼ同様に構成され、中空ブロック13の先端側の開口端に溶接されている。
【0040】
そして、この接続フランジ13Fには、上フランジ14A、下フランジ14B、左ウェブ14C、右ウェブ14D、接続フランジ14E,14F等を有する3番目の中空ブロック14が接続されている。また、中空ブロック14の先端側には、上フランジ15A、下フランジ15B、左ウェブ15C、右ウェブ15D、接続フランジ15E,15F等を有する4番目の中空ブロック15と、同じく上フランジ16A、下フランジ16B、左ウェブ16C、右ウェブ16D、接続フランジ16E,16F等を有する5番目の中空ブロック16とが接続されている。
【0041】
この場合、中空ブロック14の左ウェブ14Cと右ウェブ14Dには、ブームシリンダ6の先端側が回動可能に取付けられるシリンダ取付部14Gが設けられている。また、中空ブロック15の上フランジ15Aには、アームシリンダ7の基端側が回動可能に取付けられるシリンダ取付部15Gが設けられている。
【0042】
17はブーム11の先端側に位置する6番目の中空ブロックで、該中空ブロック17はアーム取付部を構成するものである。ここで、中空ブロック17は、図2、図3に示す如く、中空ブロック13とほぼ同様に、上フランジ17A、下フランジ17B、左ウェブ17C、右ウェブ17D、接続フランジ17E等を有している。
【0043】
そして、接続フランジ17Eは、各ボルト・ナット25によって中空ブロック16の先端側の接続フランジ16Fに接続されている。また、中空ブロック17の左ウェブ17Cと右ウェブ17Dには、後述するアーム21の基端側が回動可能に取付けられるブラケット17Fが設けられている。
【0044】
このように、ブーム11は、複数個の中空ブロック12〜17をボルト・ナット25によって締結することにより形成されている。この場合、中空ブロック12〜17の接続フランジ12F,13E,13F,14E,14F,15E,15F,16E,16F,17Eは、ブーム11の四辺の周壁から外向きに突出しつつ、当該ブーム11の横断面に沿って四辺の周壁を取囲む枠状の補強リブを構成している。そして、これらの補強リブは、ブーム11の長さ方向に間隔をもって複数箇所に配置されている。このため、ブーム11の内部に隔壁板等を設けなくても、その強度や剛性を全体的に向上させることができる。
【0045】
次に、図8ないし図10を参照しつつ、モノブーム式油圧ショベル1の他の作業腕を構成するアーム21について説明する。
【0046】
このアーム21は、ブーム11とほぼ同様に、例えば略四角形の横断面形状を有する中空構造体として形成され、細長いボックス状をなしている。そして、アーム21は、後述の如く複数個(例えば3個)の中空ブロック22,23,24によって構成され、これらの中空ブロック22〜24のうち、互いに隣接する2個の中空ブロックの接続フランジをそれぞれ接続することによって組立てられている。
【0047】
即ち、中空ブロック22〜24は、接続フランジ22F,23E、接続フランジ23F,24Eからなる例えば2組の接続フランジを、ボルト・ナット25によって各組毎に締結することにより、アーム21として一体化されているものである。
【0048】
22はアーム21の基端側を構成する1番目の中空ブロックで、この中空ブロック22は、細長い四角形のボックス状に溶接されて四辺の周壁を構成する上フランジ22A、下フランジ22B、左ウェブ22C、右ウェブ22Dと、これらの周壁の基端側にそれぞれ溶接された端面板22Eと、各周壁の先端側にそれぞれ溶接された接続フランジ22Fと、基端側ボス22G、シリンダ取付部22H,22Jとによって構成されている。
【0049】
ここで、接続フランジ22Fは、ブーム11の場合とほぼ同様に、例えば1枚の金属板等によって四角形の枠状に形成され、嵌合穴とボルト挿通穴(何れも図示せず)とを有している。そして、接続フランジ22Fは、中空ブロック22の開口端に位置して上フランジ22A、下フランジ22B、左ウェブ22C及び右ウェブ22Dを外側から取囲むと共に、これらの周壁から外向きに突出している。
【0050】
また、基端側ボス22Gは、ブーム11の先端側に回動可能に連結される部位であり、下フランジ22Bと端面板22Eとの間に溶接されると共に、軸方向の両側が左ウェブ22Cと右ウェブ22Dとに溶接されている。また、シリンダ取付部22Hは、アームシリンダ7の先端側が回動可能に取付けられる部位であり、端面板22Eに突設されている。さらに、他のシリンダ取付部22Jは、バケットシリンダ8の基端側が回動可能に取付けられる部位であり、上フランジ22Aに突設されている。
【0051】
一方、23は中空ブロック22の先端側に設けられた2番目の中空ブロックで、この中空ブロック23も同様に、上フランジ23A、下フランジ23B、左ウェブ23C、右ウェブ23D、接続フランジ23E,23F等を有している。そして、基端側の接続フランジ23Eは、複数のボルト・ナット25によって中空ブロック22の接続フランジ22Fに接続されている。
【0052】
24はアーム21の先端側を構成する3番目の中空ブロックで、該中空ブロック24は、上フランジ24A、下フランジ24B、左ウェブ24C、右ウェブ24D、接続フランジ24E、先端側ボス24F等によって構成されている。そして、基端側の接続フランジ24Eは、各ボルト・ナット25によって中空ブロック23の先端側の接続フランジ23Fに接続されている。また、先端側ボス24Fはバケット5を回動可能に連結する部位であり、上フランジ24A、下フランジ24B、左ウェブ24C及び右ウェブ24Dの先端部にそれぞれ溶接されている。
【0053】
このように、アーム21は、複数個の中空ブロック22〜24をボルト・ナット25によって締結することにより形成されている。そして、接続フランジ22F,23E,23F,24Eは、ブーム11の場合とほぼ同様に、アーム21の周壁を取囲む枠状の補強リブを構成しているので、アーム21の強度を高めることができる。
【0054】
また、図2ないし図9において、25はブーム11及びアーム21に設けられた取付け,取外し可能な締結部材としての複数個のボルト・ナットを示している。これらのボルト・ナット25は、ブーム11の各中空ブロック12〜17を接続し、またアーム21の各中空ブロック22〜24を接続している。そして、中空ブロック12〜17,22〜24の接続部位は、ボルト・ナット25を緩めることによって取外し可能となっている。
【0055】
本実施の形態に適用されるモノブーム式の油圧ショベル1は、上述の如き構成を有するもので、次にブーム11とアーム21の組立作業について説明する。
【0056】
まず、ブーム11の組立時には、複数の鋼板等を溶接することにより、個々の中空ブロック12〜17を形成する。この場合、例えば中空ブロック12の形成時には、まず上フランジ12A、下フランジ12B、左ウェブ12C及び右ウェブ12Dを四角形のボックス状に溶接した後に、これらの基端側にボス12Eを溶接し、先端側に接続フランジ12Fを溶接する。
【0057】
この場合、中空ブロック12は、接続フランジ12Fの内側で外部に開口する中空構造体となっている。このため、溶接作業を行う作業者等は、中空ブロック12の内部に入り込むことができ、上フランジ12A、下フランジ12B、左ウェブ12C及び右ウェブ12Dを、中空ブロック12の外側及び内側から容易に溶接することができる。
【0058】
また、他の中空ブロック13〜17についても、中空ブロック12とほぼ同様の手順によって形成することができる。このとき、作業者は、中空ブロック12〜17に溶接ビードのばらつきや溶接不良等が存在しないかどうかを、ブロック内に入り込んで丁寧に確認することができる。
【0059】
そして、個々の中空ブロック12〜17をボルト・ナット25によって接続することにより、ブーム11を容易に組立てることができる。一方、アーム21についても、ブーム11とほぼ同様の手順によって効率よく組立てることができる。
【0060】
次に、油圧ショベル1の作動について説明すると、オペレータが各種の操作レバー、ペダル等を操作したときには、車両を走行させたり、上部旋回体3を旋回させることができる。また、作業装置4のブーム11を俯仰動させつつ、アーム21とバケット5とを回動させることにより、土砂等の掘削作業を行うことができる。
【0061】
このとき、ブーム11とアーム21とは大きな外力等を受けるが、これらは接続フランジ12F〜17E,22F〜24E等によって補強されているから、これらの作業腕を長期間にわたって良好に使用することができる。そして、例えばブーム11、アーム21の点検等を行うときには、必要な部位のボルト・ナット25を緩めて中空ブロック12〜17,22〜24の何れかを取外すことにより、ブロック内に入り込んで不具合の有無等を容易に確認することができる。
【0062】
かくして、本実施の形態によれば、ブーム11を複数個の中空ブロック12〜17によって構成したので、ブーム11の組立時には、これを個々の中空ブロック12〜17に分けて容易に形成することができ、その後に各中空ブロック12〜17の接続フランジ12F,13E,13F,14E,14F,15E,15F,16E,16F,17Eを接続することにより、ブーム11全体を組立てることができる。
【0063】
これにより、例えば大型のブーム等であっても、各中空ブロック12〜17の形成、組立作業を効率よく行うことができる。また、ブーム11全体を組立てる前には、各中空ブロック12〜17が開口したボックス構造を有している。このため、中空ブロック12〜17を形成する作業者等は、このボックス構造の外側及び内側から溶接作業を容易に行うことができ、例えば溶接ビードの形状を整えたり、不溶着部等を修正しつつ、個々の溶接部位を良好に仕上げることができる。
【0064】
そして、ブーム11を組立てた状態では、各中空ブロック12〜17の接続フランジ12F〜17Eを外向きに突出した補強リブとして用いることができ、従来技術のように隔壁板等を設けなくても、各接続フランジ12F〜17Eによってブーム11の強度を高めることができる。
【0065】
このため、油圧ショベル1を用いた掘削作業時等には、ブーム11が外力によって変形するのを抑えることができ、特にブーム11の断面形状が同一平面から外れるように歪む現象(いわゆる面外変形)が生じるのを防止することができる。また、ブーム11の変形時に生じ易い溶接部位の金属疲労等も抑えることができ、耐久性を高めることができる。
【0066】
また、ブーム11の組立後であっても、例えばブーム内の点検等が必要な場合には、必要な部位でボルト・ナット25を緩めることによって一部の中空ブロック12〜17を容易に取外すことができる。このため、中空ブロック12〜17の内部に何らかの不具合等が生じている場合には、これを初期段階で容易に発見、補修することができ、メンテナンス性を高めることができる。
【0067】
さらに、ブーム11が損傷した場合には、中空ブロック12〜17のうち損傷した中空ブロックだけを交換すればよく、損傷していない他の中空ブロックは使用し続けることができるから、ブーム11全体を交換する必要がなくなり、そのメンテナンスコストを抑えることができる。
【0068】
この場合、ボルト・ナット25を用いて中空ブロック12〜17を接続したので、ボルト・ナット25を着脱することによって個々の中空ブロック12〜17の接続,分離を容易に行うことができる。従って、例えばブーム11の点検、補修等を行うときには、必要な部位のボルト・ナット25を取外すことにより、この部位で中空ブロック12〜17同士を簡単に分離することができる。そして、点検等の終了後には、締ボルト・ナット25を取付けることによってブーム11を効率よく組立てることができる。
【0069】
また、本実施の形態では、中空ブロック12〜17の接続フランジ12F,13E,13F,14E,14F,15E,15F,16E,16F,17Eを枠状の金属板によって形成している。このため、例えば中空ブロック12を例に挙げて述べると、その接続フランジ12Fを、上フランジ12A、下フランジ12B、左ウェブ12C及び右ウェブ12Dを取囲む枠体として一体に形成することができる。この結果、接続フランジ12Fの強度だけでなく、これを補強リブとして用いた中空ブロック12全体の強度や剛性を高めることができ、また接続フランジ12Fを構成する部品点数を削減することができる。
【0070】
また、ブーム11の組立時には、例えば枠状の接続フランジ12Fを上フランジ12A、下フランジ12B、左ウェブ12C及び右ウェブ12Dの外側に嵌合させることができ、この状態で接続フランジ12Fの内側をブーム11の周壁に効率よく溶接することができる。そして、接続フランジ12Fを中空ブロック12の開口端に配置しているので、これを隣接する中空ブロック13の接続フランジ13Eと衝合して容易に接続することができ、組立時の作業性を高めることができる。
【0071】
さらに、他の中空ブロック13〜17の接続フランジ13E〜17Eについても、枠状の金属板によって形成し、各中空ブロック13〜17の開口端に配置しているので、中空ブロック12とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【0072】
一方、アーム21についても、複数個の中空ブロック22,23,24によって構成したので、ブーム11の場合とほぼ同様の作用効果を得ることができ、作業装置4全体の耐久性や組立時の作業性を高めることができる。
【0073】
次に、図11ないし図13は本発明による第2の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、オフセット式油圧ショベルのロアブームとアッパブームとを中空ブロックによって構成したことにある。なお、本実施の形態では、前記第1の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【0074】
図中、31はオフセット式の油圧ショベルで、該油圧ショベル31は、自走可能な下部走行体32と、該下部走行体32上に旋回可能に搭載され、旋回フレーム33Aに運転席、カウンタウェイト等が設けられた上部旋回体33と、該上部旋回体33の前部に俯仰動可能に取付けられたオフセット式の作業装置34とによって大略構成されている。
【0075】
そして、作業装置34は、基端側が旋回フレーム33Aの前部側に俯仰動可能に連結された後述のロアブーム51と、該ロアブーム51の先端側に左,右方向に揺動可能に連結された後述のアッパブーム61と、該アッパブーム61の先端側に左,右方向に揺動可能に連結されたアーム支持体35と、該アーム支持体35の先端側に上,下方向に回動可能に連結されたアーム36と、該アーム36の先端側に回動可能に取付けられたバケット37と、第1の実施の形態とほぼ同様のブームシリンダ38、アームシリンダ39、バケットシリンダ40と、オフセットシリンダ41、リンク42等とによって構成されている。
【0076】
ここで、ロアブーム51とアッパブーム61とは、オフセット式油圧ショベル31の作業腕を構成している。また、オフセットシリンダ41は、アッパブーム61をロアブーム51の先端側で左,右方向に揺動させるものであり、リンク42は、アッパブーム61の揺動時にアーム支持体35、アーム36及びバケット37をロアブーム51と平行な姿勢に保持するものである。
【0077】
これにより、作業装置34は、アーム36をロアブーム51に対して左,右方向に平行移動(オフセット)させ、この状態でロアブーム51を俯仰動させつつアーム36、バケット37を回動させることにより、側溝等の掘削作業を行うことができる。
【0078】
次に、51は油圧ショベル31の作業腕を構成するロアブームを示し、該ロアブーム51は、図12に示す如く、第1の実施の形態のブーム11とほぼ同様に、複数個(例えば4個)の中空ブロック52,53,54,55によって構成されている。
【0079】
そして、1番目(基端側)の中空ブロック52は、細長い四角形のボックス状に溶接されて四辺の周壁を構成する上フランジ52A、下フランジ52B、左ウェブ52C、右ウェブ52Dと、これらの周壁の基端側にそれぞれ溶接され、上部旋回体33の旋回フレーム33Aに回動可能に連結されるボス52Eと、各周壁の先端側にそれぞれ溶接された接続フランジ52Fとによって構成されている。
【0080】
また、2番目の中空ブロック53は、上フランジ53A、下フランジ53B、左ウェブ53C、右ウェブ53D、接続フランジ53E,53F等を有し、3番目の中空ブロック54も同様に、上フランジ54A、下フランジ54B、左ウェブ54C、右ウェブ54D、接続フランジ54E,54F等を有している。
【0081】
さらに、4番目(先端側)の中空ブロック55は、その四辺の周壁を構成する上フランジ55A、下フランジ55B、左ウェブ55C、右ウェブ55Dと、これらの周壁の基端側に溶接された接続フランジ55Eと、各周壁の先端側に溶接され、アッパブーム61が左,右方向に揺動可能に連結されるアッパブーム連結部55Fと、左ウェブ55Cに突設され、オフセットシリンダ41及びリンク42の基端側が左,右方向に回動可能に取付けられるブラケット55Gとによって構成されている。
【0082】
そして、ロアブーム51は、これらの中空ブロック52〜55のうち、互いに隣接する2個の中空ブロックの接続フランジ52F,53E、接続フランジ53F,54E及び接続フランジ54F,55Eを、複数のボルト・ナット25によってそれぞれ接続することにより組立てられている。
【0083】
次に、61は油圧ショベル31の他の作業腕を構成するアッパブームを示し、該アッパブーム61は、図13に示す如く、第1の実施の形態のブーム11とほぼ同様に、複数個(例えば3個)の中空ブロック62,63,64によって構成されている。
【0084】
そして、1番目(基端側)の中空ブロック62は、その四辺の周壁を構成する上フランジ62A、下フランジ62B、左ウェブ62C、右ウェブ62Dと、これらの周壁の基端側に溶接され、ロアブーム51のアッパブーム連結部55Fに左,右方向に揺動可能に連結される基端側ボス62Eと、各周壁の先端側に溶接された接続フランジ62Fとによって構成されている。
【0085】
また、2番目の中空ブロック63もほぼ同様に、上フランジ63A、下フランジ63B、左ウェブ63C、右ウェブ63D、接続フランジ63E,63F等を有している。この場合、左ウェブ63Cには、オフセットシリンダ41及びリンク42の先端側が左,右方向に回動可能に取付けられるブラケット63Gが突設されている。
【0086】
さらに、3番目(先端側)の中空ブロック64は、その四辺の周壁を構成する上フランジ64A、下フランジ64B、左ウェブ64C、右ウェブ64Dと、これらの周壁の基端側に溶接された接続フランジ64Eと、各周壁の先端側に溶接され、アーム支持体35が左,右方向に揺動可能に連結される先端側ボス64Fとによって構成されている。
【0087】
そして、アッパブーム61は、これらの中空ブロック62〜64のうち、互いに隣接する2個の中空ブロックの接続フランジ62F,63E及び接続フランジ63F,64Eを、複数のボルト・ナット25によってそれぞれ接続することにより組立てられている。
【0088】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができ、オフセット式油圧ショベル31のロアブーム51及びアッパブーム61にも、適用範囲を広げることができる。
【0089】
なお、前記第1の実施の形態では、モノブーム式油圧ショベル1のブーム11を6個の中空ブロック12〜17によって構成し、アーム21を3個の中空ブロック22〜24によって構成する場合を例に挙げて述べた。しかし、本発明はこれに限らず、例えばブームとアームのうち何れか一方の作業腕を中空ブロックによって構成し、他方の作業腕は従来技術と同様に構成してもよい。
【0090】
また、本発明に用いる中空ブロックの個数は、実施の形態に限定されるものではなく、例えばブームを2〜5個の中空ブロック、または7個以上の中空ブロックによって構成してもよい。また、アームも同様に、3個以外の複数個からなる中空ブロックによって構成してもよい。
【0091】
一方、第2の実施の形態についても同様に、ロアブーム51とアッパブーム61のうち何れか一方の作業腕を中空ブロックによって構成し、他方の作業腕は従来技術と同様の構造としてもよく、またアーム36を複数個の中空ブロックによって構成してもよい。さらに、ロアブーム51を4個以外の複数個からなる中空ブロックによって構成したり、アッパブーム61を3個以外の複数個からなる中空ブロックによって構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0092】
【図1】本発明の第1の実施の形態に適用されるモノブーム式の油圧ショベルを示す正面図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態によるモノブーム式油圧ショベルのブームを示す正面図である。
【図3】ブームを示す斜視図である。
【図4】各中空ブロックの接続部を図2中の矢示IV−IV方向からみた部分拡大断面図である。
【図5】各中空ブロックの接続部を図4中の矢示V−V方向からみた部分拡大断面図である。
【図6】1個の中空ブロックを示す斜視図である。
【図7】ブームの各中空ブロックを組立てる前の状態で示す分解図である。
【図8】本発明の第1の実施の形態によるモノブーム式油圧ショベルのアームを示す正面図である。
【図9】アームを示す斜視図である。
【図10】アームの各中空ブロックを組立てる前の状態で示す分解図である。
【図11】本発明の第2の実施の形態に適用されるオフセット式の油圧ショベルを示す正面図である。
【図12】本発明の第2の実施の形態によるオフセット式油圧ショベルのロアブームを示す正面図である。
【図13】本発明の第2の実施の形態によるオフセット式油圧ショベルのアッパブームを示す正面図である。
【符号の説明】
【0093】
1,31 油圧ショベル
2,32 下部走行体
3,33 上部旋回体
4,34 作業装置
11 ブーム(作業腕)
21 アーム(作業腕)
12,13,14,15,16,17,22,23,24,52,53,54,55,62,63,64 中空ブロック
12A,13A,14A,15A,16A,17A,22A,23A,24A,52A,53A,54A,55A,62A,63A,64A 上フランジ
12B,13B,14B,15B,16B,17B,22B,23B,24B,52B,53B,54B,55B,62B,63B,64B 下フランジ
12C,13C,14C,15C,16C,17C,22C,23C,24C,52C,53C,54C,55C,62C,63C,64C 左ウェブ
12D,13D,14D,15D,16D,17D,22D,23D,24D,52D,53D,54D,55D,62D,63D,64D 右ウェブ
12F,13E,13F,14E,14F,15E,15F,16E,16F,17E,22F,23E,23F,24E,52F,53E,53F,54E,54F,55E,62F,63E,63F,64E 接続フランジ
25 ボルト・ナット(締結部材)
51 ロアブーム(作業腕)
61 アッパブーム(作業腕)




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013