CN103547738A - 工程机械用悬臂 - Google Patents

Abstract

将液压挖掘机（1）的悬臂（11）形成为由左、右侧板（12、13）、上板（14）、下板（15）以及厚后板（16）围成的箱型结构体。使厚后板（16）的上端（16A）比上板（14）的外表面（14A3）更向上方突出。将接合于厚后板（16）的外表面（16C）的一对悬臂缸托架（22）的上端（22B）配置为比后厚上板（14A）的外表面（14A3）更高而且比厚后板（16）的上端（16A）更低。由此，各悬臂缸托架（22）确保与厚后板（16）的接合面积较大，能够提高接合强度。

Description

工程机械用悬臂

技术领域

本发明涉及例如适合用于搭载在液压挖掘机等工程机械上的作业装置的工程机械用悬臂。

背景技术

一般地，作为工程机械的代表例的液压挖掘机具备可自行的下部行驶体、和能够回转地设置在该下部行驶体上的上部回转体。在构成上部回转体的回转框架的前侧以能够仰俯动作的方式设有进行土砂等的挖掘作业的作业装置。

在此，液压挖掘机的作业装置通常大致包括：基端侧以能够转动的方式安装在回转框架上的起重臂；以能够转动的方式安装在该起重臂的前端侧的悬臂；以能够转动的方式安装在该悬臂的前端侧的铲斗等作业工具；以及驱动这些起重臂、悬臂、铲斗的起重臂缸、悬臂缸、铲斗缸。

构成这种作业装置的悬臂通常作为全长达到数米的长尺寸的焊接结构体而形成。即、悬臂由下述各板构成：左、右侧板；通过焊接而接合在这些左、右侧板的上端侧的上板；通过焊接而接合在左、右侧板的下端侧的下板；以及通过焊接而接合在左、右侧板和上板的后端侧的后板。由此，悬臂成为横截面呈四边形的闭截面结构的箱型结构体。

在悬臂的前端设有安装铲斗的铲斗连结轴套，并且在悬臂的后部下侧设有使用连结销连结在起重臂的前端侧的起重臂连结轴套。另一方面，在悬臂的后端侧设有使用连结销连结悬臂缸的悬臂缸托架。并且，在悬臂的后部上侧设有使用连结销连结铲斗缸的铲斗缸托架（专利文献1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003－261956号公报

发明内容

然而，由于在悬臂的后侧设有起重臂连结轴套、悬臂缸托架、铲斗缸托架，因此悬臂所要求的强度在后侧大、在前侧小。

针对于此，上述的根据现有技术的悬臂通常使用上板和下板具有均等的板厚的钢板材等一张板材来形成。因此，在悬臂的前侧具有针对所要求的强度而上板和下板的板厚过厚的倾向，存在悬臂整体的重量增大到所需以上的问题。

另一方面，在使构成悬臂的上板、下板、后板、悬臂缸托架等板厚较薄的情况下能够实现悬臂的轻量化。但是，悬臂缸托架通过焊接而接合于设置在悬臂的后端的后板，在该悬臂缸托架上作用伴随悬臂缸的伸缩的较大的负荷。因此，对悬臂缸托架自身或者对悬臂缸托架与后板的焊接部作用较大的应力（压缩应力、弯曲应力）。由此，存在包含悬臂缸托架在内的悬臂整体的耐久性下降的问题。

本发明是鉴于上述的现有技术的问题而提出的方案，目的在于提供一种能够确保需需要的强度并且使整体的重量轻量化的工程机械用悬臂。

（1）.为了解决上述的课题，本发明适用于如下工程机械用悬臂，利用下述构件形成为横截面呈四边形的箱型结构体，这些构件为：左、右侧板；通过焊接而接合于该左、右侧板的上端侧的上板；通过焊接而接合于上述左、右侧板的下端侧的下板；以及通过焊接而接合于上述左、右侧板的后端侧和上述上板的后端侧的后板，设置位于上述左、右侧板的后部下侧并通过焊接而接合于该左、右侧板、上述下板的后端及上述后板的前端的起重臂连结轴套，设置通过焊接而接合于上述左、右侧板、上板以及下板的前端的铲斗连结轴套，设置通过焊接而接合于上述后板的外表面的在左、右方向一对的悬臂缸托架。

本发明的特征在于，上述后板的上端设置成比上述上板的外表面高度位置更向上方突出，上述一对悬臂缸托架的上端配置在比上述上板的外表面高度位置更高且比上述后板的上端更低的位置。

根据该结构，通过将一对悬臂缸托架的上端配置得比上板的外表面的高度位置高而且比后板的上端低，各悬臂缸托架能够将与后板对置的对置面积、即、接合面积形成得大。由此，能够提高各悬臂缸托架自身对负荷的强度。另一方面，能够确保各悬臂缸托架与后板之间的焊接长度较大，提高各悬臂缸托架对后板的接合强度。

而且，后板的上端相比上板的外表面的高度位置更向上方突出，从而其刚性变得比较低，后板的上端侧与作用于悬臂缸托架的上端部的负荷相应地产生适度的挠曲。因此，能够通过后板的上端侧的挠曲吸收作用于悬臂缸托架的上端部的负荷，降低在悬臂缸托架的上端与后板的接合部（焊接停止端部）产生的应力的集中。其结果，能够在确保一对悬臂缸托架相对于后板的接合强度的同时，使各悬臂缸托架的板厚较薄，能够实现悬臂整体的轻量化。

（2）.根据本发明，上述一对悬臂缸托架在与上述后板的外表面抵接的端面设置坡口，通过填角焊接对上述各悬臂缸托架的坡口与上述后板的外表面之间进行接合。

根据该结构，通过在设于各悬臂缸托架的端面的坡口与后板的外表面之间实施填角焊接，能够使各悬臂缸托架在板厚方向充分地焊透，能够牢固地接合在后板的外表面。其结果，能够进一步提高一对悬臂缸托架相对于后板的接合强度，能够提高悬臂缸托架的耐久性。

（3）.根据本发明，上述上板利用位于后侧且由板厚较厚的板材构成的后厚上板和位于该后厚上板的前侧且由板厚较薄的板材构成的前薄上板这两部件形成，上述一对悬臂缸托架的上端配置得比上述后厚上板的外表面高度位置更高。

根据该结构，能够在悬臂的后部侧通过后厚上板确保所需要的强度，在悬臂的前部侧通过前薄上板实现轻量化，因此能够在确保上板的强度的同时实现悬臂整体的轻量化。

附图说明

图1是表示作为具备本发明的悬臂的工程机械的液压挖掘机的主视图。

图2是以单体表示悬臂的主视图。

图3是从图2中的箭头III－III方向观察悬臂的俯视图。

图4是从图3中的箭头IV－IV方向观察悬臂的剖视图。

图5是表示图4中的后厚上板、前薄上板、后厚下板、前薄下板、厚后板的放大剖视图。

图6是从图5中的箭头VI－VI方向观察左、右侧板、后厚上板、后厚下板的剖视图。

图7是以拆下右侧板的状态表示悬臂的内部的立体图。

图8是分解表示构成悬臂的侧板、上板、下板、后板、起重臂连结轴套、悬臂缸托架、铲斗缸托架等的分解立体图。

图9是放大表示图2中的上板、厚后板、悬臂缸托架等的主要部分放大图。

图10是从图9中的箭头Ｘ－Ｘ方向观察厚后板与悬臂缸托架的接合部的剖视图。

图11是表示悬臂缸伸长时厚后板的上端侧挠曲的状态的放大图。

图12是表示悬臂缸缩小时厚后板的上端侧挠曲的状态的放大图。

具体实施方式

以下，以适用于液压挖掘机的悬臂的情况为例，参照附图对于本发明的工程机械用悬臂的实施方式进行详细说明。

图中，符号1表示作为工程机械的代表例的液压挖掘机该液压挖掘机1具备可自行的履带式的下部行驶体2、和以能够回转的方式搭载在该下部行驶体2上的上部回转体3。在成为上部回转体3的基座的回转框架3A的前部侧，以能够仰俯动作的方式设有作业装置4。

作业装置4具备：以能够仰俯动作的方式使基端部与回转框架3A的前侧销结合的起重臂5；基端部以能够转动的方式与起重臂5的前端部销结合的后述的悬臂11；以能够转动的方式与该悬臂11的前端部的销结合的铲斗6；以及设置在悬臂11的前端侧与铲斗6之间的铲斗联杆7。并且，作业装置4具备：使起重臂5相对于回转框架3A进行仰俯动作的起重臂缸8；使悬臂11相对于起重臂5进行转动的悬臂缸9；以及使铲斗6相对于悬臂11进行转动的铲斗缸10。

在此，铲斗联杆7由一端侧与悬臂11的前端侧连结的后联杆7A、和一端侧与后联杆7A的另一端侧连结且另一端侧与铲斗6连结的前联杆7B构成。另一方面，铲斗缸10的底侧安装在后述的悬臂11的铲斗缸托架23，铲斗缸10的杆侧连接在铲斗联杆7的后联杆7A与前联杆7B的连结部分。

其次，参照图2至图8对本实施方式的悬臂进行说明。

符号11表示以能够转动的方式安装在起重臂5的前端部的悬臂。该悬臂11整体形成为在前、后方向上延伸的长尺寸的箱型结构体，利用悬臂缸9相对于起重臂5在上、下方向上进行转动。

在此，悬臂11由后述的左、右侧板12、13、上板14、下板15、以及厚后板16形成，该悬臂11整体构成为横截面呈四边形的闭截面结构的箱型结构体。在悬臂11的后侧（起重臂5侧）设有后述的起重臂连结轴套18、悬臂缸托架22、铲斗缸托架23等。另一方面，在悬臂11的前侧（铲斗6侧）设有后述的铲斗连结轴套20、后联杆连结轴套21等。

符号12表示构成悬臂11的左侧面的左侧板。左侧板12在与左、右方向上与后述的右侧板13对置并且在前、后方向上延伸。在此，如图4及图8所示，左侧板12通过接合位于前、后方向的后侧的后厚侧板12A、和位于前、后方向的前侧的前薄侧板12B这两部件而形成。在后厚侧板12A上固定有后述的起重臂连结轴套18，在前薄侧板12B上固定有后述的铲斗连结轴套20、后联杆连结轴套21。

后厚侧板12A使用板厚较厚的钢板材等板材而形成，构成为由上板接合部位12A1、下板接合部位12A2、后板接合部位12A3、以及前薄侧板接合部位12A4围成的六边形状。该情况下，前薄侧板接合部位12A4通过从上板接合部位12A1朝向下板接合部位12A2向斜前方延伸，从而成为确保后厚侧板12A与前薄侧板12B的接合部的长度较大的结构。在下板接合部位12A2与后板接合部位12A3相交的拐角部，设有为了接合起重臂连结轴套18的凸缘部18B而切割成圆弧状的起重臂连结轴套接合槽12A5。

另一方面，前薄侧板12B使用板厚比后厚侧板12A薄的钢板材等板材形成，构成为由上板接合部位12B1、下板接合部位12B2、铲斗连结轴套接合部位12B3、以及后厚侧板接合部位12B4围成的四边形状。该情况下，后厚侧板接合部位12B4从上板接合部位12B1朝向下板接合部位12B2向斜前方延伸。在前薄侧板12B的前端侧设有后联杆连结轴套接合孔12B5，该后联杆连结轴套接合孔12B5由用于接合后联杆连结轴套21的凸缘部21B的圆形孔构成。

在使后厚侧板12A的前薄侧板接合部位12A4与前薄侧板12B的后厚侧板接合部位12B4对接的状态下，通过对两者间实施对接焊接，从而形成后厚侧板12A与前薄侧板12B这两部件接合的左侧板12。

该情况下，如图6所示，若将构成左侧板12的后厚侧板12A的板厚设为12At、将前薄侧板12B的板厚设为12Bt，则板厚12At与板厚12Bt的关系设定为如下述数学式1。

（数学式1）

12At>12Bt

符号13表示构成悬臂11的右侧面的右侧板，该右侧板13具有与左侧板12相同的形状。即、右侧板13通过接合位于前、后方向的后侧的后厚侧板13A、和位于前、后方向的前侧的前薄侧板13B这两部件而形成。在后厚侧板13A固定有后述的起重臂连结轴套18，在前薄侧板13B固定有后述的铲斗连结轴套20、后联杆连结轴套21。

后厚侧板13A使用板厚较厚的钢板材等板材形成，构成为由上板接合部位13A1、下板接合部位13A2、后板接合部位13A3、以及前薄侧板接合部位13A4围成的六边形状。在下板接合部位13A2与后板接合部位13A3相交的拐角部设有切割成圆弧状的起重臂连结轴套接合槽13A5。

另一方面，前薄侧板13B使用板厚比后厚侧板13A薄的钢板材等板材形成，构成为由上板接合部位13B1、下板接合部位13B2、铲斗连结轴套接合部位13B3、以及后厚侧板接合部位13B4围成的四边形状。在前薄侧板13B的前端侧设有由圆形孔构成的后联杆连结轴套接合孔13B5。

在使后厚侧板13A的前薄侧板接合部位13A4与前薄侧板13B的后厚侧板接合部位13B4对接的状态下，通过对两者间实施对接焊接，从而形成后厚侧板13A与前薄侧板13B这两部件接合的右侧板13。

该情况下，如图6所示，若将构成右侧板13的后厚侧板13A的板厚设为13At、将前薄侧板13B的板厚设为13Bt，则板厚13At与板厚13Bt的关系设定为如下述数学式2。

（数学式2）

13At>13Bt

其次，符号14表示构成悬臂11的上面的上板。该上板14接合在左、右侧板12、13的上端侧且在前、后方向上延伸。在此，上板14通过接合位于前、后方向的后侧的后厚上板14A、和位于前、后方向的前侧的前薄上板14B这两部件而形成。

后厚上板14A使用板厚较厚的钢板材等板材形成为在前、后方向上延伸的长方形的板状，比铲斗缸托架23更靠后侧的部位稍微向斜下方弯曲。后厚上板14A的后端缘成为与后述的厚后板16接合的后板接合部位14A1，后厚上板14A的前端缘成为与前薄上板14B接合的前薄上板接合部位14A2。在后厚上板14A的外表面14A3接合有后述的铲斗缸托架23。

另一方面，前薄上板14B使用板厚比后厚上板14A薄的钢板材等板材形成为在前、后方向上延伸的长方形的平板状。前薄上板14B的后端缘成为后厚上板接合部位14B1，前薄上板14B的前端缘成为与后述的铲斗连结轴套20接合的铲斗连结轴套接合部位14B2。

在使后厚上板14A的前薄上板接合部位14A2与前薄上板14B的后厚上板接合部位14B1对接的状态下，通过对两者间实施对接焊接，从而形成后厚上板14A与前薄上板14B这两部件接合的上板14。

该情况下，如图5所示，若将构成上板14的后厚上板14A的板厚设为14At、将前薄上板14B的板厚设为14Bt，则板厚14A与板厚14Bt的关系设定为如下述数学式3。

（数学式3）

14At>14Bt

接着，符号15表示构成悬臂11的下面的下板。该下板15接合在左、右的侧板12、13的下端侧，且在前、后方向上延伸。在此，下板15通过接合位于前、后方向的后侧的后厚下板15A、和位于前、后方向的前侧的前薄下板15B这两部件而形成。

后厚下板15A使用板厚较厚的钢板材等板材形成为在前、后方向上延伸的长方形的平板状。后厚下板15A的后端缘成为与后述的起重臂连结轴套18接合的起重臂连结轴套接合部位15A1。后厚下板15A的前端缘成为与前薄下板15B接合的前薄下板接合部位15A2。

另一方面，前薄下板15B使用板厚比后厚下板15A薄的钢板材等板材形成为在前、后方向上延伸的长方形的平板状。前薄下板15B的后端缘成为后厚下板接合部位15B1。前薄下板15B的前端缘成为与后述的铲斗连结轴套20接合的铲斗连结轴套接合部位15B2。

在使后厚下板15A的前薄下板接合部位15A2与前薄下板15B的后厚下板接合部位15B1对接的状态下，通过对两者间实施对接焊接，从而形成后厚下板15A与前薄下板15B这两部件接合的下板15。

该情况下，如图5所示，若将构成下板15的后厚下板15A的板厚设为15At、将前薄下板15B的板厚设为15Bt，则板厚15At与板厚15Bt的关系设定为如下述数学式4。

（数学式4）

15At>15Bt

接着，符号16表示构成悬臂11的后面的作为后板的厚后板。该厚后板16使用钢板材等板材形成为长方形的板状，长度方向的中央部弯曲成山形（参照图5）。该厚后板16的板厚16t具有与构成左侧板12的后厚侧板12A的板厚12At、构成右侧板13的后厚侧板13A的板厚13At、构成上板14的后厚上板14A的板厚14At、构成下板15的后厚下板15A的板厚15At相同的厚度或其以上的厚度，设定为如下述数学式5。并且，厚后板16具有上端16A比后厚上板14A的外表面14A3更向上方突出的长度尺寸。

（数学式5）

16t≥12At、13At、14At、15At

在此，厚后板16通过焊接而接合在左、右侧板12、13和上板14的后端侧，闭塞中空的悬臂11的后端。该情况下，厚后板16通过焊接而与构成左侧板12的后厚侧板12A的后板接合部位12A3、构成右侧板13的后厚侧板13A的后板接合部位13A3、以及构成上板14的后厚上板14A的后板接合部位14A1接合。

该情况下，如图9所示，厚后板16的上端16A相比后厚上板14A的外表面14A3的高度位置向上方突出相当于高度尺寸H1。厚后板16的前端缘成为与后述的起重臂连结轴套18接合的起重臂连结轴套接合部位16B。在厚后板16的外表面16C固定有后述的悬臂缸托架22。

在构成左侧板12的后厚侧板12A的上板接合部位12A1与上板14之间、在前薄侧板12B的上板接合部位12B1与上板14之间，分别实施填角焊接。另一方面，在构成右侧板13的后厚侧板13A的上板接合部位13A1与上板14之间、在前薄侧板13B的上板接合部位13B1与上板14之间，分别实施填角焊接。由此，上板14牢固地接合在左、右侧板12、13的上端部。

在构成左侧板12的后厚侧板位12A的下板接合部12A2与下板15之间、在前薄侧板12B的下板接合部位12B2与下板15之间，分别实施填角焊接。另一方面，在构成右侧板13的后厚侧板13A的下板接合部位13A2与下板15之间、在前薄侧板13B的下板接合部位13B2与下板15之间，分别实施填角焊接。由此，下板15牢固地接合在左、右侧板12、13的下端部。

并且，在构成左侧板12的后厚侧板12A的后板接合部位12A3与厚后板16之间实施填角焊接，同样，在构成右侧板13的后厚侧板13A的后板接合部位13A3与厚后板16之间实施填角焊接。另一方面，在构成上板14的后厚上板14A的后板接合部位14A1与厚后板16之间也实施填角焊接。由此，厚后板16牢固地接合在左、右侧板12、13与上板14的后端侧。

在此，如图4及图5，构成左侧板12的后厚侧板12A与前薄侧板12B的接合部的上端12C在后厚上板14A的中间部的位置接合，下端12D在后厚下板15A的前侧的位置接合。另一方面，如图2所示，若观察构成右侧板13的后厚侧板13A与前薄侧板13B的接合部，则上端13C在后厚上板14A的中间部的位置接合，下端13D在后厚下板15A的前部侧的位置接合。

符号17表示分别设置在左侧板12的后厚侧板12A与厚后板16之间、在右侧板13的后厚侧板13A与厚后板16之间的左、右里侧接触材料。该里侧接触材料17例如通过将细长的角材折弯成山形而形成，通过点焊等固定在后厚侧板12A、13A的后板接合部位12A3、13A3的内表面。

构成左侧板12的后厚侧板12A的后板接合部位12A3与厚后板16之间利用里侧接触材料17来进行填角焊接，并且构成右侧板13的后厚侧板13A的后板接合部位13A3与厚后板16之间利用里侧接触材料17来进行填角焊接。由此，这些填角焊接部位成为完全焊接。

接着，符号18表示设置在左、右侧板12、13的后部下侧的起重臂连结轴套。该起重臂连结轴套18供能够转动地连结起重臂5与悬臂11之间的连结销（未图示）插通。在此，起重臂连结轴套18包括：在左、右方向上延伸的中空的圆筒轴套部18A；以及由设置在该圆筒轴套部18A的左、右方向的两端侧的圆弧状的平板构成的左、右凸缘部18B。

起重臂连结轴套18的圆筒轴套部18A通过焊接而与后厚下板15A的起重臂连结轴套接合部位15A1、和厚后板16的起重臂连结轴套接合部位16A接合。起重臂连结轴套18的左侧的凸缘部18B与后厚侧板12A的起重臂连结轴套接合槽12A5接合，右侧的凸缘部18B与后厚侧板13A的起重臂连结轴套接合槽13A5接合。

符号19表示设置在上板14的后厚上板14A的内表面与起重臂连结轴套18之间的内部隔壁。该内部隔壁19以形成两个闭空间的方式配置在悬臂11内，以提高悬臂11的刚性。该内部隔壁19由具有与左、右侧板12、13的间隔大致相等的左、右方向的宽度尺寸的长方形的平板构成。

在此，如图4及图5所示，内部隔壁19的上端19A通过焊接而接合在后厚上板14A与前薄上板14B的接合部的附近位置。内部隔壁19的下端19B通过焊接而接合在起重臂连结轴套18的圆筒轴套部18A。另一方面，内部隔壁19的左侧端通过焊接而接合在左侧板12的后厚侧板12A与前薄侧板12B，右侧端通过焊接而接合在右侧板13的后厚侧板13A与前薄侧板13B。

符号20表示设置在左、右侧板12、13、上板14及下板15的前端的铲斗连结轴套。铲斗连结轴套20供能够转动地连结铲斗6与悬臂11之间的连结销（未图示）插通。该铲斗连结轴套20包括：在左、右方向上延伸的中空的圆筒轴套部20A；以及设置在该圆筒轴套部20A的左、右方向的两端侧的平板状的左、右凸边部20B。

在此，铲斗连结轴套20的圆筒轴套部20A通过焊接而接合在前薄上板14B的铲斗连结轴套接合部位14B2和前薄下板15B的铲斗连结轴套接合部位15B2。铲斗连结轴套20的左侧凸边部20B与前薄侧板12B的铲斗连结轴套接合部位12B3接合，右侧凸边部20B与前薄侧板13B的铲斗连结轴套接合部位13B3接合。

符号21表示与铲斗连结轴套20邻接地设置在左、右侧板12、13的前端侧的后联杆连结轴套。后联杆连结轴套21供能够转动地连结铲斗联杆7的后联杆7A与悬臂11之间的连结销（未图示）插通。在此，后联杆连结轴套21包括：在左、右方向上延伸的中空的圆筒轴套部21A；以及设置在该圆筒轴套部21A的左、右方向的两端侧的圆板状的左、右凸缘部21B。后联杆连结轴套21的左侧的凸缘部21B与前薄侧板12B的后联杆连结轴套接合孔12B5接合，右侧的凸缘部21B与前薄侧板13B的后联杆连结轴套接合孔13B5接合。

其次，对本实施方式的在左、右方向一对的悬臂缸托架22进行说明。

即、符号22表示设置在厚后板16的外表面16C的一对悬臂缸托架，该各悬臂缸托架22在左、右方向上成对地配置。各悬臂缸托架22通过连结销（未图示）能够转动地连结悬臂缸9的杆前端。在此，各悬臂缸托架22使用钢板材等板材形成为呈大致三角形状的板体，在其中央部穿设有用于上述的连结销插通的销插通孔22A。各悬臂缸托架22以在左、右方向上保持一定间隔的状态，通过焊接接合在厚后板16的外表面16C。

该情况下，如图9所示，各悬臂缸托架22的上端22B配置在比后厚上板14A的外表面14A3的高度位置高相当于高度尺寸H2的位置，而且比厚后板16的上端16A低相当于高度尺寸H3的位置。

因此，从后厚上板14A的外表面14A3至厚后板16的上端16A的高度尺寸H1、从后厚上板14A的外表面14A3至各悬臂缸托架22的上端22B的高度尺寸H2、从各悬臂缸托架22的上端22B至厚后板16的上端16A的高度尺寸H3的关系如下述数学式6。

（数学式6）

H1=H2+H3

由此，能够将各悬臂缸托架22的前端与厚后板16的外表面16C对置的对置面积、即、接合面积形成得较大。其结果，针对因悬臂缸9的伸缩而作用于各悬臂缸托架22的负荷，能够提高各悬臂缸托架22自身的强度。并且，能够加大各悬臂缸托架22与厚后板16的外表面16C之间的焊接长度，提高各悬臂缸托架22相对于厚后板16的接合强度。

在此，如图10所示，在各悬臂缸托架22中与厚后板16的外表面16C抵接的端面形成没有钝边的山形状的坡口22C。通过使该坡口22C与厚后板16的外表面16C对接，在两者间形成K形坡口。

此外，所谓钝边是分别形成于被焊接的两部件上且在焊接时相互抵接的面。因此，通过在坡口22C的位置进行坡口填角焊接，从而能够在使各悬臂缸托架22遍及板厚的整个区域而焊透（penetration）的状态下，在各悬臂缸托架22与厚后板16之间形成平滑地连续的焊道22D。

由此，能够相对于厚后板16牢固地接合各悬臂缸托架22。该情况下，如图9所示，也能够在各悬臂缸托架22的上端22B与厚后板16的外表面16C之间形成平滑地连续的焊道22D。此外，设置在悬臂缸托架22的坡口22C并不限于山形状的坡口，也可以采用具有レ形坡口等其他形状的坡口。

符号23表示设置在上板14的后端侧的外表面14A3的一对铲斗缸托架，该各铲斗缸托架23在左、右方向上成对地配置。这些各铲斗缸托架23通过连结销（未图示）能够转动地连结铲斗缸10的底侧。在此，各铲斗缸托架23使用钢板材等板材形成为呈大致三角形状的板体，在其中央部穿设有用于上述的连结销插通的销插通孔23A。并且，各铲斗缸托架23以在左、右方向上保持一定间隔的状态，通过焊接接合在构成上板14的后厚上板14A的外表面14A3。

接着，符号24表示设置在上板14的后端侧的外表面14A3的辅助焊接部件，如图3所示，辅助焊接部件24由俯视时呈大致M字形的平板构成。该辅助焊接部件24以包围上板14的后厚上板14A与各铲斗缸托架23的焊接部的方式，通过焊接接合在后厚上板14A的外表面14A3。

由此，能够将形成于各铲斗缸托架23与后厚上板14A之间的焊接部（焊道部）填埋辅助焊接部件24与后厚上板14A之间。由此，能够提高各铲斗缸托架23对上板14的接合强度。

本实施方式的悬臂11具有如上所述的结构，参照附图8对制造该悬臂11的顺序的一例进行说明。

首先，在使构成左侧板12的后厚侧板12A的前薄侧板接合部位12A4、与前薄侧板12B的后厚侧板接合部位12B4对接的状态下，在两者间实施对接焊接。由此，能够形成后厚侧板12A与前薄侧板12B这两部件接合的左侧板12。另一方面，在使构成右侧板13的后厚侧板13A的前薄侧板接合部位13A4、与前薄侧板13B的后厚侧板接合部位13B4对接的状态下，在两者间实施对接焊接。由此，能够形成后厚侧板13A与前薄侧板13B这两部件接合的右侧板13。该情况下，在构成左侧板12的后厚侧板12A的后板接合部位12A3的内表面、和构成右侧板13的后厚侧板13A的后板接合部位13A3的内表面，分别通过点焊等预先固定里侧接触材料17。

接着，通过焊接将起重臂连结轴套18的左、右凸缘部18B分别接合在左侧板12的起重臂连结轴套接合槽12A5、右侧板13的起重臂连结轴套接合槽13A5。接着，通过焊接将后联杆连结轴套21的左、右凸缘部21B分别接合在左侧板12的后联杆连结轴套接合孔12B5和右侧板13的后联杆连结轴套接合孔13B5。并且，通过焊接将铲斗连结轴套20的左、右凸边部20B分别接合在左侧板12的铲斗连结轴套接合部位12B3和右侧板13的铲斗连结轴套接合部位13B3。

另一方面，在使构成上板14的后厚上板14A的前薄上板接合部位14A2、与前薄上板14B的后厚上板接合部位14B1对接的状态下，在两者间实施对接焊接。由此，能够形成后厚上板14A与前薄上板14B这两部件接合的上板14。

接着，在使构成下板15的后厚下板15A的前薄下板接合部位15A2、与前薄下板15B的后厚下板接合部位15B1对接的状态下，在两者间实施对接焊接。由此，能够形成后厚下板15A与前薄下板15B这两部件接合的下板15。

其次，在左侧板12和右侧板13的上端侧配置上板14，在左侧板12与上板14之间遍及全长地实施填角焊接。同样，在右侧板13与上板14之间遍及全长地实施填角焊接。并且，通过焊接将构成上板14的前薄上板14B的铲斗连结轴套接合部位14B2接合在铲斗连结轴套20的圆筒轴套部20A。由此，能够在左、右侧板12、13的上端侧接合上板14。

另一方面，准备内部隔壁19，该内部隔壁19的上端19A焊接在后厚上板14A的前薄上板接合部位14A2的附近部位。另外，内部隔壁19的下端19B焊接在起重臂连结轴套18的圆筒轴套部18A。

接着，在左侧板12和右侧板13的下端侧配置下板15，在左侧板12与下板15之间遍及全长地实施填角焊接。与此相同，在右侧板13与下板15之间遍及全长地实施填角焊接。另一方面，通过焊接将后厚下板15A的起重臂连结轴套接合部位15A1接合在起重臂连结轴套18的圆筒轴套部18A。另外，通过焊接将前薄下板15B的铲斗连结轴套接合部位15B2接合在铲斗连结轴套20的圆筒轴套部20A。由此，能够在左、右侧板12、13的下端侧接合下板15。

这样，在左、右侧板12、13的上端侧接合上板14，在下端侧接合下板15之后，准备厚后板16。在使该厚后板16与固定在左侧板12的后厚侧板12A的里侧接触材料17抵接的状态下，在后厚侧板12A的后板接合部位12A3与厚后板16之间实施坡口填角焊接。与此相同，在使厚后板16与固定在右侧板13的后厚侧板13A的里侧接触材料17抵接的状态下，在后厚侧板13A的后板接合部位13A3与厚后板16之间实施坡口填角焊接。

另一方面，在后厚上板14A的后板接合部位14A1与厚后板16之间实施坡口填角焊接。并且，将厚后板16的起重臂连结轴套接合部位16B焊接在起重臂连结轴套18的圆筒轴套部18A。此时，如图9所示，厚后板16的上端16A比后厚上板14A的外表面14A3向上方突出相当于高度尺寸H1。

其次，在构成上板14的后厚上板14A的外表面14A3通过焊接接合一对铲斗缸托架23。另外，以包围后厚上板14A与各铲斗缸托架23的焊接部的方式，在后厚上板14A的外表面14A3配置M字形的辅助焊接部件24。通过将该辅助焊接部件24焊接在后厚上板14A上，从而提高各铲斗缸托架23相对于后厚上板14A的接合强度。

接着，在厚后板16的外表面16C接合左、右一对悬臂缸托架22。该情况下，如图10所示，在各悬臂缸托架22的端面设置没有钝边的坡口22C。因此，通过在该坡口22C的位置进行坡口填角焊接，能够使各悬臂缸托架22遍及板厚的整个区域焊透。其结果，能够在各悬臂缸托架22与厚后板16之间形成平滑地连续的焊道22D，相对于厚后板16牢固接合各悬臂缸托架22。与此相同，如图9所示，也能够在各悬臂缸托架22的上端22B与厚后板16的外表面16C之间形成平滑地连续的焊道22D。其结果，能够相对于厚后板16牢固地接合各悬臂缸托架22的上端22B。

此时，如图9所示，各悬臂缸托架22的上端22B配置在比后厚上板14A的外表面14A3的高度位置高相当于高度尺寸H2的位置，而且，配置在比厚后板16的上端16A低相当于高度尺寸H3的位置。由此，各悬臂缸托架22能够将与厚后板16的外表面16C对置的接合面积形成得较大。

这样，通过相互焊接左、右侧板12、13、上板14、下板15、厚后板16等，能够形成横截面呈四边形的闭截面结构的悬臂11。

该情况下，根据本实施方式，使厚后板16的上端16A比构成上板14的后厚上板14A的外表面14A3更向上方突出。并且，将接合于厚后板16的外表面16C的左、右悬臂缸托架22的上端22B配置为比后厚上板14A的外表面14A3高而且比厚后板16的上端16A低。

由此，各悬臂缸托架22能够将与厚后板16对置的面积、即、与厚后板16的接合面积形成得较大。其结果，针对悬臂缸9的伸缩引起的负荷，能够提高各悬臂缸托架22自身的强度。另外，能够确保各悬臂缸托架22与厚后板16之间的焊接长度较大，因此能够提高各悬臂缸托架22相对于厚后板16的接合强度。

而且，通过使厚后板16的上端16A比后厚上板14A的外表面14A3更向上方突出，从而厚后板16的上端16A侧的刚性变得比较低。因此，厚后板16的上端16A侧与作用于各悬臂缸托架22的负荷相应地产生适度的挠曲。

对这种情况进行具体叙述，如图11所示，在悬臂缸9向箭头F1方向伸长了时，由于从悬臂缸9作用于悬臂缸托架22的上端22B的负荷，厚后板16的上端16A侧向箭头F2方向产生适度的挠曲。另一方面，如图12所示，在悬臂缸9向箭头R1方向缩小了时，由于从悬臂缸9作用于悬臂缸托架22的上端22B的负荷，厚后板16的上端16A侧向箭头R2方向产生适度的挠曲。

这样，能够通过厚后板16的上端16A侧的挠曲吸收因悬臂缸9的伸缩而作用于各悬臂缸托架22的上端22B的负荷。因此，能够降低在各悬臂缸托架22的上端22B与厚后板16的接合部（焊道22D）产生的应力的集中。其结果，能够在确保一对悬臂缸托架22相对于厚后板16的接合强度的同时，使各悬臂缸托架22的板厚较薄，因此能够实现悬臂11整体的轻量化。

另一方面，根据本实施方式，通过由后厚侧板12A和前薄侧板12B这两部件形成左侧板12，由后厚侧板13A和前薄侧板13B这两部件形成右侧板13，从而将构成悬臂11的左、右侧板12、13构成为在后侧为厚壁在前侧为薄壁。同样，通过由后厚上板14A和前薄上板14B这两部件形成上板14，由后厚上板15A和前薄上板15B这两部件形成下板15，从而将构成悬臂11的上板14及下板15构成为在后侧为厚壁在前侧为薄壁。

其结果，在设有起重臂连结轴套18、悬臂缸托架22、铲斗缸托架23等的悬臂11的后部侧确保所需要的强度的同时，能够实现悬臂11整体的轻量化。特别是，由于由后厚上板14A和前薄上板14B这两部件形成上板14，因此能够在悬臂11的后部侧通过后厚上板14A确保所需要的强度，在悬臂11的前部侧通过前薄上板14B实现轻量化。因此，能够在确保上板14的强度的同时实现悬臂11整体的轻量化。该情况下，悬臂缸托架22的上端16A配置得比后厚上板14A的外表面14A3的高度位置更高，因此能够兼顾确保后厚板16的上端侧挠曲和确保上板14的强度这两者。而且，后厚板16作为使用了与后厚上板14A同等以上的板厚的厚板而形成，因此能够在悬臂11的后部侧确保所需要的强度的同时，实现悬臂11整体的轻量化。

此外，在上述的实施方式中，作为组装悬臂11的顺序的一例，例示了如下情况，即，在左、右侧板12、13上接合了起重臂连结轴套18、铲斗连结轴套20、后联杆连结轴套21之后，在各侧板12、13上接合上板14。接着，在上板14与起重臂连结轴套18之间接合了内部隔壁19之后，在各侧板12、13上接合下板15和厚后板16。但是，本发明的悬臂11的组装顺序并不限于本实施方式，组装悬臂11的顺序能够适当地变更。

在上述的实施方式中，例示了如下结构，即、通过在构成左、右侧板12、13的后厚侧板12A、13A固定里侧接触材料17，从而利用该里侧接触材料17来对厚后板16实施填角焊接而对各后厚侧板12A、13A进行完全焊接。但是，本发明并不限于此，也可以做成不使用里侧接触材料17，在各后厚侧板12A、13A与厚后板16之间实施单纯的填角焊接的结构。

再有，在上述的实施方式中，作为工程机械举例说明了履带式的液压挖掘机1。但是，本发明并不限定于此，也能够广泛应用于例如轮式液压挖掘机所使用的悬臂等其他工程机械用的悬臂。

符号的说明

1—液压挖掘机（工程机械），11—悬臂，12—左侧板，12A、13A—后厚侧板，12B、13B—前薄侧板，13—右侧板，14—上板，14A—后厚上板，14A3—外表面，14B—前薄上板，15—下板，15A—后厚下板，15B—前薄下板，16—厚后板（后板），16A—上端，16C—外表面，18—起重臂连结轴套，20—铲斗连结轴套，22—悬臂缸托架，22C—坡口。

Claims (3)

1.一种工程机械用悬臂，利用下述构件形成为横截面呈四边形的箱型结构体，这些构件为：左、右侧板（12、13）；通过焊接而接合于该左、右侧板（12、13）的上端侧的上板（14）；通过焊接而接合于上述左、右侧板（12、13）的下端侧的下板（15）；以及通过焊接而接合于上述左、右侧板（12、13）的后端侧和上述上板（14）的后端侧的后板（16），

设置位于上述左、右侧板（12、13）的后部下侧并通过焊接而接合于该左、右侧板（12、13）、上述下板（15）的后端及上述后板（16）的前端的起重臂连结轴套（18），

设置通过焊接而接合于上述左、右侧板（12、13）、上板（14）以及下板（15）的前端的铲斗连结轴套（20），

设置通过焊接而接合于上述后板（16）的外表面（16C）的在左、右方向一对的悬臂缸托架（22），

上述工程机械用悬臂的特征在于，

上述后板（16）的上端（16A）设置成比上述上板（14）的外表面（14A3）高度位置更向上方突出，

上述一对悬臂缸托架（22）的上端（22B）配置在比上述上板（14）的外表面（14A3）高度位置更高且比上述后板（16）的上端（16A）更低的位置。

2.根据权利要求1所述的工程机械用悬臂，其特征在于，

上述一对悬臂缸托架（22）在与上述后板（16）的外表面（16C）抵接的端面设置坡口（22C），

通过填角焊接对上述各悬臂缸托架（22）的坡口（22C）与上述后板（16）的外表面（16C）之间进行接合。

3.根据权利要求1所述的工程机械用悬臂，其特征在于，

上述上板（14）利用位于后侧且由板厚较厚的板材构成的后厚上板（14A）、和位于该后厚上板（14A）的前侧且由板厚较薄的板材构成的前薄上板（14B）这两部件形成，

上述左、右一对悬臂缸托架（22）的上端（22B）配置在比上述后厚上板（14A）的外表面（14A3）高度位置更高的位置。

Images