JP2000248576A - 作業機械の作業腕構造 - Google Patents

作業機械の作業腕構造

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JP2000248576A
JP2000248576A JP11055851A JP5585199A JP2000248576A JP 2000248576 A JP2000248576 A JP 2000248576A JP 11055851 A JP11055851 A JP 11055851A JP 5585199 A JP5585199 A JP 5585199A JP 2000248576 A JP2000248576 A JP 2000248576A
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bracket
arm
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welding
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Withdrawn
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JP11055851A
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English (en)
Inventor
Seiji Okamoto
成司 岡本
Takayuki Yuasa
孝之 湯浅
Akiichi Ono
明一 小野
Shigeki Adachi
重喜 足立
Masaya Yorifuji
雅也 依藤
Kunitomo Shimizu
邦友 清水
Taizo Iwasaki
泰三 岩崎
Kazuaki Kinoshita
和明 木下
Fumihiro Nishimura
文博 西村
Hajime Horiuchi
一 堀内
Morio Murakami
守生 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Japan Ltd
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Original Assignee
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
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Publication date
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/38Cantilever beams, i.e. booms;, e.g. manufacturing processes, forms, geometry or materials used for booms; Dipper-arms, e.g. manufacturing processes, forms, geometry or materials used for dipper-arms; Bucket-arms

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業腕に溶接接合されて設置されるアクチュ
エータ取付用のブラケットの、機械加工および寸法精度
の保持を容易にし、またブラケットの作業腕への溶接も
容易に行えるようにする、作業機械の作業腕構造を提供
する。 【解決手段】 作業腕に設置するアクチュエータ取付用
のブラケットを、平滑面を有する基台部分を備えてこの
平滑面上に形成するとともに、作業腕のブラケットを設
置する面に基台部分を収容する開口部分を形成し、基台
部分を開口部分に、平滑面と設置面とを同一面に位置付
けて一体に接合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、作業機械の作業腕
構造、さらに詳しくは、油圧ショベルのアームなど、作
業機械の作業腕に好適に用いられる作業機械の作業腕構
造に関する。
【0002】
【従来の技術】建設機械、荷役機械などの作業機械は、
作業具などが取り付けられる一個あるいは連結された複
数個の長尺の作業腕を備えている。典型的な作業機械で
ある油圧ショベルは、その機体本体に上下方向に揺動自
在に取り付けた作業腕であるブームと、ブームの先端に
上下方向に揺動自在に取り付けた作業腕であるアームを
備えている。アームの先端には作業具であるバケットが
揺動自在に取り付けられている。
【0003】図4および図5を参照して上述のアームを
例に作業腕を説明すると、全体を番号20で示すアーム
は種々の鋼製部材を相互に溶接して箱型構造に形成され
ている。すなわち、長手方向に延びる上プレート20
a、下プレート20b、左サイドプレート20cおよび
右サイドプレート20dによって矩形の箱型断面を有す
る箱型構造に形成されている。箱形構造の長手方向の一
端部にはバケットと連結するための連結ブラケット20
eが、他端部にはブームと連結するための連結ブラケッ
ト20fがそれぞれ取り付けられている。上プレート2
0aの箱型断面の外側部分にはバケットを揺動作動させ
るアクチュエータであるシリンダを取り付けるためのブ
ラケット21が取り付けられている。
【0004】ブラケット21は、アーム20の長手方向
に向けて並んだ一対のプレート21a、21aを備え、
一対のプレート21a、21aは上プレート20a上に
所定の間隔で溶接され取り付けられている。一対のプレ
ート21a、21aの各々にはシリンダ取付用の貫通軸
孔21bが軸線21c上に形成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したとおりの形態
の従来の作業腕構造には、次のとおりの解決すべき問題
がある。
【0006】(1)ブラケットの加工:ブラケット21
の一対のプレート21a、21aは、上プレート8aに
溶接したときにその熱影響によって変形したり、傾いた
りしやすい。そのため貫通軸孔21bを溶接前に機械加
工しておくとその寸法の精度の保持が難しいので、貫通
軸孔21bの機械加工は一対のプレート21a、21a
を上プレート8aに溶接した後で行われる。したがっ
て、機械加工は溶接成形された長尺のアーム8の状態で
行うので、機械加工は困難で、そのために比較的大型の
設備、ジグなどが必要になる。
【0007】(2)ブラケットの溶接:ブラケット21
の一対のプレート21a、21aと箱型断面の上プレー
ト8aとの溶接接合部分にはアクチュエータの作動力に
よる応力が集中する。したがって、溶接部分に対して
は、溶接脚の形状を滑らかに形成する、溶接によるアン
ダカットが発生しないようにするなど、十分な注意が必
要であり、溶接のコントロールが難しい。
【0008】本発明は上記事実に鑑みてなされたもの
で、その技術的課題は、作業腕に溶接接合されて設置さ
れるアクチュエータ取付用のブラケットの、機械加工お
よび寸法精度の保持を容易にし、またブラケットの作業
腕への溶接も容易に行えるようにする、作業機械の作業
腕構造を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
技術的課題を解決する作業機械の作業腕構造として、作
業腕に設置するアクチュエータ取付用のブラケットを、
平滑面を有する基台部分を備えて該平滑面上に形成する
とともに、該作業腕の該ブラケットを設置する面に該基
台部分を収容する開口部分を形成し、該基台部分を該開
口部分に、該平滑面と該設置面とを同一面に位置付けて
一体に接合する、ことを特徴とする作業機械の作業腕構
造が提供される。
【0010】本発明による作業腕構造においては、アク
チュエータ取付用のブラケットを、先ず基台部分の上に
形成し、その状態でアクチュエータ取付用の貫通軸孔な
どの機械加工を行う。そして、基台部分をその平滑面を
作業腕のブラケット設置面と同一面にして作業腕に溶接
し取り付ける。したがって、ブラケット単品の状態で貫
通軸孔などの機械加工を行うことができ機械加工が容易
になるとともに、貫通軸孔と溶接接合部分とを溶接の熱
影響を受けないように十分に離すことができ寸法精度の
保持を容易にし、またブラケットの基台部分と作業腕の
ブラケット設置面とが平滑な面で結ばれるので応力集中
も防止され溶接も容易に行うことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された
作業腕構造を、典型的な作業機械である油圧ショベルの
アームにおける好適実施形態を図示している添付図面を
参照して、さらに詳細に説明する。
【0012】図1を参照して説明すると、全体を番号2
で示す油圧ショベルは、機体本体4に上下方向に揺動自
在に取り付けた作業腕であるブーム6と、ブーム6の先
端に上下方向に揺動自在に取り付けた作業腕であるアー
ム8を備えている。アーム8の先端には作業具であるバ
ケット10が揺動自在に取り付けられている。アーム8
とバケット10の間にはバケットを揺動させるアクチュ
エータであるバケット作動シリンダ11が取り付けられ
ている。
【0013】図2および図3を参照してアーム8を説明
すると、アーム8は種々の鋼製部材を相互に溶接して箱
型構造に形成されている。すなわち、長手方向に延びる
上プレート8a、下プレート8b、左サイドプレート8
cおよび右サイドプレート8dによって矩形の箱型断面
を有する箱型構造に形成されている。箱形構造の長手方
向の一端部にはバケット10(図1)と連結するための
連結ブラケット8eが、他端部にはブーム6(図1)と
連結するための連結ブラケット8fがそれぞれ取り付け
られている。上プレート8aの箱型断面の外側の部分に
は、バケット作動シリンダ11の一端を取り付けるため
のブラケット9が設置されている。
【0014】ブラケット9は、上プレート8aの板厚と
略同じ厚さの板部材によって矩形に形成した基台部分9
aを備え、基台部分9aの平滑面(図3にS1で示す)
上には板部材により形成した一対のプレート9b、9b
が所定の間隔で溶接されて取り付けられている。一対の
プレート9b、9bは、ブラケット9を箱型断面を形成
する上プレート8aに取り付けるときに(取り付けにつ
いては後に述べる)アーム8の長手方向に向けて並ぶよ
うに基台部分9aに配設されている。一対のプレート9
b、9bの各々には、基台部分9aと一対のプレート9
b、9bとを溶接により組み立てた後に機械加工された
貫通軸孔9cが軸線9d上に形成されている。
【0015】なお、基台部分9aと一対のプレート9
b、9bの溶接接合部分の、前記アクチュエータの作動
力による応力が過酷であり、溶接脚の形状などのコント
ロールが難しい場合には、基台部分9aと一対のプレー
ト9b、9bとが滑らかにつながる形状に鋳造あるいは
鍛造によって一体に成形する。
【0016】上プレート8aのブラケット9を設置する
設置面(図3にS2で示す)には、ブラケット9の基台
部分9aを収容する矩形の開口部分12が形成されてい
る。この開口部分12の大きさは、基台部分9aの矩形
の形状との間に所定の溶接隙間を備えるように形成され
ている。
【0017】上述のように形成したブラケット9は、上
プレート8aの開口部分12に基台部分9aを、基台部
分9aの平滑面S1と上プレート8aの設置面S2とが
同一面になるように位置付けられ、基台部分9aと開口
部分12との接合部分を全周にわたり、例えばレーザ溶
接によって溶接して一体に接合される。
【0018】図1〜図3を参照して上述したとおりの作
業機械の作業腕構造の作用を説明する。
【0019】(1)ブラケットの加工:ブラケット9は
その基台部分9aが上プレート8aに溶接されて載置さ
れる。したがって、シリンダ取付用の貫通軸孔9cと溶
接接合部分とを溶接の熱影響を受けないように十分に離
すことができるから、上プレート8aにブラケット9を
溶接したときの貫通軸孔9cの変形などを防止すること
ができ、ブラケット9の貫通軸孔9cなどの機械加工
を、ブラケット9を上プレート8aに溶接する前にブラ
ケット9の単品の状態で行える。そして従来の長尺のア
ーム8の状態での機械加工が困難な問題、そのための設
備、ジグが必要な問題なども除かれる。
【0020】(2)ブラケットの溶接ブラケット9と上
プレート8aとは平坦な面により一体に接合される。し
たがって、応力が集中する問題、溶接のコントロールが
困難な問題なども除かれる。
【0021】以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細
に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定される
ものではなく、本発明の範囲内においてさまざまな変形
あるいは修正ができるものである。
【0022】例えば、本発明の実施の形態においては、
アクチュエータ取付用のブラケットは基台部分の上に貫
通軸孔が形成された一対のプレートを備えているが、ブ
ラケットはこの形態に限定されるものではなく、基台部
分の上に例えば貫通軸孔を加工した一個のプレート、あ
るいはねじ孔を加工した取付用ボスなど、アクチュエー
タの種類、形状などに合わせて適宜に構成することがで
きる。
【0023】
【発明の効果】本発明に従って構成された作業機械の作
業腕構造によれば、作業腕に溶接接合されて設置される
アクチュエータ取付用のブラケットの、機械加工および
寸法精度の保持を容易にし、またブラケットの作業腕へ
の溶接も容易に行えるようにする、作業機械の作業腕構
造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って構成された作業機械の作業腕構
造を備える典型的な作業機械である油圧ショベルの側面
図。
【図2】図1に示す作業腕の一つであるアームの斜視
図。
【図3】図2のA−A矢印方向に見た断面図。
【図4】従来のアームの斜視図。
【図5】図4のB−B矢印方向に見た断面図。
【符号の説明】
2:油圧ショベル(作業機械) 4:機体本体 6:ブーム(作業腕) 8:アーム(作業腕) 9:ブラケット 9a:基台部分 11:バケット作動シリンダ(アクチュエータ) 12:開口部分 20:アーム(作業腕) 21:ブラケット S1:平滑面 S2:設置面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 明一 東京都世田谷区用賀四丁目10番1号 新キ ャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者 足立 重喜 東京都世田谷区用賀四丁目10番1号 新キ ャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者 依藤 雅也 東京都世田谷区用賀四丁目10番1号 新キ ャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者 清水 邦友 東京都世田谷区用賀四丁目10番1号 新キ ャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者 岩崎 泰三 東京都世田谷区用賀四丁目10番1号 新キ ャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者 木下 和明 東京都世田谷区用賀四丁目10番1号 新キ ャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者 西村 文博 東京都世田谷区用賀四丁目10番1号 新キ ャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者 堀内 一 東京都世田谷区用賀四丁目10番1号 新キ ャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者 村上 守生 東京都世田谷区用賀四丁目10番1号 新キ ャタピラー三菱株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 作業腕に設置するアクチュエータ取付用
    のブラケットを、平滑面を有する基台部分を備えて該平
    滑面上に形成するとともに、該作業腕の該ブラケットを
    設置する面に該基台部分を収容する開口部分を形成し、
    該基台部分を該開口部分に、該平滑面と該設置面とを同
    一面に位置付けて一体に接合する、ことを特徴とする作
    業機械の作業腕構造。
JP11055851A 1999-03-03 1999-03-03 作業機械の作業腕構造 Withdrawn JP2000248576A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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