JP2001115477A - 作業機械の作業腕構造 - Google Patents
作業機械の作業腕構造Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 板部材を接合し箱型断面に形成される作業腕
において、複数個の板部材を溶接接合する場合の接合部
の溶接の品質を安定させることができ、また溶接接合部
が多くなって熱歪みが多くなることによる寸法精度の維
持が難しい問題を除くことができる、作業機械の作業腕
構造を提供する。 【解決手段】 作業腕に、複数個の平板材を順次に接合
し形成した接合平板材により成形した接合板部材を備え
るようにする。
において、複数個の板部材を溶接接合する場合の接合部
の溶接の品質を安定させることができ、また溶接接合部
が多くなって熱歪みが多くなることによる寸法精度の維
持が難しい問題を除くことができる、作業機械の作業腕
構造を提供する。 【解決手段】 作業腕に、複数個の平板材を順次に接合
し形成した接合平板材により成形した接合板部材を備え
るようにする。
Description
【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腕の構造に関す
る。
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腕の構造に関す
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
ある例えば油圧ショベルは、機体本体に上下方向に揺動
自在に取り付けられ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られた作業腕であ
るアームとを備えている。アームの先端には作業具であ
るバケットが上下方向に揺動自在に取り付けられてい
る。
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
ある例えば油圧ショベルは、機体本体に上下方向に揺動
自在に取り付けられ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られた作業腕であ
るアームとを備えている。アームの先端には作業具であ
るバケットが上下方向に揺動自在に取り付けられてい
る。
【0003】これらの作業腕は、長尺に形成されること
から、曲げ、捩じりなどに対して十分な強度を備え、ま
た重量を軽くするように、板部材によって箱型構造に形
成されている。
から、曲げ、捩じりなどに対して十分な強度を備え、ま
た重量を軽くするように、板部材によって箱型構造に形
成されている。
【0004】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50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。
すなわちアーム50は、長手方向に延びる板部材であ
る、上プレート52、下プレート54、左サイドプレー
ト56、及び右サイドプレート58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。箱型構造の長
手方向の一端部にはブームと連結するための軸受部材6
0が、他端部にはバケットと連結するための軸受部材6
2がそれぞれ取り付けられている。
を説明すると、全体を番号50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。
すなわちアーム50は、長手方向に延びる板部材であ
る、上プレート52、下プレート54、左サイドプレー
ト56、及び右サイドプレート58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。箱型構造の長
手方向の一端部にはブームと連結するための軸受部材6
0が、他端部にはバケットと連結するための軸受部材6
2がそれぞれ取り付けられている。
【0005】図5とともに図6を参照して説明すると、
上プレート52、下プレート54、左サイドプレート5
6、及び右サイドプレート58は、長尺であることか
ら、複数個のプレートを組み合わせて構成されている。
例えば、左サイドプレート56は、軸受部材62の側か
らプレート56a、プレート56b、及びプレート56
cの三個からなり、両端の軸受部材が設けられる部分の
プレート56a及び56cは比較的厚板で、中央のプレ
ート56bは比較的薄板で形成されている。
上プレート52、下プレート54、左サイドプレート5
6、及び右サイドプレート58は、長尺であることか
ら、複数個のプレートを組み合わせて構成されている。
例えば、左サイドプレート56は、軸受部材62の側か
らプレート56a、プレート56b、及びプレート56
cの三個からなり、両端の軸受部材が設けられる部分の
プレート56a及び56cは比較的厚板で、中央のプレ
ート56bは比較的薄板で形成されている。
【0006】プレート56a、56b、及び56cは、
アーム50の箱型構造が溶接により完成されるときに、
隣接したプレート同士の突き合わせ部分が溶接され接合
される。プレート56a、56b、及び56c各々の突
き合わせ端には、溶接開先のためにテーパ状が形成さ
れ、プレートとプレートとの間には隙間Zがプレートの
製作寸法誤差、その変動などを許容するように設けら
れ、この部分に裏当金57a、57bが当てられ、開先
溶接によって接合されている。このようにアーム50な
どの作業腕においては、重量軽減などのために複数個の
プレートがきめ細かに接合されている。
アーム50の箱型構造が溶接により完成されるときに、
隣接したプレート同士の突き合わせ部分が溶接され接合
される。プレート56a、56b、及び56c各々の突
き合わせ端には、溶接開先のためにテーパ状が形成さ
れ、プレートとプレートとの間には隙間Zがプレートの
製作寸法誤差、その変動などを許容するように設けら
れ、この部分に裏当金57a、57bが当てられ、開先
溶接によって接合されている。このようにアーム50な
どの作業腕においては、重量軽減などのために複数個の
プレートがきめ細かに接合されている。
【0007】
【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。
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。
【0008】(1)溶接品質:板部材と板部材との突合
わせ部分の隙間Zは、板部材各々の製作寸法誤差、組立
誤差などが集積し変動し、溶接の開先の大きさが変動し
て、溶接強度など、溶接継手の品質の維持が難しくな
る。
わせ部分の隙間Zは、板部材各々の製作寸法誤差、組立
誤差などが集積し変動し、溶接の開先の大きさが変動し
て、溶接強度など、溶接継手の品質の維持が難しくな
る。
【0009】(2)寸法精度:複数個の板部材を溶接接
合することにより溶接接合部が多くなるので、作業腕の
熱歪み、熱変形が多くなり、作業腕の寸法精度を変動さ
せる。また、溶接の隙間Zの大きさが変動すると、溶金
量も変動し、熱歪みの変動も大きくなり、修正作業など
による寸法精度の維持も難しくなる。
合することにより溶接接合部が多くなるので、作業腕の
熱歪み、熱変形が多くなり、作業腕の寸法精度を変動さ
せる。また、溶接の隙間Zの大きさが変動すると、溶金
量も変動し、熱歪みの変動も大きくなり、修正作業など
による寸法精度の維持も難しくなる。
【0010】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、板部材を接合し箱型構造に形成
される作業腕において、複数個の板部材を溶接接合する
場合の接合部の溶接の品質を安定させることができ、ま
た溶接接合部が多くなり熱歪みが多くなることによる寸
法精度の維持が難しい問題を除くことができる、作業機
械の作業腕構造を提供することである。
で、その技術的課題は、板部材を接合し箱型構造に形成
される作業腕において、複数個の板部材を溶接接合する
場合の接合部の溶接の品質を安定させることができ、ま
た溶接接合部が多くなり熱歪みが多くなることによる寸
法精度の維持が難しい問題を除くことができる、作業機
械の作業腕構造を提供することである。
【0011】
【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腕構造として、板部材を接合
し箱型構造に形成される作業腕に、複数個の平板材を順
次に接合し形成した接合平板材により成形した接合板部
材を備えている、ことを特徴とする作業機械の作業腕構
造が提供される。
技術的課題を解決する作業腕構造として、板部材を接合
し箱型構造に形成される作業腕に、複数個の平板材を順
次に接合し形成した接合平板材により成形した接合板部
材を備えている、ことを特徴とする作業機械の作業腕構
造が提供される。
【0012】そして、作業腕を形成する板部材に平板材
を順次に平板状に溶接した接合平板材より成形した接合
板部材を用いることにより、板部材と板部材との溶接接
合部の溶接品質を安定させ、また箱型構造を溶接すると
きの溶接を減らし熱歪みを減らす。
を順次に平板状に溶接した接合平板材より成形した接合
板部材を用いることにより、板部材と板部材との溶接接
合部の溶接品質を安定させ、また箱型構造を溶接すると
きの溶接を減らし熱歪みを減らす。
【0013】好適実施形態においては、該接合平板材
は、異なった板厚の平板材を含んでいる。
は、異なった板厚の平板材を含んでいる。
【0014】そして、板厚の異なる複数個の平板材を順
次に接合して接合平板材を形成することにより、効果的
に作業腕の重量を減らし、また効果的に作業腕に強度を
付与する。
次に接合して接合平板材を形成することにより、効果的
に作業腕の重量を減らし、また効果的に作業腕に強度を
付与する。
【0015】好適実施形態においてはまた、該接合板部
材は、該接合平板材を切り抜いて成形されている。
材は、該接合平板材を切り抜いて成形されている。
【0016】そして、接合平板材から接合板部材を切り
抜き成形して、作業腕を形成する板部材の寸法精度を安
定したものにする。
抜き成形して、作業腕を形成する板部材の寸法精度を安
定したものにする。
【0017】好適実施形態においてはさらに、該接合板
部材は、該作業腕の長手方向において該板厚が異なるよ
うに配設されている。
部材は、該作業腕の長手方向において該板厚が異なるよ
うに配設されている。
【0018】そして、作業腕の長手方向両端の軸受部材
などが取り付けられる部分の板厚を厚くし、中間の部分
を薄くすることができるようにする。
などが取り付けられる部分の板厚を厚くし、中間の部分
を薄くすることができるようにする。
【0019】
【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。
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。
【0020】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
在に取り付けられ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られた作業腕で
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が上下方向に揺動自在に取り付けら
れている。
で示す油圧ショベルは、機体本体4に上下方向に揺動自
在に取り付けられ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られた作業腕で
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が上下方向に揺動自在に取り付けら
れている。
【0021】図1とともに図2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。すなわちアーム8は、長手
方向に延びる板部材である、上プレート12、下プレー
ト14、左サイドプレート16、及び右サイドプレート
18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。箱型構造の長手方向の一端部にはバケット1
0を揺動自在に連結するための軸受部材20が、他端部
にはブーム6を揺動自在に連結するための軸受部材21
が、さらに軸受部材20の近傍にはバケット10を作動
させるリンク部材を揺動自在に連結するための軸受部材
22がそれぞれ取り付けられている。
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。すなわちアーム8は、長手
方向に延びる板部材である、上プレート12、下プレー
ト14、左サイドプレート16、及び右サイドプレート
18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。箱型構造の長手方向の一端部にはバケット1
0を揺動自在に連結するための軸受部材20が、他端部
にはブーム6を揺動自在に連結するための軸受部材21
が、さらに軸受部材20の近傍にはバケット10を作動
させるリンク部材を揺動自在に連結するための軸受部材
22がそれぞれ取り付けられている。
【0022】アーム8を形成する、上プレート12、下
プレート14、左サイドプレート16、及び右サイドプ
レート18は、複数個の板厚の異なる平板材を順次に平
板状に接合した接合平板材により成形された接合板部材
になっている。
プレート14、左サイドプレート16、及び右サイドプ
レート18は、複数個の板厚の異なる平板材を順次に平
板状に接合した接合平板材により成形された接合板部材
になっている。
【0023】図2とともに図3及び図4を参照して、左
サイドプレート16において説明すると、接合板部材で
ある左サイドプレート16は、板厚の異なる矩形状の平
板材24a、24b及び24cを順次に一枚の平板状に
接合し形成した接合平板材24を切り抜いて成形されて
いる。平板材24a及び24cは同じ板厚T1を有し、
平板材24bはT1よりも薄い厚さT2を有している。
平板材24aと平板材24b、また平板材24bと平板
材24cとは、突き合わされ、裏当金を用いることな
く、深とけ込みのレーザ溶接により一体に接合されてい
る。
サイドプレート16において説明すると、接合板部材で
ある左サイドプレート16は、板厚の異なる矩形状の平
板材24a、24b及び24cを順次に一枚の平板状に
接合し形成した接合平板材24を切り抜いて成形されて
いる。平板材24a及び24cは同じ板厚T1を有し、
平板材24bはT1よりも薄い厚さT2を有している。
平板材24aと平板材24b、また平板材24bと平板
材24cとは、突き合わされ、裏当金を用いることな
く、深とけ込みのレーザ溶接により一体に接合されてい
る。
【0024】接合平板材24からは、複数個の左サイド
プレート16がガス溶断などの手段によって所定の形状
に切り抜かれる。図3は一枚の接合平板材24から三個
の左サイドプレート16が切り抜かれる例を示してい
る。そして、平板材24a、24b及び24cは、左サ
イドプレート16がアーム8の長手方向において板厚が
異なるように配設されている。図3の例においては、左
サイドプレート16の長手方向の両端部にT1の厚板
が、中央部にT2の薄板が配設され、左サイドプレート
16が切り抜かれている。なお、左サイドプレート16
を切り抜くときに同時に、軸受部材20、21及び22
を取り付ける軸受取付孔16a、16b及び16cがT
1の厚板部に切り抜かれている。
プレート16がガス溶断などの手段によって所定の形状
に切り抜かれる。図3は一枚の接合平板材24から三個
の左サイドプレート16が切り抜かれる例を示してい
る。そして、平板材24a、24b及び24cは、左サ
イドプレート16がアーム8の長手方向において板厚が
異なるように配設されている。図3の例においては、左
サイドプレート16の長手方向の両端部にT1の厚板
が、中央部にT2の薄板が配設され、左サイドプレート
16が切り抜かれている。なお、左サイドプレート16
を切り抜くときに同時に、軸受部材20、21及び22
を取り付ける軸受取付孔16a、16b及び16cがT
1の厚板部に切り抜かれている。
【0025】図2〜図4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。
業機械の作業腕構造の作用を説明する。
【0026】(1)溶接品質:接合板部材である左サイ
ドプレート16を成形する接合平板材24は、板厚の異
なる複数個の平板材24a、24b及び24cを平板材
の状態で溶接して形成されるので、平板材同士の突合わ
せ溶接部の隙間は変動することなく安定したものにな
り、安定した溶接品質が確保される。また、レーザ溶接
のような深とけ込みの、裏当金を用いない溶接が可能に
なる。したがって、溶接強度など溶接品質の変動の問題
を除くことができる。そして、作業腕の強度を適切に保
持することができる。
ドプレート16を成形する接合平板材24は、板厚の異
なる複数個の平板材24a、24b及び24cを平板材
の状態で溶接して形成されるので、平板材同士の突合わ
せ溶接部の隙間は変動することなく安定したものにな
り、安定した溶接品質が確保される。また、レーザ溶接
のような深とけ込みの、裏当金を用いない溶接が可能に
なる。したがって、溶接強度など溶接品質の変動の問題
を除くことができる。そして、作業腕の強度を適切に保
持することができる。
【0027】(2)寸法精度:複数個の平板材24a、
24b及び24cの溶接接合を、左サイドプレート16
を切り抜き成形する前に行うから、作業腕であるアーム
8を組み立てるときの溶接接合部が少なくなり、熱歪
み、熱変形が少なくなり、作業腕の寸法精度への影響が
少なくなる。また、熱歪みの変動が少なく、その量も予
測できるようになるから、寸法の修正作業を不要にし、
あるいは必要になっても修正作業は容易である。
24b及び24cの溶接接合を、左サイドプレート16
を切り抜き成形する前に行うから、作業腕であるアーム
8を組み立てるときの溶接接合部が少なくなり、熱歪
み、熱変形が少なくなり、作業腕の寸法精度への影響が
少なくなる。また、熱歪みの変動が少なく、その量も予
測できるようになるから、寸法の修正作業を不要にし、
あるいは必要になっても修正作業は容易である。
【0028】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。
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。
【0029】(1)接合板部材:本発明の実施の形態に
おいては、箱型構造を形成する接合板部材は、接合平板
材を切り抜いて成形されているが、作業腕の大きさ、構
造などによって、接合平板材を切り抜かないでそのまま
で、あるいは接合平板材を曲げ成形してなど、製作方法
を適宜に変えることができる。
おいては、箱型構造を形成する接合板部材は、接合平板
材を切り抜いて成形されているが、作業腕の大きさ、構
造などによって、接合平板材を切り抜かないでそのまま
で、あるいは接合平板材を曲げ成形してなど、製作方法
を適宜に変えることができる。
【0030】(2)長手方向:本発明の実施の形態にお
いては、作業腕における接合板部材の板厚の配置は、作
業腕の長手方向において異なるようにしているが、作業
腕に要求される強度、重量配分などに応じて、例えば作
業腕の長手方向に直交する方向にするなど、適宜に板厚
の配置方向を変えることができる。
いては、作業腕における接合板部材の板厚の配置は、作
業腕の長手方向において異なるようにしているが、作業
腕に要求される強度、重量配分などに応じて、例えば作
業腕の長手方向に直交する方向にするなど、適宜に板厚
の配置方向を変えることができる。
【0031】
【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、板部材を接合し箱型構造に形成され
る作業腕において、複数個の板部材を溶接接合する場合
の接合部の溶接の品質を安定させることができ、また溶
接接合部が多くなり熱歪みが多くなることによる寸法精
度の維持が難しい問題を除くことができる、作業機械の
作業腕構造が提供される。また、本発明に従って構成さ
れた作業機械の作業腕構造は、レーザ溶接のような隙間
が溶接品質に大きく影響するような溶接法には特に有利
である。
業腕構造によれば、板部材を接合し箱型構造に形成され
る作業腕において、複数個の板部材を溶接接合する場合
の接合部の溶接の品質を安定させることができ、また溶
接接合部が多くなり熱歪みが多くなることによる寸法精
度の維持が難しい問題を除くことができる、作業機械の
作業腕構造が提供される。また、本発明に従って構成さ
れた作業機械の作業腕構造は、レーザ溶接のような隙間
が溶接品質に大きく影響するような溶接法には特に有利
である。
【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。
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に示す油圧ショベルの作業腕の一つである
アームの斜視図。
アームの斜視図。
【図3】複数個の平板材をを順次に平板状に接合した接
合平板材と、この接合平板材から接合板部材を切り抜く
例を示した説明図。
合平板材と、この接合平板材から接合板部材を切り抜く
例を示した説明図。
【図4】図3のA−A矢印方向に見て示した接合平板材
の断面図。
の断面図。
【図5】従来の作業腕であるアームの斜視図。
【図6】図5のB−B矢印方向に見て示したサイドプレ
ートの拡大断面図。
ートの拡大断面図。
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) 12:上プレート(板部材) 14:下プレート(板部材) 16:左サイドプレート(接合板部材) 18:右サイドプレート(板部材) 24:接合平板材 24a:平板材 24b:平板材 24c:平板材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 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 萬浪 督久 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 (72)発明者 原田 佳明 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
Claims (4)
- 【請求項1】 板部材を接合し箱型構造に形成される作
業腕に、複数個の平板材を順次に接合し形成した接合平
板材により成形した接合板部材を備えている、ことを特
徴とする作業機械の作業腕構造。 - 【請求項2】 該接合平板材は、異なった板厚の平板材
を含んでいる、請求項1記載の作業機械の作業腕構造。 - 【請求項3】 該接合板部材は、該接合平板材を切り抜
いて成形されている、請求項1又は2記載の作業機械の
作業腕構造。 - 【請求項4】 該接合板部材は、該作業腕の長手方向に
おいて該板厚が異なるように配設されている、請求項2
又は3記載の作業機械の作業腕構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29913399A JP2001115477A (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | 作業機械の作業腕構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29913399A JP2001115477A (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | 作業機械の作業腕構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001115477A true JP2001115477A (ja) | 2001-04-24 |
Family
ID=17868560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29913399A Pending JP2001115477A (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | 作業機械の作業腕構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001115477A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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