JP2002317462A - 掘削機の作業機ブーム - Google Patents

掘削機の作業機ブーム

Info

Publication number
JP2002317462A
JP2002317462A JP2001122919A JP2001122919A JP2002317462A JP 2002317462 A JP2002317462 A JP 2002317462A JP 2001122919 A JP2001122919 A JP 2001122919A JP 2001122919 A JP2001122919 A JP 2001122919A JP 2002317462 A JP2002317462 A JP 2002317462A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
boom
section
excavator
cross
center bracket
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001122919A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyoshi Masumoto
展祥 増本
Tatsushi Ito
達志 伊藤
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.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP2001122919A priority Critical patent/JP2002317462A/ja
Publication of JP2002317462A publication Critical patent/JP2002317462A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Shovels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 三角状断面の部材を合理的に用いて最大限の
軽量効果を得ることができ、真に実用化できる構成とし
た掘削機の作業機ブームを提供する。 【解決手段】 三角状断面をもつ掘削機の作業機ブーム
において、ブーム10の下半部12はその断面形状を逆
三角状にされ、ブーム上半部11の断面形状を三角形状
の下辺が下面に位置するようにして、中間部でセンタブ
ラケット13によって一体に結合された構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、断面形状を合目的
に形成して強度を高めて軽量化でき、機能性を向上させ
る構成の掘削機の作業機ブームに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、建設作業や土木作業で使用され
ている掘削機、例えば油圧ショベルでは、周知のよう
に、下部走行体上に旋回機構を介して上部旋回体が搭載
され、この上部旋回体の前部に作業機として、ブームを
上下揺動自在に取り付けて、そのブームの先端にアーム
が上下に揺動できるように取付けられ、さらにそのアー
ムの先端にバケットが付設され、アームに付設されるバ
ケット操作用のバケットシリンダによってバケットが操
作されるとともに、前記上部旋回体とブームを繋ぐブー
ムシリンダによってブームが起伏されるように構成され
ている。
【0003】このような油圧ショベルは、ブームとアー
ムとを上下に揺動するとともに、バケットを上下に動か
せながら上部旋回体を左右に旋回させて掘削およびダン
プトラックなどへの土砂の積み込み等の作業を行うもの
である。もちろん、アーム先端にバケットに代えてブレ
ーカやグリッパなど他の作業用のアタッチメントを取り
付けて掘削・排土などと異なる作業を行うこともでき
る。
【0004】この油圧ショベルにおける前記作業機のブ
ームは、作業時において、例えばアーム先端に取付くバ
ケットを上側に向ける姿勢で最大限上部旋回体側に近寄
せて、かつ高い位置に持ち上げてダンプトラックに土砂
を積み込むような操作を行わせることから、その作業半
径の最大位置と最小作業半径にバケットを引き込んで操
作するのを容易にするとともに、輸送時に車高を低くで
きるようにする必要上、くの字形(ブーメラン型)に屈
曲した形状とされている。ブームは、このような作業時
の機能性と輸送時における利便性とが要因となって外形
が定まっており、構造上製作容易でかつ強度を高める関
係から、このブームの断面形状は箱形形状にされている
のが一般的である。
【0005】しかしながら、このような箱形断面の構造
では、どうしても断面でのコーナ部の剛性と各辺部の面
外方向の剛性とが十分な強度をもたない場合、断面の変
形が発生し、コーナ部に過大な応力が生じる。このよう
な変形を防止するには、その変形が生じる部位に隔壁な
どの断面拘束材が必要になり、これらを設けることは作
業機の生産性を阻害することになる。
【0006】油圧ショベルは上部旋回体上で前部に備わ
るブーム、アーム、バケットとそれらの作動シリンダか
らなる作業機の掘削能力に応じて、その上部旋回体の後
部にカウンターウエイトを設けてなり、前述の作業機を
軽量化すれば、後方のカウンターウエイトを軽量化する
ことができ、さらには上部旋回体の後方への突き出し量
が少なくできるので上部旋回体の後方旋回半径を小さく
できる。なお、作業機を軽量化できれば、その軽量化分
バケットの容量を増やして作業量を増加させることも可
能になる。そのほかに、ブームを軽量化すれば、ブーム
の作動用シリンダの推力をブームの上下作動力としてよ
り有効に利用できることになる。
【0007】このようなことから、ブームの軽量化並び
に断面剛性を高める手段として、特願平9−18943
1号をベースとしてPCT出願され、WO−99041
03−A1公報で国際出願公開されているように、断面
中空三角状に形成される部材を、その底辺をブーム下面
にして構成されるブームが本出願人の先出願によって提
案されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この先行技術による三
角状断面の底辺を下面に配置した構造のブームを作業機
に適用する場合は、従来のボックス構造で薄肉大断面に
する場合よりも断面剛性が増し、より大きく軽量化効果
が得られる。しかしながら、このような構成の部材によ
って作業機のブームを形成する場合には、次のような問
題点がある。
【0009】a)三角状断面をブームに採用するとき
は、薄肉板材を用いて大断面にすると断面剛性が増して
より大きな軽量効果が得られる。しかし、薄肉大断面化
すると当然断面幅が大きくなり、その分ブーム作動用の
シリンダ(以下ブームシリンダという)の取付位置の幅
寸法が大きくなる。このブームシリンダの取付幅は、車
体レイアウト上広げるのに制約があり、その制約を超え
ると運転室の搭載などで車幅が大きくなって車載不可能
となる。したがって、前述の三角状断面のブームを用い
る方式では大断面化に制約を受けることになる。ちなみ
に、ブームシリンダの取付幅を広くできないという制約
下で断面設計したブームでは、20%しか重量低減でき
ない。
【0010】b)この油圧ショベルにおける作業機によ
る掘削や土砂の積み込み作業は、上部旋回体上に設けら
れた運転室に作業者が搭乗して行われる。その運転室
は、前記バケットなどを備える作業機のブームが上部旋
回体の前部に基部を取付けられる位置の真横に設けられ
て、運転室内に搭乗の作業者が前面窓から視認しながら
作業機を操作して作業が行われている。したがって、前
記先行技術による三角状断面では作業者が右斜め前方を
見るとき三角筒状底辺の面によって視界が遮られて視界
性が著しく低下する。
【0011】c)前記断面形状ではブームシリンダのロ
ッド端が取付けられるセンタボス(ブームの長手方向中
間部に位置する)を、センタブラケット低位置に設置せ
ざるを得ない。すなわち、例えば中央部に配置するとブ
ームの下辺両端部(幅方向の両端部)がブームシリンダ
と干渉して構造的に成り立たなくなる、という問題が生
じる。
【0012】上述のようなことから、三角状断面の高さ
寸法が輸送規制の制約(輸送時の車載高さが規制値3.
8mを超えてはならないという制約)と、前記センター
ブラケット下部にブームシリンダとの接続ボスを設置せ
ざるを得ないという制約のもとで、三角状断面の高さ寸
法を決める必要があり、これら制約が薄肉大断面化の妨
げになって初期の目的を達成できないでいる。
【0013】本発明は、前述のような問題点を解決する
ためになされたもので、三角状断面の部材を合理的に用
いて最大限の軽量効果を得ることができ、真に実用化で
きる構成とした掘削機の作業機ブームを提供することを
目的とするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段および作用・効果】前述さ
れた目的を達成するために、本発明による掘削機の作業
機ブームは、三角状断面をもつ掘削機の作業機ブームに
おいて、ブームの下半部はその断面形状を逆三角状にさ
れ、ブーム上半部の断面形状を三角形状の下辺が下面に
位置するようにして、中間部でセンタブラケットによっ
て一体に結合された構成であることを特徴とするもので
ある。
【0015】本発明によれば、断面三角状の筒状部材を
用いてブーム構成するに際して、その下半部を逆三角状
断面に形成することで、大断面化して断面幅が大きくな
っても、下向き面が三角の頂点となる部分が稜線として
配置されているので、ブームシリンダの設置スペースを
従来どおりに確保できて、そのブームシリンダとの接続
のため、接続用のボスをセンタブラケット中央付近の適
当な位置に配置することができ、ブームシリンダの設置
幅を広げることがなくなる。したがって、許容範囲で大
断面化が可能になって軽量化できるという効果を奏す
る。また、ブームの幅広面部分はブームの上部、作業者
から見れば視界の前方になるので、作業機の運転操作に
際しての視界を遮ることがないという効果がある。
【0016】本発明におけるブームの前記下半部と上半
部とは、前記センタブラケットにそれぞれの端部を嵌め
合わせて接合されているのがよい。こうすると、センタ
ブラケットの接続端部の角度を所要角度に設定して製作
することにより、ブーム上半部並びに下半部を直線状に
製作して組み合わせればよいので、その製作が容易にな
り、前記接合部において嵌め合いによる溶接継ぎ手を十
分に確保することによって断面形状が前後で変化しても
安定した構造とすることができるのである。
【0017】前記センタブラケットは、一体成型された
もので、その中央部両側にブームシリンダとの接続ボス
部が設けられているのがよい。こうすると、ブームの上
半部がその断面三角状の頂点が上側であるのに対してブ
ームの下半部がその断面三角状の頂点を下側という前後
で逆の形状のものを接続することになるが、鋳造によっ
て成型されることになるので製作上問題なく形成でき、
ブームの両部材を無理なく確実に接続できる。しかも、
ブームとして構成された状態で負荷を大きく受けても強
度的断面を自由に確保できるから、全体的な構成上問題
なく、また、外観的にも美麗に仕上げることができると
いう副次的な効果が合わせ得られる。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、本発明による掘削機の作業
機ブームの具体的な実施の形態につき、図面を参照しつ
つ説明する。
【0019】図1に本発明にかかる掘削機の作業機ブー
ムの斜視図が示され、図2に図1のA−A視拡大断面図
(a)および図1のB−B視拡大断面図(b)が、図3
にセンタブラケットと上半部および下半部の接続状態を
示す側面図(a)とその平面図(b)が、それぞれ示さ
れている。
【0020】図1に示される作業機ブーム10(以下、
単にブーム10という)の実施の形態は、断面形状が三
角状をして底辺の平坦面側が下側になる部材を上半部1
1に、この上半部11と逆に三角状底辺が上側になる部
材を下半部12に、それぞれ配されて、これら上半部1
1と下半部12とを接続する中間部にセンタブラケット
13が位置し、上半部11に対し下半部12が斜め下方
へ向くようにセンタブラケット部で湾曲して側面視ブー
メラン形に形成されている。
【0021】前記ブームの上半部11は、図2(a)に
示されるように、鋼板を下横辺部11aと左右縦辺部1
1b,11bとで横断面が三角形状に屈曲されて所要長
さに形成された中空の筒状体である。具体的には、一枚
の鋼板を折り曲げて下横辺部11aの中間で突き合わせ
長手方向に溶接11dされ、断面二等辺三角形状で、高
さHが幅Bよりも大きく、各辺の会合部11cを円弧状
にして、各会合部11cに作用する応力が分散されてビ
ームとしての断面性能が確保される構造とされている。
【0022】また、前記ブームの下半部12は、図2
(b)に示されるように、前記上半部11とは逆に上横
辺部12aと左右縦辺部12b,12bとで横断面が逆
三角形状に、一枚の鋼板を折り曲げて上横辺部12aの
中間で突き合わせ長手方向に溶接12dされ、断面二等
辺逆三角形状にされて、高さHが幅Bよりも大きく、各
辺の会合部12cを円弧状にしてなる構造とされてい
る。
【0023】このようなブーム10の上半部11と下半
部12とを接続するセンターブラケット13は、図3に
示されるように、全体を一体に成形されて所要半径で上
部を円弧状にされた筒状のものであり、一方の端部13
aを前記ブーム上半部11の基端部11′と嵌め合わせ
て接続できる形状にされ、他方の端部13bを前記ブー
ム下半部12の先端12′と嵌め合わせて接続できる形
状にされている。したがって、一方の端部13aは下辺
側を横長にして左右が上部で閉じる三角形状に形成さ
れ、他方の端部13bでは逆三角状にされる異形形状に
なっている。また、前記両端部13a,13bでは、前
記ブーム上半部11および下半部12の接続端部1
1′,12′が嵌め込まれるように開口部を広げてそれ
ぞれ形成されている。そして、中間部にブームシリンダ
のロッド端を接続するためのボス14が左右両側に軸線
を一軸に揃えて突設されている。このセンターブラケッ
ト13は鋳鋼品で形成され、構造的に強度が得られるよ
うに補強が施されている。
【0024】本実施形態のブーム10は、前述のセンタ
ーブラケット13によって接続されることによって、上
半部11と下半部12とが断面形状を異にしているにも
係わらず無理なく一体構造にすることができる。なお、
ブーム10の基端には車体取付用ブラケット15が、先
端にはアーム連結用ブラケット16が、それぞれ嵌め合
い構造で溶接されている。また、上半部11の基部上頂
部分にはアームシリンダ用ブラケット17を接合されて
いる。
【0025】このように構成されるブーム10は、前述
のように、下半部12を逆三角形状の断面構造にされた
筒体で、左右縦辺部12b、12bが下向きにすぼめら
れて会合部12c(逆三角形状の頂点となる稜線に相当
する部分)を円弧状に形成されているので、図4に示さ
れるように、掘削機(油圧ショベル)の車体(上部旋回
体21)に対して車体取付用ブラケット15を介して基
端を支持ブラケット22に取付け、従来同様にブームシ
リンダ23を組み付けるに際しても、ブーム10の下半
部12がブームシリンダ23,23と干渉することがな
いので、センターブラケット13の中間部に設けられる
接続ボス14にブームシリンダ23のロッド23a端を
連結してブーム10を挟んで左右にブームシリンダ2
3,23を配置するようにしても、その取付け間隔W
(取付け幅)を広げることなく設置でき、ブーム10の
起伏動作を円滑に行わせることができる。また、ブーム
シリンダ23,23の設置幅を広げなくとも設置できる
ことによって、ブーム設置時における車体中心線上から
のブーム取付のオフセット量を少なくできて大断面化し
ても有利になる。
【0026】したがって、ブーム10を許容範囲内で大
断面化して薄肉にすることが可能になり、言換えれば、
軽量化を図ることができる。さらに、ブーム10の下半
部12が逆三角形状断面の筒状体であるから、オペレー
タが運転室前面から手前を見上げて作業する場合であっ
ても、ブームの幅広面部分が近い部分では上側に位置す
ることから視界を妨げず視認でき、運転操作に際して支
障を来すことがない。
【0027】また、ブーム10の製作に当っては、上半
部11および下半部12をともに1枚の板を曲げ加工し
て三角状の筒体とし、これらをセンターブラケット13
の端部13a,13bにそれぞれ嵌めあわせて溶接によ
って一体に接合すること、かつ他端部に車体取付用ブラ
ケット15およびアーム連結用ブラケット16を嵌め合
わせて溶接することで一体に形成でき、前述のようにセ
ンタブラケット13により断面形状の異なる部材を接続
できるので、製作に際しての加工性もよく、外観的にも
不自然さをなくして所期の目的を容易に達成することが
できる。
【0028】以上の説明においては、油圧ショベルにお
けるブームについて記載したが、その他の掘削機におい
ても必要に応じて適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明にかかる掘削機の作業機ブーム
の斜視図である。
【図2】図2は、図1のA−A視拡大断面図(a)およ
び図1のB−B視拡大断面図(b)である。
【図3】図3は、センタブラケットと上半部および下半
部との接続状態を示す側面図(a)とその平面図(b)
である。
【図4】図4は、本実施形態のブームを装着された油圧
ショベルの前面視図である。
【符号の説明】
10 ブーム 11 ブームの上半部 12 ブームの下半部 13 センタブラケット 14 ブームシリンダとの接続ボス 21 上部旋回体 23 ブームシリンダ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 三角状断面をもつ掘削機の作業機ブーム
    において、ブームの下半部はその断面形状を逆三角状に
    され、ブーム上半部の断面形状を三角形状の下辺が下面
    に位置するようにして、中間部でセンタブラケットによ
    って一体に結合された構成であることを特徴とする掘削
    機の作業機ブーム。
  2. 【請求項2】 前記ブームの前記下半部と上半部とは、
    前記センタブラケットにそれぞれの端部を嵌め合わせて
    接合されている請求項1に記載の掘削機の作業機ブー
    ム。
  3. 【請求項3】 前記センタブラケットは、一体成型され
    たもので、その中央部両側にブームシリンダとの接続ボ
    ス部が設けられている請求項1または2に記載の掘削機
    の作業機ブーム。
JP2001122919A 2001-04-20 2001-04-20 掘削機の作業機ブーム Withdrawn JP2002317462A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001122919A JP2002317462A (ja) 2001-04-20 2001-04-20 掘削機の作業機ブーム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001122919A JP2002317462A (ja) 2001-04-20 2001-04-20 掘削機の作業機ブーム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002317462A true JP2002317462A (ja) 2002-10-31

Family

ID=18972556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001122919A Withdrawn JP2002317462A (ja) 2001-04-20 2001-04-20 掘削機の作業機ブーム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002317462A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2050881A1 (en) * 2006-08-11 2009-04-22 Kubota Corporation Boom
JP2019116760A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 株式会社クボタ 作業機のアーム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2050881A1 (en) * 2006-08-11 2009-04-22 Kubota Corporation Boom
EP2050881A4 (en) * 2006-08-11 2015-01-21 Kubota Kk ARROW
JP2019116760A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 株式会社クボタ 作業機のアーム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7887124B2 (en) Cab structure for construction machine
JP4235186B2 (ja) 作業車両の積込み装置
JP5009933B2 (ja) ホイールローダ
JPWO2006008985A1 (ja) 建設機械のキャブ
JP2001040706A (ja) 建設機械の旋回台
KR101837220B1 (ko) 건설 기계의 선회 프레임
JP4740290B2 (ja) 建設機械
WO2007105327A1 (ja) 掘削作業機のブーム
JP5996122B2 (ja) 作業車両のキャブ及びその製造方法
JP2014214510A (ja) 旋回フレームおよび作業機械
JP4673009B2 (ja) 建設機械用キャブ
US8974172B2 (en) Boom assembly
JP2007063839A (ja) 建設機械用保護構造物及び建設機械用キャブ
JP4296182B2 (ja) 掘削作業機のアーム
JP2003213727A (ja) 建設機械の旋回フレーム
JP2006336291A (ja) ローダ作業機用ブーム構造
JP5415384B2 (ja) 建設機械の旋回フレーム
JP2002317462A (ja) 掘削機の作業機ブーム
JP2001171977A (ja) ホイール式建設機械
JP4236942B2 (ja) 作業車両
JP2001081810A (ja) 作業機のブーム
JP3227124B2 (ja) 建設機械の旋回フレーム
JP2004092210A (ja) 作業機
JP4329245B2 (ja) 建設機械の作業アタッチメントに適用される箱形断面構造及び作業アタッチメント
JP2009143303A (ja) 建設機械のフレーム構造体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080124

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20090818