JP2003261956A - 作業機の長尺構造部材 - Google Patents
作業機の長尺構造部材Info
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/28—Dredgers; 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
- E02F3/36—Component parts
- E02F3/38—Cantilever 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】 他の支持構造体との支持連結部を構成する部
位を鋳造部材として、これに板材で構成される長尺部材
を組合せて一体化され応力集中を回避できる構成とす
る。 【解決手段】 基部に連結構造部を備える作業機の長尺
構造部材において、その基部に設けられる連結支持部と
なるボス７およびブラケット８を含む基部構成部位６を
鋳鋼で一体形成され、この鋳鋼製の基部構成部位６を鋼
板製の長尺部位２とを接合部で組み合わせ、溶接して一
体化されている。
位を鋳造部材として、これに板材で構成される長尺部材
を組合せて一体化され応力集中を回避できる構成とす
る。 【解決手段】 基部に連結構造部を備える作業機の長尺
構造部材において、その基部に設けられる連結支持部と
なるボス７およびブラケット８を含む基部構成部位６を
鋳鋼で一体形成され、この鋳鋼製の基部構成部位６を鋼
板製の長尺部位２とを接合部で組み合わせ、溶接して一
体化されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基端部に枢支軸を
挿入するボス部が形成される板材で構成されるアームも
しくはブームなど長尺構造部材における連結要部を補強
構造に構成された作業機の長尺構造部材に関するもので
ある。
挿入するボス部が形成される板材で構成されるアームも
しくはブームなど長尺構造部材における連結要部を補強
構造に構成された作業機の長尺構造部材に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば油圧ショベルの作業機とし
て用いられているブーム先端に取付けられてショベルを
支持するアームでは、図５（ａ）に示されるように、ボ
ックス断面構造のアーム１００、あるいは図５（ｂ）に
示されるように、ラウンド三角形断面構造のアーム１０
０Ａが知られている。これら構造のアーム１００，１０
０Ａにおいては、ブーム（図示せず）の先端部に対して
ピン連結するために、基部下側にボス１０１（１０１
ａ）が設けてあり、このボス１０１（１０１ａ）の周り
を補強するために外側面に補強板１０２（１０２ａ）が
溶接されている。また、基端部１０３（１０３ａ）には
このアーム１００（１００Ａ）を操作する油圧シリンダ
のピストンロッド（図示せず）を連結するためにブラケ
ット１０４（１０４ａ）が溶接されて取付けられてい
る。
て用いられているブーム先端に取付けられてショベルを
支持するアームでは、図５（ａ）に示されるように、ボ
ックス断面構造のアーム１００、あるいは図５（ｂ）に
示されるように、ラウンド三角形断面構造のアーム１０
０Ａが知られている。これら構造のアーム１００，１０
０Ａにおいては、ブーム（図示せず）の先端部に対して
ピン連結するために、基部下側にボス１０１（１０１
ａ）が設けてあり、このボス１０１（１０１ａ）の周り
を補強するために外側面に補強板１０２（１０２ａ）が
溶接されている。また、基端部１０３（１０３ａ）には
このアーム１００（１００Ａ）を操作する油圧シリンダ
のピストンロッド（図示せず）を連結するためにブラケ
ット１０４（１０４ａ）が溶接されて取付けられてい
る。
【０００３】そのブラケット１０４（１０４ａ）を取付
ける部分は、ボックス構造（ラウンド三角形断面構造）
で形成されるアーム１００（１００Ａ）の端面部を閉じ
るプレート１０５（１０５ａ）がアームを構成する側板
端に沿わせて溶接されており、この溶接されたプレート
１０５（１０５ａ）の表面に対してブラケット１０４
（１０４ａ）を形成する板材が直交して溶接されて取付
けられている。
ける部分は、ボックス構造（ラウンド三角形断面構造）
で形成されるアーム１００（１００Ａ）の端面部を閉じ
るプレート１０５（１０５ａ）がアームを構成する側板
端に沿わせて溶接されており、この溶接されたプレート
１０５（１０５ａ）の表面に対してブラケット１０４
（１０４ａ）を形成する板材が直交して溶接されて取付
けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記作業機のアーム１
００（１００Ａ）にあっては、このような構成であるた
めに、ボス１０１（１０１ａ）の取付部ａ，アームシリ
ンダのロッドを連結するブラケット１０４（１０４ａ）
とアーム端部を閉じるプレート１０５（１０５ａ）に対
するブラケット１０４（１０４ａ）を形成する部材の溶
接端部ｂ，ｃあるいはアーム端面を閉じるプレートの終
端部ｄにおいて亀裂が発生するという問題点がある。こ
れらは、いずれも溶接接合部であるために、形状的な応
力集中は避けられず、このために亀裂を防ぐため使用す
る板厚を厚くする、溶接喉厚を厚くする、あるいは溶接
止端部をグラインダ加工するなどの対策がとられている
が、部品の重量アップを招く結果となっている。
００（１００Ａ）にあっては、このような構成であるた
めに、ボス１０１（１０１ａ）の取付部ａ，アームシリ
ンダのロッドを連結するブラケット１０４（１０４ａ）
とアーム端部を閉じるプレート１０５（１０５ａ）に対
するブラケット１０４（１０４ａ）を形成する部材の溶
接端部ｂ，ｃあるいはアーム端面を閉じるプレートの終
端部ｄにおいて亀裂が発生するという問題点がある。こ
れらは、いずれも溶接接合部であるために、形状的な応
力集中は避けられず、このために亀裂を防ぐため使用す
る板厚を厚くする、溶接喉厚を厚くする、あるいは溶接
止端部をグラインダ加工するなどの対策がとられている
が、部品の重量アップを招く結果となっている。
【０００５】また、前述のようにアーム１００（１００
Ａ）が溶接構造とされるので、ボス１０１（１０１
ａ），補強プレート１０２（１０２ａ），ブラケット１
０４（１０４ａ）は各々別個な部品であるので、これを
組み立てて仮付け、本付けの各作業に多くの工数を要す
ることになり、どうしても加工コストがアップするのが
避けられないという問題がある。
Ａ）が溶接構造とされるので、ボス１０１（１０１
ａ），補強プレート１０２（１０２ａ），ブラケット１
０４（１０４ａ）は各々別個な部品であるので、これを
組み立てて仮付け、本付けの各作業に多くの工数を要す
ることになり、どうしても加工コストがアップするのが
避けられないという問題がある。
【０００６】このほかに、図５（ｂ）で示されるような
ラウンド三角形断面のアーム１００Ａを、従来多く採用
されている四角断面のブームと組み合わせようとする場
合、従来の四角断面のアームに較べて底辺部の寸法が大
きくなるので、連結のためのボス１０１ａ外端面間寸法
（ボス幅）が、四角断面のブームの連結部ブラケット
（トップブラケット）（図示省略）との組合せ寸法より
も大きくなって、組合せができないという問題点があ
る。そこで、組合せ可能となるように、ラウンド三角形
断面アーム１０１Ａのボス幅を狭めるようにすると、三
角断面の底辺幅が小さくなり、同一板厚では断面剛性が
下がって強度上使用できないことになり、板厚を上げる
とラウンド三角形断面とする主目的の軽量化が不可とな
る。
ラウンド三角形断面のアーム１００Ａを、従来多く採用
されている四角断面のブームと組み合わせようとする場
合、従来の四角断面のアームに較べて底辺部の寸法が大
きくなるので、連結のためのボス１０１ａ外端面間寸法
（ボス幅）が、四角断面のブームの連結部ブラケット
（トップブラケット）（図示省略）との組合せ寸法より
も大きくなって、組合せができないという問題点があ
る。そこで、組合せ可能となるように、ラウンド三角形
断面アーム１０１Ａのボス幅を狭めるようにすると、三
角断面の底辺幅が小さくなり、同一板厚では断面剛性が
下がって強度上使用できないことになり、板厚を上げる
とラウンド三角形断面とする主目的の軽量化が不可とな
る。
【０００７】また、ラウンド三角形断面のアームにおい
て、底辺が上側になるように反転させる構成にすると、
前記ボス幅は小さくできて四角断面のブームとの組合せ
が可能となるが、応力的に苛酷なボス部が従来のラウン
ド三角形断面の下辺に配されるので、アームの側面から
ボス部の突出し長さが大きくなるために、より苛酷な構
造となって実用的でないという問題がある。なお、ラウ
ンド三角形断面の底辺部を下側にして軽量化を達成でき
る条件の下で四角断面のブームにおけるトップブラケッ
ト側を合わせるようにその組合せ面間の幅を大きくする
と、ブームトップ部分にかかる捻りモーメントが大きく
なり、トップ部の断面を大きくする必要があり、ブーム
全体の設計変更を余儀なくされ、現実的でないという問
題がある。
て、底辺が上側になるように反転させる構成にすると、
前記ボス幅は小さくできて四角断面のブームとの組合せ
が可能となるが、応力的に苛酷なボス部が従来のラウン
ド三角形断面の下辺に配されるので、アームの側面から
ボス部の突出し長さが大きくなるために、より苛酷な構
造となって実用的でないという問題がある。なお、ラウ
ンド三角形断面の底辺部を下側にして軽量化を達成でき
る条件の下で四角断面のブームにおけるトップブラケッ
ト側を合わせるようにその組合せ面間の幅を大きくする
と、ブームトップ部分にかかる捻りモーメントが大きく
なり、トップ部の断面を大きくする必要があり、ブーム
全体の設計変更を余儀なくされ、現実的でないという問
題がある。
【０００８】また、四角形断面のアームにおいてもその
軽量化を図るために、従来の構造に代わるものとして、
板材を曲げ加工してコーナ部を形成する部材を用いて溶
接個所を少なくするなどの試みがなされているが、やは
り前述のようにブームの連結部ブラケットに対する連結
構造部において、多くの部品を溶接することでは、当該
部分での作業工数に変わりがなく、かつその構造上重量
の軽減について目的を達成できるまでに到っていない。
軽量化を図るために、従来の構造に代わるものとして、
板材を曲げ加工してコーナ部を形成する部材を用いて溶
接個所を少なくするなどの試みがなされているが、やは
り前述のようにブームの連結部ブラケットに対する連結
構造部において、多くの部品を溶接することでは、当該
部分での作業工数に変わりがなく、かつその構造上重量
の軽減について目的を達成できるまでに到っていない。
【０００９】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たもので、他の支持構造体との支持連結部を構成する部
位を鋳造部材として、これに板材で構成される長尺部材
を組合せて一体化され応力集中を回避できる構成とされ
た作業機の長尺構造部材を提供することを目的とするも
のである。
たもので、他の支持構造体との支持連結部を構成する部
位を鋳造部材として、これに板材で構成される長尺部材
を組合せて一体化され応力集中を回避できる構成とされ
た作業機の長尺構造部材を提供することを目的とするも
のである。
【００１０】
【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、本発明による作業機の長尺
構造部材は、基部に連結構造部を備える作業機の長尺構
造部材において、その基部に設けられる連結支持部とな
るボスおよびブラケットを含む構成部位を鋳鋼で一体形
成され、この鋳鋼製の部位を鋼板製の部位と溶接して一
体化されたことを特徴とするものである（第１発明）。
れた目的を達成するために、本発明による作業機の長尺
構造部材は、基部に連結構造部を備える作業機の長尺構
造部材において、その基部に設けられる連結支持部とな
るボスおよびブラケットを含む構成部位を鋳鋼で一体形
成され、この鋳鋼製の部位を鋼板製の部位と溶接して一
体化されたことを特徴とするものである（第１発明）。
【００１１】本発明によれば、例えば油圧ショベルなど
の作業機として用いられるアームの基部となる部位を、
他の部材（例えばブーム）との連結支持部となるボスお
よびブラケットを含む構造部が鋳鋼で一体成形されたも
のを基部から先端にかけての構造部と溶接にて接合して
一体化されているので、その溶接接合個所において支障
が生じない状態に形成されることにより、従来発生して
いた局部的な応力集中個所をなくすることができ、かつ
構成部品を一体化で加工性を高めて省力化ができ、従来
の強度的な問題と製作時の問題とを一挙に解決すること
が可能になり、合理化を図りコストダウンできるという
効果を奏するのである。
の作業機として用いられるアームの基部となる部位を、
他の部材（例えばブーム）との連結支持部となるボスお
よびブラケットを含む構造部が鋳鋼で一体成形されたも
のを基部から先端にかけての構造部と溶接にて接合して
一体化されているので、その溶接接合個所において支障
が生じない状態に形成されることにより、従来発生して
いた局部的な応力集中個所をなくすることができ、かつ
構成部品を一体化で加工性を高めて省力化ができ、従来
の強度的な問題と製作時の問題とを一挙に解決すること
が可能になり、合理化を図りコストダウンできるという
効果を奏するのである。
【００１２】前記第１発明において、長尺構造部材はラ
ウンド多角形断面であって、その基部にボス部とブラケ
ットを備える基部構成部位を、前記断面形状に適合する
形状で鋳鋼にて形成され、この基部構成部位と鋼板製の
長尺部位の端部とは、接合部において嵌め合わせ構造に
して両者を溶接により一体形成されている構成であるの
がよい（第２発明）。こうすると、他の部材と連結する
ためのボス部やブラケットが一体化されている基部構成
部位とこれに繋がる長尺部位とが嵌め合わせによって、
接合時において安定性の乏しい鋼板製の部材の端部を鋳
鋼製の部材によって保形して安定された状態で溶接され
ることになるので、加工性がよく、一体強固に接合され
るという効果を奏する。
ウンド多角形断面であって、その基部にボス部とブラケ
ットを備える基部構成部位を、前記断面形状に適合する
形状で鋳鋼にて形成され、この基部構成部位と鋼板製の
長尺部位の端部とは、接合部において嵌め合わせ構造に
して両者を溶接により一体形成されている構成であるの
がよい（第２発明）。こうすると、他の部材と連結する
ためのボス部やブラケットが一体化されている基部構成
部位とこれに繋がる長尺部位とが嵌め合わせによって、
接合時において安定性の乏しい鋼板製の部材の端部を鋳
鋼製の部材によって保形して安定された状態で溶接され
ることになるので、加工性がよく、一体強固に接合され
るという効果を奏する。
【００１３】また、前記第１発明または第２発明におい
て、前記長尺構造部材はラウンド三角形断面であって、
その三角底辺部を上側に位置する形状にされた鋼板製の
長尺部位に対して、ボスおよびブラケットを含む基部構
成部位を、前記長尺部位の断面形状に適合する形状で鋳
鋼にて形成され、この基部構成部位と鋼板製の長尺部位
の端部との接合部において嵌め合わせ構造にして両者を
溶接して一体に形成されている構成であるのがよい（第
３発明）。このようにすると、基部構成部位が鋳鋼で一
体に形成できるので、例えば油圧ショベルの作業機にお
けるアームとして採用する場合でも、その基部に設けら
れる連結部ボスの幅寸法をブームのトップブラケット面
間寸法に合わせることが可能となるので、従来の四角断
面ブームと組み合わせて使用可能になる。
て、前記長尺構造部材はラウンド三角形断面であって、
その三角底辺部を上側に位置する形状にされた鋼板製の
長尺部位に対して、ボスおよびブラケットを含む基部構
成部位を、前記長尺部位の断面形状に適合する形状で鋳
鋼にて形成され、この基部構成部位と鋼板製の長尺部位
の端部との接合部において嵌め合わせ構造にして両者を
溶接して一体に形成されている構成であるのがよい（第
３発明）。このようにすると、基部構成部位が鋳鋼で一
体に形成できるので、例えば油圧ショベルの作業機にお
けるアームとして採用する場合でも、その基部に設けら
れる連結部ボスの幅寸法をブームのトップブラケット面
間寸法に合わせることが可能となるので、従来の四角断
面ブームと組み合わせて使用可能になる。
【００１４】また、前記第１発明または第２発明におい
て、前記長尺構造部材はラウンド四角形断面であって、
その断面形状における幅方向のコーナ部外形が曲面に形
成された扁平なＵ字形の部材を相対向して上下に配され
て、前記両Ｕ字形の部材の両フランジ部間を平板材で突
合せ溶接してなる長尺部位に対して、ボスおよびブラケ
ットを含む基部構成部位を、前記長尺部位の断面形状に
適合する形状で鋳鋼にて形成され、この基部構成部位と
前記長尺部位の端部との接合部において嵌め合わせ構造
にして両者を溶接して一体に形成されている構成である
のがよい（第４発明）。このようにすると、基部構成部
位が鋳鋼で一体に形成できるので、例えば油圧ショベル
の作業機におけるアームとして採用する場合、その基部
に設けられる連結部ボスを対応するブームのトップブラ
ケットにそのまま適合させて連結することができる。し
かも、その基部構成部位は鋳鋼にて成形されているの
で、従来のような強度低下を生じさせることもなく、許
容最小限の肉厚で成形されたものを用いることで軽量化
を図れると同時に、工作性も良好となって生産コストを
低減できるという効果を奏する。
て、前記長尺構造部材はラウンド四角形断面であって、
その断面形状における幅方向のコーナ部外形が曲面に形
成された扁平なＵ字形の部材を相対向して上下に配され
て、前記両Ｕ字形の部材の両フランジ部間を平板材で突
合せ溶接してなる長尺部位に対して、ボスおよびブラケ
ットを含む基部構成部位を、前記長尺部位の断面形状に
適合する形状で鋳鋼にて形成され、この基部構成部位と
前記長尺部位の端部との接合部において嵌め合わせ構造
にして両者を溶接して一体に形成されている構成である
のがよい（第４発明）。このようにすると、基部構成部
位が鋳鋼で一体に形成できるので、例えば油圧ショベル
の作業機におけるアームとして採用する場合、その基部
に設けられる連結部ボスを対応するブームのトップブラ
ケットにそのまま適合させて連結することができる。し
かも、その基部構成部位は鋳鋼にて成形されているの
で、従来のような強度低下を生じさせることもなく、許
容最小限の肉厚で成形されたものを用いることで軽量化
を図れると同時に、工作性も良好となって生産コストを
低減できるという効果を奏する。
【００１５】さらに、前記第３発明または第４発明にお
いて、前記長尺部位の先端部には、鋳鋼で一体に形成さ
れる別途連結体の支持部となるボスなど支持構造を含む
先端部構成部位を、その長尺部位端と溶接して一体化さ
れているのがよい（第５発明）。こうすると、従来行わ
れていたボスなどを別個部品として製作し、これを長尺
部位の先端部に溶接することで生じていたアーク溶接部
での強度低下や亀裂の発生などの不具合を解消して強化
できるとともに、加工工数を低減できて、かつ補強が不
用となることで軽量化が促進できるという効果が得られ
る。
いて、前記長尺部位の先端部には、鋳鋼で一体に形成さ
れる別途連結体の支持部となるボスなど支持構造を含む
先端部構成部位を、その長尺部位端と溶接して一体化さ
れているのがよい（第５発明）。こうすると、従来行わ
れていたボスなどを別個部品として製作し、これを長尺
部位の先端部に溶接することで生じていたアーク溶接部
での強度低下や亀裂の発生などの不具合を解消して強化
できるとともに、加工工数を低減できて、かつ補強が不
用となることで軽量化が促進できるという効果が得られ
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、本発明による作業機の長尺
構造部材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。
構造部材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。
【００１７】図１には本実施形態の作業機のアーム正面
図（ａ）とそのＡ−Ａ視側面図（ｂ）およびＢ−Ｂ線に
沿った端面図（ｃ）が、図２には要部の拡大断面図が、
それぞれ示されている。
図（ａ）とそのＡ−Ａ視側面図（ｂ）およびＢ−Ｂ線に
沿った端面図（ｃ）が、図２には要部の拡大断面図が、
それぞれ示されている。
【００１８】この実施形態の長尺構造部材１は、油圧シ
ョベルの作業機に用いられるアームに適用されたもので
ある。この長尺構造部材１（以下、アーム１という）
は、断面が図１（ｂ）で示されるように、鋼板でラウン
ド三角形断面（三角形の各角部を円弧状に形成されてい
る）に形成されたものであり、アームを形成する長尺部
位２に対して基部構成部位６を鋳鋼で一体形状に形成さ
れ、その長尺部位２と基部構成部位６とを溶接により一
体に接合して構成されている。
ョベルの作業機に用いられるアームに適用されたもので
ある。この長尺構造部材１（以下、アーム１という）
は、断面が図１（ｂ）で示されるように、鋼板でラウン
ド三角形断面（三角形の各角部を円弧状に形成されてい
る）に形成されたものであり、アームを形成する長尺部
位２に対して基部構成部位６を鋳鋼で一体形状に形成さ
れ、その長尺部位２と基部構成部位６とを溶接により一
体に接合して構成されている。
【００１９】このアーム１における長尺部位２は、先端
にバケットなどのアタッチメントが取付けられるボス３
が設けられ、後部を基部構成部位６と結合するように下
半部から後端にかけて開放された形状の開放縁５にし
て、ラウンド三角形断面で所要長さ寸法に形成されてい
る。なお、後部の上側には鋼板製のアタッチメント操作
シリンダの取付ブラケット４が付設されている。
にバケットなどのアタッチメントが取付けられるボス３
が設けられ、後部を基部構成部位６と結合するように下
半部から後端にかけて開放された形状の開放縁５にし
て、ラウンド三角形断面で所要長さ寸法に形成されてい
る。なお、後部の上側には鋼板製のアタッチメント操作
シリンダの取付ブラケット４が付設されている。
【００２０】一方、基部構成部位６は、前記長尺部位２
における後部の開放部を覆うような形状に形成され、そ
の前部位置にブームとの連結用のボス７がアームの軸線
に直交して、また後端部外面にはアーム操作シリンダの
ロッドを連結するブラケット８が二股状に平行して、そ
れぞれ設けられ、かつ前記長尺部位２の後部開放縁５と
の接合縁部９では、その接合部の形状に合わせて、図２
に示されるように、嵌め合わせる段部９ａが形成されて
いる。
における後部の開放部を覆うような形状に形成され、そ
の前部位置にブームとの連結用のボス７がアームの軸線
に直交して、また後端部外面にはアーム操作シリンダの
ロッドを連結するブラケット８が二股状に平行して、そ
れぞれ設けられ、かつ前記長尺部位２の後部開放縁５と
の接合縁部９では、その接合部の形状に合わせて、図２
に示されるように、嵌め合わせる段部９ａが形成されて
いる。
【００２１】このように形成される長尺部位２と基部構
成部位６とは、予め所要形状寸法に製作された鋼板製の
長尺部位２の後部開放縁５に、鋳造された基部構成部位
６の接合縁部９を、その接合縁部９に沿って形成されて
いる段部９ａを前記後部開放縁５に嵌め合わせ、その後
に接合縁部９と後部開放縁５とを接合状態に保持して溶
接し一体に結合させる。したがって、長尺部位２と基部
構成部位６との接合部１０は、全周にわたって溶接され
る。
成部位６とは、予め所要形状寸法に製作された鋼板製の
長尺部位２の後部開放縁５に、鋳造された基部構成部位
６の接合縁部９を、その接合縁部９に沿って形成されて
いる段部９ａを前記後部開放縁５に嵌め合わせ、その後
に接合縁部９と後部開放縁５とを接合状態に保持して溶
接し一体に結合させる。したがって、長尺部位２と基部
構成部位６との接合部１０は、全周にわたって溶接され
る。
【００２２】このように異なる二種類の部材（長尺部位
２と基部構成部位６）を組み合わせてアーム１を形成す
るに際しては、一方の長尺部位２が鋼板を曲げ加工して
形成されている部材に対して、他方の基部構成部位６は
鋳造によって成形されたものであるので、その基部構成
部位６の接合縁部９の段部９ａを基準にして、長尺部位
２の後部開放縁５を嵌め合わせ、部分的に仮付けすれ
ば、変則的な形状にされている後部開放縁５であって
も、確実に保形されて正しく接合することができる。
２と基部構成部位６）を組み合わせてアーム１を形成す
るに際しては、一方の長尺部位２が鋼板を曲げ加工して
形成されている部材に対して、他方の基部構成部位６は
鋳造によって成形されたものであるので、その基部構成
部位６の接合縁部９の段部９ａを基準にして、長尺部位
２の後部開放縁５を嵌め合わせ、部分的に仮付けすれ
ば、変則的な形状にされている後部開放縁５であって
も、確実に保形されて正しく接合することができる。
【００２３】こうして組み合わされたアーム１は、その
基部が前述のように鋳鋼製の部材で構成されているか
ら、使用に際して外力を受けても局部的に応力集中が生
じることはない。したがって、亀裂が発生するような問
題を起こすことなく長期使用に耐えるものとすることが
できる。しかも、手数のかかる部分を一体成形とするこ
とで、部品点数を最小限にでき、加工工数を少なくして
コストダウンを図ることができるという効果が得られ
る。
基部が前述のように鋳鋼製の部材で構成されているか
ら、使用に際して外力を受けても局部的に応力集中が生
じることはない。したがって、亀裂が発生するような問
題を起こすことなく長期使用に耐えるものとすることが
できる。しかも、手数のかかる部分を一体成形とするこ
とで、部品点数を最小限にでき、加工工数を少なくして
コストダウンを図ることができるという効果が得られ
る。
【００２４】次に、図３にラウンド三角形断面の底辺部
を上側にしたアームの一実施形態を表わす図で、正面図
（ａ），ｄ−ｄ断面図（ｂ），右側面図（ｃ）が、それ
ぞれ示されている。
を上側にしたアームの一実施形態を表わす図で、正面図
（ａ），ｄ−ｄ断面図（ｂ），右側面図（ｃ）が、それ
ぞれ示されている。
【００２５】この実施形態では、基本的に前記実施形態
のアームと同様であり、長尺部位の断面形状が前述のア
ームと逆に形成されている点で相違する。したがって、
前述のものと同一もしくは同様の部分については同一の
符号で表わしている。
のアームと同様であり、長尺部位の断面形状が前述のア
ームと逆に形成されている点で相違する。したがって、
前述のものと同一もしくは同様の部分については同一の
符号で表わしている。
【００２６】このように形成されるアーム１Ａにおいて
も、長尺部位２ａは鋼板でラウンド三角形断面にして所
要長さに形成され、基部構成部位６ａを鋳鋼で所要形状
にされ、基部構成部位６ａの接合縁部９に形成されてい
る段部９ａを基準にして、長尺部位２ａの後部開放縁５
を前記実施形態のものと同様に嵌め合わせ、その後部開
放縁５と前記基部構成部位６ａの接合縁部９とを溶接に
て一体に接合されて構成される。
も、長尺部位２ａは鋼板でラウンド三角形断面にして所
要長さに形成され、基部構成部位６ａを鋳鋼で所要形状
にされ、基部構成部位６ａの接合縁部９に形成されてい
る段部９ａを基準にして、長尺部位２ａの後部開放縁５
を前記実施形態のものと同様に嵌め合わせ、その後部開
放縁５と前記基部構成部位６ａの接合縁部９とを溶接に
て一体に接合されて構成される。
【００２７】この形態においては断面がいわゆる逆三角
になるが、連結用のボス７を基部構成部位として一体成
形されるので、前記ボス７の幅寸法を従来型のものと同
様に無理なく形成することができる。したがって、既存
のブーム（図示せず）と組合わせて使用することができ
る。
になるが、連結用のボス７を基部構成部位として一体成
形されるので、前記ボス７の幅寸法を従来型のものと同
様に無理なく形成することができる。したがって、既存
のブーム（図示せず）と組合わせて使用することができ
る。
【００２８】また、この形態では、使用に際して応力的
に苛酷な前記ボス部７は、アーム１Ａのラウンド三角形
状の頂部を底辺に位置することになるが、鋳造一体構造
であるので、ボス形成部の根元部分を曲面にするなど負
荷に対応できる補強形状を任意選択することが可能であ
るため、負荷に対して安定した構造とすることができ
て、耐久性を備えたものとすることができる。
に苛酷な前記ボス部７は、アーム１Ａのラウンド三角形
状の頂部を底辺に位置することになるが、鋳造一体構造
であるので、ボス形成部の根元部分を曲面にするなど負
荷に対応できる補強形状を任意選択することが可能であ
るため、負荷に対して安定した構造とすることができ
て、耐久性を備えたものとすることができる。
【００２９】以上の説明では、ラウンド三角形断面の長
尺構造部材について記載したが、これを四角断面もしく
はそれ以上の多角形断面のものにおいても採用すること
ができる。
尺構造部材について記載したが、これを四角断面もしく
はそれ以上の多角形断面のものにおいても採用すること
ができる。
【００３０】図４には、ラウンド四角形断面の作業機の
アーム全体斜視図（ａ）とそのＣ−Ｃ視断面図（ｂ）が
示されている。
アーム全体斜視図（ａ）とそのＣ−Ｃ視断面図（ｂ）が
示されている。
【００３１】この実施形態のアーム１Ｂは、鋼板製の長
尺部位２０と、前記実施形態と同様に鋳鋼製の基部構成
部位３０および先端部構成部位３６とを溶接により一体
に結合してラウンド四角形断面構造とされている。
尺部位２０と、前記実施形態と同様に鋳鋼製の基部構成
部位３０および先端部構成部位３６とを溶接により一体
に結合してラウンド四角形断面構造とされている。
【００３２】前記長尺部位２０は、図４（ｂ）によって
表わされるように、所要寸法でコーナ部が円弧面である
扁平なＵ字形に形成された上面部材２１と下面部材２２
とを所要間隔を取って上下に対向させて、それら上面部
材２１と下面部材２２との平坦部から直交して屈曲する
断面幅方向の両側の相対向するフランジ部２１ａ，２２
ａ間を、所要寸法に裁断された鋼板材にてなる側板２３
と前記フランジ部２１ａ，２２ａの端面とを突合せて溶
接され、ラウンド四角形断面で、所要外形で所要長さ寸
法に形成されている。
表わされるように、所要寸法でコーナ部が円弧面である
扁平なＵ字形に形成された上面部材２１と下面部材２２
とを所要間隔を取って上下に対向させて、それら上面部
材２１と下面部材２２との平坦部から直交して屈曲する
断面幅方向の両側の相対向するフランジ部２１ａ，２２
ａ間を、所要寸法に裁断された鋼板材にてなる側板２３
と前記フランジ部２１ａ，２２ａの端面とを突合せて溶
接され、ラウンド四角形断面で、所要外形で所要長さ寸
法に形成されている。
【００３３】前記基部構成部位３０は、前記長尺部位２
０における後部の開放部を覆うような形状に形成され、
その前部側面位置にブームとの連結用のボス部３１がア
ーム１Ｂの軸線に直交して、また後端部にアーム操作シ
リンダのロッドを連結するブラケット３２が二股状に平
行して、それぞれ設けられている。さらに、上面前部に
はアタッチメント操作シリンダの取付ブラケット３３が
一体に突設されている。そして、前記長尺部位２０の後
部開放縁２４との接合縁部３４は、前記実施形態のもの
と同様にその接合部の形状に合わせて、嵌め合わせる段
部が形成され、この段部に前記長尺部位２０の後部開放
縁２４を嵌合させて溶接結合される（図２参照）。
０における後部の開放部を覆うような形状に形成され、
その前部側面位置にブームとの連結用のボス部３１がア
ーム１Ｂの軸線に直交して、また後端部にアーム操作シ
リンダのロッドを連結するブラケット３２が二股状に平
行して、それぞれ設けられている。さらに、上面前部に
はアタッチメント操作シリンダの取付ブラケット３３が
一体に突設されている。そして、前記長尺部位２０の後
部開放縁２４との接合縁部３４は、前記実施形態のもの
と同様にその接合部の形状に合わせて、嵌め合わせる段
部が形成され、この段部に前記長尺部位２０の後部開放
縁２４を嵌合させて溶接結合される（図２参照）。
【００３４】また、前記先端部構成部位３６は、鋳鋼製
で所要外形寸法で先端にバケットなどのアタッチメント
が取付けられるボス部３７やリンク取付ボス部３７'を
軸線に直交するようにして一体に設けられ、後端の接合
縁部３８を前記基部構成部位３０の接合縁部３４と同様
に段部にして、前記長尺部位２０の前端縁２５を嵌合さ
せて溶接結合されるようになされている。
で所要外形寸法で先端にバケットなどのアタッチメント
が取付けられるボス部３７やリンク取付ボス部３７'を
軸線に直交するようにして一体に設けられ、後端の接合
縁部３８を前記基部構成部位３０の接合縁部３４と同様
に段部にして、前記長尺部位２０の前端縁２５を嵌合さ
せて溶接結合されるようになされている。
【００３５】このように構成される実施形態の作業機の
アーム１Ｂでは、ラウンド四角形断面構造で、中間部で
ある長尺部位２０の先端側と基端側とに位置する形状複
雑な部位を鋳鋼製の成形品によって構成されているの
で、それら鋳鋼製の成形品を許容される範囲で薄肉に成
形すれば、複雑な溶接部分が解消されるので、加工性が
良好となり、強度も高められて軽量化を促進させ得る効
果が得られる。また、複雑な構造部を成形によって形成
できるので外観的にも美麗に仕上られる。なお、このラ
ウンド四角形断面のアーム１Ｂ（長尺構造部材）におい
て、その長尺部位２０を構成する上面部材２１と下面部
材２２とは、鋼板を曲げ加工したもののほかに、ラウン
ド部分の肉厚を厚く形成した圧延形鋼を使用すれば、断
面強度が向上してより強度を高めることができる。
アーム１Ｂでは、ラウンド四角形断面構造で、中間部で
ある長尺部位２０の先端側と基端側とに位置する形状複
雑な部位を鋳鋼製の成形品によって構成されているの
で、それら鋳鋼製の成形品を許容される範囲で薄肉に成
形すれば、複雑な溶接部分が解消されるので、加工性が
良好となり、強度も高められて軽量化を促進させ得る効
果が得られる。また、複雑な構造部を成形によって形成
できるので外観的にも美麗に仕上られる。なお、このラ
ウンド四角形断面のアーム１Ｂ（長尺構造部材）におい
て、その長尺部位２０を構成する上面部材２１と下面部
材２２とは、鋼板を曲げ加工したもののほかに、ラウン
ド部分の肉厚を厚く形成した圧延形鋼を使用すれば、断
面強度が向上してより強度を高めることができる。
【００３６】なお、前述のラウンド三角形断面のアーム
１，１Ａにおいても、その先端部構成部位として、前記
ラウンド四角形断面のアーム１Ｂと同様に、図示省略す
るが、鋳鋼製の部位を長尺部位２，２ａの先端部に溶接
して一体構成することができる。こうすれば、前記実施
形態と同様の効果が得られることになる。
１，１Ａにおいても、その先端部構成部位として、前記
ラウンド四角形断面のアーム１Ｂと同様に、図示省略す
るが、鋳鋼製の部位を長尺部位２，２ａの先端部に溶接
して一体構成することができる。こうすれば、前記実施
形態と同様の効果が得られることになる。
【００３７】本発明によれば、作業機のアームのように
他の部材（例えばブーム）と組み合わせて可動的に取付
けられる長尺構造部材として、大きな負荷を受ける組み
合わせ連結部を鋳鋼製の一体構造として強度を高める部
材と寸法的に長尺に形成される鋼板製の部材とを接合し
て一体化することにより、従来強度的なネックと製造上
のネックとを一挙に解決することが可能になる。また、
ラウンド三角形断面構造のアームの場合、例えば油圧シ
ョベルにおける従来から広く採用されている四角断面の
ブームと組み合わせて、作業機の軽量化を図ることがで
き、これに伴いカウンタウエイトの重量軽減、あるいは
製作コストの改善を実現することができるという効果が
得られるのである。もちろん、ラウンド四角形断面構造
のものにおいても同様に強度を高めて軽量化を図ること
ができる。
他の部材（例えばブーム）と組み合わせて可動的に取付
けられる長尺構造部材として、大きな負荷を受ける組み
合わせ連結部を鋳鋼製の一体構造として強度を高める部
材と寸法的に長尺に形成される鋼板製の部材とを接合し
て一体化することにより、従来強度的なネックと製造上
のネックとを一挙に解決することが可能になる。また、
ラウンド三角形断面構造のアームの場合、例えば油圧シ
ョベルにおける従来から広く採用されている四角断面の
ブームと組み合わせて、作業機の軽量化を図ることがで
き、これに伴いカウンタウエイトの重量軽減、あるいは
製作コストの改善を実現することができるという効果が
得られるのである。もちろん、ラウンド四角形断面構造
のものにおいても同様に強度を高めて軽量化を図ること
ができる。
【００３８】以上の説明では、作業機のアームについて
記載したが、前述の油圧ショベルの作業機用のみなら
ず、他の機械において採用される連結部を備える長尺構
造部材においても同様であり、これらは本発明の範疇に
属することはいうまでもない。
記載したが、前述の油圧ショベルの作業機用のみなら
ず、他の機械において採用される連結部を備える長尺構
造部材においても同様であり、これらは本発明の範疇に
属することはいうまでもない。
【図１】図１は、本実施形態の作業機のアーム正面図
（ａ）とそのＡ−Ａ視側面図（ｂ）およびＢ−Ｂ線に沿
った端面図（ｃ）である。
（ａ）とそのＡ−Ａ視側面図（ｂ）およびＢ−Ｂ線に沿
った端面図（ｃ）である。
【図２】図２は、要部の拡大断面図である。
【図３】図３は、ラウンド三角形断面の底辺部を上側に
したアームの一実施形態を表わす図で、正面図（ａ），
ｄ−ｄ断面図（ｂ），右側面図（ｃ）である。
したアームの一実施形態を表わす図で、正面図（ａ），
ｄ−ｄ断面図（ｂ），右側面図（ｃ）である。
【図４】図４は、ラウンド四角形断面の作業機のアーム
全体斜視図（ａ）とそのＣ−Ｃ視断面図（ｂ）である。
全体斜視図（ａ）とそのＣ−Ｃ視断面図（ｂ）である。
【図５】図５は、従来の作業機アームの全体斜視図で、
四角断面構造のアーム（ａ）とラウンド三角形断面構造
のアーム（ｂ）である。
四角断面構造のアーム（ａ）とラウンド三角形断面構造
のアーム（ｂ）である。
１，１Ａ，１Ｂ アーム
２，２ａ，２０ 長尺部位
４ ブラケット
５，２４ 後部開放縁
６，６ａ，３０ 基部構成部位
７，３１，３７，３７' ボス部
８，３２，３３ ブラケット
９，３４，３８ 接合縁部
９ａ 段部
１０ 接合部
２１ 上面部材
２２ 下面部材
２３ 側板
２５ 長尺部位の前端縁
フロントページの続き
(72)発明者 伊藤 達志
大阪府枚方市上野３丁目１−１ 株式会社
小松製作所生産技術開発センタ内
(72)発明者 安達 馨
大阪府枚方市上野３丁目１−１ 株式会社
小松製作所生産技術開発センタ内
Claims (5)
- 【請求項１】 基部に連結構造部を備える作業機の長尺
構造部材において、その基部に設けられる連結支持部と
なるボスおよびブラケットを含む構成部位を鋳鋼で一体
形成され、この鋳鋼製の部位を鋼板製の部位と溶接して
一体化されたことを特徴とする作業機の長尺構造部材。 - 【請求項２】 長尺構造部材はラウンド多角形断面であ
って、その基部にボス部とブラケットを備える基部構成
部位を、前記断面形状に適合する形状で鋳鋼にて形成さ
れ、この基部構成部位と鋼板製の長尺部位の端部とは、
接合部において嵌め合わせ構造にして両者を溶接により
一体形成されている構成である請求項１に記載の作業機
の長尺構造部材。 - 【請求項３】 前記長尺構造部材はラウンド三角形断面
であって、その三角底辺部を上側に位置する形状にされ
た鋼板製の長尺部位に対して、ボスおよびブラケットを
含む基部構成部位を、前記長尺部位の断面形状に適合す
る形状で鋳鋼にて形成され、この基部構成部位と鋼板製
の長尺部位の端部との接合部において嵌め合わせ構造に
して両者を溶接して一体に形成されている構成である請
求項１または２に記載の作業機の長尺構造部材。 - 【請求項４】 前記長尺構造部材はラウンド四角形断面
であって、その断面形状における幅方向のコーナ部外形
が曲面に形成された扁平なＵ字形の部材を相対向して上
下に配されて、前記両Ｕ字形の部材の両フランジ部間を
平板材で突合せ溶接してなる長尺部位に対して、ボスお
よびブラケットを含む基部構成部位を、前記長尺部位の
断面形状に適合する形状で鋳鋼にて形成され、この基部
構成部位と前記長尺部位の端部との接合部において嵌め
合わせ構造にして両者を溶接して一体に形成されている
構成である請求項１または２に記載の作業機の長尺構造
部材。 - 【請求項５】 前記長尺部位の先端部には、鋳鋼で一体
に形成される別途連結体の支持部となるボスなど支持構
造を含む先端部構成部位を、その長尺部位端と溶接して
一体化されている請求項３または４に記載の作業機の長
尺構造部材。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002240966A JP4030833B2 (ja) | 2002-01-04 | 2002-08-21 | 作業機の長尺構造部材 |
| US10/336,490 US20030126772A1 (en) | 2002-01-04 | 2003-01-03 | Long structural member |
| CN03101419.4A CN1270031C (zh) | 2002-01-04 | 2003-01-06 | 施工机械的长结构部件 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002000133 | 2002-01-04 | ||
| JP2002-133 | 2002-01-04 | ||
| JP2002240966A JP4030833B2 (ja) | 2002-01-04 | 2002-08-21 | 作業機の長尺構造部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003261956A true JP2003261956A (ja) | 2003-09-19 |
| JP4030833B2 JP4030833B2 (ja) | 2008-01-09 |
Family
ID=26625431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002240966A Expired - Fee Related JP4030833B2 (ja) | 2002-01-04 | 2002-08-21 | 作業機の長尺構造部材 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP4030833B2 (ja) |
| CN (1) | CN1270031C (ja) |
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| JP2019116760A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | 株式会社クボタ | 作業機のアーム |
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| JP5395513B2 (ja) * | 2009-05-26 | 2014-01-22 | 株式会社神戸製鋼所 | 連結部品 |
| ITMI20120206A1 (it) * | 2012-02-14 | 2013-08-15 | Cifa Spa | Segmento di un braccio articolato e braccio articolato comprendente detto segmento |
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