JP2006336291A - Boom structure for loader working machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トラクタにフロントローダ及び/又はバックホーを装着したトラクタ装着式ローダや自走式ローダ(ホイールローダ、自走式バックホー、パワーショベル等)等の農業・土木作業等に用いられる荷役車両に採用されるローダ作業機用ブーム構造に関するものである。 The present invention relates to a cargo handling vehicle used for agricultural and civil engineering work such as a tractor-mounted loader and a self-propelled loader (wheel loader, self-propelled backhoe, power shovel, etc.) equipped with a front loader and / or a backhoe. The present invention relates to a boom structure for a loader work machine that is employed.
従来、トラクタ装着式ローダに採用されるブームとして、先端に作業具が連結され、後端がサイドフレームを介してトラクタ等の荷役車両のメインフレームに着脱可能に枢支される左右のブーム部材と、該左右のブーム部材を連結するために該ブーム部材に形成された挿通孔に挿通固着された中空筒体とを備えた構造からなるものがある(例えば、特許文献1参照)。なお、中空筒体を使用する理由は、軽量化等のためである。
従来、上記左右のブーム部材を連結している中空筒体の外径は、左右のブーム部材の側壁幅寸法に対して大きく構成されており、そのために、運転者の前方視界の妨げとなり、また、左右のブーム部材と中空筒体との連結部分におけるブーム部材の側壁幅の残存寸法が減少して強度が低下し、クラックが発生し易くなるなどの問題点があった。
この問題点を解決するために、上記中空筒体の外径を小径にすると、強度が不足するという新たな問題点がある。
また、従来、上記中空筒体の両端は、開放したままとされており、上記特許文献1では、中空筒体の左右両端を蓋体で閉塞する構成が記載されているが、この場合においても、蓋体は、中空筒体内への雨水・ゴミ等の侵入防止を図るためのものであった。
Conventionally, the outer diameter of the hollow cylinder connecting the left and right boom members has been configured to be larger than the side wall width of the left and right boom members, which hinders the driver's front view, The remaining dimension of the side wall width of the boom member at the connecting portion between the left and right boom members and the hollow cylindrical body is reduced, the strength is lowered, and cracks are easily generated.
In order to solve this problem, if the outer diameter of the hollow cylinder is reduced, there is a new problem that the strength is insufficient.
Conventionally, both ends of the hollow cylindrical body are kept open, and the above-mentioned
上記特許文献1における蓋体の取付位置は、中空筒体の両端であって、この位置は、左右のブーム部材と中空筒体との連結部分から外側にずれているため、該連結部分の上側又は下側の側壁に作用する応力を、前記蓋体に担持させることができないものであった。
本発明は、上記問題点に鑑みて提案されたものであって、その目的は、中空筒体の外径の小径化を図りつつブーム部材と中空筒体との連結部分の強度不足を解消すると共に、運転者の前方視認性を向上させ得るローダ作業機用ブーム構造を提供することにある。
The attachment positions of the lid body in
The present invention has been proposed in view of the above-described problems, and its object is to solve the shortage of the strength of the connecting portion between the boom member and the hollow cylinder while reducing the outer diameter of the hollow cylinder. Another object is to provide a boom structure for a loader working machine that can improve the forward visibility of the driver.
前記目的を達成するために本発明は、先端に作業具が連結され、後端がサイドフレームを介してトラクタ等の荷役車両のメインフレームに着脱可能に枢支される左右のブーム部材と、該左右のブーム部材を連結するために該ブーム部材に形成された挿通孔に挿通固着された中空筒体とを備えたローダ作業機用ブーム構造において、前記左右のブーム部材と中空筒体との連結位置の前記中空筒体内に応力担持部材を設けたことを特徴としている。
前記左右のブーム部材は箱形断面とされており、前記中空筒体は前記箱形断面に形成された挿通孔を左右方向に貫通して該挿通孔に挿通固着されており、前記応力担持部材は、前記左右のブーム部材の箱形断面の外側面にほぼ一致する中空筒体内の位置に設けられていることが好ましい。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention includes a left and right boom member having a work tool connected to a front end and a rear end pivotally supported by a main frame of a cargo handling vehicle such as a tractor via a side frame, In a boom structure for a loader working machine, including a hollow cylinder body that is inserted and fixed in an insertion hole formed in the boom member in order to connect the left and right boom members, the connection between the left and right boom members and the hollow cylinder body A stress carrying member is provided in the hollow cylinder at the position.
The left and right boom members have a box-shaped cross section, and the hollow cylindrical body is inserted and fixed in the insertion hole through the insertion hole formed in the box-shaped cross section in the left-right direction, and the stress carrying member Is preferably provided at a position in the hollow cylinder substantially coinciding with the outer surface of the box-shaped cross section of the left and right boom members.
また、前記左右のブーム部材は、挿通孔の周囲に環状フランジを備えていてもよい。 The left and right boom members may include annular flanges around the insertion hole.
本発明によれば、左右のブーム部材の側壁が、挿通孔の位置でも、中空筒体内に設けた応力担持部材によって、該挿通孔の空隙を埋めて連続した応力担持面を形成させて挿通孔の位置における中空筒体自体の強度を向上させ、これによって、ブーム部材と中空筒体との連結部の強度アップを図ることが出来る。
その結果、中空筒体の外径の小径化を図り、運転者の前方視認性を向上させると共に、ブーム部材の側壁幅の残存寸法を大きくして、ブーム部材と中空筒体との連結部分の強度不足を解消することができる。
According to the present invention, the sidewalls of the left and right boom members are inserted into the insertion holes by forming the continuous stress carrying surfaces by filling the gaps of the insertion holes with the stress carrying members provided in the hollow cylinders even at the positions of the insertion holes. The strength of the hollow cylinder itself at the position can be improved, whereby the strength of the connecting portion between the boom member and the hollow cylinder can be increased.
As a result, the outer diameter of the hollow cylinder is reduced, the driver's forward visibility is improved, the remaining dimension of the side wall width of the boom member is increased, and the connecting portion between the boom member and the hollow cylinder is increased. Insufficient strength can be resolved.
また、挿通孔の周囲に環状フランジを設けた場合には、左右のブーム部材と中空筒体との連結部の強度をさらにアップさせることができる。 In addition, when an annular flange is provided around the insertion hole, the strength of the connecting portion between the left and right boom members and the hollow cylinder can be further increased.
以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明を適用したトラクタ装着式ローダの実施形態を示すものであって、4は、ブームを備えた荷役車両として例示する、トラクタ5の前部にフロントローダ6を装着してなるトラクタ装着式ローダである。
トラクタ5は左右一対の前後輪7,8を有すると共に、前部にエンジン、ラジエータ等を覆うボンネット9が設けられており、このボンネット9は上面が前下がりに湾曲状に形成されている。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of a tractor-mounted loader to which the present invention is applied.
The tractor 5 has a pair of left and right front and
フロントローダ6は、取付フレーム10と、ブーム部材1と、バケット等の作業具12とから主構成されている。
取付フレーム10は、トラクタ5の前部の下部(ボンネット9の後端側の下方側)に、該トラクタ5から左右方向外方突出状に設けられた支持台13と、この支持台13に、該支持台13から上方突出状に設けられたメインフレーム14と、このメインフレーム14に着脱自在に取り付けられたサイドフレーム15とを左右一対備えて主構成されている。
ブーム部材1は、左右一対設けられていて、ボンネット9の左右両側に配置されており、左右のブーム部材1はその前部側において、円筒状の中空筒体2によって相互に連結されている。
The
The
A pair of left and
左右各ブーム部材1は、その基端側(後端側)がピン17によってサイドフレーム15の上部に左右方向の軸心回りに回動自在に枢支連結されていて上下揺動自在とされている。
また、左右各ブーム部材1の長手方向中途部と、左右各サイドフレーム15の上下方向中途部とにわたって複動式油圧シリンダからなるブームシリンダ18が介装され、この左右ブームシリンダ18の伸縮によって左右のブーム部材1が上下に揺動可能とされている。
Each of the left and
Further, a
また、作業具12の背面下部には、左右各ブーム部材1の先端側(前端側)がピン19で枢支連結され、作業具12の背面と左右各ブーム部材1の先端付近との間には、2つ折れ屈伸リンク20の両端がピン21,22で連結され、また、左右各ブーム部材1の長手方向中途部上面と2つ折れ屈伸リンク20の中間連結点との間には複動式油圧シリンダからなるバケットシリンダ24が介装され、このバケットシリンダ24の伸縮によって作業具12が揺動可能(スクイ・ダンプ動作可能)とされている。
図2(A)及び図3は本発明のローダ作業機用ブーム構造の主要部を示す側面図及び平面図であって、左右のブーム部材1,1と、これらを連結する中空筒体2とを備えている。左右のブーム1,1は、互いに対称な形状とされており、詳細な構造をその一方について説明する。
In addition, the front end side (front end side) of each of the left and
2A and 3 are a side view and a plan view showing the main part of the boom structure for a loader working machine according to the present invention, in which left and
ブーム部材1は、下側に開放状となる断面コ字形となるように1枚の板材(鋼板等)を折曲することで形成された前ブーム構成体1Aと、後ブーム構成体1Bとを有し、これらは、左右一対の側板1C,1Cと上面中央連結板1Dとを溶接して全体で山形を形成するように接続構成され、それぞれ底板1E,1Eが長手方向全長に亘って溶接されて箱形断面に構成されている。
前ブーム構成体1Aは、長手方向の先端側から後端側に向けて漸次幅を広くした状態で板取りした板材(鋼板等)を幅方向中央部が天板部1aとなり、この天板部1aから幅方向両側縁を下側に直角に折曲加工して左右両側壁1b、1bを備えた断面コ字形に構成されている。後ブーム構成体1Bも前ブーム構成体1Aと同様に構成されるもので、これらは、同一形状のものが使用されているが、別体のものを使用してもよい。
The
The
前ブーム構成体1Aには、中空筒体2の取付位置に相当する位置の左右両側壁1b、1bに挿通孔1f、1fが貫通状態で形成されている。なお、本実施形態では、挿通孔1f、1fの周囲に、環状フランジ1g、1gをバーリング加工等によって前ブーム構成体1Aの断面の外向きに突出して形成した場合を例示している。
前ブーム構成体1Aの先端と後ブーム構成体1Bの後端とには、同一形状からなる枢支ボス部材1h,1iが取り付けられている。また、前ブーム構成体1Aの先端側下面には、スタンド枢支用ブラケット1jが取り付けられている。なお、スタンド(図示省略)は、トラクタ等の荷役車両5から外されたフロントローダ6を地面に対して自立保持させるためのものである。
In the front
The
左右一対の側板1C,1Cには、上部先端側にバケットシリンダ取付用枢支ボス部材1kが、下部後端側にブームシリンダ取付用枢支ボス部材1nがそれぞれ取り付けられている。
前ブーム構成体1Aの挿通孔1f、1fには、図2(B)(C)に最もよく示すように、鋼製丸パイプ等からなる中空筒体2が貫通状態で挿通され、挿通孔1f、1fの周囲の環状フランジ1g、1g部において溶接付けされている。この中空筒体2内には、応力担持部材3,3が一体的に溶接付けされている。応力担持部材3,3の取付位置は、図2(B)(C)に示すように、左右のブーム部材1,1の左右両側壁1b、1bの外側面にほぼ一致する中空筒体2内の位置に設けられている。なお、応力担持部材3,3は、前ブーム構成体1Aの廃材等が利用されるもので、本実施形態においては、円板形状とした場合を例示しているが、円板形状に制約されず、多角形、星形、楕円形等であってもよい。
A pair of left and
As best shown in FIGS. 2B and 2C, a
応力担持部材3,3を上記位置に設けることによって、左右のブーム部材1,1の挿通孔1f、1fの位置で、該挿通孔1f、1fの空隙を埋めて左右のブーム部材1,1の側壁1b、1bが連続した応力担持面を形成するようになる。これによって、挿通孔1f、1fの位置における中空筒体2自体の強度を向上させることができ、その結果、中空筒体2の外径を小径化して運転者の前方視認性を向上することができる。これに伴って、左右のブーム部材1,1の側壁1b、1bの残存寸法を大きくすることができ、左右のブーム部材1,1と中空筒体2との連結部分における強度をアップすることができ、クラックの発生を防止することができる。
By providing the
図4及び図5は、本発明の他の実施形態を示すものであって、4は、トラクタ5の前部にフロントローダ6を装着してなるトラクタ装着式ローダである。
トラクタ5は左右一対の前後輪7,8を有すると共に、前部にエンジン、ラジエータ等を覆うボンネット9が設けられており、このボンネット9は上面が前下がりに湾曲状に形成されている。
フロントローダ6は、取付フレーム10と、ブーム部材11と、バケット等の作業具12とから主構成されている。
4 and 5 show another embodiment of the present invention.
The tractor 5 has a pair of left and right front and
The
取付フレーム10は、トラクタ5の前部の下部(ボンネット9の後端側の下方側)に、該トラクタ5から左右方向外方突出状に設けられた支持台13と、この支持台13に、該支持台13から上方突出状に設けられたメインフレーム14と、このメインフレーム14に着脱自在に取り付けられたサイドフレーム15とを左右一対備えて主構成されている。
ブーム部材11は、左右一対設けられていて、ボンネット9の左右両側に配置されており、左右のブーム部材11はその前部側において、円筒状の中空筒体16によって相互に連結されている。
The mounting
A pair of left and right boom members 11 are disposed on the left and right sides of the
左右各ブーム部材11は、その基端側(後端側)がピン17によってサイドフレーム15の上部に左右方向の軸心回りに回動自在に枢支連結されていて上下揺動自在とされている。
また、左右各ブーム部材11の長手方向中途部と、左右各サイドフレーム15の上下方向中途部とにわたって複動式油圧シリンダからなるブームシリンダ18が介装され、この左右ブームシリンダ18の伸縮によって左右のブーム部材11が上下に揺動可能とされている。
Each of the left and right boom members 11 has a base end side (rear end side) pivotally connected to an upper portion of the
Further, a
また、作業具12の背面下部には、左右各ブーム部材11の先端側(前端側)がピン19で枢支連結され、作業具12の背面と左右各ブーム部材11の先端付近との間には、2つ折れ屈伸リンク20の両端がピン21,22で連結され、また、左右各ブーム部材11の長手方向中途部上面には略三角形リンクプレート23が揺動自在に取り付けられ、このリンクプレート23と2つ折れ屈伸リンク19の中間連結点との間には複動式油圧シリンダからなるバケットシリンダ24が介装され、このバケットシリンダ24の伸縮によって作業具12が揺動可能(スクイ・ダンプ動作可能)とされている。
Further, the front end side (front end side) of each of the left and right boom members 11 is pivotally connected to the lower rear portion of the
上記リンクプレート23は、リンクロッド25を介してサイドフレーム15の上部にピン26を介して連結されている。そして、上記作業具12側のピン19,21とサイドフレーム15側のピン17,26とは、平行四辺形配置となるように構成(平行四辺形リンク機構を構成)されている。
これによって、ブームシリンダ18を伸縮させてブーム部材11を上下に揺動させるとき、作業具12が地面に対して平行移動するように構成されている。この場合、バケットシリンダ24を伸縮動作させると、作業具12は独立して上下に揺動(ダンプ・スクイ動作)させることができることは勿論である。
The
Thus, when the
前記した左右各ブーム部材11は、図4及び図5に示すように、ボンネット9の上面の湾曲形状にデザイン的にマッチした形状とするために、長手方向中央部が上側に凸となる山形湾曲状に形成されていると共に、前後の端部から長手方向中央部に行くに従って上下幅が漸次幅広となるように形成されている。
また、このブーム部材11は、長手方向中央部から前側の前ブーム構成体11Aと、長手方向中央部から後側の後ブーム構成体11Bと、これら前後のブーム構成体11A,11Bをブーム部材11の長手方向中央の左右両側に配置された左右一対の側板11C,11Cと、ブーム部材11の長手方向中央上面側で連結する上面中央連結板11Dとから主構成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, each of the left and right boom members 11 described above is a chevron-shaped curve whose center in the longitudinal direction is convex upward so as to match the design of the curved shape of the upper surface of the
In addition, the boom member 11 includes a front boom constituent body 11A from the center in the longitudinal direction to the front rear boom constituent body 11B from the center in the longitudinal direction, and the boom constituent bodies 11A and 11B before and after the boom member 11. Is mainly composed of a pair of left and right side plates 11C, 11C disposed on the left and right sides of the center in the longitudinal direction, and an upper surface center coupling plate 11D that is coupled on the boom member 11 on the upper surface side in the longitudinal direction.
前後のブーム構成体11A,11Bは、互いに対称形状とされており、それぞれ長手方向の一端から他端に向けて漸次幅を広くした状態で板取りした1枚の板材(鋼板等)を幅方向中央部を天板部とし、幅方向両側縁を前記天板部から下側に直角に折曲して左右両側壁として、下側に開放状となる断面コ字形に形成され、それぞれ底板11E,11Eが長手方向全長に亘って溶接されて箱形断面に構成されている。
前ブーム構成体11Aには、中空筒体16の取付位置に相当する位置に挿通孔11fが形成されている。この挿通孔11fの周囲には、環状フランジをバーリング加工等によって前ブーム構成体11Aの断面の外向きに突出して形成してもよく、省略してもよい。
The front and rear boom constituent bodies 11A and 11B are symmetrical to each other, and each of the plate members (steel plates, etc.) obtained by taking a plate with the width gradually increased from one end to the other end in the longitudinal direction. The center part is a top plate part, both side edges in the width direction are bent at right angles to the lower side from the top plate part, and left and right side walls are formed in a U-shaped cross section that is open on the lower side. 11E is welded over the entire length in the longitudinal direction to form a box-shaped cross section.
An insertion hole 11 f is formed in the front boom constituting body 11 </ b> A at a position corresponding to the attachment position of the hollow cylindrical body 16. An annular flange may be formed around the insertion hole 11f so as to protrude outward in the cross section of the front boom constituting body 11A by burring or the like, or may be omitted.
前ブーム構成体11Aの先端と後ブーム構成体11Bの後端とには、同一形状からなる枢支ボス部材11h,11iが取り付けられている。
前ブーム構成体11Aの挿通孔11fには、鋼製丸パイプ等からなる中空筒体16が貫通状態で挿通され、挿通孔11fの周囲において溶接付けされている。この中空筒体16内には、応力担持部材3が一体的に溶接付けされる。応力担持部材3の取付位置は、左右のブーム部材11,11の左右両側壁の外側面にほぼ一致する中空筒体16内の位置に設けられている。なお、応力担持部材3は、前ブーム構成体11Aの廃材等が利用されるもので、その形状は、円板形状、多角形、星形、楕円形等のいずれであってもよい。
The pivot boss members 11h and 11i having the same shape are attached to the front end of the front boom structure 11A and the rear end of the rear boom structure 11B.
A hollow cylinder 16 made of a steel round pipe or the like is inserted through the insertion hole 11f of the front boom structure 11A in a penetrating state, and is welded around the insertion hole 11f. The
応力担持部材3を上記位置に設けることによって、左右のブーム部材11,11の挿通孔11fの位置で、該挿通孔11fの空隙を埋めて左右のブーム部材11,11の側壁が連続した応力担持面を形成して応力の分散が図れるようになる。これによって、挿通孔11fの位置における中空筒体16自体の強度を向上させることができ、その結果、中空筒体16の外径の小径化を図ることができ、運転者の前方視認性の向上が図れる。しかも、左右のブーム部材11,11の側壁の上側又は下側の残存寸法を大きくすることができ、この部分の強度をアップしてクラックの発生を防止することができる。
By providing the
図4及び図5の実施形態は、以上の構成からなり、この構成によれば、前ブーム構成体11Aと後ブーム構成体11Bとを同一部品で対称形状にして生産性の向上と部品の統一化によりコストダウンが図れる。また、左右各ブーム部材11は、長手方向中央部が上側に凸となる山形湾曲状に形成されているため、運転者の前方視認性が向上し、しかも、ボンネット9の上面の湾曲形状にデザイン的にマッチした形状となるため、デザイン性も向上する。さらに、左右各ブーム部材11の上下動作時、作業具12を平行移動させるための平行四辺形リンク機構のリンクロッド25を、後ブーム構成体11Bの湾曲形状と同様な湾曲形状としてあることによって、運転者の前方視認性及びデザイン性が向上する。
The embodiment shown in FIGS. 4 and 5 is configured as described above. According to this configuration, the front boom structure 11A and the rear boom structure 11B are symmetrically formed of the same parts, thereby improving productivity and unifying parts. Cost reduction can be achieved by making it easier. Further, each of the left and right boom members 11 is formed in a mountain-shaped curved shape with the center portion in the longitudinal direction protruding upward, so that the driver's forward visibility is improved and the curved shape of the upper surface of the
1 ブーム部材
2 中空筒体
3 応力担持部材
4 トラクタ装着式ローダ
5 荷役車両(トラクタ)
6 フロントローダ
7 前輪
8 後輪
9 ボンネット
10 取付フレーム
12 作業具(バケット)
13 支持台
14 メインフレーム
15 サイドフレーム
18 ブームシリンダ
24 バケットシリンダ
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6
13
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