JP2019203244A - ブラケット取付構造及び建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】建設機械のリンクにブラケットをボルトで固定する構成において、ボルトの緩みを防止することが可能なブラケット取付構造の提供。【解決手段】ブラケット１１は、メイン部材１１１と、サブ部材１１３とを備える。メイン部材１１１は、ボルト２１によってアイドラリンク１３に固定される。サブ部材１１３は、メイン部材１１１に一部が固定されるとともに、ボルト２５によって他の一部がアイドラリンク１３に固定される。サブ部材１１３は、アイドラリンク１３の長手方向に対する引張又は圧縮に伴うアイドラリンク１３の変形に応じて変形する。ボルト２１及びボルト２５の少なくとも一方の移動が許容される。【選択図】図６

Description

本発明は、建設機械のリンクにブラケットを取り付けるためのブラケット取付構造に関する。

従来の建設機械として、バケットシリンダと、バケットシリンダの推力を伝達するためのリンク機構と、リンク機構を介してバケットシリンダに接続されるバケットとを備える構成が知られている。例えば、特許文献１では、リンク機構としてバケットリンク（２８）やアイドラリンク（２５）等が開示されている。

また、情報化施工等を目的として、バケットの位置を計測するセンサを設けることがある。例えば、特許文献２では、アタッチメントの姿勢を算出する角度センサ（１０）がアーム（６）に設けられている。

特開２００３−１１９８１８号公報 特開２０１８−０３５６４４号公報

ところで、作業時においてバケットは掘削対象に接近するため、バケット自体にセンサを設けると、センサを損傷する可能性がある。このため、掘削対象から比較的離れたアイドラリンク等にブラケットを取り付け、そのブラケットにセンサを取り付けることが想起される。その際、ブラケットをアイドラリンクに対して溶接で固定することも可能ではあるが、アイドラリンクの変形等が生じる可能性があるため、溶接ではなくボルトで固定するのが好ましい。

しかしながら、作業時においてアイドラリンクの長手方向には引張荷重や圧縮荷重が生じるため、ブラケットをボルトで固定すると、ボルトに負荷がかかりアイドラリンクに形成されたボルト穴が広がり、ボルトが緩む可能性がある。

そこで、本発明は、建設機械のリンクにブラケットをボルトで固定する構成において、ボルトの緩みを防止することが可能なブラケット取付構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、建設機械のリンクにブラケットを取り付けるためのブラケット取付構造であって、前記ブラケットは、第１ボルトにより前記リンクに固定されるメイン部材と、前記メイン部材に一部が固定されるとともに、第２ボルトにより他の一部が前記リンクに固定されるサブ部材と、を備え、前記リンクの長手方向に対する引張又は圧縮に伴う前記リンクの変形に応じて前記サブ部材が変形し、前記第１ボルト及び前記第２ボルトの少なくとも一方の移動が許容されることを特徴とするブラケット取付構造を提供している。

ここで、前記メイン部材は、第１の厚さを有する板状の部材であり、前記サブ部材は、前記第１の厚さよりも薄い第２の厚さを有する板部材がＺ曲げ加工された部材であって、前記リンクの一部に接する第１面と、前記メイン部材の一部に接する第２面と、前記メイン部材の厚さ方向に延びて前記第１面と前記第２面とを接続する第３面とを有し、前記サブ部材の前記第２面は前記メイン部材に固定され、前記サブ部材の前記第１面は前記第２ボルトにより前記リンクに固定されるのが好ましい。

また、前記ブラケットは、前記サブ部材の前記第１面を前記リンクに押さえ付けるための板状の押さえ部材を更に備え、前記押さえ部材は、前記第１面に面接触した状態で前記第２ボルトにより前記第１面と共に前記リンクに固定され、前記押さえ部材のうち前記サブ部材の前記第３面を向く端部は、前記サブ部材の前記第３面に当接するのが好ましい。

更に、前記メイン部材は、前記リンクの長手方向に長尺な板状の部材であり、前記メイン部材の長手方向略中央において前記リンクに固定されるのが好ましい。

また、本発明は、建設機械であって、 機械本体と、前記機械本体に接続されるアタッチメントと、を備え、前記アタッチメントは、部材同士を連結するリンクを含み、前記リンクには、取付対象物を取り付けるためのブラケットが取り付けられており、前記ブラケットは、第１ボルトにより前記リンクに固定されるメイン部材と、前記メイン部材に一部が固定されるとともに、第２ボルトにより他の一部が前記リンクに固定されるサブ部材と、を備え、前記リンクの長手方向に対する引張又は圧縮に伴う前記リンクの変形に応じて前記サブ部材が変形し、前記第１ボルト及び前記第２ボルトの少なくとも一方の移動が許容されることを特徴とする建設機械を更に提供している。

請求項１に記載のブラケット取付構造によれば、リンクの長手方向に対する引張又は圧縮に伴うリンクの変形に応じてサブ部材が変形し、第１ボルト及び第２ボルトの少なくとも一方の移動が許容される。そのため、第１ボルト及び第２ボルトに負荷がかからずに済み、第１ボルト及び第２ボルトを挿通するためのリンクのボルト穴が広がらない。よって、建設機械のリンクにブラケットをボルトで固定する構成において、ボルトの緩みを防止することが可能である。

請求項２に記載のブラケット取付構造によれば、サブ部材の第１面が第２ボルトを介してリンクに固定され、当該サブ部材の第２面がメイン部材に固定されるため、リンクの引張方向や圧縮方向に対してサブ部材が変形し易い。よって、第１ボルト及び第２ボルトにかかる負荷をより確実に低減することが可能である。

請求項３に記載のブラケット取付構造によれば、押さえ部材が第１面に面接触した状態で第２ボルトによって第１面と共にリンクに固定され、当該押さえ部材のうちサブ部材の第３面を向く端部が当該第３面に当接する。そのため、サブ部材の浮き上がりが防止されると共に、ワッシャー等で第１面を押さえ付ける場合に比べてサブ部材が回動し難い。

請求項４に記載のブラケット取付構造によれば、メイン部材が長手方向略中央においてリンクに固定される。そのため、長手方向端部で固定される場合に比べて、リンクの曲がりに伴うメイン部材の浮き上がりが低減される。

請求項５に記載の建設機械によれば、建設機械のリンクにブラケットをボルトで固定する構成において、ボルトの緩みを防止することが可能である。

本発明の実施形態による建設機械（油圧ショベル）を示す概略側面図。 アイドラリンクに取り付けられたブラケット及びセンサユニットを示す斜視図。 アイドラリンクに取り付けられたブラケットを示す斜視図。 ブラケットの一部を構成するメイン部材を示す斜視図。 ブラケットの一部を構成するサブ部材を示す斜視図。 ブラケットがボルトで固定された状態を示す図。 サブ部材及び押さえ部材の周辺を拡大した図。 ブラケット及びセンサユニットを示す側面図。 図８の内部を可視化した図。 アイドラリンクに引張荷重が生じた場合のサブ部材を示す図。 変形例に係るサブ部材を示す斜視図。 変形例に係るサブ部材が取り付けられた状態を示す側面図。 別の変形例にサブ部材を示す図。

＜１．実施形態＞
本発明の実施形態による建設機械のブラケット取付構造について図１乃至図１０に基づき説明する。本実施形態では、建設機械の一例として油圧ショベルを例示し、ブラケットの一例としてセンサ取付ブラケットを例示する。センサ取付ブラケットは、センサを取付対象物としてアイドラリンクに設置するための部材である。

油圧ショベルは、図１に示されるように、クローラ式の下部走行体１と、下部走行体１上に旋回自在に搭載された上部旋回体２と、上部旋回体２に装着される作業アタッチメント３とを備えて構成されている。

作業アタッチメント３は、ブーム４と、ブーム４の先端に取付けられたアーム５と、アーム５の先端に取付けられたバケット６とを備えて構成される。

作業アタッチメント３は、ブーム４を作動させるためのブームシリンダ７と、アーム５を作動させるためのアームシリンダ８と、バケット６を作動させるためのバケットシリンダ９とを備えている。

バケット６は、バケットリンク１２を介してバケットシリンダ９の先端に接続されており、バケットシリンダ９の伸縮動作に応じて回動する。

バケットシリンダ９の先端は、アイドラリンク１３を介してアーム５の先端側に接続されている。アイドラリンク１３は、バケットリンク１２の動きを規制するためのリンクであり、本発明に係るリンクの一例である。

図２に示されるように、アイドラリンク１３には、ブラケット１１を介してセンサユニット１５が取り付けられる。センサユニット１５は、図９に示されるように、センサカバー１５１と、センサカバー１５１の内部に設置される角度センサ１５３とを備えて構成される。角度センサ１５３は、バケット６の位置（角度）を検出するためのセンサである。

以下、図３乃至図９を参照しながら、ブラケット１１について詳細に説明する。本実施形態では、ブラケット１１は、センサユニット１５を取り付けるためのセンサ取付ブラケットとして機能する。

図３に示されるように、ブラケット１１は、アイドラリンク１３の長手方向に長尺なメイン部材１１１と、一部がメイン部材１１１に固定され他の一部がアイドラリンク１３に固定されるサブ部材１１３と、サブ部材１１３をアイドラリンク１３に押さえ付けるための押さえ部材１１５とを備えて構成される。

メイン部材１１１は、図４に示されるように、厚さＤ１を有しアイドラリンク１３の長手方向に長尺な板状の部材として構成される。メイン部材１１１には、３種類のボルト穴１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃが形成されている。

ボルト穴１１１Ａは、メイン部材１１１をアイドラリンク１３に対してボルト２１（図６参照）で固定するためのボルト穴である。ボルト穴１１１Ａはメイン部材１１１の長手方向略中央に形成されている。このため、メイン部材１１１は、図６に示されるように、長手方向略中央においてアイドラリンク１３にボルト２１で固定される。ボルト２１は、本発明に係る第１ボルトの一例である。

ボルト穴１１１Ｂは、サブ部材１１３をメイン部材１１１に対してボルト２３（図６及び図７参照）で固定するためのボルト穴である。

ボルト穴１１１Ｃは、センサユニット１５のセンサカバー１５１（図９参照）をメイン部材１１１にボルト２７Ａ，２７Ｂ（図９参照）で固定するためのボルト穴である。

サブ部材１１３は、図５に示されるように、メイン部材１１１の厚さＤ１よりも薄い厚さＤ２を有する板部材がＺ曲げ加工された部材であり、３つの面（板状部分）３１，３２，３３を備えて構成される。

サブ部材１１３のうち、面３１はアイドラリンク１３の一部に接する面であり、面３２はメイン部材１１１の一部に接する面である。また、面３３は、メイン部材１１１の厚さ方向に延びて面３１と面３２とを接続する面である。ここでは、面３３は、面３１及び面３２に対して略直交するように延びている。なお、面３１は本発明に係る第１面の一例であり、面３２は本発明に係る第２面の一例であり、面３３は本発明に係る第３面の一例である。

サブ部材１１３には、２種類のボルト穴１１３Ａ，１１３Ｂが形成されている。ボルト穴１１３Ａは、サブ部材１１３をアイドラリンク１３に対してボルト２５（図６及び図７参照）で固定するためのボルト穴である。なお、ボルト２５は、本発明に係る第２ボルトの一例である。ボルト穴１１３Ｂは、サブ部材１１３をメイン部材１１１に対してボルト２３（図６及び図７参照）で固定するためのボルト穴である。

押さえ部材１１５は、図６及び図７に示されるように、サブ部材１１３の面３１（図５参照）の略全面を覆うように面接触した状態で配置され、ボルト２５によって面３１と共にアイドラリンク１３に固定される部材である。また、押さえ部材１１５のうちサブ部材１１３の面３３（図５参照）を向く端部は、押さえ部材１１５がアイドラリンク１３に固定された状態において面３３に当接する。

このように、ブラケット１１は、メイン部材１１１と、サブ部材１１３と、押さえ部材１１５とを含む複数の部材によって構成される。

これら複数の部材の取り付け手順としては、まず、メイン部材１１１をアイドラリンク１３に対してボルト２１で固定する（図８及び図９参照）。次いで、サブ部材１１３の面３１がアイドラリンク１３に面接触し、かつ、面３２及び面３３がメイン部材１１１に面接触するようにサブ部材１１３を配置する。そして、サブ部材１１３の面３２をメイン部材１１１に対してボルト２３で固定する。ここで、面３２は、メイン部材１１１に対してのみ固定され、アイドラリンク１３に対しては固定されない。また、サブ部材１１３の面３１の上側に押さえ部材１１５を載置し、面３１と共にアイドラリンク１３に対してボルト２５で固定する。なお、各部材は、上述した順番で一旦仮組みされた後、本組みされる。

上述したブラケット１１によれば、図１０に示されるように、アイドラリンク１３の長手方向に引張荷重Ｆ１が生じ、アイドラリンク１３が長手方向に伸長した場合に、サブ部材１１３が図１０の下図のように変形する。詳細には、サブ部材１１３の曲げ部分を起点に変形し、引張荷重Ｆ１に応じて引張方向（アイドラリンク１３の長手方向）に伸長する。すなわち、サブ部材１１３は、アイドラリンク１３の変形に伴うブラケット１１の変形を吸収する変位吸収機能を備えている。

そのため、アイドラリンク１３に接続されたボルト２１及びボルト２５（図９参照）の一方または双方の移動が許容される。したがって、ボルト２１及びボルト２５に負荷がかからず、ボルト２１及びボルト２５を挿通するために形成されたアイドラリンク１３のボルト穴が広がらずに済む。よって、ブラケット１１をアイドラリンク１３にボルト２１，２５で固定する構成において、ボルト２１，２５の緩みを防止することが可能である。

また、上述したブラケット１１によれば、サブ部材１１３は板部材がＺ曲げ加工された部材として構成される。そして、サブ部材１１３の面３１がボルト２５で固定され、面３２がボルト２３でメイン部材１１１に固定される。そのため、アイドラリンク１３の引張方向に対してサブ部材１１３が変形し易く、ボルト２１及びボルト２５にかかる負荷がより確実に低減される。

また、上述したブラケット１１によれば、押さえ部材１１５が面３１に面接触した状態で面３１と共にアイドラリンク１３に固定され、かつ、押さえ部材１１５のうちサブ部材１１３の面３３を向く端部が面３３に当接する。そのため、サブ部材１１３の浮き上がりが防止され、かつ、ワッシャー等で面３１をアイドラリンク１３に押さえ付ける場合に比べて、サブ部材１１３の回動が防止される。また、サブ部材１１３はメイン部材１１１に対して固定されているため、サブ１１３の回動が防止されることにより、メイン部材１１１の回動も防止される。

また、上述したブラケット１１によれば、メイン部材１１１が長手方向略中央においてアイドラリンク１３に固定される。そのため、メイン部材１１１が長手方向端部で固定される場合に比べると、アイドラリンク１３の曲がりに伴うメイン部材１１１の浮き上がりが低減される。

＜２．変形例＞
本発明による建設機械のブラケット取付構造は上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。

例えば、上記実施形態では、ブラケット１１をアイドラリンク１３に取り付ける場合を例示したが、これに限定されず、バケットリンク１２等の他のリンクに取り付けるようにしてもよい。すなわち、本発明に係るリンクはアイドラリンク１３に限定されず、作業時においてアイドラリンク１３の長手方向に引張荷重や圧縮荷重が生じる建設機械のリンクであれば、本発明によるブラケット取付構造を適用することで、上記実施形態と同様の効果を得ることが可能である。

また、上記実施形態では、サブ部材１１３を構成する３つの面３１，３２，３３のうち、面３３が面３１から面３２に向けて略垂直に延びる場合を例示したが、これに限定されない。例えば、図１１に示されるように、面３３が面３１から面３２に向かって所定の角度で斜め上方に延伸するように構成してもよい。

かかる変形例によれば、図１２に示されるように、メイン部材１１１の端部４１とサブ部材１１３の面３３との間に間隙が生じる。このため、アイドラリンク１３の長手方向に圧縮荷重が生じた場合にも、サブ部材１１３が縮む方向に変形する。そのため、アイドラリンク１３の長手方向に対して引張荷重のみならず圧縮荷重が生じた場合にも、アイドラリンク１３に接続するボルト２１，２５の移動が許容される。そのため、ボルト２１，２５に負荷がかからず、アイドラリンク１３に形成されたボルト穴が広がらずに済み、ボルト２１，２５の緩みがより確実に防止される。

また、上記実施形態では、サブ部材１１３が板部材をＺ曲げ加工した部材として構成される場合を例示したが、これに限定されない。例えば、図１３に示されるように、メイン部材１１１よりも薄く伸縮し易い材質であれば、サブ部材１１３を１枚の板部材として構成してもよい。かかる変形例では、サブ部材１１３の一部がメイン部材１１１の下側に配置された状態で両者が固定される。かかる構成によっても、上記実施形態と同様の効果を得ることが可能である。

また、上記実施形態では、サブ部材１１３がメイン部材１１１に対してボルト２３で固定される場合を例示したが、これに限定されず、サブ部材１１３がメイン部材１１１に対して溶接等の他の方法によって固定されてもよい。

また、上記実施形態では、図６に示されるように、メイン部材１１１がアイドラリンク１３に対して１本のボルト２１で固定され、サブ部材１１３がアイドラリンク１３に対して１本のボルト２５で固定される場合を例示したが、これに限定されない。メイン部材１１１がアイドラリンク１３に対して２以上のボルトで固定され、サブ部材１１３がアイドラリンク１３に対して２以上のボルトで固定されるようにしてもよい。

１ 下部走行体、２ 上部旋回体、３ 作業アタッチメント、４ ブーム、５ アーム、
６ バケット、７ ブームシリンダ、８ アームシリンダ、９ バケットシリンダ、
１１ ブラケット、１２ バケットリンク、１３ アイドラリンク、
１５ センサユニット、２１，２３，２５ ボルト、３１，３２，３３ 面、
４１ 端部、１１１ メイン部材、１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ ボルト穴、
１１３ サブ部材、１１３Ａ，１１３Ｂ ボルト穴、１１５ 押さえ部材、
１５１ センサカバー、１５３ 角度センサ、Ｆ１ 引張荷重

Claims (5)

1. 建設機械のリンクにブラケットを取り付けるためのブラケット取付構造であって、
   前記ブラケットは、
   第１ボルトにより前記リンクに固定されるメイン部材と、
   前記メイン部材に一部が固定されるとともに、第２ボルトにより他の一部が前記リンクに固定されるサブ部材と、
   を備え、
   前記リンクの長手方向に対する引張又は圧縮に伴う前記リンクの変形に応じて前記サブ部材が変形し、前記第１ボルト及び前記第２ボルトの少なくとも一方の移動が許容されることを特徴とするブラケット取付構造。
2. 前記メイン部材は、第１の厚さを有する板状の部材であり、
   前記サブ部材は、前記第１の厚さよりも薄い第２の厚さを有する板部材がＺ曲げ加工された部材であって、前記リンクの一部に接する第１面と、前記メイン部材の一部に接する第２面と、前記メイン部材の厚さ方向に延びて前記第１面と前記第２面とを接続する第３面とを有し、
   前記サブ部材の前記第２面は前記メイン部材に固定され、前記サブ部材の前記第１面は前記第２ボルトにより前記リンクに固定されることを特徴とする請求項１に記載のブラケット取付構造。
3. 前記ブラケットは、前記サブ部材の前記第１面を前記リンクに押さえ付けるための板状の押さえ部材を更に備え、
   前記押さえ部材は、前記第１面に面接触した状態で前記第２ボルトにより前記第１面と共に前記リンクに固定され、
   前記押さえ部材のうち前記サブ部材の前記第３面を向く端部は、前記サブ部材の前記第３面に当接することを特徴とする請求項２に記載のブラケット取付構造。
4. 前記メイン部材は、前記リンクの長手方向に長尺な板状の部材であり、前記メイン部材の長手方向略中央において前記リンクに固定されることを特徴とする請求項１から３のうちいずれかに記載のブラケット取付構造。
5. 建設機械であって、
   機械本体と、
   前記機械本体に接続されるアタッチメントと、
   を備え、
   前記アタッチメントは、部材同士を連結するリンクを含み、
   前記リンクには、取付対象物を取り付けるためのブラケットが取り付けられており、
   前記ブラケットは、
   第１ボルトにより前記リンクに固定されるメイン部材と、
   前記メイン部材に一部が固定されるとともに、第２ボルトにより他の一部が前記リンクに固定されるサブ部材と、
   を備え、
   前記リンクの長手方向に対する引張又は圧縮に伴う前記リンクの変形に応じて前記サブ部材が変形し、前記第１ボルト及び前記第２ボルトの少なくとも一方の移動が許容されることを特徴とする建設機械。

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