JP2021050760A - ブラケット - Google Patents

Abstract

【課題】基台に対して構造物を固定するブラケットにおいて、狭小部にも取り付け可能な構造を提供する。【解決手段】ブラケット（４０）は、第１壁（４３）及び第２壁（４４）がＬ字形に屈曲形成され、ブラケット（４０）を基台に固定するボルトが挿通される第１ボルト穴（４７）が第１壁（４３）に形成された第１アングル（４１）と、第３壁（４５）及び第４壁（４６）がＬ字形に屈曲形成され、ブラケット（４０）を構造物に固定するボルトが挿通される第２ボルト穴（４８）が第３壁（４５）に形成された第２アングル（４２）とを備え、第１アングル（４１）及び第２アングル（４２）は、第３壁（４５）及び第４壁（４６）の端面が第１壁（４３）の内面に当接し、第３壁（４５）の他の端面が第２壁（４４）の内面に当接し、第２壁（４４）及び第４壁（４６）が所定の間隔を隔てて対向するように組み合わされている。【選択図】図５

Description

本発明は、基台に対して構造物を固定するブラケットに関する。

作業機械の動力源であるエンジンは、その下部にオイルパンが設けられているので、基台に直接載置することができない。そこで、特許文献１には、エンジンの側面に取付けたブラケットを介して、エンジンを基台に固定する構造が開示されている。

特許文献１に記載のブラケットは、ブラケットをエンジンに固定するためのボルト穴が形成された縦板と、ブラケットを防振マウントに固定するためのボルト穴が形成された横板と、縦板の左右に設けられた一対の補強板とで構成されている。

特開２０１５−１７４５８号公報

ここで、特許文献１において、縦板及び一対の補強板は、平板を曲げ加工して形成されている。そのため、縦板の左右両端部は湾曲しているので、ボルト穴を形成するための平面部が小さくなるという課題がある。一方、平面部の大きさを確保しようとすると、ブラケットが大型化するという課題がある。

本発明は、上記した実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、基台に対して構造物を固定するブラケットにおいて、狭小部にも取り付け可能な構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、基台に対して構造物を固定するブラケットにおいて、第１壁及び第２壁がＬ字形に屈曲形成され、前記ブラケットを前記基台に固定するボルトが挿通される第１ボルト穴が前記第１壁に形成された第１アングルと、第３壁及び第４壁がＬ字形に屈曲形成され、前記ブラケットを前記構造物に固定するボルトが挿通される第２ボルト穴が前記第３壁に形成された第２アングルとを備え、前記第１アングル及び前記第２アングルは、前記第３壁及び前記第４壁の端面が前記第１壁の内面に当接し、前記第３壁の他の端面が前記第２壁の内面に当接し、前記第２壁及び前記第４壁が所定の間隔を隔てて対向するように組み合わされていることを特徴とする。

本発明によれば、基台に対して構造物を固定するブラケットにおいて、狭小部にも取り付け可能な構造を実現することができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本実施形態に係る作業機械の代表例である油圧ショベルの側面図である。 エンジン及び後処理装置の概略図である。 ブラケットの分解斜視図であって、（Ａ）は前面側を、（Ｂ）は背面側を示す。 ブラケットの組立斜視図であって、（Ａ）は前面側を、（Ｂ）は背面側を示す。 ブラケットをエンジンに取り付けた状態の斜視図である。 ブラケットをエンジンに取り付けた状態の平面図である。 ブラケットをエンジンに取り付けた状態の正面図である。

本発明に係る作業機械の実施形態について、図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る作業機械の代表例である油圧ショベル１の側面図である。なお、作業機械の具体例は油圧ショベル１に限定されず、ダンプトラック、モータグレーダー、ホイールローダー等であってもよい。

図１に示すように、油圧ショベル１は、下部走行体２と、下部走行体２に旋回可能に支持された上部旋回体３とを主に備える。下部走行体２は、左右一対の履帯８を備える。左右一対の履帯８は、走行モータ（図示省略）が駆動することによって、それぞれ独立して回転する。これにより、油圧ショベル１は、前進、後退、旋回が可能になる。但し、下部走行体２は、履帯８に代えて、装輪式であってもよい。

上部旋回体３は、旋回モータ（図示省略）によって旋回可能な状態で下部走行体２に支持されている。上部旋回体３は、ベースとなる旋回フレーム５と、旋回フレーム５の前方中央に上下方向に回動可能に取り付けられるフロント作業機４と、旋回フレーム５の後方に配置されるカウンタウェイト６と、旋回フレーム５の前方左側に配置されるキャブ７と、エンジン建屋９とを主に備える。

フロント作業機４は、上部旋回体３に俯仰可能に支持されたブーム４ａと、ブーム４ａの先端に揺動可能に支持されたアーム４ｂと、アーム４ｂの先端に揺動可能に支持されたバケット４ｃと、ブーム４ａ、アーム４ｂ、及びバケット４ｃを駆動させる油圧シリンダ４ｄ〜４ｆとを含む。カウンタウェイト６は、フロント作業機４との重量バランスを取るためのもので、円弧状をした重量物である。

キャブ７には、油圧ショベル１を操作するオペレータが搭乗する内部空間が形成されている。キャブ７の内部空間には、油圧ショベル１の動作を指示するオペレータの操作を受け付ける操作装置（ステアリング、ペダル、レバー、スイッチなど）が配置されている。すなわち、キャブ７に搭乗したオペレータが操作装置を操作することによって、油圧ショベル１が動作する。

エンジン建屋９は、カウンタウェイト６及びキャブ７の間において、旋回フレーム５に支持されている。エンジン建屋９は、エンジン１０及び後処理装置２０（図２参照）を収容する内部空間を有する。図２は、エンジン１０及び後処理装置２０の概略図である。

エンジン１０は、油圧ショベル１を動作させる駆動力を発生させる。より詳細には、エンジン１０は、油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプ（図示省略）を回転させる。油圧ポンプから作動油が供給されることによって、走行モータ、旋回モータ、及び油圧シリンダ４ｄ〜４ｆが動作する。

エンジン１０は、シリンダブロック１１と、左右方向（水平方向）においてシリンダブロック１１に隣接するフライホイールハウジング１２と、シリンダブロック１１内の排ガスを排出する排気管１３とを主に備える。なお、エンジン１０の具体的な構成は周知なので、詳細な説明は省略する。

シリンダブロック１１の側面（第１側面）１１ａと、フライホイールハウジング１２の側面（第２側面）１２ａとは、水平方向に隣接している。また、フライホイールハウジング１２の側面１２ａは、図５に示すように、シリンダブロック１１の側面１１ａから凹んだ位置に配置されている。すなわち、シリンダブロック１１の側面１１ａと、フライホイールハウジング１２の側面１２ａとの間には、段差が形成されている。

後処理装置２０は、左右方向においてエンジン１０に隣接して配置されている。より詳細には、後処理装置２０は、エンジン１０のフライホイールハウジング１２に隣接する位置に配置されている。後処理装置２０は、例えば、排気管１３を通じてエンジン１０から排出される排ガス中の粒子状物質を除去する第１後処理装置２１と、第１後処理装置２１から排出される排ガスに尿素触媒を付加してＮＯｘ（窒素化合物）を低減させる第２後処理装置２２とを備える。

エンジン（対象物）１０は、ブラケット３０、４０を介してエンジン建屋９の基台９ａに固定される。より詳細には、ブラケット３０は、シリンダブロック１１の側面１１ａと、防振ゴムを介して基台９ａとに固定される。また、ブラケット４０は、フライホイールハウジング１２の側面１２ａと、防振ゴムを介して基台９ａとに固定される。なお、ブラケット３０、４０は、エンジン１０の反対側の側面にも取り付けられている。

ここで、シリンダブロック１１の側面１１ａには、ブラケット３０を取り付けるスペースが比較的多い。これに対して、フライホイールハウジング１２の側面１２ａは、左右方向の幅が狭く且つ後処理装置２０が近接しているので、ブラケット４０を取り付けるスペースが少ない。そこで、本実施形態では、フライホイールハウジング１２の側面１２ａに取り付けるブラケット４０を、図３及び図４に示す構造とした。

図３は、ブラケット４０の分解斜視図であって、（Ａ）は前面側を、（Ｂ）は背面側を示す。図４は、ブラケット４０の組立斜視図であって、（Ａ）は前面側を、（Ｂ）は背面側を示す。ブラケット４０は、第１アングル４１と、第２アングル４２とを組み合わせて構成されている。

第１アングル４１は、互いに交差する第１壁４３及び第２壁４４を有するＬ字形の部材である。第２アングル４２は、互いに交差する第３壁４５及び第４壁４６を有するＬ字形の部材である。典型的には、第１壁４３及び第２壁４４は直交し、第３壁４５及び第４壁４６は直交している。

第１壁４３及び第２壁４４は、平板を屈曲させて形成される。すなわち、第１壁４３及び第２壁４４の接続部分は湾曲している。同様に、第３壁４５及び第４壁４６は、平板を屈曲させて形成される。すなわち、第３壁４５及び第４壁４６の接続部分は湾曲している。以下、湾曲内側に連なる面を「内面」、湾曲外側に連なる面を「外面」、内面及び外面と交差する面を「端面」と表記する。

第１壁４３は、内面４３ａと、外面４３ｂと、前端面４３ｃと、後端面４３ｄと、左端面４３ｅとを有する。第２壁４４は、内面４３ａと連続する内面４４ａと、外面４３ｂと連続する外面４４ｂと、前端面４３ｃと連続する前端面４４ｃと、後端面４３ｄと連続する後端面４４ｄと、上端面４４ｅとを有する。

第３壁４５は、内面４５ａと、外面４５ｂと、上端面４５ｃと、下端面４５ｄと、右端面４５ｅとを有する。第４壁４６は、内面４５ａと連続する内面４６ａと、外面４５ｂと連続する外面４６ｂと、上端面４５ｃと連続する上端面４６ｃと、下端面４５ｄと連続する下端面４６ｄと、前端面４６ｅとを有する。

第１壁４３には、第１ボルト穴４７が形成されている。第１ボルト穴４７は、第１壁４３を厚み方向に貫通している。また、第１ボルト穴４７は、第１壁４３の概ね中央に形成されている。第１ボルト穴４７には、ブラケット４０を基台９ａに固定するためのボルトが挿通される。

第２壁４４の前端面４４ｃは、第１壁４３から遠ざかるほど後端面４４ｄに近づく向きに傾斜している。換言すれば、第２壁４４の前後方向の幅（すなわち、前端面４４ｃと後端面４４ｄとの距離）は、第１壁４３から遠ざかるほど短くなっている。さらに換言すれば、第２壁４４の前後方向の幅は、第１壁４３に近づくほど長くなっている。

第３壁４５には、複数の第２ボルト穴４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄ、４８ｅ（以下、これらを総称して、「第２ボルト穴４８」と表記する。）が形成されている。第２ボルト穴４８は、第３壁４５を厚み方向に貫通している。第２ボルト穴４８には、ブラケット４０をエンジン１０（より詳細には、フライホイールハウジング１２の側面１２ａ）に固定するためのボルトが挿通される。

第２ボルト穴４８ａ、４８ｂ、４８ｃは、上下方向に延びる仮想線Ｌ_１に沿って配列されている。第２ボルト穴４８ｄ、４８ｅ、４８ｆは、上下方向に延びる仮想線Ｌ_２に沿って配列されている。仮想線Ｌ_１、Ｌ_２は、左右方向に離間した位置において、互いに平行に延びている。換言すれば、仮想線Ｌ_１は、第２ボルト穴４８ａ、４８ｂ、４８ｃの中心を結ぶ線である。また、仮想線Ｌ_２は、第２ボルト穴４８ｄ、４８ｅ、４８ｆの中心を結ぶ線である。

なお、第３壁４５に形成される第２ボルト穴４８の数は、前述の例に限定されない。仮想線Ｌ_１上には、少なくとも１つの第２ボルト穴４８が形成されていればよい。また、仮想線Ｌ_２上には、少なくとも１つの第２ボルト穴４８が形成されていればよい。すなわち、第３壁４５には、左右方向に離間した２箇所に第２ボルト穴４８が形成されていればよい。

第４壁４６の前端面４６ｅは、下端面４６ｄから遠ざかるほど第３壁４５に近づく向きに傾斜している。換言すれば、第４壁４６の前後方向の幅（すなわち、前端面４６ｅと第３壁４５の内面４５ａとの距離）は、下端面４６ｄから遠ざかるほど短くなっている。さらに換言すれば、第４壁４６の前後方向の幅は、下端面４６ｄに近づくほど長くなっている。

ブラケット４０は、第３壁４５及び第４壁４６の下端面４５ｄ、４６ｄが第１壁４３の内面４３ａに当接し、第３壁４５の右端面４５ｅが第２壁４４の内面４４ａに当接し、第２壁４４及び第４壁４６が左右方向に所定の間隔を隔てて対向するように、第１アングル４１及び第２アングル４２を組み合わせることによって形成される。左右方向は、対向方向の一例である。

また、第１アングル４１及び第２アングル４２は、当接部分を溶接することによって接合される。そこで、第１アングル４１及び第２アングル４２は、隅肉溶接するための段差を当接部分に形成するために、当接面同士をずらして組み合わされる。

より詳細には、図４（Ａ）に示すように、第４壁４６の下端面４６ｄは、第１壁４３の内面４３ａの左端より右方にずれた位置において、内面４３ａに当接している。すなわち、第１壁４３の内面４３ａの左端は、露出している。その結果、第１壁４３と第４壁４６との間には、第１壁４３の内面４３ａと第４壁４６の外面４６ｂとによって段差が形成されている。

また、図４（Ａ）に示すように、第３壁４５の右端面４５ｅの一部は、第２壁４４の後端より後方に位置している。すなわち、第３壁４５の右端面４５ｅの後端は、露出している。その結果、第２壁４４と第３壁４５との間には、第２壁４４の後端面４４ｄと第３壁４５の右端面４５ｅとによって段差が形成されている。

さらに、図４（Ｂ）に示すように、第３壁４５の下端面４５ｄの一部は、第１壁４３の後端より後方に位置している。すなわち、第３壁４５の下端面４５ｄの後端は、露出している。その結果、第１壁４３と第３壁４５との間には、第１壁４３の後端面４３ｄと第３壁４５の下端面４５ｄとによって段差が形成されている。

第１ボルト穴４７は、仮想線Ｌ_１、Ｌ_２の間に配置されている。換言すれば、第１ボルト穴４７は、仮想線Ｌ_１上の第２ボルト穴４８ａ、４８ｂ、４８ｃの中心と、仮想線Ｌ_２上の第２ボルト穴４８ｄ、４８ｅ、４８ｆの中心との間において、第１壁４３に形成されている。なお、第１ボルト穴４７は、仮想線Ｌ_１、Ｌ_２の間に配置されていれば、仮想線Ｌ_１、Ｌ_２の中点に配置されていてもよいし、中点からずれていてもよい。

第２壁４４及び第４壁４６は、左右方向に所定の間隔を隔てて対向している。典型的には、第２壁４４及び第４壁４６は、平行に配置されている。また、第２壁４４及び第４壁４６は、第３壁４５から前方に向けて突出している。そして、前端面４４ｃ、４６ｅが傾斜面となっているので、第２壁４４及び第４壁４６は、第３壁４５からの突出量が第１壁４３から遠ざかるほど減少している。

また、第３壁４５の左右方向の両端には、第２壁４４及び第４壁４６が配置されている。第２壁４４及び第４壁４６は、ブラケット４０の強度を高める補強部材としての役割を担う。そして、第３壁４５と第４壁４６との間は湾曲している。一方、第２壁４４と第３壁４５とは、湾曲していない。換言すれば、平面である第２壁４４の内面４４ａと、平面である第３壁４５の内面４５ａとは、直線的に接（直交）している。

図５は、ブラケット４０をエンジン１０に取り付けた状態の斜視図である。図６は、ブラケット４０をエンジン１０に取り付けた状態の平面図である。図７は、ブラケット４０をエンジン１０に取り付けた状態の正面図である。

図５〜図７に示すように、ブラケット４０は、第３壁４５の外面４５ｂをフライホイールハウジング１２の側面１２ａに接触させ、側面１１ａ、１２ａの間の段差に第２壁４４の外面４４ｂを対面させた状態で、第２ボルト穴４８に挿通されたボルトによって、フライホイールハウジング１２の側面１２ａに固定される。

このとき、図７に示すように、第２壁４４は、側面１１ａ、１２ａの間の段差にできるだけ近づけて配置するのが望ましい。一方、図６に示すように、全ての第２ボルト穴４８が側面１２ａに対面していれば、第４壁４６は、フライホイールハウジング１２の側面１２ａから外れていてもよい。

上記の実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。

上記の実施形態によれば、第３壁４５の左右両端のうち、第４壁４６との間（すなわち、左端）のみが湾曲し、第２壁４４との間（すなわち、右端）は湾曲していない。これにより、第３壁４５において、第２ボルト穴４８を形成するための平面部を広くすることができる。その結果、フライホイールハウジング１２の側面１２ａのような狭小部にも取付可能なブラケット４０を得ることができる。

また、上記の実施形態によれば、第１壁４３及び第４壁４６、第１壁４３及び第３壁４５、第２壁４４及び第３壁４５を、段差が形成されるように当接させたので、第１アングル４１及び第２アングル４２を隅肉溶接によって接合することができる。その結果、ブラケット４０の強度を向上させることができる。

また、上記の実施形態によれば、仮想線Ｌ_１、Ｌ_２の間に第１ボルト穴４７を配置したので、複数の第２ボルト穴４８それぞれに挿通されるボルトに負荷される荷重を平準化させることができる。これにより、一部のボルトに負荷が集中するのを防止できるので、各ボルトの直径を小さくすることができる。その結果、狭小部への取付性がさらに向上する。

なお、上記の実施形態において、第２壁４４及び第４壁４６は、補強部材として機能する。但し、第２壁４４及び第４壁４６に負荷される荷重は、下方（すなわち、第１壁４３に近い）ほど大きくなる。そこで上記の実施形態のように、第２壁４４及び第４壁４６の前方への突出量を下方（すなわち、第１壁４３に近づく）ほど長くすることによって、ブラケット４０を適切に補強することができる。

一方、第１ボルト穴４７にボルトを挿通する場合、第２壁４４、第３壁４５、及び第４壁４６で囲まれた空間に、ブラケット４０の上方から工具を挿入する。このとき、第２壁４４及び第４壁４６の前方への突出量を上方（すなわち、第１壁４３から遠ざかる）ほど短くすることによって、第１ボルト穴４７にボルトを挿通する際に、工具或いは作業者の手が第２壁４４及び第４壁４６に干渉するのを防止できる。

上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

１ 油圧ショベル
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ フロント作業機
４ａ ブーム
４ｂ アーム
４ｃ バケット
４ｄ，４ｅ，４ｆ 油圧シリンダ
５ 旋回フレーム
６ カウンタウェイト
７ キャブ
８ 履帯
９ 建屋カバー
９ａ 基台
１０ エンジン
１１ シリンダブロック
１１ａ，１２ａ 側面
１２ フライホイールハウジング
１３ 排気管
２０ 後処理装置
２１ 第１後処理装置
２２ 第２後処理装置
３０，４０ ブラケット
４１ 第１アングル
４２ 第２アングル
４３ 第１壁
４４ 第２壁
４５ 第３壁
４６ 第４壁
４７ 第１ボルト穴
４８，４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ，４８ｅ，４８ｆ 第２ボルト穴
４３ａ，４４ａ，４５ａ，４６ａ 内面
４３ｂ，４４ｂ，４５ｂ，４６ｂ 外面
４３ｃ，４４ｃ，４６ｅ 前端面
４３ｄ，４４ｄ 後端面
４３ｅ 左端面
４４ｅ，４５ｃ，４６ｃ 上端面
４５ｅ 右端面
４６ｄ 下端面

Claims (4)

1. 基台に対して構造物を固定するブラケットにおいて、
   第１壁及び第２壁がＬ字形に屈曲形成され、前記ブラケットを前記基台に固定するボルトが挿通される第１ボルト穴が前記第１壁に形成された第１アングルと、
   第３壁及び第４壁がＬ字形に屈曲形成され、前記ブラケットを前記構造物に固定するボルトが挿通される第２ボルト穴が前記第３壁に形成された第２アングルとを備え、
   前記第１アングル及び前記第２アングルは、前記第３壁及び前記第４壁の端面が前記第１壁の内面に当接し、前記第３壁の他の端面が前記第２壁の内面に当接し、前記第２壁及び前記第４壁が所定の間隔を隔てて対向するように組み合わされていることを特徴とするブラケット。
2. 請求項１に記載のブラケットにおいて、
   前記第１アングル及び前記第２アングルは、段差を形成するように当接し、当該段差部分を隅肉溶接することによって接合されていることを特徴とするブラケット。
3. 請求項１に記載のブラケットにおいて、
   前記第３壁には、前記第２壁及び前記第４壁の対向方向にそれぞれ離間する仮想線に沿って、前記第２ボルト穴が形成され、
   前記第１ボルト穴は、２つの前記第２ボルト穴の中心の間において、前記第１壁に形成されていることを特徴とするブラケット。
4. 請求項１に記載のブラケットにおいて、
   前記第２壁及び前記第４壁は、前記第３壁からの突出量が前記第１壁から遠ざかるほど減少することを特徴とするブラケット。

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