JP2950768B2 - Support arm structure of working device in construction machine - Google Patents

Support arm structure of working device in construction machine

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JP2950768B2
JP2950768B2 JP32650095A JP32650095A JP2950768B2 JP 2950768 B2 JP2950768 B2 JP 2950768B2 JP 32650095 A JP32650095 A JP 32650095A JP 32650095 A JP32650095 A JP 32650095A JP 2950768 B2 JP2950768 B2 JP 2950768B2
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support arm
working device
arm structure
welding
construction machine
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修一 波左間
靖則 小松原
邦友 清水
一通 岩佐
重喜 足立
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Caterpillar Japan Ltd
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Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、各種建設作業、土
木作業に用いられる油圧ショベル等の建設機械の技術分
野に属するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention belongs to the technical field of construction machines such as hydraulic shovels used for various construction works and civil works.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、この種建設機械のなかには、ブ
レード等の作業装置を左右一対の支持アームを介して揺
動自在に支持すると共に、油圧シリンダの伸縮作動で前
記作業装置を揺動せしめるように構成したものがある。
ところで、前記油圧シリンダは、一端部が機体側に、他
端部がブラケット等を介して支持アームに連結される
が、このものにおいて、作業装置が例えばブレードであ
るとしたとき、該ブレードが左右均等に接地していない
状態で油圧シリンダに推力を与えて機体を浮かすような
作業を行う場合に、支持アームには、左右不均衡状態で
かつ大きな負荷が働くことになって大きな捻れモーメン
トが発生し、これによって、支持アームのシリンダ取付
け部位に大きな応力が働くことになる。このため、前記
大きな応力に対応できるよう支持アームを強度の高いも
のとしなければならないが、支持アームは、一般には四
角筒形状となっており、このものを強度アップするに
は、中実状のものとするか、中空状であっても断面サイ
ズの大きなものとするか等の対処が考えられる。しかる
にこの様にすると支持アームの重量やサイズが大幅に大
きくなり、これに対処するには油圧シリンダのサイズア
ップや他の装置との取り合いまで配慮しなければなら
ず、軽量化やコンパクト化、更にはコスト低減化の妨げ
となり、採用することは難しい。
2. Description of the Related Art In general, in such construction machines, a working device such as a blade is swingably supported via a pair of left and right support arms, and the working device is swung by a telescopic operation of a hydraulic cylinder. There is one configured.
By the way, the hydraulic cylinder has one end connected to the machine body and the other end connected to a support arm via a bracket or the like. In this case, when the working device is a blade, for example, When performing work such as lifting the aircraft by applying thrust to the hydraulic cylinder without evenly contacting the ground, a large load is applied to the support arm in a left-right imbalanced state and a large torsional moment is generated However, this causes a large stress to act on the cylinder mounting portion of the support arm. For this reason, the support arm must have a high strength to cope with the large stress, but the support arm is generally in the shape of a rectangular tube, and in order to increase the strength, a solid Or whether the cross section is large even if it is hollow. However, in this case, the weight and size of the support arm are significantly increased. Hinders cost reduction and is difficult to adopt.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】そこで従来、図4に示
す如く、左右の支持アーム5のシリンダ取付け部位同志
をパイプ等の補強部材15で連結することにより、支持
アーム5の強度アップを計っていた。しかるにこのもの
は、前記捻れモーメントが発生したような場合に、支持
アーム5と補強部材15との連結部に応力が集中しやす
いという問題がある。これに対し、シリンダ取付け用ブ
ラケットの支持アーム取付け面の長さを長くすることで
支持アームのシリンダ取付け部位の強度アップを計るこ
とが考えられる。ところがこの場合には、応力は主とし
てブラケットの支持アーム取付け面の両端部に働くた
め、該取付け面を長くしても応力が働く部位がずれるだ
けで根本的な解決にはならないという問題がある。
Conventionally, as shown in FIG. 4, the strength of the support arm 5 is increased by connecting the cylinder mounting portions of the left and right support arms 5 with a reinforcing member 15 such as a pipe. Was. However, in this case, when the torsional moment is generated, there is a problem that stress tends to concentrate on a connecting portion between the support arm 5 and the reinforcing member 15. On the other hand, it is conceivable to increase the strength of the cylinder mounting portion of the support arm by increasing the length of the support arm mounting surface of the cylinder mounting bracket. However, in this case, since the stress mainly acts on both ends of the mounting surface of the support arm of the bracket, there is a problem that even if the mounting surface is lengthened, only the portion where the stress acts is shifted, and the fundamental solution is not solved.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創
作されたものであって、機体側に支持アームを介して作
業装置を揺動自在に支持すると共に、一端部が支持アー
ムに取り付けられるシリンダの伸縮作動で前記作業装置
を揺動せしめるよう構成してなる建設機械において、前
記支持アームを、シリンダ取付け面部が略全面に亘って
肉厚に形成される中空角筒形状のものとしたものであ
る。この様にすることにより、支持アームの重量やサイ
ズを大幅にアップすることなく、支持アームの強度アッ
プを計ることができ、支持アームに左右不均衡状態でか
つ大きな負荷が働いて大きな捻れモーメントが発生した
ような場合においても、強度的に有利となる。。このも
のにおいて、支持アームは、中空四角筒材の一面部に補
強プレートを溶着するか、またはC型チャンネル材の開
口面に肉厚板を溶着することでシリンダ取付け面部を肉
厚にできる。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned circumstances, the present invention has been made with the object of solving these problems. In a construction machine configured to movably support and swing the working device by extension and contraction operation of a cylinder having one end attached to the support arm, the support arm may be provided over substantially the entire surface of the cylinder mounting surface. This is a hollow rectangular tube having a large thickness. By doing so, the strength of the support arm can be increased without greatly increasing the weight and size of the support arm, and a large load acts on the support arm in a left-right imbalanced state and a large torsional moment is generated. Even in the case where it occurs, it is advantageous in terms of strength. . In this case, the support arm can be made thicker by welding a reinforcing plate to one surface of the hollow rectangular tube material or by welding a thick plate to the opening surface of the C-shaped channel material.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1において、1は油圧ショベル
であって、該油圧ショベル1は、クローラ式の下部走行
体2、該下部走行体2の上方に旋回自在に支持される上
部旋回体3、該上部旋回体3の前部に取り付けられるフ
ロントアタッチメント4等から構成されていること等は
従来通りである。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a hydraulic excavator, which is a crawler-type lower traveling body 2, an upper revolving body 3 rotatably supported above the lower traveling body 2, and an upper revolving body 3 And the like are the same as those of the related art in which the front attachment 4 and the like are attached to the front part of the vehicle.

【0006】5は前記下部走行体2のカーボディ6に支
持ブラケット7を介して上下揺動自在に支持される左右
一対の支持アームであって、該支持アーム5の先端部に
は、左右方向を向くブレード8が一体的に取り付けられ
ている。また、9はシリンダ筒9aの基端部が支持ブラ
ケット7に、ピストンロッド9bの先端部が支持アーム
5側にそれぞれ連結される油圧シリンダであって、該油
圧シリンダ9の伸縮作動に基づく支持アーム5の上下揺
動に伴って、前記ブレード8が上下揺動する構成となっ
ている。
Reference numeral 5 denotes a pair of left and right support arms which are supported on the car body 6 of the lower traveling body 2 via support brackets 7 so as to be able to swing up and down. Are integrally attached. Reference numeral 9 denotes a hydraulic cylinder having a base end of the cylinder cylinder 9a connected to the support bracket 7 and a distal end of the piston rod 9b connected to the support arm 5 side. The blade 8 swings up and down with the swinging of the blade 5 up and down.

【0007】前記支持アーム5は、中空四角筒形状の成
型材から形成されるものであるが、該支持アーム5の上
面部5aには、補強プレート10が略全面に亘って溶着
されており、これによって上面部5aは、他の面部より
も肉厚で補強された状態となっている。そして、この補
強プレート10の上面に、前記油圧シリンダ9のピスト
ンロッド9bが軸支される取付けブラケット11が溶接
等により固着されている。
The support arm 5 is formed of a hollow rectangular tube-shaped molding material. A reinforcement plate 10 is welded to the upper surface 5a of the support arm 5 over substantially the entire surface. Thereby, the upper surface portion 5a is in a state of being reinforced with a greater thickness than other surface portions. A mounting bracket 11 for supporting the piston rod 9b of the hydraulic cylinder 9 is fixed to the upper surface of the reinforcing plate 10 by welding or the like.

【0008】叙述の如く構成されたものにおいて、ブレ
ード8を支持する支持アーム5の上面部5aには、ブレ
ード8を上下揺動させるべく伸縮作動する油圧シリンダ
9の先端部が取り付けられるが、該上面部5aは、その
全面に亘って溶着された補強プレート10によって肉厚
に形成されていて補強された状態となっている。
In the structure described above, the tip of a hydraulic cylinder 9 that expands and contracts to swing the blade 8 up and down is attached to the upper surface 5a of the support arm 5 that supports the blade 8. The upper surface portion 5a is formed to be thick and reinforced by a reinforcing plate 10 welded over the entire surface.

【0009】この結果、支持アーム5の重量やサイズを
大幅にアップすることなく、支持アーム5の強度アップ
を計ることができるが、このものは、支持アーム5の上
面部5aの全面が肉厚に形成されているため、支持アー
ム5に左右不均衡状態でかつ大きな負荷が働いて大きな
捻れモーメントが発生したような場合に、従来の左右の
支持アームをパイプ等の補強部材で連結するもののよう
に応力が連結部に集中してしまうようなことがなく、強
度的に有利となる。しかも、支持アーム5の強度は、同
サイズの中空四角筒材を用いて形成しても補助プレート
10の板厚を適宜変化させることで簡単に調節できるた
め、サイズや仕様の異なる建設機械に設けられる種々の
支持アーム5を形成するにあたり、部材の共通化が計れ
てコストダウンに寄与できる。さらにこのものは、上面
部5aと補助プレート10との溶接部が直線状であるた
め、溶接工程のロボット化、溶接品質の向上が達成でき
るという利点もある。
As a result, the strength of the support arm 5 can be increased without significantly increasing the weight and size of the support arm 5, but the thickness of the entire upper surface 5a of the support arm 5 is increased. When a large torsion moment is generated due to a large load acting on the support arm 5 in a left-right imbalanced state, the conventional left and right support arms are connected by a reinforcing member such as a pipe. Therefore, stress is not concentrated on the connecting portion, which is advantageous in terms of strength. In addition, the strength of the support arm 5 can be easily adjusted by appropriately changing the thickness of the auxiliary plate 10 even when the support arm 5 is formed by using a hollow rectangular tube having the same size. In forming the various supporting arms 5 to be provided, the members can be shared, which can contribute to cost reduction. In addition, since the welding portion between the upper surface portion 5a and the auxiliary plate 10 is linear, there is an advantage that the welding process can be made robotic and the welding quality can be improved.

【0010】尚、前記実施形態においては、補強プレー
ト10を用いることで上面部5aを肉厚なものとした
が、図3(B)に示す第二の実施形態の如く、上面部以
外の面部を、一面側が開口したC型のチャンネル材12
を用いて形成すると共に、該チャンネル材12の開口側
に肉厚の板材13を溶着し、この肉厚の板材13を上面
部としても良い。また、この場合に、図3(C)に示す
第三の実施の形態のように、板材13を、一側面に複数
本(一本でもよい)の突条13aが形成されたものと
し、そして該板材13を、突条13aが開口内に隠れる
ようにしてチャンネル材12に溶着したものとすること
ができ、この様にすることで、同じ板厚の板材13を用
いたものであっても、支持アームのより一層の強度アッ
プを計ることができる。また、突条13aが一本のもの
では、図3(D)に示す第四の実施の形態のようにT型
鋼を用いることができ、これによって汎用性のあるもの
で形成できる。さらには、図3(E)に示す第五の実施
形態の如く、上面部14aが他の面部よりも肉厚に設定
される成型材14を用いることもでき、この場合には、
溶接が不要となるという利点がある。
In the above-described embodiment, the upper surface 5a is made thicker by using the reinforcing plate 10. However, as in the second embodiment shown in FIG. To a C-shaped channel material 12 having an open side.
In addition, a thick plate 13 may be welded to the opening side of the channel member 12 and the thick plate 13 may be used as the upper surface. In this case, as in the third embodiment shown in FIG. 3 (C), the plate 13 has a plurality of (or one) ridges 13a formed on one side, and The plate member 13 can be welded to the channel member 12 so that the ridge 13a is hidden in the opening. In this way, even if the plate member 13 having the same thickness is used. Thus, the strength of the support arm can be further increased. Further, in the case of a single ridge 13a, a T-shaped steel can be used as in the fourth embodiment shown in FIG. Furthermore, as in the fifth embodiment shown in FIG. 3E, a molding material 14 whose upper surface portion 14a is set to be thicker than other surface portions can be used. In this case,
There is an advantage that welding is not required.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】油圧ショベルの側面図である。FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator.

【図2】支持アーム部の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a support arm unit.

【図3】(A)は第一実施形態における支持アームの断
面図、(B)は第二実施形態における支持アームの断面
図、(C)は第三実施形態における支持アームの断面
図、(D)は第四実施形態における支持アームの断面
図、(E)は第五の実施形態における支持アームの断面
図である。
3A is a cross-sectional view of the support arm according to the first embodiment, FIG. 3B is a cross-sectional view of the support arm according to the second embodiment, FIG. 3C is a cross-sectional view of the support arm according to the third embodiment, (D) is a sectional view of the support arm according to the fourth embodiment, and (E) is a sectional view of the support arm according to the fifth embodiment.

【図4】従来例を示す支持アーム部の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a support arm portion showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 支持アーム 8 ブレード 9 油圧シリンダ 10 補強プレート 12 C型チャンネル材 13 板材 Reference Signs List 5 Support arm 8 Blade 9 Hydraulic cylinder 10 Reinforcement plate 12 C-type channel material 13 Plate material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩佐 一通 東京都世田谷区用賀四丁目10番1号 新 キャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者 足立 重喜 東京都世田谷区用賀四丁目10番1号 新 キャタピラー三菱株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E02F 3/815 E02F 3/38 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Ichisa Iwasa 4-1-1 Yoga, Setagaya-ku, Tokyo New Inside Caterpillar Mitsubishi Corporation (72) Inventor Shigeyoshi Adachi 4-1-1 Yoga, Setagaya-ku, Tokyo New Caterpillar Mitsubishi Corporation (58) Fields surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) E02F 3/815 E02F 3/38

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 機体側に支持アームを介して作業装置を
揺動自在に支持すると共に、一端部が支持アームに取り
付けられるシリンダの伸縮作動で前記作業装置を揺動せ
しめるよう構成してなる建設機械において、前記支持ア
ームを、シリンダ取付け面部が略全面に亘って肉厚に形
成される中空角筒形状のものとした建設機械における作
業装置の支持アーム構造。
1. A construction wherein a working device is swingably supported on a body side via a support arm, and one end of the working device is swung by a telescopic operation of a cylinder attached to the support arm. A support arm structure for a working device in a construction machine, wherein the support arm has a hollow rectangular cylindrical shape in which a cylinder mounting surface portion is formed to be thick over substantially the entire surface.
【請求項2】 請求項1において、支持アームは、中空
四角筒材の一面部に補強プレートを溶着するか、または
C型チャンネル材の開口面に肉厚板を溶着することでシ
リンダ取付け面部を肉厚にした建設機械における作業装
置の支持アーム構造。
2. The cylinder mounting surface according to claim 1, wherein the support arm is formed by welding a reinforcing plate to one surface of the hollow rectangular tube material or welding a thick plate to the opening surface of the C-shaped channel material. Support arm structure for working equipment in thickened construction machinery.
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