JP4081465B2 - Attachment boss structure and assembly method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、作業機械のアーム等にアタッチメントを装着するための、アタッチメントのボス構造及びその組立方法に関する。 The present invention relates to an attachment boss structure for mounting an attachment on an arm or the like of a work machine and an assembling method thereof.
従来より、油圧ショベル等の作業機械においては、作業内容に応じてアームの先端に装着されるアタッチメントが、ピン軸を介して揺動自在に軸支されるタイプのものが広く用いられている。
例えば、図２に示すように、作業機械のアーム３０には、バケット２０の二本のピン軸８，８を支承するボス筒部１０がその先端に一体的に形成されており、ボス筒部１０内にピン軸８，８を挿通させることで、アーム３０に対してアタッチメントとしてのバケット２０を回動自在に装着するようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a working machine such as a hydraulic excavator, a type in which an attachment attached to the tip of an arm according to work contents is pivotally supported via a pin shaft is widely used.
For example, as shown in FIG. 2, the
なお、これらの二本のピン軸８，８の一方はアーム３０の延在方向に略平行に備えられるバケットシリンダ３２の先端に連結され、また他方はアーム本体の先端に連結されるようになっており、この支持構造によって、バケット２０はバケットシリンダ３２の伸縮に応じ、他方のピン軸を中心として回動するようになっている。このようなボスを用いたアタッチメントの支持構造には、例えば特許文献１に記載されたものがある。
One of these two
図５は従来の一般的なボス構造を示す断面図である。このボス構造は、アタッチメントの基部を構成する鋼板４ａ，４ｂ，４ｃに対して互いに対向して溶接固定された一対のヒンジプレート２２ａ，２２ｂと、それぞれのヒンジプレート２２ａ，２２ｂの対向面側に各々対向して固設された内側ボス２３と、内側ボス２３のヒンジプレート２２ａ，２２ｂを介した裏面に固設された外側ボス２４とを備えて構成されている。
FIG. 5 is a sectional view showing a conventional general boss structure. This boss structure has a pair of
これらのヒンジプレート２２ａ，２２ｂ，内側ボス２３及び外側ボス２４には、それぞれ、軸孔１２ａ，１２ｂ，２３ｂ及び２４ａが形成されており、これらの軸孔にピン軸８を圧入内挿して、ピン軸８を回動可能に軸支するようになっている。また、アーム３０に一体的に形成されたボス筒部１０が、内側ボス２３間に介装されるとともに、軸受１１を介してピン軸８を外嵌するようになっている。これにより、アタッチメントがピン軸８を介して、アームのボス筒部１０に対して回動自在に軸支されるようになっている。
The
なお、外側ボス２４の一方及びピン軸８のそれぞれには、それらを貫通する貫通孔２４ｂ，８ａが穿孔されており、貫通孔２４ｂ，８ａに通しボルト等を挿通することでピン軸８の回り止めができるようになっている。
Note that one of the
ところで、このボス構造は、図６に示すような工程で組立作業が行われるようになっている。
まず、図６（ａ）に示すように、内側ボス２３がヒンジプレート２２ａ，２２ｂに対して位置決めされた状態で入隅部ｗ１１，ｗ１２が溶接されるとともに、外側ボス２４がヒンジプレート２２ａ，２２ｂに対して位置決めされて入隅部ｗ１３，ｗ１４が溶接される。そしてその後、両ヒンジプレート２２ａ，２２ｂを平行に保ったままアタッチメントの基部に対して位置決めされて入隅部ｗ１５，ｗ１８が溶接され、その後鋼板４ａ，４ｂ，４ｃをヒンジプレート２２ａ，２２ｂに固定すべく入隅部ｗ１６，ｗ１７，ｗ１９，ｗ２０が溶接される（Ｅ工程）。
By the way, this boss structure is assembled in a process as shown in FIG.
First, as shown in FIG. 6A, the inner corners w11 and w12 are welded in a state where the
このとき、ヒンジプレート２２ａ，２２ｂ、内側ボス２３及び外側ボス２４には、本ボス構造によって軸支されるピン軸８よりもやや小径の貫通孔が形成されているが、図６（ｂ）に示す次工程でこの径がピン軸８と同径の貫通孔１２ａ，１２ｂ，２３ｂ，２４ａとなるように機械加工される（Ｆ工程）。
At this time, the
続いて、図６（ｃ）に示す工程では、内側ボス２３の端面２３ａが機械加工（所謂、面取り加工）されて、内側ボス２３間の寸法が、ピン軸８に外嵌されるボス筒部１０のピン軸方向の寸法と等しくなるように調整される（Ｇ工程）。つまり、内側ボス２３及び外側ボス２４の溶接後に内側ボス２３端面の加工が行われるため、良好な加工精度を得ることができるようになっている。
6C, the
そして図６（ｄ）に示す最後の工程で、外側ボス２４に回り止め用貫通孔２４ｂが穿孔される（Ｈ工程）。
このような組立作業によって、ピン軸８を正確に内挿固定でき、アームのボス筒部１０に対してアタッチメントを回動自在に軸支することができるボス構造を形成できるようになっている。
Then, in the last step shown in FIG. 6D, a rotation preventing through
By such an assembling operation, the
また、特許文献１には、図７に示すようなボス構造も開示されている。このボス構造は、アタッチメントの基部に固設されたヒンジプレート２２ａと、このヒンジプレート２２ａに形成された穿孔２２ｃに内嵌されるボス２９とから構成され、ヒンジプレート２２ａのボス２９との嵌合面には、ボス２９外径側の端面に設けられた段差部２９ａから横荷重を受け止める、拡径方向への嵌合段差としての嵌合部２２ｃが形成されている。そして、ヒンジプレート２２ａの穿孔２２ｃへ内嵌されたボス２９は、その段差部２９ａの端面を嵌合部２２ｃに突き当てた状態で入隅部ｗ２１，ｗ２２を溶接固定されるようになっている。このような構成によって、ボス２９と穿孔２２ｃとの間の寸法精度を確保できるようになっている。
しかし、上述のボス構造のうち、前者のボス構造においては、以下のような課題がある。すなわち、上述のＥ工程においては、ヒンジプレート２２ａ，２２ｂに対して内側ボス２３と外側ボス２４とが溶接された後に、ヒンジプレート２２ａ，２２ｂがアタッチメントの基部に対して溶接されるようになっている。また、内側ボス２３，外側ボス２４の部材厚が大きいほど、ヒンジプレート２２ａ，２２ｂ面からの内側ボス２３，外側ボス２４の突出量も大きくなる。そのため、例えば入隅部ｗ１６，ｗ１７等の溶接作業では、内側ボス２３，外側ボス２４の突出が溶接機械の動作や目視確認の障害となり、良好な溶接作業性を得られないことがある。
However, among the boss structures described above, the former boss structure has the following problems. That is, in the above-mentioned E process, after the
また、上述のＧ工程における内側ボス２３の端面２３ａの機械加工は、図６に示されたように、アッセンブルされた後に（各部材が溶接された状態で）行う必要があるため、生産性を向上させにくい。また、ここで加工される端面２３ａは、アーム３０の先端に一体形成されたボス筒部１０に当接する面であるから、高度な施工精度が求められ、施工時間を短縮することが難しく、生産性の向上が困難となっている。また、ヒンジプレート２２ａ，２２ｂやそれが溶接されたアタッチメントの基部等、図６に示された各部材の全体がひとつのアッセンブリ（組み立て品）として形成された状態で、貫通孔１２ａ，１２ｂ，２３ｂ，２４ａの周面の加工を行う必要があるため、段取りやハンドリングのための設備が大掛かりなものになるという課題もある。
Further, since the machining of the
一方、後者のボス構造においては、以下のような課題がある。すなわち、図７に記載された従来のボス構造において、ボス２９からヒンジプレート２２ａ，２２ｂへ接触面圧が与えられる面積は、ヒンジプレート２２ａ，２２ｂの穿孔２２ｃの内周面積と同一に（もしくは、穿孔２２ｃの内周面積より小さく）なり、例えば図５に記載された前者のボス構造のように、内側ボス２３や外側ボス２４といった部材を介することなく直接ボス２９からヒンジプレート２２ａ，２２ｂへ荷重が伝達されることになる。そのため、ボス２９へ大荷重が働いたときには、穿孔２２ｃの内周面が変形したり、ヒンジプレート２２ａ，２２ｂ自体が変形するおそれがある。
On the other hand, the latter boss structure has the following problems. That is, in the conventional boss structure shown in FIG. 7, the area where the contact surface pressure is applied from the
また、ボス２９とヒンジプレート２２ａ，２２ｂとの接触面圧を低下させるべくこれらの接触面積を増加させるには、ヒンジプレート２２ａ，２２ｂの板厚を厚くして穿孔２２ｃの内周面積を増加させなければならず、ボス構造全体のコストアップを招いてしまう。
本発明は、これらのような課題に鑑み案出されたもので、簡素な構成で、頑丈で生産性の高いアタッチメントのボス構造及びその組立方法を提供することを目的とする。
In order to increase the contact area between the
The present invention has been devised in view of the problems as described above, and an object thereof is to provide a boss structure of an attachment with a simple structure, which is sturdy and highly productive, and an assembling method thereof.
請求項１に記載された発明は、作業機械のアームにピン軸を介して揺動自在に軸支されるアタッチメントのボス構造であって、互いに対向して該アタッチメント上に配設された一対のヒンジプレートと、該一対のヒンジプレートの対向面に各々対向して固設された一対の内側ボス部材と、該一対のヒンジプレートと該一対の内側ボス部材とを同軸貫通して形成された貫通孔と、該一対の内側ボス部材の対向面のそれぞれに対向して形成された面部と、該ピン軸を貫通支持する軸孔と、該貫通孔に対して該内側ボス部材における対向面側から内嵌される圧入部と、一端面に該面部を当接させ他端面に該アームを当接させるフランジ部と、を有して該一対のヒンジプレートに固設され該アームを挟持する一対のフランジ部材とを備えたことを特徴としている。 The invention described in claim 1 is an attachment boss structure that is pivotally supported by a work machine arm via a pin shaft so as to be opposed to each other. The pair of boss structures disposed on the attachment face each other. A hinge plate, a pair of inner boss members fixed to face the opposing surfaces of the pair of hinge plates, and a penetration formed by coaxially passing through the pair of hinge plates and the pair of inner boss members A hole, a surface portion formed to face each of the opposed surfaces of the pair of inner boss members, an axial hole that penetrates and supports the pin shaft, and an opposed surface side of the inner boss member with respect to the through hole A pair of press-fit portions that are fitted inside, and a flange portion that abuts the surface portion at one end surface and the arm at the other end surface, and is fixed to the pair of hinge plates and sandwiches the arm Features a flange member It is.
請求項２に記載された発明は、請求項１記載のアタッチメントのボス構造において、該内側ボス部材は、該フランジ部を内嵌する切削部を備え、該切削部に該面部が形成されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the attachment boss structure according to the first aspect, the inner boss member includes a cutting portion into which the flange portion is fitted, and the surface portion is formed in the cutting portion. It is characterized by that.
請求項３に記載された発明は、請求項１または２に記載のアタッチメントのボス構造において、該一対のフランジ部材の各々は、該アームと一体的に形成され該一対のフランジ部材間に介装されて該ピン軸を外嵌するボス筒部と該フランジ部との接触面において、該接触面内への土砂進入を防止するＯリングを沈み込ませるための切り欠き部を有することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the attachment boss structure according to the first or second aspect, each of the pair of flange members is formed integrally with the arm and interposed between the pair of flange members. And a notch portion for sinking an O-ring for preventing entry of earth and sand into the contact surface at the contact surface between the flange portion and the boss cylinder portion to which the pin shaft is externally fitted. To do.
請求項４に記載された発明は、請求項１〜３いずれかに記載のアタッチメントのボス構造において、該一対のヒンジプレートは、該ヒンジプレートと該圧入部との嵌合面端部において、該貫通孔の拡径方向へ切削して開先加工した開先加工部を有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the attachment boss structure according to any one of the first to third aspects, the pair of hinge plates is arranged at the end of the fitting surface between the hinge plate and the press-fitting portion. It is characterized by having a grooved portion that has been grooved by cutting in the diameter increasing direction of the through hole.
請求項５に記載された発明は、作業機械のアームにピン軸を介して揺動自在に軸支されるアタッチメントのボス構造の組立方法であって、対向させた一対のヒンジプレートの対向面の各々に、一対の内側ボス部材を対向して固設し、該一対のヒンジプレートを該アタッチメント上に配設し、該一対のヒンジプレートと該一対の内側ボス部材とを同軸貫通する貫通孔を形成するとともに、該内側ボス部材の対向面のそれぞれに面部を形成し、該一対の内側ボス部材の対向面側から一対のフランジ部材の圧入部を該貫通孔へ内嵌させるとともに、該一対のフランジ部材のフランジ部の一端面を該面部に当接させ、該一対の内側ボス部材の軸孔に該ピン軸を貫通支持させるとともに、該フランジ部の他端面に該アームを当接させて、該一対のフランジ部材を該一対のヒンジプレートに固設し、該一対のフランジ部材間に該アームを挟持させることを特徴としている。 The invention described in claim 5 is a method of assembling a boss structure of an attachment that is pivotally supported by a work machine arm via a pin shaft. A pair of inner boss members are fixedly opposed to each other, the pair of hinge plates are disposed on the attachment, and through holes that coaxially penetrate the pair of hinge plates and the pair of inner boss members are provided. And forming a surface portion on each of the opposing surfaces of the inner boss member, and fitting the press-fitting portions of the pair of flange members into the through-holes from the opposing surface side of the pair of inner boss members. One end surface of the flange portion of the flange member is brought into contact with the surface portion, the pin shaft is penetrated and supported in the shaft hole of the pair of inner boss members, and the arm is brought into contact with the other end surface of the flange portion , The pair of francs The member fixed on the pair of hinge plates, is characterized in that for clamping the arm between the pair of flange members.
本発明のアタッチメントのボス構造及びその組立方法（請求項１，５）によれば、フランジ部材を切削部へ内嵌させる前にヒンジプレートをアタッチメントへ配設することができ、組立作業性を向上させることができる。
また、組立工程において、内側ボス部材の機械加工量を減少させることができ、段取りやハンドリングのための大掛かりな設備を廃することができるとともに、生産性を向上させることができる。
また、内側ボス部材とフランジ部材とがともにヒンジプレートに固設されるため、内側ボス部材に形成された面部とフランジ部の一端面とを接触させた状態で固定することができる。
According to the boss structure of the attachment and the assembling method (Claims 1 and 5) of the present invention, the hinge plate can be disposed on the attachment before the flange member is fitted into the cutting portion, thereby improving the assembling workability. Can be made.
Further, in the assembly process, the amount of machining of the inner boss member can be reduced, and a large-scale facility for setup and handling can be eliminated, and productivity can be improved.
Further, since both the inner boss member and the flange member are fixed to the hinge plate, the inner boss member and the flange member can be fixed in a state where the surface portion formed on the inner boss member and one end surface of the flange portion are in contact with each other.
また、フランジ部材がピン軸を貫通支持するようになっているため、フランジ部材を交換することによって簡単にピン径等の異なるボス構造とすることができ、汎用性を向上させて施工性を高めることができる。
また、簡素な構成でありながら、強度的に信頼性の高いボス構造とすることができる。
Also, since the flange member supports the pin shaft, it can be easily changed to a boss structure with different pin diameters by replacing the flange member, improving versatility and improving workability. be able to.
In addition, a boss structure having high strength and reliability can be obtained with a simple configuration.
また、本発明のアタッチメントのボス構造（請求項２）によれば、切削部により、ピン軸の全ての径方向への、フランジ部材の移動を拘束することができ、簡素な構成で、施工品質を容易に向上させることができる。 Moreover, according to the boss structure of the attachment of the present invention (Claim 2), the cutting portion can restrain the movement of the flange member in all radial directions of the pin shaft, and the construction quality can be improved with a simple configuration. Can be improved easily.
また、本発明のアタッチメントのボス構造（請求項３）によれば、フランジ部材が切り欠き部を有しているため、容易にＯリングを沈着することができる。 Moreover, according to the boss structure of the attachment of the present invention (Claim 3), since the flange member has the cutout portion, the O-ring can be easily deposited.
また、本発明のアタッチメントのボス構造（請求項４）によれば、ヒンジプレートと圧入部との嵌合面端部に開先加工部が設けられているため、ヒンジプレートとフランジ部材とのグルーブ溶接を行うことができ、フランジ部材のヒンジプレート面からの突出量に関わらず、溶接施工性を確保することができる。 Further, according to the boss structure of the attachment of the present invention (Claim 4), since the groove processing portion is provided at the end of the fitting surface between the hinge plate and the press-fitting portion, the groove between the hinge plate and the flange member is provided. Welding can be performed, and welding workability can be ensured regardless of the protrusion amount of the flange member from the hinge plate surface.
以下、図面により、本発明の実施形態について説明する。
図１〜図３は本発明の一実施形態としてのアタッチメントのボス構造を示すもので、図１は本アタッチメントのボス構造の構成を示す図であり、（ａ）はその全体構成を示す断面図であり、（ｂ）はその要部構成を示す断面図〔図１（ａ）のＡ部拡大図〕、図２は本構造が適用された掘削用バケットの構成を模式的に示す斜視図、図３（ａ）〜（ｄ）は本アタッチメントのボス構造の製造工程を説明するための模式図である。
なお、上述の図５〜図７に示された従来の一般的なボス構造と同一の構成要素については、同一の符号を付している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 show a boss structure of an attachment as an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a view showing the structure of the boss structure of the attachment. FIG. (B) is a cross-sectional view showing the configuration of the main part (enlarged view of A part of FIG. 1 (a)), FIG. 2 is a perspective view schematically showing the configuration of a bucket for excavation to which the present structure is applied, FIGS. 3A to 3D are schematic views for explaining the manufacturing process of the boss structure of the attachment.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component same as the conventional general boss structure shown by the above-mentioned FIGS.
図２に示すように、本発明の一実施形態にかかるアタッチメントのボス構造１は、掘削用バケット２０の基部に適用されている。この掘削バケット２０の基部には、バケット底板６及び補強板４ａ，４ｂ，４ｃからなるトルクチューブ部が形成されている。
図１（ａ）及び図２に示す通り、本ボス構造１は、このトルクチューブ部において、互いに平行に対向したヒンジプレート（一対のヒンジプレート）２ａ，２ｂと、ヒンジプレート２ａ，２ｂのそれぞれに固設された一対の内側ボス（一対の内側ボス部材）７ａ，７ｂと、ヒンジプレート２ａ，２ｂ及び内側ボス７ａ，７ｂを貫通して内嵌される一対のフランジ部材３ａ，３ｂとを備えて構成されている。
As shown in FIG. 2, the boss structure 1 of the attachment according to one embodiment of the present invention is applied to the base portion of the
As shown in FIGS. 1A and 2, the boss structure 1 includes a hinge plate (a pair of hinge plates) 2 a and 2 b and a
ヒンジプレート２ａ，２ｂは、それぞれが貫通孔１２ａ，１２ｂを備えており、ヒンジプレート２ａ，２ｂと補強板４ａ，４ｂ，４ｃとの各入隅部が溶接されている。なお、ここでは図示しない掘削用バケット２０の底板６とヒンジプレート２ａ，２ｂとの入隅部についても溶接されて固定されている。
ヒンジプレート２ａ，２ｂの対向する内側面のそれぞれには、貫通孔７ｄを備えた一対の内側ボス７ａ，７ｂが溶接固定されている。この貫通孔７ｄは、ヒンジプレート２ａ，２ｂの貫通孔１２ａ，１２ｂと同軸同径に形成されている。
The
A pair of
また、図１（ｂ）に示すように、内側ボス７ａ，７ｂには、その対向面において、貫通孔７ｄに隣接して貫通孔７ｄの拡径方向へ切削形成された切削部７ｃが設けられており、切削部７ｃと貫通孔７ｄとの半径差により面部７ｅが形成されるとともに、切削された内周面として内周面部７ｆが形成されている。
フランジ部材３ａ，３ｂは、図１（ａ）に示すように、ヒンジプレート２ａ，２ｂの貫通孔１２ａ，１２ｂ及び内側ボス７ａ，７ｂの貫通孔７ｄに対して内嵌される圧入部３ｇと、ピン軸８を貫入させて支持する軸孔３ｄと、圧入部３ｇよりも大径に形成されたフランジ部３ｅとを備えて構成されている。
Further, as shown in FIG. 1B, the
As shown in FIG. 1A, the
圧入部３ｇの外周面は、貫通孔７ｄ，１２ａ，１２ｂのそれぞれの内周面に均一に嵌合するようになっている。これにより、フランジ部材３ａ，３ｂは、ヒンジプレート２ａ，２ｂと内側ボス７ａ，７ｂとのそれぞれの貫通孔７ｄ，１２ａ，１２ｂの内周面に対して均一に接触面圧を与えるようになっている。
軸孔３ｄは、その内周がピン軸８と略同径に形成されており、ピン軸８を貫通支持してピン軸を回動可能に軸支するようになっている。なお、フランジ部材３ａ，３ｂは、対向しあう両フランジ部材３ａ，３ｂの軸孔７ｄの軸芯が同一となるように配置されている。
The outer peripheral surface of the press-fitting
The inner periphery of the
フランジ部３ｅは、フランジ部材３ａ，３ｂの端部に形成された圧入部３ｇの外径よりも大径の、つば状に形成された部位であり、内側ボス７ａ，７ｂの切削部７ｃへ内嵌されて、面部７ｅにその一端面が当接するようになっている。
つまり、フランジ部材３ａ，３ｂは、貫通孔７ｄ，１２ａ，１２ｂに対して、内側ボス７ａ，７ｂの対向面側から内嵌され（すなわち、ヒンジプレート２ａ，２ｂの内側から外側方向へ貫装され）るとともに、フランジ部３ｅの一端面が面部７ｅに当接した状態で切削部７ｃに内嵌され、内周面部７ｆとフランジ部３ｅとが接触した状態で固定されている。
なお、本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、フランジ部材３ａ，３ｂとヒンジプレート２ａ，２ｂとの入隅部ｗ１０が溶接されて固定されるようになっている。
The
That is, the
In this embodiment, as shown in FIG. 1B, the corners w10 of the
また、フランジ部材３ａ，３ｂの部材間の距離、すなわち、フランジ部３ｅの他端面間の距離が、フランジ部３ｅの一端面が内側ボス７ａ，７ｂの面部７ｅに当接した状態で、ボス筒部１０のピン軸８軸芯方向に関する長さと略同一になるように、切削部７ｃのピン軸８軸芯方向に関する長さ（すなわち、内周面部７ｆの幅）が設定されている。つまり、ここでは、フランジ部材３ａ，３ｂ間の距離は、フランジ部３ｅの一端面が内側ボス７ａ，７ｂの面部７ｅに当接したときに、フランジ部３ｅの他端面がボス筒部１０の端面に当接し、一対のフランジ部材３ａ，３ｂ間にボス筒部１０が挟持される長さに設定されている。
なお、切削部７ｃのピン軸８軸径方向への切削距離（すなわち、面部７ｅの軸径方向への幅）は、面部７ｅがフランジ部材３ａ，３ｂのフランジ部３ｅからの接触面圧を内側ボス７ａ，７ｂへ伝達しうる程度の幅に設定されている。
The distance between the
The cutting distance of the cutting
また、一方のフランジ部材３ｂ及びピン軸８のそれぞれには、それらを貫通する貫通孔３ｆ，８ａが穿孔されており、回り止め用貫通孔３ｆ，８ａに通しボルト等を挿通することでピン軸８の回り止めができるようになっている。
本掘削用バケット２０が作業機械等に装着されたとき、図１（ａ）に示すように、フランジ部材３ａ，３ｂの間には、アーム先端部に一体的に形成されたボス筒部１０が介装され、ピン軸８がボス筒部１０に対して、軸受１１を介して回動可能に挿通されるようになっている。
Each of the
When the
このボス筒部１０がピン軸８に対して回動すると、ピン軸８はフランジ部材３ａ，３ｂに対して回り止めがなされているため、ボス筒部１０はフランジ部材３ａ，３ｂに対しても回動することになる。そのため、ボス筒部１０とフランジ部材３ａ，３ｂの他端面との接触面の外周辺にはシール材としてのＯリング９が備えられており、接触面への異物（ゴミや土砂等）の進入を防止するようになっている。
When the
なお、本実施形態では、フランジ部材３ａ，３ｂのボス筒部１０との接触面において、Ｏリング９を沈み込ませる（フランジ部材３ａ，３ｂのフランジ部３ｅの外周面及びこの外周面をピン軸８の軸芯方向へ延長した円筒面よりも内側、すなわち、外周面からピン軸８の軸芯へ向かう半径方向側において、Ｏリング９を収容する）ための切り欠き部３ｃが形成されている。
In the present embodiment, the O-
以上のような構成により、本実施形態のアタッチメントのボス構造は、以下のように組み立てられる。
まず、図３（ａ）に示すように、内側ボス７ａ，７ｂがヒンジプレート２ａ，２ｂに対して位置決めされて入隅部ｗ１，ｗ２が溶接される。そしてその後、ヒンジプレート２ａ，２ｂ同士の平行が保たれたまま、ヒンジプレート２ａ，２ｂがバケット底板６に固定されて入隅部ｗ３，ｗ６が溶接され、その後、鋼板４ａ，４ｂ，４ｃの位置決めがなされて入隅部ｗ４，ｗ５，ｗ７，ｗ８が溶接される（Ａ工程）。
つまり、本ボス構造１によれば、ヒンジプレート２ａ，２ｂが対向しあう内側面にのみ内側ボス７ａ，７ｂが固設され、外側にはボス部材が必要ないため、特に入隅部ｗ３，ｗ４の溶接時における作業性を向上させることができる。
With the configuration as described above, the boss structure of the attachment of the present embodiment is assembled as follows.
First, as shown in FIG. 3A, the
That is, according to the boss structure 1, the
また、図６に示した従来のボス構造と比較すると、本ボス構造における内側ボス７ａ，７ｂとフランジ部３ｅとが、従来のボス構造における内側ボス２３に相当する部材となる。そのため、本ボス構造１においては、要求される左右のボス間の距離に対して、内側ボス７ａ，７ｂの部材厚（すなわち、ヒンジプレート２ａ，２ｂ面からの突出量）を小さく設定して溶接しやすいようにすることができ、特に入隅部ｗ１，ｗ２の溶接時における作業性を向上させることができる。
Further, compared with the conventional boss structure shown in FIG. 6, the
図３（ｂ）に示す次工程（Ｂ工程）では、ヒンジプレート２ａ，２ｂと内側ボス７ａ，７ｂとを同軸貫通する貫通孔が機械加工によって形成される。
つまり、本ボス構造１によれば、ヒンジプレート２ａ，２ｂの貫通孔１２ａ，１２ｂの内周面及び内側ボス７ａ，７ｂの貫通孔７ｄの内周面が、同軸貫通する貫通孔として形成されることになる。そのため、例えば図６に示した従来のボス構造と比較すると、外側ボスの内周面の分だけ貫通孔内周面の加工面積が減少することになる。したがって、貫通孔の形成工程における機械加工量を減少させることができるとともに、加工時間の短縮を図ることができる。
In the next step (step B) shown in FIG. 3B, through holes that coaxially penetrate the
That is, according to the boss structure 1, the inner peripheral surfaces of the through
続いて、図３（ｃ）に示す工程（Ｃ工程）では、フランジ部材３ａ，３ｂを嵌合させるための切削部７ｃが機械加工によって内側ボス７ａ，７ｂ端部に形成される。この切削によって切削部７ｃと貫通孔７ｄとの間に面部７ｅが形成されるとともに、切削された内周面としての内周面部７ｆが形成され、左右の内側ボス７ａ，７ｂにそれぞれ形成される面部７ｅ間の距離が、ピン軸８に外嵌されるボス筒部１０のピン軸方向の寸法と左右のフランジ部材３ａ，３ｂにおけるフランジ部３ｅの厚みとの和に等しくなるように、内周面部７ｆの幅が設定されて、切削部７ｃが切削される。
Subsequently, in the step (step C) shown in FIG. 3C, a cutting
なお、切削部７ｃの半径方向への切削距離（面部７ｅの幅）は、面部７ｅがフランジ部材３ａ，３ｂからの接触面圧を内側ボス７ａ，７ｂへ伝達しうる程度の幅に設定すればよく、ここでは１０ｍｍ程度に設定されている。つまり、このＣ工程において、切削部７ｃの加工さえ済ませれば、Ｏリング取付部の面取りなどの機械加工を行う必要がない。
そのため、図６に示した従来のボス構造と比較して、内側ボス７ａ，７ｂ端面の機械加工面積が減少することになり、本ボス構造１によれば内側ボス７ａ，７ｂ端面の加工工程における機械加工量を減少させることができ、加工時間を短縮することができる。
The cutting distance (the width of the
Therefore, compared with the conventional boss structure shown in FIG. 6, the machining area of the end faces of the
そして、図３（ｄ）に示す工程（Ｄ工程）で、フランジ部材３ａ，３ｂが貫通孔１２ａ，１２ｂ，７ｄへ内側ボス７ａ，７ｂの対向面側から内嵌され、フランジ部３ｅが面部７ｅに当接した状態で入隅部ｗ９を溶接されて固定される。なお、このフランジ部材３ａ，３ｂは、別工程で予め製造されたものが用いられ、外周面の圧入部３ｇと同一の軸芯を有してピン軸８を貫通支持する軸孔３ｄを備えている。そのため、Ｂ工程で加工された貫通孔１２ａ，１２ｂ，７ｄにフランジ部材３ａ，３ｂの圧入部３ｇが内嵌されると、左右のフランジ部材３ａ，３ｂの軸孔７ｄも同一の軸芯を有することになり、ピン軸８を貫通して支持することが可能となる。
ここで、フランジ部材３ａ，３ｂの圧入部３ｇは、Ｂ工程において同軸形成された貫通孔１２ａ，１２ｂ及び７ｄのそれぞれの内周面に対して内嵌されるため、ヒンジプレート２ａ，２ｂ及び内側ボス７ａ，７ｂのそれぞれに均一に接触面圧を与圧することになる。
Then, in the step (D step) shown in FIG. 3D, the
Here, the press-fitting
また、内側ボス７ａ，７ｂの面部７ｅにはフランジ部３ｅが当接した状態でフランジ部材３ａ，３ｂが固定されるため、面部７ｅがフランジ部材３ａ，３ｂの内嵌方向（ピン軸８の軸芯方向であって、対向するフランジ部材３ａ，３ｂの対向面側から外側へ向かう方向）への移動を拘束するように作用する。さらに、内側ボス７ａ，７ｂの切削部７ｃには、フランジ部材３ａ，３ｂのフランジ部３ｅが内嵌されて、つまり、フランジ部３ｅの外周面が切削部７ｃの内周面部７ｆに接触した状態となるため、切削部７ｃがフランジ部材３ａ，３ｂのピン軸８に対する全ての垂直方向（ピン軸８の径方向となる全方向）への移動を拘束するように作用する。
Further, since the
このように、内側ボス７ａ，７ｂは、フランジ部材３ａ，３ｂの内嵌方向以外の方向への移動を全て拘束することができ、確実にかつ正確にフランジ部材３ａ，３ｂを貫通孔１２ａ，１２ｂ，７ｄへ嵌合させておくことができる。
また、フランジ部材３ａ，３ｂのフランジ部３ｅは内側ボス７ａ，７ｂの面部７ｅに当接した状態で固定されるため、フランジ部材３ａ，３ｂ間の距離は、ピン軸８に外嵌されるボス筒部１０のピン軸方向の寸法と等しくなり、フランジ部材３ａ，３ｂ間にボス筒部１０を確実に挟持することができる。
In this way, the
Further, since the
また、フランジ部材３ａ，３ｂは、別工程で予め製造されたものであるから、ピン軸８との接触面（軸孔７ｄの内周面）の硬化処理が容易である。すなわち、図６に示した従来のボス構造の場合、ヒンジプレートや掘削バケットのトルクチューブ部を含んだボス構造の全体が一つのアセンブリとして形成された状態で、硬化処理を行うことになるため、段取りやハンドリングが困難となる。しかし、本ボス構造によれば、フランジ部材３ａ，３ｂの製造時に硬化処理が可能であり、容易に段取り，ハンドリングを行うことができる。また、フランジ部材３ａ，３ｂのうちの一方に、予め回り止め用貫通孔３ｆを穿孔しておくことや、コスト削減の為フランジ部材３ａ，３ｂを鍛造化することも容易である。
Further, since the
また、本ボス構造においては、別工程で予め製造されたフランジ部材３ａ，３ｂを貫通孔１２ａ，１２ｂ，７ｄへ嵌合させる構成となっているため、例えばフランジ部材３ａ，３ｂの軸孔３ｄの径や、フランジ部３ｅの厚み（フランジ部３ｅにおけるピン軸８の軸芯方向への幅）を変更することで、異なる種類のピン軸，アーム筒部に対応するボス構造とすることができる。例えば、異なる機種の作業機械のボス構造において、ヒンジプレートや内側ボスに共通の部材を用いるようにし、フランジ部材のみを各々の機種に対応したものにすれば、ボス構造の製造コストを削減すること可能となる。
Further, in the present boss structure, the
また、本ボス構造では、フランジ部材３ａ，３ｂのボス筒部１０との接触面において、Ｏリング９を沈着させるための切り欠き部３ｃが形成されている。これにより、Ｏリング９をフランジ部材のフランジ部外径部よりも内周側へ沈み込ませることができ、Ｏリング９の耐久性を向上させることができる。なお、この切り欠き部３ｃについても、図６に示した従来のボス構造のように、Ｆ工程における内側ボスの端面加工時に加工する必要がなく、予めフランジ部材３ａ，３ｂに加工しておくことができる。したがって、施工性，施工品質ともに向上させることができる。
In this boss structure, a
また、本ボス構造１は、前述の図７に例示された従来のボス構造と比較して、以下の点で有利である。
すなわち、図７に記載された従来のボス構造において、ボス２９からヒンジプレート２２ａ，２２ｂへ接触面圧が与えられる面積は、ヒンジプレート２２ａ，２２ｂの穿孔２２ｃの内周面積と同一に（もしくは、接触面圧が穿孔２２ｃの内周面圧より小さく）なる。そのため、ボス２９とヒンジプレート２２ａ，２２ｂとの接触面積を減少させるためには、ヒンジプレート２２ａ，２２ｂの板厚を大きくして、穿孔２２ｃの内周面積を増加させる必要ある。
Further, the boss structure 1 is advantageous in the following points as compared with the conventional boss structure illustrated in FIG.
That is, in the conventional boss structure shown in FIG. 7, the area where the contact surface pressure is applied from the
これに対して、本ボス構造１では、フランジ部材３の圧入部３ｇを介して、ヒンジプレート２ａ，２ｂと内側ボス７ａ，７ｂとのそれぞれに対して接触面圧を与えるようになっているため、例えば、図７に示された従来のボス構造と同一の板厚のヒンジプレートを用いた場合には、内側ボス７ａ，７ｂの貫通孔７ｄ部分の面積だけ、ヒンジプレート２ａ，２ｂとフランジ部材３ａ，３ｂとの接触面積が大きくなる。したがって、フランジ部材３ａの圧入部３ｇに接触する貫通孔１２ａ，１２ｂ及び７ｄの接触面圧は、接触面積の増加に伴って減少し、ヒンジプレート２ａ，２ｂの歪みや変形を防止することができる。このように、本ボス構造１は、従来のボス構造と比較して強度的な信頼性が高く、頑丈なものとなる。
On the other hand, in this boss structure 1, contact surface pressure is applied to the
なお、フランジ部材３ａ，３ｂと内側ボス７ａ，７ｂとの嵌合部の強度を大きくしたい場合、本ボス構造では、内側ボス７ａ，７ｂの材料変更や硬化処理を行えばよく、図７に記載された従来のボス構造のように、ヒンジプレート２２ａ，２２ｂの板厚を大きくすることと比較して容易にかつ安価に製造が可能である。
また、本ボス構造によれば、フランジ部材３ａ，３ｂがヒンジプレート２ａ，２ｂへ溶接されるのは入隅部ｗ９のみとなる。つまり、例えば図７において入隅部ｗ２１，ｗ２２が溶接される従来のボス構造と比較して、フランジ部材３ａ，３ｂに対する溶接量を減少させることができ、溶接によるフランジ部材３ａ，３ｂの歪みを防止することができる。
In addition, when it is desired to increase the strength of the fitting portion between the
Further, according to this boss structure, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態では、フランジ部３ｅが内側ボス７ａ，７ｂの切削部７ｃへ内嵌されるようになっているが、例えば切削部７ｃがピン軸８の軸径方向へ大きく切削されて（面部７ｅの軸径方向への幅が大きく設定されて）、フランジ部３ｅよりも大径に形成されてもよい。つまり、フランジ部３ｅの一端面が面部７ｅに当接していれば、面部７ｅによってフランジ部材３ａ，３ｂの内嵌方向への移動が拘束され、確実にかつ正確にフランジ部材３ａ，３ｂを貫通孔１２ａ，１２ｂ，７ｄへ嵌合させておくことができる。
なお、この場合、切削部７ｃの代わりに、貫通孔１２ａ，１２ｂ，７ｄの内周面が、ピン軸８の全ての径方向への、フランジ部材３ａ，３ｂの移動を拘束するように働くことになる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the
In this case, instead of the cutting
また、上述の実施形態では、ヒンジプレート２ａ，２ｂとフランジ部材３ａ，３ｂとの入隅部ｗ９が溶接されるようになっているが、図４に示すように、ヒンジプレート２ａ，２ｂのフランジ部材３ａ、３ｂとの嵌合面端部において、貫通孔１２ａの拡径方向へ切削して開先加工した開先加工部１３ａを形成してもよい。このような構成により、入隅部ｗ９の溶接が行いにくい場合には、ヒンジプレート２ａ，２ｂとフランジ部材３ａ，３ｂとのグルーブ溶接を行うことができ、フランジ部材のヒンジプレート面からの突出量に関わらず、溶接施工性を確保することができる。
In the above-described embodiment, the corners w9 between the
１ ボス構造
２ａ，２ｂ ヒンジプレート（一対のヒンジプレート）
３ａ，３ｂ フランジ部材（一対のフランジ部材）
３ｃ 切り欠き部
３ｄ 軸孔
３ｅ フランジ部
３ｇ 圧入部
７ａ，７ｂ 内側ボス（一対の内側ボス部材）
７ｃ 切削部
７ｄ 貫通孔
７ｅ 面部
７ｆ 内周面部
８ ピン軸
９ Ｏリング
１０ ボス筒部
３０ アーム
1
3a, 3b Flange member (a pair of flange members)
Claims (5)
互いに対向して該アタッチメント上に配設された一対のヒンジプレートと、
該一対のヒンジプレートの対向面に各々対向して固設された一対の内側ボス部材と、
該一対のヒンジプレートと該一対の内側ボス部材とを同軸貫通して形成された貫通孔と、
該一対の内側ボス部材の対向面のそれぞれに対向して形成された面部と、
該ピン軸を貫通支持する軸孔と、該貫通孔に対して該内側ボス部材における対向面側から内嵌される圧入部と、一端面に該面部を当接させ他端面に該アームを当接させるフランジ部と、を有して該一対のヒンジプレートに固設され該アームを挟持する一対のフランジ部材と
を備えたことを特徴とする、アタッチメントのボス構造。 A boss structure of an attachment that is pivotally supported by a work machine arm via a pin shaft,
A pair of hinge plates disposed on the attachment opposite to each other;
A pair of inner boss members fixed to face each other of the pair of hinge plates;
A through hole formed coaxially through the pair of hinge plates and the pair of inner boss members;
A surface portion formed to face each of the facing surfaces of the pair of inner boss members;
A shaft hole that penetrates and supports the pin shaft, a press-fit portion that is fitted into the through hole from the opposite surface side of the inner boss member, and abutting the arm to the other end surface with the surface portion in contact with the one end surface And a pair of flange members fixed to the pair of hinge plates and sandwiching the arms.
ことを特徴とする、請求項１記載のアタッチメントのボス構造。 The attachment boss structure according to claim 1, wherein the inner boss member includes a cutting portion into which the flange portion is fitted, and the surface portion is formed in the cutting portion.
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のアタッチメントのボス構造。 Each of the pair of flange members is formed integrally with the arm, and is interposed between the pair of flange members so that the contact between the flange portion and the boss cylinder portion that externally fits the pin shaft 3. The attachment boss structure according to claim 1, further comprising a notch for sinking an O-ring that prevents intrusion of earth and sand into the surface.
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のアタッチメントのボス構造。 The pair of hinge plates are characterized by having a grooved portion that is grooved by cutting in the diameter increasing direction of the through hole at the end of the fitting surface between the hinge plate and the press-fit portion. The attachment boss structure according to any one of claims 1 to 3.
対向させた一対のヒンジプレートの対向面の各々に、一対の内側ボス部材を対向して固設し、
該一対のヒンジプレートを該アタッチメント上に配設し、
該一対のヒンジプレートと該一対の内側ボス部材とを同軸貫通する貫通孔を形成するとともに、該内側ボス部材の対向面のそれぞれに面部を形成し、
該一対の内側ボス部材の対向面側から一対のフランジ部材の圧入部を該貫通孔へ内嵌させるとともに、該一対のフランジ部材のフランジ部の一端面を該面部に当接させ、
該一対の内側ボス部材の軸孔に該ピン軸を貫通支持させるとともに、該フランジ部の他端面に該アームを当接させて、該一対のフランジ部材を該一対のヒンジプレートに固設し、該一対のフランジ部材間に該アームを挟持させる
ことを特徴とする、アタッチメントのボス構造の組立方法。 A method for assembling an attachment boss structure that is pivotally supported by a work machine arm via a pin shaft,
A pair of inner boss members are fixed facing each of the opposing surfaces of the pair of hinge plates opposed to each other,
Arranging the pair of hinge plates on the attachment;
Forming a through hole that coaxially penetrates the pair of hinge plates and the pair of inner boss members, and forming a surface portion on each of the opposing surfaces of the inner boss member;
While fitting the press-fitting portions of the pair of flange members into the through-holes from the opposing surface sides of the pair of inner boss members, the one end surfaces of the flange portions of the pair of flange members are brought into contact with the surface portions,
The pin shaft is penetrated and supported in the shaft holes of the pair of inner boss members, the arm is brought into contact with the other end surface of the flange portion , and the pair of flange members are fixed to the pair of hinge plates , A method for assembling an attachment boss structure, wherein the arm is sandwiched between the pair of flange members.
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