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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