JP4785783B2 - 作業機のドーザ装置 - Google Patents

Description

本発明は、バックホー等の建設・土木機械等の作業機に設けられるドーザ装置に関するものである。

バックホー等の作業機のドーザ装置には、機体側に上下揺動自在に支持された揺動支持体にブレードが取り付けられ、揺動支持体は、左右一対の揺動アームと一対の揺動アームを連結する連結部材とを備え、連結部材はパイプ材により構成され、連結部材と機体側との間にドーザシリンダが設けられ、ドーザシリンダの伸縮動作により揺動支持体を上下揺動させるようにしたものがある（例えば、特許文献１、特許文献２）。
この種の従来の作業機のドーザ装置では、図５に示すように、円弧状に切欠いた左右一対の取付ブラケット１５１が、連結部材１５２の外周面の後部側に溶接にて固着されて、一対の取付ブラケット１５１が連結部材１５２から後方に突出され、ドーザシリンダ１５４の前端部の連結ボス（シリンダクレビス）１５５が、左右一対の取付ブラケット１５１間に挿入されて、取付ブラケット１５１及び連結ボス１５５に左右方向に挿入した支軸１５７廻りに揺動自在に支持され、これによりドーザシリンダ１５４の前端部が連結ボス１５５を介して支軸１５７廻りに揺動自在に連結されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。
特開２００１−３４８９０４号公報 特開２００１−１６４５９７号公報

従って、従来では、ドーザシリンダ１５４の前端部の連結ボス１５５の軸心Ｓから連結部材１５２の外周面の後部側までの寸法Ａは、連結ボス１５５の半径Ｒに、連結部材１５２の外周面の溶肉が連結ボス１５５と干渉しない隙間Ｈを確保した長さになっていた。このため、ドーザシリンダ１５４の連結ボス１５５の軸心Ｓから連結部材１５２の外周面の後部側までの寸法Ａは、連結ボス１５５の半径Ｒよりも大きくなり、この寸法Ａが大きくなる程、連結部材１５２と一対の取付ブラケット１５１との溶接部分への応力集中は大きくなり、取付ブラケット１５１乃至連結部材１５２が破損し易くなるという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑み、連結部材と一対の取付ブラケットとの溶接部分への応力集中を緩和することができて、取付ブラケット乃至連結部材が破損しにくくなるようにしたものである。

この技術的課題を解決する本発明の技術的手段は、機体側に上下揺動自在に支持された揺動支持体にブレードが取り付けられ、揺動支持体は、左右一対の揺動アームと一対の揺動アームを連結する連結部材とを備え、連結部材はパイプ材により構成され、連結部材と機体側との間にドーザシリンダが設けられ、ドーザシリンダの伸縮動作により揺動支持体を上下揺動させるようにした作業機のドーザ装置において、
パイプ材により構成した連結部材の後部側に切欠部が設けられ、左右一対の取付ブラケットと該一対の取付ブラケットを連結する連結壁とを有するブラケット部材が設けられ、ブラケット部材の連結壁の後端面が連結部材の後端面よりも前方に位置しかつ連結部材から一対の取付ブラケットが後方突出するように、ブラケット部材が連結部材の切欠部に嵌め込まれて連結部材に固着され、ブラケット部材の一対の取付ブラケット間に、ドーザシリンダの前端部が左右方向の支軸廻りに揺動自在に連結されている点にある。

また、本発明の他の技術的手段は、前記ドーザシリンダの前端部に左右方向の軸心を有する連結ボスが設けられ、連結ボスが一対の取付ブラケット間に挿入されて左右方向の支軸廻りに揺動自在に支持され、連結ボスの前端が連結部材の後端面よりも前方に位置するように、連結ボスは一対の取付ブラケット間に連結壁に近接して支持されている点にある。
また、本発明の他の技術的手段は、ドーザシリンダの前端部に設けられた連結ボスの軸心から連結部材の後端までの寸法が連結ボスの半径よりも小さくなるように、連結ボスが一対の取付ブラケット間に支持されている点にある。

本発明によれば、ブラケット部材の連結壁の後端面が連結部材の後端面よりも前方に位置しているので、前端側の連結ボスの前端が連結部材の後端面よりも前方に位置するように、連結ボスを一対の取付ブラケット間に連結壁に近接して支持することができて、前端側の連結ボスの軸心から連結部材の後端までの寸法が連結ボスの半径よりも小さくなるように設定できるため、ドーザシリンダの前端部の連結ボスの軸心から連結部材の後端面までの寸法は、連結ボスの半径よりも小さくなり、この寸法が小さくなることによって連結部材と一対の取付ブラケットとの溶接部分への応力集中を緩和することができ、取付ブラケット乃至連結部材が破損しにくく、連結部材へのドーザシリンダの連結部分を強度の強いものになすことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１において、１は、（旋回）作業機として例示するバックホーであり、該バックホー１は上部の旋回体２と、下部の走行装置３とから主構成されており、旋回台６が上下方向の旋回軸廻りに旋回しても、該旋回台６の後面側が走行装置３の左右幅外に、はみ出さないように、旋回台６の後面側を平面視弧状（略円弧状）に構成した小型の後方小旋回バックホーと称されるものである。
なお、バックホー１の走行方向（図１の左右方向）を前後方向といい、この前後方向に直交する横方向（図１の紙面貫通方向）を左右方向という。

また、旋回台６と走行装置３等で作業機１の機体が構成されている。
走行装置３は、トラックフレーム７の左右両側に、アイドラ８、駆動輪９、トラックローラ１０及びキャリアローラ１１を回転自在に支持し、これらにゴムクローラ形式（又は鉄クローラ形式）の無端帯状の弾性クローラ４を巻き掛け、駆動輪９を油圧モータ等で駆動してなるクローラ式走行装置が採用されている。
旋回体２は、走行装置３上に上下方向の旋回軸回りに旋回自在に支持された旋回台６と、旋回台６の前部に設けられた作業装置（掘削装置）１２と、旋回台６上に設けられた運転席１３と、エンジン，燃料タンク，油圧ポンプ，作動油タンク，ラジエータ，バッテリー等の旋回台６に搭載された各種機器等とを備えて構成されている。

旋回台６は、後部に、旋回台６前部に備えた作業装置１２等に対する重量バランスを図り且つ旋回台６の後部を構成するカウンタウエイト１５（プロテクタ）を備えている。
旋回台６の前部には前方突出状に上下一対の支持ブラケット１６が設けられ、この支持ブラケット１６には、支持ブラケット１７が上下軸廻りに左右揺動自在に支持されている。
この支持ブラケット１７に横軸廻りに揺動自在自在に支持されたブーム１８と、このブーム１８の先端側に横軸廻りに揺動自在に支持されたアーム１９と、このアーム１９の先端側にスクイ・ダンプ動作可能に取り付けられたバケット２０とから前記作業装置１２が主構成されており、これらブーム１８、アーム１９、バケット２０は、それぞれ油圧シリンダからなるブームシリンダ２１、アームシリンダ２２、バケットシリンダ２３によって作動可能とされている。

走行装置３の前部にはドーザ装置５が備えられている。
図２〜図４に示すように、ドーザ装置５は、前部にブレード３０を備えており、このブレード３０は、走行装置３のトラックフレーム７に上下揺動自在に支持された揺動支持体３１の前部に取り付けられている。
前記揺動支持体３１は、左右一対の揺動アーム３３と、一対の揺動アーム３３の前後方向中途部を左右に連結する連結部材３５とを備え、一対の揺動アーム３３の前端部間にブレード３０が取り付けられている。一対の揺動アーム３３の後端部に筒状のボス部３７が左右方向に対応して設けられ、一対の揺動アーム３３の後端部は、トラックフレーム７に前方突設した一対の取付ブラケット間にボス部３７を介して左右方向の支軸廻りに揺動自在に支持されている。

揺動支持体３１の左右一対の揺動アーム３３は、左右方向が板厚方向となる前後に長い板材である厚板により構成されている。
連結部材３５と機体側との間にドーザシリンダ６１が設けられ、ドーザシリンダ６１の伸縮動作により揺動支持体３１を上下揺動させるように構成されている。ドーザシリンダ６１は、シリンダ本体６２とシリンダ本体６２から出退移動するシリンダロッドとを備え、ドーザシリンダ６１は、シリンダ本体６２に対してシリンダロッドを後側に位置させて、揺動支持体３１の連結部材３５と機体側との間に前後方向に配置されている。

連結部材３５はパイプ材により構成されている。連結部材３５の左右方向中央部の後部側に切欠部５７が設けられている。左右一対の取付ブラケット５８と一対の取付ブラケット５８を連結する連結壁５９とを有するブラケット部材６０が設けられている。このブラケット部材６０は鋳鋼によって一体に形成され、又は板金部材により構成されている。一対の取付ブラケット５８に取付孔６４が左右に対応して設けられている。
図３に示すように、連結壁５９はコの字状に形成されて切欠部５７に嵌め込まれ、連結壁５９の上端面５９ａと下端面５９ｂとが、連結部材３５の上下の切欠端面に接合され、この状態で連結壁５９及び一対の取付ブラケット５８が連結部材３５に溶接され、これにより、ブラケット部材６０は連結部材３５の切欠部５７に嵌め込まれて連結部材３５に固着され、ブラケット部材６０の連結壁５９の後端面は連結部材３５の後端面よりも前方に位置し、連結部材３５から一対の取付ブラケット５８が後方に突出されている。

ドーザシリンダ６１の前端部であるシリンダ本体６２のボトム側に前連結ボス（シリンダクレビス）６６が設けられ、ドーザシリンダ６１の後端部であるシリンダロッドの先端に後連結ボス（シリンダクレビス）が設けられている。前連結ボス６６及び後連結ボスは、それぞれ左右方向の軸心Ｓを有する円筒状に形成されている。
ドーザシリンダ６１の後端部であるシリンダロッドの後端部は、後連結ボスを介して、機体側（トラックフレーム７）に突設した左右一対の支持ブラケット間に左右方向の支軸廻りに揺動自在に連結されている。

前連結ボス６６は一対の取付ブラケット５８間に挿入されて、一対の取付ブラケット５８及び前連結ボス６６に支軸６８が取付孔６４等を介して左右方向に挿入され、これにより、前連結ボス６６が左右方向の支軸６８廻りに揺動自在に支持され、ドーザシリンダ６１の前端部であるシリンダ本体６２のボトム側は、前連結ボス６６を介して一対の取付ブラケット５８間に支軸６８廻りに揺動自在に連結されている。前連結ボス６６の前端が連結部材３５の後端面よりも前方に位置するように、前連結ボス６６は一対の取付ブラケット５８間に連結壁５９に近接して支持され、前連結ボス６６の軸心Ｓから連結部材３５の後端までの寸法Ａが前連結ボスの半径Ｒよりも小さくなるように設定されている。

前記ブレード３０は、左右一対の側板７１と、該一対の側板７１間に設けた前壁７２と、一対の側板７１間で前壁７２の下端から後方に膨出して前壁７２の上下方向中途部に向けて突出した後壁７３と、前壁７２の上端部後方に設けた上補強壁７４とを備え、前壁７２の下端及び後壁７３の前端に跨って刃板７６が設けられている。
ブレード３０の後壁７３が左右一対の揺動アーム３３の前端に溶接等により固着されている。鉄板等をＵ字形に折り曲げてなる一対の補強部材７７が、各揺動アーム３３の前部外側面とブレード３０の後壁７３の後面に跨って溶接等により固着されている。

上記実施形態によれば、ドーザシリンダ６１の前側揺動支点である前連結ボス６６の軸心Ｓを、連結部材３５の後端面に極力近かづけることができて、ドーザシリンダ６１の前連結ボス６６の軸心Ｓから連結部材３５の後端面までの寸法Ａは、前連結ボス６６の半径Ｒよりも小さくなり、この寸法Ａが小さくなることによって、従来のようにドーザシリンダ６１から取付ブラケット５８に大きなモーメントが作用しなくなり、連結部材３５と一対の取付ブラケット５８との溶接部分への応力集中を緩和することができ、取付ブラケット５８乃至連結部材３５が破損しにくく強度の強いものになすことができる。

また、従来では、図５に示すように、取付ブラケット１５１が連結部材１５２の外周面から大きく後方突出しているため、取付ブラケット１５１を連結部材１５２に溶接する際に溶接トーチの割り込みが困難になり、溶接しにくくなるという問題もあったが、上記実施形態の場合、取付ブラケット５８の連結部材３５の外周面から突出量が小さくなるため、取付ブラケット５８を連結部材３５に溶接する際に溶接トーチの割り込みが容易になり、ブラケット部材６０を連結部材３５に対して溶接し易くなる。
また、左右一対の取付ブラケット５８と該一対の取付ブラケット５８を連結する連結壁５９とを有するブラケット部材６０を、鋳鋼等の鋳物で一体構造とした場合、取付ブラケット５８の円弧形状の後端面部分を機械加工する必要がなくなって、ブラケット部材６０を平面加工のみで連結部材３５に対して溶接することが可能になり、この点から、部品点数削減、溶接工程短縮、応力低減を実現することも可能になる。

なお、前記実施の形態では、ドーザ装置５のブレード３０は、機体側に上下揺動自在に支持された揺動支持体３１の前部に溶接等により固着されているが、本願発明が適用されるドーザ装置はこのようなものに限定されず、例えば、機体側に上下揺動自在に支持された揺動支持体３１にアングルブレード３０を左右揺動自在に支持し、揺動支持体３１の一方の揺動アーム３３の外側方にアングルシリンダを設け、このアングルシリンダによりブレード３０揺動支持体３１に対して左右方向に揺動可能にしたアングルブレード式のドーザ装置にも適用実施することができる。

また、前記実施の形態では、ドーザシリンダ６１は、シリンダ本体６２に対してシリンダロッドを後側に位置させて、揺動支持体３１の連結部材３５と機体側との間に前後方向に配置されているが、これに代え、ドーザシリンダ６１を、シリンダ本体６２に対してシリンダロッドを前側に位置させて、揺動支持体３１の連結部材３５と機体側との間に前後方向に配置するようにしてもよく、この場合、ドーザシリンダ６１の前端部であるシリンダロッドの先端部を、前連結ボス等を介して一対の取付ブラケット５８間に左右方向の支軸６８廻りに揺動自在に連結すればよい。

本発明の一実施の形態を示す作業車の側面図である。 同ドーザ装置の斜視図である。 同ドーザ装置の側面断面図である。 同連結部材及びブラケット部材の斜視図である。 従来例を示す側面図である。

符号の説明

１ バックホー（作業機）
５ ドーザ装置
３０ ブレード
３１ 揺動支持体
３３ 揺動アーム
３５ 連結部材
５７ 切欠部
５８ 取付ブラケット
５９ 連結壁
６０ ブラケット部材
６１ ドーザシリンダ
６８ 支軸

Claims (3)

1. 機体側に上下揺動自在に支持された揺動支持体（３１）にブレード（３０）が取り付けられ、揺動支持体（３１）は、左右一対の揺動アーム（３３）と一対の揺動アーム（３３）を連結する連結部材（３５）とを備え、連結部材（３５）はパイプ材により構成され、連結部材（３５）と機体側との間にドーザシリンダ（６１）が設けられ、ドーザシリンダ（６１）の伸縮動作により揺動支持体（３１）を上下揺動させるようにした作業機のドーザ装置において、
   パイプ材により構成した連結部材（３５）の後部側に切欠部（５７）が設けられ、左右一対の取付ブラケット（５８）と該一対の取付ブラケット（５８）を連結する連結壁（５９）とを有するブラケット部材（６０）が設けられ、ブラケット部材（６０）の連結壁（５９）の後端面が連結部材（３５）の後端面よりも前方に位置しかつ連結部材（３５）から一対の取付ブラケット（５８）が後方突出するように、ブラケット部材（６０）が連結部材（３５）の切欠部（５７）に嵌め込まれて連結部材（３５）に固着され、ブラケット部材（６０）の一対の取付ブラケット（５８）間に、ドーザシリンダ（６１）の前端部が左右方向の支軸（６８）廻りに揺動自在に連結されていることを特徴とする作業機のドーザ装置。
2. 前記ドーザシリンダ（６１）の前端部に左右方向の軸心（Ｓ）を有する連結ボス（６６）が設けられ、連結ボス（６６）が一対の取付ブラケット（５８）間に挿入されて左右方向の支軸（６８）廻りに揺動自在に支持され、連結ボス（６８）の前端が連結部材（３５）の後端面よりも前方に位置するように、連結ボス（６６）は一対の取付ブラケット（５８）間に連結壁（５９）に近接して支持されていることを特徴とする請求項１に記載の作業機のドーザ装置。
3. ドーザシリンダ（６１）の前端部に設けられた連結ボス（６６）の軸心（Ｓ）から連結部材（３５）の後端までの寸法（Ａ）が連結ボス（６６）の半径（Ｒ）よりも小さくなるように、連結ボス（６６）が一対の取付ブラケット（５８）間に支持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の作業機のドーザ装置。

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