JP4940189B2 - バックホーのブーム構造 - Google Patents

Description

本発明は、トラクタの前部にフロントローダを備えると共に後部にバックホーを備えたＴＬＢ等の作業機におけるバックホーのブーム構造に関するものである。

トラクタの前部にフロントローダを備えると共に、トラクタの後部にバックホーを備えたＴＬＢと称される作業機があり、この作業機のバックホーは、トラクタ側に、ブームの基端部が上下揺動自在に枢支され、ブームの先端部に連結ボス部が設けられ、ブームの先端部に連結ボス部を介してアームの基端部が横軸廻りに前後揺動自在に枢支され、アームの先端部にバケットが取り付けられ、ブームとアームとの間にアームを前後揺動させるアームシリンダが設けられている。この種のトラクタ装着型のブームは、ブーム本体に対して取付ボス部を有するブーム先端部材が別体に形成されて、ブーム先端部材は、左右一対の側壁や左右一対の側壁を連結する連結壁を有しているが、ブーム先端部材は、ブーム本体と同様に板金製のものであり、左右一対の側壁や連結壁を溶接して一体化すると共に取付ボスを一対の側壁に溶接して一体化し、さらにこの一体化したブーム先端部材をブーム本体の先端側に溶接して一体化してブームを構成していた（特許文献１，２）。そして、ブーム先端部材に、アームのブーム側への揺動を規制するためのアームストッパーを設けるようにした場合には、ブーム先端部材の下端にアームストッパーを溶接する必要があった。
特開２００７−２５５１５０号公報 特開２００６−３７６４４号公報

従って、従来では、ブーム先端部材の溶接箇所が多く、また、溶接長が長くなりブームの製造コストが高くなった。
本発明は上記問題点に鑑み、ブーム先端部材の溶接部分を極力少なくし、ブーム全体を製造容易でかつ安価に製造でき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、先端部に連結ボス部が設けられていて連結ボス部を介してアームの基端部が横軸廻りに前後揺動自在に枢支されるバックホーのブーム構造であって、
左右一対の側板と一対の側板の上端間を連結する上板と一対の側板の下端間を連結する下板とを有するブーム本体が板金により構成され、左右一対の側壁と左右一対の側壁を連結する連結壁とを有するブーム先端部材が鋳物により形成され、
ブーム先端部材の一対の側壁の先端側に、取付孔を有する一対の連結ボス部が一体に形成され、ブーム先端部材の下端側に、アームのブーム側への揺動を規制するアームストッパーが一体に設けられ、一対の側壁の基端側に、連結壁よりも基端側に突出する一対の取付片が一体に設けられ、該一対の取付片とブーム本体の一対の側板の先端部とが互いに重合するように、一対の取付片がブーム本体の一対の側板間に外嵌され、一対の側板と一対の取付片とが互いに溶接され、
上板先端部の左右両側部は一対の側板よりも左右方向外方に突出され、一対の取付片が側板と共に上板先端部の両側部下面に溶接され、ブーム本体の下板の左右両側部は、一対の側板よりも左右方向外方に突出され、一対の取付片が側板と共に下板の両側部上面に溶接され、
上板先端部の左右両側部下面と一対の取付片の上端面とは、ブームの基端側に向けて徐々に大きく離間するように互いに傾斜され、この離間部分で一対の取付片が側板と共に上板先端部の両側部に溶接され、下板先端部の左右両側部下面と一対の取付片の下端面とは、ブームの基端側に向けて徐々に大きく離間するように互いに傾斜され、この離間部分で一対の取付片が側板と共に下板の両側部に溶接されている点にある。

また、本発明の他の技術的手段は、ブーム本体の上板と下板とは、左右一対の取付片を上下に挟むように一対の取付片の上下に配置され、上板の先端が、連結壁の上端部に接当又は近接されて連結壁の上端部に溶接され、下板の先端が、連結壁の下端部に接当又は近接されて連結壁の下端部に溶接されている点にある。
また、本発明の他の技術的手段は、連結壁は、左右一対の側壁の下端部間を連結する下連結部と、左右一対の側壁の上端部間を連結する上連結部とを有し、ブーム本体の下板の先端が下連結部に接当又は近接されて溶接により固着され、ブーム本体の上板の先端が上連結部に接当又は近接されて溶接により固着され、下連結部に前記アームストッパーが下方突出するように一体に形成されている点にある。

また、本発明の他の技術的手段は、左右一対の取付片に左右方向に貫通した溶接孔が設けられ、溶接孔の開口縁部がブーム本体の側板の先端部に溶接されている点にある。

本発明によれば、鋳物により形成されたブーム先端部材を板金製のブーム本体に取り付ける場合、ブーム本体の先端側に、ブーム先端部材の左右一対の取付片を外嵌するように嵌め込むことにより、一対の取付片とブーム本体の一対の側板の先端部とが互いに重合して、一対の取付片が一対の側壁間に簡単に外嵌され、ブーム先端部材は一対の連結ボス部及びアームストッパーを含めて一体構造であり、ブーム本体に対してブーム先端部材を容易に位置決めすることができる。

従って、ブーム本体にブーム先端部材を嵌め込んで、溶接すればよく、ブーム本体に対してブーム先端部材を簡単に溶接して連結固定することができ、ブーム本体とブーム先端部材との溶接を簡単になし得、ブーム全体を容易に製造することができる。また、ブーム先端部材の左右一対の側壁や連結壁を溶接して一体化する必要もなくなるし、取付ボス部を一対の側壁に溶接して一体化する必要もなくなる。また、ブーム先端部材の下端側にアームストッパーを溶接する必要もなくなり、ブーム先端部材の構成要素を個別に溶接する必要が一切なくなり、この点からもブーム７全体の製造が容易になる。

そして、アームストッパーはブーム先端部材に一体に形成されており、しかもブーム本体の下板の先端とアームストッパーが一体に形成れた下連結部とが直接溶接されていることもあって、アームストッパーに受ける力はブーム先端部材を通じてブーム本体の先端側で受けることとなり、特別な補強も不要で非常に簡単な構造でアームストッパー部分を強固に構成することができ、ブーム先端部材の溶接部分を極力少なくし、ブーム全体を製造容易でかつ安価に製造できる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図５はトラクタの後部に着脱自在に取り付けられるバックホー１を図示している。なお、トラクタの前部にフロントローダを設けると共に、後部に図５に示すバックホー１を設けることにより、ＴＬＢ（作業車）が構成される。
このバックホー１は、トラクタの後部に着脱自在に連結されるメインフレーム２と、このメインフレーム２の後部に上下方向の軸芯回りに左右揺動自在に支持されたスイングブラケット３と、このスイングブラケット３を左右に揺動するためのスイングシリンダ４と、スイングブラケット３に取り付けられた掘削作業装置５と、メインフレーム２の上部に設けられたコントロールボックス６と、メインフレーム２の左右両側に設けられる図示省略のアウトリガー装置とを備えている。

掘削作業装置５は、基部側がスイングブラケット３の前側下部に左右方向の軸芯回りに揺動自在に枢支連結されたブーム７と、基部側がブーム７の先端側に左右方向の軸芯回りに揺動自在に枢支連結されたアーム８と、基部側がアーム８の先端側に左右方向の軸芯回りに揺動自在に枢支連結されたバケット９とを備えている。
また、掘削作業装置５は、ブーム７を揺動させるブームシリンダ１０と、アーム８を揺動させるアームシリンダ１１と、バケット９を揺動させるバケットシリンダ１２とを備えており、各シリンダ１０，１１，１２は油圧シリンダからなる。

図１〜図５において、ブーム７は、くの字形に屈曲して成るブーム本体１５とブーム先端部材１６とを備え、ブーム本体１５は板金により構成され、ブーム先端部材１６は鋳物の一種である鋳鋼により一体に形成されている。ブーム本体１５は左右一対の側板１８と一対の側板１８の上端間を連結する上板１９と一対の側板１８の下端間を連結する下板２０とを有し、断面四角形の筒状に形成されている。

ブーム本体１５の基部側に左右一対のブラケット板２３が設けられ、一対のブラケット板２３に左右一対の連結ボス部２４が設けられ、これら連結ボス部２４間に横軸２５を挿通することにより、ブーム７の基部がスイングブラケット３に枢支連結されている。ブーム３の先端部に後述する連結ボス部２６を介してアーム８の基端部が横軸２７廻りに前後揺動自在に枢支されている。

ブーム本体１５の上板１９のブーム長手方向中途部に、左右一対のブラケット板２８が設けられ、この一対のブラケット板２８間に、ブームシリンダ１０のシリンダ本体１０ａのピストン頂部側及びアームシリンダ１１のシリンダ本体１１ａのピストン頂部側が枢軸３０を介して左右軸回りに回動自在に枢支連結されている。
ブームシリンダ１０のピストンロッドの先端側は、スイングブラケット３に枢軸３２を介して左右軸回りに回動自在に枢支連結され、アームシリンダ１１のピストンロッドの先端側は、アーム８の基部側に設けられた左右一対のブラケット板３１に枢軸３３を介して左右軸回りに回動自在に枢支連結されている。これにより、ブームシリンダ１０の伸縮によってブーム７が上下揺動し、アームシリンダ１１の伸縮によってアーム８が前後揺動するようになっている。なお、図１、図２、図４に示すように、ブーム本体１５の上板１９の先端側に、油圧ホースを保持するためのホース保持部材３５が溶接等に取り付けられている。

図１〜図４に示すように、鋳鋼により形成されたブーム先端部材１６は、左右一対の側壁３６と左右一対の側壁３６を連結する連結壁３７とを有している。ブーム先端部材１６の一対の側壁３６の先端側に、一対の連結ボス部２６が一体に形成され、一対の側壁３６の基端側に、連結壁３７よりも基端側に突出する左右一対の取付片３８が一体に設けられている。一対の連結ボス部２６は取付孔３９を有する円筒形状であり、各側壁３６から左右方向両側に突出している。ブーム先端部材１６の連結ボス部２６間に横軸２７を挿通することにより、前述の如くブーム７の先端部に連結ボス部２６を介してアーム８の基端部が横軸２７廻りに前後揺動自在に枢支される。一対の側壁３６の外側面側に左右方向内方に凹んだ凹部４０が設けられている。

連結壁３７は、左右一対の側壁３６の下端部間を連結する下連結部４１と、左右一対の側壁３６の上端部間を連結する上連結部４２と、下連結部４１の先端部から上方に突出した起立連結部４３と、上連結部４２から起立連結部４３の上端に向けて下降傾斜した傾斜連結部４４とを一体に有している。ブーム先端部材１６の下端側にアームストッパー４５が一体に設けられている。アームストッパー４５は、アーム８のブーム７側への揺動を規制するものであり、下連結部４１に三角形状に下方突出するように一体に形成されている。

左右一対の側壁３６の取付片３８側に左右一対の第１補強リブ４８が設けられている。一対の第１補強リブ４８は、一対の側壁３６に左右方向内方に突設され、連結壁３７の上連結部４２と下連結部４１とを上下に連結するように上下方向に（ブーム先端部材１６の幅方向）配置されている。
左右一対の側壁３６の連結壁３７と一対の連結ボス部２６との間に左右一対の第２補強リブ４９が設けられている。一対の第２補強リブ４９は、一対の側壁３６に左右方向内方に突設され、連結壁３７と連結ボス部２６の内方突出部とを連結するようにブーム先端部材１６の長手方向に配置されている。

一対の取付片３８とブーム本体１５の一対の側板１８の先端部とが互いに重合するように、一対の取付片３８がブーム本体１５の一対の側壁３６間に外嵌され、一対の側板１８と一対の取付片３８とが互いに溶接されている。即ち、図１に斜線で示す如く一対の取付片３８の外周縁がそれぞれ側板１８の外面に溶接されている。
ブーム本体１５の先端部の上板１９と下板２０とは、左右一対の取付片３８を上下に挟むように一対の取付片３８の上下に配置されている。ブーム本体１５の下板２０の先端が、連結壁３７の下端部である下連結部４１に接当又は近接されて溶接により固着され、ブーム本体１５の上板１９の先端が、連結壁３７の上端部である上連結部４２に接当又は近接されて溶接により固着されている。

左右一対の取付片３８に左右方向に貫通した溶接孔５１が設けられ、図１に斜線で示す如く溶接孔５１の開口縁部がブーム本体１５の側板１８の先端部に溶接されている。
上板１９（少なくとも上板１９先端部）の左右両側部は一対の側板１８よりも左右方向外方に突出され、一対の取付片３８が側板１８と共に上板１９先端部の両側部下面に溶接され、ブーム本体１５の下板２０（少なくとも下板２０先端部）の左右両側部は、一対の側板１８よりも左右方向外方に突出され、一対の取付片３８が側板１８と共に下板２０の両側部上面に溶接されている。

より具体的には、図１に示すように、上板１９先端部の左右両側部下面と一対の取付片３８の上端面とは、ブーム７の基端側に向けて徐々に大きく離間するように互いに傾斜され、この離間部分で一対の取付片３８が側板１８と共に上板１９先端部の両側部に溶接されている。また、下板２０先端部の左右両側部下面と一対の取付片３８の下端面とは、ブーム７の基端側に向けて徐々に大きく離間するように互いに傾斜され、この離間部分で一対の取付片３８が側板１８と共に下板２０の両側部に溶接されている。

上記実施の形態によれば、ブーム先端部材１６をブーム本体１５に取り付ける場合、ブーム本体１５の先端側に、ブーム先端部材１６の左右一対の取付片３８を外嵌するように嵌め込むことにより、一対の取付片３８とブーム本体１５の一対の側板１８の先端部とが互いに重合して、一対の取付片３８が一対の側壁３６間に簡単に外嵌される。また、ブーム本体１５の先端部の上板１９と下板２０とが、左右一対の取付片３８を上下に挟むように一対の取付片３８の上下に配置され、ブーム本体１５の下板２０の先端が、連結壁３７の下端部である下連結部４１に接当又は近接され、ブーム本体１５の上板１９の先端が、連結壁３７の上端部である上連結部４２に接当又は近接される。このため、鋳鋼により形成したブーム先端部材１６は一対の連結ボス部２６及びアームストッパー４５を含めて一体構造であり、ブーム本体１５の先端側に嵌め込んでブーム先端部材１６をブーム本体１５に対して容易に位置決めすることができる。

その結果、その後は、図１に斜線で示す如く一対の取付片３８の外周縁をそれぞれ側板１８の外面に溶接し、同時に、一対の取付片３８を側板１８と共に上板１９先端部の両側部下面に溶接すると共に、一対の取付片３８を側板１８と共に下板２０の両側部上面に溶接すればよい。また、図１に斜線で示す如く各取付片３８の溶接孔５１の開口縁部を一対の側板１８の先端部にそれぞれ溶接し、ブーム本体１５の下板２０の先端と下連結部４１とを溶接し、また、ブーム本体１５の上板１９の先端と上連結部４２とを溶接すればよい。従って、鋳鋼により形成したブーム先端部材１６をブーム本体１５に取り付ける場合、ブーム本体１５にブーム先端部材１６を嵌め込んで、ブーム本体１５の上板１９及び下板２０の先端に連結壁３７の上端部及び下端部を当て付けて、溶接すればよく、ブーム本体１５に対してブーム先端部材１６を簡単に溶接して連結固定することができ、ブーム本体１５とブーム先端部材１６との溶接を簡単になし得、ブーム７全体を容易に製造することができる。このとき、ブーム先端部材１６の下端側に設けたアームストッパー４５は、ブーム本体１５の先端側と連結壁３７の下連結部４１で一体に連結される。

従って、ブーム先端部材１６の左右一対の側壁３６や連結壁３７を溶接して一体化する必要もなくなるし、取付ボス部２６を一対の側壁３６に溶接して一体化する必要もなくなる。また、ブーム先端部材１６の下端側にアームストッパー４５を溶接する必要もなくなり、ブーム先端部材１６の構成要素を個別に溶接する必要が一切なくなり、この点からもブーム７全体の製造が容易になる。

そして、ブーム先端部材１６をブーム本体１５に取り付けた後、ローダ作業をしているとき等に、バックホー１のアーム８が他物と接触して押されると、アームストッパー４５でそれ以上アーム８がブーム７側に揺動するのを止めて、アームシリンダ１１に大きな引っ張り力がかからないようになし得る。この場合、アームストッパー４５にアーム８の基部側が接当して、アームストッパー４５はアーム８側から基端部側に向けて大きな力を受けることになるが、アームストッパー４５はブーム先端部材１６に一体に形成されており、しかもブーム本体１５の下板２０の先端とアームストッパー４５が一体に形成された下連結部４１とが直接溶接されていることもあって、アームストッパー４５に受ける力はブーム先端部材１６を通じてブーム本体１５の先端側で受けることとなり、特別な補強も不要で非常に簡単な構造でアームストッパー４５部分を強固に構成することができる。

なお、前記実施の形態では、ブーム先端部材１６は鋳物の一種である鋳鋼により一体に形成されているが、これに代え、アーム先端部材を鋳鋼以外の鋳鉄その他の鋳物により一体構成するようにしてもよい。

本発明の一実施の形態を示すブームの先端側の側面図である。 同ブームの先端側の平面図である。 同ブームの先端側の底面図である。 同ブームの側面図である。 同バックホーの側面図である。

１ バックホー
８ アーム
１５ ブーム本体
１６ ブーム先端部材
１８ 側板
１９ 上板
２０ 下板
２６ 連結ボス部
２７ 横軸
３６ 側壁
３７ 連結壁
３８ 取付片
４１ 下連結部
４２ 上連結部
５１ 溶接孔

Claims (4)

1. 先端部に連結ボス部（２６）が設けられていて連結ボス部（２６）を介してアーム（８）の基端部が横軸（２７）廻りに前後揺動自在に枢支されるバックホーのブーム構造であって、
   左右一対の側板（１８）と一対の側板（１８）の上端間を連結する上板（１９）と一対の側板（１８）の下端間を連結する下板（２０）とを有するブーム本体（１５）が板金により構成され、左右一対の側壁（３６）と左右一対の側壁（３６）を連結する連結壁（３７）とを有するブーム先端部材（１６）が鋳物により形成され、
   ブーム先端部材（１６）の一対の側壁（３６）の先端側に、取付孔（３９）を有する一対の連結ボス部（２６）が一体に形成され、ブーム先端部材（１６）の下端側に、アーム（８）のブーム（７）側への揺動を規制するアームストッパー（４５）が一体に設けられ、一対の側壁（３６）の基端側に、連結壁（３７）よりも基端側に突出する一対の取付片（３８）が一体に設けられ、該一対の取付片（３８）とブーム本体（１５）の一対の側板（１８）の先端部とが互いに重合するように、一対の取付片（３８）がブーム本体（１５）の一対の側板（１８）間に外嵌され、一対の側板（１８）と一対の取付片（３８）とが互いに溶接され、
   上板（１９）先端部の左右両側部は一対の側板（１８）よりも左右方向外方に突出され、一対の取付片（３８）が側板（１８）と共に上板（１９）先端部の両側部下面に溶接され、ブーム本体（１５）の下板（２０）の左右両側部は、一対の側板（１８）よりも左右方向外方に突出され、一対の取付片（３８）が側板（１８）と共に下板（２０）の両側部上面に溶接され、
   上板（１９）先端部の左右両側部下面と一対の取付片（３８）の上端面とは、ブーム（７）の基端側に向けて徐々に大きく離間するように互いに傾斜され、この離間部分で一対の取付片（３８）が側板（１８）と共に上板（１９）先端部の両側部に溶接され、下板（２０）先端部の左右両側部下面と一対の取付片（３８）の下端面とは、ブーム（７）の基端側に向けて徐々に大きく離間するように互いに傾斜され、この離間部分で一対の取付片（３８）が側板（１８）と共に下板（２０）の両側部に溶接されていることを特徴とするバックホーのブーム構造。
2. ブーム本体（１５）の上板（１９）と下板（２０）とは、左右一対の取付片（３８）を上下に挟むように一対の取付片（３８）の上下に配置され、上板（１９）の先端が、連結壁（３７）の上端部に接当又は近接されて連結壁（３７）の上端部に溶接され、下板（２０）の先端が、連結壁（３７）の下端部に接当又は近接されて連結壁（３７）の下端部に溶接されていることを特徴とする請求項１に記載のバックホーのブーム構造。
3. 連結壁（３７）は、左右一対の側壁（３６）の下端部間を連結する下連結部（４１）と、左右一対の側壁（３６）の上端部間を連結する上連結部（４２）とを有し、ブーム本体（１５）の下板（２０）の先端が下連結部（４１）に接当又は近接されて溶接により固着され、ブーム本体（１５）の上板（１９）の先端が上連結部（４２）に接当又は近接されて溶接により固着され、下連結部（４１）に前記アームストッパー（４５）が下方突出するように一体に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のバックホーのブーム構造。
4. 左右一対の取付片（３８）に左右方向に貫通した溶接孔（５１）が設けられ、溶接孔（５１）の開口縁部がブーム本体（１５）の側板（１８）の先端部に溶接されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバックホーのブーム構造。

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