JP5152267B2 - Boom rotary work machine - Google Patents
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Description
本発明はブームを備え、このブームがブーム軸心まわりに回転する作業機械に関するものである。 The present invention relates to a work machine that includes a boom and that rotates around a boom axis.
掘削や解体、溶湯容器の付着物除去等に使用される作業機械として、箱形ブームをベースマシンにブーム軸心まわりに回転自在に取付けたブーム回転式のものが公知である。一例を図6〜図9に示す。 As a working machine used for excavation, dismantling, removal of deposits on a molten metal container, etc., a boom rotating type in which a box-shaped boom is rotatably attached to a base machine around a boom axis is known. An example is shown in FIGS.
この作業機械は油圧ショベルを母体として構成されるもので、図6,7中、二点鎖線で示すようにクローラ式の下部走行体1上に上部旋回体2が地面と鉛直な軸のまわりに旋回自在に搭載されてベースマシンAが構成される。3は上部旋回体2に設置されたキャビンである。 This work machine is configured with a hydraulic excavator as a base body, and as shown by a two-dot chain line in FIGS. 6 and 7, an upper swing body 2 is placed on a crawler type lower traveling body 1 around an axis perpendicular to the ground. The base machine A is configured to be freely pivoted. 3 is a cabin installed on the upper swing body 2.
このベースマシンAの上部旋回体2はアッパーフレーム4を備え、このアッパーフレーム4にブーム支持フレーム5及びブーム支持機構6を介して箱形のブーム7が取付けられる。
The upper swing body 2 of the base machine A includes an
ブーム支持機構6は円筒状の胴部8を有し、ブーム7がこの胴部8にこれを貫通する状態で前後両側のベアリング9,9を介してブーム軸心Xまわりに回転自在に支持される。
The
図6中、Bはアッパーフレーム4と胴部8との間に設けられた起伏シリンダで、同シリンダBによって胴部8とブーム7が一体に起伏作動する。
In FIG. 6, B is a hoisting cylinder provided between the
胴部8には、前後(ブーム長さ方向)両端に前側及び後側両ベースフランジ10,11が取付けられ、この両ベースフランジ10,11にベアリング9,9の内輪9a(前側のみ図8,9に示す)がボルト止めされる。
Both front and
ブーム7は、図6,7に示すように基端ブーム12と、この基端ブーム12にテレスコープ式にスライド自在に嵌合された先端ブーム13とによって伸縮自在に構成され、両ブーム12,13間に設けられた図示しない伸縮シリンダによって伸縮作動する。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
基端ブーム12の前後両端にはそれぞれ外周にエンドプレート14,14が固定され、この両側エンドプレート14,14がベアリング9,9の外輪9b(図8,9参照)にボルト止めされる。
なお、図6〜図8において、図の簡略化のため、ベースフランジ10,11、ベアリング9,9、エンドプレート14の三者を結合するためのボルト及びボルト穴の図示を省略している。
6 to 8, illustration of bolts and bolt holes for connecting the
一方、前側ベースフランジ10には、モータ取付部15が外向きに一体に突設され、このモータ取付部15にブーム回転用のモータ16(通常は油圧モータ)が取付けられる。
On the other hand, the
この場合、モータ16は、作業対象物(たとえば溶湯鍋)との接触や熱影響等によって大きなダメージを受けたり破損したりしないように、モータ取付部15の後面(各図の右側であってベースマシンAに近い側の面。以下、モータ取付面という。図9のみに符号を付している)15aに前向きに取付けられる。
In this case, the
このモータ16の出力軸にピニオン17、前側ベアリング9の外輪9bに外歯車18がそれぞれ設けられ、ベースフランジ10の前方でこのピニオン17と外歯車18が歯合して歯車伝動機構が構成される。
A
こうして、モータ16の回転力が歯車伝動機構、ベアリング9(外輪9b)及びエンドプレート14を介して基端ブーム12に伝えられ、ブーム7全体がブーム軸心Xまわりに回転するように構成されている。
Thus, the rotational force of the
なお、モータ取付部15にはピニオン挿通穴15bが前後方向に貫通して設けられ、ピニオン17がこのピニオン挿通穴15bを通ってモータ取付部15の前方に導出される。
The
図6中、19はブーム7(先端ブーム13)の先端部に取付けられた作業装置(図ではブレーカを例示する)である。 In FIG. 6, 19 is a working device (a breaker is illustrated in the figure) attached to the tip of the boom 7 (tip boom 13).
以上の構成のうち、モータ16の取付位置を除く全体構成は特許文献1に示されている。
Of the above configuration, the entire configuration excluding the mounting position of the
上記のようにベースフランジ10に設けられたモータ取付部15にモータ16を取付ける公知技術において、モータ取付面15aをモータ取付けに適したものとするための機械加工は、溶接歪の発生を回避するためにベースフランジ10を胴部8に溶接固着した後に機械加工される。
In the known technique for attaching the
この場合、モータ取付部15がベースフランジ10に突設され、モータ取付面15aは胴部直下の胴部8に近い位置で行わなければならないため、作業スペース上、通常のフライスを使った機械加工ができず、手作業での加工となる。
In this case, the
しかも、モータ取付面15aは、ベースフランジ10(モータ取付部15)の後面に形成されるため、前面からの裏加工となり、加工形状が限られる。
Moreover, since the
さらに、モータ取付部15は単純な円形ではなく、異形の円形であるため、裏加工そのものがきわめて困難となる。
Furthermore, since the
以上の点で、公知技術によるとモータ取付面15aの加工がきわめて面倒で加工精度も悪いという問題があった。
From the above points, according to the known technique, there is a problem that the processing of the
そこで本発明は、モータをフランジ後面側に配置するという条件下で、モータ取付面の加工を容易化し、かつ、加工精度を向上させることができるブーム回転式作業機械を提供するものである。 Therefore, the present invention provides a boom rotating work machine that facilitates machining of the motor mounting surface and improves machining accuracy under the condition that the motor is arranged on the rear side of the flange.
請求項1の発明は、自走可能なベースマシンに、筒状の胴部を備えたブーム支持機構が設けられ、箱形のブームが上記胴部にこれを貫通する状態でブーム軸心まわりに回転自在に支持され、上記胴部には先端部の外周にベースフランジが設けられ、モータの回転力を上記ブームに伝えてブームを回転させるように構成されたブーム回転式作業機械において、上記ベースフランジの前面に、独立したリング状のサポートフランジを取付け、このサポートフランジには外周にモータ取付部を設け、上記モータをこのモータ取付部の後面に取付けたものである。 According to the first aspect of the present invention, a base machine capable of self-propelling is provided with a boom support mechanism having a cylindrical trunk portion, and a box-shaped boom passes through the trunk portion so as to be around the boom axis. In the boom rotating work machine, wherein the base is provided with a base flange on the outer periphery of the tip, and is configured to transmit the rotational force of the motor to the boom to rotate the boom. An independent ring-shaped support flange is attached to the front surface of the flange, a motor attachment portion is provided on the outer periphery of the support flange, and the motor is attached to the rear surface of the motor attachment portion.
請求項2の発明は、請求項1の構成において、上記ベースフランジの外周に、モータ挿通穴を備えたフランジ結合部を外向きに突設し、このフランジ結合部と、上記サポートフランジのモータ取付部とを重ね合わせてボルト結合し、上記モータを上記モータ挿通穴に後方から挿通させて上記モータ取付部の後面に取付けたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, a flange coupling portion having a motor insertion hole is provided on the outer periphery of the base flange so as to project outward, and the flange coupling portion and the support flange are attached to the motor. The motor is mounted on the rear surface of the motor mounting portion by overlapping the portion with a bolt and inserting the motor into the motor insertion hole from behind.
請求項3の発明は、請求項1または2の構成において、上記サポートフランジの後面に上記ベースフランジを、前面にベアリングをそれぞれインロー嵌合状態で結合したものである。 According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, the base flange is coupled to the rear surface of the support flange and the bearing is coupled to the front surface in an inlay fitting state.
本発明によると、モータを、公知技術のようにベースフランジに取付けるのではなく、独立したリング状のサポートフランジに取付けるため、モータ取付面の加工を、ベースフランジに対するサポートフランジ取付前の、同フランジ単体の状態で行うことができる。 According to the present invention, since the motor is not attached to the base flange as in the prior art, but is attached to an independent ring-shaped support flange, the motor mounting surface is processed before the support flange is attached to the base flange. It can be done in a single state.
従って、通常のフライスを使った機械加工が可能となるため、モータ取付面の加工が容易となり、加工精度も大幅に向上させることができる。 Therefore, since machining using a normal milling machine is possible, machining of the motor mounting surface is facilitated, and machining accuracy can be greatly improved.
ところで、サポートフランジには、モータ重量と、モータ回転力をブームに伝える歯車伝動機構の噛み合い反力とが作用するため、十分な強度と剛性が要求される。いいかえれば、強度、剛性が不足すると、サポートフランジが撓んで歯車伝動機構の歯当たりが悪くなる。 By the way, since the motor flange and the meshing reaction force of the gear transmission mechanism that transmits the motor rotational force to the boom act on the support flange, sufficient strength and rigidity are required. In other words, if the strength and rigidity are insufficient, the support flange will bend and the tooth contact of the gear transmission mechanism will deteriorate.
この場合、同フランジ単独で必要な強度と剛性を確保しようとすると、フランジ厚みをかなり大きくとらなければならず、サポートフランジが重く、かつ、高価になってしまう。 In this case, if the strength and rigidity required by the flange alone are to be ensured, the flange thickness must be considerably increased, and the support flange is heavy and expensive.
この点、請求項2の発明によると、ベースフランジの外周にフランジ結合部を突設し、このフランジ結合部とサポートフランジのモータ取付部とを重ね合わせてボルト結合するため、薄いサポートフランジでも十分な強度と剛性を確保することができる。 In this respect, according to the second aspect of the present invention, since the flange coupling portion protrudes from the outer periphery of the base flange and this flange coupling portion and the motor mounting portion of the support flange are overlapped and bolted, a thin support flange is sufficient. High strength and rigidity can be ensured.
また、請求項3の発明によると、サポートフランジの後面をベースフランジに、前面をベアリングにそれぞれインロー嵌合状態で結合するように構成したから、ベアリングに設けた外歯車にモータ側のピニオンを歯合させる構成をとる場合に、ベースフランジ、ベアリング、サポートフランジの三者を適正な位置関係で正確に位置決めし、ピニオンと外歯車の軸間距離の精度を確保することができる。
According to the invention of
本発明の実施形態を図1〜図5によって説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
実施形態において、次の基本的構成は図6,7に示す公知技術と同じである。なお、次の構成のうち、図1〜図5に図示していないものは図6,7を引用するものとする。 In the embodiment, the following basic configuration is the same as the known technique shown in FIGS. Of the following configurations, those not shown in FIGS. 1 to 5 shall be referred to FIGS.
(i) クローラ式の下部走行体1上にキャビン3付きの上部旋回体2が地面と鉛直な軸のまわりに旋回自在に搭載されてベースマシンAが構成される点。
(i) A base machine A is constructed in which an upper swing body 2 with a
(ii) 上部旋回体2はアッパーフレーム4を備え、このアッパーフレーム4にブーム支持フレーム5及びブーム支持機構6を介して箱形のブーム7が取付けられる点。
(ii) The upper swing body 2 includes an
(iii) ブーム支持機構6は円筒状の胴部8を有し、ブーム7がこの胴部8にこれを貫通する状態で前後両側のベアリング9,9を介してブーム軸心Xまわりに回転自在に支持される点。
(iii) The
(iv) ブーム7は、基端ブーム12と、この基端ブーム12にテレスコープ式にスライド自在に嵌合された先端ブーム13とによって伸縮自在に構成され、両ブーム12,13間に設けられた図示しない伸縮シリンダによって伸縮作動する点。
(iv) The
(v) 基端ブーム12の前後両端にはそれぞれ外周にエンドプレート14,14が固定され、この両側エンドプレート14,14がベアリング9,9の外輪9b(図1,4,5参照)にボルト止めされる点。
(v)
(vi) ブーム回転用のモータ16の出力軸にピニオン17、前側ベアリング9の外輪9bに外歯車18がそれぞれ設けられるとともに、ベースフランジ10の前方でこのピニオン17と外歯車18が歯合して歯車伝動機構が構成され、モータ16の回転力が歯車伝動機構、ベアリング9(外輪9b)及びエンドプレート14を介して基端ブーム12に伝えられ、ブーム7全体がブーム軸心Xまわりに回転するように構成されている点。
(vi) A
実施形態においては、胴部8の前後両端に前側及び後側両ベースフランジ20,21が取付けられ、従来同様、この両ベースフランジ20,21にベアリング9,9の内輪9a(図4,5参照)がボルト止めされる。
In the embodiment, both front and
そして、モータ16が、前側ベースフランジ20ではなく、モータ取付専用部品として新たに設けられたサポートフランジ22に取付けられる。
Then, the
詳述すると、前側ベースフランジ20の外周にフランジ結合部23が下向きに一体に突設され、このフランジ結合部23に、モータ16のピニオン17を含めた前部が挿通されるモータ挿通穴24が設けられている。
More specifically, a
サポートフランジ22は、リング状の独立したプレートとしてベースフランジ20とは別体に形成され、このサポートフランジ22が前側ベースフランジ20にベアリング内輪9aとともにボルト止めされる(図4,5参照)。
The
なお、図1において、ボルト及びボルト穴の図示を省略している。 In FIG. 1, illustrations of bolts and bolt holes are omitted.
ここで、図3〜図5に示すように、位置決め手段として、サポートフランジ22の内周縁部に同フランジ前後両側に突出するインロー凸部25,26が設けられ、前側凸部25によってサポートフランジ22とベアリング内輪9aが、後側凸部26によってサポートフランジ22とベースフランジ20がそれぞれインロー嵌合状態で結合される。
Here, as shown in FIG. 3 to FIG. 5, as the positioning means, the inner flange portion of the
また、サポートフランジ22の外周に、ほぼ長方形板状のモータ取付部27が下向きに突設され、このモータ取付部27が前側ベースフランジ20のフランジ結合部23に重ね合わせ状態でボルト止めされる(図4,5参照)。
Further, a substantially rectangular plate-shaped
モータ取付部27には、後面にモータ取付面27aが形成されるとともに、ピニオン挿通穴27bが設けられ、モータ16が、ベースフランジ20のモータ挿通穴24を通ってモータ取付面27aに当接し、ボルト止めされる。
The
そして、モータ16の出力軸に取付けられピニオン17が、ピニオン挿通穴25bによってサポートフランジ前方に導出され、かつ、ベアリング外輪9bの外歯車18に歯合することによって伝動歯車機構が構成される。
Then, the
なお、ピニオン挿通穴25bは、モータ16の取付位置を左、右いずれかのうちから選択できるようにモータ取付部27の左右両側に設けられるが、ここでは左側のみを図示している。
The pinion insertion holes 25b are provided on both the left and right sides of the
このように、モータ16を、公知技術のようにベースフランジ20に取付けるのではなく、独立したリング状のサポートフランジ22に取付けるため、モータ取付面27aの加工を、ベースフランジ20に対するサポートフランジ取付前の、同フランジ22単体の状態で行うことができる。
Thus, since the
従って、通常のフライスを使った機械加工が可能となるため、モータ取付面の加工が容易となり、加工精度も大幅に向上させることができる。 Therefore, since machining using a normal milling machine is possible, machining of the motor mounting surface is facilitated, and machining accuracy can be greatly improved.
また、ベースフランジ20の外周にフランジ結合部23を突設し、このフランジ結合部23とサポートフランジ22のモータ取付部27とを重ね合わせてボルト結合するため、サポートフランジ22をことさら厚くしなくても、モータ重量と歯車伝動機構の噛み合い反力に耐え得る十分な強度と剛性を確保することができる。
Further, since the
一方、サポートフランジ22の後面をベースフランジ20に、前面をベアリング内輪9aにそれぞれインロー嵌合状態で結合するように構成したから、実施形態のようにベアリング外輪9bに設けた外歯車18にモータ側のピニオン17を歯合させる構成をとる場合に、ベースフランジ20、ベアリング9、サポートフランジ22の三者を適正な位置関係で正確に位置決めし、ピニオン17と外歯車18の軸間距離、つまり両者の噛み合いの精度を確保することができる。
On the other hand, since the rear surface of the
ところで、ベースフランジ20、ベアリング9、サポートフランジ22の三者の位置決め手段として、上記インロー嵌合方式に代えて、ノックピン方式を採用してもよい。
By the way, as the three positioning means of the
また、上記実施形態では、モータ16を胴部8の下方に配置する場合を例にとったが、モータ16を胴部上方または側方に配置する場合も上記同様に実施することができる。
Moreover, in the said embodiment, although the case where the
また、サポートフランジ22が単独で十分な強度、剛性を有するものである場合は、そのモータ取付部27をベースフランジ20のフランジ結合部23と重ね合わせて結合する必要はない。この場合、フランジ結合部23は不要となる。
When the
一方、本発明は、ブーム7が伸縮しない機械にも適用することができる。
On the other hand, the present invention can also be applied to a machine in which the
A ベースマシン
1 ベースマシンの下部走行体
2 同、上部旋回体
4 上部旋回体のアッパーフレーム
5 ブーム支持フレーム
6 ブーム支持機構
7 ブーム
X ブーム軸心
8 ブーム支持機構の胴部
9 ベアリング
9a ベアリング内輪
9b ベアリング外輪
12 ブームの基端ブーム
13 同、先端ブーム
14 エンドプレート
16 ブーム回転用のモータ
17 ピニオン
18 外歯車
20 ベースフランジ
22 サポートフランジ
23 ベースフランジのフランジ結合部
24 同、モータ挿通穴
25,26 サポートフランジのインロー凸部
27 サポートフランジのモータ取付部
27a モータ取付面
27b ピニオン挿通穴
A Base machine 1 Lower traveling body of base machine 2
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