JP5362375B2 - 建設機械の排土装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば油圧ショベル、ホイールローダ等の建設機械に搭載され土砂等の排土作業に好適に用いられる建設機械の排土装置に関する。

一般に、建設機械としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、この下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体とにより車体が構成されている。そして、上部旋回体の前部側には、土砂等の掘削作業を行う作業装置が俯仰動可能に設けられ、下部走行体には、土砂等の排土作業を行う排土装置が設けられている。

ここで、油圧ショベルの排土装置は、通常、前，後方向に延びる中空な筒体からなり基端側が下部走行体に回動可能に取付けられた左，右のアームと、該左，右のアームの先端側に左，右方向に延びて設けられたブレードと、該ブレードよりも後側に位置して左，右のアーム間に配置され左，右方向の両端部が左，右のアームにそれぞれ接合されたシリンダ取付用ビームと、左，右のアーム間に位置して車体とシリンダ取付用ビームとの間に設けられたブレードシリンダとにより大略構成され、ブレードシリンダを伸縮させることにより、左，右のアームを介してブレードを上，下方向に回動（昇降）させることができる構成となっている。

そして、土砂等の排土作業を行う場合には、例えば左，右のアームを下向きに回動させてブレードを地面に接地させた状態で、油圧ショベルを走行させることにより、地面上に積上げられた土砂等をブレードによって走行方向に押出して排土する。これにより、作業現場の地面を平滑化して整地することができる。

特開２００４−３５３３０１号公報

ところで、排土装置を用いた排土作業時には、例えばブレードの左端側と右端側のうちいずれか一方側が地面上の岩石に乗上げた場合等において、地面からブレードに対して斜め方向の荷重が作用することがあり、この場合には、左，右のアームとシリンダ取付用ビームとの接合部に応力が集中してしまう。

これに対し、従来技術による排土装置においては、例えば左，右のアームとシリンダ取付用ビームとの接合部に多層溶接を施すことにより当該接合部の強度を高める必要があるため、左，右のアームとシリンダ取付用ビームとを溶接によって接合するときの作業性が低下してしまうという問題がある。

また、シリンダ取付用ビームの左，右方向の中間部位には、シリンダ取付用ブラケットを介してブレードシリンダの一端側が接続されているため、ブレードシリンダを伸縮させると、シリンダ取付用ビームの左，右方向の中間部位には大きな面外荷重が作用する。

このため、シリンダ取付用ビームの剛性を高めるために、パイプ体からなるシリンダ取付用ビームの肉厚を大きくした場合には、当該シリンダ取付用ビームの重量が増大してしまうという問題がある。

さらに、シリンダ取付用ビームの肉厚を大きくした場合には、このシリンダ取付用ビームの剛性と左，右のアームの剛性との間に生じる差（剛性差）を補うために、シリンダ取付用ビームが接合される左，右のアームの内側面に、溶接等の手段を用いて補強板を接合する必要があり、この補強板を接合する作業が追加される分、左，右のアームにシリンダ取付用ビームを接合するときの作業性が低下してしまうという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、左，右のアームとシリンダ取付用ビームとの接合部の強度を高めることができ、かつ、シリンダ取付用ビームの剛性を高めることができるようにした建設機械の排土装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため本発明は、前，後方向に延びる中空な筒体からなり基端側が建設機械の車体に回動可能に取付けられた左，右のアームと、該左，右のアームの先端側に左，右方向に延びて設けられた排土作業用のブレードと、該ブレードよりも後側に位置して前記左，右のアーム間に配置され左，右方向の両端部が前記左，右のアームにそれぞれ接合されたシリンダ取付用ビームと、前記左，右のアーム間に位置して前記車体と前記シリンダ取付用ビームとの間に設けられ前記ブレードを上，下方向に回動させるブレードシリンダとを備えてなる建設機械の排土装置に適用される。

そして、請求項１の発明の特徴は、前記シリンダ取付用ビームは、左，右方向の中間部に位置して円筒状をなす円筒部と、左，右方向の両端側に位置して形成され朝顔状に拡径する左，右のフレア部とにより構成し、前記円筒部の外周側には、前記ブレードシリンダを取付けるための一対のシリンダ取付用ブラケットを設け、前記左，右のフレア部の外周縁部の上端側には、前記左，右のアームの側面との間にレ形開先を形成するための上側面取り部を設け、前記左，右のフレア部の外周縁部の下端側には、前記左，右のアームの側面との間にレ形開先を形成するための下側面取り部を設け、該左，右のフレア部の上面と前記左，右のアームの上面とが滑らかに連続すると共に前記左，右のフレア部の下面と前記左，右のアームの下面とが滑らかに連続する状態で、前記各フレア部の外周縁部の全周と前記各アームの側面との間をそれぞれ溶接する構成とし、前記円筒部の内周側には、前記一対のシリンダ取付用ブラケットに対応する位置に補強リブを設ける構成としたことにある。

請求項２の発明は、前記左，右のフレア部は前記左，右のアームの長さ方向に延びる楕円形状、長円形状または矩形状の断面形状を有し、前記左，右のアームは角形状の断面形状を有する角筒体により構成し、前記左，右のフレア部の上端部は前記左，右のアームの上端側の角隅部にそれぞれ溶接し、前記左，右のフレア部の下端部は前記左，右のアームの下端側の角隅部にそれぞれ溶接する構成としたことにある。

請求項３の発明は、前記シリンダ取付用ビームは、円筒部、フレア部、および補強リブを鋳造手段により一体的に成形する構成としたことにある。

請求項１の発明によれば、シリンダ取付用ビームの左，右方向の両端部を朝顔状に拡径したフレア部として形成し、これら左，右のフレア部と左，右のアームとの間を溶接することにより、フレア部の周囲に形成される溶接部の長さを大きく確保することができるので、左，右のアームとシリンダ取付用ビームとの接合部の接合強度を高めることができる。この場合、左フレア部に設けられた上側面取り部および下側面取り部と左アームの側面との間にそれぞれレ形開先を形成することができるので、左フレア部を左アームの側面に確実に溶接することができる。一方、右フレア部に設けられた上側面取り部および下側面取り部と右アームの側面との間にそれぞれレ形開先を形成することができるので、右フレア部を右アームの側面に確実に溶接することができる。

また、各フレア部の上面と各アームの上面とが滑らかに連続し、各フレア部の下面と各アームの下面とが滑らかに連続することにより、左，右のアームとシリンダ取付用ビームとの接合部に応力が集中するのを抑えることができ、当該接合部の接合強度を一層高めることができる。さらに、左，右のアームとシリンダ取付用ビームとの接合部に多層溶接を施す必要がないので、左，右のアームとシリンダ取付用ビームとを溶接によって接合するときの作業性を高めることができる。
一方、シリンダ取付用ビームを、左，右方向の中間部に位置する円筒部と、左，右方向の両端側に位置する左，右のフレア部とにより構成したので、シリンダ取付用ビームの上面側に土砂等が付着するのを抑えることができ、清掃作業等の簡略化を図ることができる。また、円筒部の外周側に一対のシリンダ取付用ブラケットを設けることにより、ブレードシリンダから作用する外力を剛性の高い円筒部によって受けることができる。
さらに、円筒部の内周側のうちシリンダ取付用ブラケットに対応する位置に補強リブを設けることにより、ブレードシリンダからの外力を受ける円筒部の剛性を高め、シリンダ取付用ビーム全体の剛性を高めることができる。しかも、補強リブによってシリンダ取付用ビームの剛性を高めることにより、筒状をなすシリンダ取付用ビーム全体の肉厚を大きくする必要がないので、シリンダ取付用ビームの剛性を確保しつつ軽量化を図ることができ、左，右のアームにシリンダ取付用ビームを接合するときの作業性を高めることができる。

請求項２の発明によれば、左，右のアームを角筒体により構成し、これら左，右のアームのうち剛性が高い上端側の角隅部に左，右のフレア部の上端部を溶接すると共に、剛性が高い下端側の角隅部に左，右のフレア部の下端部を溶接することにより、左，右のアームとシリンダ取付用ビームとの接合部の接合強度を高めることができる。

請求項３の発明によれば、シリンダ取付用ビームを構成する円筒部、左，右のフレア部、補強リブを鋳造手段により一体的に成形したので、円筒部と左，右のフレア部との境界部分を滑らかな連続面として形成することができ、シリンダ取付用ビーム全体の剛性を高めることができる。

本発明の実施の形態による排土装置を備えた油圧ショベルを示す正面図である。 図１中の下部走行体と排土装置を示す平面図である。 左，右のアーム、ブレード、シリンダ取付用ビーム等を示す平面図である。 シリンダ取付用ビームの右フレア部と右アームとの接合部を拡大して示す斜視図である。 右フレア部と右アームとの接合部を図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた断面図である。 右アーム、ブレード、右フレア部等を図３中の矢示VI−VI方向からみた断面図である。 シリンダ取付用ビームを単体で示す斜視図である。 シリンダ取付用ビームを図７中の矢示VIII−VIII方向からみた左側面図である。 シリンダ取付用ビームを図８中の矢示IX−IX方向からみた断面図である。 ブレードを地面に接地させた状態を図２中の矢示Ｘ−Ｘ方向からみた断面図である。 ブレードを上限位置に回動させた状態を示す図１０と同様な断面図である。 ブレードを下限位置に回動させた状態を示す図１０と同様な断面図である。 フレア部の第１の変形例を示す図６と同様な断面図である。 フレア部の第２の変形例を示す図６と同様な断面図である。

以下、本発明に係る建設機械の排土装置について、油圧ショベルの排土装置に適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図中、１は建設機械の代表例としての油圧ショベルを示し、該油圧ショベル１の車体は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回輪３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４とにより大略構成されている。そして、上部旋回体４の前部側には、スイング式の作業装置５が左，右方向に揺動可能に、かつ上，下方向に俯仰動可能に設けられ、この作業装置５によって土砂の掘削作業等を行うものである。

ここで、油圧ショベル１の下部走行体２は、ベースとなるトラックフレーム６を有し、図１および図２に示すように、トラックフレーム６は、左，右方向の中央部に位置するセンタフレーム６Ａと、該センタフレーム６Ａを挟んで左，右に配置され前，後方向に延びた左，右のサイドフレーム６Ｂと、センタフレーム６Ａと左，右のサイドフレーム６Ｂとの間をそれぞれ連結する前，後の脚体６Ｃ，６Ｃとにより大略構成されている。

そして、トラックフレーム６を構成するセンタフレーム６Ａの前端側には、左，右方向の中央部に配置され後述のブレードシリンダ３４が取付けられる走行体側シリンダブラケット６Ｄと、該走行体側シリンダブラケット６Ｄを挟んで左，右両側に配置され後述する左，右のアーム２２，２３の基端側が取付られる左，右のアームブラケット６Ｅ，６Ｆとが、それぞれ前方に突出して設けられている。また、センタフレーム６Ａの上面側には旋回輪３が取付けられている。

さらに、トラックフレーム６を構成する左，右のサイドフレーム６Ｂには、前，後方向の一端側に位置する駆動輪７と他端側に位置する遊動輪８とが設けられ、これら駆動輪７と遊動輪８とには履帯（クローラ）９が巻回されている。

一方、油圧ショベル１の上部旋回体４は、トラックフレーム６（センタフレーム６Ａ）上に旋回輪３を介して取付けられたベースとなる旋回フレーム１０と、該旋回フレーム１０上の左側に配置されオペレータが着席する運転席１１と、旋回フレーム１０の後端側に配設され作業装置５との重量バランスをとるカウンタウエイト１２と、運転席１１の上方を覆うキャノピ１３とにより大略構成されている。

次に、２１は本実施の形態に係る排土装置を示している。この排土装置２１は、下部走行体２の前，後方向の一側（例えば、前部側）に設けられ、例えば作業装置５を用いて掘削した土砂等を排土する排土作業、除雪作業等を行うものである。そして、排土装置２１は、後述する左，右のアーム２２，２３、ブレード２５、シリンダ取付用ビーム２７、ブレードシリンダ３４等により構成されている。

２２，２３はトラックフレーム６のセンタフレーム６Ａに取付けられた左，右一対のアームで、これら左，右のアーム２２，２３は、センタフレーム６Ａから前方に向けて延び、左，右の履帯９の前端部よりも前方へと突出している。そして、図３等に示すように、左，右のアーム２２，２３は後述のシリンダ取付用ビーム２７によって一体的に連結され、左，右のアーム２２，２３の先端側には、後述のブレード２５が取付けられる構成となっている。

ここで、図４および図５に示すように、右アーム２３は、上面２３Ａ、下面２３Ｂ、左，右の側面２３Ｃ，２３Ｃによって囲まれた四角形ないし矩形の断面形状を有する角筒体により形成されている。また、右アーム２３の基端側には取付ブラケット２３Ｄが溶接等の手段を用いて固着され、この取付ブラケット２３Ｄは、トラックフレーム６（センタフレーム６Ａ）に設けられた右側のアームブラケット６Ｆに、連結ピン２４を介して上，下方向に回動可能にピン結合されている（図２参照）。

一方、左アーム２２も、左アーム２３と同様に、上面２２Ａ、下面２２Ｂ、左，右の側面２２Ｃ，２２Ｃによって囲まれた四角形ないし矩形の断面形状を有する角筒体により形成されている。また、左アーム２２の基端側には取付ブラケット２２Ｄが固着され、この取付ブラケット２２Ｄは、トラックフレーム６に設けられた左側のアームブラケット６Ｅに、連結ピン２４を介して上，下方向に回動可能にピン結合されている。

２５は左，右のアーム２２，２３の先端側に設けられたブレード（排土板）で、該ブレード２５は、図２に示すように、左，右の履帯９の前端部よりも前方に配置され、左，右の履帯９の幅寸法（車幅）とほぼ等しい幅寸法をもって左，右方向に延びている。そして、ブレード２５は、油圧ショベル１を走行させることにより、地面に積上げられた土砂等を走行方向に押出して排土するものである。

ここで、ブレード２５は、図３および図６等に示すように、例えば鋼板材等の板体を用いて形成され、なだらかな凹湾曲状の断面形状をもって上，下方向に延びた前面板２５Ａと、逆Ｌ字状の断面形状を有し前面板２５Ａの後面側に固着された後面板２５Ｂと、左，右方向に延びる厚肉な板体からなり前面板２５Ａの下端側に固着されて斜め下向きに突出するカッティングエッジ２５Ｃと、これら前面板２５Ａ、後面板２５Ｂ、カッティングエッジ２５Ｃの左，右両端部に固着された左，右の側面板２５Ｄ，２５Ｄとにより大略構成されている。

そして、ブレード２５の後面板２５Ｂには、左，右のアーム２２，２３の先端部が溶接等の手段を用いて固着されている。また、後面板２５Ｂと左アーム２２との間、および後面板２５Ｂと右アーム２３との間には、それぞれ略三角形状をなす複数枚の補強板２６が固着されている。

次に、２７はブレード２５よりも後側に位置して左，右のアーム２２，２３間に配置されたシリンダ取付用ビームを示している。このシリンダ取付用ビーム２７は、左，右方向に延びる筒体からなり、左，右方向の両端部が、左，右のアーム２２，２３の長さ方向の途中部位にそれぞれ接合される構成となっている。そして、シリンダ取付用ビーム２７は、左，右のアーム２２，２３を一体的に連結すると共に、後述するブレードシリンダ３４が取付けられるものである。ここで、シリンダ取付用ビーム２７は、図７ないし図９に示すように、後述の円筒部２８、左，右のフレア部２９，３０、補強リブ３２等により、全体として左，右方向に延びる中空な筒体として構成され、これら円筒部２８、左，右のフレア部２９，３０および補強リブ３２は、鋳造手段を用いて一体的に成形される構成となっている。

２８はシリンダ取付用ビーム２７の左，右方向の中間部を構成する円筒部で、該円筒部２８は、例えば左アーム２２の上面２２Ａと下面２２Ｂとの間隔よりも小さな外径寸法を有する円筒状をなしている。そして、円筒部２８の左，右方向の両端側には、後述する左，右のフレア部２９，３０が滑らかに連続して設けられ、円筒部２８の内周側には、後述の補強リブ３２が設けられている。さらに、円筒部２８の外周側には、後述するシリンダ取付用ブラケット３３が取付けられる構成となっている。

２９，３０はシリンダ取付用ビーム２７の左，右方向の両端部を構成する左，右のフレア部を示し、これら左，右のフレア部２９，３０は、シリンダ取付用ビーム２７の両端側を朝顔状に拡径させたもので、左，右のアーム２２，２３の側面２２Ｃ，２３Ｃにそれぞれ溶接手段を用いて接合されるものである。

ここで、右フレア部３０は、円筒部２８の右端側から漸次拡径しつつ右アーム２３に向けて延び、右フレア部３０の外周縁部３０Ａは、全周に亘って右アーム２３の側面２３Ｃに溶接されている。そして、右フレア部３０の断面形状は、右アーム２３の長さ方向（前，後方向）が長軸となる楕円状に形成されており、右フレア部３０の外周縁部３０Ａを右アーム２３の側面２３Ｃに全周溶接したときに、この外周縁部３０Ａの周囲に形成される溶接ビード３１の長さを大きく確保することができる構成となっている。

また、図５等に示すように、右フレア部３０の外周縁部３０Ａの上端側には、右アーム２３の側面２３Ｃとの間にレ形開先を形成する上側面取り部３０Ｂ１が設けられ、右フレア部３０の外周縁部３０Ａの下端側には、右アーム２３の側面２３Ｃとの間にレ形開先を形成する下側面取り部３０Ｃ１が設けられている。

そして、右フレア部３０の外周縁部３０Ａを、右アーム２３の側面２３Ｃに全周に亘って溶接することにより、右フレア部３０の上端部は、右アーム２３の上面２３Ａと側面２３Ｃとが交わる上端側の角隅部２３Ａ１に接合され、右フレア部３０の下端部は、右アーム２３の下面２３Ｂと側面２３Ｃとが交わる下端側の角隅部２３Ｂ１に接合される。

これにより、右フレア部３０の上面３０Ｂが、右アーム２３の上面２３Ａに滑らかに連続すると共に、右フレア部３０の下面３０Ｃが、右アーム２３の下面２３Ｂに滑らかに連続し、右フレア部３０と右アーム２３との接合部に応力が集中するのを抑えることができる構成となっている。

一方、左フレア部２９は、円筒部２８の左端側から漸次拡径しつつ左アーム２２に向けて延び、左フレア部２９の外周縁部２９Ａは、全周に亘って左アーム２２の側面２２Ｃに溶接されている。ここで、左フレア部２９の断面形状は、右フレア部３０と同様に、左アーム２２の長さ方向が長軸となる楕円状に形成されており、左フレア部２９の外周縁部２９Ａを左アーム２２の側面２２Ｃに全周溶接したときに、この外周縁部２９Ａの周囲に形成される溶接ビード３１の長さを大きく確保することができる構成となっている。

また、図９等に示すように、左フレア部２９の外周縁部２９Ａの上端側には、左アーム２２の側面２２Ｃとの間にレ形開先を形成する上側面取り部２９Ｂ１が設けられ、左フレア部２９の外周縁部２９Ａの下端側には、左アーム２２の側面２２Ｃとの間にレ形開先を形成する下側面取り部２９Ｃ１が設けられている。

そして、左フレア部２９の外周縁部２９Ａを、左アーム２２の側面２２Ｃに全周に亘って溶接することにより、左フレア部２９の上端部は、左アーム２２の上面２２Ａと側面２２Ｃとが交わる上端側の角隅部２２Ａ１（図３参照）に接合され、左フレア部２９の下端部は、左アーム２２の下面２２Ｂと側面２２Ｃとが交わる下端側の角隅部（図示せず）に接合される。

これにより、右フレア部３０と同様に、左フレア部２９の上面２９Ｂが、左アーム２２の上面２２Ａに滑らかに連続すると共に、左フレア部２９の下面２９Ｃが、左アーム２２の下面２２Ｂに滑らかに連続し、左フレア部２９と左アーム２２との接合部に応力が集中するのを抑えることができる構成となっている。

３２はシリンダ取付用ビーム２７を構成する円筒部２８の内周側に設けられた補強リブで、該補強リブ３２は、後述するブレードシリンダ３４からの荷重を受ける円筒部２８を、その内側から補強するものである。ここで、補強リブ３２は、円筒部２８の内周側のうち後述するシリンダ取付用ブラケット３３に対応する位置に設けられ、図１０に示すように、ブレードシリンダ３４の軸中心線Ｏ−Ｏに沿って円筒部２８の径方向に延びる平板状に形成されている。

そして、補強リブ３２は、ブレードシリンダ３４を縮小させてブレード２５を上限位置まで回動させた状態（図１１に示す状態）では、ブレードシリンダ３４の軸中心線Ｏ−Ｏよりも僅かに下方に位置し、ブレードシリンダ３４を伸長させてブレード２５を下限位置まで回動させた状態（図１２に示す状態）では、ブレードシリンダ３４の軸中心線Ｏ−Ｏよりも僅かに上方に位置する構成となっている。

このように、補強リブ３２は、ブレード２５を上限位置と下限位置との間で回動させるときに、ブレードシリンダ３４の軸中心線Ｏ−Ｏに沿って円筒部２８の径方向に延びる位置に配置され、円筒部２８を内周側から補強する。これにより、ブレード２５を回動させるときにブレードシリンダ３４からシリンダ取付用ビーム２７の円筒部２８に作用する面外荷重を、補強リブ３２によって補強された円筒部２８によって確実に受けることができる構成となっている。

そして、本実施の形態によるシリンダ取付用ビーム２７は、上述の円筒部２８、左，右のフレア部２９，３０および補強リブ３２を、鋳造手段を用いて一体的に成形することにより、円筒部２８と左，右のフレア部２９，３０との境界部分を滑らかな連続面として形成することができ、シリンダ取付用ビーム２７全体の剛性を高めることができる構成となっている。

３３はシリンダ取付用ビーム２７を構成する円筒部２８の外周側に設けられた左，右一対のシリンダ取付用ブラケットで、該一対のシリンダ取付用ブラケット３３は、後述するブレードシリンダ３４のボトム側が取付けられるものである。ここで、各シリンダ取付用ブラケット３３は、例えば鋼板材等を用いて略三角形状をなす板体として形成され、左，右方向で一定の間隔をもって対面した状態で、円筒部２８の外周面に溶接手段を用いて一体的に固着されている。

３４は左，右のアーム２２，２３間に位置して下部走行体２のトラックフレーム６とシリンダ取付用ビーム２７との間に設けられたブレードシリンダで、該ブレードシリンダ３４は、左，右のアーム２２，２３の先端側に設けられたブレード２５を上，下方向に回動させるものである。

ここで、ブレードシリンダ３４のボトム側は、シリンダ取付用ビーム２７のシリンダ取付用ブラケット３３に、連結ピン３５を介して回動可能に連結され、ブレードシリンダ３４のロッド側は、トラックフレーム６の走行体側シリンダブラケット６Ｄに、連結ピン３６を介して回動可能に連結されている。

従って、ブレードシリンダ３４を伸縮させることにより、ブレード２５は、左，右のアーム２２，２３とトラックフレーム６の左，右のアームブラケット６Ｅ，６Ｆとを連結する連結ピン２４を中心として、図１１に示す上限位置と図１２に示す下限位置との間で上，下方向に回動する構成となっている。

本実施の形態による油圧ショベル１の排土装置２１は上述の如き構成を有するもので、この油圧ショベル１は、下部走行体２によって作業現場まで自走した後、例えば上部旋回体４を旋回させつつ作業装置５を俯仰動させることにより、土砂等の掘削作業を行うことができる。

一方、掘削されて地面上に積上げられた土砂を排土する場合には、例えば図１０に示すように、ブレードシリンダ３４を伸長させることにより左，右のアーム２２，２３を介してブレード２５を下向きに回動させ、ブレード２５のカッティングエッジ２５Ｃを地面に接地させる。この状態で、油圧ショベル１を走行させることにより、地面に積上げられた土砂をブレード２５によって走行方向へと押出すように排土することができ、作業現場での整地作業、土砂の埋戻し作業等を行うことができる。

ここで、上述の排土作業時において、例えばブレード２５の左端側と右端側のうちいずれか一方側が地面上の岩石に乗上げた場合には、地面からブレード２５に対して斜め方向の荷重が作用し、左，右のアーム２２，２３とシリンダ取付用ビーム２７との接合部に応力が集中するようになる。

これに対し、本実施の形態による排土装置２１は、シリンダ取付用ビーム２７の左，右方向の両端部を、左，右のアーム２２，２３の長さ方向が長軸となる楕円状の断面形状をもって拡径する左，右のフレア部２９，３０として形成したので、左フレア部２９の外周縁部２９Ａを左アーム２２の側面２２Ｃに全周溶接したときに、この外周縁部２９Ａの周囲に形成される溶接ビード３１の長さを大きく確保することができ、右フレア部３０の外周縁部３０Ａを右アーム２３の側面２３Ｃに全周溶接したときに、この外周縁部３０Ａの周囲に形成される溶接ビード３１の長さを大きく確保することができる。

このように、シリンダ取付用ビーム２７の両端側に朝顔状に拡径した左，右のフレア部２９，３０を設けることにより、左，右のアーム２２，２３とシリンダ取付用ビーム２７との接合部の接合強度を高めることができ、排土装置２１の信頼性を高めることができる。しかも、例えばシリンダ取付用ビーム２７の左，右のフレア部２９，３０と左，右のアーム２２，２３との接合部に多層溶接を施す必要がなく、左，右のアーム２２，２３とシリンダ取付用ビーム２７とを溶接によって接合するときの作業性を高めることができる。

また、左フレア部２９の上端部を左アーム２２の上面２２Ａと側面２２Ｃとが交わる上端側の角隅部２２Ａ１に溶接し、左フレア部２９の下端部を左アーム２２の下面２２Ｂと側面２２Ｃとが交わる下端側の角隅部に溶接することにより、左フレア部２９の上面２９Ｂが、左アーム２２の上面２２Ａに滑らかに連続すると共に、左フレア部２９の下面２９Ｃが、左アーム２２の下面２２Ｂに滑らかに連続する。この結果、左フレア部２９と左アーム２２との接合部に応力が集中するのを抑えることができ、左フレア部２９と左アーム２２との接合部の接合強度を一層高めることができる。

これと同様に、右フレア部３０の上端部を、右アーム２３の上面２３Ａと側面２３Ｃとが交わる上端側の角隅部２３Ａ１に溶接し、右フレア部３０の下端部を、右アーム２３の下面２３Ｂと側面２３Ｃとが交わる下端側の角隅部２３Ｂ１に溶接することにより、右フレア部３０の上面３０Ｂが、右アーム２３の上面２３Ａに滑らかに連続すると共に、右フレア部３０の下面３０Ｃが、右アーム２３の下面２３Ｂに滑らかに連続する。この結果、右フレア部３０と右アーム２３との接合部に応力が集中するのを抑えることができ、右フレア部３０と右アーム２３との接合部の接合強度を一層高めることができる。

また、角筒体からなる左アーム２２は、上端側の角隅部２２Ａ１および下端側の角隅部の強度が高く、右アーム２３も、上端側の角隅部２３Ａ１および下端側の角隅部２３Ｂ１の強度が高い。このため、左フレア部２９の上端部を左アーム２２の上端側の角隅部２２Ａ１に溶接すると共に、右フレア部３０の上端部を右アーム２３の上端側の角隅部２３Ａ１に溶接し、左フレア部２９の下端部を左アーム２２の下端側の角隅部に溶接すると共に、右フレア部３０の下端部を右アーム２３の下端側の角隅部２３Ｂ１に溶接することにより、左，右のアーム２２，２３とシリンダ取付用ビーム２７との接合強度を高めることができる。

さらに、左フレア部２９の上面２９Ｂに上側面取り部２９Ｂ１を設けると共に下面２９Ｃに下側面取り部２９Ｃ１を設けることにより、これら上，下の面取り部２９Ｂ１，２９Ｃ１と左アーム２２の側面２２Ｃとの間にそれぞれレ形開先を形成することができ、左フレア部２９を左アーム２２の側面２２Ｃに確実に溶接することができる。これと同様に、右フレア部３０の上面３０Ｂに上側面取り部３０Ｂ１を設けると共に下面３０Ｃに下側面取り部３０Ｃ１を設けることにより、これら上，下の面取り部３０Ｂ１，３０Ｃ１と右アーム２３の側面２３Ｃとの間にそれぞれレ形開先を形成することができ、右フレア部３０を右アーム２３の側面２３Ｃに確実に溶接することができる。

また、シリンダ取付用ビーム２７を構成する円筒部２８の内周側のうち、シリンダ取付用ブラケット３３に対応する位置に、ブレードシリンダ３４の軸中心線Ｏ−Ｏに沿って円筒部２８の径方向に延びる平板状の補強リブ３２を設ける構成としたので、ブレードシリンダ３４からの外力（面外荷重）を受ける円筒部２８の剛性を高め、シリンダ取付用ビーム２７全体の剛性を高めることができる。

しかも、補強リブ３２によってシリンダ取付用ビーム２７の剛性を高めることにより、シリンダ取付用ビーム２７全体の肉厚を大きくする必要がなくなり、シリンダ取付用ビーム２７の剛性を確保しつつその軽量化を図ることができる。この結果、左，右のアーム２２，２３にシリンダ取付用ビーム２７を溶接によって接合するときの作業性を高めることができる。

また、シリンダ取付用ビーム２７を構成する円筒部２８、左，右のフレア部２９，３０、補強リブ３２を、鋳造手段を用いて一体的に成形することにより、円筒部２８と左，右のフレア部２９，３０との境界部分を滑らかな連続面として形成することができる。これにより、円筒部２８と各フレア部２９，３０との境界部分に応力が集中することがなく、シリンダ取付用ビーム２７全体の剛性を高めることができる。

さらに、シリンダ取付用ビーム２７は、円筒部２８と左，右のフレア部２９，３０とにより、全体として中空な円筒状をなしている。このため、シリンダ取付用ビーム２７の上面側に土砂等が付着するのを抑え、清掃作業等の簡略化を図ることができる。

なお、上述した実施の形態では、シリンダ取付用ビーム２７の左，右両端側を構成する左，右のフレア部２９，３０を、左，右のアーム２２，２３の長さ方向が長軸となる楕円状の断面形状に形成した場合を例示している。

しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図１３に示す第１の変形例のように、右アーム２３の長さ方向に延びる長円形状の断面形状を有する右フレア部３０′と、これと同様な長円形状の断面形状を有する左フレア部（図示せず）とを有するシリンダ取付用ビーム２７′として形成してもよい。

また、例えば図１４に示す第２の変形例のように、右アーム２３の長さ方向に延びる矩形状の断面形状を有する右フレア部３０″と、これと同様な矩形状の断面形状を有する左フレア部（図示せず）とを有するシリンダ取付用ビーム２７″として形成してもよい。

さらに、上述した実施の形態では、シリンダ取付用ビーム２７を構成する円筒部２８、左，右のフレア部２９，３０、補強リブ３２を鋳造手段を用いて一体的に成形し、このシリンダ取付用ビーム２７の円筒部２８に、これとは別部材からなるシリンダ取付用ブラケット３３を溶接手段を用いて一体的に固着した場合を例示している。

しかし、本発明はこれに限らず、例えば円筒部２８、左，右のフレア部２９，３０、補強リブ３２およびシリンダ取付用ブラケット３３を、鋳造手段を用いて一体的に成形する構成としてもよい。

１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体（車体）
４ 上部旋回体（車体）
２１ 排土装置
２２ 左アーム
２２Ａ，２３Ａ 上面
２２Ｂ，２３Ｂ 下面
２２Ｃ，２３Ｃ 側面
２２Ａ１，２３Ａ１，２３Ｂ１ 角隅部
２３ 右アーム
２５ ブレード
２７，２７′，２７″ シリンダ取付用ビーム
２８ 円筒部
２９ 左フレア部
２９Ｂ，３０Ｂ 上面
２９Ｃ，３０Ｃ 下面
３０，３０′，３０″ 右フレア部
３２ 補強リブ
３３ シリンダ取付用ブラケット
３４ ブレードシリンダ

Claims (3)

1. 前，後方向に延びる中空な筒体からなり基端側が建設機械の車体に回動可能に取付けられた左，右のアームと、
   該左，右のアームの先端側に左，右方向に延びて設けられた排土作業用のブレードと、
   該ブレードよりも後側に位置して前記左，右のアーム間に配置され左，右方向の両端部が前記左，右のアームにそれぞれ接合されたシリンダ取付用ビームと、
   前記左，右のアーム間に位置して前記車体と前記シリンダ取付用ビームとの間に設けられ前記ブレードを上，下方向に回動させるブレードシリンダとを備えてなる建設機械の排土装置において、
   前記シリンダ取付用ビームは、左，右方向の中間部に位置して円筒状をなす円筒部と、左，右方向の両端側に位置して形成され朝顔状に拡径する左，右のフレア部とにより構成し、
   前記円筒部の外周側には、前記ブレードシリンダを取付けるための一対のシリンダ取付用ブラケットを設け、
   前記左，右のフレア部の外周縁部の上端側には、前記左，右のアームの側面との間にレ形開先を形成するための上側面取り部を設け、前記左，右のフレア部の外周縁部の下端側には、前記左，右のアームの側面との間にレ形開先を形成するための下側面取り部を設け、
   該左，右のフレア部の上面と前記左，右のアームの上面とが滑らかに連続すると共に前記左，右のフレア部の下面と前記左，右のアームの下面とが滑らかに連続する状態で、前記各フレア部の外周縁部の全周と前記各アームの側面との間をそれぞれ溶接する構成とし、
   前記円筒部の内周側には、前記一対のシリンダ取付用ブラケットに対応する位置に補強リブを設ける構成としたことを特徴とする建設機械の排土装置。
2. 前記左，右のフレア部は前記左，右のアームの長さ方向に延びる楕円形状、長円形状または矩形状の断面形状を有し、
   前記左，右のアームは角形状の断面形状を有する角筒体により構成し、
   前記左，右のフレア部の上端部は前記左，右のアームの上端側の角隅部にそれぞれ溶接し、前記左，右のフレア部の下端部は前記左，右のアームの下端側の角隅部にそれぞれ溶接する構成としてなる請求項１に記載の建設機械の排土装置。
3. 前記シリンダ取付用ビームは、円筒部、フレア部、および補強リブを鋳造手段により一体的に成形する構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械の排土装置。

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