JP5551726B2 - 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等の建設機械に設けら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、該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。上部旋回体の前側には、土砂の掘削作業等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。

油圧ショベルの排土装置は、左，右方向に間隔をもって前，後方向に延びて設けられ基端側が下部走行体のトラックフレームに上，下方向に回動可能に支持された左，右の支持腕と、該各支持腕の先端側に左，右方向に延びて設けられた排土作業用のブレードと、該ブレードよりも基端側に位置して前記左，右の支持腕間を左，右方向に延びて設けられ両端部が前記支持腕の内面に溶接手段を用いて接合されたシリンダ取付梁と、前記左，右の支持腕間に位置して前記車体と前記シリンダ取付梁との間に設けられ前記左，右の支持腕を上，下方向に回動させるブレードシリンダとにより構成されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

ここで、特許文献１による排土装置では、左，右の支持腕を角パイプ材を用いて形成している。特許文献２による排土装置では、左，右の支持腕を丸パイプ材を用いて形成している。このように、左，右の支持腕を中空構造体とすることにより、排土作業時の負荷（曲げ方向の負荷等）に対する強度を高めることができる。

一方、左，右の支持腕を中空構造としたものには、断面Ｌ字状材と断面倒立Ｌ字状材とを向い合わせ、この状態で両者を溶接手段によって固着することにより角筒体として形成したものがある（例えば、特許文献３参照）。

さらに、油圧ショベルの排土装置には、左，右の支持腕の先端側にブレード支持部材を設け、ブレードを該ブレード支持部材に対して揺動可能に取付ける構成としたものがある。この場合、ブレードと支持腕との間には、ブレードを揺動させるためのアングルシリンダが設けられている。この排土装置では、支持腕を中実な厚板材によって形成している（例えば、特許文献４参照）。

特許文献４による排土装置では、アングルシリンダによってブレードを揺動し、ブレードを傾斜状態で固定することにより、排土作業時に土砂等を左，右方向の任意の方向に案内（排出）することができる。

上述した特許文献１〜３による排土装置では、土砂等の排土作業を行う場合、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、地面上の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らに整地することができる。一方、特許文献４による排土装置では、ブレードを前，後方向に傾斜させることにより、左方向または右方向に土砂等を排出しつつ、地面を平らに整地することができる。

特開２０１０−１７４４４８号公報 特開平７−２８６３３８号公報 特開２００６−２６６０３８号公報 特開２００８−２４０３３９号公報

ところで、上述した特許文献１，２によるものでは、各支持腕を中空構造体、例えば角パイプ材、丸パイプ材により形成しているから、排土作業時に作用する曲げ方向の負荷に対する耐久性を高めることができる。しかし、角パイプ材、丸パイプ材は、板厚が薄いから、作業時に岩石が落下して衝突したり、走行時に下側から突き上げるように岩石が衝突した場合、パイプ材からなる支持腕が損傷する虞がある。同様に、特許文献３においても、断面Ｌ字状材と断面倒立Ｌ字状材とを溶接した筒状体からなる各支持腕は、板厚が薄いから、岩石等の衝突によって損傷する虞がある。

しかも、特許文献１〜３のように、支持腕を薄い板材から形成した場合、シリンダ取付梁の両端部を溶接する支持腕の内面で強度が不足してしまう。このために、支持腕を取囲むように補強板等を設けなくてはならず、構造が複雑になるばかりか、土砂等が堆積し易くなるという問題がある。

一方、特許文献４による支持腕は、中実な厚板材により形成しているから、シリンダ取付梁を溶接するための溶接強度や岩石の衝突に対する強度を高めることができる。しかし、特許文献４のように、ブレードを揺動する形式の排土装置では、ブレードを傾斜させた状態で排土作業を行うと、抵抗の大きい土砂の場合には、横方向の負荷が大きくなって各支持腕が撓んでしまう。そこで、各支持腕が撓まないように、厚さ寸法を増大することが考えられるが、この場合、各支持腕の重量が増大し、周囲の部材、部品への負荷も増大するという問題がある。

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、本発明の目的は、左，右の支持腕の重量の増大を抑えつつ、外部からの衝撃、曲げ方向の負荷等に対する強度を高めることができ、しかも、各支持腕に対しシリンダ取付梁を高い強度をもって接合できるようにした建設機械の排土装置を提供することにある。

本発明による建設機械の排土装置は、左，右方向に間隔をもって前，後方向に延びて設けられ基端側が建設機械の車体に上，下方向に回動可能に支持された左，右の支持腕と、該各支持腕の先端側に左，右方向に延びて設けられた排土作業用のブレードと、該ブレードよりも基端側に位置して前記左，右の支持腕間を左，右方向に延びて設けられ両端部が前記支持腕の内面に接合されたシリンダ取付梁と、前記左，右の支持腕間に位置して前記車体と前記シリンダ取付梁との間に設けられ前記左，右の支持腕を上，下方向に回動させるブレードシリンダとを備えている。

上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記左，右の支持腕は、前，後方向に延びた中実な厚板材からなる縦板と、該縦板よりも薄い薄板材を用いて形成され該縦板の外面に沿って延び該縦板と対向する面が開口したＵ字状の補強板とにより構成し、前記補強板の開口側の端縁を前記縦板の外面に溶接手段を用いて接合することにより、前記縦板と前記補強板とによって中空構造体を形成する構成としたことにある。

請求項２の発明は、前記縦板は、前記補強板の上，下方向の幅寸法よりも大きな幅寸法とすることにより、該縦板の上端縁を前記補強板の上面部よりも上側に突出させ、該縦板の下端縁を前記補強板の下面部よりも下側に突出させる構成としたことにある。

請求項３の発明は、前記各支持腕を構成する前記縦板および／または補強板は、基端側が上，下方向に狭幅で先端側が上，下方向に広幅となるＶ字状に形成したことにある。

請求項４の発明は、前記左，右の支持腕の先端側にはブレード支持部材を設け、前記ブレードは該ブレード支持部材に対して揺動可能に取付ける構成とし、前記ブレードと前記支持腕との間には、前記ブレードを揺動させるアングルシリンダを設け、前記ブレード支持部材には、前記左，右の支持腕間であって前記ブレードと反対側に位置して他の補強板を設ける構成としたことにある。

請求項１の発明によれば、左，右の支持腕は、前，後方向に延びた中実な厚板材からなる縦板と、該縦板よりも薄い薄板材を用いて形成され該縦板の外面に沿って延び該縦板と対向する面が開口したＵ字状の補強板とにより構成している。これにより、補強板の開口側の端縁を縦板の外面に溶接手段を用いて接合することにより、前記縦板と前記補強板とによって中空構造体を形成することができる。

従って、各支持腕に対しシリンダ取付梁の端部を溶接する場合には、厚板材からなる縦板に溶接することができるから、別途補強用の部材を設ける必要がなく、高い強度でシリンダ取付梁の端部を各支持腕の内面に接合することができる。これにより、各支持腕の構成を簡略化でき、土砂等が容易に落ちる形状とすることができる。

しかも、縦板と補強板とからなる中空構造体では、厚板材からなる縦板によって岩石等の衝突に対する強度を高めることができる。一方、薄板材からなるＵ字状の補強板は、重量の増大を抑えつつ、曲げ方向の負荷に対する強度を高めることができる。

この結果、左，右の支持腕は、その重量の増大を抑えつつ、外部からの衝撃、曲げ方向の負荷等に対する強度を高めることができ、さらに、各支持腕に対しシリンダ取付梁を高い強度をもって接合することができるから、耐久性や信頼性を向上することができる。

請求項２の発明によれば、補強板の上，下方向の幅寸法よりも縦板の幅寸法を大きくすることにより、縦板の上端縁を補強板の上面部よりも上側に突出させることができ、縦板の下端縁を補強板の下面部よりも下側に突出させることができる。従って、例えば、作業時に落下してきた岩石が支持腕に衝突する場合、走行時に下側から突き上げる岩石等が支持腕に衝突する場合には、これらの岩石は、補強板よりも先に強度をもった縦板の上端縁、下端縁に衝突することになる。この結果、補強板の損傷を防止して支持腕の耐久性をより一層高めることができる。

請求項３の発明によれば、各支持腕を構成する縦板および／または補強板は、基端側が上，下方向に狭幅で先端側が上，下方向に広幅となるＶ字状に形成しているから、各支持腕は、大きな強度を必要としない基端側で軽量化を図ることができ、大きな強度が必要な先端側で剛性を高めることができる。これにより、各支持腕を軽量化しつつ、十分な強度を得ることができる。

請求項４の発明によれば、左，右の支持腕の先端側にはブレード支持部材を設け、ブレード支持部材に対してブレードを揺動可能に取付ける構成とし、ブレードと支持腕との間には、前記ブレードを揺動させるアングルシリンダを設けている。

従って、アングルシリンダによってブレードを傾斜させ、この状態で排土作業を行うことにより、左，右方向の一方に土砂等を排出することができる。この排土作業時に、土砂の抵抗が大きく、横方向に大きな負荷が作用した場合でも、中空構造体からなる各支持腕は、撓むことなく横方向の負荷を受止めることができる。

しかも、ブレード支持部材には、左，右の支持腕間であってブレードと反対側に位置して他の補強板を設けているから、ブレード支持部材と各支持腕との間の取付強度を高めることができる。

本発明の第１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外観斜視図である。 図１中の排土装置を拡大して示す平面図である。 排土装置を拡大して示す外観斜視図である。 左，右の支持腕、ブレード支持部材、シリンダ取付梁、前側補強板等を拡大して示す外観斜視図である。 支持腕とブレード支持部材を示す正面図である。 左，右の支持腕、ブレード支持部材、シリンダ取付梁、前側補強板等を図５中の矢示VI−VI方向から見た断面図である。 左，右の支持腕の先端側、ブレード支持部材、シリンダ取付梁、前側補強板等を後側から拡大して示す断面斜視図である。 本発明の第２の実施の形態による左，右の支持腕、ブレード支持部材、シリンダ取付梁、前側補強板等を示す外観斜視図である。 左，右の支持腕の先端側、ブレード支持部材、シリンダ取付梁、上，下の補強板等を後側から拡大して示す断面斜視図である。 本発明の第１の変形例による排土装置の支持腕、ブレード支持部材等を示す正面図である。 本発明の第２の変形例による排土装置を示す平面図である。

以下、本発明に係る建設機械の排土装置の実施の形態を、キャブを搭載した油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

図１ないし図６は本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、１は第１の実施の形態に適用される建設機械としてのキャブ仕様の油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、狭い作業現場での作業に適したミニショベルと呼ばれる小型の油圧ショベルである。油圧ショベル１は、自走可能な下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載され、該下部走行体２と共に車体を構成する上部旋回体３と、該上部旋回体３の前，後方向の前側に設けられ土砂の掘削作業等を行う作業装置４と、前記下部走行体２に設けられた後述の排土装置１１とにより構成されている。

ここで、油圧ショベル１は、上部旋回体３が小さな旋回半径で旋回することができる小旋回機として構成されている。この場合の上部旋回体３は、上方から見て略円形状をなし、全体としてコンパクトに形成されている。

油圧ショベル１の下部走行体２は、製缶構造体からなるトラックフレーム５を有している。このトラックフレーム５の前部には、左，右方向の中央部に位置してシリンダ取付ブラケット（図示せず）が設けられ、該シリンダ取付ブラケットを挟む左，右両側には、左，右の腕取付ブラケット５Ａ（右側のみ図示）が設けられている。一方、トラックフレーム５の左，右両側には、駆動輪６と遊動輪（図示せず）とが前，後方向に離間して設けられ、これら駆動輪６と遊動輪には履帯（クローラ）７が巻回されている。さらに、油圧ショベル１の上部旋回体３には、オペレータが搭乗するキャブ８、カウンタウエイト９、エンジン（図示せず）等が搭載されている。

次に、第１の実施の形態に係る油圧ショベル１の排土装置１１について、その構成を述べる。

即ち、１１は下部走行体２の前，後方向の一側（例えば、前側）に設けられた第１の実施の形態に係る排土装置を示している。この排土装置１１は、例えば、土砂の排出、整地等の排土作業、除雪作業等を行うものである。図２、図３に示すように、排土装置１１は、後述する左支持腕１２、右支持腕１７、ブレード支持部材２１、ブレード２２、シリンダ取付梁２４、前側補強板２５、ブレードシリンダ２６、アングルシリンダ２７等により構成されている。

１２は排土装置１１の左支持腕を示している。図４に示すように、この左支持腕１２は、後述する右支持腕１７と左，右方向（下部走行体２の幅方向）に間隔をもって配置され、前，後方向に延びて設けられている。左支持腕１２は、ブレード２２を上，下動させるための腕部を構成するもので、その基端側は下部走行体２のトラックフレーム５に設けられた左側の腕取付ブラケットに上，下方向に回動可能に支持される。

図６、図７に示すように、左支持腕１２は、左，右方向の内側に位置して前，後方向に延びた中実な厚板材からなる縦板１３と、該縦板１３よりも薄い薄板材を用いて形成され該縦板１３の外面１３Ｂに沿って延びた補強板１４とにより構成され、該補強板１４は、例えば、前記縦板１３と対向する端面１４Ｄ側が開口したＵ字状の板体として形成されている。この左支持腕１２は、補強板１４の開口側となる端面１４Ｄを縦板１３の外面１３Ｂに溶接手段を用いて接合することにより、前記縦板１３と補強板１４とによって中空構造体を形成している。

一方、左支持腕１２の基端側（例えば後側）は、左，右方向を軸線とする円筒状のボス部１５となっている。このボス部１５は、トラックフレーム５の腕取付ブラケットに上，下方向に回動可能にピン結合されている。さらに、左支持腕１２の先端側（例えば前側）には、後述のブレード支持部材２１が設けられている。

ここで、左支持腕１２の縦板１３は、作業時に落下してきた岩石等の重量物が衝突したり、走行時に岩石等の障害物に衝突して突き上げられたりした場合でも、大きく変形することなく、これらの負荷を受止めることができ、かつ、左，右方向の内側となる内面１３Ａに後述のシリンダ取付梁２４を十分な溶接強度をもって接合できる厚さ寸法Ｔ1をもった中実な厚板材から形成されている。左，右方向の外側となる外面１３Ｂには、補強板１４が溶接手段を用いて接合されている。

なお、左支持腕１２の縦板１３は、後述する右支持腕１７の縦板１８と対称形状を成しているため、後述の幅寸法Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3，Ｗ4は、この右支持腕１７の縦板１８と同様となっている。そこで、図５に示す右支持腕１７の符号の後に左支持腕１２の符号を括弧を付けて記載し、幅寸法Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3，Ｗ4の関係について述べるものとする。

即ち、縦板１３は、トラックフレーム５に取付けられる基端１３Ｃ側が上，下方向に狭幅（小さな幅寸法Ｗ1）となり、ブレード２２が取付けられる先端１３Ｄ側が上，下方向に広幅（大きな幅寸法Ｗ2）となるＶ字状に形成されている（Ｗ1＜Ｗ2）。このように、基端１３Ｃ側から先端１３Ｄ側に向けて広幅となるＶ字状に形成することにより、縦板１３は、排土作業時に大きな負荷が作用しない基端１３Ｃ側の重量を軽減することができる。一方で、ブレード２２に近いために大きな負荷が作用する先端１３Ｄ側で、大きな断面形状とすることにより、負荷に対する剛性を高めることができる。

さらに、図７に示すように、縦板１３は、補強板１４の上，下方向の幅寸法よりも大きな幅寸法とすることにより、上端縁１３Ｅが補強板１４の上面部１４Ｂよりも上側に突出し、下端縁１３Ｆが補強板１４の下面部１４Ｃよりも下側に突出している。これにより、縦板１３は、例えば、作業時に岩石等が支持腕１２に向けて落下してきたり、走行時に下側から突き上げるように岩石等が支持腕１２に衝突したりする場合には、これらの岩石は、補強板１４よりも突出した縦板１３の上端縁１３Ｅ、下端縁１３Ｆに先に衝突させることができる。

左支持腕１２の補強板１４は、縦板１３の外面１３Ｂに対面する外面部１４Ａと、該外面部１４Ａの上端縁から縦板１３に向けて延びた上面部１４Ｂと、外面部１４Ａの下端縁から縦板１３に向けて延びた下面部１４Ｃとにより、上面部１４Ｂおよび下面部１４Ｃの端面１４Ｄ側が開口したＵ字状の構造体として形成されている。補強板１４は、上面部１４Ｂおよび下面部１４Ｃの端面１４Ｄを縦板１３の外面１３Ｂに当接させ、この状態で、上面部１４Ｂと縦板１３の外面１３Ｂとの間、下面部１４Ｃと縦板１３の外面１３Ｂとの間にそれぞれ溶接を施して溶接ビード１６を形成することにより、縦板１３の外面１３Ｂに接合することができる。この溶接作業は、外部から隅肉溶接を施すものであるから、溶接ロボット（図示せず）を用いて容易に行うことができる。

ここで、補強板１４は、縦板１３と一体化して中空構造体を形成することにより、曲げ方向（左，右方向、上，下方向）に作用する負荷に対する強度（剛性）を高めるものであり、例えば全体に亘ってほぼ均等な厚さ寸法Ｔ2をもった薄板材から形成されている。この補強板１４の厚さ寸法Ｔ2は、縦板１３の厚さ寸法Ｔ1よりも薄い（Ｔ2＜Ｔ1）から、補強板１４を設けたことによる重量の増大を小さく抑えることができる。

補強板１４の上，下方向の幅寸法について述べると、縦板１３とほぼ同様に、基端１４Ｅ側が上，下方向に狭幅（小さな幅寸法Ｗ3）となり、先端１４Ｆ側が上，下方向に広幅（大きな幅寸法Ｗ4）となるＶ字状に形成されている（Ｗ3＜Ｗ4）。このように、基端１４Ｅ側から先端１４Ｆ側に向けて広幅となるＶ字状に形成することにより、補強板１４は、縦板１３とほぼ同様に、基端１４Ｅ側を軽量化することができ、先端１４Ｆ側の剛性を高めることができる。

さらに、補強板１４の幅寸法Ｗ3，Ｗ4は、対応する縦板１３の幅寸法Ｗ1，Ｗ2よりも小さな寸法に設定されている。これにより、補強板１４の上面部１４Ｂよりも縦板１３の上端縁１３Ｅを上側に突出させることができる。同様に、補強板１４の下面部１４Ｃよりも縦板１３の下端縁１３Ｆを下側に突出させることができる。

１７は左支持腕１２と左，右方向に間隔をもって配置され、前，後方向に延びて設けられた排土装置１１の右支持腕を示している。この右支持腕１７は、後述のシリンダブラケット１９Ｇが設けられている点を除いて、左支持腕１２と対称形状となっているから、主要な構成を順次述べ、詳細な説明は省略するものとする。

右支持腕１７は、中実な厚板材からなる縦板１８と、該縦板１８よりも薄い薄板材からなる補強板１９とにより構成され、この縦板１８、補強板１９の基端側には、ボス部２０が設けられている。縦板１８は、内面１８Ａ、外面１８Ｂ、基端１８Ｃ、先端１８Ｄ、上端縁１８Ｅ、下端縁１８Ｆを有し、厚さ寸法Ｔ1、基端１８Ｃ側の幅寸法Ｗ1、先端１８Ｄ側の幅寸法Ｗ2に設定されている。

一方、補強板１９は、外面部１９Ａ、上面部１９Ｂ、下面部１９Ｃ、端面１９Ｄ、基端１９Ｅ、先端１９Ｆを有し、厚さ寸法Ｔ2、基端１９Ｅ側の幅寸法Ｗ3、先端１９Ｆ側の幅寸法Ｗ4に設定されている。ここで、右支持腕１７の補強板１９には、外面部１９Ａの基端側寄りに位置してシリンダブラケット１９Ｇが設けられている。

２１は左支持腕１２、右支持腕１７の先端側に設けられたブレード支持部材である。このブレード支持部材２１は、各支持腕１２，１７に後述のブレード２２を揺動可能に取付けるためのブラケットを構成している。ブレード支持部材２１は、左，右方向に延びる縦板からなるベース板２１Ａと、該ベース板２１Ａから先端側に向けて延びた三角形状の板体からなる上側ブラケット２１Ｂ、下側ブラケット２１Ｃとにより構成されている。上側ブラケット２１Ｂと下側ブラケット２１Ｃとは、上，下方向に間隔をもって平行に配置され、それぞれの先端側には上，下方向に貫通してピン孔２１Ｄが形成されている。

ブレード支持部材２１のベース板２１Ａは、例えば縦板１３，１８と同程度の厚さ寸法をもった厚板材から形成されている。これにより、ベース板２１Ａは、縦板１３，１８と一緒に、前述した補強板１４，１９、後述の前側補強板２５を岩石の衝突等から保護することができる。

２２は各支持腕１２，１７の先端側、即ち、ブレード支持部材２１に設けられた排土作業用のブレードである（図２、図３参照）。このブレード２２は、各支持腕１２，１７によって昇降動作することができ、さらに、ブレード支持部材２１に揺動自在に取付けられることにより、左，右方向の中央部を支点としてアングル動作（揺動動作）することができる。ブレード２２は、複数枚の鋼板等を接合することによって左，右方向に延びた高強度な板状体からなり、その前面下側には地面を平坦に削るためのカッティングエッジ２２Ａが設けられている。

一方、ブレード２２の背面側には、左，右方向の中央部に中央ブラケット２２Ｂが設けられ、右側に右側ブラケット２２Ｃが設けられている。中央ブラケット２２Ｂは、ブレード支持部材２１の各ブラケット２１Ｂ，２１Ｃに対し、ピン孔２１Ｄに挿通された連結ピン２３を介して揺動可能に連結されている。右側ブラケット２２Ｃには、後述するアングルシリンダ２７のロッド部２７Ｂがピン結合されている。

２４はブレード支持部材２１（ブレード２２）よりも基端側に位置して左，右の支持腕１２，１７間を左，右方向に延びて設けられたシリンダ取付梁である。このシリンダ取付梁２４は、円筒体からなり、その両端部が各支持腕１２，１７の内面、即ち、縦板１３，１８の内面１３Ａ，１８Ａに溶接手段を用いて接合されている。シリンダ取付梁２４には、左，右方向の中央付近に位置して２枚のシリンダブラケット２４Ａが設けられている。

ここで、シリンダ取付梁２４は、ブレード２２を昇降させるためのブレードシリンダ２６が接続されるものであり、この昇降動作時には大きな負荷が作用するから、該シリンダ取付梁２４の両端は、各支持腕１２，１７に強固に接合する必要がある。この場合、シリンダ取付梁２４の両端は、厚板材からなる縦板１３，１８に溶接することができるから、溶込が深くしっかりとした溶接ビード１６によって強固に溶接することができる。

２５はブレード支持部材２１に設けられた他の補強板としての前側補強板である。この前側補強板２５は、左，右の支持腕１２，１７間であってブレード２２と反対側に配置されている。前側補強板２５は、例えば、前述した縦板１３，１８、ブレード支持部材２１のベース板２１Ａよりも薄い薄板材を加工することにより、上面部２５Ａ、側面部２５Ｂ、下面部２５Ｃ（図６参照）からなるＵ字状に形成されている。前側補強板２５は、その周囲が各支持腕１２，１７の縦板１３，１８、ブレード支持部材２１のベース板２１Ａに対して溶接されている。

前側補強板２５は、各支持腕１２，１７の縦板１３，１８の上，下方向の幅寸法よりも小さな上，下方向寸法をもって形成されている。これにより、前側補強板２５は、その上面部２５Ａを縦板１３，１８の上端縁１３Ｅ，１８Ｅよりも低い位置に配置でき、下面部２５Ｃを縦板１３，１８の下端縁１３Ｆ，１８Ｆよりも高い位置に配置できる。従って、前側補強板２５は、縦板１３，１８の補強板１４，１９と同様に、該縦板１３，１８、ブレード支持部材２１のベース板２１Ａによって岩石の衝突等から保護することができる。

図１に示すように、２６は左，右の支持腕１２，１７間に位置してトラックフレーム５とシリンダ取付梁２４との間に設けられたブレードシリンダである。このブレードシリンダ２６は、各支持腕１２，１７を上，下方向に回動させるものである。図２、図３に示すように、ブレードシリンダ２６は、シリンダ部２６Ａの端部がシリンダ取付梁２４の各シリンダブラケット２４Ａにピン結合され、ロッド部２６Ｂの端部がトラックフレーム５のシリンダ取付ブラケットにピン結合されている。これにより、ブレードシリンダ２６は、そのロッド部２６Ｂを縮小，伸長することにより、各支持腕１２，１７と一緒にブレード２２を上，下方向に昇降動作させることができる。

２７はブレード２２と右支持腕１７との間に設けられたアングルシリンダで、該アングルシリンダ２７は、ブレード２２を連結ピン２３を支点として前，後方向に揺動（アングル動作）させるものである。アングルシリンダ２７は、シリンダ部２７Ａの端部が右支持腕１７の補強板１９に設けられたシリンダブラケット１９Ｇにピン結合され、ロッド部２７Ｂの端部がブレード２２の右側ブラケット２２Ｃにピン結合されている。これにより、アングルシリンダ２７は、そのロッド部２７Ｂを縮小，伸長することにより、連結ピン２３を支点としてブレード２２を前，後方向に揺動させることができる。

第１の実施の形態に適用される油圧ショベル１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

作業現場で土砂の掘削作業等を行う場合には、上部旋回体３のキャブ８に搭乗したオペレータは、各種レバー等を操作することにより、作業装置４を俯仰動させて土砂を掘削することができる。

一方、排土装置１１を用いて土砂等の排土作業を行うときには、ブレードシリンダ２６を伸長して各支持腕１２，１７を介してブレード２２を下向きに揺動し、カッティングエッジ２２Ａを地面に接地させる。この状態で下部走行体２を走行させることにより、走行方向の土砂等をブレード２２により押出すことができ、作業現場の整地作業、土砂の埋め戻し作業等を行うことができる。

さらに、排土装置１１は、上述した排土作業の他にも、アングルシリンダ２７によりブレード２２をアングル動作して前，後方向に傾斜させることにより、該ブレード２２で掻き取った土砂等を下部走行体２の側方に排出することもでき、除雪作業にも使用することができる。

かくして、第１の実施の形態によれば、排土装置１１の左，右の支持腕１２，１７を、前，後方向に延びた中実な厚板材からなる縦板１３，１８と、該各縦板１３，１８よりも薄い薄板材を用いて形成され該縦板１３，１８の外面１３Ｂ，１８Ｂに沿って延び該縦板１３，１８と対向する端面１４Ｄ，１９Ｄ側が開口したＵ字状の補強板１４，１９とにより構成している。この上で、補強板１４，１９の開口側の端面１４Ｄ，１９Ｄ側を縦板１３，１８の外面１３Ｂ，１８Ｂに溶接手段（溶接ビード１６）を用いて接合することにより、前記縦板１３，１８と前記補強板１４，１９とによって中空構造体を形成する構成としている。

従って、各支持腕１２，１７に対しシリンダ取付梁２４の端部を溶接する場合には、厚板材からなる縦板１３，１８の内面１３Ａ，１８Ａに溶接することができるから、別途補強用の部材を設けることなく、高い強度でシリンダ取付梁２４の端部を各支持腕１２，１７に接合することができる。このように、補強用の部材を省略したことにより、各支持腕１２，１７の構成を簡略化できるから、この支持腕１２，１７上に載った土砂等を容易に落とすことができる。

ここで、土砂の掘削作業には、作業装置４による搬送途中に岩石が落下して排土装置１１の左，右の支持腕１２，１７に衝突することがある。走行時には、地面に転がっている岩石等を乗り越えるときに、この岩石が下側から突き上げるように左，右の支持腕１２，１７に衝突することがある。このように、岩石が衝突した場合、各支持腕１２，１７等が損傷する虞がある。

これに対し、縦板１３，１８と補強板１４，１９とからなる中空構造体では、厚板材からなる縦板１３，１８によって岩石等の衝突に対する強度を高めているから、各支持腕１２，１７の損傷を防止することができる。その一方では、薄板材からなるＵ字状の補強板１４，１９は、重量の増大を抑えつつ、支持腕１２，１７に対して曲げ方向（左，右方向、上，下方向）に作用する負荷に対する強度を高めることができる。

この結果、左，右の支持腕１２，１７は、その重量の増大を抑えつつ、外部からの衝撃、曲げ方向の負荷等に対する強度を高めることができる。さらに、各支持腕１２，１７に対しシリンダ取付梁２４を高い溶接強度をもって接合することができるから、排土装置１１に対する耐久性や信頼性を向上することができる。

しかも、各支持腕１２，１７は、補強板１４，１９の上，下方向の幅寸法（Ｗ3，Ｗ4）よりも縦板１３，１８の幅寸法（Ｗ1，Ｗ2）を大きくすることにより、該縦板１３，１８の上端縁１３Ｅ，１８Ｅを補強板１４，１９の上面部１４Ｂ，１９Ｂよりも上側に突出させることができ、縦板１３，１８の下端縁１３Ｆ，１８Ｆを補強板１４，１９の下面部１４Ｃ，１９Ｃよりも下側に突出させることができる。

これにより、例えば、作業時に落下してきた岩石が支持腕１２，１７に衝突した場合、走行時に下側から突き上げる岩石等が支持腕１２，１７に衝突した場合には、これらの岩石は、補強板１４，１９よりも先に強度をもった縦板１３，１８の上端縁１３Ｅ，１８Ｅ、下端縁１３Ｆ，１８Ｆに衝突させることができる。この結果、補強板１４，１９の損傷を防止して支持腕１２，１７の耐久性をより一層高めることができる。

一方、各支持腕１２，１７を構成する縦板１３，１８と補強板１４，１９は、それぞれ基端側が上，下方向に狭幅で先端側が上，下方向に広幅となるＶ字状に形成している。従って、各支持腕１２，１７は、大きな強度を必要としない基端側を狭幅に形成することにより軽量化を図ることができ、大きな強度が必要な先端側を広幅に形成することにより剛性を高めることができる。これにより、各支持腕１２，１７は、重量が嵩まないように軽量化しつつ、十分な強度を得ることができる。

さらに、ブレード支持部材２１のベース板２１Ａの基端面には、左，右の支持腕１２，１７間に位置して前側補強板２５を設けているから、ブレード支持部材２１と各支持腕１２，１７との間の取付強度を高めることができる。この上で、前側補強板２５は、縦板１３，１８の上，下方向の幅寸法よりも小さな上，下方向寸法をもって形成しているから、岩石等を前側補強板２５よりも先に強度をもった縦板１３，１８に衝突させることができる。この結果、前側補強板２５を岩石等の衝突から保護することができる。

次に、図８および図９は本発明の第２の実施の形態を示している。第２の実施の形態の特徴は、ブレード支持部材に設けた他の補強板を、シリンダ取付梁まで延ばし、このシリンダ取付梁の外周面に溶接する構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図８において、３１は第２の実施の形態による左支持腕を示している。図９に示すように、この左支持腕３１は、第１の実施の形態による左支持腕１２とほぼ同様に、後述する右支持腕３５と左，右方向に間隔をもって前，後方向に延びて設けられている。左支持腕３１の基端側は、下部走行体２のトラックフレーム５に設けられた左側の腕取付ブラケットに上，下方向に回動可能に支持される。

左支持腕３１は、左，右方向の内側に位置して前，後方向に延びた中実な厚板材からなる縦板３２と、該縦板３２よりも薄い薄板材を用いて形成され該縦板３２の外面３２Ｂに沿って延びた補強板３３とにより構成されている。この左支持腕３１は、補強板３３の開口側となる端面３３Ｄを縦板３２の外面３２Ｂに溶接手段を用いて接合することにより、前記縦板３２と補強板３３とによって中空構造体を形成している。一方、左支持腕３１の基端側（例えば後側）はボス部３４となっている。なお、縦板３２、補強板３３の形状、寸法関係は、前述した第１の実施の形態による左支持腕１２の縦板１３、補強板１４とほぼ同様であるため、これらの説明を省略するものとする。

即ち、縦板３２は、内面３２Ａ、外面３２Ｂ、基端３２Ｃ、先端３２Ｄ、上端縁３２Ｅ、下端縁３２Ｆを有している。一方、補強板３３は、外面部３３Ａ、上面部３３Ｂ、下面部３３Ｃ、端面３３Ｄ、基端３３Ｅ、先端３３Ｆを有している。

３５は左支持腕３１と左，右方向に間隔をもって配置され、前，後方向に延びて設けられた右支持腕を示している。この右支持腕３５は、第１の実施の形態による右支持腕１７とほぼ同様に、中実な厚板材からなる縦板３６と、該縦板３６よりも薄い薄板材からなる補強板３７とにより構成され、この縦板３６、補強板３７の基端側には、ボス部３８が設けられている。なお、右支持腕３５の縦板３６、補強板３７についても、その形状、寸法関係は、前述した第１の実施の形態による右支持腕１７の縦板１８、補強板１９とほぼ同様であるため、これらの説明を省略するものとする。

即ち、縦板３６は、内面３６Ａ、外面３６Ｂ、基端３６Ｃ、先端３６Ｄ、上端縁３６Ｅ、下端縁３６Ｆを有している。一方、補強板３７は、外面部３７Ａ、上面部３７Ｂ、下面部３７Ｃ、端面３７Ｄ、基端３７Ｅ、先端３７Ｆ、シリンダブラケット３７Ｇを有している。

３９は左支持腕３１、右支持腕３５の先端側に設けられたブレード支持部材である。このブレード支持部材３９は、第１の実施の形態によるブレード支持部材２１と同様に、ベース板３９Ａ、上側ブラケット３９Ｂ、下側ブラケット３９Ｃ、ピン孔３９Ｄにより形成されている。

４０はブレード支持部材３９よりも基端側に位置して左，右の支持腕３１，３５間を左，右方向に延びて設けられたシリンダ取付梁である。このシリンダ取付梁４０は、第１の実施の形態によるシリンダ取付梁２４と同様に、円筒体からなり、その両端部が各支持腕３１，３５の内面、即ち、縦板３２，３６の内面３２Ａ，３６Ａに溶接手段を用いて接合されている。シリンダ取付梁４０には、左，右方向の中央付近に位置して２枚のシリンダブラケット４０Ａが設けられている。

４１はブレード支持部材３９の上側位置に設けられた他の補強板としての上側補強板、４２はブレード支持部材３９の下側位置に設けられた他の補強板としての下側補強板をそれぞれ示している。この上側補強板４１と下側補強板４２は、左，右の支持腕３１，３５間であってブレード２２と前，後方向の反対側に配置されている。各補強板４１，４２は、例えば、前述した縦板３２，３６よりも薄い薄板材により長方形状の平板として形成され、上側補強板４１は、ブレード支持部材３９のベース板３９Ａの上側位置とシリンダ取付梁４０の上部との間に亘って設けられている。一方、下側補強板４２は、ベース板３９Ａの下側位置とシリンダ取付梁４０の下部との間に亘って設けられている。

各補強板４１，４２は、各縦板３２，３６の内面３２Ａ，３６Ａとベース板３９Ａの後面とシリンダ取付梁４０の外周面とに溶接手段を用いて接合されている。これにより、ブレード支持部材３９の後側に中空構造体を形成することができ、この部分の強度をシリンダ取付梁４０を利用して高めることができる。

ここで、各補強板４１，４２は、各縦板３２，３６の上，下方向の幅寸法よりも小さな上，下方向寸法をもって配置されている。従って、各補強板４１，４２は、縦板３２，３６、ブレード支持部材３９のベース板３９Ａによって岩石の衝突等から保護することができる。

かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態によれば、長方形状の平板からなる各補強板４１，４２を、ブレード支持部材３９のベース板３９Ａとシリンダ取付梁４０とに亘って設けるだけで、左，右の縦板３２，３６とベース板３９Ａとシリンダ取付梁４０と各補強板４１，４２とによって中空構造体を形成することができ、強度を高めつつ構成を簡略化することができる。

なお、第１の実施の形態では、左，右の支持腕１２，１７の縦板１３，１８と補強板１４，１９の両方を、基端側が上，下方向に狭幅で先端側が上，下方向に広幅となるＶ字状に形成した場合を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、図１０に示す第１の変形例のように構成してもよい。

即ち、図１０に示すように、左，右の支持腕１２′，１７′は、その縦板１３，１８だけを基端側が上，下方向に狭幅で先端側が上，下方向に広幅となるＶ字状に形成し、補強板１４′，１９′は、前，後方向にほぼ一定の幅寸法をもって形成する構成としてもよい。一方で、図示は省略するが、補強板だけを基端側が上，下方向に狭幅で先端側が上，下方向に広幅となるＶ字状に形成し、縦板を前，後方向にほぼ一定の幅寸法をもって形成する構成としてもよい。これらの構成は、第２の実施の形態にも同様に適用することができる。

第１の実施の形態では、左，右の支持腕１２，１７の先端にブレード支持部材２１を設け、該ブレード支持部材２１にブレード２２を揺動可能に取付けたアングル動作可能な排土装置１１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、図１１に示す第２の変形例による排土装置５１のように構成してもよい。

即ち、図１１に示すように、排土装置５１は、左，右の支持腕５２，５３の先端にブレード５４を固定して設け、シリンダ取付梁５５にブレードシリンダ５６だけを設けた一般的な固定式の排土装置として構成してもよい。この構成は、第２の実施の形態にも同様に適用することができる。

各実施の形態では、上部旋回体３にキャブ８を備えた油圧ショベル１に排土装置１１を適用した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば運転席の上側を覆うキャノピを備えた油圧ショベルに適用してもよい。

さらに、各実施の形態では、建設機械としてクローラ式の油圧ショベル１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えばブルドーザ等の他の建設機械に本実施の形態による排土装置１１を適用することもできる。

１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体（車体）
３ 上部旋回体（車体）
５ トラックフレーム
１１，５１ 排土装置
１２，３１，１２′，５２ 左支持腕
１３，１８，３２，３６ 縦板
１３Ａ，１８Ａ，３２Ａ，３６Ａ 内面
１３Ｂ，１８Ｂ，３２Ｂ，３６Ｂ 外面
１３Ｃ，１４Ｅ，１８Ｃ，１９Ｅ，３２Ｃ，３３Ｅ，３６Ｃ，３７Ｅ 基端
１３Ｄ，１４Ｆ，１８Ｄ，１９Ｆ，３２Ｄ，３３Ｆ，３６Ｄ，３７Ｆ 先端
１３Ｅ，１８Ｅ，３２Ｅ，３６Ｅ 上端縁
１３Ｆ，１８Ｆ，３２Ｆ，３６Ｆ 下端縁
１４，１９，３３，３７，１４′，１９′ 補強板
１４Ａ，１９Ａ，３３Ａ，３７Ａ 外面部
１４Ｂ，１９Ｂ，３３Ｂ，３７Ｂ 上面部
１４Ｃ，１９Ｃ，３３Ｃ，３７Ｃ 下面部
１４Ｄ，１９Ｄ，３３Ｄ，３７Ｄ 端面
１５，２０，３４，３８ ボス部
１６ 溶接ビード
１７，３５，１７′，５３ 右支持腕
２１，３９ ブレード支持部材
２１Ａ，３９Ａ ベース板
２２，５４ ブレード
２４，４０，５５ シリンダ取付梁
２５ 前側補強板（他の補強板）
２６，５６ ブレードシリンダ
２７ アングルシリンダ
４１ 上側補強板（他の補強板）
４２ 下側補強板（他の補強板）
Ｔ1 縦板の厚さ寸法
Ｔ2 補強板の厚さ寸法
Ｗ1 縦板の基端側の幅寸法
Ｗ2 縦板の先端側の幅寸法
Ｗ3 補強板の基端側の幅寸法
Ｗ4 補強板の先端側の幅寸法

Claims (4)

1. 左，右方向に間隔をもって前，後方向に延びて設けられ基端側が建設機械の車体に上，下方向に回動可能に支持された左，右の支持腕と、該各支持腕の先端側に左，右方向に延びて設けられた排土作業用のブレードと、該ブレードよりも基端側に位置して前記左，右の支持腕間を左，右方向に延びて設けられ両端部が前記支持腕の内面に接合されたシリンダ取付梁と、前記左，右の支持腕間に位置して前記車体と前記シリンダ取付梁との間に設けられ前記左，右の支持腕を上，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、
   前記左，右の支持腕は、前，後方向に延びた中実な厚板材からなる縦板と、該縦板よりも薄い薄板材を用いて形成され該縦板の外面に沿って延び該縦板と対向する面が開口したＵ字状の補強板とにより構成し、
   前記補強板の開口側の端縁を前記縦板の外面に溶接手段を用いて接合することにより、前記縦板と前記補強板とによって中空構造体を形成する構成としたことを特徴とする建設機械の排土装置。
2. 前記縦板は、前記補強板の上，下方向の幅寸法よりも大きな幅寸法とすることにより、該縦板の上端縁を前記補強板の上面部よりも上側に突出させ、該縦板の下端縁を前記補強板の下面部よりも下側に突出させ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. 前記各支持腕を構成する前記縦板および／または補強板は、基端側が上，下方向に狭幅で先端側が上，下方向に広幅となるＶ字状に形成してなる請求項１または２に記載の建設機械の排土装置。
4. 前記左，右の支持腕の先端側にはブレード支持部材を設け、前記ブレードは該ブレード支持部材に対して揺動可能に取付ける構成とし、
   前記ブレードと前記支持腕との間には、前記ブレードを揺動させるアングルシリンダを設け、
   前記ブレード支持部材には、前記左，右の支持腕間であって前記ブレードと反対側に位置して他の補強板を設ける構成としてなる請求項１，２または３に記載の建設機械の排土装置。

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