JP5674577B2

JP5674577B2 - ブーム

Info

Publication number: JP5674577B2
Application number: JP2011153842A
Authority: JP
Inventors: 西　良一; 良一西
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2011-07-12
Filing date: 2011-07-12
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2031-07-12
Also published as: US8974172B2; US20130017049A1; JP2013019185A

Description

本発明は、フロントローダ等の作業機のブームに関するものである。

例えばフロントローダのブームには、前ブーム部と後ブーム部とがブーム長手方向中央部で屈曲されて上側に凸となる弓形形状に連結され、前ブーム部の後部側と後ブーム部の前部側との左右両側に左右一対のサイドプレートが配置固定され、一対のサイドプレート間に中央連結板が固着されて該中央連結板で前ブーム部の天板の後部側と後ブーム部の天板の前部側とが連結され、左右各サイドプレートの上部前側に、前ブーム構成体の先端部に連結される作業具を動かすための作業具シリンダ用の枢支部が設けられたものがある。

この種のブームでは、掘削作業等の際に応力が集中する作業具シリンダ用の枢支部周辺の強度をアップする方法として、枢支部周辺に補強板を追加することが考えられるが、この方法では見栄えが悪くなる。そこで、従来のブームでは、作業具シリンダ用の枢支部を設けるための左右サイドプレートの板厚を厚くして、強度の確保と外観上の体裁の向上を図っていた（例えば特許文献１）。

特開２００７−２６２６８９号公報

従って、従来では左右サイドプレートの板厚を厚くしていたためにコストアップとブームの重量アップとなっていた。
本発明は上記問題点に鑑み、作業具シリンダ用の枢支部周辺の強度を確保でき、しかも安価で軽量化したブームを提供することを目的とする。

本発明における上記目的を達成するために、請求項１においては、作業具２８を接地した姿勢で車体から水平方向に延びる後ブーム部２７Ｂとブーム中央部で下方に伸びる前ブーム部２７Ａからなる弓形形状のブームであって、前ブーム部２７Ａと後ブーム部２７Ｂは天板６０ａ，６０ｂ及び左右側板６１ａ，６１ｂから構成されていて、前ブーム部２７Ａと後ブーム２７Ｂの左右側板をブームシリンダ枢支部７０と作業具シリンダ枢支部７１を有する一対のサイドプレート５８で連結すると共に、左右一対のサイドプレート５８間に配置された中央連結板５７で前ブーム部２７Ａの天板６２ａと後ブーム部２７Ｂの天板６２ｂ及びサイドプレートを一体連結したものであって、中央連結板５７は前ブーム部の天板６２ａの後部に固着された前部から中途部にかけて作業具枢支部７１に近づくように突出した連結板突出部８４が形成されている点にある。

請求項２においては、請求項１の発明において、前記連結板突出部８４は、ブームが下降して作業具２８が接地した状態で枢支部７１の後方で上下にオーバーラップするように山形状に突出形成されているものである。
請求項３においては、請求項１又は２の発明において、中央連結板５７は、前天板６２ａの後部に重合固着される前固着部７５と、前固着部７５から上側に屈曲しかつ前ブーム部２７Ａの天板６２ａの後部側から離間して前記枢支部７１に近づくように突出傾斜した前傾斜部７７と、前傾斜部７７の突出端部から下降傾斜した後傾斜部７８と、後傾斜部７８の下端部から後方に延長突出された延長突出部８０と、該延長突出部８０から後方突出されて後ブーム部２７Ｂの天板６２ｂの前部に重合固着される後固着部８１とを有し、前記連結板突出部８４が前傾斜部７７と後傾斜部７８とで構成されているものである。

請求項１によれば、連結板突出部によって作業具シリンダ用の枢支ボス部周辺の強度を効果的に高めることができる。従って、枢支部周辺の強度を十分に確保した上で左右サイドプレートの板厚を薄く形成できるようになり、この点からコストダウンを図ってブームを安価で軽量化できるようになる。
請求項２によれば、作業具シリンダ用の枢支部周辺に最も大きな応力がかかるおそれのある、ブームを下降して作業具を接地させた状態の掘削作業等の際に、作業具シリンダ用の枢支部に対してその後方から連結板突出部をオーバーラップさせることによって、連結板突出部で作業具シリンダ用の枢支部周辺を極めて効果的に補強することができ、作業具シリンダ用の枢支部周辺の強度をより一層高めることができる。

請求項３によれば、前固着部と前傾斜部と後傾斜部と延長突出部と後固着部とを有する中央連結板によって前ブーム部の後部側と後ブーム部の前部側との連結部分の剛性を高めることもでき、前ブーム部の後部側と後ブーム部の前部側とを分厚く形成したり、中央連結板やサイドプレート等を分厚く形成する必要がなくなり、この点からもブームの構成材料を節約してブームを安価に製造できるようになる。

本発明の一実施形態を示すブームの中央部分の側断面図である。同ブームの側面図である。同図２のＡ矢視図である。同フロントローダを装着した状態のトラクタの側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図４において、１はトラクタ（走行車両）であり、２は該トラクタ１の前部に着脱自在に装着されたフロントローダ（ローダ）である。
トラクタ１は左右一対の前後輪３，４を有すると共に、前部にエンジン、ラジエータ等を覆うボンネット７が設けられている。

トラクタ１側には、フロントローダ２を着脱自在に取り付けるためのローダ取付フレーム９が設けられている。
このローダ取付フレーム９は、トラクタ１の車体側から左右方向外方に突出するように設けられた支持台１１と、この支持台１１に立設されたメインフレーム１２とを左右一対ずつ備えている。

フロントローダ２は、サイドフレーム１５と、ブーム２７と、ブームシリンダ２９と、バケットシリンダ（作業具シリンダ）３０とを左右一対備えていると共に、１つのバケット（作業具）２８を備え、左右サイドフレーム１５がそれぞれ左右メインフレーム１２に着脱自在に取り付けられている。
図１〜図４において、ブーム２７は左右一対設けられていて、ボンネット７の左右両側に配置されており、左右のブーム２７はその前部側において、円筒状等の連結部材５４によって相互に連結されている。

左右各ブーム２７は、その基端側（後端側）が枢軸５５によってサイドフレーム１５の上部に左右方向の軸心回りに回動自在に枢支連結されていて上下揺動自在とされている。
また、左右各ブーム２７の長手方向中途部と、左右各サイドフレーム１５の上下方向中途部とにわたって複動式油圧シリンダからなる前記左右一対のブームシリンダ２９が介装され、この左右ブームシリンダ２９の伸縮によって左右のブーム２７が上下に揺動可能とされている。

また、バケット（作業具）２８の背面下部には、左右各ブーム２７の先端側（前端側）が枢軸５６を介して枢支連結され、バケット２８の背面と後述する左右のサイドプレート５８との間には、複動式油圧シリンダからなる前記左右一対のバケットシリンダ（作業具シリンダ）３０が介装され、このバケットシリンダ３０の伸縮によってバケット２８が揺動可能（スクイ・ダンプ動作可能）とされている。

前記左右各ブーム２７は、ブーム長手方向中央部で屈曲されて上側に凸となる弓形形状に形成されていると共に、前後の端部から長手方向中央部に行くに従って上下幅が漸次幅広となるように形成されている。
また、このブーム２７は、長手方向中央部から前側の前ブーム部２７Ａと、長手方向中央部から後側の後ブーム部２７Ｂと、これら前後のブーム部２７Ａ，２７Ｂをブーム２７の長手方向中央側で連結する中央連結板５７と、ブーム２７の長手方向中央側の左右両側に配置されたサイドプレート５８とから主構成されている。

前ブーム部２７Ａは、本体５９ａと底板６０ａとから構成され、後ブーム部２７Ｂは、本体５９ｂと底板６０ｂとから構成され、本体５９ａと本体５９ｂとは略同一形状に形成され、底板６０ａと底板６０ｂは略同一形状で部材の兼用化が図られている。
前ブーム部２７Ａの本体５９ａは、左右一対の側板６１ａと、該左右側板６１ａの上側縁部同志を連結する天板６２ａとから下側に開放状の断面コ字形に形成されている。後ブーム部２７Ｂの本体５９ｂは、左右一対の側板６１ｂと、該左右側板６１ｂの上側縁部同志を連結する天板６２ｂとから下側に開放状の断面コ字形に形成されている。また、本体５９ａ，５９ｂは側面から見て上側に向けてやや凸となる湾曲状に形成されている。

この前後の本体５９ａ，５９ｂは、一枚の板材を折曲することで断面コ字形に形成されており、且つコ字形に曲げ加工した後に上側に凸となる湾曲状に曲げ加工されている。
前ブーム部２７Ａと後ブーム部２７Ｂとは前後対称形状になるように前後逆向きに配置され、前ブーム部２７Ａと後ブーム部２７Ｂとは中央連結板５７により連結されている。
また、前ブーム部２７Ａの前端側には、左右側板６１ａに亘って貫通すると共に該側板６１ａに溶接固定された筒体からなる枢支部６３が設けられ、この枢支部６３に枢軸５６を介してバケット２８が回動自在に枢支連結されている。

また、後ブーム部２７Ｂの後端側には、左右側板６１ｂに亘って貫通すると共に該側板６１ｂに溶接固定された筒体からなる枢支部６４が設けられ、この枢支部６４が枢軸５５を介してサイドフレーム１５に枢支されブーム２７がサイドフレームに上下回動自在に連結されている。
前後の底板６０ａ，６０ｂは、平板で構成されており、天板６２ａ，６２ｂの下側で且つ左右側板６１ａ，６１ｂ間に配置され、本体５９ａ，５９ｂを曲げ加工した後に、該底板６０ａ，６０ｂの左右の側縁部を左右側板６１ａ，６１ｂの内面に溶接固定している。底板６０ａの後端部と底板６０ｂの前端部とが上下に重合されて互いに溶接されている。

底板６０ａ，６０ｂを側板６１ａ，６１ｂに溶接するにあたって、ブーム２７の長手方向中央側において側板６１ａ，６１ｂ間に溶接トーチを入れ易くするために、前後の本体５９ａ，５９ｂの、ブーム２７の長手方向中央側の上部側に、切欠き部６９が形成されており、ブーム２７の前後の各端部側からブーム２７の長手方向中途部にわたっては底板６０ａ，６０ｂを下側から側板６１ａ，６１ｂに溶接し、ブーム２７の長手方向中央側では底板６０ａ，６０ｂを上側から側板６１ａ，６１ｂに溶接している。

前後の本体５９ａ，５９ｂに底板６０ａ，６０ｂを溶接固定した後、ブーム２７の長手方向中央側で付き合わされて、前後の底板６０ａ，６０ｂ同志が相互に溶接されると共に、中央連結板５７及び左右のサイドプレート５８を前後ブーム部２７Ａ，２７Ｂに溶接することによって互いに連結されている。中央連結板５７と左右のサイドプレート５８とは溶接することによって連結されている。

左右のサイドプレート５８は、ブーム２７の長手方向中央側で前後の側板６１ａ，６１ｂにわたるように設けられ、前ブーム部２７Ａの後端側と後ブーム部２７Ｂの前端側との左右両側に配置固定されている。左右各サイドプレート５８の下端部の後側に、ブームシリンダ用のシリンダ枢支部７０が設けられ、このシリンダ枢支部７０は左右各サイドプレート５８の外面にそれぞれ枢支ボスが溶接されている。

左右各サイドプレート５８の上端部の前側には、作業具シリンダ用のシリンダ枢支部７１が設けられている。このシリンダ枢支部７１は、ブーム２７が下降して作業具２８が接地した状態（図４に示す状態）で前ブーム部の天板６２ａの後部側の上方に位置するように前ブーム部２７Ａから離間して配置され、左右各サイドプレート５８の外面にそれぞれ枢支ボスが溶接されている。

一対のバケットシリンダ３０は左右一対のブーム２７に対応してそれぞれその真上に配置され、各バケットシリンダ３０は各前ブーム部２７Ａの上側に該前ブーム部２７Ａに沿うように配置されている。一対のブームシリンダ２９は左右一対のブーム２７に対応してそれぞれその真下に配置され、各ブームシリンダ２９は各後ブーム部２７Ｂの下側に配置されている。ブームシリンダ用のシリンダ枢支部７０に前記ブームシリンダ２９の前端部が枢支連結され、バケットシリンダ用のシリンダ枢支部７１に前記バケットシリンダ３０の後端部が枢支連結されている。

中央連結板５７は、平板を曲げ加工することにより形成されていて、前後の天板６２ａ，６２ｂにわたって設けられ、一対のサイドプレート５８間に溶接により固着されている。また、中央連結板５７は、前ブーム部２７Ａの天板６２ａの後部側と後ブーム部２７Ｂの天板６２ｂの前部側とに溶接により連結されている。
中央連結板５７は、前ブーム部２７Ａの天板６２ａの後部に重合固着される前固着部７５と、前固着部７５から上側に屈曲しかつ前ブーム部２７Ａの天板６２ａの後部側から離間して枢支部７１に近づくように突出傾斜した前傾斜部７７と、前傾斜部７７の突出端部から下降傾斜した後傾斜部７８と、後傾斜部７８の下端部から後方に延長突出された延長突出部８０と、該延長突出部８０から後方突出されて後ブーム部２７Ｂの天板６２ｂの前部に重合固着される後固着部８１とを有している。中央連結板５７は、その全長に亘って左右サイドプレート５８間内に配置され、前固着部７５及び後固着部８１以外の前傾斜部７７と後傾斜部７８と延長突出部８０とが、天板６２ａの後部側及び天板６２ｂの前部側から上方に離れた位置で左右サイドプレート５８を連結している。

中央連結板５７には、前ブーム部２７Ａの天板６２ａの後部に固着された前部から中途部にかけて枢支部７１に近づくように突出した連結板突出部８４が形成されている。この連結板突出部８４は、前傾斜部７７と後傾斜部７８とで構成されており、ブーム２７が下降して作業具２８が接地した状態で枢支部７１の後方で上下にオーバーラップするように山形状に突出形成されている。

而して、中央連結板５７の前固着部７５と前傾斜部７７と後傾斜部７８と延長突出部８０と後固着部８１との左右両端が左右サイドプレート５８の上部側内面に溶接され、前固着部７５が前ブーム部２７Ａの天板６２ａの後部に溶接され、後固着部８１が後ブーム部２７Ｂの天板６２ｂの前部に溶接されている。
なお、左右サイドプレート５８の枢支部７１後方にフック孔８６が設けられている。

上記実施形態によれば、中央連結板５７には、前ブーム部２７Ａの天板６２ａの後部に固着された前部から中途部にかけて枢支部７１に近づくように突出した連結板突出部８４が形成されているので、連結板突出部８４によって作業具シリンダ用の枢支部７１周辺の強度を効果的に高めることができる。従って、枢支部７１周辺の強度を十分に確保した上で左右サイドプレート５８の板厚を薄く形成できるようになり（例えば板厚が６．４ｍｍあったものを４．６ｍｍに変更できるようになり）、この点からコストダウン（例えば約３０パーセントのコストダウン）を図ってブーム２７を安価で軽量化できるようになる。しかも、連結板突出部８４乃至中央連結板５７は左右サイドプレート５８間にあって外部から見えにくいため、連結板突出部８４の形成によって外観上の体裁を損なうことがなくなり、ブーム２７の外観上の体裁がよくなる。

また、連結板突出部８４は、ブーム２７が下降して作業具２８が接地した状態で枢支部７１の後方で上下にオーバーラップするように山形状に突出形成されているので、作業具シリンダ用の枢支部７１周辺に最も大きな応力がかかるおそれのある、ブーム２７を下降して作業具２８を接地させた状態の掘削作業等の際に、作業具シリンダ用の枢支ボス部７１に対してその後方から連結板突出部８４をオーバーラップさせることによって、連結板突出部８４で作業具シリンダ用の枢支部７１周辺を極めて効果的に補強することができ、作業具シリンダ用の枢支部７１周辺の強度をより一層高めることができる。

しかも、前固着部７５と前傾斜部７７と後傾斜部７８と延長突出部８０と後固着部８１とを有する中央連結板５７によって前ブーム部２７Ａの後部側と後ブーム部２７Ｂの前部側との連結部分の剛性を高めることもでき、前ブーム部２７Ａの後部側と後ブーム部２７Ｂの前部側とを分厚く形成したり、中央連結板５７やサイドプレート５８等を分厚く形成する必要がなくなり、この点からもブーム２７を安価で軽量化できるようになる。

さらに、中央連結板５７を前ブーム部２７Ａの天板６２ａの後部側と後ブーム部２７Ｂの天板６２ｂの前部側とに固着する際に、天板６２ａの後部側と天板６２ｂの前部側とに対して中央連結板５７を前後に簡単に位置変更して、天板６２ａの後部側と天板６２ｂの前部側とに容易に固着することができ、連結板突出部８４を作業具シリンダ用の枢支部７１に対して必要最小限の間隔をおいて後方から可能な限り近づけて取り付けることができ、これにより、連結板突出部８４による枢支部７１周辺の補強効果を高めることができる。

なお、前記実施形態によれば、連結板突出部８４は、ブーム２７が下降して作業具２８が接地した状態で枢支部７１の後方で上下にオーバーラップするように山形状に突出形成されているが、これに代え、連結板突出部８４は、ブーム２７が下降して作業具２８が接地した状態で枢支部７１の下方から該枢支部７１に近づくように突出形成されていてもよい。

また、連結板突出部８４は、山形状に突出形成されたもの限らず、台形状又は四角形状に突出形成されていてもよい。

１トラクタ
２フロントローダ
２７ブーム
２７Ａ前ブーム部
２７Ｂ後ブーム部
２８バケット（作業具）
５７中央連結板
５８サイドプレート
６２ａ天板
６２ｂ天板
７１作業具シリンダ用のシリンダ枢支部
７５前固着部
７７前傾斜部
７８後傾斜部
８０延長突出部
８１後固着部
８４連結板突出部

Claims

作業具（２８）を接地した姿勢で車体から水平方向に延びる後ブーム部（２７Ｂ）とブーム中央部で下方に伸びる前ブーム部（２７Ａ）からなる弓形形状のブームであって、前ブーム部（２７Ａ）と後ブーム部(２７Ｂ)は天板(６０ａ，６０ｂ)及び左右側板（６１ａ，６１ｂ）から構成されていて、前ブーム部（２７Ａ）と後ブーム部（２７Ｂ）の左右側板をブームシリンダ枢支部（７０）と作業具シリンダ枢支部（７１）を有する一対のサイドプレート（５８）で連結すると共に、左右一対のサイドプレート（５８）間に配置された中央連結板（５７）で前ブーム部（２７Ａ）の天板（６２ａ）と後ブーム部（２７Ｂ）の天板(６２ｂ)及びサイドプレートを一体連結したものであって、中央連結板（５７）は前ブーム部の天板（６２ａ）の後部に固着された前部から中途部にかけて作業具枢支部（７１）に近づくように突出した連結板突出部（８４）が形成されており、
前記連結板突出部（８４）は、ブームが下降して作業具（２８）が接地した状態で枢支ボス部（７１）の後方で上下にオーバーラップするように山形状に突出形成されていることを特徴とするブーム。
中央連結板（５７）は、前天板（６２ａ）の後部に重合固着される前固着部（７５）と、前固着部（７５）から上側に屈曲しかつ前天板（６２ａ）の後部側から離間して前記枢支ボス部（７１）に近づくように突出傾斜した前傾斜部（７７）と、前傾斜部（７７）の突出端部から下降傾斜した後傾斜部（７８）と、後傾斜部（７８）の下端部から後方に延長突出された延長突出部（８０）と、該延長突出部（８０）から後方突出されて後天板（６２ｂ）の前部に重合固着される後固着部（８１）とを有し、前記連結板突出部（８４）が前傾斜部（７７）と後傾斜部（７８）とで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のブーム。
作業具（２８）を接地した姿勢で車体から水平方向に延びる後ブーム部（２７Ｂ）とブーム中央部で下方に伸びる前ブーム部（２７Ａ）からなる弓形形状のブームであって、前ブーム部（２７Ａ）と後ブーム部(２７Ｂ)は天板(６０ａ，６０ｂ)及び左右側板（６１ａ，６１ｂ）から構成されていて、前ブーム部（２７Ａ）と後ブーム部（２７Ｂ）の左右側板をブームシリンダ枢支部（７０）と作業具シリンダ枢支部（７１）を有する一対のサイドプレート（５８）で連結すると共に、左右一対のサイドプレート（５８）間に配置され
た中央連結板（５７）で前ブーム部（２７Ａ）の天板（６２ａ）と後ブーム部（２７Ｂ）の天板(６２ｂ)及びサイドプレートを一体連結したものであって、中央連結板（５７）は前ブーム部の天板（６２ａ）の後部に固着された前部から中途部にかけて作業具枢支部（７１）に近づくように突出した連結板突出部（８４）が形成されており、
中央連結板（５７）は、前天板（６２ａ）の後部に重合固着される前固着部（７５）と、前固着部（７５）から上側に屈曲しかつ前天板（６２ａ）の後部側から離間して前記枢支ボス部（７１）に近づくように突出傾斜した前傾斜部（７７）と、前傾斜部（７７）の突出端部から下降傾斜した後傾斜部（７８）と、後傾斜部（７８）の下端部から後方に延長突出された延長突出部（８０）と、該延長突出部（８０）から後方突出されて後天板（６２ｂ）の前部に重合固着される後固着部（８１）とを有し、前記連結板突出部（８４）が前傾斜部（７７）と後傾斜部（７８）とで構成されていることを特徴とするブーム。