JP6102965B2 - 作業機械のブームフット部 - Google Patents

Description

本発明は、油圧ショベルなどの作業機械のブームフット部に関し、特にその補強構造に関する。

従来より、作業機械の一例である油圧ショベルでは、クローラ等を有する下部走行体の上に上部旋回体を旋回自在に搭載し、この上部旋回体の前後方向に延びたブームフット部に挿通したブームフットピンを介してアタッチメントを上下方向に揺動可能に連結している。ブームフット部は、上部旋回体の底板に立設した左右一対の縦板と、一対の縦板間を連結する連結板とを備えている。この縦板には、配索物を通過させる側方開口部が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３９４７００９号公報

しかしながら、超小旋回ミニショベルのようにスペースの限られた作業機械では、ブームフット部を構成する縦板に大きな側方開口部を設けるなどにより、旋回モータや配索物を搭載するようにすると、ブームフット部の剛性が低下してしまう、という問題がある。

一方で、特許文献１のように閉塞板で上方を完全に覆って強度を確保しようとすると、配索作業性が極めて悪化する。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、配索作業の作業性を低下させることなく、ブームフット部の剛性を確保することにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、左右一対の縦板を連結する連結板の構成に工夫を加えた。

具体的には、第１の発明では、
底板と、
上記底板に立設され、ブームフットピンが挿通されるブームフットピン取付孔が形成された左右一対の縦板と、
上記左右一対の縦板の後端部に直交する方向に連結される後側連結板と、
上記後側連結板よりも前側で上記左右一対の縦板を連結する前側連結板とを備えた作業機械のブームフット部を対象とする。

そして、上記前側連結板は、前端側が上記底板から上記左右一対の縦板と連結された状態で上方へ延び、後端側に向かって作業機械の後方へ折れ曲がり、該後端側の左右両端が上記後側連結板に向かって延びる前側延長部を有し、
上記左右一対の縦板と上記後側連結板とには、補強板が連結され、
上記補強板の前端側の左右両端が上記前側連結板に向かって延びる後側延長部を有し、
上記前側延長部と上記後側延長部とが側面視で上下方向にずれると共に、平面視で上記左右一対の縦板で挟まれた領域に、重なり合って連続した１つの上方開口部を形成する構成とする。

上記の構成によると、上方開口部を確保したことにより、油圧配管の配索等の作業性がよい。上方に開口を確保したことによる断面係数の低下は、前側連結板と後側連結板とにそれぞれ設けた前側延長部及び後側延長部により確保される。前側延長部及び後側延長部は、側面視で上下方向にずれた位置にあり、平面視で重なるように設けられるので、幅や長さを調整しやすく、適度な大きさの上方開口部を形成しつつも必要な断面係数の確保が容易である。

第２の発明では、第１の発明において、
上記前側延長部は、上記後側連結板に向かって中凹状に曲線状に滑らかに延び、
上記後側延長部は、上記前側連結板に向かって中凹状に曲線状に滑らかに延びており、平面視で上記上方開口部は、滑らかな曲線状に連続している。

上記の構成によると、前側延長部と後側延長部とがいずれも中凹状に形成されているので、上方開口部の大きさを適度に保ちながらも、断面積（断面係数）の急激な減少による応力集中が防止される。

第３の発明では、第１又は第２の発明において、
上記補強板は、前側に向かって上方に傾斜している。

上記の構成によると、ブームフット部の下側のスペースが適度に確保され、配索作業及び組立作業の作業性が向上する。

第４の発明では、第１から第３のいずれか１つの発明において、
上記左右一対の縦板には、それぞれ側方開口部が形成されており、
上記左右一対の縦板における大きい方の側方開口部が形成された縦板に沿う上記前側延長部及び上記後側延長部の平面視における互いに重なる面積が反対側の互いに重なる面積よりも大きい構成とする。

上記の構成によると、側方開口部を左右一対の縦板に適度な大きさに開口させることで、油圧配管の配索等の作業性がさらに向上する。左右及び上方に開口を確保したことによる断面係数の低下は、前側連結板と後側連結板とにそれぞれ設けた前側延長部及び後側延長部により確保される。そして、左右で異なる側方開口部における作業性を最大限に確保しながらも全体の剛性が確保される。

以上説明したように、本発明によれば、上方開口部を確保しながら、前側延長部と後側延長部とで断面係数の低下を防止するようにしたので、配索作業の作業性を低下させることなく、ブームフット部の剛性を確保することができる。

第２の発明によれば、中凹状の前側延長部と後側延長部とで、断面係数の急激な変化を避けながら上方開口部を確保するようにしたので、作業性を向上させながら剛性確保が行える。

第３の発明によれば、補強板の前側を上方に傾斜させたので、作業スペースをさらに確保しながらも、剛性を保つことができる。

第４の発明によれば、左右不均等な側方開口部による剛性低下を前側延長部と後側延長部とで適度に補うようにしたので、剛性を確実に確保しながらも、作業機械に必要な部品の配置設計がしやすくなる。

図１（Ａ）は、ブームフット部を拡大して示す平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のIb−Ib線断面図である。 本発明の実施形態に係る油圧ショベルを示す側面図である。 旋回フレームをその周辺の配索物を含めて示す斜視図である。 旋回フレームを示す平面図である。 旋回フレームを示す斜視図及びその一部拡大斜視図である。 本発明の実施形態の変形例１に係るブームフット部を拡大して示す側方断面図である。 本発明の実施形態の変形例２に係るブームフット部を拡大して示す平面図である。 図８（Ａ）は、本発明の実施形態の変形例３に係るブームフット部を拡大して示す平面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のVIIIb−VIIIb線断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図２は本発明の実施形態に係る作業機械としての油圧ショベル１を示し、この油圧ショベル１は、いわゆる超小旋回ミニショベルである。油圧ショベル１は、例えば、走行用クローラ２を有する下部走行体３と、この下部走行体３に旋回ベアリング４を介して旋回自在に連結される上部旋回体５とを備えている。上部旋回体５には、運転室６が設けられ、アタッチメント７及びこのアタッチメント７を揺動可能に支持するブームフットシリンダ８とを備えている。なお、説明の簡略化のために運転室６のオペレータから見た左右方向を左右方向として記載する。

上部旋回体５は、図３及び図４に示すように、旋回ベアリング４に連結される旋回フレーム９を有し、この旋回フレーム９には、ブームフット部１０が設けられている。ブームフット部１０は、旋回ベアリング４が連結される平坦な底板１１と、この底板１１に左右に所定の間隔を空けて立設される左右一対の縦板１２，１３とを備えている。図１に示すように、左右一対の縦板１２，１３には、補強用のダブリングプレート１２ａ，１３ａが溶接されている。左右一対の縦板１２，１３には、それぞれ側方開口部１４及びブームフットピン（図示せず）が挿通されるブームフットピン取付孔１５が貫通形成されている。

左右一対の縦板１２，１３の後端部には、直交する方向（左右方向）に延びる後側連結板１６が連結されている。本実施形態では、後側連結板１６は、底板１１に垂直に結合されている。

左右一対の縦板１２，１３は、後側連結板１６よりも前側で前側連結板１７によって左右方向に連結されている。本実施形態では、前側連結板１７にブームフットシリンダ８を支持する左右一対のシリンダ取付部ブラケット１８が設けられている。

また、左右一対の縦板１２，１３（ダブリングプレート１２ａ，１３ａ）と後側連結板１６とは、補強板１９で堅固に連結されている。

図３〜図５に示すように、底板１１における左側の縦板１２の左側には、旋回モータ４０を固定するためのモータ用開口４１が形成され、左側の縦板１２の側方開口部１４の真下には、図示しないスイベルジョイントを設けるための円形のスイベルジョイント用開口４２が形成されている。旋回モータ４０の左側方には、コントロールバルブ４３が配置され、多数の油圧配管４４が接続されている。これらの油圧配管４４の大部分は、左側の縦板１２の側方開口部１４を通り、一部がスイベルジョイントに接続されて下部走行体３へ、残りがさらに右側の縦板１３を通ってアタッチメント７に接続されている。このように、左右いずれの側方開口部１４も配索作業に欠かせない重要なものとなっている。

そして、図１（Ｂ）に破線で示すように、前側連結板１７は、前端側が底板１１から左右一対の縦板１２，１３（ダブリングプレート１２ａ，１３ａ）と溶接等により連結された状態で上方に向かって延びている。前側部分の傾斜角度は、６０度程度である。そして、側方開口部１４の手前から後端側に向かって油圧ショベル１の後方へ向くように折れ曲がっている。その角度は、２０度程度と前側に比べてかなり小さい角度となっている。図１（Ａ）に示すように、前側連結板１７後端側の左右両端は、後側連結板１６に向かって延びる前側延長部１７ａを有する。前側延長部１７ａは、後側連結板１６に向かって中凹状に曲線状に滑らかに延びている。

一方、これに対応して補強板１９の前端側の左右両端は、前側連結板１７に向かって略水平延びる後側延長部１９ａを有する。後側延長部１９ａは、前側連結板１７に向かって中凹状に曲線状に滑らかに延びている。

図１（Ｂ）に破線で示すように、前側延長部１７ａと後側延長部１９ａとが側面視で上下方向にずれている。図１（Ａ）に示すように、平面視で左右一対の縦板１２，１３で挟まれた領域に、重なり合って連続した１つの上方開口部２０を形成している。上方開口部２０は、左右一対の側方開口部１４で挟まれた領域を超えて大きく形成してもよい。平面視で上方開口部２０は、台形の角部を丸めたような滑らかな曲線状に連続した１つの開口となっている。

このように、本実施形態では、側方開口部１４を左右一対の縦板１２，１３に適度な大きさに開口させた上に上方開口部２０が確保されているので、油圧配管４４の配索作業等の作業性が保たれている。

これらの左右の側方開口部１４及び上方開口部２０を確保したことによる断面係数の低下は、前側連結板１７と後側連結板１６とにそれぞれ設けた前側延長部１７ａ及び後側延長部１９ａにより確保される。

これらの前側延長部１７ａ及び後側延長部１９ａは、側面視で上下方向にずれた位置にあって平面視で重なるように設けられるので、幅や長さを調整しやすく、必要な断面係数の確保が容易である。

また、前側延長部１７ａと後側延長部１９ａとがいずれも中凹状に形成されているので、上方開口部２０が平面視で滑らかに繋がった曲線状の形状となる。このため、十分な作業性を確保しながらも、断面積（断面係数）の急激な減少が防止される。

したがって、本実施形態に係る油圧ショベル１のブームフット部１０によると、上方開口部２０を確保しながら、前側延長部１７ａと後側延長部１９ａとで断面係数の低下を防止するようにしたので、配索作業の作業性を低下させることなく、ブームフット部１０の剛性を確保することができる。

また、中凹状の前側延長部１７ａと後側延長部１９ａとで、断面係数の急激な変化を避けながら上方開口部２０を確保するようにしたので、作業性を向上させながらも剛性確保が確実に行える。

−変形例１−
図６は本発明の実施形態の変形例１を示し、補強板１９の構造が異なる点で上記実施形態と異なる。なお、以下の各変形例では、図１〜図５と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

本変形例の補強板１９は、前側に向かって上方に傾斜している。すなわち、側面視で後側延長部１９ａ側が前側延長部１７ａ側に向かって上方へ延びるように傾いている。

このように構成すれば、ブームフット部１０の下側のスペースが適度に確保され、配索作業及び組立作業の作業性がさらに向上する。

したがって、本変形例では、補強板１９の前側を上方に傾斜させたので、作業スペースをさらに確保しながらも、剛性を保つことができる。

−変形例２−
図７は本発明の実施形態の変形例２を示し、前側延長部１７ａと後側延長部１９ａの形状が異なる点で上記実施形態と異なる。

すなわち、図７に右側の太線で示すように、前側延長部１７ａの後端は、補強板１９の後側延長部１９ａ間の上方開口部２０を形成する略直線状部分まで延びている。この後端をさらに後方に延ばしてもよい。

また図７に左側の太線で示すように、後側延長部１９ａの前端は、前側連結板１７の前側延長部１７ａ間の上方開口部２０を形成する上方開口部２０を形成する略直線状部分まで延びている。この前端をさらに前方に延ばしてもよい。

これにより、上方開口部２０を設けたことによる断面の減少量を確実に緩和できる。

−変形例３−
図８は本発明の実施形態の変形例３を示し、左右の前側延長部１７ａと後側延長部１９ａの形状が異なる点で上記実施形態と異なる。

本実施形態では、左側の縦板１２の方が右側の縦板１３よりも側方開口部１４が大きく形成されている。しかも、左側の縦板１２の真下には、スイベルジョイント用開口４２が開口されているので、周辺を含めた剛性が低下している。

しかし、本変形例では、図８に示すように、左側の後側延長部１９ａの長さＬ１を右側の後側延長部１９ａの長さＬ２よりも長くすることで（Ｌ１＞Ｌ２）、左側の縦板１２に沿う前側延長部１７ａ及び後側延長部１９ａの平面視における互いに重なる面積を右側の縦板１３側のそれよりも大きくしている。

このようにすれば、左側の縦板１２の側方開口部１４における作業性を最大限に確保しながらも全体の剛性が確保される。

したがって本変形例では、左右不均等な側方開口部１４による剛性低下を前側延長部１７ａと後側延長部１９ａとで適度に補うようにしたので、剛性を確実に確保しながらも、油圧ショベル１に必要な部品配置設計がしやすくなる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、作業機械は、超小旋回ミニショベルである油圧ショベル１としたが、それよりも大きな油圧ショベルであったり、比較的大きな側方開口部を有するブームフット部を備えた他の作業機械でもよい。

また、上記実施形態では、右側の縦板１３の側方開口部１４は、左側の側方開口部１４よりも小さいものとしたが、左側の側方開口部１４よりも大きいものとしてもよいし、同じ大きさのものとしてもよい。

上記実施形態では、左右一対の縦板１２，１３のそれぞれに側方開口部１４を設けたが、いずれか一方の縦板にのみ比較的大きな側方開口部１４を設けてもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、油圧ショベルなどの作業機械のブームフット部について有用である。

１ 油圧ショベル（作業機械）
２ 走行用クローラ
３ 下部走行体
４ 旋回ベアリング
５ 上部旋回体
６ 運転室
７ アタッチメント
８ ブームフットシリンダ
９ 旋回フレーム
１０ ブームフット部
１１ 底板
１２ 左側の縦板
１３ 右側の縦板
１４ 側方開口部
１５ ブームフットピン取付孔
１６ 後側連結板
１７ 前側連結板
１７ａ 前側延長部
１８ シリンダ取付部ブラケット
１９ 補強板
１９ａ 後側延長部
２０ 上方開口部
４０ 旋回モータ
４１ モータ用開口
４２ スイベルジョイント用開口
４３ コントロールバルブ
４４ 油圧配管

Claims (4)

1. 底板と、
   上記底板に立設され、ブームフットピンが挿通されるブームフットピン取付孔が形成された左右一対の縦板と、
   上記左右一対の縦板の後端部に直交する方向に連結される後側連結板と、
   上記後側連結板よりも前側で上記左右一対の縦板を連結する前側連結板とを備えた作業機械のブームフット部であって、
   上記前側連結板は、前端側が上記底板から上記左右一対の縦板と連結された状態で上方へ延び、後端側に向かって作業機械の後方へ折れ曲がり、該後端側の左右両端が上記後側連結板に向かって延びる前側延長部を有し、
   上記左右一対の縦板と上記後側連結板とには、補強板が連結され、
   上記補強板の前端側の左右両端が上記前側連結板に向かって延びる後側延長部を有し、
   上記前側延長部と上記後側延長部とが側面視で上下方向にずれると共に、平面視で上記左右一対の縦板で挟まれた領域に、重なり合って連続した１つの上方開口部を形成する
   ことを特徴とする作業機械のブームフット部。
2. 請求項１に記載の作業機械のブームフット部において、
   上記前側延長部は、上記後側連結板に向かって中凹状に曲線状に滑らかに延び、
   上記後側延長部は、上記前側連結板に向かって中凹状に曲線状に滑らかに延びており、平面視で上記上方開口部は、滑らかな曲線状に連続している
   ことを特徴とする作業機械のブームフット部。
3. 請求項１又は２に記載の作業機械のブームフット部において、
   上記補強板は、前側に向かって上方に傾斜している
   ことを特徴とする作業機械のブームフット部。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の作業機械のブームフット部において、
   上記左右一対の縦板には、それぞれ側方開口部が形成されており、
   上記左右一対の縦板における大きい方の側方開口部が形成された縦板に沿う上記前側延長部及び上記後側延長部の平面視における互いに重なる面積が反対側の互いに重なる面積よりも大きい
   ことを特徴とする作業機械のブームフット部。

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