JP6507990B2 - 建設機械のアーム及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明はショベル等の建設機械の作業アタッチメントを構成するアームであって、先端側部材であるアームトップを有し、当該アームトップが鋳型成形されたもの及びその製造方法に関する。

従来、建設機械のアームとして、特許文献１，２に示されるように、鋳物からなるアームトップを有するものが知られている。このアームトップは、応力集中が著しい溶接部分を含まないので、高い強度を有することが可能である。

特開２００５−１６３３７５号公報 特開２００８−２４０３４３号公報

前記特許文献１，２に記載される技術では、アームトップ全体が一体に鋳型成形されるので、その成形のための鋳型が大型かつ複雑で製作が難しく、また高い製品の精度が得られにくい。

本発明は、建設機械のアームであって、鋳物からなり、かつ、製作が容易でかつ高い精度を有することが可能なもの、及びその製造方法を、提供することを目的とする。

提供されるのは、建設機械の作業アタッチメントを構成するアームであって、前記作業アタッチメントを構成するブームの先端に取付けられるアーム本体と、このアーム本体の先端部に取付けられるアームトップと、を備える。

前記アームトップは、左右一対の側壁と、前記アームトップの先端部に作業具を連結するためのピンが挿入可能な第１のピン穴を形成するように、当該アームトップの先端部において前記一対の側壁に跨るように設けられる第１連結部と、前記アームトップのうち前記第１連結部よりも基端側の部位に前記作業具を作動させるためのリンクを連結するためのピンが挿入可能な第２のピン穴を形成するように、前記部位において前記一対の側壁に跨るように設けられる第２連結部と、前記一対の側壁の内面上にそれぞれ形成され、当該一対の側壁同士をつなぐとともに前記第１及び第２連結部同士をつなぐ形状をもつ連結壁と、を有する。

前記アームトップは、互いに個別に鋳型で成形された左アームトップピース及び右アームトップピースを有し、前記左アームトップピースは、前記第１連結部を構成する第１左ボスと、前記第２連結部を構成する第２左ボスと、前記連結壁を構成する左凸壁部と、を有し、前記右アームトップピースは、前記第１連結部を構成する第１右ボスと、前記第２連結部を構成する第２右ボスと、前記連結壁を構成する右凸壁部と、を有する。前記第１左ボス及び前記第１右ボスは、前記アームトップの左右方向に相対向する面を有し、前記第２左ボス及び前記第２右ボスは、前記アームトップの左右方向に相対向する面を有し、前記左凸壁部及び前記右凸壁部は、前記アームトップの左右方向に相対向する面を有する。

前記左右アームトップピースは、前記第１左ボス及び前記第１右ボスが相対向する面、前記第２左ボス及び前記第２右ボスが相対向する面、及び前記左凸壁部及び前記右凸壁部が相対向する面、のそれぞれにおいて溶接されることにより互いに接合され、これにより一体化されて前記アームトップを形成する。

このアームでは、前記アームトップが互いに個別に鋳造される左右アームトップピースに分割され、当該左右アームトップピースが互いに接合されて一体化されることにより前記アームトップを構成するため、いいかえれば当該アームトップを構成する鋳造品が左右アームトップピースに分けられるため、当該鋳造のための鋳型及び製品である鋳物が小型でかつシンプルな形状を有することを可能にする。このことは、全体が単一の鋳物で構成されるアームトップと比較して、前記アームトップの製作を容易にし、かつ、寸法精度を高めることを可能にする。

また、前記左右アームトップピースは、応力集中が生じ易い第１、第２連結部と左右一対の側壁とのつなぎ目ではなく、応力の低いアームトップの幅方向の中間部で溶接されて一体化されるので、高い強度を有することが可能である。

もし、左右のアームトップピースが、第１左ボスと第１右ボスとが互いに対向する面での溶接及び第２左ボスと第２右ボスとが互いに対向する面での溶接のみで一体化されるとすると、溶接トーチ等の溶接具が届かない部分が多くなって溶接の信頼性及び作業性を低下させるおそれがあるが、前記左右アームトップピースがそれぞれ左右凸壁部を有して当該左右凸壁部が左右側壁同士及び前記第１及び第２連結部同士をつなぐ形状を有し、第１左右ボス同士及び第２左右ボス同士の溶接のみでなく左右凸壁部同士の溶接によって左右アームトップピースが一体化されることは、前記溶接の信頼性及び作業性を高めることを可能にする。

前記左右アームトップピースにおいては、前記左凸壁部と前記第１左ボス及び前記第２左ボスとをそれぞれつなぐ部分、前記左凸壁部と前記左側壁とをつなぐ部分、前記第１及び第２左ボスと前記左側壁とをつなぐ部分、前記右凸壁部と前記第１右ボス及び前記第２右ボスとをそれぞれつなぐ部分、前記右凸壁部と前記右側壁とをつなぐ部分、前記第１及び第２右ボスと前記右側壁とをつなぐ部分、の表面がそれぞれ曲面で構成されるのが望ましい。このことは、各つなぎ部分に鋭角のコーナーが生じる場合と異なり、当該つなぎ部分での荷重の伝達を滑らかにして応力集中を抑え、これによりアームトップの強度を一層向上させることを可能にする。また、各つなぎ部分に曲面が与えられることは溶接を容易にし、これにより溶接の信頼性と作業容易性を高めることができる。

前記左右アームトップピースの少なくとも一方には、前記第１連結部が形成する前記第１ピン穴から前記連結壁を経由して前記第２連結部が形成する前記第２ピン穴に至る給脂路が設けられるのが望ましい。当該給脂路は、第１及び第２連結部に共用されることが可能であり、当該共用は、給脂のための構造の簡素化、当該構造の部品点数の節減、及び給脂作業の能率アップを可能にする。

この場合、前記左右アームトップピースの少なくとも一方に当該アームトップピースの外部から前記給脂路内に潤滑油を供給するための給脂穴が設けられ、当該給脂穴は、前記左右凸壁部の少なくとも一方を貫通するとともに、前記外部に開口する外側端と前記給脂路に通じる内側端とを有するのが、望ましい。当該給脂穴は、前記潤滑油を第１及び第２連結部にほぼ同時にかつ均等に供給することを可能にする。

前記第１連結部を構成する前記左右第１ボスは、互いに溶接によって接合される接合部を有し、当該接合部のうち少なくともアームトップピースの先端の側の半周部分が前記第１連結部の先端側外周面の最大径部分よりも径方向の内側に位置することが望ましい。このように、左右アームトップピースの先端に位置する第１左右ボスの接合部の先端側半周部分、つまり掘削等の作業時に地面や岩と最も接触し易い部分、が最大径部分よりも径方向の内側に位置することは、当該接合部の先端側半周部分の前記接触に起因する摩耗を有効に抑える。

具体的には、前記第１左右ボスの前記接合部のうち、少なくとも前記アームトップピース先端側の半周部分が他の部分よりも小さい直径を有するように径方向の内側に凹んだものでもよいし、前記第１左右ボスのうち少なくとも前記アームトップピース先端側の半周部分に当該半周部分の直径が前記アームトップの幅方向に沿って前記接合部に向かうに従って小さくなる向きのテーパが与えられてもよい。

前記アーム本体は、例えば、ボックス構造を構成する左右の側板、上板及び下板を有するものが、好適である。この場合、前記連結壁は、前記アーム本体の下板の下面とほぼ同一平面上に位置するフラットな下面を有するのが、好ましい。当該下面は、アームの先端部において掘削等の作業時に地面等と最も接触し易い最下端部であるにもかかわらず、当該下面の部分の摩耗、損傷を抑えることができる。

また本発明は、建設機械の作業アタッチメントを構成するアームであって、前記作業アタッチメントを構成するブームの先端に取付けられるアーム本体と、このアーム本体の先端部に取付けられるアーム先端側部材であるアームトップと、を備え、前記アームトップは、左右一対の側壁と、前記アームトップの先端部に作業具を連結するためのピンが挿入可能な第１のピン穴を形成するように、当該アームトップの先端部において前記一対の側壁に跨るように設けられる第１連結部と、前記アームトップのうち前記第１連結部よりも基端側の部位に前記作業具を作動させるためのリンクを連結するためのピンが挿入可能な第２のピン穴を形成するように、前記部位において前記一対の側壁に跨るように設けられる第２連結部と、前記一対の側壁の内面上にそれぞれ形成され、当該一対の側壁同士をつなぐとともに前記第１及び第２連結部同士をつなぐ形状をもつ連結壁と、を有するアームを製造するための方法を提供する。この方法は、左アームトップピース及び右アームトップピースを個別に鋳造によって成形する工程であって、前記左アームトップピースは、前記第１連結部を構成する第１左ボスと、前記第２連結部を構成する第２左ボスと、前記連結壁を構成する左凸壁部と、を有し、前記右アームトップピースは、前記第１連結部を構成する第１右ボスと、前記第２連結部を構成する第２右ボスと、前記連結壁を構成する右凸壁部と、を有し、前記第１左ボス及び前記第１右ボスは、前記アームトップの左右方向に相対向する面を有し、前記第２左ボス及び前記第２右ボスは、前記アームトップの左右方向に相対向する面を有し、前記左凸壁部及び前記右凸壁部は、前記アームトップの左右方向に相対向する面を有するものを成形する工程と、前記第１左ボス及び前記第１右ボスが相対向する面、前記第２左ボス及び前記第２右ボスが相対向する面、及び前記左凸壁部及び前記右凸壁部が相対向する面、のそれぞれにおいて溶接することにより前記左アームトップピースと前記右アームトップピースとを接合し、これにより当該左アームトップピースと当該右アームトップピースとを一体化して前記アームトップを形成する工程と、当該アームトップを前記アーム本体の先端部に取付ける工程と、を含む。

本発明の第１実施形態に係るアームトップを構成する一対のアームトップピースであって組立前のアームピースを示す斜視図である。 前記一対のアームトップピース同士の接合により形成されたアームトップを上から見た斜視図である。 前記アームトップを下方から見た斜視図である。 前記アームトップの平面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿った断面を拡大して示した図である。 図４において円ＶＩで囲まれた部分を拡大して示した図である。 図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るアームトップを示す断面図であって図７の断面に相当する断面を示す図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面を示す図である。 本発明の第３実施形態に係るアームトップを図１と同じ角度で示した斜視図である。 本発明の第３実施形態に係るアームトップを示す断面図であって図７の断面に相当する断面を示す図である。 参考例に係るアームを備えたショベルの概略側面図である。 前記参考例に係るアームの斜視図である。 前記参考例に係るアームの側面図である。 前記参考例に係るアームの斜視図である。 前記参考例に係るアームの分解斜視図である。

本発明の実施の形態を説明する前に、当該実施の形態に係るアームの特徴を説明するために用意された参考例を、図１２〜図１６を参照しながら説明する。

図１２は、前記参考例に係るアーム５を備えたショベルを示す。このショベルは、クローラ式の下部走行体１と、当該下部走行体１の上に地面に対して鉛直となる軸のまわりに旋回自在に搭載された上部旋回体２であって、キャビン２ａを含むものと、前記上部旋回体２に取付けられる作業アタッチメント３と、を備える。

前記作業アタッチメント３は、ブーム４と、アーム５と、作業具と、複数の油圧シリンダと、メインリンク１０と、アイドラリンク１１と、を含む。前記ブーム４は、前記上部旋回体２に起伏自在に取付けられ、前記アーム５は前記ブーム４の先端に取付けられる。前記作業具は、この参考例ではバケット６であり、前記アーム５の先端に取付けられる。前記複数の油圧シリンダは、前記ブーム４、前記アーム５及び前記バケット６をそれぞれ動かすように伸縮するブームシリンダ７、アームシリンダ８及びバケットシリンダ９を含む。

前記メインリンク１０及び前記アイドラリンク１１は、前記バケットシリンダ９の伸縮力を前記バケット６に伝達して当該バケット６を回動させるように配置される。具体的に、前記メインリンク１０はバケットシリンダ９の先端部にピンを介して連結される第１端部と、前記バケット６にピンを介して連結される第２端部と、を有する。同様に、アイドラリンク１１は、前記バケットシリンダ９の先端部にピンを介して連結される第１端部と、前記アーム５にピンを介して連結される第２端部と、を有する。

前記アーム５は、第１連結部１２と第２連結部１３とを有する。前記第１連結部１２は、前記アーム５の先端部に設けられ、当該第１連結部１２に前記バケット６がピンを介して連結される。前記第２連結部１３は、前記第１連結部１２よりもアーム５の基端（ブーム４に連結される側の端）寄りの位置に設けられ、当該第２連結部１３に前記アイドラリンク１１がピンを介して連結される。

次に、前記第１、第２両連結部１２，１３を含む前記アーム５の構造を、図１３〜図１６を参照しながら説明する。なお、以下の説明における「右」及び「左」は前記キャビン２ａ内のオペレータから見た方向であって、「左右方向」はアーム５の幅方向に相当する。

前記アーム５は、アーム本体１４とアームトップ１５とを有する。前記アーム本体１４は、アーム基端側部材であって、ボックス構造を構成する複数の板、すなわち左右両側板１４ａ、上板１４ｂ及び下板１４ｃ、を有する。前記アームトップ１５は、前記アーム本体１４の先端に取付けられる先端側部材である。

前記アーム本体１４の上板１４ｂ及び下板１４ｃは、アーム５の全長に亘る長さを有する。前記左右両側板１４ａは前記上板１４ｂ及び前記下板１４ｃより短い。前記アームトップ１５は、前記上板１４ｂ及び前記下板１４ｃと前記左右両側板１４ａとの寸法の差を補うように、前記アーム本体１４の先端に溶接によって接合され、これにより当該アーム本体１４と当該アームトップ１５とが一体化される。

前記アームトップ１５は、図１５，１６に拡大して示すように、左右の側壁１６，１７を備える。前記のようにバケット６及びアイドラリンク１１がそれぞれ連結される前記第１連結部１２及び前記第２連結部１３は、それぞれ、前記アームトップ１５の先端部及び当該先端部よりもアームトップ１５の基端側の位置において、前記一対の側壁１６，１７に跨がるように設けられる。

前記第１及び第２連結部１２，１３は、図１６に示すような複数の部品を組立てることにより構成される。当該複数の部品は、前記一対の側壁１６，１７にそれぞれ溶接される一対のリング部材１８，１８及び一対のリング部材１９，１９と、前記一対のリング部材１８，１８に跨るように設けられるチューブ部材２０と、前記一対のリング部材１９，１９に跨るように設けられるチューブ部材２１と、を含む。当該複数の部品が組立てられることにより、ピン穴を囲むボスとして前記第１及び第２連結部１２，１３が構成される。

また、前記アームトップ１５は、図１６に示される給脂口２２及び給脂パイプ２３をさらに含む。給脂口２２は、前記一対の側壁１６，１７のうちの一方、例えば左側壁１６、に取付けられ、前記給脂パイプ２３は、前記給脂口２２と前記第１連結部１２のチューブ部材１９が囲むピン穴とを連通するように配置される。

この参考例に係るアームトップ１５では、前記一対の側壁１６，１７と前記第１及び第２連結部１２，１３のリング部材１８，１９との溶接部分に応力集中が生じ易い。この応力集中は、前記アームトップ１５が高い強度を有することを妨げる。

本発明の実施の形態に係るアームは、このような参考例に係るアーム５のもつ課題を解決するものである。以下、当該実施の形態に係るアームを図１〜図１１を参照しながら説明する。

以下に示す第１〜第３実施形態に係るアームは、いずれも、次の点において前記参考例に係るアームと共通する。すなわち、前記第１〜第３実施形態に係るアームは、いずれも、アーム本体１４と、アームトップ２５と、を備える。前記アーム本体１４は、図１２に示される前記作業アタッチメント３のブーム４と同様のブームの先端に取付けられることが可能なボックス構造を有する。前記アームトップ２５は、前記アーム本体１４の先端部に取付けられる先端側部材である。

次に、前記第１〜第３実施形態に係るアームの特徴、すなわち、当該第１〜第３実施形態に係るアームトップ２５と前記参考例に係るアームトップ１５との相違点、について説明する。

図１〜図７は、第１実施形態に係るアームトップ２５を示す。当該アームトップ２５は、左右一対の側壁２６，２７と、第１連結部２８と、第２連結部２９と、連結壁３０と、を有する。前記一対の側壁２６，２７は、図２及び図３に示すように前記アーム本体１４の左右一対の側板１４ａのそれぞれの先端部に接合される。前記第１連結部２８は、前記アームトップ２５の先端部に前記バケット６等の作業具をピンを介して連結するために、前記左右一対の側壁２６，２７に跨るように設けられる。前記第２連結部２９は、前記作業具を作動させるためのアイドラリンクを前記アームトップ２５において前記第１連結部２８よりも基端側の部位にピンを貸して連結するために、前記左右一対の側壁２６，２７に跨るように設けられる。前記連結壁３０は、前記左右一対の側壁２６，２７の内面同士をつなぐとともに、第１及び第２連結部２８，２９同士をつなぐように、設けられる。前記第１及び第２連結部２８，２９は、それぞれ、第１ピン穴３１及び第２ピン穴３２を囲む形状を有する。前記第１ピン穴３１には、前記アームトップ２５の先端部に前記バケット６等の作業具を連結するためのピンが挿入可能であり、前記第２ピン穴３２には、前記アームトップ２５の先端部よりも基端側の部位に前記アイドラリンク１１を連結するためのピンが挿入可能である。

前記アームトップ２５は、左アームトップピースＰ１及び右アームトップピースＰ２により構成される。各アームトップピースＰ１，Ｐ２は互いに個別に鋳型によって成形された成形品である。具体的には、前記第１連結部２８が第１左ボス２８ａ及び第１右ボス２８ｂに分割され、前記第２連結部２９が第２左ボス２９ａ及び第２右ボス２９ｂに分割され、前記連結壁３０が左凸壁部３０ａ及び右凸壁部３０ｂに分割されており、前記左アームトップピースＰ１は前記第１左ボス２８ａ，前記第２左ボス２９ａ及び前記左凸壁部３０ａを含み、前記右アームトップピースＰ２は、前記第１右ボス２８ｂ、前記第２右ボス２９ｂ及び前記右凸壁部３０ｂを含む。

前記左右アームトップピースＰ１，Ｐ２は、相対向する対向面を有する。具体的に、前記第１左ボス２８ａ及び前記第１右ボス２８ｂは、前記アームトップ２５の左右方向に相対向する第１対向面を有し、前記第２左ボス２９ａ及び前記第２右ボス２９ｂは、前記アームトップ２５の左右方向に相対向する第２対向面を有し、前記左凸壁部３０ａ及び前記右凸壁部３０ｂは、前記アームトップ２５の左右方向に相対向する第３対向面を有する。当該第１対向面同士、当該第２対向面同士及び当該第３対向面同士がそれぞれ全周にわたる溶接ラインＬｗに沿って溶接されることにより互いに接合され、これにより左右アームトップピースＰ１，Ｐ２が一体化されてアームトップ２５を形成する。前記各接合は、前記第１左ボス２８ａ及び前記第１右ボス２８ｂが互いにつながることによる前記第１連結部２８の形成と、前記第２左ボス２９ａ及び前記第２右ボス２９ｂが互いにつながることによる前記第２連結部２９の形成と、前記左凸壁部３０ａ及び前記右凸壁部３０ｂが互いにつながることによる前記連結壁３０の形成と、をそれぞれ伴う。前記溶接ラインＬｗは、図４では互いに異なる方向の斜線が付された部分に相当する。

前記左右アームトップピースＰ１，Ｐ２において、左右凸壁部３０ａ，３０ｂと第１左右ボス２８ａ，２８ｂ及び第２左右ボス２９ａ，２９ｂとは、それぞれ図７に示すような緩やかな曲面ＣＳ１，ＣＳ２からなる表面をもつつなぎ部分を介してつながれる。同様に、左右凸壁部３０ａ，３０ｂと左右側壁２６，２７とは図５に示すような緩やかな曲面ＣＳ３からなる表面をもつつなぎ部分を介してつながれ、第１左右ボス２８ａ，２８ｂ及び第２左右ボス２９ａ，２９ｂと左右側壁２６，２７とはそれぞれ図５に示すような緩やかな曲面ＣＳ４からなる表面をもつつなぎ部分を介してつながれる。

図４，６に示すように、前記第１左右ボス２８ａ，２８ｂには凹部２８ｃが形成されている。当該凹部２８ｃは、前記第１左右ボス２８ａ，２８ｂのうち互いに溶接により接合される部分のうちのアームトップピースＰ１，Ｐ２の先端寄りの半周部分に形成され、当該半周部分が他の部分であって最大径をもつ部分（凹部２８ｃの左右両外側の部分）よりも小さい直径を有するように径方向内側に凹んでいる。左右アームトップピースＰ１，Ｐ２は前記凹部２８ｃにおいて溶接されている。

つまり、このアームは、前記左右アームトップピースＰ１，Ｐ２をそれぞれ個別に鋳造によって成形する工程と、当該左右アームトップピースＰ１，Ｐ２における前記第１左ボス２８ａ及び前記第１右ボス２８ｂが相対向する第１対向面、前記第２左ボス２９ａ及び前記第２右ボス２９ｂが相対向する第２対向面、及び前記左凸壁部３０ａ及び前記右凸壁部３０ｂが相対向する第３対向面、のそれぞれにおいて溶接することにより前記左アームトップピースＰ１と前記右アームトップピースＰ２とを接合し、これにより当該左アームトップピースＰ１と当該右アームトップピースＰ２とを一体化して前記アームトップ２５を形成する工程と、当該アームトップ２５を前記アーム本体１４の先端部に取付ける工程と、を含む方法によって、製造されることが可能である。

以上示したアームでは、アームトップ２５が互いに個別に鋳造された鋳造品である左右アームトップピースＰ１，Ｐ２に分割されて当該左右アームトップピースＰ１，Ｐ２が互いに接合されることにより一体化されるため、すなわち、鋳造品として左右アームトップピースＰ１，Ｐ２が個別に成形されるため、当該鋳造品を得るための鋳型及びその製品である鋳物がともに小型でシンプルな形状を有することができる。このことは、アームトップ全体が単一の鋳物により構成されるものに比べ、前記アームトップ２５を容易に製作すること、及び、当該アームトップ２５の寸法精度を高めること、を可能にする。

また、前記左右アームトップピースＰ１，Ｐ２は、応力集中が生じ易い部位である第１、第２連結部２８，２９と側壁２６，２７とのつなぎ目ではなく、応力の低いアームトップ２５の幅方向の中間部で、全周溶接されて一体化されるので、高い強度を有することができる。

さらに、前記左右アームトップピースＰ１，Ｐ２は、左右側壁２６，２７の内面において左右側壁２６，２７同士、及び第１及び第２両連結部２８，２９同士をつなぐ左右凸壁部３０ａ，３０ｂを含み、第１連結部２８を構成する第１左右ボス２８ａ，２８ｂ同士及び第２連結部２９を構成する第２左右ボス２９ａ，２９ｂ同士のみでなく連結壁３０を構成する左右凸壁部３０ａ，３０ｂ同士も溶接されるため、溶接トーチが入らない死角を無くして溶接の信頼性及び作業性を高めることができる。

さらに、左右アームトップピースＰ１，Ｐ２では、左右凸壁部３０ａ，３０ｂと第１左右ボス２８ａ，２８ｂとをつなぐ部分、左右凸壁部３０ａ，３０ｂと第２左右ボス２９ａ，２９ｂとをつなぐ部分、左右凸壁部３０ａ，３０ｂと左右側壁２６，２７とをつなぐ部分、第１左右ボス２８ａ，２８ｂ及び第２左右ボス２９ａ，２９ｂと左右側壁２６，２７とをつなぐ部分にそれぞれ緩やかな曲面ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ３，ＣＳ４からなる表面が与えられ、当該つなぎ部分に鋭角のコーナーが生じることが防がれているので、当該つなぎ部分での荷重の伝達を滑らかにして応力集中を避け、これによりアームトップ２５の強度を一層向上させることができる。また、各つなぎ目の表面を緩やかな曲面にすることは溶接を容易にし、当該溶接の信頼性と作業容易性を高めることができる。

加えて、左右アームトップピースＰ１，Ｐ２の先端にその半周にわたる凹部２８ｃがそれぞれ形成され、当該凹部２８ｃで左右アームトップピースＰ１，Ｐ２同士の溶接が行われることにより、掘削等の作業時に地面や岩と最も接触し易いアームトップピースＰ１，Ｐ２の先端側半周部分の接合部（溶接ラインＬｗ）が他の部分よりも径方向の内側に位置していて外部に露呈することが防がれる。このことは、当該接合部分の前記地面等との接触に起因する摩耗を抑制するのにきわめて有効である。

図８及び図９は、本発明の第２実施形態に係るアームのアームトップ３５を示す。このアームトップ３５は、前記第１実施形態に係るアームトップ２５と次の点においてのみ相違する。

前記第２実施形態に係るアームトップ３５では、右アームトップピースＰ２の内側面に給脂路３３が設けられている。当該給脂路３３は、右ボス２８ｂが囲む第１ピン穴３１から右凸壁部３０ｂを経由して右ボス２９ｂが囲む第２ピン穴３２に至る凹溝により構成され、左右アームトップピースＰ１，Ｐ２が互いに接合されてアームトップ３５が一体化された状態で前記凹溝とこれを塞ぐ前記左アームトップピースＰ１とがトンネル状の前記給脂路３３を形成する。

このようにして形成される給脂路３３は、第１及び第２連結部２８，２９に共用されることが可能である。この共用は、給脂構造の簡素化及び当該給脂構造の部品点数の節減を可能にし、また給脂作業の能率を上げる。

また、第２実施形態に係るアームトップ３５は、給脂穴３４を有し、この給脂穴３４を通じて外部から前記給脂路３３内に潤滑油が供給される。当該給脂穴３４は、右アームトップピースＰ２の右凸壁部３０ｂを左右方向に貫通するとともに、外部に開口する外側端と前記給脂路３３に通じる内側端とを有する。当該給脂穴３４及び当該給脂路３３の組み合わせは、潤滑油を第１及び第２連結部２８，２９にほぼ同時にかつ均等に供給することを可能にする。

前記給脂路３３は、左アームトップピースＰ１に設けられてもよい。あるいは、左右アームトップピースＰ１，Ｐ２にそれぞれ形成された溝が互いに合わされて円形の断面をもつ給脂路を構成してもよい。

さらに、第２実施形態に係る左右アームトップピースＰ１，Ｐ２は、それぞれ、前記凹部２８ｃに代えてテーパ状部分２８ｔを有する。当該テーパ状部分２８ｔは、左右アームトップピースＰ１，Ｐ２が互いに接合される部分である接合部のうちの先端側半周部分を他の部分であって最大径を有する部分（当該接合部の左右両外側に位置する部分）よりも径方向の内側に位置させるための手段であって、図９に示すように第１連結部２８を構成する第１左右ボス２８ａ，２８ｂのうち左右アームトップピースＰ１，Ｐ２の先端外周面の先端側半周部分に形成され、中央（左右アームトップピースＰ１，Ｐ２の境界）の接合部に向かって次第に直径が小さくなる向きのテーパを含む。当該テーパ状部分２８ｔは、前記凹部２８ｃと同様の効果、すなわち、溶接部分が地面等との接触により摩耗することを抑制する効果、を得ることを可能にする。

図１０及び図１１は、本発明の第３実施形態に係るアームのアームトップ４５を示す。このアームトップ４５は、アームの先端部の下面の摩耗損傷を抑制するという機能をさらに有する。

例えば前記参考例に係るアームでは、図１３，１４に示すようにアーム本体１４を構成する上板１４ｂ及び下板１４ｃがアームの全長に亘って延び、当該上板１４ｂ及び下板１４ｃの先端部がアームトップ１５の上面及び下面にそれぞれ被さる状態で溶接が行われるため、当該下板１４ｃの先端部がアームの先端の最下端部、つまり、掘削等の作業時に地面等と最も接触し易い部分、を構成する。従って、当該下板１４ｃの先端部の摩耗及び損傷が著しい。

第３実施形態に係るアームトップ４５においては、連結壁３０を構成する左右凸壁部３０ａ，３０ｂが、前記のような課題を解決することが可能な下面３０ｓをそれぞれ有する。各下面３０ｓは、アーム本体１４の下板１４ｃの下面とほぼ同一平面上に位置するフラット面である。これらの下面３０ｓは、アームトップ４５の下面、つまり、アームの先端部の最下端となる下面であり、当該下面３０ｓがアーム本体１４の下板１４ｃの下面とほぼ同一平面上に位置するフラット面であることは、当該下面３０ｓの摩耗、損傷の抑制に有効である。を抑えることができる。

この場合、前記アーム本体１４の下板１４ｃの先端部は、図１１に示すように、大荷重が作用する第２連結部２９を構成する第２左右ボス２９ａ，２９ｂを避けて当該第２連結部２９よりも後側の部位、例えば第１左右ボス２８ａ，２８ｂと第２左右ボス２９ａ，２９ｂとの間の部位、で前記左右凸壁部３０ａ，３０ｂの前記下面３０ｓに溶接されるのが、望ましい。

本発明は、前記のようなショベルの作業アタッチメントを構成するアームに限定されない。本発明は、ショベル以外の建設機械、例えば解体機や破砕機、に設けられるアームであって当該アームの先端にバケット以外の作業具、例えばブレーカや圧砕機、が取付けられるものにも前記と同様に適用されることができる。

Claims (9)

1. 建設機械の作業アタッチメントを構成するアームであって、
   前記作業アタッチメントを構成するブームの先端に取付けられるアーム本体と、
   このアーム本体の先端部に取付けられるアームトップと、を備え、
   前記アームトップは、左右一対の側壁と、前記アームトップの先端部に作業具を連結するためのピンが挿入可能な第１のピン穴を形成するように、当該アームトップの先端部において前記一対の側壁に跨るように設けられる第１連結部と、前記アームトップのうち前記第１連結部よりも基端側の部位に前記作業具を作動させるためのリンクを連結するためのピンが挿入可能な第２のピン穴を形成するように、前記部位において前記一対の側壁に跨るように設けられる第２連結部と、前記一対の側壁の内面上にそれぞれ形成され、当該一対の側壁同士をつなぐとともに前記第１及び第２連結部同士をつなぐ形状をもつ連結壁と、を有し、
   前記アームトップは、互いに個別に鋳型で成形された左アームトップピース及び右アームトップピースを有し、前記左アームトップピースは、前記第１連結部を構成する第１左ボスと、前記第２連結部を構成する第２左ボスと、前記連結壁を構成する左凸壁部と、を含み、前記右アームトップピースは、前記第１連結部を構成する第１右ボスと、前記第２連結部を構成する第２右ボスと、前記連結壁を構成する右凸壁部と、を含み、前記第１左ボス及び前記第１右ボスは、前記アームトップの左右方向に相対向する面を有し、前記第２左ボス及び前記第２右ボスは、前記アームトップの左右方向に相対向する面を有し、前記左凸壁部及び前記右凸壁部は、前記アームトップの左右方向に相対向する面を有し、
   前記左右アームトップピースは、前記第１左ボス及び前記第１右ボスが相対向する面、前記第２左ボス及び前記第２右ボスが相対向する面、及び前記左凸壁部及び前記右凸壁部が相対向する面、のそれぞれにおいて溶接されることにより互いに接合され、これにより一体化されて前記アームトップを形成する、建設機械のアーム。
2. 請求項１記載の建設機械のアームであって、前記左右アームトップピースにおける前記左凸壁部と前記第１左ボス及び前記第２左ボスとをそれぞれつなぐ部分、前記左凸壁部と前記左側壁とをつなぐ部分、前記第１及び第２左ボスと前記左側壁とをつなぐ部分、前記右凸壁部と前記第１右ボス及び前記第２右ボスとをそれぞれつなぐ部分、前記右凸壁部と前記右側壁とをつなぐ部分、前記第１及び第２右ボスと前記右側壁とをつなぐ部分、の表面がそれぞれ曲面で構成される、建設機械のアーム。
3. 請求項１または２記載の建設機械のアームであって、前記左右アームトップピースの少なくとも一方には、前記第１連結部が形成する前記第１ピン穴から前記連結壁を経由して前記第２連結部が形成する前記第２ピン穴に至る給脂路が設けられる、建設機械のアーム。
4. 請求項３記載の建設機械のアームであって、前記左右アームトップピースの少なくとも一方に当該アームトップピースの外部から前記給脂路内に潤滑油を供給するための給脂穴が設けられ、当該給脂穴は、前記左右凸壁部の少なくとも一方を貫通するとともに、前記外部に開口する外側端と前記給脂路に通じる内側端とを有する、建設機械のアーム。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の建設機械のアームであって、前記第１連結部を構成する前記左右第１ボスは、互いに溶接によって接合される接合部を有し、当該接合部のうち少なくともアームトップピースの先端の側の半周部分が前記第１連結部の先端側外周面の最大径部分よりも径方向の内側に位置する、建設機械のアーム。
6. 請求項５記載の建設機械のアームであって、前記第１左右ボスの前記接合部のうち、少なくとも前記アームトップピース先端側の半周部分が他の部分よりも小さい直径を有するように径方向の内側に凹んでいる、建設機械のアーム。
7. 請求項５記載の建設機械のアームであって、前記第１左右ボスのうち少なくとも前記アームトップピース先端側の半周部分に当該半周部分の直径が前記アームトップの幅方向に沿って前記接合部に向かうに従って小さくなる向きのテーパが与えられている、建設機械のアーム。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の建設機械のアームであって、前記アーム本体は、ボックス構造を構成する左右の側板、上板及び下板を有し、前記連結壁は、前記アーム本体の下板の下面とほぼ同一平面上に位置するフラットな下面を有する、建設機械のアーム。
9. 建設機械の作業アタッチメントを構成するアームであって、前記作業アタッチメントを構成するブームの先端に取付けられるアーム本体と、このアーム本体の先端部に取付けられるアーム先端側部材であるアームトップと、を備え、前記アームトップは、左右一対の側壁と、前記アームトップの先端部に作業具を連結するためのピンが挿入可能な第１のピン穴を形成するように、当該アームトップの先端部において前記一対の側壁に跨るように設けられる第１連結部と、前記アームトップのうち前記第１連結部よりも基端側の部位に前記作業具を作動させるためのリンクを連結するためのピンが挿入可能な第２のピン穴を形成するように、前記部位において前記一対の側壁に跨るように設けられる第２連結部と、前記一対の側壁の内面上にそれぞれ形成され、当該一対の側壁同士をつなぐとともに前記第１及び第２連結部同士をつなぐ形状をもつ連結壁と、を有するアームを製造するための方法であって、
   左アームトップピース及び右アームトップピースを個別に鋳造によって成形する工程であって、前記左アームトップピースは、前記第１連結部を構成する第１左ボスと、前記第２連結部を構成する第２左ボスと、前記連結壁を構成する左凸壁部と、を有し、前記右アームトップピースは、前記第１連結部を構成する第１右ボスと、前記第２連結部を構成する第２右ボスと、前記連結壁を構成する右凸壁部と、を有し、前記第１左ボス及び前記第１右ボスは、前記アームトップの左右方向に相対向する面を有し、前記第２左ボス及び前記第２右ボスは、前記アームトップの左右方向に相対向する面を有し、前記左凸壁部及び前記右凸壁部は、前記アームトップの左右方向に相対向する面を有するものを成形する工程と、
   前記第１左ボス及び前記第１右ボスが相対向する面、前記第２左ボス及び前記第２右ボスが相対向する面、及び前記左凸壁部及び前記右凸壁部が相対向する面、のそれぞれにおいて溶接することにより前記左アームトップピースと前記右アームトップピースとを接合し、これにより当該左アームトップピースと当該右アームトップピースとを一体化して前記アームトップを形成する工程と、
   前記アームトップを前記アーム本体の先端部に取付ける工程と、を含む、建設機械のアームの製造方法。