KR100996078B1

KR100996078B1 - 전방 장치

Info

Publication number: KR100996078B1
Application number: KR1020067013324A
Authority: KR
Inventors: 히로나오 이시까와; 신고 기시모또
Original assignee: 히다찌 겐끼 가부시키가이샤
Priority date: 2004-07-22
Filing date: 2005-06-07
Publication date: 2010-11-22
Also published as: US20070124963A1; JP2006037363A; EP1775390A4; CN1922367B; US7448841B2; WO2006008892A1; KR20070033950A; EP1775390A1; CN1922367A; JP4170962B2

Abstract

상부 붐(11)을, 상부 플랜지(13), 하부 플랜지(14), 좌측 웹(15) 및 우측 웹(32)으로 이루어지는 상자 형상의 박스 부재(12)와, 이 박스 부재(12)의 양단부에 용접된 보스(18, 19)에 의해 구성한다. 좌측 웹(15)의 양단부 측에는 내측으로 굴곡된 굴곡판부(15B, 15C)를 설치하고, 우측 웹(16)의 양단부 측에도 굴곡판부(16B, 16C)를 설치한다. 굴곡판부(15B, 15C)의 외측에 위치하여 좌측 웹(15)과 보스(18) 사이에 보강판(20)을 용접하고, 굴곡판부(16B, 16C)의 외측에도 우측 웹(16)과 보스(19) 사이에 보강판(21)을 용접한다. 이들 굴곡판부(15B, 15C, 16B, 16C)와 보강판(20, 21)에 의해 보스(18, 19)의 근방을 2중 구조로 하여, 이 부위를 보강할 수 있다.

붐, 플랜지, 웹, 박스 부재, 보스, 굴곡판부

Description

전방 장치{FRONT DEVICE}

본 발명은, 예를 들어 유압 셔블(shovel), 유압 크레인 등의 건설 기계에 탑재되어, 작업 장치의 붐, 아암 등으로서 적절하게 이용되는 전방 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 예를 들어 유압 셔블, 유압 크레인 등의 건설 기계에는, 굴착 작업, 짐을 달아매는 작업 등을 행하기 위한 작업 장치가 부앙 이동 가능하게 설치되어 있다. 그리고, 이러한 작업 장치로서는, 예를 들어 유압 셔블의 작업 장치와 같이 붐, 아암 등의 전방 장치를 구비한 것이 알려져 있다(예를 들어, 일본 특허 공개 제2001-81810호 공보 참조).

이 제1 종래 기술에 의한 전방 장치로서, 유압 셔블의 붐을 예로 들면, 이 붐은 상부 플랜지, 하부 플랜지, 좌측 웹 및 우측 웹을 용접함으로써 상자 형상의 중공 구조체로서 형성된 박스 부재와, 상기 박스 부재의 기단부 측에 설치되어, 유압 셔블의 차체 측에 부앙 이동 가능하게 연결되는 보스를 구비하고 있다.

여기에서, 보스는 높은 강도를 갖는 통 형상의 금속 재료 등으로 이루어지며, 그 외주면에는 박스 부재의 상부 플랜지, 하부 플랜지, 좌측 웹 및 우측 웹의 단부가 용접되어 있다. 또한, 박스 부재의 선단부 측에는 작업 장치의 아암이 회 전 가능하게 연결되는 브래킷이 마련되어 있다.

또한, 제1 종래 기술에서는, 빈 박스 부재의 강도를 확보하기 위해, 각종 보강 구조를 설치하고 있다. 이 경우, 제1 종래 기술에서는, 예를 들어 붐의 좌측 웹의 길이 방향 도중 부위에 요철 형상의 리브를 설치하는 구성으로 하고 있다.

또한, 제2 종래 기술로서, 예를 들어 박스 부재의 상부 플랜지, 하부 플랜지, 좌측 웹, 우측 웹 등을 두께가 두꺼운 강판 등에 의해 형성하거나, 박스 부재의 내부에 상기 박스 부재 내의 공간을 길이 방향 도중 부위에서 폐색하는 폐색판을 설치하는 구성으로 한 것이 알려져 있다(예를 들어, 일본 특허 공개 소53-31539호 공보 참조).

그런데, 상술한 제1 종래 기술에서는 높은 강도를 갖는 보스와, 이에 비해 강도가 낮은 상부 플랜지, 하부 플랜지, 좌측 웹, 우측 웹 등이 용접되어 있으므로, 전방 장치의 설계 시에는 이러한 강도가 다른 2부재의 용접 부위에서 강도를 확보하고자 하는 요구가 있다.

그러나, 제1 종래 기술에서는, 예를 들어 붐의 좌측 웹의 길이 방향 도중 부위에 리브를 설치하는 구성으로 하고 있다. 이러한 리브에서는, 좌측 웹의 굽힘 강도 등을 증대시킬 수 있지만, 박스 부재의 강도를 전체적으로 크게 향상시키기 위해서는 한계가 있으므로, 보스의 근방에서 충분한 강도를 확보하는 것이 어렵다고 하는 문제가 있다.

또한, 제2 종래 기술에서는, 예를 들어 박스 부재의 상부 플랜지, 하부 플랜지, 좌측 웹, 우측 웹 등을 두께가 두꺼운 강판 등에 의해 형성하거나, 그 내부에 폐색판을 설치하는 구성으로 하고 있다. 그러나, 단순히 두께가 두꺼운 강판 등을 이용한 경우에는, 붐의 중량이 증대하여, 이것을 구동하는 액추에이터의 대형화나 운전 효율의 저하를 초래한다고 하는 문제가 있다. 또한, 박스 부재의 내부에 폐색판을 배치하였다고 해도, 이 폐색판은 보스로부터 떨어진 위치에 배치되므로, 보스의 근방에서는 강도가 부족한 경우가 있다.

본 발명은, 상술한 종래 기술의 문제에 비추어 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 박스 부재의 중량을 억제하면서, 보스의 근방에서 박스 부재의 강도를 쉽게 높일 수 있어, 내구성을 향상할 수 있도록 한 전방 장치를 제공하는 데 있다.

(1) 상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 상부 플랜지, 하부 플랜지, 좌측 웹 및 우측 웹을 용접함으로써 형성된 박스 부재와, 상기 박스 부재의 적어도 한쪽 단부에 마련되어 상기 상부 플랜지, 하부 플랜지, 좌측 웹 및 우측 웹의 단부가 용접된 보스를 구비하여 이루어지는 전방 장치에 적용된다.

그리고, 본 발명이 채용하는 구성의 특징은, 좌측 웹과 우측 웹 중 적어도 한쪽의 웹에는 내측으로 굴곡된 굴곡판부를 설치하고, 굴곡판부의 외측에는 한쪽의 웹과 보스 사이에 보강판을 설치하는 구성으로 한 점에 있다.

이와 같이 구성함으로써, 박스 부재의 좌측 웹과 우측 웹 중 한쪽 웹에, 또는 좌, 우 양측의 웹에는, 보스에 용접되는 단부 측의 위치에 굴곡판부를 설치할 수 있고, 이 굴곡판부의 외측에는 보강판을 설치할 수 있다. 따라서, 박스 부재 중 보스에 용접되는 부위를, 굴곡판부와 보강에 의한 이중 구조로 할 수 있으므로, 이 부위의 강도를 높일 수 있어, 예를 들어 꼬임 방향의 외력 등에 대해서도 높은 강성을 확보할 수 있다.

이 경우, 보스는 높은 강도를 가진 금속 통 부재로 하여 형성되어 있다. 한편, 박스 부재를 구성하는 상부 플랜지, 하부 플랜지, 좌측 웹, 우측 웹 등은 강판이 이용되는 것으로, 보스에 비해 강도가 낮다. 이와 같이, 강도가 다른 2부재의 용접 부위는, 높은 강도로 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 박스 부재의 단부 측에 굴곡판부와 보강판을 배치함으로써, 강도가 다른 2부재의 용접 부위를 확실하게 보호할 수 있다.

또한, 보강판을 굴곡판부의 외측에 배치했으므로, 예를 들어 좌측 웹, 우측 웹 중 굴곡판부 이외의 부위와 보강판을 거의 동일한 수직면 위에 연속하여 배치할 수 있다. 이로 인해, 보강판이 박스 부재로부터 외측으로 크게 비어져 나오는 일이 없으므로, 전방 장치를 소형으로 형성하면서, 높은 강도를 얻을 수 있다.

그리고, 박스 부재 중 필요한 부위를 굴곡판부와 보강판에 의해 보강할 수 있으므로, 보스로부터 떨어진 부위에서는, 예를 들어 상부 플랜지, 하부 플랜지, 좌측 웹, 우측 웹 등을 필요 최저한의 두께로 형성할 수 있다. 이에 의해, 보스의 근방에서는 리브나 폐색판 등에 의해 실현할 수 없는 높은 강도를 확보하면서, 박스 부재의 중량을 전체적으로 작게 억제할 수 있어, 소형·경량으로 높은 내구성을 갖는 전방 장치를 실현할 수 있다.

(2) 또한, 본 발명은 상부 플랜지와 하부 플랜지 중 적어도 한쪽의 플랜지에는 내측으로 굴곡된 굴곡판부를 설치하고, 굴곡판부의 외측에는 상기 한쪽의 플랜지와 보스 사이에 보강판을 설치하는 구성으로 한 것이다.

이에 의해, 박스 부재의 상부 플랜지와 하부 플랜지 중 한쪽의 플랜지에, 또는 상, 하 양측의 플랜지에는, 굴곡판부를 설치하여 보강판을 설치할 수 있으므로, 보스에 용접되는 부위를 이중 구조로 할 수 있어, 이 부위에서 박스 부재의 강도를 높일 수 있다. 또한, 보강판이 박스 부재로부터 외측으로 크게 비어져 나오는 일이 없으므로, 전방 장치를 소형으로 형성할 수 있다. 따라서, 보스의 근방에서는 리브나 폐색판 등에 의해 실현할 수 없는 높은 강도를 확보하면서, 박스 부재의 중량을 전체적으로 작게 억제할 수 있어, 소형·경량으로 높은 강도의 전방 장치를 실현할 수 있다.

(3) 또한, 본 발명은 좌측 웹과 우측 웹 중 적어도 한쪽의 웹에는 내측으로 굴곡된 하나의 굴곡판부를 설치하는 동시에, 상부 플랜지와 하부 플랜지 중 적어도 한쪽의 플랜지에는 내측으로 굴곡된 다른 굴곡판부를 설치하고, 하나의 굴곡판부의 외측에는 한쪽의 웹과 보스 사이에 하나의 보강판을 설치하는 동시에, 다른 굴곡판부의 외측에는 한쪽의 플랜지와 보스 사이에 다른 보강판을 설치하는 구성으로 한 것이다.

이에 의해, 박스 부재의 상부 플랜지 또는 하부 플랜지에 굴곡판부를 설치하여 보강판을 배치할 수 있는 동시에, 좌측 웹 또는 우측 웹에 굴곡판부를 설치하여 보강판을 배치할 수 있으므로, 전술한 2개의 효과를 아울러 가질 수 있다. 또한, 예를 들어 상부 플랜지, 하부 플랜지, 좌측 웹 및 우측 웹에 각각 굴곡판부를 설치하고, 각 굴곡판부의 외측에 보강판을 각각 배치할 수 있다. 이와 같이 구성한 경우에는, 예를 들어 상, 하의 굴곡판부와 좌, 우의 굴곡판부를 상자 형상으로 용접할 수 있는 동시에, 이것을 외측으로부터 둘러싸는 위치에서 상, 하, 좌, 우의 4매의 보강판을 상자 형상으로 용접할 수 있다. 이에 의해, 박스 부재를 보스의 근방에서 이중의 상자 형상으로 형성할 수 있어, 이 부위에서 전방 장치의 강도를 충분히 높일 수 있다.

(4) 또한, 본 발명에서는, 박스 부재는 건설 기계의 차체에 부앙 이동 가능하게 연결되는 하부 붐과, 상기 하부 붐의 선단부 측에 좌, 우 방향으로 요동 가능하게 연결된 상부 붐과, 상기 상부 붐의 선단부 측에 아암 지지 부재를 거쳐서 회전 가능하게 연결되어 작업구가 부착된 아암 중, 적어도 1개의 부재를 구성할 수 있다.

이에 의해, 예를 들어 오프셋 붐식 작업 장치를 구성하는 하부 붐, 상부 붐, 아암 등의 전방 장치에 대하여, 굴곡판부나 보강판을 설치할 수 있다. 따라서, 이들 전방 장치의 강도를 필요에 따라서 높일 수 있어, 적용 대상을 넓힐 수 있다.

(5) 또한, 본 발명에서는, 박스 부재는 건설 기계의 차체에 부앙 이동 가능하게 연결되는 붐과, 상기 붐의 선단부 측에 회전 가능하게 연결되어 작업구가 부착된 아암 중, 적어도 1개의 부재를 구성할 수 있다.

이에 의해, 오프셋 붐식 이외의 작업 장치를 구성하는 붐, 아암 등의 전방 장치에 대하여, 굴곡판부나 보강판을 설치할 수 있어, 적용 대상을 넓힐 수 있다.

도1은 본 발명의 실시 형태에 적용되는 오프셋 붐식의 유압 셔블을 도시하는 정면도이다.

도2는 도1 중의 작업 장치를 도시하는 정면도이다.

도3은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 상부 붐을 단일 부재로 도시하는 정면도이다.

도4는 상부 붐을 도3 중의 화살표 Ⅳ-Ⅳ 방향으로부터 본 종단면도이다.

도5는 상부 붐을 도4 중의 화살표 V-V 방향으로부터 본 종단면도이다.

도6은 상부 붐을 분해한 상태에서 확대하여 도시하는 분해 사시도이다.

도7은 상부 붐의 기단부 측을 확대하여 도시한 도4 중의 주요부 확대 단면도이다.

도8은 상부 붐의 기단부 측을 도7 중의 화살표 VIII-VIII 방향으로부터 확대하여 본 횡단면도이다.

도9는 비교예에 의한 상부 붐을 도8과 동일한 위치로부터 본 횡단면도이다.

도10은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 상부 아암을 도4와 동일한 위치로부터 본 종단면도이다.

도11은 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 상부 붐을 상측으로부터 본 평면도이다.

도12는 상부 붐을 도11 중의 화살표 XII-XII 방향으로부터 본 종단면도이다.

도13은 상부 붐을 분해한 상태에서 확대하여 도시하는 분해 사시도이다.

도14는 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 상부 붐을 도시하는 정면도이다.

도15는 상부 붐을 도14 중의 화살표 XV-XV 방향으로부터 본 종단면도이다.

도16은 상부 붐을 도15 중의 화살표 XVI-XVI 방향으로부터 본 종단면도이다.

도17은 상부 붐을 도16 중의 화살표 XVII-XVII 방향으로부터 확대하여 본 종단면도이다.

도18은 상부 붐을 분해한 상태에서 확대하여 도시하는 분해 사시도이다.

도19는 본 발명의 제5 실시 형태에 의한 하부 붐을 도시하는 사시도이다.

도20은 본 발명의 제6 실시 형태에 의한 아암을 도시하는 사시도이다.

도21은 본 발명의 제7 실시 형태에 적용되는 유압 셔블의 작업 장치를 도시하는 정면도이다.

도22는 본 발명의 제7 실시 형태에 의한 붐을 도시하는 사시도이다.

이하, 본 발명에 의한 전방 장치에 대해, 도1 내지 도22를 참조하면서, 상세하게 설명한다.

우선, 도1 및 도2에 의해, 본 발명의 실시 형태의 전방 장치가 적용되는 건설 기계로서, 오프셋 붐식의 유압 셔블에 대해 설명한다.

도면 중, 부호 1은 제1 실시 형태에 적용되는 오프셋 붐식의 유압 셔블을 나타내고 있다. 이 유압 셔블(1)은 자주 가능한 하부 주행체(2)와, 상기 하부 주행체(2) 위에 선회 가능하게 탑재된 상부 선회체(3)와, 상기 상부 선회체(3)의 전방부에 부앙 이동 가능하게 부착되어, 토사 등의 굴착 작업을 행하는 후술하는 작업 장치(4)에 의해 대략 구성되어 있다. 또한, 하부 주행체(2)와 상부 선회체(3)는 유압 셔블(1)의 차체를 구성하고 있다.

부호 4는 오프셋 붐식의 작업 장치를 나타내고, 이 작업 장치(4)는 상부 선회체(3)에 부앙 이동 가능하게 설치되어 있다. 여기에서, 상기 작업 장치(4)는 도1, 도2에 도시한 바와 같이, 기단부 측이 상부 선회체(3)에 부앙 이동 가능하게 연결된 하부 붐(4A)과, 상기 하부 붐(4A)의 선단부 측에 좌, 우 방향으로 요동 가능하게 연결된 상부 붐(4B)과, 상기 상부 붐(4B)의 선단부 측에 좌, 우 방향으로 요동 가능하게 연결된 아암 지지 부재(4C)와, 상기 아암 지지 부재(4C)의 선단부 측에 상, 하 방향으로 회전 가능하게 연결된 아암(4D)과, 상기 아암(4D)의 선단부 측에 회전 가능하게 부착된 작업구로서의 버킷(4E)과, 각 실린더(4F, 4G, 4H, 4J)와, 링크(4K)에 의해 구성되어 있다.

여기에서, 붐 실린더(4F)는 상부 선회체(3)와 하부 붐(4A) 사이에 마련되어, 하부 붐(4A)을 상, 하 방향으로 부앙 이동시킨다. 또한, 오프셋 실린더(4G)는 하부 붐(4A)과 상부 붐(4B) 사이에 마련되어, 상부 붐(4B)을 좌, 우 방향으로 요동시킨다. 또한, 아암 실린더(4H)는 아암 지지 부재(4C)와 아암(4D) 사이에 마련되어, 아암(4D)을 상, 하 방향으로 회전시킨다. 또한, 버킷 실린더(4J)는 아암(4D)과 버킷(4E) 사이에 마련되어, 버킷(4E)을 회전시키는 것이다.

한편, 링크(4K)는 하부 붐(4A)과 아암 지지 부재(4C) 사이에 마련되어, 하부 붐(4A), 상부 붐(4B), 아암 지지 부재(4C)와 함께 평행 링크 기구를 구성하고 있다. 그리고, 오프셋 실린더(4G)가 신축할 때에는, 그 신축 동작에 의해 상부 붐(4B)이 좌, 우 방향으로 요동된다. 이때, 아암 지지 부재(4C)는 링크(4K)에 의해 상부 붐(4B)의 작용에 대하여, 좌, 우 방향의 반대 방향으로 요동된다. 이에 의해, 아암(4D) 및 버킷(4E)은 하부 붐(4A)과 평행한 상태를 유지하면서, 차체의 좌측 또는 우측으로 이동(오프셋)된다. 이러한 평행 링크 기구의 작용에 의해, 유압 셔블(1)은, 이 오프셋 위치에서 측면 홈을 파는 등의 굴착 작업을 행할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 전방 장치에 대해, 오프셋 붐식 유압 셔블의 상부 붐을 예로 들어, 도3 내지 도8을 참조하여 상세하게 설명한다.

우선, 부호 11은 전방 장치로서의 상부 붐을 나타내고, 상기 상부 붐(11)은 도1과 도2에 도시되는 오프셋 붐식 작업 장치(4)의 상부 붐(4B)으로서 이용되는 것이다. 여기에서, 상부 붐(11)은 예를 들어 상자형(사각형)의 횡단면 형상을 갖는 가늘고 긴 중공 구조체로서 형성되어, 차체 전, 후 방향으로 연장되어 있다. 또한, 상부 붐(11)은 후술하는 박스 부재(12), 보스(18, 19), 보강 판(20, 21) 등에 의해 구성되어 있다.

부호 12는 상부 붐(11)의 본체 부분을 구성하는 박스 부재이고, 상기 박스 부재(12)는 도3 내지 도6에 도시한 바와 같이, 후술하는 상부 플랜지(13), 하부 플랜지(14), 좌측 웹(15), 우측 웹(16) 등에 의해 구성되어 있다. 그리고, 박스 부재(12)는 이들의 강판을 접합(용접)함으로써, 전체적으로 전, 후 방향으로 연장되는 각진 통 형상으로 형성되어 있다.

부호 13은 박스 부재(12)의 상면을 구성하는 상부 플랜지이고, 상기 상부 플랜지(13)는, 예를 들어 평탄한 강판 등에 의해 형성되어 있다. 또한, 상부 플랜지(13)의 상면에는, 그 양단부 측과 보스(18, 19)와의 사이를 보강하는 예를 들어, 2매의 금속판(13A)이 용접되어 있다.

부호 14는 박스 부재(12)의 하면을 구성하는 하부 플랜지이고, 상기 하부 플랜지(14)는 상부 플랜지(13)와 거의 같은 강판 등에 의해 형성되어, 상부 플랜지(13)와 상, 하 방향의 간격을 두고 대향하고 있다. 또한, 하부 플랜지(14)의 좌단부면에는 브래킷(14A)이 고정 부착되어 있다. 그리고, 이 브래킷(14A)과 후술하는 좌측 웹(1105)의 브래킷(15D) 사이에는, 오프셋 실린더(4G)(도2 참조)가 회전 가능하게 부착된다.

부호 15는 박스 부재(12)의 좌측면을 구성하는 좌측 웹이고, 상기 좌측 웹(15)은, 예를 들어 양단부 측이 내부 방향으로 굴곡된 가늘고 긴 강판 등에 의해 형성되어 있다. 그리고, 좌측 웹(15)은 상부 플랜지(13)와 하부 플랜지(14) 사이에 거의 수직으로 세워 설치되는 동시에, 상부 플랜지(13)와 하부 플랜지(14) 사이에 전체 길이에 걸쳐 용접되어 있다.

여기에서, 좌측 웹(15)은 후술하는 좌측 보강판(20)과 함께 상부 붐(11)의 좌측면을 구성하는 측면판부(15A)와, 상기 측면판부(15A)의 기단부 측에 일체 형성된 굴곡판부(15B)와, 측면판부(15A)의 선단부 측에 일체 형성된 다른 굴곡판부(15C)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 측면판부(15A)는 박스 부재(12)의 중간부에 배치되어, 그 길이 방향을 따라 연장되어 있다. 또한, 측면판부(15A)의 외측에는 오프셋 실린더(4G)용의 브래킷(15D)이 고정 부착되어 있다.

또한, 2개의 굴곡판부(15B, 15C)는 각 좌측 보강판(20)의 내측에 각각 배치되어, 박스 부재(12)의 길이 방향으로 연장되면서, 우측 웹(16)을 향해 내측(경사 내부 방향)으로 굴곡하고, 상부 플랜지(13)와 하부 플랜지(14) 사이에 배치되어 있다. 그리고, 기단부 측의 굴곡판부(15B)는, 그 3변이 상부 플랜지(13), 하부 플랜지(14) 및 기단부 측 보스(18)에 용접되어 있다. 또한, 선단부 측의 굴곡판부(15C)는 그 3변이 상부 플랜지(13), 하부 플랜지(14) 및 선단부 측 보스(19)에 용접되어 있다.

부호 16은 박스 부재(12)의 우측면을 구성하는 우측 웹이고, 상기 우측 웹(16)은 좌측 웹(15)과 거의 마찬가지로, 양단부 측이 굴곡한 가늘고 긴 강판 등에 의해 형성되어 있다. 그리고, 이 우측 웹(16)은 상부 플랜지(13)와 하부 플랜지(14) 사이에 전체 길이에 걸쳐 용접되어 있다. 여기에서, 우측 웹(16)은 후술하는 우측 보강판(21)과 함께 상부 붐(11)의 우측면을 구성하는 측면판부(16A)와, 상기 측면판부(16A)의 기단부 측에 일체 형성된 굴곡판부(16B)와, 측면판부(16A)의 선단부 측에 일체 형성된 다른 굴곡판부(16C)에 의해 구성되어 있다.

또한, 굴곡판부(16B, 16C)는, 각 우측 보강판(21)의 내측에서 박스 부재(12)의 길이 방향으로 연장되면서, 좌측 웹(15)을 향해 내측으로 굴곡하고 있다. 그리고, 기단부 측의 굴곡판부(16B)는, 그 3변이 상부 플랜지(13), 하부 플랜지(14) 및 기단부 측 보스(18)에 용접되어 있다. 또한, 선단부 측의 굴곡판부(15C)는 그 3변이 상부 플랜지(13), 하부 플랜지(14) 및 선단부 측 보스(19)에 용접되어 있다. 또한, 좌측 웹(15)과 우측 웹(16)은 서로 좌, 우 방향의 간격을 두고 대향하여, 이들 측면판부(15A, 16A)의 사이에는 보강용 연결판(17)이 용접되어 있다.

부호 18은 박스 부재(12)의 기단부 측에 설치된 기단부 측 보스이고, 상기 기단부 측 보스(18)는, 예를 들어 통 형상의 금속 재료 등에 의해 형성된다. 이 기단부 측 보스(18)의 외주면에는, 상부 플랜지(13) 및 하부 플랜지(14)의 단부측과, 좌, 우의 웹(15, 16)의 굴곡판부(15B, 16B)의 단부 측과, 후술하는 보강판(20, 21)이 각각 용접되어 있다.

부호 19는 박스 부재(12)의 선단부 측에 설치된 선단부 측 보스이고, 상기 선단부 측 보스(19)도 예를 들어, 통 형상의 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 이 선단부 측 보스(19)의 외주면에는, 기단부 측 보스(18)와 거의 마찬가지로, 상부 플랜지(13), 하부 플랜지(14), 좌, 우의 웹(15, 16)의 굴곡판부(15C, 16C) 및 보강판(20, 21)이 용접되어 있다.

그리고, 상부 붐(11)은, 기단부 측 보스(18)가 연결 핀 등을 이용하여 하부 붐(4A)(도2 참조)에 좌, 우 방향으로 요동 가능하게 핀 결합되고, 선단부 측 보스(19)가 다른 연결 핀 등을 이용하여 아암 지지 부재(4C)와 좌, 우 방향으로 요동 가능하게 핀 결합된다.

부호 20, 20은 2매의 좌측 보강판이고, 이들의 각 좌측 보강판(20)은 좌측 웹(15)의 굴곡판부(15B, 15C)의 외측에 각각 설치되어 있다. 그리고, 이들의 좌측 보강판(20)은 도3, 도4에 도시한 바와 같이, 예를 들어 직사각 형상의 평탄한 강판 등으로 이루어져, 좌측 웹(15)의 굴곡판부(15B, 15C)의 외측에 겹친 상태에서 그 길이 방향으로 연장되어 있다. 이에 의해, 좌측 보강판(20)은 후술하는 우측 보강판(21)과 협동하여, 박스 부재(12) 중 보스(18, 19)가 용접되는 단부 측의 부위를 이중 구조로 하여 이들의 부위를 보강하는 것이다.

여기에서, 각 좌측 보강판(20) 중 박스 부재(12)의 기단부 측에 위치하는 좌측 보강판(20)은, 굴곡판부(15B)와 기단부 측 보스(18) 사이에 용접되는 동시에, 상부 플랜지(13)와 하부 플랜지(14) 사이에 용접되어 있다. 또한, 박스 부재(12)의 선단부 측에 위치하는 좌측 보강판(20)은, 기단부 측의 좌측 보강판(20)과 거의 마찬가지로, 상부 플랜지(13), 하부 플랜지(14), 굴곡판부(15C) 및 선단부 측 보스(19)에 각각 용접되어 있다.

또한, 좌측 보강판(20)은 예를 들어 좌측 웹(15)의 측면판부(15A)와 거의 동일한 수직면 위에 연속해서 배치되어 있다. 이에 의해, 좌측 보강판(20)은 박스 부재(1102)로부터 외측으로 크게 비어져 나오는 일이 없으므로, 상부 붐(11)을 콤팩트하게 형성할 수 있다.

부호 21, 21은 2매의 우측 보강판이고, 이들 각 우측 보강판(21)은, 우측 웹(16)의 굴곡판부(16B, 16C)의 외측에 각각 마련되어 있다. 그리고, 이들의 우측 보강판(21)은, 도4 내지 도8에 도시한 바와 같이, 좌측 보강판(20)과 거의 마찬가지로, 예를 들어 직사각 형상의 강판 등으로 이루어져, 우측 웹(16)의 굴곡판부(16B, 16C)의 외측에 겹친 상태에서 그 길이 방향으로 연장되어 있다.

그리고, 기단부 측의 우측 보강판(21)은, 굴곡판부(16B)와 기단부 측 보스(18) 사이에 용접되는 동시에, 상부 플랜지(13)와 하부 플랜지(14) 사이에 용접되어 있다. 또한, 선단부 측의 우측 보강판(21)도 거의 마찬가지로, 상부 플랜지(13), 하부 플랜지(14), 굴곡판부(16C) 및 선단부 측 보스(19)에 각각 용접되어 있다. 또한, 우측 보강판(2521)은 우측 웹(16)의 측면판부(16A)와 거의 동일한 수 직 위에 연속해서 배치되어 있다.

이에 의해, 박스 부재(12)의 기단부 측에는, 도8에 도시한 바와 같이 상부 플랜지(13), 하부 플랜지(14), 좌, 우의 웹(15, 16)의 굴곡판부(15B, 16B) 및 보강판(20, 21)에 의해 좌, 우 양측이 2중이 된 상자 형상의 단면 구조를 형성할 수 있다. 또한, 박스 부재(12)의 선단부 측에도, 굴곡판부(15C, 16C), 보강판(20, 21) 등에 의해 2중이 된 단면 구조를 형성할 수 있다. 따라서, 이러한 2중 구조에 의해 박스 부재(12)의 양단부 측을 보강할 수 있어, 박스 부재(12)와 보스(18, 19)를 견고하게 용접할 수 있다.

다음에, 박스 부재(12)의 단면 구조와 강도와의 관계에 대해, 기단부 측 보스(18)의 근방을 예로 들어, 도8을 참조하면서 구체적으로 설명한다.

우선, 도8에 있어서, 박스 부재(12)는 상, 하 방향의 치수(H)를 갖고 형성되고, 그 상부 플랜지(13)와 하부 플랜지(14)는 치수(h)만큼 떨어져 있는 것으로 한다. 또한, 상부 플랜지(13)와 하부 플랜지(14)는 좌, 우 방향의 폭 치수(W)를 갖고, 보강판(20, 21)으로부터 치수(A/2)만큼 좌, 우 방향으로 돌출하고 있다. 한편, 좌, 우의 웹(15, 16)의 굴곡판부(15B, 16B)는, 어떤 특정한 위치에 있어서 좌, 우 방향의 간격 치수(d)를 가지고 대향하고, 또한 이들의 굴곡판부(15B, 16B)의 외측에는, 치수(B/2)의 간극을 가지고 보강판(20, 21)이 배치되어 있는 것으로 한다.

이 경우, 박스 부재(12)의 단면 2차 모멘트(I)는 각 치수 H, h, A, B, d, W를 이용하여, 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.

...(1)

한편, 종래 기술의 상부 붐을, 본 실시 형태와 같은 방법의 두께를 갖는 강판에 의해 형성하면, 예를 들어 도9에 도시하는 비교예와 같아진다. 이 비교예의 상부 붐(100)에 있어서, 박스 부재(101)의 상부 플랜지(102), 하부 플랜지(103), 좌측 웹(104), 우측 웹(105)에 관련된 치수 H, h, A, W를, 본 실시 형태에 의한 상부 붐(11)과 마찬가지로 형성한다. 또한, 좌, 우의 웹(104, 105) 사이의 간격 치수를 D라 한 경우에는, 박스 부재(101)의 단면 2차 모멘트(J)를 하기 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.

...(2)

이 경우, 도8, 도9로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 수학식 1에 포함되는 치수 B, d의 가산 값 (B + d)는, 상기 수학식 2에 포함되는 간격 치수 D보다도 굴곡판부(15B, 16B)의 판 두께분만큼 작아지므로, 하기 수학식 3이 성립한다.

D > d + B ...(3)

이 수학식 3을 고려하면서, 상기 수학식 1, 2의 대소 관계를 비교함으로써, 하기 수학식 4를 얻을 수 있다.

I > J ...(4)

따라서, 제1 실시 형태에 의한 박스 부재(12)의 기단부 측의 단면 2차 모멘트(I)는, 비교예에 의한 박스 부재(101)의 단면 2차 모멘트(J)보다도 증대시킬 수 있다. 이 결과, 상부 붐(11)의 단면 계수를 크게 할 수 있으므로, 상부 붐(11)의 강도를 기단부 측에서 높일 수 있다. 이와 마찬가지로, 상부 붐(11)의 선단부 측에서도 강도를 높일 수 있다.

이리하여, 제1 실시 형태에 따르면, 상부 붐(11)의 좌측 웹(15)에는 굴곡판부(15B, 15C)를 설치하여 그 외측에 좌측 보강판(20)을 설치하고, 동일하게 우측 웹(16)에는 굴곡판부(16B, 16C)를 설치하여 그 외측에 우측 보강판(21)을 설치하는 구성으로 하고 있다.

이에 의해, 박스 부재(12) 중 보스(18, 19)에 용접되는 부위를 이중 구조로 할 수 있으므로, 이들 부위의 강도를 확실하게 높일 수 있어, 예를 들어 꼬임 방향의 외력 등에 대해서도 높은 강성을 확보할 수 있다.

이 경우, 보스(18, 19)는 높은 강도를 가진 금속 통 형상 부재로서 형성되고, 한편 상부 플랜지(13), 하부 플랜지(14), 좌측 웹(15), 우측 웹(16) 등은, 보스(18, 19)에 비해 강도가 낮은 강판 등에 의해 형성되어 있다. 이로 인해, 강도가 다른 2부재의 용접 부위는, 높은 강도로 형성하는 것이 바람직하다. 그런데, 본 실시 형태에 의하면 박스 부재(12)의 단부 측에 굴곡판부(15B, 15C, 16B, 16C)와 보강판(20, 21)을 배치함으로써, 강도가 다른 2부재의 용접 부위를 확실하게 보호할 수 있다.

특히, 제1 실시 형태에서는 좌측 웹(15)에 굴곡판부(15B, 15C)와 좌측 보강판(20)을 배치하고, 우측 웹(16)에 굴곡판부(16B, 16C)와 우측 보강판(21)을 배치하고 있으므로, 상부 붐(11)의 양단부 측에는, 좌, 우 양측이 2중이 된 상자 형상 의 단면 구조를 형성할 수 있어, 충분히 높은 강도를 얻을 수 있다.

또한, 좌측 보강판(20)을 좌측 웹(15)의 굴곡판부(15B, 15C)의 외측에 배치하고, 우측 보강판(21)을 우측 웹(16)의 굴곡판부(16B, 16C)의 외측에 배치하고 있다. 이 결과, 좌, 우의 웹(15, 16)의 측면판부(15A, 16A)와 보강판(20, 21)을, 거의 동일한 수직면 위에 연속해서 배치할 수 있다. 이로 인해, 보강판(20, 21)이 박스 부재(12)로부터 좌, 우 방향으로 크게 비어져 나오는 일이 없으므로, 상부 붐(11)을 소형으로 형성하면서, 높은 강도를 얻을 수 있다.

또한, 박스 부재(12) 중 필요한 부위를, 굴곡판부(15B, 15C, 16B, 16C)와 보강판(20, 21)에 의해 보강할 수 있으므로, 보스(18, 19)로부터 떨어진 부위에서는, 예를 들어 상부 플랜지(13), 하부 플랜지(14), 좌측 웹(15), 우측 웹(16) 등을 필요 최저한의 두께로 형성할 수 있다. 이에 의해, 보스(18, 19)의 근방에서는, 리브나 폐색판 등에 의해 실현할 수 없는 높은 강도를 확보하면서, 박스 부재(12)의 중량을 전체적으로 작게 억제할 수 있어, 소형·경량으로 높은 내구성을 갖는 상부 붐(11)을 실현할 수 있다.

또한, 좌, 우의 웹(15, 16)의 굴곡판부(15B, 16B)를 내측으로 구부린 만큼만, 상하 플랜지(13, 14)와 기단부 측 보스(18)와의 용접 부위를 길게 연장시킬 수 있다. 동일하게 굴곡판부(15C, 16C)를 내측으로 구부린 만큼만, 상하 플랜지(13, 14)와 선단부 측 보스(19)과의 용접 부위를 길게 연장시킬 수 있다. 이에 의해, 상하 플랜지(13, 14)와 보스(18, 19)와의 접합 강도를 높여, 양자를 견고하게 접합할 수 있다.

다음에, 도10은 본 발명에 관한 전방 장치의 제2 실시 형태를 나타내고 있다. 여기에서, 본 실시 형태의 특징은 좌측 웹과 우측 웹 중 한쪽 웹에만 굴곡판부를 설치하고, 그 외측에 보강판을 배치하는 구성과 한 점에 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 상기 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

부호 31은, 전방 장치로서의 상부 붐을 나타내고, 상기 상부 붐(31)은 제1 실시 형태와 거의 마찬가지로, 상부 플랜지(도시하지 않음), 하부 플랜지(14), 좌측 웹(15), 우측 웹(32) 등으로 이루어지는 박스 부재(12')와, 보스(18, 19)와, 좌측 보강판(20)에 의해 구성되어 있다.

여기에서, 우측 웹(32)은, 예를 들어 굴곡판부를 갖지 않는 평탄한 강판 등에 의해 형성되어 있다. 한편, 좌측 웹(15)은 제1 실시 형태와 동일한 구조를 이루어, 측면판부(15A)의 양측에 굴곡판부(15B, 15C)를 가지고 있다. 그리고, 우측 웹(32)은 상부 플랜지(13), 하부 플랜지(14) 및 보스(18, 19)에 용접되어 있다. 또한, 좌측 웹(15)은 상부 플랜지(13), 하부 플랜지(14), 보스(18, 19), 좌측 보강판(20)에 용접되어 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 상부 붐(31)은 그 우측에서는 굴곡판부와 보강판을 생략하고, 좌측에만 굴곡판부(15B, 15C)와 좌측 보강판(20)을 설치하는 구성으로 하고 있다.

이리하여, 이와 같이 구성되는 제2 실시 형태에서도, 상기 제1 실시 형태와 거의 동일한 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 특히 본 실시 형태에서는, 상부 붐(31)의 좌측 웹(15)에 굴곡판부(15B, 15C)를 설치하여 그 외측에 좌측 보강 판(20)을 배치하고, 우측 웹(32)을 평탄한 강판 등에 의해 구성하였으므로, 보스(18, 19)의 근방에서 필요 최저한의 강도를 확보하면서, 상부 붐(31)의 구조를 간략화할 수 있어, 설계 자유도를 높일 수 있다.

다음에, 도11 및 도13은 본 발명에 관한 전방 장치의 제3 실시 형태를 나타내고 있다. 여기에서, 본 실시 형태의 특징은 상부 붐의 상부 플랜지와 하부 플랜지에 굴곡판부를 설치하고, 그 외측에 보강판을 배치하는 구성으로 한 점에 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 상기 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

부호 41은 전방 장치로서의 상부 붐을 나타내고, 상기 상부 붐(41)은 제1 실시 형태와 거의 마찬가지로, 후술하는 박스 부재(42), 보스(47, 48), 보강판(49, 50) 등에 의해 구성되어 있다.

부호 42는 상부 붐(41)의 본체 부분을 구성하는 박스 부재이고, 상기 박스 부재(42)는 도11, 도12에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태와 거의 마찬가지로, 후술하는 상부 플랜지(43), 하부 플랜지(44), 좌측 웹(45), 우측 웹(46) 등을 용접함으로써, 전체적으로 각진 통 형상으로 형성되어 있다.

부호 43은 박스 부재(42)의 상면을 구성하는 상부 플랜지이고, 상기 상부 플랜지(43)는 양단부 측이 굴곡된 강판 등에 의해 형성되어 있다. 이 상부 플랜지(43)는, 상부 보강판(49)과 함께 상부 붐(41)의 상면을 구성하는 상면판부(43A)와, 상기 상면판부(43A)의 기단부 측에 일체 형성된 굴곡판부(43B)와, 상면판부(43A)의 선단부 측에 일체 형성된 다른 굴곡판부(43C)에 의해 구성되어 있다.

그리고, 상부 플랜지(43)의 굴곡판부(43B, 43C)는 박스 부재(42)의 길이 방향으로 연장되면서, 하부 플랜지(44)를 향해 경사 내부 방향으로 굴곡하여, 좌측 웹(45)과 우측 웹(46) 사이에 배치되어 있다. 또한, 굴곡판부(43B, 43C) 중 기단부 측의 굴곡판부(43B)는 좌, 우의 웹(45, 46)과 기단부 측 보스(47)에 용접되고, 선단부 측의 굴곡판부(43C)는 좌, 우의 웹(45, 46)과 선단부 측 보스(48)에 용접되어 있다.

부호 44는 박스 부재(42)의 하면을 구성하는 하부 플랜지이고, 상기 하부 플랜지(44)는 양단부 측이 굴곡된 강판 등에 의해 형성되어 있다. 이 하부 플랜지(44)는, 후술하는 하부 보강판(50)과 함께 상부 붐(41)의 하면을 구성하는 하면판부(44A)와, 상기 하면판부(44A)의 기단부 측에 일체 형성된 굴곡판부(44B)와, 하면판부(44A)의 선단부 측에 형성된 굴곡판부(44C)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 기단부 측의 굴곡판부(44B)는 좌, 우의 웹(45, 46)과 기단부 측 보스(47)에 용접되고, 선단부 측의 굴곡판부(44C)는 좌, 우의 웹(45, 46)과 선단부 측 보스(48)에 용접되어 있다.

부호 45는 박스 부재(42)의 좌측면을 구성하는 좌측 웹(46)은 박스 부재(42)의 우측면을 구성하는 우측 웹이다. 이들 좌, 우의 웹(45, 46)은, 예를 들어 평탄한 강판 등에 의해 형성되어, 상부 플랜지(43), 하부 플랜지(44) 및 보스(47, 48)에 용접되어 있다. 또한, 좌측 웹(45)에는 오프셋 실린더용의 브래킷(45A)이 고정 부착되어 있다.

부호 47은 기단부 측 보스, 부호 48은 선단부 측 보스이고, 이들의 보스(47, 48)는 제1 실시 형태와 거의 마찬가지로 구성되어 있다. 여기에서, 기단부 측 보스(47)의 외주면에는, 상부 플랜지(43)의 굴곡판부(43B), 하부 플랜지(44)의 굴곡판부(44B), 좌측 웹(45), 우측 웹(46) 및 보강판(49, 50)이 용접되어 있다. 또한, 선단부 측 보스(48)의 외주면에는, 상부 플랜지(43)의 굴곡판부(43C), 하부 플랜지(44)의 굴곡판부(44C), 좌측 웹(45), 우측 웹(46) 및 보강판(49, 50)이 용접되어 있다.

부호 49, 49는 상부 플랜지(43)의 굴곡판부(43B, 43C)의 외측에 각각 마련된, 예를 들어 2매의 상부 보강판을 나타내고 있다. 이들 상부 보강판(49)은, 제1 실시 형태의 좌측 보강판(20)과 거의 마찬가지로, 후술하는 하부 보강판(50)과 협동함으로써, 박스 부재(42) 중 보스(47, 48)가 용접되는 단부 측의 부위를 이중 구조로 하여, 이들의 부위를 보강하는 것이다.

여기에서, 각 상부 보강판(49) 중 박스 부재(42)의 기단부 측에 위치하는 상부 보강판(49)은, 상부 플랜지(43)의 굴곡판부(43B), 좌, 우의 웹(45, 46), 기단부 측 보스(47)에 각각 용접되어 있다. 또한, 박스 부재(42)의 선단부 측에 위치하는 상부 보강판(49)은, 기단부 측의 상부 보강판(49)과 거의 마찬가지로, 상부 플랜지(43)의 굴곡판부(43B), 좌, 우의 웹(45, 46) 및 선단부 측 보스(48)에 각각 용접되어 있다. 또한, 상부 보강판(492)은 박스 부재(42)로부터 상, 하 방향으로 크게 비어져 나오지 않도록, 예를 들어 상부 플랜지(43)의 상면판부(43A)와 거의 동일한 평면 위에 연속해서 배치되어 있다.

부호 50은 하부 플랜지(44)의 굴곡판부(44B, 44C)의 외측에 각각 마련된 예 를 들어 2매의 하부 보강판을 나타내고, 이들 하부 보강판(50)은 상부 보강판(49)과 거의 마찬가지로, 굴곡판부(44B, 44C)의 외측에 겹쳐 배치되어 있다. 그리고, 기단부 측의 하부 보강판(50)은 굴곡판부(44B), 좌, 우의 웹(45, 46) 및 기단부 측 보스(47)에 용접되어 있다. 또한, 선단부 측의 하부 보강판(52)은 굴곡판부(44C), 좌, 우의 웹(45, 46) 및 선단부 측 보스(48)에 용접되어 있다. 또한, 하부 보강판(50)은 하부 플랜지(44)의 하면판부(44A)와 거의 동일한 평면 위에 연속해서 배치되어 있다.

이리하여, 이와 같이 구성되는 제3 실시 형태에서도, 상기 제1 실시 형태와 거의 동일한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 본 실시 형태에서는, 박스 부재(42)의 상부 플랜지(43)에 굴곡판부(43B, 43C)를 설치하여 상부 보강판(49)을 배치하고, 하부 플랜지(44)에 굴곡판부(44B, 44C)를 설치하여 하부 보강판(50)을 설치하는 구성으로 하고 있다.

이에 의해, 박스 부재(42)의 기단부 측에는 상부 플랜지(43)의 굴곡판부(43B), 하부 플랜지(44)의 굴곡판부(44B), 좌, 우의 웹(45, 46) 및 보강판(49, 50)에 의해 상, 하 양측이 2중이 된 상자 형상의 단면 구조를 형성할 수 있다. 또한, 박스 부재(42)의 선단부 측에도 굴곡판부(43C, 44C), 좌, 우의 웹(45, 46) 및 보강판(49, 50)에 의해 2중이 된 단면 구조를 형성할 수 있다.

따라서, 보스(47, 48)의 근방에서 박스 부재(42)의 강도를 높일 수 있다. 또한, 예를 들어 구조상의 제약 등에 의해 상부 붐(41)의 측면 부위를 보강하기 어려운 경우라도 상면부나 하면부를 2중 구조로 할 수 있어, 설계 자유도를 높일 수 있다.

다음에, 도14 내지 도18은 본 발명에 관한 전방 장치의 제4 실시 형태를 나타내고 있다. 여기에서, 본 실시 형태의 특징은 상부 붐의 상부 플랜지, 하부 플랜지, 좌측 웹 및 우측 웹에 굴곡판부를 각각 마련하여, 그 외측에 보강판을 배치하는 구성으로 한 점에 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 상기 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

부호 51은 전방 장치로서의 상부 붐을 나타내고 있다. 이 상부 붐(51)은 도14 내지 도16에 도시한 바와 같이, 후술하는 상부 플랜지(53), 하부 플랜지(54), 좌측 웹(55), 우측 웹(56) 등에 의해 상자 형상의 중공 구조체로서 형성된 박스 부재(52)와, 상기 박스 부재(52)의 기단부 측, 선단부 측에 설치된 보스(57, 58)와, 후술하는 보강판(59 내지 62)에 의해 구성되어 있다.

여기에서, 상부 플랜지(53), 하부 플랜지(54), 좌측 웹(55) 및 우측 웹(56)은, 양단부 측이 굴곡된 강판 등에 의해 각각 형성되어 있다. 이 경우, 상부 플랜지(53)는 제3 실시 형태와 거의 마찬가지로, 상면판부(53A)와 굴곡판부(53B, 53C)에 의해 구성되고, 하부 플랜지(54)는 하면판부(54A)와 굴곡판부(54B, 54C)에 의해 구성되어 있다.

또한, 좌측 웹(55)은 제1 실시 형태와 거의 마찬가지로, 측면판부(55A)와 굴곡판부(55B, 55C)에 의해 구성되고, 우측 웹(56)은 측면판부(56A)와 굴곡판부(56B, 56C)에 의해 구성되어 있다. 또한, 하부 플랜지(54)와 좌측 웹(55)에는, 오프셋 실린더용의 브래킷(54D, 55D)이 각각 고정 부착되어 있다.

그리고, 박스 부재(52)는 길이 방향 중간부가 4변을 이루는 상면판부(53A), 하면판부(54A), 좌측면판부(55A) 및 우측면판부(56A)에 의해 각진 통 형상으로 용접되고, 기단부 측이 4변을 이루는 굴곡판부(53B, 54B, 55B, 56B)에 의해 대략 각진 뿔 형상으로 용접되고, 선단부 측이 4변을 이루는 굴곡판부(53C, 54C, 55C, 56C)에 의해 대략 각진 뿔 형상으로 용접되어 있다.

또한, 굴곡판부(53B, 54B, 55B, 56B)의 단부 측은 기단부 측 보스(57)에 용접되고, 굴곡판부(53C, 54C, 55C, 56C)의 단부 측은 선단부 측 보스(58)에 용접되어 있다.

부호 59, 59는 상부 플랜지(53)의 굴곡판부(53B, 53C)의 외측에 각각 마련된 예를 들어 2매의 상부 보강판이고, 기단부 측의 상부 보강판(59)은 굴곡판부(53B)와 기단부 측 보스(57) 사이에 용접되고, 선단부 측의 상부 보강판(59)은 굴곡판부(53C)과 선단부 측 보스(58) 사이에 용접되어 있다. 또한, 부호 60, 60은 하부 플랜지(54)의 굴곡판부(54B, 54C)의 외측에 각각 마련된 하부 보강판이고, 기단부 측의 하부 보강판(60)은 상부 보강판(59)과 거의 마찬가지로, 굴곡판부(54B)와 기단부 측 보스(57) 사이에 용접되고, 선단부 측 하부 보강판(60)은 굴곡판부(54C)과 선단부 측 보스(58) 사이에 용접되어 있다.

또한, 부호 61, 61은 좌측 웹(55)의 굴곡판부(55B, 55C)의 외측에 각각 마련된 예를 들어 2매의 좌측 보강판, 부호 62, 62은 우측 웹(56)의 굴곡판부(56B, 56C)의 외측에 각각 마련된 우측 보강판을 나타내고 있다. 이들의 좌측 보강판(6l)과 우측 보강판(62)은, 제1 실시 형태와 거의 마찬가지로 구성되어 있다.

그리고, 각 보강판(59 내지 62) 중, 상부 붐(51)의 기단부 측에 위치하는 상부 보강판(59), 하부 보강판(60), 좌측 보강판(6l) 및 우측 보강판(62)은, 도17에 도시한 바와 같이 굴곡판부(53B, 54B, 55B, 56B)를 둘러싸는 위치에서 상자 형상으로 용접되고, 이들의 굴곡판부(53B 내지 56B)와 함께 2중의 통 형상 부재를 구성한 상태에서 기단부 측 보스(57)에 용접되어 있다.

또한, 선단부 측의 상부 보강판(59), 하부 보강판(60), 좌측 보강판(61) 및 우측 보강판(62)은 기단부 측의 보강판과 거의 마찬가지로, 굴곡판부(53C, 54C, 55C, 56C)를 둘러싸는 위치에서 서로 용접되고, 이들의 굴곡판부(53C 내지 56C)와 함께 2중의 통 형상 부재를 구성한 상태에서 선단부 측 보스(58)에 용접되어 있다.

또한, 상부 보강판(59), 하부 보강판(60)은 각각 상부 플랜지(53)의 상면판부(53A), 하부 플랜지(54)의 하면판부(54A)와 거의 동일 평면 위에 연속해서 배치되어 있다. 또한, 좌측 보강판(61), 우측 보강판(62)은, 좌측 웹(55)의 측면판부(55A), 우측 웹(56)의 측면판부(56A)와 거의 동일한 수직면 위에 연속해서 배치되어 있다.

이리하여, 이와 같이 구성되는 제4 실시 형태에서도, 상기 제1, 제3 실시 형태와 거의 같은 방법의 작용 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 특히 본 실시 형태에서는, 상부 붐(51)의 기단부 측에 굴곡판부(53B, 54B, 55B, 56B)를 설치하고, 그 외측에는 보강판(59, 60, 61, 62)을 설치한다. 마찬가지로, 상부 붐(51)의 선단부 측에도 굴곡판부(53C 내지 56C)를 설치하고, 그 외측에 다른 보강판(59 내지 62)을 설치하는 구성으로 하고 있다.

이에 의해, 박스 부재(52)의 기단부 측에서는 4변의 굴곡판부(53B 내지 56B)를 상자 형상으로 용접할 수 있고, 이것을 외측으로부터 둘러싸는 위치에서 4변의 보강판(59 내지 62)을 상자 형상으로 용접할 수 있다. 또한, 박스 부재(52)의 선단부 측에서도, 4변의 굴곡판부(53C 내지 56C)와 다른 보강판(59 내지 62)을 각각 상자 형상으로 용접할 수 있다. 따라서, 상부 붐(51)의 양단부 측을 각각 이중 상자 형상으로 형성할 수 있어, 이들 부위에서 상부 붐(51)의 강도를 충분히 높일 수 있다.

다음에, 도19는 본 발명에 관한 전방 장치의 제5 실시 형태를 나타내고, 본 실시 형태의 특징은 오프셋 붐식 작업 장치의 하부 붐에 적용한 점에 있다.

부호 71은 전방 장치로서의 하부 붐을 나타내고, 상기 하부 붐(71)은 오프셋 붐식 작업 장치(4)의 하부 붐(4A)(도1, 도2 참조)으로서 이용되는 것이다. 여기에서, 하부 붐(71)은, 예를 들어 상자형의 횡단면 형상을 갖고, 선단부 측이 만곡한 가늘고 긴 중공 형상 구조체로서 형성되어, 차체의 전, 후 방향으로 연장되어 있다. 또한, 하부 붐(71)은 후술하는 박스 부재(72), 차체 측 보스(77), 보강판(78, 79) 등에 의해 구성되어 있다.

부호 72는 하부 붐(71)의 본체 부분을 구성하는 박스 부재이고, 상기 박스 부재(72)는 제1 실시 형태와 거의 마찬가지로, 후술하는 상부 플랜지(73), 하부 플랜지(74), 좌측 웹(75), 우측 웹(76) 등을 용접함으로써, 전체적으로 각진 통 형상으로 형성되어 있다.

부호 73은 박스 부재(72)의 상면을 구성하는 상부 플랜지이고, 상기 상부 플 랜지(73)는 제3 실시 형태와 거의 마찬가지로, 선단부 측이 만곡된 상면판부(73A)와, 상기 상면판부(73A)의 기단부 측에 일체 형성된 굴곡판부(73B)에 의해 구성되어 있다. 또한, 상부 플랜지(73)의 선단부 측에는 브래킷(73C)이 고정 부착되고, 이 브래킷(73C)과 후술하는 하부 플랜지(74)의 브래킷(74C) 사이에는, 작업 장치(4)의 상부 붐(4B)(도2 참조)이 연결된다.

부호 74는 박스 부재(72)의 하면을 구성하는 하부 플랜지이고, 상기 하부 플랜지(74)는 상부 플랜지(73)과 거의 마찬가지로, 하면판부(74A), 굴곡판부(74B) 등에 의해 형성되어 있다. 이 하부 플랜지(74)는, 상부 플랜지(73)와 상, 하 방향의 간격을 두고 대향하여, 그 선단부 측에는 브래킷(74C)이 설치되어 있다.

부호 75는 박스 부재(72)의 좌측면을 구성하는 좌측 웹이고, 상기 좌측 웹(75)은 상부 플랜지(73)와 하부 플랜지(74) 사이에 수직으로 세워 설치되고, 이들 사이에 대략 전체 길이에 걸쳐 용접되어 있다. 또한, 좌측 웹(75)의 선단부 측에는, 작업 장치(4)의 오프셋 실린더(4G), 링크(4K)(도2 참조) 등을 부착하는 복수의 브래킷(75A)이 돌출 설치되어 있다.

부호 76은 박스 부재(72)의 우측면을 구성하는 우측 웹이고, 상기 우측 웹(76)은 좌측 웹(75)과 상, 하 방향의 간격을 두고 대향하여, 상부 플랜지(73)와 하부 플랜지(74) 사이에 대략 전체 길이에 걸쳐 용접되어 있다.

부호 77은 박스 부재(72)의 기단부 측에 설치된 차체 측 보스이고, 상기 차체 측 보스(77)의 외주면에는 상부 플랜지(73)의 굴곡판부(73B), 하부 플랜지(74)의 굴곡판부(74B), 좌측 웹(75), 우측 웹(76) 및 보강판(78, 79)이 각각 용접되어 있다. 그리고, 하부 붐(71)은, 차체 측 보스(77)가 연결 핀(도시하지 않음) 등을 이용하여 유압 셔블의 차체에 회전 가능하게 연결된다.

부호 78은 상부 플랜지(73)의 굴곡판부(73B)의 외측에 마련된 상부 보강판이고, 상기 상부 보강판(78)은 굴곡판부(73B)와 차체 측 보스(77) 사이에 용접되는 동시에, 좌, 우의 웹(75, 76)에 용접되어 있다.

부호 79는 하부 플랜지(74)의 굴곡판부(74B)의 외측에 마련된 하부 보강판이고, 상기 하부 보강판(79)은 상부 보강판(78)과 거의 마찬가지로, 굴곡판부(74B), 좌, 우의 웹(75, 76) 및 차체 측 보스(77)에 용접되어 있다.

이리하여, 이와 같이 구성되는 제5 실시 형태에서도, 상기 제1, 제3 실시 형태와 거의 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 특히 본 실시 형태에서는 오프셋 붐식 작업 장치의 하부 붐(71)에도 적용할 수 있어, 적용 대상을 넓힐 수 있다.

다음에, 도20은 본 발명에 관한 전방 장치의 제6 실시 형태를 나타내고, 본 실시 형태의 특징은 작업 장치의 아암에 적용한 것이다.

부호 81은 전방 장치로서의 아암을 나타내고, 상기 아암(81)은 예를 들어 오프셋 붐식 작업 장치(4)의 아암(4D)(도1, 도2 참조)으로서 이용되는 것이다. 여기에서, 아암(81)은 예를 들어 상자형의 횡단면 형상을 갖는 가늘고 긴 중공 구조체로서 형성되어, 후술하는 박스 부재(82), 보스(87, 88), 하부 보강판(89) 등에 의해 구성되어 있다.

부호 82은 아암(81)의 본체 부분을 구성하는 박스 부재이고, 상기 박스 부 재(82)는 제1 실시 형태와 거의 마찬가지로, 후술하는 상부 플랜지(83), 하부 플랜지(84), 좌측 웹(85), 우측 웹(86) 등을 용접함으로써, 전체적으로 각진 통 형상으로 형성되어 있다.

부호 83은 박스 부재(82)의 상면을 구성하는 상부 플랜지이고, 상기 상부 플랜지(83)는, 예를 들어 평탄한 강판 등으로 이루어지며, 그 기단부 측에는 상부 플랜지(83)의 일부를 구성하는 단부면판(83A)이 마련되고, 단부면판(83A)에는 한 쌍의 브래킷(83B)이 용접되어 있다. 이들의 브래킷(83B)에는, 아암(81)을 회전시키는 아암 실린더(4H)(도2 참조)가 연결된다.

부호 84는 박스 부재(82)의 하면을 구성하는 하부 플랜지이고, 상기 하부 플랜지(84)는, 예를 들어 평탄한 강판 등에 의해 형성되어 있다. 그리고, 이 하부 플랜지(84)는 하면판부(84A)와, 상기 하면판부(84A)의 기단부 측에 일체 형성되어, 내측으로 굴곡된 굴곡판부(84B)로 구성되어 있다.

부호 85는 박스 부재(82)의 좌측면을 구성하는 좌측 웹, 부호 86은 박스 부재(82)의 우측면을 구성하는 우측 웹이다. 그리고, 이들 좌, 우의 웹(85, 86)은 상부 플랜지(83)와 하부 플랜지(84) 사이에 좌, 우 방향의 간격을 두고 세워 설치되어, 이들 사이에 대략 전체 길이에 걸쳐 용접되어 있다. 또한, 좌, 우의 웹(85, 86)의 기단부 측은 상부 플랜지(83)의 단부면판(83A)에 용접되어 있다.

부호 87은 박스 부재(82)의 기단부 측에 설치된 붐측 보스이고, 상기 붐측 보스(87)는 작업 장치(4)의 아암 지지 부재(4C)(도2 참조)가 회전 가능하게 핀 결합되는 부위이다. 그리고, 붐측 보스(87)의 외주면에는, 상부 플랜지(83)[단부면 판(83A)], 하부 플랜지(84)의 굴곡판부(84B), 좌측 웹(85), 우측 웹(86) 및 하부 보강판(89)이 각각 용접되어 있다.

부호 88은 박스 부재(82)의 선단부 측에 설치된 버킷 측 보스이고, 상기 버킷 측 보스(88)는 작업 장치(4)의 버킷(4E)(도2 참조)이 회전 가능하게 핀 결합되는 부위이다. 그리고, 이 버킷 측 보스(88)의 외주면에는, 상부 플랜지(83), 하부 플랜지(84), 좌측 웹(85), 우측 웹(86)이 각각 용접되어 있다.

부호 89는 하부 플랜지(84)의 굴곡판부(84B)의 외측에 마련된 하부 보강판이고, 상기 하부 보강판(89)은 제3 실시 형태와 거의 마찬가지로, 굴곡판부(84B)와 붐 측 보스(87) 사이에 용접되는 동시에, 좌, 우의 웹(85, 86)에 용접되어 있다.

이리하여, 이와 같이 구성되는 제6 실시 형태에서도, 상기 제1, 제3 실시 형태와 거의 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 특히 본 실시 형태에서는, 작업 장치의 아암(81)에도 적용할 수 있어, 적용 대상을 넓힐 수 있다.

다음에, 도21 및 도22는 본 발명에 관한 전방 장치의 제7 실시 형태를 나타내고 있다. 여기에서, 본 실시 형태의 특징은 작업 장치를, 차체에 대하여 상, 하 방향으로 부앙 이동하도록 배치한 표준적인 유압 셔블에 적용한 점에 있다.

부호 90은 유압 셔블의 차체(도시하지 않음)에 부앙 이동 가능하게 마련되는 작업 장치이고, 상기 작업 장치(90)는 기단부 측이 차체에 부앙 이동 가능하게 연결되는 붐(90A)과, 상기 붐(90A)의 선단부 측에 회전 가능하게 연결된 아암(90B)과, 상기 아암(90B)의 선단부 측에 회전 가능하게 연결된 작업구로서의 버킷(90C)과, 이들을 각각 작동시키는 붐 실린더(도시하지 않음), 아암 실린더(90D), 버킷 실린더(90E)에 의해 대략 구성되어 있다.

부호 91은 전방 장치로서의 붐이고, 상기 붐(91)은 작업 장치(90)의 붐(90A)으로서 이용되는 것이다. 여기에서, 붐(91)은 도22에 도시한 바와 같이, 예를 들어 상자형의 횡단면 형상을 갖고, 산 형상으로 만곡한 가늘고 긴 중공 구조체로서 형성되어, 후술하는 박스 부재(92), 차체 측 보스(97), 보강판(98, 99) 등에 의해 구성되어 있다.

부로 92는 붐(91)의 본체 부분을 구성하는 박스 부재이고, 상기 박스 부재(92)는 제1 실시 형태와 거의 마찬가지로, 서로 용접된 후술하는 상부 플랜지(93), 하부 플랜지(94), 좌측 웹(95), 우측 웹(96) 등에 의해 구성되어 있다.

부호 93은 박스 부재(92)의 상면을 구성하는 상부 플랜지이고, 상기 상부 플랜지(93)는 산 형상으로 만곡하여 형성된 상면판부(93A)와, 상기 상면판부(93A)의 기단부 측에 일체 형성되어, 내측으로 굴곡된 굴곡판부(93B)에 의해 구성되어 있다. 또한 부호 94는 박스 부재(92)의 하면을 구성하는 하부 플랜지이고, 상기 하부 플랜지(94)는 상부 플랜지(93)와 거의 마찬가지로, 하면판부(94A)와 굴곡판부(94B)에 의해 구성되어 있다.

부호 95는 박스 부재(92)의 좌측면을 구성하는 좌측 웹, 부호 96은 박스 부재(92)의 우측면을 구성하는 우측 웹이고, 이들 좌, 우의 웹(95, 96)은 상부 플랜지(93)와 하부 플랜지(94) 사이에 대략 전체 길이에 걸쳐 용접되어 있다. 또한, 좌, 우의 웹(95, 96)의 선단부 측에는, 아암(90B)을 연결하는 브래킷(95A, 96A)이 설치되어 있다.

부호 97은 박스 부재(92)의 기단부 측에 설치된 차체 측 보스이고, 상기 차체 측 보스(97)의 외주면에는, 상부 플랜지(9203)의 굴곡판부(93B), 하부 플랜지(94)의 굴곡판부(94B), 좌측 웹(95), 우측 웹(96) 및 보강판(98, 99)이 각각 용접되어 있다. 그리고, 붐(91)은 차체 측 보스(97)가 연결 핀(도시하지 않음) 등을 이용하여 유압 셔블의 차체에 회전 가능하게 연결된다.

부호 98은 상부 플랜지(93)의 굴곡판부(93B)의 외측에 마련된 상부 보강판이고, 상기 상부 보강판(98)은 굴곡판부(93B), 좌, 우의 웹(95, 96) 및 차체 측 보스(97)에 용접되어 있다. 또한, 부호 99는 하부 플랜지(94)의 굴곡판부(94B)의 외측에 마련된 하부 보강판이고, 상기 하부 보강판(99)은 상부 보강판(98)과 거의 마찬가지로, 굴곡판부(94B), 좌, 우의 웹(95, 96) 및 차체 측 보스(97)에 용접되어 있다.

이리하여, 이와 같이 구성되는 제7 실시 형태에서도, 상기 제1, 제3 실시 형태와 거의 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 특히 본 실시 형태에서는, 오프셋 붐식 이외의 작업 장치(90)에도 적용할 수 있어, 적용 대상을 넓힐 수 있다.

또한, 상기 제2 실시 형태에서는, 상부 붐(31)의 좌측 웹(15)에만 굴곡판부(15B)를 형성하여 좌측 보강판(20)을 설치하고, 우측 웹(32)에는 평탄한 강판 등을 이용하는 구성으로 하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상부 붐(31)의 우측 웹에만 굴곡판부를 형성하여 우측 보강판을 설치하고, 좌측 웹은 평탄한 강판 등을 이용하는 구성으로 해도 좋다.

이와 마찬가지로, 제3 실시 형태에서는 상부 붐(41)의 상부 플랜지(43)에 굴 곡판부(43B, 43C)를 형성해서 상부 보강판(49)을 설치하고, 하부 플랜지(44)에도 굴곡판부(44B, 44C)를 형성하여 하부 보강판(50)을 설치하는 구성으로 하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상부 플랜지와 하부 플랜지 중 어느 한쪽의 플랜지에만 굴곡판부를 형성하여 보강판을 설치하고, 다른 쪽의 플랜지는 평탄한 강판 등에 의해 구성해도 좋다.

또한, 제4 실시 형태에서는, 상부 붐(51)의 상부 플랜지(53), 하부 플랜지(54), 좌측 웹(55) 및 우측 웹(56)에 굴곡판부(53B 내지 56B, 53C 내지 56C)를 형성하여 보강판(59 내지 62)을 설치하는 구성으로 하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상부 플랜지, 하부 플랜지, 좌측 웹, 우측 웹으로 이루어지는 4변 중 서로 인접하는 2 변 또는 3변에만 굴곡판부와 보강판을 배치하고, 나머지 변은 평탄한 강판 등으로 구성해도 좋다.

또한, 제1 내지 제4 실시 형태에서는, 전방 장치의 기단부 측과 선단부 측의 양쪽에 굴곡판부를 형성하여 보강판을 배치하는 구성으로 하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 전방 장치의 기단부 측과 선단부 측 중 어느 한쪽의 단부에만 굴곡판부와 보강판을 배치하고, 다른 쪽의 단부에는 이들을 배치하지 않는 구성으로 해도 좋다.

한편, 제1 내지 제4 실시 형태에서는 상부 붐(11, 31, 41, 51)의 각 부위에 굴곡판부와 보강판을 배치하는 구성으로 하였다. 그러나, 이들 실시 형태는 상부 붐에 한정되지 않으며, 예를 들어 제1 내지 제4 실시 형태에 있어서의 굴곡판부나 보강판의 배치를, 제5 내지 제7 실시 형태의 하부 붐(71), 아암(81), 붐(91) 등에 적용할 수도 있다.

또한, 실시 형태에서는 유압 셔블(1)에 적용한 경우를 예로 들어 서술했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 유압 크레인 등을 포함하여 다른 건설 기계에 적용해도 좋다.

Claims

상부 플랜지, 하부 플랜지, 좌측 웹 및 우측 웹을 용접함으로써 형성된 박스 부재와, 상기 박스 부재 중 적어도 한쪽의 단부에 마련되고 상기 상부 플랜지, 하부 플랜지, 좌측 웹 및 우측 웹의 단부가 용접된 보스를 구비하여 이루어지는 전방 장치에 있어서,

상기 좌측 웹과 우측 웹 중 적어도 한쪽의 웹에는 내측으로 굴곡된 굴곡판부를 설치하고,

상기 굴곡판부의 외측에는 상기 한쪽의 웹과 상기 보스 사이에 보강판을 설치하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 전방 장치.
상부 플랜지, 하부 플랜지, 좌측 웹 및 우측 웹을 용접함으로써 형성된 박스 부재와, 상기 박스 부재 중 적어도 한쪽의 단부에 마련되고 상기 상부 플랜지, 하부 플랜지, 좌측 웹 및 우측 웹의 단부가 용접되는 보스를 구비하여 이루어지는 전방 장치에 있어서,

상기 상부 플랜지와 하부 플랜지 중 적어도 한쪽의 플랜지에는 내측으로 굴곡된 굴곡판부를 설치하고,

상기 굴곡판부의 외측에는 상기 한쪽의 플랜지와 상기 보스 사이에 보강판을 설치하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 전방 장치.
상부 플랜지, 하부 플랜지, 좌측 웹 및 우측 웹을 용접함으로써 형성된 박스 부재와, 상기 박스 부재 중 적어도 한쪽의 단부에 마련되고 상기 상부 플랜지, 하부 플랜지, 좌측 웹 및 우측 웹의 단부가 용접되는 보스를 구비하여 이루어지는 전방 장치에 있어서,

상기 좌측 웹과 우측 웹 중 적어도 한쪽의 웹에는 내측으로 굴곡된 하나의 굴곡판부를 설치하는 동시에, 상기 상부 플랜지와 하부 플랜지 중 적어도 한쪽의 플랜지에는 내측으로 굴곡된 다른 굴곡판부를 설치하고,

상기 하나의 굴곡판부의 외측에는 상기 한쪽의 웹과 상기 보스 사이에 하나의 보강판을 설치하는 동시에, 상기 다른 굴곡판부의 외측에는 상기 한쪽의 플랜지와 상기 보스 사이에 다른 보강판을 설치하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 전방 장치.
제1항, 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 박스 부재는 건설 기계의 차체에 부앙 이동 가능하게 연결되는 하부 붐과, 상기 하부 붐의 선단부 측에 좌, 우 방향으로 요동 가능하게 연결된 상부 붐과, 상기 상부 붐의 선단부 측에 아암 지지 부재를 거쳐서 회전 가능하게 연결되어 작업구가 부착된 아암 중, 적어도 1개의 부재를 구성하여 이루어지는 전방 장치.
제1항, 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 박스 부재는 건설 기계의 차체에 부앙 이동 가능하게 연결되는 붐과, 상기 붐의 선단부 측에 회전 가 능하게 연결되어 작업구가 부착된 아암 중, 적어도 한쪽의 부재를 구성하여 이루어지는 전방 장치.