KR101605902B1

KR101605902B1 - 건설 기계의 배토 장치

Info

Publication number: KR101605902B1
Application number: KR1020090096512A
Authority: KR
Inventors: 다꾸야 마쯔이
Original assignee: 히다찌 겐끼 가부시키가이샤
Priority date: 2009-01-27
Filing date: 2009-10-12
Publication date: 2016-03-23
Also published as: CN101787719A; CN101787719B; KR20100087616A; JP2010174448A; JP5362375B2

Abstract

본 발명은 좌, 우측 아암과 실린더 설치용 빔의 접합부의 강도를 높인다.

이를 해결하기 위해, 실린더 설치용 빔(27)의 좌, 우 방향의 양단부를, 타원 형상의 단면 형상을 갖고 직경 확장되는 좌, 우측 플레어부(29, 30)로서 형성한다. 이에 의해, 좌측 플레어부(29)의 외측 주연부(29A)를 좌측 아암(22)의 측면(22C)에 전체 둘레에 걸쳐 용접했을 때에 이 외측 주연부(29A) 주위에 형성되는 용접 비드(31)의 길이를 크게 확보할 수 있고, 우측 플레어부(30)의 외측 주연부(30A)를 우측 아암(23)의 측면(23C)에 전체 둘레에 걸쳐 용접했을 때에, 이 외측 주연부(30A)의 주위에 형성되는 용접 비드(31)의 길이를 크게 확보할 수 있다. 그 결과, 좌, 우측 아암(22, 23)과 실린더 설치용 빔(27)의 접합부의 접합 강도를 높일 수 있어 배토 장치(21)의 신뢰성을 높일 수 있다.

빔, 강도, 접합부, 용접 비드, 플레어부

Description

건설 기계의 배토 장치 {FURROWING APPARATUS FOR CONSTRUCTION MACHINE}

본 발명은, 예를 들어 유압 셔블, 휠 로더 등의 건설 기계에 탑재되어 토사 등의 배토 작업에 적절하게 사용되는 건설 기계의 배토 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 건설 기계로서의 유압 셔블은, 자주 가능한 하부 주행체와, 이 하부 주행체 위에 선회 가능하게 탑재된 상부 선회체에 의해 차체가 구성되어 있다. 그리고, 상부 선회체의 전방부측에는 토사 등의 굴착 작업을 행하는 작업 장치가 부앙 이동 가능하게 설치되고, 하부 주행체에는 토사 등의 배토 작업을 행하는 배토 장치가 설치되어 있다.

여기서, 유압 셔블의 배토 장치는, 통상 전, 후 방향으로 연장되는 중공의 통체로 이루어지고 기단부측이 하부 주행체에 회전 가능하게 설치된 좌, 우측 아암과, 상기 좌, 우측 아암의 선단측에 좌, 우 방향으로 연장되어 설치된 블레이드와, 상기 블레이드보다도 후방측에 위치하고 좌, 우측 아암 사이에 배치되어 좌, 우 방향의 양단부가 좌, 우측 아암에 각각 접합된 실린더 설치용 빔과, 좌 우측 아암 사이에 위치하고 차체와 실린더 설치용 빔 사이에 설치된 블레이드 실린더에 의해 대략 구성되고, 블레이드 실린더를 신축시킴으로써 좌, 우측 아암을 통해 블레이드를 상, 하 방향으로 회전(승강)시킬 수 있는 구성으로 되어 있다.

그리고, 토사 등의 배토 작업을 행할 경우에는, 예를 들어 좌, 우측 아암을 하향으로 회전시켜 블레이드를 지면에 접지시킨 상태에서 유압 셔블을 주행시킴으로써 지면 상에 적재된 토사 등을 블레이드에 의해 주행 방향으로 압출하여 배토한다. 이에 의해, 작업 현장의 지면을 평활화하여 정지(整地)할 수 있다.

<선행 기술 문헌>

특허 문헌1 : 일본 특허 출원 공개 제2004-353301호 공보

그런데, 배토 장치를 사용한 배토 작업 시에는, 예를 들어 블레이드의 좌측 단부측과 우측 단부측 중 어느 한쪽이 지면 상의 암석을 올라탄 경우 등에 있어서, 지면으로부터 블레이드에 대하여 경사 방향의 하중이 작용하는 경우가 있으며, 이 경우에는 좌, 우측 아암과 실린더 설치용 빔의 접합부에 응력이 집중되어 버린다.

이에 대해, 종래 기술에 의한 배토 장치에 있어서는, 예를 들어 좌, 우측 아암과 실린더 설치용 빔의 접합부에 다층 용접을 실시함으로써 당해 접합부의 강도를 높일 필요가 있기 때문에, 좌, 우측 아암과 실린더 설치용 빔을 용접에 의해 접합할 때의 작업성이 저하되어 버린다는 문제가 있다.

또한, 실린더 설치용 빔의 좌, 우 방향의 중간 부위에는 실린더 설치용 브래킷을 통하여 블레이드 실린더의 일단부측이 접속되어 있기 때문에, 블레이드 실린더를 신축시키면 실린더 설치용 빔의 좌, 우 방향의 중간 부위에는 큰 면외 하중이 작용한다.

이 때문에, 실린더 설치용 빔의 강성을 높이기 위해, 파이프체로 이루어지는 실린더 설치용 빔의 두께를 크게 한 경우에는 당해 실린더 설치용 빔의 중량이 증대되어 버린다고 하는 문제가 있다.

또한, 실린더 설치용 빔의 두께를 크게 한 경우에는 이 실린더 설치용 빔의 강성과 좌, 우측 아암의 강성 사이에 발생하는 차(강성차)를 보충하기 위해서, 실린더 설치용 빔이 접합되는 좌, 우측 아암의 내측면에 용접 등의 수단을 사용하여 보강판을 접합할 필요가 있고, 이 보강판을 접합하는 작업이 추가되는 만큼, 좌, 우측 아암에 실린더 설치용 빔을 접합할 때의 작업성이 저하되어 버린다는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 좌, 우측 아암과 실린더 설치용 빔의 접합부의 강도를 높일 수 있으며, 또한 실린더 설치용 빔의 강성을 높일 수 있게 한 건설 기계의 배토 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 전, 후 방향으로 연장되는 중공의 통체로 이루어지고 기단부측이 건설 기계의 차체에 회전 가능하게 설치된 좌, 우측 아암과, 상기 좌, 우측 아암의 선단측에 좌, 우 방향으로 연장되어 설치된 배토 작업용의 블레이드와, 상기 블레이드보다도 후방측에 위치하고 상기 좌, 우측 아암 사이에 배치되어 좌, 우 방향의 양단부가 상기 좌, 우측 아암에 각각 접합된 실린더 설치용 빔과, 상기 좌 우측 아암 사이에 위치하고 상기 차체와 상기 실린더 설치용 빔 사이에 설치되어 상기 블레이드를 상, 하 방향으로 회전시키는 블레이드 실린더를 구비하여 이루어지는 건설 기계의 배토 장치에 적용된다.

그리고, 청구항 1의 발명의 특징은, 상기 실린더 설치용 빔의 좌우 방향의 양단부는, 나팔꽃 형상으로 직경 확장되는 좌, 우측 플레어부로서 형성되고, 상기 좌, 우측 플레어부의 상면과 상기 좌, 우측 아암의 상면이 매끄럽게 연속되는 동시에 상기 좌, 우측 플레어부의 하면과 상기 좌, 우측 아암의 하면이 매끄럽게 연속 되는 상태로 상기 각 플레어부와 상기 각 아암 사이를 각각 용접하는 구성으로 한 것에 있다.

청구항 2의 발명은, 상기 좌, 우측 플레어부는 상기 좌, 우측 아암의 길이 방향으로 연장되는 타원 형상, 장원 형상 또는 직사각 형상의 단면 형상을 갖고, 상기 좌, 우측 아암은 각진 형상의 단면 형상을 갖는 각통체(角筒體)에 의해 구성하고, 상기 좌, 우측 플레어부의 상단부는 상기 좌, 우측 아암의 상단부측의 코너부에 각각 용접하고, 상기 좌, 우측 플레어부의 하단부는 상기 좌, 우측 아암의 하단부측의 코너부에 각각 용접하는 구성으로 한 것에 있다.

청구항 3의 발명은, 상기 실린더 설치용 빔은 좌, 우 방향의 중간부에 위치하여 원통 형상을 이루는 원통부와, 좌, 우 방향의 양단부측에 위치하여 형성된 상기 좌, 우측 플레어부에 의해 구성하고, 상기 원통부의 외주측에는 상기 블레이드 실린더를 설치하기 위한 한 쌍의 실린더 설치용 브래킷을 설치하는 구성으로 한 것에 있다.

청구항 4의 발명은, 상기 원통부의 내주측에는 상기 한 쌍의 실린더 설치용 브래킷에 대응하는 위치에 보강 리브를 설치하는 구성으로 한 것에 있다.

청구항 5의 발명은, 상기 실린더 설치용 빔은 원통부, 플레어부, 및 보강 리브를 주조 수단에 의해 일체적으로 성형하는 구성으로 한 것에 있다.

청구항 1의 발명에 따르면 실린더 설치용 빔의 좌, 우 방향의 양단부를 나팔꽃 형상으로 직경 확장된 플레어부로서 형성하고, 이들 좌, 우측 플레어부와 좌, 우측 아암 사이를 용접함으로써 플레어부의 주위에 형성되는 용접부의 길이를 크게 확보할 수 있으므로, 좌, 우측 아암과 실린더 설치용 빔의 접합부의 접합 강도를 높일 수 있다.

또한, 각 플레어부의 상면과 각 아암의 상면이 매끄럽게 연속되고, 각 플레어부의 하면과 각 아암의 하면이 매끄럽게 연속됨으로써, 좌, 우측 아암과 실린더 설치용 빔의 접합부에 응력이 집중되는 것을 억제할 수 있어, 당해 접합부의 접합 강도를 한층 높일 수 있다. 또한, 좌, 우측 아암과 실린더 설치용 빔의 접합부에 다층 용접을 실시할 필요가 없으므로, 좌, 우측 아암과 실린더 설치용 빔을 용접에 의해 접합할 때의 작업성을 높일 수 있다.

청구항 2의 발명에 따르면 좌, 우측 아암을 각통체에 의해 구성하고, 이들 좌, 우측 아암 중 강성이 높은 상단부측의 코너부에 좌, 우측 플레어부의 상단부를 용접하는 동시에, 강성이 높은 하단부측의 코너부에 좌, 우측 플레어부의 하단부를 용접함으로써, 좌, 우측 아암과 실린더 설치용 빔의 접합부의 접합 강도를 높일 수 있다.

청구항 3의 발명에 따르면, 실린더 설치용 빔을, 좌, 우 방향의 중간부에 위치하는 원통부와, 좌, 우 방향의 양단부측에 위치하는 좌, 우측 플레어부에 의해 구성했으므로, 실린더 설치용 빔의 상면측에 토사 등이 부착되는 것을 억제할 수 있어, 청소 작업 등의 간략화를 도모할 수 있다. 또한, 원통부의 외주측에 한 쌍의 실린더 설치용 브래킷을 설치함으로써, 블레이드 실린더로부터 작용하는 외력을 강성이 높은 원통부에 의해 받을 수 있다.

청구항 4의 발명에 따르면, 원통부의 내주측 중 실린더 설치용 브래킷에 대응하는 위치에 보강 리브를 설치함으로써, 블레이드 실린더로부터의 외력을 받는 원통부의 강성을 높여, 실린더 설치용 빔 전체의 강성을 높일 수 있다. 게다가, 보강 리브에 의해 실린더 설치용 빔의 강성을 높임으로써 통 형상을 이루는 실린더 설치용 빔 전체의 두께를 크게 할 필요가 없으므로, 실린더 설치용 빔의 강성을 확보하면서 경량화를 도모할 수 있어 좌, 우측 아암에 실린더 설치용 빔을 접합할 때의 작업성을 높일 수 있다.

청구항 5의 발명에 의하면, 실린더 설치용 빔을 구성하는 원통부, 좌, 우측 플레어부, 보강 리브를 주조 수단에 의해 일체적으로 성형했으므로 원통부와 좌, 우측 플레어부의 경계 부분을 매끄러운 연속면으로서 형성할 수 있어 실린더 설치용 빔 전체의 강성을 높일 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 건설 기계의 배토 장치에 대해서, 유압 셔블의 배토 장치에 적용한 경우를 예로 들어 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도면 중, 참조 부호 1은 건설 기계의 대표예로서의 유압 셔블을 나타내고, 상기 유압 셔블(1)의 차체는, 자주 가능한 크롤러식의 하부 주행체(2)와, 상기 하부 주행체(2) 상에 선회륜(3)을 통하여 선회 가능하게 탑재된 상부 선회체(4)에 의해 대략 구성되어 있다. 그리고, 상부 선회체(4)의 전방부측에는 스윙식의 작업 장치(5)가 좌, 우 방향으로 요동 가능하게, 또한 상, 하 방향으로 부앙 이동 가능하게 설치되어, 이 작업 장치(5)에 의해 토사의 굴착 작업 등을 행하는 것이다.

여기서, 유압 셔블(1)의 하부 주행체(2)는 베이스가 되는 트랙 프레임(6)을 갖고, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 트랙 프레임(6)은, 좌, 우 방향의 중앙부에 위치하는 센터 프레임(6A)과, 상기 센터 프레임(6A)을 사이에 두고 좌, 우측에 배치되어 전, 후 방향으로 연장된 좌, 우측 사이드 프레임(6B)과, 센터 프레임(6A)과 좌, 우측 사이드 프레임(6B) 사이를 각각 연결하는 전, 후의 다리체(6C, 6C)에 의해 대략 구성되어 있다.

그리고, 트랙 프레임(6)을 구성하는 센터 프레임(6A)의 전단부측에는 좌, 우 방향의 중앙부에 배치되어 후술하는 블레이드 실린더(34)가 설치되는 주행체측 실린더 브래킷(6D)과, 상기 주행체측 실린더 브래킷(6D)을 사이에 두고 좌, 우 양측에 배치되어 후술하는 좌, 우측 아암(22, 23)의 기단부측이 설치되는 좌, 우측 아암 브래킷(6E, 6F)이 각각 전방으로 돌출되어 설치되어 있다. 또한, 센터 프레임(6A)의 상면측에는 선회륜(3)이 설치되어 있다.

또한, 트랙 프레임(6)을 구성하는 좌, 우측 사이드 프레임(6B)에는 전, 후방향의 일단부측에 위치하는 구동륜(7)과 타단부측에 위치하는 유동륜(8)이 설치되고, 이들 구동륜(7)과 유동륜(8)에는 캐터필러(크롤러)(9)가 권회되어 있다.

한편, 유압 셔블(1)의 상부 선회체(4)는 트랙 프레임(6)[센터 프레임(6A)] 상에 선회륜(3)을 통하여 설치된 베이스가 되는 선회 프레임(10)과, 상기 선회 프레임(10) 상의 좌측에 배치되어 오퍼레이터가 착석하는 운전석(11)과, 선회 프레임(10)의 후단부측에 배치되어 작업 장치(5)와의 중량 균형을 잡는 카운터 웨이트(12)와, 운전석(11)의 상방을 덮는 캐노피(13)에 의해 대략 구성되어 있다.

다음에, 참조 부호 21은 본 실시 형태에 따른 배토 장치를 나타내고 있다. 이 배토 장치(21)는 하부 주행체(2)의 전, 후 방향의 일측(예를 들어, 전방부측)에 설치되고, 예를 들어 작업 장치(5)를 사용하여 굴착한 토사 등을 배토하는 배토 작업, 제설 작업 등을 행하는 것이다. 그리고, 배토 장치(21)는, 후술하는 좌, 우측 아암(22, 23), 블레이드(25), 실린더 설치용 빔(27), 블레이드 실린더(34) 등에 의해 구성되어 있다.

참조 부호 22, 23은 트랙 프레임(6)의 센터 프레임(6A)에 설치된 좌, 우 한 쌍의 아암으로, 이들 좌, 우측 아암(22, 23)은 센터 프레임(6A)으로부터 전방을 향하여 연장되어, 좌, 우측 캐터필러(9)의 전단부보다도 전방으로 돌출되어 있다. 그리고, 도 3 등에 도시된 바와 같이 좌, 우측 아암(22, 23)은 후술하는 실린더 설치용 빔(27)에 의해 일체적으로 연결되어, 좌, 우측 아암(22, 23)의 선단측에는, 후술하는 블레이드(25)가 설치되는 구성으로 되어 있다.

여기서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 우측 아암(23)은, 상면(23A), 하면(23B), 좌, 우측 측면(23C, 23C)에 의해 둘러싸인 사각형 내지 직사각형의 단면 형상을 갖는 각통체에 의해 형성되어 있다. 또한, 우측 아암(23)의 기단부측에는 설치 브래킷(23D)이 용접 등의 수단을 사용하여 고착되고, 이 설치 브래킷(23D)은 트랙 프레임(6)[센터 프레임(6A)]에 설치된 우측의 아암 브래킷(6F)에 연결 핀(24)을 통해 상, 하 방향으로 회전 가능하게 핀 결합되어 있다(도 2 참조).

한편, 좌측 아암(22)도, 좌측 아암(23)과 마찬가지로, 상면(22A), 하면(22B), 좌, 우측 측면(22C, 22C)에 의해 둘러싸인 사각형 내지 직사각형의 단면 형상을 갖는 각통체에 의해 형성되어 있다. 또한, 좌측 아암(22)의 기단부측에는 설치 브래킷(22D)이 고착되고, 이 설치 브래킷(22D)은 트랙 프레임(6)에 설치된 좌측의 아암 브래킷(6E)에 연결 핀(24)을 통해 상, 하 방향으로 회전 가능하게 핀 결합되어 있다.

참조 부호 25는 좌, 우측 아암(22, 23)의 선단측에 설치된 블레이드(배토판)로서, 상기 블레이드(25)는 도 2에 도시된 바와 같이 좌, 우측 캐터필러(9)의 전단부보다도 전방에 배치되고, 좌, 우측 캐터필러(9)의 폭 치수(차 폭)와 거의 동등한 폭 치수로 좌, 우 방향으로 연장되어 있다. 그리고, 블레이드(25)는 유압 셔블(1)을 주행시킴으로써 지면에 적재된 토사 등을 주행 방향으로 밀어내어 배토하는 것이다.

여기서, 블레이드(25)는, 도 3 및 도 6 등에 도시된 바와 같이, 예를 들어 강판재 등의 판체를 사용하여 형성되고, 완만한 오목 만곡 형상의 단면 형상을 갖고 상, 하 방향으로 연장된 전방면판(25A)과, 역L자 형상의 단면 형상을 갖고 전방면판(25A)의 후방면측에 고착된 후방면판(25B)과, 좌, 우 방향으로 연장되는 후육의 판체로 이루어지고 전방면판(25A)의 하단부측에 고착되어 비스듬히 하향으로 돌출되는 커팅 에지(25C)와, 이들 전방면판(25A), 후방면판(25B), 커팅 에지(25C)의 좌우 양단부에 고착된 좌, 우측 측면판(25D, 25D)에 의해 대략 구성되어 있다.

그리고, 블레이드(25)의 후방면판(25B)에는 좌, 우측 아암(22, 23)의 선단부가 용접 등의 수단을 사용하여 고착되어 있다. 또한, 후방면판(25B)과 좌측 아암(22) 사이, 및 후방면판(25B)과 우측 아암(23) 사이에는 각각 대략 삼각 형상을 이루는 복수매의 보강판(26)이 고착되어 있다.

다음에, 참조 부호 27은 블레이드(25)보다도 후방측에 위치하여 좌, 우측 아암(22, 23) 사이에 배치된 실린더 설치용 빔을 나타내고 있다. 이 실린더 설치용 빔(27)은 좌, 우 방향으로 연장되는 통체로 이루어지고, 좌, 우 방향의 양단부가 좌, 우측 아암(22, 23)의 길이 방향의 도중 부위에 각각 접합되는 구성으로 되어 있다. 그리고, 실린더 설치용 빔(27)은, 좌, 우측 아암(22, 23)을 일체적으로 연결하는 동시에, 후술하는 블레이드 실린더(34)가 설치되는 것이다. 여기서, 실린더 설치용 빔(27)은, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 후술하는 원통부(28), 좌, 우측 플레어부(29, 30), 보강 리브(32) 등에 의해 전체적으로 좌, 우 방향으로 연장되는 중공의 통체로서 구성되고, 이들 원통부(28), 좌, 우측 플레어부(29, 30) 및 보강 리브(32)는 주조 수단을 사용하여 일체적으로 성형되는 구성으로 되어 있다.

참조 부호 28은 실린더 설치용 빔(27)의 좌우 방향의 중간부를 구성하는 원통부로서, 상기 원통부(28)는, 예를 들어 좌측 아암(22)의 상면(22A)과 하면(22B)의 간격보다도 작은 외경 치수를 갖는 원통 형상을 이루고 있다. 그리고, 원통부(28)의 좌, 우 방향의 양단부측에는 후술하는 좌우의 플레어부(29, 30)가 매끄럽게 연속되어 설치되고, 원통부(28)의 내주측에는 후술하는 보강 리브(32)가 설치되어 있다. 또한 원통부(28)의 외주측에는 후술하는 실린더 설치용 브래킷(33)이 설치되는 구성으로 되어 있다.

참조 부호 29, 30은 실린더 설치용 빔(27)의 좌, 우 방향의 양단부를 구성하 는 좌, 우측 플레어부를 나타내고, 이들 좌, 우측 플레어부(29, 30)는 실린더 설치용 빔(27)의 양단부측을 나팔꽃 형상으로 직경 확장시킨 것으로, 좌, 우측 아암(22, 23)의 측면(22C, 23C)에 각각 용접 수단을 사용하여 접합되는 것이다.

여기서, 우측 플레어부(30)는 원통부(28)의 우측 단부측으로부터 점차 직경 확장되면서 우측 아암(23)을 향하여 연장되어 우측 플레어부(30)의 외측 주연부(30A)는 전체 둘레에 걸쳐 우측 아암(23)의 측면(23C)에 용접되어 있다. 그리고, 우측 플레어부(30)의 단면 형상은 우측 아암(23)의 길이 방향(전, 후 방향)이 장축으로 되는 타원 형상으로 형성되어 있어, 우측 플레어부(30)의 외측 주연부(30A)를 우측 아암(23)의 측면(23C)에 전체 둘레에 걸쳐 용접했을 때에, 이 외측 주연부(30A)의 주위에 형성되는 용접 비드(31)의 길이를 크게 확보할 수 있는 구성으로 되어 있다.

또한, 도 5 등에 도시된 바와 같이 우측 플레어부(30)의 외측 주연부(30A)의 상단부측에는 우측 아암(23)의 측면(23C)과의 사이에 レ형 개선을 형성하는 상측 모따기부(30B1)가 형성되고, 우측 플레어부(30)의 외측 주연부(30A)의 하단부측에는 우측 아암(23)의 측면(23C)과의 사이에 レ형 개선을 형성하는 하측 모따기부(30C1)가 형성되어 있다.

그리고, 우측 플레어부(30)의 외측 주연부(30A)를, 우측 아암(23)의 측면(23C)에 전체 둘레에 걸쳐 용접함으로써 우측 플레어부(30)의 상단부는 우측 아암(23)의 상면(23A)과 측면(23C)이 교차하는 상단부측의 코너부(23A1)에 접합되고, 우측 플레어부(30)의 하단부는 우측 아암(23)의 하면(23B)과 측면(23C)이 교차하는 하단부측의 코너부(23B1)에 접합된다.

이에 의해, 우측 플레어부(30)의 상면(30B)이 우측 아암(23)의 상면(23A)에 매끄럽게 연속되는 동시에, 우측 플레어부(30)의 하면(30C)이 우측 아암(23)의 하면(23B)에 매끄럽게 연속되어 우측 플레어부(30)와 우측 아암(23)의 접합부에 응력이 집중되는 것을 억제할 수 있는 구성으로 되어 있다.

한편, 좌측 플레어부(29)는 원통부(28)의 좌측 단부측으로부터 점차 직경 확장되면서 좌측 아암(22)을 향하여 연장되고, 좌측 플레어부(29)의 외측 주연부(29A)는 전체 둘레에 걸쳐 좌측 아암(22)의 측면(22C)에 용접되어 있다. 여기서, 좌측 플레어부(29)의 단면 형상은 우측 플레어부(30)와 마찬가지로, 좌측 아암(22)의 길이 방향이 장축이 되는 타원 형상으로 형성되어 있고, 좌측 플레어부(29)의 외측 주연부(29A)를 좌측 아암(22)의 측면(22C)에 전체 둘레에 걸쳐 용접했을 때에, 이 외측 주연부(29A)의 주위에 형성되는 용접 비드(31)의 길이를 크게 확보할 수 있는 구성으로 되어 있다.

또한, 도 9 등에 도시된 바와 같이 좌측 플레어부(29)의 외측 주연부(29A)의 상단부측에는 좌측 아암(22)의 측면(22C)과의 사이에 レ형 개선을 형성하는 상측 모따기부(29B1)가 형성되고, 좌측 플레어부(29)의 외측 주연부(29A)의 하단부측에는 좌측 아암(22)의 측면(22C)과의 사이에 レ형 개선을 형성하는 하측 모따기부(29C1)가 형성되어 있다.

그리고, 좌측 플레어부(29)의 외측 주연부(29A)를 좌측 아암(22)의 측면(22C)에 전체 둘레에 걸쳐 용접함으로써 좌측 플레어부(29)의 상단부는 좌측 아 암(22)의 상면(22A)과 측면(22C)이 교차하는 상단부측의 코너부(22A1)(도 3 참조)에 접합되고, 좌측 플레어부(29)의 하단부는 좌측 아암(22)의 하면(22B)과 측면(22C)이 교차하는 하단부측의 코너부(도시하지 않음)에 접합된다.

이에 의해, 우측 플레어부(30)와 마찬가지로, 좌측 플레어부(29)의 상면(29B)이 좌측 아암(22)의 상면(22A)에 매끄럽게 연속되는 동시에, 좌측 플레어부(29)의 하면(29C)이 좌측 아암(22)의 하면(22B)에 매끄럽게 연속되어 좌측 플레어부(29)와 좌측 아암(22)의 접합부에 응력이 집중되는 것을 억제할 수 있는 구성으로 되어 있다.

참조 부호 32는 실린더 설치용 빔(27)을 구성하는 원통부(28)의 내주측에 설치된 보강 리브로서, 상기 보강 리브(32)는 후술하는 블레이드 실린더(34)로부터의 하중을 받는 원통부(28)를, 그 내측으로부터 보강하는 것이다. 여기서, 보강 리브(32)는 원통부(28)의 내주측 중 후술하는 실린더 설치용 브래킷(33)에 대응하는 위치에 설치되고, 도 10에 도시된 바와 같이 블레이드 실린더(34)의 축 중심선(O-O)을 따라 원통부(28)의 직경 방향으로 연장되는 평판 형상으로 형성되어 있다.

그리고, 보강 리브(32)는 블레이드 실린더(34)를 축소시켜 블레이드(25)를 상한 위치까지 회전시킨 상태(도 11에 도시된 상태)에서는 블레이드 실린더(34)의 축 중심선(O-O)보다도 약간 하방에 위치하고, 블레이드 실린더(34)를 신장시켜 블레이드(25)를 하한 위치까지 회전시킨 상태(도 12에 도시된 상태)에서는 블레이드 실린더(34)의 축 중심선(O-O)보다도 약간 상방에 위치하는 구성으로 되어 있다.

이와 같이, 보강 리브(32)는 블레이드(25)를 상한 위치와 하한 위치 사이에 서 회전시킬 때에 블레이드 실린더(34)의 축 중심선(O-O)을 따라 원통부(28)의 직경 방향으로 연장되는 위치에 배치되어, 원통부(28)를 내주측으로부터 보강한다. 이에 의해, 블레이드(25)를 회전시킬 때에 블레이드 실린더(34)로부터 실린더 설치용 빔(27)의 원통부(28)에 작용하는 면외 하중을 보강 리브(32)에 의해 보강된 원통부(28)에 의해 확실하게 받을 수 있는 구성으로 되어 있다.

그리고, 본 실시 형태에 의한 실린더 설치용 빔(27)은 상술한 원통부(28), 좌, 우측 플레어부(29, 30) 및 보강 리브(32)를 주조 수단을 사용하여 일체적으로 성형함으로써 원통부(28)와 좌, 우측 플레어부(29, 30)의 경계 부분을 매끄러운 연속면으로서 형성할 수 있어, 실린더 설치용 빔(27) 전체의 강성을 높일 수 있는 구성으로 되어 있다.

참조 부호 33은 실린더 설치용 빔(27)을 구성하는 원통부(28)의 외주측에 설치된 좌, 우 한 쌍의 실린더 설치용 브래킷으로서, 상기 한 쌍의 실린더 설치용 브래킷(33)은, 후술하는 블레이드 실린더(34)의 보텀측이 설치되는 것이다. 여기서, 각 실린더 설치용 브래킷(33)은, 예를 들어 강판재 등을 사용하여 대략 삼각 형상을 이루는 판체로서 형성되고, 좌, 우 방향에서 일정한 간격을 갖고 대면한 상태에서 원통부(28)의 외주면에 용접 수단을 사용하여 일체적으로 고착되어 있다.

참조 부호 34는 좌, 우측 아암(22, 23) 사이에 위치하여 하부 주행체(2)의 트랙 프레임(6)과 실린더 설치용 빔(27) 사이에 설치된 블레이드 실린더로서, 상기 블레이드 실린더(34)는 좌, 우측 아암(22, 23)의 선단측에 설치된 블레이드(25)를 상, 하 방향으로 회전시키는 것이다.

여기서, 블레이드 실린더(34)의 보텀측은, 실린더 설치용 빔(27)의 실린더 설치용 브래킷(33)에 연결 핀(35)을 통하여 회전 가능하게 연결되고, 블레이드 실린더(34)의 로드측은, 트랙 프레임(6)의 주행체측 실린더 브래킷(6D)에 연결 핀(36)을 통하여 회전 가능하게 연결되어 있다.

따라서, 블레이드 실린더(34)를 신축시킴으로써, 블레이드(25)는 좌, 우측 아암(22, 23)과 트랙 프레임(6)의 좌, 우측 아암 브래킷(6E, 6F)을 연결하는 연결 핀(24)을 중심으로 하여, 도 11에 도시된 상한 위치와 도 12에 도시된 하한 위치 사이에서 상하 방향으로 회전하는 구성으로 되어 있다.

본 실시 형태에 따른 유압 셔블(1)의 배토 장치(21)는 상술한 바와 같은 구성을 갖는 것으로, 이 유압 셔블(1)은 하부 주행체(2)에 의해 작업 현장까지 자주한 후, 예를 들어 상부 선회체(4)를 선회시키면서 작업 장치(5)를 부앙 이동시킴으로써, 토사 등의 굴착 작업을 행할 수 있다.

한편, 굴착되어 지면 상에 적재된 토사를 배토할 경우에는, 예를 들어 도 10에 도시된 바와 같이 블레이드 실린더(34)를 신장시킴으로써 좌, 우측 아암(22, 23)을 통하여 블레이드(25)를 하향으로 회전시켜, 블레이드(25)의 커팅 에지(25C)를 지면에 접지시킨다. 이 상태에서, 유압 셔블(1)을 주행시킴으로써 지면에 적재된 토사를 블레이드(25)에 의해 주행 방향으로 밀어내도록 배토할 수 있어, 작업 현장에서의 정지 작업, 토사의 재매립 작업 등을 행할 수 있다.

여기서, 상술한 배토 작업 시에 있어서, 예를 들어 블레이드(25)의 좌측 단부측과 우측 단부측 중 어느 한쪽이 지면 상의 암석을 올라탄 경우에는, 지면으로 부터 블레이드(25)에 대하여 경사 방향의 하중이 작용하여 좌, 우측 아암(22, 23)과 실린더 설치용 빔(27)의 접합부에 응력이 집중되게 된다.

이에 대해, 본 실시 형태에 따른 배토 장치(21)는 실린더 설치용 빔(27)의 좌, 우 방향의 양단부를, 좌, 우측 아암(22, 23)의 길이 방향이 장축으로 되는 타원 형상의 단면 형상을 갖고 직경 확장되는 좌, 우측 플레어부(29, 30)로서 형성했으므로, 좌측 플레어부(29)의 외측 주연부(29A)를 좌측 아암(22)의 측면(22C)에 전체 둘레에 걸쳐 용접했을 때에 이 외측 주연부(29A)의 주위에 형성되는 용접 비드(31)의 길이를 크게 확보할 수 있고, 우측 플레어부(30)의 외측 주연부(30A)를 우측 아암(23)의 측면(23C)에 전체 둘레에 걸쳐 용접했을 때에 이 외측 주연부(30A)의 주위에 형성되는 용접 비드(31)의 길이를 크게 확보할 수 있다.

이와 같이, 실린더 설치용 빔(27)의 양단부측에 나팔꽃 형상으로 직경 확장된 좌, 우측 플레어부(29, 30)를 설치함으로써, 좌, 우측 아암(22, 23)과 실린더 설치용 빔(27)의 접합부의 접합 강도를 높일 수 있어, 배토 장치(21)의 신뢰성을 높일 수 있다. 게다가, 예를 들어 실린더 설치용 빔(27)의 좌, 우측 플레어부(29, 30)와 좌, 우측 아암(22, 23)의 접합부에 다층 용접을 실시할 필요가 없어 좌, 우측 아암(22, 23)과 실린더 설치용 빔(27)을 용접에 의해 접합할 때의 작업성을 높일 수 있다.

또한, 좌측 플레어부(29)의 상단부를 좌측 아암(22)의 상면(22A)과 측면(22C)이 교차하는 상단부측의 코너부(22A1)에 용접하고, 좌측 플레어부(29)의 하단부를 좌측 아암(22)의 하면(22B)과 측면(22C)이 교차하는 하단부측의 코너부에 용접함으로써 좌측 플레어부(29)의 상면(29B)이 좌측 아암(22)의 상면(22A)에 매끄럽게 연속되는 동시에, 좌측 플레어부(29)의 하면(29C)이 좌측 아암(22)의 하면(22B)에 매끄럽게 연속된다. 그 결과, 좌측 플레어부(29)와 좌측 아암(22)의 접합부에 응력이 집중되는 것을 억제할 수 있어, 좌측 플레어부(29)와 좌측 아암(22)의 접합부의 접합 강도를 한층 높일 수 있다.

이와 마찬가지로, 우측 플레어부(30)의 상단부를, 우측 아암(23)의 상면(23A)과 측면(23C)이 교차하는 상단부측의 코너부(23A1)에 용접하고, 우측 플레어부(30)의 하단부를, 우측 아암(23)의 하면(23B)과 측면(23C)이 교차하는 하단부측의 코너부(23B1)에 용접함으로써 우측 플레어부(30)의 하면(30B)이 우측 아암(23)의 상면(23A)에 매끄럽게 연속되는 동시에 우측 플레어부(30)의 하면(30C)이 우측 아암(23)의 하면(23B)에 매끄럽게 연속된다. 그 결과, 우측 플레어부(30)와 우측 아암(23)의 접합부에 응력이 집중되는 것을 억제할 수 있어, 우측 플레어부(30)와 우측 아암(23)의 접합부의 접합 강도를 한층 높일 수 있다.

또한, 각통체로 이루어지는 좌측 아암(22)은 상단부측의 코너부(22A1) 및 하단부측의 코너부의 강도가 높고, 우측 아암(23)도 상단부측의 코너부(23A1) 및 하단부측의 코너부(23B1)의 강도가 높다. 이로 인해, 좌측 플레어부(29)의 상단부를 좌측 아암(22)의 상단부측의 코너부(22A1)에 용접하는 동시에, 우측 플레어부(30)의 상단부를 우측 아암(23)의 상단부측의 코너부(23A1)에 용접하고, 좌측 플레어부(29)의 하단부를 좌측 아암(22)의 하단부측의 코너부에 용접하는 동시에, 우측 플레어부(30)의 하단부를 우측 아암(23)의 하단부측의 코너부(23B1)에 용접함으로 써 좌, 우측 아암(22, 23)과 실린더 설치용 빔(27)의 접합 강도를 높일 수 있다.

또한, 좌측 플레어부(29)의 상면(29B)에 상측 모따기부(29B1)를 형성하는 동시에 하면(29C)에 하측 모따기부(29C1)를 형성함으로써, 이들 상, 하의 모따기부(29B1, 29C1)와 좌측 아암(22)의 측면(22C) 사이에 각각 レ형 개선을 형성할 수 있어, 좌측 플레어부(29)를 좌측 아암(22)의 측면(22C)에 확실하게 용접할 수 있다. 이와 마찬가지로, 우측 플레어부(30)의 상면(30B)에 상측 모따기부(30B1)를 형성하는 동시에 하면(30C)에 하측 모따기부(30C1)를 형성함으로써, 이들 상, 하측 모따기부(30B1, 30C1)와 우측 아암(23)의 측면(23C) 사이에 각각 レ형 개선을 형성할 수 있어, 우측 플레어부(30)를 우측 아암(23)의 측면(23C)에 확실하게 용접할 수 있다.

또한, 실린더 설치용 빔(27)을 구성하는 원통부(28)의 내주측 중, 실린더 설치용 브래킷(33)에 대응하는 위치에 블레이드 실린더(34)의 축 중심선(O-O)을 따라 원통부(28)의 직경 방향으로 연장되는 평판 형상의 보강 리브(32)를 설치하는 구성으로 했으므로, 블레이드 실린더(34)로부터의 외력(면외 하중)을 받는 원통부(28)의 강성을 높여 실린더 설치용 빔(27) 전체의 강성을 높일 수 있다.

게다가, 보강 리브(32)에 의해 실린더 설치용 빔(27)의 강성을 높임으로써, 실린더 설치용 빔(27) 전체의 두께를 크게 할 필요가 없어져, 실린더 설치용 빔(27)의 강성을 확보하면서 그 경량화를 도모할 수 있다. 그 결과, 좌, 우측 아암(22, 23)에 실린더 설치용 빔(27)을 용접에 의해 접합할 때의 작업성을 높일 수 있다.

또한, 실린더 설치용 빔(27)을 구성하는 원통부(28), 좌, 우측 플레어부(29, 30), 보강 리브(32)를 주조 수단을 사용하여 일체적으로 성형함으로써 원통부(28)와 좌, 우측 플레어부(29, 30)의 경계 부분을 매끄러운 연속면으로서 형성할 수 있다. 이에 의해, 원통부(28)와 각 플레어부(29, 30)의 경계 부분에 응력이 집중되는 일이 없어 실린더 설치용 빔(27) 전체의 강성을 높일 수 있다.

또한, 실린더 설치용 빔(27)은, 원통부(28)와 좌, 우측 플레어부(29, 30)에 의해 전체적으로 중공의 원통 형상을 이루고 있다. 이로 인해, 실린더 설치용 빔(27)의 상면측에 토사 등이 부착되는 것을 억제하여 청소 작업 등의 간략화를 도모할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 실린더 설치용 빔(27)의 좌, 우 양단부측을 구성하는 좌, 우측 플레어부(29, 30)를 좌, 우측 아암(22, 23)의 길이 방향이 장축으로 되는 타원 형상의 단면형 형상으로 형성한 경우를 예시하고 있다.

그러나, 본 발명은 이에 한하는 것이 아니고, 예를 들어 도 13에 도시된 제1 변형예와 같이 우측 아암(23)의 길이 방향으로 연장되는 타원 형상의 단면 형상을 갖는 우측 플레어부(30')와, 이와 마찬가지의 타원 형상의 단면 형상을 갖는 좌측 플레어부(도시하지 않음)를 갖는 실린더 설치용 빔(27')으로서 형성해도 좋다.

또한, 예를 들어 도 14에 도시된 제2 변형예와 같이 우측 아암(23)의 길이 방향으로 연장되는 직사각 형상의 단면 형상을 갖는 우측 플레어부(30")와 이와 마찬가지의 직사각 형상의 단면 형상을 갖는 좌측 플레어부(도시하지 않음)를 갖는 실린더 설치용 빔(27")으로서 형성해도 좋다.

또한, 상술한 실시 형태에서는 실린더 설치용 빔(27)을 구성하는 원통부(28), 좌, 우측 플레어부(29, 30), 보강 리브(32)를 주조 수단을 사용하여 일체적으로 성형하고, 이 실린더 설치용 빔(27)의 원통부(28)에 이것과는 별도의 부재로 이루어지는 실린더 설치용 브래킷(33)을 용접 수단을 사용하여 일체적으로 고착한 경우를 예시하고 있다.

그러나, 본 발명은 이에 한하지 않고, 예를 들어 원통부(28), 좌, 우측 플레어부(29, 30), 보강 리브(32) 및 실린더 설치용 브래킷(33)을 주조 수단을 사용하여 일체적으로 성형하는 구성으로 해도 좋다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 배토 장치를 구비한 유압 셔블을 도시하는 정면도.

도 2는 도 1 중의 하부 주행체와 배토 장치를 도시하는 평면도.

도 3은 좌, 우측 아암, 블레이드, 실린더 설치용 빔 등을 도시하는 평면도.

도 4는 실린더 설치용 빔의 우측 플레어부와 우측 아암의 접합부를 확대하여 도시하는 사시도.

도 5는 우측 플레어부와 우측 아암의 접합부를 도 4 중의 화살 표시 V-V 방향으로부터 본 단면도.

도 6은 우측 아암, 블레이드, 우측 플레어부 등을 도 3 중의 화살 표시 Ⅵ-Ⅵ 방향으로부터 본 단면도.

도 7은 실린더 설치용 빔을 단일 부재로 도시하는 사시도.

도 8은 실린더 설치용 빔을 도 7 중의 화살 표시 Ⅷ-Ⅷ 방향으로부터 본 좌측면도.

도 9는 실린더 설치용 빔을 도 8 중의 화살 표시 Ⅸ-Ⅸ 방향으로부터 본 단면도.

도 10은 블레이드를 지면에 접지시킨 상태를 도 2 중의 화살 표시 X-X 방향으로부터 본 단면도.

도 11은 블레이드를 상한 위치로 회전시킨 상태를 도시하는 도 10과 마찬가지의 단면도.

도 12는 블레이드를 하한 위치로 회전시킨 상태를 도시하는 도 10과 마찬가지의 단면도.

도 13은 플레어부의 제1 변형예를 도시하는 도 6과 마찬가지의 단면도.

도 14는 플레어부의 제2 변형예를 도시하는 도 6과 마찬가지의 단면도.

<부호의 설명>

1 : 유압 셔블(건설 기계)

2 : 하부 주행체(차체)

4 : 상부 선회체(차체)

21 : 배토 장치

22 : 좌측 아암

22A, 23A : 상면

22B, 23B : 하면

22C, 23C : 측면

22A1, 23A1, 23B1 : 코너부

23 : 우측 아암

25 : 블레이드

27, 27', 27" : 실린더 설치용 빔

28 : 원통부

29 : 좌측 플레어부

29B, 30B : 상면

29C, 30C : 하면

30, 30', 30" : 우측 플레어부

32 : 보강 리브

33 : 실린더 설치용 브래킷

34 : 블레이드 실린더

Claims

전, 후 방향으로 연장되는 중공의 통체로 이루어지고 기단부측이 건설 기계의 차체에 회전 가능하게 설치된 좌, 우측 아암과,

상기 좌, 우측 아암의 선단측에 좌, 우 방향으로 연장되어 설치된 배토 작업용의 블레이드와,

상기 블레이드보다도 후방측에 위치하고 상기 좌, 우측 아암 사이에 배치되어 좌, 우 방향의 양단부가 상기 좌, 우측 아암에 각각 접합된 실린더 설치용 빔과,

상기 좌, 우측 아암 사이에 위치하고 상기 차체와 상기 실린더 설치용 빔 사이에 설치되어 상기 블레이드를 상, 하 방향으로 회전시키는 블레이드 실린더를 구비하여 이루어지는 건설 기계의 배토 장치에 있어서,

상기 실린더 설치용 빔은, 좌, 우 방향의 중간부에 위치하여 원통 형상을 이루는 원통부와, 좌, 우 방향의 양단부측에 위치하여 형성되어 나팔꽃 형상으로 직경 확장되는 좌, 우측 플레어부에 의해 구성하고,

상기 원통부의 외주측에는 상기 블레이드 실린더를 설치하기 위한 한 쌍의 실린더 설치용 브래킷을 설치하고,

상기 좌, 우측 플레어부의 상면과 상기 좌, 우측 아암의 상면이 매끄럽게 연속되는 동시에 상기 좌, 우측 플레어부의 하면과 상기 좌, 우측 아암의 하면이 매끄럽게 연속되는 상태로 상기 각 플레어부와 상기 각 아암 사이를 각각 용접하는 구성으로 하되,

상기 원통부의 내주측에는, 상기 한 쌍의 실린더 설치용 브래킷에 대응하는 위치에 보강 리브를 설치하는 구성한 것을 특징으로 하는, 건설 기계의 배토 장치.
제1항에 있어서, 상기 좌, 우측 플레어부는 상기 좌, 우측 아암의 길이 방향 으로 연장되는 타원 형상, 장원 형상 또는 직사각 형상의 단면 형상을 갖고,

상기 좌, 우측 아암은 각진 형상의 단면 형상을 갖는 각통체에 의해 구성하고,

상기 좌, 우측 플레어부의 상단부는 상기 좌, 우측 아암의 상단부측의 코너부에 각각 용접하고, 상기 좌, 우측 플레어부의 하단부는 상기 좌, 우측 아암의 하단부측의 코너부에 각각 용접하는 구성으로 하여 이루어지는, 건설 기계의 배토 장치.
삭제
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실린더 설치용 빔은, 원통부, 플레어부, 및 보강 리브를 주조 수단에 의해 일체적으로 성형하는 구성으로 하여 이루어지는, 건설 기계의 배토 장치.