JP5786885B2 - 建設機械のスイングブラケット - Google Patents

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Description

本発明はショベル等の建設機械においてブームを左右にスイングさせるためのスイングブラケットに関するものである。
ショベルを例にとって背景技術を説明する。
ショベルは、図６に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が地面に対して垂直となる軸Ｏのまわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２に、ブーム３、アーム４、バケット５、及びこれらを作動させるブーム、アーム、バケット各シリンダ(油圧シリンダ)６,７,８から成る作業用のアタッチメント９が取付けられて構成される。
図６中、１０は上部旋回体２上に設けられた運転席、１１は運転席を上から覆うキャノピである。
なお、この明細書において、「前後」「左右」は、運転席１０に着座したオペレータから見た方向性をいう。
ここで、スイング式のショベルにおいては、上部旋回体２の前部にスイングブラケット１２がスイングピン(縦軸)１３を中心として左右に首振り回動自在に取付けられ、このスイングブラケット１２にブームフット(ブーム３の基端部)がブームフットピン１４によって、またブームシリンダ６の一端がブームシリンダピン１５によってそれぞれ左右方向の水平軸まわりにそれぞれ回動自在に取付けられる。
さらに、スイングブラケット１２を首振り回動させるスイングシリンダ１６の一端がスイングブラケット１２にスイングシリンダピン１７によって垂直軸まわりに回動自在に取付けられる。
こうして、ブーム３(アタッチメント９全体)がブームフットピン１４を中心として起伏自在で、かつ、スイングピン１３を中心として左右にスイング自在に構成される。
以上の構成は特許文献１，２に示されている。
従来のスイングブラケット１２の構成を図７〜図１０に示す。
スイングブラケット１２は、鋳型成形により、上端部にブームフット取付部１８、前面の上下方向中間部にブームシリンダ取付部１９、下端部の右側面にスイングシリンダ取付部２０がそれぞれ設けられて成っている。
なお、これら各取付部１８〜２０以外の部分(隣り合う取付部同士をつなぐ部分)を「本体」といい、符号「２１」を付して示す。
各取付部１８〜２０のうち、ブームフット取付部１８及びブームシリンダ取付部１９はそれぞれ左右に間隔を置いて対向配置された一対の支持腕１８ａ，１８ｂ、１９ａ，１９ｂを、またスイングシリンダ取付部２０は上下に間隔を置いて対向配置された一対の支持腕２０ａ，２０ｂをそれぞれ備え、各支持腕１８ａ，１８ｂ、１９ａ，１９ｂ、２０ａ，２０ｂに、取付ピン(図６中のブームフットピン１４、ブームシリンダピン１５、スイングシリンダピン１７)が挿入されるピン穴２２が設けられている。
図８中、２３は上部旋回体２に前向きに突設された側面視コの字形のスイングブラケット取付部である。また、図８，１０中、２４はスイングブラケット取付部２３に取付けられるスイングブラケット１２の主取付部、２５は図６中のスイングピン１３が挿入されるスイングピン穴である。
従来、このスイングブラケット１２の補強構造、とくにスイングシリンダ取付部２０とその周辺の補強構造として、図９に示すようにスイングシリンダ取付部２０の付け根部分において、上側支持腕２０ａの上面と、これの上方に連なる本体右側面部とに跨ってほぼ三角形の縦リブ２６が一体に設けられている。
特開２００３−１７６５４８号公報 特開２００４−６８２９０号公報
しかし、上記従来の補強構造によると、縦リブ２６の、上側支持腕２０ａ及び本体右側面部に対する接続部分(止端。図９の破線丸囲い部分)に応力集中が起こり、この高応力部分が破損するおそれがあった。
また、縦リブ２６による補強効果が下側支持腕２０ｂには十分に及ばないため、この下側支持腕２０ｂの破損のおそれもあった。
この課題に対し、スイングシリンダ取付部２０の付け根部分において、たとえば両側支持腕２０ａ，２０ｂに跨る広い部分(たとえば図９中に斜線を付して示す楕円部分)の肉厚を大きくとることによって、応力集中を避けながら補強効果を高めることが考えられる。
ところが、この構造では補強による重量増加が顕著(たとえば数ｋｇ増)となってスイングブラケット１２の取り扱い及びコストの点できわめて不利となるため、得策でない。
また、両側支持腕２０ａ，２０ｂの外側への突出長さを短くすることによって付け根部分にかかる荷重を小さくすることも考えられる。しかし、こうすると図６，８のスイングシリンダ１６の左右の動きが制限される等の弊害が生じるため現実的でない。
そこで本発明は、応力集中及び重量増加を抑え、かつ、スイングシリンダの動きが制限される等の弊害を招くことなく、十分な補強効果を得ることができる建設機械のスイングブラケットを提供するものである。
上記課題を解決する手段として、本発明においては、下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体に垂直軸を中心として左右に首振り回動可能に取付けられ、下端部の左右一側面に、上記首振り回動の駆動源としてのスイングシリンダの一端が取付けられるスイングシリンダ取付部が突設され、このスイングシリンダ取付部は、上下に間隔を置いて対向配置された一対の支持腕を備えた建設機械のスイングブラケットにおいて、上記スイングシリンダ取付部の付け根部分に補強部を設け、この補強部は、上記両支持腕に跨る縦リブであって上記左右一側面である外側面を有するものと、この縦リブに対して上記外側面及び上記一対の支持腕と反対の側の位置で連なる前後及び上下のリブと、により、上記縦リブを奥壁として上記スイングシリンダ取付部の突出方向と反対側が開放する箱状に構成したものであり、上記一対の支持腕は上記縦リブの外側面から突出する。
このように、スイングシリンダ取付部の付け根部分に、両側支持腕に跨る縦リブを奥壁として前後、上下のリブを備えた箱状(凹み状)の補強部を設け、上記縦リブの外側面から上記スイングシリンダ取付部の一対の支持腕を突出させたから、従来の三角形リブの止端部分のような応力集中部分がなく、しかも箱構造によってブラケット重量の増加を抑えながら、高い補強効果を得ることができる。
また、両側支持腕の突出長さを短くした場合のようなスイングシリンダの動きが制限される等の弊害が生じるおそれもない。
本発明によると、応力集中及び重量増加を抑え、かつ、スイングシリンダの動きが制限される等の弊害を招くことなく、十分な補強効果を得ることができる。
本発明の実施形態にかかるスイングブラケットの斜視図である。 図１の一部拡大図である。 同ブラケットの右側面図である。 同、前面図である。 図４のＶ−Ｖ線断面図である。 スイング式のショベルの概略側面図である。 従来のスイングブラケットの斜視図である。 同ブラケットの右側面図である。 同、前面図である。 図９のＸ−Ｘ線断面図である。
本発明の実施形態を図１〜図５によって説明する。
実施形態にかかるスイングブラケット３０において、
(ｉ) 鋳型成形により、上端部にブームフット取付部３１、前面の上下方向中間部にブームシリンダ取付部３２、下端部の右側面にスイングシリンダ取付部３３がそれぞれ設けられて成る点、
(ｉｉ) 各取付部３１〜３３のうち、ブームフット取付部３１及びブームシリンダ取付部３２は、それぞれ左右に間隔を置いて対向配置された一対の支持腕３１ａ，３１ｂ、３２ａ，３２ｂを、またスイングシリンダ取付部３３は上下に間隔を置いて対向配置された一対の支持腕３３ａ，３３ｂをそれぞれ備えている点、
(ｉｉｉ) 各支持腕３１ａ，３２ｂ、３２ａ，３２ｂ、３３ａ，３３ｂに、取付ピン(図６中のブームフットピン１４、ブームシリンダピン１５、スイングシリンダピン１７)が挿入されるピン穴３４が設けられている点
は、図７〜図１０に示す従来のスイングブラケット１２と同じである。
各図において、３５は本体(隣り合う取付部同士をつなぐ部分)である。
また、図３中、３６はスイングブラケット３０の主取付部、３７は図６中のスイングピン１３が挿入されるスイングピン穴である。
このスイングブラケット３０においては、図１，２，４，５に示すように、スイングシリンダ取付部３３の付け根部分に補強部３８が設けられている。
この補強部３８は、両側支持腕３３ａ，３３ｂに跨る縦リブ３９と、この縦リブ３９に連なる前リブ４０、後リブ４１、上リブ４２、下リブ４３により、縦リブ３９を奥壁としてスイングシリンダ取付部３３の突出方向と反対側(左側)が開放する箱状(凹み状)に構成されている。
いいかえれば、箱構造の補強部３８の縦リブ３９の外側に一対の支持腕３３ａ，３３ｂが突設されてスイングシリンダ取付部３３が形成されている。
なお、補強部３８の断面形状や広さは種々選択可能である。たとえば水平断面形状として、図５に示すほぼ四角形のほか、奥が半円形となった形状等としてもよい。あるいは、前後のリブ４０，４１や上下のリブ４２，４３が外向きまたは内向きに湾曲した形状としてもよい。
一方、図４に示すように、従来のスイングブラケット１２において三角形の縦リブ２６(図９参照)が設けられていた部分、すなわち、上側支持腕３３ａと本体右側面部が連続する角部Ａは、応力集中が発生しないように円弧状のなだらかな曲面とされている。
この構成によると、箱構造の補強部３８により、スイングブラケット３０全体の重量増加を抑えながら、とくにスイングシリンダ取付部３３に対する高い補強効果を得ることができる。
しかも、図９に示す従来の三角形リブ２６の止端部分(破線丸囲い部分)のような応力集中部分がないため破損のおそれがないとともに、両側支持腕３３ａ，３３ｂの突出長さを短くした場合のようなスイングシリンダの動きが制限される等の弊害が生じるおそれもない。
加えて、補強部３８は、鋳型成形によって他の部分(本体３５及び各取付部３１〜３３)と同時に成形することができるため、生産性、コストの点でも有利となる。
１ 下部走行体
２ 上部旋回体
３０ スイングブラケット
３１ ブームフット取付部
３２ ブームシリンダ取付部
３３ スイングシリンダ取付部
３３ａ，３３ｂ 支持腕
３８ 補強部
３９ 補強部を構成する縦リブ
４０ 前リブ
４１ 後リブ
４２ 上リブ
４３ 下リブ

Claims (1)

  1. 下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体に垂直軸を中心として左右に首振り回動可能に取付けられ、下端部の左右一側面に、上記首振り回動の駆動源としてのスイングシリンダの一端が取付けられるスイングシリンダ取付部が突設され、このスイングシリンダ取付部は、上下に間隔を置いて対向配置された一対の支持腕を備えた建設機械のスイングブラケットにおいて、
    上記スイングシリンダ取付部の付け根部分に補強部を設け、この補強部は、上記両支持腕に跨る縦リブであって上記左右一側面である外側面を有するものと、この縦リブに対して上記外側面及び上記一対の支持腕と反対の側の位置で連なる前後及び上下のリブと、により、上記縦リブを奥壁として上記スイングシリンダ取付部の突出方向と反対側が開放する箱状に構成したものであり、
    上記一対の支持腕は上記縦リブの外側面から突出することを特徴とする建設機械のスイングブラケット。
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