JPS5812423B2 - ブ−ムコウゾウ オヨビ ソノセイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はブーム構造に関するものである。

液圧式掘削機あるいは類似機械用の作業具支持ブームは
多数の横や縦の溶着部により結合した複数個の鋼板から
組立てられるのが普通である。

これらの板は通常はロール成形により縦溶着部のための
支持隆起部を形成される（第８図参照）。

しかしこれは本願発明者の１９７３年４月９日米国出願
の係属中の米国特許出願第３４８９２６号「箱形断面の
応力除去溶接法」中で述べている種種の応力の問題のも
とをなすものである。

応力集中は特にブームの中央部に起るが、そのため、鋳
物部材をそれに定着して液圧シリンダの一端のための取
付け装置を供するようにしている。

前記液圧シリンダはブーム昇降の目的で車輛に取付けら
れるものである。

本発明の目的は構造上の完全性において高度のブーム構
造およびそれを迅速に製造する経済的方法を提供するこ
とにある。

ブームはその両端に形成された取付け装置と、１対の連
続して途切れない上下の板と、実質的にブームの全長に
わたり延びる４つの連続溶着部により上下の板に定着さ
れた側板とからなっている。

このブームは適当に配置したジグと取付具に種々の板と
取付け装置を配置することによりまた最初にそれらを仮
溶接することにより組立てられる。

ブームは次に最終溶接作業を施こすためにその側面の各
々で横たえられる。

以下、図に基づき本発明の実施例を説明する。

第１図に示す液圧式掘削機１０は本発明のブーム１１の
第一端を第一軸装置１２により旋回自在に取付ける。

ブームの第二端は第二軸装置１４と中間棒部材１５によ
りパケット１３の如き作業具に取付けられている。

ブームは一般にＶ形であり１対の第一複動液圧シリンダ
１６（１つを示している）を有し、各シリンダは第三軸
装置１７によりそのＶ形の頂点に取付けられている。

シリンダヘッド端は各々第四軸装置１８により車輛上に
旋回自在に取付けて、作業員の操縦により行なわれるブ
ームの昇降を容易にする。

第二複動液圧シリンダ１９はそのヘッド端を第五軸装置
２０によりブームの上側に取付け、そのピストン棒端を
第六軸装置２１により棒部材１５の上端に取付けている
。

第三複動液圧シリンダ２２は棒部材１５の上端とパケッ
ト１３の間に旋回自在に連結されている。

この連結は適当なリンク装置２３を使用してパケットを
棒部材上で選択的に旋回させるようになされている。

第２図を参照すれば、ブーム１１は１対の連続し、途切
れない上下の板２４と２５とそれらに定着された１対の
側板２６からなっている。

構造的に一体化されたこれらの板は実質的にブームの全
長にわたり箱形断面をなしている。

各側板２６は横断溶着部２８で結合された１対の板２６
．２７を含む（第３図）。

この溶着部はブーム内部に配置された平らな部材２９に
よりその長さ全体にわたり支持されている。

このブームの構造的完全性はかかる溶着部により悪影響
を受けることがない。

特にその作業中にブームに及ぼされる主応力はそのＶ形
頂点に隣接した取付け装置の個所に生ずる。

第３図に示す如く、各板２６は厚さＴ０〔例えば１イン
チ（２５．４ｍｍ）］をもち、この厚さは各板２７の厚
さＴ２［例えば３／４インチ（１９．０５ｍｍ）〕より
大きい。

各板２６の前端は機械加工して、夫々同平面連続状の板
２７の厚さに合致するようにその長さの前部分Ｌにわた
って先細形状となすのが好適である。

かかる構造は実質的にその曲げ強さに影響を与えること
なくブームの全重量を実質的に減少させることができる
。

第４図を参照すれば、これらの上板，下板および側板は
４つの連続した溶着部により結合する。

各溶着部は上下の板のうちの１つの横側面を側板の夫々
１つに定着している。

図示の如く、各溶着部はＬ形棒３１の個所でそのＬ形頂
点で終るほぼＶ形の横断面を有する。

前記Ｌ形棒は溶着部の支持装置として働く。

かかる応力除去溶接は本出願発明者の前記米国特許出願
第３４８９２６号中に全部記載されている。

特に、第５図は１対の板２５’と２６’が板２５’上に
形成されたロール成形された部分３１り個所でその凹部
頂点で終る溶着部３０’により結合される従来技術の溶
接構造を示している。

このロール成形部分はその板と一体に形成されるので、
この部分は製作および組立て公差ａとｂを設けるように
選択的に寸法あるいは配置を定めることはできない。

その結果、溶着部の吹き抜け（ ｂｌ ｏｗ−ｔ ｈｒ
ｏｕｇｈ ）が生じ、そのため不良の溶接が行なわれて
ブームの構造全体の完全性に悪影響を及ぼすことになる
。

これに対し、山形棒３１（第４図）は適当な寸法とし、
適当に位置定めをしてこの山形棒と側板２６の間のすき
間をゼロとしそして溶着部３０の根元または頂点に精密
に制御されたすき間Ｃを与えて、構造的に完全な溶接構
造の形成を保証する。

第１．６．７図を参照すれば、軸装置１７は１対のベル
形鋳物３２を含む取付け装置からなり、前記各鋳物は夫
々の側板２６を貫通して形成した環状開口３３を通して
延び、壊状溶着部３４により前記側板に定着される。

環状第一フランジ３５は各ベル形鋳物上に形成され、半
径方向外方に延びて板２６の内表面部分に衝接し、ベル
形鋳物をその上に精密に位置定めし、また溶着部３４の
ための溶着部支持装置を提供する。

環状第二フランジ３６は各ベル形鋳物から軸方向内方に
延びて、中間円筒形連結部材３７の各端の下に横たわる
。

１対の環状溶着部３８は前記連結部材の対向端をベル形
鋳物に定着する。

第１，８図を参照すれば、第一軸装置１２は車輛１０の
フレーム上にブームを旋回自在に据付けるために定着さ
れた１対の軸受プシュ３９を有するブームの第一端にあ
る取付け装置またはヨークを含む。

第１，２図を参照すれば、第二軸装置１４は棒部材１５
へ旋回自在に取付けるためブームの第二端または前端に
溶接された取付け装置または鋳物４１を含む。

また第五軸装置２０はシリンダ１９のヘッド端を枢着す
るため上板２４に定着した取付け装置または鋳物４０を
含む。

ブーム１１は最初に上板，下板，側板２４−２ｅを火焔
切断成形することにより製作される。

開口３３（第７図）は側板を貫通して形成され、鋳物３
２と部材３７は溶着部３８により予め結合されており、
これらは適当に前記開口内に取付けられる。

予め成形した山形棒の垂直脚部３１は適当な取付其内で
側板に仮溶接され、各脚部が側板の横端を僅かに越えて
突き出し、その後溶着部３０用の溶着部みぞを形成する
ためのすき間Ｃ（第４図）を精密に設けるようになす。

下板２５は次に第２図の位置に適当な取付其内で取付け
られる。

鋳物３２とこれに仮溶接された部材３７を有する側板は
次いで底板２５上に正確に位置定めされてそれに仮溶接
される。

頂板２４は次に側板上に位置定めされ、鋳物３２，４１
およびブシュ３９と共にそれに仮溶接される。

仮溶接された半一組立体は次に回転させてその第一側面
で横たえて露出した主溶着部を完成させるようにする。

主溶着部は溶着部３４および上板，下板，側板を結合す
る４つの連続した溶着部３０のうちの２つを含んでいる
。

ブームは次にその反対側の第二側面で横たわるようにひ
っくり返され、同様の溶接作業をその上に行なって主溶
接を完成する。

次にブームは掘削機（第１図）上に据付けられ、各種の
シリンダや棒部材１５に取付けられる。

本発明の実施の態様には次のものが含まれる。

（１）取付け装置は掘削機のフレーム上にブームを旋回
自在に据付け、また作業具に旋回自在に取付けられた前
記ブームの第二の反対端上に今１つの取付け装置を備え
る。

（２）Ｌ形の山形棒が前記ブーム内部に配置され、その
Ｌ形頂点で前記溶着部の各々に定着されており、前記溶
着部と夫々の山形棒は少くとも実質的に前記ブームの全
長にわたり境界を接している。

（３）前記側板の各々は第一と第二の同平面連続状の板
と溶着部とを含み、前記溶接部は前記側板に関して横に
配列されて、前記第一と第二の板を結合している。

（４）平らな支持部材が前記溶着部に定着され、前記ブ
ーム内部で前記第一と第二の板に衝接している。

（５）前記第一板は前記第二板の厚さより大きい壁厚を
有し、前記第二板に隣接した前記第一板の一端部は前記
第二板の壁厚に実質的に合致するように先細になってい
る。

（６）前記ブームは側都立面図で見たときほぼＶ形をな
しており、前記ブームのＶ形頂点に配置された第二取付
け装置を含んでいる。

（７）前記第二取付装置は１対の環状鋳物を含み、前記
各鋳物は夫々の側板を貫通して形成された開口内に配置
されており、また前記鋳物間に定着された中間円筒形連
結部材を含んでいる。

（８）前記ブームは更に前記鋳物の各々に形成した環状
の第一フランジを含み、これは半径方向外方に延びて夫
々の側板の内表面部分に衝接している。

（９）前記ブームは更に前記第一フランジの個所で夫々
の側板に前記鋳物の各々を定着する環状溶着部を含む。

（１０）前記ブームは更に前記鋳物の各々に形成された
環状の第二フランジを含み、これは前記連結部材の夫々
の端の下に横たわるように軸方向内方に延びており、ま
た前記第二フランジの個所で前記連結部材の夫々の端に
前記鋳物の各々を定着する環状溶着部を含む。

（１１） Ｌ形の山形棒の垂直脚部を前記側板の各々の
各横端の裏側に仮溶接して、前記山形棒の各々が夫々の
横端を僅かに越えて突き出るようになす。

（１２）第一と第二の定着工程は夫々の溶着部の頂点を
夫々の山形棒に定着することを含む。

（１３）前記側板の各々は前記側板に関して横に配列さ
れた溶着部により１対の同平面連続状の第一と第二の板
を定着することにより予備組立てされる。

（１４）前記第一板に前記第二板の壁厚より大きい壁厚
を予め形成し、前記第二板に隣接して前記第一板の長手
部の端部分に前記第二板の壁厚に実質的に合致する壁厚
を形成する。

（１５） 取付け装置を前記ブームの各端に定着する。

（１６）前記画板の各々をＶ形に予め成形し、側部立面
図で見たときほぼｖ形をなすブームを形成し、前記ブー
ムの頂点に取付け装置を定着する。

（１７）前記取付け装置を定着する工程がベル形鋳物を
前記側板の各々に定着し、円筒形連結部材を前記ベル形
鋳物間に定着することを含む。

（１８） 前記取付け装置の１つにおいて車輛のフレー
ム上に前記ブームを枢着し、前記取付け装置の他の１つ
において前記ブームを作業具に取付ける。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブームを備えた液圧式掘削機の側部立
面図、第２図はブームの拡大側部立面図、第３図は第２
図の矢印■−■の方向でとった拡大断面図、第４図は第
２図の矢印ＩＶ−ＩＶの方向でとった拡大断面図、第５
図は第４図に類似の図で、従来技術の溶接部を示すもの
、第６図は第２図の矢印ＶＩ−ＶＩの方向でとった拡大
断面図、第７図は第３図に類似の図で、溶着部を除去し
て取付け構体を分解して示すもの、第８図は第２図の矢
印■−■の方向でとったブームの一端を示す拡大頂部平
面図である。 １０…液圧式掘削機、１１…ブーム、１２…第一軸装置
、１３…パケット、１４…第二軸装置、１５…中間棒部
材、１６…液圧シリンダ、１７…第三軸装置、１８…第
四軸装置、２０…第五軸装置、２１…第六軸装置、２３
…リンク装置、２４…上板、２５…下板、２６…側板、
２８…横断面溶着部、３０． ３１’…溶着部、３１…
Ｌ形棒、３２；…ベル形鋳物、３３…環状開口、３４…
溶着部、３５…第一フランジ、３７…連結部材、３８…
項状溶着部、３９…軸受ブシュ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車輛に取付けるブームの第一端に設けた取付装置と
   、１対の連続して途切れない上下の板と側板とを有し、
   前記板の各々は箱形断面を形成すべく前記ブームの第一
   端と第二端の間で実質的に前記ブームの全長にわたり延
   びており、各々が前記上下の板の各１つの横側面を前記
   側板の夫々１つに定着する４つの連続溶着部を有し、ま
   た前記ブームの頂上に第二取付け装置を備え、第二取付
   け装置は、各々が夫々の側板を貫通量る開口内に配置さ
   れた１対の環状鋳物と、前記環状鋳物間に固定した中間
   円筒形連結部材とからなることを特徴とするブーム構造
   。 ２ １対の実質的に同じ上下の板と１対の実質的に同
   じ側板を先ず切断して形成し、ベル形鋳物を受入れる開
   口を前記側板に形成し、側板の内面部分に衝接する部分
   を含む半径方向フランジ手段と環状軸方向フランジ手段
   とを有する一対のベル形鋳物を前言図状軸方向フランジ
   手段を円筒形連結部材の夫々の端に接合することにより
   接合し、次いで側板を前記ベル形鋳物組立体の半径方向
   フランジ手段に溶接し、山形棒の一方の脚部を側板の縁
   に仮溶接して各山形棒が予定寸法だけ前記縁より上に突
   出するようになして、前記側板をこれらに衝接する上下
   の板に接合する後続の横溶着部の幅を限定しかつかかる
   溶着部用の支持部材を供するようになし、次いでこうし
   て形成した組立体を下板上に置いてこの組立体をこの下
   板に、山形棒の他方の脚部を下板に衝接させて，仮溶接
   し、その後上板を側板の上部横縁上に、山形棒の他方の
   脚部と衝接させて、置いて、この上板を前記組立体に仮
   溶接し、次いで、前記仮溶接した組立体を第一側板上で
   回転させて他方の側板に対する一方のベル形鋳物の環状
   溶着部を完成させて、上下の板を前記他方の側板に固定
   し、その後この組立体を前記他方の側板へ回わして第一
   側に対する他方のベル形鋳物の環状溶着部を完成させて
   、上下の板を第一側板に固定する工程からなることを特
   徴とするブームの製造方法。