专利名称：挖掘作业机的悬臂的制作方法
技术领域：
本发明涉及在以4产土机等为代表的挖掘作业机中、构成作业机的 悬臂的构造技术。
背景技术：
铲土机是一种作为油压铲式挖掘机而公知的挖掘作业机。铲土机 的基本结构以可以自行的下部行驶体和在其上能够旋转360度的上部 旋转体为基础。在上部旋转体上配备有悬臂和斗臂，在其上安装有铲 斗等附件。 一般地，在伊土机中，将悬臂、斗臂及铲斗统一称为作业 部，将悬臂及斗臂称为前部(7 口 ^卜，front )。
悬臂是具有斗臂支点部、悬臂支点部及悬臂缸杆支点部三个支点 部的筒状结构的结构体。在进行挖掘作业时，为了形成附件能够转动 的空间，悬臂形成在侧视图中呈"〈"字形的形状。另外，对于悬臂 而言，使斗臂动作的臂缸筒配置在上侧。
为了保持铲土机在作业过程中的平衡，并且为了耐受挖掘作业时 的负荷，悬臂需要有必要的强度以及使之轻量化。过去，最普遍地使 用将上板和下板焊接接合到左右侧板上、横截面为四角形的悬臂。这 种悬臂加大了要求强度的中央部分的横截面面积。另外，横截面为三 角形及椭圆形(例如，参照专利文献l)的悬臂也是公知的。
专利文献1:特许第3165483号公报
发明内容
但是，将中央部分制成宽度宽、形成"<"字形的侧板等的制造 以及通过这些侧板的焊接进行的接合，在作业中需要很多的时间和劳 动力。造成部件成本及制造成本的浪费。
因此，本发明所要解决的课题是，减小构成挖掘作业机的悬臂的 部件的成本及制造工序。本发明所要解决的课题如上所述，下面说明解决课题的方案。
即，本发明是一种安装在可左右旋转地支承在履带式行驶装置的 上部中央的上部旋转体上的作业机的悬臂，该悬臂作为通过一体成形 铸造的部分，具有悬臂支点部、悬臂缸杆支点部、斗臂支点部，经由 第一通用矩形管连接设置前述悬臂支点部和前部悬臂缸杆支点部，经 由第二通用矩形管连接设置前述悬臂缸杆支点部和前述斗臂支点部。
另外，本发明在前述悬臂中，前述第一通用矩形管及前述第二通 用矩形管的截面形状是相同的。
进而，本发明在前述悬臂中，前述悬臂支点部、悬臂缸杆支点部 及斗臂支点部分别作为通用的部件，通过改变前述第一通用矩形管或 者前述第二通用矩形管中的至少一个的长度，构成总长度不同的悬臂。
作为本发明的效果，具有下面所示的效果。
在本发明中，在挖掘作业机的悬臂的结构中， 一体成形的铸造部 分之外的直的部分，即，能够简单地形成其形状的部分，可以只通过 将通用矩形管切断成必要的长度来制作。即，可以减少悬臂的部件数 目。另外，通过采用通用矩形管和减少部件数目，可以降低部件成本。 另外，由于通过利用通用矩形管可以减少焊接部位，所以，可以减少 制造工序。
另外，在本发明中，通过使前述第一通用矩形管及前述第二通用 矩形管的截面形状相同，除前述效果之外，由于对于构成悬臂的全部 直的部分可以使用相同的通用矩形管，所以，可以进一步减少部件的 数目。
进而，在本发明中，除上述效果之外，前述悬臂支点部、悬臂缸
杆支点部及斗臂支点部分别作为共同的部件，通过只改变第一通用矩
形管或者第二通用矩形管中的至少 一个的长度，能够以低的成本简单
地制造多个对应于搭载的挖掘作业机的长度的悬臂。即，可以提高挖 掘作业机中的悬臂的通用性。
图1是表示根据本发明的实施例的铲土机的整体结构的透视图。图2是表示该伊土机的作业机的结构的透视图。
图3是表示该铲土机的悬臂的结构的透视图及直的部分的剖视图。
图4是表示铲土机的该斗臂的结构的透视图及直的部分的剖视图。
图5是表示标准的悬臂及长的前部的悬臂的透视图。
图6是表示标准的斗臂及长的前部的斗臂的透视图。
符号说明
15悬臂
16 悬臂支点部
18 斗臂缸杆支点部
19 斗臂支点部
61 直的部分
62 直的部分
具体实施例方式
下面，说明发明的实施形式。
图1是表示根据本发明的实施例的铲土机的整体结构的透视图， 图2是表示该伊土机的作业机的结构的透视图，图3是表示该铲土机 的悬臂的结构的透视图及直的部分的剖视图。
图4是表示该铲土机的斗臂的结构的透视图及直的部分的剖视 图，图5是标准的悬臂及长的前部的悬臂的透视图，图6是表示标准
的斗臂及长的前部的斗臂的透视图。
如图1所示，将作为挖掘作业机众所周知的伊土机50作为本发明 的实施例。4产土机50作为挖掘机械是挖掘砂土、岩石等用的挖掘作业 机。伊土机5()是一种最常使用的油压式伊斗挖掘机，以砂土的挖掘作 业为主要目的，可以进行装载作业。
如图1所示，4产土机50大致由履带式行驶装置40、可左右旋转 地支承在该履带式行驶装置40的上部中央的上部旋转体30、安装在 该上部旋转体30的前部左右中央的作业机10构成。
5在履带式行驶装置40的前后一侧，可上下自由转动地配置有刮板 "。另外，履带式行驶装置40也可以利用可变间距的履带，在作业时 通过扩大履带的间隔，可以确保稳定性。
在上部旋转体30的车身架31的后上部搭载发动机(图中未示出)， 该发动机的后部被图中未示出的机罩及车身架31覆盖，两侧部被盖 32、 32覆盖。在该盖32、 32之间、并且在发动机的上方，配置驾驶 员座33。在驾驶员座33的前方或者侧部的附近，配置操作杆、锁杆 等，同时，在驾驶员座33前方的台阶34上配置踏板等，构成驾驶操 作部35。另外，在驾驶操作部35的上方配置座舱盖36，或者在周围 配置驾驶室。
如图2所示，作业机l()大致由悬臂15、斗臂2()及铲斗25构成。
这里，对于驱动悬臂15、斗臂2()及铲斗25的装置进行说明。在 车身架31的前端的左右中央部，可左右转动地安装有悬臂托架37(参 照图1)，由摆动缸(图中未示出)左右转动。设置在悬臂15的下部 的悬臂支点部16可上下(前后)自由转动地支承在该悬臂托架37的 上部。另外，为了使悬臂15转动，将悬臂缸17夹装在悬臂托架n 的前部与悬臂15的中途部的悬臂缸杆支点部18的前部之间。进而， 为了使斗臂20转动，将斗臂缸23夹装到悬臂15中途部的悬臂缸杆支 点部18与设在斗臂20的后端部的斗臂支点部21之间。进而，为了使 4产斗25转动，将铲斗缸26夹装在斗臂20后部的铲斗缸底部支点部 22与4产斗25之间。
这样，作业机10能够通过悬臂15和悬臂缸17的伸缩驱动而转动， 斗臂20能够通过斗臂缸23的伸缩驱动而转动，铲斗25能够通过铲 斗缸26的伸缩驱动而转动。
使这些作为油压促动器的缸17、 23、 26或上部旋转体转动的旋转 马达，以通过利用配置在驾驶操作部13 (参照图1)上的操作杆、踏 板等的转动操作切换控制阀(图中未示出)，从油压泵(图中未示出) 通过油压软管供应压力油进行驱动的方式构成。
如图3所示，悬臂15在中途部向前方弯曲，形成在侧视图中大致为"〈"字形的形状。另外，为了易于理解悬臂15的结构，图3以将 各个部件分离的方式表示。
悬臂15由悬臂支点部16、斗臂缸杆支点部18、斗臂支点部19、 第一直的部分(第一通用矩形管)61及第二直的部分(第二通用矩形 管)62等构成，在悬臂支点部16与斗臂缸杆支点部18之间，配置第 一直的部分61,在斗臂缸杆支点部18与斗臂支点部19之间配置第二 直的部分62，分别通过焊接固定设置。悬臂支点部16、斗臂缸杆支点 部18及斗臂支点部19是通过一体成形制成的铸造部件。另一方面， 直的部分61、 62使用纵向和横向长度限定成规定长度(规格化)的金 属制的通用矩形管。在本实施例中，第一直的部分61及第二直的部分 62使用相同的通用矩形管。即，如图3所示，第一直的部分61及第 二直的部分62只是长度不同，第一直的部分61的AA'截面及第二直 的部分的BB'截面的截面形状相同。另外，也可以使该第二直的部分 62的截面形状比第一直的部分61的截面形状小，以便或多或少地轻 量化。
悬臂支点部16在基部侧于左右方向开设轴孔16a，利用枢转支承 轴枢转支承在悬臂托架37的上部。悬臂支点部16的另外一端侧(上 部)以与第一直的部分61的截面形状相一致的四角形状开口 ，在该开 口部16b的外周形成边缘部，可以与第一直的部分61的一端嵌合。
斗臂缸杆支点部18形成在侧视图中大致呈"〈"字形的方管状， 一端(下部)的开口部18a以与第一直的部分61的截面形状相一致的 四角形状开口，在该开口部18a的外周形成边缘部，可以和第一直的 部分61的另一端配合。斗臂缸杆支点部18的另外一端(上部)的开 口部18b以与第二直的部分62的截面形状相一致的四角形状开口 ，在 该开口部18b的外周形成边缘部，可以与第二直的部分62的一端嵌合。 在斗臂缸杆支点部18的前面侧的上下中途部，沿着左右方向开设轴孔 18c，可以利用枢转支承轴枢转支承悬臂缸17的活塞杆的前端。
在斗臂缸杆支点部18的后面侧的上下中途，形成支^^凸出部18d、 18d,在该支承凸出部18d、 18d上于左右方向分别开设轴孔，利用枢转支承轴支承斗臂缸23的底部侧。
斗臂支点部19在基部侧形成与第二直的部分62的截面形状相一 致的四角形状的开口部19a，在该开口部19a的外周形成边缘部，可 以与第二直的部分62的另外一端(上部)嵌合。斗臂支点部19的另 外一端(前端)形成分成两股的突出部19b、 19b,在该突出部19b、 Wb上于左右方向分别开设轴孔，利用枢转支承轴枢转支承斗臂20的 基部侧。另外，通过使前述支点部的开口侧的外周与直的部分的外周 形成相同的形状，能够进行没有阶梯差的接合，改善外观。
为了保持挖掘机械的作业中的平衡，另外，为了能够耐受挖掘作 业时的负荷，悬臂需要高的强度及轻量化。过去， 一般最常使用的是 将左右侧板通过焊接接合到上板及下板上、横截面为四角形的悬臂。
如本实施例所述，对于直的部分61、 62利用相同的通用矩形管， 可以减少悬臂15的部件数目(部件种类)。另外， 一般地，通用矩形 管价格便宜。即，通过减少构件数目及采用通用矩形管，可以降低悬 臂15的部件成本。进而，通用矩形管只通过切断成必要的长度的加工， 无需像过去那样形成截面的焊接作业，可以减少制造工序。这样，通 过减少部件成本及制造工序，可以减少制造成本。
对于直的部分61、 62也采用通用矩形管，通过调整斗臂缸杆的支 点部18的上端及下端接合面的角度，可以形成"〈"字形，与现有技 术一样。另外，过去，通过加大截面面积保持必要强度的中央部分， 通过加大作为铸造部件的斗臂缸杆支点部18的截面面积，可以获得必 要的强度。
如图4所示，斗臂20大致在直的部分28的前后设置有支点部。 另外，为了容易理解斗臂20的结构，图4将各个部件分开表示。
斗臂20由以下部分等构成直的部分28;配置其两侧、通过焊 接等固定设置的斗臂支点部21及铲斗支点部24;设置在直的部分28 上的伊斗缸底部支点部22;连接斗臂支点部21和4产斗缸底部支点部 22的斗臂加强材料27等。斗臂支点部21、伊斗缸底部支点部22及伊 斗支点部24是一体成形的铸造部件。另一方面，直的部分28 4吏用通用矩形管。在图4中，表示直的部分28的CC'截面的剖视图。另外， 斗臂加强材料27通过金属板的弯曲加工等制作而成。
斗臂支点部21在基部侧于左右方向开设轴孔21a，可以利用枢转 支承轴枢转支承斗臂缸23的活塞杆的前端，在中途部于左右方向开设 轴孔21b，可以利用枢转支承轴枢转地支承在悬臂15的上部。斗臂支 点部21的另外一端侧(前端部)以与直的部分28的截面形状相一致 的四角形状开口，在该开口部21c的外周形成边纟彖部，可以与直的部 分28的一端嵌合。
4产斗支点部24在基部侧形成与直的部分28的截面形状相一致的 四角形的开口部24a,在该开口部24a的外周形成边纟彖部，可以与直 的部分28的另 一端部(前端)嵌合。在铲斗支点部24的另外一端(前 端)于左右方向开设轴孔24b,可以利用枢转支承轴枢转支承铲斗25 的基部侧，在中途部于左右方向开设轴孔24c,可以枢转支承与铲斗 缸26的活塞杆前端连接的连接联杆39的一端。另外，通过将前述支 点部的开口侧的外周与直的部分的外周形成相同的形状，能够进行没
有阶梯差的接合，可以提高外观性能。
4产斗缸底部支点部22以正视图呈倒U字形的方式构成，通过焊 接等固定设置在直的部分28的后部上面。另外，在敞开侧的上部开设 轴孔，可以利用枢转支承轴枢转地支承铲斗缸26的基部侧。并且，该 铲斗缸底部支点部22的上部和斗臂支点部21的上部利用斗臂加强材 料27通过焊接等连接固定。
为了保持挖掘机械作业中的平衡，并且为了耐受挖掘作业时的负 荷，斗臂需要一定的强度和轻量化。过去，最普遍地使用将左右侧板 焊接接合到上板和下板上、横截面为四角形的斗臂。
如本实施例所示，对于直的部分28,通过使用通用矩形管，可以 减少斗臂20的部件数目。另外， 一般地，通用矩形管价格便宜。即， 通过减少部件数目及采用通用矩形管，可以减少斗臂20的部件成本。 进而，通用矩形管只需切断成必要的长度的加工，无需像过去那样形 成截面的焊接作业，可以减少制造工序。这样，可以减少部件成本及制造工序，可以降低制造成本。
过去，通过加大悬臂側的截面面积而保持必要强度的悬臂侧部分，
利用作为铸造部件的斗臂支点部21及铲斗缸底部支点部22及斗臂加 强材料27,可以获得必要强度。
另外，也可以将在前述悬臂15的第一直的部分61及第二直的部 分62中使用的相同的通用矩形管用于斗臂20的直的部分28。
这样，对于作业4几10的直的部分28、 61、 62，只通过将相同的 通用矩形管切断成必要的长度进行制作，可以进一步减少制造成本。
如图5所示，存在将总长度比上述悬臂15 (标准斗臂)长的悬臂 51(长斗臂)配备在铲土机5()上的情况。由于将悬臂和斗臂称为前部， 所以， 一般地，将这种配备有比标准长度长的悬臂、斗臂的挖掘机械 称为长的前部或者高扬程的前部。长的前部在用于扩大作业半径或者 用于挖掘更深的位置而采用，高扬程的前部，为了达到比通常高的位 置而釆用。
在本实施例中，可以利用将标准悬臂15的直的部分61、 62的长 度加长的直的部分71、 72、与标准悬臂15同样的悬臂支点部l6、斗 臂缸杆支点部18及斗臂支点部1Q构成长的悬臂51。
这样，只通过改变通用矩形管的长度，就可以制作多个对应于搭 载的挖掘作业机的长度的悬臂。即，可以提高同机种的挖掘作业机中 的悬臂的通用性，可以减少机种整体的制造成本。
但是，在延长第一直的部分61的情况下，由于使用同一悬臂缸， 所以，有必要在第一直的部分61的上部前面设置支承其活塞杆前端的 支承部，另外，在延长上述第二直的部分62的情况下，由于使用相同 的斗臂缸，所以，有必要在第二直的部分62的后上部设置其底部侧的
支承部。
如上所述，由于使前述悬臂支点部16、斗臂缸杆支点部18及斗 臂支点部19相同，能够将改变前述第一直的部分61和第二直的部分 62中任何一个或者两者的长度方向的长度的总长度不同的悬臂安装 到悬臂托架37上进行作业，所以，只通过改变通用矩形管的长度，就
10可以制作多个对应于搭载的挖掘作业机的长度的悬臂。即，可以提高 同机种的挖掘作业机中的悬臂的通用性。
如图6所示，存在在4产土机50上配备总长度比上述斗臂20 (标 准斗臂)长的斗臂52 (长斗臂)的情况。
在本实施例中，利用将标准斗臂2()的直的部分28的总长度加长 的直的部分29、与标准斗臂20同样的斗臂支点部21、 4产斗缸底部支 点部22及4产斗支点构成长斗臂52。另外，优选地，根据需要改变斗 臂加强材料27的长度。
这样，通过只改变通用矩形管的长度，就可以制作多个对应于搭 载的挖掘作业机的长度的斗臂。即，提高同机种的挖掘作业机中的斗 臂的通用性，可以减少整个机种的制造成本。
在本实施例中，在4产土机5()中，通过对于悬臂15及斗臂20的直 的部分28、 61、 62使用通用的矩形管，可以减少制作成本。本发明并 不局限于铲土机5()，也适用于具有悬臂或者斗臂的其它挖掘机械。
工业上的利用可能性。
作为本发明的实际应用的列，可以列举出挖掘作业机。
权利要求
1. 一种悬臂，所述悬臂是安装在可左右旋转地支承在履带式行驶装置的上部中央的上部旋转体上的作业机的悬臂，其特征在于，该悬臂作为通过一体成形铸造的部分，具有悬臂支点部、悬臂缸杆支点部、斗臂支点部，经由第一通用矩形管连接设置前述悬臂支点部和前述悬臂缸杆支点部，经由第二通用矩形管连接设置前述悬臂缸杆支点部和前述斗臂支点部。
2. 如权利要求1所述的悬臂，其特征在于，前述第一通用矩形管 及前述第二通用矩形管的截面形状相同。
3. 如权利要求1所述的悬臂，其特征在于，前述悬臂支点部、悬 臂缸杆支点部及斗臂支点部分别为通用的部件，通过改变前述第一通 用矩形管或者前述第二通用矩形管中的至少一个的长度，构成总长度 不同的悬臂。
全文摘要
一种安装在可左右旋转地支承在挖掘作业机中的履带式行驶装置(40)的上部中央的上部旋转体(30)上的作业机的悬臂(15)，该悬臂(15)作为通过整体成形铸造的部分，具有悬臂支点部(16)、悬臂缸杆支点部(18)、斗臂支点部(19)，经由第一通用矩形管(61)连接设置前述悬臂支点部(16)和前部悬臂缸杆支点部(18)，经由第二通用矩形管(62)连接设置前述悬臂缸杆支点部(18)和前述斗臂支点部(19)。
文档编号E02F3/38GK101426980SQ20068005433
公开日2009年5月6日 申请日期2006年8月25日 优先权日2006年3月13日
发明者宫西正美, 小山田保幸, 永田正夫, 池田隆弘, 西原启一, 近藤才三, 野林贵文 申请人:洋马株式会社