(57)【要約】  【課題】エンドプレートの先端溶接部に作用する応力集中を低減できるブラケット構造体を提供する。  【解決手段】ブラケット構造体17は、エンドプレート21の左右部の一側端開口縁および他側端開口縁に、ベースプレート23aとダブリングプレート23bとで形成したブラケットプレート23をそれぞれ溶接付けする。これらのブラケットプレート23にてエンドプレート21より先方へ突出した部分の先端部に軸穴25をそれぞれ穿設する。エンドプレート21の曲げ先端が溶接した先端溶接部27と、軸穴25との間に、応力低減穴28を穿設する。  【選択図】図１
2006169851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
折返し状に形成されて取付対象物に溶接付けされるエンドプレートと、
このエンドプレートの一側端開口縁および他側端開口縁にそれぞれ溶接付けされエンドプレートより先方へ突出された部分に軸穴がそれぞれ穿設された１対のブラケットプレートと、
これらのブラケットプレートにおけるエンドプレートの先端溶接部と軸穴との間に穿設された応力低減穴と
を具備したことを特徴とするブラケット構造体。
【請求項２】
１対のブラケットプレートは、エンドプレートの一側端開口縁および他側端開口縁に沿って切欠形成されるとともにこれらの開口縁に溶接付けされた切欠溝をそれぞれ有し、
これらのブラケットプレートの切欠溝内にブラケットプレートより薄板のサイドプレートがそれぞれ溶接付けされた
ことを特徴とする請求項１記載のブラケット構造体。
【請求項３】
油圧ショベルにおけるブームの先端に取付けられて、アームを回動可能に軸支した
ことを特徴とする請求項１または２記載のブラケット構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１対のブラケットプレートを有するブラケット構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルの作業装置は、機体本体にブームの基端が回動自在に軸支され、このブームの先端に取付けられた連結ブラケットにアームが回動自在に軸支され、このアームの先端ブラケットにバケットが回動自在に軸支されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記ブーム先端の連結ブラケットは、１対のブラケットプレートをブーム先端の左右側面に直接溶接付けしたものであるが、１対のブラケットプレートを予めエンドプレートに溶接付けしておき、このエンドプレートをブーム先端に溶接付けするブラケット構造体もあり、確実な溶接付けが可能となっている。
【０００４】
例えば、図７および図８に示されるブラケット構造体１のように、折返し状に曲げ形成されてブーム先端に溶接付けされるエンドプレート２の一側端開口縁および他側端開口縁に、これらの開口縁を塞ぐようにして肉厚のベースプレート３がそれぞれ溶接付けされ、これらのベースプレート３の外側面に補強用のダブリングプレート４がそれぞれ溶接付けされ、これらのベースプレート３およびダブリングプレート４の先端部に、アーム軸支用のピン軸を嵌着するための軸穴５がそれぞれ穿設され、この軸穴５に嵌着されたピン軸に作用するブーム先端の荷重を、これらのベースプレート３およびダブリングプレート４で支えている。
【特許文献１】特開２００１−１１５４７８号公報（第３頁、図１−３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図９に示されるように、エンドプレート２の曲げ先端部とベースプレート３とを溶接付けする先端溶接部６に、軸穴５に作用した荷重の応力が集中しやすく、このエンドプレート２の先端溶接部６にクラックが入ったり、破壊につながるおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、エンドプレートの先端溶接部に作用する応力集中を低減できるブラケット構造体を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、折返し状に形成されて取付対象物に溶接付けされるエンドプレートと、このエンドプレートの一側端開口縁および他側端開口縁にそれぞれ溶接付けされエンドプレートより先方へ突出された部分に軸穴がそれぞれ穿設された１対のブラケットプレートと、これらのブラケットプレートにおけるエンドプレートの先端溶接部と軸穴との間に穿設された応力低減穴とを具備したブラケット構造体であり、そして、ブラケットプレートにおけるエンドプレートの先端溶接部と軸穴との間に応力低減穴を穿設することで、軽量化を図るとともに、応力の分散を図り、エンドプレートの先端溶接部への応力集中を低減する。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のブラケット構造体における１対のブラケットプレートが、エンドプレートの一側端開口縁および他側端開口縁に沿って切欠形成されるとともにこれらの開口縁に溶接付けされた切欠溝をそれぞれ有し、これらのブラケットプレートの切欠溝内にブラケットプレートより薄板のサイドプレートがそれぞれ溶接付けされたものであり、そして、１対のブラケットプレートは、エンドプレートの一側端開口縁および他側端開口縁に沿って切欠形成された切欠溝をこれらの開口縁に溶接付けし、これらのブラケットプレートの切欠溝内にブラケットプレートより薄板のサイドプレートをそれぞれ溶接付けすることで、構造上の強度を確保しつつ、ブラケットプレートの軽量化を図る。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のブラケット構造体が、油圧ショベルにおけるブームの先端に取付けられて、アームを回動可能に軸支したものであり、そして、軽量化されたブラケット構造体は、油圧ショベルのブーム先端に取付ける際の取扱いを容易にし、また油圧ショベルのエネルギ効率の改善にも寄与する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、ブラケットプレートにおけるエンドプレートの先端溶接部と軸穴との間に応力低減穴を穿設することで、軽量化を図ることができるとともに、応力の分散を図り、エンドプレートの先端溶接部への応力集中を低減できる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、１対のブラケットプレートは、エンドプレートの一側端開口縁および他側端開口縁に沿って切欠形成された切欠溝をこれらの開口縁に溶接付けし、これらのブラケットプレートの切欠溝内にブラケットプレートより薄板のサイドプレートをそれぞれ溶接付けすることで、構造上の強度を確保しつつ、ブラケットプレートの軽量化を図ることができる。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、軽量化されたブラケット構造体は、油圧ショベルのブーム先端に取付ける際の取扱いを容易にすることができ、また油圧ショベルのエネルギ効率の改善にも寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を、図１乃至図４に示される一実施の形態、図５および図６に示される他の実施の形態を参照しながら説明する。
【００１４】
図２に示されるように、油圧ショベルは、下部走行体11に対し旋回軸受部12を介して上部旋回体13が旋回可能に設けられ、この上部旋回体13に対しキャブ14および作業装置15が搭載されている。
【００１５】
作業装置15は、上部旋回体13にブーム16の基端が上下動可能に枢着され、このブーム16の先端に取付けられたブラケット構造体17によってアーム18が回動自在に軸支され、このアーム18の先端ブラケットにバケット19が回動自在に軸支され、そして、ブーム16はブームシリンダ16cにより、アーム18はアームシリンダ18cにより、バケット19はバケットシリンダ19cにより、それぞれ回動される。
【００１６】
図３に示されるように、ブラケット構造体17は、取付対象物としてのブーム本体16aに溶接付けされるエンドプレート21がほぼＶ形の折返し状に曲げ形成され、このエンドプレート21の左右部の一側端開口縁および他側端開口縁に切欠部22がそれぞれ設けられ、これらの開口縁の切欠部22に、左右１対のブラケットプレート23が溶接付けされている。
【００１７】
これらのブラケットプレート23は、ベースプレート23aと、このベースプレート23aに溶接付けされたダブリングプレート23bとにより形成されている。
【００１８】
さらに、これらのブラケットプレート23にてエンドプレート21より先方へ突出された部分には、先端部に軸穴25がそれぞれ穿設され、これらの軸穴25の内縁に沿ってシム26が設けられ、また、エンドプレート21の曲げ先端が溶接された先端溶接部27と軸穴25との間に応力低減穴28が穿設されている。
【００１９】
エンドプレート21の上下の後端板部21aと、左右のベースプレート23aの後端部とにより囲まれた後端開口部には、バックプレート31が溶接付けされて、ボックス構造が構成されている。
【００２０】
そして、エンドプレート21の後端板部21aと左右のベースプレート23aの後端部とをブーム本体16aに溶接付けすることで、このブラケット構造体17をブーム本体16aに一体化する。さらに、ブラケットプレート23の軸穴25に挿入したピン軸32により前記アーム18を回動自在に軸支する。
【００２１】
次に、この実施の形態の作用効果を、図１および図４に基づき説明する。
【００２２】
ブラケットプレート23におけるエンドプレート21の先端溶接部27と軸穴25との間に応力低減穴28を穿設することで、軽量化を図ることができるとともに、応力の分散を図り、エンドプレート21の先端溶接部27への応力集中を低減できる。
【００２３】
すなわち、ブラケットプレート23の中央部に開けた応力低減穴28は、軸穴25に荷重が作用した場合の応力の流れを、この応力低減穴28の上下に振り分けることで、エンドプレート21の先端溶接部27への応力集中を分散させ、この先端溶接部27の損傷を防止する機能がある。
【００２４】
例えば図１および図４に示されるように、応力低減穴28を有するブラケット構造体17の応力分布を見ると、エンドプレート21の先端溶接部27に作用する応力は、８５ＭＰa程度であるが、図７および図８に示された従来のブラケット構造体１の応力分布を見ると、エンドプレート２の先端溶接部６に作用する応力は、１３０ＭＰa程度にもなる。
【００２５】
さらに、軽量化されたブラケット構造体17は、油圧ショベルのブーム先端に取付ける際の取扱いを容易にすることができ、また油圧ショベルのエネルギ効率の改善にも寄与できる。
【００２６】
次に、図５および図６に示された他の実施の形態を説明する。
【００２７】
図５および図６に示されるように、ブラケット構造体17は、取付対象物としてのブーム本体16aに溶接付けされるエンドプレート21がほぼＶ形の折返し状に曲げ形成され、このエンドプレート21の左右部の一側端開口縁および他側端開口縁に切欠部22がそれぞれ設けられ、これらの開口縁の切欠部22に、左右１対のブラケットプレート23が溶接付けされている。
【００２８】
これらのブラケットプレート23には、エンドプレート21の一側端開口縁および他側端開口縁に沿った切欠溝24が切欠形成され、これらの切欠溝24の内側縁が、エンドプレート21の一側端開口縁および他側端開口縁に溶接付けされている。
【００２９】
さらに、これらのブラケットプレート23にてエンドプレート21より先方へ突出された部分には、先端部に軸穴25がそれぞれ穿設され、これらの軸穴25の内縁に沿ってシム26が設けられ、また、エンドプレート21の曲げ先端が溶接された先端溶接部27と軸穴25との間に応力低減穴28が穿設されている。
【００３０】
これらのブラケットプレート23の切欠溝24内には、ブラケットプレート23より薄板のサイドプレート29がそれぞれ溶接付けされ、さらに、エンドプレート21の上下の後端板部21aと、左右のサイドプレート29の後端部とにより囲まれた後端開口部には、バックプレート31が溶接付けされて、ボックス構造が構成されている。
【００３１】
そして、エンドプレート21の後端板部21aと左右のサイドプレート29の後端部とをブーム本体16aに溶接付けすることで、このブラケット構造体17をブーム本体16aに一体化する。
【００３２】
さらに、ブラケットプレート23の軸穴25に挿入したピン軸32により前記アーム18を回動自在に軸支する。このピン軸32の一端にはストッパプレート33が一体に設けられ、このストッパプレート33にはボルト挿入穴34が設けられている。
【００３３】
一方、一側の応力低減穴28の内部には、このストッパプレート33のボルト挿入穴34と対応してボス取付部35が設けられ、このボス取付部35から、図６に示されるように外側にボス36が突出され、このボス36にねじ穴37が設けられており、そして、ストッパプレート33のボルト挿入穴34からこのねじ穴37に螺入されたボルト（図示せず）により、ストッパプレート33をブラケットプレート23に締着して、ピン軸32の脱落を防止する。
【００３４】
次に、図５および図６に示された実施の形態の効果を説明する。
【００３５】
１対のブラケットプレート23は、エンドプレート21の一側端開口縁および他側端開口縁に沿って切欠形成された切欠溝24をこれらの開口縁に溶接付けし、これらのブラケットプレート23の切欠溝24内に厚板のブラケットプレート23より薄板のサイドプレート29をそれぞれ溶接付けすることで、厚板のベースプレート先端部と薄板のサイド部とに分割されたので、構造上の強度を確保しつつ、ブラケットプレート23の軽量化を図ることができる。
【００３６】
すなわち、左右のブラケットプレート23のエンドプレート側面対応部分を切欠いても、強度に及ぼす影響が少ないことから、この部分に切欠溝24を形成し、その切欠溝24内に薄肉化されたサイドプレート29を一体化することで、構造上の強度を確保しつつ、軽量化を図れる。
【００３７】
また、エンドプレート21の先端溶接部27と軸穴25との間に応力低減穴28を設けることで、ブラケットプレート23のさらなる軽量化を図ることができるとともに、応力の分散を図り、エンドプレート21の先端溶接部27への応力集中を低減できる。
【００３８】
すなわち、ブラケットプレート23の中央部に開けた応力低減穴28は、軸穴25に荷重が作用した場合の応力の流れを、この応力低減穴28の上下に振り分けることで、エンドプレートの先端溶接部27への応力集中を分散させ、この先端溶接部27の損傷を防止する機能がある。
【００３９】
さらに、軽量化されたブラケット構造体17は、油圧ショベルのブーム先端に取付ける際の取扱いを容易にすることができ、また油圧ショベルのエネルギ効率の改善にも寄与できる。
【００４０】
なお、本発明に係るブラケット構造体17は、油圧ショベルにおけるブーム16の先端部に限定されるものではなく、ピン軸により荷重を支える構造部分に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】（ａ）は本発明に係るブラケット構造体の応力分布を示す断面図、（ｂ）はその一部を拡大した断面図である。
【図２】同上構造体を備えた油圧ショベルの側面図である。
【図３】同上構造体の一実施の形態を示す斜視図である。
【図４】同上構造体の応力分布を従来のものと比較する特性図である。
【図５】同上構造体の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図６】同上構造体を水平に破断したものの斜視図である。
【図７】従来のブラケット構造体の一例を示す斜視図である。
【図８】従来のブラケット構造体を水平に破断したものの斜視図である。
【図９】（ａ）は本発明に係るブラケット構造体の応力分布を示す断面図、（ｂ）はその一部を拡大した断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
16    ブーム
16a   取付対象物としてのブーム本体
17    ブラケット構造体
18    アーム
21    エンドプレート
23    ブラケットプレート
24    切欠溝
25    軸穴
27    エンドプレートの先端溶接部
28    応力低減穴
29    サイドプレート
【図１】
2006169851.tif 000003
【図２】
2006169851.tif 000004
【図３】
2006169851.tif 000005
【図４】
2006169851.tif 000006
【図５】
2006169851.tif 000007
【図６】
2006169851.tif 000008
【図７】
2006169851.tif 000009
【図８】
2006169851.tif 000010
【図９】
2006169851.tif 000011