(57)【要約】【課題】中空筒体の小径化を図りつつブーム部材と中空筒体との連結部分の強度不足を解消すると共に、運転者の前方視認性の向上を図り得るローダ作業機用ブーム構造を提供する。【解決手段】先端に作業具１２が連結され、後端がサイドフレーム１５を介してトラクタ等の荷役車両５のメインフレーム１４に着脱可能に枢支される左右のブーム部材１，１と、該左右のブーム部材１，１を連結するために該ブーム部材１，１に形成された挿通孔１ｆ、１ｆに挿通固着された中空筒体２とを備えたローダ作業機用ブーム構造において、前記左右のブーム部材１，１と中空筒体２との連結位置の前記中空筒体２内に応力担持部材３，３を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に作業具（１２）が連結され、後端がサイドフレーム（１５）を介してトラクタ等の荷役車両（５）のメインフレーム（１４）に着脱可能に枢支される左右のブーム部材（１）（１）と、該左右のブーム部材（１）（１）を連結するために該ブーム部材（１）（１）に形成された挿通孔（１ｆ）に挿通固着された中空筒体（２）とを備えたローダ作業機用ブーム構造において、前記左右のブーム部材（１）（１）と中空筒体（２）との連結位置の前記中空筒体（２）内に応力担持部材（３）（３）を設けたことを特徴とするローダ作業機用ブーム構造。
【請求項２】
前記左右のブーム部材（１）（１）は箱形断面とされており、前記中空筒体（２）は前記箱形断面に形成された挿通孔（１ｆ）を左右方向に貫通して該挿通孔（１ｆ）に挿通固着されており、前記応力担持部材（３）は、前記左右のブーム部材（１）（１）の箱形断面の外側面にほぼ一致する中空筒体（２）内の位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載のローダ作業機用ブーム構造。
【請求項３】
前記左右のブーム部材（１）（１）は、挿通孔（１ｆ）の周囲に環状フランジ（１ｇ）を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のローダ作業機用ブーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラクタにフロントローダ及び／又はバックホーを装着したトラクタ装着式ローダや自走式ローダ（ホイールローダ、自走式バックホー、パワーショベル等）等の農業・土木作業等に用いられる荷役車両に採用されるローダ作業機用ブーム構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トラクタ装着式ローダに採用されるブームとして、先端に作業具が連結され、後端がサイドフレームを介してトラクタ等の荷役車両のメインフレームに着脱可能に枢支される左右のブーム部材と、該左右のブーム部材を連結するために該ブーム部材に形成された挿通孔に挿通固着された中空筒体とを備えた構造からなるものがある（例えば、特許文献１参照）。なお、中空筒体を使用する理由は、軽量化等のためである。
【特許文献１】実開平６−５３６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来、上記左右のブーム部材を連結している中空筒体の外径は、左右のブーム部材の側壁幅寸法に対して大きく構成されており、そのために、運転者の前方視界の妨げとなり、また、左右のブーム部材と中空筒体との連結部分におけるブーム部材の側壁幅の残存寸法が減少して強度が低下し、クラックが発生し易くなるなどの問題点があった。
この問題点を解決するために、上記中空筒体の外径を小径にすると、強度が不足するという新たな問題点がある。
また、従来、上記中空筒体の両端は、開放したままとされており、上記特許文献１では、中空筒体の左右両端を蓋体で閉塞する構成が記載されているが、この場合においても、蓋体は、中空筒体内への雨水・ゴミ等の侵入防止を図るためのものであった。
【０００４】
上記特許文献１における蓋体の取付位置は、中空筒体の両端であって、この位置は、左右のブーム部材と中空筒体との連結部分から外側にずれているため、該連結部分の上側又は下側の側壁に作用する応力を、前記蓋体に担持させることができないものであった。
本発明は、上記問題点に鑑みて提案されたものであって、その目的は、中空筒体の外径の小径化を図りつつブーム部材と中空筒体との連結部分の強度不足を解消すると共に、運転者の前方視認性を向上させ得るローダ作業機用ブーム構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために本発明は、先端に作業具が連結され、後端がサイドフレームを介してトラクタ等の荷役車両のメインフレームに着脱可能に枢支される左右のブーム部材と、該左右のブーム部材を連結するために該ブーム部材に形成された挿通孔に挿通固着された中空筒体とを備えたローダ作業機用ブーム構造において、前記左右のブーム部材と中空筒体との連結位置の前記中空筒体内に応力担持部材を設けたことを特徴としている。
前記左右のブーム部材は箱形断面とされており、前記中空筒体は前記箱形断面に形成された挿通孔を左右方向に貫通して該挿通孔に挿通固着されており、前記応力担持部材は、前記左右のブーム部材の箱形断面の外側面にほぼ一致する中空筒体内の位置に設けられていることが好ましい。
【０００６】
また、前記左右のブーム部材は、挿通孔の周囲に環状フランジを備えていてもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、左右のブーム部材の側壁が、挿通孔の位置でも、中空筒体内に設けた応力担持部材によって、該挿通孔の空隙を埋めて連続した応力担持面を形成させて挿通孔の位置における中空筒体自体の強度を向上させ、これによって、ブーム部材と中空筒体との連結部の強度アップを図ることが出来る。
その結果、中空筒体の外径の小径化を図り、運転者の前方視認性を向上させると共に、ブーム部材の側壁幅の残存寸法を大きくして、ブーム部材と中空筒体との連結部分の強度不足を解消することができる。
【０００８】
また、挿通孔の周囲に環状フランジを設けた場合には、左右のブーム部材と中空筒体との連結部の強度をさらにアップさせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明を適用したトラクタ装着式ローダの実施形態を示すものであって、４は、ブームを備えた荷役車両として例示する、トラクタ５の前部にフロントローダ６を装着してなるトラクタ装着式ローダである。
トラクタ５は左右一対の前後輪７，８を有すると共に、前部にエンジン、ラジエータ等を覆うボンネット９が設けられており、このボンネット９は上面が前下がりに湾曲状に形成されている。
【００１０】
フロントローダ６は、取付フレーム１０と、ブーム部材１と、バケット等の作業具１２とから主構成されている。
取付フレーム１０は、トラクタ５の前部の下部（ボンネット９の後端側の下方側）に、該トラクタ５から左右方向外方突出状に設けられた支持台１３と、この支持台１３に、該支持台１３から上方突出状に設けられたメインフレーム１４と、このメインフレーム１４に着脱自在に取り付けられたサイドフレーム１５とを左右一対備えて主構成されている。
ブーム部材１は、左右一対設けられていて、ボンネット９の左右両側に配置されており、左右のブーム部材１はその前部側において、円筒状の中空筒体２によって相互に連結されている。
【００１１】
左右各ブーム部材１は、その基端側（後端側）がピン１７によってサイドフレーム１５の上部に左右方向の軸心回りに回動自在に枢支連結されていて上下揺動自在とされている。
また、左右各ブーム部材１の長手方向中途部と、左右各サイドフレーム１５の上下方向中途部とにわたって複動式油圧シリンダからなるブームシリンダ１８が介装され、この左右ブームシリンダ１８の伸縮によって左右のブーム部材１が上下に揺動可能とされている。
【００１２】
また、作業具１２の背面下部には、左右各ブーム部材１の先端側（前端側）がピン１９で枢支連結され、作業具１２の背面と左右各ブーム部材１の先端付近との間には、２つ折れ屈伸リンク２０の両端がピン２１，２２で連結され、また、左右各ブーム部材１の長手方向中途部上面と２つ折れ屈伸リンク２０の中間連結点との間には複動式油圧シリンダからなるバケットシリンダ２４が介装され、このバケットシリンダ２４の伸縮によって作業具１２が揺動可能（スクイ・ダンプ動作可能）とされている。
図２（Ａ）及び図３は本発明のローダ作業機用ブーム構造の主要部を示す側面図及び平面図であって、左右のブーム部材１，１と、これらを連結する中空筒体２とを備えている。左右のブーム１，１は、互いに対称な形状とされており、詳細な構造をその一方について説明する。
【００１３】
ブーム部材１は、下側に開放状となる断面コ字形となるように１枚の板材（鋼板等）を折曲することで形成された前ブーム構成体１Ａと、後ブーム構成体１Ｂとを有し、これらは、左右一対の側板１Ｃ，１Ｃと上面中央連結板１Ｄとを溶接して全体で山形を形成するように接続構成され、それぞれ底板１Ｅ，１Ｅが長手方向全長に亘って溶接されて箱形断面に構成されている。
前ブーム構成体１Ａは、長手方向の先端側から後端側に向けて漸次幅を広くした状態で板取りした板材（鋼板等）を幅方向中央部が天板部１ａとなり、この天板部１ａから幅方向両側縁を下側に直角に折曲加工して左右両側壁１ｂ、１ｂを備えた断面コ字形に構成されている。後ブーム構成体１Ｂも前ブーム構成体１Ａと同様に構成されるもので、これらは、同一形状のものが使用されているが、別体のものを使用してもよい。
【００１４】
前ブーム構成体１Ａには、中空筒体２の取付位置に相当する位置の左右両側壁１ｂ、１ｂに挿通孔１ｆ、１ｆが貫通状態で形成されている。なお、本実施形態では、挿通孔１ｆ、１ｆの周囲に、環状フランジ１ｇ、１ｇをバーリング加工等によって前ブーム構成体１Ａの断面の外向きに突出して形成した場合を例示している。
前ブーム構成体１Ａの先端と後ブーム構成体１Ｂの後端とには、同一形状からなる枢支ボス部材１ｈ，１ｉが取り付けられている。また、前ブーム構成体１Ａの先端側下面には、スタンド枢支用ブラケット１ｊが取り付けられている。なお、スタンド（図示省略）は、トラクタ等の荷役車両５から外されたフロントローダ６を地面に対して自立保持させるためのものである。
【００１５】
左右一対の側板１Ｃ，１Ｃには、上部先端側にバケットシリンダ取付用枢支ボス部材１ｋが、下部後端側にブームシリンダ取付用枢支ボス部材１ｎがそれぞれ取り付けられている。
前ブーム構成体１Ａの挿通孔１ｆ、１ｆには、図２（Ｂ）（Ｃ）に最もよく示すように、鋼製丸パイプ等からなる中空筒体２が貫通状態で挿通され、挿通孔１ｆ、１ｆの周囲の環状フランジ１ｇ、１ｇ部において溶接付けされている。この中空筒体２内には、応力担持部材３，３が一体的に溶接付けされている。応力担持部材３，３の取付位置は、図２（Ｂ）（Ｃ）に示すように、左右のブーム部材１，１の左右両側壁１ｂ、１ｂの外側面にほぼ一致する中空筒体２内の位置に設けられている。なお、応力担持部材３，３は、前ブーム構成体１Ａの廃材等が利用されるもので、本実施形態においては、円板形状とした場合を例示しているが、円板形状に制約されず、多角形、星形、楕円形等であってもよい。
【００１６】
応力担持部材３，３を上記位置に設けることによって、左右のブーム部材１，１の挿通孔１ｆ、１ｆの位置で、該挿通孔１ｆ、１ｆの空隙を埋めて左右のブーム部材１，１の側壁１ｂ、１ｂが連続した応力担持面を形成するようになる。これによって、挿通孔１ｆ、１ｆの位置における中空筒体２自体の強度を向上させることができ、その結果、中空筒体２の外径を小径化して運転者の前方視認性を向上することができる。これに伴って、左右のブーム部材１，１の側壁１ｂ、１ｂの残存寸法を大きくすることができ、左右のブーム部材１，１と中空筒体２との連結部分における強度をアップすることができ、クラックの発生を防止することができる。
【００１７】
図４及び図５は、本発明の他の実施形態を示すものであって、４は、トラクタ５の前部にフロントローダ６を装着してなるトラクタ装着式ローダである。
トラクタ５は左右一対の前後輪７，８を有すると共に、前部にエンジン、ラジエータ等を覆うボンネット９が設けられており、このボンネット９は上面が前下がりに湾曲状に形成されている。
フロントローダ６は、取付フレーム１０と、ブーム部材１１と、バケット等の作業具１２とから主構成されている。
【００１８】
取付フレーム１０は、トラクタ５の前部の下部（ボンネット９の後端側の下方側）に、該トラクタ５から左右方向外方突出状に設けられた支持台１３と、この支持台１３に、該支持台１３から上方突出状に設けられたメインフレーム１４と、このメインフレーム１４に着脱自在に取り付けられたサイドフレーム１５とを左右一対備えて主構成されている。
ブーム部材１１は、左右一対設けられていて、ボンネット９の左右両側に配置されており、左右のブーム部材１１はその前部側において、円筒状の中空筒体１６によって相互に連結されている。
【００１９】
左右各ブーム部材１１は、その基端側（後端側）がピン１７によってサイドフレーム１５の上部に左右方向の軸心回りに回動自在に枢支連結されていて上下揺動自在とされている。
また、左右各ブーム部材１１の長手方向中途部と、左右各サイドフレーム１５の上下方向中途部とにわたって複動式油圧シリンダからなるブームシリンダ１８が介装され、この左右ブームシリンダ１８の伸縮によって左右のブーム部材１１が上下に揺動可能とされている。
【００２０】
また、作業具１２の背面下部には、左右各ブーム部材１１の先端側（前端側）がピン１９で枢支連結され、作業具１２の背面と左右各ブーム部材１１の先端付近との間には、２つ折れ屈伸リンク２０の両端がピン２１，２２で連結され、また、左右各ブーム部材１１の長手方向中途部上面には略三角形リンクプレート２３が揺動自在に取り付けられ、このリンクプレート２３と２つ折れ屈伸リンク１９の中間連結点との間には複動式油圧シリンダからなるバケットシリンダ２４が介装され、このバケットシリンダ２４の伸縮によって作業具１２が揺動可能（スクイ・ダンプ動作可能）とされている。
【００２１】
上記リンクプレート２３は、リンクロッド２５を介してサイドフレーム１５の上部にピン２６を介して連結されている。そして、上記作業具１２側のピン１９，２１とサイドフレーム１５側のピン１７，２６とは、平行四辺形配置となるように構成（平行四辺形リンク機構を構成）されている。
これによって、ブームシリンダ１８を伸縮させてブーム部材１１を上下に揺動させるとき、作業具１２が地面に対して平行移動するように構成されている。この場合、バケットシリンダ２４を伸縮動作させると、作業具１２は独立して上下に揺動（ダンプ・スクイ動作）させることができることは勿論である。
【００２２】
前記した左右各ブーム部材１１は、図４及び図５に示すように、ボンネット９の上面の湾曲形状にデザイン的にマッチした形状とするために、長手方向中央部が上側に凸となる山形湾曲状に形成されていると共に、前後の端部から長手方向中央部に行くに従って上下幅が漸次幅広となるように形成されている。
また、このブーム部材１１は、長手方向中央部から前側の前ブーム構成体１１Ａと、長手方向中央部から後側の後ブーム構成体１１Ｂと、これら前後のブーム構成体１１Ａ，１１Ｂをブーム部材１１の長手方向中央の左右両側に配置された左右一対の側板１１Ｃ，１１Ｃと、ブーム部材１１の長手方向中央上面側で連結する上面中央連結板１１Ｄとから主構成されている。
【００２３】
前後のブーム構成体１１Ａ，１１Ｂは、互いに対称形状とされており、それぞれ長手方向の一端から他端に向けて漸次幅を広くした状態で板取りした１枚の板材（鋼板等）を幅方向中央部を天板部とし、幅方向両側縁を前記天板部から下側に直角に折曲して左右両側壁として、下側に開放状となる断面コ字形に形成され、それぞれ底板１１Ｅ，１１Ｅが長手方向全長に亘って溶接されて箱形断面に構成されている。
前ブーム構成体１１Ａには、中空筒体１６の取付位置に相当する位置に挿通孔１１ｆが形成されている。この挿通孔１１ｆの周囲には、環状フランジをバーリング加工等によって前ブーム構成体１１Ａの断面の外向きに突出して形成してもよく、省略してもよい。
【００２４】
前ブーム構成体１１Ａの先端と後ブーム構成体１１Ｂの後端とには、同一形状からなる枢支ボス部材１１ｈ，１１ｉが取り付けられている。
前ブーム構成体１１Ａの挿通孔１１ｆには、鋼製丸パイプ等からなる中空筒体１６が貫通状態で挿通され、挿通孔１１ｆの周囲において溶接付けされている。この中空筒体１６内には、応力担持部材３が一体的に溶接付けされる。応力担持部材３の取付位置は、左右のブーム部材１１，１１の左右両側壁の外側面にほぼ一致する中空筒体１６内の位置に設けられている。なお、応力担持部材３は、前ブーム構成体１１Ａの廃材等が利用されるもので、その形状は、円板形状、多角形、星形、楕円形等のいずれであってもよい。
【００２５】
応力担持部材３を上記位置に設けることによって、左右のブーム部材１１，１１の挿通孔１１ｆの位置で、該挿通孔１１ｆの空隙を埋めて左右のブーム部材１１，１１の側壁が連続した応力担持面を形成して応力の分散が図れるようになる。これによって、挿通孔１１ｆの位置における中空筒体１６自体の強度を向上させることができ、その結果、中空筒体１６の外径の小径化を図ることができ、運転者の前方視認性の向上が図れる。しかも、左右のブーム部材１１，１１の側壁の上側又は下側の残存寸法を大きくすることができ、この部分の強度をアップしてクラックの発生を防止することができる。
【００２６】
図４及び図５の実施形態は、以上の構成からなり、この構成によれば、前ブーム構成体１１Ａと後ブーム構成体１１Ｂとを同一部品で対称形状にして生産性の向上と部品の統一化によりコストダウンが図れる。また、左右各ブーム部材１１は、長手方向中央部が上側に凸となる山形湾曲状に形成されているため、運転者の前方視認性が向上し、しかも、ボンネット９の上面の湾曲形状にデザイン的にマッチした形状となるため、デザイン性も向上する。さらに、左右各ブーム部材１１の上下動作時、作業具１２を平行移動させるための平行四辺形リンク機構のリンクロッド２５を、後ブーム構成体１１Ｂの湾曲形状と同様な湾曲形状としてあることによって、運転者の前方視認性及びデザイン性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るトラクタ装着式ローダの側面図である。
【図２】（Ａ）は図１におけるブームの拡大側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の部分拡大図である。
【図３】図２のブームの平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るトラクタ装着式ローダの側面図である。
【図５】図４のブームの分解状態の拡大側面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    ブーム部材
２    中空筒体
３    応力担持部材
４    トラクタ装着式ローダ
５    荷役車両（トラクタ）
６    フロントローダ
７    前輪
８    後輪
９    ボンネット
１０    取付フレーム
１２    作業具（バケット）
１３    支持台
１４    メインフレーム
１５    サイドフレーム
１８    ブームシリンダ
２４    バケットシリンダ
【図１】
2006336291.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006336291.tif 000006
【図５】
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