(57)【要約】【課題】シリンダブラケットの重量を増加させずに立板部材と底板部との接合部分の強度を増加させる。【解決手段】シリンダブラケット３０は、ブーム１１の下面にブーム幅方向に所定間隔を有して対向配置されてブーム延伸方向に延びて上端部がブーム下面に溶着されて下方へ延びた一対の側板部３３及び一対の側板部３３の下端部間を繋ぐ底板部３５とを有してなるボックス部材３１と、このブーム基部側に開口する開口部３２を覆うようにしてボックス部材３１に溶着された立板部材５０と、このブーム基部側面及びブーム下面に取り付けられて上下に延び、起伏シリンダの一端部を枢結するボス板６０とを有してなる。側板部３３の斜辺３３ａと接辺３３ｂとのなす角度θ５は９０度以上で且つ接辺３３ｂの延伸方向がブーム下面に交差するような角度であり、シリンダブラケット３０のブーム先端側端部はブーム下面に非固着状態である。【選択図】  図２
2004149308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台（３）と、前記基台に少なくとも起伏動自在に設けられたブーム（１１）と、前記ブームの下面に設けられたシリンダブラケット（３０）と、前記ブームを起伏動させるため、一端部が前記シリンダブラケットに枢結され、他端部が前記基台に枢結された起伏シリンダ（１３）とを有してなるブームのシリンダブラケット構造であって、
前記シリンダブラケットは、前記ブームの下面に前記ブームの幅方向に所定の間隔を有して対向配置されて前記ブームの延伸方向に延びて上端部が前記下面に固着されて下方へ延びた一対の側板部（３３）及び前記一対の側板部の下面間を繋ぐ底板部（３５）とを有して有底容器状をなすボックス部材（３１）と、前記ボックス部材のブーム基部側に開口する開口部（３２）を覆うようにして前記ボックス部材に固着された立板部材（５０）と、前記立板部材のブーム基部側の側面及び前記ブームの下面に固着されて上下に延び、前記起伏シリンダの前記一端部を枢結するボス板（６０）とを有して構成され、
前記側板部は、前記底板部に繋がる前記側板部の斜辺と前記立板部材に固着された前記側板部の接辺とのなす角度が９０度以上になるように形成されていることを特徴とするブームのシリンダブラケット構造。
【請求項２】
基台（３）と、前記基台に少なくとも起伏動自在に設けられたブーム（１１）と、前記ブームの下面に突出して設けられたシリンダブラケット（３０）と、前記ブームを起伏動させるため一端部が前記シリンダブラケットに枢結され且つ他端部が前記基台に枢結された起伏シリンダ（１３）とを有してなるブームのシリンダブラケット構造であって、
前記シリンダブラケットは前記ブームの延伸方向と同一方向に延び、前記シリンダブラケットのブーム基端側端部に前記起伏シリンダの前記一端部が枢結され、
前記シリンダブラケットのブーム幅方向に対向して配置された一対の側板部（３３）のそれぞれの上端部が前記ブームの下面に固定され、前記シリンダブラケットのブーム先端側端部（３９ａ，３９ｂ）は前記ブームの下面に固定されていないことを特徴とするブームのシリンダブラケット構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブームのシリンダブラケット構造に関し、更に詳細には、基台に起伏動自在に設けられたブームを起伏動させる起伏シリンダの一端部をブームに枢結するため、ブームの下面に設けられたシリンダブラケットのシリンダブラケット構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなシリンダブラケットは作業装置を搭載した作業用車両に設けられているのが一般的である。作業装置には車体に旋回動自在に設けられた旋回台と、旋回台に起伏動自在に枢結されたブームと、ブームの先端部に設けられた作業台とを有して構成されているものがある。この作業装置のブームは起伏シリンダにより起伏動可能であり、起伏シリンダのロッド側端部はブームの下面に設けられたシリンダブラケットに枢結され、起伏シリンダのボトム側端部は旋回台に枢結されている。
【０００３】
起伏シリンダのロッド側端部を枢結するシリンダブラケット８０は、図３に示すように、ブーム１１の下面に固着されてブーム１１の延伸方向に延びるボックス部材８１と、ボックス部材８１の右側端部に固着された立板部材８５と、立板部材８５の右側側面及びブーム１１の下面に固着されたボス板８９とを有して構成されている（例えば、特許文献１参照）。ボックス部材８１は有底容器状であり、ブーム１１の下面にブーム１１の幅方向に所定の間隔を有して対向配置されてブーム１１の延伸方向に延びて上端部が下面に固着されて斜め下方へ延びた一対の側板部８２と、一対の側板部８２の下面間を繋ぐ底板部８３とを有して構成されている。側板部８２は三角形状であり、斜め下方へ延びる斜辺８２ａと斜辺８２ａの右側端部からブーム１１の下面側へ延びる接辺８２ｂとブーム１１の下面に固着された接合辺８２ｃとを有して形成されている。斜辺８２ａと接辺８２ｂとのなす角度θ′は鋭角である。
【０００４】
ボックス部材８１のブーム基部側端部には開口部が開口し、この開口部には立板部材８５が開口部を覆うようにしてボックス部材８１のブーム基部側端部に固着されている。立板部材８５のブーム基部側の側面及びブーム１１の下面には左右に所定の間隔を有して対向配置された一対のボス板８９が固着されている。ボス板８９の中央部には貫通孔９０が形成され、一対のボス板８９間に起伏シリンダ１３のロッド側端部を挿入し、ロッド側端部に形成された挿通孔とボス板８５の貫通孔９０とを連通させた状態で、これらの孔にピン１７が挿通されている。
【０００５】
ここで、例えば、起伏シリンダ１３を伸長動させた場合、起伏シリンダ１３からシリンダブラケット８０に作用する力Ｐ１の一部は、図３（ａ）に示すように、立板部材８５とボックス部材８１の底板部８３との接合部分９２に作用し、この力は側板部８２の斜辺８２ａの傾斜角度と同一角度を有した分力Ｐ５と、側板部８２の接片８２ｂに沿って上方へ向く分力Ｐ２とに分解されて作用すると考えることができる。そして、このうちの分力Ｐ５は、図３（ｂ）に示すように、側板部８２と底板部８３とを繋ぐ折り返し部分４１に沿って作用する分力Ｐ６と、接合部分９２の内側に沿って作用するＰ７とに分解されて作用すると考えることができる。これらの分力Ｐ２、Ｐ６、Ｐ７は接合部分９２において最大であり、作用方向側に作用するに従って側板部８２に剪断力として伝達されて小さくなる。
【０００６】
【特許文献１】特公平３−３３６３９号公報（第２頁、第２図−第４図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、分力Ｐ６の大きさが大きくなると、接合部分９２に大きな応力が発生してこの部分の強度が弱くなるという問題が発生する。これは、分力Ｐ６を受ける部分の面積Ｓが小さいからである。これは、分力Ｐ６を受ける部分は、図３（ａ）に示すように、分力Ｐ６の方向に対して直交する面であるが、従来のシリンダブラケットの側板部８２は斜辺８２ａと接辺８２ｂとのなす角度θ′が鋭角になるように形成されているので、この分力Ｐ６を受ける部分は図３（ａ）に示す接合部分９２を分力Ｐ６の方向に対して直交する方向に切断したとき部分、即ち、図３（ｂ）に示す底板部８３のブーム基端側端部の部分となり、図３（ｃ）に示すように、面積の小さい部分となる。そこで、分力Ｐ６を受ける部分の面積を大きくするため、ボックス部材８１の板厚を厚くする方法が考えられるが、板厚を厚くすると、シリンダブラケット８０の重量が増大するという不都合が生じる。
【０００８】
また、シリンダブラケット８０をブーム１１に固着させる場合、一対の側面部８２のそれぞれの上端部をブーム１１の下面に溶着させるとともに、シリンダブラケット８０のブーム先端側端部９３をブーム１１の下面に溶着させると、分力Ｐ６の側板部８２への伝達がブーム先端側端部９３によってせき止められ、その結果、接合部分９２とブーム先端側端部９３に応力集中が発生して、シリンダブラケット８０の強度を弱くするとうい問題が発生する。なお、ブーム先端側端部９３のブームへの固着部分がボックス部材８１の両端部である場合も同様の問題が発生する。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、シリンダブラケットの重量を増加させずに立板部材と底板部との接合部分の強度を向上させるシリンダブラケットを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明に係わるブームのシリンダブラケット構造は、基台（例えば、実施形態における車体３）と、基台に少なくとも起伏動自在に設けられたブームと、ブームの下面に設けられたシリンダブラケットと、ブームを起伏動させるため、一端部がシリンダブラケットに枢結され、他端部が基台に枢結された起伏シリンダとを有してなるブームのシリンダブラケット構造であって、シリンダブラケットは、ブームの下面にブームの幅方向に所定の間隔を有して対向配置されてブームの延伸方向に延びて上端部が下面に固着されて下方へ延びた一対の側板部及び一対の側板部の下面間を繋ぐ底板部とを有して有底容器状をなすボックス部材と、ボックス部材のブーム基部側に開口する開口部を覆うようにしてボックス部材に固着された立板部材と、立板部材のブーム基部側の側面及びブームの下面に固着されて上下に延び、起伏シリンダの一端部を枢結するボス板とを有して構成され、側板部は、底板部に繋がる側板部の斜辺と立板部材に固着された側板部の接辺とのなす角度が９０度以上になるように形成される。
【００１１】
上記構成のシリンダブラケット構造によれば、側板部が、底板部に繋がる側板部の斜辺と立板部に固着された側板部の接辺とのなす角度が９０度以上なるように形成されることで、起伏シリンダからシリンダブラケットに作用した力のうち底板部に繋がる側板部の斜辺に沿って作用する分力を受ける部分の面積を大きくすることができる。このため、この分力を受ける部分に作用する応力を小さくすることができ、シリンダブラケットの強度低下を未然に防止することができる。
【００１２】
また、本発明に係わるブームのシリンダブラケット構造は、基台と、基台に少なくとも起伏動自在に設けられたブームと、ブームの下面に突出して設けられたシリンダブラケットと、ブームを起伏動させるため一端部がシリンダブラケットに枢結され且つ他端部が基台に枢結された起伏シリンダとを有してなるブームのシリンダブラケット構造であって、シリンダブラケットはブームの延伸方向と同一方向に延び、シリンダブラケットのブーム基端側端部に起伏シリンダの一端部を枢結し、シリンダブラケットのブーム幅方向に対向して配置された一対の側板部のそれぞれの上端部をブームの下面に固着し、シリンダブラケットのブーム先端側端部（例えば、実施形態における斜辺３９ａ、下底辺３９ｂ）をブームの下面に固定されていない状態にする。
【００１３】
上記構成のシリンダブラケット構造によれば、一対の側板部のそれぞれの上端部をブームの下面に固着し、シリンダブラケットのブーム先端側端部をブームの下面に固定されていない状態にすることで、起伏シリンダからシリンダブラケットに作用する力の分力がシリンダブラケットの側板部の下部に形成された斜辺に沿って作用した場合、この分力はブームの下面側に剪断力として伝達されてブーム先端側に進むに従って小さくなる。このため、ブーム先端側端部及びブーム基端側端部に応力集中が発生することはなく、シリンダブラケットの強度低下を未然に防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図１から図３に基づいて説明する。先ず、本発明に係わるシリンダブラケットを説明する前に、このシリンダブラケットを備えた高所作業車について説明する。高所作業車１は、図１に示すように、トラック車両をベースに構成され、車体３の前後の左右両端部に車輪５を配設して走行可能であり、車体３の前部に運転キャビン７が設けられ、車体３の後部には旋回動自在な旋回台９が取り付けられ、旋回台９は車体３に内蔵された図示しない旋回モータにより旋回動可能に構成されている。旋回台９の上部には基部が上下揺動自在に枢結されたブーム１１が設けられ、ブーム１１は、この下面に固着されたシリンダブラケット３０にロッド側端部が枢結され且つボトム側端部が旋回台９の底部に枢結された起伏シリンダ１３により起伏動可能である。
【００１５】
ブーム１１は複数のブーム部材が入れ子式に組み合わされて伸縮動自在であり、内臓された図示しない伸縮シリンダにより伸縮動可能に構成されている。ブーム１１は縦断面視において矩形状であり、その下部の幅方向（左右方向）の両端部には内側に傾斜して下方へ延びる図２に示す一対の傾斜面部１１ａが形成され、一対の傾斜面部１１ａの下端部間には平板状の底板部１１ｂが繋がっている。ブーム１１の先端部には上下に揺動自在に枢結されてブーム１１の起伏角度に拘わらず垂直状態に保持される垂直ポスト（図示せず）が取り付けられ、この垂直ポストに作業台１５が水平方向に首振り動自在に取り付けられている。このため、作業台１５は水平面内を首振り動可能である。
【００１６】
次に、本発明に係わるシリンダブラケット３０について説明する。シリンダブラケット３０は、図２に示すように、ブーム１１の下面に固着されてブーム１１の延伸方向に延びるボックス部材３１と、ボックス部材３１のブーム基部側に開口する開口部３２を覆うようにしてボックス部材３１のブーム基部側端部に固着された立板部材５０と、立板部材５０のブーム基部側側面及びブーム１１の底板部１１ｂの下面に固着されて上下に延び、ブーム幅方向に所定間隔を有して対向配置された一対のボス板６０と、ブーム１１の傾斜面部１１ａに固着されて立板部材５０の左右両端部をブーム下面に固定する補強板７０とを有して構成されている。
【００１７】
ボックス部材３１は、ブーム左右方向に所定間隔を有して対向配置されて側面視において三角形状の一対の側板部３３と一対の側板部３３の下面間を繋ぐ底板部３５とを有して形成されている。側板部３３は、ブーム１１の基端側へ斜めに延びる斜辺３３ａと、斜辺３３ａと直交してブーム下面側へ延びる接辺３３ｂと、傾斜面部１１ａに固着された接合辺３３ｃとを有して形成されている。底板部３５は平面視において略台形状であり、斜めに延びる一対の斜辺３５ａは側板部３３の斜辺３３ａにそれぞれ繋がっている。底板部３５のブーム先端側におけるブーム幅方向の両端部にはブーム先端側に突出する突出部３９が形成されている。ボックス部材３１は左右一対の接合辺３３ｃが前述したようにブーム下面に溶接されてブーム１１に固着されている。なお、突出部３９のブーム先端側の一対の斜辺３９ａ及び一対の斜辺３９ａ間を繋ぐ下低辺３９ｂはブーム下面との間において固定されていない状態にある。ボックス部材３１のブーム１１への固着に関する詳細については後述する。ボックス部材３１がブーム１１の下面に固着された状態において、ボックス部材３１のブーム基端部側には略台形状の前述した開口部３２が開口している。なお、ボックス部材３１は、例えば、板金を折り曲げ加工して成形されたり、一対の側板部３３と底板部３５を溶接して成形される。
【００１８】
ボックス部材３１の開口部３２にはこれを覆うようにしてボックス部材３１の端部に溶接により固着された立板部材５０が設けられている。立板部材５０は開口部３２を覆う本体部５１と本体部５１の中央上部から折り曲げられてブーム基端部側へ延びる接合部５３とを有して形成されている。本体部５１は開口部３２と相似形の略台形状であり、接合部５３は底板部１１ｂに沿ってブーム基端部側へ延び、底板部１１ｂに溶着されている。底板部５３のブーム幅方向の両端部は傾斜面部１１ａに溶着された板状の補強部材７０の端部に溶着されており、補強部材７０のブーム先端側端部は本体部５１の上部に溶着されている。このため、立板部材５０はブーム１１の下面に固着されるとともに、ボックス部材３１に固着されている。
【００１９】
接合部５３の下面にはブーム１１の左右方向に所定間隔を有して対向配置された一対のボス板６０が溶接により固着されている。ボス板６０はブーム先端側に延び、その先端部が本体部５１に溶接により固着されている。ボス板６０は側面視において矩形状であり、その下端部は本体部５１の下端部近傍位置まで延びている。このため、図１に示す起伏シリンダ１３からの力がボス板６０及び本体部５１を介してボックス部材３１に伝達されることになる。ボス板６０の中央部にはブーム幅方向に貫通する貫通孔６１が形成されている。左右一対のボス板６０間に図１に示す起伏シリンダ１３のロッド側端部が挿入され、このロッド側端部に形成された図示しない挿通孔を貫通孔６１に連通させた状態でピン１７を挿通して、ロッド側端部が上下に揺動自在に取り付けられている。
【００２０】
ここで、立板部材５０の本体部５１がボックス部材３１のブーム基端側端部に溶着された部分（以下、接合部分５５と記す。）に沿った断面形状は、図２（ｃ）に示すように、ボックス部材３１のブーム基端側端部の形状に近似した上方が拡開した略Ｕ字状に形成されている。
【００２１】
さて、このように構成されたシリンダブラケット３０に枢結された図１に示す起伏シリンダ１３が伸長動したときに、起伏シリンダ１３からシリンダブラケット３０に作用する力がシリンダブラケット３０にどのように伝達されるかについて考察する。
【００２２】
図１に示す起伏シリンダ１３が伸長してボス板６０に作用する力の一部は、接合部分５５を介して折り返し部分４１に作用するとともに、底板部３５の上底辺３５ｂに作用することになり、大きな力が接合部分５５から折り返し部分４１に作用することになる。このため、この接合部分５５に作用する力を受ける面の面積が小さい場合には、大きな応力が接合部分５５に発生して、シリンダブラケット３０の強度を低下させることになる。
【００２３】
しかしながら、本発明に係るシリンダブラケット３０では、側板部３３の斜辺３３ａと接辺３３ｂのなす角度θを９０度になるように形成しているため、起伏シリンダ１３からの力がこの接辺３３ｂに対して略垂直方向に働き、接合部分５５に作用する力を受ける面（即ち、接合部分５５）が、図２（ｃ）に示すように、底板部３５の上底辺３５ｂの端面のみならず、側板部３３の接辺３３ｂの端面も含まれるので、接合部分５５に作用する力を受ける面が上底辺３５ｂの端面のみと比較して受ける面の面積を大きくすることができる。このため、この接合部分５５に作用する力を受ける部分（接合部分５５）に作用する応力を小さくすることができ、シリンダブラケット３０の強度低下を未然に防止することができる。
【００２４】
なお、前述した実施の形態では、図２（ａ）に示すように、側板部３３の斜辺３３ａと接辺３３ｂとのなす角度θが９０度になるように側板部３３を形成したが、これに限るものではなく、角度θが９０度よりも大きく、且つ接辺３３ｂの延伸方向がブーム１１の下面に交差するような角度にしてもよい。このように角度θを設定することで、起伏シリンダ１３が伸長してブーム１１が起立するに従い、この起伏シリンダ１３からの力Ｐ１が側板部３３の接辺３３ｂに対して略垂直方向に働くため、上述の角度θが９０度である場合と同様の効果を得ることができる。
【００２５】
また、前述したように、シリンダブラケット３０におけるボックス部材３１のブーム１１への固着は、ボックス部材３１の左右一対の接合辺３３ｃをブーム１１の下面に溶接するのみで、図２（ｂ）に示す突出部３９のブーム先端側の一対の斜辺３９ａ及び一対の斜辺３９ａ間を繋ぐ下低辺３９ｂはブーム下面との間においては固定されていない。このように、シリンダブラケット３０のブーム先端側端部はブーム１１に固定されていないので、前述した接合部分５５に作用する力が折り返し部分４１に作用した場合、この力は図２（ａ）に示す側板部３３の接合辺３３ｃ側に剪断力として伝達してブーム１１の下面に作用する。このため、接合部分５５に作用する力は折り返し部分４１の先端側に進むに従って暫時小さくなる。その結果、接合部分５５に作用する力を伝達する接合部分５５やシリンダブラケット３０のブーム先端側端部に応力集中が発生することはなく、シリンダブラケット３０の強度低下を未然に防止することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明におけるブームのシリンダブラケット構造によれば、側板部が、底板部に繋がる側板部の斜辺と立板部に固着された側板部の接辺とのなす角度が９０度以上で且つ接辺の延伸方向がブームの下面に交差するような角度に形成されることで、起伏シリンダからシリンダブラケットに作用した力のうち底板部に繋がる側板部の斜辺に沿って作用する分力を受ける部分の面積を大きくすることができる。このため、この分力を受ける部分に作用する応力を小さくすることができ、シリンダブラケットの強度低下を未然に防止することができる。
【００２７】
また、一対の側面部のそれぞれの上端部をブームの下面に固着し、シリンダブラケットのブーム先端側端部をブームの下面に非固着状態にすることで、起伏シリンダからシリンダブラケットに作用する力の分力がシリンダブラケットの側板部の下部に形成された斜辺に沿って作用した場合、この分力はブームの下面側に剪断力として伝達されてブーム先端側に進むに従って小さくなる。このため、ブーム先端側端部及びブーム基端側端部に応力集中が発生することはなく、シリンダブラケットの強度低下を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるシリンダブラケットを備えた高所作業車の側面図を示す。
【図２】本発明の一実施の形態におけるシリンダブラケットを示し、同図（ａ）はシリンダブラケットの側面図であり、同図（ｂ）はシリンダブラケットの底面図であり、同図（ｃ）は同図（ａ）のＩＩ−ＩＩ矢視に相当する部分の断面図を示す。
【図３】従来のシリンダブラケットを示し、同図（ａ）はシリンダブラケットの側面図であり、同図（ｂ）はシリンダブラケットの底面図であり、同図（ｃ）は同図（ａ）のＩＶ−ＩＶ矢視に相当する部分の断面図である。
【符号の説明】
３  車体（基台）
１１  ブーム
１３  起伏シリンダ
３０  シリンダブラケット
３１  ボックス部材
３２  開口部
３３  側板部
３３ａ  斜辺
３３ｂ  接辺
３５  底板部
３９ａ  斜辺（ブーム先端側端部）
３９ｂ  下底辺（ブーム先端側端部）
５０  立板部材
６０  ボス板
【図１】
2004149308.tif 000003
【図２】
2004149308.tif 000004
【図３】
2004149308.tif 000005