[发明专利]工程机械用悬臂

说明书

技术领域

本发明涉及适合例如搭载于液压挖掘机等工程机械上的作业装置使用的工程机械用悬臂。

背景技术

一般地，作为工程机械的代表例的液压挖掘机具备能够自行的下部行驶体、和以能够回转的方式搭载于该下部行驶体上的上部回转体。在构成上部回转体的回转框架的前部侧，以能够仰俯动作的方式设有进行土砂等的挖掘作业的作业装置。

在此，液压挖掘机的作业装置大致包括：基端侧以够转动的方式安装于回转框架上的起重臂；以能够转动的方式安装于该起重臂的前端侧的悬臂；以能够转动的方式安装于该悬臂的前端侧的铲斗等的作业工具；以及驱动这些起重臂、悬臂、铲斗的起重臂缸、悬臂缸、铲斗缸。

构成作业装置的悬臂具有横剖面为四边形的闭剖面结构，作为全长达数米的长尺寸的箱型结构体而形成。即，悬臂由左、右侧板、通过焊接而接合于这些左、右侧板的上端侧的上板、通过焊接而接合于左、右侧板的下端侧的下板、以及通过焊接而接合于左、右侧板和上板的后端侧的后板形成为横剖面呈四边形的闭剖面结构的箱型结构体。

在此，在构成悬臂的左、右侧板的后侧，通过焊接而接合有起重臂连结轴套，能够转动地连结起重臂与悬臂之间的连结销插通于起重臂连结轴套。另外，在构成悬臂的后板上，通过焊接而接合有悬臂缸托架，基端侧安装于起重臂上的悬臂缸的前端侧经由连结销连结于该悬臂缸托架上。

作为构成悬臂的左、右侧板、上板、下板、后板，通常使用软钢材、例如SS400等一般构造用轧制钢材。通过相互焊接由该软钢材构成的左、右侧板、上板、下板、后板，从而能够形成由牢固的箱型结构体构成的悬臂。

另外，提出了如下起重臂的方案，即、通过接合第一部件、第二部件、第三部件这三个部件(板材)来形成液压挖掘机等的构成起重臂的左、右侧板。该起重臂使用屈服应力比第一、第三部件高的材料来形成位于长度方向的中间部且容易产生压曲的第二部件。由此，与使用相同材料来形成第一、第二、第三部件的情况相比较，能够使第二部件的板厚变薄，能够实现起重臂的轻型化(专利文献1)。

因此，作为构成悬臂的左、右侧板、上板、下板、后板，在使用了抗拉强度比软钢材大的高张力钢材的情况下，与由软钢材构成的左、右侧板、上板、下板、后板的板厚相比较，能够减小由高张力钢材构成的左、右侧板、上板、下板、后板的板厚。因此，使用由高张力钢材构成的钢板形成的悬臂保持与使用由软钢材构成的钢板形成的悬臂同等的强度，并且能够实现轻型化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－62713号公报

发明内容

然而，在液压挖掘机的挖掘作业时，与起重臂的前端侧连结的悬臂按照悬臂缸的伸缩动作而转动。因此，在悬臂相对于起重臂转动时，对设于悬臂的后侧的起重臂连结轴套以及悬臂缸托架的附近部位作用较大的外力。

在此，使用由软钢材构成的左侧板、右侧板、上板、下板、后板来形成悬臂，在由悬臂缸对该悬臂作用了较大的外力的情况下，作用于起重臂连结轴套以及位于悬臂缸托架的附近的各板体的屈服应力较低，因此残留于各板体间的焊接部的残留应力较低。因此，即使在由悬臂缸作用了较大的外力的情况下，在各板体间的焊接部产生的应力也比较低。

对此，在使用由高张力钢材构成的左侧板、右侧板、上板、下板、后板来形成悬臂的情况下，作用于起重臂连结轴套以及位于悬臂缸托架的附近的各板体的屈服应力较高，各板体间的焊接部的残留应力较高。因此，在由悬臂缸作用了较大的外力的情况下，在由悬臂缸作用的较大的外力加上焊接部的残留应力，导致在各板体间的焊接部产生较高的应力。

该情况下，悬臂具有由左、右侧板、上板、以及下板围成的闭剖面结构。因此，例如在左、右侧板的上端侧焊接了上板之后，在左、右侧板的下端侧焊接了下板的情况下，能够对上板与左、右侧板相交的拐角部从各侧板的外侧和内侧实施填角焊接。但是，对下板与左、右侧板相交的拐角部只能从各侧板的外侧实施填角焊接。即，不能从各侧板的内侧实施填角焊接。因此，在左、右侧板的内侧与下板相交的拐角部的内侧形成有焊接未熔敷部。

这样，就构成为由左、右侧板、上板、以及下板围成的闭剖面结构的悬臂而言，在左、右侧板与上板相交的两个部位的拐角部、和左、右侧板与下板相交的两个部位的拐角部共四个部位的拐角部中的任意两个部位的拐角部，在左、右侧板的内侧形成有焊接未熔敷部。