[发明专利]作业机械的作业臂

说明书

作业机械的作业臂具备由多个板部件构成的箱型构造体(21)、安装于对置的板部件(22)的一对轴套(30)、以及连结一对轴套(30)的圆筒状的轴套连结部件(42)。轴套(30)具有：轴套主体部(31)，其具有供连结销(48)插通的销插通孔(31a)且在板部件(22)的排列方向上延伸；以及凸边部(32)，其从轴套主体部(31)的外周部向外侧伸出并经由第一焊接部(44)而接合于板部件(22)。轴套主体部(31)由箱型构造体(21)的外表面侧的圆筒状的外侧主体部(33)、内表面侧的圆筒状的内侧主体部(34)构成。轴套连结部件(42)的两端部经由第二焊接部(45)而接合于内侧主体部(34)的端部。内侧主体部(34)构成为其凸边部(32)侧的外径(D2)比外侧主体部(33)的轴向端部的外径(D1)小。由此，能够提高接合轴套(30)和板部件(22)的焊接部(44)的疲劳寿命。

技术领域

本发明涉及作业机械的作业臂，更详细而言，涉及具备称为轴套的轴承部件的作业机械的作业臂。

背景技术

液压挖掘机等作业机械具备由起重臂、悬臂等构成的作业臂。为了使作业臂动作，液压缸等伸缩部件经由旋转自如的轴(销)安装于作业臂。起重臂、悬臂为呈箱形状的钢板的焊接构造的情况较多。安装有液压缸的旋转轴(销)由称为轴套的轴承部件支撑，该轴套设于构成箱形状的起重臂、悬臂的一部分的侧板。该轴套通过焊接固定于侧板的情况较多。

轴套经由旋转轴(销)承受来自液压缸的各个方向的负载。因此，在接合轴套和侧板的焊接部按照起重臂、悬臂的动作、它们的负载状况等而产生各种应力。作为降低在轴套与侧板的焊接部产生的应力的方法，公知有专利文献1以及专利文献2所记载的方法。

在专利文献1所记载的工程机械的作业机的轴套构造中，一对轴套分别由中心部的轴承部、从轴承部向轴心方向延伸的圆筒部、以及从轴承部沿径向扩展的凸缘部构成。通过接合这些轴套的圆筒部的端面彼此来构成左右对称的中心轴套，在此基础上将中心轴套的左右两侧的凸缘部的周缘部焊接于起重臂的侧板。在该轴套构造中，以确保轴套与侧板的焊接部的良好的焊接品质(减轻焊接部的负担)为目的，切削中心轴套的凸缘部的表面，使凸缘部的周缘部的坡口高度与侧板的板厚相等。

在专利文献2所记载的工程机械的起重臂构造中，通过将形成于轴套的凸缘部焊接于起重臂的侧板来将轴套固定于侧板。另外，在侧板的固定的轴套之间设置用于加强的筒状的连结部件。在该起重臂构造中，以防止应力集中于起重臂的侧板与轴套的焊接部并提高起重臂的信赖性为目的，在凸缘部形成槽状的壁厚调整部，由此使焊接位置处的侧板的壁厚与凸缘部的壁厚相等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002－332654号公报

专利文献2：日本特开2012－219441号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在专利文献1以及专利文献2所记载的现有技术中存在以下课题。

在专利文献1所记载的技术中，通过使轴套的凸缘部和起重臂的侧板的焊接部的厚度与侧板的板厚相等，从而能够使在两者产生的应力的大小大致相等。但是，在焊接材和被焊接材中，疲劳强度不同，焊接材的疲劳强度比被焊接材的疲劳强度小。因此，即便使焊接部与侧板的产生应力的大小大致相同，也会从焊接部产生疲劳裂纹。例如，在由于作用于轴套的载荷而在起重臂的侧板产生面外方向(起重臂的箱形状的内表面侧以及外表面侧的方向)的弯曲变形的情况下，由于使轴套的凸缘部和侧板的焊接部的厚度与侧板的板厚相同，因此在该焊接部以及侧板产生的弯曲应力的大小大致相等。因此，会在疲劳强度更小的焊接部产生疲劳破坏。

在专利文献2所记载的技术中，与专利文献1所记载的技术相同，由于使轴套的凸缘部和起重臂的侧板的焊接部的壁厚与侧板的壁厚相等，因此在两者产生的应力的大小大致相等。因此，会从疲劳强度更小的焊接部产生疲劳裂纹。