(57)【要約】  丸胴（１８）の外周面に、上，下方向の中間部に全周に亘って凹溝状の外側湾曲部（２１Ａ）を設けると共に、丸胴（１８）の内周面に、上，下方向の中間部に全周に亘って凹溝状の内側湾曲部（２１Ｂ）を設けることにより、丸胴（１８）の上，下方向の両端側に位置する上，下の厚肉部（１９），（２０）の板厚（Ｔ）に対し、上，下方向の中間部に位置する鼓状薄肉部（２１）の板厚（ｔ）を小さくすることができる。これにより、上，下方向に一様な板厚を有する従来技術の丸胴に比較して、丸胴（１８）全体の重量を低減することができる。また、丸胴（１８）に対して上，下方向の荷重が作用したときに、外側湾曲部（２１Ａ）と内側湾曲部（２１Ｂ）とに応力を分散させることができ、丸胴（１８）とセンタフレーム（１４）の上板（１５）との接合部に局部的な応力集中が発生するのを抑えることができる。
2010101059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左，右のサイドフレーム（１２，１３）と、該各サイドフレーム（１２，１３）間に配置されたセンタフレーム（１４）とからなり、
該センタフレーム（１４）は、前記左，右のサイドフレーム（１２，１３）に上，下方向に間隔をもって連結された上板（１５），下板（１６）と、該上板（１５）と下板（１６）の左，右方向の中間部に設けられ該上板（１５）と下板（１６）との間を連結する連結筒体（１７）と、前記上板（１５）の上面側に固着され上端側に旋回輪（３）が取付けられる円筒状の丸胴（１８）とにより構成してなる建設機械のトラックフレームにおいて、
前記丸胴（１８）の外周面には、上，下方向の中間部に位置し全周に亘って凹溝状に切欠いた外側湾曲部（２１Ａ）を設け、前記丸胴（１８）の内周面には、上，下方向の中間部に位置し全周に亘って凹溝状に切欠いた内側湾曲部（２１Ｂ）を設ける構成としたことを特徴とする建設機械のトラックフレーム。
【請求項２】
前記丸胴（１８）は、上端側を上厚肉部（１９）として形成すると共に下端側を下厚肉部（２０）として形成し、該各厚肉部（１９，２０）間を前記外側湾曲部（２１Ａ）と内側湾曲部（２１Ｂ）とによって囲まれた鼓状の薄肉部（２１）として形成してなる請求項１に記載の建設機械のトラックフレーム。
【請求項３】
前記外側湾曲部（２１Ａ）と内側湾曲部（２１Ｂ）とは、前記丸胴（１８）の板厚の中心線に沿って直線的に延びる直線部（２１Ａ１，２１Ｂ１）と、該直線部（２１Ａ１，２１Ｂ１）と前記上厚肉部（１９）との間を曲線的に連結する上円弧部（２１Ａ２，２１Ｂ２）と、前記直線部（２１Ａ１，２１Ｂ１）と前記下厚肉部（２０）との間を曲線的に連結する下円弧部（２１Ａ３，２１Ｂ３）とにより構成してなる請求項２に記載の建設機械のトラックフレーム。
【請求項４】
前記丸胴（１８）の下厚肉部（２０）と前記上板（１５）とを溶接手段によって接合し、この接合部の溶接ビード（２２）を前記外側湾曲部（２１Ａ）に連続して形成してなる請求項１に記載の建設機械のトラックフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械に用いられるトラックフレームに関し、特に、センタフレームに旋回輪を取付けるための丸胴が固着された建設機械のトラックフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前部側に設けられた作業装置とにより大略構成されている。【０００３】
この場合、下部走行体の本体部を構成するトラックフレームは、左，右のサイドフレームと、該各サイドフレーム間に配置されたセンタフレームとからなり、該センタフレームは、左，右のサイドフレームに上，下方向に間隔をもって連結された上板，下板と、これら上板と下板の左，右方向の中間部に設けられ両者間を連結する連結筒体と、上板の上面側に固着された円筒状の丸胴とにより大略構成されている。そして、丸胴の上端側には旋回輪がボルト等を用いて取付けられ、該旋回輪を介してトラックフレーム上に上部旋回体が旋回可能に支持される構成となっている。【０００４】
ここで、トラックフレームのセンタフレーム上に固着される丸胴は、通常、一般構造用の圧延鋼材を円形に折曲げることにより円筒状に形成され、丸胴の下端部は、センタフレームを構成する上板の上面側に溶接手段を用いて固着されている。また、丸胴の上端部には、全周に亘って複数のボルト穴（雌ねじ穴）が螺設され、これら各ボルト穴に螺入されるボルトを用いて、丸胴の上端部に旋回輪を取付ける構成となっている。【０００５】
この場合、従来技術による丸胴は、複数のボルト穴が螺設された上端部からセンタフレームに溶接される下端部までの板厚が等しく設定された、上，下方向（軸方向）に一様な板厚を有する円筒体として形成されている（特許文献１：特開平１０−３０６４６６号公報）。【０００６】
また、他の従来技術による丸胴として、例えば鉱物の露天掘り作業等に用いられる大型の油圧ショベルに用いられる丸胴は、円筒部と、該円筒部の下端側から径方向外向きに張出すフランジ部とにより段付き円筒状に形成されている。そして、この円筒部とフランジ部とからなる丸胴は、円筒部とフランジ部との境界部分を全周に亘って凹湾曲状に切欠くことにより、両者の境界部分に応力が集中するのを抑える構成となっている（特許文献２：特開平１１−７１７８５号公報）。
【発明の概要】
【０００７】
ところで、上述した特許文献１の従来技術による丸胴は、その上端部に螺設された各ボルト穴の周囲に十分な板厚を確保するため、上端側の板厚を大きく（厚く）する必要があるが、センタフレームに溶接される下端側においては、上端側ほど大きな板厚を必要としない。このため、従来技術による丸胴は、その下端側の板厚が必要以上に大きくなっており、この分、丸胴全体の重量が増大してしまうという問題がある。
【０００８】
また、特許文献１の従来技術においては、丸胴が溶接されるセンタフレームの上板の板厚に比較して、丸胴の板厚が２倍以上の大きさに設定されている。このため、上板の強度と丸胴の強度とに大きな差が生じてしまい、丸胴を上板に溶接手段により固着したときに両者間の接合部に大きな応力が発生してしまう。
【０００９】
これに対し、板厚が大きな丸胴と板厚が小さな上板との接合部に発生する応力を低減するためには、丸胴の下端部と上板との接合部に形成される溶接ビードの脚長を大きくすると共に、溶接ビードの表面をグラインダ等を用いて円弧状に研削する方法、またはビードを研削せずに凹みビードにする方法が知られている。しかし、このような方法では、センタフレームの上板に丸胴を溶接する作業に多大な時間が費やされることとなり、その作業性が低下してしまうという問題がある。
【００１０】
一方、上述した特許文献２の従来技術のように、円筒部とフランジ部とからなる丸胴は、厚肉な円筒部の下端側に全周に亘って円板状のフランジ部が設けられることにより、丸胴の重量が大幅に増大してしまうという問題がある。
【００１１】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、丸胴の重量を低減することができ、かつ、センタフレームの上板に丸胴を溶接するときの作業性を高めることができるようにした建設機械のトラックフレームを提供することを目的としている。
【００１２】
（１）．上述した課題を解決するため本発明は、左，右のサイドフレームと、該各サイドフレーム間に配置されたセンタフレームとからなり、該センタフレームは、前記左，右のサイドフレームに上，下方向に間隔をもって連結された上板，下板と、該上板と下板の左，右方向の中間部に設けられ該上板と下板との間を連結する連結筒体と、前記上板の上面側に固着され上端側に旋回輪が取付けられる円筒状の丸胴とにより構成してなる建設機械のトラックフレームに適用される。
【００１３】
本発明が採用する構成の特徴は、前記丸胴の外周面には、上，下方向の中間部に位置し全周に亘って凹溝状に切欠いた外側湾曲部を設け、前記丸胴の内周面には、上，下方向の中間部に位置し全周に亘って凹溝状に切欠いた内側湾曲部を設けたことにある。
【００１４】
このように、丸胴の上，下方向の中間部に凹溝状の外側湾曲部と内側湾曲部とを設けたことにより、丸胴の中間部の板厚を小さく（薄く）することができ、この分、丸胴全体の重量を低減することができる。
【００１５】
また、丸胴の外周側に外側湾曲部を設け、内周側に内側湾曲部を設けることにより、丸胴に対して上，下方向の荷重が作用したときに、丸胴の外側湾曲部と内側湾曲部とに応力を分散させることができる。これにより、丸胴の下端部をセンタフレームの上板に溶接手段を用いて接合するときに、両者の接合部に局部的な応力集中が発生するのを抑えることができる。この結果、丸胴と上板との間に全周に亘って形成される溶接ビードの脚長を小さくできるので、丸胴を上板に溶接するときの作業性を高めることができ、トラックフレームの製造コストの削減にも寄与することができる。
【００１６】
（２）．本発明によると、前記丸胴は、上端側を上厚肉部として形成すると共に下端側を下厚肉部として形成し、該各厚肉部間を前記外側湾曲部と内側湾曲部とによって囲まれた鼓状の薄肉部として形成したことにある。
【００１７】
この構成により、丸胴の上端側に、旋回輪を取付けるためのボルト穴（雌ねじ穴）を設けるために必要な板厚を確保することができる。このように、丸胴の上端側と下端側とを厚肉部とし、中間部を薄肉部とすることにより、丸胴としての機能を充分に果たしつつ、丸胴全体の重量を低減することができる。
【００１８】
（３）．本発明によると、前記外側湾曲部と内側湾曲部とは、前記丸胴の板厚の中心線に沿って直線的に延びる直線部と、該直線部と前記上厚肉部との間を曲線的に連結する上円弧部と、前記直線部と前記下厚肉部との間を曲線的に連結する下円弧部とにより構成したことにある。
【００１９】
この構成により、外側湾曲部の直線部と内側湾曲部の直線部とによって丸胴の薄肉部の板厚を小さく設定することができる。そして、この直線部と上，下の厚肉部との間を円弧部によって曲線的に連結することにより、丸胴の上，下方向の両端側に位置する厚肉部と中間部に位置する薄肉部との境界部に局部的な応力集中が発生するのを抑えることができる。この結果、上，下方向の両端側での板厚が大きく、上，下方向の中間部での板厚が小さい丸胴全体の強度を確保することができ、その信頼性を高めることができる。
【００２０】
（４）．本発明によると、前記丸胴の下厚肉部と前記上板とを溶接手段によって接合し、この接合部の溶接ビードを前記外側湾曲部に連続して形成したことにある。
【００２１】
この構成により、丸胴の下厚肉部に接合される溶接ビードの上止端部と、センタフレームの上板に接合される溶接ビードの下止端部とに対して応力が集中するのを抑えることができ、上板に対する丸胴の接合強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態によるトラックフレームが適用された油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】トラックフレームを示す平面図である。
【図３】トラックフレームを図２中の矢示III―III方向からみた断面図である。
【図４】図３中のＡ部を拡大して示す要部拡大断面図である。
【図５】本実施の形態による丸胴の上，下方向の各部位に発生する応力の分布を示す応力分布図である。
【図６】比較例による丸胴の上，下方向の各部位に発生する応力の分布を示す応力分布図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る建設機械のトラックフレームの実施の形態を、油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２４】
図中、１は建設機械の代表例としての油圧ショベルを示している。そして、この油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回輪３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４と、該上部旋回体４の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置５とにより大略構成され、土砂の掘削作業等に用いられるものである。
【００２５】
ここで、クローラ式の下部走行体２は、建設現場等の凹凸のある地面を走行するためのもので、後述のトラックフレーム１１と、後述する左，右のサイドフレーム１２，１３の一端側に設けられ走行用の油圧モータ（図示せず）によって駆動される駆動輪６と、左，右のサイドフレーム１２，１３の他端側に回転可能に設けられた遊動輪７と、これら駆動輪６と遊動輪７とに巻回して設けられた履帯（クローラ）８とにより大略構成されている。
【００２６】
１１は下部走行体２の本体部となるトラックフレームで、該トラックフレーム１１は、図２および図３に示すように、左，右のサイドフレーム１２，１３と、これら左，右のサイドフレーム１２，１３間に配置された後述のセンタフレーム１４とにより大略構成されている。
【００２７】
ここで、左サイドフレーム１２は、前，後方向に延びて配置され、後述する上板１５の脚部１５Ａおよび下板１６の脚部１６Ａの先端側に溶接されている。そして、左サイドフレーム１２は、鋼板材に折曲加工を施すことにより下端側が開口した逆Ｕ字型の断面形状をもって形成され、長さ方向の一端側には駆動輪ブラケット１２Ａが取付けられ、他端側には遊動輪ブラケット１２Ｂが取付けられている。
【００２８】
一方、右サイドフレーム１３は、前，後方向に延びて配置され、後述する上板１５の脚部１５Ａおよび下板１６の脚部１６Ａの先端側に溶接されている。そして、右サイドフレーム１３は、鋼板材に折曲加工を施すことにより下端側が開口した逆Ｕ字型の断面形状をもって形成され、長さ方向の一端側には駆動輪ブラケット１３Ａが取付けられ、他端側には遊動輪ブラケット１３Ｂが取付けられている。
【００２９】
１４は左，右のサイドフレーム１２，１３間に配置されたセンタフレームで、該センタフレーム１４は、上方からみて略Ｘ字状に形成され、トラックフレーム１１の中央部分を構成するものである。そして、センタフレーム１４は、後述の上板１５、下板１６、丸胴１８等により構成されている。
【００３０】
１５はセンタフレーム１４の上板で、該上板１５は、鋼板材等を用いて略Ｘ字状に形成されている。上板１５の左，右方向の両側には、それぞれ前，後に離間して２本ずつ、合計４本の脚部１５Ａが設けられている。そして、左側の脚部１５Ａの先端側は、左サイドフレーム１２に溶接手段を用いて連結され、右側の脚部１５Ａの先端側は、右サイドフレーム１３に溶接手段を用いて連結されている。また、上板１５の中央部には大径な作業孔１５Ｂが形成され、上板１５の上面側には、作業孔１５Ｂを取囲んで後述の丸胴１８が固着される構成となっている。
【００３１】
１６は上板１５の下側に上，下方向に間隔をもって配置された下板で、該下板１６も上板１５と同様に、鋼板材等を用いて略Ｘ字状に形成されている。下板１６の左，右方向の両側には、それぞれ前，後に離間して２本ずつ、合計４本の脚部１６Ａが設けられている。そして、左側の脚部１６Ａの先端側は、上板１５の脚部１５Ａから下側に離間した位置で左サイドフレーム１２に溶接手段を用いて連結され、右側の脚部１６Ａの先端側は、上板１５の脚部１５Ａから下側に離間した位置で右サイドフレーム１３に溶接手段を用いて連結されている。また、下板１６の中央部には、上板１５の作業孔１５Ｂと同心状に大径な作業孔１６Ｂが形成されている。
【００３２】
１７は上板１５と下板１６の左，右方向の中間部に設けられた円筒体からなる連結筒体である。この連結筒体１７は、上板１５の作業孔１５Ｂ、下板１６の作業孔１６Ｂと同心状に配置され、連結筒体１７の上端側は上板１５の下面に溶接手段を用いて固着され、連結筒体１７の下端側は下板１６の上面に溶接手段を用いて固着されている。これにより、上板１５と下板１６とは、連結筒体１７により上，下方向に一定の間隔をもって連結されている。
【００３３】
次に、本実施の形態に用いられる丸胴１８の具体的な構成について説明する。
【００３４】
即ち、１８はセンタフレーム１４を構成する上板１５の上面側に固着された丸胴を示している。この丸胴１８は、例えば鋳造手段を用いることにより製造され、全体として円筒状の連結筒体１７よりも僅かに大きな外径寸法を有し、かつ連結筒体１７よりも大きな板厚を有する厚肉な円筒状に形成されている。
【００３５】
そして、丸胴１８は、上板１５を挟んで連結筒体１７よりも上側に配置され、その下端部が全周に亘って上板１５に溶接手段により接合されている。また、図４に示すように、丸胴１８は、上端側が上厚肉部１９となると共に下端側が下厚肉部２０となり、これら上厚肉部１９と下厚肉部２０との間は、後述の鼓状薄肉部２１となっている。
【００３６】
ここで、丸胴１８の上厚肉部１９は、外周側に位置する上厚肉部外周面１９Ａと、内周側に位置する上厚肉部内周面１９Ｂと、上端面１９Ｃとにより構成されている。上厚肉部１９の上端面１９Ｃには、周方向に均等な間隔をもって複数のボルト穴（雌ねじ穴）１９Ｄが螺設され、これら各ボルト穴１９Ｄに螺入されるボルト（図示せず）を用いて、丸胴１８の上端側に旋回輪３が取付けられる構成となっている。
【００３７】
一方、丸胴１８の下厚肉部２０は、外周側に位置する下厚肉部外周面２０Ａと、内周側に位置する下厚肉部内周面２０Ｂと、下端面２０Ｃとにより構成されている。下厚肉部２０の下端面２０Ｃの外周縁と内周縁とは、センタフレーム１４の上板１５に全周に亘って溶接され、下厚肉部２０の下端面２０Ｃと上板１５との間には、後述する外側の溶接ビード２２と内側の溶接ビード２３とが形成される構成となっている。
【００３８】
この場合、これら上厚肉部１９と下厚肉部２０は大きな板厚Ｔを有し、この板厚Ｔの中心線Ｏ−Ｏ上に、旋回輪３を取付けるための各ボルト穴１９Ｄが設けられている。また、上厚肉部１９の上，下方向の長さ寸法（高さ寸法）は、ボルト穴１９Ｄの上，下方向の長さ寸法（深さ寸法）よりも大きく設定されている。このように、丸胴１８の上端側に大きな板厚Ｔを有する上厚肉部１９を設けることにより、旋回輪３を取付けるための各ボルト穴１９Ｄの周囲の強度を確保する構成となっている。
【００３９】
２１は上厚肉部１９と下厚肉部２０との間に鼓状に設けられた鼓状薄肉部で、該鼓状薄肉部２１は、上，下の厚肉部１９，２０の板厚よりも小さい（薄い）板厚ｔを有している（ｔ＜Ｔ）。そして、鼓状薄肉部２１は、後述の外側湾曲部２１Ａと内側湾曲部２１Ｂとによって囲まれ、丸胴１８の上，下方向の中間部に全周に亘って形成されている。なお、鼓状薄肉部２１の板厚ｔは、上，下の厚肉部１９，２０間で場所により厚さ寸法が異なるものである。また、後述の直線部２１Ａ１，２１Ｂ１間では、板厚ｔはほぼ一定で、最も薄肉となっている。
【００４０】
２１Ａは丸胴１８の外周面のうち上，下方向（軸方向）の中間部に設けられた外側湾曲部を示し、該外側湾曲部２１Ａは、上厚肉部１９の上厚肉部外周面１９Ａと下厚肉部２０の下厚肉部外周面２０Ａとの間を全周に亘って凹溝状に切欠くことにより形成され、鼓状薄肉部２１の外周面を構成するものである。
【００４１】
ここで、外側湾曲部２１Ａは、上，下方向の中間に位置し丸胴１８の板厚Ｔの中心線Ｏ−Ｏに沿って直線的に延びる直線部２１Ａ１と、直線部２１Ａ１の上端側と上厚肉部１９の上厚肉部外周面１９Ａとの間を曲線的に連結する上円弧部２１Ａ２と、直線部２１Ａ１の下端側と下厚肉部２０の下厚肉部外周面２０Ａとの間を曲線的に連結する下円弧部２１Ａ３とにより構成されている。
【００４２】
２１Ｂは丸胴１８の内周面のうち上，下方向の中間部に設けられた内側湾曲部を示している。この内側湾曲部２１Ｂは、上厚肉部１９の上厚肉部内周面１９Ｂと下厚肉部２０の下厚肉部内周面２０Ｂとの間を全周に亘って凹溝状に切欠くことにより形成され、鼓状薄肉部２１の内周面を構成するものである。
【００４３】
ここで、内側湾曲部２１Ｂは、上，下方向の中間に位置し丸胴１８の板厚Ｔの中心線Ｏ−Ｏに沿って直線的に延びる直線部２１Ｂ１と、直線部２１Ｂ１の上端側と上厚肉部１９の上厚肉部内周面１９Ｂとの間を曲線的に連結する上円弧部２１Ｂ２と、直線部２１Ｂ１の下端側と下厚肉部２０の下厚肉部内周面２０Ｂとの間を曲線的に連結する下円弧部２１Ｂ３とにより構成されている。
【００４４】
この場合、外側湾曲部２１Ａの上円弧部２１Ａ２と内側湾曲部２１Ｂの上円弧部２１Ｂ２とは、等しい曲率半径に設定され、外側湾曲部２１Ａの下円弧部２１Ａ３は、上円弧部２１Ａ２の曲率半径よりも大きな曲率半径に設定されている。一方、内側湾曲部２１Ｂの下円弧部２１Ｂ３は、上円弧部２１Ｂ２の曲率半径よりも大きな曲率半径に設定され、外側湾曲部２１Ａの下円弧部２１Ａ３は、内側湾曲部２１Ｂの下円弧部２１Ｂ３の曲率半径よりも大きな曲率半径に設定されている。
【００４５】
そして、外側湾曲部２１Ａと内側湾曲部２１Ｂとは、丸胴１８の板厚Ｔの中心線Ｏ−Ｏを挟んでほぼ対称となる範囲に形成されており、外側湾曲部２１Ａの直線部２１Ａ１と内側湾曲部２１Ｂの直線部２１Ｂ１とによって、鼓状薄肉部２１の板厚ｔのうち、最も薄い部分が設定されている。
【００４６】
このように、本実施の形態による丸胴１８は、外周面のうち上，下方向の中間部に全周に亘って外側湾曲部２１Ａを設けると共に、内周面のうち上，下方向の中間部に全周に亘って内側湾曲部２１Ｂを設ける構成となっている。これにより、丸胴１８の上，下方向の中間部には、上，下の厚肉部１９，２０の板厚Ｔよりも小さな板厚ｔを有する鼓状薄肉部２１が形成され、この分、丸胴１８全体の重量を低減することができる構成となっている。
【００４７】
また、上厚肉部１９の上厚肉部外周面１９Ａと鼓状薄肉部２１の外側湾曲部２１Ａとの間は、上円弧部２１Ａ２によって曲線的に連結し、下厚肉部２０の下厚肉部外周面２０Ａと鼓状薄肉部２１の外側湾曲部２１Ａとの間は、下円弧部２１Ａ３によって曲線的に連結する構成となっている。これにより、鼓状薄肉部２１と上，下の厚肉部１９，２０との外周側の境界部に対し、局部的な応力集中が発生するのを抑えることができる構成となっている。
【００４８】
また、上厚肉部１９の上厚肉部内周面１９Ｂと鼓状薄肉部２１の内側湾曲部２１Ｂとの間は、上円弧部２１Ｂ２によって曲線的に連結し、下厚肉部２０の下厚肉部内周面２０Ｂと鼓状薄肉部２１の内側湾曲部２１Ｂとの間は、下円弧部２１Ｂ３によって曲線的に連結する構成となっている。これにより、鼓状薄肉部２１と上，下の厚肉部１９，２０との内周側の境界部に対し、局部的な応力集中が発生するのを抑えることができる構成となっている。
【００４９】
２２は丸胴１８の下厚肉部２０の外周側とセンタフレーム１４の上板１５との接合部に形成された外側の溶接ビードを示している。この溶接ビード２２は、下厚肉部外周面２０Ａと上板１５との間にすみ肉溶接によって環状に形成されている。ここで、外側の溶接ビード２２は、外側湾曲部２１Ａの下円弧部２１Ａ３と下厚肉部外周面２０Ａとの境界部を上止端部２２Ａとし、上板１５との境界部を下止端部２２Ｂとすると、上止端部２２Ａから下止端部２２Ｂにかけて下円弧部２１Ａ３に連続する凹湾曲状、または三角形状に肉盛りされている。
【００５０】
２３は丸胴１８の下厚肉部２０の内周側とセンタフレーム１４の上板１５との接合部に形成された内側の溶接ビードを示し、この溶接ビード２３は、下厚肉部内周面２０Ｂと上板１５との間にすみ肉溶接によって環状に形成されている。
【００５１】
なお、２４は丸胴１８の内周側に配設された円板状のグリースバスで、該グリースバス２４は、上厚肉部１９の上厚肉部内周面１９Ｂに溶接等の手段を用いて固着されている。そして、グリースバス２４は、丸胴１８上に取付けられた旋回輪３の内歯と上部旋回体４を旋回させる旋回装置のピニオン（図示せず）との噛合部を潤滑するグリースを保持するものである。
【００５２】
ここで、本実施の形態による丸胴１８と比較例による丸胴との比較について、図５および図６を参照しつつ説明する。
【００５３】
まず、図５は本実施の形態による丸胴１８の上，下方向の各部位（高さ位置）に発生する応力の分布を示している。この場合、本実施の形態による丸胴１８は、板厚Ｔを有する上，下の厚肉部１９，２０と、外側湾曲部２１Ａと内側湾曲部２１Ｂとによって囲まれた板厚ｔの鼓状薄肉部２１とにより構成されている。ここで、丸胴１８の下厚肉部２０は、センタフレーム１４の上板１５上に溶接され、下厚肉部２０と上板１５との接合部には、全周に亘って溶接ビード２２，２３が形成されている。そして、丸胴１８は、上厚肉部１９上に取付けた旋回輪３を介して上部旋回体４（図１参照）の重量等が伝わることにより、下向きの荷重Ｆを受けるようになっている。
【００５４】
このとき、荷重Ｆによって丸胴１８の上，下方向の各部位に発生する応力は、応力分布曲線２５によって示される。この応力分布曲線２５をみると、下厚肉部２０の外周面と上板１５との間に形成された溶接ビード２２の上止端部２２Ａから下止端部２２Ｂまでの範囲、即ち、溶接ビード２２の上，下方向の脚長Ｌ１の範囲において、最大応力Ｓ１が発生している。また、溶接ビード２２の上止端部２２Ａから丸胴１８の上端側までの範囲では、応力が徐々に小さくなるように保たれていることが分かる。
【００５５】
このように、本実施の形態による丸胴１８は、上，下方向の中間部に全周に亘って凹溝状に切欠いた外側湾曲部２１Ａと内側湾曲部２１Ｂとを設ける構成としている。これにより、丸胴１８に対して下向きの荷重Ｆが作用したときに、丸胴１８と上板１５との接合部である溶接ビード２２の上止端部２２Ａに応力が集中するのを抑え、丸胴１８の外側湾曲部２１Ａと内側湾曲部２１Ｂとに応力を分散させることができる。
【００５６】
次に、図６は比較例による丸胴１０１の上，下方向の各部位（高さ位置）に発生する応力の分布を示している。この場合、比較例による丸胴１０１は、従来技術に用いられるもので、上端部から下端部に亘って上，下方向に一様な板厚Ｔを有する円筒体として形成されている。ここで、丸胴１０１は、センタフレーム１４の上板１５上に溶接され、丸胴１０１と上板１５との接合部には、全周に亘って溶接ビード１０２が形成されている。そして、比較例による丸胴１０１は、その上端側に取付けた旋回輪３を介して上部旋回体４の重量等が伝わることにより、下向きの荷重Ｆを受けるようになっている。
【００５７】
このとき、荷重Ｆによって丸胴１０１の上，下方向の各部位に発生する応力は、応力分布曲線１０３によって示される。この応力分布曲線１０３をみると、丸胴１０１の外周面と上板１５との間に形成された溶接ビード１０２のうち上止端部１０２Ａにおいて局部的な最大応力Ｓ２が発生し、この最大応力Ｓ２は、本実施の形態による丸胴１８に発生する最大応力Ｓ１よりも大きくなっている（Ｓ２＞Ｓ１）。また、溶接ビード１０２の上止端部１０２Ａから下止端部１０２Ｂまでの範囲、即ち、溶接ビード１０２の上，下方向の脚長Ｌ２の範囲においては、最大応力Ｓ２に近い値をもった大きな応力が発生している。一方、溶接ビード１０２の上止端部１０２Ａから丸胴１０１の上端側までの範囲では、応力が徐々に小さくなるように保たれていることが分かる。
【００５８】
即ち、比較例による丸胴１０１は、上，下方向に一様な板厚Ｔを有する円筒体として形成されているので、荷重Ｆに対し丸胴１０１の形状によって応力を分散させることができず、丸胴１０１と上板１５との接合部である溶接ビード１０２の上止端部１０２Ａに局部的に応力が集中してしまう。
【００５９】
従って、比較例による丸胴１０１では、丸胴１０１の下端部と上板１５との接合強度を高めるため、丸胴１０１の下端部と上板１５との間に形成される溶接ビード１０２の脚長Ｌ２を可及的に大きく形成し、かつ、溶接ビード１０２の表面をグラインダ等を用いて円弧状に研削する必要がある。この結果、丸胴１０１を溶接する作業に多大な時間が費やされることとなり、その作業性が低下してしまう。
【００６０】
これに対し、本実施の形態による丸胴１８においては、下厚肉部２０と上板１５との接合部である溶接ビード２２の上止端部２２Ａに、局部的な応力集中が発生するのを抑えることができる。この結果、下厚肉部２０の全周に亘って形成される溶接ビード２２の脚長Ｌ１を可及的に小さくすることができ、丸胴１８を溶接するときの作業性を高めることができる。
【００６１】
かくして、本実施の形態によるトラックフレーム１１によれば、センタフレーム１４の上板１５上に溶接手段を用いて固着される丸胴１８の外周面に、上，下方向の中間部に全周に亘って凹溝状の外側湾曲部２１Ａを設けると共に、丸胴１８の内周面に、上，下方向の中間部に全周に亘って凹溝状の内側湾曲部２１Ｂを設ける構成となっている。これにより、丸胴１８の上，下方向の両端側に位置する上，下の厚肉部１９，２０の板厚Ｔに対し、上，下方向の中間部に位置する鼓状薄肉部２１の板厚ｔを小さくすることができる。この結果、従来技術のように上，下方向に一様な板厚を有する丸胴に比較して、本実施の形態では、丸胴１８全体の重量を低減することができる。
【００６２】
また、丸胴１８の上，下方向の中間部に全周に亘って凹溝状に切欠いた外側湾曲部２１Ａと内側湾曲部２１Ｂとを設けることにより、溶接手段を用いて接合された丸胴１８の下端部とセンタフレーム１４の上板１５との接合部に、局部的な応力集中が発生するのを抑えることができる。従って、丸胴１８の下端部と上板１５との間に全周に亘って形成される溶接ビード２２の脚長Ｌ１を可及的に小さくすることができる。この結果、丸胴１８の下端部を上板１５に溶接するときの作業性を高めることができ、トラックフレーム１１の製造コストの削減にも寄与することができる。
【００６３】
しかも、丸胴１８の上，下方向の両端側に、それぞれ上厚肉部１９，下厚肉部２０を設け、これら上，下の厚肉部１９，２０間に鼓状薄肉部２１を設けることにより、丸胴１８の上端側（上厚肉部１９）に、旋回輪３を取付けるためのボルト穴１９Ｄを螺設するために必要な板厚Ｔを確保することができる。このように、丸胴１８の上端側と下端側では板厚Ｔを大きく設定し、丸胴１８の上，下方向の中間部の板厚ｔを小さくすることにより、丸胴１８としての機能を充分に果たしつつ、その重量を低減することができる。
【００６４】
一方、鼓状薄肉部２１を形成する外側湾曲部２１Ａを、直線部２１Ａ１と、上円弧部２１Ａ２と、下円弧部２１Ａ３とにより構成している。一方、内側湾曲部２１Ｂを、直線部２１Ｂ１と、上円弧部２１Ｂ２と、下円弧部２１Ｂ３とにより構成している。これにより、外側湾曲部２１Ａの直線部２１Ａ１と内側湾曲部２１Ｂの直線部２１Ｂ１とによって、鼓状薄肉部２１の板厚ｔを、直線部２１Ａ１、２１Ｂ１の位置で最も小さく設定することができる。
【００６５】
また、外側湾曲部２１Ａの直線部２１Ａ１と上，下の厚肉部１９，２０との間を上，下の円弧部２１Ａ２，２１Ａ３によって曲線的に連結し、内側湾曲部２１Ｂの直線部２１Ｂ１と上，下の厚肉部１９，２０との間を上，下の円弧部２１Ｂ２，２１Ｂ３によって曲線的に連結する構成としている。これにより、鼓状薄肉部２１と上，下の厚肉部１９，２０との境界部に局部的な応力集中が発生するのを抑えることができる。この結果、上，下方向の両端側での板厚Ｔが大きく、上，下方向の中間部での板厚ｔが小さい丸胴１８全体の強度を確保することができ、その信頼性を高めることができる。
【００６６】
さらに、下厚肉部２０の下厚肉部外周面２０Ａと外側湾曲部２１Ａとの接合部の溶接ビード２２を外側湾曲部２１Ａに連続して形成している。これにより、溶接ビード２２の上止端部２２Ａと下止端部２２Ｂとに対して応力が集中するのを抑えることができ、上板１５に対する丸胴１８の接合強度を高めることができる。
【００６７】
なお、上述した実施の形態では、外側湾曲部２１Ａの上円弧部２１Ａ２と、内側湾曲部２１Ｂの上円弧部２１Ｂ２とを、等しい曲率半径に設定した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば外側湾曲部２１Ａの上円弧部２１Ａ２と、内側湾曲部２１Ｂの上円弧部２１Ｂ２とを、互いに異なる曲率半径に設定する構成としてもよい。
【００６８】
また、上述した実施の形態では、油圧ショベル１のクローラ式の下部走行体２に適用した場合を例示したが、本発明はこれに限らず、例えばホイール式の油圧ショベル、油圧クレーン等の上部旋回体を備えた建設機械に広く適用することができるものである。
【符号の説明】
【００６９】
１  油圧ショベル（建設機械）
３  旋回輪
１１  トラックフレーム
１２  左サイドフレーム
１３  右サイドフレーム
１４  センタフレーム
１５  上板
１６  下板
１７  連結筒体
１８  丸胴
１９  上厚肉部
２０  下厚肉部
２１  鼓状薄肉部
２１Ａ  外側湾曲部
２１Ｂ  内側湾曲部
２１Ａ１，２１Ｂ１  直線部
２１Ａ２，２１Ｂ２  上円弧部
２１Ａ３，２１Ｂ３  下円弧部
２２，２３  溶接ビード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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