(57)【要約】【課題】カウンタウェイトによってアッパーフレームに作用するねじれ荷重を、センターセクションだけでなく左右のサイドデッキを含めたアッパーフレーム全体に分散して効率良く負担する。【解決手段】デッキ構造のアッパーフレーム１３を構成するセンターセクションＤと左右のサイドデッキＥ，Ｆの各後端に梁材１８〜２０を、互いの端部同士が結合された状態で取付けることによって、車幅方向の全幅に亘るウェイト支持部材１５を構成する。このウェイト支持部材１５の中央部と左右両側部にウェイト取付部２３〜２５を設け、カウンタウェイト９をこの各ウェイト取付部２３〜２５に取付けるようにした。【選択図】図２
2011099283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前部に作業アタッチメントが取付けられるセンターセクションと、このセンターセクションの左右両側に、梁材が縦横に組まれたデッキ構造の左、右両サイドデッキが連結されて成り、後端にカウンタウェイトが取付けられる建設機械のアッパーフレームにおいて、アッパーフレーム後端にウェイト支持部材を、上記左サイドデッキ、センターセクション、右サイドデッキの三者に跨って、かつ、三者に結合された状態で車幅方向の全幅に亘って取付け、このウェイト支持部材の車幅方向の中央部と左右両側を含む複数個所に、上記カウンタウェイトを取付けるためのウェイト取付部を設けたことを特徴とする建設機械のアッパーフレーム。
【請求項２】
上記センターセクション及び左右両サイドデッキの各後端に別々の梁材を、互いの車幅方向の端部同士が結合された状態で取付けることによって上記ウェイト支持部材を構成したことを特徴とする請求項１記載の建設機械のアッパーフレーム。
【請求項３】
上記ウェイト支持部材の車幅方向中央部のウェイト取付部と、左右両側のウェイト取付部とを前後方向に位置ずれして設けたことを特徴とする請求項１または２記載の建設機械のアッパーフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油圧ショベル等の建設機械の上部旋回体を構成するアッパーフレームであって、センターセクションの左右両側にサイドデッキを連結して構成されるデッキ構造のアッパーフレームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルを例にとって背景技術を説明する。
【０００３】
油圧ショベルは、図５に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が地面に対して垂直な縦軸（旋回中心）Ｏまわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２のベースとなるアッパーフレーム３に、キャビン４や各種機器類が搭載されるとともに、同フレーム３の前部に、ブーム５、アーム６、バケット７を備えた作業アタッチメント８、後端部にカウンタウェイト９がそれぞれ装着されて構成される。
【０００４】
なお、この明細書においてはキャビン４の位置を左側前部とし、これを基準に「左右」及び「前後」の方向性をいうものとする。
【０００５】
図６にアッパーフレーム３の全体概略構成を示す。
【０００６】
このアッパーフレーム３は、車幅方向の中央に位置するセンターセクションＡと、このセンターセクションＡの左右両側に連結された左右のサイドデッキＢ,Ｃによって構成されている。
【０００７】
センターセクションＡは、側面視ほぼ三角形に形成された左右一対の縦板１０，１０を前後複数個所で枠材や板材等(符号省略)で連結して成り、縦板１０，１０の前部に図５中の作業アタッチメント８が取付けられる。
【０００８】
左右のサイドデッキＢ，Ｃは、梁材が縦横に組まれて構成され、横梁材の一端がセンターセクションＡに溶接結合される。
【０００９】
このうち、左サイドデッキＢの前部にキャビン４、右サイドデッキＣに図示しない機器類がそれぞれ搭載される。
【００１０】
このように、センターセクションＡと左右のサイドデッキＢ，Ｃとを連結して構成される所謂デッキ構造のアッパーフレーム３において、従来は、センターセクションＡの両縦板１０，１０の後端部を後方に延ばし、かつ、取付穴１１，１１を設けてウェイト支持部１０ａ，１０ａを形成し、このウェイト支持部１０ａ，１０ａに図５中のカウンタウェイト９をボルト等で取付ける構成がとられている(特許文献１，２参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−１２０２２１号公報
【特許文献２】特開２００８−１０６４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところが、上記のようにカウンタウェイト９をセンターセクションＡのみに取付ける公知技術によると、走行時のカウンタウェイト９のローリング(左右回動)やピッチング(前後回動)等によるねじれ荷重の大半がセンターセクションＡに作用し、一部が、同セクションＡに結合された横梁材を通じて両側サイドデッキＢ，Ｃに伝達される。
【００１３】
つまり、ねじれ荷重がアッパーフレーム３全体に分散されずにセンターセクションＡに集中するという、荷重支持効率の悪い構成となっている。
【００１４】
このため、センターセクションＡに両サイドデッキＢ，Ｃと比較して遥かに大強度を確保する必要があり、強度設計や製作、コストの面で不利となっていた。
【００１５】
そこで本発明は、デッキ構造をとりながら、カウンタウェイトによって作用するねじれ荷重を、センターセクションだけでなく両サイドデッキを含めたアッパーフレーム全体に分散して効率良く負担することができる建設機械のアッパーフレームを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１の発明は、前部に作業アタッチメントが取付けられるセンターセクションと、このセンターセクションの左右両側に、梁材が縦横に組まれたデッキ構造の左、右両サイドデッキが連結されて成り、後端にカウンタウェイトが取付けられる建設機械のアッパーフレームにおいて、アッパーフレーム後端にウェイト支持部材を、上記左サイドデッキ、センターセクション、右サイドデッキの三者に跨って、かつ、三者に結合された状態で車幅方向の全幅に亘って取付け、このウェイト支持部材の車幅方向の中央部と左右両側を含む複数個所に、上記カウンタウェイトを取付けるためのウェイト取付部を設けたものである。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、上記センターセクション及び左右両サイドデッキの各後端に別々の梁材を、互いの車幅方向の端部同士が結合された状態で取付けることによって上記ウェイト支持部材を構成したものである。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、上記ウェイト支持部材の車幅方向中央部のウェイト取付部と、左右両側のウェイト取付部とを前後方向に位置ずれして設けたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、ウェイト支持部材によってセンターセクションと左右のサイドデッキの後端同士を連結・一体化し、このウェイト取付部材の車幅方向の複数個所に設けたウェイト取付部によって、カウンタウェイトをアッパーフレーム後端に車幅方向複数個所で取付ける構成としたから、第１に、走行時にカウンタウェイトのローリングやピッチング等によるねじれ荷重が、ウェイト支持部材を介してセンターセクションと左右のサイドデッキとに同時にかつ均等に加えられる。
【００２０】
すなわち、ねじれ荷重を、従来のようにセンターセクションだけでなく、アッパーフレーム全体に分散して効率良く分担することができる。
【００２１】
第２に、カウンタウェイトを車幅方向の中央部と左右両側を含む複数個所で支持することにより、ねじれ荷重をカウンタウェイトの回転中心から離れた位置でも支持できるため、荷重そのものを抑制することができる。
【００２２】
第３に、ウェイト支持部材で左右のサイドデッキをセンターセクションに連結することにより、両サイドデッキを、センターセクションの強度を補完する強度部材として寄与させることができる。
【００２３】
以上により、センターセクションの後端のみにウェイト取付部を設け、ねじれ荷重の大半をセンターセクションで受ける従来構造と比較して、センターセクションのみに大強度を確保する必要がなくなり、アッパーフレームの強度設計や製作、コストの面で有利となる。
【００２４】
また、ウェイト支持部材に十分な重量を持たせることで補助カウンタウェイトとして機能させ、後方安定度を高めることができる。
【００２５】
この場合、請求項２の発明によると、センターセクション及び左右両サイドデッキの各後端に別々の梁材を、互いの車幅方向の端部同士が結合された状態で取付けることによってウェイト支持部材を構成したから、ウェイト支持部材を一連一体の梁材として三者に取付ける場合と比較して、とくにセンターセクションと両サイドデッキの後端が直線上に一致しない場合に、梁材を三者別々に取付けて互いの端部同士を結合すればよいことから、ウェイト支持部材の取付作業性が良いものとなる。
【００２６】
請求項３の発明によると、ウェイト支持部材の車幅方向中央部のウェイト取付部と、左右両側のウェイト取付部とを前後方向に位置ずれして設けたから、とくにピッチング等による前後方向の荷重に対する支持力を高めることができる。また、カウンタウェイト取付時の前後方向の水平調整をシム等を用いて簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態にかかるアッパーフレームの斜視図である。
【図２】同概略平面図である。
【図３】図２の一部拡大図である。
【図４】図３の矢印Ｘ方向から見た図である。
【図５】本発明の適用対象例である油圧ショベルの概略側面図である。
【図６】従来のアッパーフレームの概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施形態を図１〜４によって説明する。
【００２９】
実施形態は、油圧ショベルの上部旋回体に用いられるアッパーフレームを適用対象としている。
【００３０】
実施形態において、
(ｉ)  アッパーフレーム１３は、幅方向の中央に位置するセンターセクションＤと、このセンターセクションＤの左右両側に連結された左右のサイドデッキＥ,Ｆとからなるデッキ構造である点、
(ｉｉ)  センターセクションＤは、側面視ほぼ三角形に形成された左右一対の縦板１４，１４を前後複数個所で枠材や板材等(符号省略)で連結して成り、この縦板１４，１４の前部に図５中の作業アタッチメント８が取付けられる点、
(ｉｉｉ)  キャビン４が搭載される左サイドデッキＥ、及び機器類が搭載される右サイドデッキＦは、それぞれ梁材が縦横に組まれて成り、横梁材の一端がセンターセクションＤに溶接結合される点、
の各基本構成は、図６に示す従来技術と同じである。
【００３１】
このアッパーフレーム１３においては、その後端にウェイト支持部材１５が、左サイドデッキＥ、センターセクションＤ、右サイドデッキＦの三者に跨って、かつ、三者に結合された状態で車幅方向の全幅に亘って水平に取付けられている。
【００３２】
詳述すると、センターセクションＤにおいては左右の縦板１４，１４の後端間、左右のサイドデッキＥ，Ｆにおいては側枠１６，１７の後端と、近い側の縦板１４との間に、それぞれ厚板から成る別々の梁材１８，１９，２０が取付けられ、このこの梁材１８〜２０の相対向する端部同士が、図示のようにプレート２１，２２を介して間接的に溶接結合(直接溶接結合してもよい)されることにより、車幅全幅に亘るウェイト支持部材１５が構成されている。
【００３３】
ここで、センターセクションＤと左右のサイドデッキＥ，Ｆは、前者の後端が後者の後端よりも前方に位置するように寸法設定され、この寸法設定に基づき、図示のように左右の梁材１９，２０が傾斜する状態(ウェイト支持部材１５全体として直線状でなく上から見て左右両側が前向きに折れた状態)で取付けられている。
【００３４】
このウェイト支持部材１５の車幅方向の中央部(中間梁材１８)と、左右両側部(左右の梁材１９，２０)の三個所に、ウェイト取付穴２３ａ，２４ａ，２５ａを有する角板材が水平に取付けられてウェイト取付部２３，２４，２５が形成され、カウンタウェイト９が中央部と左右両側部の三個所でこの各ウェイト取付部２３〜２５に図示しないボルトによって取付けられる。
【００３５】
この構成によると、次の作用効果を得ることができる。
【００３６】
(Ｉ)  走行時にカウンタウェイト９のローリングやピッチング等によるねじれ荷重が、ウェイト支持部材１５を介してセンターセクションＤと左右のサイドデッキＥ，Ｆとに同時にかつ均等に加えられる。
【００３７】
すなわち、ねじれ荷重を、センターセクションＤだけでなく、アッパーフレーム１３全体に分散して効率良く分担することができる。
【００３８】
(ＩＩ)  カウンタウェイト９を車幅方向の中央部と左右両側部の三個所で支持することにより、ねじれ荷重をカウンタウェイト９の回転中心(ウェイト幅方向の中心部)から左右に離れた位置でも支持できるため、荷重そのものを抑制することができる。
【００３９】
(ＩＩＩ)  ウェイト支持部材１５で左右のサイドデッキＥ，ＦをセンターセクションＤに連結することにより、両サイドデッキＥ，Ｆを、センターセクションＤの強度(とくに後部強度)を補完する強度部材として寄与させることができる。
【００４０】
以上により、図６に示すようにセンターセクションＡの後端のみにウェイト取付部１１を設け、ねじれ荷重の大半をセンターセクションＡで受ける従来構造と比較して、センターセクションＤのみに大強度を確保する必要がなくなり、アッパーフレーム１３の強度設計や製作、コストの面で有利となる。
【００４１】
また、ウェイト支持部材１５(梁材１８〜２０)に十分な重量を持たせることで、補助カウンタウェイトとして機能させ、後方安定度を高めることができる。
【００４２】
加えて、実施形態によると次の作用効果を得ることができる。
【００４３】
(イ)  センターセクションＤ及び左右両サイドデッキＥ，Ｆの各後端に別々の梁材１８〜２０を、互いの車幅方向の端部同士が結合された状態で取付けることによってウェイト支持部材１５を構成したから、ウェイト支持部材１５を一連一体の梁材として三者に取付ける場合と比較して、とくにこの実施形態のようにセンターセクションＤと両サイドデッキＥ，Ｆの後端が直線上に一致しない場合に、梁材１８〜２０を三者別々に取付けて互いの端部同士を結合すればよいことから、ウェイト支持部材１５の取付作業性が良いものとなる。
【００４４】
(ロ)  ウェイト支持部材１５の車幅方向中央部のウェイト取付部２３と、左右両側のウェイト取付部２４，２５とが前後方向に位置ずれしているため、すなわち、カウンタウェイト９の中央取付点と左右両側取付点との間に前後ピッチをとっているため、とくにピッチング等による前後方向の荷重に対する支持力を高めることができる。
【００４５】
(ハ)  中央と左右両側の取付点が前後に位置ずれしているため、カウンタウェイト取付時の前後方向の水平調整を、シム等を用いた三個所での高さ調節によって簡単に行うことができる。
【００４６】
他の実施形態
(１)  上記実施形態では、センターセクションＤと左右両サイドデッキＥ，Ｆの各後端に別々の梁材１８〜２０を取付け、かつ、各梁財１８〜２０の端部同士を結合することによって車幅方向の全幅に亘るウェイト支持部材１５を構成したが、このウェイト支持部材１５を一連・一体に形成し、センターセクションＤ及び左右のサイドデッキＥ，Ｆに取付ける構成をとってもよい。
【００４７】
(２)  ウェイト支持部材１５(梁材１８〜２０)として、厚板でなく、角パイプや丸パイプ等のパイプ材、Ｉ型やＣ型の型材、板材を断面Ｌ字形やＣ字形等に曲げ加工した枠材を用いてもよい。
【００４８】
(３)  とくにカウンタウェイト９の前後調整が容易となる点で上記実施形態のように中央のウェイト取付部２３と左右両側のウェイト取付部２４，２５とを前後方向に位置ずれして設けるのが望ましいが、これらを直線上に並べて配置してもよい。
【００４９】
(４)  上記実施形態では、ウェイト支持部材１５に角板を水平に取付けてウェイト取付部２３〜２５を形成したが、このウェイト取付部２３〜２５は、カウンタウェイト９の取付構造に応じて垂直形状やＬ字形等に形成してもよいし、横向きに設けてもよい。
【００５０】
(５)  ウェイト取付部の設置個所は、上記実施形態のように中央部一個所と左右両側部各一個所の計三個所に限らず、たとえば中央部二個所、左右両側部各一個所の四個所に設け、あるいは中央部一個所、左右両側に左右に間隔を置いて二個所ずつの計五個所に設ける等、必要に応じて種々変更することができる。
【符号の説明】
【００５１】
８  作業アタッチメント
９  カウンタウェイト
１３  アッパーフレーム
Ｄ  アッパーフレームのセンターセクション
Ｅ  同、左サイドデッキ
Ｆ  同、右サイドデッキ
１４，１４  縦板
１５  ウェイト支持部材
１８〜２０  ウェイト支持部材を構成する梁材
２１，２２  梁材同士を結合するプレート
２３〜２５  ウェイト取付部
【図１】
2011099283.tif 000003
【図２】
2011099283.tif 000004
【図３】
2011099283.tif 000005
【図４】
2011099283.tif 000006
【図５】
2011099283.tif 000007
【図６】
2011099283.tif 000008