(57)【要約】【課題】上部旋回体の基台となる旋回フレームを、旋回フレームの左右方向中央部を構成するメインフレームと、旋回フレームの左右外周部を構成する外周フレームと、メインフレームと外周フレームとを連結する梁フレームとを用いて構成するにあたり、外周フレームの表面品質管理を不要にすると共に、外周フレームと梁フレームとの溶接を、溶接歪が少なく、且つ、容易に行なえるようにする。【解決手段】外周フレーム１１をＬ型形状の鋼材で形成し、該外周フレーム１１を、Ｌ型形状の縦辺１１ａが梁フレーム１２の左右外端面１２ａに当接し横辺１１ｂが梁フレーム１２の下面１２ｂに当接する状態で梁フレーム１２の左右外端部に溶接すると共に、外周フレーム１１の左右外方側を覆う化粧用カバー１３を、外周フレーム１１に着脱自在に装着した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体に上部旋回体を旋回自在に支持してなる建設機械において、上部旋回体の基台となる旋回フレームを、該旋回フレームの左右方向中央部を構成するメインフレームと、旋回フレームの左右外周部を構成する外周フレームと、前記メインフレームと外周フレームとを連結する梁フレームとを用いて構成するにあたり、前記外周フレームをＬ型形状の鋼材で形成すると共に、該外周フレームは、Ｌ型形状の縦辺が梁フレームの左右外端面に当接し横辺が梁フレームの下面に当接する状態で梁フレームの左右外端部に溶接される一方、該外周フレームに、外周フレームの左右外方側を覆う化粧用カバーを着脱自在に装着したことを特徴とする建設機械における旋回フレーム。
【請求項２】
請求項１において、梁フレームの下面の左右外端部に、Ｌ型形状の外周フレームのコーナー内側Ｒ部との干渉を回避するための面取り部を設けたことを特徴とする建設機械における旋回フレーム。
【請求項３】
請求項１または２において、化粧用カバーは長手方向に複数に分割され、これら分割されたものがそれぞれ外周フレームに着脱自在に装着される構成であることを特徴とする建設機械における旋回フレーム。
【請求項４】
請求項３において、分割された化粧カバーは、それぞれ長手方向両端の２点で外周フレームに固定されることを特徴とする建設機械における旋回フレーム。
【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における旋回フレームの技術分野に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベル等の建設機械のなかには、下部走行体に旋回自在に支持される上部旋回体の基台となる旋回フレームを、該旋回フレームの左右方向中央部を構成するメインフレームと、旋回フレームの左右外周部を構成する外周フレームと、これらメインフレームと外周フレームとを連結する梁フレームとを用いて構成したものがある。このものにおいて、前記メインフレーム、梁フレームおよび外周フレームは共に旋回フレームを構成する強度部品であって、溶接により一体的に組付けられる。また、前記外周フレームとしては、従来から、Ｃ型或いはコ型のチャンネル（溝形綱）が汎用的に用いられており、該チャンネルの先端部と梁フレームの左右外端部とを突き合わせた状態、或いはチャンネルの溝内に梁フレームの左右外端部を嵌め込んだ状態で、チャンネルと梁フレームとを溶接していた（例えば、特許文献１ 、２の従来例）。
ところで、前記外周フレームは、旋回フレームを構成する強度部品として機能するだけでなく、機体外観上目立ち易い箇所であり、また、エンジンカバーやタンクカバー等のカバー類に隣接していて該カバー類との表面塗装の品質差が顕著に現れ易い箇所でもあることから、外周フレームの表面品質が機体全体の外観評価に影響を及ぼし、このため、塗装後の外周フレームには高い表面品質が求められている。しかしながら、外周フレームは、梁フレームに組付ける際の溶接や溶接スパッタの跡、或いは部品運搬、組付け作業時の傷、黒皮など、表面品質を低下させる要因が多々あり、このため、単品レベルから組立完了後までの複数段階で表面品質を向上させるための手直し作業が必要であって、作業効率が劣るという問題がある。また、外周フレーム（チャンネル）と梁フレームとを溶接するにあたり、チャンネルの先端部と梁フレームの左右外端部とを突き合わせた状態で溶接する場合には、外周フレームに対する梁フレームの上下方向の位置決めが困難であるという問題があり、一方、チャンネルの溝内に梁フレームの左右外端部を嵌め込んだ状態で溶接する場合には、嵌め合い調整が必要となりロボットによる組立自動化が困難であるという問題がある。さらに、外周フレームは溶接により梁フレームに一体的に組み付けられているから、障害物等に衝突して外周フレームが破損や変形した場合に交換が困難であるという問題もある。
そこで、従来、梁フレームの左右外側部にサイドデッキ取付用プレート部を設け、該サイドデッキ取付用プレート部にサイドデッキ（外周フレーム）をボルトにより着脱自在に取付けるようにした技術が提唱されている（例えば、特許文献１参照。）。また、外周フレームとして金属平板を用い、該金属平板にボルトを介してパンパを着脱自在に取付けるようにした技術も提唱されている（例えば、特許文献２参照。）。さらに、プラットホームの外側面に逆Ｌ型形状の取付ブラケットを溶接し、該取付ブラケットにボルトを介してサイドガードを着脱自在に取付けるようにした技術も提唱されている（例えば、特許文献３参照。）。これらのものにおいて、サイドデッキや、バンパ、サイドガードは、着脱自在に構成されているため破損や変形した場合の交換を容易に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６４−５３２５８号公報
【特許文献２】実開平５−３２４５１号公報
【特許文献３】特開２００５−１９４７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１のものは、外周フレームであるサイドデッキ自体が梁フレーム側に着脱自在に取付けられているため、外周フレームを梁フレームに溶接して一体化したものに比して強度的に弱くなるうえ、サイドデッキの外側面は外部に露出するから依然として高い表面品質が要求され、該表面品質の管理に手間やコストがかかるという問題が残る。
これに対し、特許文献２のものは、外周フレームとなる金属平板の外側面をバンパによって覆い隠すことができるため、外周フレームの高い表面品質は必要とされない。しかしながら、外周フレームとして金属平板を用いた場合には、該金属平板を梁フレームに溶接した際に溶接歪による変形量が大きくなってしまい、バンパの取付けに支障をきたすうえ、旋回フレームの構造性能の低下をもたらす惧れがあるという新たな問題が生じる。
また、特許文献３のものは、プラットホームの外側面に溶接された逆Ｌ型形状の取付ブラケットが外周フレームに相当すると考えられるが、該取付ブラケットは、逆Ｌ型形状の縦辺がプラットホームの外側面に溶接され、横辺が縦辺の上端部から外方に突出しており、このため、横辺は先端側がプラットホームに支持されないフリーな状態になっている。このような状態でプラットホームに溶接された取付ブラケットは、横辺の先端側が溶接歪により上方に変形しやすく、サイドガードの取付けに支障をきたすうえ、旋回フレームの構造性能の低下をもたらす惧れがあるという前記特許文献２と同様の問題があり、これらに本発明の解決すべき課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、下部走行体に上部旋回体を旋回自在に支持してなる建設機械において、上部旋回体の基台となる旋回フレームを、該旋回フレームの左右方向中央部を構成するメインフレームと、旋回フレームの左右外周部を構成する外周フレームと、前記メインフレームと外周フレームとを連結する梁フレームとを用いて構成するにあたり、前記外周フレームをＬ型形状の鋼材で形成すると共に、該外周フレームは、Ｌ型形状の縦辺が梁フレームの左右外端面に当接し横辺が梁フレームの下面に当接する状態で梁フレームの左右外端部に溶接される一方、該外周フレームに、外周フレームの左右外方側を覆う化粧用カバーを着脱自在に装着したことを特徴とする建設機械における旋回フレームである。
請求項２の発明は、請求項１において、梁フレームの下面の左右外端部に、Ｌ型形状の外周フレームのコーナー内側Ｒ部との干渉を回避するための面取り部を設けたことを特徴とする建設機械における旋回フレームである。
請求項３の発明は、請求項１または２において、化粧用カバーは長手方向に複数に分割され、これら分割されたものがそれぞれ外周フレームに着脱自在に装着される構成であることを特徴とする建設機械における旋回フレームである。
請求項４の発明は、請求項３において、分割された化粧カバーは、それぞれ長手方向両端の２点で外周フレームに固定されることを特徴とする建設機械における旋回フレームである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明とすることにより、外周フレームの表面品質管理が不要となって、作業効率が大幅に向上すると共に、梁フレームと外周フレームとを溶接する場合に、梁フレームの左右方向および上下方向の位置決めを容易に行なえるうえ、溶接歪を低減させることができる。さらに、ロボットによる組立自動化も可能となる。
請求項２の発明とすることにより、Ｌ型形状の外周フレームのコーナー内側のＲ部に妨げられることなく、外周フレームの縦辺および横辺を梁フレームの左右外端面および下面に密着状に当接させることができることになって、梁フレームと外周フレームとの溶接による固定をより確実に強固なものにすることができる。
請求項３の発明とすることにより、化粧用カバーを交換する場合に、複数に分割された化粧用カバーのうち該当する化粧用カバーだけを交換すれば良いから、交換部品が小さくなってコストを低減できるうえ、化粧用カバーの着脱作業も容易に行うことができる。
請求項４の発明とすることにより、旋回フレームが作業負荷等により撓んでも、化粧用カバー自体を無理に変形させることなく旋回フレームの変形に追随させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】油圧ショベルの全体側面図である。
【図２】旋回フレームの斜視図である。
【図３】（Ａ）は要部断面図、（Ｂ）は旋回フレームの変形に追随する化粧カバーを示す説明図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は第二、第三、第四、第五の実施の形態における化粧用カバーを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図において、１は建設機械の一例である油圧ショベルであって、該油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２、該下部走行体２に旋回自在に支持される上部旋回体３、該上部旋回体３に装着されるフロント作業機４等の各部から構成されていると共に、上部旋回体３には、運転室となるキャブ５や、作動油タンクや燃料タンク等のタンク類（図示せず）、エンジンや油圧ポンプ等の機器装置類（図示せず）、カウンタウエイト６等が搭載されていること等の基本的構成は従来通りである。
【０００９】
７は前記上部旋回体３の基台となる旋回フレームであって、該旋回フレーム７は、旋回フレーム７の左右方向中央部を構成するメインフレーム８と、該メインフレーム８の左右両側に設けられるサイドフレーム９とを用いて構成されている。そして、前記メインフレーム８は、旋回ベアリング１０を介して下部走行体２のベースフレーム（図示せず）に旋回自在に支持されると共に、フロント作業機４の基端部が取付支持されるようになっており、また、サイドフレーム９には、前記キャブ５やタンク類等が搭載されるようになっているが、該サイドフレーム９は、旋回フレーム７の左右外周部を構成する外周フレーム１１と、前記メインフレーム８から左右外方に張出してメインフレーム８と外周フレーム１１とを連結する複数の梁フレーム１２とを用いて構成されている。
【００１０】
前記メインフレーム８、外周フレーム１１および梁フレーム１２は、共に旋回フレーム７を構成する強度部品であって溶接により一体化されているが、外周フレーム１１は、旋回フレーム７の前後方向略全長に亘るＬ型形状の鋼材で形成されている。そして、この外周フレーム１１は、Ｌ型形状の縦辺１１ａが梁フレーム１２の左右外端面１２ａに当接し、横辺１１ｂが梁フレーム１２の下面１２ｂに当接する状態で、梁フレーム１２の左右外端部に溶接される構成になっている。
【００１１】
ここで、本実施の形態では、外周フレーム１１はＬ型の形綱（山形綱、アングル）を用いて形成されていて、縦辺１１ａと横辺１１ｂとのコーナー内側にＲ部１１ｃを有しているが、梁フレーム１２の下面１２ｂの左右外端部には、上記Ｒ部１１ｃとの干渉を回避するための面取り部１２ｃが形成されている。これにより、Ｌ型形状の外周フレーム１１がコーナー内側にＲ部１１ｃを有していても、該Ｒ部１１ｃに妨げられることなく縦辺１１ａおよび横辺１１ｂを梁フレーム１２の左右外端面１２ａおよび下面１２ｂに密着状に当接させることができるようになっている。
尚、本実施の形態では、外周フレーム１１はＬ型の形綱を用いて形成されているが、これに限定されることなく、平板状の鋼材をＬ型形状に曲げ加工したものであっても良い。また、外周フレーム１１のコーナー内側にＲ部１１ｃがない場合、或いはＲ部１１ｃがあっても極く小さい場合には、面取り部１２ｃは設けなくても良い。
【００１２】
さらに、１３は前記外周フレーム１１の左右外方側を覆う化粧用カバーであって、該化粧用カバー１３は、長手方向（外周フレーム７の前後方向）に複数（本実施の形態では３つ）に分割されており、これら分割された化粧用カバー１３は、それぞれ前後方向両端（長手方向両端）の２点でボルト１４を介して外周フレーム１１に着脱自在に固定される構成になっている。この化粧用カバー１３は、樹脂製の四角筒形状のものであってダンパ機能も有しており、その左右内方側面が外周フレーム１１の縦辺１１ａの左右外方側面に当接する状態で外周フレーム１１に装着されるが、この場合に、外周フレーム１１の縦辺１１ａには、ボルト１４が挿通されるボルト孔１１ｄが穿設される一方、化粧用カバー１３の左右内方側面には、ボルト１４が挿通されるボルト孔１３ａが穿設されると共に、該ボルト孔１３ａの背面側（化粧用カバー１３の筒内周側）にはナット１４ａが固着されており、そして、ボルト１４を縦辺１１ａの左右内方側からボルト孔１１ｄ、１３ａに挿通してナット１４ａに螺入緊締することによって、化粧用カバー１３が外周フレーム１１に着脱自在に装着されるようになっている。そして、前記化粧用カバー１３への外周フレーム１１への装着は、旋回フレーム７の製作の最終段階、つまり、梁フレーム１２に溶接された状態の外周フレーム１１に対して行なわれるようになっている。
【００１３】
叙述の如く構成された本形態において、上部旋回体３の基台となる旋回フレーム７は、該旋回フレーム７の左右方向中央部を構成するメインフレーム８と、旋回フレーム７の左右外周部を構成する外周フレーム１１と、これらメインフレーム８と外周フレーム１１とを連結する梁フレーム１２とを用いて構成されているが、上記外周フレーム１１はＬ型形状の鋼材で形成されており、Ｌ型形状の縦辺１１ａが梁フレーム１２の左右外端面１２ａに当接し横辺１１ｂが梁フレーム１２の下面１２ｂに当接する状態で梁フレーム１２の左右外端部に溶接されると共に、該外周フレーム１１には、外周フレーム１１の左右外方側を覆う化粧用カバー１３が着脱自在に装着されることになる。
【００１４】
この様に、本発明が実施されたものにあっては、旋回フレーム７の左右外周部を構成する外周フレーム１１は、Ｌ型形状の鋼材で形成されると共に、Ｌ型形状の縦辺１１ａが梁フレーム１２の左右外端面１２ａに当接し横辺１１ｂが梁フレーム１２の下面１２ｂに当接する状態で梁フレーム１２の左右外端部に溶接されることになる。この結果、外周フレーム１１と梁フレーム１２とを溶接する場合に、梁フレーム１２の左右方向および上下方向の位置決めを容易に行なえるうえ、外周フレーム１１は、縦辺１１ａおよび横辺１１ｂが梁フレーム１２に溶接された強固な状態で梁フレーム１２に固定されることになって、外周フレームを平板状にしたものや横板の先端部がフリーになる逆Ｌ型形状にしたものと比して、溶接歪を大幅に低減させることができる。そのうえ、ロボットでは困難な嵌め合い調整も必要としないため、ロボットによる組立自動化も可能となる。
【００１５】
さらに、前記外周フレーム１１の左右外方側は着脱自在な化粧用カバー１３によって覆蓋されるため、外周フレーム１１は機体外部に露出する外観部品ではなくなり、而して、旋回フレーム７の制作時における外周フレーム１１の表面手直し作業等、手間のかかる外周フレーム１１の表面品質管理が不要となって、作業効率が大幅に向上する。
【００１６】
一方、化粧用カバー１３は、外周フレーム１１に着脱自在に装着されるものであるから、溶接による旋回フレーム７の組付け工程とは別工程で、化粧用カバー１３の製作、管理を行なえることになって、品質管理が容易となる。しかも、化粧用カバー１３は旋回フレーム７の強度部品ではないから、材質や形状、寸法の選択の自由度が大きく、世界各地で入力性の良い材質、形状、寸法のものを適宜選択して使用することができる。そのうえ、障害物等に衝突して化粧用カバー１３が破損や変形したような場合であっても、該化粧用カバー１３の交換を容易に行うことができる。
【００１７】
さらに、このものでは、梁フレーム１２の下面１２ｂの左右外端部に、Ｌ型形状の外周フレーム１１のコーナー内側Ｒ部１１ｃとの干渉を回避するための面取り部１２ｃが形成されている。而して、Ｌ型形状の外周フレーム１１がコーナー内側にＲ部１１ｃを有していても、該Ｒ部１１ｃに妨げられることなく縦辺１１ａおよび横辺１１ｂを梁フレーム１２の左右外端面１２ａおよび下面１２ｂに密着状に当接させることができ、これにより、梁フレーム１２と外周フレーム１１との溶接による固定をより確実に強固なものにすることができる。
【００１８】
また、前記化粧用カバー１３は長手方向に複数に分割され、これら分割されたものがそれぞれ外周フレーム１１に着脱自在に装着される構成になっているから、障害物に衝突する等して損傷した化粧用カバー１３を交換する場合に、複数に分割された化粧用カバー１３のうち損傷した部分の化粧用カバー１３だけを交換すれば良いから、交換部品が小さくなってコストを低減できるうえ、化粧用カバー１３の着脱作業も容易に行うことができる。
【００１９】
しかも、前記複数に分割された化粧カバー１３は、それぞれ長手方向両端の２点で外周フレーム１１に固定される構成になっているから、図３（Ｂ）に示す説明図の如く、油圧ショベル１の稼働時に旋回フレーム７が作業負荷等により撓んでも、化粧用カバー１３自体を無理に変形させることなく旋回フレーム７の変形に追随させることができ、而して、旋回フレーム７の撓みによって化粧用カバー１３に無理な負荷が作用してしまうことを防止できる。
【００２０】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されないことは勿論であって、例えば、化粧用カバーは、樹脂製のものに限定されることなく、チャンネル等の形綱や異型鋼管等の鋼材を用いて形成することもできる。この場合、化粧用カバーは旋回フレームを構成する強度部品ではないため、旋回フレームを構成する梁フレームや外周フレームよりも強度の低いものであって良い。
また、化粧用カバーの形状や、化粧用カバーを外周フレームに着脱自在に装着する手段としては、上記実施の形態に限定されることなく、種々の形状や装着手段を適宜採用することができる。例えば、図４（Ａ）に示す第二の実施の形態のものでは、化粧用カバー１５の左右外方側面に、ボルト１６および該ボルト１６を緊締する工具（図示せず）を挿入可能な作業用孔１５ａが開設されると共に、該作業用孔１５ａを開閉自在に覆蓋する蓋体１５ｂが設けられている。そして、化粧用カバー１５の左右外方側から作業用孔１５ａに挿入したボルト１６を、外周フレーム１１の縦辺１１ａの左右内方側面に溶着されたナット１６ａに螺入緊締することによって、化粧用カバー１５が外周フレーム１１に着脱自在に装着されるように構成されている。また、図４（Ｂ）の示す第三の実施の形態のものでは、化粧用カバー１７が縦辺１７ａと上下一対の脚辺１７ｂとを有したコ型形状をしていると共に、両脚辺１７ｂが外周フレーム１１の縦辺１１ａの上下部に突当たる状態で外周フレーム１１に装着されるが、このものでは、化粧用カバー１７の縦辺１７ａの左右内方側面にボルト１８が螺入する長ナット１８ａが設けられている。そして、外周フレーム１１の縦辺１１ａの左右内方側からボルト孔１１ｄに挿入したボルト１８を上記長ナット１８ａに螺入緊締することによって、化粧用カバー１７が外周フレーム１１に着脱自在に装着されるように構成されている。また、図４（Ｃ）に示す第四の実施の形態のものでは、化粧用カバー１９が縦辺１９ａと上下一対の脚辺１９ｂとを有したコ型形状をしていると共に、両脚辺１９ｂが外周フレーム１１の縦辺１１ａに外嵌する状態で外周フレーム１１に装着されるが、このものでは、化粧用カバー１９の縦辺１９ａの左右内方側面に樹脂製リベット２０が固着されている。そして、化粧用カバー１９の両脚辺１９ｂを外周フレーム１１に外嵌させたときに樹脂製リベット２０が外周フレーム１１の縦辺１１ａに穿設されたリベット孔１１ｅに挿入されるようになっており、該樹脂製リベット２０を取外し可能に外周フレーム縦辺１１ａに固定することによって、化粧用カバー１９が外周フレーム１１に着脱自在に装着されるように構成されている。さらに、図４（Ｄ）に示す第五の実施の形態のものでは、前記第四の実施の形態のものと同様に、化粧用カバー２１が縦辺２１ａと上下一対の脚辺２１ｂとを有したコ型形状をしていると共に、両脚辺２１ｂが外周フレーム１１の縦辺１１ａに外嵌する状態で外周フレーム１１に装着されるが、第五の実施の形態のものでは、化粧用カバー２１の縦辺２１ａおよび下側脚辺２１ｂと、外周フレーム１１の縦辺１１ａおよび横辺１１ｂとにリベット孔２１ｃ、１１ｅが穿設されている。そして、化粧用カバー２１の両脚辺２１ｂを外周フレーム１１に外嵌させた状態で、化粧用カバー２１の左右外方側および下側から樹脂製リベット２２をリベット孔２１ｃ、１１ｅに挿通させ、該樹脂製リベット２２を取外し可能に外周フレーム縦辺１１ａおよび横辺１１ｂに固定することによって、化粧用カバー２１が外周フレーム１１に着脱自在に装着されるように構成されている。
さらに、本発明は、油圧ショベルに限定されることなく、例えばクレーン等、旋回自在な上部旋回体を備えた各種建設機械に実施できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、油圧ショベル等、上部旋回体を備えた建設機械において、上部旋回体の基台となる旋回フレームを製作する場合に利用することができる。
【符号の説明】
【００２２】
３      上部旋回体
７      旋回フレーム
８      メインフレーム
１１    外周フレーム
１１ａ  縦辺
１１ｂ  横辺
１１ｃ  Ｒ部
１２    梁フレーム
１２ａ  左右外端面
１２ｂ  下面
１２ｃ  面取り部
１３    化粧用カバー
【図１】
2015001130.tif 000003
【図２】
2015001130.tif 000004
【図３】
2015001130.tif 000005
【図４】
2015001130.tif 000006