(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回ベアリングを介して下部走行体の上部に上部旋回体が旋回可能に設けられた作業機械において、マストおよびブームとともに前記上部旋回体を構成する旋回フレームであって、
前記旋回ベアリングの上面に取り付けられた底板と、
前記底板の上にそれぞれ立てて設けられ、前記作業機械の左右方向に対向して配置された一対の側板と、
前記一対の側板の後端同士を連結する後端部材と、
前記側板の前面に設けられ、前記ブームの基端部が取り付けられるブームフット部と、
前記側板の上面の前部に設けられ、前記マストの基端部が取り付けられるマストフット部と、
前記後端部材に設けられ、連結部材で前記マストに連結されるマスト連結部と、
前記旋回フレームを側方から見たときに、前記ブームフット部から前記旋回ベアリングの前部に向かって延びるように配設されるとともに、前記旋回ベアリングの前部につながる下端部を備える第１の補強部材と、
前記旋回フレームを側方から見たときに、前記ブームフット部から前記マストフット部に向かって延びるように配設される第２の補強部材と、
前記旋回フレームを側方から見たときに、前記マストフット部から前記旋回ベアリングの後部に向かって延びるように配設されるとともに、前記旋回ベアリングの後部につながる下端部を備える第３の補強部材と、
前記旋回フレームを側方から見たときに、前記側板の上部に位置するとともに前記旋回ベアリングの後部の上方に位置する中間領域から前記旋回ベアリングの前部に向かって延びるように配設されるとともに、前記旋回ベアリングの前部につながる下端部を備える第４の補強部材と、
前記旋回フレームを側方から見たときに、前記中間領域から前記旋回ベアリングの後部に向かって延びるように配設されるとともに、前記旋回ベアリングの後部につながる下端部を備える第５の補強部材と、
を有することを特徴とする作業機械の旋回フレーム。
【請求項２】
前記旋回フレームを側方から見たときに、前記中間領域から前記後端部材の上部にかけて設けられた第６の補強部材と、
前記旋回フレームを側方から見たときに、前記第６の補強部材よりも下方の位置であって前記旋回ベアリングの後部の上方の位置から前記後端部材の下部にかけて設けられた第７の補強部材と、
前記旋回フレームを側方から見たときに、前記後端部材の上部から前記後端部材の下部にかけて設けられた第８の補強部材と、
をさらに有し、
前記第６の補強部材は、前記中間領域と前記後端部材の上部とをつなぐように配置されており、
前記第７の補強部材は、前記第６の補強部材よりも下方の位置であって前記旋回ベアリングの後部の上方の位置と前記後端部材の下部とをつなぐように配置されており、
前記第８の補強部材は、前記後端部材の上部と前記後端部材の下部とをつなぐように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の作業機械の旋回フレーム。
【請求項３】
前記旋回フレームを側方から見たときに、前記第６の補強部材は、前記中間領域から前記後端部材の上端部にかけて設けられており、
前記旋回フレームを側方から見たときに、前記第７の補強部材は、前記第６の補強部材よりも下方の位置であって前記旋回ベアリングの後部の上方の位置から前記後端部材の下端部にかけて設けられており、
前記旋回フレームを側方から見たときに、前記第８の補強部材は、前記後端部材の上端部から前記後端部材の下端部にかけて設けられており、
前記第６の補強部材は、前記中間領域と前記後端部材の上端部とをつなぐように配置されており、
前記第７の補強部材は、前記第６の補強部材よりも下方の位置であって前記旋回ベアリングの後部の上方の位置と前記後端部材の下端部とをつなぐように配置されており、
前記第８の補強部材は、前記後端部材の上端部と前記後端部材の下端部とをつなぐように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の作業機械の旋回フレーム。
【請求項４】
前記第１の補強部材、前記第３の補強部材、前記第４の補強部材、および、前記第５の補強部材の各々の下端部は、前記底板に固定され、前記底板を介して前記旋回ベアリングにつながっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業機械の旋回フレーム。
【請求項５】
前記第１の補強部材、前記第３の補強部材、前記第４の補強部材、および、前記第５の補強部材の各々の下端部は、前記底板を介して前記旋回ベアリングの上面部につながっていることを特徴とする請求項４に記載の作業機械の旋回フレーム。
【請求項６】
前記第３の補強部材と前記第４の補強部材とが交差する部分において、両者が接合されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の作業機械の旋回フレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋回ベアリングを介して下部走行体の上部に上部旋回体が旋回可能に設けられた作業機械において、上部旋回体を構成する旋回フレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
クレーン等の作業機械においては、例えば特許文献１に開示されているように、旋回ベアリングを介して下部走行体の上部に上部旋回体が旋回可能に設けられている。上部旋回体は、旋回ベアリングに旋回可能に取り付けられた旋回フレームと、吊荷の吊り上げ等を行うブームと、マストとを備えている。作業機械は、例えば、マストの先端部に設けられた上部スプレッダと、旋回フレームに設けられた下部スプレッダとの間に掛け回された起伏ロープによりマストを起伏させることで、ブームを起伏させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３１４１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、旋回フレームには、ブームの基端部が取り付けられるブームフット部が前面に、マストの基端部が取り付けられるマストフット部が上面の前部に、上述の下部スプレッダが上面の後部に、それぞれ設けられている。ブームフット部、マストフット部、および、下部スプレッダには、ブームの自重や吊荷による吊荷重が作用する。
【０００５】
作業機械が様々な姿勢をとることや、吊荷作業によって発生する荷重は、旋回フレームに作用して、旋回フレームに変形を生じさせる。この変形は、ブームの先端部やブームの先に取り付けられたジブの先端部のたわみに影響する。その結果、作業機械の吊能力が制限されるという問題がある。
【０００６】
そこで、旋回フレーム全体の板厚を厚くすることで、旋回フレームの剛性を高めることが考えられる。しかし、重量面において規制が厳しいクレーン等の作業機械において、車両の重量が大幅に増加してしまう。
【０００７】
本発明の目的は、重量の増加を抑えながら、作業機械の吊能力を向上させることが可能な作業機械の旋回フレームを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、旋回ベアリングを介して下部走行体の上部に上部旋回体が旋回可能に設けられた作業機械において、マストおよびブームとともに前記上部旋回体を構成する旋回フレームであって、前記旋回ベアリングの上面に取り付けられた底板と、前記底板の上にそれぞれ立てて設けられ、前記作業機械の左右方向に対向して配置された一対の側板と、前記一対の側板の後端同士を連結する後端部材と、前記側板の前面に設けられ、前記ブームの基端部が取り付けられるブームフット部と、前記側板の上面の前部に設けられ、前記マストの基端部が取り付けられるマストフット部と、前記後端部材に設けられ、連結部材で前記マストに連結されるマスト連結部と、前記旋回フレームを側方から見たときに、前記ブームフット部から前記旋回ベアリングの前部に向かって延びるように配設されるとともに、前記旋回ベアリングの前部につながる下端部を備える第１の補強部材と、前記旋回フレームを側方から見たときに、前記ブームフット部から前記マストフット部に向かって延びるように配設される第２の補強部材と、前記旋回フレームを側方から見たときに、前記マストフット部から前記旋回ベアリングの後部に向かって延びるように配設されるとともに、前記旋回ベアリングの後部につながる下端部を備える第３の補強部材と、前記旋回フレームを側方から見たときに、前記側板の上部に位置するとともに前記旋回ベアリングの後部の上方に位置する中間領域から前記旋回ベアリングの前部に向かって延びるように配設されるとともに、前記旋回ベアリングの前部につながる下端部を備える第４の補強部材と、前記旋回フレームを側方から見たときに、前記中間領域から前記旋回ベアリングの後部に向かって延びるように配設されるとともに、前記旋回ベアリングの後部につながる下端部を備える第５の補強部材と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、旋回フレームを側方から見たときに、ブームフット部から旋回ベアリングの前部に向かって延びるように第１の補強部材を設け、ブームフット部からマストフット部に向かって延びるように第２の補強部材を設け、マストフット部から旋回ベアリングの後部に向かって延びるように第３の補強部材を設ける。また、側板の上部に位置するとともに旋回ベアリングの後部の上方に位置する中間領域から旋回ベアリングの前部に向かって延びるように第４の補強部材を設け、中間領域から旋回ベアリングの後部に向かって延びるように第５の補強部材を設ける。第１の補強部材は、旋回ベアリングの前部につながる下端部を備え、第３の補強部材は、旋回ベアリングの後部につながる下端部を備える。また、第４の補強部材は、旋回ベアリングの前部につながる下端部を備え、第５の補強部材は、旋回ベアリングの後部につながる下端部を備える。
【００１０】
ブームの自重や吊荷により、ブームフット部と旋回ベアリングの上面部の前部との間には圧縮荷重が作用するが、第１の補強部材によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。また、このときに、ブームフット部とマストフット部との間には圧縮荷重が作用するが、第２の補強部材によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。また、このときに、マストフット部と旋回ベアリングの上面部の後部との間には引張荷重が作用するが、第３の補強部材によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。また、このときに、中間領域と旋回ベアリングの上面部の前部との間には圧縮荷重が作用するが、第４の補強部材によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。また、このときに、中間領域と旋回ベアリングの上面部の後部との間には引張荷重が作用するが、第５の補強部材によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。
【００１１】
このように、旋回フレームの変形を抑制することができるので、作業機械の吊能力を向上させることができる。このとき、５つの補強部材で荷重が作用する箇所の剛性を効率的に向上させているので、補強部材の追加による重量増加を最小限に抑えることができる。よって、重量の増加を抑えながら、作業機械の吊能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】クレーンの側面図である。
【図２】旋回フレームを前方から見た正面図である。
【図３】旋回フレームを左側から見た断面図である。
【図４Ａ】本実施形態における旋回フレームの上面図である。
【図４Ｂ】本実施形態における旋回フレームの上面図である。
【図５】第１変形例における旋回フレームの上面図である。
【図６】第２変形例における旋回フレームの上面図である。
【図７】変形例における、旋回フレームを前方から見た正面図である。
【図８Ａ】本実施形態の旋回フレームの側面図である。
【図８Ｂ】従来構造の旋回フレームの側面図である。
【図９Ａ】条件１における荷重の大きさ及び角度を示す、旋回フレームの側面図である。
【図９Ｂ】条件２における荷重の大きさ及び角度を示す、旋回フレームの側面図である。
【図１０】評価の測定点を示す、旋回フレームの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
（クレーンの構成）
本発明の実施形態による作業機械の旋回フレーム（旋回フレーム）１は、作業機械であるクレーン２０に設けられている。クレーン２０は、側面図である図１に示すように、後述するブーム３２により、吊荷Ｌを吊り上げる作業（荷役作業）等を行う。
【００１５】
クレーン２０は、下部走行体２１と、旋回ベアリング２２と、上部旋回体２３と、を備える。下部走行体２１は、クレーン２０を走行させる部分である。下部走行体２１は、例えばクローラ式であり、ホイール式でもよい。上部旋回体２３は、旋回ベアリング２２を介して下部走行体２１の上部に旋回可能に設けられる。
【００１６】
上部旋回体２３は、旋回フレーム１と、ブーム３２と、マスト３３と、を備える。以下、ブーム３２側を前側、ブーム３２とは反対側を後ろ側とする。
【００１７】
旋回フレーム１は、旋回ベアリング２２により旋回可能に支持されている。旋回フレーム１は、旋回ベアリング２２の上面に取り付けられた、環状で回転しない座面板（図示せず）の上面に複数のボルトで固定されている。旋回フレーム１の左右には、図示しない左フレームや右フレームなどが設けられる。例えば、右フレーム上には、キャブ（運転室）などが設けられる。また、旋回フレーム１の後ろ側には、図示しないカウンタウエイトが分解可能に設けられる。カウンタウエイトは、クレーン２０の吊荷Ｌとバランスをとるためのおもりである。なお、旋回フレーム１は、例えば旋回ベアリング２２の後部を境に前後に分割可能な構成であってもよい。
【００１８】
ブーム３２は、例えばラチスであり、吊荷Ｌの吊り上げ等を行うための起伏部材である。ブーム３２は、旋回フレーム１の前端部において、旋回フレーム１に起伏可能に取り付けられている。
【００１９】
マスト３３は、ブーム３２の後ろ側に設けられている。マスト３３の先端部と、ブーム３２の先端部とは、ガイライン３４を介して連結されている。また、マスト３３の先端部に設けられた上部スプレッダ３９と、旋回フレーム１の後部に設けられた下部スプレッダ（マスト連結部）７とは、ブーム起伏ロープ（連結部材）３５を介して連結されている。旋回フレーム１に設けられたウインチ（図示せず）で、ブーム起伏ロープ３５を巻取り及び巻出しすることで、マスト３３が起伏する結果、ブーム３２が起伏する。
【００２０】
旋回フレーム１の前面には、ブーム３２の基端部が取り付けられるブームフット部５が設けられている。また、旋回フレーム１の上面の前部には、マスト３３の基端部が取り付けられるマストフット部６が設けられている。また、旋回フレーム１の上面の後部には、上述した下部スプレッダ７が設けられている。
【００２１】
（旋回フレームの構成）
旋回フレーム１を前方から見た正面図である図２に示すように、旋回フレーム１は、旋回ベアリング２２の上面に水平に取り付けられた底板２を有している。底板２は、旋回ベアリング２２の上面に取り付けられた座面板（図示せず）の上面に取り付けられている。
【００２２】
また、旋回フレーム１は、クレーン２０の左右方向に所定の間隔をあけて、底板２の上にそれぞれ立てて設けられた一対の側板３を有している。一対の側板３は、クレーン２０の左右方向に対向して配置されている。側板３の下端は、底板２上に溶接されている。また、旋回フレーム１は、クレーン２０の前後方向の前側において底板２の上に立てて設けられ、前後方向に面するように配置された前板と、クレーン２０の前後方向の後ろ側において底板２の上に設けられ、一対の側板３の後端同士を連結する後端部材４とを有している。後端部材４は、前後方向に間隔をあけて配置された一対の板部材を有している。図２においては、前板の図示を省略している。
【００２３】
側板３の前面には、ブームフット部５が設けられ、側板３の上面には、マストフット部６が設けられている。また、後端部材４の上面には、下部スプレッダ７が設けられている。
【００２４】
旋回フレーム１を左側から見た断面図である図３に示すように、ブームフット部５、マストフット部６、および、下部スプレッダ７には、ブーム３２の自重や吊荷Ｌによる吊荷重が作用する。これらの荷重は、ブームフット部５に下向きかつ後ろ向きに作用し、マストフット部６に下向きかつ前向きに作用し、下部スプレッダ７に上向きに作用する。これらの荷重は、旋回フレーム１から旋回ベアリング２２に伝達される。
【００２５】
クレーン２０が様々な姿勢をとることや、吊荷作業によって発生する荷重は、旋回フレーム１に作用して、旋回フレーム１に変形を生じさせる。この変形は、ブーム３２の先端部やブーム３２の先に取り付けられたジブの先端部のたわみに影響する。その結果、クレーン２０の吊能力が制限される。
【００２６】
そこで、本実施形態の旋回フレーム１は、図３に示すように、第１の補強部材１１と、第２の補強部材１２と、第３の補強部材１３と、第４の補強部材１４と、第５の補強部材１５と、を有している。本実施形態において、これら補強部材１１〜１５は、金属製であり、円筒や角筒等の中空の管状であるが、板状や円柱状、角柱状であってもよい。また、これら補強部材１１〜１５は、始めから旋回フレーム１に備えられて、他の部材と一体的に設けられていてもよいし、後付けで旋回フレーム１に取り付けられてもよい。
【００２７】
第１の補強部材１１は、図３に示すように、旋回フレーム１を側方から見たときに、ブームフット部５から旋回ベアリング２２の上面部の前部（旋回ベアリング２２の前部）に向かって直線状に延びるように設けられている。旋回フレーム１の上面図である図４Ａに示すように、第１の補強部材１１は、ブームフット部５と旋回ベアリング２２の上面部の前部とをつなぐように配置されている。第１の補強部材１１の上端部（基端部）は、側板３の内面に固定され、第１の補強部材１１の下端部（旋回ベアリング２２側の先端部）は、底板２に固定されている。この結果、第１の補強部材１１の下端部は、底板２および座面板２２ａを介して、旋回ベアリング２２の上面部の前部につながっている。また、第１の補強部材１１の下端部は、左右一対の側板３から左右方向の内側にそれぞれ間隔をおいた位置で底板２に固定されている。なお、図４Ａにおいては、底板２、前板および後端部材４の図示を省略している。また、補強部材の固定手段は、ボルト、溶接など公知の任意の接合手段を用いることができる。
【００２８】
第２の補強部材１２は、図３に示すように、旋回フレーム１を側方から見たときに、ブームフット部５からマストフット部６に向かって直線状に延びるように設けられている。図４Ａに示すように、第２の補強部材１２は、ブームフット部５とマストフット部６とをつなぐように配置されている。第２の補強部材１２の側面は、上端から下端にわたって側板３の内面に固定されている。
【００２９】
第３の補強部材１３は、図３に示すように、旋回フレーム１を側方から見たときに、マストフット部６から旋回ベアリング２２の上面部の後部（旋回ベアリング２２の後部）に向かって直線状に延びるように設けられている。図４Ａに示すように、第３の補強部材１３は、マストフット部６と旋回ベアリング２２の上面部の後部とをつなぐように配置されている。第３の補強部材１３の上端部（基端部）は、側板３の内面に固定され、第３の補強部材１３の下端部（旋回ベアリング２２側の先端部）は、底板２に固定されている。この結果、第３の補強部材１３の下端部は、底板２および座面板２２ａを介して、旋回ベアリング２２の上面部の後部につながっている。また、第３の補強部材１３の下端部は、左右一対の側板３から左右方向の内側にそれぞれ間隔をおいた位置で底板２に固定されている。
【００３０】
第４の補強部材１４は、図３に示すように、旋回フレーム１を側方から見たときに、側板３の上部に位置するとともに旋回ベアリング２２の後部の上方に位置する中間領域Ｍから旋回ベアリング２２の上面部の前部（旋回ベアリング２２の前部）に向かって直線状に延びるように設けられている。旋回フレーム１の上面図である図４Ｂに示すように、第４の補強部材１４は、中間領域Ｍと旋回ベアリング２２の上面部の前部とをつなぐように配置されている。第４の補強部材１４の側面は、上端から下端にわたって側板３の内面に固定されている。また、第４の補強部材１４の下端部（旋回ベアリング２２側の先端部）は、底板２に固定されている。この結果、第４の補強部材１４の下端部は、底板２および座面板２２ａを介して、旋回ベアリング２２の上面部の前部につながっている。なお、中間領域Ｍは、側板３の上端部に位置していることが望ましい。なお、図４Ｂにおいては、底板２、前板および後端部材４の図示を省略している。
【００３１】
第５の補強部材１５は、図３に示すように、旋回フレーム１を側方から見たときに、中間領域Ｍから旋回ベアリング２２の上面部の後部（旋回ベアリング２２の後部）に向かって直線状に延びるように設けられている。図４Ｂに示すように、第５の補強部材１５は、中間領域Ｍと旋回ベアリング２２の上面部の後部とをつなぐように配置されている。第５の補強部材１５の側面は、上端から下端にわたって側板３の内面に固定されている。第５の補強部材１５の下端部（旋回ベアリング２２側の先端部）は、底板２に固定されている。この結果、第５の補強部材１５の下端部は、底板２および座面板２２ａを介して、旋回ベアリング２２の上面部の後部につながっている。
【００３２】
ブーム３２の自重や吊荷Ｌにより、ブームフット部５と旋回ベアリング２２の上面部の前部との間には圧縮荷重が作用するが、第１の補強部材１１によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。また、このときに、ブームフット部５とマストフット部６との間には圧縮荷重が作用するが、第２の補強部材１２によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。また、このときに、マストフット部６と旋回ベアリング２２の上面部の後部との間には引張荷重が作用するが、第３の補強部材１３によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。
【００３３】
また、このときに、中間領域Ｍと旋回ベアリング２２の上面部の前部との間には圧縮荷重が作用するが、第４の補強部材１４によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。また、このときに、中間領域Ｍと旋回ベアリング２２の上面部の後部との間には引張荷重が作用するが、第５の補強部材１５によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。
【００３４】
このように、旋回フレーム１の変形を抑制することができるので、クレーン２０の吊能力を向上させることができる。このとき、５つの補強部材１１〜１５で荷重が作用する箇所の剛性を効率的に向上させているので、補強部材１１〜１５の追加による重量増加を最小限に抑えることができる。よって、重量の増加を抑えながら、クレーン２０の吊能力を向上させることができる。
【００３５】
また、旋回フレーム１は、図３に示すように、第６の補強部材１６と、第７の補強部材１７と、第８の補強部材１８と、を有している。本実施形態において、これら補強部材１６〜１８は、金属製であり、円筒や角筒等の中空の管状であるが、板状や円柱状、角柱状であってもよい。また、これら補強部材１６〜１８は、始めから旋回フレーム１に備えられて、他の部材と一体的に設けられていてもよいし、後付けで旋回フレーム１に取り付けられてもよい。
【００３６】
第６の補強部材１６は、図３に示すように、旋回フレーム１を側方から見たときに、中間領域Ｍから後端部材４の上部にかけて直線状に設けられている。図４Ｂに示すように、第６の補強部材１６は、中間領域Ｍと後端部材４の上部とをつなぐように配置されている。第６の補強部材１６の側面は、前端から後端にわたって側板３の内面に固定されている。
【００３７】
第７の補強部材１７は、図３に示すように、旋回フレーム１を側方から見たときに、第６の補強部材１６よりも下方の位置であって旋回ベアリング２２の後部の上方の位置から後端部材４の下部にかけて直線状に設けられている。図４Ｂにおいて、第７の補強部材１７は、第６の補強部材１６よりも紙面の奥側に位置しており、第６の補強部材１６よりも下方の位置であって旋回ベアリング２２の後部の上方の位置と後端部材４の下部とをつなぐように配置されている。第７の補強部材１７の側面は、前端から後端にわたって側板３の内面に固定されている。また、第７の補強部材１７の前端部は、底板２に固定されている。
【００３８】
第８の補強部材１８は、図３に示すように、旋回フレーム１を側方から見たときに、後端部材４の上部から後端部材４の下部にかけて直線状に設けられている。図４Ｂにおいて、第８の補強部材１８は、第６の補強部材１６よりも紙面の奥側において、紙面に直交する方向に延びており、後端部材４の上部と後端部材４の下部とをつなぐように配置されている。第８の補強部材１８の側面は、上端から下端にわたって側板３の内面に固定されているとともに、後端部材４の前面に固定されている。
【００３９】
図３に示すように、吊荷Ｌにより、下部スプレッダ７には上向きの力が作用する。これにより、中間領域Ｍと後端部材４の上部との間には圧縮荷重が作用するが、第６の補強部材１６によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。また、このときに、旋回ベアリング２２の上面部の後部と後端部材４の下部との間には引張荷重が作用するが、第７の補強部材１７によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。また、このときに、後端部材４の上部と後端部材４の下部との間には引張荷重が作用するが、第８の補強部材１８によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。
【００４０】
また、吊荷Ｌがないときに、カウンタウエイトにより、旋回フレーム１の後部には下向きの力が作用する。これにより、中間領域Ｍと後端部材４の上部との間には引張荷重が作用するが、第６の補強部材１６によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。また、このときに、旋回ベアリング２２の上面部の後部と後端部材４の下部との間に圧縮荷重が作用するが、第７の補強部材１７によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。また、このときに、後端部材４の上部と後端部材４の下部との間に引張荷重が作用するが、第８の補強部材１８によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。
【００４１】
このように、旋回フレーム１の変形をさらに抑制することができるので、クレーン２０の吊能力をさらに向上させることができる。このとき、３つの補強部材１６〜１８で荷重が作用する箇所の剛性を効率的に向上させているので、補強部材１６〜１８の追加による重量増加を最小限に抑えることができる。
【００４２】
また、図３に示すように、第３の補強部材１３と第４の補強部材１４とが交差する部分において、両者が接合されている。両者を接合することで、接合箇所における旋回フレーム１の剛性をさらに向上させることができる。これにより、旋回フレーム１の変形をさらに抑制することができるので、クレーン２０の吊能力をさらに向上させることができる。
【００４３】
なお、第６の補強部材１６は、旋回フレーム１を側方から見たときに、中間領域Ｍから後端部材４の上端部にかけて直線状に設けられていてもよい。この場合、第６の補強部材１６は、中間領域Ｍと後端部材４の上端部とをつなぐように配置される。また、第７の補強部材１７は、旋回フレーム１を側方から見たときに、第６の補強部材１６よりも下方の位置であって旋回ベアリング２２の後部の上方の位置から後端部材４の下端部にかけて直線状に設けられていてもよい。この場合、第７の補強部材１７は、第６の補強部材１６よりも下方の位置であって旋回ベアリング２２の後部の上方の位置と後端部材４の下端部とをつなぐように配置される。また、第８の補強部材１８は、旋回フレーム１を側方から見たときに、後端部材４の上端部から後端部材４の下端部にかけて直線状に設けられていてもよい。この場合、第８の補強部材１８は、後端部材４の上端部と後端部材４の下端部とをつなぐように配置される。
【００４４】
また、中間領域Ｍにおいて、第４の補強部材１４の上端部と、第５の補強部材１５の上端部とは、互いに接合されていてもよいし、接合されていなくてもよい。同様に、中間領域Ｍにおいて、第４の補強部材１４の上端部と、第６の補強部材１６の前端部とは、互いに接合されていてもよいし、接合されていなくてもよい。同様に、中間領域Ｍにおいて、第５の補強部材１５の上端部と、第６の補強部材１６の前端部とは、互いに接合されていてもよいし、接合されていなくてもよい。
【００４５】
（変形例）
次に、変形例について説明する。図４Ａ，Ｂにおいては、側板３は、旋回ベアリング２２の側方に位置しているが、第１変形例では、旋回フレーム１の上面図である図５に示すように、側板３は、旋回ベアリング２２の左右端部の上方に位置している。第３の補強部材１３は、その側面が上端から下端にわたって側板３の内面に固定されている。第３の補強部材１３の下端部が底板２に固定されているのは同じである。第１の補強部材１１は、第２の補強部材１２および第３の補強部材１３よりも紙面の奥側に位置しているが、同様に、その側面が上端から下端にわたって側板３の内面に固定されている。第１の補強部材１１の下端部が底板２に固定されているのは同じである。
【００４６】
また、第２変形例では、旋回フレーム１の上面図である図６に示すように、側板３は、旋回ベアリング２２の左右端部よりも内側に位置している。第３の補強部材１３は、側板３の外面側に配置され、その側面が上端から下端にわたって側板３の外面に固定されている。第３の補強部材１３の下端部が底板２に固定されているのは同じである。第１の補強部材１１も同様に、側板３の外面側に配置され、その側面が上端から下端にわたって側板３の外面に固定されている。第１の補強部材１１の下端部が底板２に固定されているのは同じである。第４から第８の補強部材１４〜１８についても、それぞれ側板３の外面に固定されている。
【００４７】
また、旋回ベアリング２２に対する側板３の位置によっては、各補強部材１１〜１８は、側板３の内面側および外面側にそれぞれ設けられていてもよい。この場合、側板３の内面および外面にそれぞれ固定されていてもよい。また、各補強部材１１〜１８は、側板３に対して離隔して配置されていてもよい。また、第１の補強部材１１、第３の補強部材１３、第４の補強部材１４、第５の補強部材１５、第７の補強部材１７は、底板２に固定される構成に限定されず、底板２に当接していてもよい。
【００４８】
また、座面板２２ａの上方の部分に底板２が設けられておらず、座面板２２ａの上面が上方に露出している構成にあっては、第１の補強部材１１、第３の補強部材１３、第４の補強部材１４、および、第５の補強部材１５の下端部は、座面板２２ａに固定または当接されていてもよい。また、第７の補強部材１７の前端部は、座面板２２ａに固定または当接されていてもよい。
【００４９】
また、旋回ベアリング２２の上面部と側面部とを囲むように座面板２２ａが設けられた構成にあっては、第１の補強部材１１、第３の補強部材１３、第４の補強部材１４、および、第５の補強部材１５の下端部は、底板２および座面板２２ａを介して旋回ベアリング２２の側面部につながっていてもよい。
【００５０】
また、第１の補強部材１１の下端部は、旋回ベアリング２２の上面部につながっているだけでなく、旋回ベアリング２２の側面部につながっていてもよく、第１の補強部材１１の延長線上に旋回ベアリング２２があればよい。第３の補強部材１３、第４の補強部材１４、および、第５の補強部材１５についても同様である。
【００５１】
また、第８の補強部材１８は、後端部材４が有する一対の板部材のうち、前側の板部材と後ろ側の板部材のどちらに設けられていてもよく、板部材の前面と後面のどちらに固定されていてもよい。また、第８の補強部材１８は、一対の板部材の間に設けられていてもよい。また、第８の補強部材１８の鉛直方向の長さは、板部材の鉛直方向の幅と同じであってよい。
【００５２】
また、旋回フレーム１を前方から見た正面図である図７に示すように、第８の補強部材１８は、下部スプレッダ７と第７の補強部材１７とをつなぐように、鉛直方向に対して斜めに配置されていてもよい。このような配置であれば、荷重が作用する下部スプレッダ７と、後端部材４の下端部との間の部分の剛性を好適に向上させることができる。なお、図７においては、前板、ブームフット部５、マストフット部６の図示を省略している。
【００５３】
（変形評価）
次に、本実施形態の旋回フレーム１の変形と、従来の旋回フレーム（従来構造）２０１の変形とをシミュレーションにより評価した。本実施形態の旋回フレーム１として、側面図である図８Ａに示すように、第１から第８の補強部材１１〜１８のうち、第１から第５の補強部材１１〜１５を側板３の外面に貼り付けたものを用いた。一方、従来構造２０１として、側面図である図８Ｂに示すように、マストフット部６から旋回ベアリング２２の中央部に向かって直線状に設けられた補強部材２０２を、側板３の外面に貼り付けたものを用いた。本実施形態における第１から第５の補強部材１１〜１５と、従来構造２０１の補強部材２０２とで、総重量を同じにした。
【００５４】
評価は、ブーム圧縮力が最大となる条件（条件１）と、起伏ロープの張力が最大となる条件（条件２）とでそれぞれ行った。ここで、ブーム圧縮力が最大となる条件（条件１）とは、吊荷Ｌによりブーム３２に発生する軸力が最大となり、ブームフット部５に作用する荷重が最大となる条件である。起伏ロープの張力が最大となる条件（条件２）とは、吊荷Ｌを吊ったときに上部旋回体２３が前向きに倒れるモーメントが最大となり、旋回フレーム全体に最大の曲げが生じる条件である。
【００５５】
条件１において、ブームフット部５、マストフット部６、および、下部スプレッダ７に作用する荷重の大きさ及び角度を、旋回フレームの側面図である図９Ａに示す。また、条件２において、ブームフット部５、マストフット部６、および、下部スプレッダ７に作用する荷重の大きさ及び角度を、旋回フレームの側面図である図９Ｂに示す。
【００５６】
そして、旋回フレームの斜視図である図１０に示すように、左側のブームフット部５に測定点Ａ、右側のブームフット部５に測定点Ｂ、右側の下部スプレッダ７に測定点Ｃ、左側の下部スプレッダ７に測定点Ｄをそれぞれ設けて、各測定点における左右方向（ｘ方向）の変位、および、前後方向（ｙ方向）の変位を評価した。評価結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
0006454746.tif 000002
【００５８】
表１から、本実施形態の旋回フレーム１では、その変形が、従来構造２０１に比べて、条件１においては３．８〜４．５％、条件２においては３．６〜４．４％、抑制されていることがわかる。
【００５９】
（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る旋回フレーム１によると、旋回フレーム１を側方から見たときに、ブームフット部５から旋回ベアリング２２の前部に向かって延びるように第１の補強部材１１を設け、ブームフット部５からマストフット部６に向かって延びるように第２の補強部材１２を設け、マストフット部６から旋回ベアリング２２の後部に向かって延びるように第３の補強部材１３を設ける。また、側板３の上部に位置するとともに旋回ベアリング２２の後部の上方に位置する中間領域Ｍから旋回ベアリング２２の前部に向かって延びるように第４の補強部材１４を設け、中間領域Ｍから旋回ベアリング２２の後部に向かって延びるように第５の補強部材１５を設ける。第１の補強部材１１は、旋回ベアリング２２の前部につながる下端部を備え、第３の補強部材１３は、旋回ベアリング２２の後部につながる下端部を備える。また、第４の補強部材１４は、旋回ベアリング２２の前部につながる下端部を備え、第５の補強部材１５は、旋回ベアリング２２の後部につながる下端部を備える。
【００６０】
ブーム３２の自重や吊荷Ｌにより、ブームフット部５と旋回ベアリング２２の上面部の前部との間には圧縮荷重が作用するが、第１の補強部材１１によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。また、このときに、ブームフット部５とマストフット部６との間には圧縮荷重が作用するが、第２の補強部材１２によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。また、このときに、マストフット部６と旋回ベアリング２２の上面部の後部との間には引張荷重が作用するが、第３の補強部材１３によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。また、このときに、中間領域Ｍと旋回ベアリング２２の上面部の前部との間には圧縮荷重が作用するが、第４の補強部材１４によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。また、このときに、中間領域Ｍと旋回ベアリング２２の上面部の後部との間には引張荷重が作用するが、第５の補強部材１５によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。
【００６１】
このように、旋回フレーム１の変形を抑制することができるので、クレーン２０の吊能力を向上させることができる。このとき、５つの補強部材１１〜１５で荷重が作用する箇所の剛性を効率的に向上させているので、補強部材１１〜１５の追加による重量増加を最小限に抑えることができる。よって、重量の増加を抑えながら、クレーン２０の吊能力を向上させることができる。
【００６２】
また、旋回フレーム１を側方から見たときに、中間領域Ｍから後端部材４の上部にかけて第６の補強部材１６を設け、第６の補強部材１６よりも下方の位置であって旋回ベアリング２２の後部の上方の位置から後端部材４の下部にかけて第７の補強部材１７を設け、後端部材４の上部から後端部材４の下部にかけて第８の補強部材１８を設ける。そして、中間領域Ｍと後端部材４の上部とをつなぐように第６の補強部材１６を配置し、第６の補強部材１６よりも下方の位置であって旋回ベアリング２２の後部の上方の位置と後端部材４の下部とをつなぐように第７の補強部材１７を配置し、後端部材４の上部と後端部材４の下部とをつなぐように第８の補強部材１８を配置する。
【００６３】
吊荷Ｌにより、下部スプレッダ７には上向きの力が作用する。これにより、中間領域Ｍと後端部材４の上部との間には圧縮荷重が作用するが、第６の補強部材１６によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。また、このときに、旋回ベアリング２２の上面部の後部と後端部材４の下部との間には引張荷重が作用するが、第７の補強部材１７によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。また、このときに、後端部材４の上部と後端部材４の下部との間には引張荷重が作用するが、第８の補強部材１８によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。
【００６４】
また、吊荷Ｌがないときに、カウンタウエイトにより、旋回フレーム１の後部には下向きの力が作用する。これにより、中間領域Ｍと後端部材４の上部との間には引張荷重が作用するが、第６の補強部材１６によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。また、このときに、旋回ベアリング２２の上面部の後部と後端部材４の下部との間に圧縮荷重が作用するが、第７の補強部材１７によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。また、このときに、後端部材４の上部と後端部材４の下部との間に引張荷重が作用するが、第８の補強部材１８によりこれらの間の部分の剛性が向上するので、これらの間の部分における変形が抑制される。
【００６５】
このように、旋回フレーム１の変形をさらに抑制することができるので、クレーン２０の吊能力をさらに向上させることができる。このとき、３つの補強部材１６〜１８で荷重が作用する箇所の剛性を効率的に向上させているので、補強部材１６〜１８の追加による重量増加を最小限に抑えることができる。
【００６６】
また、第３の補強部材１３と第４の補強部材１４とが交差する部分において、両者を接合することで、接合箇所における旋回フレーム１の剛性をさらに向上させることができる。これにより、旋回フレーム１の変形をさらに抑制することができるので、クレーン２０の吊能力をさらに向上させることができる。
【００６７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６８】
１  旋回フレーム
２  底板
３  側板
４  後端部材
５  ブームフット部
６  マストフット部
７  下部スプレッダ（マスト連結部）
１１  第１の補強部材
１２  第２の補強部材
１３  第３の補強部材
１４  第４の補強部材
１５  第５の補強部材
１６  第６の補強部材
１７  第７の補強部材
１８  第８の補強部材
２０  クレーン
２１  下部走行体
２２  旋回ベアリング
２２ａ  座面板
２３  上部旋回体
３２  ブーム
３３  マスト
３４  ガイライン
３５  ブーム起伏ロープ（連結部材）
３９  上部スプレッダ
２０１  従来構造
２０２  補強部材
【図１】
0006454746.tif 000003
【図２】
0006454746.tif 000004
【図３】
0006454746.tif 000005
【図４Ａ】
0006454746.tif 000006
【図４Ｂ】
0006454746.tif 000007
【図５】
0006454746.tif 000008
【図６】
0006454746.tif 000009
【図７】
0006454746.tif 000010
【図８Ａ】
0006454746.tif 000011
【図８Ｂ】
0006454746.tif 000012
【図９Ａ】
0006454746.tif 000013
【図９Ｂ】
0006454746.tif 000014
【図１０】
0006454746.tif 000015