(57)【要約】【課題】丸胴とセンタフレームとが上下左右に接続される接合部分に応力集中が生じるのを防止することができる建設機械のトラックフレームの提供。【解決手段】外側上板１２ａ１及び下板１２ｃとこれらの間に介設させた縦板１２ｂとを溶接することにより一体形成したセンタフレーム１２と、このセンタフレーム１２の外側上板１２ａ１の中央に設けられた環状の丸胴取付穴１２ｄの上側に位置して取付けられる丸胴１１とからなる建設機械のトラックフレームにおいて、丸胴取付穴１２ｄと丸胴１１と縦板１２ｂとの間を、断面が十字状に形成され、かつ十字状の交差部の外面がＲ部（凹曲面）１４ｅ〜１４ｈで形成される十字フランジ部材（環状接続部材）１４を介して溶接により接合する構成にしてある。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上板及び下板とこれらの間に介設させた縦板とを溶接することにより一体形成され、前記上板の中央に環状の丸胴取付穴が設けられたセンタフレームと、このセンタフレームの前記丸胴取付穴の上側に位置して取付けられる丸胴とからなる建設機械のトラックフレームにおいて、
前記丸胴取付穴と丸胴と縦板との間には、断面がほぼ十字状に形成され、かつ十字状の交差部の外面が凹曲面で形成される環状接続部材を配置し、この環状接続部材には前記上板と縦板と丸胴とを溶接により一体に接合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】
前記上板を、外側上板と内側上板とから構成し、この外側上板の内周側とこの内側上板の外周側との間に前記丸胴取付穴を形成し、この丸胴取付穴にほぼ十字状の前記環状接続部材を配置し、前記環状接続部材の左右方向における外側位置には前記外側上板を、内側位置には前記内側上板をそれぞれ溶接により接続し、前記環状接続部材の上下方向における上側位置には前記丸胴を、下側位置には前記縦板をそれぞれ溶接により接続したことを特徴とする請求項１記載の建設機械のトラックフレーム。
【請求項３】
前記環状接続部材の上端を、丸胴の厚みよりも厚みをもたせて形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の建設機械のトラックフレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば油圧ショベル，油圧クレーンなどの旋回装置を有する建設機械のトラックフレームに関し、特に、センタフレームに丸胴が溶接により接合された建設機械のトラックフレームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来技術について、油圧ショベルを例にあげて説明する。
【０００３】
この油圧ショベルは無限軌道式の走行体を備え、この走行体の上部には、走行体に対して旋回可能に旋回体を備えている。この旋回体上には、旋回フレームの前方に位置して内部に操作レバー，ペダルなどが配設された運転室と、この運転室の後方に位置して前記旋回フレーム上に搭載され、エンジンや油圧ポンプ，コントロールバルブなどが収容された機械室と、前記旋回フレームの後端部に設けられたカウンタウエイトとが配置されている。また、この旋回体の前方には上下方向に回動可能なフロント部材が取り付けられている。このフロント部材は、掘削可能に上下方向にそれぞれ回動するブーム，アーム及びバケットを備え、これらのブーム，アーム及びバケットは、ブームシリンダ，アームシリンダ及びバケットシリンダにより駆動する。
【０００４】
ここで、走行体は、後述するトラックフレーム，スプロケット，アイドラ，上ローラ，下ローラ，履帯とから構成されている。
【０００５】
トラックフレームは、走行体の本体を構成するもので、後述のセンタフレーム，サイドフレーム，丸胴とから構成されている。
【０００６】
センタフレームは、トラックフレームの中央部を構成し、上板，下板及び複数の縦板とを組み合わせて形成され、この上板の中央に環状の丸胴取付穴が設けられている。すなわち、上板は、外側上板と内側上板とから構成され、これら外側上板と内側上板との間に丸胴取付穴が設けられている。
【０００７】
サイドフレームは、センタフレームの両側に平行に取り付けられた横長のフレームであり、後述する丸胴を有したセンタフレームとサイドフレームとで上面視Ｈ型に形成される。一端には回転駆動する走行モータを備えるとともに、その回転を伝えるスプロケットを有し、他端には回転をガイドするアイドラを備えている。また、これらスプロケットとアイドラとには、無限軌道式の履帯が巻き回され、スプロケットとアイドラとの間に配置された上ローラと、下ローラとが履帯を円滑にガイドするように構成されている。
【０００８】
丸胴は、縦板をセンタフレームの丸胴取付穴に溶接することにより環状に形成され、上端側が上向きに伸長した丸胴本体と、丸胴本体の下端外周側に位置して径方向外向きに突出した環状の外フランジ部と、丸胴本体の下端内周側に位置して径方向内向きに突出した環状の内フランジ部とから大略構成されている。また、該各フランジ部の基端側は、その上面側に位置して緩やかな円弧状のＲ部となり、該各Ｒ部は、該丸胴に加わった応力が丸胴本体と各フランジ部の基端側との間に集中するのを防止するもので、該各フランジ部は全体としてフレア状に形成されている。
【０００９】
この丸胴本体の上部には、走行体に対して旋回可能に旋回体を支持する環状の旋回輪が支持部材を介して取り付けられ、丸胴本体の下部、つまり、各フランジ部の下部には、センタフレームを構成する下板に対して垂直に立設された複数枚の縦板がすみ肉溶接により取り付けられている。また、丸胴を構成する外フランジ部にはセンタフレームの外側上板が、内フランジ部には内側上板がそれぞれ肉盛溶接により取り付けられている。
【００１０】
このような構成により、油圧ポンプを駆動すると、その油圧ポンプより圧油が吐出され、その圧油がコントロールバルブなどの弁体を介してアクチュエータであるブームシリンダ，アームシリンダ，バケットシリンダ，走行モータなどに供給されて、それぞれが駆動する。この各アクチュエータの駆動により例えばフロント部材が作動して掘削作業が行われたり、または、走行体が走行して、油圧ショベルが前進あるいは後退する。また、このときに走行体は、センタフレームの上板に固着された丸胴で、フロント部材による作業時に生じる負荷や旋回体の自重等を旋回輪を介して強固に支持する（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
【特許文献１】
実開平５−８１３５７号公報（第７−９頁、第１図）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように構成される油圧ショベルでは、掘削，旋回時における外部からの負荷により、上述の各フランジ部が形成された丸胴本体とこの丸胴本体下部の縦板との接合部分に応力が発生するが、この応力を緩和するために、ビードの形状を断面視Ｒ状になるように溶接を行っていた。しかしながら、ビードの脚長を長くする必要があるため、溶接作業量の増加を招いていた。
【００１３】
また、継ぎ手部分を溶接する際には、流し込み溶接によりすみ部までビードを溶け込ませる必要があるので、溶接技術として高い技術が要求されていた。もし、溶接不良が生じた場合には、掘削，旋回時による負荷が、溶接の不良箇所に作用するとその部分に応力が集中し、この部分に亀裂などが生じる危険性がある。
【００１４】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、丸胴とセンタフレームとが上下左右に接続される接合部分に応力集中が生じるのを防止することができる建設機械のトラックフレームを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願請求項１に係る発明は、上板及び下板とこれらの間に介設させた縦板とを溶接することにより一体形成され、前記上板の中央に環状の丸胴取付穴が設けられたセンタフレームと、このセンタフレームの前記丸胴取付穴の上側に位置して取付けられる丸胴とからなる建設機械のトラックフレームにおいて、前記丸胴取付穴と丸胴と縦板との間には、断面がほぼ十字状に形成され、かつ十字状の交差部の外面が凹曲面で形成される環状接続部材を配置し、この環状接続部材には前記上板と縦板と丸胴とを溶接により一体に接合する構成にしてある。
【００１６】
このように構成した請求項１に係る発明では、例えば掘削作業時に丸胴取付穴と丸胴との接合部分に負荷がかかった場合においても、環状接続部材の凹曲面により応力の集中を抑えることができる。これに伴って前記接合部分における応力の発生を緩和することができ、トラックフレームの耐久性の劣化を抑制することができる。
【００１７】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記上板を、外側上板と内側上板とから構成し、この外側上板の内周側とこの内側上板の外周側との間に前記丸胴取付穴を形成し、この丸胴取付穴にほぼ十字状の前記環状接続部材を配置し、前記環状接続部材の左右方向における外側位置には前記外側上板を、内側位置には前記内側上板をそれぞれ溶接により接続し、前記環状接続部材の上下方向における上側位置には前記丸胴を、下側位置には前記縦板をそれぞれ溶接により接続する構成にしてある。
【００１８】
また、本願の請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、前記環状接続部材の上端を、丸胴の厚みよりも厚みをもたせた構成にしてある。
【００１９】
このように構成した請求項３に係る発明では、端部の厚みの大きさの範囲内で縦板を溶接する箇所を変えることにより、径の異なった丸胴を製造することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の建設機械のトラックフレームの実施形態を図に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の建設機械のトラックフレームの一実施形態が備えられる建設機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図であり、図２は、図１に示すトラックフレームの側面図である。また、図３は、図２中の矢示ＩＩＩ−ＩＩＩ方向から見たトラックフレームの断面図であり、図４は、図３中の矢示ＩＶ部分のトラックフレームの要部構成の拡大断面図である。
【００２２】
図１に示すように、この一実施形態は、例えば油圧ショベルに備えられるもので、右走行モータ（図示せず）と左走行モータ１ａを有した走行体１の上部には旋回体２を備え、その旋回体２は運転室３を有する。この旋回体２には、上下方向に回動可能なフロント部材４が取り付けられている。そのフロント部材４はブーム４ａ，アーム４ｂ及びバケット４ｃを備えるとともに、それぞれを上下方向に回動可能に動作させるブームシリンダ４ｄ，アームシリンダ４ｅ及びバケットシリンダ４ｆを有している。
【００２３】
ここで、走行体１は、後述するトラックフレーム５，スプロケット６，アイドラ７，上ローラ８，下ローラ９，履帯１０とから構成されている。
【００２４】
トラックフレーム５は、走行体１の本体を構成するもので、図２に示すように、後述する丸胴１１，センタフレーム１２，サイドフレーム１３とから構成されている。
【００２５】
センタフレーム１２は、トラックフレーム５の中央部を構成し、図３に示すように、上板１２ａ及び下板１２ｃとこれらの間に介設させた複数の縦板１２ｂ，１２ｂ，・・・とを溶接することにより一体形成されている。このセンタフレーム１２の上板１２ａの中央には丸胴取付穴１２ｄが設けられている。すなわち、上板１２ａは、外側上板１２ａ１と中央に穴を有した内側上板１２ａ２とから構成され、外側上板１２ａ１と内側上板１２ａ２との間に環状の丸胴取付穴１２ｄが形成されている。
【００２６】
サイドフレーム１３は、センタフレーム１２の両側に平行に取り付けられた横長のフレームであり、後述する丸胴１１を有したセンタフレーム１２とサイドフレーム１３とで上面視Ｈ型に形成される。一端には回転駆動する走行モータ１ａを備えるとともに、その回転を伝えるスプロケット６を有し、他端には回転をガイドするアイドラ７を備えている。また、これらスプロケット６とアイドラ７とには、無限軌道式の履帯１０が巻き回され、スプロケット６とアイドラ７との間に配置された上ローラ８と、下ローラ９とが履帯１０を円滑にガイドするように構成されている。
【００２７】
以上の構成については、従来技術と同様の構成である。
【００２８】
図３において、１１はロールミル加工や鋳造によって円筒状に一体形成された本実施形態による丸胴を示し、丸胴本体を形成する縦板１１ａを組み合わせて構成してある。この丸胴１１は、丸胴取付穴１２ｄ、すなわち、センタフレーム１２の外側上板１２ａ１の内周側と丸胴１１よりも小径に形成され穴を有した内側上板１２ａ２の外周側との間に接合された環状接続部材、すなわち十字フランジ部材１４に溶接されることにより、丸胴取付穴１２ｄの上側に位置して取付けられている。
【００２９】
この十字フランジ部材１４は、図４に示すように、丸胴本体を形成する縦板１１ａの下端側に接合される上下方向上向きに突出した上フランジ部１４ａと、下板１２ｃに立設された縦板１２ｂの上端側に接合される上下方向下向きに突出した下フランジ部１４ｂと、前記センタフレーム１２の外側上板１２ａ１に接合される径方向（左右方向）外向きに突出した環状の外フランジ部１４ｃと、内側上板１２ａ２に接合される径方向（左右方向）内向きに突出した環状の内フランジ部１４ｄとから大略構成され、断面を十字状に形成してある。また、該各フランジ部１４ａ〜１４ｄの基端側には、その上面側及び下面側に位置して十字状に形成された交差部の外面を凹曲面、すなわち円弧状のＲ部１４ｅ〜１４ｈを形成してある。さらに、この十字フランジ部材１４の上フランジ部１４ａの上端を、丸胴本体を形成する縦板１１ａの厚みよりも厚みをもたせて形成してある。
【００３０】
また、上述の十字フランジ部材１４は、この部材の径方向（左右方向）における外側位置、すなわち外フランジ部１４ｃの外周端には外側上板１２ａ１の内周側を、径方向（左右方向）における内側位置、すなわち内フランジ部１４ｄの内周端には内側上板１２ａ２の外周側をそれぞれ溶接により接続し、十字フランジ部材１４の上下方向上側位置、すなわち上フランジ部１４ａの上端には丸胴本体を形成する縦板１１ａの下端を、上下方向下側位置には下板１２ｃに立設される縦板１２ｂの上端をそれぞれ溶接により接続することによって丸胴１１とセンタフレーム１２とで一体構造を形成する。
【００３１】
ここで、丸胴１１の縦板１１ａと上フランジ部１４ａ，センタフレーム１２の外側上板１２ａ１と外フランジ部１４ｃのそれぞれの溶接は、トラックフレーム５の外側から行われ、また、縦板１２ｂと下フランジ部１４ｂとの溶接は、サイドフレーム１３の取付けられる外側から行われ、さらに、内側上板１２ａ２と内フランジ部１４ｄとの溶接は、旋回輪（図示せず）の支持部材１５が取り付けられるセンタフレーム１２の上側から行われている。センタフレーム１２を構成するこれらの部材は、溶接のしやすさを考慮し、かつ強度が保てる箇所で固着されている。
【００３２】
本実施形態による油圧ショベルは上述の如き構成を有するもので、その基本的動作については従来技術によるものと格別差異はない。
【００３３】
このように構成した一実施形態によれば、センタフレーム１２の外側上板１２ａ１、内側上板１２ａ２、縦板１２ｂ、丸胴１１の縦板１１ａの間を、断面がほぼ十字状に形成され、かつこの交差部の外面が凹曲面で形成される十字フランジ部材１４を介して接合したことにより、掘削作業時の負荷によって接合部分に発生する応力を凹曲面により吸収させることができる。これに伴って応力集中による亀裂などの発生を防止して、トラックフレーム５の耐久性を向上させることができる。よって、当該トラックフレーム５の交換頻度を少なくすることができるので、メンテナンス費用を抑えることができる。
【００３４】
また、溶接技術として高い技術が要求されるすみ肉溶接を行う箇所を減らすことができるので、トラックフレーム５を製作する作業工数を減らすことができる。
【００３５】
さらに、溶接する箇所を、十字フランジ部材１４の基端部より離れた端部で行うことにより、応力のかかる割合を少なく抑えることができる。
【００３６】
なお、上述した一実施形態では、建設機械のトラックフレーム５として油圧ショベルのトラックフレーム５を例に挙げて説明したが、これに替えて、例えば旋回式油圧クレーンなどの他の建設機械のトラックフレームに適用してもよい。
【００３７】
また、上述した一実施形態では、十字フランジ部材１４を、丸胴１１ａと丸胴取付穴１２ｄとの間に介したものとして説明したが、本発明はこれに限定されず、十字フランジ部材１４を下板１２ｃと縦板１２ｂとの接合部分に適用してもよく、同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】
また、上述した一実施形態では、センタフレーム１２を、上板１２ａ及び下板１２ｃとこれらの間に介設させた複数の縦板１２ｂとにより構成した場合を例に挙げている。しかし、本発明はこれに限らず、例えば筒状をなす単一の縦板を上板１２ａと下板１２ｃとの間に介設する構成としてもよい。
【００３９】
また、上述した一実施形態では、十字フランジ部材１４の断面を十字状に形成してあるが、この十字状を変形させた状態、例えば、上フランジ部材１４ａと下フランジ部材１４ｂとの互いの端部が、上下方向に重なる部分をもち、かつ、互いに横方向にずれた形状に形成してもよい。
【００４０】
さらに、十字フランジ部材１４の上フランジ部１４ａの上端を、丸胴本体を形成する縦板１１ａの厚みよりも厚みをもたせて構成したことにより、端部の厚みの大きさの範囲内で縦板１１ａを溶接する箇所を変えることにより、径の異なった丸胴を製造することもできる。これに伴って、十字フランジ部材１４を径の異なった丸胴の共通部材として適用することにより、部品の共通化を図ることができ、安価にトラックフレームを製作することができるので、原価低減に貢献することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、丸胴取付穴と丸胴と縦板との間を、断面がほぼ十字状に形成され、かつ十字状の交差部の外面が凹曲面で形成される環状接続部材を介して接合したことにより、掘削作業時における負荷により接合部分に発生する応力を凹曲面により分散させることができ、応力集中による亀裂などの発生を防止して、トラックフレームの耐久性を向上させることができる。さらに、当該トラックフレームの交換頻度を少なくすることができるので、これに伴ってメンテナンス費用を抑えることができる。
【００４２】
また、環状接続部材の上端を、丸胴の厚みよりも厚みをもたせて構成したことにより、環状接続部材の上端部の厚み寸法の範囲内で丸胴の径の大きさを自由に設定することが可能となって、径の異なった丸胴を製造することができる。また、環状接続部材を径の異なった丸胴の共通部材として適用することができるので、安価にトラックフレームを製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の建設機械のトラックフレームの一実施形態が備えられる建設機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。
【図２】図１に示すトラックフレームの側面図である。
【図３】図２中の矢示ＩＩＩ―ＩＩＩ方向から見たトラックフレームの断面図である。
【図４】図３中の矢示ＩＶ部分のトラックフレームの要部構成の拡大断面図である。
【符号の説明】
１  走行体
１ａ  走行モータ
２  旋回体
３  運転室
４  フロント部材
５  トラックフレーム
６  スプロケット
７  アイドラ
８  上ローラ
９  下ローラ
１０  履帯
１１  丸胴
１１ａ  縦板
１２  センタフレーム
１２ａ  上板
１２ａ１  外側上板
１２ａ２  内側上板
１２ｂ  縦板
１２ｃ  下板
１２ｄ  丸胴取付穴
１３  サイドフレーム
１４  十字フランジ部材（環状接続部材）
１４ａ  上フランジ部
１４ｂ  下フランジ部
１４ｃ  外フランジ部
１４ｄ  内フランジ部
１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ  Ｒ部（凹曲面）
１５  支持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004149019.tif 000006