(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前，後方向に延びた板体からなり下面に下部走行体上に上部旋回体を旋回可能に支持する旋回装置の外輪が取付けられたフレーム基板と、
該フレーム基板の上面の左側に位置して前，後方向に延び該フレーム基板に溶着された左縦板と、
前記フレーム基板の上面の右側に位置して前，後方向に延び該フレーム基板に溶着された右縦板とを備えてなる建設機械の旋回フレームにおいて、
前記フレーム基板の前側に位置して前記各縦板の上部に溶着された上板と、
該上板の後側位置と前記フレーム基板との間を閉塞すべく前記左縦板と右縦板との間に挟まれた状態で前記上板の後部から後側に向け斜め下側に延びて設けられ、下辺部が前記旋回装置の外輪の前側位置で前記フレーム基板の上面に達し少なくとも左，右方向の端縁が前記左縦板の右面，右縦板の左面に溶着された閉塞板とを設ける構成としたことを特徴とする建設機械の旋回フレーム。
【請求項２】
前，後方向に延びる１枚の板体を長さ方向の中間位置で折曲げることにより、この折曲げ部から前側を前記上板に相当する上板部として形成すると共に折曲げ部から後側を前記閉塞板に相当する閉塞板部として形成し、該閉塞板部の下端部を前記フレーム基板の上面に溶着する構成としてなる請求項１に記載の建設機械の旋回フレーム。
【請求項３】
前記上板と閉塞板とは別部材により形成し、閉塞板は、その上端部を上板の後部に溶着し、下端部を前記フレーム基板の上面に溶着する構成としてなる請求項１に記載の建設機械の旋回フレーム。
【請求項４】
前，後方向に延びる１枚の板体を長さ方向の２箇所で折曲げることにより、後側に位置して前記フレーム基板の後側部分に相当する後部基板と、２箇所の折曲げ部間に位置して前記閉塞板に相当する閉塞板部と、前側に位置して前記上板に相当する上板部とを一体に形成し、前記フレーム基板の前側部分に相当する前部基板を別部材により形成し、該前部基板を前記後部基板の前側に溶着する構成としてなる請求項１に記載の建設機械の旋回フレーム。
【請求項５】
前記左縦板は、前，後方向の中間位置から前側の前部左縦板と中間位置から後側の後部左縦板とを接合することにより形成し、前記右縦板は、前，後方向の中間位置から前側の前部右縦板と中間位置から後側の後部右縦板とを接合することにより形成してなる請求項１，２，３または４に記載の建設機械の旋回フレーム。
【請求項６】
前記左縦板の前部と右縦板の前部との間には、両者を一体的に連結する前連結縦板を設け、該前連結縦板によって左，右の縦板間の前側を閉塞する構成としてなる請求項１，２，３，４または５に記載の建設機械の旋回フレーム。
【請求項７】
前，後方向に延びた板体からなるフレーム基板と、該フレーム基板の上面の左側に位置して前，後方向に延び該フレーム基板に溶着された左縦板と、前記フレーム基板の上面の右側に位置して前，後方向に延び該フレーム基板に溶着された右縦板と、前記フレーム基板の前側に位置して前記各縦板の上部に溶着された上板と、該上板の後側位置と前記フレーム基板との間を閉塞すべく少なくとも左，右方向の端縁が前記左，右の縦板に溶着された閉塞板とによって構成してなる建設機械の旋回フレームであって、
前，後方向に延びる１枚の板体を長さ方向の２箇所で折曲げることにより、後側に位置して前記フレーム基板の後側部分に相当する後部基板と、２箇所の折曲げ部間に位置して前記閉塞板に相当する閉塞板部と、前側に位置して前記上板に相当する上板部とを一体に形成し、前記フレーム基板の前側部分に相当する前部基板を別部材により形成し、該前部基板を前記後部基板の前側に溶着する構成としてなる建設機械の旋回フレーム。
【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等の建設機械に用いて好適な建設機械の旋回フレームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、油圧ショベル等の建設機械は、下部走行体と、該下部走行体上に旋回装置を介して旋回可能に搭載された上部旋回体とからなり、該上部旋回体の前側には土砂の掘削作業等を行なう作業装置が俯仰動可能に設けられている。
【０００３】
また、油圧ショベルのうちミニショベルと呼ばれる小型の油圧ショベルには、作業装置を上部旋回体に対して左，右方向に揺動（スイング）するようになったものがあり、例えば特開平１０−３３１１９８号公報、特開２０００−９６６１３号公報等によって知られている。
【０００４】
この種の旋回フレームは、前，後方向に延びた板体からなり、下面側に旋回装置を構成する旋回輪の外輪が取付けられるフレーム基板と、該フレーム基板の上面の左側に位置して前，後方向に延び該フレーム基板に溶着された左縦板と、前記フレーム基板の上面の右側に位置して前，後方向に延び該フレーム基板に溶着された右縦板と、前記フレーム基板の前側に位置して前記各縦板の上部に溶着された上板とによって大略構成されている。そして、フレーム基板の前部側は、上板と左，右の縦板とによって高強度なボックス構造体を構成している。この上で、フレーム基板の前側と上板との間には、作業装置の基端側に設けられたスイングポストが左，右方向に揺動可能に取付けられる。
【０００５】
また、旋回フレームは、作業装置によって掘削作業等を行なうときに、掘削反力等の荷重が作用するものであるから、衝撃に耐えることができるように、剛性を高める必要がある。
【０００６】
そこで、前述した特開平１０−３３１１９８号公報による旋回フレームでは、左縦板、右縦板の上部に上板を取付けるときに、各縦板の外側と内側の両方から隅肉溶接を施し、上板と各縦板を強固に溶着している。また、フレーム基板の中央部分は取付けられた外輪によって高い強度を有しているから、上板の後側部分を外輪の上部近傍まで延ばしている。このようにして旋回フレームは、掘削作業時の衝撃等に対する剛性を向上している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した特開平１０−３３１１９８号公報による旋回フレームは、上板の後側部分をフレーム基板に取付けられた外輪の上部近傍まで延ばしているから、フレーム基板、左縦板、右縦板、上板で囲まれた空間の奥行が長くなる。このため、上板を各縦板に内側から溶接するときには、溶接作業が難しく、例えば溶接用のロボット等を用いても作業性が低下してしまうという問題がある。
【０００８】
特に、小型の油圧ショベルでは、フレーム基板、左縦板、右縦板、上板で囲まれた空間の間口がより一層小さくなるため、その内側で溶接用のロボットを動作させることができない。従って、内側の溶接作業は手作業で行なわなくてはならず、溶接作業時の作業性が大幅に低下するという問題がある。
【０００９】
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、本発明の目的は、簡単な溶接作業で剛性を高めることができ、溶接作業時の作業性、耐久性を向上することができるようにした建設機械の旋回フレームを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明による建設機械の旋回フレームは、前，後方向に延びた板体からなり下面に下部走行体上に上部旋回体を旋回可能に支持する旋回装置の外輪が取付けられたフレーム基板と、該フレーム基板の上面の左側に位置して前，後方向に延び該フレーム基板に溶着された左縦板と、前記フレーム基板の上面の右側に位置して前，後方向に延び該フレーム基板に溶着された右縦板とを備えてなる建設機械の旋回フレームにおいて、前記フレーム基板の前側に位置して前記各縦板の上部に溶着された上板と、該上板の後側位置と前記フレーム基板との間を閉塞すべく前記左縦板と右縦板との間に挟まれた状態で前記上板の後部から後側に向け斜め下側に延びて設けられ、下辺部が前記旋回装置の外輪の前側位置で前記フレーム基板の上面に達し少なくとも左，右方向の端縁が前記左縦板の右面，右縦板の左面に溶着された閉塞板とを設ける構成としたことを特徴としている。
【００１１】
このように構成したことにより、フレーム基板、左縦板、右縦板、上板からなるボックス構造体を閉塞板によって閉塞し、閉塞型ボックス構造体とすることができるから、衝撃等に対する剛性を高めることができる。しかも、閉塞板によって剛性を高めることにより、例えば上板、閉塞板を溶着するときに、溶接作業が簡単な外部からの溶接だけでも十分な剛性を得ることができる。
また、閉塞板は、前，後方向に傾くように、上板の後部から後側に向け斜め下側に延びて設けている。これにより、縦板の高さ寸法内で閉塞板を長尺に形成することができるから、該閉塞板を左縦板、右縦板に対して長い溶接距離をもって溶着することができ、例えば掘削作業時の衝撃等に対する剛性を高めることができる。
【００１２】
請求項２の発明によると、前，後方向に延びる１枚の板体を長さ方向の中間位置で折曲げることにより、この折曲げ部から前側を上板に相当する上板部として形成すると共に折曲げ部から後側を閉塞板に相当する閉塞板部として形成し、該閉塞板部の下端部をフレーム基板の上面に溶着する構成としたことにある。
【００１３】
このように構成したことにより、１枚の板体を折曲げるだけで上板に相当する上板部と閉塞板に相当する閉塞板部とを形成することができ、上板と閉塞板とを溶着する溶接作業等を省略することができる。
【００１４】
請求項３の発明によると、上板と閉塞板とは別部材により形成し、閉塞板は、その上端部を上板の後部に溶着し、下端部をフレーム基板の上面に溶着する構成としたことにある。
【００１５】
このように構成したことにより、上板と閉塞板とを別部材によって形成することができるから、例えば上板、閉塞板の材質、板厚等を個別に選択することができる。
【００１６】
請求項４の発明によると、前，後方向に延びる１枚の板体を長さ方向の２箇所で折曲げることにより、後側に位置してフレーム基板の後側部分に相当する後部基板と、２箇所の折曲げ部間に位置して閉塞板に相当する閉塞板部と、前側に位置して上板に相当する上板部とを一体に形成し、フレーム基板の前側部分に相当する前部基板を別部材により形成し、該前部基板を前記後部基板の前側に溶着する構成としたことにある。
【００１７】
このように構成したことにより、１枚の板体を折曲げるだけで上板に相当する上板部と閉塞板に相当する閉塞板部とを形成することができ、上板と閉塞板とを溶着する溶接作業等を省略することができる。また、上板部に作用する荷重は、一体形成された閉塞板部を介して後部基板に円滑に移行することができ、この荷重を強度を有する後部基板で受承することができる。
【００１８】
請求項５の発明によると、左縦板は、前，後方向の中間位置から前側の前部左縦板と中間位置から後側の後部左縦板とを接合することにより形成し、右縦板は、前，後方向の中間位置から前側の前部右縦板と中間位置から後側の後部右縦板とを接合することにより形成したことにある。
【００１９】
このように構成したことにより、前部左縦板と後部左縦板と前部右縦板と後部右縦板とを別部材によって形成することができるから、例えば前部左縦板、後部左縦板、前部右縦板、後部右縦板の材質、板厚等を個別に選択することができる。
【００２０】
請求項６の発明によると、左縦板の前部と右縦板の前部との間には、両者を一体的に連結する前連結縦板を設け、該前連結縦板によって左，右の縦板間の前側を閉塞する構成としたことにある。
【００２１】
このように構成したことにより、１枚の板体に曲げ加工を施すだけで左縦板、右縦板を形成することができる。しかも、フレーム基板、左縦板、右縦板、前連結縦板、上板、閉塞板によってほぼ密閉された密閉型ボックス構造体を形成することができ、剛性を高めることができる。
【００２２】
請求項７の発明によると、前，後方向に延びた板体からなるフレーム基板と、該フレーム基板の上面の左側に位置して前，後方向に延び該フレーム基板に溶着された左縦板と、前記フレーム基板の上面の右側に位置して前，後方向に延び該フレーム基板に溶着された右縦板と、前記フレーム基板の前側に位置して前記各縦板の上部に溶着された上板と、該上板の後側位置と前記フレーム基板との間を閉塞すべく少なくとも左，右方向の端縁が前記左，右の縦板に溶着された閉塞板とによって構成してなる建設機械の旋回フレームであって、前，後方向に延びる１枚の板体を長さ方向の２箇所で折曲げることにより、後側に位置して前記フレーム基板の後側部分に相当する後部基板と、２箇所の折曲げ部間に位置して前記閉塞板に相当する閉塞板部と、前側に位置して前記上板に相当する上板部とを一体に形成し、前記フレーム基板の前側部分に相当する前部基板を別部材により形成し、該前部基板を前記後部基板の前側に溶着する構成としたことにある。
このように構成したことにより、フレーム基板、左縦板、右縦板、上板からなるボックス構造体を閉塞板によって閉塞し、閉塞型ボックス構造体とすることができるから、衝撃等に対する剛性を高めることができる。しかも、閉塞板によって剛性を高めることにより、例えば上板、閉塞板を溶着するときに、溶接作業が簡単な外部からの溶接だけでも十分な剛性を得ることができる。
また、１枚の板体を折曲げるだけで上板に相当する上板部と閉塞板に相当する閉塞板部とを形成することができ、上板と閉塞板とを溶着する溶接作業等を省略することができる。また、上板部に作用する荷重は、一体形成された閉塞板部を介して後部基板に円滑に移行することができ、この荷重を強度を有する後部基板で受承することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による建設機械の旋回フレームとしてクローラ式油圧ショベルの旋回フレームを例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２４】
まず、図１ないし図９は本発明の第１の実施の形態を示している。１はクローラ式の下部走行体、２は該下部走行体１上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体で、該上部旋回体２の前部には、土砂の掘削作業等を行なう作業装置４が設けられている。
【００２５】
ここで、旋回装置３は、旋回輪の内輪（図示せず）が下部走行体１側に取付けられ、旋回輪の外輪３Ａ（図４、図５参照）が後述の旋回フレーム５（上部旋回体２）に取付けられている。また、旋回フレーム５には旋回モータ（図示せず）が取付けられ、該旋回モータの歯車は、内輪の内側に設けられた内歯車（図示せず）に噛合している。そして、旋回装置３は、旋回モータの歯車を回転駆動することにより、下部走行体１上で上部旋回体２を旋回動作することができる。
【００２６】
また、作業装置４は、旋回フレーム５の前端側に連結ピン４Ａを介して左，右方向に揺動可能に取付けられたスイングポスト４Ｂと、該スイングポスト４Ｂに俯仰動可能に取付けられたブーム４Ｃと、該ブーム４Ｃの先端部に俯仰動可能に取付けられたアーム４Ｄと、該アーム４Ｄの先端部に回動可能に取付けられたバケット４Ｅとによって大略構成されている。また、旋回フレーム５とスイングポスト４Ｂとの間にはスイングシリンダ４Ｆが設けられ、スイングポスト４Ｂとブーム４Ｃとの間にはブームシリンダ４Ｇが設けられ、ブーム４Ｃとアーム４Ｄとの間にはアームシリンダ４Ｈが設けられ、アーム４Ｄとバケット４Ｅとの間にはバケットシリンダ４Ｊが設けられている。
【００２７】
５は上部旋回体２のベースを構成する旋回フレームで、該旋回フレーム５は、図３ないし図７に示す如く、後述のフレーム基板６、一体縦板７、上板−閉塞板兼用板１１等によって大略構成されている。
【００２８】
６は厚肉な鋼材からなる旋回フレーム５のフレーム基板で、該フレーム基板６は、図４、図５に示す如く、前，後方向に延び、前側が鋭角となるほぼ三角形状の平板として形成されている。また、フレーム基板６の前端部には、別部材からなる厚肉なボス部材６Ａが溶着され、該ボス部材６Ａを貫通するように連結ピン４Ａが挿着されるピン穴６Ｂが形成されている。さらに、フレーム基板６の下面側には、前，後方向の中央部分に位置して旋回装置３の外輪３Ａが取付けられている。
【００２９】
７はフレーム基板６の上面に立設された一体縦板で、該一体縦板７は、帯状の１枚の肉厚な鋼板を用意し、この鋼板の長さ方向の中間位置に曲げ加工を施して後述の前連結縦板１０を形成することにより、左縦板８、右縦板９、前連結縦板１０を一体的に形成している。
【００３０】
８はフレーム基板６の左側にほぼ垂直方向に立てた状態で設けられた左縦板で、該左縦板８は、フレーム基板６の上面に位置し、該フレーム基板６の左辺に沿って漸次左側に傾斜しつつ前，後方向に延び、下端部が該フレーム基板６に溶着されている。また、左縦板８は、後側がエンジン１８等を搭載するために高さ寸法が低く形成され、後述の上板部１２が取付けられる前側が１段低くなっている。さらに、左縦板８の後側には、スイングシリンダ４Ｆが取付けられるブラケット８Ａが固着されている。
【００３１】
また、９はフレーム基板６の右側にほぼ垂直方向に立てた状態で設けられた右縦板で、該右縦板９は、フレーム基板６の上面に位置し、該フレーム基板６の右辺に沿って前，後方向にほぼ真直ぐに延び、下端部が該フレーム基板６に溶着されている。また、右縦板９は、左縦板８と同様に、図６に示す如く、後側がエンジン１８等を搭載するために高さ寸法が低く形成され、後述の上板部１２が取付けられる前側が１段低くなっている。
【００３２】
さらに、１０は左縦板８の前部と右縦板９の前部との間に設けられた前連結縦板で、該前連結縦板１０は、前側に突出する半円筒状に形成され、その左端部が左縦板８の前端部に続き、右端部が右縦板９の前端部に続いて一体をなしている。そして、前連結縦板１０は、各縦板８，９と同様に、その下端部がフレーム基板６に溶着されている。
【００３３】
このように構成された一体縦板７は、外側と内側の両方から隅肉溶接等の手段によってフレーム基板６の上面に溶着されている。このときの溶接作業は、フレーム基板６に初めに取付けられる左縦板８、右縦板９、前連結縦板１０の溶接作業であるから、周囲には障害になるものはなく、例えば溶接用のロボット等を用いて簡単に溶接することができる。
【００３４】
１１は一体縦板７の前側に設けられた上板−閉塞板兼用板で、該上板−閉塞板兼用板１１は、一体形成された後述の上板部１２、閉塞板部１３によって構成されている。そして、上板−閉塞板兼用板１１は、前，後方向に延びる１枚の板体を長さ方向の中間位置の折曲げ線Ｃ1で折曲げることにより、この折曲げ線Ｃ1を境にして前側に上板に相当する上板部１２を有し、後側に閉塞板に相当する閉塞板部１３を有している。
【００３５】
１２はフレーム基板６の前側に位置して一体縦板７の上部に設けられた上板をなす上板部で、該上板部１２は、フレーム基板６とほぼ平行となる水平方向に延びて配設されている。そして、上板部１２は、フレーム基板６の前部と一緒に作業装置４のスイングポスト４Ｂを左，右方向に揺動可能に支持するものである。また、上板部１２は、上板−閉塞板兼用板１１の折曲げ線Ｃ1から前側の部分を構成している。また、上板部１２は、その前側が鋭角となるほぼ三角形状をなし、フレーム基板６の前側部分と対面するように配置されている。さらに、上板部１２の前端部には、フレーム基板６のボス部材６Ａに対向して別部材からなるボス部材１２Ａが溶着され、該ボス部材１２Ａ等を貫通してピン穴１２Ｂが形成されている。
【００３６】
そして、上板部１２は、図８に示す如く、左縦板８、右縦板９に対し左，右方向の外側から隅肉溶接によって溶着され、前連結縦板１０に対し外周側から隅肉溶接によって溶着されている。これにより、上板部１２は、外部からの簡単な溶接作業によって各縦板８，９，１０に固着されている。
【００３７】
１３は上板部１２の後側に一体に設けられた閉塞板をなす閉塞板部で、該閉塞板部１３は、例えば掘削作業時に作業装置４から伝わる衝撃に対し旋回フレーム５の剛性を高めるもので、上板−閉塞板兼用板１１の折曲げ線Ｃ1から後側の部分に設けられている。また、図４、図５、図８等に示すように、閉塞板部１３は、上板部１２の後部から後側に向け斜め下側に延び、その下辺部１３Ａが旋回装置３の外輪３Ａの前側に位置してフレーム基板６の上面まで達している。さらに、閉塞板部１３の左辺部１３Ｂは、左縦板８に沿うように斜めに延び、右辺部１３Ｃは右縦板９に沿うように前，後方向に真直ぐに延びている。
【００３８】
そして、閉塞板部１３は、図８、図９に示す如く、左縦板８と右縦板９との間に挟まれて位置し、その左辺部１３Ｂが左縦板８の右面に対し上側から隅肉溶接によって溶着され、右辺部１３Ｃが右縦板９の左面に対し上側から隅肉溶接によって溶着されている。また、閉塞板部１３の下辺部１３Ａはフレーム基板６の上面に隅肉溶接によって溶着されている。
【００３９】
これにより、フレーム基板６、左縦板８、右縦板９、前連結縦板１０、上板部１２、閉塞板部１３は、密閉型ボックス構造体を形成することができ、衝撃等に対する旋回フレーム５の剛性を高めることができる。また、このときの溶接作業では、閉塞板部１３は、フレーム基板６、左縦板８、右縦板９との溶接部位が外部に露出しているので、外部からの簡単な溶接作業によってフレーム基板６、各縦板８，９に固着することができる。
【００４０】
さらに、閉塞板部１３は、斜めに配設しているから、例えば縦に配設した場合に比較し、左縦板８、右縦板９の高さ寸法内で長尺に形成することができる。これにより、左縦板８、右縦板９との溶接距離を長くすることができ、外部の一方側からの溶接だけでも、掘削作業時の衝撃等に対して十分な剛性を得ることができる。
【００４１】
また、１４は左縦板８の左側に位置してフレーム基板６に取付けられたキャブ支持板で、該キャブ支持板１４は、キャブ、燃料タンク、バッテリ（いずれも図示せず）等を支持するものである。さらに、１５は右縦板９の右側に位置して該右縦板９、フレーム基板６に取付けられたラジエータ支持板、１６は該ラジエータ支持板１５の前側に設けられたタンク支持板をそれぞれ示している。
【００４２】
一方、１７は旋回フレーム５の後端部に取付けられたカウンタウエイトで、該カウンタウエイト１７は、作業装置４との重量バランスをとるもので、旋回半径に応じた円弧状に形成されている。
【００４３】
１８は動力源となるエンジンで、該エンジン１８は、旋回フレーム５の後側でカウンタウエイト１７の前側に左，右方向に延在する横置き状態に搭載されている。また、エンジン１８の左側には油圧ポンプが取付けられ、右側近傍にはラジエータ支持板１５の上側に位置してラジエータ（いずれも図示せず）等が配設されている。
【００４４】
また、１９は旋回フレーム５の右側に位置してエンジン１８の前側に設けられた作動油タンクで、該作動油タンク１９は、作動油を溜めるものでタンク支持板１６上に取付けられている。
【００４５】
本実施の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、次に、その作動について説明する。
【００４６】
まず、作業現場で車両を走行するときには、下部走行体１の走行用油圧モータ（図示せず）を駆動することにより、車両を前進または後進させる。そして、土砂の掘削作業等を行なう場合には、下部走行体１上で上部旋回体２を旋回させたり、作業装置４を俯仰動させることにより、作業装置４のバケット４Ｅで土砂を掘削する。
【００４７】
また、側溝掘り作業を行なう場合には、スイングシリンダ４Ｆを伸長または縮小して作業装置４を左，右方向に揺動し、この作業装置４の揺動方向と反対側に上部旋回体２を旋回させる。これにより、作業装置４は、左，右方向の外側に配置されるから、この位置で作業装置４を俯仰動させることにより側溝掘り作業を行なうことができる。
【００４８】
以上のように、本実施の形態によれば、旋回フレーム５には、上板部１２の後部からフレーム基板６の上面まで延びる閉塞板部１３を設け、該閉塞板部１３は、その下辺部１３Ａをフレーム基板６に溶接し、左辺部１３Ｂ、右辺部１３Ｃを左縦板８、右縦板９に溶接する構成としている。従って、フレーム基板６、左縦板８、右縦板９、前連結縦板１０、上板部１２、閉塞板部１３によって密閉型ボックス構造体を形成することができるから、衝撃等に対する旋回フレーム５の剛性を高めることができる。
【００４９】
しかも、閉塞板部１３によって剛性を高めることができるから、例えば上板部１２、閉塞板部１３からなる上板−閉塞板兼用板１１を一体縦板７に溶着するときには、作業が容易な外部から溶接作業を行なうだけで十分な強度を得ることができる。
【００５０】
この結果、溶接用のロボット等を用いて簡単に溶接作業を行なうことができる。また、上板部１２は、従来技術のように後側に延ばす必要がなくなるから、この点においても溶接作業を容易に行うことができる。これにより、溶接作業に係る作業性を向上することができ、また製造コストを低減することができる。
【００５１】
また、閉塞板部１３は、後側に向けて斜め下側に傾斜して設けているから、左縦板８、右縦板９の高さ寸法内で閉塞板部１３と左縦板８、右縦板９との溶接距離を長くとることができる。これにより、閉塞板部１３は、旋回フレーム５の強度をより一層高めることができ、耐久性を向上することができる。
【００５２】
また、上板部１２と閉塞板部１３とは、１枚の鋼板からなる上板−閉塞板兼用板１１を折曲げ線Ｃ1に沿って折曲げることにより一体形成することができるから、上板部１２の後端と閉塞板部１３の前端との溶接作業を省略することができ、組立時の作業性を向上することができる。
【００５３】
さらに、左縦板８、右縦板９の前側に前連結縦板１０を設けることにより一体縦板７を構成しているから、一体縦板７は、１枚の鋼材に曲げ加工を施して前連結縦板１０を形成することにより、左縦板８、右縦板９、前連結縦板１０を簡単に形成することができ、製造コストを低減することができる。しかも、フレーム基板６、左縦板８、右縦板９、前連結縦板１０、上板部１２、閉塞板部１３によって完全な密閉型ボックス構造体を形成することができるから、掘削作業時の衝撃等に対して十分な剛性を得ることができ、耐久性を向上することができる。
【００５４】
次に、図１０および図１１は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、上板と閉塞板とは別部材により形成し、閉塞板の左側、右側を左縦板、右縦板に溶着し、また閉塞板の上端部を上板の後部に溶着し、下端部をフレーム基板の上面に溶着する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５５】
２１は本実施の形態による旋回フレーム、２２は該旋回フレーム２１の前側に設けられた上板で、該上板２２は、前記第１の実施の形態による上板部１２とほぼ同様に、前側が鋭角となるほぼ三角形状をなし、その前端部には別部材からなるボス部材２２Ａとピン穴２２Ｂとが設けられている。また、上板２２は、左縦板８、右縦板９に対し左，右方向の外側から隅肉溶接によって固着され、前連結縦板１０に対し外周側から隅肉溶接によって固着されている。しかし、本実施の形態による上板２２は、後述の閉塞板２３と別部材として形成され、その後端縁２２Ｃに閉塞板２３が溶着されている点で、第１の実施の形態による上板部１２と相違している。
【００５６】
２３は上板２２の後側に該上板２２と別部材として設けられた閉塞板で、該閉塞板２３は、上板２２の後部から後側に向け斜め下側に延びている。そして、閉塞板２３は、上辺部２３Ａが上板２２の後端縁２２Ｃに突合わされ、下辺部２３Ｂがフレーム基板６の上面まで達している。また、閉塞板２３の左辺部２３Ｃは、左縦板８に沿うように斜めに延び、右辺部２３Ｄは右縦板９に沿うように前，後方向に真直ぐに延びている。これにより、閉塞板２３は全体として台形状に形成されている。
【００５７】
そして、閉塞板２３は、上辺部２３Ａが上板２２の後端縁２２Ｃに突合わせ溶接され、下辺部２３Ｂがフレーム基板６の上面に隅肉溶接されている。また、閉塞板２３の左辺部２３Ｃが左縦板８の内側に隅肉溶接され、右辺部２３Ｄが右縦板９の内側に隅肉溶接されている。
【００５８】
かくして、このように構成された本実施の形態による旋回フレーム２１においても、前述した第１の実施の形態によるものとほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態によれば、上板２２と閉塞板２３とを別部材によって形成しているから、必要となる剛性等の特性に応じて、上板２２と閉塞板２３の材質、板厚等を個別に選択することができ、設計時の自由度を向上することができる。
【００５９】
次に、図１２ないし図１４は本発明の第３の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、前，後方向に延びる１枚の板体を長さ方向の２箇所で折曲げることにより、後側に位置してフレーム基板の後側部分に相当する後部基板と、２箇所の折曲げ部間に位置して閉塞板に相当する閉塞板部と、前側に位置して上板に相当する上板部とを一体に形成する。また、フレーム基板の前側部分に相当する前部基板を別部材により形成し、この前部基板を前記後部基板の前側に溶着する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６０】
３１は本実施の形態による旋回フレームで、該旋回フレーム３１は、図１２、図１３に示すように、後述する基板−閉塞板−上板兼用板３２、一体縦板３６、前部基板４０によって大略構成されている。
【００６１】
３２は基板−閉塞板−上板兼用板で、該兼用板３２は、図１４に示す如く、１枚の厚肉な鋼材を用い、後述の後部基板３３、閉塞板部３４、上板部３５によって構成されている。そして、基板−閉塞板−上板兼用板３２は、前，後方向に延びる１枚の鋼板を長さ方向の中間に位置する前側折曲げ線Ｃ2と、該前側折曲げ線Ｃ2よりも後側に位置する後側折曲げ線Ｃ3との２箇所でクランク状に折曲げることによって形成されている。これにより、後側折曲げ線Ｃ3から後側が後部基板３３となり、前側折曲げ線Ｃ2と後側折曲げ線Ｃ3との間が閉塞板部３４となり、前側折曲げ線Ｃ2から前側が上板部３５となっている。
【００６２】
３３は基板−閉塞板−上板兼用板３２の後側に位置してフレーム基板の後側部分に相当する後部基板で、該後部基板３３は、前記兼用板３２の後側折曲げ線Ｃ3から後側に形成されている。また、後部基板３３の前側には、後側折曲げ線Ｃ3の左，右方向両側に位置して、後述の前部基板４０が固着される前側取付端３３Ａ，３３Ａが設けられている。
【００６３】
３４は後部基板３３の前側に一体に設けられた閉塞板に相当する閉塞板部で、該閉塞板部３４は、前記兼用板３２の前側折曲げ線Ｃ2と後側折曲げ線Ｃ3との間の部分に設けられている。また、閉塞板部３４は、上板部３５の後部から後側に向け斜め下側に延び、その左辺部３４Ａ、右辺部３４Ｂは後述の左縦板３７、右縦板３８に上側から溶接されている。
【００６４】
３５は閉塞板部３４の前側に一体に設けられた上板に相当する上板部で、該上板部３５は、第１の実施の形態による上板部１２と同様に、前記兼用板３２の前側折曲げ線Ｃ2から前側の部分を構成し、ボス部材３５Ａ、ピン穴３５Ｂを有している。
【００６５】
３６は本実施の形態による一体縦板で、該一体縦板３６は、第１の実施の形態による一体縦板７と同様に、厚肉な鋼材を用いて一体に形成された左縦板３７、右縦板３８、前連結縦板３９によって構成されている。
【００６６】
そして、一体縦板３６は、左縦板３７、右縦板３８の後側部分が後部基板３３の上面に溶接され、左縦板３７、右縦板３８の前側部分、前連結縦板３９が上板部３５の下面と後述する前部基板４０の上面に溶接されている。また、左縦板３７、右縦板３８の内側には閉塞板部３４の左辺部３４Ａ、右辺部３４Ｂが溶接されている。
【００６７】
４０は後部基板３３の前側に設けられ、フレーム基板の前側部分に相当する前部基板で、該前部基板４０も厚肉な鋼材を用いて形成されている。そして、前部基板４０は、第１の実施の形態によるフレーム基板６の前部とほぼ同様に、三角形状をなし、ボス部材４０Ａ、ピン穴４０Ｂが設けられている。また、前部基板４０の後側は後側取付端４０Ｃ，４０Ｃとなり、該後側取付端４０Ｃ，４０Ｃは、後部基板３３の前側取付端３３Ａ，３３Ａに突合わせ溶接等によって固着されている。さらに、前部基板４０の上面には、左縦板３７、右縦板３８の前側部分、前連結縦板３９が溶接されている。
【００６８】
かくして、このように構成された本実施の形態による旋回フレーム３１においても、前述した第１の実施の形態によるものとほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態によれば、後部基板３３と閉塞板部３４と上板部３５とを一体形成して基板−閉塞板−上板兼用板３２を設けている。これにより、上板部３５に作用した荷重は閉塞板部３４を介して後部基板３３に円滑に移行することができるから、この荷重を強度を有する後部基板３３で受承することができ、耐久性をより一層向上することができる。
【００６９】
次に、図１５および図１６は本発明の第４の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、左縦板は、前，後方向の中間位置から前側の前部左縦板と中間位置から後側の後部左縦板とを接合することにより形成し、右縦板は、前，後方向の中間位置から前側の前部右縦板と中間位置から後側の後部右縦板とを接合することにより形成したことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７０】
５１は本実施の形態による旋回フレーム、５２は該旋回フレーム５１の一体縦板で、該一体縦板５２は、第１の実施の形態による一体縦板７とほぼ同様に、左縦板５３、右縦板５４、前連結縦板５５によって構成されている。
【００７１】
しかし、本実施の形態による左縦板５３は、図１５、図１６に示すように、閉塞板部１３の位置から前側の前部左縦板５３Ａと閉塞板部１３の位置から後側の後部左縦板５３Ｂとを溶着することにより形成されている。また、右縦板５４は、閉塞板部１３の位置から前側の前部右縦板５４Ａと閉塞板部１３の位置から後側の後部右縦板５４Ｂとを溶着することにより形成されている。これらの点で左縦板５３、右縦板５４は、第１の実施の形態によるものと相違している。
【００７２】
かくして、このように構成された本実施の形態による旋回フレーム５１においても、前述した第１の実施の形態によるものとほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、本実施の形態によれば、左縦板５３は前部左縦板５３Ａと後部左縦板５３Ｂとによって形成し、右縦板５４は前部右縦板５４Ａと後部右縦板５４Ｂとによって形成しているから、例えば各縦板５３Ａ，５３Ｂ，５４Ａ，５４Ｂの材質、板厚等を個別に選択することができ、設計時の自由度を向上することができる。
【００７３】
なお、第１の実施の形態では、左縦板８、右縦板９、前連結縦板１０は１枚の板体からなる一体縦板７として一体形成した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば図１７に示す変形例による旋回フレーム６１のように、前連結縦板を省略し、左縦板６２と右縦板６３とを別個に設けて前方に開口させる構成としてもよい。この構成は、第２ないし第４の実施の形態にも同様に適用することができるものである。
【００７４】
また、第１の実施の形態では、閉塞板部１３は上板部１２の後部から後側に向けて斜め下側に傾斜して設けるものとして説明したが、本発明はこれに限らず、例えば閉塞板部をほぼ垂直に設ける構成としてもよい。また、上板部１２から前側に向け斜め下側に傾斜させる構成としてもよい。この構成は、第２ないし第４の実施の形態にも同様に適用することができるものである。
【００７５】
さらに、各実施の形態では、建設機械の旋回フレームとしてクローラ式油圧ショベルの旋回フレームを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、ホイール式油圧ショベル等の他の建設機械の旋回フレームに適用してもよい。
【００７６】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明によれば、建設機械の旋回フレームは、前，後方向に延びた板体からなるフレーム基板と、該フレーム基板の上面の左側に位置して前，後方向に延び該フレーム基板に溶着された左縦板と、前記フレーム基板の上面の右側に位置して前，後方向に延び該フレーム基板に溶着された右縦板と、前記フレーム基板の前側に位置して前記各縦板の上部に溶着された上板と、該上板の後側位置と前記フレーム基板との間を閉塞すべく少なくとも左，右方向の端縁が前記左，右の縦板に溶着された閉塞板とによって構成している。
【００７７】
従って、フレーム基板、左縦板、右縦板、上板からなるボックス構造体を閉塞板によって閉塞し、閉塞型ボックス構造体とすることができるから、衝撃等に対する剛性を高めることができる。しかも、閉塞板によって剛性を高めることにより、例えば上板、閉塞板を溶着するときに、溶接作業が簡単な外部からの溶接だけでも十分な剛性を得ることができる。この結果、上板と閉塞板は、左縦板、右縦板に対し外部から溶接するだけでよいから、例えば溶接用のロボット等を用いて簡単に溶接することができる。これにより、溶接作業に係る作業性を向上することができ、また製造コストを低減することができる。
また、閉塞板は、前，後方向に傾くように、上板の後部から後側に向け斜め下側に延びて設けているので、縦板の高さ寸法内で閉塞板を長尺に形成することができるから、該閉塞板を左縦板、右縦板に対して長い溶接距離をもって溶着することができる。これにより、例えば掘削作業時の衝撃等に対する剛性を高めることができ、耐久性、信頼性を向上することができる。
【００７８】
請求項２の発明によれば、前，後方向に延びる１枚の板体を長さ方向の中間位置で折曲げることにより、この折曲げ部から前側を上板に相当する上板部として形成すると共に折曲げ部から後側を閉塞板に相当する閉塞板部として形成し、該閉塞板部の下端部をフレーム基板の上面に溶着する構成としているので、１枚の板体を折曲げるだけで上板に相当する上板部と閉塞板に相当する閉塞板部とを形成することができる。これにより、上板と閉塞板とを溶着する溶接作業等を省略することができ、製造コストを低減することができる。
【００７９】
請求項３の発明によれば、上板と閉塞板とは別部材により形成し、閉塞板は、その上端部を上板の後部に溶着し、下端部をフレーム基板の上面に溶着する構成としているので、上板と閉塞板とを別部材によって形成することができるから、例えば上板、閉塞板の材質、板厚等を個別に選択することができ、設計時の自由度を向上することができる。
【００８０】
請求項４の発明によれば、前，後方向に延びる１枚の板体を長さ方向の２箇所で折曲げることにより、後側に位置してフレーム基板の後側部分に相当する後部基板と、２箇所の折曲げ部間に位置して閉塞板に相当する閉塞板部と、前側に位置して上板に相当する上板部とを一体に形成し、フレーム基板の前側部分に相当する前部基板を別部材により形成し、該前部基板を前記後部基板の前側に溶着する構成としている。
【００８１】
従って、１枚の板体を折曲げるだけで上板に相当する上板部と閉塞板に相当する閉塞板部とを形成することができ、上板と閉塞板とを溶着する溶接作業等を省略することができる。また、上板部に作用する荷重は、一体形成された閉塞板部を介して後部基板に円滑に移行することができ、この荷重を強度を有する後部基板で受承することができ、耐久性をより一層向上することができる。
【００８２】
請求項５の発明によれば、左縦板は、前，後方向の中間位置から前側の前部左縦板と中間位置から後側の後部左縦板とを接合することにより形成し、右縦板は、前，後方向の中間位置から前側の前部右縦板と中間位置から後側の後部右縦板とを接合することにより形成しているので、前部左縦板と後部左縦板と前部右縦板と後部右縦板とを別部材によって形成することができるから、例えば前部左縦板、後部左縦板、前部右縦板、後部右縦板の材質、板厚等を個別に選択することができ、設計時の自由度を向上することができる。
【００８３】
請求項６の発明によれば、左縦板の前部と右縦板の前部との間には、両者を一体的に連結する前連結縦板を設け、該前連結縦板によって左，右の縦板間の前側を閉塞する構成としているので、１枚の板体に曲げ加工を施すだけで左縦板、右縦板を形成することができ、製造コストを低減することができる。しかも、フレーム基板、左縦板、右縦板、前連結縦板、上板、閉塞板によってほぼ密閉された密閉型ボックス構造体を形成することができ、より一層剛性を高めることができる。
【００８４】
請求項７の発明によれば、前，後方向に延びた板体からなるフレーム基板と、該フレーム基板の上面の左側に位置して前，後方向に延び該フレーム基板に溶着された左縦板と、前記フレーム基板の上面の右側に位置して前，後方向に延び該フレーム基板に溶着された右縦板と、前記フレーム基板の前側に位置して前記各縦板の上部に溶着された上板と、該上板の後側位置と前記フレーム基板との間を閉塞すべく少なくとも左，右方向の端縁が前記左，右の縦板に溶着された閉塞板とによって構成し、前，後方向に延びる１枚の板体を長さ方向の２箇所で折曲げることにより、後側に位置して前記フレーム基板の後側部分に相当する後部基板と、２箇所の折曲げ部間に位置して前記閉塞板に相当する閉塞板部と、前側に位置して前記上板に相当する上板部とを一体に形成し、前記フレーム基板の前側部分に相当する前部基板を別部材により形成し、該前部基板を前記後部基板の前側に溶着する構成としている。
従って、フレーム基板、左縦板、右縦板、上板からなるボックス構造体を閉塞板によって閉塞し、閉塞型ボックス構造体とすることができるから、衝撃等に対する剛性を高めることができる。しかも、閉塞板によって剛性を高めることにより、例えば上板、閉塞板を溶着するときに、溶接作業が簡単な外部からの溶接だけでも十分な剛性を得ることができる。この結果、上板と閉塞板は、左縦板、右縦板に対し外部から溶接するだけでよいから、例えば溶接用のロボット等を用いて簡単に溶接することができる。これにより、溶接作業に係る作業性を向上することができ、また製造コストを低減することができる。
また、１枚の板体を折曲げるだけで上板に相当する上板部と閉塞板に相当する閉塞板部とを形成することができ、上板と閉塞板とを溶着する溶接作業等を省略することができる。また、上板部に作用する荷重は、一体形成された閉塞板部を介して後部基板に円滑に移行することができ、この荷重を強度を有する後部基板で受承することができ、耐久性をより一層向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に適用される油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】作業装置を省略した状態の油圧ショベルを示す平面図である。
【図３】旋回フレームを示す平面図である。
【図４】図３中のキャブ支持板、タンク支持板等を省略した状態の旋回フレームを示す平面図である。
【図５】旋回フレームを図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた正面図である。
【図６】上板−閉塞板兼用板と一体縦板とを示す外観斜視図である。
【図７】旋回フレームを図４中の矢示VII−VII方向からみた左側面図である。
【図８】旋回フレームの前部を拡大して示す要部拡大の平面図である。
【図９】旋回フレームの前部を図８中の矢示IX−IX方向からみた要部拡大断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態による旋回フレームを示す平面図である。
【図１１】旋回フレームの前部を図１０中の矢示XI−XI方向からみた要部拡大断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態による旋回フレームを示す平面図である。
【図１３】旋回フレームを図１２中の矢示XIII−XIII方向からみた正面図である。
【図１４】基板−閉塞板−上板兼用板と一体縦板と前部基板とを示す外観斜視図である。
【図１５】本発明の第４の実施の形態による旋回フレームを示す正面図である。
【図１６】一体縦板を単体で示す外観斜視図である。
【図１７】本発明の変形例による旋回フレームを示す平面図である。
【符号の説明】
１  下部走行体
２  上部旋回体
５，２１，３１，５１，６１  旋回フレーム
６  フレーム基板
７，３６，５２  一体縦板
８，３７，５３，６２  左縦板
９，３８，５４，６３  右縦板
１０，３９，５５  前連結縦板
１１  上板−閉塞板兼用板
１２，３５  上板部（上板）
１３，３４  閉塞板部（閉塞板）
２２  上板
２３  閉塞板
３２  基板−閉塞板−上板兼用板
３３  後部基板
４０  前部基板
５３Ａ  前部左縦板
５３Ｂ  後部左縦板
５４Ａ  前部右縦板
５４Ｂ  後部右縦板
Ｃ1  折曲げ線
Ｃ2  前側折曲げ線
Ｃ3  後側折曲げ線
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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