(57)【要約】  【課題】補強板等の他の部材を用いることなく、ブラケット部における接合部領域の剛性を高めて耐久性を向上させ、また、キャブ下梁の溶接等による接合性を向上させる。  【解決手段】キャブ下梁１６の前側側板部を任意の傾斜を有する前側傾斜板部１６ａとし、特に、該前側傾斜板部１６ａの傾斜を前面板９の傾斜板部９ｂの傾斜とほぼ同一にすると共に、キャブ下梁１６の前側傾斜板部１６ａを前面板９の傾斜板部９ｂとほぼ同一板面となるようにし、また、キャブ下梁１６を少なくとも前側傾斜板部１６ａ及び上板部１６ｃにより構成し、該前側傾斜板部１６ａと上板部１６ｃが交差する屈曲部が側面視で前面板９の傾斜板部９ｂ又は垂直板部９ａとほぼ一致するように、キャブ下梁１６の一端部を一方のブラケット部７ａの他面と底板６の上面とに接合し他端部を一方のサイドフレームに接合した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機が取り付けられる一対のブラケット部を構成する一対の縦板が所要間隔をおいて底板上に立設され前記一対のブラケット部間には傾斜板部を備え前記各ブラケット部補強用の前面板が溶接により接合されたセンタフレームと、該センタフレームの両側方にそれぞれ設けられたサイドフレームと、一端部が一方の前記ブラケット部の他面部と前記底板の上面とに溶接により接合され他端部が一方の前記サイドフレームに溶接により接合されたキャブ下梁とを有する建設機械の旋回フレームにおいて、
前記キャブ下梁の前側側板部を任意の傾斜を有する前側傾斜板部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】
上記キャブ下梁の前側傾斜板部の傾斜を上記前面板の傾斜板部の傾斜とほぼ同一にすると共に、該キャブ下梁の前側傾斜板部を前面板の傾斜板部とほぼ同一板面となるようにしたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の旋回フレーム。
【請求項３】
上記キャブ下梁は少なくとも前側傾斜板部及び上板部から構成され、該前側傾斜板部と上板部が交差する屈曲部が側面視で上記前面板の傾斜板部又は垂直板部とほぼ一致するように構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の建設機械の旋回フレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械の旋回フレームに関するものであり、特に、油圧ショベル等の建設機械における旋回フレームにおいて、補強板等の他の部材を用いることなく、ブラケット部における前面板及びキャブ下梁に対する接合部領域の剛性を高めて耐久性を向上させ、また、キャブ下梁の溶接等による接合性を向上させることが可能な建設機械の旋回フレームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建設機械としての油圧ショベルは、下部走行体の上に旋回機構を介して上部旋回体が旋回自在に搭載されている。上部旋回体における旋回フレームの前方中央部にブーム等を含む作業機が俯仰動可能に取り付けられ、且つ、前方一側部にキャブ等が設けられ、前方他側部には、工具等を収納する収納ボックス等が設けられている。
【０００３】
このような建設機械としての油圧ショベルにおける従来の旋回フレームとしては、例えば、図４乃至図６に示すようなものがある。図４及び図５に示すように、旋回フレーム１は、中央部に位置して前、後方向に延びるセンタフレーム２及びテールフレーム３と、これらの左右両側に位置するサイドフレーム４，５等で構成されている。
【０００４】
なお、旋回フレーム１は、テールフレーム３側に対し、センタフレーム２の位置する側が前方であり、以下、この明細書において、左側、右側と言うときは、このセンタフレーム２の位置する側を前方としたときの左側、右側を指している。
【０００５】
前記センタフレーム２における底板６の上面には前、後方向に延び前端側が左、右のブラケット部としてのブーム取付ブラケット７ａ，７ｂとなる左、右の縦板８ａ，８ｂが立設されている。また、左、右のブーム取付ブラケット７ａ，７ｂの曲げ強度を高めるため、前面板９の左、右両端側がブーム取付ブラケット７ａ，７ｂの対向内側にそれぞれ溶接により接合されている。左、右のブーム取付ブラケット７ａ，７ｂの下方前端側は、前面板９よりも前側に位置する部位が、左、右のシリンダ取付ブラケット１０ａ，１０ｂとなっている。
【０００６】
図６に示すように、前記前面板９は、鋼板等の平板材を、ほぼくの字状に屈曲することにより形成され、下端側が底板６に溶接により接合されてほぼ垂直に上方に延びた垂直板部９ａと、該垂直板部９ａの上端側から左、右のブーム取付ブラケット７ａ，７ｂ間を斜め上向きに後方へ延びた傾斜板部９ｂとで構成されている。前面板９には、ほぼ四角形の開口部９ｃが形成されている。
【０００７】
前記センタフレーム２と左側のサイドフレーム４との間には、キャブ下梁１１が設けられている。該キャブ下梁１１は、左側の端部がサイドフレーム４に溶接により接合され、右側の端部は、左側のブーム取付ブラケット７ａに溶接により接合され、その下端が底板６の上面に溶接により接合されている。
【０００８】
前記キャブ下梁１１は、下側を開放した断面コ字状の梁材からなり、前側及び後側の側板部１１ａ，１１ｂと、該前後の側板部１１ａ，１１ｂ間を連結した上板部１１ｃとで形成されている。図６に示すように、キャブ下梁１１は、その前側側板部１１ａが、前記前面板９の垂直板部９ａに対して寸法ａだけ前側に位置ずれしたオフセット位置に配設されている。この寸法ａは、油圧ショベルの機種等によって異なる大きさに設定されるものである。
【０００９】
前記キャブ下梁１１とサイドフレーム４の前部との間にはキャブ支持枠１２が形成されている。該キャブ支持枠１２は、前記キャブ下梁１１の前方に位置して該キャブ下梁１１と平行に延び、左端部がサイドフレーム４の前端に接合された横梁部１３と、前端側が該横梁部１３に接合され、左側のブーム取付ブラケット７ａと平行に延びて、その後端側が前記キャブ下梁１１及び底板６に溶接により接合された縦梁部１４とで形成されている。
【００１０】
前記キャブ下梁１１の後方に適宜に離間した位置に、キャブ取付梁１５が設けられている。該キャブ取付梁１５は、左側の端部がサイドフレーム４に溶接により接合され、右側の端部は左側の縦板８ａ及び底板６の上面に溶接により接合されている。
【００１１】
また、建設機械の旋回フレームに関する従来技術として、例えば次のようなものが知られている。この従来技術は、キャブ支持枠における縦梁部と左側のブーム取付ブラケットとの間隙部に位置してキャブ下梁の端部に、次のような補強板を設け、この補強板によって左側のブーム取付ブラケットとキャブ下梁との接合強度を高める構成としている。
【００１２】
前記補強板は、底板に対してほぼ垂直となるように立ち上がる前板部と、該前板部の上端から後方へＬ字状に折り曲げられ、底板に対してほぼ平行に延びた上板部とを持ち、その幅寸法は、前記縦梁部と左側のブーム取付ブラケット間の間隙長に対応させている。
【００１３】
そして、補強板は、前板部の下端側が底板の上面に溶接により接合され、上板部の後端は、キャブ下梁における側板部と上板部との間に位置する角隅部側に溶接により接合され、また、その左、右両側部は、左側のブーム取付ブラケットの外側面と縦梁部とに接合されている。
【００１４】
これにより、補強板と前面板との間で左側のブーム取付ブラケットを左、右両側から挟み込むように挟持し、左側のブーム取付ブラケットが外部からの横荷重等で左、右方向に曲げ変形されるのを抑えている。また、前記補強板は、上記Ｌ字状の他に、コ字形状もしくは前板部の上部側が大きく湾曲した形状としてもよいとしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３６３４７２３号公報（第７〜８頁、図１〜図８）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
図４乃至図６に示した従来技術においては、キャブ下梁の前側側板部を前面板の垂直板部に対して寸法ａだけ前側にオフセットさせて左側のサイドフレームとセンタフレームとの間に設け、該キャブ下梁の端部を左側のブーム取付ブラケットの他面と底板とに溶接により接合する構成としている。
【００１６】
ところで、センタフレームにおける左、右のブーム取付ブラケットには、作業機に外部から加えられる横荷重等により横方向の曲げ応力が生じる。そして、この曲げ応力は、前面板の傾斜板部が左側のブーム取付ブラケットの一面に溶接により接合された領域と、該左側のブーム取付ブラケットの他面に、その前側側板部が、前面板の垂直板部に対して寸法ａだけ前側に位置ずれして溶接されたキャブ下梁の溶接箇所との間に集中して発生し易い。このため、この溶接箇所の耐久性を高めるのが難しい。
【００１７】
これに対し、キャブ下梁の端部と左側のブーム取付ブラケットとの間にリブを追加して設け、このリブによりキャブ下梁と左側のブーム取付ブラケットとの溶接箇所を補強することが考えられている。
【００１８】
しかし、寸法の小さい間隙部に配設するものであるため、キャブ下梁の端部と左側のブーム取付ブラケットとの溶接箇所を十分に補強することは難しく、応力集中を緩和するための有効な対策とはなっていない。
【００１９】
また、特許文献１に記載の従来技術においては、次のような補強板によって左側のブーム取付ブラケットとキャブ下梁との接合強度を高める構成としている。該補強板は、前板部の下端側が底板の上面に溶接により接合され、上板部の後端は、キャブ下梁における側板部と上板部との間に位置する角隅部側に溶接により接合され、また、その左、右両側部は、左側のブーム取付ブラケットの外側面とキャブ支持枠における縦梁部とに接合されている。
【００２０】
しかしながら、左側のブーム取付ブラケットの外側面とキャブ支持枠における縦梁部間の間隙等はかなり狭い。このため、このような狭い箇所に対する補強板の溶接性が悪化するおそれがある。
【００２１】
そこで、補強板等の他の部材を用いることなく、ブラケット部における接合部領域の剛性を高めて耐久性を向上させ、また、キャブ下梁の溶接等による接合性を向上させるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、作業機が取り付けられる一対のブラケット部を構成する一対の縦板が所要間隔をおいて底板上に立設され前記一対のブラケット部間には傾斜板部を備え前記各ブラケット部補強用の前面板が溶接により接合されたセンタフレームと、該センタフレームの両側方にそれぞれ設けられたサイドフレームと、一端部が一方の前記ブラケット部の他面部と前記底板の上面とに溶接により接合され他端部が一方の前記サイドフレームに溶接により接合されたキャブ下梁とを有する建設機械の旋回フレームにおいて、前記キャブ下梁の前側側板部を任意の傾斜を有する前側傾斜板部とした建設機械の旋回フレームを提供する。
【００２３】
この構成によれば、ブラケット部に接合されるキャブ下梁の前側傾斜板部の接合長さを大きくすることができ、ブラケット部の一面に前面板の傾斜板部が接合された領域と、ブラケット部の他面にキャブ下梁の端部が接合された領域の剛性を高めることができ、ブラケット部に取り付けられた作業機に外部から加えられる横荷重等により前記領域に生じる曲げ応力を小さくして、ブラケット部の曲げ変形等を抑えることができる。
【００２４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、キャブ下梁の前側傾斜板部の傾斜を前面板の傾斜板部の傾斜とほぼ同一にすると共に、キャブ下梁の前側傾斜板部を前面板の傾斜板部とほぼ同一板面となるようにした建設機械の旋回フレームを提供する。
【００２５】
この構成によれば、前記領域の剛性を高めることができると共に、作業機に外部から加えられる横荷重等をキャブ下梁及び前面板の双方に分散させて応力集中を緩和させることができ、特に、前記ブラケット部の一面側の接合部領域の長手方向と、前記ブラケット部の他面側の接合部領域の長手方向をほぼ一致させることにより、前記領域に生じる曲げ応力を一層小さくして、ブラケット部の曲げ変形等を抑えることができる。
【００２６】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、キャブ下梁は少なくとも前側傾斜板部及び上板部から構成され、該前側傾斜板部と上板部が交差する屈曲部が側面視で上記前面板の傾斜板部又は垂直板部とほぼ一致するように構成した建設機械の旋回フレームを提供する。
【００２７】
この構成によれば、前記領域の剛性を高めることができ、特に、前記前側傾斜板部と上板部が交差する屈曲部と、前記前面板の傾斜板部又は垂直板部をほぼ一致させることにより、作業機に外部から加えられる横荷重等をキャブ下梁及び前面板の双方に分散させて応力集中を緩和させることができ、前記領域に生じる曲げ応力を小さくして、ブラケット部の曲げ変形等を抑えることができる。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１乃至３記載の発明は、キャブ下梁の前側側板部が垂直板部で構成される従来のキャブ下梁に比べて、ブラケット部の一面に前面板の傾斜板部が接合された領域と、ブラケット部の他面に該キャブ下梁の端部が接合された領域の剛性を高めることができると共に、作業機に外部から加えられる横荷重等をキャブ下梁及び前面板の双方に分散させて応力集中を緩和させることができ、また、キャブ下梁を一方のブラケット部の他面部及び底板の上面に溶接する際の接合性を向上させることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
補強板等の他の部材を用いることなく、ブラケット部における接合部領域の剛性を高めて耐久性を向上させ、また、キャブ下梁の溶接性を向上させるという目的を、作業機が取り付けられる一対のブラケット部を構成する一対の縦板が所要間隔をおいて底板上に立設され前記一対のブラケット部間には傾斜板部を備え前記各ブラケット部補強用の前面板が溶接により接合されたセンタフレームと、該センタフレームの両側方にそれぞれ設けられたサイドフレームと、一端部が一方の前記ブラケット部の他面部と前記底板の上面とに溶接により接合され他端部が一方の前記サイドフレームに溶接により接合されたキャブ下梁とを有する建設機械の旋回フレームにおいて、前記キャブ下梁の前側側板部を任意の傾斜を有する前側傾斜板部とし、特に、キャブ下梁の前側傾斜板部の傾斜を前面板の傾斜板部の傾斜とほぼ同一にすると共に、キャブ下梁の前側傾斜板部を前面板の傾斜板部とほぼ同一板面となるようにすることにより、また、キャブ下梁を少なくとも前側傾斜板部及び上板部により構成し、該前側傾斜板部と上板部が交差する屈曲部を側面視で前面板の傾斜板部又は垂直板部とほぼ一致させることにより実現した。
【実施例１】
【００３０】
以下、本発明の実施例を図面に従って詳述する。本実施例は、建設機械として油圧ショベルに適用されている。図１は要部平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面の一例を示す図、図３は図１のＡ−Ａ線に沿う断面の他の一例を示す図である。なお、図１乃至図３において前記図４乃至図６における構成要素と同一ないし均等のものは、前記と同一符号を以って示し、重複した説明を省略する。
【００３１】
まず、本実施例に係る建設機械の旋回フレームの構成を説明する。図１乃至図３に示すように、本実施例では、キャブ下梁１６における前側の側板部が、任意の傾斜を有する前側傾斜板部１６ａで形成されている。キャブ下梁１６は、該前側傾斜板部１６ａ及び後側側板部１６ｂと、該前側傾斜板部１６ａ及び後側側板部１６ｂを連結した上板部１６ｃとで構成されている。
【００３２】
図２又は図３に示すキャブ下梁１６は、前記前側傾斜板部１６ａが左側のブーム取付ブラケット７ａを構成する縦板８ａを挟んで前面板９の対峙位置に溶接により接合され、また、キャブ下梁１６の前側傾斜板部１６ａの傾斜を前面板９の傾斜板部９ｂの傾斜とほぼ同一にすると共に、キャブ下梁１６を少なくとも前側傾斜板部１６ａ及び上板部１６ｃにより構成し、該前側傾斜板部１６ａと上板部１６ｃが交差する屈曲部が側面視で前記前面板９の傾斜板部９ｂ又は垂直板部９ａとほぼ一致するように、その一端部が前記左側のブーム取付ブラケット７ａの他面と底板６の上面とに溶接により接合され、他端部が左側のサイドフレーム４に溶接により接合されている。
【００３３】
図２に示す構成は、キャブ下梁１６の前側傾斜板部１６ａの傾斜を前面板９の傾斜板部９ｂの傾斜とほぼ同一にすると共に、キャブ下梁１６の前側傾斜板部１６ａが前面板９の傾斜板部９ｂとほぼ同一板面となるように接合され、キャブ下梁１６の前側傾斜板部１６ａと上板部１６ｃが交差する屈曲部が側面視で前記前面板９の傾斜板部９ｂ又は垂直板部９ａとほぼ一致する構成の両方を満足している。図示は省略するが、上記構成要件を別々に独立した構成とすることも可能であり、また、キャブ下梁１６の前側傾斜板部１６ａの傾斜を任意に設定することも可能である。
【００３４】
更に、図３に示すように、キャブ下梁１６の前側傾斜板部１６ａの傾斜を前面板９の傾斜板部９ｂの傾斜とほぼ同一にすると共に、キャブ下梁１６の前側傾斜板部１６ａと上板部１６ｃが交差する屈曲部が、側面視で前面板９の垂直板部９ａとほぼ一致し且つ前面板９の傾斜板部９ｂとは上下何れかにずれているように構成することもできる。
【００３５】
次に、上述のように構成された建設機械のキャブ支持構造の作用を説明する。前記左側のブーム取付ブラケット７ａの他面に、キャブ下梁１６の一端部が溶接により接合されている。
【００３６】
このため、左，右のブーム取付ブラケット７ａ，７ｂに取り付けられた作業機に外部から加えられる横荷重等により生じる曲げ応力は、前記左側のブーム取付ブラケット７ａの一面に前面板９の傾斜板部９ｂが接合された領域と、該左側のブーム取付ブラケット７ａの他面にキャブ下梁１６の一端部が溶接により接合された領域との間に集中し易い。
【００３７】
これに対し、該キャブ下梁１６における前側傾斜板部１６ａが任意の傾斜を有し、該前側傾斜板部１６ａと上板部１６ｃが交差する屈曲部が側面視で前記前面板９の傾斜板部９ｂ又は垂直板部９ａとほぼ一致するように、該キャブ下梁１６の一端部を左側のブーム取付ブラケット７ａの他面に接合することで、前記前面板９の対峙位置に左側のブーム取付ブラケット７ａを挟んでキャブ下梁１６を取り付けることができる。
【００３８】
また、キャブ下梁の前側傾斜板部の傾斜を前面板の傾斜板部の傾斜とほぼ同一にすると共に、キャブ下梁の前側傾斜板部を前面板の傾斜板部とほぼ同一板面となるようにすることで、前記左側のブーム取付ブラケット７ａの一面側の接合部領域の長手方向と、前記左側のブーム取付ブラケット７ａの他面側の接合部領域の長手方向とがほぼ一致する。
【００３９】
この結果、左側のブーム取付ブラケット７ａの一面側の接合部領域と、左側のブーム取付ブラケット７ａの他面側の接合部領域との間に集中して発生し易い曲げ応力が極めて低く抑えられ、左側のブーム取付ブラケット７ａにおける前記接合部領域の剛性が上がって、前記曲げ応力によるブーム取付ブラケット７ａ，７ｂの曲げ変形等が抑えられる。
【００４０】
上述したように、本実施例に係る建設機械においては、左側のブーム取付ブラケット７ａにおける接合部領域の剛性を高めることができて、該接合部領域の耐久性を向上させることができる。
【００４１】
キャブ下梁１６は、前側の側板部を前側傾斜板部１６ａとしたことで、左側のブーム取付ブラケット７ａの他面及び底板６の上面に対する溶接性を顕著に向上させることができる。
【００４２】
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例に係る建設機械の旋回フレームの要部平面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面の一例を示す図。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う断面の他の一例を示す図。
【図４】従来の建設機械の旋回フレームの平面図。
【図５】図４の斜視図。
【図６】図４のＢ−Ｂ線に沿う部分の断面図。
【符号の説明】
【００４４】
１          旋回フレーム
２          センタフレーム
４，５      サイドフレーム
６          底板
７ａ，７ｂ  ブーム取付ブラケット（ブラケット部）
８ａ，８ｂ  縦板
９          前面板
９ｂ        傾斜板部
１６          キャブ下梁
１６ａ        前側傾斜板部
【図１】
2007051413.tif 000003
【図２】
2007051413.tif 000004
【図３】
2007051413.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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