(57)【要約】【課題】旋回フレームに設けられる左右一対のメインフレームの前部を二重縦板構造とし、該二重縦板構造の後方を一重縦板構造にするにあたり、製造が簡単で、しかも、必要強度の確保や応力集中の回避を容易に図れるようにする。【解決手段】メインフレーム１１Ｌ、１１Ｒの前部を、メインフレーム１１Ｌ、１１Ｒの前後長に亘って一直線状に延びる第一縦板１５Ｌ、１５Ｒと、該第一縦板１５Ｌ、１５Ｒに対して一定間隔を存して平行となる第二縦板１６Ｌ、１６Ｒとを用いた二重縦板構造とし、該二重縦板構造の後方のメインフレーム１１Ｌ、１１Ｒは、第一縦板１５Ｌ、１５Ｒを用いた一重縦板構造にすると共に、二重構造部分の第一縦板１５Ｌ、１５Ｒと第二縦板１６Ｌ、１６Ｒとを、両縦板に対して直交するよう旋回フレーム８の底面板９から立設される横板２２Ｌ、２２Ｒによって連結した。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回体の架台となる旋回フレームに、該旋回フレームの前後方向に延び、且つ前部に作業機が取付支持される左右一対のメインフレームを設けてなる建設機械において、該メインフレームの前部は、メインフレームの前後長に亘って一直線状に延びるよう旋回フレームの底面板から立設される第一縦板と、該第一縦板に対して一定間隔を存して平行となるよう旋回フレームの底面板から立設される第二縦板とを用いた二重縦板構造とし、該二重縦板構造の後方のメインフレームは、前記第一縦板を用いた一重縦板構造にすると共に、前記二重構造部分の第一縦板と第二縦板とを、両縦板に対して直交するよう旋回フレームの底面板から立設される横板によって連結したことを特徴とする建設機械における旋回フレームのメインフレーム構造。
【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メインフレーム構造の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、建設機械のなかには、油圧ショベルのように、運転席や作業機が装備される旋回体を、走行体の上方に旋回自在に設けたものがあるが、この様な旋回体の架台となる旋回フレームには、該旋回フレームの前後方向に延び、前部に作業機の基端部が取付支持される左右一対のメインフレームが設けられている。
ところで、前記メインフレームは、従来、旋回フレームの底面から立設される一枚の縦板を用いた一重縦板構造のもの（例えば、特許文献１参照。）と、間隔を存して平行となる二枚の縦板を用いた二重縦板構造（例えば、特許文献２参照。）のものとが知られている。前記一重縦板構造のメインフレームは、メインフレームの重量を軽くできると共に、コストを安くすることができるが、作業機が大きくなると強度不足になる惧れがある。一方、二重縦板構造のものは、強度上優れるが、重量が重くなり、コストも高くなる。
そこで、メインフレームの前部を二枚の縦板を用いた二重縦板構造（箱型形状部）とし、該二重縦板構造の後方を、一枚の縦板を用いた一重縦板構造（Ｉ型形状部）とした技術（例えば、特許文献３参照。）が提唱されている。
【特許文献１】実開昭６２−１９６２５３号公報
【特許文献２】実開昭５４−１５８４０１号公報
【特許文献３】特許第３６６４３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかるに、前記特許文献３のものにおいて、一方の縦板は、二重縦板構造部分から一重縦板構造部分まで連続するように形成されると共に、二重縦板構造部分から一重縦板構造部分への移行部は、二枚の縦板同士の間隔が徐々に狭くなって結合するようＹ字型に形成されている。このため、二重縦板構造部分から一重縦板構造部分まで連続する一方の縦板は、中間部で折曲加工されることになるが、この場合、折曲加工の前方部分と後方部分の平行度を出すのは難しく、さらに、二枚の縦板をＹ字型に結合させるための位置合せも難しく、製造が困難であってコスト高になるという問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
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、旋回体の架台となる旋回フレームに、該旋回フレームの前後方向に延び、且つ前部に作業機が取付支持される左右一対のメインフレームを設けてなる建設機械において、該メインフレームの前部は、メインフレームの前後長に亘って一直線状に延びるよう旋回フレームの底面板から立設される第一縦板と、該第一縦板に対して一定間隔を存して平行となるよう旋回フレームの底面板から立設される第二縦板とを用いた二重縦板構造とし、該二重縦板構造の後方のメインフレームは、前記第一縦板を用いた一重縦板構造にすると共に、前記二重構造部分の第一縦板と第二縦板とを、両縦板に対して直交するよう旋回フレームの底面板から立設される横板によって連結したことを特徴とする建設機械における旋回フレームのメインフレーム構造である。
そして、この様にすることにより、二重縦板構造から一重縦板構造への移行部分で折曲加工して二枚の縦板同士をＹ字型に連結する場合のように、平行度の確保や組付け性が難しいというようなことがなく、製造が容易で、製造コストの低減に寄与できる。しかも、第一、第二縦板や横板の板厚を個別に選択でき、また、横板の配置位置を設計変更することも簡単にできるから、必要強度の確保や応力集中の回避を容易に図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図面において、１は建設機械の一例である油圧ショベルの旋回体であって、図示しない走行体の上方に旋回自在に支持されているが、該旋回体１は、掘削作業等の作業を行う作業機２が装着されると共に、キャブ３、燃料タンク４、作動油タンク５、カウンタウエイト６、エンジン７等の各種部材装置が搭載されている。
【０００６】
８は前記旋回体１の架台となる旋回フレームであって、該旋回フレーム８は、図示しない旋回ベアリングが取付けられる底面板９、該底面板９から立設され、旋回フレーム８の前後方向に延びる左右一対のメインフレーム１０Ｌ、１０Ｒ、該左右一対のメインフレーム１０Ｌ、１０Ｒの左右外方に設けられ、前記キャブ３やエンジン７等の各種部材装置が取付けられる左右のサイドフレーム１１Ｌ、１１Ｒ、旋回フレーム８の後部に設けられ、カウンタウエイト６を支持する支持フレーム１２等から構成されている。
【０００７】
前記左右のメインフレーム１０Ｌ、１０Ｒの前部には、作業機２を構成するブーム１３の基端部が揺動自在に軸支されると共に、該ブーム８を揺動せしめるための左右のブームシリンダ１４Ｌ、１４Ｒの基端部が揺動自在に軸支されるが、この場合に、ブーム１３の基端部は左右に二股状に分割されており、そして、該ブーム１３の左側基端部１３Ｌおよび左側ブームシリンダ１４Ｌが左側のメインフレーム１０Ｌに軸支され、またブーム１３の右側基端部１３Ｒおよび右側ブームシリンダ１４Ｒが右側のメインフレーム１０Ｒに軸支されるようになっている。
【０００８】
前記左右のメインフレーム１０Ｌ、１０Ｒは、左右対称状ではあるが同様の構造のものであるため、左側のメインフレーム１０Ｌを例にとって説明すると、該メインフレーム１０Ｌの前部は、メインフレーム１０Ｌの前後長に亘って一直線状に延びるように旋回フレーム８の底板９から立設される第一縦板１５Ｌと、該第一縦板１５Ｌの左右内方側に配され、且つ第一縦板１５Ｌに対して一定間隔を存して平行となるように底面板９から立設される第二縦板１６Ｌとを用いた二重縦板構造となっているが、上記第二縦板１６Ｌは、メインフレーム１０Ｌの前部にのみ設けられており、而して、二重縦板構造の後方のメインフレーム１０Ｌは、前記第一縦板１５Ｌのみを用いた一重縦板構造になっている。そして、前記二重縦板構造部分の上部には、第一、第二縦板１５Ｌ、１６Ｌを貫通するブーム用支軸１７Ｌを介して、ブーム１３の基端部１３Ｌが揺動自在に軸支されると共に、二重縦板構造部分の前側下部には、第一、第二縦板１５Ｌ、１６Ｌを貫通するシリンダ用支軸１８Ｌを介して、ブームシリンダ１４Ｌの基端部が揺動自在に軸支されるように構成されている。
尚、第一縦板１５Ｌの左右外方側面部および第二縦板１６Ｌの左右内方側面部には、ブーム用支軸１７Ｌが貫通する部位に、補強板１９Ｌ、２０Ｌがそれぞれ固着されている。また、第二縦板１６Ｌの左右外方側面部のシリンダ用支軸１８Ｌが貫通する部位には、補強板２１Ｌが固着されている。
【０００９】
さらに、前記メインフレーム１０Ｌの二重縦板構造から一重縦板構造の移行部において、第一縦板１５Ｌの前後方向中間部と第二縦板１６Ｌの後端部とは、両縦板１５Ｌ、１６Ｌに対して直交するように旋回フレーム８の底面板９から立設される横板２２Ｌによって連結されている。該横板２２Ｌは、本実施の形態では、底面板９から垂直方向に延びる立上り部２２ａと、該立上り部２２ａの上端から上後方に向けて傾斜状に延びる傾斜部２２ｂとからなるが、この場合に、立上り部２２ａは、前記ブーム用支軸１７Ｌの軸芯を通る垂線Ｘよりも僅かに前方に位置すると共に、傾斜部２２ｂはブーム用支軸１７Ｌの下方に位置するように設計されている。そして、該横板２２Ｌによって、メインフレーム１０Ｌに、ブーム１３を支持するのに必要な剛性が付与されるようになっている。
尚、左右のメインフレーム１０Ｌ、１０Ｒの横板２２Ｌ、２２Ｒの傾斜部２２ｂ、２２ｂ同士は、第二縦板１６Ｌ、１６Ｒよりも左右内方に延設された連結部２２ｃにより連続する状態となっており、これにより、さらなる剛性の向上が図られている。
【００１０】
また、２３Ｌは補強用横板であって、前述した横板２２Ｌと同様に、第一縦板１５Ｌと第二縦板１６Ｌとを連結するべく、両縦板１５Ｌ、１６Ｌに対して直交するように底面板９から立設されるものであるが、該補強用横板２３Ｌは、本実施の形態では、底面板９から僅かに後方に傾斜する状態で上方に延びる立上り部２３ａと、該立上り部２３ａの上端から上後方に傾斜状に延びる傾斜部２３ｂとからなり、そして、立上り部２３ａは、前記シリンダ用支軸１８Ｌの少し後方の部位に位置すると共に、傾斜部２３ｂの上端部は前記横板２２Ｌの傾斜部２２ｂの下端部に連結されている。そして、該補強用横板２３Ｌは、横板２２Ｌと一体となってメインフレーム１０Ｌに剛性を付与するようになっている。
【００１１】
一方、二重縦板構造の後方のメインフレーム１０Ｌは、前述したように一重縦板構造となっているが、該一重縦板構造部分の第一縦板１５Ｌの上端部には、強度補強用の上板２４Ｌが固着されている。尚、左右のメインフレーム１０Ｌ、１０Ｒの上板２４Ｌ、２４Ｒの前部同士は、左右内方に延設された連結部２４ａにより連続する状態になっている。
また、図中、１５Ｒ、１６Ｒ、１９Ｒ〜２１Ｒ、２２Ｒ、２３Ｒ、２４Ｒは、右側メインフレーム１０Ｒを構成する第一縦板、第二縦板、補強板、横板、補強用横板、上板であり、１７Ｒはブーム１３の右側基端部１３Ｒを軸支するブーム用支軸、１８Ｒは右側ブームシリンダ１４Ｒの基端部を軸支するシリンダ用支軸である。
【００１２】
叙述の如く構成された本形態において、旋回体１の架台となる旋回フレーム８には、作業機２を構成するブーム１３が取付支持される左右一対のメインフレーム１０Ｌ、１０Ｒが設けられているが、該メインフレーム１０Ｌ、１０Ｒの前部は、メインフレーム１０Ｌ、１０Ｒの前後長に亘って一直線状に延びるように旋回フレーム８の底面板９から立設される第一縦板１５Ｌ、１５Ｒと、該第一縦板１５Ｌ、１５Ｒに対して一定間隔を存して平行となるように旋回フレーム８の底面板９から立設される第二縦板１６Ｌ、１６Ｒとを用いた二重縦板構造になっており、また、該二重縦板構造の後方のメインフレーム１０Ｌ、１０Ｒは、前記第一縦板１５Ｌ、１５Ｒを用いた一重縦板構造になっている。
【００１３】
この様に、本形態にあっては、メインフレーム１０Ｌ、１０Ｒの前部を二重縦板構造とし、該二重縦板構造の後方のメインフレーム１０Ｌ、１０Ｒを一重縦板構造にすることによって、作業機２が取付支持されるメインフレーム１０Ｌ、１０Ｒの前部の強度を確保しつつ、軽量化、コスト低減を図れるものであるが、このものにおいて、二重縦板構造と一重縦板構造の両方の部分に連続して設けられる第一縦板１５Ｌ、１５Ｒは、メインフレーム１０Ｌ、１０Ｒの前後長に亘って一直線状に延びており、しかも、二重縦板構造部分の第一縦板１５Ｌ、１５Ｒと第二縦板１６Ｌ、１６Ｒとは、両縦板１５Ｌ、１５Ｒ、１６Ｌ、１６Ｒに対して直交するように旋回フレーム８の底面板９から立設される横板２２Ｌ、２２Ｒによって連結されることになる。この結果、二重縦板構造から一重縦板構造への移行部分で折曲加工して二枚の縦板同士をＹ字型に連結する場合のように、平行度の確保や組付け性が難しいというようなことがなく、製造が容易で、製造コストの低減に寄与できる。
【００１４】
しかも、このものでは、第一、第二縦板１５Ｌ、１５Ｒ、１６Ｌ、１６Ｒと横板２２Ｌ、２２Ｒとが別部材であるから、これらの板厚を、必要強度に応じて個別に選択することができる。さらに、作業機２の形状や重量等に応じて、横板２２Ｌ、２２Ｒの配置位置を適宜設計変更することも簡単にできるから、メインフレーム１１Ｌ、１１Ｒに働く応力集中の回避を図ることも容易となる。
尚、上記実施の形態では、横板２２Ｌ、２２Ｒに加えて補強用横板２３Ｌ、２３Ｒが設けられているが、この様な補強用横板２３Ｌ、２３Ｒを設けなくても、あるいは複数設けても、本発明を実施できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】旋回体の平面図である。
【図２】旋回フレームの斜視図である。
【図３】旋回フレームの平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面斜視図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】図３のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】図３のＤ−Ｄ断面図である。
【図８】旋回フレームの水平断面斜視図である。
【符号の説明】
【００１６】
８              旋回フレーム
９              底面板
１０Ｌ、１０Ｒ  メインフレーム
１５Ｌ、１５Ｒ  第一縦板
１６Ｌ、１６Ｒ  第二縦板
２２Ｌ          横板
【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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