(57)【要約】【課題】メインフレームに溶接された複数の底板間の突合せ部分の溶接部でのクラック発生を阻止できるフレーム構造体を提供する。【解決手段】長尺状に形成したメインフレーム１の幅方向に複数の底板5a，5bを掛け渡し、メインフレーム１の長手方向から突合せてメインフレーム１の下部に溶接する。複数の底板5a，5bは、メインフレーム１の下部に溶接した部分よりメインフレーム１の幅方向に突出する大きさをそれぞれ有し、相互に連続する状態で突合せ溶接した底板本体51a，51bと、底板本体51a，51bの突合せ部分5cの延長線に沿って底板本体51a，51bから一体に突出形成して突合せ溶接した突起部52a，52bとをそれぞれ備えている。突合せ部分5cの一端に位置する２つの突起部52a，52b間から他端に位置する２つの突起部（図示せず）間にわたって溶接部53を設ける。【選択図】図１
2013199747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状に形成されたメインフレームと、
メインフレームの幅方向に掛け渡されメインフレームの長手方向から突合せてメインフレームの下部に溶接された複数の底板とを具備し、
複数の底板は、
メインフレームの下部に溶接された部分よりメインフレームの幅方向に突出する大きさを有し相互に連続する状態で突合せ溶接される底板本体と、
これらの底板本体の突合せ部分の延長線に沿って底板本体から一体にそれぞれ等しい長さで突出形成されて突合せ溶接される突起部とをそれぞれ備え、
各底板本体間の突合せ部分から各突起部間の突合せ部分にわたって突合せ溶接により形成された溶接部を備えた
ことを特徴とするフレーム構造体。
【請求項２】
下部走行体と、
下部走行体に旋回可能に設けられた上部旋回体の旋回フレームと、
旋回フレームの前端に搭載された作業装置と、
旋回フレームの後端に搭載されたカウンタウエイトとを具備し、
旋回フレームは、請求項１記載のフレーム構造体を備えた
ことを特徴とする旋回型作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル、クレーンなどのフレーム構造体およびこのフレーム構造体を用いた旋回型作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、油圧ショベルの旋回フレームにおいて中央部に位置するフレーム構造体としてのメインフレーム１を示し、このメインフレーム１は、左右部に位置する１対の縦板２，２と、これらの縦板２，２の前部に位置する作業装置取付部間に溶接された斜板３と、１対の縦板２，２の後端間に溶接された後板４とによりボックス形に形成され、さらにメインフレーム１の底部には１対の縦板２，２間に複数の底板5a，5bが掛け渡されて溶接され、１対の縦板２，２の内側面間には補強板６，７が溶接され、メインフレーム１の後部にはエンジン取付台８が溶接され、底板5aには旋回軸受部９が溶接されている。
【０００３】
複数の底板5a，5bは、それらの突合せ部分5cが下方に開先加工され溶接されているが、この突合せ部分5cの溶接部では、溶接スタート点およびストップ点の溶接端部にメインフレーム１から作用する応力が集中して、これらの各溶接端部での疲労強度が弱くなる性質があり、クラック発生などの疲労破壊が起こりやすい。
【０００４】
この種の疲労破壊を防止する手段として、各溶接端部をグラインダ処理などして溶接端部形状を整形することで、各溶接端部に応力が集中することを緩和することが知られているが、グラインダによる整形作業は手間がかかる問題がある。
【０００５】
また、旋回フレームの溶接技術として、メインフレームの縦板と補強板との溶接部において応力集中を防ぐために溶接部に近接した位置で補強板の一部を円弧状に切り欠いて撓みやすくすることで、応力分布分散用の凹曲面部を円弧状に形成した構造が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平０６-０８７４５４号公報（段落［０００６］および図１−２参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記縦板と補強板との溶接部に適用される特許文献１の凹曲面部により補強板の一部を円弧状に切り欠いて撓みやすくする技術は、上記メインフレーム１に溶接された上に、さらに相互に溶接される複数の底板5a，5b間の突合せ部分5cの溶接には適用できない。
【０００８】
そこで、このようなメインフレーム１に溶接された底板5a，5b間の突合せ部分5cの溶接部で、各溶接端部から溶接部にクラックが発生することを防止するため、手間のかかるグラインダ処理による整形作業をせざるをえない問題がある。
【０００９】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、メインフレームに溶接された複数の底板間の突合せ部分の溶接部でのクラック発生を阻止できるフレーム構造体およびこのフレーム構造体を備えた旋回型作業機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載された発明は、長尺状に形成されたメインフレームと、メインフレームの幅方向に掛け渡されメインフレームの長手方向から突合せてメインフレームの下部に溶接された複数の底板とを具備し、複数の底板は、メインフレームの下部に溶接された部分よりメインフレームの幅方向に突出する大きさを有し相互に連続する状態で突合せ溶接される底板本体と、これらの底板本体の突合せ部分の延長線に沿って底板本体から一体にそれぞれ等しい長さで突出形成されて突合せ溶接される突起部とをそれぞれ備え、各底板本体間の突合せ部分から各突起部間の突合せ部分にわたって突合せ溶接により形成された溶接部を備えたフレーム構造体である。
【００１１】
請求項２に記載された発明は、下部走行体と、下部走行体に旋回可能に設けられた上部旋回体の旋回フレームと、旋回フレームの前端に搭載された作業装置と、旋回フレームの後端に搭載されたカウンタウエイトとを具備し、旋回フレームは、請求項１記載のフレーム構造体を備えた旋回型作業機械である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、長尺状に形成されたメインフレームの幅方向に掛け渡されメインフレームの長手方向から突合せてメインフレームの下部に溶接された複数の底板を、メインフレームの下部に溶接されて幅方向に突出するとともに相互に突合せ溶接される底板本体から、これらの底板本体の突合せ部分の延長線に沿って底板本体から一体に突出形成されて突合せ溶接される突起部にわたって、溶接部を形成したので、各突起部により、メインフレームに沿ってメインフレームに溶接された各底板本体に発生する応力の流れの外側に溶接スタート点およびストップ点の各溶接端部を配置でき、これにより、これらの各溶接端部に作用する応力を緩和でき、メインフレームに溶接された複数の底板間の突合せ部分の溶接部でのクラック発生を阻止できる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、下部走行体に旋回可能に設けられた上部旋回体の旋回フレームが請求項１のフレーム構造体を備え、旋回フレームのメインフレームに溶接された複数の底板間の突合せ部分の溶接部でのクラック発生を阻止できるので、旋回フレームの耐久性を高めた旋回型作業機械を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るフレーム構造体の一実施の形態を示す要部斜視図である。
【図２】同上構造体の一部を拡大した平面図である。
【図３】同上構造体を備えた旋回型作業機械を示す斜視図である。
【図４】従来のフレーム構造体を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を、図１乃至図３に示された一実施の形態に基いて詳細に説明する。
【００１６】
図３に示されるように、旋回型作業機械としての油圧ショベル11は、下部走行体12に上部旋回体13が旋回可能に設けられ、その上部旋回体13の旋回フレーム14の中央部前端に作業装置15が搭載され、旋回フレーム14の中央部後側上にエンジン16が搭載され、旋回フレーム14の後端にカウンタウエイト17が搭載され、作業装置15の一側にキャブ18が配置され、このキャブ18の後方にオイルクーラ、ラジエータなどの冷却装置が配置され、作業装置15を挟んでキャブ18の反対側に燃料タンク、作動油タンクなどのタンク類19が配置され、さらにその後方にエンジンにより駆動される油圧ポンプなどが配置されている。
【００１７】
作業装置15およびエンジン16は、旋回フレーム14の中央部に位置するメインフレーム上に搭載され、キャブ18および冷却装置などは、メインフレームの一側部に溶接された一側のサイドフレーム（図示せず）上に搭載され、また、上記タンク類19は、メインフレームの他側部に溶接された他側のサイドフレーム（図示せず）上に搭載されている。
【００１８】
図１は、旋回フレーム14の中央に位置するメインフレーム１の要部を示す。なお、このメインフレーム１の全体構成は、図４に示された従来構造と同様であるため、図４に示された従来構造と同一部分には同一符号を付する。
【００１９】
図１に示されるフレーム構造体21は、メインフレーム１が水平方向に長尺状に形成され、このメインフレーム１の幅方向に複数の底板5a，5bが掛け渡され、メインフレーム１の長手方向から突合せた状態の底板5a，5bがメインフレーム１の縦板２の下部に溶接され、この縦板２の下部に沿って両側に溶接部50a，50bが形成されている。
【００２０】
図１および図２に示されるように、複数の底板5a，5bは、メインフレーム１の縦板２の下部に溶接された溶接部50aよりメインフレーム１の幅方向に突出する大きさをそれぞれ有し、相互に連続する状態で突合せ溶接される底板本体51a，51bと、これらの底板本体51a，51bの突合せ部分5cの延長線に沿って底板本体51a，51bから一体に突出形成されて突合せ溶接される突起部52a，52bとをそれぞれ備えている。
【００２１】
これらの突起部52a，52bの先端は、それぞれ等しい長さで底板本体51a，51bより突出されて面一に、かつメインフレーム１と平行の直線状に形成されている。
【００２２】
図１にはメインフレーム１の片側の突起部52a，52bのみを示すが、メインフレーム１の反対側にも同様の突起部を設ける。また、図２において、２点鎖線Ａは従来の底板5a，5bのストレート形状を示す。
【００２３】
そして、各底板本体51a，51b間の突合せ部分から各突起部52a，52b間の突合せ部分にわたって突合せ溶接により形成された溶接部53が設けられている。
【００２４】
この溶接部53を設けるに当たって、予め、底板本体51a，51bから突起部52a，52bにわたる突合せ部分5cの全長にわたって連続的に逆Ｖ溝状断面の開先加工が下側に施されているので、この開先加工部分を埋めるように、突合せ部分5cの一端に位置する２つの突起部52a，52b間から溶接を開始し、突合せ部分5cの他端に位置する２つの突起部（図示せず）間で溶接を終了する。
【００２５】
要するに、溶接部53の一方の溶接端部（例えば溶接スタート点）は、図１および図２に示されたメインフレーム１の一側に位置する突起部52a，52b間まで延し、溶接部53の他方の溶接端部（例えば溶接ストップ点）は、メインフレーム１の反対側に位置する突起部（図示せず）間まで延して形成する。
【００２６】
このように構成されたので、長尺状に形成されたメインフレーム１の幅方向に掛け渡されメインフレーム１の長手方向から突合せてメインフレーム１の下部に溶接された複数の底板5a，5bを、メインフレーム１の下部に溶接されて幅方向に突出するとともに相互に突合せ溶接される底板本体51a，51bから、これらの底板本体51a，51bの突合せ部分5cの延長線に沿って底板本体51a，51bから一体に突出形成されて突合せ溶接される突起部52a，52bにわたって、溶接部53を形成したので、各突起部52a，52bにより、メインフレーム１に沿ってメインフレーム１に溶接された各底板本体51a，51bに発生する応力の流れの外側に溶接スタート点およびストップ点の各溶接端部を配置でき、これにより、突起部52a，52bでの溶接部（各溶接端部から、突合せ部分5cと２点鎖線Ａとが交わる交点付近にわたる範囲）に作用する応力を緩和でき、メインフレーム１に溶接された複数の底板5a，5b間の突合せ部分5cの溶接部53でのクラック発生を阻止できる。
【００２７】
さらに、メインフレーム１と底板5a，5bとの溶接部50aから外側へ突出する底板本体51a，51bの突出量を抑えることができるので、底板材料の節約、軽量化を図ることもできる。
【００２８】
また、下部走行体12に旋回可能に設けられた上部旋回体13の旋回フレーム14が上記フレーム構造体21を備え、旋回フレーム14のメインフレーム１に溶接された底板5a，5b間の突合せ部分5cの溶接部53でのクラックの発生を阻止できるので、旋回フレーム14の耐久性を高めた油圧ショベル11を提供できる。
【００２９】
なお、本発明のフレーム構造体21は、油圧ショベル11の旋回フレーム14のみに限定されるものではなく、メインフレームに複数の底板を溶接する必要のあるクレーンなどの他の旋回型作業機械や、車両の車体フレームなどにも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、フレーム構造体の製造、販売などに関わる産業において利用可能性がある。
【符号の説明】
【００３１】
１    メインフレーム
5a，5b    底板
5c    突合せ部分
11    旋回型作業機械としての油圧ショベル
12    下部走行体
13    上部旋回体
14    旋回フレーム
15    作業装置
17    カウンタウエイト
21    フレーム構造体
51a，51b    底板本体
52a，52b    突起部
53    溶接部
【図１】
2013199747.tif 000003
【図２】
2013199747.tif 000004
【図３】
2013199747.tif 000005
【図４】
2013199747.tif 000006