(57)【要約】【課題】カウンタウェイトの振動によるねじれ荷重の支持性能を高め、アッパーフレームの軽量化を実現する。【解決手段】車幅方向の中央部にセンターセクションＡ、左側にキャビン４が設置される左サイドデッキＢ、右側にタンク類が設置される右サイドデッキＣを備えたアッパーフレーム３０に、センターセクションＡ及び左右のサイドデッキＢ,Ｃを前後に仕切る仕切板１４,１５,３１を設ける。このうち、右仕切板３１を他の仕切板１４,１５よりも後方にずらし、同仕切板３１の右側端部の後面側にウェイト取付用ブラケット３２を、アッパーフレーム底板１０と右仕切板３１とに溶接結合された状態で設け、カウンタウェイト９の右側端部を同ブラケット３２に固定するようにした。【選択図】図１
2009057795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体上に上部旋回体が縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体を構成するアッパーフレームは、前後方向に延びる左右の縦板を備えたセンターセクションと、このセンターセクションの左右片側に設けられて前部にキャビンが搭載されるキャビン側サイドデッキと、センターセクションの反キャビン側に設けられた反キャビン側サイドデッキとを具備し、上記センターセクション及び両サイドデッキに、これらを前後に仕切るセンター、キャビン側、反キャビン側の各仕切板が上記アッパーフレームの底板及び縦板に溶接結合された状態で設けられる一方、カウンタウェイトがアッパーフレームの後端部に、同フレームのほぼ全幅に亘って、かつ、幅方向の両端部が同フレームの側面部に回りこむ状態で配置され、かつ、次の要件を具備することを特徴とする建設機械。
（Ｉ）  上記反キャビン側仕切板は、他の仕切板よりも後方の位置で、外側端が反キャビン側サイドデッキの最も外側の端部に到達し、反キャビン側の縦板及びアッパーフレーム底板に溶接結合された状態で設けられていること。
（ＩＩ）  ウェイト取付用ブラケットが上記反キャビン側仕切板の最外端部の後面側において、前面が同仕切板に、下面が上記アッパーフレーム底板にそれぞれ溶接結合された状態で設けられ、上記カウンタウェイトの反キャビン側の端部が上記ウェイト取付用ブラケットに取付けられていること。
【請求項２】
エンジンを支持するエンジン用マウント部材が反キャビン側仕切板の後面に、作動油タンクが取付けられるタンク取付用ブラケットが同仕切板の前面にそれぞれ取付けられ、上記エンジン用マウント部材はアッパーフレームと反キャビン側の縦板とに溶接結合されたことを特徴とする請求項１記載の建設機械。
【請求項３】
エンジン用マウント部材に防火ガード取付部が延設され、油圧ポンプ及びポンプ配管をエンジン等の発熱部分に対して遮蔽する防火ガードがこの防火ガード取付部に取付けられたことを特徴とする請求項２記載の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は下部走行体上に上部旋回体が搭載されて構成される油圧ショベル等の建設機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルを例にとって背景技術を説明する。
【０００３】
油圧ショベルは、図５に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が縦軸（旋回中心）Ｏまわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２のベースとなるアッパーフレーム３上に、キャビン４を含む各種設備が搭載されるとともに、同フレーム３の前部に、ブーム５、アーム６、バケット７を備えた作業アタッチメント８、後端部にカウンタウェイト９がそれぞれ装着されて構成される。
【０００４】
なお、この明細書においてはキャビン４の位置を左側前部とし、これを基準に「左右」及び「前後」の方向性をいうものとする。
【０００５】
図６に従来のアッパーフレーム構造を示す。なお、ここでは図及び説明の簡略化のために本発明と直接関係のないアッパーフレーム各部の細かな図示、説明を省略する。
【０００６】
アッパーフレーム３は、広い範囲に亘って底板１０を備え、車幅（左右）方向の中間部においてこの底板１０上に前後方向のほぼ全長に亘る左右一対の縦板（縦リブ等と称される場合もある）１１,１２が溶接によって取付けられている。
【０００７】
縦板１１,１２は、全体として側面視ほぼ三角形の垂直板状に形成され、その頂点部に図５中の作業アタッチメント８の基端部が取付けられる。
【０００８】
これら底板１０と両縦板１１,１２とによってアッパーフレーム３の主骨格が構成されると同時に、両縦板１１,１２間にセンターセクションＡが構成され、このセンターセクションＡの底板下面に図５中の旋回軸受１３が取付けられる。
【０００９】
また、両縦板１１,１２の左右の外側面に複数の梁材が取付けられることにより、センターセクションＡの左側にキャビン４が搭載される左サイドデッキＢ、右側に右サイドデッキＣが構成される。
【００１０】
一方、アッパーフレーム３の前後方向ほぼ中間部に、センターセクションＡ及び両サイドデッキＢ,Ｃをそれぞれ前後に仕切る形で底板１０上に左右方向に延びる中間、左側、右側の各仕切板１４,１５,１６が取付けられている。
【００１１】
この仕切板１４〜１６は、前後方向の同じ位置（またはほぼ同じ位置）で底板１０及び縦板１１,１２に溶接結合され、この仕切板１４〜１６によってアッパーフレーム３が補強、補剛される。
【００１２】
各仕切板１４〜１６によって仕切られたアッパーフレーム後部において、中央にエンジン１７、右側に油圧ポンプ１８と、油圧ポンプ１８及びポンプ配管（図示しない）をエンジン等の発熱部分に対して遮蔽するための防火ガード１９、左側にラジエータ２０及び冷却ファン２１が設置される。
【００１３】
２２…はエンジン１７を取付けるためのエンジンマウント部材である。
【００１４】
また、右仕切板１５で仕切られた右サイドデッキＣの前部エリアには作動油タンク２３及び燃料タンク２４が設置される。２５,２５は作動油タンク２３を取付けるための作動油タンク取付ブラケット、２６,２６は燃料タンク２４を取付けるための燃料タンクブラケットである。
【００１５】
カウンタウェイト９は、大略円弧状に形成され、図示のようにアッパーフレーム後端部に左右全幅に亘って、かつ、左右両側がアッパーフレーム側面部まで回り込む状態で設置される。
【００１６】
このカウンタウェイト９をアッパーフレーム３に取付ける手段として、アッパーフレーム後端部において左右方向の複数個所（図例では二個所）にウェイト取付用ブラケット２７が設けられ、カウンタウェイト９がこのブラケット２７に締め付け固定される。
【００１７】
以上のショベル構造はたとえば特許文献１、２に示されている。
【特許文献１】特開平１１−３０３１３９号公報
【特許文献２】特開２００２−１４６８３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
油圧ショベルにおいては、上記のように大重量のカウンタウェイト９がアッパーフレーム３の後端部に、左右全幅に亘って、しかも、左右両側が側面部まで回り込む円弧状のレイアウトで取付けられることから、走行時のカウンタウェイト９の振動によってアッパーフレーム３全体に大きなねじれ荷重が作用する。
【００１９】
この場合、特許文献１に示された公知技術では、第１に、カウンタウェイト９を幅方向の中間位置のみでブラケット２７に取付けているため、いいかえればウェイト端部が固定されていないため、カウンタウェイト９の振動が大きくなり、これによってアッパーフレーム３に作用するねじれ荷重そのものが大きくなる。
【００２０】
第２に、ねじれ荷重をウェイト取付ブラケット２７を通してアッパーフレーム底板１０のみで受けるため、ウェイト取付部分（ブラケット取付部分）に荷重の集中が起こり、この部分に大きな応力が作用する。
【００２１】
このため、大きな応力に耐え得るように底板１０全体を高剛性（厚肉）にせざるを得ず、これがアッパーフレーム３の重量増加の一因となっていた。
【００２２】
なお、中間固定用のブラケット２７に加えて（あるいは代えて）右サイドデッキＣの後部における外側（左右両側）端部において底板１０上にウェイト取付用ブラケットを設け、ウェイト端部をこのブラケットに固定することが考えられる。しかし、これだけでは、上記第２の問題点(荷重を底板のみで受ける点)は解決されない。
【００２３】
一方、特許文献２に記載された公知技術によると、右仕切板の後面にウェイト取付用ブラケットを設けているため、ねじれ荷重を底板と右仕切板と右縦板の三者で分担することができる。
【００２４】
しかし、この公知技術では、上記ブラケットによってカウンタウェイトを左右方向中間の位置でウェイト取付部に取付ける点で特許文献１の公知技術と変わりはないため、上記第１の問題点は残されたままとなり、荷重支持性能の向上は実際上、さほど期待できない。
【００２５】
そこで本発明は、カウンタウェイトの振動によるねじれ荷重の支持性能を高め、アッパーフレームの軽量化を実現することができる建設機械を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
請求項１の発明は、下部走行体上に上部旋回体が縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体を構成するアッパーフレームは、前後方向に延びる左右の縦板を備えたセンターセクションと、このセンターセクションの左右片側に設けられて前部にキャビンが搭載されるキャビン側サイドデッキと、センターセクションの反キャビン側に設けられた反キャビン側サイドデッキとを具備し、上記センターセクション及び両サイドデッキに、これらを前後に仕切るセンター、キャビン側、反キャビン側の各仕切板が上記アッパーフレームの底板及び縦板に溶接結合された状態で設けられる一方、カウンタウェイトがアッパーフレームの後端部に、同フレームのほぼ全幅に亘って、かつ、幅方向の両端部が同フレームの側面部に回りこむ状態で配置され、かつ、次の要件を具備するものである。
【００２７】
（Ｉ）  上記反キャビン側仕切板は、他の仕切板よりも後方の位置で、外側端が反キャビン側サイドデッキの最も外側の端部に到達し、反キャビン側の縦板及びアッパーフレーム底板に溶接結合された状態で設けられていること。
【００２８】
（ＩＩ）  ウェイト取付用ブラケットが上記反キャビン側仕切板の最外端部の後面側において、前面が同仕切板に、下面が上記アッパーフレーム底板にそれぞれ溶接結合された状態で設けられ、上記カウンタウェイトの反キャビン側の端部が上記ウェイト取付用ブラケットに取付けられていること。
【００２９】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、エンジンを支持するエンジン用マウント部材が反キャビン側仕切板の後面に、作動油タンクが取付けられるタンク取付用ブラケットが同仕切板の前面にそれぞれ取付けられ、上記エンジン用マウント部材はアッパーフレームと反キャビン側の縦板とに溶接結合されたものである。
【００３０】
請求項３の発明は、請求項２の構成において、エンジン用マウント部材に防火ガード取付部が延設され、油圧ポンプ及びポンプ配管をエンジン等の発熱部分に対して遮蔽する防火ガードがこの防火ガード取付部に取付けられたものである。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によると、カウンタウェイトの反キャビン側の端部をウェイト取付用ブラケットに取付けることでカウンタウェイトの振動を抑えることができるため、このカウンタウェイトの振動によってアッパーフレームに作用するねじれ荷重そのものを軽減することができる。
【００３２】
しかも、ウェイト取付用ブラケットは、縦板に溶接結合された反キャビン側仕切板とアッパーフレームとに溶接結合するため、同ブラケットに作用するねじれ荷重を底板と仕切板と縦板の三者で分担することができる。
【００３３】
いいかえれば、本発明においては、
（１）  反キャビン側の仕切板を他の仕切板よりも後方にずらし、
（２）  同仕切板の外側端を反キャビン側サイドデッキの最も外側の端部に到達させ、
（３）  ウェイト取付用ブラケットを、同仕切板の最外端部において仕切板と底板とに溶接結合した状態で取付ける
ことによって上記ウェイト取付状態を実現する構成をとったものである。
【００３４】
これにより、アッパーフレームのねじれ荷重に対する支持性能を高めることができる。このため、アッパーフレームの底板及び縦板を従来よりも薄くし、アッパーフレーム全体の軽量化を実現することができる。
【００３５】
また、反キャビン側仕切板を後にずらすことによって、反キャビン側サイドデッキの前部エリアを拡張できるため、燃料タンク、作動油タンクを大形化したいという要請にも応えることができる。
【００３６】
また、請求項２,３の発明によると、反キャビン側仕切板の前面にタンク取付用ブラケット、後面にエンジンマウント部材を取付けることにより、同仕切板の荷重負担増加に対して補強、補剛することができる。
【００３７】
この場合、エンジン用マウント部材をアッパーフレーム底板と縦板と反キャビン側仕切板の三者に溶接結合しているため、荷重負担増加分を十分カバーすることができると同時に、エンジン重量を三者で分担することができる。
【００３８】
請求項３の発明によると、仕切板の補強、補剛を兼ねるエンジン用マウント部材を防火ガード取付ブラケットとして兼用できるため、部品点数と組立工数、コストを削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明の実施形態を図１〜図４によって説明する。以下の実施形態では適用対象として油圧ショベルを例にとっている。
【００４０】
また、実施形態においてアッパーフレーム３０の基本的構成は、図６に示す公知技術と同じである。
【００４１】
すなわち、アッパーフレーム３０は、広い範囲に亘って底板１０を備え、車幅（左右）方向の中間部においてこの底板１０上に前後方向のほぼ全長に亘る左右一対の縦板１１,１２が溶接により取付けられている。
【００４２】
そして、この両縦板１１,１２間にセンターセクションＡ、その左側にキャビン４が搭載される左サイドデッキ（キャビン側サイドデッキ）Ｂ、右側に右サイドデッキ（反キャビン側サイドデッキ）Ｃが構成されている。
【００４３】
アッパーフレーム３０における前後方向中間部の後部寄りの位置に、センターセクションＡ及び両サイドデッキＢ,Ｃをそれぞれ前後に仕切る形で底板１０上に左右方向に延びる中間、左、右の各仕切板１４,１５,３１が取付けられ、これらによってアッパーフレーム３０が補強、補剛される。
【００４４】
なお、各仕切板１４,１５,３１は、下面が底板１０に溶接結合されるとともに、中間仕切板１４については両端が両縦板１１,１２に、左仕切板１５については右端が左縦板１１に、右仕切板３１については左端が右縦板１２にそれぞれ溶接結合される点は公知技術と同じである。
【００４５】
さらに、各仕切板１４,１５,３１によって仕切られたアッパーフレーム後部において、中央にエンジン１７、右側に油圧ポンプ１８と、油圧ポンプ１８及び図示しないポンプ配管をエンジン等の発熱源に対して遮蔽するための防火ガード４０、左側にラジエータ２０及び冷却ファン２１がそれぞれ設置される点、及び右仕切板３１で仕切られた右サイドデッキＣの前部エリアに、作動油タンク２３及び燃料タンク２４が設置される点も公知技術と同じである。
【００４６】
カウンタウェイト９は、大略円弧状に形成され、アッパーフレーム後端部に左右全幅に亘って、かつ、左右両側がアッパーフレーム側面部まで回り込む状態で設置される。
【００４７】
以上の構成を前提として公知技術との相違点を説明する。
【００４８】
中間仕切板（センターセクション仕切板）１４と左仕切板（キャビン側仕切板）１５は、公知技術と同様にほぼ同じ前後方向位置に設けられている。
【００４９】
これに対し右仕切板（反キャビン側仕切板）３１は、図示のように中間、左側両仕切板１４,１５よりも後方の位置に設けられている。
【００５０】
この右仕切板３１は、最外端が右サイドデッキＣの最も外側の端部に到達する状態で設けられ、この最外端部の後面側にウェイト取付用ブラケット（以下、右側ブラケットという）３２が設けられている。
【００５１】
この右側ブラケット３２は、下面がアッパーフレーム底板１０に、前面が右仕切板３１の後面にそれぞれ溶接結合され、カウンタウェイト９の右側端部が同ブラケット３２に固定される。
【００５２】
なお、図１、３に示すようにアッパーフレーム３０の後端部における幅（左右）方向の中央部と左側部分にもウェイト取付用ブラケット（中間、左側ブラケット）３３,３４が設けられ、カウンタウェイト９の中間部二個所（中央部及び左側部分）がこの両ブラケット３３,３４に固定される。
【００５３】
このように、カウンタウェイト９を、中間部二個所に加えて右側端部で右側ブラケット３２によってアッパーフレーム３０に固定することにより、走行時のカウンタウェイト９の振動を効果的に抑えることができるため、アッパーフレーム３１に作用するねじれ荷重そのものを軽減することができる。
【００５４】
しかも、右側ブラケット３２は、右縦板１２に溶接結合された右仕切板３１とアッパーフレーム底板１０とに溶接結合するため、同ブラケット３２に作用するねじれ荷重を底板１０と右仕切板３１と右縦板１２の三者で分担し、広い範囲に分散させることができる。
【００５５】
いいかえれば、右仕切板３１を中間、左両仕切板１４,１５よりも後方にずらすこと、同仕切板３１の外側端を右サイドデッキＣの最も外側の端部に到達させること、右側ブラケット３２を同仕切板３１の最外端部において右仕切板３１と底板１０とに溶接結合した状態で取付けることの三つの条件設定により、上記のウェイト取付状態を実現し、上記の効果（ねじれ荷重の抑制と分散）を得る構成をとったものである。
【００５６】
これにより、アッパーフレーム３０全体のねじれ荷重に対する支持性能を高めることができる。このため、アッパーフレーム３０の底板１０及び両縦板１１,１２の肉厚を図６に示す従来構造の場合よりも薄くし、アッパーフレーム全体の軽量化を実現することができる。
【００５７】
また、右仕切板３１を後にずらすことによって、右サイドデッキＣの前部エリアを後方に拡張できるため、作動油タンク２３及び燃料タンク２４を大形化することが可能となる。
【００５８】
実施形態においては、さらに次の構成を備えている。
【００５９】
（イ）  右仕切板３１に対する機器類取付用ブラケットの取付け
エンジン１７の左側を前後両側で支持する左側前部及び後部両マウント部材２２,２２は、公知技術と同様にアッパーフレーム底板１０上に独立して設けられている。
【００６０】
一方、エンジン１７の右側を前後両側で支持する右側前部及び後部両マウント部材３５,３６のうち後部マウント部材３６は、左側面が右縦板１２に、下面がアッパーフレーム底板１０にそれぞれ溶接結合されている。
【００６１】
これに対し前部マウント部材３５は、右仕切板３１の後面左側端部において、左側面、前面、下面がそれぞれ右縦板１２、右仕切板３１、アッパーフレーム底板１０にそれぞれ溶接結合された状態で取付けられている。
【００６２】
また、作動油タンク２３の後側を支持する後側ブラケット３７が、右側前部マウント部材３５の真裏に当たる右仕切板３１の前面左側端部に溶接結合されている。
【００６３】
このように、ねじれ荷重を分担する右仕切板３１の後面にエンジンマウント部材３５、前面にタンク取付用ブラケット３７をそれぞれ取付けることにより、同仕切板３１を荷重負担増加に対して補強、補剛することができる。
【００６４】
この場合、エンジン用マウント部材３５をアッパーフレーム底板１０と右縦板１２と右仕切板３１の三者に溶接結合しているため、荷重負担増加分を十分カバーすることができると同時に、エンジン重量を三者で分担することができる。
【００６５】
なお、作動油タンク取付用ブラケット３７の前方に兼用ブラケット３８、さらにその前方に燃料タンク取付用前部ブラケット３９が、それぞれアッパーフレーム底板１０と右縦板１２とに溶接結合された状態で設けられ、作動油タンク２３の前部が兼用ブラケット３８に支持されるとともに、燃料タンク２４が兼用ブラケット３８と燃料タンク取付用前部ブラケット３９とで支持されるように構成されている。
【００６６】
（ロ）  エンジン用右側マウント部材３５,３６への防火ガード取付け
同マウント部材３５,３６の上面に防火ガード取付部３５ａ,３６ａが右向き水平に突出して一体に設けられ、防火ガード４０の下端部前後両側がこの防火ガード取付部３５ａ,３６ａに取付けられている。
【００６７】
これにより、防火ガード４０がエンジン１７を含む発熱源に対して油圧ポンプ１８及びポンプ配管を遮蔽する状態で設置されている。
【００６８】
このように、右仕切板３１の補強、補剛を兼ねるエンジン用マウント部材３５をさらに防火ガード取付ブラケットとして兼用することにより、部品点数、組立工数、コストを削減できる。
【００６９】
ところで、上記実施形態では、カウンタウェイト９の左右両端部のうち右側端部のみをウェイト取付用ブラケット３２に取付けるようにしたが、カウンタウェイト９の振動を抑えてねじれ荷重をより軽減する意味ではカウンタウェイト９の両端部を固定するのが望ましい。そこで、アッパーフレーム底板１０の後部左側側端部にブラケットを設け、カウンタウェイト１０の左側端部も固定するようにしてもよい。
【００７０】
この場合、このブラケットは、底板のみに溶接結合してもよいし、前後方向に長く形成して左仕切板１５にも溶接結合するように構成してもよい。
【００７１】
また、本発明はアッパーフレームの右サイドデッキにキャビンが設置されるショベルにも適用することができる。この場合、左仕切板を他の仕切板よりも後方にずらし、カウンタウェイトの左側端部を固定するウェイト取付用ブラケットをこの仕切板の後面側に設ければよい。
【００７２】
さらに、本発明はショベルに限らず、ショベルを母体として構成される他の建設機械（上部旋回体に破砕アタッチメントを装着して構成される破砕機や、バケット式以外の掘削アタッチメントを装着して構成される各種掘削機等）にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施形態にかかる建設機械のアッパーフレームの平面図である。
【図２】同一部拡大図である。
【図３】アッパーフレームの斜視図である。
【図４】同部分斜視図である。
【図５】本発明の適用対象例である油圧ショベルの概略側面図である。
【図６】従来のアッパーフレームの平面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  下部走行体
２  上部旋回体
４  キャビン
３０  アッパーフレーム
Ａ  センターセクション
Ｂ  左（キャビン側）サイドデッキ
Ｃ  右（反キャビン側）サイドデッキ
１１,１２  左右の縦板
１４  中間（センター）仕切板
１５  左（キャビン側）仕切板
３１  右（反キャビン側）仕切板
３２  ウェイト取付用ブラケット
３５  エンジン用マウント部材
３５ａ  防火ガード取付部
３７  タンク用ブラケット
４０  防火ガード
【図１】
2009057795.tif 000003
【図２】
2009057795.tif 000004
【図３】
2009057795.tif 000005
【図４】
2009057795.tif 000006
【図５】
2009057795.tif 000007
【図６】
2009057795.tif 000008