JP2000240102A - 建設機械の旋回体フレーム構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】旋回体上に部品を配置スペースを十分に確保す
ることのできる旋回体フレーム構造を提供する。 【解決手段】センターフレーム６０とその後部に接合さ
れたテールフレーム７０とによって旋回体フレーム４０
を構成する。センターフレーム６０は、底部の底板６１
とその上面に接合された左右のウェブ６２Ｌ,６２Ｒと
を有し、テールフレーム７０は、上フランジ７４Ｌ,７
４Ｒ、ウェブ７５Ｌ,７５Ｒ、下フランジ７６Ｌ,７６Ｒ
からなる断面Ｉ型形状の左右一対のフレーム部材７１
Ｌ,７１Ｒを有する。そして、センターフレーム６０の
左右のウェブ６２Ｌ,６２Ｒをテールフレーム７０の左
右のウェブ７５Ｌ,７５Ｒと互い違いに、すなわちテー
ルフレーム７０をセンターフレーム６０より左側にずら
して配置することで、フレーム部材７１Ｒの右側、およ
びフレーム部材７１Ｌ,７１Ｒの間にスペースを確保す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建設機械の上部旋
回体を構成する旋回体フレーム構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】旋回体フレームを構成する旋回体主フレ
ームは、作業機を回動可能に支持するセンターフレーム
と、その後部に連結されるテールフレームとからなり、
センターフレームとテールフレームは作業機の前後方向
に延在された左右一対のウェブをそれぞれ有している。
通常、テールフレームの左右のウェブの間にはエンジン
が搭載され、ウェブの外側（運転室の反対側）にはオイ
ルタンクや燃料タンクなどが搭載される。このように構
成された旋回体主フレームの構造が、例えば特開平５−
９８６６５号公報に開示されている。この公報記載の旋
回体主フレームでは、テールフレームの左右のウェブが
センターフレームの左右のウェブの内側に挿入された状
態でテールフレームとセンターフレームが溶接されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、センタ
ーフレームの左右のウェブの内側にテールフレームの左
右のウェブを嵌合すると、テールフレームのウェブの左
右内側の幅が短くなり、エンジンの下方に突出するオイ
ルパンがテールフレームと干渉するおそれがある。これ
を避けるため上記公報記載の旋回体主フレームでは、テ
ールフレームの左右のウェブの上下に設けられる上フラ
ンジ、下フランジをウェブと一体で形成し上フランジを
外側のみに張り出すようにし（断面コの字状）、上フラ
ンジの内側の左右の幅を長くしている。しかしながら、
このようにウェブと上下のフランジとによって形成され
るフレーム部材の断面形状を変更しても、左右のウェブ
の幅は短いままであり、その短い幅の中にオイルパンを
収めるには限界がある。また、上述した構成とは逆に、
センターフレームの左右のウェブの外側にテールフレー
ムの左右のウェブを嵌合することも考えられるが、この
場合、テールフレームのウェブの左右外側の幅が長くな
ってウェブの外側にオイルタンクなどの部品を搭載する
スペースが十分に確保できなくなる。

【０００４】本発明の目的は、旋回体上に部品の配置ス
ペースを十分に確保することのできる建設機械の旋回体
フレーム構造を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】（１） 一実施の形態を
示す図１、３を参照して説明すると、請求項１の発明
は、底板６１上で車両前後方向に延在する左右のウェブ
６２Ｌ,６２Ｒを有し、作業アタッチメント３１を回動
可能に支持するセンターフレーム６０と、ウェブ７５
Ｌ,７５Ｒおよびその上下にそれぞれ設けられる上下フ
ランジ７４Ｌ,７４Ｒ,７６Ｌ,７６Ｒからなり車両前後
方向に延在する左右一対のフレーム部材７１Ｌ,７１Ｒ
を有し、センターフレーム６０に接合されるテールフレ
ーム７０とを備える建設機械の旋回体フレーム構造に適
用される。そして、テールフレーム７０の左右のウェブ
７５Ｌ,７５Ｒが、センターフレーム６０の左右のウェ
ブ６２Ｌ,６２Ｒと互い違いに配置して接合されること
により上述した目的は達成される。 （２） 請求項２の発明は、テールフレーム７０の左右
のウェブ７５Ｌ,７５Ｒが、センターフレーム６０の左
右のウェブ６２Ｌ,６２Ｒの各々に対し、旋回体３０上
に搭載される運転室３２側に配置して接合されるもので
ある。

【０００６】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形
態に係わる旋回体フレーム構造を有するホイールショベ
ルの側面図、図２は上面図である。図１、２に示すよう
に、ホイールショベルは、下部走行体１０と、旋回装置
２０を介して下部走行体１０の上部に旋回可能に連結さ
れた上部旋回体３０とを有する。上部旋回体３０の旋回
体フレーム４０には、ブーム３１Ａ、アーム３１Ｂ、バ
ケット３１Ｃからなる作業用フロントアタッチメント
（作業アタッチメント）３１と、走行用操作部材やフロ
ントアタッチメント用操作部材などが設けられた運転室
３２と、カバー３３Ｋで覆われた機械室３３と、カウン
ターウエイト３４とが設けられている。

【０００８】図２に示すように、機械室３３内の後部に
はエンジン５０と、エンジン５０で駆動される油圧ポン
プ５１と、エンジン冷却水を冷却するラジエータ５２お
よび作動油を冷却するオイルクーラ５３とが配設され、
エンジン５０の下方にはオイルパン５４が設けられてい
る。機械室３３内の右前部には油圧ポンプ５１からの圧
油の流れを制御する制御弁５５とオイルタンク５６と燃
料タンク５７とがそれぞれ配設されている。エンジン５
０の前方には旋回装置２０が設けられ、旋回装置２０の
左斜め前方（ブーム３１の中心線ＣＬの左方）に旋回体
３０の旋回中心ａが位置する。

【０００９】図３は本実施の形態に係わる旋回体フレー
ムの平面図、図４は図３のIV-IV線断面図、図５は図３
のV-V線断面図、図６は図３のVI-VI線断面図である。図
３〜６に示すように、旋回体フレーム４０はフレーム中
央に配置される主フレーム４１、右側に配置される右フ
レーム４２、左側に配置される左フレーム４３および主
フレーム４１と左右のフレーム４２,４３とを接続する
サイドフレーム４４などから構成されている。主フレー
ム４１はセンターフレーム６０と、その後部に連結され
るテールフレーム７０とから構成されている。

【００１０】センターフレーム６０は、底板６１と、こ
の底板６１の上面に高さ方向に取り付けられた左右一対
のウェブ６２Ｌ,６２Ｒと、これらの左右のウェブ６２
Ｌ,６２Ｒ間に固着された板部材６３とを有している。
板部材６３と底板６１にはブラケット６４,６５が設け
られ、各ブラケット６４,６５にはそれぞれブーム３１
Ａの基端部とブームシリンダ用の基端部が回動可能に取
り付けられる。また、底板６１にはモータ取付座６６が
設けられ、このモータ取付座６６に旋回装置２０が取り
付けられる。

【００１１】一方、テールフレーム７０は、車両後方に
延在する左右一対のフレーム部材７１Ｌ,７１Ｒと、そ
の間に配置される横ビーム７２と底板７３からなり、各
フレーム部材７１Ｌ,７１Ｒは、上フランジ７４Ｌ,７４
Ｒ、ウェブ７５Ｌ,７５Ｒ、下フランジ７６Ｌ,７６Ｒに
よって断面略Ｉ型（図６参照）に形成されている。テー
ルフレーム７０は、その左右のウェブ７５Ｌ,７５Ｒが
センターフレーム６０の左右のウェブ６２Ｌ,６２Ｒと
互い違いに連結されるように配置され、テールフレーム
６０のウェブ６２Ｌ,６２Ｒの左側面がセンターフレー
ム７０のウェブ７５Ｌ,７５Ｒの右側面にそれぞれ着設
されている。また、図４，５に示すように、テールフレ
ーム７０の下フランジ７６Ｌ,７６Ｒの先端はセンター
フレーム６０の底板６１の後端に当接され、テールフレ
ーム７０の上フランジ７４Ｌ,７４Ｒの前側下面はセン
ターフレーム６０のウェブ６２Ｌ,６２Ｒの上面に当接
されている。なお、本実施の形態では、フレーム部材７
１Ｒの右側のスペースをより拡大させるために、各フラ
ンジ７４Ｌ,７４Ｒ,７６Ｌ,７６Ｒは、ウェブ７５Ｌ,７
５Ｒに対して左側に寄って接合されている。

【００１２】図３〜５において、旋回体フレーム４０の
左前方のブラケット４５には運転室３２が支持され、旋
回体フレーム４０の後方のブラケット４８にはエンジン
が支持される。また、旋回体フレーム４０の右方のブラ
ケット４６,４７にはオイルタンク５６と燃料タンク５
７がそれぞれ支持される。上述したように本実施の形態
では、センターフレーム６０の左右のウェブ６２Ｌ,６
２Ｒとテールフレーム７０の左右のウェブ７５Ｌ,７５
Ｒとを互い違いに接合することで、フレーム部材７１Ｒ
の右側に十分な余剰スペースを確保することができ、図
６に示すようにフレーム部材７１Ｒと干渉することなく
大容量のオイルタンク５６を配置することができる。ま
た、同時に、前述した従来技術のようにセンターフレー
ムの内側にテールフレームを嵌合するものに比べ、左右
のフレーム部材７１Ｌ,７１Ｒの間にも十分な余剰スペ
ースを確保することができ、フレーム部材７１Ｒ,７１
Ｌと干渉することなくオイルパン５４を配置することが
できる。

【００１３】本実施の形態では、フレーム４０の大きさ
に比べ大型の運転室３２を搭載しており、そのため、ブ
ーム３１の中心線Ｌは旋回体３０の旋回中心ａより右側
にずれている。このようにブームの中心線Ｌが旋回中心
ａより右側にずれると、旋回体３０の重心はより右側に
ずれる傾向にあるが、本実施の形態では、テールフレー
ム７０をセンターフレーム６０の左側に、すなわち旋回
中心ａの方向に寄せて接合するようにしたので、旋回体
３０の重量バランスが良好となる。

【００１４】また、本実施の形態では、センターフレー
ム６０とテールフレーム７０の接合時の精度および作業
効率が従来のものに比べて向上するが、これを図７によ
り説明する。従来のようにテールフレーム７０'の左右
のウェブ７５Ｌ',７５Ｒ'をセンターフレーム６０'の左
右のウェブ６２Ｌ',６２Ｒ'の内側（または外側）に配
置して接合する構造では、図７（ａ）に示すように、例
えば内幅Ａmmに対してセンターフレーム６０'の内幅を
Ａ（０〜＋２mm）の寸法公差に、テールフレーム７０'
の外側をＡ（−２〜０mm）の寸法公差に設定する必要が
ある。これは、センターフレーム６０'の内幅または外
幅にテールフレーム７０'内挿または外挿して接合する
するためであり、０mmを基準とした寸法公差が必要とな
る。このため、センターフレーム６０'、テールフレー
ム７０'の製作・加工精度が厳しく要求されるものとな
る。これに対して本実施の形態では、センターフレーム
６０とテールフレーム７０とを図７（ｂ）,（ｃ）に示
すように互い違いに接合するようにしたので、接合に際
して０mmを基準とした寸法公差を必要とせず、±の寸法
公差とすることができるので、従来のものに比べて製作
・加工精度の要求は以下のように緩やかとなる。

【００１５】すなわち、従来の構造では、図７（ａ）に
示すように、例えばセンターフレーム６０'とテールフ
レーム７０'の嵌合部に最大で４mm（最小０mm）の隙間
が生じる。これに対し本実施の形態では、図７（ｂ）に
示すように、テールフレーム７０とセンターフレーム６
０の寸法精度をそれぞれＡ±１とした場合、最大で２mm
（最小０mm）の隙間しか生じない。その結果、接合部の
ガタツキが少なくなってセンターフレーム６０に対する
テールフレーム７０の取付精度が向上するとともに、溶
接性が向上する。また、接合部のガタツキを従来のもの
に併せて例えば４mmとした場合には、図７（ｃ）に示す
ように、テールフレーム７０とセンターフレーム６０の
寸法精度がそれぞれＡ±２となり、要求される加工精度
が緩やかとなって加工コストが低減される。

【００１６】なお、本発明は、センターフレームの左右
のウェブとテールフレームの左右のウェブとを互い違い
に配置して接合することで、テールフレームの左右一方
の外側と左右のテールフレームの内側に余剰スペースを
確保することを特徴とするものであり、テールフレーム
のフレーム部材の断面形状などは上記実施の形態に限定
されるものではない。また、上記実施の形態では、テー
ルフレーム７０をセンターフレーム６０の左側に配置し
たが、旋回体３０に配置される部品の形状や旋回体３０
の重量バランス等に応じ、場合によってはテールフレー
ム７０をセンターフレーム６０の右側に配置してもよ
い。さらに、以上では油圧ショベルにて説明したが、下
部走行体と上部旋回体を有する他の建設機械にも本発明
を適用できる。

【００１７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、旋回体フレームを構成するセンターフレームとテ
ールフレームとの連結に際し、車両前後方向に延在する
センターフレームの左右のウェブとテールフレームの左
右のウェブとを互い違いに配置して接合するようにした
ので、テールフレームのいずれか一方の外側に十分な余
剰スペースを確保することができるとともに、センター
フレームの左右内側にテールフレームの左右外側を嵌合
して接合するものに比べ、テールフレームの内側にも十
分余剰スペースを確保することができる。これによっ
て、テールフレームと干渉することなく、旋回体フレー
ム上に部品を配置することができる。また、とくに請求
項２の発明によれば、テールフレームの左右のウェブを
センターフレームの左右のウェブに対して運転室側に寄
せて配置するようにしたので、運転室の大型化に伴って
旋回体の重心が旋回中心からずれてしまった場合であっ
てもそれが補正され、旋回体の重量バランスが良好とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わる旋回体フレーム構
造を有するホイールショベルの側面図。

【図２】図１の上面図。

【図３】本発明の実施の形態に係わる旋回体フレーム構
造を有する旋回フレームの平面図。

【図４】図３のIV-IV線断面図。

【図５】図３のV-V線断面図。

【図６】図３のVI-VI線断面図。

【図７】本発明の実施の形態に係わる旋回体フレーム構
造の一効果を説明する模式図。

【符号の説明】

３０ 上部旋回体 ３１ 作業用フロントア
タッチメント ３２ 運転室 ４０ 旋回体フレーム ４１ 主フレーム ６０ センターフレーム ６１ 底板 ６２Ｌ,６２Ｒ ウェブ ７０ テールフレーム ７１Ｌ,７１Ｒ フレーム部
材 ７４Ｌ,７４Ｒ 上フランジ ７５Ｌ,７５Ｒ ウェブ ７６Ｌ,７６Ｒ 下フランジ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底板上で車両前後方向に延在する左右の
   ウェブを有し、作業アタッチメントを回動可能に支持す
   るセンターフレームと、 ウェブおよびその上下にそれぞれ設けられる上下フラン
   ジからなり車両前後方向に延在する左右一対のフレーム
   部材を有し、前記センターフレームに接合されるテール
   フレームとを備える建設機械の旋回体フレーム構造にお
   いて、 前記テールフレームの左右のウェブは、前記センターフ
   レームの左右のウェブと互い違いに配置して接合される
   ことを特徴とする建設機械の旋回体フレーム構造。
2. 【請求項２】 前記テールフレームの左右のウェブは、
   前記センターフレームの左右のウェブの各々に対し、旋
   回体上に搭載される運転室側に配置して接合されること
   を特徴とする請求項１に記載の建設機械の旋回体フレー
   ム構造。