JP2002285577A - 旋回フレーム - Google Patents
旋回フレームInfo
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- JP2002285577A JP2002285577A JP2001087061A JP2001087061A JP2002285577A JP 2002285577 A JP2002285577 A JP 2002285577A JP 2001087061 A JP2001087061 A JP 2001087061A JP 2001087061 A JP2001087061 A JP 2001087061A JP 2002285577 A JP2002285577 A JP 2002285577A
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Abstract
なものとし、ひいては長期にわたって安定して油圧ショ
ベルの信頼性を維持することができ、しかも軽量化を図
ることが可能な旋回フレームを提供する。 【解決手段】 平行な一対のメインフレーム5、5を備
えた油圧ショベルの旋回フレームである。各メインフレ
ーム5、5は、その下方位置に枢支部Sが形成される板
状前部8と、ウエイト部の荷重が作用する板状後部9と
を有する。板状前部8と板状後部9とを上下方向に延び
る接合部17を介して連結する。接合部17の上端17
aをその下端17bよりも旋回中心寄りに設ける。
Description
回フレームに関するものである。
示すように、平行な一対のメインフレーム50、50を
有するセンタフレーム51と、このセンタフレーム51
の左右に取付けられるとサイドフレーム52、53を備
える。すなわち、旋回フレームは運転室や燃料タンク等
と共に上部旋回体を構成し、この上部旋回体が旋回機構
部を介して下部走行体に旋回可能に支持される。
るものが好ましい。そのため、あまり強度を必要としな
い部位の肉厚を小とすることが考えられる。旋回フレー
ムの旋回機構部対応部、つまりセンタフレーム51の前
端部の肉厚を小とすることはできないが、旋回機構部対
応部以外の部位の肉厚を小とすることが可能である。そ
のため、センタフレーム51を肉厚が大である前部と肉
厚が小である後部とで構成し、これらを接合してセンタ
フレーム51を形成することが提案された(例えば、実
開平3−103355号)。
フレーム51の後端部には、カウンタウエイトの荷重が
作用し、前端部と後端部との接合部に大きな応力が発生
することになる。従って、この接合部の接合作業には、
細心の注意を払う必要があり、品質確保のために、その
作業は煩雑なものとなっていた。
になされたものであって、その目的は、上記のような接
合部の応力を軽減し、その接合作業を容易なものとし、
ひいては長期にわたって安定して油圧ショベルの信頼性
を維持することができ、しかも軽量化を図ることが可能
な旋回フレームを提供することにある。
の旋回フレームは、平行な一対のメインフレーム5、5
を備えた油圧ショベルの旋回フレームであって、各メイ
ンフレーム5、5は、その下方位置に枢支部Sが形成さ
れる板状前部8と、後端側においてウエイト部の荷重が
作用する板状後部9とを有し、上記板状前部8と板状後
部9とを上下方向に延びる接合部17を介して連結して
成る旋回フレームにおいて、上記接合部17の上端17
aを、上記枢支部Sの後方側支点Xの近傍に配置される
下端17bよりも旋回中心O寄りに設けたことを特徴と
している。
17の上端17aを、上記枢支部Sの後方側支点Xの近
傍に配置される下端17bよりも旋回中心O寄りに設け
たので、この接合部17の上端17a側における応力を
減少させることができる。従ってこの接合部17の接合
作業を容易化でき、またひいては旋回フレームとして安
定した信頼性を長期にわたって維持することができる。
これによって、油圧ショベルの安全性を一段と向上させ
ることができる。
7を、下端17bから上端17aに向かって順次旋回中
心O側へと傾斜する直線状としたことを特徴としてい
る。
17が直線状であるので、接合し易く生産性に優れ、し
かも安定した接合状態を確保することができ、安全性の
向上を図ることが可能である。
9の厚さ寸法を板状前部8の厚さ寸法よりも小さく設定
したことを特徴としている。
部9の厚さ寸法を板状前部8の厚さ寸法よりも小さく設
定することにより、旋回フレーム全体の重量の軽量化を
図ることができる。これにより、油圧ショベルを組立て
る際の作業性等が向上すると共に、コストの低減を図る
ことができる。しかも、接合部17における応力が減少
するので、軽量化を図っても強度低下を招くことがな
い。
面を参照して詳細に説明する。図1は旋回フレームの全
体斜視図を示し、この旋回フレームは、センタフレーム
1と、このセンタフレーム1の左右に取付けられるサイ
ドフレーム2、3を備え、図示省略の運転室、燃料タン
ク、カウンタウエイト等とで上部旋回体を構成する。そ
して、上部旋回体は、下部走行体に枢支部S(旋回機構
部)(図4参照)を介して旋回可能に支持される。
相互に平行なメインフレーム5、5を有し、このメイン
フレーム5、5が連結体7にて連結されている。メイン
フレーム5、5は、それぞれ板状前部8と板状後部9と
を有し、これら板状前部8の一部乃至板状後部9に上板
10、10が取付けられている。板状前部8は側面視に
おいて略三角形状の金属製板材からなり、板状後部9
は、その上端(上辺)が後方に向かって順次下傾する側
面視において略細長矩形状の金属製板材からなる。
は水平状の底辺8aと、前方傾斜辺8bと、後方傾斜辺
8cとから形成され、さらに、後方傾斜辺8cは上傾斜
部11と中間傾斜部12と下傾斜部13とからなる。こ
のため、下傾斜部13は、下端から上方に向かって順次
前方側に傾斜する傾斜辺とされる。また、板状後部9
は、底辺9aと、上記下傾斜部13と略同一角度で傾斜
する傾斜辺9bと、後方へ向かって順次下傾する上辺9
cと、上下方向に延びる後辺9dとからなる。この場
合、下傾斜部13と傾斜辺9bの傾斜角度θは、例えば
約45°〜70°位に設定される。
さ寸法T1よりも板状後部9の厚さ寸法T2を小に設定
する。例えば、厚さ寸法T1を25〜30mmぐらい設
定すると共に、厚さ寸法T2を20〜24mmぐらい設
定する。この場合、板状前部8と板状後部9とは、いわ
ゆる開先溶接にて接合される。すなわち、板状後部9の
傾斜辺9bが、第1傾斜部14と、第2傾斜部15と、
第1・第2傾斜部14、15との間に設けられる平坦状
の突合せ部16とからなり、この板状後部9の突合せ部
16が板状前部8の下傾斜部13に突合わされて溶接さ
れる。したがって、板状前部8と板状後部9とが接合さ
れれば、図1〜図3に示すような上下方向に延びる直線
状の接合部17が形成される。なお、図例では、板状前
部8と板状後部9とは、外面が同一面上に配置され、形
成されるメインフレーム5の外面に段差が生じていない
が、逆に内面同士を同一面上に配設して、メインフレー
ム5の内面に段差が生じないようにするも、さらには、
板状後部9の突合せ部16を板状前部8の下傾斜部13
の中央に対応させて、内外面に段差が形成されるもので
あってもよい。ところで、第1傾斜部14、15の傾斜
角度α、βは例えば35°位に設定されているが、もち
ろんこれに限るものでない。
に構成された旋回フレームはその下方に、つまりメイン
フレーム5、5の板状前部8、8の下方に枢支部Sが配
設される。すなわち、板状前部8、8の下面に枢支部S
の円盤状の旋回サークル取付板32が取付けられる。こ
のため、上下に延びる接合部17は、図3に示すよう
に、その上端17aが下端17bよりも旋回中心O側に
配設されることになって、下端17bから上端17aに
向かって順次旋回中心O側へと傾斜する直線状となって
いる。
図示省略のカウンタウエイト(ウエイト部)が装着され
るカウンタウエイト用フレーム26、26が突設され
る。そのため、図3に示すX、Yが、この上部旋回体の
前部に設けられるブーム、アーム、バケット等の荷重及
びカウンタウエイト等の荷重の支点となる。この場合、
後方側支点Xは上記接合部17の下端17b近傍に発生
し、前方側支点Yは板状前部8の先端部に発生すること
になる。
に、接合部17が鉛直線上に形成されるものであれば、
図7に示すように、この鉛直状の接合部17の上端17
a側に大きな応力が発生することになる。なお、この応
力分布図は、あるモデルを設定し、X、Yを支点とする
荷重を付加してその応力を調べたものである。従って、
図3の仮想線で示すような接合部17では、この接合部
17の上端部に大きな力が作用することになって、この
接合部17に亀裂や破損等が生じる可能性があり、この
接合部17の接合作業には、細心の注意を払う必要があ
る。なお、図7において、暗色ほど応力が大ききことを
示している。
この接合部17の上端17aを、上記枢支部Sの後方側
支点Xの近傍に配置される下端17bよりも旋回中心O
寄りに設ければ、上端17a側が支点Xに対して支点Y
側にずれることになって、図6に示すように接合部17
の上端17a側の応力は減少されることになる。このた
め、接合部17において、上記のような亀裂や破損等が
生じるおそれが減少する。従って、この接合部17の接
合作業を容易化でき、ひいてはこの旋回フレームを使用
した油圧ショベルは安定した信頼性を長期にわたって維
持することが可能となる。なお、図6に示す応力分布図
は、接合部17の上端17aを、下端17bよりも旋回
中心O寄りに設けたモデルを形成して、X、Yを支点と
する荷重を付加してその応力を調べたものである。な
お、図6において、暗色ほど応力が大ききことを示して
いる。
ム5を、板状前部8を板状後部9とに分けて形成したこ
とによって、板状前部8と板状後部9との厚さ寸法T
1、T2を相違させることが可能であり、上記のよう
に、板状後部9の厚さ寸法T2を薄く設定することがで
きる。これによって、旋回フレーム全体としての重量を
小さく設定することができ、軽量化を図ることが可能と
なり、油圧ショベルを組立てる際の作業性等が向上する
と共に、コストの低減を図ることができる。さらに、接
合部17が直線状であるので、接合し易く生産性に優
れ、しかも安定した接合状態を確保することができ、安
全性の向上を図ることが可能である。
実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の
形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種
々変更して実施することが可能である。例えば、接合部
17の傾斜角度θとして、図6に示すように接合部17
の上端17a側の応力が減少される範囲において変更可
能である。また、接合部17を直線状に形成することな
く、湾曲線状や階段状等であってもよい。さらに、板状
前部8と板状後部9とを接合する場合、上記実施の形態
ではK形の開先溶接を採用したが、I形、V形、X形、
レ形、J形、両面J形、U形、H形等の種々の開先溶接
を用いることができる。
合、センタフレーム1とサイドフレーム2、3を別個に
形成した後、これらを連結するものであるので、センタ
フレーム1を図2の状態に組立てれば、センタフレーム
取付側端部がいわゆる自由端となるサイドフレーム2、
3を形成することになる。このため、センタフレーム1
とサイドフレーム2、3とを組立てる際にサイドフレー
ム2に歪が生じているおそれがあり、歪が生じていれ
ば、その歪を修正する必要があり、この組立てが面倒な
作業となる。そのため、上記実施の形態では、メインフ
レーム5が板状前部8と板状後部9に分割されるので、
この板状後部9等をサイドフレーム2、3側に組み込ん
で、サイドフレーム2、3を自由端の有さない閉構造と
することによって、歪が発生しにくいものとしてもよ
い。
視図である。
ある。
ある。
ある。
断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 平行な一対のメインフレーム(5)
(5)を備えた油圧ショベルの旋回フレームであって、
各メインフレーム(5)(5)は、その下方位置に枢支
部(S)が形成される板状前部(8)と、後端側におい
てウエイト部の荷重が作用する板状後部(9)とを有
し、上記板状前部(8)と板状後部(9)とを上下方向
に延びる接合部(17)を介して連結して成る旋回フレ
ームにおいて、上記接合部(17)の上端(17a)
を、上記枢支部(S)の後方側支点(X)の近傍に配置
される下端(17b)よりも旋回中心(O)寄りに設け
たことを特徴とする旋回フレーム。 - 【請求項2】 上記接合部(17)を、下端(17b)
から上端(17a)に向かって順次旋回中心(O)側へ
と傾斜する直線状としたことを特徴とする請求項1の旋
回フレーム。 - 【請求項3】 上記板状後部(9)の厚さ寸法を板状前
部(8)の厚さ寸法よりも小さく設定したことを特徴と
する請求項1又は請求項2の旋回フレーム。
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2001
- 2001-03-26 JP JP2001087061A patent/JP4594544B2/ja not_active Expired - Fee Related
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