JP2003213727A - 建設機械の旋回フレーム - Google Patents

建設機械の旋回フレーム

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JP2003213727A JP2002010238A JP2002010238A JP2003213727A JP 2003213727 A JP2003213727 A JP 2003213727A JP 2002010238 A JP2002010238 A JP 2002010238A JP 2002010238 A JP2002010238 A JP 2002010238A JP 2003213727 A JP2003213727 A JP 2003213727A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブームフート部の後部側を閉断面構造とする
ことにより、ブームフート部のねじり剛性等を高め、旋
回フレーム全体の重量を軽減できるようにする。 【解決手段】 旋回フレーム21は、センタフレーム2
2、左サイドフレーム35および右サイドフレーム38
等により構成する。センタフレーム22は、底板23、
左,右の前縦板24,24、左,右の後縦板25,2
5、仕切板26、横板29および閉塞板30等により構
成する。そして、横板29と閉塞板30は、左,右の前
縦板24,24間を前,後方向に仕切板26の位置まで
延ばし、閉塞板30の後端側を仕切板26の上部前面側
に外部溶接により接合する。この閉塞板30により、
左,右の前縦板24,24間をブームフート部24Aの
前部側から後部側にわたって上側から閉塞する閉断面構
造とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば土砂等の掘
削作業を行う油圧ショベル等に好適に用いられる建設機
械の旋回フレームに関し、特に、上部旋回体の旋回半径
を小さくするようにした建設機械の旋回フレームに関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、油圧ショベル等の建設機械は、
下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された
上部旋回体と、該上部旋回体の前部に俯仰動可能に設け
られた作業装置とにより構成され、該作業装置を作動さ
せることによって土砂等の掘削作業を行うものである。
【0003】そして、このような油圧ショベルの上部旋
回体は、下部走行体上に旋回輪を介して取付けられる旋
回フレームと、該旋回フレーム上に設けられ運転室を画
成するキャブまたはキャノピーと、該キャブまたはキャ
ノピーの後側に位置して前記旋回フレーム上に設けられ
内部に原動機としてのエンジンおよび油圧ポンプ等を収
容した外装カバーと、該外装カバーの後側に位置して前
記旋回フレーム上に設けられ前記作業装置に対する重量
バランスをとるカウンタウエイトとにより構成されてい
る。
【0004】また、小型の油圧ショベルあっては、作業
装置のブーム、アームおよびバケット等を折畳んだ状態
で、この作業装置をカウンタウエイトと共に上部旋回体
の旋回半径内に収め、狭い作業現場等で旋回動作を行い
うる構成とした所謂小旋回式油圧ショベルが知られてい
る(例えば、特開平11−303139号公報等)。
【0005】そこで、この種の従来技術による小旋回式
油圧ショベルの旋回フレームについて、図6ないし図7
を参照して説明する。
【0006】図中、101は従来技術による上部旋回体
の旋回フレームで、該旋回フレーム101は、図6に示
すように略円板状に形成された底板102と、後述の前
縦板103,104、後縦板105,106、仕切板1
07および横板108等とにより構成されている。
【0007】103,104は底板102の前部上面側
に溶接手段を用いて立設された左,右の前縦板で、該前
縦板103,104は、例えば鋼板等の板材を用いて形
成され、その上端側は図7に示す如く略三角形状をなし
て上向きに突出している。また、これらの前縦板10
3,104は、底板102の前部側で互いに平行となっ
て前,後方向に延び、その後端側は後述の仕切板107
に接合されている。
【0008】そして、これらの前縦板103,104
は、上端側が取付ブラケットとしてのブームフート部1
03A,104Aを構成し、該ブームフート部103
A,104Aには、作業装置のブーム等が俯仰動可能に
取付けられるものである。また、前縦板103,104
間には後述の横板108が設けられている。
【0009】105,106は底板102の後部上面側
に溶接手段を用いて立設された左,右の後縦板で、該後
縦板105,106は、底板102の後部側で互いに平
行となって前,後方向に延び、その前端側は後述の仕切
板107に溶接等の手段で接合されている。
【0010】107は前縦板103,104と後縦板1
05,106との間に位置して底板102上に立設され
た仕切板で、該仕切板107は、底板102の長さ方向
中間部に位置し、前縦板103,104と後縦板10
5,106との間を仕切る(前,後で分断する)ように
左,右方向に延びている。
【0011】また、仕切板107は、前縦板103,1
04と後縦板105,106とにより前,後から挟持さ
れ、前縦板103,104の後端面と後縦板105,1
06の前端面とにそれぞれ溶接手段を用いて接合されて
いる。そして、仕切板107は、底板102上で左,右
の前縦板103,104間を互いに連結すると共に、後
縦板105,106間も互いに連結するものである。
【0012】108は左,右の前縦板103,104間
に設けられた横板で、該横板108は、ブームフート部
103A,104Aの前部側となる位置で、左,右の前
縦板103,104間に溶接により接合されている。そ
して、横板108は、左,右の前縦板103,104間
を前,後方向の途中位置まで延び、ブームフート部10
3A,104Aの前部側を補強するものである。
【0013】109,109は前縦板103,104間
に位置して横板108の前面側に設けられた支持ブラケ
ットで、該各支持ブラケット109、109はブームフ
ート部103A,104Aよりも前側に突出し、ブーム
シリンダを連結ピン(図示せず)等を用いて回動可能に
支持するものである。
【0014】このように構成された従来技術の旋回フレ
ーム101は、底板102、左,右の前縦板103,1
04、左,右の後縦板105,106、仕切板107お
よび横板108等からなり、底板102は、旋回フレー
ム101全体のベースプレートとなって比較的厚肉の鋼
板等を用いて形成されている。
【0015】そして、左,右の前縦板103,104間
に設けた横板108は、ブームフート部103A,10
4Aの前部側となる位置で、前縦板103,104間を
前,後方向の途中位置まで延び、ブームフート部103
A,104Aの前部側を補強する構成としている。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による小旋回式油圧ショベルは、左,右の前縦板
103,104間に接合して設けた横板108によっ
て、ブームフート部103A,104Aの曲げ強度、ね
じり剛性等を確保するようにしている。
【0017】この場合、従来技術で用いている横板10
8は、前縦板103,104間を前,後方向の途中位置
まで延びるものであり、ブームフート部103A,10
4Aの後部側は仕切板107との間が上方で外部に開放
された開断面構造となっている。そして、このような開
断面構造を利用してブームフート部103A,104A
の後部側では、例えばセンタジョイントに対する配管接
続作業等を行うようにしている。
【0018】しかし、従来技術にあっては、ブームフー
ト部103A,104Aの後部側が上方に開放された開
断面構造となっているため、この部分での強度が低下す
ることになり、ブームフート部103A,104A全体
のねじり剛性等を必ずしも十分には高めることが難しい
という問題がある。
【0019】また、このようなブームフート部103
A,104Aの強度、剛性を確保するためには、前縦板
103,104間を前,後方向の途中位置まで延びる横
板108を、左,右の前縦板103,104に対して内
側と外側とからそれぞれ溶接作業を行う必要が生じ、特
に、内側の内部溶接は狭いスペース内での溶接作業とな
るため、多大の労力と時間を費やし、作業性が悪いとい
う問題がある。
【0020】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明の目的は、ブームフート部の後部
側を閉断面構造とすることにより、ブームフート部のね
じり剛性等を向上することができ、手間のかかる内部溶
接等の作業を不要にできるようにした建設機械の旋回フ
レームを提供することにある。
【0021】また、本発明の他の目的は、前記閉断面構
造を採用することにより旋回フレームの底板、左,右の
前縦板等を薄肉の板材で形成でき、全体の重量を軽減し
てコストを削減できると共に、旋回半径を小さくした場
合でも機体の重量バランスを容易にとることができるよ
うにした建設機械の旋回フレームを提供することにあ
る。
【0022】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、下部走行体上に旋回輪を介して取付
けられる底板と、該底板の前部側に立設され該底板上を
前,後方向に延びてブームフート部を構成する左,右の
前縦板と、前記底板の後部側に立設され該底板上を前,
後方向に延びてエンジン、カウンタウエイトを支持する
テールフレーム部を構成する左,右の後縦板と、該各後
縦板と前記各前縦板との間に位置して前記底板上に立設
され該底板の左,右方向に延びる仕切板と、前記左,右
の前縦板の前部側に位置して該各前縦板間に設けられる
横板とを備えてなる建設機械の旋回フレームに適用され
る。
【0023】そして、請求項1の発明が採用する構成の
特徴は、前記左,右の前縦板間には、前記横板と仕切板
との間に位置して前記ブームフート部の後部側を上側か
ら閉塞する閉塞板を設け、該閉塞板は前記横板と仕切板
との間で前記左,右の前縦板間を閉断面構造とする構成
にしたことにある。
【0024】このように構成することにより、ブームフ
ート部を補強するための横板と仕切板との間に位置して
左,右の前縦板間に設けた閉塞板は、ブームフート部の
後部側を上側から閉塞して閉断面構造に形成でき、ブー
ムフート部全体の強度を高めることができる。また、こ
の場合には、閉塞板を左,右の前縦板および仕切板等に
外側から溶接するだけで、ブームフート部の強度を確保
でき、従来技術のように手間のかかる内部溶接を省略す
ることができる。
【0025】また、請求項2の発明によると、左,右の
前縦板のうち少なくとも一方の前縦板には、閉断面構造
内で配管接続作業を行うための作業用切欠き穴を設けて
なる構成としている。
【0026】これにより、ブームフート部の後部側で旋
回フレームの底板側に設けるセンタジョイント等に対し
て配管接続作業を行う場合に、左,右の前縦板間に作業
用切欠き穴を通じて配管を導出,入することができ、上
方を閉塞した閉塞板に邪魔されることなく、ホース等の
配管接続作業を円滑に行うことができる。
【0027】また、請求項3の発明によると、横板と閉
塞板は単一の板材により形成している。この場合には、
横板と閉塞板とを単一の板材を用いて形成でき、この板
材をブームフート部の前部側から後部側にわたって延ば
すことにより、左,右の前縦板間を閉断面構造とするこ
とができる。
【0028】一方、請求項4の発明によると、仕切板の
上端側には底板とほぼ平行となって左,右方向に延びる
平行板部を設ける構成としている。これにより、平行板
部を用いて仕切板の曲げ強度等を高めることができ、例
えば作業装置からブームフート部側に曲げ荷重等が付加
されても、これらの荷重がブームフート部から仕切板に
集中して伝わるのを防ぐことができる。
【0029】また、請求項5の発明によると、左,右の
後縦板は互いに共通して使用しうる共通部材を用いて形
成し、その前端側を仕切板の左,右両側部位にそれぞれ
接合する構成としている。
【0030】これにより、底板の後部側でテールフレー
ム部を構成する左,右の後縦板を、前縦板とは板厚が異
なる左,右で共通の板材を用いて形成でき、カウンタウ
エイトを支持するテールフレーム部の強度を最適な強度
に設定することができる。また、各後縦板の前端側を仕
切板の左,右両側部位に接合することにより、左,右の
後縦板間の間隔を広げることができ、設計の自由度を高
めることができる。
【0031】さらに、請求項6の発明によると、左,右
の前縦板は互いに共通して使用しうる共通部材を用いて
形成し、その後端側を仕切板にそれぞれ接合する構成と
している。この場合には、底板の前部側でブームフート
部を構成する左,右の前縦板を、後縦板とは板厚が異な
る左,右で共通の板材を用いて形成でき、作業装置のブ
ームが取付けられるブームフート部の強度を最適な強度
に設定することができる。
【0032】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
建設機械の旋回フレームを、小旋回式油圧ショベルの旋
回フレームとして用いた場合を例に挙げ、添付図面を参
照して詳細に説明する。
【0033】ここで、図1ないし図4は本発明の第1の
実施の形態を示している。図中、1は油圧ショベルの下
部走行体、2は該下部走行体1上に旋回輪3等を介して
旋回可能に搭載された上部旋回体を示している。
【0034】そして、該上部旋回体2は、後述の旋回フ
レーム21と、旋回フレーム21の前部左側に搭載さ
れ、運転席4を上方から覆うキャノピー5と、運転席4
の後側に位置して旋回フレーム21に設けられ、内部に
後述のエンジン9および油圧ポンプ(図示せず)等を収
容した外装カバー6と、後述のカウンタウエイト7等と
により構成されている。
【0035】7は外装カバー6の後側に位置して旋回フ
レーム21上に設けられたカウンタウエイトで、該カウ
ンタウエイト7は、後述の作業装置10に対して上部旋
回体2全体の重量バランスをとるものである。また、カ
ウンタウエイト7の後端側は、例えば図3に示す旋回半
径Rの仮想円8に沿って円弧状に湾曲して形成され、上
部旋回体2の旋回中心Oに対して旋回半径Rの仮想円8
内に収められる構成となっている。
【0036】そして、上部旋回体2は、キャノピー5、
外装カバー6およびカウンタウエイト7を前記旋回半径
Rの仮想円8内に収めるように全体的に円弧形状をなし
て形成され、所謂小旋回式の油圧ショベルを実現してい
るものである。
【0037】9は油圧ショベルの原動機となるエンジン
で、該エンジン9は、図3中に二点鎖線で示す如く後述
のテールフレーム部22A側に位置して後縦板25,2
5を左,右方向で跨ぐように配設され、図1に示す外装
カバー6内に収容されるものである。そして、エンジン
9は、カウンタウエイト7と一緒に作業装置10に対す
る上部旋回体2全体の重量バランスをとる機能も有して
いる。
【0038】10は上部旋回体2の前部に俯仰動可能に
設けられた作業装置で、該作業装置10は、例えばオフ
セットブーム式の作業装置からなり、ロアブーム11、
アッパブーム12、シリンダステー13、アーム14お
よびバケット15等により構成されている。そして、作
業装置10のロアブーム11は、基端側が後述する前縦
板24,24のブームフート部24A,24A間に回動
可能に取付けられ、ブームシリンダ11Aにより上,下
に俯仰動されるものである。
【0039】また、作業装置10は、ロアブーム11を
上向きに大きく仰動させた状態で、アーム14およびバ
ケット15を折り畳むように回動させることにより小旋
回姿勢となり、この小旋回姿勢では図3に示す旋回半径
Rの仮想円8内に作業装置10全体が収められるもので
ある。
【0040】なお、作業装置10のロアブーム11が取
付けられる前縦板24,24は、図3に示す如く上部旋
回体2の旋回中心Oに対して一定寸法だけ右側にオフセ
ットした位置に配設されている。これにより、運転席4
およびキャノピー5は、上部旋回体2の左側前部に大き
な取付スペースをもって配設され、キャノピー5内のオ
ペレータに対する居住性や操作性を高める構成となって
いる。
【0041】21は上部旋回体2のフレームを構成する
旋回フレームで、該旋回フレーム21は、図2、図3に
示すように中央部に位置して前,後方向に延びる後述の
底板23、前縦板24、後縦板25および仕切板26等
からなるセンタフレーム22と、後述の左サイドフレー
ム35、右サイドフレーム38等とにより構成されてい
る。
【0042】そして、これらのセンタフレーム22、左
サイドフレーム35および右サイドフレーム38はそれ
ぞれ骨組み構造をなすことにより、旋回フレーム21を
軽量化しつつ十分な剛性を確保するものである。また、
旋回フレーム21は、左サイドフレーム35および右サ
イドフレーム38を後述の如く円弧状に湾曲した形状と
することにより、全体が図3に示す旋回半径Rの仮想円
8内に収められるものである。
【0043】22は旋回フレーム21の中央部分を構成
するセンタフレームで、該センタフレーム22は、後述
の底板23、左,右の前縦板24,24、左,右の後縦
板25,25および仕切板26等により構成されてい
る。そして、センタフレーム22の後部側は、後縦板2
5,25等からなるテールフレーム部22Aとなってい
る。
【0044】23はセンタフレーム22のベースプレー
トとなる底板で、該底板23は、鋼板等から図2、図3
に示す如くほぼ左右対称な形状に形成され、前,後方向
に所定の長さ寸法をもって延びている。そして、底板2
3の上面側には、後述の仕切板26よりも前側に左,右
の前縦板24,24が立設され、仕切板26の後側に
左,右の後縦板25,25が立設されている。
【0045】また、底板23には、旋回中心Oの周囲に
位置して上,下の貫通穴23Aが穿設されている。そし
て、この貫通穴23Aの位置にはセンタジョイント(図
示せず)の上端等が取付けられ、このセンタジョイント
は、下部走行体1との間で油圧管路の一部をなす旋回継
手を構成するものである。
【0046】24,24は底板23の前部上面側に溶接
手段を用いて立設された左,右の前縦板で、該左,右の
前縦板24,24は、例えば鋼板等の板材により互いに
共通して使用可能な共通部材として形成され、その上端
側は図2に示す如く略三角形状をなして上向きに突出し
ている。また、これらの前縦板24は、底板23の前部
側で互いに平行となって前,後方向に延び、その後端側
は後述の仕切板26に隅肉溶接等の手段で接合されてい
る。
【0047】そして、これらの前縦板24は、上端側が
取付ブラケットとしてのブームフート部24A,24A
を構成し、該ブームフート部24A,24Aには、図1
に例示した作業装置10のロアブーム11が俯仰動可能
に取付けられるものである。また、左,右の前縦板2
4,24間には、ブームフート部24Aの曲げ強度、ね
じり剛性等を高めるために後述の横板29と閉塞板30
が溶接により設けられている。
【0048】また、各前縦板24には、図2、図4に示
す如く後述の閉断面部31内にホース等の油圧配管(図
示せず)を導出,入するための作業用切欠き穴24Bが
それぞれ設けられている。そして、該作業用切欠き穴2
4Bは、前縦板24の下部側を左,右方向で貫通させる
ように切欠くことにより、例えば卵形状または「おむす
び」形状をなす非円形の貫通穴として形成されている。
【0049】25,25は底板23の後部上面側に溶接
手段を用いて立設された左,右の後縦板で、該左,右の
後縦板25,25は、図3に示すように前縦板24より
も厚肉の鋼板等からなる板材を用いて互いに共通の部材
として形成されている。そして、これらの後縦板25
は、底板23の後部側で互いに平行となって前,後方向
に延び、その前端側は後述する仕切板26の左,右両側
部位に隅肉溶接等の手段で接合されている。
【0050】ここで、左,右の後縦板25,25は、前
縦板24,24に比較して左,右に大きく離間して配設
され、その間隔は前縦板24,24の間隔に比較してほ
ぼ2倍程度となっている。そして、後縦板25,25
は、底板23の後部側にカウンタウエイト7およびエン
ジン9を搭載するためのセンタフレーム22のテールフ
レーム部22Aを構成している。
【0051】また、後縦板25の前端側は、図4に示す
ように円弧形状をなして上向きに立上がる立上がり部2
5Aとなり、該立上がり部25Aの上端は、後述する仕
切板26の平行板部26Aに溶接により接合されてい
る。一方、後縦板25の後端側は、後述するウエイト取
付板28の位置まで延びている。
【0052】26は前縦板24と後縦板25との間に位
置して底板23上に立設された仕切板で、該仕切板26
は、底板23の長さ方向中間部に位置し、前縦板24と
後縦板25との間を仕切る(前,後で分断する)ように
左,右方向に延びている。そして、仕切板26は、底板
23および後縦板25よりも薄肉の鋼板等を用いて形成
され、その下面側は後述の補強板27と共に底板23の
上面に溶接により接合されている。
【0053】また、仕切板26は、各前縦板24と各後
縦板25とにより前,後から挟持され、前縦板24の後
端面と後縦板25の前端面とにそれぞれ溶接手段を用い
て接合されている。そして、仕切板26は、底板23上
で左,右の前縦板24,24間を互いに連結すると共
に、後縦板25,25間も互いに連結するものである。
【0054】ここで、仕切板26の上端側には、図4に
示す如く後縦板25の立上がり部25A側に向けてL字
状に折曲げられ、底板23とほぼ平行に左,右方向に延
びた平行板部26Aが一体に設けられている。そして、
平行板部26Aは、立上がり部25Aの上端に折り重ね
るようにして接合され、仕切板26全体の曲げ強度等を
高める構成となっている。
【0055】また、仕切板26は、図2に示すように後
述の繋ぎ板33と同等、または繋ぎ板33よりも大なる
高さ寸法に形成され、この繋ぎ板33等との間で図3中
に二点鎖線で示す運転席4の床下部分となる床下空間A
を部分的に画成している。そして、仕切板26は、底板
23の後部側に位置して図1に示す外装カバー6との間
でエンジン9を収容するための空間(以下、エンジンル
ームBという)を、前記床下空間Aに対して分断し仕切
る機能も有している。
【0056】27は仕切板26の後側に位置して底板2
3上に設けられた補強板で、該補強板27は、厚肉の鋼
板等を用いて形成され、底板23の左,右方向に延びる
ことにより左,右の後縦板25,25間を前部下端側で
互いに連結するものである。そして、補強板27は、仕
切板26の下端側にも溶接され、仕切板26を後側から
補強する機能を有している。
【0057】28は底板23の後端側に溶接等の手段に
より固着されたウエイト取付板を示し、該ウエイト取付
板28は左,右方向に延びる板材等により構成され、底
板23の上面と後縦板25,25の後端とに接合して設
けられている。そして、ウエイト取付板28は、センタ
フレーム22のテールフレーム部22Aを補強板27と
共に補強し、ウエイト取付板28の上面側には、図1に
示すカウンタウエイト7がボルト等を用いて着脱可能に
取付けられるものである。
【0058】29はブームフート部24Aの前部側に位
置して左,右の前縦板24,24間に設けられた横板
で、該横板29は、従来技術で述べた横板108とほぼ
同様に構成されているものの、その左,右両端側は各前
縦板24の内側面に外部溶接等の手段を用いて接合され
ている。そして、横板29は、図4に示す如く折曲げら
れ、左,右の前縦板24,24間を前,後方向に後述の
閉塞板30の位置まで延びている。
【0059】ここで、左,右の前縦板24,24間を
前,後方向に延びる横板29は、図4に示すように前部
下端側29Aが底板23の前端側部位に外部溶接により
接合され、その後端側29Bは、前縦板24,24間を
前,後方向の途中位置まで延びている。そして、横板2
9の後端側29Bは、閉塞板30の前端側に溶接により
接合されている。
【0060】30は横板29と共に左,右の前縦板2
4,24間に設けられた閉塞板で、該閉塞板30は、横
板29よりも薄肉の鋼板等を用いて形成され、その前端
側が横板29の後端側29Bに接合されている。また、
閉塞板30は、横板29よりも後側となる位置で左,右
両端側が各前縦板24の内側面に外部溶接等の手段を用
いて接合されている。
【0061】そして、閉塞板30は、横板29と共に
左,右の前縦板24,24間を前,後方向に延び、その
後端側30Aは仕切板26の上部前面側に外部溶接によ
り接合されている。これにより、閉塞板30は、横板2
9と共に左,右の前縦板24,24間をブームフート部
24Aの前部側から後部側にわたって上側から閉塞し、
仕切板26との間で底板23上に略台形状の閉断面構造
をなす閉断面部31を画成している。
【0062】32,32は左,右の前縦板24,24間
に位置して閉塞板30の前面側に設けられた支持ブラケ
ットで、該各支持ブラケット32はブームフート部24
Aよりも前側に突出し、図1に示すブームシリンダ11
Aの基端側を連結ピン(図示せず)等を用いて回動可能
に支持するものである。
【0063】33,34はセンタフレーム22の前端側
を後述のサイドフレーム35,38に連結する左,右の
繋ぎ板で、該繋ぎ板33,34は、図2、図3に示すよ
うに基端側が底板23と各前縦板24の前端側にそれぞ
れ接合され、先端側が互いに平行となって前方に突出し
ている。
【0064】ここで、左側の繋ぎ板33は、略長方形状
の鋼板をL字状に折曲げることにより形成され、その上
端側は仕切板26と同様に上向きに突出している。そし
て、繋ぎ板33は、図1に示す運転席4の床板側を下側
から支持するブラケット部となり、底板23上の前記床
下空間Aを左サイドフレーム35、仕切板26との間等
で画成するものである。
【0065】また、右側の繋ぎ板34は、鋼板等により
図2、図4に示す如く略三角形の板体として形成され、
後述する右サイドフレーム38の前端側をセンタフレー
ム22の前端側に連結することにより、センタフレーム
22と右サイドフレーム38との間の接合強度を高める
ものである。
【0066】35は旋回フレーム21の一部を構成する
左サイドフレームで、該左サイドフレーム35は、図3
に示す旋回半径Rの仮想円8内に収めるように円弧状に
湾曲した曲げ枠体36からなり、該曲げ枠体36は、例
えば横断面が四角形状をなす角筒状の中空フレーム材ま
たはパイプ材等を曲げ加工することにより形成されてい
る。
【0067】ここで、曲げ枠体36は、前端側が右方向
に屈曲された前枠部36Aとなり、該前枠部36Aは後
述の張出ビーム37とほぼ平行となるように繋ぎ板33
の位置まで延びている。また、曲げ枠体36の後端側は
張出ビーム37を越える位置まで後方に延び、その端部
は自由端36Bとなっている。
【0068】そして、曲げ枠体36は、前枠部36Aの
先端側がセンタフレーム22の前端側に繋ぎ板33を介
して溶接(接合)され、曲げ枠体36の後端側は張出ビ
ーム37を介してセンタフレーム22の長さ方向中間部
に接合されている。これにより曲げ枠体36は、センタ
フレーム22に対して強固に連結された左サイドフレー
ム35を構成するものである。
【0069】37はセンタフレーム22と左サイドフレ
ーム35との間に設けた補強部材としての張出ビーム
で、該張出ビーム37は、基端側が曲げ枠体36の後部
内側面に接合され、センタフレーム22の後縦板25側
に向けて前枠部36Aとほぼ平行に延びている。
【0070】そして、張出ビーム37の先端側は、セン
タフレーム22の長さ方向中間部で底板23の上面と後
縦板25の前部左側面とに接合され、これによって張出
ビーム37は、センタフレーム22に対する左サイドフ
レーム35(曲げ枠体36)の接合強度を増大させる。
また、張出ビーム37は、曲げ枠体36の前枠部36A
等と共に運転席4の床板等を下側から支持するものであ
る。
【0071】38は旋回フレーム21の一部を構成する
右サイドフレームで、該右サイドフレーム38は、図3
に示す旋回半径Rの仮想円8内に収めるように円弧状に
湾曲した右側の曲げ枠体39からなり、該曲げ枠体39
は、左側の曲げ枠体36とほぼ同様に構成されている。
【0072】ここで、曲げ枠体39は、前端側が左方向
に屈曲された前枠部39Aとなり、該前枠部39Aは後
述の張出ビーム40,41とほぼ平行となるように繋ぎ
板33の位置まで延びている。また、曲げ枠体39の後
端側は張出ビーム41を越える位置まで後方に延び、そ
の端部は自由端39Bとなっている。
【0073】そして、曲げ枠体39は、前枠部39Aの
先端側がセンタフレーム22の前端側に繋ぎ板33を介
して溶接(接合)され、長さ方向途中部分は張出ビーム
40,41を介してセンタフレーム22に接合されてい
る。これにより曲げ枠体39は、センタフレーム22に
対して強固に連結された右サイドフレーム38を構成す
るものである。
【0074】40,41はセンタフレーム22と右サイ
ドフレーム38との間に前,後に間隔をもって配設され
た他の補強部材としての張出ビームを示し、該張出ビー
ム40,41は、基端側が曲げ枠体39の内側面に接合
され、センタフレーム22の前縦板24側に向けて前枠
部39Aとほぼ平行に延びている。
【0075】そして、張出ビーム40,41の先端側
は、センタフレーム22の長さ方向中間部で底板23の
上面と前縦板24の右側面とに接合され、これにより張
出ビーム40,41は、センタフレーム22に対する右
サイドフレーム38(曲げ枠体39)の接合強度を増大
させるものである。
【0076】本実施の形態による小旋回式油圧ショベル
は上述の如き構成を有するもので、次に、旋回フレーム
21の組立方法について説明する。
【0077】まず、センタフレーム22の組立工程で
は、図2、図3に示す如く厚肉の鋼板等から略長方形状
に形成された底板23に対して、その上面側に前縦板2
4,24、後縦板25,25および仕切板26等をそれ
ぞれ溶接し、前縦板24,24の上部側には、作業装置
10のロアブーム11をピン結合するためのブームフー
ト部24A,24Aを溶接手段等により設ける。
【0078】そして、これらのブームフート部24A,
24A間に横板29と閉塞板30を溶接し、ブームフー
ト部24Aの曲げ強度、ねじり剛性等を高めるようにす
る。この場合に閉塞板30は、横板29と共に左,右の
前縦板24,24間を前,後方向に仕切板26の位置ま
で延ばし、その後端側30Aを仕切板26の上部前面側
に外部溶接により接合する。
【0079】そして、横板29と閉塞板30により左,
右の前縦板24,24間をブームフート部24Aの前部
側から後部側にわたって図4に示すように上側から閉塞
し、仕切板26との間で底板23上に略台形状の閉断面
部31を形成する。また、前縦板24,24の前部側に
は横板29の前面側に位置してシリンダ用の支持ブラケ
ット32を設け、この支持ブラケット32には、図1に
示すブームシリンダ11Aの基端側を回動可能にピン結
合できるようにする。
【0080】また、後縦板25,25の後部側には、底
板23の後端側に位置してウエイト取付板28を設け、
該ウエイト取付板28には、図1に示すカウンタウエイ
ト7を複数の取付ボルト等を用いて着脱可能に取付ける
ようにする。
【0081】一方、左サイドフレーム35を組立てる左
サイドフレーム組立工程は、前記センタフレーム22と
は異なる組立ラインを用いて行うことができる。この場
合、左サイドフレーム35としては、中空のフレーム材
等を図2、図3に示すように曲げ加工してなる曲げ枠体
36を用いる。そして、曲げ枠体36はの後部側には張
出ビーム37を溶接して設ける。
【0082】一方、右サイドフレーム38を組立てる右
サイドフレーム組立工程も、前記センタフレーム22、
左サイドフレーム35とは異なる組立ラインを用いて行
うことができる。この場合も、右サイドフレーム38と
しては、中空のフレーム材等を図2、図3に示すように
曲げ加工してなる曲げ枠体39を用いる。そして、曲げ
枠体39の長さ方向途中部位には張出ビーム40,41
を溶接して設ける。
【0083】次に、フレーム組合せ工程では、例えばセ
ンタフレーム22の組立ライン等に前述の如く組立てら
れた左サイドフレーム35、右サイドフレーム38を搬
送して、これらのサイドフレーム35,38を、図2、
図3に示す如くセンタフレーム22の左,右両側に組合
せるようにする。
【0084】そして、左サイドフレーム35は、曲げ枠
体36の前枠部36A、張出ビーム37の先端側をセン
タフレーム22の底板23と後縦板25とにそれぞれ溶
接することにより、これらをセンタフレーム22に対し
て一体に接合する。
【0085】また、右サイドフレーム38についても、
曲げ枠体39の前枠部39A、張出ビーム40,41の
先端側をセンタフレーム22の底板23と前縦板24と
にそれぞれ溶接することにより、センタフレーム22に
対して一体に接合する。
【0086】かくして、本実施の形態による旋回フレー
ム21は、センタフレーム22と左サイドフレーム3
5、右サイドフレーム38とにより骨組み構造をなして
組立てられ、サイドフレーム35,38等は角筒状の中
空フレーム材等からなる曲げ枠体36,39を用いてい
るので、従来技術で述べた旋回フレーム101のように
1枚の底板102を用いて全体の強度を確保する必要が
なくなる。
【0087】そして、旋回フレーム21全体の軽量化を
図ることができると共に、骨組み構造を用いることによ
り、旋回フレーム21全体の強度を効率的に高めること
ができる。また、旋回フレーム21全体の材料費も削減
でき、コストダウンを図ることができる。
【0088】また、このように組立てた旋回フレーム2
1を用いて、図1ないし図3に示す如く小旋回式の油圧
ショベルを製造することができる。そして、当該油圧シ
ョベルは、旋回フレーム21の後端側にウエイト取付板
28を介して搭載したカウンタウエイト7を、図3に示
すように旋回半径Rの仮想円8内に収めることができ
る。
【0089】また、旋回フレーム21のセンタフレーム
22については、底板23上に左,右の前縦板24,2
4、左,右の後縦板25,25および仕切板26等をそ
れぞれ溶接により立設し、左,右の前縦板24,24間
には横板29の後側に位置して閉塞板30を前,後方向
に仕切板26の位置まで延ばし、その後端側30Aを仕
切板26の上部前面側に外部溶接により接合している。
【0090】これにより、横板29と閉塞板30とを用
いて左,右の前縦板24,24間をブームフート部24
Aの前部側から後部側にわたり図4に示す如く上側から
閉塞でき、仕切板26との間で底板23上に略台形状の
閉断面構造をなす閉断面部31を形成することができ
る。
【0091】この結果、作業装置10のロアブーム11
をピン結合するためのブームフート部24Aを、閉断面
部31を形成する閉塞板30により確実に補強でき、ブ
ームフート部24Aの曲げ強度、ねじり剛性等を効果的
に高めることができる。そして、ブームフート部24A
等の剛性を高めることにより、底板23、前縦板24等
を薄肉の板材で形成することが可能となるので、センタ
フレーム22全体の重量を軽減して製造コスト等を削減
することができる。
【0092】また、この場合には、横板29と閉塞板3
0を左,右の前縦板24,24および仕切板26等に外
側から溶接するだけで、ブームフート部24Aの強度を
確保することができ、従来技術のように手間のかかる内
部溶接を不要にして組立時の作業性を向上することがで
きる。
【0093】また、油圧ショベルの組立工程において
は、下部走行体1と上部旋回体2の旋回フレーム21と
の間に底板23の貫通穴23A等を介して旋回継手とな
るセンタジョイントを設け、その後にセンタジョイント
の上部側にホース等の配管を接続する作業が必要とな
る。
【0094】しかし、このときには、各前縦板24に形
成した作業用切欠き穴24Bを通じて左,右の前縦板2
4,24間の閉断面部31内にホース等の配管を容易に
導出,入することができる。これにより、ブームフート
部24Aの後部側で閉断面部31の上方を閉塞した閉塞
板30に邪魔されることなく、閉断面部31内でホース
等の配管接続作業を円滑に行うことができる。
【0095】一方、センタフレーム22のテールフレー
ム部22Aについては、共通部材からなる左,右の後縦
板25,25を底板23の後部側に立設し、各後縦板2
5の前端側を仕切板26の左,右両側部位に溶接により
接合しているので、これらの左,右の後縦板25,25
および仕切板26を用いて底板23の後部側に略コ字形
状のフレーム構造をなすテールフレーム部22Aを構成
することができる。
【0096】これにより、左,右の後縦板25,25
を、前縦板24とは板厚が異なる板材を用いて形成で
き、カウンタウエイト7、エンジン9を支持するテール
フレーム部22Aの強度を最適な強度に設定することが
できる。また、左,右の後縦板25,25間の間隔を広
げることができ、設計の自由度を高めることができる。
【0097】そして、このテールフレーム部22A側に
カウンタウエイト7およびエンジン9等を安定した状態
で搭載でき、旋回フレーム21の旋回半径R(仮想円
8)を小さくした場合でも機体(上部旋回体2全体)の
重量バランスを容易にとることができる。
【0098】また、仕切板26の上端側には底板23と
ほぼ平行となって左,右方向に延びる平行板部26Aを
設けているので、平行板部26Aにより仕切板26の曲
げ強度等を高めることができ、例えば作業装置10から
ブームフート部24A側に曲げ荷重等が付加されても、
これらの荷重がブームフート部24Aから仕切板26に
集中して伝わるのを防ぐことができる。
【0099】さらに、底板23の前部側でブームフート
部24Aを構成する左,右の前縦板24,24について
も、後縦板25とは板厚が異なる左,右で共通の板材を
用いて形成できるので、作業装置10のロアブーム11
が取付けられるブームフート部24Aの強度を最適な強
度に設定することができる。
【0100】従って、本実施の形態によれば、横板29
の後端側29Bに設けた閉塞板30を仕切板26の位置
まで延ばすことにより、各前縦板24間に閉断面部31
を設ける構成としたので、ブームフート部24Aのねじ
り剛性等を高めることができる。そして、旋回フレーム
21の底板23、前縦板24等を薄肉の板材で形成する
ことが可能となり、全体の重量を軽減してコストの削減
化を図ることができる。
【0101】また、旋回フレーム21の旋回半径Rを小
さくした場合でも、旋回フレーム21の底板23、前縦
板24等を薄肉の板材で形成することにより、機体の重
量バランスを容易にとることができる。
【0102】さらに、横板29と閉塞板30は左,右の
前縦板24および仕切板26等に外側から溶接するだけ
で、ブームフート部24A等の強度を確保でき、従来技
術のように手間のかかる内部溶接を不要にして組立時の
作業性を向上することができる。
【0103】次に、図5は本発明の第2の実施の形態を
示し、本実施の形態では、前述した第1の実施の形態と
同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略す
るものとする。然るに、本実施の形態の特徴は、左,右
の前縦板24,24間に設ける横板51を、仕切板26
の位置まで前,後方向に長く延ばす構成としたことにあ
る。
【0104】ここで、横板51は、第1の実施の形態で
述べた横板29と閉塞板30とを単一の板材を用いて形
成したもので、その左,右両端側は各前縦板24の内側
面に外部溶接等の手段を用いて接合されている。そし
て、横板51は、図5に示す如く折曲げられ、左,右の
前縦板24,24間を前,後方向に仕切板26の位置ま
で延びている。
【0105】また、左,右の前縦板24,24間を前,
後方向に延びる横板51は、前部下端側51Aが底板2
3の前端側部位に外部溶接により接合され、後端側51
Bは仕切板26の上部前面側に外部溶接により接合され
ている。そして、横板51は、左,右の前縦板24,2
4間をブームフート部24Aの前部側から後部側にわた
って上側から閉塞している。
【0106】これにより、横板51は、仕切板26との
間で底板23上に略台形状の閉断面構造をなす閉断面部
52を画成している。また、横板51は前,後方向の中
間部が頂部51Cとなって上向きに突出し、この頂部5
1Cは、前縦板24のブームフート部24Aを補強する
ため略く字状に屈曲して形成されている。
【0107】かくして、このように構成される本実施の
形態でも、前記第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果
を得ることができる。特に本実施の形態では、単一の板
材からなる横板51を用いて左,右の前縦板24,24
間をブームフート部24Aの前部側から後部側にわたっ
て上側から閉塞でき、ブームフート部24Aのねじり剛
性等を高めることができる。
【0108】なお、前記各実施の形態では、前縦板24
と後縦板25とを仕切板26により完全に分断した旋回
フレーム21を例に挙げて説明した。しかし、本発明は
これに限らず、例えば特開2001−115488号公
報等に記載の旋回フレームの如く、左,右の前縦板のう
ち少なくとも一方の前縦板を後縦板と一体に同一の板材
を用いて形成してもよい。
【0109】即ち、本発明の特徴は、左,右の前縦板間
に設ける横板、閉塞板を仕切板の位置まで延長してブー
ムフート部の後部側を閉断面構造にしたもので、これ以
外の構成については種々の変更が可能なものである。
【0110】また、前記各実施の形態では、旋回フレー
ム21をセンタフレーム22と左,右のサイドフレーム
35,38とにより構成した場合を例に挙げて説明し
た。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば
特開平11−303139号公報、特開2001−11
5488号公報等に記載のように、旋回フレームの底板
を予め決められた旋回半径の円弧に沿った略円板の板材
により形成し、左,右のサイドフレーム等を廃止する構
成としてもよい。
【0111】また、前記各実施の形態では、運転席4を
キャノピー5により上側から覆う構成とした上部旋回体
2を用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明
はこれに限らず、例えば運転席を外側から箱形状に覆う
構成としたキャブを旋回フレーム上に設ける構成として
もよい。
【0112】さらに、前記各実施の形態では、建設機械
として小旋回式油圧ショベルを例に挙げて説明した。し
かし、本発明はこれに限るものではなく、例えばホイー
ル式の油圧ショベルまたは油圧クレーン等の上部旋回体
を備えた建設機械の旋回フレームに適用してもよいもの
である。
【0113】
【発明の効果】以上詳述した通り、請求項1に記載の発
明によれば、横板と仕切板との間に位置して左,右の前
縦板間を上側から閉塞する閉塞板を用いることにより前
記各前縦板間をブームフート部の前部側から後部側にわ
たって閉断面構造にする構成としたので、ブームフート
部全体のねじり剛性等を高めることができる。そして、
旋回フレームの底板、左,右の前縦板等を薄肉の板材で
形成することが可能となり、全体の重量を軽減してコス
トを削減できると共に、旋回半径を小さくした場合でも
機体の重量バランスを容易にとることができる。また、
この場合には、閉塞板を左,右の前縦板および仕切板等
に外側から溶接するだけで、ブームフート部の強度を確
保でき、従来技術のように手間のかかる内部溶接を不要
にして組立時の作業性を向上することができる。
【0114】また、請求項2に記載の発明によると、
左,右の前縦板のうち少なくとも一方の前縦板には、閉
断面構造内で配管接続作業を行うための作業用切欠き穴
を設ける構成としているので、例えばブームフート部の
後部側で旋回フレームの底板側に設けるセンタジョイン
ト等に対して配管接続作業を行う場合に、左,右の前縦
板間に作業用切欠き穴を通じて配管を導出,入すること
ができ、上方を閉塞した閉塞板に邪魔されることなく、
ホース等の配管接続作業を円滑に行うことができる。
【0115】また、請求項3に記載の発明によると、横
板と閉塞板は単一の板材により形成しているので、横板
と閉塞板とを兼用する単一の板材を用いて左,右の前縦
板間を上側から閉塞でき、これにより左,右の前縦板間
を閉断面構造とすることができる。
【0116】一方、請求項4に記載の発明は、仕切板の
上端側には底板とほぼ平行となって左,右方向に延びる
平行板部を設ける構成としているので、平行板部により
仕切板の曲げ強度等を高めることができ、例えば作業装
置からブームフート部側に曲げ荷重等が付加されても、
これらの荷重がブームフート部から仕切板に集中して伝
わるのを防ぐことができる。
【0117】また、請求項5に記載の発明は、底板の後
部側でテールフレーム部を構成する左,右の後縦板を、
前縦板とは板厚が異なる左,右で共通の板材を用いて形
成でき、カウンタウエイトを支持するテールフレーム部
の強度を最適な強度に設定することができる。また、各
後縦板の前端側を仕切板の左,右両側部位に接合するこ
とにより、左,右の後縦板間の間隔を広げることがで
き、設計の自由度を高めることができる。
【0118】さらに、請求項6に記載の発明は、底板の
前部側でブームフート部を構成する左,右の前縦板を、
後縦板とは板厚が異なる左,右で共通の板材を用いて形
成でき、作業装置のブームが取付けられるブームフート
部の強度を最適な強度に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による旋回フレーム
が適用された小旋回式油圧ショベルを示す外観図であ
る。
【図2】図1中の旋回フレームを拡大して示す斜視図で
ある。
【図3】図2に示す旋回フレームの平面図である。
【図4】図3中の矢示IV−IV方向からみた旋回フレーム
の拡大断面図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態による旋回フレーム
を示す図4とほぼ同様位置での断面図である。
【図6】従来技術による旋回フレームを示す平面図であ
る。
【図7】図6中の矢示VII−VII方向からみた旋回フレー
ムの断面図である。
【符号の説明】
1 下部走行体 2 上部旋回体 3 旋回輪 4 運転席 5 キャノピー 6 外装カバー 7 カウンタウエイト 8 仮想円 9 エンジン 10 作業装置 11 ロアブーム 11A ブームシリンダ 21 旋回フレーム 22 センタフレーム 22A テールフレーム部 23 底板 24 前縦板 24A ブームフート部 25 後縦板 26 仕切板 28 ウエイト取付板 29,51 横板 30 閉塞板 31,52 閉断面部(閉断面構造) 35 左サイドフレーム 36,39 曲げ枠体 37,41,41 張出ビーム 38 右サイドフレーム O 旋回中心 R 旋回半径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久野 誠 滋賀県甲賀郡水口町笹ヶ丘1−2 株式会 社日立建機ティエラ滋賀工場内 (72)発明者 石川 直洋 滋賀県甲賀郡水口町笹ヶ丘1−2 株式会 社日立建機ティエラ滋賀工場内 (72)発明者 吉田 肇 滋賀県甲賀郡水口町笹ヶ丘1−2 株式会 社日立建機ティエラ滋賀工場内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下部走行体上に旋回輪を介して取付けら
    れる底板と、該底板の前部側に立設され該底板上を前,
    後方向に延びてブームフート部を構成する左,右の前縦
    板と、前記底板の後部側に立設され該底板上を前,後方
    向に延びてエンジン、カウンタウエイトを支持するテー
    ルフレーム部を構成する左,右の後縦板と、該各後縦板
    と前記各前縦板との間に位置して前記底板上に立設され
    該底板の左,右方向に延びる仕切板と、前記左,右の前
    縦板の前部側に位置して該各前縦板間に設けられる横板
    とを備えてなる建設機械の旋回フレームにおいて、 前記左,右の前縦板間には、前記横板と仕切板との間に
    位置して前記ブームフート部の後部側を上側から閉塞す
    る閉塞板を設け、該閉塞板は前記横板と仕切板との間で
    前記左,右の前縦板間を閉断面構造とする構成にしたこ
    とを特徴とする建設機械の旋回フレーム。
  2. 【請求項2】 前記左,右の前縦板のうち少なくとも一
    方の前縦板には、前記閉断面構造内で配管接続作業を行
    うための作業用切欠き穴を設けてなる請求項1に記載の
    建設機械の旋回フレーム。
  3. 【請求項3】 前記横板と閉塞板は単一の板材により形
    成してなる請求項1または2に記載の建設機械の旋回フ
    レーム。
  4. 【請求項4】 前記仕切板の上端側には前記底板とほぼ
    平行となって左,右方向に延びる平行板部を設けてなる
    請求項1,2または3に記載の建設機械の旋回フレー
    ム。
  5. 【請求項5】 前記左,右の後縦板は互いに共通して使
    用しうる共通部材を用いて形成し、その前端側を前記仕
    切板の左,右両側部位にそれぞれ接合する構成としてな
    る請求項1,2,3または4に記載の建設機械の旋回フ
    レーム。
  6. 【請求項6】 前記左,右の前縦板は互いに共通して使
    用しうる共通部材を用いて形成し、その後端側を前記仕
    切板にそれぞれ接合する構成としてなる請求項1,2,
    3,4または5に記載の建設機械の旋回フレーム。
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