JP2007032262A - 溶接変形防止構造物が設けられた建設機械の補強形キャブ支持上部フレーム及び該製作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】旋回リングギア取付けのための機械加工がなされた後に、中央フレームに横フレームを溶接を介して取付けても、機械加工部位に熱的変形が生じない建設機械の補強形上部フレーム及び該製造方法を提供する。
【解決手段】中央フレームの下板及び側板にそれぞれ箱型の溶接変形防止構造物を取付けた後機械加工を行い、且つ、溶接変形防止構造物に横フレームの線、或いは面接触部位全体を溶接により組合わせることにより、補強効果を有しながら、溶接変形を防止する。
【選択図】図３

Description

本発明は、溶接変形防止構造物が設けられた建設機械における補強形キャブ支持上部フレーム及び該製造方法に関するものであって、さらに詳しくは機械加工がなされた中央フレームに横フレームを溶接したり、又は継ぎ合わせる過程において構造的な変形が生じることを防止し得る建設機械の上部フレームに関する。

図１には、従来技術による上部フレーム上に取り付けられたキャブの構成が断面図で示され、図２には従来技術による上部フレームの構成が斜視図で示されている。

図１に示されたように、一般に掘削機のような建設機械は、下部走行体(図示せず)に旋回自在に取り付けられる上部フレーム２と、前記上部フレーム２上に搭載される運転室キャブ４と、前記上部フレーム２とキャブ４のボトムフレート６との間に設けられ、前記上部フレーム２に対してキャブ４を弾性的に支持し、前記ボトムフレート６を前記上部フレーム２に対して浮上させた上で、連結する振動吸収装置８、１０とからなる。

図２に示されたように、前記上部フレーム２は、前記作業装置が設けられる中央フレーム２０と、前記中央フレーム２０の左右側に設けられる左・右側フレーム３０、４０とからなる。前記中央フレーム２０は、旋回リングギアが取り付けられる下板２２と、前記下板２２に垂直に設けられ、前記作業装置が組み合わされる測板２４とからなる。前記左・右側フレーム３０、４０は、縦方向につながるサイドチャンネル３２と、横方向に延長され、前記中央フレーム２０とサイドチャンネル３２とを連結させる複数個の横フレーム３４とからなる。

前記左・右側フレーム３０、４０のうちに、前記キャブ４を装着すると共に、外部からの衝撃を吸収する振動吸収装置８、１０が左側フレーム３０のみに設けられるため、前記振動吸収装置８、１０を取り付けるための貫通孔３６は、左側フレーム３０のみに複数個設けられることになる。ここでは、左側フレーム３０に設けられた横フレーム３４に対してのみ、例に挙げて詳述する。

前記左側フレーム３０を中央フレーム２０に連結させるべく、前記左側フレーム３０を中央フレーム２０の下板２２と側板２４とに同時に溶接を介して取り付ける。つまり、溶接強度を向上させるために、前記旋回リングギアが装着される中央フレーム２０の下板２２と、作業装置が装着される中央フレーム２０の側板２４とに複数個の横フレーム３４の端部をそれぞれ溶接を介して取り付ける。

旋回リングギアが取り付けられる下板２２に直接溶接を行うことになると、旋回リングギアと下板２２が当接するところに溶接による熱変形が生ずることになるため、前記旋回リングギアが密着取り付けられる下板２２の平坦度が悪くなることによって、旋回リングギアの耐久寿命が短縮されるばかりでなく、上部旋回体の上下揺れにより、作業上の精度を悪くするという問題点を抱えている。

前述したように、中央フレーム２０の下板２２と左側フレーム３０の横フレーム３４との接触部分Ａは、溶接時に生ずる熱変形により溶接を行うことができず、中央フレーム２０の側板２２と左側フレーム３０の横フレーム３４との接触部分Ｂだけを溶接して使用するしかなかった。

したがって、建設機械が転倒されたり、外部から過度な衝撃が加えられたりすると、中央フレーム２０の下板２２と横フレーム３４の水平部分には溶接がなされていないとの理由により、中央フレーム２０の側板２２と横フレーム３４の垂直部分とが当接する溶接継手部に荷重が集中されることから、割れ目が発生されるなど、接合部位が容易に破断されてしまう強度の脆弱性が懸念される。

本発明は、かかる従来技術の問題点等に鑑みてなされたものであり、該目的は、機械加工がなされた後に、中央フレームに横フレームを溶接を介して取り付けても、機械加工部位に熱的変形が生じない溶接変形防止構造物が設けられた建設機械の補強形キャブ支持上部フレーム及び該製造方法を提供することにある。

前述したような目的を達成するための本発明の特徴によれば、キャブ、作業装置、エンジン及び燃料タンクその他の装備などを付設して支持する建設機械の上部フレームにおいて、旋回リングギア取付けのために機械加工処理がなされた下板と、作業装置取付けのために機械加工がなされた側板とからなり、前記下板及び側板の一側にキャブの一部が装着される溶接変形防止構造物が前記機械加工の前に取り付けられる中央フレームと、サイドチャンネルが前記中央フレームの長手方向に設けられ、前記サイドチャンネルと中央フレームとをつなげる横フレームが前記溶接変形防止構造物に溶接を介して取り付けられる左・右側フレームとを含んで構成される。

前記溶接変形防止構造物は、前記下板と側板とに溶接を介して線、若しくは面接合されることを特徴とする。

前記溶接変形防止構造物上には、振動吸収装置が取り付けられることによってキャブを支持する貫通孔が形設される。

前記溶接変形防止構造物は、開放形の箱状である。

また、前記溶接変形防止構造物は、閉鎖形の箱状である。

キャブ、作業装置、エンジン及び燃料タンクその他の装備などを付設して支持する建設機械の上部フレームにおいて、下板と側板とが組み立てられた中央フレームの一側に溶接変形防止構造物を溶接接合により取り付ける段階と、溶接変形防止構造物の溶接が完成された後、次いで前記中央フレームの下板に旋回リングギアの取付けのためにボルト孔の機械加工及び側板に作業装置の取付けのために孔の機械加工を行う段階と、前記機械加工の完了後、前記中央フレームの左右側にそれぞれサイドチャンネルと横フレームとからなる左・右側フレームを配し、溶接変形防止構造物と横フレームとを対応づけ、構造物と横フレームとの接触部位を全て溶接する段階とを含めて構成される。

前述したように、本発明の構成によれば機械加工前に溶接変形防止構造物を中央フレームに溶接などのような様々な方法を介して取り付けるため、機械加工面に熱的変形が生じない。また、前記機械加工後に溶接変形防止構造物に横フレームの線、若しくは面接触部位を全て溶接する場合も、前記溶接熱は、溶接変形防止構造物の補強効果により遮断される共に、横フレームの外方へ熱伝達されることから、機械加工面に溶接変形が生じないという効果が期待できる。

以下では、前述した構成からなる本発明の溶接変形防止構造物が設けられた建設機械における上部フレームの望ましい実施例を添付図面に基づいて詳しく述べる。

図３には、本発明の望ましい実施例による溶接変形防止構造物が設けられた上部フレームの構成が斜視図で示されており、図４及び図５には本発明による溶接変形防止構造物に横フレームが溶接を介して取付けられる前後の構成がそれぞれ斜視図で示されている。

これら図面のように、本発明の上部フレーム１００は、旋回リングギア(図示せず)が取付けられる下板１１０には旋回リングギア取付けのための機械加工処理がなされ、作業装置(図示せず)が取付けられる側板１２０には作業装置取付けのための機械加工処理がなされ、且つ、前記下板１１０及び側板１２０の一側にキャブ(図示せず)の一部が装着される溶接変形防止構造物１３０が予め溶接などのような接合方法を介して堅固に装着される中央フレーム１４０と、サイドチャンネル１５０が前記中央フレーム１４０の長手方向に設けられ、前記サイドチャンネル１５０と中央フレーム１４０とをつなげるための横フレーム１６０が前記構造物１３０に溶接を介して取り付けられる左右側フレーム１７０、１８０とからなる。

図３に示されたように、本発明における中央フレーム１４０は、旋回リングギア取付けのための機械加工及び作業装置取付けのための機械加工処理がなされる前に溶接などのような方法を介して下板１１０及び側板１２０の一側に堅固に組み合わせられた溶接変形防止構造物１３０を含む。

前記溶接変形防止構造物１３０は箱タイプの構造として、下板１１０と側板１２０との線接触部分を拡大するためのものであって、必ずしも直方体形状に限るものではなく、且つ、前記下板１１０と側板１２０とに支持されて組み合わせられるという方式であれば、溶接またはその他の方法を用いてもよい。本発明の実施例で前記構造物１３０は、箱形状からなり、下板１１０と側板１２０とが接触するところに溶接により組合わせられている。

したがって、旋回リングギア取付けのための機械加工及び作業装置装着のための機械加工処理を行う前に、前記構造物１３０が中央フレーム１４０の下板１１０及び側板１２０に結合されるため、溶接による熱変形が生じても後に機械加工処理を通じて下板１１０と側板１２０の平坦度が保持されるため、問題とならない。

そして、中央フレーム１４０が完成された後には、横フレーム１６０の一側を構造物１３０に対応させ、横フレーム１６０と構造物１３０とが接触する水平・垂直部分の全周Ｃを全て溶接する場合も、一次には前記溶接変形防止構造物１３０そのものの補強効果により溶接変形が防止され、二次には溶接熱が前記横フレーム１４０と平行な方向に抜け出るため、溶接変形が防止されることになる。

以下、前述したような構成からなる本発明の望ましい実施例による溶接変形防止構造物が設けられた建設機械の上部フレームの組立工程の手順を図４及び図５を参照とし詳しく説明する。

先ず、下板１１０上に側板１２０が垂直に組立てられた中央フレーム１４０の一側にキャブ取付けのための貫通孔１３２が備えられた箱型の溶接変形防止構造物１３０を溶接、その他の方法を介して取り付ける。例えば、閉鎖形或いは開放形の箱型構造物を中央フレーム１４０の下板１１０と側板１２０に密着させた上で、その線、若しくはその面が接触される部分を全て溶接などのような方法を通じて取り付ける。

溶接変形防止構造物１３０の溶接が完成されると、前記中央フレーム１４０の下板１１０には旋回リングギアの取り付けのためにボルト孔などを形設する機械加工処理を行い、且つ、側板１２０にも作業装置の取り付けのために孔などを形設する機械加工処理を行う。

前記機械加工処理が完成された後には、中央フレーム１４０の左右側にそれぞれサイドチャンネル１５０と横フレーム１６０とからなる左・右側フレーム１７０、１８０をそれぞれ整列し、次いで溶接変形防止構造物１３０に対応する横フレーム１６０の接触部位を溶接する。前記構造物１３０は箱型をなしており、横フレーム１６０もまた開放形或いは閉鎖形の角柱状にされているため、接触部位の全周Ｃを全て溶接する。

本発明は、旋回リングギア取付けのための機械加工及び作業装置取付けのための機械加工を行う前に、中央フレームの下板及び側板にそれぞれ予め溶接変形防止構造物を溶接などの方法により堅固に取り付けて初めて機械加工を行い、前記溶接変形防止構造物に横フレームを溶接により組合わせても一次には前記構造物そのものの補強効果により、二次には横フレームの平行な方向に溶接熱が抜け出るため、溶接変形が防止されることを技術的思想としていることが分かる。このような本発明の技術的思想の範疇内にて、当業界の通常の知識を有する者においては、様々な修正、変形及び付加が可能である。

従来技術による上部フレーム上に取り付けられたキャブの構成を示す断面図である。 従来技術による上部フレームの構成を示す斜視図である。 本発明の望ましい実施例によるキャブ装着のための貫通孔が形成された箱型の溶接変形防止構造物が設けられた上部フレームの構成を示す斜視図である。 本発明による溶接変形防止構造物に横フレームが溶接される前の構成を示す斜視図である。 本発明による溶接変形防止構造物に横フレームが溶接された構成を示す斜視図である。

符号の説明

１００ 上部フレーム
１１０ 下板
１２０ 側板
１３０ 溶接変形防止構造物
１３２ 貫通孔
１４０ 中央フレーム
１５０ サイドチャンネル
１６０ 横フレーム
１７０ 左・右側フレーム

Claims (6)

1. キャブ、作業装置、エンジン及び燃料タンクその他の装備などを付設して支持する建設機械の上部フレームにおいて、
   旋回リングギアの取付けのために機械加工がなされた下板と、作業装置の取付けのために機械加工がなされた側板とからなり、前記下板及び側板の一側に前記キャブの一部が装着される溶接変形防止構造物が前記機械加工の前に取り付けられる中央フレームと、
   サイドチャンネルが前記中央フレームの長手方向に設けられ、前記サイドチャンネルと中央フレームとをつなげる横フレームが前記溶接変形防止構造物と溶接により取り付けられる左・右側フレームとを含めて構成されることを特徴とする溶接変形防止構造物が設けられた建設機械の補強形キャブ支持上部フレーム。
2. 前記溶接変形防止構造物は、前記下板と側板とに溶接を介して線、若しくは面接合されることを特徴とする請求項１に記載の溶接変形防止構造物が設けられた建設機械の補強形キャブ支持上部フレーム。
3. 前記溶接変形防止構造物上には、振動吸収装置が取り付けられることからキャブを支持するための貫通孔が形設されることを特徴とする請求項１に記載の溶接変形防止構造物が設けられた建設機械の補強形キャブ支持上部フレーム。
4. 前記溶接変形防止構造物は、開放形の箱状であることを特徴とする請求項１に記載の溶接変形防止構造物が設けられた建設機械の補強形キャブ支持上部フレーム。
5. 前記溶接変形防止構造物は、閉鎖形の箱状であることを特徴とする請求項１に記載の溶接変形防止構造物が設けられた建設機械の補強形キャブ支持上部フレーム。
6. キャブ、作業装置、エンジン及び燃料タンクその他の装備などを付設して支持する建設機械の上部フレームを製作する方法において、
   前記下板と側板とが組立てられた中央フレームの一側に溶接変形防止構造物を溶接により取り付ける段階と、
   前記溶接変形防止構造物の溶接が完成された後、前記中央フレームの下板に旋回リングギアを取り付けるためのボルト孔の機械加工及び側板に作業装置を取り付けるための孔の機械加工を行う段階と、
   前記機械加工が完了された後に、中央フレームの左右側にサイドチャンネルと横フレームとからなる左・右側フレームをそれぞれ整列し、溶接変形防止構造物と横フレームとを対応づけ、構造物と横フレームとの接触部位全てを漏れなく溶接する段階とを含めて構成されることを特徴とする溶接変形防止構造物が設けられた建設機械の上部フレーム製作方法。

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