JP5465790B2 - 建設機械の旋回フレーム - Google Patents

Description

本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械に用いて好適な建設機械の旋回フレームに関する。

一般に、油圧ショベル等の建設機械は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回装置を介して旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体に設けられた作業装置とにより構成されている。上部旋回体は、下部走行体上に旋回可能に支持された旋回フレームと、該旋回フレームの前側に設けられたキャブと、前記旋回フレームの後側に搭載されたエンジンと、前記作業装置との重量バランスをとるために該エンジンの後側に位置して旋回フレームの後端部に取付けられたカウンタウエイト等とを含んで構成されている。

上部旋回体のベースとなる旋回フレームは、旋回装置が取付けられる平板状の底板と、該底板上に前，後方向に延びると共に左，右方向に間隔をもって立設され、作業装置を構成するブームのフート部が取付けられる左，右の縦板と、前記底板の前側に位置して各縦板間を連結する前板とを含んで構成されている。

ここで、前板は、底板上に後側に傾斜するように立設され、両方の端部が左，右の縦板にそれぞれ固着されている。前板の前面側には、ブームを駆動するブームシリンダを取付けるためのシリンダ取付ブラケットが固着されている。さらに、前板は、左，右の縦板間を連結すると共に、該各縦板と一緒に作業装置から伝わる掘削反力等の付加（荷重）を受承する強度部材として形成されている（特許文献１）。

実開平３−５４８５０号公報

従来技術による油圧ショベルでは、作業装置によって掘削作業等を行った場合、その掘削作業での反力が大きな荷重となってセンタフレームの各縦板や前板に作用する。一方、作業装置を持ち上げた状態で作業を行った場合にも、作業装置が揺れることによって縦板、前板を捻るように荷重が作用する。

このために、作業装置からの大きな荷重に耐えて該作業装置を安定的に支持することができるように、縦板と前板は、例えば板厚寸法を厚くして強度を高めなくてはならない。これにより、油圧ショベルの重量が増大するから、作業性能の低下、製造コストの上昇等を招くという問題がある。

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、板厚寸法を大きくすることなく左，右の縦板と前板の強度を高めることにより、作業装置を安定的に支持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。

上述した課題を解決するため請求項１に係る発明は、平板状の底板と、該底板上に前，後方向に延びると共に左，右方向に間隔をもって立設された左，右の縦板と、前記底板の前側に配置され前記左，右の縦板間を連結する前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。

請求項１に係る発明が採用する構成の特徴は、前記左縦板と前記前板とが交わる角隅部には、作業装置からの荷重に対し前記左縦板と前記前板とを補強する左補強部材を固着して設け、前記左補強部材は、前記左縦板と前記前板との角隅部に密閉された閉空間を形成し、前記左補強部材の上，下方向の中間部位は前記前板の後面および前記左縦板に接合し、前記左補強部材の上側部位と下側部位とは前記左縦板と前記前板との角隅部にそれぞれ接合する構成とし、前記右縦板と前記前板とが交わる角隅部には、前記作業装置からの荷重に対し前記右縦板と前記前板とを補強する右補強部材を固着して設け、前記右補強部材は、前記右縦板と前記前板との角隅部に密閉された閉空間を形成し、前記右補強部材の上，下方向の中間部位は前記前板の後面および前記右縦板に接合し、前記右補強部材の上側部位と下側部位とは前記右縦板と前記前板との角隅部にそれぞれ接合する構成としたことにある。

この構成によれば、前板と左縦板との接合部を左補強部材によって補強することができ、前板と右縦板との接合部を右補強部材によって補強することができる。このため、これら前板と各縦板の板厚寸法を大きくすることなく、前板と、縦板と、補強部材とによって作業装置に対する強固な支持構造体を構成することができる。この結果、作業装置から作用する掘削反力等の荷重を、縦板および前板等によって確実に受けることができ、作業装置を常に安定して支持することができる。さらに、例えば作業装置を上方に持上げた姿勢で作業を行うことにより、作業装置が左，右方向に揺れた場合でも、この作業装置の揺れによる縦板の捻れ変形等を抑制することができる。

しかも、補強部材は、前板の後面と縦板との間の角隅部に設けられるので、前板の後面側における補強部材の占有スペースを小さく抑えることができ、例えば前板の後面側に搭載機器を設置する場合に大きな設置スペースを確保することができる。
また、補強部材は、前板の後面と縦板との間の角隅部に密閉された閉空間を形成するので、縦板、前板および補強部材を外側から塗装することにより、縦板と前板と補強部材とによって囲まれる空間内に、雨水や洗浄水等が侵入するのを抑えることができる。この結果、前記空間内で前板、各縦板および各補強部材に錆が発生するのを抑えることができ、これら前板、各縦板および各補強部材の強度を長期に亘って適正に保つことができる。
さらに、各補強部材の上，下方向の中間部位を、縦板および前板に接合すると共に、各補強部材の上側部位と下側部位とを、縦板と前板との角隅部にそれぞれ接合することにより、各補強部材の周縁部を全周に亘って縦板と前板とに接合することができる。この結果、左縦板と前板と左補強部材とによってボックス構造体を形成すると共に、右縦板と前板と右補強部材とによってボックス構造体を形成することができ、これらの縦板と、前板と、補強部材とによって、一層強固な支持構造体を構成することができる。

請求項２の発明は、前記前板には前記底板に搭載される搭載機器を挿通するための機器挿通孔を設け、前記左補強部材は、前記機器挿通孔を挟んで前記左縦板と前板との角隅部に接合し、前記右補強部材は、前記機器挿通孔を挟んで前記右縦板と前板との角隅部に接合する構成としたことにある。

この構成によれば、建設機械の組立てに際して、前板に設けられた機器挿通孔からは、例えば旋回モータ、制御弁装置等の搭載機器が挿通される。このような場合でも、この機器挿通孔を挟んで左，右の補強部材を設けることにより、前板のうち強度の低下を招き易い機器挿通孔の周囲を補強部材によって確実に補強することができ、全体的な前板の強度を十分に確保することができる。

請求項３の発明は、前記左，右の縦板には、前記前板よりも前側に位置して前記作業装置のブームが取付けられるブーム取付部と、該ブーム取付部よりも下側に位置して前記ブームを駆動するブームシリンダが取付けられる第１のシリンダ取付部とを設け、前記前板の前面側には、前記左，右の第１のシリンダ取付部と対面し前記ブームシリンダが取付けられる左，右の第２のシリンダ取付部を設け、前記各補強部材は、前記縦板に接合され上，下方向に延びる縦板接合部と、前記前板に接合され上，下方向に延びる前板接合部とを有し、前記前板接合部の上，下方向の中間部位は、前記第２のシリンダ取付部の後側で前記前板に接合する構成としたことにある。

この構成によれば、前板の前面側に設けた左，右の第２のシリンダ取付部の後側を、前板を挟んで左，右の補強部材によって支持することができる。この結果、ブームシリンダの伸縮によって作用する荷重を、前板、縦板、補強部材からなる支持構造体によって確実に受けることができる。

請求項４の発明は、前記建設機械は、下部走行体と、該下部走行体に旋回装置を介して旋回可能に設けられ前側に作業装置が取付けられる上部旋回体とを備え、前記旋回フレームは、前記上部旋回体の支持構造体を形成するものである。

本発明の実施の形態による旋回フレームを備えた油圧ショベルを示す正面図である。 旋回フレームを単体で示す平面図である。 旋回フレームを図２中の矢示III−III方向からみた正面図である。 縦板、前板等を図３中の矢示IV−IV方向からみた左側面図である。 底板、縦板、前板、補強板等を図３中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた断面図である。 旋回フレームと補強板とを分解した状態で示す図５と同様位置からみた断面図である。 底板、縦板、前板、補強板等を図３中の矢示VII−VII方向からみた断面図である。 底板、前板、右縦板、右補強板等を図５中の矢示VIII−VIII方向からみた断面図である。 底板、右縦板、前板、左，右の補強板を斜め後側からみた拡大斜視図である。 第１の変形例による右補強板を示す図８と同様位置の断面図である。 第２の変形例による前板、右補強板等を示す図８と同様位置の断面図である。

以下、本発明に係る建設機械の旋回フレームの実施の形態を、クローラ式の下部走行体を備えた油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

図中、１は建設機械の代表例としての油圧ショベルを示している。この油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４と、該上部旋回体４の前側に設けられた後述の作業装置８とにより構成されている。

ここで、図１および図２に示すように、上部旋回体４は、ベースとなる後述の旋回フレーム１１と、該旋回フレーム１１の前部左側に設けられ、運転室を画成するキャブ５と、旋回フレーム１１の後端部に取付けられ、作業装置８との重量バランスをとるカウンタウエイト６と、該カウンタウエイト６の前側に配設され、内部にエンジン、油圧ポンプ、熱交換装置等の機器類（いずれも図示せず）を収容する建屋カバー７とにより構成されている。

作業装置８は上部旋回体４の前部側に俯仰動可能に設けられ、土砂の掘削作業を行うものである。この作業装置８は、後述する旋回フレーム１１に回動可能に取付けられたブーム８Ａと、該ブーム８Ａの先端部に回動可能に取付けられたアーム８Ｂと、該アーム８Ｂの先端部に回動可能に取付けられたバケット８Ｃと、ブーム８Ａを駆動する２本のブームシリンダ８Ｄと、アーム８Ｂを駆動するアームシリンダ８Ｅと、バケット８Ｃを駆動するバケットシリンダ８Ｆとにより構成されている。

ここで、ブーム８Ａのフート部（基端部）は、後述する縦板１４，１５のブーム取付部１４Ａ，１５Ａと、前板１６のブーム取付ブラケット１７とにピン結合されている。これにより、ブーム８Ａは、旋回フレーム１１を構成する縦板１４，１５と前板１６とによって支持されている。

次に、１１は本実施の形態による油圧ショベル１の旋回フレームを示し、該旋回フレーム１１は、上部旋回体４の支持構造体を構成している。この旋回フレーム１１は、左，右方向の中央部に位置し前，後方向に延びる後述のセンタフレーム１２と、センタフレーム１２の左側に配置され前，後方向に延びる後述の左サイドフレーム２６と、センタフレーム１２の右側に配置され前，後方向に延びる後述の右サイドフレーム２８とにより構成されている。

センタフレーム１２は旋回フレーム１１の中央部分を構成するもので、該センタフレーム１２は、前，後方向に延びる平板状の底板１３と、該底板１３上に前，後方向に延びると共に左，右方向に一定の間隔をもって立設された左縦板１４、右縦板１５と、底板１３の前側に位置して縦板１４，１５間を連結する前板１６と、後述する補強板２２，２４とにより構成されている。

底板１３は、例えば厚肉な鋼板等を用いて平板状に形成され、その下面側には旋回装置３が取付けられている。底板１３の上面側には、縦板１４，１５、前板１６の他に、例えば下部走行体２上で上部旋回体４を旋回させる旋回モータ等の搭載機器（図示せず）が取付けられる構成となっている。

左，右の縦板１４，１５は、例えば鋼板等を用いて前，後方向に延びる平板状に形成されている。即ち、左縦板１４は、底板１３の左端側に位置して該底板１３の上面にほぼ垂直に立設され、右縦板１５は、底板１３の右端側に位置して該底板１３の上面にほぼ垂直に立設されている。左縦板１４と右縦板１５とは、左，右方向に一定の間隔を保った状態で前，後方向に延びている。

ここで、縦板１４，１５は、前，後方向の中央部が上側に突出した山形状をなし、各縦板１４，１５の上端側は、作業装置８を構成するブーム８Ａのフート部を取付けるためのブーム取付部１４Ａ，１５Ａとなっている。一方、これらブーム取付部１４Ａ，１５Ａよりも下側に位置して前側に突出した縦板１４，１５の前端側は、ブームシリンダ８Ｄの一端側（ボトム側）を取付けるための第１のシリンダ取付部１４Ｂ，１５Ｂとなっている。さらに、縦板１４，１５の後端側には、カウンタウエイト６が取付けられる構成となっている。

前板１６は底板１３の前側に位置して左，右の縦板１４，１５間を連結するもので、該前板１６は、例えば鋼板等を用いて強度部材として形成され、各縦板１４，１５と共に作業装置８を支持するものである。ここで、前板１６は、例えば鋼板材に曲げ加工を施すことにより、前，後方向の複数個所で折曲げられた多角多面板（本実施の形態では３角４面板）として形成されている。即ち、前板１６は、底板１３から後斜め上向きに延びる前面部１６Ａと、該前面部１６Ａの頂部（上端部）から後斜め下向きに延びる後面部１６Ｂとにより、全体として山形状に形成されている。

この場合、前板１６の前面部１６Ａは、各縦板１４，１５に設けられた第１のシリンダ取付部１４Ｂ，１５Ｂの後側に位置し、底板１３から鉛直方向に立上った短尺な立上り部１６Ａ１と、該立上り部１６Ａ１の上端を下側屈曲部１６Ａ２の位置で後側に折曲げることにより、後側に傾斜しつつ斜め上方に延びた下側傾斜部１６Ａ３と、該下側傾斜部１６Ａ３の上端を上側屈曲部１６Ａ４の位置でさらに後側に折曲げることにより、後側に傾斜しつつ斜め上方に延びた上側傾斜部１６Ａ５とにより形成されている。

一方、前板１６の後面部１６Ｂは、前面部１６Ａ（上側傾斜部１６Ａ５）の頂部から後方に向けて斜め下向きに延びている。後面部１６Ｂには、その後端部から前方に向けて各縦板１４，１５間を左，右方向に延びる切欠部１６Ｂ１が形成されている。このように、後面部１６Ｂに切欠部１６Ｂ１を設けることにより、この切欠部１６Ｂ１は、例えば底板１３上に搭載された旋回モータ、センタジョイント等の搭載機器（いずれも図示せず）の取付け、取外し作業や、メンテナンス作業を行うときの作業スペースを確保するものである。

然るに、前板１６は、前面部１６Ａ（立上り部１６Ａ１）の下端縁部が底板１３の上面に溶接等の手段を用いて固着され、前面部１６Ａと後面部１６Ｂの左，右の側端縁部が各縦板１４，１５の互いに対面する内側面に溶接手段を用いて固着されている。これにより、前板１６は、底板１３と各縦板１４，１５とに対して接合されている。このように、センタフレーム１２は、底板１３と、各縦板１４，１５と、前板１６とからなる強固なボックス構造体を形成することができ、作業装置８の支持剛性を高めることができる構成となっている。さらに、左縦板１４の内側面と前板１６の後面（背面）との間には後述の左補強板２２が設けられ、右縦板１５の内側面と前板１６の後面との間には後述の右補強板２４が設けられる構成となっている。

左，右のブーム取付ブラケット１７は前板１６の前面部１６Ａに設けられ、該各ブーム取付ブラケット１７は、前面部１６Ａの上側傾斜部１６Ａ５に溶接手段を用いて固着されている。これら各ブーム取付ブラケット１７は、縦板１４，１５に設けられたブーム取付部１４Ａ，１５Ａに隣接して配置されている。これにより、縦板１４，１５のブーム取付部１４Ａ，１５Ａと、前板１６に設けられた左，右のブーム取付ブラケット１７とが協働して作業装置８のブーム８Ａを支持する構成となっている。

左，右のシリンダ取付ブラケット１８，１９はブーム取付ブラケット１７よりも下側に位置して前板１６に設けられ、第２のシリンダ取付部を構成している。ここで、左側のシリンダ取付ブラケット１８は、左縦板１４に設けられた第１のシリンダ取付部１４Ｂと一定の間隔をもって対面した状態で、前面部１６Ａの立上り部１６Ａ１と下側傾斜部１６Ａ３、および底板１３の上面に溶接されている。一方、右側のシリンダ取付ブラケット１９は、右縦板１５に設けられた第１のシリンダ取付部１５Ｂと一定の間隔をもって対面した状態で、前面部１６Ａの立上り部１６Ａ１と下側傾斜部１６Ａ３、および底板１３の上面に溶接されている。従って、各縦板１４，１５に設けられた第１のシリンダ取付ブラケット１４Ｂ，１５Ｂと、前板１６に設けられたシリンダ取付ブラケット１８，１９とが協働して作業装置８のブームシリンダ８Ｄを支持する構成となっている。

機器挿通孔２０は前板１６の前面部１６Ａに設けられ、該機器挿通孔２０は、前板１６の前面部１６Ａのうち、下側傾斜部１６Ａ３と上側傾斜部１６Ａ５とに亘る範囲に設けられている。この機器挿通孔２０は、図８中に二点鎖線で示す旋回モータ等の搭載機器Ｗを底板１３上に搭載するときに、この搭載機器Ｗが上，下方向に挿通されるものであり、かつ、搭載機器Ｗに対するメンテナンス作業を行うときの作業スペースを確保するものである。

開口部２１は機器挿通孔２０よりも下側に位置して前板１６の前面部１６Ａに設けられ、該開口部２１は、前板１６の前面部１６Ａのうち、立上り部１６Ａ１と下側傾斜部１６Ａ３とに亘る範囲に設けられている。この開口部２１は、作業装置８を構成するブームシリンダ８Ｄ、アームシリンダ８Ｅ、バケットシリンダ８Ｆ等に圧油を供給する複数の油圧ホース（図示せず）が挿通されるものである。

次に、２２は本実施の形態による左補強部材としての左補強板を示し、該左補強板２２は、左縦板１４の内側面と前板１６の後面とが交わる角隅部２３の位置に設けられ、前板１６の左端側を補強するものである。

ここで、図５および図６等に示すように、左補強板２２は、上，下方向に延びる長方形状の中間部位２２Ａと、中間部位２２Ａから上方に延びる三角形状の上側部位２２Ｂと、中間部位２２Ａから下方に延びる三角形状の下側部位２２Ｃとにより、全体として略台形状の平板状に形成されている。ここで、左補強板２２の左端縁は、左縦板１４に沿って上，下方向に延びる縦板接合部２２Ｄとなり、左補強板２２の右端縁は、前板１６の立上り部１６Ａ１、下側傾斜部１６Ａ３および上側傾斜部１６Ａ５に沿って上，下方向に延びる前板接合部２２Ｅとなっている。

左補強板２２の縦板接合部２２Ｄは、左縦板１４の内側面であって、下側部位２２Ｃから中間部位２２Ａおよび上側部位２２Ｂまでの範囲に亘って溶接されている。一方、左補強板２２の前板接合部２２Ｅは、下側部位２２Ｃの範囲が前板１６の立上り部１６Ａ１の後面に溶接され、中間部位２２Ａの範囲が前板１６の下側傾斜部１６Ａ３の後面に溶接され、上側部位２２Ｂの範囲が前板１６の上側傾斜部１６Ａ５の後面に溶接されている。

このように、左補強板２２の中間部位２２Ａは、左縦板１４の内側面と前板１６の後面とに接合されている。一方、左補強板２２の上側部位２２Ｂは、左縦板１４の内側面と前板１６の後面とが交わる角隅部２３を取囲むように接合され、左補強板２２の下側部位２２Ｃは、左縦板１４の内側面と前板１６の後面とが交わる角隅部２３を取囲むように接合されている。これにより、左補強板２２は、左縦板１４の内側面と前板１６の後面とが交わる角隅部２３との間に、断面三角形状の密閉された左側閉空間ＬＳを形成することができる。

２４は本実施の形態による右補強部材としての右補強板を示し、該右補強板２４は、右縦板１５の内側面と前板１６の後面とが交わる角隅部２５の位置に設けられ、前板１６の右端側を補強するものである。

ここで、右補強板２４は、左補強板２２と同様に、上，下方向に延びる長方形状の中間部位２４Ａと、中間部位２４Ａから上方に延びる三角形状の上側部位２４Ｂと、中間部位２４Ａから下方に延びる三角形状の下側部位２４Ｃとにより、全体として略台形状の平板状に形成されている。ここで、右補強板２４の右端縁は、右縦板１５に沿って上，下方向に延びる縦板接合部２４Ｄとなり、右補強板２４の左端縁は、前板１６の立上り部１６Ａ１、下側傾斜部１６Ａ３および上側傾斜部１６Ａ５に沿って上，下方向に延びる前板接合部２４Ｅとなっている。

右補強板２４の縦板接合部２４Ｄは、下側部位２４Ｃから中間部位２４Ａおよび上側部位２４Ｂまでの範囲に亘って右縦板１５の内側面に溶接されている。一方、右補強板２４の前板接合部２４Ｅは、下側部位２４Ｃの範囲が前板１６の立上り部１６Ａ１の後面に溶接され、中間部位２４Ａの範囲が前板１６の下側傾斜部１６Ａ３の後面に溶接され、上側部位２４Ｂの範囲が前板１６の上側傾斜部１６Ａ５の後面に溶接されている。

このように、右補強板２４の中間部位２４Ａは、右縦板１５の内側面と前板１６の後面とに接合されている。一方、右補強板２４の上側部位２４Ｂは、右縦板１５の内側面と前板１６の後面とが交わる角隅部２５を取囲むように接合され、右補強板２４の下側部位２４Ｃは、右縦板１５の内側面と前板１６の後面とが交わる角隅部２５を取囲むように接合されている。これにより、右補強板２４は、右縦板１５の内側面と前板１６の後面とが交わる角隅部２５との間に、断面三角形状の密閉された右側閉空間ＲＳを形成することができる。

このように、左，右の補強板２２，２４は、前板１６に設けられた機器挿通孔２０を挟むように配置され、左補強板２２によって左縦板１４と前板１６との接合部を補強すると共に、右補強板２４によって右縦板１５と前板１６との接合部を補強することができる。この結果、各縦板１４，１５と、前板１６と、各補強板２２，２４とにより、作業装置８を支持するための強固な支持構造体を構成している。

この場合、左補強板２２の前板接合部２２Ｅのうち上，下方向の中間部位２２Ａに対応する部分は、左側のシリンダ取付ブラケット１８の後側で前板１６の後面に接合され、右補強板２４の前板接合部２４Ｅのうち上，下方向の中間部位２４Ａに対応する部分は、右側のシリンダ取付ブラケット１９の後側で前板１６の後面に接合されている。

これにより、前板１６に設けた各シリンダ取付ブラケット１８，１９の後部側を、前板１６を挟んで各補強板２２，２４によって支持することができる。このため、ブームシリンダ８Ｄの伸縮によって作用する荷重を、各縦板１４，１５、前板１６、各補強板２２，２４からなる支持構造体によって受けることができる構成となっている。また、各縦板１４，１５の前端側に設けられた第１のシリンダ取付部１４Ｂ，１５Ｂも、各補強板２２，２４によって内側から支持することができる。これにより、ブームシリンダ８Ｄからの荷重に対する第１のシリンダ取付部１４Ｂ，１５Ｂの強度を高めることができる。

一方、左縦板１４の内側面と前板１６の後面とが交わる角隅部２３の位置に左補強板２２を固着し、右縦板１５の内側面と前板１６の後面とが交わる角隅部２５の位置に右補強板２４を固着している。この結果、前板１６の後面側における左，右の補強板２２，２４の占有スペースを小さく抑えることができる構成となっている。

さらに、左補強板２２が、左縦板１４と前板１６とが交わる角隅部２３との間に密閉された左側閉空間ＬＳを形成し、右補強板２４が、右縦板１５と前板１６とが交わる角隅部２５との間に密閉された右側閉空間ＲＳを形成している。これにより、これら左，右の閉空間ＬＳ，ＲＳ内に雨水や洗浄水等が侵入するのを抑え、錆の発生を抑えることができる構成となっている。

２６はセンタフレーム１２の左側に配置された左サイドフレームを示し、該左サイドフレーム２６は、例えば断面Ｄ字状をなすＤ型フレームを用いて形成され、センタフレーム１２に沿って前，後方向に延びている。この左サイドフレーム２６は、底板１３および左縦板１４から張出している複数の左張出しビーム２７に接合されることにより、センタフレーム１２に固着されている。

２８はセンタフレーム１２の右側に配置された右サイドフレームを示し、該右サイドフレーム２８は、左サイドフレーム２６と同様のＤ型フレームを用いて形成され、センタフレーム１２に沿って前，後方向に延びている。そして、右サイドフレーム２８は、底板１３および右縦板１５から張出している複数の右張出しビーム２９に接合されることにより、センタフレーム１２に固着されている。

本実施の形態による油圧ショベル１の旋回フレーム１１は上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について述べる。

この油圧ショベル１は、下部走行体２によって所望の作業場所まで自走し、下部走行体２上で上部旋回体４を旋回させつつ作業装置８を俯仰動させることにより、土砂の掘削作業等を行う。

ここで、作業装置８を用いて土砂の掘削作業等を行っているときには、この作業装置８を支持する旋回フレーム１１の底板１３、縦板１４，１５、前板１６等に対し、掘削反力によって大きな荷重が作用する。

これに対し、本実施の形態による旋回フレーム１１は、左縦板１４の内側面と前板１６の後面とが交わる角隅部２３の位置に、密閉された左側閉空間ＬＳを形成する左補強板２２を固着して設け、右縦板１５の内側面と前板１６の後面とが交わる角隅部２５の位置に、密閉された右側閉空間ＲＳを形成する右補強板２４を固着して設ける構成としている。

これにより、左補強板２２によって左縦板１４と前板１６との接合部を補強すると共に、右補強板２４によって右縦板１５と前板１６との接合部を補強することができる。従って、例えば板厚寸法を大きくすることなく、これらの縦板１４，１５と、前板１６と、補強板２２，２４とによって、作業装置８を支持する強固な支持構造体を構成することができる。

この結果、作業装置８から作用する掘削反力等の荷重を、各縦板１４，１５および前板１６等によって確実に受けることができ、作業装置８を常に安定して支持することができる。従って、例えば作業装置８を上方に持上げた姿勢で作業を行うことにより、作業装置８に揺れが生じた場合でも、この作業装置８の揺れによる各縦板１４，１５の捻れ変形等を抑制することができる。

この場合、左補強板２２の上，下方向の中間部位２２Ａは、左縦板１４の内側面と前板１６の後面とに溶接され、左補強板２２の上側部位２２Ｂと下側部位２２Ｃとは、それぞれ左縦板１４と前板１６とが交わる角隅部２３に溶接される。一方、右補強板２４の上，下方向の中間部位２４Ａは、右縦板１５の内側面と前板１６の後面とに溶接され、右補強板２４の上側部位２４Ｂと下側部位２４Ｃとは、それぞれ右縦板１５と前板１６とが交わる角隅部２５に溶接される。

このため、左補強板２２の周縁部は、全周に亘って左縦板１４と前板１６とに接合することができる。同様に、右補強板２４の周縁部は、全周に亘って右縦板１５と前板１６とに接合することができる。これにより、左縦板１４と前板１６と左補強板２２とによって、内部が左側閉空間ＬＳとなったボックス構造体を形成すると共に、右縦板１５と前板１６と右補強板２４とによって内部が右側閉空間ＲＳとなったボックス構造体を形成することができる。この結果、各補強板２２，２４と、各縦板１４，１５と、前板１６とによって、一層強固な支持構造体を構成することができ、作業装置８を常に安定して支持することができる。さらに、作業装置８の揺れによる各縦板１４，１５の捻れ変形等を確実に防止することができ、旋回フレーム１１全体の信頼性を高めることができる。

しかも、左補強板２２は、左縦板１４の内側面と前板１６の後面とが交わる角隅部２３の位置に固着され、同様に右補強板２４は、右縦板１５の内側面と前板１６の後面とが交わる角隅部２５の位置に固着される。この結果、前板１６の後面側における各補強板２２，２４の占有スペースを小さく抑えることができ、前板１６の後面側にセンタジョイント、旋回モータ等の機器類を設置する場合に大きな設置スペースを確保することができる。

一方、左補強板２２は、左縦板１４と前板１６とが交わる角隅部２３の位置に密閉された左側閉空間ＬＳを形成し、右補強板２４は、右縦板１５と前板１６とが交わる角隅部２５の位置に密閉された右側閉空間ＲＳを形成している。このため、左縦板１４と前板１６と左補強板２２とによって囲まれる空間ＬＳ内、および右縦板１５と前板１６と右補強板２４とによって囲まれる空間ＲＳ内に、雨水や洗浄水等が侵入するのを確実に抑えることができる。この結果、各縦板１４，１５、前板１６、各補強板２２，２４に錆が発生するのを防止することができ、これらの強度を長期に亘って保つことができる。

また、左補強板２２の前板接合部２２Ｅのうち上，下方向の中間部位２２Ａを、左側のシリンダ取付ブラケット１８と第１のシリンダ取付部１４Ｂの後側で前板１６の後面に接合している。同様に、右補強板２４の前板接合部２４Ｅのうち上，下方向の中間部位２４Ａを、右側のシリンダ取付ブラケット１９と第１のシリンダ取付部１５Ｂの後側で前板１６の後面に接合している。これにより、前板１６に設けたシリンダ取付ブラケット１８，１９とシリンダ取付部１４Ｂ，１５Ｂを、各補強板２２，２４によって後側から支持することができる。この結果、ブームシリンダ８Ｄの伸縮によって作用する作業装置８の荷重を確実に受けることができる。

さらに、縦板１４，１５間を連結する前板１６を、底板１３から後斜め上向きに延びる前面部１６Ａと、該前面部１６Ａの頂部（上端部）から後斜め下向きに延びる後面部１６Ｂとにより構成し、前板１６は、全体として山形状に形成されている。このため、山形状の前板１６は、後面部１６Ｂの位置も含めて縦板１４，１５間を一層強固に連結することができる。

同様に、前板１６を、前面部１６Ａの立上り部１６Ａ１と、下側傾斜部１６Ａ３と、上側傾斜部１６Ａ５と、後面部１６Ｂとにより、前，後方向の複数個所で折曲げられた多角多面板として形成している。これにより、縦板１４，１５間にボックス構造体を形成することができ、作業装置８の支持構造体の強度を一層高めることができる。

しかも、左補強板２２と右補強板２４とは、前板１６の前面部１６Ａに設けた機器挿通孔２０を挟んで左，右に配置されると共に、前板１６と縦板１４，１５とが交わる角隅部２３，２５の位置に溶接によって接合されている。この結果、前板１６のうち比較的強度が低い機器挿通孔２０の周囲を、当該機器挿通孔２０を挟んで配置された補強板２２，２４によって確実に補強することができ、前板１６の全体的な強度を十分に確保することができる。

なお、上述した実施の形態では、左補強板２２の下側部位２２Ｃを、左縦板１４と前板１６の立上り部１６Ａ１とが交わる角隅部２３に溶接し、右補強板２４の下側部位２４Ｃを、右縦板１５と前板１６の立上り部１６Ａ１とが交わる角隅部２５に溶接した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、図１０に示す第１の変形例のように構成してもよい。即ち、右補強板２４の下側部位２４Ｃを、右縦板１５と前板１６とが交わる角隅部２５に溶接すると共に底板１３に溶接する構成としてもよい。これと同様に、図示は省略しているが、左補強板２２の下側部位２２Ｃを、左縦板と前板１６とが交わる角隅部２３に溶接すると共に底板１３の上面に溶接する構成としてもよい。

上述した実施の形態では、前板１６を、前，後方向の３箇所で折曲げることにより、立上り部１６Ａ１、下側傾斜部１６Ａ３、上側傾斜部１６Ａ５からなる前面部１６Ａと、後面部１６Ｂとを有する３角４面板として形成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、図１１に示す第２の変形例のような２角３面板からなる前板３１を用いてもよい。即ち、前，後方向の２箇所で折曲げることにより、立上り部３１Ａ１、傾斜部３１Ａ２からなる前面部３１Ａと、後面部３１Ｂとを有する前板３１を用いる構成としてもよい。

この場合には、右補強板３２の縦板接合部３２Ａを右縦板１５の内側面に溶接し、右補強板３２の前板接合部３２Ｂを、前板３１の立上り部３１Ａ１、傾斜部３１Ａ２の後面に溶接することにより、右縦板１５と前板３１とが交わる角隅部３３の位置に右補強板３２を固着する構成となる。また、前板３１と左縦板（図示せず）とが交わる角隅部にも、右補強板３２と同様な左補強板（図示せず）を固着する構成となる。

上述した実施の形態では、前板１６を、１枚の板材を前，後方向の３箇所で折曲げることにより、立上り部１６Ａ１、下側傾斜部１６Ａ３、上側傾斜部１６Ａ５からなる前面部１６Ａと、後面部１６Ｂとを有する３角４面板として形成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば２枚の板材を用いて前面部と後面部とを別部材として形成し、これら前面部と後面部とを山形状に溶接する構成としてもよい。

さらに、上述した実施の形態では、建設機械としてクローラ式の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、油圧クレーン等の上部旋回体を備えた他の建設機械の旋回フレームにも広く適用することができる。

１ 油圧ショベル（建設機械）
３ 旋回装置
８ 作業装置
８Ａ ブーム
８Ｄ ブームシリンダ
１１ 旋回フレーム
１２ センタフレーム
１３ 底板
１４ 左縦板
１４Ａ，１５Ａ ブーム取付部
１４Ｂ，１５Ｂ 第１のシリンダ取付部
１５ 右縦板
１６，３１ 前板
１８，１９ シリンダ取付ブラケット（第２のシリンダ取付部）
２０ 機器挿通孔
２２ 左補強板（補強部材）
２２Ａ，２４Ａ 中間部位
２２Ｂ，２４Ｂ 上側部位
２２Ｃ，２４Ｃ 下側部位
２２Ｄ，２４Ｄ，３２Ａ 縦板接合部
２２Ｅ，２４Ｅ，３２Ｂ 前板接合部
２３，２５，３３ 角隅部
２４，３２ 右補強板（補強部材）
ＬＳ 左側閉空間
ＲＳ 右側閉空間
Ｗ 搭載機器

Claims (4)

1. 平板状の底板（１３）と、該底板（１３）上に前，後方向に延びると共に左，右方向に間隔をもって立設された左，右の縦板（１４），（１５）と、前記底板（１３）の前側に配置され前記左，右の縦板（１４），（１５）間を連結する前板（１６，３１）とを備えてなる建設機械の旋回フレームにおいて、
   前記左縦板（１４）と前記前板（１６，３１）とが交わる角隅部（２３）には、作業装置（８）からの荷重に対し前記左縦板（１４）と前記前板（１６，３１）とを補強する左補強部材（２２）を固着して設け、
   前記左補強部材（２２）は、前記左縦板（１４）と前記前板（１６，３１）との角隅部（２３）に密閉された閉空間（ＬＳ）を形成し、
   前記左補強部材（２２）の上，下方向の中間部位（２２Ａ）は前記前板（１６）の後面および前記左縦板（１４）に接合し、前記左補強部材（２２）の上側部位（２２Ｂ）と下側部位（２２Ｃ）とは前記左縦板（１４）と前記前板（１６）との角隅部（２３）にそれぞれ接合する構成とし、
   前記右縦板（１５）と前記前板（１６，３１）とが交わる角隅部（２５，３３）には、前記作業装置（８）からの荷重に対し前記右縦板（１５）と前記前板（１６，３１）とを補強する右補強部材（２４，３２）を固着して設け、
   前記右補強部材（２４，３２）は、前記右縦板（１５）と前記前板（１６，３１）との角隅部（２５，３３）に密閉された閉空間（ＲＳ）を形成し、
   前記右補強部材（２４）の上，下方向の中間部位（２４Ａ）は前記前板（１６）の後面および前記右縦板（１５）に接合し、前記右補強部材（２４）の上側部位（２４Ｂ）と下側部位（２４Ｃ）とは前記右縦板（１５）と前記前板（１６）との角隅部（２５）にそれぞれ接合する構成としたことを特徴とする建設機械の旋回フレーム。
2. 前記前板（１６）には前記底板（１３）に搭載される搭載機器（Ｗ）を挿通するための機器挿通孔（２０）を設け、
   前記左補強部材（２２）は、前記機器挿通孔（２０）を挟んで前記左縦板（１４）と前板（１６）との角隅部（２３）に接合し、前記右補強部材（２４）は、前記機器挿通孔（２０）を挟んで前記右縦板（１５）と前板（１６）との角隅部（２５）に接合する構成としてなる請求項１に記載の建設機械の旋回フレーム。
3. 前記左，右の縦板（１４），（１５）には、前記前板（１６）よりも前側に位置して前記作業装置（８）のブーム（８Ａ）が取付けられるブーム取付部（１４Ａ），（１５Ａ）と、該ブーム取付部（１４Ａ），（１５Ａ）よりも下側に位置して前記ブーム（８Ａ）を駆動するブームシリンダ（８Ｄ）が取付けられる第１のシリンダ取付部（１４Ｂ），（１５Ｂ）とを設け、
   前記前板（１６）の前面側には、前記左，右の第１のシリンダ取付部（１４Ｂ），（１５Ｂ）と対面し前記ブームシリンダ（８Ｄ）が取付けられる左，右の第２のシリンダ取付部（１８），（１９）を設け、
   前記各補強部材（２２），（２４）は、前記縦板（１４），（１５）に接合され上，下方向に延びる縦板接合部（２２Ｄ），（２４Ｄ）と、前記前板（１６）に接合され上，下方向に延びる前板接合部（２２Ｅ），（２４Ｅ）とを有し、
   前記前板接合部（２２Ｅ），（２４Ｅ）の上，下方向の中間部位は、前記第２のシリンダ取付部（１８），（１９）の後側で前記前板（１６）に接合する構成としてなる請求項１に記載の建設機械の旋回フレーム。
4. 前記建設機械は、下部走行体（２）と、該下部走行体（２）に旋回装置（３）を介して旋回可能に設けられ前側に前記作業装置（８）が取付けられる上部旋回体（４）とを備え、前記旋回フレーム（１１）は、前記上部旋回体（４）の支持構造体を形成するものである請求項１に記載の建設機械の旋回フレーム。

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