JP6296101B2 - 建設機械のアッパーフレーム - Google Patents

Description

本発明は、建設機械のアッパーフレームに関するものである。

従来より、アタッチメントが搭載されたセンターセクションと、センターセクションの左右両側に設けられるサイドデッキとを備えた建設機械のアッパーフレームが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のサイドデッキは、センターセクションのブラケットから横方向に張り出したビームと、アッパーフレームの外縁を形成すべくこのビームの張出し側端部に設けられる閉断面筒状体の外枠とを有する。サイドデッキの前端部両端には、キャビンを支持するキャビン支持部の一部が配置される。また、センターセクションの底板は、一部分がサイドデッキ側に突出している。

ここで、キャビン支持部の周辺の強度や剛性を確保するために、外枠のキャビン支持部とビームとの間の部分に沿って、断面視Ｌ字状の補強板が設けられている。補強板は、その長手方向の両縁部の一方がセンターセクションの底板に接合され、他方が外枠の一側面に接合されており、またその両端は、キャビン支持部とビームとに接合されている。

特許第３７２５７１１号公報

ところで、従来の建設機械のアッパーフレームでは、断面視Ｌ字状の補強板の一部がセンターセクションの底板上に配置された構成となっている。そのため、補強板の上面に洗車時の水や雨水等が溜まると、その水は、補強板の上面に沿って車両後方に流れた後、補強板の側面に沿って流れ落ちてセンターセクションの底板の上面に溜まり、錆の発生原因となるおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、サイドデッキを補強する補強部材の形状を工夫することで、センターセクションの底板の上面に水が溜まりにくくすることにある。

本発明は、センターセクションと、該センターセクションの左右両側に配設された一対のサイドデッキとを備え、該一対のサイドデッキのうち一方にキャビンが搭載される建設機械のアッパーフレームを対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、前記キャビンが搭載される側の前記サイドデッキは、
前記センターセクションの底板の前端部から車幅方向外方に張り出すビームと、
前記ビームよりも前方に配設されて車幅方向に延びる前梁と、前後方向に延びて該前梁の車幅方向の両端部と該ビームとを連結する一対の連結梁とを有する外枠と、
前記前梁と前記連結梁との連結位置における左右の隅部に設けられて前記キャビンを支持するキャビン支持部と、
前後方向に延びてその両端部が前記キャビン支持部と前記ビームとに接合された補強部材とを有し、
前記補強部材は、車幅方向の一端部が前記連結梁の内側面に接合され且つ前方に向かって斜め下方に傾斜した上面板と、該上面板の車幅方向の他端部から下方に延び且つその下端部の後側が前記底板の上面に接合された側面板とを有し、
前記側面板の下端部における前記底板との接合位置よりも前方は、該底板の上面に対して高さが異なるように段差状に形成されていることを特徴とするものである。

第１の発明では、キャビン支持部とビームとに接合された補強部材は、上面板と、側面板とを有する。上面板は、前方に向かって斜め下方に傾斜している。側面板は、下端部の後側が底板の上面に接合されている。側面板の下端部における底板との接合位置よりも前方が段差状に形成されることで底板の上面に対して高さが異なっている。

このような構成とすれば、センターセクションの底板の上面に洗車時の水や雨水等が溜まりにくくすることができる。具体的に、補強部材の上面板に洗車時の水や雨水等が溜まると、この水は上面板の傾斜に沿って前方に流れてキャビン支持部まで到達した後、側面板に沿って流れ落ちる。つまり、上面板の後側に溜まった水が、そのまま底板の上面に流れ落ちないようにしている。

また、上面板の前側から側面板に沿って流れ落ちる水の一部が、側面板の下端部に沿って後方に流れた場合でも、側面板の下端部に設けられた段差部分を通過する際に、強制的に下方に排水されることとなる。

このように、補強部材の形状を工夫して、底板の上面に水が溜まりにくくすることで、錆が発生するのを抑えることができる。

第２の発明は、第１の発明において、
前記補強部材は、前記側面板の下端部よりも上方位置で前後方向に延び且つ車幅方向の両端部が該側面板と前記連結梁の内側面とに接合された下面板を有することを特徴とするものである。

第２の発明では、側面板と連結梁の内側面とを下面板で接合して閉断面形状とすることで、補強部材の剛性を高めることができる。また、下面板は、側面板の下端部よりも上方位置に配設されているので、側面板の下端部に沿って後方に流れる水が、下面板を伝って底板の上面に流れることはない。また、下面板によって補強部材の下側開口が塞がれることとなるので、洗車時の水が補強部材の内部に侵入するのを抑えることができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記側面板の下端部には、前記底板の上面よりも下方に延びる延長部が設けられていることを特徴とするものである。

第３の発明では、側面板の下端部に延長部を設けた分だけ、側面板の上下方向の長さが長くなるので、延長部を設けなかった場合に比べて、補強部材の剛性を高めることができる。また、延長部が底板の上面よりも下方に延びているから、側面板の下端部に沿って後方に流れる水が、底板の上面に到達することなく、強制的に下方に排水されることとなる。

本発明によれば、補強部材の形状を工夫して、センターセクションの底板の上面に水が溜まりにくくすることで、錆が発生するのを抑えることができる。

本実施形態１に係る建設機械の構成を示す側面図である。 アッパーフレームの構成を示す平面図である。 補強部材の構成を示す斜視図である。 補強部材の構成を示す側面図である。 本実施形態２に係る補強部材の構成を示す側面図である。 本実施形態３に係る補強部材の構成を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。各図には、上下や前後左右の方向を矢印で示してある。特に言及しない限り、上下等の方向についてはこれら矢印で示す方向に従って説明する。

《実施形態１》
図１に示すように、建設機械１０は、いわゆる油圧ショベルであり、クローラ式の下部走行体１１と、下部走行体１１上に旋回自在に搭載された上部旋回体１２とを備えている。上部旋回体１２のアッパーフレーム２０は、旋回ベアリング１３を介して下部走行体１１に旋回自在に支持されている。

アッパーフレーム２０の前側中央部には、掘削作業等を行うためのアタッチメント１４が取り付けられている。アタッチメント１４は、アッパーフレーム２０に対して上下方向に揺動可能に取り付けられたブーム１４ａと、ブーム１４ａの先端側に回動可能に取り付けられたアーム１４ｂと、アーム１４ｂの先端側に回動可能に取り付けられたバケット１４ｃとを備えている。ブーム１４ａ、アーム１４ｂ、及びバケット１４ｃは、対応する油圧シリンダ１４ｄを伸縮させることで起伏自在に動かすことができる。

アッパーフレーム２０上におけるアタッチメント１４の左側には、キャビン１５が配設されている。アッパーフレーム２０の後側には、図示しないコントロールバルブやエンジン等が配設されており、これらは機械室カバー１６によって覆われている。機械室カバー１６の後側には、カウンタウエイト１７が配設されている。

図２に示すように、アッパーフレーム２０は、車幅方向の中央部に位置するセンターセクション２１と、センターセクション２１の左右両側に配設された左右一対のサイドデッキ３０とを備えている。

センターセクション２１は、底板２２と、底板２２に立設されて前後方向に延びる左右一対の縦板２３とを有する。底板２２は、厚肉の鋼板で形成されており、左右の縦板２３は、底板２２に対して溶接によって接合されている。

サイドデッキ３０は、センターセクション２１の縦板２３から左右方向に張り出した複数のビーム３１と、アッパーフレーム２０の外縁部を形成する閉断面筒状体の外枠３２とを有する。

右側のサイドデッキ３０には、前後方向に間隔をあけて２つのビーム３１が配設されている。右側のサイドデッキ３０の外枠３２は、ビーム３１よりも前方に配設されて車幅方向に延びる前梁３２ａと、前梁３２ａの右端部から後方に延びる連結梁３２ｂとを有する。前梁３２ａの左端部は、縦板２３に接合されている。ビーム３１の右端部は、連結梁３２ｂの内側面に接合されている。

左側のサイドデッキ３０には、キャビン１５が搭載される。具体的に、左側のサイドデッキ３０には、前後方向に間隔をあけて３つのビーム３１が配設されている。左側のサイドデッキ３０の外枠３２は、ビーム３１よりも前方に配設されて車幅方向に延びる前梁３２ａと、前後方向に延びて前梁３２ａの左右の両端部とビーム３１とを連結する左右一対の連結梁３２ｂとを有する。右側の連結梁３２ｂの後端部は、ビーム３１の前端部に接合されている。ビーム３１の左端部は、左側の連結梁３２ｂの内側面に接合されている。

前から１番目のビーム３１は、底板２２の前端部から左外方に張り出しており、外枠３２の前端部は、このビーム３１よりも前方に張り出している。前梁３２ａと連結梁３２ｂとの連結位置における左右の隅部には、キャビン１５の前側下部を支持するキャビン支持部３３が設けられている。キャビン１５の後側下部は、前から２番目のビーム３１に設けられたキャビン支持部３３によって支持される。

外枠３２の右前部に設けられたキャビン支持部３３と、前から１番目のビーム３１とは、前後方向に延びる補強部材４０によって接合されている。

図３及び図４にも示すように、補強部材４０は、上面板４１と、上面板４１の左端部から下方に延びる側面板４２とを有する。上面板４１は、前後方向に延びてその両端部がキャビン支持部３３とビーム３１とに接合されている。上面板４１の右端部は、右側の連結梁３２ｂの内側面に接合されている。また、上面板４１は、前方に向かって斜め下方に傾斜した姿勢でサイドデッキ３０に接合されており、上面板４１に洗車時の水や雨水等が溜まった場合に、この水が上面板４１の傾斜に沿って前方に流れるようになっている。

側面板４２は、前後方向に延びてその両端部がキャビン支持部３３とビーム３１とに接合されている。側面板４２の下端部の後側は、底板２２の上面に接合されている。また、側面板４２の下端部における底板２２との接合位置よりも前方は、底板２２の上面に対して高さが異なるように段差状に形成されている。具体的に、側面板４２の下端部には、底板２２との接合位置よりも前方に、底板２２の上面よりも下端部の高さが高くなるように段差部４３が設けられている。

段差部４３は、側面板４２の一部を切り欠くことで形成され、底板２２の上面に対して略直交方向となる垂直部４３ａと、垂直部４３ａに連続して前方に向かって斜め上方に傾斜する傾斜部４３ｂとを有する。

このような構成とすれば、センターセクション２１の底板２２の上面に洗車時の水や雨水等が溜まりにくくすることができる。具体的に、補強部材４０の上面板４１に洗車時の水や雨水等が溜まると、この水は上面板４１の傾斜に沿って前方に流れてキャビン支持部３３まで到達した後、側面板４２に沿って流れ落ちる。つまり、上面板４１の後側に溜まった水が、そのまま底板２２の上面に流れ落ちないようにしている。なお、図４には、白矢印で水の流れを示している。

また、上面板４１の前側から側面板４２に沿って流れ落ちる水の一部が、側面板４２の下端部に沿って後方に流れた場合でも、側面板４２の下端部に設けられた段差部４３を通過する際に、垂直部４３ａから強制的に下方に排水されることとなる。

このように、補強部材４０の形状を工夫して、底板２２の上面に水が溜まりにくくすることで、錆が発生するのを抑えることができる。

《実施形態２》
図５は、本実施形態２に係る補強部材の構成を示す側面図である。以下、前記実施形態１と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。

図５に示すように、補強部材４０は、上面板４１と、上面板４１の左端部から下方に延びる側面板４２と、側面板４２と右側の連結梁３２ｂの内側面との間に配設された下面板４４とを有する。

上面板４１は、前後方向に延びてその両端部がキャビン支持部３３とビーム３１とに接合されている。上面板４１の右端部は、右側の連結梁３２ｂの内側面に接合されている。また、上面板４１は、前方に向かって斜め下方に傾斜した姿勢でサイドデッキ３０に接合されている。

側面板４２は、前後方向に延びてその両端部がキャビン支持部３３とビーム３１とに接合されている。側面板４２の下端部の後側は、底板２２の上面に接合されている。また、側面板４２の下端部には、底板２２との接合位置よりも前方に、底板２２の上面よりも下端部の高さが高くなるように段差部４３が設けられている。

段差部４３は、側面板４２の一部を切り欠くことで形成され、底板２２の上面に対して略直交方向となる垂直部４３ａと、垂直部４３ａに連続して前方に向かって斜め上方に傾斜する傾斜部４３ｂとを有する。

下面板４４は、側面板４２の下端部から上方に間隔をあけて前後方向に延びるように配設されている。具体的に、下面板４４は、前後方向に並ぶように２つ設けられており、前側の下面板４４は、側面板４２の傾斜部４３ｂに沿って傾斜した姿勢で後方に延びた後、垂直部４３ａに沿って延びるように下方に屈曲した形状となっている。後側の下面板４４は、前側の下面板４４に連続して、側面板４２の下端部に沿って水平方向に延びている。なお、下面板４４を１つの板材で形成しても構わない。

そして、下面板４４の左右両端部は、側面板４２と右側の連結梁３２ｂの内側面とに接合されている。これにより、補強部材４０の上面板４１、側面板４２、及び下面板４４と、外枠３２とによって閉断面形状が形成されるので、補強部材４０の剛性を高めることができる。

また、下面板４４は、側面板４２の下端部よりも上方位置に配設されているので、側面板４２の下端部に沿って後方に流れる水が、下面板４４を伝って底板２２の上面に流れることはない。

また、下面板４４によって補強部材４０の下側開口が塞がれることとなるので、洗車時の水が補強部材４０の内部に侵入するのを抑えることができる。

《実施形態３》
図６は、本実施形態３に係る補強部材の構成を示す側面図である。図６に示すように、補強部材４０は、上面板４１と、上面板４１の左端部から下方に延びる側面板４２とを有する。

上面板４１は、前後方向に延びてその両端部がキャビン支持部３３とビーム３１とに接合されている。上面板４１の右端部は、右側の連結梁３２ｂの内側面に接合されている。また、上面板４１は、前方に向かって斜め下方に傾斜した姿勢でサイドデッキ３０に接合されている。

側面板４２は、前後方向に延びてその両端部がキャビン支持部３３とビーム３１とに接合されている。側面板４２の下端部の後側は、底板２２の上面に接合されている。また、側面板４２の下端部には、底板２２の上面よりも下方に延びる延長部４５が一体に設けられている。延長部４５は、底板２２の前縁部に沿って下方に延びている。

また、側面板４２の下端部には、底板２２との接合位置よりも前方に、延長部４５に連続して、底板２２の上面よりも下端部の高さが高くなるように段差部４３が設けられている。

このような構成とすれば、側面板４２は、延長部４５を設けた分だけ、上下方向の長さが長くなるので、延長部４５を設けなかった場合に比べて、補強部材４０の剛性を高めることができる。また、延長部４５が底板２２の上面よりも下方に延びているから、側面板４２の下端部に沿って後方に流れる水が、底板２２の上面に到達することなく、強制的に下方に排水されることとなる。

《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

本実施形態では、側面板４２の下端部の前側部分を切り欠くことで、底板２２の上面よりも下端部の高さが高くなる段差部４３を設けるようにしたが、この形態に限定するものではない。例えば、側面板４２の下端部の後側部分を切り欠いて相対的に側面板４２の前側部分を下方に突出させた形状とすることで、底板２２の上面よりも下端部の高さが低くなる段差部４３を設けるようにしてもよい。この場合にも、側面板４２の下端部に沿って後方に流れた水は、段差部４３を通過する際に強制的に下方に排水されることとなり、底板２２の上面に水が溜まりにくくすることができる。

以上説明したように、本発明は、サイドデッキを補強する補強部材の形状を工夫することで、センターセクションの底板の上面に水が溜まりにくくすることができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

１０ 建設機械
１５ キャビン
２０ アッパーフレーム
２１ センターセクション
２２ 底板
３０ サイドデッキ
３１ ビーム
３２ 外枠
３２ａ 前梁
３２ｂ 連結梁
３３ キャビン支持部
４０ 補強部材
４１ 上面板
４２ 側面板
４４ 下面板
４５ 延長部

Claims (3)

1. センターセクションと、該センターセクションの左右両側に配設された一対のサイドデッキとを備え、該一対のサイドデッキのうち一方にキャビンが搭載される建設機械のアッパーフレームであって、
   前記キャビンが搭載される側の前記サイドデッキは、
   前記センターセクションの底板の前端部から車幅方向外方に張り出すビームと、
   前記ビームよりも前方に配設されて車幅方向に延びる前梁と、前後方向に延びて該前梁の車幅方向の両端部と該ビームとを連結する一対の連結梁とを有する外枠と、
   前記前梁と前記連結梁との連結位置における左右の隅部に設けられて前記キャビンを支持するキャビン支持部と、
   前後方向に延びてその両端部が前記キャビン支持部と前記ビームとに接合された補強部材とを有し、
   前記補強部材は、車幅方向の一端部が前記連結梁の内側面に接合され且つ前方に向かって斜め下方に傾斜した上面板と、該上面板の車幅方向の他端部から下方に延び且つその下端部の後側が前記底板の上面に接合された側面板とを有し、
   前記側面板の下端部における前記底板との接合位置よりも前方は、該底板の上面に対して高さが異なるように段差状に形成されていることを特徴とする建設機械のアッパーフレーム。
2. 請求項１において、
   前記補強部材は、前記側面板の下端部よりも上方位置で前後方向に延び且つ車幅方向の両端部が該側面板と前記連結梁の内側面とに接合された下面板を有することを特徴とする建設機械のアッパーフレーム。
3. 請求項１又は２において、
   前記側面板の下端部には、前記底板の上面よりも下方に延びる延長部が設けられていることを特徴とする建設機械のアッパーフレーム。

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