JPH051433A - 建設機械の旋回フレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 上部旋回体の旋回時や旋回停止時にカウンタ
ウエイトからの横曲げ荷重によりサイドフレームの後部
側が変形したり、張出しビームとの溶接部に応力が集中
するのを防止し、横曲げ剛性等を向上させる。 【構成】 後部底面プレート２９の左，右両側に位置し
てサイドフレーム２６，２７間の後部底面を覆う左，右
の補強プレート４１，４２を設け、補強プレート４１，
４２を各センタビーム１４とサイドフレーム２６，２７
との間および中間張出しビーム２３，２５と後部張出し
ビーム１８，１９との間にそれぞれ溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば油圧ショベル等
の上部旋回体を有する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。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は先に、特公平１−１９０１３
号公報（特開昭５８−２１８５２７号公報）において、
旋回フレームの横曲げ剛性を高めるようにした建設機械
（作業機）を提案した。

【０００３】そこで、図５ないし図９にこの種の従来技
術による建設機械として油圧ショベルを例に挙げて示
す。

【０００４】図において、１は下部走行体、２は該下部
走行体１上に旋回装置３を介して旋回可能に設けられた
上部旋回体を示し、該上部旋回体２は旋回フレーム４
と、該旋回フレーム４上に設けられた運転室５，機械室
６およびカウンタウエイト７とから構成されている。８
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
置を示し、該作業装置８はブーム９，アーム１０および
バケット１１から大略構成されている。

【０００５】次に、前記旋回フレーム４について図６な
いし図９を参照して詳述する。

【０００６】図中、１２は下部走行体１上に旋回装置３
を介して取付けられるセンタフレームを示し、該センタ
フレーム１２は、旋回装置３の旋回輪が取付リング１３
Ａに固着されるセンタプレート１３と、該センタプレー
ト１３の上面側に左，右に離間して設けられ、前後方向
に伸長した一対のセンタビーム１４，１４とからなり、
該各センタビーム１４の前部側は前記ブーム９の基端側
がピン結合されるブラケット部１４Ａとなっている。ま
た、該各センタビーム１４の後端側は後述の後部張出し
ビーム１８，１９よりも後方に突出してカウンタウエイ
ト取付け部１４Ｂとなり、該カウンタウエイト取付部１
４Ｂにはカウンタウエイト７がボルト等を介して固着さ
れる。そして、各センタビーム１４は図９に示す如く、
上部フランジ１５，下部フランジ１６およびビーム板１
７から断面Ｈ形状に形成されている。

【０００７】１８，１９は基端側が各センタビーム１４
の後部側に固着され、左，右に張出した後部張出しビー
ム、２０，２１は基端側が各センタビーム１４の前部側
に固着され、左，右に張出した前部張出しビームを示
し、該前部張出しビーム２０，２１と後部張出しビーム
１８，１９との間には複数の中間張出しビーム２２，２
３、２４，２５が設けられ、該中間張出しビーム２２〜
２５は基端側が各センタビーム１４の前後方向中間部に
それぞれ溶接により固着されている。

【０００８】２６，２７は左側の張出しビーム１８，２
０，２２，２３の先端側と右側の張出しビーム１９，２
１，２４，２５の先端側とにそれぞれ溶接により固着さ
れた左，右のサイドフレームを示し、該サイドフレーム
２６，２７は各センタビーム１４と平行に前後方向に伸
長し、サイドフレーム２６の前端側には運転室５が取り
付けけられる略Ｌ字形状の支持部材２８が前部張出しビ
ーム２０との間に設けられている。そして、サイドフレ
ーム２６，２７は図９に示す如く略三角形状のチューブ
により形成され、その内側面は各センタビーム１４のビ
ーム板１７と左，右で対向する垂直面部２６Ａ，２７Ａ
となっている。

【０００９】２９はセンタフレーム１２の後部側底面を
覆うように各センタビーム１４の後部側に設けられた後
部底面プレートを示し、該後部底面プレート２９はセン
タビーム１４の下部フランジ１６よりも薄肉の板材によ
り略長方形状に形成され、その左，右両端は各センタビ
ーム１４の下部フランジ１６に突き合わせ溶接等の手段
で固着されている。また、該後部底面プレート２９の
前，後両端は、センタプレート１３の後側に位置し、各
センタビーム１４間に固着された中間ビーム３０と、各
カウンタウエイト取付部１４Ｂの前側に位置して各セン
タビーム１４間に固着された後部ビーム３１とにそれぞ
れ溶接されている。そして、該後部底面プレート２９は
各センタビーム１４の下部フランジ１６、中間ビーム３
０および後部ビーム３１にその周囲が全面溶接されるこ
とにより、センタフレーム１２の後部側を有底ボックス
状に形成している。また、後部底面プレート２９には通
気用の打抜き穴２９Ａが略長円形状に形成されている。

【００１０】従来技術による油圧ショベルの旋回フレー
ム４は上述の如き構成を有するもので、センタフレーム
１２の各ブラケット部１４Ａには作業装置８のブーム９
がピン結合され、後部側の各カウンタウエイト取付部１
４Ｂにはカウンタウエイト７が取付けられる。また、各
センタビーム１４およびサイドフレーム２６，２７の後
部側には、カウンタウエイト７の前側に位置して機械室
６が設けられ、サイドフレーム２６の前部側および支持
部材２８等には運転室５が設けられる。

【００１１】そして、下部走行体１上で上部旋回体２を
旋回させるとき、および旋回を停止させるときには、重
量物であるカウンタウエイト７による大きな慣性力が発
生し、旋回フレーム４の各センタビーム１４にはカウン
タウエイト取付部１４Ｂを介して左，右方向の横曲げ荷
重が作用する。

【００１２】そこで、各センタビーム１４の後部側には
後部底面プレート２９を中間ビーム３０および後部ビー
ム３１との間で全面溶接により固着し、各センタビーム
１４の後部側を有底ボックス状に形成することによって
各センタビーム１４の横曲げ剛性を高め、各センタビー
ム１４に作用する横曲げ応力を低減させるようにしてい
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、後部底面プレート２９により各センタビー
ム１４を補強できるものの、上部旋回体２の旋回停止時
等にカウンタウエイト７により発生する横曲げ荷重がサ
イドフレーム２６，２７の後部側にも作用し、サイドフ
レーム２６，２７と張出しビーム１８，２３、１９，２
５との溶接部に応力が集中してこれらの溶接部を早期に
破損させるという問題がある。

【００１４】また、上部旋回体２の旋回時にサイドフレ
ーム２６，２７の後部側やカウンタウエイト７等が誤っ
て、周囲の障害物等に衝突すると、サイドフレーム２
６，２７の後部側は図６中に仮想線で示す如く変形する
ことがあり、これによってもサイドフレーム２６，２７
と張出しビーム１８，２３、１９，２５との溶接部には
応力集中が発生し、これらの溶接部が破損され易いとい
う問題がある。

【００１５】一方、本出願人は先に、実開昭６２−１６
３５６０号において、旋回フレームの後部側底面等をア
ンダカバーにより閉塞し、機械室内のエンジン音が外部
にもれるのを防止すると共に、外部の塵埃等が機械室内
に侵入するのを防止するようにした建設機械の旋回フレ
ームを提案した。しかし、この場合には、各センタビー
ムやサイドフレームの後部側にそれぞれアンダカバーを
ボルト等で固着しているに過ぎないから、カウンタウエ
イトからの横曲げ荷重等はこれらのボルトに応力を集中
させ、最悪の場合にはボルトを折損させ、サイドフレー
ムと張出しビームとの溶接部に応力集中が発生するのを
必ずしも効果的に防止できない。

【００１６】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、本発明はカウンタウエイトからの横曲げ
荷重等によりサイドフレームの後部側が変形したり、張
出しビームとの溶接部に応力が集中したりするのを防止
でき、全体の強度や横曲げ剛性等を大幅に向上できるよ
うにした建設機械の旋回フレームを提供することを目的
としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明が採用する構成の特徴は、センタフレーム
の各センタビームと各サイドフレームとの間に、後部底
面プレートの左，右両側に位置して各サイドフレーム間
の後部底面を覆う左，右の補強プレートを設け、該各補
強プレートは前後両端を各中間張出しビームのうち後部
側の中間張出しビームと各後部張出しビームとに溶接
し、左，右両端を前記各センタビームと各サイドフレー
ムとに溶接する構成としたことにある。

【００１８】

【作用】上記構成により、左，右の補強プレートを各セ
ンタビームと各サイドフレームとの後部側および後部側
の各中間張出しビームと各後部張出しビームとに全面溶
接でき、各サイドフレームと各張出しビームとの溶接部
等に応力集中が発生するのを各補強プレートによって防
止できる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図４に基
づき説明する。なお、実施例では前述した図５ないし図
９に示す従来技術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。

【００２０】図中、４１，４２はセンタフレーム１２の
後部底面プレート２９に対して左，右両側に位置し、各
センタビーム１４の後部側とサイドフレーム２６，２７
の後部側との間に設けられた左，右の補強プレートを示
し、該補強プレート４１，４２は後部底面プレート２９
と同様に、例えばセンタビーム１４の下部フランジ１６
よりも薄肉の板材によりそれぞれ略長方形状に形成され
ている。そして、補強プレート４１はその左，右両端が
サイドフレーム２６の垂直面部２６Ａ下端とセンタビー
ム１４の下部フランジ１６とにそれぞれ突合せ溶接等の
手段により図４に示す如く固着され、その前，後両端が
中間張出しビーム２２，２３のうち後部側の中間張出し
ビーム２３と後部張出しビーム１８とに図２に示す如く
溶接されている。

【００２１】また、右側の補強プレート４２はその左，
右両端が図４に示す如く、センタビーム１４の下部フラ
ンジ１６とサイドフレーム２７の垂直面部２７Ａ下端と
にそれぞれ突合せ溶接等の手段により固着され、その
前，後両端が図３に示す如く、中間張出しビーム２４，
２５のうち後部側の中間張出しビーム２５と後部張出し
ビーム１９とにそれぞれ溶接されている。そして、補強
プレート４１，４２はその周囲が各センタビーム１４の
下部フランジ１６、サイドフレーム２６，２７、中間張
出しビーム２３，２５および後部張出しビーム１８，１
９に全面溶接されることにより、サイドフレーム２６，
２７と各センタビーム１４との間の後部側を有底ボック
ス状に形成している。また、補強プレート４１，４２に
は通気用の打抜き穴４１Ａ，４２Ａが略長円形状に穿設
されている。

【００２２】本実施例による油圧ショベルの旋回フレー
ム４は上述の如き構成を有するもので、その基本的動作
については従来技術によるものと格別差異はない。

【００２３】然るに、本実施例では、旋回フレーム４の
後部側底面を後部底面プレート２９と共に覆う補強プレ
ート４１，４２を後部底面プレート２９の左，右両側に
配設し、補強プレート４１，４２の周囲を各センタビー
ム１４の下部フランジ１６、サイドフレーム２６，２７
の垂直面部２６Ａ，２７Ａ下端、中間張出しビーム２
３，２５の下端および後部張出しビーム１８，１９の下
端に全面溶接する構成としたから、サイドフレーム２
６，２７等を効果的に補強でき、サイドフレーム２６，
２７の横曲げ剛性を大幅に向上できる。

【００２４】従って、本実施例によれば、上部旋回体２
の旋回時や旋回停止時にカウンタウエイト７からの横曲
げ荷重がサイドフレーム２６，２７に作用しても、この
荷重を補強プレート４１，４２と中間張出しビーム２
３，２５、後部張出しビーム１８，１９とで分散させて
受承でき、サイドフレーム２６，２７と張出しビーム１
８，１９、２３，２５との溶接部等に応力集中が発生す
るのを確実に防止できる。そして、従来技術で述べた如
くサイドフレーム２６，２７が図６に仮想線で示すよう
に変形するのを規制でき、前記溶接部が早期に破損する
等の問題を解消できる。

【００２５】また、旋回フレーム４の後部側底面を補強
プレート４１，４２および後部底面プレート２９により
ほぼ完全に覆う構成としたから、現場での掘削作業時等
に下側から鉄筋等が突上げたとしても、機械室６内のエ
ンジン、油圧ポンプおよび油圧配管（いずれも図示せ
ず）等を補強プレート４１，４２および後部底面プレー
ト２９によって保護でき、信頼性を向上させることがで
きる。

【００２６】なお、前記実施例では、油圧ショベルを例
に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば油
圧クレーン等、上部旋回体を有する種々の建設機械にも
適用できる。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、後部
底面プレートの左，右両側に位置し、各サイドフレーム
間の後部底面を覆う左，右の補強プレートを設け、該各
補強プレートをセンタフレームの各センタビーム、各サ
イドフレーム、後部側の中間張出しビームおよび各後部
張出しビームに溶接する構成としたから、各サイドフレ
ームや各中間張出しビームとの溶接部を効果的に補強で
き、上部旋回体の旋回時や旋回停止時等にカウンタウエ
イトからの横曲げ荷重に対する剛性を高めることがで
き、溶接部の応力集中等を緩和して耐久性や信頼性を向
上できる等、種々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による旋回フレームを示す平面
図である。

【図２】図１中の矢示II−II方向断面図である。

【図３】図１中の矢示III −III 方向拡大断面図であ
る。

【図４】図１中の矢示IV−IV方向拡大断面図である。

【図５】従来技術による油圧ショベルを示す全体図であ
る。

【図６】図５に示す旋回フレームの拡大平面図である。

【図７】図６中の矢示VII −VII 方向断面図である。

【図８】図６中の矢示VIII−VIII方向拡大断面図であ
る。

【図９】図６中の矢示IX−IX方向拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 下部走行体 ２ 上部旋回体 ３ 旋回装置 ４ 旋回フレーム １２ センタフレーム １３ センタプレート １４ センタビーム １４Ｂ カウンタウエイト取付部 １８，１９ 後部張出しビーム ２０，２１ 前部張出しビーム ２２，２３，２４，２５ 中間張出しビーム ２６，２７ サイドフレーム ２９ 後部底面プレート ４１，４２ 補強プレート

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 左，右に離間し、前後方向に伸長した一
   対のセンタビームを有し、該各センタビームの後端側が
   カウンタウエイト取付部となったセンタフレームと、該
   センタフレームの各センタビームからそれぞれ左，右に
   張出した前部張出しビーム、後部張出しビームおよび複
   数の中間張出しビームと、該各張出しビームの先端に固
   着され、前後方向に伸長した左，右のサイドフレーム
   と、前記カウンタウエイト取付部の前側に位置し、前記
   センタフレームの後部側底面を覆うように該センタフレ
   ームの各センタビーム間に固着された後部底面プレート
   とからなる建設機械の旋回フレームにおいて、前記セン
   タフレームの各センタビームと各サイドフレームとの間
   には、前記後部底面プレートの左，右両側に位置して各
   サイドフレーム間の後部底面を覆う左，右の補強プレー
   トを設け、該各補強プレートは前後両端を前記各中間張
   出しビームのうち後部側の中間張出しビームと各後部張
   出しビームとに溶接し、左，右両端を前記各センタビー
   ムと各サイドフレームとに溶接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。