JPH1037243A - 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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JPH1037243A
JPH1037243A JP8215491A JP21549196A JPH1037243A JP H1037243 A JPH1037243 A JP H1037243A JP 8215491 A JP8215491 A JP 8215491A JP 21549196 A JP21549196 A JP 21549196A JP H1037243 A JPH1037243 A JP H1037243A
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JP
Japan
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frame
overhanging
center
bracket
bottom plate
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JP8215491A
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English (en)
Inventor
Zenji Kaneko
善二 金子
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブラケット部からの曲げ荷重に起因して運転
室支持用の張出しビームとブラケット部との間に高応力
が発生するのを防止できるようにする。 【解決手段】 底板12の一部を構成する延設板部12
Bを予め長めの板幅をもって形成する。そして、運転室
支持用の張出しビーム17の基端側端面を隙間24を介
してブラケット部13Bの近傍位置に配設する。そし
て、張出しビーム17の基端側を底板12の延設板部1
2B上に溶接部17Cにより強固に固着する。これによ
りブラケット部13B側に外部から曲げ荷重等が作用し
た場合でも、隙間24によりブラケット部13Bを張出
しビーム17に対し独立して弾性変形させるようにす
る。また、この隙間24の幅寸法をブラケット部13B
の板厚よりも大きめに設定し、ブラケット部13Bと張
出しビーム17との溶接作業用のスペースをブラケット
部13Bと張出しビーム17との間に容易に確保できる
ようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧ショベ
ル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。
【0002】
【従来技術】一般に、油圧ショベル等の上部旋回体を有
する建設機械では、下部走行体上に旋回可能に載置され
た骨組み構造体をなす旋回フレームと、該旋回フレーム
上に搭載された運転室、機械室およびカウンタウェイト
等とから上部旋回体を構成している。そして、土砂等の
掘削作業時には、該上部旋回体を下部走行体に対し旋回
運動させて、旋回フレームの前側に俯仰動可能に設けら
れた作業装置で土砂等の掘削作業を行うようになってい
る。
【0003】また、前記旋回フレームは、底板および一
対のセンタビームからなるセンタフレームと、基端側が
該センタフレームの各センタビーム側にそれぞれ前,後
方向に離間して設けられ、先端側が底板の幅方向外向き
(左,右外向き)に張出した複数本の張出しビームと、
前,後方向に延びて該各張出しビームの先端側に接合さ
れた左,右のサイドフレームとから大略構成されてい
る。
【0004】ここで、前記センタフレームの底板は、高
い剛性をもった厚肉の剛板等により形成され、前記下部
走行体の丸胴上に旋回可能に取付けられている。そし
て、該底板上には左,右一対のセンタビームが前後方向
に延びるように立設され、該各センタビームの前端側は
前記作業装置用のブラケット部として形成されている。
【0005】一方、前記各張出しビームのうちセンタフ
レームのブラケット部近傍に配設される張出しビーム
は、前記サイドフレームと共に運転室を下側から支持す
る運転室支持用の張出しビームとして形成されている。
また、該運転室支持用の張出しビームは、その基端側が
前記底板とブラケット部とに溶接され、該運転室支持用
の張出しビームのセンタビームに対する取付強度を高め
るようにしている。そして、運転室支持用の張出しビー
ムは、その先端側でサイドフレームと共に比較的重量の
大きな運転室を下側から支持する構成になっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による旋回フレームでは、運転室を下側から安定
して支持するため運転室支持用の張出しビームを基端側
でセンタフレームの底板とセンタビームのブラケット部
とに溶接により固着すると共に、該張出しビームの先端
側をサイドフレームに溶接で固着することにより、前記
底板およびブラケット部に対する張出しビームの取付強
度を高めるようにしている。
【0007】しかし、上部旋回体の旋回を停止させた
り、該上部旋回体の旋回時等に作業装置のバケット等に
土砂や岩石等が衝突したりすると、各センタビームのブ
ラケット部には作業装置のからの横方向の荷重が曲げ荷
重となって作用し、該ブラケット部が左,右方向に大き
く弾性変形してしまうことがある(図3参照)。
【0008】このため、従来技術では、センタビームの
ブラケット部に大きな曲げ荷重が作用したときに、運転
室用の張出しビームとブラケット部との間の溶接部に高
応力が発生し、該溶接部の耐久性や寿命を十分に高める
ことが難しいという問題がある。
【0009】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みて
なされたもので、本発明は従来技術で述べたように運転
室支持用の張出しビームをセンタフレームのブラケット
部に固着する溶接部等を廃止することにより、ブラケッ
ト部に外部から作用する曲げ荷重に起因して運転室支持
用の張出しビームとブラケット部との間に高応力が発生
するのを防止できると共に、該運転室支持用の張出しビ
ームをセンタフレームの底板上に強固に溶接でき、十分
な強度を長期に亘って確保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。
【0010】
【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、底板上に立設された左,右一対のセン
タビームを有し、該各センタビームの前端側が作業装置
用のブラケット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左,右に張出した複数本
の張出しビームと、前,後方向に延びて該各張出しビー
ムの先端側に接合された左,右のサイドビームとを備
え、前記各張出しビームのうち前記センタフレームのブ
ラケット部近傍に配設される張出しビームは、前記サイ
ドフレームと共に運転室を下側から支持する運転室支持
用の張出しビームとして形成してなる建設機械の旋回フ
レームに適用される。
【0011】そして、請求項1に記載の発明が採用する
構成の特徴は、前記運転室支持用の張出しビームに、該
張出しビームの基端側と前記センタフレームの底板との
間に位置して該底板上に張出しビームを固着する溶接部
を設け、該張出しビームの基端側端面と前記センタビー
ムのブラケット部との間には隙間を形成する構成とした
ことにある。
【0012】このように構成することにより、運転室支
持用の張出しビームを前記隙間分だけセンタフレームの
ブラケット部から離した状態で底板上に溶接部を介して
強固に固着することができる。この結果、作業装置等か
らの曲げ荷重が各センタビームのブラケット部に大きく
作用した場合でも、前記隙間により該ブラケット部が運
転室支持用の張出しビームに対し独立して弾性変形する
のを許すことができ、このような曲げ荷重が該張出しビ
ームの基端側端面にまで及ぶのを該隙間により確実に阻
止することができる。これにより従来技術のように前記
曲げ荷重に起因して運転室支持用の張出しビームの基端
側端面とブラケット部との間に高応力が発生するのを防
止でき、この張出しビームを前記溶接部により底板に確
実に固着することができる。
【0013】また、請求項2に記載の発明では、前記運
転室支持用の張出しビームを、前記隙間が前記ブラケッ
ト部の板厚よりも大なる寸法となるように、該ブラケッ
ト部から一定寸法だけ離間した位置で前記センタフレー
ムの底板上に溶接する構成としている。
【0014】この結果、張出しビームの基端側端面をブ
ラケット部から一定寸法だけ離間させることによって、
両者の間に溶接作業用のスペースを確保でき、該張出し
ビームの基端側を底板上に広い溶接面積(大きい溶接
代)をもって固着することができる。また、これと同様
にセンタビームのブラケット部を底板上に溶接により固
着して取付ける場合でも、前記溶接作業用のスペースを
利用してブラケット部の溶接作業を容易に行うことがで
きる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づき説明する。
【0016】ここで、図1ないし図5は本発明の実施例
による旋回フレームを油圧ショベルに適用した場合を例
に挙げて示している。
【0017】図1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(図示せず)等を介して旋回可
能に設けられた上部旋回体で、該上部旋回体2は図1に
示す如く、骨組み構造体をなす旋回フレーム3と、該旋
回フレーム3上に搭載された運転室4、機械室5および
カウンタウェイト6等とから大略構成されている。7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7は、ブーム8、アーム9およびバ
ケット10から大略構成されている。
【0018】次に、前記旋回フレーム3について図2な
いし図5を参照して詳述する。
【0019】図中、11は旋回フレーム3のほぼ中央に
設けられたセンタフレームを示し、該センタフレーム1
1は図2ないし図5に示す如く、前,後方向に略長方形
状をなして延びた高剛性の鋼板等から平板状に形成さ
れ、長さ方向中間位置に前記旋回フレーム3用の取付穴
12Aが設けられた底板12と、該底板12上に左,右
に離間して設けられた後述のセンタビーム13,14等
から大略構成されている。また、前記底板12の前端側
は、センタビーム13の溶接位置から図2中で幅方向左
向きに延在した部位が延設板部12Bとなり、幅方向右
向きに延在した部位が延設板部12Cとなっている。そ
して、該延設板部12B,12C上には、それぞれ運転
室4等を支持する後述の張出しビーム17,18、およ
び工具箱(図示せず)等を支持する各張出しビーム20
等が取付けられるようになっている。
【0020】ここで、前記延設板部12B,12Cはそ
れぞれ左,右方向にほぼ一定の板幅を有しているもの
の、該延設板部12Bの板幅は図2および図5に示す如
く、延設板部12Bに対する張出しビーム17の取付強
度を後述の溶接部17Cによって確保できるように、延
設板部12Cよりも長い寸法Lに設定されている。そし
て、該寸法Lは前記溶接部17C用の溶接代(寸法L1
)と隙間24の幅寸法L2 とを合計した長さになって
いる。
【0021】13,14は旋回フレーム3の底板12上
で幅方向に離間して立設された左,右一対のセンタビー
ムで、該各センタビーム13,14は、底板12上を長
手(前,後)方向に沿って伸長した細長の鋼板材から形
成され、その下端側は底板12上に溶接により固着され
ている。そして、該各センタビーム13,14と底板1
2との取付部位には図3ないし図5に示す如く溶接部1
3A,14Aが形成されている。また、各センタビーム
13,14はその前端側部位が前記ブーム8用の各ブラ
ケット部13B,14Bとなり、該各ブラケット部13
B,14B間にはブーム8の基端側等がピン結合され、
作業装置7が各ブラケット部13B,14Bに対して俯
仰動可能に取付けられる。
【0022】15はセンタフレーム11の前端側に位置
して、センタビーム13,14間に設けられたサポート
を示し、該サポート15は図3および図4に示す如く、
平板状の鋼板を略「く」字状に屈曲させることにより形
成され、その下端側は底板12の前部上面側に溶接によ
り固着されている。また、該サポート15は、その左,
右両端側がセンタビーム13,14のブラケット部13
B,14Bに溶接により固着されている。
【0023】16はセンタフレーム11の底板12から
前側に張出した運転室4用の支持枠を示し、該支持枠1
6は図2に示す如く略L字形状をなし、その一端側が底
板12の延設板部12Bに前端側で溶接により固着され
ている。また、支持枠16の他端側は底板12よりも前
方の位置で図2中の左方向に延設され、その先端側は後
述するサイドフレーム23の前端に溶接により固着され
ている。
【0024】17は支持枠16の後側に位置してセンタ
ビーム13のブラケット部13B近傍位置に設けられた
運転室支持用の張出しビームとしての第1の張出しビー
ムで、該張出しビーム17は図2ないし図5に示す如
く、略長方形状の平板材からなる上板部17Aと、該各
上板部17Aとほぼ同形状をなした一対の側板部17
B,17Bとから断面略コ字状をなした細長の板体とし
て形成されている。
【0025】ここで、張出しビーム17は、上板部17
と各側板部17Bとの基端側端面が後述の隙間24を介
してブラケット部13Bと左,右方向で対向するように
該ブラケット部13Bの近傍位置に配設されている。そ
して、該張出しビーム17は各側板部17Bの基端側が
底板12の延設板部12Bに溶接により固着され、各側
板部17Bと底板12との間には図3ないし図5に示す
如く溶接部17C(一方のみ図示)が形成されている。
また、張出しビーム17の先端側は図2に示す如く底板
12の延設板部12Bからセンタビーム13の幅方向外
向きに一定寸法だけ突出し、その突出端側がサイドフレ
ーム22に溶接により固着されている。
【0026】そして、張出しビーム17は、支持枠16
および後述の張出しビーム18と共に先端側がサイドフ
レーム22に固着され、重量の大きな運転室4等を所謂
「片持ち支持梁構造」をとってセンタフレーム11に対
し下側から支持する構成になっている。このため、前記
延設板部12Bに対する張出しビーム17の取付強度を
高める必要があり、これにより溶接部17C用の溶接代
は図5に示す如く、張出しビーム17の長さ方向に沿っ
て十分に長い寸法L1 に設定されている。
【0027】18は張出しビーム17とほぼ同様に形成
された第2の張出しビームで、該張出しビーム18はそ
の基端側が図2に示す如く、センタビーム13の長さ方
向中間部と底板12の延設板部12Bとにそれぞれ溶接
により固着され、先端側は張出しビーム17とほぼ平行
に伸長している。
【0028】19,19はセンタビーム13の後部側で
前,後に離間して設けられた第3の張出しビームを示
し、該各張出しビーム19は張出しビーム18とほぼ同
様に形成されると共に、該各張出しビーム19はその基
端側がセンタビーム13側に溶接等の手段により固着さ
れ、先端側は張出しビーム17,18とほぼ平行に伸長
してサイドフレーム22に接合されている。そして、各
張出しビーム19はサイドフレーム22と共に、機械室
5およびカウンタウェイト6等をセンタフレーム11に
対し下側から支持するものである。
【0029】20,20,…はセンタビーム14の前端
側で前,後方向に互いに離間して設けられた第4の張出
しビームを示し、該張出しビーム20は基端側がセンタ
フレーム11側で底板12の延設板部12C上に溶接等
の手段により固着され、先端側はセンタビーム13の幅
方向外向きに伸長して後述のサイドフレーム23に接合
されている。そして、各張出しビーム20はサイドフレ
ーム23と共に「片持ち支持梁構造」をとって、例えば
比較的重量の小さな工具箱等をセンタフレーム11に対
し下側から支持するものである。
【0030】21,21,…はセンタビーム14の中間
部から後部側に亘って前,後方向に互いに離間して設け
られた第5の張出しビームを示し、該張出しビーム21
は基端側がセンタビーム14側に溶接等の手段により固
着され、先端側はセンタフレーム11の幅方向外向きに
伸長してサイドフレーム23に接合されている。そし
て、これらの各張出しビーム21は前記各張出しビーム
19と同様に、機械室5およびカウンタウェイト6等を
サイドフレーム23と共にセンタフレーム11に対し下
側から支持するものである。
【0031】22は前後方向に延びる左側のサイドフレ
ームを示し、該サイドフレーム22は図2および図3に
示す如く、断面略D字状をなして細長く延びた板材から
なり、前記支持枠16および各張出しビーム17,1
8,19の先端側に固着されている。23はサイドフレ
ーム22と平行となるように前後方向に延びた右側のサ
イドフレームを示し、該サイドフレーム23はサイドフ
レーム22とほぼ同様に形成され、各張出しビーム2
0,21の先端側に固着されている。そして、これらの
サイドフレーム22,23は前記センタフレーム11お
よび各張出しビーム17,18,19,20,21等と
共に骨組み構造体をなした旋回フレーム3を構成してい
る。
【0032】24は張出しビーム17の基端側とセンタ
ビーム13のブラケット部13Bとの間に設けられた隙
間を示し、該隙間24は図3ないし図5に示す如く、ブ
ラケット部13Bと張出しビーム17の基端側端面との
間に、底板12の延設板部12B幅方向で一定寸法L2
をもって形成されている。ここで、該寸法L2 は例えば
ブラケット部13Bの板厚よりも大なる寸法に設定され
ている。そして、隙間24は前記上板部17Aと各側板
部17Bとの基端側端面をブラケット部13Bから隔離
させ、該ブラケット部13Bに外部から作用する曲げ荷
重による影響が張出しビーム17側に直接及ぶのを確実
に阻止するものである。
【0033】本実施例による油圧ショベルは上述の如き
構成を有するもので、土砂等の掘削作業時には、旋回フ
レーム3、運転室4、機械室5およびカウンタウェイト
6等からなる上部旋回体2を旋回装置等を介して下部走
行体1に対し旋回運動させつつ、センタビーム13,1
4(旋回フレーム3)のブラケット部13B,14Bに
俯仰動可能に設けられた作業装置7で土砂等の掘削作業
を行う。
【0034】ところで、上部旋回体2の旋回を停止させ
たり、該上部旋回体2の旋回動作時等に作業装置7に土
砂や岩石等が衝突したりして、例えば作業装置7のバケ
ット10に図1に示す如く矢示F方向の横荷重が作用す
ると、センタビーム13,14のブラケット部13B,
14Bは作業装置7からの曲げ荷重により、例えば図3
中に仮想線で示すように左,右方向に弾性変形してしま
うことがある。
【0035】ここで、運転室4等が搭載される支持枠1
6および各張出しビーム17,18のうち、張出しビー
ム17はその基端側をブラケット部13B側の近傍位置
に配設している。
【0036】然るに、本実施例では、張出しビーム17
を隙間24を介してブラケット13Bから左,右方向に
一定寸法L2 だけ離間した位置で底板12の延設板部1
2B上に配設し、該張出しビーム17の基端側を溶接部
17Cにより固着して設けることにより、従来技術で述
べたように張出しビーム17とブラケット部13Bとの
間に設ける溶接部等を廃止したから、前記曲げ荷重がブ
ラケット部13Bに作用した場合でも、該ブラケット部
13Bを図3に示すように張出しビーム17に対し独立
して弾性変形させることができ、この曲げ荷重が張出し
ビーム17の基端側端面にまで及ぶのを前記隙間24に
より確実に阻止することができる。
【0037】しかも、前記延設板部12Bの板幅(寸法
L)を十分に長くして底板12を形成したから、張出し
ビーム17の溶接部17C用の溶接代(寸法L1 )を延
設板部12B上で容易に確保することができ、これによ
り底板12に対する張出しビーム12の取付強度を溶接
部17Cのみで確実に高めることができ、従来技術で述
べたように張出しビーム17とブラケット部13Bとの
間に設ける溶接部等を不要にできる。
【0038】従って本実施例では、センタビーム13,
14のブラケット部13B,14Bに作業装置7等から
の曲げ荷重が頻繁に作用するような状況下で当該油圧シ
ョベルを使用した場合でも、従来技術で述べたように前
記ブラケット部14Bと張出しビーム17の基端側端面
との間で高応力となって作用するのを隙間24により確
実に阻止することができ、溶接部17C等により張出し
ビーム17を延設板部12B上に強固に溶接でき、十分
な強度を長期に亘って確保することができる。
【0039】また、前記隙間24の幅寸法L2 をブラケ
ット部13Bの板厚よりも大きめに設定したから、ブラ
ケット部13Bと張出しビーム17との間に溶接作業用
のスペースを確保でき、これらのブラケット部13Bお
よび張出しビーム17の基端側をそれぞれ底板12上に
広い溶接面積(大きい溶接代)をもって固着することが
でき、このようなブラケット部13Bおよび張出しビー
ム17等の溶接作業を円滑に行うことができると共に、
底板12に対する前記ブラケット部13Bおよび張出し
ビーム17の取付強度を溶接部13A,17Cによりさ
らに高めることができる。
【0040】なお、前記実施例では、運転室支持用の張
出しビーム17を1本のみ設けるものとして述べたが、
これに限らず、複数本の張出しビーム17を底板12の
延設板部12B上に溶接するようにしてもよい。
【0041】また、前記実施例では、隙間24を張出し
ビーム17とセンタビーム13のブラケット部13Bと
の間に、該ブラケット部13Bの板厚よりも大なる寸法
L2をもって形成するものとして述べたが、本発明はこ
れに限らず、例えば張出しビーム17の基端側端面をブ
ラケット部13Bにほぼ当接させた状態で、張出しビー
ム17を延設板部12B上に溶接するようにしてもよ
く、この場合でも本発明の作用効果を十分に得ることが
できる。
【0042】さらに、前記実施例では、運転室4を左側
に設けるものとして述べたが、本発明はこれに限らず、
張出しビーム17と同様の張出しビームをセンタビーム
14のブラケット部14A側に隙間を介して設けるよう
にしてもよい。
【0043】さらにまた、前記各実施例では、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の種々の作業機にも適用できるも
のである。
【0044】
【発明の効果】以上詳述した如く、請求項1の発明によ
れば、運転室支持用の張出しビームを底板上に固着する
ための溶接部を該張出しビームの基端側とセンタフレー
ムの底板との間の位置に設け、該張出しビームの基端側
端面と前記センタビームのブラケット部との間には隙間
を形成する構成としたから、ブラケット部に外部から作
用する曲げ荷重による影響が前記張出しビームの基端側
にまで直接及ぶのを前記隙間により確実に阻止でき、従
来技術で述べたようにこの曲げ荷重に起因してブラケッ
ト部と張出しビームの基端側端面との間に高応力が発生
するのを確実に防止することができる。そして、前記張
出しビームを溶接部により底板に対し強固に溶接でき、
運転室を支持するのに十分な強度を確保することができ
る。
【0045】また、請求項2の発明では、前記運転室支
持用の張出しビームの基端側端面とブラケット部との隙
間を該ブラケット部の板厚よりも大なる寸法に設定した
から、該張出しビームの基端側を底板上に広い溶接面積
をもって固着することができ、このような張出しビーム
の溶接作業を円滑に行うことができると共に、該張出し
ビームの取付強度を溶接部により高めることができる。
また、これと同様にブラケット部を溶接により底板上に
溶接する場合でも、該ブラケット部等の溶接作業を円滑
に行うことができ、該ブラケット部の取付強度を高める
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による油圧ショベルを示す斜視
図である。
【図2】図1中の運転室や機械室等を取付ける前の旋回
フレームを拡大して示す平面図である。
【図3】図2中の矢示 III−III 方向拡大断面図であ
る。
【図4】図2中のセンタフレーム、張出しビーム、溶接
部および隙間等を拡大して示す斜視図である。
【図5】図3中の要部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
3 旋回フレーム 4 運転室 7 作業装置 11 センタフレーム 12 底板 13,14 センタビーム 13A 溶接部 13B,14B ブラケット部 17 運転室支持用の張出しビーム 17C 溶接部 18,19,20,21 張出しビーム 22,23 サイドフレーム 24 隙間

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 底板上に立設された左,右一対のセンタ
    ビームを有し、該各センタビームの前端側が作業装置用
    のブラケット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左,右に張出した複数本の
    張出しビームと、前,後方向に延びて該各張出しビーム
    の先端側に接合された左,右のサイドビームとを備え、
    前記各張出しビームのうち前記センタフレームのブラケ
    ット部近傍に配設される張出しビームは、前記サイドフ
    レームと共に運転室を下側から支持する運転室支持用の
    張出しビームとして形成してなる建設機械の旋回フレー
    ムにおいて、前記運転室支持用の張出しビームには、該
    張出しビームの基端側と前記センタフレームの底板との
    間に位置して該底板上に張出しビームを固着する溶接部
    を設け、該張出しビームの基端側端面と前記センタビー
    ムのブラケット部との間には隙間を形成する構成とした
    ことを特徴とする建設機械の旋回フレーム。
  2. 【請求項2】 前記運転室支持用の張出しビームは、前
    記隙間が前記ブラケット部の板厚よりも大なる寸法とな
    るように、該ブラケット部から一定寸法だけ離間した位
    置で前記センタフレームの底板上に溶接する構成として
    なる請求項1に記載の建設機械の旋回フレーム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014214510A (ja) * 2013-04-26 2014-11-17 キャタピラーエス エー アール エル 旋回フレームおよび作業機械
JP2018044370A (ja) * 2016-09-15 2018-03-22 株式会社神戸製鋼所 上部旋回体フレーム、およびその製造方法

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