KR20010049929A

KR20010049929A - 건설 기계의 선회대

Info

Publication number: KR20010049929A
Application number: KR1020000043791A
Authority: KR
Inventors: 고야마히토시
Original assignee: 안자키 사토루; 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 1999-08-03
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2001-06-15
Also published as: JP2001040706A; KR100690563B1; US6499556B1

Abstract

카운터 웨이트의 선회 반경 내에서 장애물에 접촉하지 않는 형상으로 함과 동시에, 경량화가 가능한 건설 기계의 선회대를 제공하는 것을 목적으로 한다.

선회대 1 은, 위에서 내려다 볼 경우 카운터 웨이트 36 과 거의 같은 선회 반경 R 내에 형성되고 주 프레임 2 와 사이드 프레임 15, 25 를 달아낸 빔 16, 17, 24 로 연결한 뼈대 일체 구조로 한다. 또, 상기 사이드 프레임 15, 25 를 선회 프레임 가드와 겸용으로 한다.

Description

건설 기계의 선회대{THE SWING STRUCTURE FOR THE CONSTRUCTION MACHINE}

본 발명은, 후방 소선회 형(後方小旋回型) 유압 굴삭기 등의 건설 기계의 선회대에 관한 것이다.

종래로부터, 앞 부에 상하 방향으로 요동이 자재한 작업기를 가진 상부 선회체의 후단부의 선회 시의 궤적이 위에서 내려다볼 경우 하부 주행체의 좌우 트랙의 폭 이내로 들어오게 한, 소위 후방 소선회 형 유압 굴삭기가 널리 사용되고 있다. 후방 소선회 형 유압 굴삭기 30 에 관하여, 도 12, 도 13 에 의거하여 설명한다. 도 12 는 종래의 후방 소선회 형 의 유압 굴삭기 30 의 측면도이며, 도 13 은 도 12 에 있어서의 선회대 33 의 사시도이다.

도 12 에 도시하는 바와 같이, 하부 주행체 31 의 상부에는 상부 선회체 32 가 선회가 자재하게 탑재되어 있다. 상부 선회체 32 의 기대(基台)인 선회대 33 의 위 면에는, 운전실 34, 엔진 35a 및 유압 기기 35b 등을 내장하는 머신 캐브 35, 카운터 웨이트 39 등이 탑재되어 있다. 또, 선회대 33 의 중앙 앞 부에는 붐 41, 암 42 및 버킷 43 을 가진 작업기 40 이 요동이 자재하게 장착되어 있고, 각 작업기 40 은, 붐 실린더 44, 암 실린더 45 및 버킷 실린더 46 에 의하여 각각 구동된다.

도 13 에 도시하는 바와 같이, 선회대 33 은, 프레임 본체 33a 가 일매판(一枚板)으로 원형 모양으로 형성되어, 이 프레임 본체 33a 상의 중앙 앞 부에는 붐 41, 붐 실린더 44 를 장착하는 센터 브래킷 33b 가, 또 중앙 후부에는 엔진 35a, 카운터 웨이트 36 을 장착하는 리어 브래킷 33c 가, 각각 용접되어 설치되어 있다. 또, 프레임 본체 33a의 왼쪽 부에는 운전실 34 를 장착하는 브래킷 33d 가, 또 오른쪽 부에는 유압 기기 35b 등을 장착하는 브래킷 33e 가 각각 설치되어 있다. 프레임 본체 33a 위에는, 그 외에도 여러 가지의 브래킷 및 보강재 등이 도처에 용접되어 있다. 그리고, 프레임 본체 33a 의 외주 부에는, 좌우 선회 가드 37, 38 이 볼트 39 에 의하여 장착되어 있다.

그러나, 선회대 33 의 프레임 본체 33a 를 일매판으로 하면, 강성을 확보하기 위하여 판의 두께를 두껍게 하지 않으면 안되며, 중량의 증가 및 생산비 고를 초래하는 문제가 있다. 또, 좌우 선회 가드 37, 38 이 볼트 39 에 의하여 장착되어 있기 때문에, 프레임 본체 33a 의 강도에 기여하지 않는 문제가 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 종래부터 몇 가지의 기술이 제안되고 있다.

유압 굴삭기의 선회대의 제1의 선행 기술로서, 예컨대 일본의 실개평 6-87455호 공보에 개시된 유압 굴삭기의 선회 프레임의 기술이 있으며, 도 14 는 동 공보의 선회 프레임을 보여주는 사시도 이다. 동 공보에 의하면, 프레임 본체 51, 펜더 52, 카운터 웨이트 53 및 작동유 탱크 54 등이 주물에 의하여 일체로 형성되어 있다.

또, 제 2 의 선행 기술로서, 예컨대 일본의 특개평 10-88617 호 공보에 개시된 건설 기계의 선회 프레임의 기술이 있다. 동 공보에 의하면, 도 15 에 도시하는 바와 같이 선회 프레임 61 의 골조(骨組)의 일부를 이루는 왼쪽 사이드 프레임 62 중, 기계실 71 등을 아래쪽으로부터 지지하는 뒤쪽 프레임 부 62B 의 단면 형상을, 운전실 72 등을 아래쪽으로부터 지지하는 앞쪽 프레임 부 62A 보다도 상하(높이) 방향으로 크게 형성하고 있다. 또, 선회 프레임 61 의 중앙부에서 앞쪽 프레임 부 62A 및 뒤쪽 프레임 부 62B 를 향하여 좌우 방향으로 달아 낸 각 달아낸 빔 63, 64, 65, 66, 67 중, 선단 쪽이 뒤쪽 프레임 부 62B에 접합되는 앞쪽의 달아낸 빔 64 의 단면 형상을 크게 하여 형성하고 있다.

그러나, 상기한 종래의 기술에는 아래와 같은 문제가 있다.

상술한 실개평 6-87455 호 공보에 개시된 기술에는, 프레임 본체 51, 펜더 52, 카운터 웨이트 53 및 작동유 탱크 54 를 주물로 일체로 형성하여 있으므로, 차량이 소형의 경우에는 높은 강성(剛性)과 조립성의 향상의 효과를 얻을 수 있으나, 중, 대형의 경우에는 중량이 대폭으로 증가하고, 더구나 강도를 필요로 하기 때문에, 제조가 곤란하게 되며, 차량 전체의 구동 마력이 크게 되며, 따라서 성 에너지, 차량 성능 및 제조 비용의 면에서 문제가 발생하고 있다.

또, 특개평 10-88617 호 공보에 개시된 선회 프레임 61 에 있어서는, 위에서 내려다 볼 경우 왼쪽 사이드 프레임 62 의 앞쪽 프레임 부 62A 및 오른쪽 사이드 프레임 68 의 앞 부가 카운터 웨이트 73 의 선회 반경 밖에 위치해 있으며, 소위 후방 소선회 형에 적용하지 않고 있으므로, 선회 프레임이 이들 튀어나온 부분에서 장애물과 접촉할 가능성이 있다.

본 발명은 상기 종래의 문제점에 착안하여, 건설 기계의 선회대를 카운터 웨이트의 선회 반경 내에서 장애물에 접촉하지 않는 형상으로 함과 동시에, 강성이 높고, 거기에 중량이 크게 되지 않는 구조를 가진 건설 기계의 선회대를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 본 발명에 관련된 건설 기계의 선회대의 사시도임.

도 2 는 동, 선회대의 상면도임.

도 3 은 동, 왼쪽 사이드 데크의 사시도임.

도 4 는 동, 오른쪽 사이드 데크의 사시도임.

도 5 는 동, 도 2 의 A-A 단면도임.

도 6 은 동, 선회대의 구성도임.

도 7 은 동, 왼쪽 사이드 프레임의 사시도임.

도 8 은 동, 오른쪽 사이드 프레임의 사시도임.

도 9 는 동, 다른 단면 형상의 사이드 프레임을 나타내는 도면임.

도 10 은 동, 제 2의 다른 예의 단면 형상의 사이드 프레임을 나타내는 도면임.

도 11 은 동, 사이드 프레임에 작용하는 외력, 비석의 설명도임.

도 12 는 종래의 후방 소선회 형의 유압 굴삭기의 사시도임.

도 13 은 동, 주 프레임을 나타내는 도면임.

도 14 는 종래의 후방 소선회 형의 유압 굴삭기의 주 프레임의 예를 나타내는 도면임.

도 15 는 종래의 유압 굴삭기의 주 프레임의 예를 나타내는 도면임.

*부호의 설명*

1 : 선회대 2 : 주 프레임

3, 4 : 좌우 사이드 데크

5 : 주 플레이트

6, 7 : 좌우 주 빔

11, 21 : 프런트 프레임

12, 22 : 사이드 플레이트

13, 18, 23 : 언더 플레이트

14, 19 : 어퍼 플레이트

16, 17, 24 : 달아낸 빔

15, 15A, 15B : 왼쪽 사이드 프레임

25, 25A, 25B : 오른쪽 사이드 프레임

20, 30 : 후방 소 선회형 유압 굴삭기

31 : 하부 주행체 32 : 상부 선회체

33 : 선회대 34 : 운전실

35 : 머신 캐브 35a : 엔진

35b : 유압 기기 36 : 카운터 웨이트

37, 38 : 좌우 선회 가드

40 : 작업기 41 : 붐

42 : 암 43 : 버킷

44 : 붐 실린더 45 : 암 실린더

46 : 버킷 실린더

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관련된 건설 기계의 선회대의 제 1 발명은, 선회장치 장착부를 가지며, 후단부에 카운터 웨이트를 탑재하는 주 프레임과, 이 주 프레임의 좌우 양쪽에 배설된 사이드 데크와, 사이드 데크의 외단부에 설치된 사이드 프레임을 구비하여, 위에서 내려다 볼 경우 카운터 웨이트의 후단부가 그리는 선회 궤적이 하부 주행체의 거의 차체 폭 내에 있는 건설 기계의 선회대에 있어서, 위에서 내려다 볼 경우 상기 선회 궤적과 거의 같은 선회 반경 내에 형성되며, 또한 사이드 데크가 주 프레임과 사이드 프레임을 연결한 복수의 달아낸 빔으로 된 골격 일체 구조로 한 구성으로 되어 있다.

제 1 발명에 의하면, 선회대는, 카운터 웨이트와 거의 같은 선회 반경 내에 형성되어 있으므로, 선회 반경 내에서 장애물에 접촉할 일이 없다. 또, 선회대는, 주 프레임과 사이드 프레임을 복수의 달아낸 빔(사이드 데크)으로 연결한 골격 일체 구조로 하였으므로, 일매판 구조나 주물 구조보다도 경량화가 도모되며, 또 경량화에 의하여 차량의 출력 마력을 경감할 수 있다. 또, 중형, 대형의 유압 굴삭기도 간단한 구조로 용이하게 제조되므로, 생산비를 싸게 할 수 있다. 또, 골격 일체 구조로 하였으므로, 선회대 1 의 아래 면에 개구 부를 많이 설치할 수 있어서, 차체 아래쪽에서의 정비 성을 향상할 수 있다.

제2의 발명은, 제 1 발명에 있어서, 사이드 프레임은, 달아낸 빔 및 주 프레임을 외력에서 보호하는 가드를 겸용한 구성으로 하고 있다.

제 2 발명에 의하면, 사이드 프레임을 달아낸 빔 및 주 프레임을 외력으로부터 보호하는 가드(선회 프레임 보호 기구)와 겸용함으로써, 이 가드가 프레임의 강도 부재가 되며, 경량화가 도모됨과 동시에, 부품 점수가 줄어 부품 관리의 용이화와 생산비 저감을 도모할 수 있다.

아래에, 본 발명에 관련된 건설 기계의 선회대의 실시형태에 관하여, 도 1 내지 도 11 에 의거하여 설명한다.

또, 본 발명에 관련된 선회대가 적용되는 후방 소 선회형의 유압 굴삭기에 있어서는, 앞서 도 12 에 도시한 후방 소 선회형 유압 굴삭기와 기본적으로 마찬가지인 구성을 채용하고 있으며, 아래에서 마찬가지인 기능의 설명 및 도시는 생략한다.

도 1 은 본 발명에 관련된 선회대의 사시도이며, 도 2 는 도 1 의 선회대의 상면도이다. 이들 도면에 있어서, 도 12 의 구성 요소와 동일한 것에 대하여는 동일 부호를 사용하여 설명한다.

도 1, 2 에 도시하는 바와 같이, 선회대 1 은, 주 프레임 2 와 좌우 사이드 데크 3, 4 를 구비하고 있다. 주 프레임 2 는, 센터 플레이트 5 와, 차량 앞 뒤 방향에 대하여 선회장치 장착부 5a 를 끼고 센터 플레이트 5 의 좌우 측부에 좌우 1 쌍의 센터 빔 6, 7 이을 가지고 있다. 좌우 1 쌍의 센터 빔 6, 7 의 앞 부에는 작업기 40 의 붐 41 및 붐 실린더 44 가 장착되고, 또 중앙 후부에는 엔진 35a 가, 후부에는 카운터 웨이트 36 이 각각 탑재되어 지지되도록 되어 있다. 또, 왼쪽 사이드 데크 3 위에는 운전실 34 가, 오른쪽 사이드 데크 4 의 위에는 유압 기기 35b 등이 탑재되도록 되어 있다.

다음에, 좌우 사이드 데크 3, 4 에 대하여, 도 3 ∼ 도 5 에 따라 설명한다. 도 3, 4 는, 각각 좌우 데크 3, 4 의 사시도이며, 도 5 는 도 2 의 A-A 단면도이다.

왼쪽 사이드 데크 3 은, 도 3 에 도시하는 바와 같이, 프런트 프레임 11, 사이드 프레임 12, 언더 플레이트 13 및 어퍼 플레이트 14 등을 접합하여 된 프런트 부 3a 와 달아낸 빔 16, 17 및 언더 플레이트 18 등을 접합하여 된 리어 부 3b 를 어퍼 플레이트 19 로 접합하며, 거기에, 이들 프런트 부 3a 와 리어 부 3b 와 어퍼 플레이트 19 의 좌단부를 사이드 프레임 15 에 접합하여 구성되어 있다. 달아낸 빔 16, 17 은, 도 1 에 도시하는 바와 같이 센터 플레이트 5 에서 왼쪽으로 달아내어 고착되며, 달아낸 빔 16, 17 의 두 아래면 사이에는 언더 플레이트 18 이 고착되어 있다. 센터 플레이트 5 의 왼쪽 부의 앞 부에는 앞쪽으로 향하여 사이드 플레이트 12 가 고착되고, 사이드 플레이트 12 의 앞 부에는 프런트 프레임 11 이 왼쪽으로 달아 내어져 고착되어 있다. 또, 프런트 프레임 11 및 달아 낸 빔 16, 17 의 각각의 끝 부 사이에는, 도 5 에 도시하는 바와 같이, 플레이트 15a 를 매개로 하여 사이드 프레임 15 가 고착되어 있다. 또, 프런트 프레임 11 과 사이드 플레이트 12 와 사이드 프레임 15 의 아래 면 사이 및 위 면 사이에는 각각 언더 플레이트 13 및 어퍼 플레이트 14 가 고착되고, 어퍼 플레이트 14 와 사이드 프레임 15 와 달아 낸 빔 16 의 위면 사이에는 어퍼 플레이트 19 가 고착되어 있다.

오른쪽 사이드 데크는, 도 4 에 도시하는 바와 같이, 프런트 프레임 21, 사이드 플레이트 22, 언더 플레이트 23, 달아 낸 빔 24 등을 접합하고, 다시, 이들의 오른쪽 끝을 사이드 프레임 25 에 접합함으로써 구성되어 있다. 즉, 도 1 에 도시하는 바와 같이 센터 플레이트 5 의 우측 부의 앞 부에는 앞쪽을 향하여 사이드 플레이트 22 가 고착되고, 사이드 플레이트 22 의 앞부에는 프런트 프레임 21 이 오른쪽으로 달아 내어져 고착되어 있다. 또, 센터 플레이트 5 의 앞 뒤 방향의 거의 중앙부에는, 오른쪽으로 달아낸 빔 24 가 달아내어져 고착되고 있으며, 프런트 프레임 21 과 달아낸 빔 24 의 오른쪽 끝부 사이에는 사이드 프레임 25 가 고착되어 있다. 또, 사이드 플레이트 22, 프런트 프레임 21, 사이드 프레임 25 및 달아낸 빔 24 의 각각의 아래 면 사이에는, 언더 플레이트 23 이 고착되어 있다.

다음에, 선회대 1 의 구성에 대하여, 도 6 에 의거하여 설명한다. 도 6 은, 선회대 1 의 구성도이다. 왼쪽 사이드 데크 3 은, 도 6 에 도시하는 바와 같이, 주 프레임 2 의 왼쪽에 있어서, 언더 플레이트 13 을 센터 플레이트 5 의 a 부에, 사이드 플레이트 12 를 왼쪽 센터 빔 6 과 센터 플레이트 5 의 b 부에, 달아낸 빔 16, 17 을 왼쪽 센터 빔 6 과 센터 플레이트 5 의 c 부, e 부에, 언더 플레이트 18 을 센터 플레이트 5 의 d 부에, 각각 접합함으로써, 주 프레임 2 와 일체로 되어 있다.

마찬가지로, 오른쪽 사이드 데크 4 는, 도 6 에 도시하는 바와 같이, 주 프레임 2 의 오른쪽에 있어서, 사이드 플레이트 22 를 오른쪽 센터 빔 7 과 센터 플레이트 5 의 f 부에, 언더 플레이트 23 을 센터 플레이트 5 의 g 부에, 달아낸 빔 24 를 오른쪽 센터 빔 7 과 센터 플레이트 5 의 h 부에 각각 접합함으로써, 주 프레임 2 와 일체로 되어 있다.

다음에, 좌우 사이드 프레임 15, 25 에 대하여 도 7, 8 에 의거하여 설명한다. 도 7, 8 은, 각각 좌우 사이드 프레임 15, 25 의 내면 사시도 이다.

도 7, 8 에 도시하는 바와 같이, 좌우 사이드 프레임 15, 25 는 단면이 거의 일본 글자 "コ" 자 모양의 절곡 가공에 의하여 성형되어 있다. 그리고, 왼쪽 사이드 프레임 15 의 P, Q 부, 및 오른쪽 사이드 프레임 25 의 S 부는, 도 2 에 도시하는 바와 같이, 좌우 사이드 데크 3, 4 가 주 프레임 2 에 접합된 상태에서, 카운터 웨이트 36 의 후단부가 그리는 선회 궤적과 거의 같은 선회 반경 R 이내가 되도록, 절곡 가공에 의하여 성형되어 있다.

상기와 같은 실시형태에 의하면, 선회대 1 은, 선회 시의 그 최외단(最外端)이 카운터 웨이트 36 의 후단부의 선회 궤적과 거의 같은 선회 반경 R 안에 들도록 형성되어 있어서, 선회 시에 장애물에 접촉하는 일은 없다.

또, 선회대 1 은, 주 프레임 2 와 좌우 사이드 프레임 15, 25 를 각각 달아낸 빔 16, 17, 및 달아낸 빔 24 로 연결한 뼈대 일체 구조로 하였으므로, 일매판 구조나 주물 구조보다도 경량화가 도모되며, 또 경량화에 의하여 차량의 출력 마력을 경감할 수 있다. 또, 중형, 대형의 유압 굴삭기라도, 간단한 구조로 용이하게 제조할 수 있어서, 생산비를 싸게 할 수 있다. 또, 뼈대 일체 구조로 하였으므로, 선회대 1 의 아래 면에 개구 부를 많이 설치할 수 있으며, 차체 아래쪽에서의 정비성을 향상할 수 있다.

또, 좌우 사이드 프레임 15, 25 는 내달은 빔 16, 17, 24 의 외단부에 고착되어, 선회대 1 의 하부의 외주 부를 외부의 장애물 등으로부터 보호하는 선회 프레임 가드로서의 기능도 겸하고 있다. 따라서, 새롭게 선회 프레임 가드를 설치할 필요가 없으며, 경량화가 도모됨과 동시에, 부품 수가 줄어서 부품 관리의 용이화 및 생산비의 저감을 도모할 수 있다.

다음에, 단면 형상이 다른 왼쪽 사이드 프레임 15A, 15B 의 다른 형상 예에 대하여, 도 9 ∼ 도 11 에 의거하여 설명한다. 또, 오른쪽 사이드 프레임 25A, 25B 는 왼쪽 사이드 프레임 15A, 15B 와 마찬가지이기 때문에 설명은 생략한다.

도 9 에 도시한 왼쪽 사이드 프레임 15A 는, 단면이 거의 일본 글자 "く" 자 모양을 이루고, 이 "く" 자 형상의 돌부를 선회대 1 의 바깥쪽을 향하여 장착되어 있다. 또 도 10 에 도시하는 왼쪽 사이드 프레임 15B 는, 단면이 직선부와 곡면부로 된 D 형 형상을 이루며, 그 곡면부를 선회대 1 의 바깥쪽을 향하여 장착되어 있다. 도 11 은, 사이드 프레임 15A 에 작용하는 외력, 비석(飛石)의 설명도이다.

일반적으로, 유압 굴삭기 20 이 작업 중에 선회대 1 을 선회시켜서 장애물에 충돌하면, 외력 F 는, 도 11 에 도시하는 바와 같이, 사이드 프레임 15A 의 최외단에서 거의 수평 방향으로 작용한다. 이와 같은 외력 F 에 대하여, 단면이 거의 일본 글자 "く" 자 모양 또는 D 형 형상의 사이드 프레임 15A, 15B 의 사면을 이룬 프레임 부가 다른 형상을 한 것에 비하여 큰 항력을 발휘하므로, 변형이나 압괴 등의 손상을 받기 어렵다.

또, 위쪽에서 비석이나 낙석이 있을 경우는, 돌은 사이드 프레임 15A, 15B 의 일본 글자 "く" 자 의 사면부 또는 D 형 형상의 곡면부에 부딪혀 미끄러지면서 떨어지므로, 손상을 받기 어렵다.

따라서, 단면이 거의 일본 글자 "く" 자 모양 또는 D 형 형상의 사이드 프레임 15A, 15B 는, 선회 프레임 가드로서 더욱 큰 효과를 발휘할 수 있다.

이상, 본 발명에 의하면, 아래의 효과를 얻을 수 있다.

선회대는, 그 최외단이 카운터 웨이트가 그리는 선회 궤적과 거의 같은 선회 반경 R 내에 형성되어 있어서, 선회 시에 장애물에 접촉할 일이 없다.

또, 선회대는, 주 프레임과 사이드 프레임을 복수의 달아낸 빔으로 연결, 고착한 뼈대 일체 구조로 하였으므로, 경량화가 도모되며, 따라서 생산비를 싸게 할 수 있다. 또, 차체 아래쪽에서의 정비성을 향상할 수 있다.

또, 사이드 프레임을 복수의 달아낸 빔 사이에 걸쳐 용접하여 선회 프레임 가드와 겸용으로 하여서, 선회 가드(사이드 프레임)가 선회대 전체의 강도 부재가 되는 동시에, 부품 수가 줄어 생산비를 싸게 할 수 있다.

또, 사이드 프레임의 단면 형상을 거의 일본 글자 "く" 자 모양 또는 D 형 형상으로 함으로써, 선회 프레임 가드로서 큰 효과를 발휘할 수 있다.

Claims

선회 장치 장착 부를 가지며, 후단부에 카운터 웨이트를 탑재하는 주 프레임과, 이 주 프레임의 좌우 양쪽에 배설된 사이드 데크와, 사이드 데크의 외 단부 에 설치된 사이드 프레임을 구비하며, 위에서 내려다 볼 경우 카운터 웨이트의 후단부가 그리는 선회 궤적이 하부 주행체의 거의 차체 폭 내에 있는 건설 기계의 선회 대에 있어서,

위에서 내려다 볼 경우 상기 선회 궤적과 거의 같은 선회 반경(R) 내에 형성되고, 또한 사이드 데크 (3,4)가 주 프레임 (2)와 사이드 프레임 (15, 25)를 연결한 복수의 달아낸 빔 (16, 17, 24)으로 된 뼈대 일체 구조로 한 것을 특징으로 하는 건설 기계의 선회 대.
청구항 1에 기재된 건설 기계의 선회 대에 있어서, 사이드 프레임 (15, 25)는, 달아낸 빔 (16, 17, 24) 및 주 프레임 (2)를 외력으로부터 보호하는 가드를 겸용한 것을 특징으로 하는 건설 기계의 선회대.