JPH0610078U - 建設機械のベースフレーム構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 メインフレームを柔軟構造として、車体の耐
久性と乗り心地の向上を図る。 【構成】 左右一対のトラックフレーム１１，１１間に
橋架されて旋回ベアリング用台座１２をほぼ中央に支持
するメインフレーム１３の垂直断面形状を、荷重方向と
は反対方向に凸でかつ連続した湾曲形状とすることによ
り、メインフレーム１３に過度の剛性をもたせず柔軟構
造とし、車体落下時の衝撃を緩和して耐久性と乗り心地
の向上を図る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、トラックフレーム上に旋回ベアリング用台座を支持するメインフ レームを、円筒面又は球面或いは放物面等の連続した湾曲形状をもって形成した 建設機械のベースフレーム構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

油圧ショベル等の建設機械は、基本機能として走行機能と旋回機能が不可欠で あり、下部走行体と上部旋回体が、ベースフレーム構造を介して結合されている 。ベースフレーム構造は、図３，４にそれぞれ平面図と正面図を示したように大 略３ブロックからなり、下部走行体に支持される左右一対のトラックフレーム１ と、上部旋回体を支承する旋回ベアリングを固定する旋回ベアリング用台座２と 、左右一対のトラックフレーム１，１間に橋架され、旋回ベアリング用台座２を 中央に支持するメインフレーム３とから構成される。左右のトラックフレーム１ はともに断面逆Ｕ字状をなし、無限軌道装置（図示せず）にしっかりと組み付け られる。旋回ベアリング用台座２は、上部旋回体を旋回自在に支承する旋回ベア リング（図示せず）のための取り付けフランジ４と、この取り付けフランジ４一 体化された円筒５からなる。

【０００３】 メインフレーム３は、前後左右の計４脚で左右のトラックフレーム１，１間に 跨がっており、脚端がトラックフレーム１に固着され、中央部上面に旋回ベアリ ング用台座２が固着される。本例に示したメインフレーム３は、中央の平坦な基 部６ａと四方に延びる脚部６ｂとを含む台形状に一体化された上下一対のフラン ジ６，６’と、これら上下一対のフランジ６，６’間に放射状に挟持された８枚 のウェブ７とからなる。各脚部６ｂは、それぞれ２枚のウェブ７によって箱型の 立体形状とされ、捩り剛性など所要の剛性を得ている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 上記従来の建設機械のベースフレーム構造８は、車体の最低地上高を確保する 目的もあって、メインフレーム３を構成する一対のフランジ６，６’を台形の肩 の部分で屈曲させてあり、このため基部６ａと脚部６ｂが交わる屈曲部分に局部 的に高い応力集中が発生しやすい。こうした応力集中は、繰り返し荷重を受けた ときに破損を招く要因となるため、部材強度確保の観点から従来のベースフレー ム構造８は上下のフランジ６，６’の板厚を厚くするなどメインフレーム３全体 の剛性を高めるよう設計してある。しかし、このようにメインフレーム３全体の 剛性を高めると、ベースフレーム構造８を含めた車体重量が増すとともに、作業 中の車体落下時に下部走行体からベースフレーム構造８を介して上部旋回体に及 ぶ衝撃力が増し、その結果上部旋回体の構造物へ悪影響を与えるだけではなく、 上部旋回体に搭乗して作業する作業者にも過度の衝撃が伝わり、車体の耐久性の 劣化と乗り心地の低下を招くといった課題があった。また、車体の最低地上高を 大きくすべくメインフレーム３の基部６ａと脚部６ｂとの屈曲度を増せば、上記 の問題はより顕著となるために、従来のベースフレーム構造８では最低地上高の 確保にも限界があるといった課題を抱えていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この考案は、上記課題を解決したものであり、下部走行体と上部旋回体を有す る建設機械の該下部走行体に支持される左右一対のトラックフレームと、前記上 部旋回体を支承する旋回ベアリングを支持する旋回ベアリング用台座と、前記左 右一対のトラックフレーム間に橋架され、前記旋回ベアリング用台座をほぼ中央 に支持するメインフレームからなる建設機械のベースフレーム構造において、前 記メインフレームの垂直断面形状を、荷重方向とは反対方向に凸でかつ連続した 湾曲形状としたことを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】

左右一対のトラックフレーム間に橋架されて旋回ベアリング用台座をほぼ中央 に支持するメインフレームの垂直断面形状を、荷重方向とは反対方向に凸でかつ 連続した湾曲形状とすることにより、メインフレームに過度の剛性をもたせず柔 軟な構造とし、車体落下時の衝撃を緩和して耐久性と乗り心地の向上を図ること ができる。

【０００７】

【実施例】

以下、この考案の実施例について、図１，２を参照して説明する。図１，２は 、それぞれこの考案の建設機械のベースフレーム構造の一実施例を示す平面図及 び正面図である。

【０００８】 図１，２に示した建設機械のベースフレーム構造２０は、下部走行体の無限軌 道装置（図示せず）に支持される左右一対のトラックフレーム１１と、上部旋回 体を支承する旋回ベアリング（図示せず）を固定する旋回ベアリング用台座１２ と、トラックフレーム１１，１１間に橋架され、旋回ベアリング用台座１２を中 央に支持する４脚のメインフレーム１３からなる。左右のトラックフレーム１１ と旋回ベアリング用台座１２は、従来とほぼ同様の形状である。すなわち、トラ ックフレーム１１は、左右ともに断面逆Ｕ字状をなし、無限軌道装置（図示せず ）にしっかりと組み付けられる。また、旋回ベアリング用台座１２は、上部旋回 体を旋回自在に支承する旋回ベアリング（図示せず）のための取り付けフランジ １４と、この取り付けフランジ１４が上面開口に鍔状に一体化された円筒１５か らなる。

【０００９】 メインフレーム１３は、円孔が中央を貫通する基部１６ａから脚部１６ｂが四 方に延びる上下一対のフランジ１６，１６’と、これら上下一対のフランジ１６ ，１６’間に放射状に挟持される計８枚のウェブ１７からなる。上下のフランジ １６，１６’の各脚部１６ｂは、２枚のウェブ１７を互いに所定間隔離間させて 挟持しており、脚端がトラックフレーム１１に溶接される。ただし、上フランジ １６の脚端はトラックフレーム１１の上面に溶接され、下フランジ１６’の脚端 はトラックフレーム１１の側面に溶接される。また、フランジ１６，１６’の基 部１６ａの中央に穿設した円孔には旋回ベアリング用台座１２の円筒１５が嵌合 し、溶接により嵌合状態を固定される。

【００１０】 上下一対のフランジ１６，１６’は、荷重方向とは反対方向に凸でかつ連続し た湾曲形状としてある。また、これら上下一対のフランジ１６，１６’間に挟持 されるウェブ１７も相応した湾曲形状を有する。すなわち、ベースフレーム構造 ２０を正面から見た図２に明らかなように、上下のフランジ１６，１６’はここ では円筒面の一部より形成してあり、各ウェブ１７の上下端面は円形の輪郭を有 する。このため、平面形状で見れば従来のフランジ６，６’と似通っているが、 正面から見たときに接線が連続的に変化する滑らかな円筒面を形成しており、従 来のフランジ６，６’のごとく台形の肩の部分に相当するような屈曲点は存在し ない。従って、フランジ１６，１６’は、局部的に応力が集中する応力集中とは 無縁であり、しかも旋回ベアリング用台座１２の円筒１５の側面から放射状に延 びる８枚のウェブ１７が連続梁を形成しているため、フランジ１６，１６’の板 厚を格別厚くしなくとも、メインフレーム１３自体の剛性は十分に確保される。 このように、上記のベースフレーム構造２０によれば、メインフレーム１３に は局部的な応力集中が発生する箇所がなく、従って剛性確保のための無駄な肉厚 等を排除して構造の軽量化を図ることができ、また従来のベースフレーム構造８ と異なり、柔軟構造とすることができるため、落下時の衝撃力が緩和され、それ だけ車体の耐久性と乗り心地の向上を図ることができ、さらに連続した湾曲形状 としてあるために最低地上高を大きくすることで走行性を向上させることかでき る。

【００１１】 なお、上記実施例では、円筒面でメインフレーム１３の湾曲形状を形成したが 、円筒面以外にも、例えば球面或いは放物面でメインフレーム１３の湾曲形状を 形成することもできる。この場合、メインフレーム１３は、円筒面又は球面或い は放物面を形成する上下一対のフランジ１６，１６’と、これら上下一対のフラ ンジ１６，１６’間に放射状に挟持され、両フランジ１６，１６’を一定間隔に 離間対向させる複数のウェブ１７から構成される。

【００１２】

【考案の効果】 以上説明したように、この考案は、左右一対のトラックフレーム間に橋架され て旋回ベアリング用台座をほぼ中央に支持するメインフレームを、荷重方向とは 反対方向に凸でかつ連続した湾曲形状としたから、メインフレームには応力集中 が発生する箇所がなく、これにより剛性確保のための無駄な肉厚等を排除して構 造の軽量化を図ることができ、またメインフレームに過度の剛性をもたせずに柔 軟構造とすることができるので、作業中に車体が落下したときに、下部走行体か らベースフレーム構造を介して上部旋回体に及ぶ衝撃を抑えることができ、これ により上部旋回体の構造物に悪影響を与えたり、上部旋回体の搭乗者に過度の衝 撃が伝わって乗り心地を悪くするといった不都合を排し、また車体の最低地上高 を十分に確保して走行性を高めることができる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の建設機械のベースフレーム構造の一
実施例を示す平面図である。

【図２】図１に示した建設機械のベースフレーム構造の
正面図である。

【図３】従来の建設機械のベースフレーム構造の一例を
示す平面図である。

【図４】図３に示した建設機械のベースフレーム構造の
正面図である。

【符号の説明】

２０ 建設機械のベースフレーム構造 １１ トラックフレーム １２ 旋回ベアリング用台座 １３ メインフレーム １４ 取り付けフランジ １５ 円筒 １６ 上フランジ １６’下フランジ １７ ウェブ

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部走行体と上部旋回体を有する建設機
   械の該下部走行体に支持される左右一対のトラックフレ
   ームと、前記上部旋回体を支承する旋回ベアリングを支
   持する旋回ベアリング用台座と、前記左右一対のトラッ
   クフレーム間に橋架され、前記旋回ベアリング用台座を
   ほぼ中央に支持するメインフレームからなる建設機械の
   ベースフレーム構造において、前記メインフレームの垂
   直断面形状を、荷重方向とは反対方向に凸でかつ連続し
   た湾曲形状としたことを特徴とする建設機械のベースフ
   レーム構造。
2. 【請求項２】 前記メインフレームは、それぞれ円筒面
   を形成する上下一対のフランジと、これら上下一対のフ
   ランジ間に放射状に挟持され、両フランジを一定間隔に
   離間対向させる複数のウェブからなることを特徴とする
   請求項１記載の建設機械のベースフレーム構造。
3. 【請求項３】 前記メインフレームは、それぞれ球面を
   形成する上下一対のフランジと、これら上下一対のフラ
   ンジ間に放射状に挟持され、両フランジを一定間隔に離
   間対向させる複数のウェブからなることを特徴とする請
   求項１記載の建設機械のベースフレーム構造。
4. 【請求項４】 前記メインフレームは、それぞれ放物面
   を形成する上下一対のフランジと、これら上下一対のフ
   ランジ間に放射状に挟持され、両フランジを一定間隔に
   離間対向させる複数のウェブからなることを特徴とする
   請求項１記載の建設機械のベースフレーム構造。