JPH0649548U - 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を、上に凸の球面形状とするこ
とにより、メインフレームより応力集中が作用する屈曲
点を排除して、メインフレーム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】

本考案は、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、球面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、無限軌道装置により走行する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７，８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が各ブロックを構 成する。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が上面開口に鍔状に一体化された円筒５からな る。 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が正面から見て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、両フランジ６，６’を一定間隔に離間対向させる８枚のウェブ７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。

【０００３】

【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できるだ け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が集中するいわゆる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った。しかし 、メインフレーム３全体の剛性を高めた場合に、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が増すことになり、その結果上部旋回体の 構造強度に悪影響を及ぼすだけではなく、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確保しようとしてメインフレーム３の 基部６ａに対する脚部６ｂの傾斜を増せば、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。

【０００４】 従って、本考案の目的は、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、上に凸の球面形状とす 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た建設機 械のベースフレーム構造を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、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、メインフレームは、上に凸の球面形状 を有することを特徴とする建設機械のベースフレーム構造を提供することにより 、前記目的を達成するものである。

【０００６】 また、本考案は、前記目的を達成するため、前記メインフレームを、それぞれ 上に凸の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ものである。

【０００７】

【作用】

本考案は、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、上に凸の球面形状とすることにより、 メインフレームを荷重方向とは反対方向に凸状の湾曲形成とし、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て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。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例について、図１ないし図６を参照して説明する。図１な いし図３は、それぞれ本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，正面図及び側面図、図４ないし図６は、それぞれ図１のIV−IV線，V−V 線，VI−VI線に沿う断面矢示図である。

【０００９】 図１ないし図３に示す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脚をもつメインフレーム１３からなる。実施例では、旋回ベ アリング用台座１２には、従来とほぼ同形状のものが用いているが、左右のトラ ックフレーム１１は、図４ないし図６に示したように、Ｕ字の底部を傾斜させた 変形逆Ｕ字状断面としてある。すなわち、互いに対向する垂直側壁１１ａ，１１ ｂのうちメインフレーム１３の中心に近い側ここでは１１ａの高さを大としてあ り、従ってＵ字の底部は傾斜壁１１ｃとされる。なお、旋回ベアリング用台座１ 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。

【００１０】 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’は、それぞれ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、上側フランジ１６ の脚部はトラックフレーム１１の垂直側壁１１ｂ付近に脚端を溶接され、また下 側フランジ１６’の脚部はトラックフレーム１１の垂直側壁１１ａ付近に脚端を 溶接される。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。

【００１１】 ところで、上下一対のフランジ１６，１６’は上に凸の球面形状としてある。 すなわち、ベースフレーム構造２０を正面から見た図２若しくは側面から見た図 ３に明らかなように、上下のフランジ１６，１６’はここでは球面の一部を形成 して湾曲させてあり、従って屈曲点はどこにも存在しない。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、正面又は側面から見たとき に接線が連続的に変化する滑らかな球面を形成しており、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１ ７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。

【００１２】 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、さらにまた最低地上高を 高くすることで走行性を向上させることができる。

【００１３】

【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、上に凸の球面 形状としたから、メインフレームの湾曲形状は荷重方向とは反対方向に凸状の連 続曲面とされ、従って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強度 に実質的な悪影響が及んだり、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、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に示したベースフレームのII−II線に沿う
断面矢示図である。

【図３】図１に示した建設機械のベースフレーム構造の
側面図である。

【図４】図１のIV−IV線に沿う断面矢示図である。

【図５】図１のV−V線に沿う断面矢示図である。

【図６】図１のVI−VI線に沿う断面矢示図である。

【図７】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８】図７に示した建設機械のベースフレーム構造の
側面図である。

【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 (2)

【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、メインフレームは、上に
   凸の球面形状を有する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、それぞれ上に凸
   の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。