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発明の名称 油圧ショベルのアッパーフレーム底板
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−107388(P2001−107388A)
公開日 平成13年4月17日(2001.4.17)
出願番号 特願平11−287037
出願日 平成11年10月7日(1999.10.7)
代理人 【識別番号】100067828
【弁理士】
【氏名又は名称】小谷 悦司 (外2名)
発明者 松浪 俊治
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 下部走行体上に縦軸まわりに旋回自在に搭載される上部旋回体のアッパーフレームを構成する油圧ショベルのアッパーフレーム底板であって、一枚板からなる底板本体の周縁部のうち少なくとも左右両側縁部が上下方向に折り曲げられて折曲部が設けられたことを特徴とする油圧ショベルのアッパーフレーム底板。
【請求項2】 底板本体の左右両側縁部が上向き鈎形に折り曲げられて折曲部が形成されたことを特徴とする請求項1記載の油圧ショベルのアッパーフレーム底板。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は小形の油圧ショベルの上部旋回体を構成するアッパーフレームの底板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ミニショベルと称される小形の油圧ショベルにおいては、図3に示すようにクローラ式の下部走行体1上に上部旋回体2が縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体2の前部に、ブーム3、アーム4、バケット5を備えた作業アタッチメント6が取付けられる。
【0003】上部旋回体2は、アッパーフレーム7に運転席8や各種操作装置のほかエンジン及びその関連機器類が搭載されて構成される。
【0004】アッパーフレーム7は、図4に示す一枚板からなる底板9を有し、この底板9の左右両側からサイドカバー10が、また前後両側からフロント及びリアカバー(図示しない)がそれぞれ立ち上げられ、かつ、上部に、運転席11が設けられるフロアプレート12が取付けられて構成される。
【0005】図4に示すようにアッパーフレーム底板9には、前端部にブーム取付ブラケット13が設けられ、アタッチメント6のブーム3がこのブーム取付ブラケット13に縦軸まわりに左右にスイング可能に取付けられる。
【0006】図3中、14はブームスイング用のスイングシリンダである。
【0007】従って、このアッパーフレーム底板9には、アタッチメント6からブーム取付ブラケット13を通じて掘削荷重が作用するため、これに耐え得るだけの強度と剛性が求められる。
【0008】そこで従来は、この掘削荷重に対する底板強度と剛性を得る手段として、図4に示すように平板状の底板本体15の板厚tを大きくするとともに、同本体15における上面幅方向中央部の左右両側に補強縦フレーム16,17を前後方向全長に亘り溶接によって固着している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように耐荷重性を高める手段として底板本体15の板厚tを大きくする結果、基本的に底板9全体のコストが高くつくだけでなく、底板重量が増える。
【0010】しかも、底板本体15が単なる平板状のため、補強縦フレーム16,17の溶接時に同本体15に溶接ひずみが発生し易い。あるいは、これを防止するためにさらに本体15の板厚tを増加させる必要があった。
【0011】このため、底板重量が益々増加し、上部旋回体2、ひいてはショベルの自重が重くなって、この種の小形ショベルに要請される軽量化の障害となっていた。
【0012】そこで本発明は、十分な強度と剛性を確保しながら軽量化を実現することができる油圧ショベルのアッパーフレーム底板を提供するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、下部走行体上に縦軸まわりに旋回自在に搭載される上部旋回体のアッパーフレームを構成する油圧ショベルのアッパーフレーム底板であって、一枚板からなる底板本体の周縁部のうち少なくとも左右両側縁部が上下方向に折り曲げられて折曲部が設けられたものである。
【0014】請求項2の発明は、請求項1の構成において、底板本体の左右両側縁部が上向き鈎形に折り曲げられて折曲部が形成されたものである。
【0015】上記のように、板厚を増やすのではなく、底板本体の少なくとも左右両側縁部に折曲部を形成することにより、掘削荷重に対する有効断面積を上げて応力値を下げ、同じ板厚で底板の強度及び剛性を大幅に高めることができる。
【0016】また、補強縦フレーム溶接時の底板本体の溶接ひずみをも抑制することができる。
【0017】これにより、必要な強度及び剛性を確保しながら板厚を極力薄くして軽量化を実現することができる。
【0018】この場合、折曲部を上向きに形成した請求項2の構成によると、次の作用効果を奏する。
【0019】■ 折曲部を下向きに形成した場合のように折曲部が下部走行体等の下部構造体と干渉し、あるいはこれを防止するために折り曲げ寸法が制限されて補強の実効が薄くなるおそれがない。
【0020】■ サイドカバーの下端を折曲部の根元アール部分の外面に突き合わせた状態でサイドカバーを取付けることができるため、このサイドカバーの組立が容易となる。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図1,2によって説明する。
【0022】底板21は、一枚板から成る底板本体22と、この底板本体22の上面幅方向中央部の左右両側に溶接によって固着された補強縦フレーム23,24と、底板本体22の前端部に取付けられたブーム取付ブラケット25とによって構成されている。
【0023】なお、実際には底板本体22に旋回モータ組み込み用の穴や油圧ホース通し穴が設けられ、かつ、各種部品取付用の構造物等が付加されるがここでは図示省略している。
【0024】底板本体22には、板材の左右両側縁部がほぼ全長に亘り上向き鈎形に折り曲げられることによって補強部材である折曲部26,26が形成され、この折曲部26,26と補強縦フレーム23,24によって底板本体22が補強される。
【0025】ここで、本体左右両側に折曲部26,26を設けたこの底板21によると、折曲部26,26によって、アタッチメントからの掘削荷重に対する底板本体22の有効断面積が増加するため、板厚tを大きくするまでもなく高い補強効果を得ることができる。
【0026】いいかえれば、図4に示す従来の底板9よりも本体板厚tを小さくしながら、掘削荷重(曲げ、ねじり)に対する必要かつ十分な強度及び剛性を確保することができる。これは掘削荷重に対し底板各部に作用する応力値について本発明者が行った解析結果によっても立証された。
【0027】たとえば、底板21の本体板厚tを4.5mmとし、折曲部26,26の高さ寸法を30mmとした場合、折曲部26,26のない同一板厚の底板と比較して、各部の応力値を平均で約12%低減させることができる。
【0028】また、この底板21によると、折曲部26,25による剛性アップの結果、補強縦フレーム23,24を底板本体22に溶接する際の底板本体22の溶接ひずみを抑制することができる(本発明者の実験によれば、約40%〜50%のひずみ抑制効果が得られた)。
【0029】しかも、折曲部26,26を上向きに形成しているため、この折曲部26,26が図3に示すクローラ式走行体1等の下部構造体と干渉するおそれも、またこの干渉を避けるために折曲寸法が制限されて補強の実効が薄くなるおそれもない。
【0030】一方、この底板21の左右両側上方には図2に示すようにサイドカバー27,27が設けられる。
【0031】この場合、図5に示すように底板本体15に折曲部がない従来の底板9においては、両サイドカバー10,10の下端部10a,10aを内向きに折り曲げ、この折曲部10a,10aを底板本体15の左右両端部の下方に回して取付けることにより、この底板本体15とサイドカバー10,10の継ぎ目部分(段差や隙間)が側面視で外部から見えないようにしている。このため、組立が面倒となっていた。
【0032】これに対しこの底板21によると、図2に示すようにサイドカバー27,27の下端部を、折曲部26,26の根元アール部分26a,26aの外面に突き合わせるだけでこれらの継ぎ目部分が側面視で外部から見えない状態とすることができるため、組立が簡単となる。
【0033】ところで、底板本体22の両側折曲部26,26は、上記走行体との干渉の問題が生じない状況下においては下向きに形成してもよい。
【0034】また、折曲部26,26は必ずしも鈎形に限らず、鈎形の折曲端をさらに内向きに直角に折り曲げてL字形等に形成してもよい。
【0035】さらに、底板本体22の前後方向の端部についても必要に応じて折曲部を形成してもよい。
【0036】
【発明の効果】上記のように本発明によるときは、底板本体の板厚を増やすのではなく、底板本体の少なくとも左右両側縁部に折曲部を形成することにより、掘削荷重に対する有効断面積を上げて補強効果を得る構成としたから、同じ板厚で底板の強度及び剛性を大幅に高めることができる。
【0037】また、補強縦フレーム溶接時の底板本体の溶接ひずみをも抑制することができる。
【0038】これにより、必要な強度及び剛性を確保しながら板厚を極力薄くして底板を軽量化し、コストダウン及びショベル全体の軽量化に寄与することができる。
【0039】この場合、折曲部を上向きに形成した請求項2の発明によると、折曲部を下向きに形成した場合のように折曲部が下部走行体等の下部構造体と干渉し、あるいはこれを防止するために折り曲げ寸法が制限されて補強の実効が薄くなるおそれがない。また、サイドカバーの下端を折曲部の根元アール部分の外面に突き合わせた状態でサイドカバーを取付けることができるため、このサイドカバーの組立が容易となる。




 

 


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