JP3459353B2 - 旋回作業機の旋回フレームとその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばバックホー
等の旋回作業機の旋回フレームとその製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の旋回作業機では、一般に、走行
装置上に旋回フレームが旋回ベアリングを介して上下方
向の軸心回りに回動自在に設けられており、かかる旋回
フレーム上に内部に、エンジン装置（エンジンとこれに
接続される補機を含む）、燃料タンク、バッテリー、作
動油タンク、旋回モーター、油圧ポンプ及びコントロー
ルバルブ等が搭載されている。上記旋回フレームは、走
行装置上に回動自在に設けられたフレーム基板と、この
フレーム基板上に固定されかつ後方に向かって左右方向
外側に傾斜する傾斜部分を有する左右一対の縦リブと、
を備えており、この一対の縦リブによって旋回フレーム
の剛性を向上させるようにしている（例えば、特開平９
−３０２７１９号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来の
旋回作業機では、いわゆる後方小旋回の旋回作業機だけ
を想定して旋回フレームの縦リブの形状を決定してお
り、ほぼ同じ重量級の旋回作業機であっても、旋回台の
旋回軌跡が異なる異種の旋回作業機については、旋回フ
レームの縦リブの形状がすべて異なっていて統一化され
ていない。すなわち、この種の旋回作業機の旋回形式と
しては、以下の（Ａ）及び（Ｂ）の二つのタイプが知ら
れているが、従来では、ほぼ同じ重量級の旋回作業機に
おいても、これらの二つのタイプにおいて旋回フレーム
の縦リブの形状を共通化するという発想がなく、それぞ
れのタイプにおいて縦リブの形状を個別に設計してい
る。

【０００４】（Ａ） 旋回台の後側面が走行装置の車幅
からはみ出る標準型 （Ｂ） 旋回台の後側面が走行装置の車幅からはみ出な
い後方小旋回 このため、従来の旋回作業機では、ほぼ同じ重量級の旋
回作業機でありながら、別個の鋳型ないし金型で旋回フ
レームの縦リブを製作しており、この点で材料コスト及
び製作コストが高くなっている。本発明は、このような
実情に鑑み、旋回軌跡が異なる異種の旋回作業機間にお
いて旋回フレームの縦リブの形状を共通化することによ
り、旋回フレームの材料コスト及び製作コストを低減す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明は次の技術的手段を講じた。すなわち、本発明
は、フレーム基板に固定されるの縦リブとして、旋回軌
跡が異なる異種の旋回作業機に使用される縦リブと同じ
形状の部分を備えているものを採用することにより、旋
回フレームの縦リブを異種の旋回作業機のものと共通化
したものである。ここで、旋回軌跡が異なる異種の旋回
作業機とは、例えば前記した（Ａ）及び（Ｂ）の二つの
タイプがあるが、これらに限定されるものではない。

【０００６】上記の本発明によれば、旋回軌跡が異なる
異種の旋回作業機の場合と同じ形状の部分を有する縦リ
ブを使用するようにしたので、異種の旋回作業機の場合
と同じ鋳型ないし金型で当該縦リブを構成でき、異種の
旋回作業機間で全く別形状の縦リブを使用する場合に比
べて、旋回フレームの材料コスト及び製作コストを低減
することができる。また、本発明は、前記縦リブに、前
記フレーム基板に枢着された掘削装置をスイングさせる
スイングシリンダの取付ブラケットが固定されている場
合には、この取付ブラケットを、前記掘削装置の枢支点
に対する相対位置が、旋回軌跡が異なる異種の旋回作業
機に使用される取付ブラケットの場合と同じ平面位置と
なるように配置することを推奨する。

【０００７】このようにすれば、旋回軌跡が異なる異種
の旋回作業機間において、スイングシリンダも同じもの
で共通化できるので、旋回フレームの材料コスト及び製
作コストを更に低減することができる。また、前記縦リ
ブを前記フレーム基板上に左右一対設けるとともに、こ
の左右一対の縦リブとして、後方に向かうに従って左右
方向外側に延びる傾斜部分と、この傾斜部分の後端から
後方に真っ直ぐに延びる直線部分と、を一体に備えたも
のを採用する場合には、その直線部分間の左右方向距離
を旋回ベアリングの直径以上となるように形成すること
が好ましい。

【０００８】この場合、左右一対の縦リブの直線部分間
で旋回ベアリングを跨ぐようにして当該縦リブを配置す
ることにより、旋回フレームの剛性を有効に確保できる
ようになる。更に、旋回フレームの剛性をより向上させ
るには、前記左右一対の縦リブの後端同士を前記フレー
ム基板上に固定された左右方向に延びる横リブで互いに
連結することが好ましい。一方、本発明によって旋回フ
レームを製造するには、旋回軌跡が異なる異種の旋回作
業機に使用される縦リブと同じ形状の部分を有する縦リ
ブを予め用意しておき、この縦リブの後端部の長さをあ
る特定の旋回軌跡の旋回作業機に使用するフレーム基板
に適合するように形成してから、当該縦リブを前記フレ
ーム基板に固定すればよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図面は旋回作業機として例示する
バックホーを示しており、図４及び図５は、本発明の共
通化構想に適合する旋回台の旋回軌跡がそれぞれ異なる
異種のバックホー１Ａ，１Ｂを示している。これらのバ
ックホー１Ａ，１Ｂは重量クラスがほぼ同じ４〜５トン
級のものである。このうち、図４は、旋回台９の後側面
が走行装置２の車幅からはみ出る標準型（以下、単に
「標準型」という。）のバックホー１Ａを示し、図５
は、旋回台９の後側面が走行装置２の車幅からはみ出な
い後方小旋回（以下、単に「後方小旋回」という。）の
バックホー１Ｂを示している。

【００１０】なお、図４及び図５において、斜線部分は
標準型と後方小旋回のバックホー１Ａ，１Ｂで共通して
いる部分を示し、メッシュ部分は、いわゆる超小旋回の
バックホー（図示せず）にも共通化できる部分を示して
いる。なお、以下において、バックホー１Ａ，１Ｂの走
行方向（図４（ａ）の左右方向）を前後方向といい、こ
の前後方向に直交する横方向（図４（ａ）の紙面貫通方
向）を左右方向という。図４及び図５において、各種の
バックホー１Ａ，１Ｂは、走行装置２と旋回体３と掘削
装置４とから主構成されている。

【００１１】走行装置２は、トラックフレーム５の左右
両側にゴム製履帯を有するクローラ走行体６を左右一対
設けることによって構成されており、これらの走行体６
を走行モータ（図示せず）で駆動するようにしたクロー
ラ式走行装置が採用されている。この走行装置２の前部
にはドーザ７が設けられている。旋回体３は、走行装置
２のトラックフレーム５に旋回ベアリング８を介して上
下方向の旋回軸心回りに回動自在に支持された旋回台９
と、この旋回台９に搭載された各種機器を覆うボンネッ
ト１０と、このボンネット１０上に設けた座席１１等を
上から覆うキャノピ１２とを備えている。

【００１２】図３に示すように、旋回台９は、フレーム
基板１３Ａ上に各種の枠材を組み合わせてなる旋回フレ
ーム１３の外周部分をフレームカバー１４Ｌ，１４Ｒで
覆うことによって構成され、この旋回台９の後部には、
旋回フレーム１３の後縁部に固定されかつ旋回台９の前
部の掘削装置４等との重量バランスを図るカウンタウェ
イト１５が設けられている。上記旋回フレーム１３は、
走行装置２上に上下方向の軸心回りに回動自在に設けら
れたフレーム基板１３Ａと、このフレーム基板１３Ａ上
に固定された左右一対の縦リブ３９，４０と、を備えて
いる。なお、図３は、後方小旋回のバックホー１Ｂの旋
回台９を示している。また、この旋回台９は、前記旋回
フレーム１３の中央部に設けた旋回モータ１６（図１及
び図２参照）によって旋回軸心Ｘ回りに回動されるよう
になっている。

【００１３】図４に示す標準型のバックホー１Ａは、旋
回体３の後側面は円弧状に形成されているが、この後側
面が走行装置２の車幅からはみ出るように、旋回中心Ｘ
が旋回台９の前部よりに設定されている（図１参照）。
これに対して、図５に示す後方小旋回のバックホー１Ｂ
は、旋回体３の円弧状の後側面が走行装置２の車幅から
はみ出ないように、旋回中心Ｘが旋回台９の中央部に設
定されている。すなわち、旋回体３が旋回したとき、こ
の旋回体３の後面が描く旋回軌跡が左右クローラ走行体
５の左右幅内に収まるようになっている。

【００１４】図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように、
これら標準型及び後方小旋回のバックホー１Ａ，１Ｂで
は、旋回体３の左右側面は、旋回体３が前方を向いた状
態で前後方向に沿う平面に形成されていて、この左右側
面間同士の間隔は旋回体３後面が描く旋回軌跡円の直径
より幅狭に形成されている。更に、同状態において、旋
回体３の前面は左右方向に沿う平面に形成されている。
また、標準型及び後方小旋回のバックホー１Ａ，１Ｂで
は、旋回台９の前面右側よりには、掘削装置４を左右揺
動自在に支持する上下一対の支持ブラケット１７が突出
されている。この支持ブラケット１７には支軸を介して
スイングブラケット１８が上下軸回りに左右揺動自在に
枢着され、このスイングブラケット１８は旋回台９の内
部に設けたスイングシリンダ１９によって左右方向に揺
動される。

【００１５】前記掘削装置４は、基部がスイングブラケ
ット１８に左右軸回りに揺動自在に枢着されたブーム２
０と、このブーム２０の先端側に上下揺動自在に枢着さ
れた上下動アーム２１と、この上下動アーム２１の先端
側にスクイ・ダンプ自在に取付けられたバケット２２と
を備えてなる。ブーム２０は、スイングブラケット１８
とブーム２０の中途部との間に設けたブームシリンダ２
３によって揺動され、上下動アーム２１は、ブーム２０
の中途部と上下動アーム２１の基部との間に設けたアー
ムシリンダ２４によって揺動され、バケット２２は、上
下動アーム２１の基部とバケット２２の取付リンクとの
間に設けたバケットシリンダ２５によってスクイ・ダン
プされる。

【００１６】次に、図１及び図２を参照しつつ、前記旋
回フレーム１３の縦リブ３９，４０の共通化について説
明する。まず、図１は、標準型のバックホー１Ａに搭載
される旋回フレーム１３の平面構造を示している。この
旋回フレーム１３は、平板状に形成された前記フレーム
基板１３Ａと、このフレーム基板１３Ａ上に立設された
左右一対の縦リブ３９，４０と、を備えており、フレー
ム基板１３Ａの前端部には上下一対の前記支持ブラケッ
ト１７が固定されている。

【００１７】旋回フレーム１３（フレーム基板１３Ａ）
の下面前部には前記旋回ベアリング８が固定されてい
て、フレーム基板１３Ａにおける旋回ベアリング８の内
径側部分にはスイベルジョイントの収納孔３８が設けら
れている。また、当該標準型では、旋回ベアリング８が
フレーム基板１３Ａ前部寄りに配置され、旋回フレーム
１３の前部スペースに余裕がないことから、旋回モータ
ー１６を収納孔３８の後方に配置している。左右一対の
縦リブ３９，４０は、後方に向かうに従って左右方向外
側に延びる傾斜部分４１と、この傾斜部分４１の後端か
ら後方に真っ直ぐに延びる直線部分４２と、を一体に備
えており、傾斜部分４１の前端部は上下の支持ブラケッ
ト１７に対してこれらに挟まれた状態で固定されてい
る。また、左右一対の縦リブ３９，４０の直線部分４２
は互いに平行となるように配置されている。

【００１８】左右の縦リブ３９，４０の直線部分４２の
後端同士は、フレーム基板１３Ａ上に固定された左右方
向に延びる横リブ４３で互いに連結されており、左右の
縦リブ３９，４０の直線部分４１同士の左右方向距離
は、前記旋回ベアリング８の直径以上となるように設定
されている。なお、本実施形態では、各縦リブ３９，４
０と横リブ４３は同じ厚さの板材が使用されている。ま
た、右側の縦リブ４０の直線部分４２には第二の横リブ
４４が右側に突出した状態で固定され、この第二の横リ
ブ４４と直線部分４２との交差部分に、前記掘削装置４
をスイングさせるスイングシリンダ１９の取付ブラケッ
ト４５が固定されている。

【００１９】一方、図２は、後方小旋回のバックホー１
Ａに搭載される旋回フレーム１３の平面構造を示してい
る。なお、図２において、図１の場合と機能が同じ部材
については同じ符号を付してある。後方小旋回に使用す
る図２の旋回フレーム１３は、標準型の場合（図１）と
は後部形状が異なる平板状に形成されたフレーム基板１
３Ａが採用され、このフレーム基板１３Ａ上に立設され
た左右一対の縦リブ３９，４０は、その傾斜部分４１の
形状が標準型の場合（図１）と同じ形状に設定されてい
る。また、フレーム基板１３Ａの前端部に固定される支
持ブラケット１７も、標準型の場合（図１）と同じ部材
が使用されている。

【００２０】すなわち、標準型（図１）に使用する支持
ブラケット１７及び縦リブ３９，４０と、後方小旋回
（図２）に使用する支持ブラケット１７及び縦リブ３
９，４０とを対比すると、支持ブラケット１７について
は両者でまったく同じ部材が使用されているとともに、
この支持ブラケット１７から二股に分岐する各縦リブ３
９，４０については、その傾斜部分４１から屈曲部分を
経て直線部分４２の一部に至る範囲において両者で同じ
形状に設定されている。換言すると、前記支持ブラケッ
ト１７とこれに固定される左右の縦リブ３９，４０の傾
斜部分４１から直線部分４２にかけての形状は、標準型
の場合（図１）と後方小旋回の場合（図２）とで同じ形
状に設定されており、これによって両バックホー１Ａ，
１Ｂに対して同じ形状の縦リブ３９，４０を兼用するよ
うにしている。

【００２１】旋回フレーム１３（フレーム基板１３Ａ）
の中央部には前記旋回ベアリング８が固定されていて、
フレーム基板１３Ａにおける旋回ベアリング８の内径側
部分にはスイベルジョイントの収納孔３８が設けられて
いる。当該後方小旋回では、旋回ベアリング８がフレー
ム基板１３Ａの中央部に配置され、旋回フレーム１３の
後部スペースに余裕がないことから、旋回モーター１６
を収納孔３８の前方に配置している。また、右側の縦リ
ブ４０の直線部分４２と横リブ４３との交差部分には、
前記掘削装置４をスイングさせるスイングシリンダ１９
の取付ブラケット４５が固定されている。この取付ブラ
ケット４５は、その掘削装置４の枢支点Ｙに対する相対
位置が標準型の場合（図１）と同じ平面位置となるよう
に配置されている。

【００２２】なお、当該後方小旋回の場合、左側の縦リ
ブ３９の屈曲部分３９Ａは旋回ベアリング８の外側に配
置されるようになっており、これによって、当該屈曲部
分３９Ａに過大な応力集中が生じるのを防止している。
次に、上記のように形成された各縦リブ３９，４０を用
いた旋回フレーム１３の製造方法を説明する。まず、標
準型のバックホー１Ａの旋回フレーム１３を製造する場
合には、直線部分４２の長さＬ１が標準型用に設定され
た縦リブ３９，４０を用意し、この各縦リブ３０，４０
をフレーム基板１３Ａに固定する。また、右側の縦リブ
４０における横リブ４３から長さＬ３だけ前方の部分に
第二の横リブ４４を固定し、この横リブ４４の前面に取
付ブラケット４５を固定する。

【００２３】なお、この場合の長さＬ３は、前記標準型
用の直線部分４２の長さＬ１から後述する後方小旋回用
の直線部分４２の長さＬ２を引いた値である。従って、
標準型の場合の取付ブラケット４５の掘削装置４の枢支
点Ｙに対する相対位置は、後方小旋回の場合の取付ブラ
ケット４５の同相対位置と同じ位置に設定される。一
方、後方小旋回のバックホー１Ｂの旋回フレーム１３を
製造する場合には、直線部分４２の長さＬ２が後方小旋
回用に設定された縦リブ３９，４０を用意し、この各縦
リブ３０，４０をフレーム基板１３Ａに固定する。ま
た、横リブ４４の右端部前面に取付ブラケット４５を固
定する。

【００２４】この場合、支持ブラケット１７と各縦リブ
３９，４０の傾斜部分４１の形状が標準型及び後方小旋
回の両タイプで一定であるため、同じ鋳型や金型で製作
された部材を適宜切断することで、標準型又は後方小旋
回用の旋回フレーム１３を安価に製作することができ
る。このように、本実施形態によれば、旋回台９の旋回
軌跡が異なる二種類のバックホー１Ａ，１Ｂについて、
支持ブラケット１７と各縦リブ３９，４０の傾斜部分４
１を同じ形状に設定してあるので、同じ鋳型や金型で旋
回フレーム１３の構成部材を製作することができ、各バ
ックホー１Ａ，１Ｂについて別形状の支持ブラケット１
７や縦リブ３９，４０を使用する場合に比べて材料コス
ト及び製作コストを低減することができる。

【００２５】また、本実施形態によれば、旋回台９の旋
回軌跡が異なる二種類のバックホー１Ａ，１Ｂについ
て、掘削装置４の枢支点Ｙに対する取付ブラケット４５
の相対位置が同じ位置となるように配置されるので、ス
イングシリンダ１９についても同じもので共通化でき、
旋回フレーム１３の材料コスト及び製作コストを更に低
減することができる。なお、本発明は上記した実施形態
に限定されるものではない。例えば、上記実施形態で
は、両縦リブ３９，４０の双方を共通化しているが、そ
のうちのいずれか一方だけを共通化するようにしてもよ
い。また、縦リブ３９，４０は傾斜部分４１以外の部分
の形状を共通化することにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
旋回軌跡が異なる異種の旋回作業機間において旋回フレ
ームの縦リブの形状を共通化するようにしたので、旋回
フレームの材料コスト及び製作コストを低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】標準型のバックホーの旋回フレームの平面図で
ある。

【図２】後方小旋回のバックホーの旋回フレームの平面
図である。

【図３】旋回台の組み立て斜視図である。

【図４】（ａ）は標準型のバックホーの全体側面図であ
り、（ｂ）は同バックホーの平面図である。

【図５】（ａ）は後方小旋回のバックホーの全体側面図
であり、（ｂ）は同バックホーの平面図である。

【符号の説明】

１Ａ 標準型のバックホー １Ｂ 後方小旋回のバックホー ２ 走行装置 ４ 掘削装置 ８ 旋回ベアリング １３Ａ フレーム基板 １９ スイングシリンダ ３９ 縦リブ ４０ 縦リブ ４１ 傾斜部分 ４２ 直線部分 ４３ 横リブ ４５ 取付ブラケット Ｙ 枢支点

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行装置（２）上に上下方向の軸心回り
   に回動自在に設けられたフレーム基板（１３Ａ）と、こ
   のフレーム基板（１３Ａ）上に固定された縦リブ（３
   ９，４０）と、を備え、 前記縦リブ（３９，４０）は、前記フレーム基板（１３
   Ａ）上に左右一対設けられているとともに、後方に向か
   うに従って左右方向外側に延びる傾斜部分（４１）と、
   この傾斜部分（４１）の後端から後方に真っ直ぐに延び
   る直線部分（４２）と、を一体に備え、前記傾斜部分
   （４１）の前端に、前記フレーム基板（１３Ａ）の前端
   部に固定され掘削装置（４）を左右揺動自在に支持する
   支持ブラケット（１７）が固定されており、 前記縦リブ（３９，４０）は、旋回軌跡が異なる異種の
   旋回作業機に使用される縦リブ（３９，４０）と同じ形
   状の部分（４１）を備えていることを特徴とする旋回作
   業機の旋回フレーム。
2. 【請求項２】 前記縦リブ（４０）に、前記フレーム基
   板（１３Ａ）に枢着された掘削装置（４）をスイングさ
   せるスイングシリンダ（１９）の取付ブラケット（４
   ５）が固定され、この取付ブラケット（４５）は、前記
   掘削装置（４）の枢支点（Ｙ）に対する相対位置が、旋
   回軌跡が異なる異種の旋回作業機に使用される取付ブラ
   ケット（４５）の場合と同じ平面位置となるように配置
   されている請求項１に記載の旋回作業機の旋回フレー
   ム。
3. 【請求項３】 前記縦リブ（３９，４０）の前記直線部
   分（４２）間の左右方向距離が前記フレーム基板（１３
   Ａ）を回動自在に支持する旋回ベアリング（８）の直径
   以上となるように形成されている請求項１又は２に記載
   の旋回作業機の旋回フレーム。
4. 【請求項４】 前記左右一対の縦リブ（３９，４０）の
   後端同士が前記フレーム基板（１３Ａ）上に固定された
   左右方向に延びる横リブ（４３）で互いに連結されてい
   る請求項１〜３のいずれかに記載の旋回作業機の旋回フ
   レーム。
5. 【請求項５】 旋回軌跡が異なる異種の旋回作業機に使
   用される縦リブ（３９，４０）と同じ形状の部分を有す
   る縦リブ（３９，４０）を予め用意しておき、この縦リ
   ブ（３９，４０）の後端部の長さをある特定の旋回軌跡
   の旋回作業機に使用するフレーム基板（１３Ａ）に適合
   するように形成してから、当該縦リブ（３９，４０）を
   前記フレーム基板（１３Ａ）に固定することを特徴とす
   る旋回作業機の旋回フレームの製造方法。