JP6757679B2 - 旋回フレーム - Google Patents

Description

本発明は、建設機械の旋回フレームに関する。

例えば特許文献１などに、従来の旋回フレームが記載されている。この旋回フレームは、ブームが取り付けられるブラケットを備える（同文献の図２２参照）。同文献に記載の技術では、ブラケットを補強することで、ブームの横荷重に対するブラケットの剛性を向上させることが図られている。

特開２０１１−１０５４８７号公報

ブームからブラケットに伝わる荷重には、ブームの中心軸まわりのねじり荷重と、ブームの軸方向の荷重と、がある。ねじり荷重がブラケットにかかると、ブラケットが前後方向に変位し、ブームが不安定になる。また、旋回フレームは、ブームの軸方向の荷重を支える必要がある。

そこで本発明は、ブームの中心軸まわりのねじり荷重に対する剛性、および、ブームの軸方向の荷重に対する剛性を向上させることができる、旋回フレームを提供することを目的とする。

本発明は、旋回ベアリングおよびブームが取り付けられる、建設機械の旋回フレームである。旋回フレームは、底板と、側板と、前板と、ブラケットと、補強材と、を備える。前記底板は、前記旋回ベアリングが取り付けられるものである。前記側板は、前記底板から上側に延び、横方向に互いに対向する。前記前板は、前記底板から上側に延び、前記側板それぞれに取り付けられる。前記ブラケットは、前記前板および前記側板の少なくともいずれかに取り付けられ、ピンを介して前記ブームが取り付けられるものである。前記補強材は、前記底板、前記側板、および前記前板の少なくともいずれかに取り付けられ、前後方向に対して傾いた方向に延びる。前記補強材は、前記前板および前記側板の少なくともいずれかへの前記補強材の取り付け部分である前側取付部と、前記底板および前記側板の少なくともいずれかへの前記補強材の取り付け部分である後側取付部と、を備える。前記前側取付部は、前記前板の横方向中央よりも横方向一方側に配置され、前記旋回ベアリングの中心軸よりも前側に配置され、前記底板よりも上側かつ前記底板との間に間隔をあけて配置される。前記前板の横方向中央に対して前記前側取付部が配置される側とは横方向反対側を横方向他方側とする。前記後側取付部は、前記前板の横方向中央よりも横方向他方側に配置され、前記旋回ベアリングの中心軸よりも後側に配置され、前記前側取付部よりも下側に配置される。

上記構成により、ブームの中心軸まわりのねじり荷重に対する剛性、および、ブームの軸方向の荷重に対する剛性を向上させることができる。

建設機械１を横方向Ｙから見た図である。 図１に示す旋回フレーム２０を模式的に示す斜視図である。 図１に示す旋回フレーム２０を上側Ｚ１から見た図である。 図１に示す旋回フレーム２０を横方向Ｙから見た図である。 図１に示す旋回フレーム２０を前側Ｘ１から見た図である。 図２に示す補強材５０による効果を示す模式図である。 第２実施形態の図３相当図である。 第３実施形態の図５相当図である。

（第１実施形態）
図１〜図６を参照して第１実施形態の旋回フレーム２０を備える建設機械１について説明する。

建設機械１は、図１に示すように、建設作業などを行う機械であり、例えばクレーンであり、例えばクローラクレーンである。建設機械１は、下部走行体１１と、アタッチメント１３と、旋回ベアリング１５と、旋回フレーム２０と、を備える。

下部走行体１１は、建設機械１を走行させる部分である。下部走行体１１は、例えばクローラを備え、ホイールを備えてもよい。

アタッチメント１３は、吊荷を吊り上げる作業などを行う部分である。アタッチメント１３は、ブーム１３ｂと、ジブ１３ｊと、ストラット１３ｓと、を備える。ブーム１３ｂは、旋回フレーム２０に起伏自在に取り付けられる。ジブ１３ｊは、ブーム１３ｂの先端部に取り付けられ、ブーム１３ｂの先端部から前側Ｘ１に突出する。なお、「前側Ｘ１」などの方向については後述する。ストラット１３ｓは、ブーム１３ｂに対してジブ１３ｊを支持する。ストラット１３ｓは、ブーム１３ｂの先端部に取り付けられ、ブーム１３ｂの先端部から後側Ｘ２に突出する。ジブ１３ｊを備えるアタッチメント１３の仕様には、例えば、タワー仕様、ラッフィング仕様、およびフィックスジブ仕様などがある。

旋回ベアリング１５は、下部走行体１１と旋回フレーム２０との間に設けられる。旋回ベアリング１５は、下部走行体１１に対して、旋回中心１５ａを中心に旋回自在に、旋回フレーム２０を支持する。旋回ベアリング１５は、旋回中心１５ａを中心とする円環状である。なお、図２などでは、旋回ベアリング１５のうち、外周部のみを図示した。

旋回フレーム２０は、図１に示すように、旋回ベアリング１５を介して、下部走行体１１に旋回自在に取り付けられる。旋回フレーム２０には、ブーム１３ｂ、旋回ベアリング１５、およびカウンターウエイトＷなどが取り付けられる。旋回中心１５ａの軸方向を上下方向Ｚとする。上下方向Ｚにおいて、下部走行体１１から旋回フレーム２０に向かう側を上側Ｚ１とし、その逆側を下側Ｚ２とする。上下方向Ｚに直交する方向（水平方向）かつ旋回フレーム２０の長手方向を、前後方向Ｘとする。前後方向Ｘにおいて、カウンターウエイトＷからブラケット３０（図２参照）に向かう側（または向き）を前側Ｘ１とし、その逆側を後側Ｘ２とする。図２に示すように、前後方向Ｘおよび上下方向Ｚに直交する方向を横方向Ｙとする。横方向Ｙにおいて、後側Ｘ２から前側Ｘ１に向かって見たときの左側を左側Ｙ１とし、後側Ｘ２から前側Ｘ１に向かって見たときの右側を右側Ｙ２とする。旋回フレーム２０は、底板２１と、側板２３と、前板２５と、ブラケット３０と、補強材５０と、を備える。図３に示すように、旋回フレーム２０の中心軸であって前後方向Ｘに延びる中心軸を、フレーム中心軸２０ａとする。

底板２１は、図２に示すように、旋回フレーム２０の下側Ｚ２部分を構成する。底板２１は、板状または略板状の構造物である。底板２１は、旋回ベアリング取付部２１ａと、底板後部２１ｂと、を備える。旋回ベアリング取付部２１ａは、旋回ベアリング１５が取り付けられる部分（固定される部分）である。旋回ベアリング取付部２１ａは、前後方向Ｘおよび横方向Ｙに延びる、例えば平板である。底板後部２１ｂは、旋回ベアリング取付部２１ａよりも後側Ｘ２に配置される。底板後部２１ｂは、後側Ｘ２ほど上側Ｚ１に配置されるように前後方向Ｘに対して傾斜する。底板後部２１ｂは、前後方向Ｘに対して傾斜しなくてもよい。

側板２３は、底板２１に固定され、底板２１から上側Ｚ１に延びる、板状または略板状の構造物である。側板２３は、前後方向Ｘおよび上下方向Ｚに延びる。側板２３は、複数枚設けられ、例えば２枚設けられる。複数枚の側板２３は、横方向Ｙに互いに対向する。側板２３は、左側板２３ｌと、右側板２３ｒと、を備える。図３に示すように、左側板２３ｌは、フレーム中心軸２０ａよりも左側Ｙ１に配置される。右側板２３ｒは、フレーム中心軸２０ａよりも右側Ｙ２に配置される。

前板２５は、図２に示すように、底板２１に固定され、底板２１から上側Ｚ１に延びる、板状または略板状の構造物である。前板２５は、２つの側板２３それぞれに取り付けられ（固定され）、右側板２３ｒおよび左側板２３ｌに取り付けられる。前板２５は、横方向Ｙおよび上下方向Ｚに延びる。

ブラケット３０は、ピンＰ（図３参照）を介してブーム１３ｂ（図１参照）が取り付けられる部分である。ブラケット３０は、前板２５に取り付けられる。ブラケット３０は、側板２３に取り付けられてもよい。ブラケット３０は、前板２５よりも前側Ｘ１に突出する。ブラケット３０は、前板２５の横方向Ｙ外側の両端部（両端またはその近傍）に設けられる。ブラケット３０は、右側ブラケット３０ｒと、左側ブラケット３０ｌと、を備える。右側ブラケット３０ｒは、１枚の板状部材により構成される（左側ブラケット３０ｌも同様）。右側ブラケット３０ｒは、複数枚の板状部材により構成されてもよい（左側ブラケット３０ｌも同様）。図３に示すように、右側ブラケット３０ｒは、フレーム中心軸２０ａよりも右側Ｙ２に配置され、前板２５の右側Ｙ２部分に設けられる。左側ブラケット３０ｌは、フレーム中心軸２０ａよりも左側Ｙ１に配置され、前板２５の左側Ｙ１部分に設けられる。ピンＰは、ブラケット３０とブーム１３ｂ（図１参照）とを接続するピン（ブームフットピン）であり、略円柱状の部材である。横方向Ｙの一方のブラケット３０（例えば右側ブラケット３０ｒ）の横方向Ｙ中心位置、かつ、ピンＰの中心軸上の位置を、ブームフットＢＦとする。ブームフットＢＦは、ブーム１３ｂ（図１参照）から旋回フレーム２０への荷重（力）の作用点であるとみなされる。

補強材５０は、図２に示すように、ブラケット３０の変位を抑制する部材である。補強材５０は、側板２３および前板２５の変形を抑制する部材である。積載物が、旋回ベアリング１５よりも上側Ｚ１かつ旋回ベアリング１５と上下方向Ｚに対向する位置（旋回ベアリング１５の上方）に搭載される場合がある。この場合、補強材５０は、積載物と干渉しないように配置される。補強材５０は、第１補強材５１と、第２補強材５２と、を備える。

第１補強材５１は、底板２１、側板２３、および前板２５の少なくともいずれかに取り付けられる。この「取り付け」は、固定であり、例えば溶接などによる固定である。図３に示す例では、第１補強材５１は、底板２１、側板２３、および前板２５に取り付けられる。第１補強材５１は、中心軸５１ａを有し、中心軸５１ａに沿うように略直線状に延びる。第１補強材５１は、前後方向Ｘに対して傾いた方向に延びる。第１補強材５１は、後側Ｘ２ほど左側Ｙ１に配置されるように、前後方向Ｘに対して傾いた方向に延びる。第１補強材５１は、いわば対角材である。図４に示すように、第１補強材５１は、後側Ｘ２ほど下側Ｚ２に配置されるように、前後方向Ｘに対して傾いた方向に延びる。図３に示すように、中心軸５１ａの方向から見た第１補強材５１の断面形状は、例えば、円形でもよく、矩形でもよく、Ｌ字形（アングル材など）でもよく、Ｉ字形（平板など）でもよく、Ｈ字形でもよい。第１補強材５１は、中空でもよく、中実でもよい。第１補強材５１は、旋回ベアリング１５の上方に配置される。第１補強材５１は、第１前側取付部５１ｆと、第１後側取付部５１ｒと、を備える。

第１前側取付部５１ｆは、前板２５および側板２３の少なくともいずれかへの、第１補強材５１の取り付け部分（取付位置、固定部分）である。第１前側取付部５１ｆの詳細な位置については後述する。

第１後側取付部５１ｒは、底板２１および側板２３の少なくともいずれかへの、第１補強材５１の取り付け部分（取付位置、固定部分）である。第１後側取付部５１ｒは、第１前側取付部５１ｆよりも後側Ｘ２に配置される。第１後側取付部５１ｒの詳細な位置については後述する。

第２補強材５２は、第１補強材５１とほぼ同様に構成され、第１補強材５１と横方向Ｙに対称または略対称に設けられる。以下では、第２補強材５２について、主に第１補強材５１との相違点を説明する。第２補強材５２は、中心軸５２ａを有し、中心軸５２ａに沿うように略直線状に延びる。第２補強材５２は、後側Ｘ２ほど右側Ｙ２に配置されるように、前後方向Ｘに対して傾いた方向に延びる。第２補強材５２は、上下方向Ｚから見たときに第１補強材５１と第２補強材５２とが交差する部分で、第１補強材５１に固定される。第１補強材５１と第２補強材５２とが一体的に形成されてもよい。第１補強材５１と第２補強材５２とが別体であり、これらが互いに結合されることで、これらが互いに固定されもよい。第２補強材５２は、第１前側取付部５１ｆに対応する第２前側取付部５２ｆと、第１後側取付部５１ｒに対応する第２後側取付部５２ｒと、を備える。

（補強材５０の配置）
第１前側取付部５１ｆは、右側ブラケット３０ｒから第１補強材５１に力が伝わりやすいように、右側ブラケット３０ｒの近傍に配置されることが好ましい。第１前側取付部５１ｆは、下記［配置α１］〜［配置α１２］の少なくともいずれかの条件を満たす。［配置α１］第１前側取付部５１ｆは、旋回中心１５ａ（旋回ベアリング１５の中心軸）よりも前側Ｘ１に配置される。［配置α２］第１前側取付部５１ｆは、旋回中心１５ａよりも前側Ｘ１のみに配置される。［配置α３］第１前側取付部５１ｆ（の少なくとも一部）は、前板２５および側板２３の少なくともいずれかに取り付けられる。［配置α４］第１前側取付部５１ｆは、側板２３および前板２５に取り付けられる。

［配置α５］図４に示すように、第１前側取付部５１ｆは、底板２１よりも上側Ｚ１かつ底板２１との間に間隔をあけて配置される。第１前側取付部５１ｆの下側Ｚ２端部は、底板２１の上側Ｚ１の面（表面）よりも上側Ｚ１に配置される。［配置α６］第１前側取付部５１ｆは、ブラケット３０の下側Ｚ２の端よりも上側Ｚ１に配置される。［配置α７］第１前側取付部５１ｆは、ブラケット３０の上側Ｚ１の端よりも下側Ｚ２に配置される。［配置α８］横方向Ｙから見たとき、中心軸５１ａの延長線は、ピンＰの少なくとも一部を通る。［配置α９］横方向Ｙから見たとき、補強材５０の中心軸５１ａの延長線は、ピンＰの中心軸を（ブームフットＢＦを）通る。

［配置α１０］図３に示すように、第１前側取付部５１ｆは、前板２５の横方向Ｙ中央（例えばフレーム中心軸２０ａの位置）よりも右側Ｙ２に配置される。［配置α１１］第１前側取付部５１ｆは、前板２５の横方向Ｙ中央よりも右側Ｙ２のみに配置される。［配置α１２］第１前側取付部５１ｆは、右側ブラケット３０ｒにおける左側Ｙ１の端よりも右側Ｙ２（範囲Ｂ１）に配置される。

第２前側取付部５２ｆは、上記［配置α１］〜［配置α１２］の条件の、左右を逆にした条件の、少なくともいずれかを満たす。例えば、第２前側取付部５２ｆは、前板２５の横方向Ｙ中央よりも左側Ｙ１に配置される（上記［配置α１０］を参照）。第２前側取付部５２ｆは、左側ブラケット３０ｌにおける右側Ｙ２の端よりも、左側Ｙ１に配置される（上記［配置α１２］を参照）。

第１後側取付部５１ｒは、第１補強材５１から底板２１に力が伝わりやすいように配置されることが好ましい。第１後側取付部５１ｒは、下記［配置β１］〜［配置β１１］の少なくともいずれかの条件を満たす。［配置β１］第１後側取付部５１ｒは、旋回中心１５ａよりも後側Ｘ２に配置される。［配置β２］第１後側取付部５１ｒは、旋回中心１５ａよりも後側Ｘ２のみに配置される。［配置β３］第１後側取付部５１ｒの少なくとも一部は、底板後部２１ｂよりも前側Ｘ１に配置される。［配置β４］第１後側取付部５１ｒは、底板後部２１ｂよりも前側Ｘ１のみに配置される。［配置β５］第１後側取付部５１ｒは、旋回中心１５ａから、旋回ベアリング１５の後側Ｘ２の端（後端）までの、前後方向Ｘの範囲Ａ１内に配置される。［配置β６］第１後側取付部５１ｒの少なくとも一部の前後方向Ｘにおける位置は、旋回ベアリング１５の後側Ｘ２の端の前後方向Ｘにおける位置と同じ位置である。

［配置β７］第１後側取付部５１ｒは、前板２５の横方向Ｙ中央（例えばフレーム中心軸２０ａの位置）よりも左側Ｙ１に配置される。［配置β８］第１後側取付部５１ｒは、前板２５の横方向Ｙ中央よりも左側Ｙ１のみに配置される。［配置β９］第１後側取付部５１ｒは、前板２５の横方向Ｙ中央に対して第１前側取付部５１ｆが配置される側（右側Ｙ２）とは反対側（左側Ｙ１）に配置される。

［配置β１０］図５に示すように、第１後側取付部５１ｒは、第１前側取付部５１ｆよりも下側Ｚ２に配置される。［配置β１１］第１後側取付部５１ｒは、底板２１に取り付けられる。

第２後側取付部５２ｒは、上記［配置β１］〜［配置β１１］の条件の、左右を逆にした条件の、少なくともいずれかを満たす。例えば、第２後側取付部５２ｒは、前板２５の横方向Ｙ中央よりも右側Ｙ２に配置される（上記［配置β７］を参照）。第２後側取付部５２ｒは、前板２５の横方向Ｙ中央に対して第２前側取付部５２ｆが配置される側（左側Ｙ１）とは反対側（右側Ｙ２）に配置される（上記［配置β９］を参照）。

上下方向Ｚから見たとき、第１補強材５１の中心軸５１ａと前後方向Ｘとが成す角度の下限は、例えば３０°であり、好ましくは４０°である。同角度の上限は、例えば７０°であり、好ましくは６０°であり、好ましくは５０°である。同角度は、約４５°が好ましい。図４に示すように、横方向Ｙから見たときの、前後方向Ｘと中心軸５１ａとが成す角度についても同様である。第２補強材５２の中心軸５２ａについても同様である。

（力の伝達）
図１に示すように、ブーム中心軸１３ｂａまわりのトルクＴが、ブーム１３ｂに掛かる。このトルクＴは、次のように生じる。下部走行体１１に対して旋回フレーム２０が旋回する時などに、ジブ１３ｊなどのアタッチメント１３に加速度が生じ、また、吊荷が吊り上げられている場合は吊荷に加速度が生じる。この加速度が生じることで、ジブ１３ｊや吊荷などの横方向Ｙの慣性力（荷重）が発生し、この慣性力によりトルクＴが生じる。ブーム中心軸１３ｂａに直交する方向における、ブーム中心軸１３ｂａ（またはその延長線）からジブ１３ｊの先端部までの距離をＬとする。ジブ１３ｊの先端部に、横方向Ｙの荷重Ｓが作用したとする。このとき、ブーム１３ｂに、トルクＴ（＝Ｓ×Ｌ）がかかる。すると、図３に示すブームフットＢＦは、前後方向Ｘに変位する。

図６に、補強材５０の作用効果を示す模式図を示す。例えば後側Ｘ２に向かう荷重Ｆが、四角形構造物（旋回フレーム２０を模したもの）の右側Ｙ２かつ前側Ｘ１の端部に作用したとする。このとき、補強材５０が設けられない四角形構造物は、二点鎖線で示すように、荷重Ｆによって長方形状から平行四辺形状に変形しやすい。一方、補強材５０が設けられた四角形構造物では、荷重Ｆに対して、補強材５０がつっぱって抵抗する。そのため、補強材５０が設けられた四角形構造物では、補強材５０が設けられない四角形構造物に比べ、荷重Ｆによる変形が抑制される。

図３に示す右側ブラケット３０ｒのブームフットＢＦに、前後方向Ｘの力が作用した場合、力は次のように伝わる。この力は、右側ブラケット３０ｒから、前板２５および右側板２３ｒの少なくともいずれかに伝わり、第１補強材５１に伝わり、底板２１および左側板２３ｌの少なくともいずれかに伝わる（荷重が支持される）。よって、右側ブラケット３０ｒが前後方向Ｘに移動しようとする力に対して、第１補強材５１が抵抗する。よって、右側ブラケット３０ｒの前後方向Ｘへの変位が抑制される。よって、図１に示すブーム中心軸１３ｂａまわりのねじり荷重に対する、旋回フレーム２０の剛性（ねじり剛性）が向上する。その結果、旋回フレーム２０の変形が抑制されるので、アタッチメント１３のねじり変形が抑制される。よって、アタッチメント１３を用いて吊荷を吊り上げる作業が行われる時（吊作業時）の、アタッチメント１３のねじりによるたわみが抑制され、アタッチメント１３の挙動が安定する。よって、アタッチメント１３に吊り上げられた吊荷の揺れが抑制される。その結果、吊作業の作業性が向上する。

ブーム１３ｂには、ブーム１３ｂの軸方向の圧縮力が掛かる。この力は、図４に示すブームフットＢＦを介して、ブラケット３０に伝わる。この力は、少なくとも下側Ｚ２向きの成分を有する。ブーム中心軸１３ｂａが上下方向Ｚに対して傾いている場合、この力は、後側Ｘ２向きの成分を有する。この力は、図５に示すブラケット３０から、前板２５および側板２３の少なくともいずれかに伝わり、補強材５０に伝わり、底板２１および側板２３の少なくともいずれかに伝わり、旋回ベアリング１５に伝わる（荷重が支持される）。このとき、図３に示すように、補強材５０は、ブーム１３ｂ（図１参照）の軸方向の力を、下側Ｚ２および後側Ｘ２から支える。よって、図１に示すブーム１３ｂの軸方向の力に対する、旋回フレーム２０の剛性が向上する。

（第１の発明の効果）
図１に示す旋回フレーム２０による効果は次の通りである。旋回フレーム２０は、建設機械１に設けられ、旋回ベアリング１５およびブーム１３ｂが取り付けられるものである。図２に示すように、旋回フレーム２０は、底板２１と、側板２３と、前板２５と、ブラケット３０と、補強材５０と、を備える。底板２１は、旋回ベアリング１５が取り付けられるものである。側板２３（右側板２３ｒおよび左側板２３ｌ）は、底板２１から上側Ｚ１に延び、横方向Ｙに互いに対向する。前板２５は、底板２１から上側Ｚ１に延び、側板２３それぞれに取り付けられる。ブラケット３０は、前板２５および側板２３の少なくともいずれかに取り付けられ、ピンＰ（図３参照）を介してブーム１３ｂ（図１参照）が取り付けられるものである。

図２に示すように、第１補強材５１は、底板２１、側板２３、および前板２５の少なくともいずれかに取り付けられ、前後方向Ｘに対して傾いた方向に延びる。第１補強材５１は、第１前側取付部５１ｆと、第１後側取付部５１ｒと、を備える。第１前側取付部５１ｆは、前板２５および側板２３の少なくともいずれかへの第１補強材５１の取り付け部分である。第１後側取付部５１ｒは、底板２１および側板２３の少なくともいずれかへの第１補強材５１の取り付け部分である。

［構成１−１］図３に示すように、第１前側取付部５１ｆは、前板２５の横方向Ｙ中央よりも横方向Ｙ一方側（右側Ｙ２）に配置され、旋回ベアリング１５の中心軸（旋回中心１５ａ）よりも前側Ｘ１に配置される。
［構成１−２］図２に示すように、第１前側取付部５１ｆは、底板２１よりも上側Ｚ１、かつ、底板２１との間に間隔をあけて配置される。
［構成１−３］図３に示すように、前板２５の横方向Ｙ中央に対して第１前側取付部５１ｆが配置される側（右側Ｙ２）とは横方向Ｙ反対側を横方向Ｙ他方側（左側Ｙ１）とする。第１後側取付部５１ｒは、前板２５の横方向Ｙ中央よりも横方向Ｙ他方側（左側Ｙ１）に配置され、旋回ベアリング１５の中心軸（旋回中心１５ａ）よりも後側Ｘ２に配置される。
［構成１−４］図２に示すように、第１後側取付部５１ｒは、第１前側取付部５１ｆよりも下側Ｚ２に配置される。

図３に示すように、旋回フレーム２０は、特に上記［構成１−１］および［構成１−３］を備える。よって、ブーム１３ｂ（図１参照）から右側ブラケット３０ｒに前後方向Ｘの力が作用したとき、この力が、第１補強材５１を介して、左側板２３ｌおよび底板２１の少なくともいずれかに伝わる。よって、右側ブラケット３０ｒの前後方向Ｘの変位が抑制される。よって、前後方向Ｘの荷重による、旋回フレーム２０の変形を抑制できる。その結果、図１に示すブーム中心軸１３ｂａまわりのねじり荷重に対する、旋回フレーム２０の剛性（ねじり剛性）を向上させることができる。なお、ここでは、図３に示す第１補強材５１が設けられる場合について説明したが、第２補強材５２が設けられる場合も同様の作用効果が得られる。但し、第２補強材５２が設けられる場合の作用効果は、第１補強材５１が設けられる場合の作用効果に対し、左右逆となる（以下の効果についても同様）。

図２に示すように、旋回フレーム２０は、特に上記［構成１−２］および［構成１−４］を備える。よって、図１に示すブーム１３ｂからブラケット３０（図２参照）に、ブーム１３ｂの軸方向の力が作用したとき、この力が、図２に示す補強材５０を介して、側板２３および底板２１の少なくともいずれかに伝わる。よって、図１に示すブーム１３ｂの軸方向の荷重による、旋回フレーム２０の変形を抑制できる。よって、ブーム１３ｂの軸方向の荷重による、旋回フレーム２０の剛性を向上させることができる。

（第２の発明の効果）
［構成２］図３に示すように、第１前側取付部５１ｆは、側板２３（右側板２３ｒ）に取り付けられる。

上記［構成２］により、第１前側取付部５１ｆが右側板２３ｒに取り付けられない場合に比べ、右側板２３ｒの変位を抑制できる。よって、旋回フレーム２０の剛性をより向上させることができる。

（第３の発明の効果）
［構成３］右側ブラケット３０ｒは、前板２５に取り付けられる。第１前側取付部５１ｆは、前板２５に取り付けられる。

上記［構成３］により、第１前側取付部５１ｆが前板２５に取り付けられない場合に比べ、右側ブラケット３０ｒから前板２５を介して第１補強材５１に力が伝わりやすい。よって、前板２５の変位を抑制できる。よって、旋回フレーム２０の剛性をより向上させることができる。

（第４の発明の効果）
［構成４］図４に示すように、第１前側取付部５１ｆ（の少なくとも一部）は、右側ブラケット３０ｒの下側Ｚ２の端よりも上側Ｚ１に配置される。

上記［構成４］により、右側ブラケット３０ｒの下側Ｚ２の端よりも下側Ｚ２のみに第１前側取付部５１ｆが配置される場合に比べ、右側ブラケット３０ｒから第１補強材５１に力が伝わりやすい。よって、旋回フレーム２０の剛性をより向上させることができる。

（第５の発明の効果）
［構成５］横方向Ｙから見たとき、第１補強材５１の中心軸５１ａの延長線は、ピンＰを通る。

上記［構成５］により、［構成５］の条件が満たされない場合に比べ、ピンＰから第１補強材５１に力が伝わりやすい。よって、旋回フレーム２０の剛性をより向上させることができる。

（第６の発明の効果）
［構成６］横方向Ｙから見たとき、第１補強材５１の中心軸５１ａの延長線は、ピンＰの中心軸を通る。

上記［構成６］により、［構成６］の条件が満たされない場合に比べ、ピンＰの中心軸（ブームフットＢＦ）から第１補強材５１に力が伝わりやすい。よって、旋回フレーム２０の剛性をより向上させることができる。

（第７の発明の効果）
［構成７］図３に示すように、第１後側取付部５１ｒ（の少なくとも一部）は、旋回ベアリング１５の中心軸（旋回中心１５ａ）から旋回ベアリング１５の後側Ｘ２の端までの、前後方向Ｘにおける範囲Ａ１内に配置される。

上記［構成７］により、旋回ベアリング１５の後側Ｘ２の端よりも後側Ｘ２のみに、第１後側取付部５１ｒが配置される場合に比べ、第１補強材５１から旋回ベアリング１５に力が伝わりやすい。よって、旋回フレーム２０の剛性をより向上させることができる。

（第８の発明の効果）
［構成８］第１後側取付部５１ｒの前後方向Ｘにおける位置は、旋回ベアリング１５の後側Ｘ２の端の前後方向Ｘにおける位置と同じ位置である。

上記［構成８］により、範囲Ａ１内において最も後側Ｘ２の位置に、第１後側取付部５１ｒが配置される。よって、上下方向Ｚから見たとき、前後方向Ｘと中心軸５１ａとが成す角度を小さくできる。よって、第１補強材５１が、前後方向Ｘの力を支持しやすい。よって、右側ブラケット３０ｒの前後方向Ｘの変位がより抑制される。よって、旋回フレーム２０のねじり剛性をより向上させることができる。

（第９の発明の効果）
［構成９］図５に示すように、第１後側取付部５１ｒは、底板２１に取り付けられる。

上記［構成９］により、第１補強材５１から底板２１を介して旋回ベアリング１５に力が伝わりやすい。よって、旋回フレーム２０の剛性をより向上させることができる。

（第１０の発明の効果）
［構成１０］図３に示すように、前板２５の横方向Ｙの両側部分（横方向両側部分）に設けられるブラケット３０のうち、前板２５の横方向Ｙ中央よりも横方向Ｙ一方側（右側Ｙ２）に配置されるものを、一方側ブラケット（右側ブラケット３０ｒ）とする。第１前側取付部５１ｆは、右側ブラケット３０ｒにおける横方向Ｙ他方側（左側Ｙ１）の端よりも、横方向Ｙ一方側（右側Ｙ２）（範囲Ｂ１）に配置される。

上記［構成１０］により、範囲Ｂ１よりも左側Ｙ１のみに第１前側取付部５１ｆが配置される場合に比べ、右側ブラケット３０ｒから第１前側取付部５１ｆに力が伝わりやすい。よって、旋回フレーム２０の剛性をより向上させることができる。

（第１３の発明の効果）
［構成１３］旋回フレーム２０は、第１補強材５１と、第２補強材５２と、を備える。第１補強材５１は、後側Ｘ２ほど左側Ｙ１に配置されるように、前後方向Ｘに対して傾いた方向に延びる。第２補強材５２は、後側Ｘ２ほど右側Ｙ２に配置されるように、前後方向Ｘに対して傾いた方向に延びる。

上記［構成１３］により、第１補強材５１および第２補強材５２のいずれか一方のみが設けられる場合に比べ、補強材５０の剛性を向上させることができる。よって、旋回フレーム２０の剛性をより向上させることができる。

（第１４の発明の効果）
［構成１４］第２補強材５２は、上下方向Ｚから見たときに第１補強材５１と第２補強材５２とが交差する部分で、第１補強材５１に固定される。

上記［構成１４］により、第１補強材５１と第２補強材５２とが互いに固定されない場合に比べ、補強材５０の剛性を向上させることができる。よって、旋回フレーム２０の剛性をより向上させることができる。

（他の効果）
［構成Ａ］図４に示すように、第１前側取付部５１ｆ（の少なくとも一部）は、右側ブラケット３０ｒの上側Ｚ１の端よりも下側Ｚ２に配置される。

上記［構成Ａ］により、右側ブラケット３０ｒの上側Ｚ１の端よりも上側Ｚ１のみに第１前側取付部５１ｆが配置される場合に比べ、右側ブラケット３０ｒから第１補強材５１に力が伝わりやすい。よって、旋回フレーム２０の剛性をより向上させることができる。

（第２実施形態）
図７および図８を参照して、第２実施形態の旋回フレーム２２０について、第１実施形態との相違点を説明する。なお、旋回フレーム２２０のうち、第１実施形態との共通点については、第１実施形態と同一の符号を付し、説明を省略した（共通点の説明を省略する点については他の実施形態の説明も同様）。

図７に示す右側ブラケット３０ｒおよび左側ブラケット３０ｌそれぞれは、第１実施形態では１枚の板状部材であったが（図３参照）、本実施形態では２枚の板状部材である。

図３に示すように、第１実施形態では、上下方向Ｚから見たとき、第１補強材５１と第２補強材５２とが交差する位置において、第１補強材５１と第２補強材５２とが互いに固定された。一方、図７に示すように、本実施形態では、同位置において、第１補強材５１と第２補強材５２とが互いに固定されない。図３に示すように、第１実施形態では、第１補強材５１と第２補強材５２とは、互いに、横方向Ｙに対称または略対称に設けられた。一方、図７に示すように、本実施形態では、第１補強材５１と第２補強材５２とは、横方向Ｙに非対称である。第１補強材５１は、第１実施形態の第１前側取付部５１ｆ（図３参照）とは異なる位置に配置される第１前側取付部２５１ｆを備える。第２補強材５２は、第１実施形態の第２前側取付部５２ｆ（図３参照）とは異なる位置に配置される第２前側取付部２５２ｆを備える。

図３に示すように、第１実施形態では、第１前側取付部５１ｆは、前板２５および側板２３に取り付けられた。一方、図７に示すように、本実施形態では、第１補強材５１は、前板２５に取り付けられ、側板２３に取り付けられない。

図３に示すように、第１実施形態では、第２前側取付部５２ｆは、前板２５に取り付けられた。一方、図７に示すように、本実施形態では、第２前側取付部５２ｆの前側Ｘ１の端は、前板２５と側板２３との接合部（角）に配置される。第２前側取付部５２ｆは、側板２３に取り付けられ、前板２５に取り付けられなくてもよい。

第１補強材５１の中心軸５１ａの延長線（以下、単に「中心軸５１ａ」ともいう）は、次の［配置γ１］〜［配置γ４］の少なくともいずれかの条件を満たす。［配置γ１］上下方向Ｚから見たとき、中心軸５１ａは、右側ブラケット３０ｒの横方向Ｙの幅の範囲Ｂ２内で、ピンＰの少なくとも一部を通る。範囲Ｂ２は、右側ブラケット３０ｒの右側Ｙ２の端から左側Ｙ１の端までの、横方向Ｙの範囲である。［配置γ２］上下方向Ｚから見たとき、中心軸５１ａは、右側ブラケット３０ｒの横方向Ｙの中央で、ピンＰの中心軸を通る。すなわち、上下方向Ｚから見たとき、第１補強材５１の中心軸５１ａの延長線は、ブームフットＢＦを通る。

［配置γ３］上下方向Ｚから見たとき、中心軸５１ａは、前板２５から右側ブラケット３０ｒまでの間で、部材が存在する部分のみを通る（部材のない部分を通らない、途切れない）。上下方向Ｚから見たとき、中心軸５１ａのうち前板２５の前側Ｘ１端部を横切る部分は、右側ブラケット３０ｒの内部である。この場合、力が、右側ブラケット３０ｒから前板２５を通って第１補強材５１に伝わりやすい。［配置γ４］上下方向Ｚから見たとき、中心軸５１ａは、ブームフットＢＦから右側ブラケット３０ｒまでの間で、部材が存在する部分のみを通る。上下方向Ｚから見たとき、中心軸５１ａのうちピンＰの後側Ｘ２端部を横切る部分は、右側ブラケット３０ｒの内部である。この場合、力が、ブームフットＢＦから、ピンＰ、右側ブラケット３０ｒ、前板２５を通って、第１補強材５１に伝わりやすい。

（第１１の発明の効果）
図７に示す本実施形態の旋回フレーム２２０による効果は次の通りである。前板２５の横方向Ｙ両側部分に設けられるブラケット３０のうち、前板２５の横方向Ｙ中央よりも横方向Ｙ一方側（右側Ｙ２）に配置されるものを一方側ブラケット（右側ブラケット３０ｒ）とする。

［構成１１］上下方向Ｚから見たとき、第１補強材５１の中心軸５１ａの延長線は、右側ブラケット３０ｒの横方向Ｙの幅の範囲Ｂ２内で、ピンＰを通る。

上記［構成１１］により、［構成１１］の条件が満たされない場合に比べ、ピンＰから第１補強材５１に力が伝わりやすい。よって、旋回フレーム２２０の剛性をより向上させることができる。

（第１２の発明の効果）
［構成１２］上下方向Ｚから見たとき、第１補強材５１の中心軸５１ａの延長線は、右側ブラケット３０ｒの横方向Ｙの中央で、ピンＰの中心軸を通る。

上記［構成１２］により、［構成１２］の条件が満たされない場合に比べ、ピンＰの中心軸（ブームフットＢＦ）から第１補強材５１に力が伝わりやすい。よって、旋回フレーム２２０の剛性をより向上させることができる。

なお、上記［配置γ１］または［配置γ２］が満たされ、かつ、［配置γ３］および［配置γ４］の少なくともいずれかが満たされなくてもよい。この場合、前板２５よりも前側Ｘ１で、中心軸５１ａの一部が、部材のない部分を通る（途切れる）。この場合でも、前板２５、右側ブラケット３０ｒ、およびこれらの接続部分で所定水準の剛性が確保されていれば、上記「第１１の発明の効果」または「第１２の発明の効果」が得られる。

（第３実施形態）
図８を参照して、第３実施形態の旋回フレーム３２０について、第１実施形態との相違点を説明する。図５に示すように、第１実施形態では、第１後側取付部５１ｒおよび第２後側取付部５２ｒそれぞれは、側板２３および底板２１に取り付けられた。一方、図８に示すように、本実施形態では、第１後側取付部３５１ｒは、底板２１に取り付けられ、側板２３（左側板２３ｌ）に取り付けられない。第２後側取付部３５２ｒは、側板２３（右側板２３ｒ）に取り付けられ、底板２１に取り付けられない。

（変形例）
互いに異なる実施形態の構成要素どうしが組み合わされてもよい。例えば、図３に示す第１実施形態の第１前側取付部５１ｆを、図７に示す第２実施形態の第１前側取付部２５１ｆに代えてもよい。例えば、第２実施形態の第１後側取付部５１ｒを、図８に示す第３実施形態の第１後側取付部３５１ｒに代えてもよい。図７に示す第２実施形態の第１補強材５１と第２補強材５２とが横方向Ｙに対称または略対称に設けられてもよい（第３実施形態も同様）。

上記実施形態の構成要素の数が変更されてもよく、構成要素の一部が設けられなくてもよい。上記実施形態の構成要素の配置や形状などが変更されてもよい。例えば、図１に示すジブ１３ｊおよびストラット１３ｓは設けられなくてもよい。この場合でも、ブーム１３ｂにトルクＴが発生する。例えば、図２に示す側板２３は、３枚以上設けられてもよい。例えば、第１補強材５１および第２補強材５２のうち一方のみが設けられてもよい。例えば、右側ブラケット３０ｒを構成する板の枚数は、３枚以上でもよい。右側ブラケット３０ｒの少なくとも一部は、右側板２３ｒから、右側Ｙ２および前側Ｘ１に突出してもよい。「左」と「右」とを逆にしてもよい。

１ 建設機械
１３ｂ ブーム
１５ 旋回ベアリング
２０、２２０、３２０ 旋回フレーム
２１ 底板
２３ 側板
２５ 前板
３０ ブラケット
３０ｌ 左側ブラケット（一方側ブラケット）
３０ｒ 右側ブラケット（一方側ブラケット）
５０ 補強材
５１ 第１補強材
５１ａ 中心軸
５１ｆ、２５１ｆ 第１前側取付部（前側取付部）
５１ｒ、３５１ｒ 第１後側取付部（後側取付部）
５２ 第２補強材
５２ａ 中心軸
５２ｆ、２５２ｆ 第２前側取付部（前側取付部）
５２ｒ、３５２ｒ 第２後側取付部（後側取付部）
Ｐ ピン

Claims (14)

1. 旋回ベアリングおよびブームが取り付けられる、建設機械の旋回フレームであって、
   前記旋回ベアリングが取り付けられる底板と、
   前記底板から上側に延び、横方向に互いに対向する側板と、
   前記底板から上側に延び、前記側板それぞれに取り付けられる前板と、
   前記前板および前記側板の少なくともいずれかに取り付けられ、ピンを介して前記ブームが取り付けられるブラケットと、
   前記底板、前記側板、および前記前板の少なくともいずれかに取り付けられ、前後方向に対して傾いた方向に延びる補強材と、
   を備え、
   前記補強材は、
   前記前板および前記側板の少なくともいずれかへの前記補強材の取り付け部分である前側取付部と、
   前記底板および前記側板の少なくともいずれかへの前記補強材の取り付け部分である後側取付部と、
   を備え、
   前記前側取付部は、前記前板の横方向中央よりも横方向一方側に配置され、前記旋回ベアリングの中心軸よりも前側に配置され、前記底板よりも上側かつ前記底板との間に間隔をあけて配置され、
   前記前板の横方向中央に対して前記前側取付部が配置される側とは横方向反対側を横方向他方側としたとき、
   前記後側取付部は、前記前板の横方向中央よりも横方向他方側に配置され、前記旋回ベアリングの中心軸よりも後側に配置され、前記前側取付部よりも下側に配置される、
   旋回フレーム。
2. 請求項１に記載の旋回フレームであって、
   前記前側取付部は、前記側板に取り付けられる、
   旋回フレーム。
3. 請求項１または２に記載の旋回フレームであって、
   前記ブラケットは、前記前板に取り付けられ、
   前記前側取付部は、前記前板に取り付けられる、
   旋回フレーム。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の旋回フレームであって、
   前記前側取付部は、前記ブラケットの下側の端よりも上側に配置される、
   旋回フレーム。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の旋回フレームであって、
   横方向から見たとき、前記補強材の中心軸の延長線は、前記ピンを通る、
   旋回フレーム。
6. 請求項５に記載の旋回フレームであって、
   横方向から見たとき、前記補強材の中心軸の延長線は、前記ピンの中心軸を通る、
   旋回フレーム。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の旋回フレームであって、
   前記後側取付部は、前記旋回ベアリングの中心軸から前記旋回ベアリングの後端までの前後方向における範囲内に配置される、
   旋回フレーム。
8. 請求項７に記載の旋回フレームであって、
   前記後側取付部の前後方向における位置は、前記旋回ベアリングの後端の前後方向における位置と同じ位置である、
   旋回フレーム。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の旋回フレームであって、
   前記後側取付部は、前記底板に取り付けられる、
   旋回フレーム。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の旋回フレームであって、
    前記前板の横方向両側部分に設けられる前記ブラケットのうち、前記前板の横方向中央よりも横方向一方側に配置されるものを一方側ブラケットとしたとき、
    前記前側取付部は、前記一方側ブラケットにおける横方向他方側の端よりも、横方向一方側に配置される、
    旋回フレーム。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の旋回フレームであって、
    前記前板の横方向両側部分に設けられる前記ブラケットのうち、前記前板の横方向中央よりも横方向一方側に配置されるものを一方側ブラケットとし、
    上下方向から見たとき、前記補強材の中心軸の延長線は、前記一方側ブラケットの横方向の幅の範囲内で、前記ピンを通る、
    旋回フレーム。
12. 請求項１１に記載の旋回フレームであって、
    上下方向から見たとき、前記補強材の中心軸の延長線は、前記一方側ブラケットの横方向の中央で、前記ピンの中心軸を通る、
    旋回フレーム。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の旋回フレームであって、
    前記補強材は、
    後側ほど左側に配置されるように、前後方向に対して傾いた方向に延びる第１補強材と、
    後側ほど右側に配置されるように、前後方向に対して傾いた方向に延びる第２補強材と、を備える、
    旋回フレーム。
14. 請求項１３に記載の旋回フレームであって、
    前記第２補強材は、上下方向から見たときに前記第１補強材と前記第２補強材とが交差する部分で、前記第１補強材に固定される、
    旋回フレーム。

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