特開 2024-125038 作業機械の溶接構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024125038

(43)【公開日】2024-09-13

(54)【発明の名称】作業機械の溶接構造

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/08 20060101AFI20240906BHJP

   B62D 21/18 20060101ALI20240906BHJP

【ＦＩ】

E02F9/08 Z

B62D21/18 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023033102

(22)【出願日】2023-03-03

(71)【出願人】

【識別番号】000246273

【氏名又は名称】コベルコ建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121728

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 勝守

(74)【代理人】

【識別番号】100140338

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 直樹

(72)【発明者】

【氏名】戸田 久雄

【テーマコード（参考）】

3D203

【Ｆターム（参考）】

3D203AA27

3D203CA52

3D203CB03

(57)【要約】

【課題】溶接箇所の応力を緩和しつつ、衝撃荷重にも強い構造を提供する。
【解決手段】第１部材に相当する梁材２０に第２部材に相当する板材２２の縁部が突き合わせ溶接（溶接ビード２２ｄ）され、第２部材には縁部の一端を突片状に残すようにして切り欠く凹部Ｇが形成される構造において、凹部Ｇに沿って第２部材に取付固定される補強板２４を備えることを特徴とする。
【選択図】図２Ｂ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業機械の第１部材に第２部材の縁部が突き合わせ溶接され、前記第２部材には前記縁部の一端を突片状に残すようにして切り欠く凹部が形成される構造において、
前記凹部に沿って前記第２部材に取付固定される補強板を備えることを特徴とする、作業機械の溶接構造。

【請求項2】

前記補強板には前記凹部と重なる切り欠き状の第２凹部が形成される、請求項１に記載の作業機械の溶接構造。

【請求項3】

前記突片を前記凹部の一側部として前記第２部材は、前記凹部の他側部と、これら一側部および他側部の間にある凹底部を含み、
前記凹底部は、前記補強板の前記第２凹部よりも後退するよう切り欠いている、請求項２に記載の作業機械の溶接構造。

【請求項4】

前記縁部に沿って延びる溶接ビードの始終端が、前記突片の根元から突出端まで区間の途中に配置される、請求項３に記載の作業機械の溶接構造。

【請求項5】

前記縁部に沿って延びる溶接ビードが、前記突片の一面側で当該突片の突出端に達し、折り返して前記突片の他面側でさらに延びる、請求項３に記載の作業機械の溶接構造。

【請求項6】

前記第１部材は作業機械の旋回体フレームのセンターセクションから幅方向外側へ延びる梁材であり、前記第２部材は前記センターセクションよりも幅方向外側に配置されて前後方向および幅方向に広がる板材である、請求項４に記載の作業機械の溶接構造。

【請求項7】

前記板材に形成される前記凹部を下方から塞ぐように覆う部材をさらに備える、請求項６に記載の作業機械の溶接構造。

【請求項8】

前記第１部材は作業機械の旋回体フレームのセンターセクションに含まれ前後方向および上下方向に広がる縦板であり、前記第２部材は前記センターセクションから幅方向外側へ延びる梁材であり、
前記梁材は、縦壁と横壁とこれら壁同士が結合する稜線とを含み、
前記第２部材の前記凹部は、前記稜線を切り欠くものである、請求項４に記載の作業機械の溶接構造。

【請求項9】

前記第１部材は作業機械の旋回体フレームのセンターセクションに含まれ前後方向および上下方向に広がる縦板であり、前記第２部材は前記センターセクションから幅方向外側へ延びる梁材であり、
前記第２部材の前記凹部は、前記梁材の側縁を切り欠くものである、請求項４に記載の作業機械の溶接構造。

【請求項10】

前記第１部材は、作業機械の旋回体フレームのセンターセクションのうち前後方向および幅方向に広がる板材であり、
前記第２部材は、前記センターセクションから幅方向外側へ延びる梁材のうち上下方向に広がる縦壁である、請求項４に記載の作業機械の溶接構造。

【請求項11】

前記凹部は、前記縁部に沿って延びる溶接ビードの一方の始終端および他方の始終端にそれぞれ対応して設けられ、
一方の前記凹部に設けられる補強板および他方の前記凹部に設けられる補強板は、共通な１枚板である、請求項４に記載の作業機械の溶接構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建設機械や農業機械や荷役機械等の作業機械に関し、特に溶接箇所を補強する構造に関する。

【背景技術】

【0002】

作業機械、例えば油圧ショベル、の上部旋回体において、フレーム同士の溶接箇所で発生する応力を低減する構造として従来、例えば実開平５－０４４３７４号公報（特許文献１）に記載のものが知られている。かかる特許文献に記載の溶接構造物は、平板状の第１部材に、異なる２面を有する屈曲したＬ字部材を接触させて溶接した構造物であり、Ｌ字部材の角（屈曲部分）に切り欠きを設けて、Ｌ字部材の接触部を突片に形成するとともに、溶接ビードの始終端の位置を、突片の長さ（切り欠きの深さ）内とする。かかる構成により、従来高応力部となるＬ字部材の角（屈曲部分）は第１部材に溶接されていないから、溶接箇所で応力集中は起こらず、溶接箇所全体として応力を低減することができるというものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開平５－０４４３７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上記従来の溶接構造物にあっては、応力逃しの切り欠き部を設けることにより疲労寿命は長くなるものの、さらに改善すべき点があることを本発明者は見いだした。つまり切り欠き部の応力は高いため、例えば誤操作によって上部旋回体を岩盤に衝突させる等の衝撃荷重により、切り欠き部の応力が材料の降伏点を越えてしまう懸念がある。切り欠き部の応力を降伏点以下に設定しようとすれば、材料の板厚を大きくしたり、高張力鋼を使用したりすることが考えられるが、今度は製造原価が高くなってしまう。また切り欠き縁の曲率を小さくする、切り欠き縁を緩やかな曲線にする等も考えられるが、溶接ビードの始終端で通常作業時の荷重や衝撃荷重を受けることになってしまい、当初の目的である切り欠き部で応力を逃すことができなくなってしまう。

【0005】

本発明は、上述の実情に鑑み、疲労寿命を長くしつつ、衝撃荷重にも強い溶接構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的のため本発明による作業機械の溶接構造は、作業機械の第１部材に第２部材の縁部が突き合わせ溶接され、第２部材には縁部の一端を突片状に残すようにして切り欠く凹部が形成される構造において、かかる凹部に沿って第２部材に取付固定される補強板を備えることを特徴とする。

【0007】

かかる本発明によれば、凹部によって溶接箇所の応力を低減しつつ、補強板によって衝撃荷重に対する強度を高めることができる。補強板は第２部材よりも小さいので、第２部材の板厚寸法を大きくしたり、高張力鋼の第２部材を使用したりするよりも、コスト上有利である。さらに補強板の縦横寸法および板厚寸法を調整したり、補強板の材質を変更したりすることにより、溶接箇所の強度を調整可能であり、想定される衝撃荷重に対応可能である。なお溶接箇所は、溶接で接着される箇所であり、第１部材と、第２部材と、溶接痕で構成される。溶接痕として例えば溶接ビードが挙げられる。第１部材および第２部材は、共に構造材であってもよく、あるいはいずれか一方が非構造材であってもよい。構造材とは例えば作業機械のフレームの梁材や縦材や柱材や床板材等、強度の構造計算で考慮される部材をいう。非構造材とは例えば作業機械のフレーム以外の付属品等、強度の構造計算で考慮されない部材をいう。

【0008】

本発明の一局面として補強板には、第２部材の凹部と重なる切り欠き状の第２凹部が形成される。かかる局面によれば、第２部材の凹部が溶接箇所、特に溶接箇所の始終端、に作用する応力を緩和するに際し、補強板は応力緩和を阻害しない。

【0009】

本発明の好ましい局面として第２部材の突片を凹部の一側部として、第２部材は、凹部の他側部と、これら一側部および他側部の間にある凹底部を含み、かかる凹底部は、補強板の第２凹部よりも後退するよう切り欠いている。かかる局面によれば、溶接箇所に荷重が入力されると、第２部材の凹部が変形するより先に補強板の第２凹部が先に変形する。したがって第２部材よりも補強板で荷重を受けることができる。

【0010】

溶接ビードの始終端は、品質上不安定である。そこで本発明のさらに好ましい局面として、第２部材の縁部に沿って延びる溶接ビードの始終端が、突片の根元から突出端まで区間の途中に配置される。かかる局面によれば、溶接ビードの始終端に作用する応力を軽減することができる。

【0011】

本発明の他の局面として、第２部材の縁部に沿って延びる溶接ビードが、突片の一面側で当該突片の突出端に達し、折り返して突片の他面側でさらに延びる。かかる局面によれば、溶接ビードの始終端を突片から事実上なくすことができ、溶接品質が安定する。また当該突片の形状が安定する。したがって、当該突片は荷重を安定して受けることができる。

【0012】

第１部材および第２部材の形状は特に限定されない。本発明の一局面として、第１部材は作業機械の旋回体フレームのセンターセクションから幅方向外側へ延びる梁材であり、第２部材はセンターセクションよりも幅方向外側に配置されて前後方向および幅方向に広がる板材である。かかる局面によれば構造材の梁材と、当該梁材と並行に設置される非構造材の床板材とを溶接する場合において、溶接箇所の応力を緩和しつつ、衝撃荷重に対する強度を高めることができる。

【0013】

本発明の好ましい局面として、第２部材としての板材に形成される凹部を下方から塞ぐように覆う部材をさらに備える。かかる局面によれば、小石等の異物が凹部を覆う部材で遮断されることから、異物が凹部を通過して第２部材としての板材に達することを防ぐことができる。凹部を覆う板材の形状は、特に限定されないが、例えば板材である。凹部を覆う板材は、構造材であってもよいし、あるいは非構造材であってもよい。

【0014】

本発明の他の局面として、第１部材は作業機械の旋回体フレームのセンターセクションに含まれ前後方向および上下方向に広がる縦板であり、第２部材はセンターセクションから幅方向外側へ延びる梁材であり、かかる梁材は縦壁と横壁とこれら壁同士が結合する稜線とを含み、第２部材の凹部は稜線を切り欠くものである。かかる局面によれば例えばＬ字状断面のような立壁および横壁を含む梁材に関し、当該梁材の長手方向端と縦板とを溶接する場合において、Ｌ字の角の溶接箇所の応力を緩和しつつ、衝撃荷重に対する強度を高めることができる。

【0015】

本発明のさらに他の局面として、第１部材は作業機械の旋回体フレームのセンターセクションに含まれ前後方向および上下方向に広がる縦板であり、第２部材はセンターセクションから幅方向外側へ延びる梁材であり、第２部材の凹部は梁材の側縁を切り欠くものである。かかる局面によれば、梁材の長手方向端と縦板とを溶接する場合において、梁材の側縁を溶接箇所と隣り合う箇所で切り欠くよう凹部を設けることにより、溶接箇所の応力を緩和しつつ、衝撃荷重に対する強度を高めることができる。

【0016】

本発明の一局面として、第１部材は作業機械の旋回体フレームのセンターセクションのうち前後方向および幅方向に広がる板材であり、第２部材はセンターセクションから幅方向外側へ延びる梁材のうち上下方向に広がる縦壁である。かかる局面によれば梁材と、当該梁材と並行に設置される板材とを溶接する場合において、溶接箇所の応力を緩和しつつ、衝撃荷重に対する強度を高めることができる。

【0017】

補強板の形状は特に限定されない。本発明の一局面として第２部材の凹部は、第２部材の縁部に沿って延びる溶接ビードの一方の始終端および他方の始終端にそれぞれ対応して設けられ、一方の凹部に設けられる補強板および他方の凹部に設けられる補強板は、共通な１枚板である。かかる局面によれば、溶接ビードの両方の始終端に作用する応力を緩和しつつ、１枚物の補強板で溶接ビード両端側の衝撃荷重に対する強度を高めることができる。

【発明の効果】

【0018】

このように本発明によれば、単に溶接箇所の応力を低減するだけではなく、衝撃荷重に対する強度を高めることもできる。したがって作業機械の強度および耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】機械のアッパーフレームを示す斜視図である。

【図2A】本発明の第１実施形態になる溶接構造を示す平面図である。

【図2B】第１実施形態の溶接ビードを模式的に示す斜視図である。

【図3A】第１実施形態の変形例を模式的に示す斜視図である。

【図3B】同変形例の溶接ビードを模式的に示す斜視図である。

【図3C】同変形例の溶接ビードを模式的に示す斜視図である。

【図4A】第１実施形態を覆う部材を示す斜視図である。

【図4B】第１実施形態を覆う部材を示す底面図である。

【図5】機械のアッパーフレームを示す斜視図である。

【図6】本発明の第２実施形態になる溶接構造を示す斜視図である。

【図7】本発明の第３実施形態になる溶接構造を示す斜視図である。

【図8】機械のアッパーフレームを示す斜視図である。

【図9】本発明の第４実施形態になる溶接構造を示す斜視図である。

【図10】本発明の第５実施形態になる溶接構造を示す斜視図である。

【図11】本発明の第６実施形態になる溶接構造を示す斜視図である。

【図12A】本発明の第６実施形態になる溶接構造を示す斜視図である。

【図12B】本発明の第６実施形態になる溶接構造を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明を採用するアッパーフレームの構造を示す全体斜視図である。アッパーフレーム１０は、作業機械の上部旋回体のフレームであり、図示しない旋回ベアリングを介して、下部走行体（図略）に搭載される。作業機械は、建設機械や農業機械や荷役機械やその他の作業を行う機械である。本実施形態のアッパーフレーム１０は、例えば油圧ショベルに搭載される。

【0021】

略矩形のアッパーフレーム１０は、アッパーフレーム幅方向中央部に配置されるセンターセクション１１と、アッパーフレーム幅方向左右両側にそれぞれ配置されるサイドデッキ１２，３２を備える。センターセクション１１は、アッパーフレーム前後方向に延びて互いに対向配置される１対の縦板１３と、縦板１３の下端縁同士を結合する底板１５を含む。縦板１３は、上下方向にも広がる鋼板である。底板１５は幅方向および前後方向に広がる鋼板である。

【0022】

サイドデッキ１２は、前後方向に延びる枠材１４と、幅方向に延びる梁材１６，１８，２０を含む。梁材１６，１８，２０は、前後方向に間隔を空けて複数本設けられる。また梁材１６，１８，２０は、自身の前後方向位置や、梁材１６，１８上に載置される機材（図略）に応じて、同一あるいは異なる断面形状が適宜選定される。本実施形態では、アッパーフレーム１０の後方領域に配置される梁材２０が、幅方向および上下方向に広がる鋼板を含む。梁材２０の一端は、センターセクション１１の縦板１３に溶接される。梁材２０の他端は、枠材１４に溶接される。枠材１４は軽量かつ高剛性のパイプ材、例えば断面Ｄ字形状のＤチューブである。

【0023】

前方の梁材１８と、後方の梁材２０と、幅方向内側の縦板１３と、幅方向外側の枠材１４とで区画される区域には板材２２が配置される。これらの５個の部材はいずれも鋼材である。板材２２の４本の縁部のうち３本の縁部は、梁材１８，２０と、枠材１４にそれぞれ溶接される。板材２２は、アッパーフレーム１０上に設けられる機械室の床材を構成する。

【0024】

図２Ａは、本発明の第１実施形態になる溶接構造を示す平面図である。図２Ｂは、同実施形態の溶接ビードを模式的に示す斜視図であり、アッパーフレームの下方から見上げた状態を表す。つまり図２Ａおよび図２Ｂは溶接構造の上面下面をそれぞれ表す。板材２２の板材角部２２ｂは凸曲線状あるいは面取り状に切り欠かれており、縦板１３および梁材２０から離隔する。これらは開口Ｊを区画する。かかる切り欠きのうち梁材２０に近い方の切り欠き縁は、Ｕ字のように凹状に後退する凹部Ｇを形成する。凹部Ｇは、構造材である梁材２０と非構造材である板材２２との溶接の始終端に対応して設けられる。

【0025】

図２Ａを参照して、板材２２の上面に沿って、板材２２と梁材２０を溶接する溶接ビード２２ｃが断続的（あるいは図示しないが連続的）に延びている。図２Ｂを参照して、板材２２の下面に沿って、板材２２と梁材２０を溶接する溶接ビード２２ｄが断続的（あるいは図示しないが連続的）に延びている。また凹部Ｇは、梁材２０に当接する板材２２の縁部を突片２２ｇとして残す。本実施形態では、溶接ビード２２ｃ，２２ｄが突片２２ｇを回避して設けられる。あるいは変形例として図２Ｂに二点鎖線で示すように、溶接ビード２２ｄを延長させ、始終端２２ｅを突片２２ｇに配置してもよい。始終端２２ｅを突片２２ｇの突出端と根元の間の途中区間に配置することにより、施工的に不安定な溶接の始終端２２ｅに応力が集中することを回避できる。そして形状が安定する部材で荷重を受けることができる。

【0026】

第１部材および第２部材になる梁材２０と板材２２の溶接箇所に対応して、凹部Ｇと重なるようにして、補強板２４が設けられる。つまり補強板２４は板材２２の上面に接触するように取り付けられる。あるいは図示しない変形例として補強板２４は板材２２の下面に接触する。また補強板２４は、梁材２０にも溶接され、あるいは図示しない変形例として梁材２０から離隔する。

【0027】

本実施形態の補強板２４の一方縁および他方縁は板材２２の上面に溶接される。かかる一方縁の溶接箇所の溶接ビード２４ｂは、具体的には突片２２ｇに設けられる。また溶接ビード２４ｂは梁材２０とも接続する。ここで附言すると補強板２４の一方縁は梁材２０に突き合わせ溶接されてもよい。ただし溶接ビード２４ｂは、突片２２ｇの根元部に設けられ、突片２２ｇの突出端から離隔する。溶接ビード２４ｂは、突片２２ｇの中間部に設けられてもよいが、図示しない変形例として突片２２ｇの根元部のみであってもよい。本実施形態では、溶接ビード２４ｂの始終端２４ｄが、裏面に位置する突片２２ｇ（図２Ｂ）の突出端に近くかつ根元部から遠くなるよう配置される。

【0028】

補強板２４の他方縁は板材２２に溶接される。かかる溶接ビード２４ｃは、板材２２の上面で突片２２ｇと略平行に延びる。さらに溶接ビード２４ｃは補強板２４の外縁に沿って延び、一方縁の溶接ビード２４ｂと連続して一本のビードを構成してもよい。

【0029】

図２Ｂに示すように本実施形態の補強板２４には、凹部Ｇに対応する切り欠き縁が形成される。これを第２凹部Ｈという。補強板２４の第２凹部Ｈは、板材２２の凹部Ｇよりも小さく、凹部Ｈ全体が凹部Ｇに含まれるように重なる。図２Ｂの斜視図では、第２凹部Ｈ越しに梁材２０の縦壁がみえている。補強板２４の下面は、１対の溶接ビード２４ｆ，２４ｈで板材２２の凹部Ｇの切り欠き縁に溶接される。Ｕ字状の凹部Ｇに関し、溶接ビード２４ｆはＵ字の一側部である突片２２ｇに設けられる。溶接ビード２４ｈは、Ｕ字の他側部２２ｉに設けられる。凹部Ｇの凹底部Ｇ１は、Ｕ字の底に相当し、補強板２４の第２凹部Ｈの凹底部Ｈ１よりも後退する。

【0030】

ところで本実施形態の溶接構造は、第１部材である梁材２０に第２部材である板材２２の縁部が突き合わせ溶接され、板材２２には縁部の一端を突片２２ｇ状に残すようにして切り欠く凹部Ｇが形成される構造において、凹部Ｇに沿って板材２２に取付固定される補強板２４を備えることを特徴とする。かかる実施形態によれば、凹部Ｇによって溶接箇所の応力を低減しつつ、補強板２４によって衝撃荷重に対する強度を高めることができる。また補強板２４は板材２２よりも小さいので、板材２２の板厚寸法を大きくしたり、高張力鋼の板材２２を使用したりするよりも、コスト上有利である。さらに補強板２４の縦横寸法および板厚寸法を調整したり、補強板２４の材質を変更したりすることにより、溶接箇所の強度を調整可能であり、想定される衝撃荷重に対応可能である。

【0031】

また本実施形態の溶接構造によれば、補強板２４に切り欠き状の第２凹部Ｈが形成され、第２凹部Ｈは凹部Ｇと重なることから、溶接箇所に荷重が入力されると板材２２の凹部Ｇとともに補強板２４の第２凹部Ｈが変形することができる。したがって凹部Ｇが溶接ビード２２ｄに作用する応力を緩和するに際し、補強板２４は応力緩和を阻害しない。

【0032】

また本実施形態の突片２２ｇを凹部Ｇの一側部として、板材２２は、凹部Ｇの他側部２２ｉと、これら一側部および他側部の間にある凹底部Ｇ１を含み、凹底部Ｇ１は補強板２４の第２凹部Ｈ１よりも後退するよう切り欠いている。これにより溶接箇所に荷重が入力されると、板材２２の凹部Ｇが変形するより先に補強板２４の第２凹部Ｈが先に変形する。したがって板材２２よりも補強板２４で荷重を受けることができる。

【0033】

また本実施形態の変形例として図２Ｂに二点鎖線で示すように、板材２２の縁部に沿って延びる溶接ビード２２ｄの始終端２２ｅが、突片２２ｇの根元から突出端まで区間の途中に配置されてもよい。これにより溶接ビード２２ｄの始終端２２ｅに作用する応力を軽減することができる。

【0034】

次に本実施形態の変形例につき説明する。図３Ａは変形例の溶接構造を示す斜視図であって、上方から見下ろした状態を表す。図３Ｂは変形例の溶接構造を示す斜視図であって、下方から見上げた状態を表す。図３Ｃは、図３Ａで表される断面３Ｃ－３Ｃで溶接構造を切断し、断面を矢の方向にみた状態を表す断面図である。この変形例につき、前述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。この変形例では図３Ｃに示すように、板材２２の縁部に沿って延びる溶接ビード２２ｄが突片２２ｇの一面側で突片２２ｇの突出端に達し、折り返して突片２２ｇの他面側でさらに延びて溶接ビード２４ｂに接続する。

【0035】

変形例によれば、梁材２０と板材２２の溶接箇所で連続する溶接ビード２２ｄ，２４ｂが、突片２２ｇを巻き込むように包囲することから、溶接ビードの始終端を突片２２ｇからなくすことができ、溶接品質が安定する。

【0036】

次に本実施形態を覆う部材について説明する。図４Ａは、上述した図２Ａ～図３Ｃに示す凹部Ｇを覆う板状の梁部分を示す斜視図であり、下方から斜め上方を見上げている。図４Ｂは、凹部Ｇを覆う板状の梁部分を示す底面図である。梁材２０は、上下方向に広がる梁主材２０ｂと、前後方向に広がる板状の梁部分２０ｃを含む。つまり梁材２０の断面形状は、梁主材２０ｂを縦壁として、梁部分２０ｃを横壁とする逆Ｔ字状断面である。

【0037】

梁部分２０ｃは、底辺２０ｄおよび頂部２０ｆを有する三角形のような形状であり、底辺２０ｄを底板１５に突き合わせ溶接され、底辺２０ｄから頂部２０ｆまでを梁主材２０ｂの下縁に突き合わせ溶接される。かかる梁部分２０ｃは、梁材２０の端部に設けられて、縦板１３と梁主材２１の溶接箇所を補剛する。

【0038】

図４Ｂに示すように梁部分２０ｃは凹部Ｇと重なる。図４Ａに示すように、本実施形態の梁部分２０ｃは、梁主材２０ｂと縦板１３と切り欠かれた板材角部２２ｂとで区画される開口Ｊ全体を下方から覆う。本実施形態によれば、下方から飛来する石や砂等の異物が、梁部分２０ｃで遮蔽される。したがって異物が凹部Ｇを通過して上方の機械室に侵入し難くされる。またアッパーフレーム１０上の機械室内の物が開口Ｊや凹部Ｇを通過して落下することを防止する。

【0039】

なお図示しない変形例として、凹部を覆う部材である梁部分２０ｃは、梁部分２０の一部ではなく、単なる板材であってもよい。符号２０ｃで示される部材は、例えば底板１５のみに溶接されて梁主材２０ｂには溶接されない部材であったり、あるいは例えば梁主材２０ｂのみに溶接されて底板１５には溶接されない部材であったりする。

【0040】

次に本発明の第２実施形態および第３実施形態になる溶接構造につき説明する。図５は、これらの溶接構造を具備する作業機械のアッパーフレームを示す斜視図であり、図１とは１８０度異なる方向からみた状態を表す。図６は第２実施形態の溶接構造を拡大して示す斜視図である。図７は第３実施形態の溶接構造を拡大して示す斜視図である。

【0041】

アッパーフレーム１０の幅方向右側のサイドデッキ３２は、前述した幅方向左側のサイドデッキ１２と同様に、枠材３４、梁材３６，３８，４０を具備する。底板１５は縦板１３の下縁を越えて、サイドデッキ３２へ広がる。アッパーフレーム１０の前部領域に配置される梁材３６は、その端部の下縁を底板１５に溶接される。

【0042】

図６を参照して、梁材３６は断面Ｔ字状であり、上下方向に広がる縦壁を含む。かかる縦壁の下縁は底板１５に突き合わされて溶接ビード３６ｂで互いに溶接される。溶接ビード３６ｂの始終端３６ｃに対応して、梁材３６の縦壁下縁には、切り欠き状の凹部Ｇが形成される。また凹部Ｇと重なる補強板３７が、梁材３６に設けられる。補強板３７には切り欠き状の第２凹部Ｈが形成される。第２凹部Ｈは凹部Ｇと重なって配置される。凹部Ｇおよび第２凹部Ｈは、半円形状あるいは逆Ｕ字形状であり、第２凹部Ｈが凹部Ｇよりも小さい。

【0043】

梁材３６の凹部Ｇの凹底部Ｇ１は、補強板３７の第２凹部Ｈの凹底部Ｈ１よりも後退する。第２凹部Ｈを通る仮想線（図略）を軸として補強板３７は、略Ｕ字形状等の線対称の形状である。補強板３７のうち線対称の一側および他側は、梁材３６に溶接される。

【0044】

図６に示す実施形態によれば、センターセクション１１から幅方向外側へ延びる梁材２０と、センターセクション１１よりも幅方向外側に配置されて前後方向および幅方向に広がる底板との溶接箇所において、この溶接箇所の始終端３６ｃと隣り合う箇所に凹部Ｇが設けられることから、この溶接箇所が荷重を受ける際、始終端３６ｃに作用する応力を緩和することができる。また始終端３６ｃに隣り合う箇所に補強板３７が設けられることから、当該隣り合う箇所に衝撃荷重が作用しても、衝撃荷重を受け持つことができる。その他の作用については、前述した図２Ａおよび図２Ｂの実施形態と同様である。

【0045】

図７を参照して、梁材４０は断面逆Ｌ字状であり、上下方向に広がる縦壁４０ｂと、前後方向に広がる横壁４０ｃと、縦壁４０ｂおよび横壁４０ｃが結合する稜線４０ｄとを含む。縦板１３と梁材の溶接箇所４０ｆ，４０ｇも逆Ｌ字状配列であり、溶接箇所４０ｆ，４０ｇの角部に着目して、縦壁４０ｂおよび横壁４０ｃには、稜線４０ｄを切り欠くように凹部Ｇ，Ｇがそれぞれ形成される。これら凹部Ｇ，Ｇは互いに連続し、縦板１３と向き合うＣ字のような輪郭をなす。換言すると凹部Ｇ，Ｇは、溶接箇所４０ｆ，４０ｇの始終端にそれぞれ対応して設けられる。

【0046】

梁材４０には、凹部Ｇ，Ｇと重なる補強板４１が設けられる。補強板４１には切り欠き状の第２凹部Ｈ，Ｈが形成される。第２凹部Ｈ，Ｈも互いに連続し、縦板１３と向き合うＣ字状の輪郭をなす。各凹部Ｇおよび各第２凹部ＨはＵ字状である。各第２凹部Ｈは各凹部Ｇよりも小さく、各凹部Ｇに重なって配置される。大きな半円形状の各凹底部Ｇ１は小さな半円形状の各凹底部Ｈ１，Ｈ１から後退するように配置される。

【0047】

図７に示す実施形態によれば、センターセクション１１に含まれ前後方向および上下方向に広がる縦板１３と、センターセクション１１から幅方向外側へ延びる梁材４０との溶接箇所において、梁材４０は縦壁４０ｂと横壁４０ｃとこれら壁同士が結合する稜線４０ｄとを含み、この溶接箇所で稜線４０ｄを切り欠く凹部Ｇ，Ｇが設けられることから、溶接箇所４０ｇが荷重を受ける際、凹部Ｇによって溶接箇所４０ｇの始終端４０ｊに作用する応力を緩和することができる。また凹部Ｇに補強板４２が設けられることから、凹部Ｇが設けられる箇所に衝撃荷重が作用しても、衝撃荷重を受け持つことができる。溶接箇所４０ｆについても同様である。その他の作用については、前述した図２Ａおよび図２Ｂの実施形態と同様である。

【0048】

次に本発明の第４実施形態から第６実施形態になる溶接構造につき説明する。図８は、これらの溶接構造を具備する作業機械のアッパーフレームを示す斜視図であり、図１とは１８０度異なる方向からみた状態を表す。アッパーフレーム１０は、第４実施形態に係る補強板４２と、第５実施形態に係る補強板４３と、第６実施形態に係る補強板４５とを具備する。図９は第４実施形態の溶接構造を拡大して示す斜視図である。図１０は第５実施形態の溶接構造を拡大して示す斜視図である。図１１は第６実施形態の溶接構造を拡大して示す斜視図である。

【0049】

第４実施形態につき説明すると、図９を参照して、梁材４０と縦板１３の溶接箇所４０ｇの始終端４０ｈに隣り合う箇所で、横壁４０ｃの側縁には、切り欠き状の凹部Ｇが形成される。また凹部Ｇと重なる補強板４２が、横壁４０ｃに設けられる。補強板４２には切り欠き状の第２凹部Ｈが形成される。第２凹部Ｈは凹部Ｇと重なって配置される。凹部Ｇおよび第２凹部Ｈは、半円形状あるいは逆Ｕ字形状であり、第２凹部Ｈが凹部Ｇよりも小さい。

【0050】

横壁４０ｃの凹部Ｇの凹底部Ｇ１は、補強板４２の第２凹部Ｈの凹底部Ｈ１よりも後退する。凹底部Ｈ１を補強板４２の中央として、補強板４２のうち第２凹部Ｈの一側および他側は、横壁４０ｃに溶接される。

【0051】

図９に示す実施形態によれば、前後方向および上下方向に広がる縦板１３と、縦板１３から幅方向外側へ延びる梁材４０との溶接箇所４０ｇに対応して、凹部Ｇは梁材４０の側縁を切り欠くものである。この溶接箇所４０ｇが荷重を受ける際、凹部Ｇによって溶接箇所４０ｇの始終端４０ｈに作用する応力を緩和することができる。また凹部Ｇに補強板４２が設けられることから、凹部Ｇが設けられる箇所に衝撃荷重が作用しても、衝撃荷重を受け持つことができる。その他の作用については、前述した図２Ａおよび図２Ｂの実施形態と同様である。

【0052】

第５実施形態につき説明すると、図１０を参照して、梁材３８は、上下方向に広がる縦壁３８ｂと前後方向に広がる横壁３８ｃを含む。梁材３８の端部で、縦壁３８ｂと横壁３８ｃは縦板１３に溶接される。縦壁３８ｂと縦板１３の溶接箇所３８ｄの始終端３８ｆに隣り合う箇所で、縦壁３８ｂの側縁には、切り欠き状の凹部Ｇが形成される。また凹部Ｇと重なる補強板４３が、縦壁３８ｂに設けられる。補強板４３には切り欠き状の第２凹部Ｈが形成される。第２凹部Ｈは凹部Ｇと重なって配置される。凹部Ｇおよび第２凹部Ｈは、半円形状あるいは逆Ｕ字形状であり、第２凹部Ｈが凹部Ｇよりも小さい。

【0053】

縦壁３８ｂの凹部Ｇの凹底部Ｇ１は、補強板４２の第２凹部Ｈの凹底部Ｈ１よりも後退する。第２凹部Ｈを通る仮想線（図略）を軸として補強板４３は、略Ｕ字形状等の線対称の形状である。補強板４３のうち線対称の一側および他側は、縦壁３８ｂに溶接される。

【0054】

図１０に示す実施形態によれば、前後方向および上下方向に広がる縦板１３と、梁材３８のうち上下方向に広がる縦壁３８ｂとの溶接箇所３８ｄに対応して、溶接箇所３８ｄの始終端３８ｆと隣り合う箇所に凹部Ｇが設けられることから、溶接箇所３８ｄが荷重を受ける際、始終端３８ｆに作用する応力を緩和することができる。また当該凹部Ｇに補強板４３が設けられることから、凹部Ｇが設けられる箇所に衝撃荷重が作用しても、衝撃荷重を受け持つことができる。その他の作用については、前述した図２Ａおよび図２Ｂの実施形態と同様である。

【0055】

第６実施形態につき説明する。説明を図８に戻すと、梁材３６の前方には、幅方向に延びる梁材３５および前枠材４６が配置される。梁材３５と前枠材４６の間には前後方向に延びる縦板４４が配置される。縦板４４は、上下方向に広がる鋼板である。

【0056】

図１１を参照して、縦板４４の前縁は前枠材４６に突き合わされて溶接される。かかる溶接箇所を拡大して図１２Ａおよび図１２Ｂの斜視図に示す。図１２Ａはアッパーフレーム１１の幅方向外側から内側をみた状態を表し、図１２Ｂは反対にみた状態を表し、これら図面は縦板４４の表面および裏面を表す。縦板４４と前枠材４６との溶接箇所４４ｂの一方の始終端４４ｃに対応して、縦板４４には切り欠き状の凹部Ｇｃが形成される。凹部Ｇｃは、溶接箇所４４ｂに沿って延びる突片４４ｆを残す。始終端４４ｃは突片４４ｆの突出端と根元の途中に配置される。

【0057】

また溶接箇所４４ｂの他方の始終端４４ｄに対応して、縦板４４には切り欠き状の凹部Ｇｄがさらに形成される。凹部Ｇｄと凹部Ｇｃは別々であるが相互に隣り合う。凹部Ｇｄは、溶接箇所４４ｂに沿って延びる突片４４ｇを残す。始終端４４ｄは突片４４ｇの突出端と根元の途中に配置される。

【0058】

一方の凹部Ｇｃおよび他方の凹部Ｇｄと重なるよう、縦板４４には補強板４５が設けられる。１枚の補強板４５には、切り欠き状の凹部Ｇｃ，Ｇｄに対応して、２個の第２凹部Ｈｃ，Ｈｄが形成される。第２凹部Ｈｃ，Ｈｄはそれぞれ、縦板４４の凹部Ｇｃ，Ｇｄよりも小さく、完全に含まれている。このため図１２Ｂに示す凹部Ｇｃ，Ｇｄの各凹底部Ｇ１はそれぞれ、第２凹部Ｈｃ，Ｈｄの各凹底部Ｈ１から後退する。かかる後退方向は、溶接箇所４４ｂのビード延在方向に等しい。つまり縦板４４の凹底部Ｇ１，Ｇ１間は狭く、補強板４５の凹底部Ｈ１，Ｈ１間は広い。凹底部Ｈ１を補強板４５の中央として、補強板４５のうち第２凹部Ｈｃ，Ｈｄの一側は、溶接ビード４５ｂで縦板４４に溶接される。補強板４５のうち第２凹部Ｈｃ，Ｈｄの他側は、溶接ビード４５ｃで前枠材４６に溶接される。なお溶接ビード４５ｃと溶接箇所４４ｂは、縦板４４の一方面と他方面に設けられる。

【0059】

図１２Ｂに示す凹部Ｇｃ，Ｇｄは、縦板４４の縁部に沿って延びる溶接箇所４４ｂ（溶接ビード）の一方の始終端４４ｃおよび他方の始終端４４ｄにそれぞれ対応して設けられる。補強板４５は、一方の凹部Ｇｃおよび他方の凹部Ｇｄに共通な１枚板である。かかる実施形態によれば、溶接箇所４４ｄが十分に短い場合に、１枚の補強板４５で、両方の始終端４４ｃ，４４ｄに作用する応力を緩和することができる。また凹部Ｇｃ，Ｇｄに補強板４５が設けられることから、凹部Ｇｃ，Ｇｄが設けられる箇所に衝撃荷重が作用しても、衝撃荷重を受け持つことができる。その他の作用については、前述した図２Ａおよび図２Ｂの実施形態と同様である。

【0060】

以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、本発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。例えば上述した１の実施形態から一部の構成を抜き出し、上述した他の実施形態から他の一部の構成を抜き出し、これら抜き出された構成を組み合わせてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0061】

本発明は、機械において有利に利用される。

【符号の説明】

【0062】

１０ アッパーフレーム（旋回体フレーム）、 １１ センターセクション、 １２ サイドデッキ、 １３ 縦板、 １５ 底板、
１８，２０ 梁材、 ２０ｂ 梁主材、 ２０ｃ 梁部分（凹部を覆う部材）、
２２ 板材、 ２２ｂ 板材角部（切り欠き）、 ２２ｇ 突片、
２４ 補強板、 Ｇ 凹部、 Ｈ 第２凹部。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】