JP2007030759A - クローラ用走行体 - Google Patents

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宏 下垣内
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Abstract

【課題】 簡便な操作でクローラベルトの逃げ角を小さくすることができるクローラ用走行体を提供すること。
【解決手段】 フレーム7に設けられ、従動輪4及びその回転軸J4を駆動輪5に対して接離させることによりゴムクローラベルト9の張力を調整するグリースシリンダ20を備え、前記フレーム7は、駆動輪4から離間するに従い下方へ傾斜する軌跡K1に沿って従動輪4及びその回転軸J4を移動自在に支持し、前記グリースシリンダ20は、そのロッド19の伸縮方向を前記軌道K1に沿わせた姿勢でフレーム7に取付けられているとともに、当該ロッド19を伸張させることにより従動輪4及び回転軸J4をフレーム7に対し前方へ移動させながら下方へも移動させるように構成されている。
【選択図】 図1

Description

本発明は、油圧ショベルをはじめとする各種作業機械に設けられ、種類の異なる複数のクローラベルトを付け替えて使用することができるクローラに関するものである。
一般に、前記クローラは、前後に対をなす駆動輪及び従動輪と、これら両輪の間に配設された複数の下転輪と、これら各輪の外側に巻回されるクローラベルトとを備え、このクローラベルトが前記下転輪に巻回された部分で接地するようになっている。
ここで、前記クローラベルトとしては、例えば鉄クローラベルトとゴムクローラベルトとが知られている。鉄クローラベルトは、複数のシューがリンクを介して幅方向に順次連結されて無端状とされているので、前記従動輪に沿って巻回された部分を見ると当該従動輪に沿った円弧とはならず各シューの幅を一辺とする多角形状となって従動輪から若干離間する部分が生じる結果、従動輪の回転軸の直下における鉄クローラベルトの外面位置が比較的低くなる(大回りする)のに対し、前記ゴムクローラベルトは、単一の無端ベルトとして形成されているので、前記従動輪の外面に密着して円弧状とされる(小回りする)結果、従動輪の回転軸の直下におけるゴムクローラベルトの外面位置が前記鉄クローラベルトよりも高い位置となってしまう。したがって、前記クローラにゴムクローラベルトを装着した場合にはクローラベルト外面と接地面との間に形成される逃げ角(図2のX1参照)が大きくなってしまい、クローラが前後に傾動してその走行が不安定になるおそれがあった。
そこで、従来では、従動輪の回転軸を支持する部材を上下反転させることにより、当該回転軸の支持位置を下転輪に対して上下に調整することが行われている(例えば、特許文献1、2)。このようにすれば、鉄クローラベルト装着時には従動輪の回転軸を高めの位置で支持させる一方、ゴムクローラベルト装着時には従動輪の回転軸を低めの位置で支持させることにより、各ゴムクローラベルトを付け替えた場合であっても前記逃げ角を比較的一定に保つことができる。
逆に、前記従動輪の支持位置を維持しながら前記下転輪の回転軸の支持位置を前記従動輪に対して上下に調整することにより、前記逃げ角を一定に保つことも行われていた。
実開平6−87172号公報 特開2003−11859号公報
しかしながら、従来のように回転軸の支持位置を上下に調整する場合には、従動輪又は下転輪を取り外すとともに回転軸を支持する部材を一旦取り外しこれを上下反転した上で再度取付け、再び従動輪又は下転輪を取付けるといった作業が必要となり、鉄クローラベルトとゴムクローラベルトとを交換する時間、すなわち作業機械を停止させる時間が長時間必要だった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡便な操作でクローラベルトの逃げ角を小さくすることができるクローラ用走行体を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明は、前後に対をなす駆動輪及び従動輪と、これら両輪の間に配設される複数の下転輪と、これら各輪を左右方向に沿った回転軸回りに回転自在に保持するフレームとを備え、互いに種類の異なる複数のクローラベルトが前記各輪の外側に交換自在に巻回され前記下転輪に巻回された部分で接地するように構成されたクローラ用走行体であって、前記フレームに設けられ、前記従動輪及びその回転軸を駆動輪に対して接離させることにより前記各輪に巻回されたクローラベルトの張力を調整する張力付与シリンダを備え、前記フレームは、前記駆動輪から離間するに従い下方へ傾斜する軌跡に沿って前記従動輪及びその回転軸を移動自在に支持し、前記張力付与シリンダは、そのロッドの伸縮方向を前記軌跡に沿わせた姿勢で前記フレームに取付けられているとともに、当該ロッドを伸張させることにより前記従動輪及びその回転軸を前記フレームに対し前方へ移動させながら下方へも移動させることを特徴とするクローラ用走行体を提供する。
本発明によれば、予め設定された軌跡に沿って従動輪を前方へ移動させることにより各輪に巻回されたクローラベルトに対して張力を付与することができるだけでなく、前記軌跡に沿って従動輪を下降させることもできるので、クローラベルトを種類の異なる別のものに交換した場合であっても、従動輪の直下におけるクローラベルトの外面位置を下降させることにより前記逃げ角を小さくすることができる。つまり、クローラベルトを種類の異なる別のものと交換し、従動輪の高さ位置をそのまま維持したときにはクローラベルトの前記外面位置が高くなって前記逃げ角が大きくなることも生じ得るが、本発明では従動輪を下降させることができるので、前記逃げ角を小さくしてクローラベルトの種類を問わず共通の逃げ角に設定することができる。
したがって、本発明によれば、前記張力付与シリンダを駆動させるといった簡便な操作でクローラベルトに対する逃げ角を小さくすることができるので、クローラベルトの交換時間を短縮することができる。
なお、クローラベルトについて「種類の異なる」とは、厚み寸法の相違等、形状的な相違だけでなく、複数のシューがリンクを介して無端状にされたものと単一の部材で無端ベルト状とされたものとの相違のように構造的な相違も含む趣旨である。
前記張力付与シリンダの取付構造としては、例えば次の構成を採用することができる。すなわち、前記フレームは、前記従動輪及び駆動輪を支持する本体部と、この本体部に設けられたシリンダ取付部とを備え、このシリンダ取付部はその従動輪側に臨む面が前記張力付与シリンダの取付面とされ、この取付面は、前記軌道に対応して下から上へ向かうに従い前記従動輪側へ傾いており、前記張力付与シリンダは、前記取付面の法線方向と前記ロッドの伸縮方向とを沿わせた姿勢で、その基端部が当該取付面に取付けられている構成とすることができる。
この構成によれば、シリンダ取付部の取付面に対して張力付与シリンダのロッド伸縮方向を直交して配置しているので、張力付与シリンダのロッドを縮めようとする方向の反力をこれと直交する取付面が形成された前記シリンダ取付部によって確実に受けることができる。
さらに、張力付与シリンダとフレームとの間には以下の構成を有していることが好ましい。すなわち、前記張力付与シリンダには、前記ロッドの伸縮動作に伴い前記従動輪を移動させる被ガイド部が設けられ、前記フレームには、前記軌道に沿って前記被ガイド部の移動をガイドするガイド部が設けられている構成とすることができる。
この構成によれば、前記被ガイド部を前記軌道に沿って確実に駆動することができる。
さらに、本発明は、前後に対をなす駆動輪及び従動輪と、これら両輪の間に配設される複数の下転輪と、これら各輪を左右方向に沿った回転軸回りに回転自在に保持するフレームとを備え、互いに種類の異なる複数のクローラベルトが前記各輪の外側に交換自在に巻回され前記下転輪に巻回された部分で接地するように構成されたクローラ用走行体であって、前記フレームに対し前後に取付位置を調整可能に取付けられるとともに、従動輪及びその回転軸を保持し、前記取付位置を調整することにより前記従動輪及びその回転軸を前記駆動輪に対して接離させて前記各輪に巻回されたクローラベルトの張力を調整する保持手段を備え、前記フレームは、前記駆動輪から離間するに従い下方へ傾斜する軌跡に沿って前記従動輪及びその回転軸を移動自在に支持し、前記保持手段は、前記取付位置を前方へ調整することにより前記従動輪及びその回転軸の保持位置を前記フレームに対し前方へ移動させながら下方へも移動させることを特徴とするクローラ用走行体を提供する。
本発明によれば、保持手段の取付位置を前方へ調整して従動輪を軌跡に沿って前方へ移動させることにより各輪に巻回されたクローラベルトに対して張力を付与することができるだけでなく、前記軌跡に沿って従動輪を下降させることもできるので、クローラベルトを種類の異なる別のものに交換した場合であっても、従動輪の直下におけるクローラベルトの外面位置を下降させることにより前記逃げ角を小さくすることができる。つまり、クローラベルトを種類の異なる別のものと交換し、従動輪の高さ位置をそのまま維持したときにはクローラベルトの前記外面位置が高くなって前記逃げ角が大きくなることも生じ得るが、本発明では従動輪を下降させることができるので、前記逃げ角を小さくしてクローラベルトの種類を問わず共通の逃げ角に設定することができる。
したがって、本発明によれば、前記保持手段の取付位置を調整させるといった簡便な操作でクローラベルトに対する逃げ角を小さくすることができるので、クローラベルトの交換時間を短縮することができる。
簡便な操作でクローラベルトの逃げ角を小さくすることができる。
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る下部走行体を示す側面一部断面図である。図2は、図1の下部走行体の要部拡大図である。図3は、図1のガイドフレームを示す、(a)は斜視図、(b)は(a)のIIIb−IIIb線断面図である。
各図を参照して、本発明に係る下部走行体1は、油圧ショベル等の作業機械に採用されるものである。
具体的に、下部走行体1は、ブームやアーム等を介して先端にバケット等が装着された上部旋回体(図示せず)が搭載されるメインフレーム2と、このメインフレーム2の両側に配設された一対のクローラ3(図では1つ示している)とを備えている。なお、以下の説明では、クローラ3同士が対向する方向(図1の紙面に垂直な方向)を仮に左右方向とし、クローラ3の長手方向を仮に前後方向として説明する。
クローラ3は、前後に対をなす従動輪4及び駆動輪5と、これら従動輪4と駆動輪5との間に配設された4個の下転輪6と、これら各輪4、5及び6(以下、各輪4〜6と称す)をそれぞれ左右方向に沿った回転軸J4、J5及びJ6回りに回転自在に支持するクローラフレーム(フレーム)7と、前記各輪4〜6に対し交換可能に巻回される鉄クローラベルト(図示せず)又はゴムクローラベルト9とを備え、これらクローラベルトが前記下転輪6に巻回された部分で主に接地するようになっている。なお、本実施形態では、各輪4〜6、回転軸J4、J5、J6、及びクローラフレーム7がクローラ用走行体を構成している。
クローラフレーム7は、前記従動輪4を支持するガイドフレーム10と、前記駆動輪5を支持する駆動輪支持フレーム11と、これらガイドフレーム10と駆動輪支持フレーム11との間に設けられた下転輪支持フレーム12とを備え、この下転輪支持フレーム12が前記メインフレーム2の側面に取付られている。
ガイドフレーム10は、前記下転輪支持フレーム12の前端部に装着される基板14と、この基板14から前方へ突出する左右一対の側板15とを一体に備え、これら側板15間で従動輪4を保持するようになっている。
基板14には、前後方向へ貫通する挿通孔14aが形成されている。
各側板15には、互いに相手の側板15側へ突出する上下一対(左右合計4つ)のガイド片(ガイド部)15aが形成されている。これら上下のガイド片15aは、図3(b)に示すように、前記基板14の挿通孔14aの上下縁部付近の位置からそれぞれ前方へ向けて下るように側面視で傾斜するとともに相互に平行して形成されている。
さらに、前記各側板15には、それぞれ上下のガイド片15a間の上下略中央位置を左右に貫く長孔15bがそれぞれ形成されている。これら長孔15bは、それぞれの長手方向が前記各ガイド片15aと平行するように傾斜して形成され、この長手方向に沿って摺動自在となるように前記従動輪4の回転軸J4を受け入れるようになっている。なお、長孔15bは、回転軸J4の移動範囲の前方位置及び後方位置をそれぞれ規定する役割も担っている(図2では回転軸J4が後方位置に配置された状態を示している)。
つまり、ガイドフレーム10は、従動輪4の上下を露出させながら各側板15間に従動輪4を保持し、この従動輪4の回転軸J4を長孔15bに沿って摺動自在に支持するようになっている。
下転輪支持フレーム12には、前後方向へ延びる断面略四角形の筒状部(本体部)16と、この筒状部16からその長手方向(前後方向)に沿って垂下された左右一対の裾部17(図では1つ示している)が形成され、これら裾部17間に前記下転輪6の回転軸J6が架設されている。
前記筒状部16の底板16aには、取付板(シリンダ取付部)16bが立設されている。この取付板16bの前面16cは、後述する駆動手段18の取付面とされ、この取付面は、前記長孔15bの傾斜角度に対応して下端部から上端部に向かうに従い前記従動輪4側へ傾斜している。
そして、本実施形態の下部走行体1においては、この取付板16bに駆動手段18が設けられ、この駆動手段18によって前記従動輪4及び回転軸J4が前後に駆動可能とされている。
具体的に、駆動手段18は、前記取付板16bの前面16cの法線方向とロッド19の伸縮方向とを沿わせた姿勢で当該取付板16bに取付けられたグリースシリンダ(張力付与シリンダ)20と、このグリースシリンダ20のシリンダ本体21に装着されたスライダ(被ガイド部)22(図では1つ示している)とを備えている。
ロッド19は、その後端部が前記取付板16bに形成された筒状取付部16dに挿入されている一方、その前端部がシリンダ本体21内に挿入されている。また、ロッド19には、その後端部にグリース供給用のポート19aが形成されているとともに、このポート19aからの作動油をロッド19前端部まで導く案内孔19bが当該ロッド19の長手方向に沿って形成されている。
シリンダ本体21は、その前部が閉塞された有底円筒状部材であり、この底部と前記ロッド19との間にグリースが供給又は排出されることに応じて前記ロッド19に対しその軸線方向(前後方向)に沿って進退するようになっている。そして、このシリンダ本体21には、その底部からガイドピン21aが突設され、このガイドピン21aに対し前記各スライダ22が前方へ抜け止めされた状態で外嵌されている。
なお、前記シリンダ本体21の外側には、スライダ22との間で縮設された圧縮ばね23が外装されており、この圧縮ばね23はロッド19を縮まらせる方向の外力に対する干渉部材(ダンパ)として機能するようになっている。すなわち、スライダ22は、前記外力が付与された場合に前記圧縮ばね23を押し縮めながら前記ガイドピン21aに沿ってシリンダ本体21側(後方)へ移動するようになっている。
各スライダ22は、前記ガイドピン21aが貫通する連結板22aと、前記従動輪4を挟むように配置された左右一対(図では1つ示している)のスライド板22bとを備え、これらスライド板22bのそれぞれが前記挿通孔14aを通ってガイドフレーム10における上下一対のガイド片15aの間に摺動自在に嵌め込まれている。さらに、各スライダ22には、左右方向へ貫通する円形孔22cがそれぞれ形成され、これら円形孔22cに前記従動輪4の回転軸J4が嵌挿されている。
この駆動手段18によれば、前記グリースシリンダ20のシリンダ本体21が進退することにより、スライダ22が各ガイド片15aに沿って(前方へ向かうに従い下方へ向かう軌跡K1に沿って)前後動し、これに伴い回転軸J4が駆動することになるが、この回転軸J4は長孔15bに沿って(前記軌跡K1に沿って)前後動することになる。
つまり、前記クローラ3は、図2に詳しく示すように、駆動手段18により従動輪4及び回転軸J4を軌跡K1に沿って前後方向だけでなく上下方向にも移動させることができるので、ゴムクローラベルト9を装着した際に、回転軸J4の直下位置におけるゴムクローラベルト9の外面位置P1を下げることができ、これにより当該外面位置P1と接地面GLとの間の逃げ角X1を小さくすることができる。
以下、鉄クローラベルトからゴムクローラベルト9への交換時における逃げ角の調整方法について図2及び図4を参照して具体的に説明する。
鉄クローラベルトは、一般にシューがリンクを介して幅方向に順次連結された形態とされているので、前記従動輪4に巻回された部分では当該従動輪4に沿った円弧状とはならず、前記シューの幅寸法を一辺とする多角形状とされる結果、従動輪4から離間した部分が生じて回転軸J4の直下位置における鉄クローラベルトの外面位置(P1に相当する位置)が比較的低く(接地面GLに近く)なる。そのため、鉄クローラベルト装着時においては、その逃げ角(X1に相当する角度)が比較的小さくなるので、前記従動輪4を若干上昇させた状態として(図2では最も上昇した後方位置を示している)、この従動輪4に対して鉄クローラベルトが装着されている。
この鉄クローラベルトからゴムクローラベルト9へ付け替えた場合、図2に示すように、ゴムクローラベルト9は、単一の無端ベルト状に形成されているので、従動輪4に巻回された部分では当該従動輪4に沿った円弧状とされ、前記鉄クローラベルトと比較して回転軸J4の直下位置における外面位置P1が高くなり、その逃げ角X1が大きくなる。
ここで、前記駆動手段18を駆動させることにより、図4の(a)に示すようにスライダ22が前記軌跡K1に沿って前進しながら下降する。これにより、回転軸J4の直下位置におけるゴムクローラベルト9の外面位置P1が徐々に低くなり、その逃げ角も小さくなる。
さらに、駆動手段18を駆動して回転軸J4を長孔15bの前端位置まで移動させると、図4の(b)に示すように、回転軸J4の直下位置におけるゴムクローラベルト9の外面位置P1がさらに下降する結果、逃げ角がX2まで小さくなる。
このように、従動輪4を前進させることにより当該従動輪4と駆動輪5との間隔が広がるため、これら両輪4及び5に巻回されたゴムクローラベルト9には張力が付与されることになり、ゴムクローラベルト9は、この張力によって従動輪4に巻回された部分について応力が集中して薄くなり、前記外面位置P1が引き上げられることになるが、この張力付与に伴い従動輪4が下降することになるので、ゴムクローラベルト9が薄くなった場合でも前記逃げ角をX2まで小さくすることができる。
以上説明したように、前記クローラ3によれば、軌跡K1に沿って従動輪4を前方へ移動させることにより各輪4〜6に巻回されたクローラベルトに対して張力を付与することができるだけでなく、前記軌跡に沿って従動輪4を下降させることもできるので、当該従動輪4の直下におけるゴムクローラベルト9の外面位置P1を下降させることにより逃げ角を小さくすることができ、鉄クローラベルト及びゴムクローラベルト9について前記逃げ角を略均一のものに設定することができる。
したがって、前記クローラ3によれば、グリースシリンダ20を駆動させるといった簡便な操作でゴムクローラベルト9に対する逃げ角を小さくすることができるので、鉄クローラベルトとゴムクローラベルト9との交換作業を短縮することができる。
なお、軌跡K1は、直線状に限定されるものではなく円弧や二次曲線状等、少なくとも前方へ向かうに従い下方へ傾斜する形状とすればよい。
前記実施形態のように、取付板16bの前面16cの法線方向とロッド19の伸縮方向とを沿わせた姿勢でグリースシリンダ20を設けた構成によれば、前記前面16cに対してグリースシリンダ20のロッド19の伸縮方向を直交して配置しているので、グリースシリンダ20のロッド19を縮めようとする方向の反力をこれと直交する前面16cが形成された取付板16bによって確実に受けることができる。
前記実施形態のように駆動手段18がスライダ22を備えているとともにこのスライダ22の駆動をガイドするガイド片15aが前記ガイドフレーム10に形成されていることにより、スライダ22を前記軌跡K1に沿って確実に駆動することができる。
なお、前記実施形態では、グリースシリンダ20のロッド19を伸縮させることにより従動輪4及び回転軸J4を前方及び下方へ移動させるようにしているが、前記グリースシリンダ20のロッド19と前記取付板16bとの間にシム等を介在させて当該グリースシリンダ20自体の取付位置を前後に移動させることにより従動輪4及び回転軸J4をフレーム7に対し前方及び下方へ移動させるようにしてもよい。このようにした場合、ロッド19の伸縮機能は必ずしも必要ではなく、グリースシリンダ20に代えて取付板16bに従動輪4及び回転軸J4を保持させる棒状の部材(保持手段)を採用することも可能である。
本発明の実施形態に係る下部走行体を示す側面一部断面図である。 図1の下部走行体の要部拡大図である。 図1のガイドフレームを示す、(a)は斜視図、(b)は(a)のIIIb−IIIb線断面図である。 図1の下部走行体の要部拡大図であり、(a)はグリースシリンダの駆動が開始した状態、(b)はグリースシリンダの駆動により従動輪が前方位置まで移動した状態をそれぞれ示している。
符号の説明
3 クローラ
4 従動輪
5 駆動輪
6 下転輪
7 クローラフレーム(フレーム)
9 ゴムクローラベルト
10 ガイドフレーム
11 駆動輪支持フレーム
15a ガイド片(ガイド部)
15b 長孔
16 筒状部(本体部)
16b 取付板(シリンダ取付部)
16c 前面(取付面)
18 駆動手段
19 ロッド
20 グリースシリンダ
21 シリンダ本体
22 スライダ(被ガイド部)
J4〜6 回転軸
K1 軌跡

Claims (4)

  1. 前後に対をなす駆動輪及び従動輪と、これら両輪の間に配設される複数の下転輪と、これら各輪を左右方向に沿った回転軸回りに回転自在に保持するフレームとを備え、互いに種類の異なる複数のクローラベルトが前記各輪の外側に交換自在に巻回され前記下転輪に巻回された部分で接地するように構成されたクローラ用走行体であって、
    前記フレームに設けられ、前記従動輪及びその回転軸を駆動輪に対して接離させることにより前記各輪に巻回されたクローラベルトの張力を調整する張力付与シリンダを備え、
    前記フレームは、前記駆動輪から離間するに従い下方へ傾斜する軌跡に沿って前記従動輪及びその回転軸を移動自在に支持し、前記張力付与シリンダは、そのロッドの伸縮方向を前記軌跡に沿わせた姿勢で前記フレームに取付けられているとともに、当該ロッドを伸張させることにより前記従動輪及びその回転軸を前記フレームに対し前方へ移動させながら下方へも移動させることを特徴とするクローラ用走行体。
  2. 前記フレームは、前記従動輪及び駆動輪を支持する本体部と、この本体部に設けられたシリンダ取付部とを備え、このシリンダ取付部はその従動輪側に臨む面が前記張力付与シリンダの取付面とされ、この取付面は、前記軌道に対応して下から上へ向かうに従い前記従動輪側へ傾いており、前記張力付与シリンダは、前記取付面の法線方向と前記ロッドの伸縮方向とを沿わせた姿勢で、その基端部が当該取付面に取付けられていることを特徴とする請求項1に記載のクローラ用走行体。
  3. 前記張力付与シリンダには、前記ロッドの伸縮動作に伴い前記従動輪を移動させる被ガイド部が設けられ、前記フレームには、前記軌道に沿って前記被ガイド部の移動をガイドするガイド部が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載のクローラ用走行体。
  4. 前後に対をなす駆動輪及び従動輪と、これら両輪の間に配設される複数の下転輪と、これら各輪を左右方向に沿った回転軸回りに回転自在に保持するフレームとを備え、互いに種類の異なる複数のクローラベルトが前記各輪の外側に交換自在に巻回され前記下転輪に巻回された部分で接地するように構成されたクローラ用走行体であって、
    前記フレームに対し前後に取付位置を調整可能に取付けられるとともに、従動輪及びその回転軸を保持し、前記取付位置を調整することにより前記従動輪及びその回転軸を前記駆動輪に対して接離させて前記各輪に巻回されたクローラベルトの張力を調整する保持手段を備え、
    前記フレームは、前記駆動輪から離間するに従い下方へ傾斜する軌跡に沿って前記従動輪及びその回転軸を移動自在に支持し、前記保持手段は、前記取付位置を前方へ調整することにより前記従動輪及びその回転軸の保持位置を前記フレームに対し前方へ移動させながら下方へも移動させることを特徴とするクローラ用走行体。
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