JP3665290B2 - クローラ式走行装置のフレーム構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クローラ式走行装置の構造に関し、より詳しくは、該走行装置を構成するセンターフレーム及びクローラフレーム構造と、左右クローラの幅を調節するための調節機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クローラ式走行装置のトラックフレームは、センターフレームと、該センターフレームの左右両側に配する左右一対のクローラフレームを備えた構造が一般的であり、左右のクローラフレーム間の幅を変更可能とする構成も公知となっている。クローラ幅を可変とする構成においては、センターフレームの下部に左右方向に支持パイプを横設し、クローラフレームの内側面からは横向きフレームを左右中央側に向かって突設し、該横向きフレームを前記支持パイプに摺動可能に挿入させることにより、クローラフレーム間の幅の変更を可能とするスライド式可変脚の構造としている。
【０００３】
例えば、実用新案登録２５７０１６６号の技術では、機体側の支持パイプ部に左右のトラックフレームより突出した取り付けフレーム（機体横向きフレーム）をスライド可能に挿入し、該取り付けフレームは一つの支持パイプ部内に前後平行に収納されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記機体横向きフレームは、通常四角パイプで上面が平坦となるよう配置されていたので、軟弱土面などでの作業時にはこの面に土砂などが堆積しやすく、また、センターフレームの支持台まわりの平坦部分の面積が大きいと、軟弱土面などでの作業時にはこの部分に土砂などが堆積しやすい。
この堆積土砂は機体横向きフレームの摺動面に侵入しやすいため、土砂が噛み込んで摺動できなくなって作業不良を生じたり、摩耗が増加する可能性がある。従って、センターフレームや機体横向きフレーム上に土砂などが堆積しにくい構造が求められていた。
【０００５】
また、前記機体横向きのフレームは成形の際、外形寸法誤差を小さくするために表面にフライス加工を施すことが望ましいのであるが、コストがかかるため通常フライス加工は行わず、寸法誤差が生じてもパイプ同士が摺動できるように、パイプ同士間に隙間を持たせて成形を行うのが通常であるが、この隙間によってパイプ相互間でガタが発生する。特に機械前後方向のガタは、バックホー等全旋回掘削機では上部旋回体を軌道停止させた時に左右のクローラフレームがガタつく要因となり、掘削作業に支障をきたす場合があった。なおこの隙間は、スライド部が錆付いたりして機体横向きフレームが摺動できなくなることを防ぐ役割も果たしており、一概に小さくはできない。
従ってこの隙間を確保しつつも、ガタの発生を防止できる構造が求められていたのである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
請求項１においては、左クローラフレーム４０Ｌに対して筒状体の左機体横向きフレーム３３Ｌを、右クローラフレーム４０Ｒに対して筒状体の右機体横向きフレーム３３Ｒを、機体進行方向に対して横向きに連結固定し、センターフレーム３０に筒状体よりなる支持フレーム４２を機体横向きに固定し、該支持フレーム４２の内部に、左機体横向きフレーム３３Ｌと右機体横向きフレーム３３Ｒを、互いに横方向に摺動自在に嵌合して、走行体の左右幅を拡縮自在に構成したフレーム構造において、該筒状体を四角パイプで構成し、互いに嵌合する筒状体で構成したフレームの上部形状を山形形状とし、該３本の筒状体を支持フレーム４２のセンタ部分にて相互に嵌合状態の三重合スライド式とし、前記最も細い側の横向き筒状体である機体横向きフレーム３３を収納する支持フレーム４２の外端の内面で、支持フレーム４２と機体横向きフレーム３３との間に隙間調整部材としてプレート１３を貼設したものである。
【０００８】
請求項２においては、請求項１記載のクローラ式走行装置のフレーム構造において、機台の前後に設けた支持フレーム４２Ｆ・４２Ｂの左右両端部を、センターフレーム３０よりも間隔Ｌだけ外側に突出させ、左右両端部の間に段差を設けたものである。
【０００９】
請求項３においては、請求項１または請求項２記載のクローラ式走行装置のフレーム構造において、四角パイプにより構成した機体横向きの支持フレーム４２の上部２平面を、それぞれ水平線に対して略４５度の角度をなすように配置したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の可変脚構造を具備する旋回作業車の全体側面図、図２はセンターフレーム及びクローラフレームの斜視図、図３は同じく平面図、図４はセンターフレーム、支持台の側面図、図５はクローラフレームの側面図である。
【００１１】
図６はセンターフレーム及びクローラフレームの正面図、図７は支持フレーム、機体横向きフレームの断面図、図８は従来の、拡張時ストッパ機構をセンターフレームの前後左右に具備した平面図、図９は従来の、拡張時ストッパ機構をセンターフレームの後部分にのみ具備した平面図である。
【００１２】
まず、本発明の実施例として、クローラ式走行装置を装備した旋回作業車の構成について、図１を用いて説明する。
該旋回作業車は、クローラ式走行装置１の上部中央に支持台３１を配置し、該支持台３１により旋回体８を左右旋回可能に軸受支持している。
該クローラ式走行装置１の前後一端部において、排土板１０を上下回動自在に配設している。
【００１３】
旋回体８は、ターニングフレーム１１の上部にエンジンを搭載してボンネット１５で被覆し、その上方にキャノピー２１を配設して構成されている。旋回体８の前端部には左右回動自在に取付けられたブームブラケット１２には、ブーム６の下端部が上下回動自在に枢支されている。
【００１４】
該ブーム６の先端部には、アーム５の基部が枢支されており、該アーム５の先端部には、バケット４等の機器が装着される。
ブームシリンダ２３の下端はブームブラケット１２に回動自在に枢支されており、該ブームシリンダ２３を伸縮することにより、ブーム６をブームブラケット１２に対して回動させる。
【００１５】
ブーム６の上部にはアームシリンダ２５が配設されており、該アームシリンダ２５の伸縮によりアーム５がブーム６に対して回動する。
アーム５の基部にはバケットシリンダ２４が配設されており、該バケットシリンダ２４の先端にはリンク機構を介して、バケット４が接続されている。該バケット４は、アーム５の先端部において回動自在に枢支されており、バケットシリンダ２４の伸縮により、アーム５に対して回動する。
【００１６】
そして、ターニングフレーム１１の後部は、カウンタウェイト部１１ｃで構成され、該カウンタウェイト部１１ｃの前方にサイドカバー４６を構成して、該サイドカバー４６で覆われた空間に、コントロールバルブや、エンジン等が内装されている。
また、サイドカバー４６の前部上側には、ステップ１７が横設され、オペレータエリアが形成されている。
【００１７】
以下に、クローラの走行機台の構成について図２乃至図７を用いて説明する。
センターフレーム３０は、中央部に上下方向の開口を形成した箱体に形成され、上面プレート３０ａの開口周囲上部に支持台３１を配置して、該支持台３１の内側に円筒空間を形成している。該センターフレーム３０の前後に筒状体よりなる支持フレーム４２Ｆ・４２Ｂが左右方向に配設され、該支持フレーム４２Ｆ・４２Ｂは四角パイプ状に構成され、図４に示したように、対角線が上下方向及び水平方向を向くように取り付けられる。
【００１８】
該支持フレーム４２Ｆ・４２Ｂに機体横向きフレーム３３Ｌ・３３Ｒが挿嵌され、該機体横向きフレーム３３Ｌ・３３Ｒは前記支持フレーム４２Ｆ・４２Ｂに対して断面視（図７図示）で相似形に構成され、一回り小さくして嵌挿して摺動可能に嵌挿される。機体横向きフレーム３３Ｌ・３３Ｒの外側端にはクローラフレーム４０Ｌ・４０Ｒの内側の側面が固設される。
【００１９】
該左右一対のクローラフレーム４０Ｌ・４０Ｒには、駆動輪や従動輪や転輪等が配設され、これらの輪体にクローラベルトが巻回されて、左走行装置３８Ｌや右走行装置３８Ｒが構成される。
【００２０】
そして、前記山形の支持フレーム４２Ｆ・４２Ｂの頂部分と、旋回軸受けを上部に有し上部旋回体を旋回可能に支持する円筒型支持台となるセンターフレーム３０の前後端部分の形状を側面視で略一致させて強固に固定して、捩じれ等に対しての強度アップを図っている。
【００２１】
図４、図５に示したように、クローラフレーム４０Ｌ・４０Ｒからセンターフレーム３０の左右中央に向かって前後一対延設される機体横向きフレーム３３Ｌ・３３Ｒと、これらが挿嵌されるセンターフレーム３０下部に固設される支持フレーム４２Ｆ・４２Ｂは、パイプ状で上面が山形形状になるよう配置され、パイプ上面部に土砂が堆積しにくき構成としている。よって、断面視三角形状や菱形状（四角形）や五角形等の形状とすることができるが、本実施例では安価に得られる断面視四角形のパイプを実施例として説明する。前記四角パイプの上面二平面はそれぞれ水平線に対して略４５度の角度をなすように配置されて、機体横向きフレーム３３Ｌ・３３Ｒの前後方向で同等に土砂が堆積しにくくなっている。
【００２２】
また、パイプ上面部を山形形状となるよう四角パイプを配設したことにより、パイプの上面部における接触面が二面となったので、上面が平面となるように四角パイプを配設した場合に生じる機体前後方向のパイプ同士の隙間によるガタが出難くなっている。従って従来の部品点数を維持しながらガタ防止効果を簡単に得ることができるのである。
【００２３】
また、図４に示したように、支持フレーム４２Ｆ・４２Ｂの山頂部をセンターフレーム３０の前後端部に接当させたことで、支持台３１の前後端部分が傾斜することとなり、支持台３１回りの土砂が、下部に落下しやすいようになっている。
【００２４】
しかし、このような構成とした場合、センターフレーム３０の支持台３１回りの端部と、機体横向きフレーム３３Ｌ・３３Ｒの嵌合入り口部分が近接することとなるため、支持台３１まわりから支持フレーム４２Ｆ・４２Ｂの斜面をつたって落下してきた土砂などが機体横向きフレーム３３Ｌ・３３Ｒ摺動面に侵入する可能性が高い。
【００２５】
そこで、図３に示したように、機台の前後に設けた支持フレーム４２Ｆ・４２Ｂの左右両端部が、センターフレーム３０端部より外側にくるように、間隔Ｌだけ外側に突出させている。このように構成したことによって、センターフレーム３０の支持台３１回りの端部と、機体横向きフレーム３３Ｌ・３３Ｒの嵌合入り口部分が離れることとなるため、センターフレーム３０上から落下してきた土砂などが、機体横向きフレーム３３の摺動面に侵入する可能性が大幅に低減される。
【００２６】
以上のように構成して、機体横向きフレーム３３の摺動面への土砂浸入を防ぎ、機体横向きフレーム３３Ｌ・３３Ｒの作業不良や摩耗を防止している。このように、支持フレーム４２Ｆ・４２Ｂを傾斜面として作用させるなどして、部品点数を増やさずにこのような効果を得ることができるよう構成されている。
【００２７】
次に、クローラフレーム４０Ｌ・４０Ｒの幅調整機構について説明する。
前記センターフレーム３０に取り付けた支持フレーム４２Ｆ・４２Ｂと、クローラフレーム４０から突設する機体横向きフレーム３３Ｌ・３３Ｒは、それぞれ筒状体となっている。そして、図６・図７に示したように右機体横向きフレーム３３Ｒは、左機体横向きフレーム３３Ｌより大きく構成されて、センターフレーム３０は右機体横向きフレーム３３Ｒよりも大きく構成して、支持フレーム４２内を右機体横向きフレーム３３Ｒが摺動し、該右機体横向きフレーム３３Ｒ内を左機体横向きフレーム３３Ｌが摺動する構成としている。なお本実施例においては右機体横向きフレーム３３Ｒを左機体横向きフレーム３３Ｌより大きく構成しているが、逆に左横向きフレームの方を右機体横向きフレームより大きく構成してもよい。
また、図３、図４に示すように、支持フレーム４２Ｆ・４２Ｂの左側（最も細い横向きフレームが位置する側）のパイプ内面には機体横向きフレーム３３Ｌの厚さと同等の厚さを有する隙間を埋めるためのプレート１３が貼設され、クローラ幅変更時のガタが生じないようにしている。
そして、機体横向きフレーム３３を摺動させるための拡縮用油圧シリンダ５０が、図３・図４に示したように機体横向きフレーム３３Ｌ・３３Ｌ・３３Ｒ・３３Ｒと平行に支持フレーム４２Ｆと支持フレーム４２Ｂの間に配置され、拡縮用油圧シリンダ５０の基部がクローラフレーム４０Ｒの内側側面に固設され、ロッド先端がクローラフレーム４０Ｌの内側側面に固設されている。
【００２８】
以上のような構成で拡縮用油圧シリンダ５０の伸縮作用によって、クローラフレーム４０Ｌ・４０Ｒから突設する機体横向きフレーム３３Ｌ・３３Ｒが、センターフレーム３０の支持フレーム４２Ｆ・４２Ｂ内で摺動し、クローラフレーム４０Ｌ・４０Ｒの幅が変更されるのである。
【００２９】
次に、クローラフレーム４０の拡縮限界について説明する。
図３、図５に示すように、左機体横向きフレーム３３Ｌの基部側下部には、側面視Ｖ字状の収縮時ストッパ部４６Ｌが貼設され、右機体横向きフレーム３３Ｒの基部側下部には、側面視Ｖ字状の収縮時ストッパ部４６Ｒが貼設されている。
このような構成において、右クローラフレーム４０Ｒがセンターフレーム３０側に収縮していく場合、右機体横向きフレーム３３Ｒの基部に設けた収縮時ストッパ部４６Ｌが支持フレーム４２Ｆ・４２Ｂの右端側面に当接すると収縮限界となる。また、左機体横向きフレーム３３Ｌがセンターフレーム３０側に収縮していく場合、左機体横向きフレーム３３Ｌに付設された収縮時ストッパ部４６Ｌが支持フレーム４２Ｆ・４２Ｂの左端側面に当接すると収縮限界となる。なお、収縮時ストッパ部４６Ｌの板厚は収縮時ストッパ部４６Ｒの板厚よりも厚くして、つまり、機体横向きフレーム３３Ｒの厚みよりも厚くして支持フレーム４２Ｆ・４２Ｂに当接して相対移動が規制されるように構成している。
【００３０】
次に、拡張限界について説明する。
図３に示したように、クローラフレーム４０Ｌとセンターフレーム３０の間、及び、クローラフレーム４０Ｒとセンターフレーム３０の間には、それぞれ機体横向きフレーム３３Ｒ・３３Ｌと平行に長尺ボルト４５が配設され、該長尺ボルト４５の一端側は、クローラフレーム４０Ｌまたは４０Ｒにロックナットで締付固定され、他方側は、センターフレーム３０に穿設するガイド穴５１・５１に摺動可能に貫通され、端部に抜け止め用のボルト頭４８が設けられている。クローラフレーム４０Ｌ・４０Ｒが拡張するとき、該ボルト頭４８がセンターフレーム３０内側に当接し、クローラフレーム４０の拡張を規制するのである。
【００３１】
前記長尺ボルト４５は従来、図８に示したように、前後左右の機体横向きフレーム３３に対応させて４個配設するか、図９に示したように、拡縮用油圧シリンダ５０より機体後部分（あるいは前部分）にのみ配設していた。長尺ボルト４５を４個配設した場合には、構造が複雑となりコスト高となる。また、長尺ボルト４５を拡縮用油圧シリンダ５０より機体後部分にのみ配設した場合には、機体横向きフレーム３３Ｌ・３３Ｒが長尺ボルト４５によって相対移動を規制された後も、尚シリンダ５０がクローラフレーム４０Ｌ・４０Ｒを外側に伸ばそうすることによって、長尺ボルト４５が装着されていない側でクローラフレーム４０Ｌ・４０Ｒが外向きに開いてしまい、ハの字のようになってしまう。この時長尺ボルト４５が装着されていない機体前側の機体横向きフレーム３３Ｌ・３３Ｒは、相互間の隙間分だけ折れ曲がった状態となっている。この状態においては、左右のクローラフレーム４０Ｌ・４０Ｒの平行度が崩れているので、走行機能に悪影響を及ぼす。
【００３２】
本実施例においては、図３に示したように長尺ボルト４５を、拡縮用油圧シリンダ５０に対して前後に振り分けて左右に一個ずつ配置している。左右のクローラフレーム４０Ｌ・４０Ｒは、長尺ボルト４５によって相対移動を規制された後も長尺ボルト４５が装着されていない部分で広がろうとするが、その動きは反対に向いているので相殺され、クローラフレームはハの字にはなりにくいのである。
【００３３】
機体横向きの筒状体が嵌合する機台前後に設けた山形支持フレームの山頂部分と、旋回軸受けを上部に有し上部旋回体を旋回可能に支持する円筒型支持台の前後端部分を側面視で略一致させたので、支持台の前後端部分が傾斜するので、支持台回りの土砂等は落下しやすくなる。
【００３４】
機体横向きの筒状体のクローラフレーム側の基部下面にストッパを設けたので、クローラフレーム縮時に機体横向きフレームがセンターフレーム内に入り込み過ぎることがなく、ストッパは貼設するだけで簡単に構成することができる。
【００３５】
左右一対のクローラフレームに連結した機体横向きの筒状体を、機台に設けた支持フレームに互いに横方向で摺動自在に嵌合して、走行体の左右幅を拡縮自在に構成したフレーム構造において、クローラフレーム張り出し時車幅規制のために設けられた左右のストッパ機構を、拡縮用油圧シリンダに対し前後に振り分けて一個ずつ配置させたので、左右のクローラフレームはストッパ機構にて相対移動を規制された後も、ストッパ機構が装着されていない部分で広がろうとするが、その動きは反対に向いているので相殺され、クローラフレームは結果的にハの字にはなりにくくなる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００３７】
即ち、請求項１に示す如く、左右一対のクローラフレームに連結した機体横向きの筒状体を、機台に設けた支持フレームに互いに横方向で摺動自在に嵌合して、走行体の左右幅を拡縮自在に構成したフレーム構造において、互いに嵌合する筒状体で構成したフレームの上部形状を山形形状に構成したので、パイプの上面部における接触面が二面となり、上面が平面となるように四角パイプを配設した場合に生じる機体前後方向のパイプ同士の隙間がなくなり、ガタが出難くなる。従って従来の部品点数を維持しながらガタ防止効果が簡単に得られることになる。
また、機体横向きフレームの上面部が山形となることで、土砂の堆積が防止でき、機体横向きフレーム摺動面への土砂浸入を少なくすることができる。
【００３８】
また、機体横向きの筒状体として、安価に得られる四角パイプを使用したことで、コストを抑えて上面部が山形の機体横向きフレームを構成することができる。
【００３９】
また、機体横向きの筒状体を、機台に設けた支持フレームのセンタ部分にて相互に噛み合う三重合スライド式としたので、左右の機体横向きフレームが一本の支持フレーム内で摺動するので、省スペースとなり、互いに補強しあうことにもなる。
【００４０】
また、前記最も細い側の横向き筒状体を収納する支持フレームの外側の内面に隙間調整部材を貼設したので、クローラ幅変更時のガタが生じなくなり、安定した状態で幅変更ができるようになる。
【００４１】
請求項２に示す如く、機台の前後に設けた山形支持フレームの左右両端部と、両支持フレーム間に形成された上部旋回体を旋回可能に支持するセンターフレーム３０の左右両端部の間に段差を設けたので、センターフレーム３０の支持台回りの平坦部分の端部と機体横向きフレームの嵌合入り口部分が離れることとなり、支持台回りから落下してきた土砂などが機体横向きフレーム摺動面に侵入する可能性を大幅に低減している。
【００４２】
請求項３に示す如く、機体横向きの筒状体の上部２平面を、それぞれ水平線に対して略４５度の角度をなすように配置したので、土砂は斜面を滑り落ちることとなり、機体横向きフレームの前後方向で同等に土砂の堆積を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の可変脚構造を具備する旋回作業車の全体側面図。
【図２】 センターフレーム及びクローラフレームの斜視図。
【図３】 同じく平面図。
【図４】 センターフレーム、支持台の側面図。
【図５】 クローラフレームの側面図。
【図６】 センターフレーム及びクローラフレームの正面図。
【図７】 支持フレーム、機体横向きフレームの断面図。
【図８】 従来の、拡張時ストッパ機構をセンターフレームの前後左右に具備した平面図。
【図９】 従来の、拡張時ストッパ機構をセンターフレームの後部分にのみ具備した平面図。
【符号の説明】
１ クローラ式走行装置
８ 旋回体
１３ プレート
３０ センターフレーム
３１ 支持台
３３Ｌ 左機体横向きフレーム
３３Ｒ 右機体横向きフレーム
３８Ｌ 左走行装置
３８Ｒ 右走行装置
４０Ｌ 左クローラフレーム４０Ｌ
４０Ｒ 右クローラフレーム４０Ｒ
４２ 支持フレーム
４５ 長尺ボルト
４６ 収縮時ストッパ部
５０ 拡縮用油圧シリンダ

Claims (3)

1. 左クローラフレーム４０Ｌに対して筒状体の左機体横向きフレーム３３Ｌを、右クローラフレーム４０Ｒに対して筒状体の右機体横向きフレーム３３Ｒを、機体進行方向に対して横向きに連結固定し、センターフレーム３０に筒状体よりなる支持フレーム４２を機体横向きに固定し、該支持フレーム４２の内部に、左機体横向きフレーム３３Ｌと右機体横向きフレーム３３Ｒを、互いに横方向に摺動自在に嵌合して、走行体の左右幅を拡縮自在に構成したフレーム構造において、
   該筒状体を四角パイプで構成し、互いに嵌合する筒状体で構成したフレームの上部形状を山形形状とし、該３本の筒状体を支持フレーム４２のセンタ部分にて相互に嵌合状態の三重合スライド式とし、
   前記最も細い側の横向き筒状体である機体横向きフレーム３３を収納する支持フレーム４２の外端の内面で、支持フレーム４２と機体横向きフレーム３３との間に隙間調整部材としてプレート１３を貼設したことを特徴とするクローラ式走行装置のフレーム構造。
2. 請求項１記載のクローラ式走行装置のフレーム構造において、機台の前後に設けた支持フレーム４２Ｆ・４２Ｂの左右両端部を、センターフレーム３０よりも間隔Ｌだけ外側に突出させ、左右両端部の間に段差を設けたことを特徴とするクローラ式走行装置のフレーム構造。
3. 請求項１または請求項２記載のクローラ式走行装置のフレーム構造において、四角パイプにより構成した機体横向きの支持フレーム４２の上部２平面を、それぞれ水平線に対して略４５度の角度をなすように配置したことを特徴とするクローラ式走行装置のフレーム構造。

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