JP3972286B2 - 装軌式車両 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベルなどの建設機械の車両として使用されるトラックフレーム型の装軌式車両に関する。
【0002】
【従来の技術】
建設機械としての油圧ショベルは一般的に、履帯式の下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体と、上部旋回体に装備されたフロントアタッチメント等とから構成され、フロントアタッチメントの先端にバケット等の作業用工具が取付けられている。
【0003】
油圧ショベルの下部走行体はたとえば、特開平9-123952号公報に開示されたトラックフレームを備え、トラックフレームはセンタフレームと、センタフレームの両側に設けられた左右一対のサイドフレームとを含んでいる。これらサイドフレームの前後端にはアイドラおよび駆動スプロケットがそれぞれ取付けられ、これらアイドラと駆動スプロケットとの間に履帯、いわゆるクローラが掛け回されている。
【0004】
より詳しくは、前記公報に開示されているようにサイドフレームの前後端部には、サイドフレームとは別体のアイドラ取付けブラケットおよび走行装置取付けブラケットが溶接して接合されており、これらブラケットにアイドラや駆動スプロケットを含む走行装置が組付けられるようになっている。
このようにサイドフレームに対してアイドラ取付けブラケットや走行装置取付けブラケットが別体であると、これらブラケットとサイドフレームとを別々に製造できるから、トラックフレームの製造や組立が容易となる。つまり、アイドラ取付けブラケットにはクローラの張力を調整する必要上、アイドラを前後方向に移動自在に支持する左右一対のガイドが設けられるが、これらガイドはアイドラ取付けブラケットの内部構造を複雑なものとし、サイドフレームの前端部自体にアイドラ取付けブラケットの機能を組込むことは容易ではない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、油圧ショベルの走行時や掘削作業時、地面からの反力がクローラおよびアイドラを介してアイドラ取付けブラケットに伝達されると、このような反力はサイドフレームに対してアイドラ取付けブラケットを捻るように働き、アイドラ取付けブラケットとサイドフレームとの間の接合部に大きな応力集中を生じさせる。
【0006】
このような応力集中は、前記接合部での破断を招く大きな要因となるので、サイドフレームにアイドラ取付けブラケットを溶接により接合する際には、応力が集中する部位を避けて溶接する一方、その接合部の溶接ビードの脚長(すみ肉)を長くし、さらには、溶接ビードの表面仕上げを十分に行う等、接合作業に細心の注意を払う必要があり、接合作業に多大な手間と時間を要する。
【0007】
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、サイドフレームに対するアイドラ取付けブラケットの接合を容易に行え、しかも、その接合部の強度をも十分に確保できる装軌式車両を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、左右のサイドフレームとアイドラ取付けブラケットとを別体とし、そして、これらを溶接により接合したトラックフレームを備える装軌式車両において、アイドラ取付けブラケットは、履帯が掛け回されたアイドラを前後方向に案内するガイドを有した一対のサイド壁部と、これらサイド壁部の基端を相互に連結し且つサイドフレームの前端に溶接により接合された端板部とを含み、そして、この端板部は、サイドフレームの前端に対して接合され且つ前記前端に宛がわれた接合部位と、サイドフレームの前端外周よりも突出し且つ接合部位に対して前方に向けて傾斜した突出部と、接合部位から突出部に亘って形成され、両端が円弧形状をなす開口とを有しており、開口は、接合部位に位置した一端での円弧径よりも突出部に位置した他端での円弧径の方を大として形成されている(請求項1)。
【0009】
上述の装軌式車両によれば、地上からの反力によりアイドル取付けブラケットに大きな捻り力が伝達されても、サイドフレームとアイドラ取付けブラケットとの間の接合部、つまり、サイドフレームの前端に接合されるアイドラ取付けブラケットの端板部にはその接合部位から前方に傾斜した突出部に亘って両端が円弧形状をなす開口が形成され、しかも、開口は接合部位に位置した一端での円弧径よりも突出部に位置した他端での円弧径の方を大として形成されているので、捻り力は開口周辺のアイドラ取付けブラケットの部位が弾性変形して吸収される。この結果、接合部に大きな歪み、つまり、大きな応力集中を生じさせることはなく、サイドフレームとアイドラ取付けブラケットとの間の接合強度が十分に確保される。
【0010】
アイドラ取付けブラケットは一対の開口を有し、そして、これら開口はサイドフレームの幅方向に離間しているのが好ましい(請求項2)。この場合、アイドラ取付けブラケットに外向きおよび内向きの何れの方向の捻り力が伝達されても、アイドラ取付けブラケットはその応力集中側のなる一方の開口周辺の部位が弾性変形することで、接合部への応力集中が回避される。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は、装軌式車両を使用した建設機械の一例としての油圧ショベルを示す。
油圧ショベルはクローラ型の下部走行体2と、下部走行体2上に旋回可能に設けられた上部旋回体4とを備え、上部旋回体4にはキャブ6やフロントアタッチメント8、そして、エンジン(図示しない)を収容したエンジンルール10などが装備されている。
【0012】
フロントアタッチメント8は、ブーム12の先端に連結されたアーム14を備え、図示の例ではアーム14の先端にバケット16が取り付けられている。ブーム12の起伏やアーム14およびバケット16の回動はそれぞれ、ブームシリンダ18、アームシリンダ20およびバケットシリンダ22の伸縮を受けて可能である。なお、図1の油圧ショベルは、ブーム12の起立によりバケット16をリフトさせた状態で示され、この状態は油圧ショベルの走行姿勢を示している。
【0013】
下部走行体2は左右にクローラ24を有し、これらクローラ24は前後のアイドラ26および駆動スプロケット28に掛け回されている。
図2は、下部走行体2を形成するトラックフレーム30を示す。
トラックフレーム30はセンタフレーム32を備え、センタフレーム32はその中央の丸胴34と、油圧ショベルの走行方向でみて丸胴34の両側に一対ずつのラテラルビーム36とを有し、各側にて一対のラテラルビーム36は前後方向に離間して配置されている。丸胴34内には旋回ベアリング(図示しない)が装着され、旋回ベアリングを介して上部旋回体4が旋回自在に取付けられる。
【0014】
センタフレーム30の左右両側、つまり、左右一対ずつのラテラルビーム36にはそれら先端にサイドフレーム38が連結され、これらサイドフレーム38は互いに平行にして油圧ショベルの走行方向に延びている。
各サイドフレーム38にはその前端にアイドラ取付けブラケット40が溶接により接合され、そして、その後端には走行装置取付けブラケット42が溶接により接合されている。
【0015】
走行装置取付けブラケット42は、サイドフレーム38の後端に溶接された端板48と、この端板48から後方に向けて突出したホルダケース50とを有し、ホルダケース50の基部は上下の接合フランジ52を介して端板48に固着されている。ホルダケース50はその先端が円弧状なし、そして、その外周にリムを有する板部材からなっている。
【0016】
ホルダケース50は減速機および走行モータからなる走行装置(図示しない)が装着可能となっており、走行装置、つまり、減速機の出力軸に前述した駆動スプロケット28が取付けられる。
一方、図2のトラックフレーム30を下側からみた図3および図4に拡大して示すように、アイドラ取付けブラケット40は、油圧ショベルの走行方向に互いに平行に延びる一対のサイド壁部54と、これらサイド壁部54の基端を相互に連結する端板部56とを有し、端板部56がサイドフレーム38の前端に溶接により接合されている。
【0017】
サイド壁部54間には前述したアイドラ26が収納され、アイドラ26はアイドラ取付けブラケット40内にて、走行方向に移動自在に取付けられている。
より詳しくは、図5に示すように両サイド壁部54にはそれら内面に溝形態のガイド58が設けられ、これらガイド58は油圧ショベルの走行方向、つまり、サイドフレーム38の軸線方向に水平に延びている。左右のガイド58にはアイドラ26の左右の軸受60が摺動自在に嵌合され、一方、これら軸受60はU字形をなすヨーク62の両方の先端にそれぞれ連結されている。
【0018】
ヨーク62の円弧状基部は張力調整ロッド66の先端に連結されており、張力調整ロッド66はアイドラ取付けブラケット40の端板部56を貫通してサイドフレーム38内に延び、段付きの円筒部材68の一端に連結されている。円筒部材68の他端部には案内ロッド70の一端部が摺動自在に挿通され、案内ロッド70の他端はサイドフレーム38内の仕切壁(図示しない)に支持されている。そして、仕切壁と円筒部材68の段部との間には圧縮コイルばね72が掛け渡されており、ヨーク62を前方に向けて押圧付勢し、これにより、アイドラ26を介してクローラ24(図1参照)に所定の張力を常時付与する。なお、図5中、参照符号76は円筒部材68、案内ロッド70および圧縮コイルばね72を覆う管状のカバーを示す。
【0019】
再度、図3および図4を参照すれば、アイドラ取付けブラケット40の端板部56はサイドフレーム38の前端外周から突出しているが、その前端の突出部78は他の面からの突出部よりも大きく突出し、しかも、前方に向けて僅かに傾斜した状態にある。また、突出部78はその両側縁が切り落とされることで、先細状となる台形形状をなし、さらに、その先端側部に両端を残して凹所80が形成されている。
【0020】
そして、端板部56には一対の開口82が形成され、これら開口82はサイドフレーム38内の隠れた位置から突出部78の凹所80に向けて延び、その一部が露出している。より詳しくは、これら開口82は、サイドフレーム38の幅方向に離間しているものの、サイド壁部材54よりも内側に位置した状態でハ字状に配置され、その周辺における端板部56の部位の弾性変形を許容している。また、端板部56の開口周辺部位はその突出部78に凹所80を形成したことで、その弾性変形が容易なものとなっている。
【0021】
ここで、アイドラ取付けブラケット40の端板部56はサイドフレーム38の前端外周に開口82の部位を除き、溶接により接合されており、これにより、開口82はアイドラ取付けブラケット40とサイドフレーム38との間の接合部に対して、上下に交差するように設けられている。
上述した油圧ショベルによれば、その走行中や掘削作業中、地上からの反力が図6中矢印Aで示すようにクローラ24を介してアイドラ26に伝達されると、アイドラ26の軸受60を介しアイドラ取付けブラケット40に図6中矢印Bで示すような捻り力が生じ、この捻り力Bはアイドラ取付けブラケット40の基端、とくに、端板部56とサイドフレーム38の前端との間の接合部に集中して作用する。
【0022】
しかしながら、前述したように端板部56には一対の開口82が形成されているので、端板部56に大きな捻り力Bが加わっても、端板部56における開口82の周辺の部位が弾性変形することで、その接合部に大きな応力が集中することはなく、このような応力集中による接合部の破損を確実に防止することができる。
【0023】
しかも、開口82は左右一対形成されているので、捻り力Bが内向きまたは外向きの何れから方向から伝達されても、その応力集中側となる一方の開口82の周辺が弾性変形することで、接合部への応力集中を効果的に回避できる。
この結果、サイドフレーム38の前端に対するアイドラ取付けブラケット40の接合、つまり、これらの溶接に関し、溶接ビードの位置や脚長の長さ等に特別な注意を払うことなく溶接作業を行えるばかりでなく、溶接ビートの表面仕上げもまた不要となり、その接合作業を容易かつ簡単に行うことができる。
【0024】
本発明は、上述の一実施形態に制約されるものでなく、種々の変形が可能である。たとえば、開口82の数や配置は一実施形態のものに限られるものではなく、そして、本発明は、油圧ショベルのトラックフレームに限らず、油圧クレーンやブルドーザなどの装軌式車両のトラックフレームにも同様に適用可能である。
【0025】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の装軌式車両(請求項1)によれば、サイドフレームの前端とアイドラ取付けブラケットとの間の接合部となるアイドラ取付けブラケットの端板部にその接合部位から突出部に亘って、その周辺部位の弾性変形を許容する両端が円弧形状の開口が形成され、しかも、開口は接合部位に位置した一端での円弧径よりも突出部に位置した他端での円弧径の方を大として形成されていることから、走行時や作業時、地上からの反力により履帯およびアイドラを介してアイドラ取付けブラケットに捻り力が伝達されるとしても、その開口周辺のアイドラ取付けブラケットの部位が弾性変形することで、接合部への応力集中が回避され、接合部の破断を確実に防止することができる。この結果、サイドフレームに対するアイドラ取付けブラケットの接合作業、つまり、溶接作業が容易なものとなる。
【0026】
一対の開口がサイドフレームの幅方向に設けられていると(請求項2)、アイドラ取付けブラケットに外向きまたは内向きの捻り力が伝達されても、接合部への応力集中を効果的に防止可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】装軌式車両としての油圧ショベルを示した側面図である。
【図2】図1の油圧ショベルのトラックフレームを示した斜視図である。
【図3】図2のトラックフレームの一部を拡大して示した図である。
【図4】図3に示した部位の平面図である。
【図5】アイドラの取付け構造を示した図である。
【図6】図1の一部を拡大して示した図である。
【符号の説明】
24 クローラ(履帯)
26 アイドラ
28 駆動スプロケット
30 トラックフレーム
32 センタフレーム
38 サイドフレーム
40 アイドラ取付けブラケット
42 走行装置取付けブラケット
54 サイド壁部
56 端板部
58 ガイド
62 ヨーク
Claims (2)
- 左右の一対の履帯を装着するトラックフレームを備えた装軌式車両において、
前記トラックフレームは、
センタフレームと、
前記センタフレームの両側に設けられた左右一対のサイドフレームと、
前記各サイドフレームの前端に溶接して接合されたアイドラ取付けブラケットであって、
前記履帯が掛け回されたアイドラを前後方向に案内するガイドを有した一対のサイド壁部と、これらサイド壁部の基端を相互に連結し且つ前記サイドフレームの前端に溶接により接合された端板部とを含むアイドラ取付けブラケットとを備え、
前記アイドラ取付けブラケットの前記端板部は、
前記サイドフレームの前端に対して接合され且つ前記前端に宛がわれた接合部位と、
前記サイドフレームの前端外周よりも突出し且つ前記接合部位に対して前方に向けて傾斜した突出部と、
前記接合部位から前記突出部に亘って形成され、両端が円弧形状をなす開口と
を有し、
前記開口は、前記接合部位に位置した一端での円弧径よりも前記突出部に位置した他端での円弧径の方を大として形成されていることを特徴とする装軌式車両。 - 前記開口は一対形成され、これら開口は前記サイドフレームの幅方向に離間していることを特徴とする請求項1に記載の装軌式車両。
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