JP2008174238A

JP2008174238A - 機械の下部後送装置のゲージ幅を変更する方法

Info

Publication number: JP2008174238A
Application number: JP2008099498A
Authority: JP
Inventors: Patrick J Haest; ジェイ．ヘストパトリック
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1994-12-02
Filing date: 2008-04-07
Publication date: 2008-07-31
Also published as: US5598896A; EP0715030A1; JPH08226141A; EP0715030B1; JP3789962B2; DE69515809T2; DE69515809D1; JP2005324790A

Abstract

【課題】自動的にゲージ幅を変化させるとのできる建設機械の下部走行装置のゲージ幅を変更する方法を提供すること。
【解決手段】下部走行装置は、メインフレーム１２と、メインフレームに対して接近、離反のスライド動作が可能で建設機械の推進用駆動手段２４を有する第１のサブフレーム５２と、メインフレームに対して接近、離反のスライド動作が可能で建設機械の推進用駆動手段２６を有する第２のサブフレーム６０と、第１と第２のサブフレーム５２、６０間に連結され第１と第２のサブフレーム５２、６０を選択的に第１と第２の位置の間で移動させる油圧アクチュエータ９８とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は建設機械の下部走行装置に関し、特に、ゲージ幅を変化させることのできる下部走行装置に関する。

建設機器では通常、様々な作業を処理するために種々の大きさのキャタピラ（登録商標）が必要となる。建設機械が油圧式の掘削機械である場合には、この建設機械は、回転台に取り付けられたリンク装置により、該掘削機械の前方および後方はもとより掘削機械の側部へリンク装置とアタッチメント作業具を延ばして作業を行うことがある。掘削機械の下部走行装置は、通常、幅方向よりも長手方向に長いので、当然に側部方向よりも前方および後方への作業容量が大きい。下部走行装置の側部へ延びるリンク装置の作業容量は下部走行装置の幅により決定され、油圧システムの容量によっては決定されないことがある。従って、下部走行装置の幅方向の長さを増加できるように構成して、建設機械の安定性や作業容量を高くすることが望ましい。従来技術では、これは、トラックローラフレームをメインフレームに取り付けるためのボルトを取り外して、油圧シリンダをトラックローラフレームの両端の概ね中心に配置にすることにより達成されている。次いで、アキシャルポンプが油圧シリンダに接続され、トラックローラフレームがメインフレームから離間した位置まで延ばされる。前記ボルトを再び使用して、トラックローラフレームがメインフレームに対する新たな位置に固定される。建設機械の反対側のトラックローラフレームに対しても同様の作業がなされる。これにより、建設機械の姿勢が幅広となり作業容量と安定性が増す。

然しながら、この方法はトラックローラフレームの幅を増加する方法として周知であるが、上記の工程を完了するために実質的な時間と人力とを必要とする。更に、上記工程は複数の補助部品を必要とするので保管スペースが増加する。多くの場合、部品は建設機械または作業現場から遠隔した場所に保管されるので、不便さが更に付け加わる。本発明は上述した問題を解決することを目的としている。

請求項１に記載の本発明は、機械の下部後送装置のゲージ幅を変更する方法において、前記機械のリンク装置の向きを機械の第１のトラックローラフレームの上方を超えるようにし、前記リンク装置に取着されている作業具を動かす段階と、前記リンク装置によって下方へ力を与えて、機械が第２のトラックローラフレームの無限軌道と前記作業具とによって支持されるようにする段階と、前記第１と第２のトラックローラフレームの間に配設された油圧アクチュエータへ加圧流体を供給し、前記第１のトラックローラフレームを前記第２のトラックローラフレームに対して移動させる段階と、第１と第２のトラックローラフレームの傾斜面の各々と、メインフレームの傾斜面とを係合させることによって、前記第２のトラックローラフレームに対する第１のトラックローラフレームの移動を停止する段階と、前記傾斜面の係合を通じて、第１と第２のトラックローラフレームの各々とメインフレーム間に力を伝達する段階とを含んで成る機械の下部走行装置のゲージ幅を変更する方法を要旨とする。

図１を参照すると、建設機械としての油圧式掘削機械１０が図示されている。この建設機械は車体またはメインフレーム１２を有している。メインフレーム１２は、エンジン室１６と操作室１８とを有する上部フレーム１４を回転自在に支持している。リンク装置２０が上部フレーム１４に取り付けられている。リンク装置２０の先端に作業具２２が取り付けられている。作業具としてバケットが図示されているが、異なる作業を行うことが可能で、従って異なる大きさの作業容量を有する種々の作業具が、種々のリンク装置と共に使用されることは理解されよう。既述したように、上部フレームはメインフレームに回転自在に支持されており、リンク装置は３６０°に渡って回転することが可能で、建設機械の前方および後方はもとより両側部で操作することができる。メインフレームのための支持および建設機械の移動は下部走行装置によりなされる。下部走行装置は、メインフレームの側部に取り付けられた第１と第２の牽引駆動装置２４、２６を具備している。すなわち、第１の牽引駆動装置２４はメインフレーム１２の第１の側部２８に取り付けられており、第２の牽引駆動装置２６はメインフレーム１２の第２の側部３０に取り付けられている。メインフレーム１２には、第１と第２の側部２８、３０の間に延設された一対の受承部３２、３４が形成されている。該一対の受承部３２、３４は長手方向に互いに離間している。一対の受承部３２、３４は、第１の側部２８に形成された一対の第１の開口部３６、３８と第２の側部３０に形成された一対の第２の開口部４０、４２を有している。上記一対の受承部は互いに実質的に同一であり、一対の概ね鉛直な側壁４４、４６と上部および下部壁４８、５０とを有する概ね矩形に形成されている。

図示する実施形態において第１の牽引駆動装置２４は第１のサブフレームまたはトラックローラフレーム５２に取り付けられている。トラックローラフレームの周囲には無限軌道５４が巻設されている。無限軌道５４はトラックモータ５５（図６参照）によりトラックローラフレームの周囲で駆動される。トラックモータ５５は周知の方法にてトラックローラフレームに取り付けられている。第１のトラックローラフレーム５２は一対の梁集成体５６、５８を有している。一対の梁集成体５６、５８は互いに長手方向に離間しており、かつ、メインフレームの第１の側部２８の方向へ内側に延びている。一対の梁集成体５６、５８の寸法および間隔は、メインフレームの第１の側部に形成された開口部３６、３８の各々に対して直線上に並びかつ、受承部３２、３４内に摺動してメインフレームに対して接近、離反動作できるように選択されている。

図示する実施形態において第２の牽引駆動装置２６は第２のサブフレームまたはトラックローラフレーム６０に取り付けられている。トラックローラフレームの周囲には無限軌道６２が巻設されている。無限軌道６２はトラックモータ６３（図６参照）によりトラックローラフレームの周囲で駆動される。第２のトラックローラフレーム６０は一対の梁集成体６４、６６を有している。一対の梁集成体６４、６６は互いに長手方向に離間しており、かつ、メインフレームの第２の側部３０の方向へ内側に延びている。一対の梁集成体６４、６６の寸法および間隔は、メインフレームの第２の側部に形成された開口部４０、４２の各々に対して直線上に並び、かつ、その中に摺動してメインフレームに対して接近、離反動作できるように選択されている。

梁集成体５６、５８、６４、６６の各々は本質的に同一の構成を有しており、同一の構成要素には同じ参照番号が付されている。よって、以下の記載では１つの梁集成体についてのみ説明する。梁集成体の各々は、一対の概ね鉛直に配設された梁部材６８、７０を有している。この梁部材は、互いに横方向に離間して配置されており、水平に配設された上部および下部プレート７２、７４の間に延在している。梁部材６８、７０の各々の外側表面７８、８０に当接部材７６が固着されている。当接部材７６には、上部および下部プレート７２、７４の間に延びる傾斜面８２が形成されている。下部プレート７４の遠位の端部に傾斜面８４が形成されている。傾斜面８２、８４は一対の停止部材８６、８８と協働して、梁集成体の行程を各受承部内に限定する。

第１の停止部材８６は、メインフレームの両側部２８、３０に形成された開口部３６、３８、４０、４２の各々に隣接して配置されている。図２から図４R>４に示すように、停止部材８６は開口部３８、４０に隣接位置に配置されており、ボルト９０等の複数の着脱自在の取着具により、受承部の側壁４４、４６（図２参照）の各々に取着されている。停止部材８６は、当接部材７６の傾斜面８２と相補形状に形成された傾斜面９２を有している。２つの傾斜面が係合すると、受承部内における梁集成体の外方への行程が限定され、２つの傾斜面の間の面と面とによる係合により、梁集成体とメインフレームとの間の支持面が提供される。

第２の停止部材８８は、受承部３２、３４の概ね中央に配設されており、複数のボルト（図示せず）または他の適当な方法にて下部壁５０に固着されている。停止部材８８には、互いに反対方向に延びる一対の傾斜面９４、９６が形成されている。傾斜面９４、９６の各々は、梁部材５８、６６の下部プレート７４の遠位の端部に形成された傾斜面８４と同じ角度を有している（図４参照）。こうして各傾斜面が係合すると、各受承部内における梁集成体の、互いに接近する方向への行程、すなわち、トラックローラフレームの内方への行程が停止する。

図２を参照すると、梁集成体５６、６４は、受承部３２内において互いに離反する方向へ移動するように配置されている。同様に、梁集成体５８、６６は、受承部３４内において互いに離反する方向へ移動するように配置されている。油圧アクチュエータ９８が各対をなす梁集成体の間に配設されている。油圧アクチュエータは、関連する梁集成体を各々についての内方および外方へ移動させる。図２から図４に示す梁集成体５８、６６を参照すると、油圧アクチュエータ９８の各々は油圧シリンダを具備している。該油圧シリンダは、梁集成体５８の梁部材６８、７０の間に回動自在に連結された第１の端部またはヘッド側端部１００を有している。前記油圧シリンダの第２の端部または棒側端部１０２は、梁集成体６６の梁部材６８、７０の間に回動自在に連結されている。油圧シリンダ９８が収縮すると梁集成体が停止部材に当接し、かつ、関連するトラックローラフレームが図４に示す第１の位置に移動することが理解されよう。反対に、油圧シリンダが伸長すると、梁集成体が停止部材８６に当接、係合し、かつ、関連するトラックローラフレームが図３に示す第２の位置に移動する。

図６に、油圧シリンダ９８へ加圧流体を供給する制御手段１０４を示す。加圧された流体が、エンジンにより駆動されるポンプ１０６から、各牽引駆動装置２４、２６のトラックモータ５５、６３へ供給される。加圧流体は、ポンプ１０６から、ライン１０７を介して一対のライン１０８、１１０へ供給される。次いで、加圧流体は、ライン１０８、１１０を通過して一対の手動式の制御弁１１２、１１４に供給される。制御弁１１２により、加圧流体はライン１１６、１１８を介してトラックモータ５５の正転方向と逆転方向に選択的に供給される。制御弁１１２の選択位置により、トラックモータ５５は前進方向と後進方向の何れかの方向に作動する。制御弁１１４により、加圧流体はライン１２０、１２２を介してトラックモータ６３に選択的に供給される。制御弁１１２、１１４は、周知の方法にて個別的にまたは協働して作動させることができ、建設機械を所望の方法にて駆動するために各々のトラックモータに加圧流体を方向付ける。加圧流体は、上記モータからライン１１６、１１８、１２０、１２４の各々に配設された複数の逆止弁１２６、１２８、１３０、１３２を介して共通ライン１２４へ流通する。次いで、加圧流体は共通ライン１２４を介して減圧弁１３４へ供給される。減圧弁１３４は、同減圧弁１３４からライン１３４を流通する加圧流体の圧力を低減する。加圧流体はライン１３６を流通して手動操作式の２位置制御弁１３８に供給される。制御弁１３８は、通常、該建設機械の操作室に配設されている。ライン１３９が制御弁１３８を油圧シリンダ９８の棒側端部１０２に接続し、第２のライン１４０が同制御弁を油圧シリンダ９８のヘッド側端部１００に接続する。加圧流体を共通タンクに戻すために、減圧弁１３４とタンク１４４の間にタンクライン１４２が配設されている。図示する実施形態では、加圧流体は制御弁１３８によりライン１３９を介して油圧シリンダの棒側端部１０２に供給され、第２のライン１４０はタンク１４４に接続されている。

油圧シリンダ９８は、トラックモータ５５、６３が作動中に利用できる加圧流体により作動するように図示されているが、他の加圧流体源を使用してもよい。例えばエンジン駆動式ポンプ１０６に接続されたライン１０７を、直接的にライン１２４に接続して、リリーフ弁１３４および制御弁１３８を介して加圧流体を油圧シリンダ９８に供給してもよい。これにより、トラックモータ油圧回路をバイパスすることになる。代替的に、該建設機械に搭載された油圧駆動機器の１つからの加圧流体を加圧流体源として利用してもよい。

建設機械の移送または搬送等加圧流体を利用できない間に、トラックローラフレーム５２、６０をメインフレーム１２に対して前記第１の位置に保持するために、メインフレーム１２と各トラックローラフレーム５２、６０との間に係止手段１４６が配設されている。図２、５を参照すると、係止手段１４６は、二股状に形成されたブラケット１４８を具備している。ブラケット１４８はメインフレーム１２の第１の側部２８の概ね中心に配置されている。ブラケット１４８は、水平に設けられ互いに離間配置された一対のプレート１５０、１５２を有している（図５参照）。一対のプレート１５０、１５２の各々は貫通穴１５４、１５６を有している。貫通穴１５４、１５６は、共通の鉛直軸線に沿って互いに一直線上に配置されている。第２のブラケット１５８がトラックローラフレーム５２、６０の各々に取り付けられている。第２のブラケット１５２は水平に配置されたプレート１５９を有している。プレート１５９は貫通穴１６０を有している。第２のブラケット１５８は、プレート１５９の貫通穴１６０がメインフレームに配設されたブラケット１４８の貫通穴１５４、１５６に対して一直線上に配置されるように位置決めされている。トラックローラフレームをメインフレームに対して保持するために、ピン１６２が貫通穴１５４、１６０、１５６に挿入される。下部走行装置の幅が最も狭くなる位置にて機械的に係止することにより、エンジンが停止していても、トレーラにより建設機械を移送する場合の法的規制内にゲージ幅を保持することができる。

図７から図９を参照して下部走行装置の作用を説明する。図７において、第１と第２の牽引駆動装置２４、２６はメインフレーム１２に隣接する第１の位置に配置されている。この位置において、梁集成体６４、６６の各々の下部プレート７４に形成された傾斜面８４が、停止部材８８の傾斜面９４、９６に係合している（図４参照）。トラックローラフレームを第２の位置に移動させるために、トラックローラフレームの一方を地上から離反した上方へ移動させる必要がある。図７では、第２の牽引駆動装置２６が持ち上げられている。詳細には図示されていないが、リンク装置２０が第２の牽引駆動装置の上方に配設されるように、該建設機械の上部フレームが回転させてある。作業具を地面の上に置いて下向きの力を発生させ、第２のトラックローラフレームを持ち上げる。このとき、第２の牽引駆動装置のトラックモータ６３は、手動操作式の制御弁１１４（図６参照）により選択的に作動させられる。加圧流体が、トラックモータの回転方向に従い、ライン１２０または１２２と逆止弁１３０または１３２を介して、ライン１２４と減圧弁１３４に供給される。２位置式の制御弁１３８が第２の位置にシフトされ、ライン１３６からの加圧流体がライン１４０を介して油圧シリンダ９８のヘッド側端部１００に供給される。シリンダ９８が加圧されると、第２の牽引駆動装置がメインフレーム１２の第２の側部３０に対して移動を開始する。この動作は、梁集成体６４、６６の当接部７６の傾斜面８２が、図８に示すように、第１の停止部材８６の傾斜面９２に係合することにより停止される。当接部材７６が停止部材８６の各々と係合した後、メインフレーム１２の第１の側部２８が第１のトラックローラフレーム５２から離反する。第１の牽引駆動装置２４の梁集成体５６、５８の当接部材７６の傾斜面が、各停止部材８６の傾斜面９２と係合するまで上記動作が継続される。これにより、図９に示すように、トラックローラフレーム５２、５４は完全に第２の位置に移動する。トラックモータの回転が停止しても、ライン１２４内の圧力は逆止弁１３０、１３２により保持され、牽引駆動装置２４が第２の位置に保持される。第２の位置において、当接部材と第１の停止部材は実質的にその傾斜面の全長さに渡って係合する。傾斜面に沿ってその全長さに渡って接触するので、上記２つの部材間の連結部を通して効果的に作業力が伝達される。これにより、各梁集成体が充分に支持され、従来技術において一般的であったボルトによる締結が不要となる。ボルトによる締結が不要となるので、作業員を増員する必要がなくなるばかりではなく、位置決め、分解、組立に必要な時間も大幅に削減することができる。

牽引駆動装置２４、２６を第２の位置から第１の位置へ移動させるために、既述したように、一方の牽引駆動装置が再び地面から持ち上げられ、該牽引駆動装置に搭載されたトラックモータが何れかの方向に作動させられる。２位置式の弁１３８が操作者によりその初期位置に動かされ、加圧流体がライン１３６からライン１３９および油圧シリンダ９８の棒側端部１０２に供給される。これと同時に、ライン１４０がタンク１４４に連通し、油圧シリンダのヘッド側端部１００の圧力が解放される。トラックローラフレームの一連の動作は逆転され、各梁集成体の傾斜面８４が第２の停止師部材の傾斜面９４、９６に係合するとトラックローラフレームは停止する。既述したように、係止手段１４６のブラケット１４８、１５８は、梁集成体が第１の位置にあるとき貫通穴１５４、１６０、１５６が軸方向に一直線上に並ぶように配設されている。エンジンが停止し加圧流体が供給されない間、第１の位置に保持する場合には、係止ピン１６２が軸方向に一直線上に並んだ上記貫通穴に挿入され、トラックローラフレームが第１の位置に係止される。

本発明の一実施形態による下部走行装置を備えた建設機械の側面図である。図１の矢視線２−２の方向に見た下部走行装置の要部平面図である。図２の矢視線３−３に沿う下部走行装置の断面図であり、第２の位置にある状態を示す図である。図２と同様の断面図であり、第１の位置にある状態を示す図である。図２の矢視線５−５に沿う下部走行装置の断面図である。本発明の油圧システムの略示図である。本発明の作用を説明するための建設機械の側面図である。本発明の作用を説明するための建設機械の側面図である。本発明の作用を説明するための建設機械の側面図である。

符号の説明

１２メインフレーム
２４第１の牽引駆動装置
２６第２の牽引駆動装置
５２第１のサブフレーム
６０第２のサブフレーム
９８油圧シリンダ

Claims

機械の下部後送装置のゲージ幅を変更する方法において、
前記機械のリンク装置の向きを機械の第１のトラックローラフレームの上方を超えるようにし、
前記リンク装置に取着されている作業具を動かす段階と、
前記リンク装置によって下方へ力を与えて、機械が第２のトラックローラフレームの無限軌道と前記作業具とによって支持されるようにする段階と、
前記第１と第２のトラックローラフレームの間に配設された油圧アクチュエータへ加圧流体を供給し、前記第１のトラックローラフレームを前記第２のトラックローラフレームに対して移動させる段階と、
第１と第２のトラックローラフレームの傾斜面の各々と、メインフレームの傾斜面とを係合させることによって、前記第２のトラックローラフレームに対する第１のトラックローラフレームの移動を停止する段階と、
前記傾斜面の係合を通じて、第１と第２のトラックローラフレームの各々とメインフレーム間に力を伝達する段階とを含んで成る機械の下部走行装置のゲージ幅を変更する方法。
前記第１と第２のトラックローラフレームにおいて十分に支持し、第１と第２のトラックローラフレームをメインフレームにボルトにて接合する必要を無くすために、前記傾斜面による各係合の係合長さを調節する段階を更に含む請求項１に記載の方法。
前記油圧アクチュエータの圧力を維持して、斜面による係合を維持する段階を更に含む請求項２に記載の方法。
前記第１のトラックローラフレームの無限軌道に結合された第１のトラックモータを作動させることを更に含む請求項３に記載の方法。
前記機械の操作者が、前記メインフレームに取付けられた操作ステーションから退出することなく、上記各段階を実行可能な請求項４に記載の方法。