JP2010070004A - クローラ式車両の下部走行体 - Google Patents

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Abstract

【課題】クローラフレームの変形を防止し得て、しかもクローラ式車両の左右の横方向の安定性の向上を可能ならしめるクローラ式車両の下部走行体を提供する。
【解決手段】クローラフレーム4の上部の前後方向に設けられた上部ローラおよび下部の前後方向に設けられた下部ローラ8により案内されるクローラ7とからなるクローラ走行装置3を備えたクローラクレーンの下部走行体1において、前記クローラフレーム4の下部ローラ6を、このクローラフレーム4の長手方向に沿って、このクローラフレーム4の幅方向のトラックフレーム2側の内側と、前記トラックフレーム2から離反する方向の外側とに偏心配設する。
【選択図】図2

Description

本発明は、クローラ式車両の下部走行体の改善に係り、より詳しくは、クローラ式車両の左右の横方向の安定性の向上を可能ならしめるクローラ式車両の下部走行体に関するものである。
クローラクレーン、油圧ショベル等のクローラ式車両においては、上部旋回体が搭載されるトラックフレームの左右のアクスルに取付けられるクローラフレームと、複数のクローラシューが無端状に連結されてなり、前記クローラフレームの一端側に設けられた駆動輪と他端側に設けられた従動輪とに掛装され、このクローラフレームの上部の前後方向に設けられた上部ローラおよびこのクローラフレームの下部の前後方向に設けられた下部ローラにより案内されるクローラとからなるクローラ走行装置が用いられている。このようなクローラ走行装置を備えたクローラ式車両としては、例えば、後述する構成になるものが公知である。
以下、従来例に係るクローラ式車両(油圧ショベル)の履帯(クローラ)を、添付図面を順次参照しながら説明する。図6は、従来例に係るクローラ式車両の履帯の平面図である。また、図7は、図6のC−C線断面図である。即ち、履帯を構成するトラックリンク51を構成するシュー52の前記トラックリンク51の幅方向に対応する左右の中間位置に、例えば図示しない減速機付油圧モータにより回転駆動されるドライブタンブラと、このドライブタンブラにより履帯を介して従動回転されるアイドラの溝に係合する矩形台状の駆動爪53が形成されている。また、前記シュー52の前記駆動爪53を挟む両側に浅い溝状のローラガイド54が形成されている。
前記浅い溝状のローラガイド54は、前記駆動爪53の一方側に形成された浅い溝状の転動面54aと、前記駆動爪53の他方側に形成された浅い溝状の転動面54aとから構成されている。そして、これら転動面54a,54aには、前記下ローラ(下部ローラに相当)55の左右一対の転動部55a,55aが転接するように構成されている。勿論、前記転動面54a,54aは、図示しない上ローラ(上部ローラに相当)の左右一対の転動部が転接するものである。なお、前記下ローラ55の転動部55a,55aの間の括れた部分は、前記シュー52の駆動爪53を跨ぐための連結部55bである(例えば、特許文献1参照。)。
特開平7−117736号公報
上記従来例に係るクローラ式作業機の履帯では、下ローラの転動部が複数のシューが無端状に連結されてなるトラックリンクの幅方向の中心位置に形成された転動面を転動するように構成されている。従って、上記従来例に係るクローラ式作業機の履帯によれば、クローラフレームの傾きが防止され、また走行駆動力がクローラフレームの中心に作用するので、走行駆動力の作用位置の偏心によるクローラフレームの変形が防止される。ところで、クローラ式走行車両の場合、左右の横方向の吊り能力はクローラ走行装置の下部ローラが転倒支点となるため、下ローラが左右のクローラフレームの外側に配設されている程、クローラ式車両の安定性が向上する。
しかしながら、上記従来例に係る構成のクローラ走行装置の場合には、上記のとおり、下ローラがクローラシューの中心に位置しているから、クローラ式走行車の仕様が同じであれば、クローラ式走行車両の左右の横方向の安定性が決まってしまう。つまり、このようなククローラ式走行車両の左右の横方向の安定性の向上は、左右のクローラ同士の間隔が定まれば、それ以上の安定性の向上が望めない。
従って、本発明の目的は、下部走行体のクローラフレームの変形を防止し得て、しかもクローラ式車両の左右の横方向の安定性の向上を可能ならしめるクローラ式車両の下部走行体を提供することである。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、従って、上記課題を解決するために、本発明の請求項1に係るクローラ式車両の下部走行体が採用した手段の要旨は、トラックフレームを備え、このトラックフレームの左右のアクスルに取付けられるクローラフレームと、複数のクローラシューが無端状に連結されてなり、前記クローラフレームの一端側に設けられたドライブタンブラと他端側に設けられたアイドラとに掛装され、前記クローラフレームの上部の前後方向に設けられた上部ローラおよび下部の前後方向に設けられた下部ローラにより案内されるクローラとからなるクローラ走行装置を備えたクローラ式車両の下部走行体において、前記クローラフレームの下部ローラは、このクローラフレームの長手方向に沿って、このクローラフレームの幅方向の前記トラックフレーム側の内側と、前記トラックフレームから離反する方向の外側とに偏心配設されてなることを特徴とするものである。
本発明の請求項1に係るクローラ式車両の下部走行体では、クローラ走行装置の下部ローラが、クローラフレームの長手方向に沿って、このクローラフレームの幅方向の前記トラックフレーム側の内側と、前記トラックフレームから離反する方向の外側とに偏心配設されている。従って、本発明の請求項1に係るクローラ式車両の下部走行体によれば、下部ローラがクローラフレームの長手方向に沿って、このクローラフレームの幅方向の内側と外側とに偏心配設されていて、クローラフレームの長手方向の内側と外側とに同等の負荷が作用するから、クローラフレームの変形を防止することができ、しかも下部ローラがトラックフレームから離反する方向の外側に配設されているから、クローラ式車両の左右の横方向の安定性を向上させることができる。
本発明の請求項2に係るクローラ式車両の下部走行体が採用した手段の要旨は、請求項1に記載のクローラ式車両の下部走行体において、前記クローラフレームの前端側と後端側の下部ローラは、何れも前記クローラフレームの前記トラックフレームから離反する方向の外側に偏心配設されてなることを特徴とするものである。従って、本発明の請求項2に係るクローラ式車両の下部走行体によれば、クローラ走行装置の前後端側の下部ローラは、従来例のクローラ走行装置よりも外側に位置しているため、クローラ式車両の左右の前後斜め横方向の安定性を向上させることができる。
本発明の請求項3に係るクローラ式車両の下部走行体が採用した手段の要旨は、請求項1または2のうちの何れか一つの項に記載のクローラ式車両の下部走行体において、前記クローラフレームの前記アクスルの取付部近傍領域の下部ローラは、何れも前記クローラフレームの前記トラックフレーム側の内側に偏心配設されてなることを特徴とするものである。従って、本発明の請求項3に係るクローラ式車両の下部走行体によれば、アクスルを介してクローラフレームに伝達される負荷はクローラフレームの前記トラックフレーム側の内側に配設された下部ローラによって受けられ、クローラクレーンの重心から下部ローラまでの距離が従来例よりも短距離であるから、クローラフレームのアクスルとの取付部に発生する変形を抑制することができる。
本発明の請求項4に係るクローラ式車両の下部走行体が採用した手段の要旨は、請求項1〜3のうちの何れか一つの項に記載のクローラ式車両の下部走行体において、前記クローラシューは、前記クローラの移動方向と直交する方向の中央位置に前記ドライブタンブラの爪係合部に係合する駆動爪が形成され、前記クローラの移動方向と直交する方向の一端側の偏心した位置に、前記クローラフレームの幅方向の内側または外側に配設された下部ローラに案内される一端側偏心ガイド部が形成されると共に、他端側の偏心した位置に、前記クローラフレームの幅方向の外側または内側に配設された下部ローラに案内される他端側偏心ガイド部が形成されてなることを特徴とするものである。
従って、本発明の請求項4に係るクローラ式車両の下部走行体によれば、クローラシューの一端側偏心ガイド部がクローラフレームの幅方向の内側または外側に配設された下部ローラに案内されると共に、クローラシューの他端側偏心ガイド部がクローラフレームの幅方向の外側または内側に配設された下部ローラに案内される。そのため、クローラからクローラフレームの幅方向の横断面に対して均等な負荷を作用させることができるから、クローラフレームの変形の発生を防止することができ、またクローラ式車両の左右の横方向の安定性を向上させることができる。
本発明に係るクローラ式車両の下部走行体によれば、下部ローラがクローラフレームの長手方向に沿って、このクローラフレームの幅方向の内側と外側とに偏心配設されていて、クローラフレームの長手方向の内側と外側とに同等の負荷が作用するから、クローラフレームの変形を防止することができ、しかも下部ローラがトラックフレームから離反する方向の外側に配設されているから、クローラ式車両の左右の横方向の安定性を向上させることができる。
以下、本発明の実施の形態に係るクローラ式車両の下部走行体を、クローラ式車両がクローラクレーンである場合を例として、添付図面を参照しながら説明する。図1は、クローラクレーンの側面図であり、図2はクローラクレーンの下部走行体の一方のクローラ走行装置面断示平面図であり、図3はクローラクレーンの下部走行体の側面図であり、図4(a)は図3のA−A線断面図であり、図4(b)は図3のB−B線断面図であり、図5はクローラシューの偏心ガイド部の説明図である。なお、クローラ式車両の左右のクローラ走行装置の構成は左右勝手反対であるものの構成は全く同構成であるから、一方のクローラ走行装置のみの構成を説明する。
図1に示す符号Cは、機械式のクローラクレーンであって、このクローラクレーンCは後述する構成になる下部走行体1を備えている。この下部走行体1の上には、前側に運転室21が設けられ、この運転室21の後側に、図示しないエンジン、ブーム起伏、ロープ巻上げ、巻戻し用のウインチ等の各機器類を収納する機器収納部22が設けられると共に、この機器収納部22の後部端部にカウンタウェイト23が装着されてなる上部旋回体20が垂直軸心回りに旋回自在に搭載されている。
そして、前記上部旋回体20の前記運転室21の1側、具体的には運転室21の左側に、先端に主フック31が昇降自在に垂設されてなるラチスブーム30のブームフットが水平な図示しないブームフットピンにより連結されている。また、前記ラチスブーム30は、ブーム起伏ロープ25、ガイケーブル26を介して起伏されるように構成されている。
さらに、前記ラチスブーム30の先端には補ジブ32の基端が接続されており、この補ジブ32の先端に補フック33が昇降自在に垂設されている。
なお、前記上部旋回体20の機器収納部22の上に設けられてなる三角形状をしたものは、後側に傾斜したコンプレッションメンバー24aと、ほぼ垂直なテンションメンバー24bとからなるガントリ24であって、前記ラチスブーム30の起伏力を支える働きをするものである。また、符号28は主巻ロープであって、図示しない主巻ウインチにより巻取り、巻戻されて前記主フック31を昇降させるものであり、符号27は補巻ロープであって、図示しない補巻ウインチにより巻取り、巻戻されて前記補フック33を昇降させるものである。また、符号29は外筒部材と、この外筒部材に摺動可能に嵌挿されるロッド部材からなるバックストップであって、前記ラチスブーム30の最大起伏角度を保持する働きをするものである。
前記下部走行体1は、図2に示すように、中心部に前記上部旋回体20を旋回自在に支持する旋回ベアリング2aが取付けられなるトラックフレーム2を備えている。このトラックフレーム2の前後には,左右方向に突出する前部アクスル2bと後部アクスル2cとが設けられている。そして、これら前部アクスル2bと後部アクスル2cそれぞれの一端側(左側)の先端に設けられたブラケットにピンを介して一端側(左側)のクローラ走行装置3が取付けられている。また、これら前部アクスル2bと後部アクスル2cそれぞれの他端側(右側)の先端に設けられたブラケットにピンを介して他端側(右側)のクローラ走行装置3が取付けられている。なお、左右のクローラ走行装置は、左右勝手反対で構成が相違するため、例えば符号を3a,3bというように区別して表示するのが正しいが、図2においては左右のクローラ走行装置の何れにも符号3を付している。
ところで、本発明の実施の形態に係る下部走行体1の場合、前記クローラ走行装置3は前部アクスル2bの先端と後部アクスル2cの先端とのそれぞれにピンを介して取付けられている。しかしながら、このようなピン取付け構成に限らず、クローラ走行装置は、拡縮シリンダにより左右に拡縮される構成(クローラ走行装置に設けられたアクスル嵌入孔にアクスルの先端が摺動可能に嵌入されてなる構成)であっても良い。
前記クローラ走行装置3は、クローラフレーム4と、複数の後述する構成になるクローラシュー8が無端状に連結されてなり、前記クローラフレーム4の一端側に設けられ、外周部に複数の爪係合部4bを有するドライブタンブラ4aと、このクローラフレーム4の他端側に設けられたアイドラ4cとに掛装され、これらドライブタンブラ4aとアイドラ4cとの間であって、前記クローラフレーム4の上部の前後方向に設けられた、一対の転動輪を有する2個の上部ローラ5(図3参照)および下部の前後方向に設けられた、一対の転動輪を有する後述する構成になる12個の下部ローラ6(図3参照)により案内されるクローラ7とから構成されている。
ところで、本発明の実施の形態に係る下部走行体1のクローラ走行装置3では、上部ローラ5の配設数は2個であり、また下部ローラ6の配設数は12個である。しかしながら、これら上・下部ローラ5,6の配設数は、クローラクレーンCが大型であるか小型であるかに基づくクローラ走行装置3の仕様によって適宜変更されるものであるから、これら上・下部ローラ5,6の配設数に限定されるものではない。
前記下部ローラ6は、図4(a),(b)に示すように、軸方向に左右一対の転動輪6a、6aが設けられており、これら左右一対の転動輪6a、6aの間は括れた連結部6bで連結されている。そして、これら左右一対の転動輪6a、6aの相反する方向に突出する軸端がクローラフレーム4の下部に設けられたローラ取付け軸受4d,4dによって回転可能に支持されている。これら下部ローラ6それぞれのクローラフレーム4の幅方向の配設状態は下記のとおりである。なお、前記上部ローラ5は前記下部ローラ6と全く同構成であって、軸方向に左右一対の転動輪が設けられており、これら左右一対の転動輪の間は括れた連結部で連結されている。
即ち、前記下部ローラ6は、図2および図4(a),(b)に示すように、クローラフレーム4の長手方向に沿って、このクローラフレーム4の幅方向の前記トラックフレーム4側の内側と、このトラックフレーム2から離反する方向の外側とに偏心配設されている。
より詳しくは、前記クローラフレーム4の前端側の下部ローラ6と後端側の下部ローラ6とは、何れもクローラフレーム4の前記トラックフレーム2から離反する方向の外側位置に偏心配設されている。
また、前記クローラフレーム4の前記前部アクスル2bと、前記後部アクスル2cそれぞれの取付部近傍領域の下部ローラ6は、何れもクローラフレーム4の前記トラックフレーム2側の内側に偏心配設されている。なお、本発明の実施の形態の場合、下部ローラ6は従来と全く同一のものを使用するため、下部ローラ6に関するコストは、下部ローラがクローラフレームの幅方向の中央位置に配設されている従来例に係るクローラクレーンの場合と変わらない。
本発明の実施の形態の場合、2個1ペアの下部ローラ6,6がクローラフレーム4の幅方向の外側と、内側に偏心配設されると共に、1個の下部ローラ6がクローラフレーム4の幅方向の外側と、内側に偏心配設されているが、下部ローラ6の配設数が奇数の場合、1個の下部ローラ6がクローラフレーム4の幅方向の外側と、内側に交互に偏心配設されていても良い。換言すれば、下部ローラ6はクローラフレーム4の幅方向に下記のように配設されていれば良い。
(1)クローラフレーム4の前端側と後端側には、少なくとも1個の下部ローラ6をトラックフレーム2から離反する方向の外側に偏心配設する。
(2)クローラフレーム4の前部アクスル2bと後部アクスル2cとの取付部近傍領域のそれぞれには、少なくとも1個の下部ローラ6をトラックフレーム2側の内側に偏心配設する。
前記クローラシュー8は、図4(a),(b)、および図5に示すように、前記クローラの移動方向と直交する方向の中央位置に、前記ドライブタンブラ4aの外周に設けられた爪係合部4bに係合する、矩形台状の駆動爪8aが突設されている。また、前記クローラの移動方向と直交する方向の一端側の前記駆動爪8aから偏心した位置(図における左側)に、前記駆動爪8aと同形状の一端側偏心ガイド部である内側偏心ガイド部8bが突設されている。そして、前記クローラの移動方向と直交する方向の他端側の前記駆動爪8aから偏心した位置(図における右側)に、前記駆動爪8aと同形状の他端側偏心ガイド部である外側偏心ガイド部8cが突設されている。
前記駆動爪8aと前記内側偏心ガイド部8bとの間に、下部ローラ6の転動輪6aが転接する第1内側転動路8dが形成されると共に、前記内側偏心ガイド部8bと、このクローラシュー8の内側端との間に第2内側転動路8eが形成されている。さらに、前記駆動爪8aと前記外側偏心ガイド部8cとの間に、下部ローラ6の転動輪6aが転接する第1外側転動路8fが形成されると共に、前記外側偏心ガイド部8cと、このクローラシュー8の外側端との間に第2外側転動路8gが形成されている。
即ち、本実施の形態に係る下部走行体1のクローラシュー8の場合には、前記クローラフレーム4の幅方向の前記トラックフレーム2側の内側の偏心した位置に配設された前記下部ローラ6の一対の転動輪6a,6aが、図4(a)に示すように、前記第1内側転動路8dと第2内側転動路8eを転接するように構成されている。また、前記クローラフレーム4の幅方向の前記トラックフレーム2から離反する方向の外側の偏心した位置に配設された前記下部ローラ6の一対の転動輪6a,6aが、図4(b)に示すように、前記第1外側転動路8fと第2外側転動路8gを転接するように構成されている。そして、内側偏心ガイド部8b、外側偏心ガイド部8cの案内機能により、クローラシュー8がクローラフレーム4の幅方向の内側と外側との偏心した位置に配設された各下部ローラ6の一対の転動輪6a,6aから外れたりするようなことがない。
以下、本発明の実施の形態に係るクローラクレーンCの下部走行体1の作用態様を説明する。即ち、本発明の実施の形態に係るクローラクレーンCの下部走行体1では、クローラ走行装置3の下部ローラ6が、そのクローラフレーム4の長手方向に沿って、このクローラフレーム4の幅方向の前記トラックフレーム2側の内側と、前記トラックフレーム2から離反する方向の外側とに偏心配設されている。
従って、本発明の実施の形態に係るクローラクレーンCの下部走行体1によれば、クローラ走行装置3のクローラフレーム4の長手方向の内側と外側とに同等の負荷が作用するから、クローラフレーム2の変形を防止することができる。そして、下部ローラ6がクローラフレーム4のトラックフレーム2から離反する幅方向の外側に配設されていて、クローラクレーンCの重心Gから下部ローラ6の外側の転動輪6aまでの寸法Lが、下部ローラがクローラフレームの幅方向の中央位置に配設されている従来例に係るクローラクレーンよりも長いから、クローラクレーンCの左右の横方向の安定性が向上し、左右の横方向の吊り上げ能力の向上に寄与することができるという優れた効果がある。
また、本発明の実施の形態に係るクローラクレーンCの下部走行体1では、クローラ走行装置3のクローラフレーム4の前後端に配設されている下部ローラ6は、クローラフレーム4のトラックフレーム2から離反する幅方向の外側に配設されていて、クローラクレーンCの重心Gから下部ローラ6の外側の転動輪6aまでの寸法Lが、下部ローラがクローラフレームの幅方向の中央位置に配設されている従来例に係るクローラクレーンよりも長い。従って、クローラクレーンCの左右の前後斜め横方向の安定性が向上し、左右の前後斜め横方向の吊り上げ能力の向上に対して大いに寄与することができるという優れた効果がある。
さらに、本発明の実施の形態に係るクローラクレーンCの下部走行体1では、トラックフレーム2の前部アクスル2bと後部アクスル2cとを介してクローラフレーム4に伝達される負荷は,クローラフレーム4の幅方向のトラックフレーム2側の内側に配設された下部ローラ6によって受けられる。従って、クローラクレーンCの重心Gと下部ローラ6までの距離Lが従来例よりも短いから、クローラフレームのアクスルとの接続部に発生する変形を抑制することができるという優れた効果がある。
以上の実施の形態においては、クローラ式車両がクローラクレーンである場合を例として説明した。しかしながら、本発明の技術的思想を、例えば油圧式ショベルの下部走行体に対しても適用することができるから、前記クローラ式車両はクローラクレーンに限定されるものではない。また、上記実施の形態において説明した下部走行体の構成は、1具体例に過ぎないから、上記実施の形態に係る構成に限定されるものではなく、そして本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における設計変更等は自由自在である。
本発明の実施の形態に係るクローラクレーンの側面図である。 本発明の実施の形態に係るクローラクレーンの下部走行体の一方のクローラ走行装置面断示平面図である。 本発明の実施の形態に係るクローラクレーンの下部走行体の側面図である。 図4(a)は図3のA−A線断面図であり、図4(b)は図3のB−B線断面図である。 本発明の実施の形態に係り、図5はクローラシューの偏心ガイド部の説明図である。 従来例に係るクローラ式車両の履帯の平面図である。 図6のC−C線断面図である。
符号の説明
…クローラクレーン(クローラ式車両)
1…下部走行体
2…トラックフレーム,2a…旋回ベアリング,2b…前部アクスル,2c…後部アクスル
3…クローラ走行装置
4…クローラフレーム,4a…ドライブタンブラ,4b…爪係合部,4c…アイドラ,4d…ローラ取付け軸受
5…上部ローラ
6…下部ローラ,6a…転動輪,6b…連結部
7…クローラ
8…クローラシュー,8a…駆動爪,8b…内側偏心ガイド部,8c…外側偏心ガイド部,8d…第1内側転動路,8e…第2内側転動路,8f…第1外側転動路,8g…第2外側転動路
20…上部旋回体
21…運転室
22…機器類収納部
23…カウンタウェイト
24…ガントリ,24a…コンプレッションメンバー,24b…テンションメンバー
25…ブーム起伏ロープ
26…ガイケーブル
27…主巻ロープ
28…補巻ロープ
29…バックストップ
30…ブーム,31…主フック,32…補ジブ,33…補フック

Claims (4)

  1. トラックフレームを備え、このトラックフレームの左右のアクスルに取付けられるクローラフレームと、複数のクローラシューが無端状に連結されてなり、前記クローラフレームの一端側に設けられたドライブタンブラと他端側に設けられたアイドラとに掛装され、前記クローラフレームの上部の前後方向に設けられた上部ローラおよび下部の前後方向に設けられた下部ローラにより案内されるクローラとからなるクローラ走行装置を備えたクローラ式車両の下部走行体において、前記クローラフレームの下部ローラは、このクローラフレームの長手方向に沿って、このクローラフレームの幅方向の前記トラックフレーム側の内側と、前記トラックフレームから離反する方向の外側とに偏心配設されてなることを特徴とするクローラ式車両の下部走行体。
  2. 前記クローラフレームの前端側と後端側の下部ローラは、何れも前記クローラフレームの前記トラックフレームから離反する方向の外側に偏心配設されてなることを特徴とする請求項1に記載のクローラ式車両の下部走行体。
  3. 前記クローラフレームの前記アクスルの取付部近傍領域の下部ローラは、何れも前記クローラフレームの前記トラックフレーム側の内側に偏心配設されてなることを特徴とする請求項1または2のうちの何れか一つの項に記載のクローラ式車両の下部走行体。
  4. 前記クローラシューは、前記クローラの移動方向と直交する方向の中央位置に前記ドライブタンブラの爪係合部に係合する駆動爪が形成され、前記クローラの移動方向と直交する方向の一端側の偏心した位置に、前記クローラフレームの幅方向の内側または外側に配設された下部ローラに案内される一端側偏心ガイド部が形成されると共に、他端側の偏心した位置に、前記クローラフレームの幅方向の外側または内側に配設された下部ローラに案内される他端側偏心ガイド部が形成されてなることを特徴とする請求項1〜3のうちの何れか一つの項に記載のクローラ式車両の下部走行体。
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