JP2010215168A - クローラ式車両の遊動輪支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】取付ブラケット部分の損傷と変形を抑制することができる。
【解決手段】トラックフレームの左右に配設したサイドフレーム１０の一端に駆動輪１１が設けられ、サイドフレーム１０の他端に端板１４が設けられ、この端板１４から左右一対の取付ブラケット３３が延在して、この取付ブラケット３３の間に遊動輪１２を軸受部４３を介して支持するヨーク４４が設けられ、駆動輪１１と遊動輪１２とを取り巻くように履帯１３を巻回し、ヨーク４４の根元に、このヨーク４４及び遊動輪１２を共に前後方向に移動させる履帯張力調整手段５１が端板１４を貫くように設けられたクローラ式車両の遊動輪支持構造において、軸受部４３と端板１４との間に位置する取付ブラケット３３部分に、ヨーク４４からの左右方向の荷重ｆ１、上下方向の荷重ｆ２をそれぞれ取付ブラケット３３に伝達する支持部材５２と支持部材５３，５３を設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、油圧ショベル等のクローラ式車両に備えられ、その走行体に含まれる遊動輪を支持するクローラ式車両の遊動輪支持構造に関する。

図１０は、クローラ式車両の一例として挙げた油圧ショベルの側面図、図１１は従来の遊動輪支持構造を示す側面図、図１２は図１１に示す従来の遊動輪支持構造の横断面図、図１３は図１１に示す従来の遊動輪支持構造の正面図である。

図１０に示すクローラ式車両、例えば油圧ショベルは、走行体１と旋回体２を有し、この旋回体２にはフロント作業機構３、運転室２１、機械室２２等が設けられている。フロント作業機構３は、旋回体２に上下方向の回動可能に連結したブーム２３と、このブーム２３に上下方向に回動可能に連結したアーム２４と、このアーム２４の先端に設けたフロントアタッチメント、例えばバケット２５とを含んでいる。また、旋回体２は走行体１に旋回輪２０を介して旋回可能に連結されている。走行体１は、左右の走行ユニット１Ｒ，１Ｌ（一方のみ図示）を備えており、これらの走行ユニット１Ｒ，１Ｌはトラックフレームを構成する一対のサイドフレーム１０のそれぞれに支持された駆動輪１１と、遊動輪１２を有し、これらの駆動輪１１と遊動輪１２の間には、履帯１３が巻回されている。

図１１，１２から明らかなように、遊動輪１２の装着部は、サイドフレーム１０の端部に設けられた端板１４に溶接手段により接合固着され、サイドフレーム１０の軸線方向に向けて左右一対から成る取付ブラケット３３，３３が延設されている。

これらの一対の取付ブラケット３３は、図１３に示すように、上下の部位が外向きに所定角度曲成された本体板３３ａを有し、この本体板３３ａの内側には、Ｌ字状に形成した挟持板体３３ｂ，３３ｃがサイドフレーム１０の軸線方向に向けた平行な水平面を有する状態に突き当てられて、その接合ラインに沿って溶接手段で接合固着される。これによって、これら挟持板体３３ｂ，３３ｃ間に遊動輪１２の左右に延在させた軸３４を支持する軸受部３５が支承される。そして、本体板３３ａと挟持板体３３ｂ，３３ｃとで先端側が開口するボックス構造部が形成され、これらのボックス構造部はサイドフレーム１０の軸線方向に突出している。また、これら上下のボックス構造部の間には本体板３３ａのみが存在している。

遊動輪１２は挟持板体３３ｂ，３３ｃ間で前後方向に移動可能となっており、これによって履帯１３の張力を調整できるようになっている。履帯１３の張力の調整を行うために、図１２に示した履帯張力調整手段５１を備えている。すなわち、遊動輪１２の軸３４は軸受部３５を介してヨーク３６に回転自在に連結されており、このヨーク３６はピストン３７に連結されて、ピストン３７は内部にグリース等の粘性流体を封入したシリンダ３８に挿嵌されている。このシリンダ３８には、ばね受け３９が設けられており、またシリンダ３８にはロッド４０が連結されている。このロッド４０の他端側は、ばね受け４１に挿嵌されており、ロッド４０はばね受け４１において摺動可能になっている。両ばね受け３９，４１間には、ピストン３７をシリンダ３８から突出する方向に付勢するばね４２が弾装されている。これによって、履帯１３は適度な張りを持ち、かつ履帯１３が障害物に衝突すると、履帯張力調整手段５１のピストン３７、及びばね受け３９、シリンダ３８、ロッド４０が一体になって動いて、ばね４２を圧縮することにより緩衝作用を発揮する。このように構成される履帯張力調整手段５１は、サイドフレーム１０の内部から、端板１４を貫通して延び、ヨーク３６は取付ブラケット３３の挟持板体３３ｂ，３３ｃ間に挟持されて、これら挟持板体３３ｂ，３３ｃに沿って前後方向に移動可能になっている。この種の従来技術として特許文献１に示されるものがある。

特開平１０−２４５８６９号公報

図１４は、図１１に示す従来技術において横荷重を受けたときの問題点を説明する図、図１５は図１１に示す従来技術において縦荷重を受けたときの問題点を説明する図である。

ところで、油圧ショベル等のクローラ式車両は、悪路を走行することがあり、車両の走行中に地面の凹凸により履帯１３が頻繁に浮き上がったり、傾いたり、左右方向にずれたりすることになる。遊動輪１２は履帯１３に対して転動することから、履帯１３の傾きやずれにより遊動輪１２には様々な方向の力、例えば図１４の外力Ｆ１や、図１５の外力Ｆ２が作用する。遊動輪１２は、その左右に位置する取付ブラケット３３に支承されているから、遊動輪１２に外力Ｆ１が作用することで、この取付ブラケット３３を外向きに変形させるモーメントＭ１が作用する。また、外力Ｆ２が作用すると、取付ブラケット３３には押し上げる方向、すなわちモーメントＭ２が作用する。

ここで、取付ブラケット３３は、本体板３３ａと上下の挟持板体３３ｂ，３３ｃとでボックス構造部が形成されており、このボックス構造部の強度は極めて高い。しかしながら、本体板３３ａにおける挟持板体３３ｂ，３３ｃ間の部位は本体板３３ａから成る１枚の板体があるのみであり、かつ取付ブラケット３３が連結固着されている端板１４には履帯張力調整手段５１を挿通させる関係から、図１２に示す開口１４ａが形成されており、ボックス構造部はこの開口の近傍に位置している。したがって、取付ブラケット３３における上下のボックス構造部の間の部位と、取付ブラケット３３が固着されている端板１４の強度は、ボックス構造部よりもかなり低いものとなる。

以上のことから、遊動輪１２に図１４の外力Ｆ１方向が作用すると、外力Ｆ１に応じた荷重ｆ１が取付ブラケット３３の端板１４への固着部に作用して、同図１４に仮想線で示したように、この取付ブラケット３３が拡げられる方向に曲げられることになる。一方、遊動輪１２に図１５の外力Ｆ２が働くと、この取付ブラケット３３には荷重ｆ２が作用する。したがって、同図１５の仮想線で示したように、取付ブラケット３３が反る方向に変形し、端板１４が煽られる方向に曲げられる。このようなことから、これらの取付ブラケット３３と端板１４の間の溶接部が破損したり、取付ブラケット３３における挟持板体３３ｂの溶接部が破損したり、本体板３３ａが変形する等の不具合を生じる。

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、取付ブラケット部分の損傷と変形を抑制することができるクローラ式車両の遊動輪支持構造を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明に係るクローラ式車両の遊動輪支持構造は、トラックフレームの左右に配設したサイドフレームの一端に駆動輪が設けられ、前記サイドフレームの他端に端板が固着して設けられ、この端板から左右一対の取付ブラケットが延在して、この取付ブラケットの間に遊動輪を軸受部を介して支持するヨークが設けられ、前記駆動輪と前記遊動輪とを取り巻くように履帯を巻回して設け、前記ヨークの根元にこのヨーク及び前記遊動輪を共に移動させるための履帯張力調整手段が端板を貫くように設けられたクローラ式車両の遊動輪支持構造において、前記軸受部と前記端板との間に位置する取付ブラケット部分に、前記ヨークからの荷重を前記取付ブラケットに伝達する支持部材を設けたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、支持部材と端板との距離が、軸受部と端板との距離に比べて短くなることから、支持部材を介して取付ブラケットに伝達される荷重によるモーメントを小さくすることができる。これにより、取付ブラケット部分の損傷と変形を抑制することができる。また、履帯張力調整手段により、遊動輪の位置が前後方向で移動した場合でも、ヨークを介して取付ブラケットに荷重が作用する位置は常に支持部材が取り付けられている同じ位置となり、取付ブラケットに生じるモーメントは、遊動輪の位置に依ることなく、この遊動輪に作用する外力に応じたモーメントとすることができる。

また、本発明に係るクローラ式車両の遊動輪支持構造は、前記発明において、前記支持部材は、上下左右方向の荷重を前記取付ブラケットに伝達するものから成ることを特徴としている。このように構成した本発明は、遊動輪から支持部材を介して取付ブラケットに伝達される上下左右方向のモーメントによる負荷が軽減される。

また、本発明に係るクローラ式車両の遊動輪支持構造は、前記発明において、前記支持部材は、上下方向の荷重を前記取付ブラケットに伝達するものから成り、前記軸受部が左右方向の荷重を伝達するものから成ることを特徴としている。このように構成した本発明は、遊動輪から支持部材を介して取付ブラケットに伝達される上下方向のモーメントによる負荷が軽減される。

また、本発明に係るクローラ式車両の遊動輪支持構造は、前記発明において、前記支持部材は、左右方向の荷重を前記取付ブラケットに伝達するものから成り、前記軸受部が上下方向の荷重を伝達するものから成ることを特徴としている。このように構成した本発明は、遊動輪から支持部材を介して取付ブラケットに伝達される左右方向のモーメントによる負荷が軽減される。

また、本発明に係るクローラ式車両の遊動輪支持構造は、前記発明において、前記取付ブラケットの外側部分に、補強用のリブを設けたことを特徴としている。このように構成した本発明は、リブによってヨークが補強され、強度的に安定した信頼性の高い遊動輪支持構造の実現に貢献する。

本発明は、軸受部と端板との間に位置する取付ブラケット部分に、ヨークからの荷重を取付ブラケットに伝達する支持部材を設けたことから、遊動輪から支持部材を介して取付ブラケットに伝達される荷重によるモーメントを小さくすることができ、これによって、取付ブラケット部分の損傷と変形を抑制することができる。また、ヨークを介して取付ブラケットに荷重が作用する位置は常に同じ位置であり、取付ブラケットに生じるモーメントは、遊動輪の位置に依ることなくこの遊動輪に作用する外力に応じたモーメントとすることができ、信頼性の高い遊動輪支持構造を容易に実現させることができる。

本発明によるクローラ式車両の遊動輪支持構造の第１実施形態を示す側面図である。 図１のI−I断面図である。 第１実施形態の正面図である。 第１実施形態に備えられる支持部材を示す斜視図である。 図２のａ部分を含む要部拡大図である。 図５のII−II断面図である。 第１実施形態に備えられる遊動輪、ヨーク等を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態を示す側面図である。 図８のIII−III断面図である。 クローラ式車両の一例として挙げた油圧ショベルの側面図である。 従来の遊動輪支持構造を示す側面図である。 図１１に示す従来の遊動輪支持構造の横断面図である。 図１１に示す従来の遊動輪支持構造の正面図である。 図１１に示す従来技術において横荷重を受けたときの問題点を説明する図である。 図１１に示す従来技術において縦荷重を受けたときの問題点を説明する図である。

以下、本発明に係るクローラ式車両の遊動輪支持構造の実施の形態を図に基づいて説明する。なお、クローラ式車両の全体構造及び走行体を構成する走行ユニット、フレーム構造の基本構成は、例えば前述したものと同等である。したがって以下においては、前述と同一の部材については、同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。

図１は本発明によるクローラ式車両の遊動輪支持構造の第１実施形態を示す側面図、図２は図１のI−I 断面図、図３は第１実施形態の正面図である。図４は第１実施形態に備えられる支持部材を示す斜視図である。図５は図２のａ部分を含む要部拡大図、図６は図５のII−II 断面図である。図７は第１実施形態に備えられる遊動輪、ヨーク等を示す斜視図である。

本発明の第１実施形態は、図２，５，７中の遊動輪支持構造５０に示すように、ヨーク４４が左右対称の二又状になっており、このヨーク４４の先端側に遊動輪１２の軸３４を装着した左右一対の軸受部４３がボルトで連結・固定されている。

また、図３，４等に示すように、遊動輪１２を介してヨーク４４から伝えられる荷重、例えばヨーク４４からの上下左右方向の荷重を取付ブラケット３３に伝達する支持部材５２と支持部材５３，５３を備えている。これらの支持部材５２、及び支持部材５３，５３は、本体板３３ａと挟持板体３３ｂとで構成されるボックス構造部と、本体板３３ａと挟持板体３３ｃとで構成されるボックス構造部との間に配置されている。支持部材５２は本体板３３ａに固着され、支持部材５３，５３は挟持板体３３ｂ，３３ｃのそれぞれに互いに対向するように配置されて固着されている。また、図５に示すように、遊動輪１２の軸受部４３と、本体板３３ａの左右方向の隙間ｗ１と、ヨーク４４と支持部材５２との左右方向の隙間ｗ２との関係がｗ１＞ｗ２となるように設定してあり、図６に示すように、遊動輪１２の軸受部４３と、挟持板体３３ｂ，３３ｃそれぞれの上下方向の隙間ｈ１と、ヨーク４４と支持部材５３，５３との上下方向の隙間ｈ２との関係が、ｈ１＞ｈ２となるように設定してある。

また、図１，２中の履帯張力調整手段５１は前述のものと同等であり、ピストン３７、シリンダ３８、ばね受け３９，４１、ロッド４０、ばね４２で構成されている。履帯張力調整手段５１には遊動輪支持構造５０が連結されており、履帯張力調整手段５１により、遊動輪支持構造５０は図２及び図３に示す挟持板体３３ｂ，３３ｃ間で前後方向に移動可能になっており、これにより履帯１３の張力を調整できるようになっている。なお、取付ブラケット３３の外側部分は、例えば従来と同等な単純な形状に形成してある。

このように構成した第１実施形態は、軸受部４３よりも後方の取付ブラケット３３部分において、遊動輪１２からヨーク４４に伝えられ、さらにこのヨーク４４から伝えられる上下左右方向の荷重ｆ２，ｆ１を受ける支持部材５２、及び支持部材５３，５３を設けたことにより、以下の作用が得られる。

すなわち、走行体１が走行中に地面の凹凸を乗り越え履帯１３が頻繁に浮き上がったり、傾いたり、左右方向にずれたりする状況において、遊動輪１２に図２に示す横方向の外力Ｆ１が作用して遊動輪支持構造５０が外力Ｆ１方向に沿って動くと、取付ブラケット３３に固定されている支持部材５２にヨーク４４が当接し、取付ブラケット３３に荷重ｆ１が伝達される。これにより、取付ブラケット３３は軸受部４３よりも端板１４に近い位置で荷重ｆ１を受けることになり、取付ブラケット３３を拡げるモーメントＭ１が軽減される。したがって、取付ブラケット３３の損傷と変形を抑制することができる。また、遊動輪１２に図１に示す縦方向の外力Ｆ２が作用して遊動輪支持構造５０が外力Ｆ２方向に沿って動くと、取付ブラケット３３に固定されている支持部材５３，５３にヨーク４４が当接し、取付ブラケット３３に荷重ｆ２が伝達される。これにより、取付ブラケット３３は軸受部４３よりも端板１４に近い位置で荷重ｆ２を受けることになり、端板１４を煽るモーメントＭ２が軽減される。したがって、端板１４の変形を抑制することができる。

また、履帯張力調整手段５１により、遊動輪１２の位置が前後方向で移動した場合でも、ヨーク４４を介して取付ブラケット３３に荷重ｆ１、あるいは荷重ｆ２が作用する位置は常に支持部材５２、支持部材５３，５３が取り付けられている同じ位置となり、取付ブラケット３３に生じるモーメントＭ１，Ｍ２は、遊動輪１２の位置に依ることなく、この遊動輪１２に作用する外力Ｆ１，Ｆ２に応じたモーメントＭ１，Ｍ２とすることができる。これらによって、信頼性の高い遊動輪支持構造を容易に実現させることができる。

なお、この第１実施形態によれば、取付ブラケット３３の外側部分の形状を単純にしてあるので、取付ブラケット３３の外側部分の形状を複雑にした場合において懸念される土砂や異物等の堆積を生じることが無い。

図８は本発明の第２実施形態を示す側面図、図９は図８のIII−III 断面図である。

これらの図８，９に示すように、本発明の第２実施形態は、取付ブラケット３３の外側部分に、補強用のリブ５４を設けた構成にしてある。その他の構成は第１実施形態と同等である。

このように構成した第２実施形態は、図９に示すように、遊動輪１２に横方向の外力ｆ１が作用したときに、取付ブラケット３３は、支持部材５２によって端板１４に近い位置で荷重ｆ１を受けて取付ブラケット３３を拡げるモーメントＭ１が軽減されることに加えて、リブ５４によっても、取付ブラケット３３を拡げるモーメントＭ１がさらに軽減される。

また、第１実施形態と同様に、履帯張力調整手段５１により、遊動輪１２の位置が前後方向に移動したときでも、取付ブラケット３３に荷重ｆ１が作用する位置は変化しないので、モーメントＭ１の低減効果が安定して得られる。すなわち、この第２実施形態にあっては、強度向上に有効な位置にリブを設けることができ、強度的に安定した信頼性の高い遊動輪支持構造の実現に貢献する。

なお、前述した各実施形態は、軸受部４３と端板１４との間に位置する取付ブラケット３３部分に、ヨーク４４からの左右方向の荷重ｆ１、上下方向の荷重ｆ２を取付ブラケット３３に伝達する支持部材５２と支持部材５３，５３を設けた構成にしてあるが、本発明は、このように構成することに代えて、軸受部４３と端板１４との間の取付ブラケット３３部分に、ヨーク４４からの左右方向の荷重ｆ１を取付ブラケット３３に伝達する支持部材５２だけを備えた構成にしてもよい。このように構成したものも、軸受部４３よりも後方に位置する支持部材５２において左右方向の荷重ｆ１を受けるので以下の作用が得られる。

すなわち、走行体１が走行中に地面の凹凸を乗り越え履帯１３が頻繁に浮き上がったり、傾いたり、左右方向にずれたりする状況において、遊動輪１２に横方向の外力Ｆ１が作用して遊動輪支持構造５０が外力Ｆ１方向に沿って動くと、ヨーク４４から取付ブラケット３３に荷重ｆ１が伝達される。これにより、取付ブラケット３３は軸受部４３よりも端板１４に近い位置で荷重ｆ１を受けることになり、取付ブラケット３３を拡げるモーメントＭ１が軽減される。したがって、取付ブラケット３３部分の損傷と変形、特に取付ブラケット３３の変形を抑制することができる。

また、前述した構成にさらに代えて、軸受部４３と端板１４との間の取付ブラケット３３部分に、ヨーク４４からの上下方向の荷重ｆ２を取付ブラケット３３に伝達する支持部材５３，５３だけを備えた構成にしてもよい。このように構成したものも、軸受部４３よりも後方に位置する支持部材５２において上下方向の荷重ｆ２を受けるので以下の作用が得られる。

すなわち、走行体１が走行中に地面の凹凸を乗り越え履帯１３が頻繁に浮き上がったり、傾いたり、左右方向にずれたりする状況において、遊動輪１２に縦方向の外力Ｆ２が作用して遊動輪支持構造５０が外力Ｆ２方向に沿って動くと、ヨーク４４から取付ブラケット３３に荷重ｆ２が伝達される。これにより、取付ブラケット３３は軸受部４３よりも端板１４に近い位置で荷重ｆ２を受けることになり、端板１４を煽るモーメントＭ２が軽減される。したがって、取付ブラケット３３部分の損傷と変形、特に端板１４の変形を抑制することができる。

１ 走行体
１０ サイドフレーム
１１ 駆動輪
１２ 遊動輪
１３ 履帯
１４ 端板
１４ａ 開口部
３３ 取付ブラケット
３３ａ 本体板
３３ｂ 挟持板体
３３ｃ 挟持板体
３４ 軸
４３ 軸受部
４４ ヨーク
５０ 遊動輪支持構造
５１ 履帯張力調整手段
５２ 支持部材
５３，５３ 支持部材
５４ リブ
Ｆ１ 外力
ｆ１ 荷重
Ｍ１ モーメント
Ｆ２ 外力
ｆ２ 荷重
Ｍ２ モーメント

Claims (5)

1. トラックフレームの左右に配設したサイドフレームの一端に駆動輪が設けられ、前記サイドフレームの他端に端板が固着して設けられ、この端板から左右一対の取付ブラケットが延在して、この取付ブラケットの間に遊動輪を軸受部を介して支持するヨークが設けられ、前記駆動輪と前記遊動輪とを取り巻くように履帯を巻回して設け、前記ヨークの根元にこのヨーク及び前記遊動輪を共に移動させるための履帯張力調整手段が端板を貫くように設けられたクローラ式車両の遊動輪支持構造において、
   前記軸受部と前記端板との間に位置する取付ブラケット部分に、前記ヨークからの荷重を前記取付ブラケットに伝達する支持部材を設けたことを特徴とするクローラ式車両の遊動輪支持構造。
2. 請求項１記載のクローラ式車両の遊動輪支持構造において、
   前記支持部材は、上下左右方向の荷重を前記取付ブラケットに伝達するものから成ることを特徴とするクローラ式車両の遊動輪支持構造。
3. 請求項１記載のクローラ式車両の遊動輪支持構造において、
   前記支持部材は、上下方向の荷重を前記取付ブラケットに伝達するものから成り、前記軸受部が左右方向の荷重を伝達するものから成ることを特徴とするクローラ式車両の遊動輪支持構造。
4. 請求項１記載のクローラ式車両の遊動輪支持構造において、
   前記支持部材は、左右方向の荷重を前記取付ブラケットに伝達するものから成り、前記軸受部が上下方向の荷重を伝達するものから成ることを特徴とするクローラ式車両の遊動輪支持構造。
5. 請求項１〜４のいずれか１項記載のクローラ式車両の遊動輪支持構造において、
   前記取付ブラケットの外側部分に、補強用のリブを設けたことを特徴とするクローラ式車両の遊動輪支持構造。

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