JP2011079432A

JP2011079432A - 建設機械のトラックフレーム構造

Info

Publication number: JP2011079432A
Application number: JP2009233607A
Authority: JP
Inventors: Kento Kaku; 建東霍; Yoshio Ikui; 喜雄生井
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2009-10-07
Filing date: 2009-10-07
Publication date: 2011-04-21

Abstract

【課題】分解及び組立作業を要することなく、車高を下げると共に車幅も減少させることができる建設機械のトラックフレーム構造の提供。
【解決手段】走行体に設けられ、旋回体を支持するセンタフレーム１４と、このセンタフレーム１４の左右に配置される一対のサイドフレーム１１と、センタフレーム１４に対してサイドフレーム１１のそれぞれを上側リンク部材１７及び下側リンク部材１８を介して回動可能に連結するリンク機構１６とを備え、このリンク機構１６は、サイドフレーム１１を旋回体に近づく方向へ回動させることによって車高を下げると共に車幅を減少させ、サイドフレーム１１を旋回体から離れる方向へ回動させることによって車高を上げると共に車幅を増加させる油圧シリンダ２０を含む車高車幅調整手段を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、走行体のセンタフレームに対してサイドフレームを回動可能に連結するリンク機構を備えた建設機械のトラックフレーム構造に関する。

図７は従来の建設機械のトラックフレーム構造の第１例の構成を示す図、図８は従来の建設機械のトラックフレーム構造の第２例の構成及び動作を説明する図であり、（ａ）図はサイドフレームを外側へ回動させた状態の図、（ｂ）図はサイドフレームを内側へ回動させた状態の図である。

一般的に、油圧ショベル等の旋回式の建設機械は、左右方向に旋回する旋回体と、この旋回体の前方に設けられ、各アクチュエータを有して掘削等の作業を行うフロント作業機と、旋回体の下方に設けられ、旋回体を支持するトラックフレーム構造を有する走行体とを備えている。

例えば、図７に示すように従来の建設機械のトラックフレーム構造は、旋回体３を支持するセンタフレーム２６と、履帯１２が無端状に取り付けられ、センタフレーム２６の左右に配置される一対のサイドフレーム２７とを備えており、これらセンタフレーム２６及びサイドフレーム２７は溶接等によって一体型に取り付けられていた。

ここで、油圧ショベル等の建設機械を輸送する場合には、道路法等の法律に規定される車幅や車高等の制限を受ける。そのため、上述した従来の建設機械のトラックフレーム構造は、センタフレーム２６及びサイドフレーム２７が溶接等によって一体型に取り付けられており、車幅を変更することができないので、この車幅が法律に規定された車幅の制限値を超える場合に車道上を通ってそのまま輸送することができない問題があった。特に、大型の建設機械の場合には車幅が大きくなるので、この問題が顕著となっていた。

そこで、例えば特許文献１及び２に示すように、走行体に設けられ、旋回体を支持するセンタフレームと、このセンタフレームの左右に配置される一対のサイドフレームと、センタフレームに対してサイドフレームのそれぞれをリンク部材を介して回動可能に連結するリンク機構とを備え、リンク部材を回動させて車幅を調整する従来の建設機械のトラックフレーム構造が提案されている。

このようなリンク機構を備えた従来の建設機械のトラックフレーム構造は、例えば図８に示すようにリンク機構３５が、センタフレーム３２と一対のサイドフレーム３３のうちの一方のサイドフレーム３３とを連結するリンク機構３５、及びセンタフレーム３２と一対のサイドフレーム３３のうちの他方のサイドフレーム３３とを連結するリンク機構３５とを含んでいる。

また、それぞれのリンク機構３５は、一対の連結ピン３８ａ，３８ｂを介してセンタフレーム３２及びサイドフレーム３３に回動可能に取り付けられ、上側に配置される上側リンク部材３６と、一対の連結ピン４０ａ，４０ｂを介してセンタフレーム３２及びサイドフレーム３３に回動可能に取り付けられ、下側に配置される下側リンク部材３７とを有している。

さらに、このリンク機構３５は、上側リンク部材３６に取り付けられる連結ピン３８ａと下側リンク部材３７に取り付けられる連結ピン４０ｂとに接続される油圧シリンダ３９を有している。

特開平３−１４８３８８号公報特開２００２−８７３３７号公報

このような特許文献１、２に示される従来技術、すなわち図８に示す従来の建設機械のトラックフレーム構造は、上述したように油圧シリンダ３９が、上側リンク部材３６に取り付けられる連結ピン３８ａと下側リンク部材３７に取り付けられる連結ピン４０ｂとに接続されており、すなわちセンタフレーム３２からサイドフレーム３３へ下方に向かって接続されている。

そのため、油圧シリンダ３９が縮むことによって一対のサイドフレーム３３のそれぞれが外側へ拡がるように回動するので、図８の（ａ）図に示すように車高は下がるが車幅は増加する。一方、油圧シリンダ３９が伸びることによって一対のサイドフレーム３３のそれぞれが内側へ狭まるように回動するので、図８の（ｂ）図に示すように車幅は減少するが、サイドフレーム３３が旋回体３から離れて車高が上がる。

従って、サイドフレーム３３を内側へ回動させることにより、車幅を減少させて道路法等の法律に規定された車幅の制限値以内に抑えたとしても車高が上がって法律に規定された車高の制限値を超える懸念がある。この場合、建設機械を分解して輸送しなければならず、建設機械の分解及び組立作業が煩雑となってしまう。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、分解及び組立作業を要することなく、車高を下げると共に車幅も減少させることができる建設機械のトラックフレーム構造を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の建設機械のトラックフレーム構造は、走行体に設けられ、旋回体を支持するセンタフレームと、このセンタフレームの左右に配置される一対のサイドフレームと、前記センタフレームに対して前記サイドフレームのそれぞれをリンク部材を介して回動可能に連結するリンク機構とを備え、このリンク機構は、前記サイドフレームを前記旋回体に近づく方向へ回動させることによって車高を下げると共に車幅を減少させ、前記サイドフレームを前記旋回体から離れる方向へ回動させることによって車高を上げると共に車幅を増加させる車高車幅調整手段を有することを特徴としている。

このように構成した本発明は、リンク機構がセンタフレームに対してサイドフレームをリンク部材を介して回動可能に連結しており、リンク部材は両端のうちセンタフレームに取り付けられた一端を中心軸として自由に回動する。そして、例えば輸送に際してリンク機構に備えられた車高車幅調整手段がサイドフレームを旋回体に近づく方向へ回動させることにより、すなわちリンク部材を両端のうちセンタフレームに取り付けられた一端を中心軸として旋回体の方向へ回動させることにより、サイドフレームと旋回体との距離が小さくなると共にサイドフレームとセンタフレームとの距離も小さくなり、分解及び組立作業を要することなく、車高を下げると共に車幅を減少させることができる。これにより、車幅を減少させて道路法等の法律に規定された車幅の制限値以内に抑えても車高が上がる心配もなく、自由に車幅及び車高を調整することができる。なお、輸送後の作業に際しては、リンク機構に備えられた車高車幅調整手段がサイドフレームを旋回体から離れる方向へ回動させることにより、すなわちリンク部材を両端のうちセンタフレームに取り付けられた一端を中心軸として旋回体の方向と反対方向へ回動させることにより、サイドフレームと旋回体との距離が大きくなると共にサイドフレームとセンタフレームとの距離も大きくなるので、車高を上げると共に車幅を増加させることもでき、容易に元の状態に戻すことができる。

また、本発明に係る建設機械のトラックフレーム構造は、前記発明において、前記車高車幅調整手段は油圧シリンダを含み、この油圧シリンダが伸びることによって前記サイドフレームを前記旋回体に近づく方向へ回動させ、前記油圧シリンダが縮むことによって前記サイドフレームを前記旋回体から離れる方向へ回動させることを特徴としている。このように構成すると、車高車幅調整手段は油圧シリンダの伸縮だけでサイドフレームを旋回体に近づく方向、あるいは旋回体から離れる方向へ自由に回動させることができるので、車幅及び車高を容易に調整することができる。

また、本発明に係る建設機械のトラックフレーム構造は、前記発明において、前記リンク機構は、前記センタフレームと前記一対のサイドフレームのうちの一方のサイドフレームとを連結するリンク機構、及び前記センタフレームと前記一対のサイドフレームのうちの他方のサイドフレームとを連結するリンク機構とを含み、それぞれのリンク機構は、一対の連結ピンを介して前記センタフレーム及び前記サイドフレームに回動可能に取り付けられ、上側に配置される上側リンク部材と、一対の連結ピンを介して前記センタフレーム及び前記サイドフレームに回動可能に取り付けられ、下側に配置される下側リンク部材とを有し、前記車高車幅調整手段に含まれる前記油圧シリンダは、一端が前記下側リンク部材に取り付けられた前記連結ピンのうち前記センタフレーム側の連結ピンに取り付けられ、他端が前記上側リンク部材に取り付けられた前記連結ピンのうち前記サイドフレーム側の連結ピンに取り付けられたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、リンク機構が、上側に配置される上側リンク部材及び下側に配置される下側リンク部材の２つのリンク部材でサイドフレームを回動可能に支持しているので、安定した構造を実現することができ、高い耐久性を確保することができる。さらに、油圧シリンダの一端を下側リンク部材に取り付けられた連結ピンのうちセンタフレーム側の連結ピンに取り付け、他端を上側リンク部材に取り付けられた連結ピンのうちサイドフレーム側の連結ピンに取り付けているので、リンク機構を少ない部品工数で組み立てることができ、コストを抑えることができる。

本発明の建設機械のトラックフレーム構造は、走行体に設けられ、旋回体を支持するセンタフレームと、このセンタフレームの左右に配置される一対のサイドフレームと、センタフレームに対してサイドフレームのそれぞれをリンク部材を介して回動可能に連結するリンク機構とを備えている。そして、このリンク機構は、サイドフレームを旋回体に近づく方向へ回動させることによって車高を下げると共に車幅を減少させ、サイドフレームを前記旋回体から離れる方向へ回動させることによって車高を上げると共に車幅を増加させる車高車幅調整手段を有している。そのため、この車高車幅調整手段がリンク部材を両端のうちセンタフレームに取り付けられた一端を中心軸として旋回体の方向へ回動させることにより、サイドフレームと旋回体との距離が小さくなると共にサイドフレームとセンタフレームとの距離も小さくなるので、分解及び組立作業を要することなく、車高を下げると共に車幅を減少させることができる。

なお、輸送後の作業に際しては、リンク機構に備えられた車高車幅調整手段がサイドフレームを旋回体から離れる方向へ回動させることにより、サイドフレームと旋回体との距離が大きくなると共にサイドフレームとセンタフレームとの距離も大きくなるので、車高を上げると共に車幅を増加させることもでき、容易に元の状態に戻すことができる。

このように、分解及び組立作業を要せずに車幅を減少させると同時に車高を下げることができるので、車幅及び車高のいずれか一方が道路法等の法律に規定された制限値を越えている場合でも、輸送時に法律に規定された車幅及び車高の制限値以内に収まるように車幅と車高を容易に調整することができる。これにより、当該建設機械の輸送のための準備作業、及び輸送後の当該建設機械で実施される作業に際しての準備作業を能率良く行うことができる。

本発明に係るトラックフレーム構造の一実施形態が適用される建設機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。図１に示す油圧ショベルの走行体を拡大して示す側面図である。図２に示す走行体に備えられた本発明のトラックフレーム構造の一実施形態を示す斜視図である。図３に示す本実施形態の平面図である。本実施形態の動作を示す正面図である。本実施形態の動作を説明する図であり、（ａ）図はサイドフレームを旋回体から離れる方向へ回動させた状態の図、（ｂ）図はサイドフレームを旋回体へ近づく方向へ回動させた状態の図である。従来の建設機械のトラックフレーム構造の第１例の構成を示す図である。従来の建設機械のトラックフレーム構造の第２例の構成及び動作を説明する図であり、（ａ）図はサイドフレームを外側へ回動させた状態の図、（ｂ）図はサイドフレームを内側へ回動させた状態の図である。

以下、本発明に係る建設機械のトラックフレーム構造を実施するための形態を図に基づいて説明する。

本発明に係る建設機械のトラックフレーム構造の一実施形態は、例えば図１に示すように油圧ショベル１に備えられる。この油圧ショベル１は、本実施形態が備えられる走行体２と、この走行体２の上側に配置され、旋回フレーム３ａを有する旋回体３と、この旋回体３の前方に取り付けられて上下方向に回動するフロント作業機４とを備えている。また、旋回体３は、前方に位置するキャブ７と、後方に配置されたカウンタウェイト６と、これらキャブ７及びカウンタウェイト６の間にエンジンルーム５とを備えている。

図２〜４に示すように、走行体２に備えられる本実施形態は、旋回体３を支持するセンタフレーム１４と、このセンタフレーム１４の左右に配置される一対のサイドフレーム１１と、センタフレーム１４に対してサイドフレーム１１のそれぞれを上側リンク部材１７及び下側リンク部材１８を介して回動可能に連結するリンク機構１６とを備えている。なお、各サイドフレーム１１には作業者がキャブ７内に乗降するために足を掛ける一対のステップ１３が設けられている。

リンク機構１６は、具体的には、センタフレーム１４と一対のサイドフレーム１１のうちの一方のサイドフレーム１１とを連結する一対のリンク機構１６、及びセンタフレーム１４と一対のサイドフレーム１１のうちの他方のサイドフレーム１１とを連結する一対のリンク機構１６とを含んでいる。

これら各リンク機構１６は、一対の連結ピン１９ａ，１９ｂを介してセンタフレーム１４及びサイドフレーム１１に回動可能に取り付けられ、上側に配置される前述の上側リンク部材１７と、一対の連結ピン２１ａ，２１ｂを介してセンタフレーム１４及びサイドフレーム１１に回動可能に取り付けられ、下側に配置される前述の下側リンク部材１８とを有している。

また、これら各リンク機構１６は、サイドフレーム１１を旋回体３に近づく方向へ回動させることによって車高を下げると共に車幅を減少させ、サイドフレーム１１を旋回体３から離れる方向へ回動させることによって車高を上げると共に車幅を増加させる車高車幅調整手段を有している。

この車高車幅調整手段は、油圧シリンダ２０を含み、油圧シリンダ２０が伸びることによってサイドフレーム１１を旋回体３に近づく方向へ回動させ、油圧シリンダ２０が縮むことによってサイドフレーム１１を旋回体３から離れる方向へ回動させるようにしている。例えば、この車高車幅調整手段は、油圧シリンダと、この油圧シリンダ２０の一端を下側リンク部材１８に取り付ける連結ピン、すなわち連結ピン２１ａ，２１ｂのうちセンタフレーム１４側の連結ピン２１ａと、油圧シリンダ２０の他端を上側リンク部材１７に取り付ける連結ピン、すなわち連結ピン１９ａ，１９ｂのうちサイドフレーム１１側の連結ピン１９ｂとによって構成されている。

そして、図５、図６の（ｂ）図に示すように、油圧シリンダ２０が伸びることによって上側リンク部材１７及び下側リンク部材１８がそれぞれ連結ピン１９ａ，２１ａを中心として上方へ回動する。これに伴い、サイドフレーム１１が旋回体３に近づく方向へ回動する。一方、図５、図６の（ａ）図に示すように、油圧シリンダ２０が縮むことによって上側リンク部材１７及び下側リンク部材１８がそれぞれ連結ピン１９ａ，２１ａを中心として下方へ回動する。これに伴い、サイドフレーム１１が旋回体３から離れる方向へ回動する。

このように構成した本実施形態は、リンク機構１６がセンタフレーム１４に対してサイドフレーム１１を上側リンク部材１７及び下側リンク部材１８を介して回動可能に連結しており、センタフレーム１４に取り付けられた連結ピン１９ａ，２１ａを中心軸として自由に回動する。そして、車高車幅調整手段が、連結ピン１９ｂと連結ピン２１ａとに接続された油圧シリンダ２０が伸びることで上側リンク部材１７及び下側リンク部材１８をこれらの連結ピン１９ａ，２１ａを中心軸として上方へ回動させるようにしている。

そのため、図６の（ｂ）図に示すように上側リンク部材１７及び下側リンク部材１８がこれらの連結ピン１９ａ，２１ａを中心軸として上方へ回動することにより、サイドフレーム１１と旋回体３との距離が小さくなると共にサイドフレーム１１とセンタフレーム１４との距離も小さくなるので、油圧ショベル１の分解及び組立作業を要することなく、車高を下げると共に車幅を減少させることができる。

なお、車高車幅調整手段は、連結ピン１９ｂと連結ピン２１ａとに接続された油圧シリンダ２０が縮むことで上側リンク部材１７及び下側リンク部材１８をこれらの連結ピン１９ａ，２１ａを中心軸として下方へ回動させるようにしている。そのため、図６の（ａ）図に示すように上側リンク部材１７及び下側リンク部材１８がこれらの連結ピン１９ａ，２１ａを中心軸として下方へ回動することにより、サイドフレーム１１と旋回体３との距離が大きくなると共にサイドフレーム１１とセンタフレーム１４との距離も大きくなるので、車高を上げると共に車幅を増加させることもでき、容易に油圧ショベル１を元の状態に戻すことができる。

このように、油圧ショベル１の分解及び組立作業を要せずに車幅を減少させると同時に車高も下げることができるので、車幅及び車高のいずれか一方が道路法等の法律に規定された制限値を越えている場合でも、油圧ショベル１を輸送するに際して法律に規定された車幅及び車高の制限値以内に収まるように車幅と車高を容易に調整することができる。これにより、油圧ショベル１の輸送のための準備作業、及び輸送後の油圧ショベル１で実施される作業に際しての準備作業を能率良く行うことができる。

また、本実施形態は、上述したように車高車幅調整手段が、連結ピン１９ｂと連結ピン２１ａとに接続された油圧シリンダ２０が縮むことで上側リンク部材１７及び下側リンク部材１８をこれらの連結ピン１９ａ，２１ａを中心軸として下方へ回動させることにより、車高を上げると共に車幅を増加させることもできるので、油圧ショベル１の掘削等の作業において安定性を高めることができる。

また、本実施形態は、車高車幅調整手段は油圧シリンダ２０を含み、この油圧シリンダ２０が伸びることによってサイドフレーム１１を旋回体３に近づく方向へ回動させ、油圧シリンダ２０が縮むことによってサイドフレーム１１を旋回体３から離れる方向へ回動させるようにしているので、車高車幅調整手段は油圧シリンダ２０の伸縮だけでサイドフレーム１１を旋回体３に近づく方向、あるいは旋回体３から離れる方向へ自由に回動させることができるので、車幅及び車高を容易に調整することができ、利便性が良い。

また、本実施形態は、車高車幅調整手段の油圧シリンダ２０をセンタフレーム１４からサイドフレーム１１へ上方に向かって取り付けているので、この油圧シリンダ２０の伸縮運動によってサイドフレーム１１を旋回体３に近づく方向、あるいは旋回体３から離れる方向へ容易に回動させることができる。また、車高車幅調整手段は油圧シリンダ２０をセンタフレーム１４からサイドフレーム１１へ上方に向かって取り付けるだけの簡単な構成しているので、油圧シリンダ２０の取り付け及び取り外し作業を容易に行うことができる。これにより、車高車幅調整手段のメンテナンス作業の能率を向上させることができる。

また、本実施形態は、センタフレーム１４と左右のサイドフレーム１１とを連結する４つのリンク機構１６のそれぞれが、上側に配置される上側リンク部材１７及び下側に配置される下側リンク部材１８の２つのリンク部材でサイドフレーム１１を回動可能に支持しており、また４つの油圧シリンダでセンタフレーム１４に対する各サイドフレーム１１の回動を規制しているので、安定した構造を実現することができる。これにより、高い耐久性を確保することができる。

さらに、各リンク機構１６は、油圧シリンダ２０の一端を下側リンク部材１８に取り付けられた連結ピン２１ａ，２１ｂのうちセンタフレーム１４側の連結ピン２１ａに取り付け、他端を上側リンク部材１７に取り付けられた連結ピン１９ａ，１９ｂのうちサイドフレーム１１側の連結ピン１９ｂに取り付けており、油圧シリンダ２０を取り付けるために他の連結ピンを使用しないので、リンク機構１６を少ない部品工数で組み立てることができ、コストを抑えることができる。

また、本実施形態は、センタフレーム１４と一対のサイドフレーム１１のうちの一方のサイドフレーム１１とを連結する一対のリンク機構１６と、センタフレーム１４と一対のサイドフレーム１１のうちの他方のサイドフレーム１１とを連結する一対のリンク機構１６とをそれぞれ独立に動かすことにより、センタフレーム１４の左右に配置された一対のサイドフレーム１１のうち一方のサイドフレーム１１だけを動かすこともできる。そのため、例えば段差や傾斜等の足場の状態が悪い場所で掘削等の作業をする際に旋回体３が左右のいずれかの方向へ傾く場合に、一対のサイドフレーム１１のうち一方のサイドフレーム１１だけを動かすことによって旋回体３を水平に保つことができるので、作業を容易に行うことができる。

１油圧ショベル
２走行体
３旋回体
３ａ旋回フレーム
４フロント作業機
５エンジンルーム
６カウンタウェイト
７キャブ
１１サイドフレーム
１２履帯
１３ステップ
１４センタフレーム
１５トラックフレーム
１６リンク機構
１７上側リンク部材
１８下側リンク部材
１９ａ連結ピン
１９ｂ連結ピン（車高車幅調整手段）
２０油圧シリンダ（車高車幅調整手段）
２１ａ連結ピン（車高車幅調整手段）
２１ｂ連結ピン

Claims

走行体に設けられ、旋回体を支持するセンタフレームと、このセンタフレームの左右に配置される一対のサイドフレームと、前記センタフレームに対して前記サイドフレームのそれぞれをリンク部材を介して回動可能に連結するリンク機構とを備え、
このリンク機構は、前記サイドフレームを前記旋回体に近づく方向へ回動させることによって車高を下げると共に車幅を減少させ、前記サイドフレームを前記旋回体から離れる方向へ回動させることによって車高を上げると共に車幅を増加させる車高車幅調整手段を有することを特徴とする建設機械のトラックフレーム構造。
請求項１に記載の建設機械のトラックフレーム構造において、
前記車高車幅調整手段は油圧シリンダを含み、この油圧シリンダが伸びることによって前記サイドフレームを前記旋回体に近づく方向へ回動させ、前記油圧シリンダが縮むことによって前記サイドフレームを前記旋回体から離れる方向へ回動させることを特徴とする建設機械のトラックフレーム構造。
請求項２に記載の建設機械のトラックフレーム構造において、
前記リンク機構は、前記センタフレームと前記一対のサイドフレームのうちの一方のサイドフレームとを連結するリンク機構、及び前記センタフレームと前記一対のサイドフレームのうちの他方のサイドフレームとを連結するリンク機構とを含み、それぞれのリンク機構は、一対の連結ピンを介して前記センタフレーム及び前記サイドフレームに回動可能に取り付けられ、上側に配置される上側リンク部材と、一対の連結ピンを介して前記センタフレーム及び前記サイドフレームに回動可能に取り付けられ、下側に配置される下側リンク部材とを有し、
前記車高車幅調整手段に含まれる前記油圧シリンダは、一端が前記下側リンク部材に取り付けられた前記連結ピンのうち前記センタフレーム側の連結ピンに取り付けられ、他端が前記上側リンク部材に取り付けられた前記連結ピンのうち前記サイドフレーム側の連結ピンに取り付けられたことを特徴とする建設機械のトラックフレーム構造。