JP2012096796A - 履帯式作業機械の振動を低減するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トラックチェインアセンブリ（４０）のカテナリーの垂れ下がりの振動の影響を低減するための装置および方法が開示される。
【解決手段】 作業機械（１０）は、作業機械のそれぞれの側に１つずつ配置された一対のトラックローラアセンブリ（１８、２０）を含む。振動を低減するこの装置および方法は、下部走行装置を再位置決めして、作業機械の一方の側から他方の側までカテナリーの垂れ下がりを変化させるステップを含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、一般に、履帯式作業機械用の下部走行装置、より詳しくは、作業機械の両側にあるトラックチェインアセンブリのカテナリーの垂れ下がりの振動の影響を低減する下部走行装置に関する。

作業機械は、ホイール、履帯およびベルトのような種々の装置によって支持および推進される。広い範囲にわたるこれらの支持装置により、作業機械の走行特性と、作業機械の性能と、動作中に機械が発生させるノイズとが決定される。例えば、履帯式作業機械のような作業機械は、トラックチェインによって支持および推進される。スプロケット、アイドラ等のような下部走行体構成部材を包含するトラックチェインの動作は、ガチャガチャ音およびキーキー音の類を伴う動きを発生させる。この動きは、細かい作業動作を行っている間、仕上げ動作の欠点となる場合がある。

具体的には、履帯式ブルドーザが細かいドージング作業を行っているときに、機械並びに移動中の地面の状態によって機械的構成部材が引き起こす振動が発生することがある。これらの振動は、スプロケット、アイドラ、中間ローラおよびキャリアローラへのトラックチェインの接触のような多くの原因によって発生する。他の原因は、反対側のトラックチェインと同位相である作業機械の一方の側のトラックチェインアセンブリのカテナリーの垂れ下がりに関連する振動である。

本発明は、上記課題の１つ以上を克服することを目的とする。

本発明の一形態では、下部走行装置は第１のトラックローラアセンブリと第２のトラックローラアセンブリとを含む。第１および第２のトラックローラアセンブリのそれぞれは、ローラフレームと、駆動スプロケットと、ローラフレームに回転可能に接続された少なくとも１つのアイドラアセンブリと、ローラフレームの上部に回転可能に接続されたキャリアローラと、駆動スプロケット、少なくとも１つのアイドラアセンブリおよびキャリアローラの周囲に随伴されるトラックチェインとを有する。トラックチェインはカテナリーの垂れ下がりを画成する。第１のローラアセンブリのカテナリーの垂れ下がりは第２のローラアセンブリのカテナリーの垂れ下がりと異なる。

本発明のさらに他の形態では、履帯式作業機械の第１および第２のトラックローラアセンブリの振動の影響を低減する方法は、ローラフレームと、駆動スプロケットと、前記ローラフレームに回転可能に接続された少なくとも１つのアイドラと、前記ローラフレームの上部に回転可能に接続されたキャリアローラと、駆動スプロケット、少なくとも１つのアイドラおよびキャリアローラの周囲に随伴されると共にカテナリーの垂れ下がりを画成するトラックチェインとを有する第１のトラックローラアセンブリを設けるステップを含み、ローラフレームと、駆動スプロケットと、前記ローラフレームに回転可能に接続された少なくとも１つのアイドラと、ローラフレームの上部に回転可能に接続されたキャリアローラと、駆動スプロケット、少なくとも１つのアイドラおよびキャリアローラの周囲に随伴されると共にカテナリーの垂れ下がりを画成するトラックチェインとを有する第２のトラックローラアセンブリを設けるステップを含み、また第１のローラアセンブリおよび第２のローラアセンブリの一方のカテナリーの垂れ下がりを変化させるステップを含む。

本発明による作業機械の平面図である。 本発明の複数の実施形態を示した作業機械の側面立面図である。 本発明の追加の実施形態を示した作業機械の側面立面図である。

図面、具体的には図１を参照すると、履帯式ブルドーザとして示されている作業機械１０が示されている。しかし、作業機械が、履帯式ブルドーザ、履帯式ローダ、掘削機、または機械を支持して推進させる手段としてエンドレストラックを使用する他の任意の作業機械であってもよいことを理解されたい。作業機械１０は、ブルドーザブレードのような作業器具１１、エンジン１２、オペレータステーション１４およびメインフレーム１６を含む。メインフレーム１６は、第１および第２のトラックローラアセンブリ１８、２０を支持し、それらのトラックローラアセンブリのそれぞれがメインフレーム１６の両側に位置決めされる。第１および第２のローラアセンブリ１８、２０は実質的および機能的に同一であり、したがって、１つのみのトラックローラアセンブリ１８について詳細に説明する。第２のローラフレームの同様の構成要素には、第１の表示物に示されている同じ要素番号が付せられる。

第１のトラックローラアセンブリ１８はローラフレーム２２を含む。ローラフレーム２２は、図３に示されているように一方の端部に作動可能に回転可能に取り付けられ、かつ図２に示されているようにメインフレームに作動可能に回転可能に取り付けられた駆動スプロケット２４を含む。図２と図３の両方に見られるように、ローラフレーム２２の他方の端部には、少なくとも１つのアイドラアセンブリ２６が回転可能に取り付けられる。複数の中間支持ローラ２８はローラフレーム２２の底部３０に接続され、またキャリアローラ３２はローラフレーム２２の上部３４に接続される。トラックチェインアセンブリ４０は、駆動スプロケット２４、少なくとも１つのアイドラアセンブリ２６、中間支持ローラ２８およびキャリアローラ３２の周囲に随伴される。

一部のみが図示されているトラックチェインアセンブリ４０は、複数のサブアセンブリ４２を含む。それぞれのサブアセンブリ４０は、ピン・ブッシュアセンブリまたはカートリッジアセンブリ４４と、一対の間隔を空けて配置されたリンクまたは内部リンクおよび外部リンク４６と、間隔を空けて配置されたトラックリンク４６に接続されたトラックシュー５０とを含む。複数のサブアセンブリ４２は、隣接するサブアセンブリ４２に機械的に連結されるので、適切な数のこれらのサブアセンブリ４２が共に連結された場合に、トラックチェインアセンブリ４０が形成される。トラックチェインアセンブリ４０は、所定の作動アセンブリまたはトラックローラアセンブリ２０のために所定の長さを有する。

図２と図３に示されているように、それぞれのトラックチェインアセンブリ４０はカテナリーの垂れ下がり５２を画成する。カテナリーの垂れ下がり５２は、トラックチェインアセンブリ４０の重量、および／または履帯張力調整装置５４が与える張力によって生じるトラックチェインアセンブリ４０の垂れまたは撓みである。履帯張力調整装置５４は、油圧シリンダ、グリースシリンダ、バネ等のような任意の数の既知の調整装置であり得る。カテナリーの垂れ下がり５２は、トラックチェインアセンブリ４０において、駆動スプロケット２４からキャリアローラ３２までに、またキャリアローラ３２から少なくとも１つのアイドラアセンブリ２６までに生じる。図２と図３の両方に示されているように、カテナリーの垂れ下がり５２は、理論上完全に真っ直ぐなトラックチェインアセンブリ４０と、トラックチェインアセンブリ４０に示されている仮想線で示されている実際の撓みとの差である。

振動低減装置５６の複数の実施形態が図２と図３に示されている。具体的には、振動低減装置５６は、一般に、第１のトラックローラアセンブリ１８のカテナリーの垂れ下がり５２を第２のトラックローラアセンブリ２０のカテナリーの垂れ下がり５２’までに変化させることによって形成され、このことは、異なる種々の手段および方法によって達成することができる。

図２に示されている一実施形態は、第２のローラアセンブリ２０のキャリアローラ３２’を第１のローラアセンブリ１８のキャリアローラ３２の位置の上方または下方に移動させるものであり、ここでは、キャリアローラ３２’の上昇位置が図２に示されている。キャリアローラ３２’を上昇させることによって、第２のローラアセンブリ２０のカテナリーの垂れ下がり５２’は、第１のローラアセンブリ１８のカテナリーの垂れ下がり５２よりも小さくなる。キャリアローラ３２’を下降させると、第２のローラアセンブリ２０のカテナリーの垂れ下がり５２’は大きくなる。他の実施形態は、第２のローラアセンブリ２０の少なくとも１つのアイドラアセンブリ３２’を、図２の「Ｌ」で示されている延長距離だけ、第１のローラアセンブリ１８の少なくとも１つのアイドラアセンブリ３２の前方または後方に移動させるものである。少なくとも１つのアイドラアセンブリ２６’を距離「Ｌ」だけ移動させることを実現するために、キャリアローラ３２’と少なくとも１つのアイドラアセンブリ２６’との間に支持されたトラックチェインアセンブリ４０’の長さを変更するように、張力調整装置５４’によって加えられる力を所定の大きさだけ増加または減少させ得る。このようにして、第１のトラックローラアセンブリ１８と第２のトラックローラアセンブリ２０との間のトラックチェインアセンブリ４０、４０’のカテナリーの垂れ下がり５２、５２’が変化する。代わりに、トラックローラフレーム２２’を距離「Ｌ」だけ長くするかまたは短くすることによって、アイドラアセンブリ２６’の移動を実現してもよい。さらに、追加のサブアセンブリ４２’をトラックチェインアセンブリ４０’に加えるかまたはそれから取り外すことが可能であり、このようにして、少なくとも１つのアイドラアセンブリ２６’を距離「Ｌ」だけ前方または後方に移動させることが可能になる。

図３は、振動低減装置５６の別の実施形態を詳細に示している。この実施形態では、第２のローラアセンブリ２０のキャリアローラ３２’は第１のローラアセンブリ１８のキャリアローラ３２の前方または後方に移動される。このようにして、駆動スプロケット２４’とキャリアローラ３２’との間に支持されたトラックチェインアセンブリ４２’の長さと、キャリアローラ３２’と少なくとも１つのアイドラアセンブリ２６’との間に支持されたトラックチェイン４２’の長さとが変化する。図３に示されている他の実施形態では、少なくとも１つのアイドラアセンブリ２６、２６’の中心線が、「Ｈ」で示されている実質的に垂直な距離だけ上方に移動される。このことにより、カテナリーの垂れ下がり５２、５２’が変化して、キャリアローラ３２、３２’と少なくとも１つのアイドラアセンブリ２６、２６’とから支点が変化する。このことは、少なくとも１つのアイドラアセンブリ２６、２６’の取り付け位置を異なる位置に物理的に移動させることによって、あるいは少なくとも１つのアイドラアセンブリ２６、２６’の直径を大きくするかまたは小さくすることによって実現することが可能である。逆に、駆動スプロケット２４、２４’のいずれかの直径を変更して、同様の効果を与えてもよい。

作業機械１０の動作中に、トラックチェインアセンブリ４０、４０’のカテナリーの垂れ下がり５２、５２’が同一であった場合、互いに同位相で移動するトラックチェインアセンブリ４０、４０’のカテナリーの垂れ下がり５２、５２’の動きによって振動が発生する。同位相であるカテナリーの動きによって、実際に加えられる振動が発生して、作業器具１１の跳ね返りが生じる。作業器具１１の跳ね返りにより、細かいドージング作業を行っている間に作業中の地面に凸凹または凹みが生じる。

上記実施形態のいずれかによって、第１または第２のローラアセンブリ１８、２０のいずれかのカテナリーの垂れ下がり５２、５２’を変化させることにより、駆動スプロケット２４、２４’とキャリアローラ３２、３２’との間に支持されたトラックチェインアセンブリの長さと、キャリアローラ３２、３２’と少なくとも１つのアイドラアセンブリ２６、２６’との間に支持された長さとが変化する。カテナリーの垂れ下がり５２、５２’が第１のローラアセンブリ１８と第２のローラアセンブリ２０との間で異なっている状態では、トラックチェインアセンブリ４０、４０’のカテナリーの動きは互いに位相がずれて生じる。トラックチェインアセンブリ４０、４０’の位相がずれることにより、第１のトラックローラアセンブリと第２のトラックローラアセンブリとの間には、トラックチェインアセンブリ４０、４０’のカテナリーの動きの相殺効果が生じ、作業機械１０の細かいドージングの有効性が向上する。

図面、開示、および添付された特許請求の範囲を検討することによって、本発明の他の形態、目的および利点を得ることができる。

１０ 作業機械
１１ 作業器具（ブレード）
１２ エンジン
１４ オペレータステーション
１６ メインフレーム
１８ 第１のトラックローラアセンブリ
２０ 第２のトラックローラアセンブリ
２２ ローラフレーム
２４ 駆動スプロケット
２６ 少なくとも１つのアイドラアセンブリ
２８ 複数の中間支持ローラ
３０ 底部（ローラフレーム２２）
３２ キャリアローラ
３４ 上部（ローラフレーム２２）
３６
３８
４０ トラックチェインアセンブリ
４２ 複数のサブアセンブリ
４４ ピン・ブッシュアセンブリまたはカートリッジアセンブリ
４６ 間隔を空けて配置されたトラックリンク／内部トラックリンクおよび外部トラックリンク
４８
５０ トラックシュー
５２ カテナリーの垂れ下がり
５４ 履帯張力調整装置
５６ 振動低減装置

Claims (15)

1. 下部走行装置であって、
   ローラフレームと、
   駆動スプロケットと、
   前記ローラフレームに回転可能に接続された少なくとも１つのアイドラアセンブリと、
   前記ローラフレームの上部に回転可能に接続されたキャリアローラと、
   前記駆動スプロケット、前記少なくとも１つのアイドラおよび前記キャリアローラの周囲に随伴されると共にカテナリーの垂れ下がりを画成するトラックチェインと、
   を含む第１のトラックローラアセンブリと、
   ローラフレームと、
   駆動スプロケットと、
   前記ローラフレームに回転可能に接続された少なくとも１つのアイドラアセンブリと、
   前記ローラフレームの上部に回転可能に接続されたキャリアローラと、
   前記駆動スプロケット、前記少なくとも１つのアイドラおよび前記キャリアローラの周囲に随伴されると共にカテナリーの垂れ下がりを画成するトラックチェインと、
   を含む第２のトラックローラアセンブリと、
   前記カテナリーの垂れ下がりを前記第１のトラックローラアセンブリと第２のトラックローラアセンブリとの間で異ならせることにより、前記トラックチェインのカテナリーの動きの位相を互いにずらすように構成される振動低減機構を有する、下部走行装置。
2. 前記第１のローラアセンブリから前記第２のローラアセンブリまでの前記カテナリーの垂れ下がりの差が、前記第１のローラアセンブリの前記キャリアローラおよび前記第２のローラアセンブリの前記キャリアローラの一方を移動させることによって生じる請求項１に記載の下部走行装置。
3. 前記第１のローラアセンブリの前記キャリアローラおよび前記第２のローラアセンブリの前記キャリアローラの一方を上方位置または下方位置の一方に移動させる請求項２に記載の下部走行装置。
4. 前記第１のローラアセンブリから前記第２のローラアセンブリまでの前記カテナリーの垂れ下がりの差が、前記第１のローラアセンブリの前記少なくとも１つのアイドラアセンブリの１つおよび前記第２のローラアセンブリの前記少なくとも１つのアイドラアセンブリの１つを移動させることによって生じる請求項１に記載の下部走行装置。
5. 前記第１のローラアセンブリの前記少なくとも１つのアイドラアセンブリの１つおよび前記第２のローラアセンブリの前記少なくとも１つのアイドラアセンブリの１つを前方位置または後方位置の一方に移動させる請求項４に記載の下部走行装置。
6. 前記第１のローラアセンブリの前記少なくとも１つのアイドラアセンブリの１つおよび前記第２のローラアセンブリの前記少なくとも１つのアイドラアセンブリの１つの移動が、前記第１のローラアセンブリの前記ローラフレームの一方および前記第２のローラアセンブリの前記ローラフレームの一方の長さを長くするかまたは短くすることによって行われる請求項５に記載の下部走行装置。
7. 前記第１のローラアセンブリから前記第２のローラアセンブリまでの前記カテナリーの垂れ下がりの差が、前記第１のローラアセンブリの張力調整装置の１つおよび前記第２のローラアセンブリの張力調整装置の１つによって加えられる力を増加または減少させることによって生じる請求項１に記載の下部走行装置。
8. 前記第１のローラアセンブリの前記少なくとも１つのアイドラアセンブリの１つおよび前記第２のローラアセンブリの前記少なくとも１つのアイドラアセンブリの１つの移動が、前記第１のローラアセンブリの前記トラックチェインアセンブリの１つおよび前記第２のローラアセンブリの前記トラックチェインアセンブリの１つの長さを長くするかまたは短くすることによって行われる請求項１に記載の下部走行装置。
9. 前記第１のローラアセンブリから前記第２のローラアセンブリまでの前記カテナリーの垂れ下がりの差が、前記第１のローラアセンブリの前記少なくとも１つのアイドラアセンブリの１つおよび前記第２のローラアセンブリの前記少なくとも１つのアイドラアセンブリの１つの直径を大きくするかまたは小さくすることによって生じる請求項１に記載の下部走行装置。
10. 前記第１のローラアセンブリから前記第２のローラアセンブリまでの前記カテナリーの垂れ下がりの差が、前記第１のローラアセンブリの前記駆動スプロケットの１つおよび前記第２のローラアセンブリの前記駆動スプロケットの１つの直径を大きくするかまたは小さくすることによって生じる請求項１に記載の下部走行装置。
11. 履帯式作業機械の第１および第２のトラックローラアセンブリの振動の影響を低減する方法であって、
    ローラフレームと、駆動スプロケットと、前記ローラフレームに回転可能に接続された少なくとも１つのアイドラと、前記ローラフレームの上部に回転可能に接続されたキャリアローラと、前記駆動スプロケット、前記少なくとも１つのアイドラおよび前記キャリアローラの周囲に随伴されると共にカテナリーの垂れ下がりを画成するトラックチェインとを有する前記第１のトラックローラアセンブリを設けるステップと、
    ローラフレームと、駆動スプロケットと、前記ローラフレームに回転可能に接続された少なくとも１つのアイドラと、前記ローラフレームの上部に回転可能に接続されたキャリアローラと、前記駆動スプロケット、前記少なくとも１つのアイドラおよび前記キャリアローラの周囲に随伴されると共にカテナリーの垂れ下がりを画成するトラックチェインとを有する第２のトラックローラアセンブリを設けるステップと、
    前記トラックチェインの前記カテナリの動きの位相が互いにずれるように、第１のローラアセンブリおよび第２のローラアセンブリの一方の前記カテナリーの垂れ下がりを変化させるステップと、
    を含む方法。
12. 第１のローラアセンブリおよび第２のローラアセンブリの一方の前記カテナリーの垂れ下がりを変化させるステップが、第１のローラアセンブリおよび第２のローラアセンブリの一方のトラックローラフレームを長くするステップを含む請求項１１に記載の履帯式作業機械の第１および第２のトラックローラアセンブリの振動の影響を低減する方法。
13. 第１のローラアセンブリおよび第２のローラアセンブリの一方の前記カテナリーの垂れ下がりを変化させるステップが、第１のローラアセンブリおよび第２のローラアセンブリの一方のキャリアローラを再位置決めするステップを含む請求項１１に記載の履帯式作業機械の第１および第２のトラックローラアセンブリの振動の影響を低減する方法。
14. 第１のローラアセンブリおよび第２のローラアセンブリの一方の前記カテナリーの垂れ下がりを変化させるステップが、第１のローラアセンブリおよび第２のローラアセンブリの一方のトラックチェインアセンブリの張力を増加させるステップおよび前記張力を減少させるステップの一方を含む請求項１１に記載の履帯式作業機械の第１および第２のトラックローラアセンブリの振動の影響を低減する方法。
15. 第１のローラアセンブリおよび第２のローラアセンブリの一方の前記カテナリーの垂れ下がりを変化させるステップが、第１のローラアセンブリおよび第２のローラアセンブリの一方の駆動スプロケットの１つおよび少なくとも１つのアイドラアセンブリの１つの直径を変化させるステップを含む請求項１１に記載の履帯式作業機械の第１および第２のトラックローラアセンブリの振動の影響を低減する方法。

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