JP3972286B2 - 装軌式車両 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベルなどの建設機械の車両として使用されるトラックフレーム型の装軌式車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械としての油圧ショベルは一般的に、履帯式の下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体と、上部旋回体に装備されたフロントアタッチメント等とから構成され、フロントアタッチメントの先端にバケット等の作業用工具が取付けられている。
【０００３】
油圧ショベルの下部走行体はたとえば、特開平9-123952号公報に開示されたトラックフレームを備え、トラックフレームはセンタフレームと、センタフレームの両側に設けられた左右一対のサイドフレームとを含んでいる。これらサイドフレームの前後端にはアイドラおよび駆動スプロケットがそれぞれ取付けられ、これらアイドラと駆動スプロケットとの間に履帯、いわゆるクローラが掛け回されている。
【０００４】
より詳しくは、前記公報に開示されているようにサイドフレームの前後端部には、サイドフレームとは別体のアイドラ取付けブラケットおよび走行装置取付けブラケットが溶接して接合されており、これらブラケットにアイドラや駆動スプロケットを含む走行装置が組付けられるようになっている。
このようにサイドフレームに対してアイドラ取付けブラケットや走行装置取付けブラケットが別体であると、これらブラケットとサイドフレームとを別々に製造できるから、トラックフレームの製造や組立が容易となる。つまり、アイドラ取付けブラケットにはクローラの張力を調整する必要上、アイドラを前後方向に移動自在に支持する左右一対のガイドが設けられるが、これらガイドはアイドラ取付けブラケットの内部構造を複雑なものとし、サイドフレームの前端部自体にアイドラ取付けブラケットの機能を組込むことは容易ではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、油圧ショベルの走行時や掘削作業時、地面からの反力がクローラおよびアイドラを介してアイドラ取付けブラケットに伝達されると、このような反力はサイドフレームに対してアイドラ取付けブラケットを捻るように働き、アイドラ取付けブラケットとサイドフレームとの間の接合部に大きな応力集中を生じさせる。
【０００６】
このような応力集中は、前記接合部での破断を招く大きな要因となるので、サイドフレームにアイドラ取付けブラケットを溶接により接合する際には、応力が集中する部位を避けて溶接する一方、その接合部の溶接ビードの脚長（すみ肉）を長くし、さらには、溶接ビードの表面仕上げを十分に行う等、接合作業に細心の注意を払う必要があり、接合作業に多大な手間と時間を要する。
【０００７】
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、サイドフレームに対するアイドラ取付けブラケットの接合を容易に行え、しかも、その接合部の強度をも十分に確保できる装軌式車両を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、左右のサイドフレームとアイドラ取付けブラケットとを別体とし、そして、これらを溶接により接合したトラックフレームを備える装軌式車両において、アイドラ取付けブラケットは、履帯が掛け回されたアイドラを前後方向に案内するガイドを有した一対のサイド壁部と、これらサイド壁部の基端を相互に連結し且つサイドフレームの前端に溶接により接合された端板部とを含み、そして、この端板部は、サイドフレームの前端に対して接合され且つ前記前端に宛がわれた接合部位と、サイドフレームの前端外周よりも突出し且つ接合部位に対して前方に向けて傾斜した突出部と、接合部位から突出部に亘って形成され、両端が円弧形状をなす開口とを有しており、開口は、接合部位に位置した一端での円弧径よりも突出部に位置した他端での円弧径の方を大として形成されている（請求項１）。
【０００９】
上述の装軌式車両によれば、地上からの反力によりアイドル取付けブラケットに大きな捻り力が伝達されても、サイドフレームとアイドラ取付けブラケットとの間の接合部、つまり、サイドフレームの前端に接合されるアイドラ取付けブラケットの端板部にはその接合部位から前方に傾斜した突出部に亘って両端が円弧形状をなす開口が形成され、しかも、開口は接合部位に位置した一端での円弧径よりも突出部に位置した他端での円弧径の方を大として形成されているので、捻り力は開口周辺のアイドラ取付けブラケットの部位が弾性変形して吸収される。この結果、接合部に大きな歪み、つまり、大きな応力集中を生じさせることはなく、サイドフレームとアイドラ取付けブラケットとの間の接合強度が十分に確保される。
【００１０】
アイドラ取付けブラケットは一対の開口を有し、そして、これら開口はサイドフレームの幅方向に離間しているのが好ましい（請求項２）。この場合、アイドラ取付けブラケットに外向きおよび内向きの何れの方向の捻り力が伝達されても、アイドラ取付けブラケットはその応力集中側のなる一方の開口周辺の部位が弾性変形することで、接合部への応力集中が回避される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、装軌式車両を使用した建設機械の一例としての油圧ショベルを示す。
油圧ショベルはクローラ型の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に設けられた上部旋回体４とを備え、上部旋回体４にはキャブ６やフロントアタッチメント８、そして、エンジン（図示しない）を収容したエンジンルール１０などが装備されている。
【００１２】
フロントアタッチメント８は、ブーム１２の先端に連結されたアーム１４を備え、図示の例ではアーム１４の先端にバケット１６が取り付けられている。ブーム１２の起伏やアーム１４およびバケット１６の回動はそれぞれ、ブームシリンダ１８、アームシリンダ２０およびバケットシリンダ２２の伸縮を受けて可能である。なお、図１の油圧ショベルは、ブーム１２の起立によりバケット１６をリフトさせた状態で示され、この状態は油圧ショベルの走行姿勢を示している。
【００１３】
下部走行体２は左右にクローラ２４を有し、これらクローラ２４は前後のアイドラ２６および駆動スプロケット２８に掛け回されている。
図２は、下部走行体２を形成するトラックフレーム３０を示す。
トラックフレーム３０はセンタフレーム３２を備え、センタフレーム３２はその中央の丸胴３４と、油圧ショベルの走行方向でみて丸胴３４の両側に一対ずつのラテラルビーム３６とを有し、各側にて一対のラテラルビーム３６は前後方向に離間して配置されている。丸胴３４内には旋回ベアリング（図示しない）が装着され、旋回ベアリングを介して上部旋回体４が旋回自在に取付けられる。
【００１４】
センタフレーム３０の左右両側、つまり、左右一対ずつのラテラルビーム３６にはそれら先端にサイドフレーム３８が連結され、これらサイドフレーム３８は互いに平行にして油圧ショベルの走行方向に延びている。
各サイドフレーム３８にはその前端にアイドラ取付けブラケット４０が溶接により接合され、そして、その後端には走行装置取付けブラケット４２が溶接により接合されている。
【００１５】
走行装置取付けブラケット４２は、サイドフレーム３８の後端に溶接された端板４８と、この端板４８から後方に向けて突出したホルダケース５０とを有し、ホルダケース５０の基部は上下の接合フランジ５２を介して端板４８に固着されている。ホルダケース５０はその先端が円弧状なし、そして、その外周にリムを有する板部材からなっている。
【００１６】
ホルダケース５０は減速機および走行モータからなる走行装置（図示しない）が装着可能となっており、走行装置、つまり、減速機の出力軸に前述した駆動スプロケット２８が取付けられる。
一方、図２のトラックフレーム３０を下側からみた図３および図４に拡大して示すように、アイドラ取付けブラケット４０は、油圧ショベルの走行方向に互いに平行に延びる一対のサイド壁部５４と、これらサイド壁部５４の基端を相互に連結する端板部５６とを有し、端板部５６がサイドフレーム３８の前端に溶接により接合されている。
【００１７】
サイド壁部５４間には前述したアイドラ２６が収納され、アイドラ２６はアイドラ取付けブラケット４０内にて、走行方向に移動自在に取付けられている。
より詳しくは、図５に示すように両サイド壁部５４にはそれら内面に溝形態のガイド５８が設けられ、これらガイド５８は油圧ショベルの走行方向、つまり、サイドフレーム３８の軸線方向に水平に延びている。左右のガイド５８にはアイドラ２６の左右の軸受６０が摺動自在に嵌合され、一方、これら軸受６０はＵ字形をなすヨーク６２の両方の先端にそれぞれ連結されている。
【００１８】
ヨーク６２の円弧状基部は張力調整ロッド６６の先端に連結されており、張力調整ロッド６６はアイドラ取付けブラケット４０の端板部５６を貫通してサイドフレーム３８内に延び、段付きの円筒部材６８の一端に連結されている。円筒部材６８の他端部には案内ロッド７０の一端部が摺動自在に挿通され、案内ロッド７０の他端はサイドフレーム３８内の仕切壁（図示しない）に支持されている。そして、仕切壁と円筒部材６８の段部との間には圧縮コイルばね７２が掛け渡されており、ヨーク６２を前方に向けて押圧付勢し、これにより、アイドラ２６を介してクローラ２４（図１参照）に所定の張力を常時付与する。なお、図５中、参照符号７６は円筒部材６８、案内ロッド７０および圧縮コイルばね７２を覆う管状のカバーを示す。
【００１９】
再度、図３および図４を参照すれば、アイドラ取付けブラケット４０の端板部５６はサイドフレーム３８の前端外周から突出しているが、その前端の突出部７８は他の面からの突出部よりも大きく突出し、しかも、前方に向けて僅かに傾斜した状態にある。また、突出部７８はその両側縁が切り落とされることで、先細状となる台形形状をなし、さらに、その先端側部に両端を残して凹所８０が形成されている。
【００２０】
そして、端板部５６には一対の開口８２が形成され、これら開口８２はサイドフレーム３８内の隠れた位置から突出部７８の凹所８０に向けて延び、その一部が露出している。より詳しくは、これら開口８２は、サイドフレーム３８の幅方向に離間しているものの、サイド壁部材５４よりも内側に位置した状態でハ字状に配置され、その周辺における端板部５６の部位の弾性変形を許容している。また、端板部５６の開口周辺部位はその突出部７８に凹所８０を形成したことで、その弾性変形が容易なものとなっている。
【００２１】
ここで、アイドラ取付けブラケット４０の端板部５６はサイドフレーム３８の前端外周に開口８２の部位を除き、溶接により接合されており、これにより、開口８２はアイドラ取付けブラケット４０とサイドフレーム３８との間の接合部に対して、上下に交差するように設けられている。
上述した油圧ショベルによれば、その走行中や掘削作業中、地上からの反力が図６中矢印Ａで示すようにクローラ２４を介してアイドラ２６に伝達されると、アイドラ２６の軸受６０を介しアイドラ取付けブラケット４０に図６中矢印Ｂで示すような捻り力が生じ、この捻り力Ｂはアイドラ取付けブラケット４０の基端、とくに、端板部５６とサイドフレーム３８の前端との間の接合部に集中して作用する。
【００２２】
しかしながら、前述したように端板部５６には一対の開口８２が形成されているので、端板部５６に大きな捻り力Ｂが加わっても、端板部５６における開口８２の周辺の部位が弾性変形することで、その接合部に大きな応力が集中することはなく、このような応力集中による接合部の破損を確実に防止することができる。
【００２３】
しかも、開口８２は左右一対形成されているので、捻り力Ｂが内向きまたは外向きの何れから方向から伝達されても、その応力集中側となる一方の開口８２の周辺が弾性変形することで、接合部への応力集中を効果的に回避できる。
この結果、サイドフレーム３８の前端に対するアイドラ取付けブラケット４０の接合、つまり、これらの溶接に関し、溶接ビードの位置や脚長の長さ等に特別な注意を払うことなく溶接作業を行えるばかりでなく、溶接ビートの表面仕上げもまた不要となり、その接合作業を容易かつ簡単に行うことができる。
【００２４】
本発明は、上述の一実施形態に制約されるものでなく、種々の変形が可能である。たとえば、開口８２の数や配置は一実施形態のものに限られるものではなく、そして、本発明は、油圧ショベルのトラックフレームに限らず、油圧クレーンやブルドーザなどの装軌式車両のトラックフレームにも同様に適用可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の装軌式車両（請求項１）によれば、サイドフレームの前端とアイドラ取付けブラケットとの間の接合部となるアイドラ取付けブラケットの端板部にその接合部位から突出部に亘って、その周辺部位の弾性変形を許容する両端が円弧形状の開口が形成され、しかも、開口は接合部位に位置した一端での円弧径よりも突出部に位置した他端での円弧径の方を大として形成されていることから、走行時や作業時、地上からの反力により履帯およびアイドラを介してアイドラ取付けブラケットに捻り力が伝達されるとしても、その開口周辺のアイドラ取付けブラケットの部位が弾性変形することで、接合部への応力集中が回避され、接合部の破断を確実に防止することができる。この結果、サイドフレームに対するアイドラ取付けブラケットの接合作業、つまり、溶接作業が容易なものとなる。
【００２６】
一対の開口がサイドフレームの幅方向に設けられていると（請求項２）、アイドラ取付けブラケットに外向きまたは内向きの捻り力が伝達されても、接合部への応力集中を効果的に防止可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】装軌式車両としての油圧ショベルを示した側面図である。
【図２】図１の油圧ショベルのトラックフレームを示した斜視図である。
【図３】図２のトラックフレームの一部を拡大して示した図である。
【図４】図３に示した部位の平面図である。
【図５】アイドラの取付け構造を示した図である。
【図６】図１の一部を拡大して示した図である。
【符号の説明】
２４ クローラ（履帯）
２６ アイドラ
２８ 駆動スプロケット
３０ トラックフレーム
３２ センタフレーム
３８ サイドフレーム
４０ アイドラ取付けブラケット
４２ 走行装置取付けブラケット
５４ サイド壁部
５６ 端板部
５８ ガイド
６２ ヨーク

Claims (2)

1. 左右の一対の履帯を装着するトラックフレームを備えた装軌式車両において、
   前記トラックフレームは、
   センタフレームと、
   前記センタフレームの両側に設けられた左右一対のサイドフレームと、
   前記各サイドフレームの前端に溶接して接合されたアイドラ取付けブラケットであって、
   前記履帯が掛け回されたアイドラを前後方向に案内するガイドを有した一対のサイド壁部と、これらサイド壁部の基端を相互に連結し且つ前記サイドフレームの前端に溶接により接合された端板部とを含むアイドラ取付けブラケットとを備え、
   前記アイドラ取付けブラケットの前記端板部は、
   前記サイドフレームの前端に対して接合され且つ前記前端に宛がわれた接合部位と、
   前記サイドフレームの前端外周よりも突出し且つ前記接合部位に対して前方に向けて傾斜した突出部と、
   前記接合部位から前記突出部に亘って形成され、両端が円弧形状をなす開口と
   を有し、
   前記開口は、前記接合部位に位置した一端での円弧径よりも前記突出部に位置した他端での円弧径の方を大として形成されていることを特徴とする装軌式車両。
2. 前記開口は一対形成され、これら開口は前記サイドフレームの幅方向に離間していることを特徴とする請求項１に記載の装軌式車両。

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