JP4444434B2 - クローラ式走行体の上部ローラ支持構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワーショベルやクレーン等の建設作業機械に代表されるクローラ式走行体に係わり、特に、クローラベルトをガイドして支持する上部ローラの支持構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
パワーショベルやクレーン等のクローラ式走行体は、例えば、作業装置やキャブが搭載された上部旋回体と、無端ベルトとしての履帯(以下、クローラベルトという。)を備えた下部走行体とによって構成されている。
【0003】
前記下部走行体の一例が図8に概略的に示されている。図示のように、下部走行体100は、フレーム102の前後に設けられたスプロケットホイール104とアイドルホイール106とにクローラベルト108が掛け渡されて構成され、スプロケットホイール104を回転駆動させてクローラベルト108を回転させることにより走行するものである。
【0004】
図9に詳しく示されるように、クローラベルト108は、複数のリンク120がピンを介して帯状に連結されて成る本体と、この本体上に敷き詰められるように取り付けられた弾性体としてのシュー125とから成り、リンク120がスプロケットホイール104に噛み合わされた状態で掛け渡されている。
【0005】
また、スプロケットホイール104およびアイドルホイール106を支持するフレーム102の上面および下面には、クローラベルト108の回転軌道に沿って配置されてクローラベルト108をガイドする複数のローラ110,112が取り付けられている。これらのローラの110,112うち、特にフレーム102の上部に設けられた上部ローラ112は、クローラベルト108を下側から支持しつつ、それ自身転動してクローラベルト108をガイドする。
【0006】
また、フレーム102には、アイドルホイール106をスプロケットホイール104に対して移動させてこれらホイール104,106間の距離を変化させることによりクローラベルト108の張力を調整する調整機構が設けられている。クローラベルト108が弛むことなくスプロケットホイール104と適正に噛み合うように、前記調整機構を用いてクローラベルト108の張力を調整すれば、クローラベルト108を円滑に回転させることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図9に示されるように、フレーム102の上側でクローラベルト108を支持してガイドする上部ローラ112は、フレーム102側から延びるブラケット115によって回転可能に支持されている。また、一般に、ブラケット115の上面の高さと上部ローラ112の上面の高さは異なっており、ブラケット115と上部ローラ112との間には段差117が形成されている。しかし、このような段差117が上部ローラ112とブラケット115との間に形成されていると、以下のような不具合が生じる。
【0008】
すなわち、例えば、図9に示されるように、ブラケット115の高さが上部ローラ112の高さよりも低い場合には、前記調整機構による調整が適正でなく或いはその他の理由でクローラベルト108が弛んでいると、クローラベルト108がその自重によって上部ローラ112から外れてしまう(脱輪してしまう)場合がある。すなわち、クローラベルト108のリンク120が、上部ローラ112上から段差117を介してブラケット115上に落ち込んでしまうことがある。
【0009】
また、このような脱輪が生じた状態でクローラベルト108が回転されると、クローラベルト108の脱輪部位にこれを回転軌道に乗せようとする外側方向の力Fが作用するが、この力Fによる脱輪部位の回転軌道への復帰は、上部ローラ112上から落下したリンク120が段差117に突き当たることによって阻止されてしまう。すなわち、段差117の存在によって、クローラベルト108の脱輪部位は、回転軌道に乗る上部ローラ112上の正規の位置に復帰することができない。それだけでなく、前記力Fの作用により、クローラベルト108の脱輪部位が激しく段差117に突き当たって、上部ローラ112およびリンク120が損傷してしまう虞がある。
【0010】
一方、図9と逆の場合、すなわち、ブラケット115の高さが上部ローラ112の高さよりも高い場合には、クローラベルト108の脱輪が生じないが、クローラベルト108が弛んだ状態で回転駆動されると、段差を形成するブラケット115の部位にクローラベルト108が常時衝突するため、ブラケット115およびリンク120が摩耗・損傷等する虞がある。
【0011】
そのため、特開昭60−1082号公報には、ローラとクローラベルトとを凹凸係合させることによってローラからのクローラベルトの外れを防止する技術が開示されている。しかし、この構成では、ローラとクローラベルトとの取り付けに高い精度が要求されるとともに、ローラおよびクローラベルトが専用品となるため、これらの交換に要するコストが高くなってしまう。
【0012】
本発明は前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、クローラベルトが上部ローラから脱輪しても、クローラベルトの回転駆動によって脱輪部位を回転軌道に乗る上部ローラ上の正規の位置に自動復帰させることができるとともに、クローラベルトがブラケットや上部ローラと干渉して損傷することを防止できるクローラ式走行体の上部ローラ支持構造を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、フレームの前後に設けられたホイールに掛け渡されるクローラベルトを有し、このクローラベルトを前記フレームの上部に設けられた上部ローラにより下側から支持してガイドしながら回転させることによって走行するクローラ式走行体において、前記上部ローラの側方に隣接して前記フレームに設けられ、前記上部ローラを回転可能に支持するブラケットを備え、前記ブラケットの上面は、前記ブラケットの上面において最も高い部分となる傾斜部を有し、前記傾斜部は、前記上部ローラから遠い位置において上部ローラの外周上面部よりも低くなっており、この低い位置の部分から前記上部ローラの外周上面部に向かって近づくと高くなる向きに傾斜して延びた傾斜面を有し、その傾斜面の上端が上部ローラの外周上面部と略面一の高さで隣接していることを特徴とする上部ローラ支持構造である。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。
【0015】
図1には、クローラ式走行体として、バケット12を用いて掘削作業を行なうパワーショベル1が示されている。図示のように、パワーショベル1は、クローラ式の下部走行体である台車4と、この台車4の上部に旋回台22を介して回転自在に搭載された上部旋回体3とからなる。
【0016】
旋回体3にはブームシリンダ7によって起伏可能なブーム8が取り付けられ、ブーム8の先端にはアームシリンダ9によって回転自在なアーム10が取り付けられている。また、アーム10の先端には、傾動シリンダ11によって傾動自在なバケット12が取り付けられている。なお、旋回体3には、ブーム8とアーム10とバケット12とによって構成される作業部20の操作及び台車4の走行並びに旋回体3の旋回操作等を行なうための操作室2が設置されている。
【0017】
図1〜図3に示されるように、下部走行体4は、旋回台22からその両側へ延びるアーム23と、アーム23の両端部に設けられた一対のクローラ装置29とから成る。各クローラ装置29は、アーム23の端部に固着されたフレーム30と、フレーム30の前後に設けられたスプロケットホイール47およびアイドルホイール49とを有し、2つのホイール47,49にクローラベルト38を掛け渡すことによって構成されている。そして、クローラ装置29は、図示しない駆動モータを介してスプロケットホイール47を回転駆動させてクローラベルト38を回転させることにより、下部走行体4の走行を可能にする。
【0018】
クローラベルト38は、複数のリンク35がピン61を介して帯状に連結されて成る本体と、この本体上に敷き詰められるように取り付けられたシュー33とから成り、リンク35がスプロケットホイール47に噛み合わされた状態で掛け渡されている。シュー33は、ゴム等の弾性体もしくは金属から成る。
【0019】
図4に示されるように、クローラベルト38の本体を構成する各リンク35の両端部には、ピン61が挿入される挿入孔35a,35bが設けられている。また、図5に示されるように、シュー33は、ボルト70を介してリンク35に取り付けられている。
【0020】
図2および図3に示されるように、スプロケットホイール47およびアイドルホイール49を支持するフレーム30の上面および下面には、クローラベルト38の回転軌道に沿って配置されてクローラベルト38をガイドする複数のローラ40,53が取り付けられている。これらのローラの40,53うち、特にフレーム30の上部に設けられた上部ローラ40は、クローラベルト38を下側から支持しつつ、それ自身転動してクローラベルト38をガイドする。なお、上部ローラ40は円柱形状を成している。
【0021】
また、フレーム30には、アイドルホイール49をスプロケットホイール47に対して移動させてこれらホイール47,49間の距離を変化させることによりクローラベルト38の張力を調整する調整機構60(図3参照)が設けられている。クローラベルト60が弛むことなくスプロケットホイール47と適正に噛み合うように、調整機構60を用いてクローラベルト38の張力を調整すれば、クローラベルト38を円滑に回転させることができる。
【0022】
図2に示されるように、フレーム30の上側でクローラベルト38を支持してガイドする上部ローラ40は、フレーム30側から延びるブラケット45によって回転可能に支持されている。図6および図7に詳しく示されるように、ブラケット45は、上部ローラ40の軸部が挿入され且つこの軸部を回転可能に支持する支持穴79を有している。また、ブラケット45は、クローラベルト38の下側でこれと対向するその上面45aに傾斜部50を有している。傾斜部50は、クローラベルト38を支持する上部ローラ40の外周面40aに向かって延びるとともに、その上端50aが上部ローラ40の外周面40aと略面一で隣接している。特に、本実施形態では、傾斜部50の上端50aの高さと上部ローラ40の外周面40aの高さとが一致している。
【0023】
なお、本実施形態においては、傾斜部50の上端50aと上部ローラ40の外周面40aの端縁との間に若干のクリアランスが形成されていても良いが、この場合、クリアランスは、リンク35がクリアランスに落ち込むことなく傾斜部50と上部ローラ40の外周面40aとの間を滑らかに行き来できるような距離に設定されていなければならない。また、傾斜部50の上端50aと上部ローラ40の外周面40aとの間に若干の段差が形成されていても良いが、この場合も、段差は、リンク35が段差に突き当たることなく傾斜部50と上部ローラ40の外周面40aとの間を滑らかに行き来できるような大きさに設定されていなければならない。
【0024】
次に、上記構成の上部ローラ支持構造の作用について説明する。
【0025】
調整機構60による調整が適正でなく或いはその他の理由でクローラベルト38が弛んでいると、図7に示されるように、クローラベルト38がその自重によって上部ローラ40から外れてしまう場合がある。この場合、クローラベルト38のリンク35は、上部ローラ40の外周面40aと滑らかに繋がるブラケット45の上面45aの傾斜部50上に位置する。
【0026】
この脱輪状態で、クローラベルト38が回転されると、クローラベルト38の脱輪部位にはこれを回転軌道に乗せようとする外側方向の力Fが作用するため、脱輪して傾斜部50上に位置するリンク35は、この力Fによって、他の部材と干渉することなく、傾斜部50と滑らかに繋がる上部ローラ40の外周面40a上すなわち回転軌道に乗る上部ローラ40上の正規の位置に自動復帰することができる。
【0027】
以上説明したように、本実施形態において、上部ローラ40を支持するブラケット45は、クローラベルト38の下側でこれと対向するその上面45aに傾斜部50を有し、傾斜部50は、クローラベルト38を支持する上部ローラ40の外周面40aに向かって延びるとともに、その上端50aが上部ローラ40の外周面40aと略面一で隣接している。したがって、クローラベルト38が上部ローラ40から脱輪しても、クローラベルト38の回転駆動によって脱輪部位を回転軌道に乗る上部ローラ40上の正規の位置に自動復帰させることができるとともに、クローラベルト38がブラケット45や上部ローラ40と干渉して損傷することを防止できる。また、ブラケット45に傾斜部50を増設する形態であるため、ブラケット45の強度を増大させることができる。
【0028】
また、脱輪を防止するための構造を上部ローラ40やクローラベルト38に設ける形態ではないため、ローラ40,53とクローラベルト38との取り付けに高い精度が要求されず、また、ローラ40,53およびクローラベルト38が専用品とならないため、これらの交換に要するコストも低く抑えることができる。
【0029】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは言うまでもない。例えば、上部ローラ40の形状は、円柱に限らず、紡錘形状やその他の形状であっても良い。また、上記実施形態において、上部ローラ40は、ブラケット45により片側支持されているが、その両側がブラケット45によって支持されていても良い。また、前記実施形態において、クローラベルト38は、複数のリンク35がピン61を介して帯状に連結されて成る本体と、この本体上に敷き詰められるように取り付けられたシュー33とから成るが、これに限定されるものではない。フレームの上部に設けられた上部ローラにより下側から支持されてガイドされながら回転する形態のものであれば、例えば、[発明が解決しようとする課題]の項で引用した従来例としての特開昭60−1082号公報に開示されているようなクローラベルトにも本発明を適用できることは言うまでもない。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のクローラ式走行体の上部ローラ支持構造によれば、クローラベルトが上部ローラから脱輪しても、クローラベルトの回転駆動によって脱輪部位を回転軌道に乗る上部ローラ上の正規の位置に自動復帰させることができるとともに、クローラベルトがブラケットや上部ローラと干渉して損傷することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態が適用されるパワーショベルの斜視図である。
【図2】図3のA−A線に沿う断面図である。
【図3】図1のパワーショベルの台車の側面図である。
【図4】図3の台車のクローラベルトを構成するリンクとシューの側面図である。
【図5】図3の台車のクローラベルトを上側から見た平面図である。
【図6】(a)は上部ローラを支持するブラケットの側面図、(b)は(a)のブラケットの正面図である。
【図7】クローラベルトが上部ローラから脱輪した状態を示す図3のA−A線に沿う模式図である。
【図8】一般的なクローラ装置を示す側面図である。
【図9】クローラベルトが上部ローラから脱輪した従来の状態を示す図8のB−B線に沿う模式図である。
【符号の説明】
1…パワーショベル(クローラ式走行体)
4…台車(クローラ式走行体)
30…フレーム
38…クローラベルト
40…上部ローラ
40a…外周面
45…ブラケット
45a…上面
50…傾斜部
50a…上端
Claims (1)
- フレームの前後に設けられたホイールに掛け渡されるクローラベルトを有し、このクローラベルトを前記フレームの上部に設けられた上部ローラにより下側から支持してガイドしながら回転させることによって走行するクローラ式走行体において、
前記上部ローラの側方に隣接して前記フレームに設けられ、前記上部ローラを回転可能に支持するブラケットを備え、
前記ブラケットの上面は、前記ブラケットの上面において最も高い部分となる傾斜部を有し、
前記傾斜部は、前記上部ローラから遠い位置において上部ローラの外周上面部よりも低くなっており、この低い位置の部分から前記上部ローラの外周上面部に向かって近づくと高くなる向きに傾斜して延びた傾斜面を有し、その傾斜面の上端が上部ローラの外周上面部と略面一の高さで隣接していることを特徴とする上部ローラ支持構造。
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