JP4469263B2 - 可変スライドフレーム構造 - Google Patents

Description

本発明は、車幅方向に移動自在なサイドフレームを有した走行車両において、サイドフレームの車幅方向への移動を案内支持するスライドフレームを備えた下部走行体の可変スライドフレーム構造に関するものである。

クローラクレーン、クローラバックホー、油圧ショベル、クレーン車等の履帯を備えた建設機械では、履帯の間隔を変更して、車体寸法を大きくも小さくもできる拡縮機構を備えたものが知られている。作業機を作業させる時には、車両の安定性を高めるため履帯の間隔を拡大して車体寸法を大きくし、また、建設機械を運搬する際や、道幅の狭い所を通過する際には、トラックに積載できるように、あるいは道幅の狭い所を通過できるように履帯の間隔を収縮させて車体寸法を小さくしている。

履帯の間隔を変更するため、履帯を駆動支持する一対のサイドフレームが車幅方向に移動自在に構成されている。一対のサイドフレームを下部走行体のセンターフレームに対して案内支持するスライドフレームは、センターフレームの左右両側から車幅方向に拡縮可能に配されている。スライドフレームの構成としては、一般にクローラ式建設機械の下部走行体（特許文献１参照。）に記載された構成が用いられている。

特許文献１に記載された下部走行体は、図５に示す構成となっている。図５に示すように、下部走行体５０のセンターフレーム５１には２個の角形の穴５３がセンターフレーム５１の前後方向に設けられている。穴５３には、左右一対のサイドフレーム５５に固着した角形のスライドフレーム５４が摺動可能に挿入されている。

左右のサイドフレーム５５とセンターフレーム５１との間には一対の油圧シリンダ５８が設けられている。一対の油圧シリンダ５８のピストンロッド側は左右のサイドフレーム５５に連結され、ボトム側はセンターフレーム５１にそれぞれ連結されている。

一対の油圧シリンダ５８を伸縮させることにより、各サイドフレーム５５はスライドフレーム５４に案内されて、センターフレーム５１に対し作業時位置（図示せぬ履帯を巻装したサイドフレーム５５の間隔を拡幅した位置）と輸送時位置（図示せぬ履帯を巻装したサイドフレーム５５の間隔を縮小した位置）との間で移動することができる。このとき、対峙するスライドフレーム５４の先端面同士は、近接離間することになる。

対峙するスライドフレーム５４の先端面の形状は、スライドフレーム５４の幅方向と平行な方向で裁断された断面形状を有している。このため、スライドフレーム５４を拡張したときの拡張量は一本のスライドフレーム５４において、油圧シリンダ５８を縮小したときにおけるセンターフレーム５１に穴５３内に挿入したスライドフレーム５４の長さＬ３（図５参照。）から、スライドフレーム５４の先端部側と前記穴５３との掛り代の長さＬ４（図６参照。）を引いた長さとなる。

これにより、一対のサイドフレーム５５の間隔としては、図５の縮小状態での幅Ｌ１から図６の拡幅された状態での幅Ｌ２まで、即ち、Ｌ２−Ｌ１＝２×（Ｌ３−Ｌ４）の幅だけ左右に広げることができる。
実願昭５９−４８４１８号（実開昭６０−１６０２８２号）のマイクロフィルム

特許文献１に記載された下部走行体のように従来から用いられている下部走行体でのスライドフレーム５４の先端面形状としては、スライドフレーム５４の幅方向と平行な方向に裁断された断面形状を有している。このため、サイドフレーム５５の間隔を更に大きくするためには、センターフレーム５１の幅を大きく形成するか、スライドフレーム５４の先端部側と前記穴５３との掛り代の長さＬ４を短くしなければならなかった。

センターフレーム５１の幅を大きく形成した場合には、最小の車幅が大きくなってしまうという問題が発生する。また、スライドフレーム５４の先端部側と前記穴５３との掛り代の長さＬ４を短くした場合には、拡幅したサイドフレーム５５を安定してスライドフレーム５４と穴５３との間で保持しておくことができなくなってしまう。
特に、下部走行体の走行中の振動等により、スライドフレーム５４が穴５３から離脱してしまう危険性が発生する。

本願発明では、上述の問題点を解決し、車幅方向に拡縮可能なスライドフレームを有した下部走行体において、センターフレームの車幅方向の幅を変更せずにスライドフレームの拡張量を大きくすることのできる可変スライドフレーム構造を提供することにある。

本願発明の課題は請求項１、２に記載された各発明により達成することができる。
即ち、本願発明では請求項１に記載したように、下部走行体の左右両側に設けた一対のサイドフレームを、車幅方向に移動自在としてなり、前記下部走行体のセンターフレームに摺動案内され、同センターフレームの左右両側からそれぞれ車幅方向に拡縮可能で、対峙する先端面同士が近接離間可能な左右一対のスライドフレームを有し、前記左右一対のスライドフレームが、前記下部走行体の前後方向に２組配され、前記前後方向に配された各スライドフレームの後端部が、前記各サイドフレームにそれぞれ固着されてなるクローラ式車両の下部走行体の可変スライドフレーム構造において、前記対峙する先端面がそれぞれ、前記センターフレームの平面視において、前記スライドフレームの幅方向に対して同じ方向で、前記スライドフレームの幅方向に亘って傾斜した傾斜面形状を有し、前記平面視における前記傾斜面形状の先尖部が、前記幅方向におけるスライドフレームの半分の幅よりも狭い幅で前記傾斜面の傾斜方向とは異なる方向に裁断された形状を有してなることを最も主要な特徴となしている。

また、本願発明では請求項２に記載したように、前記傾斜面の傾斜方向が、前記前後方向の各スライドフレームにおいて互いに逆方向に傾斜してなることを主要な特徴となしている。

本願発明では、左右一対の可変スライドフレーム構造において、対峙するスライドフレームの先端面の形状を限定したことを特徴としている。対峙するスライドフレームの先端面の形状を、センターフレームの平面視においてスライドフレームの幅方向に対して同じ方向に傾斜した傾斜面形状とし、しかも、前記平面視における前記傾斜面形状の先尖部を、スライドフレームの半分の幅よりも狭い幅で裁断した形状としている。

このため、従来のスライドフレームのように、対峙するスライドフレームの先端面の形状がスライドフレームの幅方向で裁断した形状のものに比べて、サイドフレームの拡幅幅を大きくすることができる。

しかも、サイドフレームの拡幅幅を大きくしても、センターフレームの車幅方向の幅を変えることなく、しかも、スライドフレームを拡張した状態でもスライドフレームを摺動させるセンターフレームとの間での支持剛性を従来のスライドフレームの場合と同様に維持しておくことができる。

即ち、スライドフレームの先端面に形成した傾斜面により、スライドフレームの幅方向で裁断した従来形状のものに比べて、傾斜面形状の先尖部側をセンターフレームとの間での掛り代として構成しておくことができる。このため、スライドフレームの幅方向で裁断した従来形状のものよりも多くスライドフレームを拡張させても、掛り代が大きくなった分、余分に拡張させることができる。しかも、スライドフレームを余分に拡張させても、十分な剛性でもってサイドフレームをセンターフレームに支持しておくことができる。

また、前記傾斜面形状の先尖部の一部を裁断した形状としたことにより、次のような作用を奏している。即ち、前記傾斜面形状の先尖部の一部を裁断しなかった場合のときには、スライドフレームに加わる振動や回転モーメント等によって先の尖った先尖部に集中荷重が加わってしまう事態が発生し、先尖部の変形や欠損等を生じてしまう。

これに対して、本願発明では、前記傾斜面形状の先尖部の一部を裁断した形状としているので、集中荷重の発生を防止することができる。

請求項２に記載したように、スライドフレームの先端面に形成した傾斜面の傾斜方向が、センターフレームの前後方向に配した各スライドフレームにおいて互いに逆方向に傾斜した構成とすることができる。これにより、サイドフレームの一端部側と他端部側とがセンターフレームの平面視において、互いに逆向きに回動したとしても、スライドフレームの側面部、即ち、センターフレームの前後方向の側面部がセンターフレームを挟むように作用し、またセンターフレームを押し広げるように作用して、センターフレームとスライドフレームとが当接するので前記回動を十分に規制することができる。

本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて以下において具体的に説明する。本願発明に係わる可変スライドフレーム構成としては、以下において説明する一つの拡幅シリンダにより左右一対のサイドフレームを拡縮する構成に限定されるものではなく、サイドフレーム毎に同サイドフレームを拡幅する油圧シリンダを用いた構成とすることができるものである。

また、他の構成においても本願発明の課題を解決することができる可変スライドフレーム構成であれば、それらの可変スライドフレーム構造に対して本願発明を好適に適用することができるものである。このため、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではなく、多様な変更が可能である。

図１には、スライドフレーム９がセンターフレーム７内に収納された縮小状態を示している。図２には、スライドフレーム９がセンターフレーム７から拡張された状態を示している。下部走行体２のセンターフレーム７には、車幅方向の左右に一対のサイドフレーム８が配設されている。サイドフレーム８には駆動モータ１９により回転駆動される駆動輪１３と従動輪１４とが配設され、駆動輪１３と従動輪１４との間には履帯６が巻装されている。

スライドフレーム９は断面形状が矩形状に形成され、センターフレーム７に形成した矩形状の案内孔１０内を摺動する。センターフレーム７の左右両側には左右１対のサイドフレーム９が配設され、左右一対のスライドフレーム９はセンターフレーム７の前後方向において２組配されている。

一対のスライドフレーム９の先端面間は、隙間を介して対峙した配置構成となっている。前記対峙する先端面の形状としては、図１、２に示すようにセンターフレーム７の平面視において、スライドフレーム９の幅方向に対して同じ方向に傾斜した傾斜面１１形状に形成されている。また、前記傾斜面１１形状の先尖部１２は、スライドフレーム９の半分の幅よりも狭い幅で前記傾斜面１１の傾斜方向とは異なる方向に裁断された形状に形成されている。

図示例では、先尖部１ｂはスライドフレーム９の幅方向に裁断された形状を示しているが、先尖部１２の裁断形状は、スライドフレーム９の幅方向に裁断された形状に限定されるものではなく、傾斜面１１の傾斜方向とは異なる方向に裁断を行った形状とすることができる。この場合、傾斜面１１の延長線よりも内側に傾斜した方向に裁断を行った形状としておくことが望ましい。

前後に配された各スライドフレーム９の後端部は、それぞれ各サイドフレーム８に固定されている。各サイドフレーム８の拡縮に伴って車両の左右方向に拡幅摺動自在に配設されている。センターフレーム７の中心部には、図示せぬ上部旋回体を搭載する図示せぬ旋回装置の受け座１６が形成されている。

図２に示すように一対のサイドフレーム８間には、拡縮シリンダ２０が配設され、拡縮シリンダ２０のピストンロッド２１及びシリンダ部２２の端部は、各サイドフレーム８に固定したフランジ部１７ａ、１７ｂに支持されている。

各サイドフレーム８にはストッパーロッド１５が配設され、センターフレーム７に設けた当接板１５ａとストッパーロッド１５の端部に形成したフランジ部との当接により、各サイドフレーム８の最大拡幅幅を規制している。各サイドフレーム８の最大拡幅幅は、ストッパーロッド１５の他端部に螺合した一対の固定ナット１８の螺合位置を調節することにより調整することができる。

拡幅シリンダ２０の拡張によりサイドフレーム８が拡幅した状態では、各サイドフレーム８に配設したストッパーロッド１５の端部が、センターフレーム７の当接版１５ａに当接して、一対のサイドフレーム９の間隔を最大の拡幅状態としている。

図２のＩＶ−ＩＶ断面図である図４における長さＬａは、センターフレーム７の案内孔１０の開口端部からスライドフレーム９の先尖部１２までの掛り代Ｌａを示している。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である図３に示すようなスライドフレーム９の縮小状態から拡幅シリンダ２０（図１、２参照。）を拡張させると、図４に示すように掛り代Ｌａを残してスライドフレーム９はセンターフレーム７の案内孔１０から拡張させることができる。

図１で示すスライドフレーム７の幅方向中心に引いた中心線Ｏ−Ｏは、従来例のようにスライドフレームの先端面がスライドフレームの幅方向と平行な方向で裁断された場合の仮想の先端面位置を示している。尚、この仮想の先端面位置は、対峙する先端面の間に隙間が形成されていないとした場合についての先端面位置となっており、実際には、対峙する先端面位置は、隙間を形成する分だけ中心線Ｏ−Ｏよりもそれぞれサイドフレーム８側に変位している。

図１において先端面位置を仮想して示した従来例のスライドフレームに対して、サイドフレームを同じ量だけ拡幅させたものと仮定すると、従来例のスライドフレームとセンターフレームの案内孔との掛り代は、図２に示すように掛り代Ｌｂとなる。

即ち、同じ量サイドフレームを拡幅しても、従来例における掛り代Ｌｂは、本願発明の係わるスライドフレーム９における掛り代Ｌａよりの短い長さとなってしまう。このため、スライドフレームを同じ量だけセンターフレームから拡張させたとしても、本願発明に係わるスライドフレーム９の方が、より確実に剛性を持ってサイドフレーム８を片持ち支持することができる。

スライドフレーム９によってより確実に剛性を持ってスライドフレーム８を支持できることは、本願発明に係わるスライドフレーム９では、従来例のスライドフレームに比べて更に、サイドフレーム８を拡幅させることができる。

特に、図１、２で示した従来例でのサイドフレームの先端面位置は、対峙する先端面同士が当接している場合を仮定して引いた仮想線であるので、実際において対峙する先端面間に隙間を形成している場合には、従来例における掛り代は、図２で示す掛り代Ｌｂよりも更にもう少し短い掛り代となっている。

左右一対のサイドフレーム８が拡幅した状態で、各サイドフレーム９に対して図２に矢印で示すような回転モーメントが作用した場合には、図２の上側に記載した前後方向のスライドフレーム９では、それぞれ内側の側面がセンターフレーム７の前後方向に配した案内孔１０を挟む形で作用し、前記回転モーメントの作用を確実に受け止めることができる。

また、図２の下側に記載した前後方向のスライドフレーム９では、それぞれ外側の側面がセンターフレーム７の前後方向に配した案内孔１０を押し広げる形で作用し、前記回転モーメントの作用を確実に受け止めることができる。

このように、前後方向の各スライドフレーム９において、それぞれの傾斜面１１の傾斜方向が互いに逆方向を向いて形成されているので、図２に円弧状矢印で示すような回転モーメントが作用した場合でも、案内孔１０との接触面積を大きくした状態で前記回転モーメントをバランスよく受け止めることができる。

図４に示すようにスライドフレーム９が拡張した状態で、矢印で示すような回転モーメントが作用しても、スライドフレーム９の先端面の先尖部１２が一部裁断された形状となっているので、先尖部が一部裁断されずに尖った状態のときのように尖った部分に集中荷重が加わるのを防止することができる。一部裁断する先尖部１２の幅としては、スライドフレーム９の半分の幅よりも狭い幅としておくことが望ましい。

本願発明は、本願発明の技術思想を適用することができる装置等に対しては、本願発明の技術思想を適用することができる。

下部走行体の可変スライドフレーム構造の要部平面図である。（実施例） サイドフレームを拡幅した状態における可変スライドフレーム構造の要部平面図である。（実施例） 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。（実施例） 図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。（実施例） 下部走行体の要部平面図である。（従来例） サイドフレームを拡幅した状態における下部走行体の要部平面図である。（従来例）

符号の説明

１ 油圧ショベル
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
６ 履帯
７ センターフレーム
８ サイドフレーム
９ スライドフレーム
１０ 案内孔
１１ 傾斜面
１２ 先尖部
１５ ストッパーロッド
２０ 拡幅シリンダ
５０ 下部走行体
５１ センターフレーム
５３ 穴
５４ スライドフレーム
５５ サイドフレーム
５８ 油圧シリンダ
Ｌ１ 縮小時の車幅
Ｌ２ 拡幅時の車幅
Ｌ３ 縮小時において穴内に挿入されたスライドフレームの長さ
Ｌ４ 掛り代
Ｌａ 掛り代
Ｌｂ 仮想状態における掛り代

Claims (2)

1. 下部走行体の左右両側に設けた一対のサイドフレームを、車幅方向に移動自在としてなり、
   前記下部走行体のセンターフレームに摺動案内され、同センターフレームの左右両側からそれぞれ車幅方向に拡縮可能で、対峙する先端面同士が近接離間可能な左右一対のスライドフレームを有し、
   前記左右一対のスライドフレームが、前記下部走行体の前後方向に２組配され、
   前記前後方向に配された各スライドフレームの後端部が、前記各サイドフレームにそれぞれ固着されてなるクローラ式車両の下部走行体の可変スライドフレーム構造において、
   前記対峙する先端面がそれぞれ、前記センターフレームの平面視において、前記スライドフレームの幅方向に対して同じ方向で、前記スライドフレームの幅方向に亘って傾斜した傾斜面形状を有し、
   前記平面視における前記傾斜面形状の先尖部が、前記幅方向におけるスライドフレームの半分の幅よりも狭い幅で前記傾斜面の傾斜方向とは異なる方向に裁断された形状を有してなることを特徴とする可変スライドフレーム構造。
2. 前記傾斜面の傾斜方向が、前記前後方向の各スライドフレームにおいて互いに逆方向に傾斜してなることを特徴とする請求項１記載の可変スライドフレーム構造。
   
   

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