JP4693734B2 - クローラ式走行装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばバックホー等の建設機械等の車両の走行部に採用されるクローラ式走行装置に関するものである。

バックホーに採用されるクローラ式走行装置にあっては、上部旋回体を上下方向の軸心廻りに旋回自在に支持する走行フレームを有し、この走行フレームは、上部旋回体を載せる中央部のセンターフレームと、このセンターフレームの左右両側に固定されたサイドフレームとから主構成され、左右各サイドフレームの前後方向一端部に配置される駆動輪と、他端部に配置されるアイドラとが設けられ、これら駆動輪とアイドラとに亘ってクローラベルトが巻き掛けられて、クローラベルトでサイドフレームを外囲いし、駆動輪を油圧モータによって回転駆動させてクローラベルトを循環回走させることで、前後進するように構成されている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。

この種のクローラ式走行装置には、図１７に示すように、サイドフレーム１０１の前後方向の一端部に、アイドラを左右方向の支軸廻りに回転自在に保持するアイドラ保持部１０２が設けられ、アイドラ保持部１０２は、内側壁１０５と外側壁１０６と内外側壁１０５，１０６の上端部を連結する上壁１０７とを備え、アイドラ保持部１０２の上壁１０７に、アイドラが上方及び前後方向外方に突出する切欠溝１０９が形成されたものがあり、この種の従来のクローラ式走行装置では、アイドラ保持部１０２の上壁１０７が内側壁１０５及び外側壁１０６とと共に板金により構成されていた。そして、内側壁１０５及び外側壁１０６の上端部に、左右一対の上係止板１１１が水平方向内方に突設され、内側壁１０５及び外側壁１０６の下端部に、左右一対の下係止板１１２が水平方向内方に突設され、上係止板１１１と下係止板１１２との間に、前後方向の係合溝１１３が左右一対形成され、この一対の係合溝１１３にヨークが前後摺動自在に支持され、このヨークにアイドラが左右方向の支軸廻りに回転自在に取り付けられて、アイドラは切欠溝１０９から上下方向及び前後方向外方に突出した状態に前後摺動自在に支持されていた（例えば、特許文献１）。
特開２００５−３１３８３６号公報 特開２００３−４８５７７号公報

従って、従来の場合、走行フレームの一部を構成するサイドフレーム１０１の一端部に、上下方向及び前後方向外方に大きく開口した構造のアイドラ保持部１０２を、複数の板金部材を溶接にて接合し、アイドラ保持部１０２の摺動寸法、摺動高さＶ、摺動幅Ｈ等を厳しく管理し、かつ剛性を確保しながら製作しているが、アイドラ保持部１０２は、奥行きの深いトンネル状の構造のため、複数の板金部材を接合して寸法精度よく製作することが困難であった。また、作業時等における掘削反力や旋回抵抗等の負荷が作用する部分で十分な剛性を確保するために、上係止板１１１等を補強すべく複雑な部材構成を採るため、製造工程を余分に必要とした。

本発明は、前記問題点に鑑みて、アイドラ保持部の寸法精度を正確に維持でき、しかも、剛性の高いアイドラ保持部をできるだけシンプルな部材構成で構成し得るようにしたものである。

この技術的課題を解決する本発明の技術的手段は、走行フレームの両側部にサイドフレームが具備され、このサイドフレームの前後方向の一端部に、アイドラを左右方向の支軸廻りに回転自在に保持するアイドラ保持部が設けられ、アイドラ保持部は、内側壁と外側壁と内外側壁の上端部を連結する上壁とを備え、アイドラ保持部の上壁に、アイドラが上下方向及び前後方向外方に突出する切欠溝が形成されたクローラ式走行装置において、
アイドラ保持部の上壁が鋳造により形成され、内側壁及び外側壁の上端に溶接等により固着され、
アイドラ保持部の上壁の左右両端部に一対の係合溝が形成され、これら係合溝に内外側壁の上端部がそれぞれ係合されて溶接等により固着されている点にある。

また、本発明の他の技術的手段は、アイドラ保持部の内側壁と外側壁との下部側に、左右方向内方に突出した前後方向の係止凸部が設けられ、上壁の前記切欠溝の左右方向両側と係止凸部との間に、前後方向の係合溝が左右一対形成され、この一対の係合溝にヨークが前後摺動自在に支持され、ヨークにアイドラが左右方向の支軸廻りに回転自在に取り付けられて、アイドラは切欠溝から上下方向及び前後方向外方に突出した状態に支持されている点にある。

なお、アイドラ保持部の上壁は、左右方向両端から左右方向中央に向けて徐々に高くなるように山形に傾斜され、上壁の左右方向の中央部に前記切欠溝が前後方向外方に向けて開口するように平面視Ｕ字状に形成され、切欠溝の開口縁部に添って上方突出した平面視Ｕ字形の補強突部が上壁に一体に設けられてもよい。
また、走行フレームは、旋回体を載せる中央部のセンターフレームと、センターフレームの左右両側に固定された左右一対のサイドフレームとを備え、一対のサイドフレームは、連結脚によりセンターフレームに連結された前後方向に長いメインフレームをそれぞれ備え、メインフレームの一端に連結板が固着され、この連結板に、アイドラ保持部の内側壁及び外側壁が溶接等により固着されると共に、上壁が溶接等により固着されて、メインフレームに連結板を介してアイドラ保持部が前後方向に突設されてもよい。

本発明によれば、アイドラ保持部の上壁が鋳造により形成され、内側壁及び外側壁の上端に溶接等により固着されているので、溶接困難な部分を鋳造品で一体化することで溶接等の固着による歪みを低減し、高い剛性も確保できる。アイドラ保持部の寸法精度を正確に維持できて、開口部の摺動寸法が管理しやすくなり、しかも、剛性の高いアイドラ保持部をできるだけシンプルな部材構成で構成にすることができ、部品点数削減と製作の容易さを実現することができて、製造工程の短縮にもつながる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１において、１は旋回作業機として例示するバックホーであり、該バックホー１は上部の旋回体２（機体）と、下部の走行装置３とから主構成されている。
なお、バックホー１の走行方向（図１の左右方向）を前後方向といい、この前後方向に直交する横方向（図１の紙面貫通方向）を左右方向という。
旋回体２は、走行装置３上に上下方向の旋回軸心Ｘ回りに旋回自在に支持された旋回台６と、旋回台６の前部に設けられた作業装置（掘削装置）７と、旋回台６に設けられた運転席８と、エンジン、燃料タンク、油圧ポンプ、作動油タンク，コントロールバルブ、ラジエータ、オイルクーラ、リザーブタンク、バッテリー等の旋回台６に搭載された各種機器等とを備えて構成されている。

旋回台６は、走行装置３上に旋回ベアリング１１を介して旋回軸心Ｘ廻りに旋回自在に支持された旋回基板１２を備えると共にこの旋回基板１２上に補強部材や、各種機器等を取付固定するための取付部材等を固定してなる旋回フレームと、この旋回フレームの後部に取付固定されていて旋回台６前部の作業装置７等に対する重量バランスを図ると共に旋回台６の後部を構成するカウンタウエイト１３とから主構成されている。
旋回基板１２の前部には、旋回台６から前方突出状した支持ブラケット１６が設けられ、この支持ブラケット１６に、揺動ブラケット１７が上下軸廻りに左右揺動自在に支持されている。

揺動ブラケット１７に横軸廻りに揺動自在に支持されたブーム１８と、このブーム１８の先端側に横軸廻りに揺動自在に支持されたアーム１９と、このアーム１９の先端側にスクイ・ダンプ動作可能に取り付けられたバケット２０とから前記作業装置７が主構成されており、これらブーム１８、アーム１９、バケット２０は、それぞれ油圧シリンダからなるブームシリンダ２１、アームシリンダ２２、バケットシリンダ２３によって作動可能とされている。
図２〜図７において、走行装置３は、走行フレーム２７を備え、走行フレーム２７の左右両側に、後部に配置された駆動輪３０、前部に配置されたアイドラ３１（遊転輪）、これら駆動輪３０とアイドラ３１との間に配置された複数個の転輪（下部転輪）３２及びキャリアローラ（上部転輪）３３を回転自在に支持すると共に、これら駆動輪３０、アイドラ３１、キャリアローラ３３及び転輪３２にゴム製又は鉄製の無端ベルト状のクローラベルト３４を巻き掛け、駆動輪３０を油圧モータＭ等で駆動してクローラベルト３４を循環回走させるように構成した左右一対のクローラ走行体３６が設けられている。走行装置３の前部にはドーザ３５が備えられている。

前記走行フレーム２７は、図２〜図６に示すように、大別して、センタフレーム３７と、このセンタフレーム３７の左右両側に配置されたサイドフレーム３８とを備えて構成されている。
センタフレーム３７は、上板３９と、底板４０とを有し、これら上板３９と底板４０との対向内面間に立設されていて、その上下端縁が上板３９及び底板４０に固着された左右の側縦壁４２と、後縦壁と、前縦壁４４とを有する。これら上板３９、底板４０、縦壁４２，４４は鉄板又は鋼板等で形成されている。すなわち、センタフレーム３７の主要部は、上板３９と底板４０とを縦壁４２，４４等によって連結した立体構造物を構成している。

センタフレーム３７は、その主要部の中央部が平面視略矩形状に形成されていて、その上面に旋回ベアリング１１を介して旋回体３を回転自在に支持するとともに、その前部にドーザ３５を支持している。
具体的には、センタフレーム３７の中央部における上板３９には、上下方向に貫通する円形の開口４６が形成されるとともに、この開口４６の周りに、旋回ベアリング１１を取り付けるためのボルト孔が多数形成されている。
また、センタフレーム３７の中央部の前部には、左右方向中央部に支持ブラケット５３が左右一対設けられていると共に、この支持ブラケット５３の左右両側にも支持ブラケット５４が左右一対ずつ設けられている。

中央部の支持ブラケット５３には、ドーザ３５を昇降するドーザシリンダ５５の後端側が左右方向の軸心廻りに回動自在に枢支され、左右の支持ブラケット５４には、ドーザ３５の揺動フレームを構成する左右の支持アーム５７の後端側が左右方向の軸心廻りに回動自在に枢支される。
前記センタフレーム３７の左右両側部の前後には、左右方向外方へ突出して左右のサイドフレーム３８に連結される左右一対の前連結脚５１と左右一対の後連結脚５２とが設けられている。

センタフレーム３７はサイドフレーム３８よりも高い位置に配置されており、前記一対の前連結脚５１と左右一対の後連結脚５２とは、鋳造品により構成されより具体的には鋳鋼製とされ、左右方向外方に向かうにしたがって下方に移行する傾斜状に形成されている。
左右のサイドフレーム３８は、センタフレーム３７の側方に配置されて前連結脚５１及び後連結脚５２によりセンターフレーム３７に連結された前後方向に長いメインフレーム５９を備える。メインフレーム５９の後端側に連結板６０を介してモータケース６１が後方突設され、メインフレーム５９の前部側に連結板６３を介してアイドラ保持部６４が後方突設されている。サイドフレーム３８の前後に、駆動輪３０とアイドラ３１とが支持され、これら駆動輪３０とアイドラ３１とに亘ってクローラベルト３４が巻き掛けられている。

サイドフレーム３８（メインフレーム５９）は、上壁７２と、この上壁７２の左右方向内端側から下方に延びる内側壁７３と、上壁７２の左右方向外端側から下方に延びる外側壁７４とを備える断面門型に形成され、下端側が開口されている。
上壁７２は、左右方向内端から左右方向中央部に亘って水平状とされ、左右方向中央部から左右方向外端に亘って左右方向外方に向かうに従って下方に移行するように外方下がりに傾斜されている。前連結脚５１の左右方向外端側はメインフレーム５９の前部の上壁７２と内側壁７３とに亘って溶接され、後連結脚５２の左右方向外端側はメインフレーム５９の後部の上壁７２と内側壁７３とに亘って溶接されている。

図１５に示すように、メインフレーム５９の、内外側壁７３，７４間の下部に、前記転輪３２が前後に間隔をおいて配置されていて、左右方向の軸心廻りに回動自在に支持されている。キャリアローラ３３は、メインフレーム５９の上壁７２に左右方向の軸心廻りに回動自在に支持されている。
モータケース６１は、鋳造品又は板金により構成されて、左右方向内方側が開口した箱形に形成されている。油圧モータＭはモータケース６１に図８に示す取付用開口部６８を介して内外突出状に支持されている。モータケース６１は、メインフレーム５９よりも左右方向内方寄りに配置され、メインフレーム５９の後端に、溶接、締結具その他の固定手段によって固定されている。モータケース６１には駆動輪３０を駆動する油圧モータＭが左右方向外方に突出状に保持され、この突出部分に駆動輪３０が取付固定されており、クローラベルト３４は、サイドフレーム３８を外囲いするように、駆動輪３０，アイドラ３１、転輪３２及びキャリアローラ３３に巻回されている。

駆動輪３０は、油圧モータＭによって正逆転自在に回転駆動され、図１において、駆動輪３０の反時計回りの回転によりクローラベルト３４が反時計回りに循環回走してバックホー１が前進し、駆動輪３０の時計回りの回転によりクローラベルト３４が時計回りに循環回走してバックホー１が後進する。
図１５にも示すように、サイドフレーム３８の前後方向中途部に支持腕７７が上方突設されている。支持腕７７の下部はサイドフレーム３５の内側壁７３の内面に溶接等により固着され（支持腕７７の下部側がサイドフレーム３８内で該サイドフレーム３８に固着され）、支持腕７７の上下方向中途部がサイドフレーム３８の上壁７２を該上壁７２の挿通孔７８を介して上下に挿通され、支持腕７７の上部に、キャリアローラ３３がサイドフレーム３８の上方で左右方向の支軸７９廻りに回転自在に支持されている。キャリアローラ３３はクローラベルト３４の中途部を上方に押圧している。支持腕７７の上部に支軸７９が左右方向外方に突設され、支軸７９にキャリアローラ３３が支軸７９廻りに回転自在に支持され、支持腕７７の上部に、左右方向に貫通した取付孔８１が設けられると共に、支持腕７７の取付孔８１上方を前後に分割するように取付孔８１から上方に向けてスリット８２が設けられ、取付孔８１に支軸７９を挿通して、支持腕７７の取付孔８１上方を締付具で前後に締め付けることにより、支持腕７７の上部に支軸７９が左右方向外方に突設されている。

サイドフレーム３８の上壁７２に、キャリアローラ３３の下方に対応して排出孔８４が設けられている。挿通孔７８は上壁の左右方向内端側に設けられ、排出孔８４は上壁７２の左右方向中央部であって挿通孔７８の左右方向外方側に設けられ、上壁７２の挿通孔７８と排出孔８４とは左右に連続するように形成されている。上壁７２の排出孔８４が前記挿通孔７８の左右方向外方に配置され、排出孔８４が挿通孔７８対して前後方向両側に突出するように、排出孔８４は挿通孔７８よりも前後幅が大に形成されている。上壁７２の挿通孔７８及び排出孔８４の開口縁部上面に、コの字状の補強板８５が溶接等により固着されている。

図２〜図１４に示すように、アイドラ保持部６４は、内側壁８６と外側壁８７と内外側壁８６，８７の上端部を連結する上壁８８とを備え、アイドラ保持部６４の内側壁８６と外側壁８７とは板金により構成され、アイドラ保持部６４の上壁８８は鋳造品により構成されより具体的には鋳鋼製とされている。上壁８８は内側壁８６及び外側壁８７の上端に溶接等により固着されている。
アイドラ保持部６４の上壁８８は、左右方向両端から左右方向中央に向けて徐々に高くなるように山形に傾斜され、上壁８８の左右方向の中央部に切欠溝９０が前後方向外方に向けて開口するように平面視Ｕ字状に形成されている。切欠溝９０の開口縁部に添って上方突出した平面視Ｕ字形の補強突部８９が上壁８８に一体に設けられている。

メインフレーム５９の前端（一端）に連結板６３が固着され、この連結板６３に、アイドラ保持部６４の内側壁８６及び外側壁８７が溶接等により固着されると共に、上壁８８が溶接等により固着されて、メインフレーム５９に連結板６３を介してアイドラ保持部６４が前後方向に突設されている。
アイドラ保持部６４の内側壁８６と外側壁８７との下部側に、左右方向内方に突出した前後方向の係止凸部９１が設けられ、上壁８８の前記切欠溝９０の左右方向両側と係止凸部９１との間に、前後方向の係合溝９２が左右一対形成されている。この一対の係合溝９２にヨーク９４が前後摺動自在に支持されている。ヨーク９４にアイドラ３１が左右方向の支軸９３廻りに回転自在に取り付けられて、アイドラ３１は切欠溝９０から上下方向及び前後方向外方に突出した状態に支持されている。

図１３に示すように、左右各メインフレーム５９の前部には、クローラベルト３４にテンションを与えるため及びそのテンションを調整するために、テンション装置９５が収納されている。
上記実施の形態によれば、アイドラ保持部６４の上壁８８が鋳造により形成（鋳鋼製と）され、内側壁８６及び外側壁８７の上端に溶接等により固着されているので、溶接困難な部分を鋳造品で一体化することで溶接等の固着による歪みを低減し、高い剛性も確保できる。また、アイドラ保持部６４の寸法精度を正確に維持できて、アイドラ保持部６４の開口部等の摺動寸法が管理しやすくなり、しかも、剛性の高いアイドラ保持部６４をできるだけシンプルな部材構成で構成にすることができ、部品点数削減と製作の容易さを実現することができて、製造工程の短縮にもつながる。

また、アイドラ保持部６４の内側壁８６と外側壁８７との下部側に、左右方向内方に突出した前後方向の係止凸部９１が設けられ、上壁８８の前記切欠溝９０の左右方向両側と係止凸部９１との間に、前後方向の係合溝９２が左右一対形成されるので、アイドラ保持部６４の上壁８８と側壁８６，８７との間に設けた係止凸部９１との間で、ヨーク９４を介してアイドラ３１を前後摺動自在に保持することができ、この点からも、従来のように作業時等における掘削反力や旋回抵抗等の負荷が作用する部分で十分な剛性を確保するために、複雑な部材構成を採る必要がなくなり、製造工程が極力簡単になる。

また、支持腕７７の下部側がサイドフレーム３８に固着され、支持腕７７の上下方向中途部がサイドフレーム３８の上壁７２を該上壁７２の挿通孔７８を介して上下に挿通され、サイドフレーム３８の上壁７２にキャリアローラ３３の下方に対応して排出孔８４が設けられ、上壁７２の挿通孔７８と排出孔８４とは左右に連続するように形成されているので、キャリアローラ３３から落下した泥等によって、サイドフレーム３８の上壁７２における排出孔８４と支持腕７７との間に泥等の溜まりが発生するのを防止でき、キャリアローラ３３のダストシール部に最も近い面からの泥等の侵入が避けられ、キャリアローラ３３の耐久性を向上させることができる。また、支持腕７７をサイドフレーム３８内部から立上げることができるようになるため、支持腕７７とサイドフレーム３８との溶接等による固着はサイドフレーム３８内で十分に確保することができ、強度面での低下も防ぐことが可能となる。従って、サイドフレーム３８乃至走行フレーム２７の強度を確保しつつ泥掃け性をよくしてキャリアローラ３３の耐久性を向上させることができる。

また、支持腕７７の下部がサイドフレーム３５の内側壁７３に溶接等により固着され、支持腕７７の上部に支軸７９が左右方向外方に突設され、支軸７９にキャリアローラ３３が支軸７９廻りに回転自在に支持され、前記上壁７２の排出孔８４が前記挿通孔７８の左右方向外方に配置され、排出孔８４が挿通孔７８対して前後方向両側に突出するように、排出孔８４は挿通孔７８よりも前後幅が大に形成されているので、排出孔８４によって、上壁７２における支持腕７７の左右方向外方側に泥等が溜まるのを確実に防止することができ、サイドフレーム３８乃至走行フレーム２７の強度を確保しつつキャリアローラ３３の耐久性の向上をより確実なものになし得る。

図１６は他の実施形態を示し、アイドラ保持部６４の上壁８８の左右両端部に一対の係合溝９８を形成し、これら係合溝９８に内外側壁８６，８７の上端部をそれぞれ係合して溶接等により固着するようにしたものである。その他の点は前記実施の形態の場合と同様の構成である。
なお、前記実施の形態では、支持腕７７の下部がサイドフレーム３５の内側壁７３の内面に溶接等により固着されているが、これに代え、支持腕７７の下部を、サイドフレーム３５の上壁７２の挿通孔７８の開口縁部の前後等に溶接又はボルトナットの締結具により固着するようにしてもよいし、また、支持腕７７の下部を外側壁７４の内面に溶接又はボルトナットの締結具等により固着するようにしてもよい。

また、前記実施形態では、アイドラ保持部６４の上壁８８が鋳鋼製とされ、内側壁８６及び外側壁８７の上端に溶接等により固着されているいるが、アイドラ保持部６４の上壁８８を鋳鋼以外の銑鉄、アルミ合金その他の鋳造により形成するようにしてもよいし、また、上壁８８を内側壁８６及び外側壁８７の上端に溶接以外にボルトナットの締結具により固着するようにしてもよい。

本発明は、バックホー等の建設機械等の車両の走行部に採用されるクローラ式走行装置に利用することができる。

本発明の一実施の形態を示すバックホーの側面図である。 同走行フレームの平面図である。 同走行フレームの側面図である。 同走行フレームの斜視図である。 同走行フレームの駆動輪及びアイドラ等を外した状態の平面図である。 同走行フレームの駆動輪及びアイドラ等を外した状態の底面図である。 同走行フレームの駆動輪及びアイドラ等を外した状態の正面図である。 同走行フレームの駆動輪及びアイドラ等を外した状態の側面図である。 同走行フレームの駆動輪及びアイドラ等を外した状態の斜視図である。 同アイドラ保持部の分解斜視図である。 同サイドフレームの前側部分の斜視図である。 同サイドフレーム部分の斜視図である。 同サイドフレームの前側部分の平面断面図である。 同アイドラ保持部の正面図である。 同キャリアローラ部分の正面断面図である。 他の実施形態を示すアイドラ保持部の正面図である。 従来例を示すアイドラ保持部の斜視図である。

符号の説明

１ バックホー
２ 旋回体
２７ 走行フレーム
３１ アイドラ
３３ キャリアローラ
３４ クローラベルト
３７ センタフレーム
３８ サイドフレーム
５１ 前連結脚
５２ 後連結脚
５９ メインフレーム
６３ 連結板
６４ アイドラ保持部
７２ 上壁
７３ 内側壁
７４ 外側壁
７７ 支持腕
７８ 挿通孔
７９ 支軸
８４ 排出孔
８６ 内側壁
８７ 外側壁
８８ 上壁
８９ 補強突部
９０ 切欠溝
９１ 係止凸部
９２ 係合溝
９３ 支軸
９４ ヨーク

Claims (2)

1. 走行フレーム（２７）の両側部にサイドフレーム（３８）が具備され、このサイドフレーム（３８）の前後方向の一端部に、アイドラ（３１）を左右方向の支軸（９３）廻りに回転自在に保持するアイドラ保持部（６４）が設けられ、アイドラ保持部（６４）は、内側壁（８６）と外側壁（８７）と内外側壁（８６，８７）の上端部を連結する上壁（８８）とを備え、アイドラ保持部（６４）の上壁（８８）に、アイドラ（３１）が上下方向及び前後方向外方に突出する切欠溝（９０）が形成されたクローラ式走行装置において、
   アイドラ保持部（６４）の上壁（８８）が鋳造により形成され、内側壁（８６）及び外側壁（８７）の上端に溶接等により固着され、
   アイドラ保持部（６４）の上壁（８８）の左右両端部に一対の係合溝（９８）が形成され、これら係合溝（９８）に内外側壁（８６，８７）の上端部がそれぞれ係合されて溶接等により固着されていることを特徴とするクローラ式走行装置。
2. アイドラ保持部（６４）の内側壁（８６）と外側壁（８７）との下部側に、左右方向内方に突出した前後方向の係止凸部（９１）が設けられ、上壁（８８）の左右方向両側と係止凸部（９１）との間に、前後方向の係合溝（９２）が左右一対形成され、この一対の係合溝（９２）にヨーク（９４）が前後摺動自在に支持され、ヨーク（９４）にアイドラ（３１）が左右方向の支軸（９３）廻りに回転自在に取り付けられて、アイドラ（３１）は切欠溝（９０）から上下方向及び前後方向外方に突出した状態に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のクローラ式走行装置。

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