JP5039077B2 - 建設機械用トラックフレーム - Google Patents

Description

本発明は、クレーンや油圧ショベル等の建設機械の下部走行体を構成するトラックフレームに関する。

従来のクレーン等の建設機械においては、図９、図１０に示すように、下部走行体を構成するトラックフレームは、旋回装置（図示せず）を搭載する丸胴部５０を中心に有するセンターフレーム５１と、センターフレーム５１の左右に連結されるサイドフレーム５２とにより構成される。５３はサイドフレーム５２に取付けられる履帯である。センターフレーム５１は、上板５５と下板５６とを有する（特許文献１参照）。

これらの上板５５、下板５６はそれぞれ左右の両側の前部、後部に、左右に突出した突出部５５ａ，５６ａを有する。また、中心の円筒部５７の上下に板５５と下板５６とを溶接し、上板５５上に円筒部５７と同心に前記丸胴部５０を溶接する。左右に突出した突出部５５ａ，５６ａの先端には、連結板取付け用の縦板５８をサイドフレーム５２に平行に溶接する。また、この各縦板５８の外面に、それぞれ２枚ずつ、サイドフレーム５２連結用の一対の連結板５９，５９を溶接する。

センターフレーム５１における連結板取付け用の縦板５８と円筒部５７との間に、サイドフレーム５２から伝達される力を伝達するための縦板６０，６１を、上板５５、下板５６に縦板６０，６１の上下端を溶接し、かつ縦板６０，６１の外端部を縦板５８に溶接し、内端部を円筒部５７に溶接して取付ける。

一方、サイドフレーム５２の内側、すなわちセンターフレーム５１に対向する面には、センターフレーム５１に連結するための連結板６３を溶接する。この連結板６３は、対をなす連結板５９，５９内に挟まれて連結ピン６２により連結するものである。また、比較的大型の建設機械においては、サイドフレーム５２をセンターフレーム５１から分離して輸送し、現地で連結ピン６２により連結する。この場合、この分離、組立を容易とするため、サイドフレーム５２には、連結ピン６２を着脱するための油圧シリンダ６４を取付ける。従来、この油圧シリンダ６４を取付けるためのブラケット６５を、サイドフレーム５２の内面に溶接により取付けている。

また、センターフレーム５１にサイドフレーム５２を組み付けた状態においては、連結ピン６２の先端には抜け止め用ストッパをボルト（いずれも図示せず）により取付けている。そして分割輸送の際にはストッパおよびボルトは、これらをサイドフレーム５２等から分離して輸送している。

特開２００２−２５５４８０号公報

従来のトラックフレームにおいては、前述のように、センターフレーム５１とサイドフレーム５２との各連結部毎に、サイドフレーム５２側に１枚の連結板６３を設け、センターフレーム５１にこの連結板６３を挟むよう２枚の連結板５９，５９を設け、これらの連結板５９，６３のピン孔に挿着する連結ピン６２により連結する構造を有している。このため、連結ピン６２の着脱を行なうための油圧シリンダ６４を取付けるため、サイドフレーム５２に油圧シリンダ６４取付け用のブラケット６５を設ける必要があり、連結部を構成するための部材点数が多くなるという問題点がある。

また、センターフレーム５１側において、連結板５９，５９を取付けるため、サイドフレーム５２に平行に連結板取付け用の縦板５８を溶接している。また、連結板取付け用の縦板５８と円筒部５７との間に、連結板５９にサイドフレーム５２から伝達される力を伝達するための縦板６０，６１を取付けている。このような構造は、クレーンのように、円筒部５７に対してセンターフレーム５１の左右方向の幅が大きい場合には採用が容易である。しかしながら、油圧ショベルのように、センターフレーム５１とサイドフレーム５２との間で強い旋回力および反力を伝達する必要がある建設機械においては、円筒部５７に対して前記センターフレーム５１の左右の幅が相対的に小さくなる。このようにセンターフレーム５１の左右の幅が相対的に小さい建設機械においては、前記縦板６０，６１の取付けが困難となり、前記構造を採用することが困難となる。

また、連結ピン６２の抜け止めを行なうストッパおよびストッパ固定用のボルトは、分割輸送の際にこれらを分離して輸送しているので、ストッパやボルトは紛失するおそれがあり、紛失の場合は新たに入手する必要があるので、作業の遅れを生じるおそれがあるという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、センターフレームの円筒部に対してセンターフレームの左右方向の幅が相対的に狭い場合であっても、容易に製造することが可能であり、その上、連結部を構成する部材点数も低減できる建設機械用トラックフレームを提供することを目的とする。また本発明の他の目的は、分割輸送の際に、連結ピンの抜け止め用ストッパとストッパ固定用のボルトの紛失のおそれがない構成の建設機械用トラックフレームを提供することにある。

請求項１の建設機械用トラックフレームは、建設機械の下部走行体の中央部に位置し、中心の円筒部に溶接した上板および下板を有するセンターフレームと、
前記センターフレームの左右両側に着脱可能に結合されるサイドフレームと、
前記センターフレームの前記上下板間に溶接され、前記センターフレームの左右両側の各前後にそれぞれ１枚ずつ左右に外端部を突出させると共に、内端部が前記円筒部の左右の外端部よりも内側となる位置まで延設され、かつ外端側にピン孔を有する縦板でなる第１の連結板と、
前記各サイドフレームの内側の前後にそれぞれ前記第１の連結板を挟むように２枚を一組として内側へ突出させて設けられ、かつピン孔を有する縦板でなる第２の連結板と、
前記各サイドフレームの前後各一組の第２の連結板の間に設けられ、前記第１の連結板と前記第２の連結板の各ピン孔に着脱可能に挿着される連結ピンおよび連結ピン挿脱用油圧シリンダとを備えたことを特徴とする。

請求項２の建設機械用トラックフレームは、請求項１に記載の建設機械トラックフレームにおいて、
前記第１の連結板の内端部を前記円筒部に溶接したことを特徴とする。

請求項３の建設機械用トラックフレームは、請求項１に記載の建設機械トラックフレームにおいて、
前記第１の連結板を、前記ピン孔を有する外側縦板と、この外側縦板と前記円筒部との間に位置して前記外側縦板に溶接される内側縦板との分割構造とし、前記内側縦板の内端部を前記円筒部に溶接したことを特徴とする。

請求項４の建設機械用トラックフレームは、請求項１から３までのいずれか１項に記載の建設機械トラックフレームにおいて、
前記第１の連結板の側面と前記円筒部との間に介装する別の縦板を備え、この別の縦板の両端をそれぞれ前記第１の連結板と前記円筒部に溶接すると共に、上端、下端をそれぞれ前記上板および前記下板に溶接したことを特徴とする。

請求項５の建設機械用トラックフレームは、請求項１から４までのいずれか１項に記載の建設機械トラックフレームにおいて、
前記連結ピンの先端に嵌合する凹部を有して前記連結ピンにボルトにより着脱可能に固定されるストッパと、
前記サイドフレームの内側に設けられ、前記ボルトの取付け用ねじ孔を有すると共に前記ストッパの凹部が着脱可能に嵌合される円形突起を持つブラケットを備えたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、センターフレーム側の第１の連結板を１枚とし、この第１の連結板をセンターフレームの円筒部の左右の外端部よりも内側となる位置まで延設したので、製造容易なシンプル構造でありながら、サイドフレームからの力がセンターフレームの円筒部側に良好に伝達される構造が実現できる。そして、上板、下板にかかる上下方向の曲げ力を縦板でなる第１の連結板により受けることができるので、上板、下板における亀裂の発生等を防止することができる。

また、センターフレーム側の第１の連結板をサイドフレーム側の２枚１組の第２の連結板により挟む構造としたので、第２の連結板を油圧シリンダ取付け用のブラケットとして用いることができる。このため、従来のように油圧シリンダを取付けるためのブラケットをサイドフレームに設ける必要がなくなり、連結部を構成する部材点数が削減でき、原価低減に寄与することができる。

請求項２の発明によれば、第１の連結板の内端部を円筒部に溶接したので、サイドフレームからの力を第１の連結板を介してセンターフレームの円筒部に良好に伝達することができ、より強度の増大したセンターフレームを実現することができる。

請求項３の発明によれば、第１の連結板を分割構造としたので、第１の連結板の内端部を円筒部に溶接する構造を実現する場合、第１の連結板を曲成するための折り曲げ工程を設ける必要がなく、第１の連結板をセンターフレームの溶接工程の一部として比較的容易に実現することができる。

請求項４の発明によれば、前記第１の連結板の側面と前記円筒部との間に介装する別の縦板を備え、この別の縦板の周囲をそれぞれ前記第１の連結板、前記円筒部、前記上板および前記下板に溶接したので、サイドフレームから円筒部への力が第１の連結板および別設の縦板により分散して伝達され、サイドフレームから円筒部により良好に力が伝達され、より強度の高いセンターフレームを実現することができる。

請求項５の発明によれば、サイドフレームをセンターフレームから分離して輸送する場合、連結ピンのストッパをサイドフレームのブラケットに設けた円形突起に嵌合してストッパ取付け用ボルトにより固定しておくことができる。このため、ストッパやボルトの紛失を防止することができ、紛失によって生じる作業休止時間の発生等の不具合の発生を防止することができる。

本発明のトラックフレームの一実施の形態を示す一部省略平面図である。 図１のトラックフレームの正面図である。 この実施の形態のセンターフレームとサイドフレームとの連結部を拡大して示す平面図である。 図３に示すサイドフレームを内側から見た図である。 この実施の形態のストッパの一例を示す正面図である。 図５のストッパの側面図である。 図５に示すストッパを円形突起に取付けた状態を示す断面図である。 本発明のトラックフレームの他の実施の形態を示す一部省略平面図である。 従来のトラックフレームを示す一部省略平面図である。 図９のトラックフレームの正面図である。

図１、図２は本発明のトラックフレームの一実施の形態を示しており、１はセンターフレーム、２はセンターフレーム１の左右両側に着脱可能に取付けられるサイドフレーム、３はサイドフレーム２に装着する履帯である。２ａはサイドフレームの後部の内側に設けられた履帯駆動用油圧モータ（図示せず）の取付け部である。センターフレーム１は中心に円筒部４を有し、円筒部４の上下に上板５、下板６を溶接する。

７はセンターフレーム１の左右両側の前後にそれぞれ設けられたサイドフレーム連結用の縦板でなる第１の連結板である。この第１の連結板７は、上板５と下板６との間に溶接する。この第１の連結板７は、センターフレーム１の左右両側において外端部を突出させて設ける。また、第１の連結板７の内端部は、円筒部４の左右の外端部（サイドフレーム２に対向する面）よりも内側となる位置まで延設する。この実施の形態においては、この第１の連結板７の内端部を、円筒部４の外周面に溶接している。７ａは第１の連結板７に設けたピン孔である。

８は円筒部４と同心をなすように、上板５上に溶接された丸胴部であり、この丸胴部８には旋回装置（図示せず）を設置するためのボルトを螺合するねじ孔８ａを有する。９は油圧回転継手であるセンタージョイント（図示せず）の取付け部９ａを有するセンタージョイント取付け台である。

１０は各サイドフレーム２の内側の各前後に設けられた縦板でなる第２の連結板である。この第２の連結板１０はそれぞれ第１の連結板７に対応して設けられ、対応する第１の連結板７を挟むように２枚を一組として2組（前組、後組）のものを内側へ突出させてサイドフレーム２に溶接して設ける。１０ａは第２の連結板１０に設けたピン孔である。

１２は第１の連結板７の側面と円筒部４との間に介装する縦板である。この縦板１２はその両端をそれぞれ第１の連結板７と円筒部４の外面に溶接すると共に、上端、下端をそれぞれ上板５および下板６に溶接する。

図３、図４はこの実施の形態のセンターフレーム１とサイドフレーム２との連結部を拡大して示す。図３、図４において、１３，１４は第１の連結板７のピン孔７ａと第２の連結板１０のピン孔１０ａに挿着されて両連結板７，１０を連結する連結ピンである。１５は連結ピン１３，１４をピン孔７ａ，１０ａに対して挿脱する油圧シリンダである。

１６，１７は油圧シリンダ１５を取付けるために設けた筒状カバーである。これらのカバー１６，１７のうち、一方のカバー１６は、対をなす第２の連結板１０のうち、一方の連結板、すなわち前組の後側の連結板１０にボルト１８により取付け、他方のカバー１７は、後組の前側連結板１０にボルト１９により取付ける。

油圧シリンダ１５のヘッド側はガイドピン２０により連結ピン１３に連結する。このガイドピン２０は、カバー１６の両側面部に設けたガイド溝１６ａに摺動可能に嵌合する。油圧シリンダ１５のピストンロッドは別のガイドピン２１により連結ピン１４に連結する。このガイドピン２１はカバー１７の両側面部に設けたガイド溝１７ａに摺動可能に嵌合する。

図４に示すように、油圧シリンダ１５を最も縮めた状態においては、連結ピン１３，１４は対をなす第２の連結板１０，１０のうち、一方の連結板１０のピン孔１０ａのみに嵌合されており、第１の連結板７を挿入するためのスペースが、第２の連結板１０，１０間に形成される。このとき、ガイドピン２０，２１はそれぞれガイド溝１６ａ，１７ａにおいて、対応する連結板１０から最も離れた端部に位置する。

図３において、２３はセンターフレーム１に設けられるジャッキアップ装置（図示せず）を取付けるブラケットである。センターフレーム１にサイドフレーム２を連結する場合は、ブラケット２３に回動可能に取付けられるジャッキアップ装置（図示せず）を伸長させて着地させることにより、センターフレーム１をこのジャッキアップ装置で支持しておき、サイドフレーム２に設けた吊り部２２にクレーンのワイヤロープ（図示せず）を掛けて吊り下ろし、第１の連結板７を２枚の第２の連結板１０，１０間に挟む。このとき、対をなす第２の連結板１０，１０間に架設したロッド２４（図２参照）が第１の連結板７の上辺に設けたガイド溝７ｂ（図１、図２参照）に嵌まり、ピン孔７ａとピン孔１０ａの位置が一致する。この状態において、油圧シリンダ１５を伸長させると、ガイドピン２０，２１がガイド溝１６ａ，１７ａを摺動しながら連結ピン１３，１４がピン孔１０ａ，７ａに貫挿される。この状態を図３に示す。

連結ピン１３，１４の先端には連結ピン１３，１４の抜け止め用ストッパ２５をボルト２６により取付ける。ストッパ２５は図５、図６に示す構造を有しており、ピン１０と同径の凹部２５ａと、ボルト２６を挿通する孔２５ｂを有する。

図２〜図４において、２８は第２の連結板１０，１０の上を覆うようにサイドフレーム２の内側面および第２の連結板１０，１０に溶接して設けられたブラケットである。このブラケット２８に、サイドフレーム２をセンターフレーム１から分離して輸送する際にストッパ２５を取付けておく円形突起２９を設ける。この円形突起２９は好ましくは連結ピン１３，１４と同径をなすものである。輸送の際には、図７に示すように、円形をなすストッパ２５の凹部２５ａを円形突起２９に嵌め、ボルト２６をストッパ２５の孔２５ｂに通して円形突起２９に設けたねじ孔２９ａに螺合することにより、ストッパ２５を固定しておく。

この実施の形態においては、センターフレーム１側の第１の連結板７を１枚とし、この第１の連結板７をセンターフレーム１側の円筒部４の左右の外端部よりも内側となる位置まで延設したので、製造容易なシンプル構造でありながら、サイドフレーム２からの力がセンターフレーム１の円筒部４側に良好に伝達する構造が実現できる。そして、上板５、下板６にかかる上下方向の曲げ力を縦板でなる第１の連結板７により受けることができるので、上板５、下板６における亀裂の発生等を防止することができる。

また、センターフレーム１側の第１の連結板７をサイドフレーム２側の２枚の第２の連結板１０，１０により挟む構造としたので、第２の連結板１０，１０を油圧シリンダ１５取付け用のブラケットとして用いることができる。このため、従来のように油圧シリンダ１５を取付けるためのブラケットをサイドフレーム２に設ける必要がなくなり、連結部を構成する部材点数が削減でき、原価低減に寄与することができる。

また、第１の連結板７の内端部を円筒部４に溶接したので、サイドフレーム２からの力を第１の連結板７を介してセンターフレーム１の円筒部に良好に伝達することができ、より強度の増大したセンターフレーム１を実現することができる。

また、第１の連結板７とは別の縦板１２を備え、この別の縦板１２の周囲をそれぞれ第１の連結板７、円筒部４、上板５および下板６に溶接したので、サイドフレーム２から円筒部４への力が第１の連結板７およびこの縦板１２により分散して伝達され、サイドフレーム２から円筒部４により良好に力が伝達され、より強度の高いトラックフレームを実現することができる。

また、サイドフレーム２をセンターフレーム１から分離して輸送する場合、連結ピン１３，１４のストッパ２５をサイドフレーム２のブラケット２８に設けた円形突起２９に被せてストッパ取付け用ボルト２６により固定しておくことができる。このため、ストッパ２５やボルト２６の紛失を防止することができ、紛失によって生じる作業休止時間の発生等の不具合の発生を防止することができる。

図８は本発明の他の実施の形態を示すトラックフレームである。この実施の形態は、第１の連結板７Ｘを、外側縦板３０と内側縦板３１との分割構造とする。外側縦板３０は第２の連結板１０とピン連結するピン孔７ａを有し、外側に突出した部分以外の部分の上下端を上板５と下板６に溶接する。内側縦板３１は、外側縦板３０と円筒部４との間に位置してその両端を外側縦板３０と円筒部４に溶接するとともに、上下端を上板５と下板６に溶接する。

図８の実施の形態においては、第１の連結板７Ｘを分割構造としたので、図１のように折り曲げ構造の１枚の縦板で第１の連結板７を構成する場合に比較して、平板でなる縦板３０，３１の溶接によって実現されるため、折り曲げ工程を設ける必要がなく、第１の連結板７Ｘをセンターフレーム１を製造する溶接工程の一部として比較的容易に実現することができる。

本発明のトラックフレームは、油圧ショベルのように、円筒部４に比較してセンターフレーム１の左右の幅が比較的狭い建設機械に適用する場合に好適なものであるが、油圧ショベル以外にクレーン等他の建設機械にも適用することができる。

１：センターフレーム、２：サイドフレーム、３：履帯、４：円筒部、５：上板、６：下板、７，７Ｘ：第１の連結板、７ａ：ピン孔、８：丸胴部、８ａ：ねじ孔、９：センタージョイント取付け台、１０：第２の連結板、１０ａ：ピン孔、１２：縦板、１３，１４：連結ピン、１５：油圧シリンダ、１６，１７：カバー、１６ａ，１７ａ：ガイド溝、１８，１９：ボルト、２０，２１：ガイドピン、２３：ブラケット、２４：ロッド、２５：ストッパ、２６：ボルト、２８：ブラケット、２９：円形突起、３０：外側縦板、３１：内側縦板

Claims (5)

1. 建設機械の下部走行体の中央部に位置し、中心の円筒部に溶接した上板および下板を有するセンターフレームと、
   前記センターフレームの左右両側に着脱可能に結合されるサイドフレームと、
   前記センターフレームの前記上下板間に溶接され、前記センターフレームの左右両側の各前後にそれぞれ１枚ずつ左右に外端部を突出させると共に、内端部が前記円筒部の左右の外端部よりも内側となる位置まで延設され、かつ外端側にピン孔を有する縦板でなる第１の連結板と、
   前記各サイドフレームの内側の前後にそれぞれ前記第１の連結板を挟むように２枚を一組として内側へ突出させて設けられ、かつピン孔を有する縦板でなる第２の連結板と、
   前記各サイドフレームの前後各一組の第２の連結板の間に設けられ、前記第１の連結板と前記第２の連結板の各ピン孔に着脱可能に挿着される連結ピンおよび連結ピン挿脱用油圧シリンダとを備えたことを特徴とする建設機械用トラックフレーム。
2. 請求項１に記載の建設機械トラックフレームにおいて、
   前記第１の連結板の内端部を前記円筒部に溶接したことを特徴とする建設機械用トラックフレーム。
3. 請求項１に記載の建設機械トラックフレームにおいて、
   前記第１の連結板を、前記ピン孔を有する外側縦板と、この外側縦板と前記円筒部との間に位置して前記外側縦板に溶接される内側縦板との分割構造とし、前記内側縦板の内端部を前記円筒部に溶接したことを特徴とする建設機械用トラックフレーム。
4. 請求項１から３までのいずれか１項に記載の建設機械トラックフレームにおいて、
   前記第１の連結板の側面と前記円筒部との間に介装する別の縦板を備え、この別の縦板の両端をそれぞれ前記第１の連結板と前記円筒部に溶接すると共に、上端、下端をそれぞれ前記上板および前記下板に溶接したことを特徴とする建設機械用トラックフレーム。
5. 請求項１から４までのいずれか１項に記載の建設機械トラックフレームにおいて、
   前記連結ピンの先端に嵌合する凹部を有して前記連結ピンにボルトにより着脱可能に固定されるストッパと、
   前記サイドフレームの内側に設けられ、前記ボルトの取付け用ねじ孔を有すると共に前記ストッパの凹部が着脱可能に嵌合される円形突起を持つブラケットを備えたことを特徴とする建設機械用トラックフレーム。

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