JP5235861B2 - アンダーキャリッジシステムのマルチリンク型ブリッジ - Google Patents

Description

本発明は、アンダーキャリッジシステム(undercarriage system)に関し、特に、センターフレームとローラーフレームとを独立した形態に設計して、マルチリンク型ブリッジ(multi-link bridge)でセンターフレームとローラーフレームとをそれぞれ独立した形態に連結し、二つのフレームが上下方向及び前後方向に対して独立的に運動できるようにすることにより、車体の荷重及び不規則な路面条件から発生するローラーフレームの垂直方向に対する傾きを効果的に防止することによって、掘削機の転覆事故及びトラックの片磨耗を防止し、耐久寿命及び乗車感を向上できるようにしたアンダーキャリッジシステムのマルチリンク型ブリッジに関する。

一般に、既存の掘削機の中で、センターフレームとローラーフレームとが連結される形態のアンダーキャリッジシステムは、作業場に不規則な路面があると、その不規則な路面条件によりセンターフレームとローラーフレームとが同時に傾くため、掘削機装備全体に傾きが発生する問題があり、これにより、車体の転覆事故などが生じる危険性があるのみならず、また車体の荷重によるトラックの片磨耗が伴って、耐久性が低下し且つ運転者の乗車感が低下するなどの問題点があった。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、アンダーキャリッジシステムのローラーフレームとセンターフレームとを独立的に設計して、そのフレーム連結部に多数のリンクを追加し、センターフレームに対するローラーフレームの相対運動を、上下方向及び前後方向に対してそれぞれ独立的になされるようにして、不規則な路面条件により発生する振動及び車体の傾きを防止し、操作者の乗車感を向上させると同時に、転覆事故が防止できて、トラックの片磨耗を防止し、耐久性能を向上できるようにした、アンダーキャリッジシステムのマルチリンク型ブリッジを提供することにその目的がある。

上記のような目的を達成するために、本発明の特徴は、それぞれ独立的に設計されるアンダーキャリッジシステムのセンターフレーム及びローラーフレームと、前記センターフレームとローラーフレームの対向側面にそれぞれ設けられるリンク連結ブラケットと、前記リンク連結ブラケットに結合されて、前記センターフレームとローラーフレームとを連結するリンク型ブリッジとを含み、前記センターフレームに対するローラーフレームの運動方向が、上下垂直方向及び前後長さ方向に対して、それぞれ独立的になされるようにしたアンダーキャリッジシステムのマルチリンク型ブリッジである。

前記本発明のマルチリンク型ブリッジにおいて、前記リンク連結ブラケットは、一定間隔離隔された状態で、前記センターフレームとローラーフレームとの各対向側面に対をなして設けられて、連結ピンの挿入のための少なくとも一つのピンホールを対応位置に形成した構造である。

前記本発明によるアンダーキャリッジシステムのマルチリンク型ブリッジは、前記各リンク連結ブラケットの上・下部に、一定間隔離隔して多数個のピンホールを形成し、前記リンク連結プラケットのそれぞれのピンホールに多数個のリンク型ブリッジが積層された構造で結合され、前記センターフレームとローラーフレームとの連結部を二重結合させる構造により、他の実施例を構成することができる。

前記本発明の各実施例によるアンダーキャリッジシステムのマルチリンク型ブリッジにおいて、前記リンク型ブリッジは、前記センターフレーム及びローラーフレームとの連結のための連結ピンを収容するように、二つの結合孔が胴体の内側に並んで貫通形成されて、前記センターフレーム及びローラーフレームと接する胴体の両側面が曲面形態をなすリンクハウジングと、前記リンクハウジングの結合孔に挿入可能な直径に形成されて、前記リンクハウジングの各結合孔に、前記センターフレームとローラーフレームとの各リンク連結ブラケットを回転可能に結合させるリンク連結ピンから構成され、前記結合孔は、前記リンク型ブリッジの胴体中央部から外側に一定角度を有する傾斜面を内周面に形成し、前記センターフレームに連結されたローラーフレームが前記傾斜面によりフレームの前後長さ方向に沿って回転可能になるように連結することができる。

本発明における上記目的を達成するための他の特徴は、アンダーキャリッジシステムのセンターフレームとローラーフレームとを多数のリンク型ブリッジで連結して、前記リンク型ブリッジは、胴体にリンク連結ピンを収容するように結合孔が貫通形成されて、前記センターフレームとローラーフレームとに対向する胴体の側面が曲面形態をなすリンクハウジングと、前記リンクハウジングの結合孔に結合されるリンク連結ピンとから構成して、前記結合孔の内周面に、結合孔の長さ方向に沿って胴体の中央部から外側に傾斜角を有する傾斜面を形成し、ローラーフレームが上下垂直方向及び前後長さ方向に沿って上下に回転されるように構成したアンダーキャリッジシステムのマルチリンク型ブリッジである。

本発明における目的、特徴、及び長所は、添付図面及び以下の詳細な説明により、さらに容易に理解できる。

本発明によると、アンダーキャリッジシステムにおいて、センターフレームとローラーフレームとの連結部にリンク形態の部品を適用することにより、掘削機車体の水平度が維持され、片磨耗を防止してトラックの耐久寿命を向上させる効果を有すると共に、安定的な走行により、操作者の乗車感を改善する効果を有し、作業者の作業能率を向上させるなど、多大な効果を達成することができる。

以下、図面を参照し、本発明の好ましい実施例の構成及びその作用効果について詳細に説明する。

図１は、本発明の好ましい実施例によるマルチリンク型ブリッジが適用されたアンダーキャリッジシステムの全体斜視図であり、図２は、図１のセンターフレームとローラーフレームとの連結部の構造を拡大して示した斜視図であって、二つのマルチリンク型ブリッジ３０が積層された構造でリンク連結ブラケット１１、１２、２１、２２に結合され、センターフレーム１０とローラーフレーム２０とを二重結合させた状態を例示しており、前記センターフレーム１０に対するローラーフレーム２０の運動方向が、図２に示されたように、上下垂直方向(Ａ方向)及び前後長さ方向(Ｂ方向)に対して、それぞれ独立的になされるようにしたアンダーキャリッジシステムが示されている。

図示されたように、本発明の好ましい実施例は、それぞれ独立的に設計されたアンダーキャリッジシステムのセンターフレーム１０とローラーフレーム２０と、前記センターフレーム１０とローラーフレーム２０の対向側面にそれぞれ付着設置されたリンク連結ブラケット１１、１２、２１、２２と、前記リンク連結ブラケット１１、１２、２１、２２に結合されて、前記センターフレーム１０とローラーフレーム２０を上下垂直方向に、若しくは前後長さ方向に回転動可能に連結するマルチリンク型ブリッジ３０とを含んで構成する。

前記リンク連結ブラケット１１、１２、２１、２２は、一定間隔離隔された状態で、前記センターフレームとローラーフレームとの各対向側面にそれぞれ対をなして付着設置されて、連結ピンの挿入のための多数のピンホールを形成する。

図３〜図５は、本発明によるアンダーキャリッジシステムのマルチリンク型ブリッジを抜粋して示した詳細図であり、図６は、前記マルチリンク型ブリッジによるローラーフレームの前後長さ方向の回転動作を説明するために示した作動状態図であって、前記リンク型ブリッジ３０は、胴体の内側に、前記センターフレーム１０及びローラーフレーム２０との連結のための連結ピンを収容するように二つの結合孔３３ａ、３３ｂが並んで貫通形成されて、前記センターフレーム１０及びローラーフレーム２０と接する胴体の両側面が曲面形態をなすリンクハウジング３１と、前記リンクハウジング３１の結合孔３３ａ、３３ｂに挿入可能な直径に形成されて、前記リンクハウジング３１の各結合孔３３ａ、３３ｂに、前記センターフレーム１０とローラーフレーム２０の各リンク連結ブラケット１１、１２、２１、２２を回転可能に結合させるリンク連結ピン３２ａ〜３２ｄとから構成される。

前記結合孔３３ａ、３３ｂの内周面には、図５に示されたように、前記マルチリンク型ブリッジ３０のハウジング３１の中央部から長さ方向に沿って外側に一定な角度θを有する傾斜面３４、好ましくは、０°よりは大きくて、３０°よりは小さいか同等な範囲の角度の傾斜面３４を形成して、前記センターフレーム１０に連結されたローラーフレーム２０が、前記傾斜面３４により、図６に示されたようにフレームの前後長さ方向(図２のＢ方向)に沿って、上下に一定角度θだけの余裕をもって回転可能にする。即ち、本発明のセンターフレーム１０とローラーフレーム２０とは、図１及び図２に示されたように、マルチリンク型ブリッジ３０を含み、このマルチリンク型ブリッジ３０は、センターフレーム１０の側面に付着された一対のリンク連結ブラケット１１、１２とローラーフレーム２０の側面に付着された一対のリンク連結ブラケット２１、２２との間に挿入されて、そしてこれらのリンク連結ブラケット１１、１２、２１、２２とマルチリンク型ブリッジ３０とは、多数のリンク連結ピン３２ａ〜３２ｄにより結合され、センターフレーム１０とローラーフレーム２０との結合がなされるようになる。このような構成において、前記マルチリンク型ブリッジ３０により相互連結されたセンターフレーム１０とローラーフレーム２０とは、相互独立的に上下方向に移動可能であるが、側面方向への移動は抑制される。

前記マルチリンク型ブリッジ３０の胴体を構成するリンクハウジング３１は、図３〜図５に示されたように、センターフレーム１０のリンク連結ブラケット１１、１２とローラーフレーム２０のリンク連結ブラケット２１、２２とに結合された時、これらとの干渉を排除するために両側面が曲面形態をなして、側面には多数個のリンク連結ピン３２ａ〜３２ｄを収容するように、結合孔３３ａ、３３ｂが貫通形成される。これらの結合孔は、胴体の長さ方向に水平に形成されて、一定間隔離隔されて、センターフレーム１０の側面に付着された一対のリンク連結ブラケット１１、１２とローラーフレーム２０の側面に付着された一対のリンク連結ブラケット２１、２２とに、リンク連結ピン３２ａ〜３２ｄによりそれぞれ結合される。

そして、リンク連結ピン３２ａ〜３２ｄの先端部は、センターフレーム１０のリンク連結ブラケット１１、１２とローラーフレーム２０のリンク連結ブラケット２１、２２とにリンクハウジング３１を位置させた後、リンク連結ピン３２ａ〜３２ｄを挿入して、センターフレーム１０とローラーフレーム２０とを連結した後、リンク連結ピン３２ａ〜３２ｄの離脱を防止するために、スナップリング(図示せず)などによって端部を固定するように結合溝３２ｅが形成される。符号３２ｆは、リンク連結ピン３２ａ〜３２ｄのヘッド(head)である。

前記リンクハウジング３１の結合孔３３は、リンク連結ピン３２ａ〜３２ｄが挿入された方向、即ち、リンクハウジング３１の上下方向に傾斜するように、結合孔３３ａ、３３ｂの中央部分から両側外側に所定角度θ傾斜した傾斜面３４が形成される。この傾斜面３４の角度は、０°よりは大きくて、３０°よりは小さいか同等な範囲の角度が好ましい。即ち、結合孔３３ａ、３３ｂの中央部分の直径は小さくて、傾斜面３４の外側直径、即ち連結ピン３２ａ〜３２ｄが挿入または突出される両側入口または出口側の直径は、大きく形成される。リンクハウジング３１の結合孔３３ａ、３３ｂに結合されたリンク連結ピン３２ａ〜３２ｄとリンクハウジング３１の傾斜面３４とによりなされるローラーフレーム２０の長さ方向上下(または進行方向の上下)の回転角は、０°よりは大きくて３０°よりは小さいか同等な範囲の角度となる。

図７〜図１０は、本発明によるアンダーキャリッジシステムにおいて、ローラーフレームの運動方向及び回転拘束状態を説明するために例示した正面図、平面図、側面図、及び作動状態図である。

上記のように構成されたマルチリンク型ブリッジ３０をセンターフレーム１０とローラーフレーム２０とのリンク連結ブラケット１１、１２、２１、２２の上下に一対ずつ設けた本発明のアンダーキャリッジシステムのマルチリンク型ブリッジは、図７〜１０に示されたように、路面が不規則で図面上の右側のローラーフレーム２０が上方に移動されても、トラックは水平を維持することができるようになる。これは、センターフレーム１０とローラーフレーム２０とを連結するマルチリンク型ブリッジ３０により、センターフレーム１０と独立的にローラーフレーム２０が上方向に移動するからである。これとは異なり、右側のローラーフレーム２０は、下方向に移動することもできて、これと同様に、図面上の左側のローラーフレーム２０も同じ方式で、マルチリンク型ブリッジ３０により、上下方向に垂直移動できるようになる。

一方、マルチリンク型ブリッジ３０によりセンターフレーム１０に連結されたローラーフレーム２０は、図６及び図９に側面図として示されたように、上下に所定角度で回動可能になる。これは、図５の横断面図に示されたリンクハウジング３１の結合孔３３ａ、３３ｂの傾斜面３４によりなされる。

このように構成される本発明によるアンダーキャリッジシステムが組み立てられた状態における動作をみると、駆動時に車体の荷重がセンターフレーム１０に伝達されるにおいて、本発明は、第一、センターフレーム１０に対して、ローラーフレーム２０が前後長さ方向(進行方向：図７参照)に対する回転を制限して、センターフレーム１０に対してローラーフレーム２０の上下垂直方向(図８参照)に対する回転を制限し、路面の障害物に対して掘削機車体の傾きを防止し、車体の転覆事故の防止及び操作者の乗車感を改善することができるようになる。

また本発明は、第二、センターフレーム１０に対して独立しているローラーフレーム２０が水平方向に傾くことを、二つのマルチリンク型ブリッジ３０が連結部の上・下部分に横方向に位置して、センターフレーム１０に対してローラーフレーム２０が平行に維持されるようにして、トラックが地面に水平に接地(図１０参照)するようにし、トラックの片磨耗を防止することができるようになる。

図１１は、本発明の他の特徴によるアンダーキャリッジシステムの平面図であって、アンダーキャリッジシステムのセンターフレームとローラーフレームとが多数のマルチリンク型ブリッジ３０、３０’で連結された状態を示しており、特に、前後方向にそれぞれ二つずつのマルチリンク型ブリッジが適用された実施例を例示している。この実施例においても、前記マルチリンク型ブリッジは、図３及び図５に詳細に説明されたように、胴体にリンク連結ピンを収容するように結合孔が貫通形成されて、前記センターフレームとローラーフレームとに対向する胴体の側面が曲面形態をなすリンクハウジングと、前記リンクハウジングの結合孔に結合されるリンク連結ピンとから構成して、前記結合孔の内周面に、結合孔の長さ方向に沿って胴体の中央部から外側に傾斜角を有する傾斜面を形成し、ローラーフレームが上下垂直方向及び前後長さ方向に沿って上下に回転されるように構成される。

これにより、ローラーフレームの中心に一つのマルチリンク型ブリッジを使用した時は、進行方向のピッチングが発生するようになるが、図１１に示されたように、前後方向にそれぞれ二つのマルチリンク型ブリッジ３０、３０’を適用すると、前後方向のピッチングを防止できるようになって、安定性が向上すると共に、操作者の乗車感を向上できるようになる。

また、ローラーフレームの中心に一つのマルチリンクが位置する時は、マルチリンク型ブリッジホールの内側面及びマルチリンク型ブリッジを支持しているピンの磨耗が激しくなり、マルチリンク型ブリッジの耐久性を低下する要因となるが、図１１に示されたように、前後方向の二つのマルチリンク型ブリッジ３０、３０’を適用すると、それぞれのマルチリンク型ブリッジ３０、３０’が受ける荷重を分散できるようになって、マルチリンク型ブリッジの耐久性を増大させることができるようになる。

以上のような構成及び動作に例示されたように、本発明は、センターフレーム１０の両側に設けられたローラーフレーム２０がマルチリンク型ブリッジ３０により連結されて、センターフレーム１０と他側のローラーフレーム２０とに独立的に上下方向に、そしてローラーフレーム２０の長さ方向に沿って上下方向に、移動が可能であるため、トラックの水平度が達成でき、片磨耗が防止されトラックの寿命が増大すると共に、不規則な路面による衝撃がセンターフレーム１０に直接伝達されることがないため、乗車感が向上し、且つ車体全体が傾くことがなく、転覆事故の危険性を低減できるようになる。

本発明の好ましい実施例によるマルチリンク型ブリッジが適用されたアンダーキャリッジシステムの全体斜視図である。 図１のセンターフレームとローラーフレームの連結部の拡大斜視図である。 本発明によるアンダーキャリッジシステムのマルチリンク型ブリッジを抜粋して示した詳細図である。 本発明によるアンダーキャリッジシステムのマルチリンク型ブリッジを抜粋して示した詳細図である。 本発明によるアンダーキャリッジシステムのマルチリンク型ブリッジを抜粋して示した詳細図である。 マルチリンク型ブリッジによるローラーフレームの前後長さ方向の回転動作を説明するために示した作動状態図である。 本発明によるアンダーキャリッジシステムにおいて、ローラーフレームの運動方向及び回転拘束状態を説明するために例示した正面図である。 本発明によるアンダーキャリッジシステムにおいて、ローラーフレームの運動方向及び回転拘束状態を説明するために例示した平面図である。 本発明によるアンダーキャリッジシステムにおいて、ローラーフレームの運動方向及び回転拘束状態を説明するために例示した作動状態図である。 本発明によるアンダーキャリッジシステムにおいて、ローラーフレームの運動方向及び回転拘束状態を説明するために例示した側面図である。 本発明の他の特徴によるアンダーキャリッジシステムの平面図である。

符号の説明

１０ センターフレーム
１１、１２、２１、２２ リンク連結ブラケット
２０ ローラーフレーム
３０、３０’ マルチリンク型ブリッジ
３１ リンクハウジング
３２ａ〜３２ｄ リンク連結ピン
３３ａ、３３ｂ 結合孔
３４ 傾斜面
θ：傾斜角

Claims (5)

1. それぞれ一定間隔離隔して形成されるアンダーキャリッジシステムのセンターフレーム及びローラーフレームと、
   前記センターフレームとローラーフレームとの対向側面にそれぞれ設けられるリンク連結ブラケットと、
   前記リンク連結ブラケットに結合されて、前記センターフレームとローラーフレームとを連結するリンク型ブリッジと、を含み、
   前記リンク型ブリッジは、
   少なくとも二つの結合孔が、胴体の内側に互いに平行に貫通するように、且つ前記センターフレームとローラーフレームとの連結のための連結ピンを収容するように形成されたリンクハウジングと、
   前記リンクハウジングの結合孔に挿入可能な直径をもって形成されて、前記センターフレーム及び前記ローラーフレームのリンク連結ブラケットの各々を、前記リンクハウジングの前記結合孔の各々に回転可能に結合させるリンク連結ピンと、を備え、
   前記結合孔は、前記リンクハウジングの中央部から外側に一定角度を有する傾斜面を内周面の頂部及び底部に形成しており、これにより、前記センターフレームに連結されたローラーフレームが上下垂直方向に移動可能なように、且つローラーフレームの前方部及び後方部が該リンク型ブリッジを回転中心として上下方向に回転可能なように構成されるアンダーキャリッジシステムのマルチリンク型ブリッジ。
2. 前記リンク連結ブラケットは、一定間隔離隔された状態で、前記センターフレームとローラーフレームとの各対向側面に対をなして設けられて、連結ピンを挿入するための少なくとも一つのピンホールを対応位置に形成することを特徴とする、請求項１に記載のアンダーキャリッジシステムのマルチリンク型ブリッジ。
3. 前記各リンク連結ブラケットの上・下部に、一定間隔離隔して多数個のピンホールを形成し、
   前記リンク連結プラケットのそれぞれのピンホールに多数個のリンク型ブリッジが積層された構造で結合され、前記センターフレームとローラーフレームとの連結部を結合させることを特徴とする、請求項２に記載のアンダーキャリッジシステムのマルチリンク型ブリッジ。
4. 前記リンクハウジングは、
   前記センターフレーム及びローラーフレームと接する胴体の両側面が曲面形態をなすことを特徴とする、請求項１に記載のアンダーキャリッジシステムのマルチリンク型ブリッジ。
5. 前記結合孔の傾斜面が、０°よりは大きく、３０°よりは小さいか同等な角度を有することを特徴とする、請求項１に記載のアンダーキャリッジシステムのマルチリンク型ブリッジ。