JP7327209B2 - 作業機械の下部走行体 - Google Patents

Description

本発明は、作業機械の下部走行体に関する。

従来の油圧ショベル等の作業機械として、特許文献１には、走行時の騒音を低減させるために、遊動輪に近い位置に第１ガイドローラを、駆動輪に近い位置に第２ガイドローラを、それぞれ配設した履帯式走行装置が開示されている。

また、特許文献２には、駆動輪の近傍に位置してサイドフレームのブラケットに履帯受け部材を設け、この履帯受け部材とブラケットとの間には履帯に対する履帯受け部材の取付高さ位置を調整する高さ位置調整手段を設けた履帯式走行装置が開示されている。

このような従来の作業機械では、下部走行体が、例えば畑の畝などを跨いで作業を行うことがあった。その際、土壌の水捌けの改善や深く根を張る作物を栽培することを目的に高い畝が形成されている場合、下部走行体の最低地上高が低いと高い畝を跨ぐことができないため、最低地上高の高い下部走行体が求められていた。

特開２００６－１５１３３１号公報 特開平９－１７５４５３号公報

特許文献１の第１ガイドローラ及び第２ガイドローラは、トラックフレーム上方において履帯を支持する上転輪よりも外径寸法が小さく設定されている。そのため、特許文献１に記載の構成に基づいて走行装置の高さ寸法を高くした場合、前記高さ寸法を高くしたことに関連してガイドローラに大きな負荷が掛かり、当該負荷に対するガイドローラの強度の不足が懸念される。

また、特許文献２に記載の履帯受け部材及び高さ位置調整手段を用いて走行装置の高さ寸法を高くした場合、履帯受け部材が履帯と当接して摩耗するため早期破損につながるという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、最低地上高を高めるとともに強度を確保した作業機械の下部走行体を提供することにある。

前記の目的を達成するために、本発明では、遊動輪保持部材及び駆動輪保持部材よりも上方かつクローラフレームの前後方向外側に、クローラフレームとの隙間を確保するためのガイドローラを有するものとした。

具体的には、第１の発明では、下部走行体の前後方向に延び、該下部走行体の左右に配置されたクローラフレームと、前記クローラフレームに連結され、上部旋回体を旋回可能に支持するカーボディと、前記クローラフレームの前後両端にそれぞれ取り付けられた縦板と、前側の前記縦板に取り付けられた遊動輪保持部材が保持する遊動輪と、後側の前記縦板に取り付けられた駆動輪保持部材が保持する駆動輪と、前記遊動輪及び前記駆動輪に架け渡された履帯と、を備え、前記クローラフレーム及び前記縦板は、前記遊動輪保持部材及び前記駆動輪保持部材よりも上方へ延出し、前記縦板は、前記遊動輪保持部材及び前記駆動輪保持部材よりも上方かつ前記クローラフレームの前後方向外側に、該クローラフレームと前記履帯との隙間を確保するためのガイドローラ及び該ガイドローラを支持するブラケットを有する。

第１の発明によると、遊動輪保持部材及び駆動輪保持部材よりも上方へクローラフレーム及び縦板が延出することにより、より高い位置において強度を確保した状態でガイドローラを取り付けることが可能となり、車幅やカーボディの仕様を変更することなく、最低地上高を高くすることができる。その結果、農作業等の作業効率を向上させることが可能となる。そして、クローラフレーム及び縦板を延出させたことにより遊動輪保持部材及び駆動輪保持部材の上方に形成された隙間に、ブラケット及びガイドローラを取り付けたことにより、下部走行体の強度が確保されるとともに、クローラフレーム及び縦板と履帯との間に隙間が確保され、クローラフレーム及び縦板が履帯に干渉するのを防ぎ、クローラフレーム、縦板、及びその周辺の部材を長寿命化することが可能となる。

第２の発明では、第１の発明において、前記クローラフレームの左右の側板間に配置され、前記遊動輪を前後方向に移動可能とする付勢部材をさらに備え、前記カーボディの下端は、前記付勢部材の上端よりも上方の前記クローラフレームに連結されている。

第２の発明によると、カーボディの下端を、前記付勢部材の上端よりも上方のクローラフレームに連結することにより、従来よりも高い最低地上高を確保することができる。

第３の発明では、第２の発明において、前記クローラフレームは、左右の前記側板の上部を繋ぐ上板を有し、前記縦板は、前記ブラケットの下部における溶接止端部近傍に板状の第１補強材を備え、該第１補強材は、該縦板の前後方向内側面及び前記上板に溶接されている。

第３の発明によると、縦板において履帯による負荷が最も掛かる位置であるブラケット下部の溶接止端部近傍から、クローラフレームの上板へ第１補強材を架設することにより、縦板とブラケットとの連結部に集中する負荷を緩和することが可能となる。

第４の発明では、第３の発明において、前記縦板は、前記ブラケットの下部における溶接止端部近傍に板状の第２補強材を備え、該第２補強材は、前後方向へ延び、前後の前記縦板及び左右の前記側板に溶接されている。

第４の発明によると、第２補強材は、縦板において履帯による負荷が最も掛かる位置であるブラケット下部の溶接止端部近傍から、前後方向に延びるため、縦板とブラケットとの連結部に集中する負荷を緩和することが可能となり、さらに、クローラフレームの断面強度を高め、剛性を確保することができる。

第５の発明では、第４の発明において、前記第２補強材は、前記クローラフレームにおける前記カーボディの連結部の下端に沿って前記側板に溶接されている。

第５の発明によると、カーボディからの荷重に対して、第２補強材がより効果的に作用し、クローラフレームの強度をさらに高めることができる。

第６の発明では、第４又は第５の発明において、前記第１補強材及び前記第２補強材は、前記付勢部材の上端よりも上方において前記縦板に溶接されている。

第６の発明によると、第１補強材及び第２補強材を付勢部材と干渉しない位置に設けることにより、より効果的にクローラフレームの強度を高めることができる。

以上説明したように、本発明によると、車幅やカーボディを変更することなく、下部走行体の最低地上高を従来よりも高くすることが可能となり、農作業等の作業効率を改善できる。クローラフレーム及び縦板と履帯との間に隙間が確保され、クローラフレーム及び縦板が履帯と干渉するのを防ぎ、クローラフレーム、縦板、及びその周辺の部材の耐久性を維持できる。

本発明の実施形態に係る作業機械の概略側面図である。 本発明の実施形態に係る作業機械の下部走行体の概略正面図である。 本発明の実施形態に係る作業機械の下部走行体の概略平面図である。 図３のIV－IV線断面図である。 本発明の実施形態に係る作業機械の下部走行体の側面図である。 本発明の他の実施形態に係る図４相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

いくつかの図面には、下部走行体の進行方向を前後方向、下部走行体を正面から見た左右を左右方向、下部走行体の上下方向を上下方向として矢印で示してある。特に言及しない限り、これら矢印で示す方向に従って説明する。なお、図３に示すように、下部走行体の前後方向において、旋回中心Ｏから離れる方向が「前後方向外側」であり、旋回中心Ｏに近づく方向が「前後方向内側」である。また、下部走行体の左右方向において、旋回中心Ｏから離れる方向が「左右方向外側」であり、旋回中心Ｏに近づく方向が「左右方向内側」である。

図１に示すように、作業機械１は、例えば油圧ショベルであり、クローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回自在に搭載された上部旋回体３とを備える。上部旋回体３の旋回フレーム５上には、キャブ４が配設され、旋回フレーム５の前方には、掘削作業等を行うためのアタッチメント６が取り付けられている。

下部走行体２は、図２及び図３に示すように、上部旋回体３を旋回ベアリング２３によって旋回可能に支持するカーボディ２０と、カーボディ２０の左右両側に配置された走行装置２１，２２とを備える。

カーボディ２０は、旋回ベアリング２３が取り付けられるベース部２４と、ベース部２４から下方へ傾斜し、右斜め前、左斜め前、右斜め後ろ及び左斜め後ろにそれぞれ延びる脚部２５から構成されている。ベース部２４及び脚部２５は、上部の上側プレート２６ａと下部の下側プレート２６ｂとの間に縦プレート２６ｃが溶接されて形成されたものである。カーボディ２０は、４つの脚部２５が下部走行体２の左右に配置されたクローラフレーム７，７にそれぞれ連結され、左右の走行装置２１，２２に跨るように設けられている。

走行装置２１，２２は、下部走行体２の前後方向に延びるクローラフレーム７を備える。クローラフレーム７は、図４に示すように、左右の側板７１，７２の上部を繋ぐ上板７０を有して下部が開口した下向き略Ｕ字形状をなす２つのフレーム材７ａ，７ｂを上下に積層して連結されたものである。クローラフレーム７は、左右方向内側の側板７２にカーボディ２０の脚部２５が連結されている。クローラフレーム７の下部には、図５に示すように、左右の側板７１，７２の間において前後方向に複数の下側ローラ１６が取り付けられている。クローラフレーム７の上部には、略中央に上側ローラ１７が取り付けられている。また、クローラフレーム７の前後両端には、それぞれ縦板８ａ，８ｂが取り付けられている。

縦板８ａ，８ｂは、作業機械１の前後方向に面してクローラフレーム７の端部に溶接されている。前側の縦板８ａには、前側に向かって延びる遊動輪保持部材としてのガイドフレーム９が取り付けられ、ガイドフレーム９は遊動輪としてのアイドラホイール１０を回転可能に保持している。後側の縦板８ｂには、後側に向かって延びる駆動輪保持部材としての走行モータハウジング１１が取り付けられ、走行モータハウジング１１は走行モータ１９を有し、駆動輪としてのスプロケット１２を回転駆動可能に保持している。縦板８ａ，８ｂは、クローラフレーム７の下端から上方へ延び、上端がクローラフレーム７の上端よりもやや上方に延出している。クローラフレーム７及び縦板８ａ，８ｂは、ガイドフレーム９及び走行モータハウジング１１よりも上方へ延出している。

また、縦板８ａ，８ｂは、ガイドフレーム９及び走行モータハウジング１１よりも上方かつクローラフレーム７の前後方向外側に、クローラフレーム７との隙間を確保するためのガイドローラ１４及びガイドローラ１４を支持するブラケット１５を有する。

ガイドローラ１４は、下側ローラ１６と略同じ大きさのローラであり、アイドラホイール１０及びスプロケット１２の上方にそれぞれ設けられている。ガイドローラ１４を支持するブラケット１５は、前後の縦板８ａ、８ｂの前後方向外側にそれぞれ設けられ、縦板８ａ、８ｂから斜め上方へ向かって前側と後側に延びている。ブラケット１５は左右１対の支持腕から構成されており、これら１対の支持腕によってガイドローラ１４を左右から挟み込むように支持している。ガイドローラ１４は、クローラフレーム７の上方において履帯１３を支持するものであるため、履帯１３から大きな負荷が掛かるが、下側ローラ１６と同程度の大きさのローラを用いることにより強度が確保されている。

また、縦板８ａ，８ｂは、ブラケットの下部における溶接止端部（図５中、２か所のＸ部分）近傍に板状の第１補強材３１及び第２補強材３２を備える。

第１補強材３１は、縦板８ａ，８ｂの前後方向内側面及びクローラフレーム７の上板７０に溶接されている。すなわち、第１補強材３１は、ブラケット１５の下部における溶接止端部Ｘ近傍における縦板８ａ，８ｂから斜め上へ向かって延び、クローラフレーム７の上板７０の下側面に溶接されている。

第２補強材３２は、縦板８ａ，８ｂにおけるブラケット１５の下方の溶接止端部Ｘ近傍から前後方向へ延び、前後の縦板８ａ，８ｂの前後方向内側面及びクローラフレーム７の左右の側板７１，７２に溶接されている。本実施形態では、クローラフレーム７は２つの略Ｕ字形状のフレーム材７ａ，７ｂを上下に連結したものであるので、下側のフレーム材７ａの上板が第２補強材３２として作用する。

アイドラホイール１０、スプロケット１２、上側ローラ１７、下側ローラ１６及びガイドローラ１４には履帯１３が架け渡されている。履帯１３は、図５の一部のみにおいて詳細に図示するが、複数のシュー１３ａが環状に連結されて構成されている。履帯１３は、アイドラホイール１０を前後方向に移動可能とする付勢部材１８によって張力が調整される。

図３に示すように、付勢部材１８は、スプリングとロッドから構成され、クローラフレーム７の前後方向中央部分よりも前側において、クローラフレーム７の左右の側板７１，７２間に配置されている。履帯１３の張力が減少した際は、付勢部材１８の作用によってアイドラホイール１０が前方へ押圧され、アイドラホイール１０とスプロケット１２との離間距離が広くなることで履帯１３の張力が調整される。なお、図４に示すように、付勢部材１８の上端よりも上方において、カーボディ２０の下端はクローラフレーム７の側板７２に連結されている。また、付勢部材１８の上端よりも上方において、第１補強材３１及び第２補強材３２は縦板８ａ、８ｂに溶接されている。

以上のように構成した本実施形態では、遊動輪保持部材であるガイドフレーム９及び駆動輪保持部材である走行モータハウジング１１よりも上方へクローラフレーム７及び縦板８ａ，８ｂを延出させることにより、車幅やカーボディ２０の仕様を変更することなく、従来よりも高い最低地上高を確保した。また、クローラフレーム７及び縦板８ａ，８ｂを延出させたことにより形成された履帯１３と縦板８ａ，８ｂとの隙間にブラケット１５を有するガイドローラ１４を取り付けたことにより下部走行体２の強度を確保した。また、ガイドフレーム９及び走行モータハウジング１１よりも上方かつクローラフレーム７の前後方向外側に設けたガイドローラ１４及びブラケット１５によって、クローラフレーム７及び縦板８ａ，８ｂと履帯１３との間に隙間が確保され、ガイドローラ１４及びブラケット１５が履帯１３をクローラフレーム７及び縦板８ａ，８ｂから離れた位置で支持することにより、クローラフレーム７及び縦板８ａ，８ｂが履帯１３と干渉するのを防ぐことができる。

また、岩などの障害物を巻き込んでも、クローラフレーム７及び縦板８ａ，８ｂと履帯１３との間の隙間によって、その障害物がエンジン等を搭載する上部旋回体３のフレームへ当たるのを防ぐため、損傷のリスクを低減させることができる。

ガイドローラ１４をより高い位置に取り付けたことにより、履帯１３からの負荷がブラケット１５を介して縦板８ａ，８ｂのブラケット１５との連結部に集中するが、第１補強材３１を、ブラケット１５の下部における溶接止端部Ｘ近傍における縦板８ａ，８ｂからクローラフレーム７の上板７０の下側面に溶接したことで、縦板８ａ，８ｂのブラケット１５との連結部に集中する負荷を緩和することができる。さらに、第２補強材３２が、縦板８ａ，８ｂにおけるブラケット１５の下方の溶接止端部Ｘ近傍から前後方向へ延び、前後の縦板８ａ，８ｂの前後方向内側面及びクローラフレーム７の左右の側板７１，７２に溶接されていることにより、カーボディ２０とクローラフレーム７との連結部に発生する負荷も緩和することができる。このように、クローラフレーム７内に溶接された第１補強材３１及び第２補強材３２は、履帯１３による負荷が最も集中する位置において縦板８ａ，８ｂを補強し、さらに、クローラフレーム７の断面強度を高めることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、前記実施形態では、図４に示すように、クローラフレーム７は、図４に示すように、左右の側板７１，７２の上部を繋ぐ上板７０を有し、下部が開口した下向き略Ｕ字形状のフレーム材７ａ，７ｂを上下に２つ積層して連結されたものであり、下側のフレーム材７ａの上板が第２補強材３２として作用するが、他の実施形態として図６に示すように、１つの部材から構成されたクローラフレーム８０を用いてもよい。クローラフレーム８０を１つの部材から構成した場合、第２補強材８３２は別部材としてクローラフレーム８０の左右の側板８１，８２間に溶接される。

第２補強材８３２は、左右方向内側に位置する側板８２におけるカーボディ２０の連結部の下端Ｙに沿って、すなわち、カーボディ２０の下側プレート２６ｂが側板８２に連結されている部分に沿って、側板８２に溶接されていることが好ましい。カーボディ２０の連結部の下端Ｙに沿って第２補強材８３２を溶接することにより、カーボディ２０からの荷重に対して、第２補強材８３２がより効果的に作用し、クローラフレーム８０の強度をさらに高めることができる。

なお、作業機械１は、油圧ショベルとしたが、クローラ式の下部走行体２を備える作業機械であれば、特に限定されない。

１ 作業機械
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ キャブ
５ 旋回フレーム
６ アタッチメント
７ クローラフレーム
８ａ 縦板
８ｂ 縦板
９ ガイドフレーム（遊動輪保持部材）
１０ アイドラホイール（遊動輪）
１１ 走行モータハウジング（駆動輪保持部材）
１２ スプロケット（駆動輪）
１３ 履帯
１４ ガイドローラ
１５ ブラケット
１６ 下転輪
１７ 上転輪
１８ 付勢部材
２０ カーボディ
３１ 第１補強材
３２ 第２補強材
７０ 上板
７１ 側板
７２ 側板
８０ クローラフレーム
８１ 側板
８２ 側板
８３２ 第２補強材
Ｘ 溶接止端部
Ｙ 連結部の下端

Claims (6)

1. 下部走行体の前後方向に延び、該下部走行体の左右に配置されたクローラフレームと、
   前記クローラフレームに連結され、上部旋回体を旋回可能に支持するカーボディと、
   前記クローラフレームの前後両端にそれぞれ取り付けられた縦板と、
   前側の前記縦板に取り付けられた遊動輪保持部材が保持する遊動輪と、
   後側の前記縦板に取り付けられた駆動輪保持部材が保持する駆動輪と、
   前記遊動輪及び前記駆動輪に架け渡された履帯と、を備え、
   前記クローラフレーム及び前記縦板は、前記遊動輪保持部材及び前記駆動輪保持部材よりも上方へ延出し、
   前記縦板は、前記遊動輪保持部材及び前記駆動輪保持部材よりも上方かつ前記クローラフレームの前後方向外側に、該クローラフレームと前記履帯との隙間を確保するためのガイドローラ及び該ガイドローラを支持するブラケットを有することを特徴とする作業機械の下部走行体。
2. 請求項１に記載の作業機械の下部走行体において、
   前記クローラフレームの左右の側板間に配置され、前記遊動輪を前記下部走行体の前後方向に移動可能とする付勢部材をさらに備え、
   前記カーボディの下端は、前記付勢部材の上端よりも上方の前記クローラフレームに連結されていることを特徴とする作業機械の下部走行体。
3. 請求項２に記載の作業機械の下部走行体において、
   前記クローラフレームは、左右の前記側板の上部を繋ぐ上板を有し、
   前記縦板は、前記ブラケットの下部における溶接止端部近傍に板状の第１補強材を備え、該第１補強材は、該縦板の前後方向内側面及び前記上板に溶接されていることを特徴とする作業機械の下部走行体。
4. 請求項３に記載の作業機械の下部走行体において、
   前記縦板は、前記ブラケットの下部における溶接止端部近傍に板状の第２補強材を備え、該第２補強材は、前記下部走行体の前後方向へ延び、前後の前記縦板及び左右の前記側板に溶接されていることを特徴とする作業機械の下部走行体。
5. 請求項４に記載の作業機械の下部走行体において、
   前記第２補強材は、前記クローラフレームにおける前記カーボディの連結部の下端に沿って前記側板に溶接されていることを特徴とする作業機械の下部走行体。
6. 請求項４又は請求項５に記載の作業機械の下部走行体において、
   前記第１補強材及び前記第２補強材は、前記付勢部材の上端よりも上方において前記縦板に溶接されていることを特徴とする作業機械の下部走行体。

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