JP2012219444A

JP2012219444A - 伸縮式トラックフレーム

Info

Publication number: JP2012219444A
Application number: JP2011083190A
Authority: JP
Inventors: Kota Sugawara; 洸太菅原; Takemasa Kudo; 武将工藤
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2011-04-04
Filing date: 2011-04-04
Publication date: 2012-11-12
Anticipated expiration: 2031-04-04
Also published as: JP5443425B2

Abstract

【課題】拡縮式下部走行体を有する作業機において、センターフレームに設けたガイド筒とサイドフレームに設けた筒状フレームの磨耗を防止し、摺動面の磨耗による修理を短時間にしかも安価に行なうことが可能となる伸縮式トラックフレームを提供する。
【解決手段】ガイド筒４内の上下面に静止側摺動部材１１Ａ〜１１Ｃを着脱可能に取付ける。サイドフレームに取付ける筒状フレーム６の上下面に、ガイド筒４内の上下面に設けた静止側摺動部材１１Ａ〜１１Ｃにそれぞれ当接し摺動する可動側摺動部材１２Ａ〜１２Ｃを着脱可能に取付ける。静止側摺動部材１１Ａ〜１１Ｃと可動側摺動部材１２Ａ〜１２Ｃのいずれか一方を他方よりサイズが小さくかつ耐磨耗性の高い材料により構成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、下部走行体上に上部旋回体を設置し、上部旋回体に作業装置を取付けて構成される油圧ショベル、クレーンまたはこれらの応用機械等の作業機において、下部走行体を構成する伸縮式トラックフレームに関する。

下部走行体上に上部旋回体を設置し、上部旋回体に各種作業装置を取付けてなる作業機においては、作業中における作業機の安定を図るため、下部走行体を構成する左右の履帯間の幅を広げて安定した姿勢とし、輸送中や狭隘な現場においては、縮幅して輸送に要するスペースを狭くする伸縮式トラックフレームを採用したものがある。

このような作業機における従来の下部走行体の伸縮トラックフレームは、例えば特許文献1に示すように、上部旋回体を上面に設置するセンターフレームの前後に、それぞれ左右に向けてガイド筒を設け、一方、履帯を取付ける左右のサイドフレームには、その前後にそれぞれ内側に突出した筒状フレームを設け、これらの筒状フレームを、センターフレームの前記ガイド筒にそれぞれ摺動可能に内嵌して構成される。

特開２００３−１８２６５３号公報

特許文献１に記載のセンターフレームとサイドフレームとからなる伸縮式トラックフレームの構成によると、油圧シリンダによる拡縮作業の繰り返しにより、センターフレームに設けたガイド筒とサイドフレームに設けた筒状フレームの摺動面が磨耗し、ガタつきが生じる虞があった。そしてこのガタつきが生じた場合、摺動面の肉盛溶接と研磨による修理を行なう必要があった。しかしこの溶接や研磨による修理作業が容易ではない上、修理コストや時間がかかるという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、拡縮式下部走行体を有する作業機において、センターフレームに設けたガイド筒とサイドフレームに設けた筒状フレームの磨耗を防止し、摺動面の磨耗による修理を短時間にしかも安価に行なうことが可能となる伸縮式トラックフレームを提供することを目的とする。

請求項１の伸縮式トラックフレームは、
作業機の上部旋回体を設置するセンターフレームと、前記センターフレームの左右に設けられ、走行用駆動装置および履帯が取付けられるサイドフレームとを備え、前記センターフレームの前後に設けた断面矩形のガイド筒に、前記サイドフレームに取付けられた断面矩形の筒状フレームを伸縮可能に内嵌してなる伸縮式トラックフレームにおいて、
前記ガイド筒内の上下面に静止側摺動部材を着脱可能に取付け、
前記筒状フレームの上下面に、前記ガイド筒内の上下面に設けた静止側摺動部材にそれぞれ当接して摺動する可動側摺動部材を着脱可能に取付け、
前記静止側摺動部材と前記可動側摺動部材のいずれか一方を他方よりサイズが小さくかつ耐磨耗性の高い材料により構成したことを特徴とする。

請求項２の伸縮トラックフレームは、請求項１に記載の伸縮式トラックフレームにおいて、
前記可動側摺動部材を、前記静止側摺動部材よりサイズおよび板厚が小さくかつ耐磨耗性の高い材料により形成すると共に、
前記可動側摺動部材を、前記可動側摺動部材の上下面に設けた凹部に一部を収容して取付けたことを特徴とする。

請求項３の伸縮トラックフレームは、請求項１または２に記載の伸縮式トラックフレームにおいて、
前記可動側摺動部材を、前記静止側摺動部材よりサイズが小さくかつ耐磨耗性の高い材料により形成し、
前記ガイド筒の左右両側の周囲に、前記筒状フレームの摺動方向に間隔を持たせて設けた２つ１組の補強枠をそれぞれ１組ずつ設け、
前記筒状フレームを前記ガイド筒内に没入させた縮幅位置と、ガイド筒から突出させた拡幅位置において、前記筒状フレームに設けた少なくとも１つの可動側摺動部材の位置が、前記ガイド筒の両側にそれぞれ設けた２つの補強枠のうち、一方の補強枠に対応する位置から他方の補強枠に対応する位置となるように前記可動側摺動部材を配置したことを特徴とする。

請求項１の発明は、ガイド筒の内面の上下に静止側摺動部材を取付け、筒状フレームの上下面には静止側摺動部材に当接して摺動する可動側摺動部材を設けたので、ガイド筒や筒状フレーム自体の磨耗を防止することができる。そして、摺動部材が磨耗したらシムにより両摺動部材間の隙間を調整するかあるいは摺動部材を交換することによってガタを解消することができるので、従来の肉盛溶接と研磨による場合に比較して、修理に要する時間を短縮でき、コストを低減することが可能となる。

また、静止側摺動部材と可動側摺動部材のうち、耐摩耗性の高い比較的高価な摺動部材のサイズを小さくし、耐摩耗性が相対的に低い比較的安価な摺動部材のサイズを大きくしたので、摺動部材のトータルの価格をそれぞれ上昇させることなく、トラックフレームのコスト上昇を抑制することができる。

また、摺動部材に耐摩耗性の異なる2種のものを使用したので、比較的磨耗しやすい方の摺動部材、すなわち比較的安価に入手可能な摺動部材を耐摩耗性の高い摺動部材より交換する可能性が高くなり、交換に要する材料費を低減することができ、このことも修理コストの低減に寄与する。

請求項２の発明は、可動側摺動部材に耐摩耗性の高い部材を使用すると共に、静止側摺動部材よりも板厚を薄くして筒状フレームの上下面に設けた凹部に一部収容して取付けたので、筒状フレームの伸縮方向に垂直をなす断面の面積を大きくとることができ、筒状フレームの強度を高く保持することができる。

請求項３の発明は、可動側摺動部材を耐摩耗性の高い摺動部材により形成し、その可動側摺動部材が、縮幅状態と拡幅状態でそれぞれガイド筒の周囲に設ける補強枠の位置となるように可動側摺動部材を配置したので、センターフレーム以上の部分の作業機の荷重や作業によって付加的に生じる荷重が補強枠を通してサイドフレームに伝達されることとなり、強度の高いトラックフレームが実現できる。

本発明の伸縮式トラックフレームの一実施の形態を示す斜視図である。本実施の形態の伸縮式トラックフレームを示す平面図である。図２のＡ−Ａ断面図である。図３における右半部の構造を示す拡大断面図である。図３における左半部の構造を示す拡大断面図である。図４における上部の摺動部の構造を示す拡大断面図である。図４における下部の摺動部の構造を示す拡大断面図である。図７のＢ−Ｂ断面図である。

図１は本発明の伸縮式トラックフレームの一実施の形態を示す斜視図、図２はその断面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。この伸縮式トラックフレームは、油圧ショベルやクレーンあるいはその作業用フロントや作業具を変更した解体機、スクラップ処理機、杭打機およびその他の作業機に用いられる。

この伸縮式トラックフレームは、センターフレーム１とサイドフレーム２とを備えて構成される。センターフレーム１は、作業機の上部旋回体を構成する旋回フレーム（いずれも図示せず）を設置する台部３を有する。また、センターフレーム１の前後に断面形状が矩形をなすガイド筒４，４を一体に設ける。５Ａ，５Ｂはガイド筒４の外周を囲むようにボルト付けまたは溶接により取付けられた補強枠である。これらの補強枠５Ａ，５Ｂは、左右方向に間隔を持たせて設ける２つの補強枠５Ａ，５Ｂを1組として、ガイド筒４の左右に１組ずつ設ける。

サイドフレーム２はその後部２ａに駆動輪やその駆動輪を回転駆動する油圧モータ（いずれも図示せず）を取付けると共に、前部２ｂに従動輪（図示せず）を取付け、これらの駆動輪、従動輪に履帯（図示せず）をローラ（図示せず）を介して掛け回して構成するものである。６はガイド筒４に移動可能に内嵌される筒状フレームである。この筒状フレーム６は断面形状が矩形をなす。この例の筒状フレーム６は端部にフランジ６ａを有し、このフランジ６ａをサイドフレーム２にボルト７によって固定して取付ける。

図３において、８はサイドフレーム２をセンターフレーム１に対して近接、離反させて下部走行体の拡縮を行なう油圧シリンダである。この油圧シリンダ８は、そのボトム側端部をピン９によりガイド筒４の中央部に連結し、ピストンロッド側端部を筒状フレーム６に挿着するピン１０に球面軸受１０ａを介して連結する。なお、図３において、右側の筒状フレーム６および油圧シリンダ８は縮幅状態を示し、左側は拡幅状態を示す。また、油圧シリンダ８の連結に球面軸受１０ａを使用する理由は、筒状フレーム６の伸縮動作に伴う上下左右の動きによって油圧シリンダ８に曲げ力等が作用することを回避するためである。なお、油圧シリンダ８は、ガイド筒４内ではなく、ガイド筒４の外部に設ける場合もある。

図４、図５はそれぞれ図３の右半部、左半部を拡大して示す図であり、これらの図において、１１Ａ，１１Ｂはガイド筒４の上板部４ａの内面に取付けられる静止側摺動部材である。１１Ｃはガイド筒４の下板部４ｂの内面に取付けられる静止側摺動部材である。また、１２Ａは筒状フレーム６の上板部６ｂの上面に取付けられ、筒状フレーム６の伸縮に伴い、前記静止側摺動部材１１Ａ，１１Ｂに当接して摺動させる可動側摺動部材である。１２Ｂ、１２Ｃは筒状フレーム６の下板部６ｃの下面に取付けられ、筒状フレーム６の伸縮に伴い、前記静止側摺動部材１１Ｃに摺動させる可動側摺動部材である。

図６は上側の静止側摺動部材１１Ａ，１１Ｂや可動側摺動部材１２Ａの取付け構造を示す図である。図６に示したように、静止側摺動部材１１Ａ，１１Ｂはねじ孔１３を有し、ガイド筒４の上板部４ａに設けたボルト挿通孔１４に通す取付けボルト１５をねじ孔１３に螺合し締結することにより、これらの静止側摺動部材１１Ａ，１１Ｂがガイド筒４の上板部４ａの内面に取付けられる。可動側摺動部材１２Ａは、筒状フレーム６の上板部６ｂの上面に設けた凹部１６にシム１７を介して嵌め込むことにより取付けられる。この可動側摺動部材１２Ａは、縮幅状態、拡幅状態のいずれにおいても凹部１６と静止側摺動部材１１Ａまたは１１Ｂとの間に挟持されることにより、凹部１６内に保持される。

図７は下側の静止側摺動部材１１Ｃや可動側摺動部材１２Ｂ，１２Ｃの取付け構造を示す図である。図７において、１８は静止側摺動部材１１Ｃとガイド筒４の下板部４ｂとの間に設けたシムである。静止側摺動部材１１Ｃはねじ孔１９を有し、ガイド筒４の下板部４ｂに設けたボルト挿通孔２０と、シム１８に設けたボルト挿通孔２１に通す取付けボルト２２をねじ孔１９に螺合し締結することにより、これらの静止側摺動部材１１Ｃとシム１８がガイド筒４の下板部４ｂの内面に取付けられる。

可動側摺動部材１２Ｂ，１２Ｃは、筒状フレーム６の下板部６ｃの下面に設けた凹部２３に嵌め、筒状フレーム６の下板部６ｃに設けたボルト挿通孔２４に挿通する取付けボルト２５を、可動側摺動部材１２Ｂ，１２Ｃに設けたねじ孔２６に螺合し締結することにより、下板部６ｃの下面に取付けられる。

なお、この実施の形態においては、静止側摺動部材１１Ｃは、取付け時および交換時における作業の容易化のため、図８に示すように、静止側摺動部材１１Ｃを前後２枚に分割して取付けている。具体的には、静止側摺動部材１１Ｃを１枚の板材により構成したとすると、約５０ｋｇ程度の重量物になるが、分割することによってその半分程度の重量の板材によって静止側摺動部材１１Ｃを構成することができ、取り扱いが容易となる。上側の静止側摺動部材を１１Ａ，１１Ｂに分割して構成している理由も同様に取付け時および交換時における作業の容易化のためである。

本実施の形態においては、可動側摺動部材１２Ａ〜１２Ｃは静止側摺動部材１１Ａ〜１１Ｃより小さなサイズ、すなわち、板面の面積が小さく形成されており、板厚も薄く形成されている。また、可動側摺動部材１２Ａ〜１２Ｃは静止側摺動部材１１Ａ〜１１Ｃより耐摩耗性に優れた硬度の高い滑動性に優れた部材からなるもので、特殊合金により構成することが好ましい。例えば、静止側摺動部材１１Ａ〜１１Ｃのブリネル硬度を１２０〜１４０程度とした場合、可動側摺動部材１２Ａ〜１２Ｃにブリネル硬度が１６０以上のものを使用する。

図４に示すように、筒状フレーム６がガイド筒４内に没入した縮幅状態においては、可動側摺動部材１２Ａ，１２Ｃが補強枠５Ａに対応する位置となる。一方、図５に示すように、筒状フレーム６がガイド筒４から突出した拡幅状態においては、可動側摺動部材１２Ａ，１２Ｃが補強枠５Ｂに対応する位置となると共に、可動側摺動部材１２Ｂが補強枠５Ａに対応する位置となる。

このトラックフレームにおいて、稼働時間の経過によって磨耗が生じ、ガタが発生すると、シム１７や１８の追加や交換による隙間調整により、このガタを解消することができる。また、さらに磨耗が進行し、シム１７，１８による隙間調整が困難になると、静止側摺動部材１１Ａ〜１１Ｃや可動側摺動部材１２Ａ〜１２Ｃの交換によってガタを解消することができる。

本実施の形態においては、ガイド筒４の内面の上下に静止側摺動部材１１Ａ〜１１Ｃを取付け、筒状フレーム６の上下面に静止側摺動部材１１Ａ〜１１Ｃに当接して摺動する可動側摺動部材１２Ａ〜１２Ｃを設けたので、ガイド筒４や筒状フレーム６自体の磨耗を防止することができる。そして、摺動部材１１Ａ〜１１Ｃ、１２Ａ〜１２Ｃが磨耗したらシム１７，１８により両摺動部材間の隙間を調整するかあるいは摺動部材１１Ａ〜１１Ｃ、１２Ａ〜１２Ｃを交換することによってガタを解消することができるので、従来の肉盛溶接や研磨による場合に比較して、修理に要する時間を短縮でき、修理に要するコストも低減することが可能となる。

また、静止側摺動部材１１Ａ〜１１Ｃと可動側摺動部材１２Ａ〜１２Ｃのうち、耐摩耗性の高い比較的高価な摺動部材１２Ａ〜１２Ｃのサイズを小さくし、耐摩耗性が相対的に低い比較的安価な摺動部材１１Ａ〜１１Ｃのサイズを大きくしたので、摺動部材のトータルの価格をそれぞれ上昇させることなく、トラックフレームのコスト上昇を抑制することができる。

また、摺動部材に耐摩耗性の異なる2種のものを使用したので、比較的磨耗しやすい方の摺動部材、すなわち比較的安価に入手可能な摺動部材１１Ａ〜１１Ｃを耐摩耗性の高い摺動部材１２Ａ〜１２Ｃより交換する可能性が高くなり、交換に要する材料費を低減することができ、このことも修理コストの低減に寄与する。

本発明を実施する場合、サイズが大きく、耐摩耗性の低い摺動部材を筒状フレーム６側に取付け、サイズが小さく、耐摩耗性の高い摺動部材をガイド筒４側に設けてもよい。しかしながら、本実施の形態のように、静止側摺動部材１１Ａ〜１１Ｃよりも耐摩耗性の高く、かつサイズおよび板厚の薄い摺動部材１２Ａ〜１２Ｃを、筒状フレーム６の上下面に設けた凹部１６，２３に一部収容して取付ける構造とすることにより、筒状フレーム６の伸縮方向に垂直をなす断面の面積を大きくとることができ、筒状フレーム６の強度を高く保持することができる。

また、本実施の形態においては、可動側摺動部材１２Ａ〜１２Ｃを耐摩耗性の高い摺動部材により形成し、その可動側摺動部材１２Ａ、１２Ｃの位置が、縮幅状態、拡幅状態でそれぞれ補強枠５Ａの位置と、補強枠５Ｂの位置に対応し、また、可動側摺動部材１２Ｃは拡幅状態で補強枠５Ａの位置に対応するように可動側摺動部材１２Ａ〜１２Ｃを配置したので、センターフレーム１以上の部分の作業機の荷重や、作業によって付加的に生じる荷重が、補強枠５Ａ，５Ｂを通してサイドフレーム２に伝達されることとなり、強度の高いトラックフレームが実現できる。

なお、本発明を実施する場合、可動側摺動部材１２Ａと静止側摺動部材１１Ａ，１１Ｂとの間隔調整のためのシムは、静止側摺動部材１１Ａ，１１Ｂとガイド筒４の上板部４ａとの間に単独に、あるいはシム１７とは設けてもよい。しかしこの実施の形態に示すように、筒状フレーム６の上面にシム１７を設ければ、シム１７を取付ける際に、このシム１７を作業員が下から支えておく必要がなく、シム１７の取付けが容易となる。

また、可動側摺動部材１２Ｂ，１２Ｃと静止側摺動部材１１Ｃとの間隔調整のためのシムは、可動側摺動部材１２Ｂ，１２Ｃと筒状フレーム６の下板部６ｃとの間に単独に、あるいはシム１８とは別に設けてもよい。しかしこの実施の形態に示すように、シム１８を静止側摺動部材１１Ｃとガイド筒４の下板部４ｂとの間に設ければ、シム１８を取付ける際に、このシム１８を作業員が下から支えておく必要がなく、シム１８の取付けが容易となる。

また、本発明を実施する場合、上記実施の形態に限らず、各部の構成や組み合わせについて、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加が可能である。

１：センターフレーム、２：サイドフレーム、３：旋回装置用台部、４：ガイド筒、５Ａ，５Ｂ：補強枠、６：筒状フレーム、８：油圧シリンダ、１１Ａ〜１１Ｃ：静止側摺動部材、１２Ａ〜１２Ｃ：可動側摺動部材、１５：取付けボルト、１６：凹部、１７，１８：シム、２２：取付けボルト、２３：凹部、２５：取付けボルト

Claims

作業機の上部旋回体を設置するセンターフレームと、前記センターフレームの左右に設けられ、走行用駆動装置および履帯が取付けられるサイドフレームとを備え、前記センターフレームの前後に設けた断面矩形のガイド筒に、前記サイドフレームに取付けられた断面矩形の筒状フレームを伸縮可能に内嵌してなる伸縮式トラックフレームにおいて、
前記ガイド筒内の上下面に静止側摺動部材を着脱可能に取付け、
前記筒状フレームの上下面に、前記ガイド筒内の上下面に設けた静止側摺動部材にそれぞれ当接して摺動する可動側摺動部材を着脱可能に取付け、
前記静止側摺動部材と前記可動側摺動部材のいずれか一方を他方よりサイズが小さくかつ耐磨耗性の高い材料により構成したことを特徴とする伸縮式トラックフレーム。
請求項１に記載の伸縮式トラックフレームにおいて、
前記可動側摺動部材を、前記静止側摺動部材よりサイズおよび板厚が小さくかつ耐磨耗性の高い材料により形成すると共に、
前記可動側摺動部材を、前記可動側摺動部材の上下面に設けた凹部に一部を収容して取付けたことを特徴とする伸縮式トラックフレーム。
請求項１または２に記載の伸縮式トラックフレームにおいて、
前記可動側摺動部材を、前記静止側摺動部材よりサイズが小さくかつ耐磨耗性の高い材料により形成し、
前記ガイド筒の左右両側の周囲に、前記筒状フレームの摺動方向に間隔を持たせて設けた２つ１組の補強枠をそれぞれ１組ずつ設け、
前記筒状フレームを前記ガイド筒内に没入させた縮幅位置と、ガイド筒から突出させた拡幅位置において、前記筒状フレームに設けた少なくとも１つの可動側摺動部材の位置が、前記ガイド筒の両側にそれぞれ設けた２つの補強枠のうち、一方の補強枠に対応する位置から他方の補強枠に対応する位置となるように前記可動側摺動部材を配置したことを特徴とする伸縮式トラックフレーム。