JP2020152334A

JP2020152334A - 建設機械

Info

Publication number: JP2020152334A
Application number: JP2019055176A
Authority: JP
Inventors: 関口　良明; Yoshiaki Sekiguchi; 良明関口; 有多賀安田; Yutaka Yasuda; 勝美清水; Katsumi Shimizu; 慎一田邉; Shinichi Tanabe
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2019-03-22
Filing date: 2019-03-22
Publication date: 2020-09-24
Anticipated expiration: 2039-03-22
Also published as: KR102466125B1; KR20210103535A; WO2020195315A1; JP7016828B2; CN113226902B; CN113226902A

Abstract

【課題】履帯調整装置の圧縮バネの泥水や塩分等による腐食及び砕石等の衝突による破損を未然に防止できる建設機械を提供する。【解決手段】クローラのアイドラ３ｂをヨーク２８により前後方向に移動可能に支持し、ヨーク２８に対し圧縮バネ４１を介してアジャスタシリンダ３０のシリンダ部材３６を連結し、アジャスタシリンダ３０の伸縮に応じて圧縮バネ４１の付勢力をアイドラ３ｂに作用させて履帯の張力を調整する。ヨーク２８に固定された前側ケース部材４４とアジャスタシリンダ３０のシリンダ部材３６に固定された後側ケース部材４５とにより、内外の油密を保持した状態で伸縮可能なシリンダケース４３を構成し、その内部に圧縮バネ４１を収容すると共にグリース５０を封入し、シリンダケース４３の上部に空気孔４８を貫設して撥水繊維シート４９で閉塞する。【選択図】図５

Description

本発明は、クローラを備えた建設機械に関する。

例えば、油圧ショベルやブルドーザ等の建設機械には左右一対のクローラが備えられ、各クローラは、駆動スプロケット、アイドラ、トラックローラ及びキャリアローラに環状をなす履帯を巻掛けて構成されている。履帯は駆動スプロケットにより駆動されて建設機械を走行させ、その稼働に伴って次第に摩耗して張力が低下するため、定期的に履帯調整装置により張力の調整作業が実施されている。

例えば履帯調整装置は、圧縮バネを介してアイドラにアジャスタシリンダを連結して構成されており、アジャスタシリンダ内へのグリースの給脂量を加減することにより、圧縮バネの付勢力をアイドラに作用させて履帯の張力を調整している。

建設機械の稼働中において、履帯調整装置の圧縮バネには泥水や塩分を含んだ雨風が降りかかり、これらの部材が腐食により破損してしまう場合がある。その対策として特許文献１に記載の技術では、履帯調整装置の圧縮バネをベロー部材で覆うことにより、内部への泥水や塩分等の侵入を防止している。

実開平３−５９２８８号公報

しかしながら、履帯調整装置の組立時には、ベロー部材の内部に圧縮バネと共に空気も封入され、空気は湿気を帯びているため、圧縮バネを腐食させる要因になる。また、ベロー部材には圧縮バネの伸縮を許容する柔軟性が要求されるため、例えばゴム等のそれほど強度が高くない素材で製作されている。このため、建設機械の稼働中に砕石等と接触して破れることがあり、この場合には泥水や塩分等の侵入防止の機能が損なわれてしまう。よって、圧縮バネの腐食防止に関して今一つ改良の余地があった。

加えて、ベロー部材は柔軟性を有するが故に、圧縮バネの保護機能は全く期待できない。砕石等と接触するとベロー部材は容易に撓み、砕石等が圧縮バネに衝突してしまうためである。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、履帯調整装置の圧縮バネの泥水や塩分等による腐食及び砕石等の衝突による破損を未然に防止することができる建設機械を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の建設機械は、駆動スプロケットとアイドラとの間に環状をなす履帯を巻掛けてクローラが構成され、前記アイドラを前後方向に移動可能に支持するヨークに対し圧縮バネを介してアジャスタシリンダの可動部材が連結され、前記アジャスタシリンダの伸縮に応じて前記圧縮バネの付勢力が前記アイドラに作用して前記履帯の張力が調整される建設機械において、前記ヨークに固定された第１のケース部材と、前記第１のケース部材に対して摺動自在に遊嵌された第２のケース部材と、前記第１のケース部材と第２のケース部材とを密閉するシール部材とを有する、アジャスタシリンダを収容可能なシリンダケースが構成され、前記シリンダケースの上部に内外を連通させる空気孔が貫設されていることを特徴とする。

本発明の建設機械によれば、履帯調整装置の圧縮バネの泥水や塩分等による腐食及び砕石等の衝突による破損を未然に防止することができる。

実施形態の油圧ショベルを示す側面図である。サイドフレームから側壁を取り外した図１のＡ部詳細図である。図２に対応する平面図である。アイドラの支持構造を示す斜視図である。履帯調整装置の内部構造を示す図３のV-V線断面図である。履帯調整装置の内部構造を示す図３のVI-VI線断面図である。空気孔及びシール部材を示す図５の部分拡大図である。

以下、本発明を油圧ショベルに具体化した一実施形態を説明する。
図１は本実施形態の油圧ショベルを示す側面図であり、まず、同図に基づき油圧ショベルの概略構成を説明する。なお以下の説明では、油圧ショベルに搭乗したオペレータを主体として前後、左右、上下方向を表現する。

油圧ショベル１の下部走行体２には左右一対のクローラ３が備えられ、各クローラ３は、後側に位置する駆動スプロケット３ａ、前側に位置するアイドラ３ｂ、上側に位置する一対のキャリアローラ３ｃ、及び下側に位置する多数のトラックローラ３ｄに対して、環状をなす履帯３ｅを巻掛けて構成されている。図示しない走行用油圧モータにより駆動スプロケット３ａを介して履帯３ｅが駆動され、これにより油圧ショベル１が走行する。

下部走行体２上には上部旋回体４が設けられ、上部旋回体４は図示しない旋回用油圧モータにより駆動されて旋回する。上部旋回体４の前部には多関節型の作業フロント５が設けられ、作業フロント５はブーム６、アーム７、及びバケット８から構成されている。ブーム６はブームシリンダ６ａにより角度変更され、アーム７はアームシリンダ７ａにより角度変更され、バケット８はバケットシリンダ８ａにより角度変更される。

上部旋回体４のフレーム９上の前部にはオペレータが搭乗する運転室１０が設けられ、フレーム９上の運転室１０の後側には燃料タンク１１、機械室１２及びカウンタウエイト１３等が設けられている。図示はしないが機械室１２内にはエンジンが搭載され、エンジンにより駆動される油圧ポンプからの作動油の供給により、上記した走行用或いは旋回用油圧モータや各シリンダ６ａ〜８ａが作動する。

図２はサイドフレームから側壁を取り外した図１のＡ部詳細図、図３は図２に対応する平面図、図４はアイドラ３ｂの支持構造を示す斜視図、図５は履帯調整装置の内部構造を示す図３のV-V線断面図、図６は履帯調整装置の内部構造を示す図３のVI-VI線断面図である。なお以下の説明では、左側のクローラ３の履帯３ｅの張力を調整する履帯調整装置２１について述べるが、右側についても左右対称の同一構造である。

図３，６に示すように下部走行体２のトラックフレーム２２は、センタフレーム２３の左右両側にサイドフレーム２４を連結してなり、このサイドフレーム２４に、駆動スプロケット３ａ、アイドラ３ｂ、キャリアローラ３ｃ及びトラックローラ３ｄが支持されている。

図２〜５に示すように、サイドフレーム２４の前壁２５には左右一対のガイドレール２６の基端が固定され、各ガイドレール２６を構成する上下一対のレール部材２６ａ，２６ｂの間には、前後方向に延びるガイド溝２７が形成されている。各ガイド溝２７内には、平面視でＹ字状をなすヨーク２８の一対の先端部２８ａが前後方向に摺動可能に配設され、ガイドレール２６の間に配設されたアイドラ３ｂの軸２９の両端がヨーク２８の先端部２８ａにそれぞれ回転可能に支持されている。後方に延びるヨーク２８の基端部２８ｂは、前壁２５の連通孔２５ａを介してサイドフレーム２４内に突出して履帯調整装置２１のアジャスタシリンダ３０に連結されている。なお、以上のアイドラ３ｂの支持構造は、図１に示すようにサイドフレーム２４の側壁３１により隠蔽されている。

図３，５に示すように、サイドフレーム２４内においてアジャスタシリンダ３０は前壁２５と隔壁３３との間に配設され、アジャスタシリンダ３０のシリンダベース３４は隔壁３３に固定されている。シリンダベース３４には固定ロッド３５の基端が固定され、前方に指向した固定ロッド３５の先端にはシリンダ部材３６（本発明の可動部材に相当）が前後方向に摺動可能に嵌装されてシリンダ室３７を画成している。シリンダ室３７内は固定ロッド３５に形成されたグリース孔３８の一端と連通し、グリース孔３８の他端はシリンダベース３４の外周面に固定されたニップル３９と連通している。

シリンダ部材３６の可動ロッド部３６ａは前方に指向し、その先端はヨーク２８の基端部２８ｂに貫設されたロッド孔２８ｃ内に挿入されて、反対側から螺合したナット４０により離脱防止されている。以上のシリンダベース３４、固定ロッド３５及びシリンダ部材３６によりアジャスタシリンダ３０が構成され、その軸線Ｌを中心としてアジャスタシリンダ３０の外周側には圧縮バネ４１が配設されている。圧縮バネ４１の前端はヨーク２８の基端部２８ｂに形成されたフランジ部２８ｄに当接し、後端はシリンダ部材３６のフランジ部３６ｂに当接している。これによりアジャスタシリンダ３０とヨーク２８とを離間させる方向に圧縮バネ４１の付勢力が作用し、その付勢力を受けてヨーク２８はナット４０に当接して前方への移動を規制されている。

そして、ニップル３９を介してシリンダ室３７内へのグリースの給脂・排出がなされると、それに応じてシリンダ室３７の容積が変化してアジャスタシリンダ３０が伸縮する。このためヨーク２８と共にアイドラ３ｂの前後位置が変化し、圧縮バネ４１の付勢力がアイドラ３ｂに作用して履帯３ｅの張力が調整される。また、油圧ショベル１の前進中に砕石等がクローラ３に衝突すると、アイドラ３ｂの後方への位置変位によりヨーク２８を介して圧縮バネ４１が撓んで衝撃が吸収される。

一方、本実施形態の履帯調整装置２１の圧縮バネ４１は、シリンダケース４３内に収容されている。
図７は空気孔及びシール部材を示す図５の部分拡大図である。
図３，５，６，７に示すように、シリンダケース４３は、アジャスタシリンダ３０の軸線Ｌを中心とした有底円筒状をなす前側ケース部材４４（本発明の第１のケース部材に相当）及び後側ケース部材４５（本発明の第２のケース部材に相当）からなる。本実施形態では、鋼板を素材としてプレス成形により両ケース部材４４，４５が製作されているが、これに限ることはなく、例えば溶接構成としてもよい。前側及び後側ケース部材４４，４５は互いの開口端を相対向させて配置され、それぞれの底面４４ａ，４５ａには透孔４４ｂ，４５ｂが貫設されている。

前側ケース部材４４の透孔４４ｂはヨーク２８の基端部２８ｂに嵌め込まれ、そのフランジ部２８ｄと圧縮バネ４１の前端との間に底面４４ａを挟み込まれることにより、前側ケース４４はヨーク２８に固定されて一体で前後方向に位置変位する。後側ケース部材４５の透孔４５ｂはシリンダ部材３６に嵌め込まれ、そのフランジ部３６ｂと圧縮バネ４１の後端との間に底面４５ａを挟み込まれることにより、後側ケース部材４５はシリンダ部材３６に固定されて一体で前後方向に位置変位する。

前側ケース部材４４の径に対して後側ケース部材４５の径は僅かに小さく、前側ケース部材４４内に後側ケース部材４５が挿入されている。後側ケース部材４５の開口端の外周面にはシール材４６が設けられて、前側ケース部材４４の内周面に当接している。また、ヨーク２８のロッド孔２８ｃの内周面にはシール材４７が設けられて、可動ロッド部３６ａの外周面に当接している。これによりシリンダケース４３は、内外の油密を保持した状態で前後方向、換言するとアジャスタシリンダ３０の軸線Ｌ方向に伸縮するようになっている。

後側ケース部材４５の上部には空気孔４８が貫設され、空気孔４８は後側ケース部材４５の内周面に貼着された撥水繊維シート４９により閉塞されている。この撥水繊維シート４９は、特許４０５３７１２号公報に記載された油吸収部材である。従って、当該公報に記載されている材料の例示や特性に関する説明は本実施形態の撥水繊維シート４９についても共通する。具体的には、撥水繊維シート４９は、フェルト、綿、高分子吸収体、布、紙等の単一または複数種類の材料により製作され、撥水性を有すると共に潤滑油に対して親和性を有するという特性を備える。加えて、上記材料に関する記載から判るように、繊維質であるが故に通気性を有する。

さらにシリンダケース４３内にはグリース５０が封入され、内部の圧縮バネ４１が浸漬されている。グリース５０の封入量は、シリンダケース４３が伸張して最大容積になったときでも、圧縮バネ４１の上部までグリース５０に浸漬され、且つシリンダケース４３が収縮して最小容積となったときでも、グリース５０が空気孔４８から溢れないように調整されている。グリース５０を用いているのは、高い粘度により圧縮バネ４１に良く絡みついて高い防錆作用が得られるためであるが、これに限るものではなく、より低粘度の油脂を使用してもよい。なお、以上の履帯調整装置２１は、図１に示すようにサイドフレーム２４の側壁５１により隠蔽されている。

このように構成された本実施形態の履帯調整装置２１では、履帯３ｅの張力調整やクローラ３への砕石等の衝突に伴ってヨーク２８が前後方向に位置変位したときに、シリンダケース４３の容積変化に応じて内外で空気を流通させる必要がある。特許文献１の柔軟性を有するベロー部材とは異なり、鋼板製のシリンダケース４３は撓むことがなく、内部の空気によりシリンダケース４３の伸縮が妨害されるためである。このときシリンダケース４３の収縮時には、その内部の空気が撥水繊維シート４９及び空気孔４８を経て外部に流出し、シリンダケース４３の伸張時には、外部の空気が空気孔４８及び撥水繊維シート４９を経て内部に流入する。従って、シリンダケース４３の伸縮、ひいてはヨーク２８の前後方向への位置変位が許容され、履帯３ｅの張力調整やクローラ３に砕石等が衝突したときの衝撃吸収が何ら問題なく行われる。

また、このように撥水繊維シート４９は通気性により空気を流通させるものの、撥水性により水分を遮断し、水分に含まれる塩分等も遮断する。油圧ショベル１の稼働時にはシリンダケース４３に泥水や塩分を含んだ雨風が降りかかることがあるが、水分や塩分等のシリンダケース４３内への侵入が防止される。また、仮に水分や塩分等がシリンダケース４３内に侵入したとしても、グリース５０に浸漬された圧縮バネ４１への直接的な接触が阻まれるため、その腐食を未然に防止することができる。

また、履帯調整装置２１の組立時には、湿気を帯びた空気がシリンダケース４３内に封入されるが、同様にグリース５０に阻まれて圧縮バネ４１への直接的な接触が防止されるため、腐食を引き起こすことはない。そして、鋼板製の強固なシリンダケース４３は油圧ショベル１の稼働中に砕石等と接触しても破損しないため、グリース５０は外部に漏れることなく圧縮バネ４１を浸漬し続け、腐食防止の効果が長期間に亘って確実に得られる。

一方、このような強固なシリンダケース４３に保護されて、圧縮バネ４１への砕石等の直接的な衝突が回避されるため、その破損を未然に防止することができる。
また本実施形態では、圧縮バネ４１だけでなくアジャスタシリンダ３０の大部分の箇所についてもシリンダケース４３内に収容されているため、この収容箇所に関しても上記した腐食防止や破損防止の効果が得られる。

加えて、このようにグリース５０により浸漬されることにより、従来から実施されていた圧縮バネ４１の塗装を省略しても耐腐食性に関して問題は生じない。そして、塗装作業を省くことにより履帯調整装置２１の製造コストを低減できるという別の効果も得られる。

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では油圧ショベル１に具体化したが、クローラ３を備えた建設機械であればこれに限るものではなく、例えばブルドーザに適用してもよい。

また上記実施形態では、シリンダケース４３の空気孔４８を撥水繊維シート４９で閉塞したが、本発明はこれに限るものではなく、撥水繊維シート４９を省略してもよい。この場合であっても、シリンダケース４３の圧縮バネ４１がグリース５０で浸漬されているため、その腐食を防止でき、且つ、その破損を強固なシリンダケース４３により防止することができる。

１油圧ショベル（建設機械）
３ａ駆動スプロケット
３ｂアイドラ
３ｅ履帯
３クローラ
２８ヨーク
３０アジャスタシリンダ
３６シリンダ部材（可動部材）
４１圧縮バネ
４３シリンダケース
４４前側シリンダ部材（第１のケース部材）
４５後側シリンダ部材（第２のケース部材）
４８空気孔
４９撥水繊維シート

Claims

駆動スプロケットとアイドラとの間に環状をなす履帯を巻掛けてクローラが構成され、前記アイドラを前後方向に移動可能に支持するヨークに対し圧縮バネを介してアジャスタシリンダの可動部材が連結され、前記アジャスタシリンダの伸縮に応じて前記圧縮バネの付勢力が前記アイドラに作用して前記履帯の張力が調整される建設機械において、
前記ヨークに固定された第１のケース部材と、前記第１のケース部材に対して摺動自在に遊嵌された第２のケース部材と、前記第１のケース部材と第２のケース部材とを密閉するシール部材とを有する、アジャスタシリンダを収容可能なシリンダケースが構成され、前記シリンダケースの上部に内外を連通させる空気孔が貫設されている
ことを特徴とする建設機械。
前記シリンダケースの空気孔は、撥水性及び通気性を有する撥水繊維シートにより閉塞されている。
ことを特徴とする請求項１に記載の建設機械。