JP4328178B2 - 建設機械及び建設機械のトラックフレーム - Google Patents

Description

本発明は、走行体にサイドフレームを備えた油圧ショベルのような建設機械及び建設機械のトラックフレームに関する。

従来この種の装軌式建設機械は、自走自在な走行体上に旋回体が旋回自在に設けられており、旋回体には作業機や運転室、動力用エンジンを収容したエンジン室等が設置されている。
また走行体は、旋回体を旋回自在に支持するセンタフレームの両側に、互いに平行するサイドフレームが設けられたトラックフレームを有しており、サイドフレームの前後に設けられたアイドラ及びスプロケットの間に無端状の履帯が捲装されていて、走行モータにより駆動されるスプロケットにより履帯を回転することにより自走自在となっている。

一方前記トラックフレームを構成するサイドフレームの前端部には、例えば特許文献１に記載されているように、２股構造の支持部材よりなるアイドラブラケットが設けられていて、アイドラブラケットの支持部材の間にアイドラを支承する軸受けが前後方向へ摺動自在に支承されている。

前述したアイドラに斜め横方向に過大な荷重が作用した場合、各支持部材の口開きを生じることがあるので、かかる問題を解消するため、例えば特許文献１で、アイドラブラケットの各支持部材が左右へ拡開するのを防止した「建設機械のロワーフレーム」が提案されている。
特開２００１−２６２６２１号公報

前記特許文献１に記載のロワーフレームは、センタフレームを構成するクロスメンバーを、アイドラブラケットの内側に位置する支持部材まで延長して、支持部材の側面に固着することにより、支持部材に水平力が作用しても、支持部材が変形するのを防止するようになっている。

しかしアイドラに斜め横方向から作用する過大な荷重は、アイドラブラケットの各支持部材にほぼ均等に作用するため前記特許文献１に記載されたロワーフレームのように、アイドラブラケットの内側に位置する支持部材のみをクロスメンバーにより補強しても、アイドラブラケットの外側に位置する支持部材の変形は防止することができないため、過大な荷重に対して支持部材が口開きするのを確実に防止することができない等の問題がある。
またセンタフレームのクロスメンバーをアイドラブラケットの支持部材まで延長した場合、トラックフレーム全体を新しく設計したり、製造する必要があるため、既存のトラックフレームを利用するものに比べてコストが高くなる問題がある。
さらに中、大型の建設機械では輸送時の幅制限から、サイドフレームをセンタフレーム側へ移動して車福を縮小できるようにしたものがあるが、前記特許文献１に記載のロワーフレームの場合、サイドフレームを拡縮自在にしようとすると構造が複雑となる問題もある。

本発明はかかる従来の問題を改善するためになされたもので、アイドラブラケットの各支持部材が左右方向へ拡開するのを確実に防止できる建設機械及び建設機械のトラックフレームを提供することを目的とするものである。

本発明の建設機械は、センタフレームの両側に設けたサイドフレームを備えた建設機械において、サイドフレーム本体と、サイドフレーム本体の前部に固着された２股構造の支持部材よりなるアイドラブラケットと、支持部材の外側面及びサイドフレーム本体の外側面に跨って固着した補強手段とを備え、補強手段を、一端側を支持部材の外側面に固着し、他端側をサイドフレーム本体の外側面に固着した一本の角柱状補強部材で構成したものである。

前記構成により、作業中アイドラに斜め横方向から過大な荷重が作用しても、一端側を支持部材の外側面に固着し、他端側をサイドフレーム本体の外側面に固着した一本の角柱状補強部材で構成した補強手段が過大な荷重を支持するため、各支持部材の先端側が左右方向へ拡開することがないので、各支持部材が外側へ変形したり、支持部材の基部にクラックが発生して、アイドラブラケットが破損するのを未然に防止すると共に、各支持部材の口開きが防止できることにより、アイドラの前後方向の移動が阻害されることがないため、履帯が緩んでアイドラやスプロケットから外れたことにより、作業が続行できなくなる等の問題も解消することができる。
また既存のトラックフレームを利用できることから、新たにトラックフレームを設計したり、製作する場合に比べてコストの削減が図れる上、サイドフレームが拡縮自在な中、大型の建設機械に採用しても、トラックフレームの構造が複雑になることもない。

本発明の建設機械は、センタフレームの両側に設けたサイドフレームを備えた建設機械において、サイドフレーム本体と、サイドフレーム本体の前部に固着された２股構造の支持部材よりなるアイドラブラケットと、支持部材の外側面及びサイドフレーム本体の外側面に跨って固着した補強手段とを備え、補強手段を、一端側を支持部材の外側面に固着し、他端側をサイドフレーム本体の外側面に固着した複数の角柱状補強部材で構成したものである。

前記構成により、１本の角柱状補強部材により補強手段を構成する場合に比べて曲げ荷重に対する強度が増大するため補強効果が向上する上、車副方向へ突出する量を少なくできるため、作業中補強部材が岩石等の障害物に当って破損する等の心配も少ない。

本発明の建設機械は、センタフレームの両側に設けたサイドフレームを備えた建設機械において、サイドフレーム本体と、サイドフレーム本体の前部に固着された２股構造の支持部材よりなるアイドラブラケットと、支持部材の外側面及びサイドフレーム本体の外側面に跨って固着した補強手段とを備え、補強手段を、周辺部を支持部材の外側面及びサイドフレーム本体の外側面に固着した板状の補強部材で構成したものである。

前記構成により、１本の角柱状補強部材により補強手段を構成する場合に比べて曲げ荷重に対する強度が増大するため補強効果が向上する上、車副方向へ突出する量を少なくできるため、作業中補強部材が岩石等の障害物に当って破損する等の心配がさらに少なくなる。

本発明の建設機械は、センタフレームの両側に設けたサイドフレームを備えた建設機械において、サイドフレーム本体と、サイドフレーム本体の前部に固着された２股構造の支持部材よりなるアイドラブラケットと、支持部材の外側面及びサイドフレーム本体の外側面に跨って固着した補強手段とを備え、補強手段を、周辺部を支持部材の外側面及びサイドフレーム本体の外側面に固着した上下に分割された複数の板状補強部材で構成したものである。

前記構成により、溶接線の長さが増大するので、さらに補強効果が向上する。

本発明の建設機械のトラックフレームは、センタフレームの両側に設けたサイドフレームを備えた建設機械のトラックフレームにおいて、サイドフレーム本体と、前記サイドフレーム本体の前部に固着された２股構造の支持部材よりなるアイドラブラケットと、前記支持部材の外側面及び前記サイドフレーム本体の外側面に跨って固着した補強手段とを備え、補強手段を、一端側を支持部材の外側面に固着し、他端側をサイドフレーム本体の外側面に固着した一本の角柱状補強部材で構成したものである。

前記構成により、作業中アイドラに斜め横方向から過大な荷重が作用しても、一端側を支持部材の外側面に固着し、他端側をサイドフレーム本体の外側面に固着した一本の角柱状補強部材で構成した補強手段が過大な荷重を支持するため、各支持部材の先端側が左右方向へ拡開することがないので、各支持部材が外側へ変形したり、支持部材の基部にクラックが発生して、アイドラブラケットが破損するのを未然に防止すると共に、各支持部材の口開きが防止できることにより、アイドラの前後方向の移動が阻害されることがないため、履帯が緩んでアイドラやスプロケットから外れたことにより、作業が続行できなくなる等の問題も解消することができる。
また既存のトラックフレームを利用できることから、新たにトラックフレームを設計したり、製作する場合に比べてコストの削減が図れる上、サイドフレームが拡縮自在な中、大型の建設機械に採用しても、トラックフレームの構造が複雑になることもない。

本発明の建設機械のトラックフレームは、センタフレームの両側に設けたサイドフレームを備えた建設機械のトラックフレームにおいて、サイドフレーム本体と、サイドフレーム本体の前部に固着された２股構造の支持部材よりなるアイドラブラケットと、支持部材の外側面及びサイドフレーム本体の外側面に跨って固着した補強手段とを備え、補強手段を、一端側を支持部材の外側面に固着し、他端側をサイドフレーム本体の外側面に固着した複数の角柱状補強部材で構成したものである。

前記構成により、１本の角柱状補強部材により補強手段を構成する場合に比べて曲げ荷重に対する強度が増大するため補強効果が向上する上、車副方向へ突出する量を少なくできるため、作業中補強部材が岩石等の障害物に当って破損する等の心配も少ない。

本発明の建設機械のトラックフレームは、センタフレームの両側に設けたサイドフレームを備えた建設機械のトラックフレームにおいて、サイドフレーム本体と、サイドフレーム本体の前部に固着された２股構造の支持部材よりなるアイドラブラケットと、支持部材の外側面及びサイドフレーム本体の外側面に跨って固着した補強手段とを備え、補強手段を、周辺部を支持部材の外側面及びサイドフレーム本体の外側面に固着した板状の補強部材で構成したものである。

前記構成により、１本の角柱状補強部材により補強手段を構成する場合に比べて曲げ荷重に対する強度が増大するため補強効果が向上する上、車副方向へ突出する量を少なくできるため、作業中補強部材が岩石等の障害物に当って破損する等の心配がさらに少なくなる。

本発明の建設機械のトラックフレームは、センタフレームの両側に設けたサイドフレームを備えた建設機械のトラックフレームにおいて、サイドフレーム本体と、記サイドフレーム本体の前部に固着された２股構造の支持部材よりなるアイドラブラケットと、支持部材の外側面及びサイドフレーム本体の外側面に跨って固着した補強手段とを備え、補強手段を、周辺部を支持部材の外側面及びサイドフレーム本体の外側面に固着した上下に分割された複数の板状補強部材で構成したものである。

前記構成により、溶接線の長さが増大するので、さらに補強効果が向上する。

本発明の建設機械及び建設機械のトラックフレームによれば、作業中アイドラに斜め方向から過大な荷重が作用しても、上述した補強手段が過大な荷重を支持するため、各支持部材の先端側が左右方向へ拡開することがないので、各支持部材が外側へ変形したり、支持部材の基部にクラックが発生して、アイドラブラケットが破損するのを未然に防止することができる。

本発明の実施の形態を、図面を参照して詳述する。
図１は油圧ショベルの側面図、図２は油圧ショベルのサイドフレームを示す平面図、図３は油圧ショベルのサイドフレームを示す側面図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図１に示す油圧ショベルは、自走自在な走行体１と、走行体１上に旋回自在に設置された旋回体２とよりなる。
走行体１は、センタフレーム３ａと、その両側に互に並行するよう設けられた一対のサイドフレーム３ｂよりなるトラックフレーム３を有していて、各サイドフレーム３ｂの一端側にはアイドラ７が前後移動自在に支承されており、他端側には油圧モータよりなる走行モータ８により回転駆動されるスプロケット９が設けられている。
アイドラ７とスプロケット９の間には無端状の履帯１０が捲装されていて、この履帯１０をスプロケット９で駆動することにより、下部走行体１が自走できるようになっていると共に、サイドフレーム３ｂの上下部には、複数の転輪１１が回転自在に支承されている。

トラックフレーム３のセンタフレーム３ａ上に旋回自在に設置された旋回体２は、底部が車体フレーム２ａにより構成されていて、この車体フレーム２ａの前部中央に作業機１３が装着されている。
作業機１３は図１に示すように、基端が車体フレーム２ａに枢着され、ブームシリンダ１４により起伏自在なブーム１５と、ブーム１５の先端に基端側が枢着され、アームシリンダ１６により回動自在なアーム１７と、アーム１７の先端に枢着され、バケットシリンダ１８により回動自在なバケット１９とより構成されている。
車体フレーム２ａの前部には、作業機１３の左側方に位置し、かつ作業機１３に近接してキャブ２０が設置され、車体フレーム２ａの後部には、ボンネットカバー２１ａにより覆われたエンジン室２１が設置されていて、このエンジン室２１内に動力用のエンジン（図示せず）が収容されており、車体フレーム２ａの後端にはカウンタウエイト２２が取り付けられている。

一方トラックフレーム３を構成するサイドフレーム３ｂは、図２ないし図４に示すように、前後方向に長尺なサイドフレーム本体３ｃと、サイドフレーム本体３ｃの前端に固着されたアイドラブラケット３ｄ及びサイドフレーム本体３ｃの後端に固着されたスプロケットブラケット３ｅとからなる。
サイドフレーム本体３ｃは、両側面と上下面が鋼板を溶接することにより形成された閉鎖断面の箱型構造となっていて、前後端に固着された端板３ｆにアイドラブラケット３ｄとスプロケットブラケット３ｅが溶接等の固着手段により固着されている。
またアイドラブラケット３ｄは、左右に離間し、互いに平行する一対の支持部材３ｇにより形成されていて、各支持部材３ｇの基端部が端板３ｆに固着され、先端側は開放された片持ち構造となっており、縦断面が図４に示すようにほぼ逆Ｕ字形となっている。
各支持部材３ｇの基端側上面には、補強板４が溶接により固着されている。
補強板４は、各支持部材３ｇの基端部側を補強すると同時に、各支持部材３ｇの先端側が左右へ拡開するのを規制するようになっており、前端側にアイドラ７を干渉しないようほぼＵ字形の切り欠き４ａが形成されている。
アイドラブラケット３ｄの各支持部材３ｇ内は、図４に示すように上下に離間して水平方向にガイド板３ｈが設けられていて、これらガイド板３ｈ間に、アイドラ７の軸部両端を支承する軸受け（図示せず）が前後方向へ摺動自在に支承されており、軸受けは、サイドフレーム本体３ｃ内に設置された履帯緊張手段（図示せず）により前方へ付勢されている。

一方アイドラブラケット３ｄを構造する支持部材３ｇの外側面には、先端側に前後方向へ長い長孔３ｉが形成され、基端側には、サイドフレーム本体３ｃの外側面に跨って補強手段５が設けられている。
補強手段５は、複数本、例えば３本の補強部材５ａと、支持部材３ｇの外側面に固着された前部補強板５ｂ及びサイドフレーム本体３ｃの外側面に固着された後部補強板５ｃとより構成されていて、前後補強板５ｂ、５ｃの板厚は、サイドフレーム本体３ｃの前端部に設けられた端板３ｆの突出量とほぼ等しく設定されており、これによって端板３ｆの突出部端面と前後補強板５ｂ、５ｃの外側面が同一平面となっている。
また補強部材５ａは、上下方向に間隔を存し、互いに平行するようにほぼ水平に設けられていて、各補強部材５ａの中間より前端側が溶接等の固着手段により前部補強板５ｂの外側面に固着されている。
そして各補強部材５ａの中間より後端側は、後部補強板５ｃの外側面に溶接等の固着手段で固着されている。

次に前記構成された建設機械のトラックフレームの作用を説明する。
油圧ショベルは、旋回体２の前部に装着された作業機１３により主として掘削作業を行うが、例えば岩盤等の掘削や破砕作業を行う場合、作業機１３の向きによってサイドフレーム３ｂの前部に設けられたアイドラ７に斜め横方向から過大な水平荷重が作用することがある。
この過大な水平荷重をアイドラ７の軸部両端を支承するアイドラブラケット３ｄの各支持部材３ｇで担持することになるが、各支持部材３ｇの基端部側には、各支持部材３ｇのの外側面に固着された前部補強板５ｂとサイドフレーム本体３ｃの外側面に固着された後部補強板５ｃに跨って補強部材５ａが設けられているため、各支持部材３ｇに作用した過大な水平方向の荷重は、各補強部材５ａに担持されるようになる。
これによって各支持部材３ｇの先端側が左右方向へ拡開することがないので、各支持部材３ｇが外側へ変形したり、支持部材３ｇの基部にクラックが発生して、アイドラブラケットが破損するのを未然に防止することができる。
また各支持部材３ｇの口開きが防止できることにより、アイドラ７の前後方向の円滑な移動が阻害されることがないことから、履帯１０が緩んでアイドラ７やスプロケット９から外れたため、作業が続行できなくなる等の問題も解消できる。
なお、前記実施の形態では、補強手段５を複数の角柱よりなる補強部材５ａにより形成したが、図５及び図６に示す変形例のように板材により形成してもよい。

図５に示す変形例では、補強手段５を板体よりなる補強部材５ｄより形成して、アイドラブラケット３ｄを構成する各支持部材３ｇの外側面及びサイドフレーム本体３ｃの外側面に固着された前部補強板５ｂ、５ｃの外側面に溶接等の固着手段により固着したもので、補強部材５ｃの前端部は、支持部材３ｇの両側面に形成された長孔３ｉを覆うことがないよう半円状に切り欠かれている。
また補強部材５ｄの前端や後端部に応力が集中しないように、半円状の切り欠き部５ｅの周縁部及び後端縁の角部が面取りされている。

図６に示す変形例では、前記変形例になる補強部材５ｄを支持部材３ｇの外側面及びサイドフレーム本体３ｃの外側面に固着された前後補強板５ｂ、５ｃとの固着面積を増大するため、補強部材５ｄをほぼ中央より上下に分割して、各補強部材５ｄの周縁部を支持部材３ｇ及びサイドフレーム本体３ｃの外側面に溶接したもので、この変形例によれば溶接線の長さが図５に示す変形例に比べて増大するので、さらに補強効果が向上する。

本発明の建設機械及びトラックフレームは、油圧ショベルのみならず、センタフレーム及びサイドフレームよりなるトラックフレームを備えた走行体を有する建設機械全般に適用できるものである。

本発明の実施の形態になる建設機械の側面図である。 本発明の実施の形態になる建設機械のサイドフレームを示す平面図である。 本発明の実施の形態になる建設機械のサイドフレームを示す側面図である。 図３のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。 本発明の実施の形態になる建設機械に設けられたサイドフレームの変形例を示す側面図である。 本発明の実施の形態になる建設機械に設けられたサイドフレームの変形例を示す側面図である。

符号の説明

１ 走行体
３ トラックフレーム
３ａ センタフレーム
３ｂ サイドフレーム
３ｃ サイドフレーム本体
３ｄ アイドラブラケット
３ｇ 支持部材
５ 補強手段
５ａ 補強部材
５ｄ 補強部材

Claims (8)

1. センタフレームの両側に設けたサイドフレームを備えた建設機械において、サイドフレーム本体と、前記サイドフレーム本体の前部に固着された２股構造の支持部材よりなるアイドラブラケットと、前記支持部材の外側面及び前記サイドフレーム本体の外側面に跨って固着した補強手段とを備え、
   前記補強手段は、一端側を前記支持部材の外側面に固着し、他端側を前記サイドフレーム本体の外側面に固着した一本の角柱状補強部材で構成したことを特徴とする建設機械。
2. センタフレームの両側に設けたサイドフレームを備えた建設機械において、サイドフレーム本体と、前記サイドフレーム本体の前部に固着された２股構造の支持部材よりなるアイドラブラケットと、前記支持部材の外側面及び前記サイドフレーム本体の外側面に跨って固着した補強手段とを備え、
   前記補強手段は、一端側を前記支持部材の外側面に固着し、他端側を前記サイドフレーム本体の外側面に固着した複数の角柱状補強部材で構成したことを特徴とする建設機械。
3. センタフレームの両側に設けたサイドフレームを備えた建設機械において、サイドフレーム本体と、前記サイドフレーム本体の前部に固着された２股構造の支持部材よりなるアイドラブラケットと、前記支持部材の外側面及び前記サイドフレーム本体の外側面に跨って固着した補強手段とを備え、
   前記補強手段は、周辺部を前記支持部材の外側面及び前記サイドフレーム本体の外側面に固着した板状の補強部材で構成したことを特徴とする建設機械。
4. センタフレームの両側に設けたサイドフレームを備えた建設機械において、サイドフレーム本体と、前記サイドフレーム本体の前部に固着された２股構造の支持部材よりなるアイドラブラケットと、前記支持部材の外側面及び前記サイドフレーム本体の外側面に跨って固着した補強手段とを備え、
   前記補強手段は、周辺部を前記支持部材の外側面及び前記サイドフレーム本体の外側面に固着した上下に分割された複数の板状補強部材で構成したことを特徴とする建設機械。
5. センタフレームの両側に設けたサイドフレームを備えた建設機械のトラックフレームにおいて、サイドフレーム本体と、前記サイドフレーム本体の前部に固着された２股構造の支持部材よりなるアイドラブラケットと、前記支持部材の外側面及び前記サイドフレーム本体の外側面に跨って固着した補強手段とを備え、
   前記補強手段は、一端側を前記支持部材の外側面に固着し、他端側を前記サイドフレーム本体の外側面に固着した一本の角柱状補強部材で構成したことを特徴とする建設機械のトラックフレーム。
6. センタフレームの両側に設けたサイドフレームを備えた建設機械のトラックフレームにおいて、サイドフレーム本体と、前記サイドフレーム本体の前部に固着された２股構造の支持部材よりなるアイドラブラケットと、前記支持部材の外側面及び前記サイドフレーム本体の外側面に跨って固着した補強手段とを備え、
   前記補強手段は、一端側を前記支持部材の外側面に固着し、他端側を前記サイドフレーム本体の外側面に固着した複数の角柱状補強部材で構成したことを特徴とする建設機械のトラックフレーム。
7. センタフレームの両側に設けたサイドフレームを備えた建設機械のトラックフレームにおいて、サイドフレーム本体と、前記サイドフレーム本体の前部に固着された２股構造の支持部材よりなるアイドラブラケットと、前記支持部材の外側面及び前記サイドフレーム本体の外側面に跨って固着した補強手段とを備え、
   前記補強手段は、周辺部を前記支持部材の外側面及び前記サイドフレーム本体の外側面に固着した板状の補強部材で構成したことを特徴とする建設機械のトラックフレーム。
8. センタフレームの両側に設けたサイドフレームを備えた建設機械のトラックフレームにおいて、サイドフレーム本体と、前記サイドフレーム本体の前部に固着された２股構造の支持部材よりなるアイドラブラケットと、前記支持部材の外側面及び前記サイドフレーム本体の外側面に跨って固着した補強手段とを備え、
   前記補強手段は、周辺部を前記支持部材の外側面及び前記サイドフレーム本体の外側面に固着した上下に分割された複数の板状補強部材で構成したことを特徴とする建設機械のトラックフレーム。

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