JP2010254469A - クローラクレーンの旋回フレーム - Google Patents

Abstract

【課題】車幅を短縮するため、上部旋回体の旋回中心に対してブームの左右方向中心線が左右何れか一方にオフセットされたクローラクレーンにおいて、旋回フレームの左右ブームフット部における撓み量の差異を極小化し得る旋回フレームを提供する。
【解決手段】旋回フレーム２を構成する底板３の長手方向に、一対の側板４ａ，４ｂが左右直立して延設される一方、前記底板３の前端部に、前記側板４ａ，４ｂに対し任意の角度θをなして第１縦板８ａ，８ｂが夫々立設され、これら第１縦板８ａ，８ｂが、ブーム７ａの左右方向中心線Ｃ２′を前記旋回中心Ｃに近づける様に、前記旋回フレーム２の左右方向に夫々シフトして前記側板４ａ，４ｂに接合されると共に、前記第１縦板８ａ，８ｂにブームフット部１０ａ，１０ｂが設けられたクローラクレーンの旋回フレーム。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブームと、クローラ（無限軌道）を有する下部走行体と、この下部走行体の上部に旋回可能に設置された上部旋回体とが備えられ、前記上部旋回体の旋回中心に対して、前記ブームの左右方向中心線が左右何れか一方にオフセットされたクローラクレーンの旋回フレームに関するものである。

先ず、従来例に係るクローラクレーンにつき、添付図３〜７を参照しながら説明する。図３は従来例に係る一般的なクローラクレーンの概要を示す模式的外観図、図４は図３のクローラクレーンの上部旋回体を平面視した模式的平面図、図５は従来例に係るクローラクレーンの旋回フレームに係り、図（ａ）は上部旋回体の旋回中心がブームの左右方向中心線と略一致する構成の模式的平面図、図（ｂ）は上部旋回体の旋回中心に対して、ブームの左右方向中心線がオフセットされた構成の模式的平面図である。

クローラクレーンとは、図３に示す様にラチス構造のブーム２１を備えた、クローラ（無限軌道）２２ａで自走可能なクレーンのことである。基本的な構造としては、前端部に設けられたラチス構造のブーム２１と、クローラ２２ａを有する下部走行体２２と、前記下部走行体２２の上部に設置される上部旋回体２３と、前記下部走行体２２と上部旋回体２３にボルト固定され、前記上部旋回体２３を旋回自在に搭載する旋回ベアリング２４と、上部旋回体２３の後端部に設けられたカウンターウエイト２５が備えられている。クレーンの機構は、旋回ベアリング２４の中心である旋回中心を支点に、前記上部旋回体２３を介して吊り荷Ｗとカウンターウエイト２５を釣り合わせてバランスをとっている。

そして、前記上部旋回体２３は、中央の旋回フレーム２３ａと左右のデッキフレーム２３ｂで構成されており、前記旋回フレーム２３ａ上にブーム２１やウインチ２６等が搭載される一方、前記デッキフレーム２３ｂには運転室２７やエンジン２８等の設備を収納した機械室が設置されている。また、前記旋回フレーム２３ａを構成する底板には、図５に示す如く、長手方向に左右直立して側板３０ａ，３０ｂが延設されると共に、その前端部にはブームフット部２１ａ，２１ｂが設けられている。クローラクレーンは、通常作業時において、ブーム２１からの負荷荷重は、前記ブームフット部２１ａ，２１ｂから旋回ベアリング２９に伝達される。

従来例に係るクローラクレーンでは、図５（ａ）に示す如く、上部旋回体２３の旋回中心Ｃを通る左右方向の上部旋回体中心線Ｃ１とブーム２１の左右方向中心Ｃ２がほぼ同一線上に配置されているため、ブームフット部２１ａ，２１ｂの撓み量は左右でほぼ均等となる。一方、この様なクローラクレーンを輸送する際、輸送規制により輸送許可申請が必要となる。輸送幅が小さいほど輸送条件が緩和されるため、輸送する本体幅をできるだけ小さくすることが望まれる。対応として上部旋回体２３の左右デッキフレーム２３ｂに搭載されるエンジン２８を含む各種機器の配置を変更することにより、左右デッキフレーム２３ｂの幅を抑制することが考えられる。

ところが、クレーンの本体幅を縮める為に上部旋回体２３の機器配置を変更すると、図５（ｂ）に示す如く上部旋回体２３の中心Ｃを通る左右方向の上部旋回体中心線Ｃ１が左右方向（本例では右方向）に偏ってしまい、上部旋回体中心線Ｃ１とブーム中心Ｃ２がオフセットした構造になってしまう。この様な場合、ブーム２１からの荷重が負荷されるブームフット部２１ａ，２１ｂのうち、左側のブームフット部２１ａは、旋回ベアリング２９上から外れた構造とせざるを得ず、ブーム２１からの荷重は前記旋回ベアリング２９部分で支持する構造であるため、前記左側のブームフット部２１ａは、右側のブームフット部２１ｂに比べて撓み量が増大する。この結果、前記ブームフット部２１ａ，２１ｂが左右不均等な撓み量となり、特にブーム２１の横方向変位が増大するという問題が生じる。

そこで次に、クレーンにおける上記問題点を解決する従来技術につき、以下添付図６，７を参照しながら説明する。図６は従来技術１に係るクレーンの実施形態における旋回フレームの平面図、図７は従来技術２に係るクレーンの実施形態における旋回フレームの部分平面図である。

従来技術１に係るクレーンは、ブームが旋回中心に対してオフセットして配置されるホイールクレーンにおいて、旋回中心Ｏの両側に配置された左右一対のブーム支持ブラケット３９，４０のうち、旋回中心Ｏに近い側のブラケット４０の外側面に、荷重伝達フレーム４６及び蓋板４７を取付けて箱構造の荷重伝達部Ｐを構成し、旋回フレーム３３に作用する荷重をこの荷重伝達部Ｐを通る経路で旋回軸受３２を通じて下部走行体に伝達する構成として、旋回安定性を向上させている（特許文献１参照）。

また、従来技術２に係るクレーンは、ブームが旋回中心に対してオフセットして配置されるホイールクレーンにおいて、両側ブーム支持ブラケット５６，５７が、旋回中心Ｏから異なる距離を持って配置されていることを前提として、この両ブラケット５６，５７の後端旋回半径Ｒａ，Ｒｂがほぼ同一となる条件下で、旋回中心Ｏに近い側のブラケット５７の後端とブーム起伏中心αとの距離Ｌａと、旋回中心Ｏから遠い側のブラケット５６の後端とブーム起伏中心αとの距離Ｌｂの関係を、Ｌａ＞Ｌｂに設定するものである（特許文献２参照）。図６，７において、符号５５はブームフットピンを示す。

しかしながら、これら従来技術１，２は何れもホイールクレーンにおける対応である。ホイールクレーンでは、図６，７に示す様にブームフットピン５５が車体の後方に位置し、旋回ベアリング後方に大きくオーバハングしている構造である。そのため、ブームの旋回中心Ｏに対するオフセット量に比べてオーバハング量が非常に大きく、如何に荷重を旋回フレームに確実に伝達させるかが重要となる。

これに対して、図３〜５を用いて説明したクローラクレーンはブームフット部２１ａ，２１ｂが前方に位置し、オーバハング量とオフセット量が同等もしくはオフセット量の方が大きい配置である。従って、オフセット構造とすることにより、ブーム撓みに左右の不均等が生じるというホイールクレーンにはないクローラクレーン固有の問題が生じるため、前期従来技術１または２によってもこの問題点を解決することはできない。

特開２０００−７２３８４号公報 特開２０００−６３０８５号公報

従って、本発明の目的は、車幅を短縮するため、上部旋回体の旋回中心に対してブームの左右方向中心線が左右何れか一方にオフセットされたクローラクレーンにおいて、旋回フレームの左右ブームフット部における撓み量の差異を極小化し得る旋回フレームを提供することにある。

即ち、上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るクローラクレーンの旋回フレームが採用した手段は、ブームと、クローラを有する下部走行体と、この下部走行体の上部に旋回可能に設置された上部旋回体とが備えられ、前記上部旋回体の旋回中心に対して、前記ブームの左右方向中心線が左右何れか一方にオフセットされたクローラクレーンの旋回フレームにおいて、この旋回フレームを構成する底板の長手方向に、一対の側板が左右直立して延設されるものである。

一方、前記旋回フレームの底板前端部には、前記一対の側板に対し任意の角度をなして第１縦板が夫々立設され、これら一対の第１縦板が、前記ブームの左右方向中心線を前記旋回中心に近づける様に、前記旋回フレームの左右方向に夫々シフトして前記側板に接合されると共に、前記第１縦板にブームフット部が設けられてなることを特徴とするものである。

本発明の請求項２に係るクローラクレーンの旋回フレームが採用した手段は、請求項１に記載のクローラクレーンの旋回フレームにおいて、前記第１縦板が前記側板となす任意の角度が、０度（側板に平行）とされてなることを特徴とするものである。

本発明の請求項３に係るクローラクレーンの旋回フレームが採用した手段は、請求項１または２に記載のクローラクレーンの旋回フレーム構造において、前記側板及び／または前記第１縦板に略直交する第２縦板が、前記底板に立設されると共に互いに接合され、前記側板、第１縦板、第２縦板及び底板によって箱型構造が形成されてなることを特徴とするものである。

本発明の請求項１に係るクローラクレーンの旋回フレームによれば、ブームと、クローラを有する下部走行体と、この下部走行体の上部に旋回可能に設置された上部旋回体とが備えられ、前記上部旋回体の旋回中心に対して、前記ブームの左右方向中心線が左右何れか一方にオフセットされたクローラクレーンの旋回フレームにおいて、この旋回フレームを構成する底板の長手方向に、一対の側板が左右直立して延設される一方、前記旋回フレームの底板前端部に、前記一対の側板に対し任意の角度をなして第１縦板が夫々立設され、これら一対の第１縦板が、前記ブームの左右方向中心線を前記旋回中心に近づける様に、前記旋回フレームの左右方向に夫々シフトして前記側板に接合されると共に、前記第１縦板にブームフット部が設けられてなる。

そのため、旋回ベアリング上からはみ出ていた側のブームフット部は前記ベアリングに近づき撓み量は低減する一方、反対側のブームフット部は前記ベアリングから離れる方向に移動し、前記撓み量は増大することになる。その結果、前記両ブームフット部の撓み量をほぼ同一とすることが可能となる。また、左右のブームフット部の撓み量がほぼ同一となる様に、前記両ブームフット部の位置を調整することにより、ブームの横方向変位量を軽減することも可能となる。

また、本発明の請求項２に係るクローラクレーンの旋回フレームによれば、前記第１縦板が前記側板となす任意の角度が０度（側板に平行）とされてなるので、高剛性の四角柱形状を有する箱型構造を形成し易い。

更に、本発明の請求項３に係るクローラクレーンの旋回フレームによれば、前記側板及び／または前記第１縦板に略直交する第２縦板が、前記底板に立設されると共に互いに接合され、前記側板、第１縦板、第２縦板及び底板によって三角柱または四角柱の箱型構造が形成されてなるので、より強固な剛性支持構造が得られると共に、ブームフット部から作用する荷重を確実に側板へ伝達可能となる。

本発明の実施の形態１に係るクローラクレーンの旋回フレームを模式的に平面視した模式的平面図である。 本発明の実施の形態２に係るクローラクレーンの旋回フレームを模式的に平面視した模式的平面図である。 従来例に係る一般的なクローラクレーンの概要を示す模式的外観図である。 図３のクローラクレーンの上部旋回体を平面視した模式的平面図である。 従来例に係るクローラクレーンの旋回フレームに係り、図（ａ）は上部旋回体の旋回中心がブームの左右方向中心線と略一致する構成の模式的平面図、図（ｂ）は上部旋回体の旋回中心に対して、ブームの左右方向中心線がオフセットされた構成の模式的平面図である。 従来技術１に係るクレーンの実施形態における旋回フレームの平面図である。 従来技術２に係るクレーンの実施形態における旋回フレームの部分平面図である。

次に、本発明の実施の形態１に係るクローラクレーンの旋回フレームを、添付図１を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態１に係るクローラクレーンの旋回フレームを模式的に平面視した模式的平面図である。

本発明の実施の形態１に係るクローラクレーンの上部旋回体１を構成する旋回フレーム２の要部は、図１に示す如く、旋回フレーム底板（以下単に、底板とも言う）３と、この底板３の長手方向に左右直立して延設された一対の側板４ａ，４ｂから構成されている。そして、この旋回フレーム２と左右のデッキフレーム５ａ，５ｂとによって、上部旋回体１が構成されている。

デッキフレーム５ａ，５ｂ上に搭載する各種機器を、本体幅を規制値内に納める様に配置した結果、右側のデッキフレーム５ｂの幅Ｄ２が、左側のデッキフレーム５ａの幅Ｄ１より大きくなったとすれば、上部旋回体１の旋回中心Ｃは、旋回フレーム２の（即ち、側板のブームフット部に取付けられた場合のブーム７ａの）左右方向中心線Ｃ２´より右側にオフセットされた上部旋回体中心線Ｃ１上に配置される。そして、前記上部旋回体１の旋回中心Ｃには、図示しないベアリング固定ボルトによって前記旋回ベアリング６のアウターレースが固定される一方、図示しない下部走行体のフレームには、前記旋回ベアリング６のインナーレースがボルト固定され、上部旋回体１を旋回自在としている。

本発明の実施の形態１に係るクローラクレーンの旋回フレームは、上記の如く、前記上部旋回体の旋回中心Ｃに対して、前記ブーム７ａの（換言すれば、旋回フレーム２の）左右方向中心線Ｃ２´が左方向にオフセットされたクローラクレーンの旋回フレームに関する。

一方、旋回フレーム底板３の前端部には、前記一対の側板４ａ，４ｂに対し任意の同一角度θをなして前方に開口配置された第１縦板８ａ，８ｂが夫々立設して接合されるが、これら第１縦板８ａ，８ｂは、前記ブーム７ａの左右方向中心線Ｃ２´を前記旋回中心Ｃを通る上部旋回体中心線Ｃ１に近づける様に、図１に示す如く前記旋回フレーム２の右方向にシフトして、前記側板４ａ，４ｂに夫々接合されている。そして更に、前記第１縦板８ａ，８ｂ夫々にはブームフット部１０ａ，１０ｂが設けられ、ブーム７に負荷される荷重はこれらブームフット部１０ａ，１０ｂに負荷されることとなる。

そして、前記ブーム７ａの左右方向中心線Ｃ２´は、前記旋回中心Ｃが通る上部旋回体中心線Ｃ１近傍のブーム７の左右方向中心線Ｃ２にシフトして、前記上部旋回体１の旋回中心Ｃに対して、前記ブーム７ａの左右方向中心線Ｃ２´が左方向にオフセットされた状態が解消される。

即ち、旋回ベアリング６からはみ出ていた左側のブームフット部は、前記ベアリング６に近づいた基端部１０ａに移動してその撓み量を低減する一方、右側のブームフット部は前記ベアリングから離れた基端部１０ｂに移動し、前記撓み量を増大することになる。その結果、前記両ブームフット部１０ａ，１０ｂの撓み量をほぼ同一とすることが可能となる。また、左右のブームフット部１０ａ，１０ｂの撓み量がほぼ同一となる様に、前記両ブームフット部１０ａ，１０ｂの位置を調整することにより、ブーム７の横方向変位量を軽減することも可能となる。

また更に、前記側板４ａ，４ｂに夫々略直交する第２縦板９ａ，９ｂが、前記底板３の前端部に立設されると共に互いに接合され、前記側板４ａ、第１縦板８ａ、第２縦板９ａ及び底板３によって三角柱形状を有する箱型構造１１ａが形成され一方、前記側板４ｂ、第１縦板８ｂ、第２縦板９ｂ及び底板３によって三角柱形状を有する箱型構造１１ｂが夫々形成されるのが好ましい。前記ブームフット部１０ａ，１０ｂの支持構造が、三角柱形状を有する箱型構造１１ａ，１１ｂに構成されることによって、より強固な剛構造が得られると共に、ブームフット部１０ａ，１０ｂから作用する荷重を、確実に側板４ａ，４ｂへ伝達可能となるためである。

尚、上記においては、前記第２縦板９ａ，９ｂが側板４ａ，４ｂに夫々略直交する例で説明したが、前記第２縦板９ａ，９ｂは第１縦板８ａ，８ｂに夫々略直交する構成でも良い。また、上記例においては、左側のブームフット部１０ａは撓み量が低減する一方、右側のブームフット部１０ｂは撓み量を増大するので、前記第２縦板９ａ，９ｂのうち、左側のブームフット部１０ａを補強する第２縦板９ａは必ずしも必要とせず、場合により省略することもできる。

次に、本発明の実施の形態２に係るクローラクレーンの旋回フレームを、添付図２を参照しながら説明する。図２は本発明の実施の形態２に係るクローラクレーンの旋回フレームを模式的に平面視した模式的平面図である。

但し、本発明の実施の形態２が上記実施の形態１と相違するところは、第１縦板及び第２縦板の配設に相違があり、これらの相違以外は上記実施の形態１と全く同構成であるから、上記実施の形態１と同一のものに同一符号を付して、以下その相違する点について説明する。

即ち、上記実施の形態１においては旋回フレーム底板３の前端部には、一対の側板４ａ，４ｂに対し任意の同一角度θをなして前方に開口配置された第１縦板８ａ，８ｂが夫々立設して接合される、一方、前記側板４ａ，４ｂに夫々略直交する第２縦板９ａ，９ｂが、前記底板３に立設されると共に互いに接合され、前記側板４ａ、第１縦板８ａ、第２縦板９ａ及び底板３によって三角柱形状を有する箱型構造１１ａが形成され、前記側板４ｂ、第１縦板８ｂ、第２縦板９ｂ及び底板３によって三角柱形状を有する箱型構造１１ｂが夫々形成されていた。

これに対し、本発明の実施の形態２においては、旋回フレーム底板３の前端部には、第１縦板８ａ，８ｂが側板４ａ，４ｂと夫々なす角度θが０度（即ち、側板４ａ，４ｂに平行）とされてなる一方、前記側板４ａ，４ｂに夫々略直交する２対の第２縦板９ａ-1，９ｂ-1及び９ａ-2，９ｂ-2が、前記底板３に立設されると共に互いに接合され、前記側板４ａ、第１縦板８ａ、第２縦板９ａ-1，９ａ-2及び底板３によって四角柱形状を有する箱型構造１２ａが形成され、前記側板４ｂ、第１縦板８ｂ、第２縦板９ｂ-1，９ｂ-2及び底板３によって四角柱形状を有する箱型構造１２ｂが形成されている。

即ち、本発明の実施の形態２に係るクローラクレーンの旋回フレームは、前記ブームフット部１０ａ，１０ｂの支持構造が、夫々四角柱形状を有する箱型構造１２ａ，１２ｂに構成されることによって、より強固な剛構造が得られると共に、ブームフット部１０ａ，１０ｂから作用する荷重を、確実に側板４ａ，４ｂへ伝達可能となる。

尚、左側のブームフット部１０ａは撓み量が低減する一方、右側のブームフット部１０ｂは撓み量を増大するので、前記第２縦板９ａ-1，９ｂ-1のうち、左側のブームフット部１０ａを補強する第２縦板９ａ-1は前記実施の形態１と同様必ずしも必要とせず、場合により省略することもできる。

以上説明した通り、本発明に係るクローラクレーンの旋回フレームによれば、旋回フレームを構成する底板の長手方向に、一対の側板が左右直立して延設される一方、前記旋回フレームの底板前端部に、前記一対の側板に対し任意の角度をなして第１縦板が夫々立設され、これら一対の第１縦板が、前記ブームの左右方向中心線を前記旋回中心に近づける様に、前記旋回フレームの左右方向に夫々シフトして前記側板に接合されると共に、前記第１縦板にブームフット部が設けられてなるので、前記両ブームフット部の撓み量をほぼ同一とすることが可能となる。また、左右のブームフット部の撓み量がほぼ同一となる様に、前記両ブームフット部の位置を調整することにより、ブームの横方向変位量を軽減することも可能となる。

尚、上記実施の形態においては、前記上部旋回体の旋回中心Ｃに対して、前記ブームの左右方向中心線Ｃ２´が左方向にオフセットされた場合のクローラクレーンの旋回フレームについて説明したが、本発明に係るクローラクレーンの旋回フレームは、前記ブームの左右方向中心線Ｃ２´が左方向にオフセットされた場合に限定されることなく、前記ブームの左右方向中心線Ｃ２´が右方向にオフセットされた場合についても有効であることは言うまでもない。

また、上記実施の形態１においては、第１縦板８ａ，８ｂが側板４ａ，４ｂと夫々なす角度θが任意の同一角度とされる例で、上記実施の形態２においては、第１縦板８ａ，８ｂが側板４ａ，４ｂと夫々なす角度θが０度（即ち、側板４ａ，４ｂに平行）とされてなる例で説明したが、前記第１縦板８ａ，８ｂが側板４ａ，４ｂと夫々なす角度θは必ずしも同一角度である必要性はなく、多少異なって構成されても良い。

Ｃ：旋回中心，
Ｃ１：上部旋回体中心線，
Ｃ２：ブームの左右方向中心線，
Ｃ２´：旋回フレームの（側板のブームフット部に取付けられた場合のブームの）左
右方向中心線，
Ｄ１，Ｄ２：デッキフレーム幅，
θ：第１縦板が側板となす任意の角度，
１：上部旋回体， ２：旋回フレーム， ３：（旋回フレーム）底板，
４ａ，４ｂ：側板，
５ａ，５ｂ：デッキフレーム，
６：旋回ベアリング，
７：ブーム， ７ａ：側板のブームフット部に取付けられた場合のブーム，
８ａ，８ｂ：第１縦板，
９ａ，９ｂ，９ａ-1，９ａ-2，９ｂ-1，９ｂ-2：第２縦板
１０ａ，１０ｂ：ブームフット部，
１１ａ，１１ｂ：三角柱形状を有する箱型構造，
１２ａ，１２ｂ：四角柱形状を有する箱型構造

Claims (3)

1. ブームと、クローラを有する下部走行体と、この下部走行体の上部に旋回可能に設置された上部旋回体とが備えられ、前記上部旋回体の旋回中心に対して、旋回フレームの左右方向中心線が左右何れか一方にオフセットされたクローラクレーンの旋回フレームにおいて、
   この旋回フレームを構成する底板の長手方向に、一対の側板が左右直立して延設される一方、
   前記旋回フレームの底板前端部に、前記一対の側板に対し任意の角度をなして第１縦板が夫々立設され、これら一対の第１縦板が、前記ブームの左右方向中心線を前記旋回中心に近づける様に、前記旋回フレームの左右方向に夫々シフトして前記側板に接合されると共に、
   前記第１縦板にブームフット部が設けられてなることを特徴とするクローラクレーンの旋回フレーム。
2. 前記第１縦板が前記側板となす任意の角度が、０度（側板に平行）とされてなることを特徴とする請求項１に記載のクローラクレーンの旋回フレーム。
3. 前記側板及び／または前記第１縦板に略直交する第２縦板が、前記底板に立設されると共に互いに接合され、前記側板、第１縦板、第２縦板及び底板によって箱型構造が形成されてなることを特徴とする請求項１または２に記載のクローラクレーンの旋回フレーム。

Images