JP2018131103A - クローラ付き作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】補強リブを嵌め込み部の長手方向下部の中心に沿って設置可能とし、下部ローラの負荷荷重の偏りを抑える。【解決手段】延長ビーム２３をサイドフレーム３２の嵌め込み部３２ａで固定する固定ピン２３−１ｅと、延長ビーム２３に形成された固定ピン挿通孔２３−１ｇと、嵌め込み部に形成された固定ピン嵌入孔３２ｄと、嵌め込み部３２ａの下板３２ｂの下面に延設された補強リブ３２ｅと、を備え、固定ピン挿通孔２３−１ｇを介して固定ピン２３−１ｅを固定ピン嵌入孔３２ｄに挿入することによって延長ビーム２３を嵌め込み部３２ａに固定するクローラクレーン１００において、補強リブ３２ｅを嵌め込み部３２ａの開口の中央から延びる仮想の中心線５１に沿って設け、固定ピン嵌入孔３２ｄを前記中心線５２から外れ、補強リブ３２ｅと干渉しない位置に配置した。【選択図】図１７

Description

本発明は、クローラ付き作業機械に関する。

履帯式の左右一対の走行装置の間隔を拡張及び縮小可能なクローラ付き作業機械が知られている。このように走行装置の間隔を変更できるクローラ付き作業機械では、カーボディから左右方向に延在するアクスルの先端で伸張及び折り畳み可能な延長ビームが設けられる（例えば、特許文献１：図３〜図８参照）。

この特許文献１には、カーボディと、カーボディから幅方向に延在するアクスルと、アクスルの先端で軸支されて、アクスルに対する伸張位置と折り畳み位置との２位置の間で回動可能な延長ビームと、サイドフレーム、履帯、及び走行用駆動装置を有し、アクスルの先端、または伸張位置にある延長ビーム先端に接続される履帯式の左右一対の走行装置と、走行装置をアクスルの延在方向に沿って移動させる伸縮装置と、延長ビームとアクスルとの間で、延長ビームを伸張位置で固定する延長ビーム固定部材と、を備えたクローラ付き作業機械が開示されている。

また、延長ビームはクローラ及びクローラサイドフレームを支持することから機械本体及び吊り荷による大きな荷重が加わる。そのためクローラサイドフレームに窓状の開口として設けられた嵌め込み部にも前記大きな荷重が加わる。そこで嵌め込み部の下板の下側には、補強材として例えば補強リブが設けられている。

特開２０１２−１４８６２６号公報

嵌め込み部を効率よく補強するためには延長ビームの真下に位置する嵌め込み部の下板の部分に補強リブを設けることが望ましいが、固定ピンの貫通孔が延長ビームの長手方向の中心線上にあるため、補強リブを当該中心線上に沿って設けることができない。そのため、ストッパピンと固定ピンが装着される前記中心線を避けた位置に補強リブは設置されている。

しかし、補強リブを中心線上を避けた位置に設置すると、荷重を受けたときに嵌め込み部の下板部分で受ける荷重が不均一になり、所望の強度補強効果を得ることができないという問題が生じる。

また、機械本体及び吊り荷による荷重はクローラサイドフレーム下面に配置した複数の下部ローラを介してシュー及び地面へと伝えられる。その際、下部ローラが負担する荷重の偏りが大きくなると、下部ローラの強度を上げ、及び／又は、下部ローラの数を増やす、などの必要が生じ、コストの上昇を招くことになる。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、補強リブを嵌め込み部の長手方向下部の中心に沿って設置可能とし、下部ローラの負荷荷重の偏りを抑えることにある。

前記課題を解決するため、本発明の一態様は、一対のクローラ及びカーボディを含む下部走行体と、前記カーボディに旋回可能に支持される上部旋回体と、前記カーボディのアクスルの先端側に、前記クローラの長手方向に対して平行に回動可能に設置された延長ビームと、前記クローラのサイドフレームに開口した嵌め込み部と、前記嵌め込み部に差し込まれた前記延長ビームを前記サイドフレームに固定する固定ピンと、前記延長ビームに穿たれ、前記固定ピンが挿通される固定ピン挿通孔と、前記嵌め込み部に穿たれ、前記固定ピンが挿入される固定ピン嵌入孔と、前記嵌め込み部の下板の下面に前記サイドフレームの側面に対して垂直な方向に延設された補強リブと、を備え、前記延長ビームを伸長して前記嵌め込み部に前記延長ビームを差し込み、前記固定ピンを前記固定ピン挿通孔を介して前記固定ピン嵌入孔に挿入することによって前記延長ビームを前記嵌め込み部に固定するクローラ付作業機械において、前記補強リブが前記嵌め込み部の開口の中央部に設けられ、前記固定ピン嵌入孔が、前記中央部から前記嵌め込み部の長手方向に沿って延びる仮想の中心線から外れ、前記補強リブと干渉しない位置に配置されていることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、補強リブを嵌め込み部の長手方向下部の中心に沿って設置することが可能となり、下部ローラの負荷荷重の偏りを抑えることができる。

本発明の実施形態に係るクローラ付き作業機械としてのクローラクレーンの全体構成を示す側面図である。 図１のクローラクレーンの下部走行体及び上部旋回体部分を示す側面図である。 図１のクローラクレーンの下部走行体をカーボディとクローラに分離したときの状態を示す斜視図である。 図３のクローラをカーボディに装着したときの状態を示す平面図である。 図４における右側のサイドフレームを示す図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図、同図（ｃ）は下面図である。 図３における右側後部のアクスルと延長ビームを示す要部拡大斜視図である。 図６における延長ビームを嵌め込み部に嵌め込んで固定したときの状態を示す要部斜視図である。 本発明の実施形態における延長ビームを伸長したときのカーボディと左右のクローラとの関係を示す斜視図である。 本発明の実施形態における延長ビームを折り畳んだときのカーボディと左右のクローラとの関係を示す斜視図である。 図９における折り畳み時の延長ビームの固定状態を示す要部斜視図である。 クローラを取り外し、図３における延長ビームをアクスルの長手方向の延長上に延在させた場合の輸送幅の状態を示す平面図である。 クローラを取り外し、図３における延長ビームをアクスルの長手方向に対して折り畳んだ場合の輸送幅の状態を示す平面図である。 比較例に係るクローラの要部を示す正面図である。 図１３の下面図である。 本発明の実施形態に係るクローラの要部を示す正面図である。 図１５の下面図である。 本発明の実施形態におけるエクステンド時の固定ピン挿通孔、ストッパピン挿通孔、ガイド溝及び補強リブの関係を示す図である。 本発明の実施形態におけるリトラクト時における固定ピンによる延長ビームの固定状態を示す要部下面図である。 本発明の実施形態におけるリトラクト時における固定ピンによる延長ビームの固定状態を示す要部平面図である。 延長ビームの平面図で、同図（ａ）は本実施形態を、同図（ｂ）は比較例をそれぞれ示す。 クローラクレーンに加わる力の関係を示す説明図で、同図（ａ）はクローラクレーンの下部走行体に加わる力の状態を、同図（ｂ）は、固定ピン挿通孔の位置が中心線から距離γだけオフセットした本実施形態における機械横方向の力の状態をそれぞれ示す。 本発明の実施形態において、延長ビームを長くしたことにより側方の吊り上げ性能が向上する原理を示す説明図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の実施形態に係るクローラ付き作業機械としてのクローラクレーンの全体構成を示す側面図である。クローラクレーン１００は、下部走行体１、上部旋回体３、ブーム５及びカウンタウェイト７から基本的に構成されている。上部旋回体３は旋回輪９を介して下部走行体１に旋回可能に設けられている。ブーム５は上部旋回体３に起伏可能に軸支されている。上部旋回体３のカウンタウェイト７設置側とは逆側の端部にはキャブ（運転室）１１が設置され、キャブ１１とカウンタウェイト７との間にはハウス（機械室）１３が設けられている。

上部旋回体３には巻き上げ用のウインチドラムである巻上ドラムと、起伏用のウインチドラムである起伏ドラムが搭載されている。巻上ドラムには巻上ロープが巻回され、巻上ドラムの駆動により巻上ロープが巻き取りまたは繰り出され、ブーム５の先端に吊り下げられたフックが昇降する。起伏ドラムには起伏ロープ１５が巻回され、起伏ドラムの駆動により起伏ロープ１５が起伏ドラムに巻き取り又は繰り出される。これによりブーム５が起伏する。

ハウス１３内には巻上用油圧モータ及び起伏用油圧モータが設置されている。巻上ドラムは巻上用油圧モータによって駆動され、起伏ドラムは起伏用油圧モータによって駆動される。また、巻上用油圧モータ及び起伏用油圧モータをそれぞれ制動するブレーキ装置が設置され、巻上用油圧モータ及び起伏用油圧モータの駆動と制動が制御される。

図２は、クローラクレーン１００の下部走行体１及び上部旋回体３部分を示す側面図、図３は下部走行体１をカーボディとクローラに分離したときの状態を示す斜視図、図４はクローラをカーボディに装着したときの状態を示す平面図である。図２ないし図４において、下部走行体１は、カーボディ２１と一対のクローラ３１−１，２から構成されている。カーボディ２１の前部及び後部には、それぞれ左右方向に延在する合計４本のアクスル２２−１，２，３，４が設けられている。各アクスル２２−１，２，３，４の先端には、延長ビーム２３−１，２，３，４が連結ピン２５によって揺動可能に軸支されている。なお、以下の説明において、各部を総括的に示す場合には、ハイフンに続く符号、あるいはアルファベットで示す添え字は省略する。

カーボディ２１の前部及び後部には、下部走行体１をジャッキアップするためのジャッキアップ装置４０が一対ずつ設けられている。カーボディ２１の側面には、一対のクローラ３１−１，２のカーボディ２１に対する間隔を拡張及び縮小させるためのクローラ伸縮装置としてのリトラクトシリンダ４２−１，２が左右に一対設けられている。

クローラ（走行装置）３１−１，２は所謂履帯式のものであって、右側前部及び右側後部のアクスル２２−１，２、並びに左側前部及び左側後部のアクスル２２−３，４にそれぞれ取り付けられる。図において右側のクローラ３１−１は、クローラサイドフレーム（以下、サイドフレームと称す。）３２−１、走行用駆動装置の駆動輪３４及び従動輪３５、上部ローラ（若しくはスライダ）３６ｈ、下部ローラ３６（図１３）、並びに前記駆動輪３４と従動輪３５との間に掛け回された履帯（クローラベルト）３８を備えている。走行用駆動装置は、各サイドフレーム３２−１の後端近傍にそれぞれ回転可能に支持された駆動輪（スプロケット）３４と、駆動輪３４を駆動する走行用油圧モータとを備えている。なお、駆動輪３４と従動輪３５は図では形状は省略し、取り付け位置を示している。

図５は右側のサイドフレーム３２−１を示す図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図、同図（ｃ）は下面図である。同図において、右側のサイドフレーム３２−１には、アクスル２２−１，２を嵌挿させる嵌め込み部３２ａ−１，２が前後２箇所設けられている。嵌め込み部３２ａ−１，２はサイドフレーム３２−１の側面に窓状に開口している。嵌め込み部３２ａ−１，２の下板３２ｂ−１，２には、延長ビーム２３−１，２とサイドフレーム３２−１との相対位置を決めるためのガイド溝３２ｃ−１，２と、延長ビーム２３−１，２とサイドフレーム３２−１の相対位置を規定するための固定ピン嵌入孔３２ｄ−１，２がそれぞれ設けられている。ガイド溝３２ｃ−１，２は側面がストッパピン２３−１ｆを案内する機能を備え、最深部がストッパピン２３−１ｆの側方内側への移動を規制する機能を備えている。

また、下板３２ｂ−１，２の下面には、図５（ｃ）から分かるように嵌め込み部３２ａ−１，２の開口方向に沿って、幅方向の中央部に補強リブ３２ｅ−１，２が設置されている。固定ピン嵌入孔３２ｄ−１，２は補強リブ３２ｅ−１，２を避けるように補強リブ３２ｅ−１，２の側部に設けられている。

左側のサイドフレーム３２−２もカーボディ２１の進行方向中心を基準に右側のサイドフレーム３２−１と同様の構成で対称に設けられている。左側のサイドフレーム３２−２は右側のサイドフレーム３２−１に関する各部と対称な構成となっているので、以下、基本的に右側のサイドフレーム３２−１について説明する。

図６は右側後部のアクスル２２−２と延長ビーム２３−２を示す要部拡大斜視図であり、アクスル２２−２の先端部近傍を示している。前述したように延長ビーム２３−１，２は、上下方向に沿って挿通された連結ピン２５によって各アクスル２２−１，２の先端に軸支されている。図６では、右側後部のアクスル２２−２と延長ビーム２３−２を示しているので、以下、右側後部のアクスル２２−２と延長ビーム２３−２を例にとって詳細に説明する。

右側後部の延長ビーム２３−２は、ピン挿通部２３−２ａ、上部プレート２３−２ｂ、下部プレート２３−２ｃ、縦プレート２３−２ｄ、固定ピン２３−２ｅ及びストッパピン２３−２ｆを備えている。ピン挿通部２３−２ａは、連結ピン２５が挿通されてアクスル２２−２の先端で回動可能に軸支される部位である。上部プレート２３−２ｂは、ピン挿通部２３−２ａの上部から側方に延在する厚肉板状部材である。下部プレート２３−２ｃは、ピン挿通部２３−２ａの下部から側方に延在する厚肉板状部材である。縦プレート２３−２ｄは、ピン挿通部２３−２ａ、上部プレート２３−２ｂ、及び下部プレート２３−２ｃを接続する部材である。

なお、延長ビーム２３−２を上から見たときに、連結ピン２５の挿通部分近傍の端部を基端側と呼び、固定ピン２３−２ｅ及びストッパピン２３−２ｆが設けられる部分の近傍の端部を先端側と称す。また、下部プレート２３−２ｃの先端側には、固定ピン２３−２ｅが挿通される固定ピン挿通孔２３−２ｇ及びストッパピン２３−２ｆが挿通されるストッパピン挿通孔２３−２ｈが設けられている。なお、右側前部の延長ビーム２３−１では、固定ピン挿通孔２３−１ｇは、後述する図１７に示すように延長ビーム２３−１の幅方向の中央に位置するストッパピン挿通孔２３−１ｈから延長ビーム２３−１の長手方向に引いた中心線（仮想線）５２から所定の距離γだけずれた位置にオフセットされた配置になっている。

図７は延長ビーム２３−２を嵌め込み部３２ａ−２に嵌め込んで固定したときの状態を示す要部斜視図である。図７に示すように、固定ピン２３−２ｅは固定ピン挿通孔２３−２ｇに挿入された後、固定ピン保持用ピン２３−２ｉを固定ピン保持部２３−２ｋに挿入し、また、ストッパピン２３−２ｆはストッパピン挿通孔２３−２ｈに挿入された後、ストッパピン保持用ピン２３−２ｊをストッパピン保持部２３−２ｌに挿入し、それぞれ下部プレート２３−２ｃの表面側で抜け止めすることができる。なお、図７では、ストッパピン２３−２ｆはガイド溝３２ｃ−２内に位置し、延長ビーム２３−２は嵌め込み部３２ａ−２内で位置決めされた状態である。

延長ビーム２３−１，２，３，４は、クローラ３１−１，２を走行位置あるいは作業位置に伸長し、輸送時に縮小するために連結ピン２５を介してアクスル２２−１，２，３，４に回動可能に連結されている。図８は延長ビーム２３−１，２，３，４を伸長（以下、エクステンドと称する。）したとき、図９は折り畳んだ（以下、リトラクトと称する。）ときのカーボディ２１と左右のクローラ３１−１，２との関係をそれぞれ示す斜視図である。また、図１０はリトラクト時の延長ビーム２３−１，２の固定状態を示す要部斜視図である。

延長ビーム２３−２を側方に向けて延ばした状態で固定するには、図６に示すようにアクスル２２−２の先端で延長ビーム２３−２が側方（アクスル２２−２の延在方向）に延在するように、連結ピン２５を中心に延長ビーム２３−２を回動させる。図６はリトラクト時から時計方向に９０度回転させたときの状態を示す。なお、図１０に示すように、延長ビーム２３−２は、アクスル２２−２の延在方向に沿って延在するエクステンド位置と、アクスル２２−２の延在方向と直交するように折り畳まれたリトラクト位置との２位置の間で回動可能である。したがって、延長ビーム２３−２の上述した２位置の間における回動範囲の大きさθは略９０度である。

図１１は延長ビーム２３−１，２，３，４をアクスル２２−１，２，３，４の長手方向の延長上に延在させたときの状態を、図１２は延長ビーム２３−１，２，３，４をアクスル２２−１，２，３，４の長手方向に対して折り畳んだときの状態を、それぞれ示す平面図である。図１１及び図１２から分かるように、延長ビーム２３−１，４は時計方向に折り畳まれ、延長ビーム２３−２，３は反時計方向に折り畳まれる。伸長する場合には、逆方向の動作となる。

例えば、図１１に示すようにクローラ３１−１，２が取り外された状態からクローラ３１−１，２をアクスル２２−１，２，３，４に取り付ける場合には、延長ビーム２３−１，２，３，４が折り畳まれていれば、クローラ３１−１，２の取り付けに先立って延長ビーム２３−１，２，３，４を延ばして固定する。この固定には、例えば図６に示す延長ビーム回転止めプレート２３−２ｍが使用される。そして、図３に示すようにジャッキアップ装置４０を使用して下部走行体１をジャッキアップし、補助クレーン等でクローラ３１−１を持ち上げ、嵌め込み部３２ａ−１，２を側方から延長ビーム２３−１，２の先端側から挿入する。そして、ストッパピン挿通孔２３−１ｈがガイド溝３２ｃ−１位置に達した時点でストッパピン２３−１ｆをストッパピン挿通孔２３−１ｈに挿入する。その後、クローラ３１−１を少し外側に移動させ、ストッパピン２３−１ｆをガイド溝３２ｃ−１の最深部に位置させて位置決めする。

次いで、固定ピン２３−１ｅを固定ピン挿通孔２３−１ｇから固定ピン嵌入孔３２ｄ−１に挿入し、延長ビーム２３−１をサイドフレーム３２−１の嵌め込み部３２ａ−１に固定する。これを右側のクローラ３１−１の後側の延長ビーム２３−２についても同時に行い、さらに左側のクローラ３１−２を延長ビーム２３−３，４に固定する。このようにしてクローラ３１−１，２がカーボディ２１に取り付けられる。

クローラ３１−１，２が図９に示すリトラクト状態であれば、クローラ３１−１，２をエクステンド状態にして作業可能にする。この場合、図９及び図１２に示すようにクローラ３１−１，２はすでにアクスル２２−１，２，３，４に取り付けられている。この場合には、リトラクトシリンダ４２−１，２によって、アクスル２２−１，２，３，４から延長ビーム２３−１，２，３，４の方へとクローラ３１−１，２を側方外側に向かって押し出す。このとき、固定ピン２３−１ｅはロックプレート３２ｆ−１のロック孔３２ｇ−１から離脱させておく。

その際、ストッパピン２３−１ｆの先端部は嵌め込み部３２ａ−１のガイド溝３２ｃ−１が延長ビーム２３−１の下部プレート２３−１ｃの下面よりも下方に突出している。したがって、リトラクトシリンダ４２−１，２によってクローラ３１−１，２を側方外側に向かって押し出すと、下部プレート２３−１ｃの下面から下方に突出したストッパピン２３−１ｆが、下板３２ｂ−１に設けられたガイド溝３２ｃ−１に案内されて最深部に位置する。この状態になると、下部プレート２３−１ｃに設けられた固定ピン挿通孔２３−１ｇと下板３２ｂ−１に設けられた固定ピン嵌入孔３２ｄ−１との水平方向の位置が略一致する。

この状態で固定ピン挿通孔２３−１ｇに固定ピン２３−１ｅを挿通させると、固定ピン２３−１ｅの下部は固定ピン嵌入孔３２ｄ−１まで挿通される。これを後側の延長ビーム２３−２についても同様に実施する。これにより、クローラ３１−１が延長ビーム２３−１，２に固定される。なお、図７に示すように右側後部の延長ビーム２３−２では、固定ピン２３−２ｅを固定ピン挿通孔２３−２ｇ及び固定ピン嵌入孔３２ｄ−２に挿通させた後、固定ピン保持用ピン２３−２ｉによって固定ピン２３−２ｅの抜け止めを行う。

一方、延長ビーム２３−１，２，３，４を折り畳み、図８に示したエクステンドの状態から図９に示したリトラクトの状態にするには、前述した延長ビーム２３−１，２，３，４をリトラクトの状態からエクステンドさせる際の作業手順と逆の作業手順を踏めばよい。すなわち、図１０に示す折り畳まれた延長ビーム２３−１，２の先端部において固定ピン保持用ピン２３−１ｉ，２ｉを外して固定ピン２３−１ｅ，２ｅを固定ピン挿通孔２３−１ｇ，２ｇから抜く。これにより、アクスル２２−１と延長ビーム２３−１，２との固定が解除される。なお、クローラ３１−１，２をアクスル２２−１，２の延在方向に沿って移動させる場合には、クローラ３１−１，２をエクステンドする場合と同様にジャッキアップ装置４０を用いて下部走行体１を地上から浮かせて行うことができる。

図８に示すように、作業を行う際にクローラ３１−１，２の位置をエクステンド状態から図９及び図１２に示すリトラクト状態、あるいは図１１に示すクローラ３１−１，２の取り外し状態に移行させるのは、輸送時の要求からである。例えば日本国内では、輸送時に車両の通行許可を得る為に、クローラを取り外して輸送重量を軽減し、輸送幅３，０００ｍｍ以下にすることが望ましい。これに対し、クローラ付で輸送時の車両通行許可が得られる国や地域の場合にはリトラクト時の幅をできるだけ小さく、例えば３，５００ｍｍ以下にすることが望ましい。一方、クローラクレーン１００の大きさは最大吊り上げ荷重×作業半径で規定される場合が多い。その際、最大吊り上げ荷重×作業半径が大きくなるとクローラクレーン１００も大きくなり、これを輸送するには、前記輸送幅の規制が問題となる。

図１１では、例えばクローラ３１−１，２をアクスル２２−１，２，３，４から取り外し、ジャッキアップ装置４０をアクスル２２−１，３、及び２２−２，４に沿って回転させて国内輸送幅の目標値を満たしている。一方、図１２では、延長ビーム２３−１，２，３，４を折り畳み、クローラ３１−１，２をリトラクト状態にするだけでクローラ付輸送幅の目標値を満たしている。このような規格の相違により、輸送状態が規定される。

ところで、本実施形態に係るクローラクレーン１００の特徴は、図５に示したように下板３２ｂ−１，２に設けた固定ピン嵌入孔３２ｄ−１，２を、補強リブ３２ｅ−１，２を避けて補強リブ３２ｅ−１，２の外側に形成したことにある。この構成について、以下、改良前の構成を比較例として図示し、比較例と対比して説明する。

図１３は比較例に係るクローラ３１−１の要部を示す正面図、図１４は図１３の下面図である。両図において、クローラ３１−１のサイドフレーム３２−１の側面に形成された嵌め込み部３２ａ−１の下板３２ｂ−１の下面には補強リブ３２ｅ−１が設けられている。補強リブ３２ｅ−１は、機械の吊り上げ能力にもよるが、例えば６０ｍｍ程度の厚さである。補強リブ３２ｅ−１の位置は、負荷を仮定するトラックビームの荷重中心５１からαだけ離れた位置である。図では、嵌め込み部３２ａ−１のクローラ３１−１の前後方向の中央部（荷重中心５１に対応）から距離αだけ離れた位置である。補強リブ３２ｅ−１は、前記距離αだけ離れた位置から延長ビーム２３−１の挿通方向と平行に嵌め込み部３２ａ−１の長手方向に延びるように設けられている。

比較例では、補強リブ３２ｅ−１の設置位置は、固定ピン嵌入孔３２ｄ−１が前記荷重中心５１上に形成されているので、これを避ける位置に設定されている。この固定ピン嵌入孔３２ｄ−１は、延長ビーム２３−１のガイド溝３２ｃ−１の中央部から長手方向に延びる仮想上の中心線上に位置している。この状態で、第１ないし第４の下部ローラ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄは補強リブ３２ｅ−１からほぼ等しい距離に配置されている。すなわち、補強リブ３２ｅ−１の形成位置（荷重中心５１から距離αだけ離れた位置）を基準に第２の下部ローラ３６ｂと第３の下部ローラ３６ｃの設置距離が等しくなるように配置されている。また、第１の下部ローラ３６ａと第４の下部ローラ３６ｄは、それぞれ第２の下部ローラ３６ｂと第３の下部ローラ３６ｃからの距離が等しくなる位置に配置されている。

しかし、このような位置に第１ないし第４の下部ローラ３６ａ,６ｂ，３６ｃ，３６ｄを配置すると、トラックビームの荷重中心５１から第２の下部ローラ３６ｂまでの距離Ｄと、トラックビームの荷重中心５１から第３の下部ローラ３６ｃまでの距離Ｅが相違することになる。そのため、第２及び第３の下部ローラ３６ｂ，３６ｃはトラックビーム荷重の負荷を不均一に分担することになる。

図１５は本実施形態に係るクローラ３１−１の要部を示す正面図、図１６は図１５の下面図である。本実施形態では、補強リブ３２ｅ−１はトラックビームの荷重中心５１の嵌め込み部３２ａ−１の下板３２ｂ−１の下面に形成され、第１ないし第４の下部ローラ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄは、比較例と同様に補強リブ３２ｅ−１からほぼ等しい距離に配置されている。このように配置すると、トラックビームの荷重中心５１から第２の下部ローラ３６ｂまでの距離Ａと、トラックビームの荷重中心５１から第３の下部ローラ３６ｃまでの距離Ｂが等しくなる。そのため、第２及び第３の下部ローラ３６ｂ，３６ｃは略同じ負荷を分担することになる。その結果、本実施形態では、比較例に対して負荷荷重の偏りを減らすことができる。

また、比較例では、補強リブ３２ｅ−１の位置を設定する際には、固定ピン嵌入孔３２ｄ−１と第３の下部ローラ３６ｃの位置を勘案する必要があり、設計上制約があった。しかし、本実施形態のように固定ピン嵌入孔３２ｄ−１の位置をトラック荷重中心５１から外れた位置にオフセットすることにより、比較例のような設計上の制約も回避することができる。

図１７はエクステンド時の固定ピン挿通孔２３−１ｇ、ストッパピン挿通孔２３−１ｈ、ガイド溝３２ｃ−１及び補強リブ３２ｅ−１の関係を示す図であり、延長ビーム２３−１と嵌め込み部３２ａ−１を下面側から見た図に相当する。同図から分かるように、補強リブ３２ｅ−１はトラックビームの荷重中心５１上に設けられており、固定ピン挿通孔２３−１ｇ及び固定ピン嵌入孔３２ｄ−１が、延長ビーム２３−１の仮想上の中心線５２から距離γだけオフセットしていることが分かる。

図１８はリトラクト時における固定ピン２３−１ｅによる延長ビーム２３−１の固定状態を示す要部下面図、図１９は要部平面図である。

図１０にも示すようにサイドフレーム３２−１の中央部にはリトラクトシリンダブラケット３３−１が上下一対の三角プレートにより形成され、サイドフレーム３２−１の上下の三角プレートの中央部にはリトラクトシリンダ４２−１の先端部４２−１ａを外面に突出させるための突出孔３８−１が設けられている。リトラクトシリンダ４２−１の先端部４２−１ａは円筒状に形成され、リトラクトシリンダブラケット３３−１に形成された結合ピン挿入孔から結合ピン３３−１ａをリトラクトシリンダ４２−１の先端部４２−１ａの円筒内に挿入して固定する。これにより、リトラクトシリンダ４２−１をサイドフレーム３２−１と結合し、前述したクローラ３１−１のカーボディ２１に対する近接離間動作を行うことができる。

サイドフレーム３２−１の上側のフレーム上板３２ｈ−１ａと下側のフレーム下板３２ｈ−１ｂとの間に、前記延長ビーム２３−１，２が折り畳まれる。延長ビーム２３−１は固定ピン２３−１ｅをフレーム下板３２ｈ−１ｂのロックプレート３２ｆ−１に形成されたロック孔３２ｇ−１に挿入することにより、サイドフレーム３２−１に固定される。

その際、図１７に示すように固定ピン挿通孔２３−１ｇは延長ビーム２３−１の仮想上の中心線５２から距離γオフセットされた位置に位置していることから、図１８及び図１９にも示すように固定ピン２３−１ｅをリトラクトシリンダブラケット３３−１と干渉することなく固定ピン挿通孔２３−１ｇに装着し、あるいは固定ピン挿通孔２３−１ｇから取り外すことができる。また、後述するが、固定ピン挿通孔２３−１ｇの位置を中心線５２から距離γオフセットすることによりクローラ３１に加わる横方向の力を低減することができる。

図２０は延長ビーム２３−１の平面図で、同図（ａ）は本実施形態を、同図（ｂ）は比較例をそれぞれ示す。本実施形態に係る延長ビーム２３−１は、固定ピン挿通孔２３−１ｇが延長ビーム２３−１の長手方向の中心線５２から距離γだけオフセットした位置に設けられ、比較例では、固定ピン挿通孔２３−１ｇが延長ビーム２３−１の長手方向の中心線５２上に設けられている。本実施形態においても、比較例においてもストッパピン挿通孔２３−１ｈと固定ピン挿通孔２３−１ｇは、それぞれ略距離ｃだけ離れている。この距離ｃは、エクステンド時にクローラ３１−１の外側からオペレータが固定ピン２３−１ｅを装着し、あるいは取り外す際の作業性を考慮して設定されたものである。すなわち、固定ピン挿通孔２３−１ｇの位置は、リトラクトシリンダブラケット３３−１と固定ピン２３−１ｅとの干渉を避け、作業性を損なわない位置に設定される。リトラクト時には、延長ビーム２３−１が折り畳まれ、固定ピン挿通孔２３−１ｇはクローラ３１−１の外側から短距離の個所に位置することになるので、本実施形態及び比較例において作業性が問題となることはない。

比較例では、固定ピン挿通孔２３−１ｇは中心線５２上に位置していることから、リトラクトシリンダブラケット３３−１の基部と干渉を避けるために、固定ピン挿通孔２３−１ｇは、本実施形態よりもピン挿通部２３−１ａ側に寄った位置に設けられている。一方、本実施形態では、固定ピン挿通孔２３−１ｇは中心線５２から距離γだけオフセットしたことにより、リトラクトシリンダブラケット３３−１の三角プレートの基端側から先端側に寄った位置に設けられている。そのため、その位置から略距離ｃだけ先端側に寄った位置にストッパピン挿通孔２３−１ｈを設けることができる。

その結果、本実施形態では、比較例における延長ビーム２３−１の回転中心からの長さａに対して、オフセットしてリトラクトシリンダブラケット３３−１の三角プレートの基端側から先端側に寄れる長さｂを付加することができる。すなわち、本実施形態における延長ビーム２３−１の長さａ＋ｂは、比較例における延長ビーム２３−１の長さａよりも、長さｂ分長くすることができる。このように延長ビーム２３−１の長手方向の長さが長くなると、側方の吊り上げ性能を向上させることができる。

図２１は、クローラクレーン１００に加わる力の関係を示す説明図である。同図（ａ）はクローラクレーン１００の下部走行体１に加わる力の状態を示し、同図（ｂ）は、固定ピン挿通孔２３−１ｇの位置が中心線５２から距離γだけオフセットした本実施形態における機械横方向の力を示す。

カーボディ２１に装着された左右のクローラ３１には、図２１（ａ）に示すように走行駆動力Ｆ１，Ｆ２、抵抗力Ｆｃ１，Ｆｃ２、及び抵抗モーメントＭｃ１，Ｍｃ２が加わる。走行駆動力Ｆ１，Ｆ２は、各クローラ３１の駆動輪３４を駆動する走行モータ３９によって与えられ、履帯３８の回転により抵抗力Ｆｃ１，Ｆｃ２が進行を妨げる方向に作用する。抵抗モーメントＭｃ１，Ｍｃ２は、走行駆動力Ｆ１，Ｆ２と抵抗力Ｆｃ１，Ｆｃ２により各クローラ３１の中心まわりに、図示のように生じるモーメントである。なお、符号Ｈはクローラ３１間の幅、符号Ｌは駆動輪３４と従動輪３５の中心間の距離である。

固定ピン２３−１ｅは図１７にも示すように延長ビーム２３の中心線５２から距離γだけオフセットした位置にあり、クローラ３１に関し、固定ピン２３−１ｅ間の距離はｌである。

走行中に図では左側に当たる片側のクローラ３１に発生する抵抗モーメントは、Ｍｃ１である。また、この抵抗モーメントＭｃ１により固定ピン２３−１ｅに作用する機械横方向の力Ｐ１は、Ｍｃ１／ｌとなる。
すなわち、
Ｍｃ１＝Ｐ１×（ｌ／２）＋Ｐ１×（ｌ／２）
＝Ｐ１×ｌ
となり、機械横方向の力Ｐ１は、
Ｐ１＝Ｍｃ１／ｌ ・・・（１）
となる。前記比較例では固定ピン２３−１ｅ間の距離は中心線５２間の距離に相当するので、比較例における固定ピン２３−１ｅ間の距離よりも本実施形態における固定ピン２３−１ｅ間の距離の方が長くなり、式（１）から本実施形態における横方向の力が小さくなる。すなわち、本実施形態の方が固定ピン２３−１ｅ間の距離ｌが長くなることにより、機械横方向の力Ｐ１を比較例よりも低減することができる。その結果、ピンの小型化が可能となり、コスト低減、レイアウトし易くなる。

図２２は、延長ビーム２３を長くしたことにより側方の吊り上げ性能が向上する原理を示す説明図である。

図において、左右のクローラ３１のぞれぞれの中心位置をＲ１，Ｒ２、左右のクローラ３１の中心位置Ｒ１，Ｒ２間の距離をＬ１、クローラクレーン１００全体の重心位置での荷重をＷ、重心位置と右側のクローラ３１の中心位置Ｒ２間の水平距離をＧ、吊り下げ荷重の質量をＭ、右側のクローラ３１の中心位置Ｒ２と吊り下げ荷重の質量間の水平距離をＬ２としてクローラクレーン１００が転倒しないように側方の安定度を算出する。安定度は、一般に安定モーメントを分子、転倒モーメントを分母とする比の値で示される。なお、中心位置Ｒ２は転倒する場合の支点である転倒支点に対応する。

安定度の値は、大きければ大きいほど安定がよく、例えば、クレーン等安全規則では、定格荷重の１．２７倍に相当する荷重Ｍを吊って行う安定度試験に合格する必要がある。
安定度は、式的には、
安定度＝安定モーメント／転倒モーメント
で表され、これを図２２に示した符号に置き換えると、
安定度＝Ｗ×Ｇ／Ｍ×Ｌ２
となる。

その際、本実施形態では、図２０に示すように、従来技術として示した比較例よりも長さｂだけ長くなっているので、水平距離Ｇがその分長くなり、距離Ｌ１で示されるロワーゲージ幅を広げることができる。これにより本実施形態では、転倒支点Ｒ２が比較例よりも外側に移動し、安定度の向上に寄与することができる。

さらに詳しく説明すると、延長ビーム２３はクローラクレーン１００などの作業機械の運搬時の幅方向寸法の規制（輸送幅規制）及び例えば作業機械としてのクローラクレーン１００の転倒に対する安定性を担保するために設けられている。安定性は、機体の全体重心位置から転倒支点までの距離の関数となる転倒支点から機体側に働く安定モーメントによって判断される。安定性は、前述のように転倒支点から吊り荷側に働く転倒モーメントを分母とする比で安定度を表し、この値が大きいほど安定であるといえる。なお、安定度には上記の側方の安定度の他に前方の安定度を考慮する必要がある。しかし、本実施形態では、ゲージ幅の増大に基づく側方の安定度の向上に関するものであるので、前方の安定度については省略する。

クローラ付き作業機械では、大きな荷重を吊る能力と良好な安定性を確保するために、より大きなゲージ幅（図４）が必要となる。一方、できるだけ狭い輸送幅（図１１、図１２）と大きな吊り性能と良好な安定性を両立させるために、より長い延長ビームが必要となる（図２０）。

このようなことから、昨今では、輸送幅規制を確保した上で安定度を増加するため、延長ビームの延長長さを長くすることが求められるようになっている。その際、カーボディ及びクローラサイドフレームの大きさ及び構成には、作業機械の能力に応じて限界があるので、その限界内で延長ビームの長さを延ばす必要がある。

本実施形態では、図２０で説明したように、同一規格のクローラ付き作業機械において、前記長さｂだけ従来よりも長く設定することが可能となり、その分安定度を大きくすることができる。

このことは、例えば、特許文献１を参照すると、図３には延長ビームを延長（回動させて伸長）し、下部プレートの先端にストッパピンが装着され、それよりも若干基端側に固定ピンが装着された状態が図示されている。また、特許文献１の図４及び図５には延長ビームの下部プレートがクローラサイドフレーム側に折り畳まれ、クローラサイドフレームの側面から突出した延長ビーム固定ブラケットの挿通孔に固定ピンが装着され、延長ビームが固定された状態が図示されている。

他方、特許文献１の図２、図４及び図５から分かるように、リトラクトシリンダの先端はサイドフレーム内側から外側に挿通され、サイドフレームの外側の側面に突設されたリトラクトシリンダブラケットにピン結合されている。この状態で、延長ビームの先端は、引用文献１の図１３に示すようにリトラクトシリンダブラケットとの干渉を避ける位置まで後退している。また、固定ピンもオペレータが当該固定ピンを脱着するために延長ビームの上部プレートとの間で所定のスペースを確保し、延長ビームの長手方向の中心線上であってガイドピンより延長ビームの基端側に寄った位置で貫通孔に装着されるようになっている。これは前述のように、延長ビーム伸長時の取り付け作業の作業性が考慮されているからである。

これに対し、本願実施形態では、延長ビーム２３を長くしても作業性を劣化させない距離ｃを確保することができるので、安定度を確実に向上させることができる。

以上のように構成した本実施形態によれば、次のような効果を奏する。

本実施形態では、クローラ３１及びカーボディ２１を含む下部走行体１と、カーボディ２１に旋回可能に支持される上部旋回体３と、カーボディ２１のアクスル２２の先端側に、クローラ３１の長手方向に対して平行に回動可能に設置された延長ビーム２３と、クローラ３１のサイドフレーム３２に開口した嵌め込み部３２ａと、嵌め込み部３２ａに差し込まれた延長ビーム２３をサイドフレーム３２に固定する固定ピン２３−１ｅと、延長ビーム２３に穿たれ、固定ピン２３−１ｅが挿通される固定ピン挿通孔２３−１ｇと、嵌め込み部３２ａに穿たれ、固定ピン２３−１ｅが挿入される固定ピン嵌入孔３２ｄ−１と、嵌め込み部３２ａの下板３２ｂの下面にサイドフレーム３２の側面に対して垂直な方向に延設された補強リブ３２ｅと、を備え、延長ビーム２３を伸長して嵌め込み部３２ａに当該延長ビーム２３を差し込み、固定ピン挿通孔２３―１ｇを介して固定ピン２３−１ｅを固定ピン嵌入孔３２ｄに挿入することによって延長ビーム２３を嵌め込み部３２ａに固定するクローラクレーン（クローラ付作業機械）１００において、補強リブ３２ｅが嵌め込み部３２ａの開口の中央部に設けられ、固定ピン嵌入孔３２ｄが補強リブ３２ｅと干渉しない位置に配置されている。

このように構成すると、サイドフレーム３２−１の側面に開口した嵌め込み部３２ａの開口の中央部から嵌め込み部３２ａの長手方向に沿って補強リブ３２ｅが存在しているので、補強リブ３２ｅの下側に位置する下部走行体１の下部ローラ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄが分担する荷重が均等化される。これにより、補強リブ３２ｅに最も近い下部ローラ３６ｂ，３６ｃの故障の発生頻度が減少し、磨耗の度合いも他の下部ローラ３６ａ，３６ｄと同等になる。その結果、下部ローラ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの寿命が平均化され、メンテナンス頻度も減少させることができる。

また、本実施形態では、カーボディ２１には二対のアクスル２２−１，２、３，４が設けられ、サイドフレーム３２−１には一対の嵌め込み部３２ａ−１，２が開口し、固定ピン挿通孔２３−１ｇは、延長ビーム２３の幅方向の中心を通る当該延長ビーム２３の長手方向の仮想の中心線５２から、クローラ３１を取り付けるときに対となる延長ビーム２３−１，２の外側に外れた位置（距離γ）にそれぞれ設けられ、固定ピン嵌入孔３２ｄは、固定ピン挿通孔２３−１ｇと対応する位置にそれぞれ設けられている。これにより、延長ビーム２３をクローラ３１に組み付けたときに前記中心線５２上に位置する他の部材、例えば、リトラクトシリンダブラケット（伸縮部材結合ブラケット）３３−１との干渉を回避することができる。

また、本実施形態では、クローラ３１をカーボディ２１に対して近接・離間させるリトラクトシリンダ（伸縮部材）４２と、嵌め込み部３２ａから延長ビーム２３が突出する側のサイドフレーム３２の側面に、リトラクトシリンダ４２の先端を結合させるリトラクトシリンダブラケット（伸縮部材結合ブラケット）３３−１と、を備え、固定ピン挿通孔２３−１ｇは、嵌め込み部３２ａに挿通された延長ビーム２３のサイドフレーム３２からの突出部分が折り畳まれたとき、リトラクトシリンダブラケット３３−１よりも外側に位置した構成となっている。これにより、固定ピン２３−１ｅとリトラクトシリンダブラケット３３−１との干渉を回避できるだけでなく、延長ビーム２３を長くした場合でも、嵌め込み部３２ａ内で固定ピン２３−１ｅを装着する作業時の作業性を損なうことがなくなる。そのため、延長ビーム２３を長くすることが可能となり、側方吊り性能の向上を図ることができる。また、クローラ３１を取り付けるときに対となる延長ビーム２３−１，２の固定ピン嵌入孔３２ｄ−１，２の間隔ｌが従来よりも広くなるので、ピンの小型化が可能となり、コスト低減、レイアウトし易くなる。

また、本実施形態では、延長ビーム２３がサイドフレーム３２の外側で折り畳まれたとき、固定ピン挿通孔２３−１ｇを介して固定ピン２３−１ｅが挿入され、延長ビーム２３をサイドフレーム３２の側面側で固定するロック孔３２ｇ−１を備えている。これにより、リトラクト時においても、確実に延長ビーム２３をサイドフレーム３２の側面で保持することができる。また、本実施形態のように固定ピン嵌入孔３２ｄの形成位置を前記中心線５２から外れた位置に変更したとしても、輸送幅は従来通りなので、輸送性を損なうことがない。

なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

１…下部走行体、３…上部旋回体、２１…カーボディ、２２−１，２，３，４…アクスル、２３−１，２，３，４…延長ビーム、２３−１ｅ…固定ピン、２３−１ｇ…固定ピン挿通孔、３１…クローラ、３２…サイドフレーム、３２ａ…嵌め込み部、３２ｂ…下板、３２ｄ…固定ピン嵌入孔、３２ｅ…補強リブ、３２ｇ−１…ロック孔、３３−１…リトラクトシリンダブラケット（伸縮部材結合ブラケット）、３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ…下部ローラ、４２−１，２…リトラクトシリンダ（伸縮部材）、５１…仮想の中心線、５２…延長ビームの仮想の中心線、１００…クローラクレーン（クローラ付作業機械）、ｌ…固定ピン嵌入孔の間隔

Claims (4)

1. 一対のクローラ及びカーボディを含む下部走行体と、
   前記カーボディに旋回可能に支持される上部旋回体と、
   前記カーボディのアクスルの先端側に、前記クローラの長手方向に対して平行に回動可能に設置された延長ビームと、
   前記クローラのサイドフレームに開口した嵌め込み部と、
   前記嵌め込み部に差し込まれた前記延長ビームを前記サイドフレームに固定する固定ピンと、
   前記延長ビームに穿たれ、前記固定ピンが挿通される固定ピン挿通孔と、
   前記嵌め込み部に穿たれ、前記固定ピンが挿入される固定ピン嵌入孔と、
   前記嵌め込み部の下板の下面に前記サイドフレームの側面に対して垂直な方向に延設された補強リブと、
   を備え、前記延長ビームを伸長して前記嵌め込み部に前記延長ビームを差し込み、前記固定ピンを前記固定ピン挿通孔を介して前記固定ピン嵌入孔に挿入することによって前記延長ビームを前記嵌め込み部に固定するクローラ付作業機械において、
   前記補強リブが前記嵌め込み部の開口の中央部に設けられ、
   前記固定ピン嵌入孔が、前記中央部から前記嵌め込み部の長手方向に沿って延びる仮想の中心線から外れ、前記補強リブと干渉しない位置に配置されていること
   を特徴とするクローラ付作業機械。
2. 請求項１に記載のクローラ付作業機械において、
   前記カーボディには二対の前記アクスルが設けられ、
   前記サイドフレームには一対の前記嵌め込み部が開口し、
   前記固定ピン挿通孔は、前記延長ビームの幅方向の中心を通る当該延長ビームの長手方向の仮想の中心線から対となる前記延長ビームの外側に外れた位置にそれぞれ設けられ、
   前記固定ピン嵌入孔は、前記固定ピン挿通孔と対応する位置にそれぞれ設けられていること
   を特徴とするクローラ付作業機械。
3. 請求項２に記載のクローラ付作業機械において、
   前記クローラを前記カーボディに対して近接・離間させる伸縮部材と、
   前記嵌め込み部から前記延長ビームが突出する側の前記サイドフレームの側面に、前記伸縮部材の先端を結合させる伸縮部材結合ブラケットと、
   を備え、
   前記固定ピン挿通孔は、前記嵌め込み部に挿通された延長ビームの前記サイドフレームからの突出部分が折り畳まれたとき、前記伸縮部材結合ブラケットよりも外側に位置していること
   を特徴とするクローラ付作業機械。
4. 請求項３に記載のクローラ付作業機械において、
   前記突出部分が折り畳まれたとき、前記固定ピン挿通孔を介して前記固定ピンが挿入され、前記延長ビームを前記サイドフレームの側面側で固定するロック孔を備えていること
   を特徴とするクローラ付作業機械。