JP2024061949A - 作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】ウインチを容易に着脱することが可能な作業機械を提供する。【解決手段】下部走行体２と、下部走行体２の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体３と、複数のウインチ５，６が取り付けられたウインチフレーム１１と、を有する。ウインチフレーム１１は、上部旋回体３を構成する上部フレームの後端部に対して着脱可能である。【選択図】図２

Description

本発明は、ウインチを備えた作業機械に関する。

特許文献１には、複数のウインチが上下に重ねて配置された作業機械が開示されている。

特許第３４７８２３９号明細書

ところで、作業機械は、作業現場で分解され、トレーラ等で次の作業現場まで輸送されて、再度組み立てられる。そして、輸送時の重量を低減させるために、ウインチを取り外す場合がある。

しかし、特許文献１では、ウインチが上部旋回体に組み込まれており、分解が容易でない。また、ウインチを吊り上げる際に、ウインチを支持する構造物が邪魔となり、ウインチを容易に吊り上げることができない。

本発明の目的は、ウインチを容易に着脱することが可能な作業機械を提供することである。

本発明は、下部走行体と、前記下部走行体の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体と、一又は複数のウインチが取り付けられたウインチフレームと、を有し、前記ウインチフレームは、前記上部旋回体を構成する上部フレームの後端部に対して着脱可能であることを特徴とする。

本発明によると、一又は複数のウインチが取り付けられたウインチフレームが、上部旋回体を構成する上部フレームの後端部に対して着脱可能である。よって、ウインチフレームを上部フレームの後端部に取り付けることで、一又は複数のウインチを上部旋回体に取り付けることができる。一方、ウインチフレームを上部フレームの後端部から取り外すことで、一又は複数のウインチを上部旋回体から取り外すことができる。これにより、ウインチを容易に着脱することができる。

クレーンの斜視図である。 図１の要部Ａの拡大図であり、カウンタウエイトを取り外した状態を示す図である。 図２の分解図であり、ウインチフレームを取り外した状態を示す図である。 図２の分解図であり、ウインチを取り外した状態を示す図である。 ウインチフレームを後方から見た図である。 上部旋回体の後部の側面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

（クレーンの構成）
本実施形態の作業機械は、伸縮可能な伸縮ブームを備えた伸縮ブーム式クレーン（クレーン）である。クレーン１の斜視図である図１に示すように、クレーン１は、クローラ式の下部走行体２の上部に上部旋回体３が旋回可能に搭載された（設けられた）構成となっている。なお、下部走行体２は、クローラ以外の移動手段（例えばホイール）を備えていてもよい。

クレーン１は、伸縮ブーム４と、複数のウインチ（第１ウインチ５、第２ウインチ６）と、カウンタウエイト８と、を有している。

伸縮ブーム４は、伸縮可能であり、上部旋回体３に起伏可能および着脱可能に取り付けられている。伸縮ブーム４の先端からは、フック（図示せず）が吊り下げられている。なお、クレーン１は、伸縮しないブームを備えていてもよい。なお、図１では、伸縮ブーム４が倒伏された状態を図示している。

ウインチは、フックを巻上げ又は巻下げるためのものである。ウインチは、ドラムや油圧モータ等が一対のフレームに固定されて構成されている。本実施形態では、第１ウインチ５および第２ウインチ６が上部旋回体３の後部にそれぞれ配置されている。なお、第３ウインチが上部旋回体３の前部に配置されていてもよい。

カウンタウエイト８は、上部旋回体３の後部に搭載されている。

なお、上部旋回体３の「前部」とは、伸縮ブーム４を倒伏させる際に、伸縮ブーム４の先端が平面視で移動する方向の端部を指し、上部旋回体３の「後部」とは、上部旋回体３の旋回中心を基準に上部旋回体３の前部と反対側の端部を指す。図１において、図中右方が前方であり、図中左方が後方である。

図１の要部Ａの拡大図である図２に示すように、クレーン１は、ウインチフレーム１１を有している。ウインチフレーム１１には、第１ウインチ５および第２ウインチ６が取り付けられている。なお、図２では、カウンタウエイト８を図示していない。また、ウインチフレーム１１に取り付けられるウインチの数は１個でも３個以上でもよい。

ウインチフレーム１１は、底板２１と、前立板２２と、立板２３と、を有している。底板２１には、カウンタウエイト８が載置される。前立板２２は、底板２１の前端（図中右端）において、上部旋回体３の左右方向に沿って立てて設けられている。立板２３は、底板２１から立てて設けられ、前立板２２に接続されている。立板２３は、上部旋回体３の左右方向に並んで一対設けられている。

一対の立板２３は、後述する載置フレーム２４を挟んで、上部旋回体３の前後方向に沿って立てて設けられている。一対の立板２３には、第１ウインチ５および第２ウインチ６が取り付けられている。第１ウインチ５および第２ウインチ６は、上下方向に並んで配置されている。また、第２ウインチ６の上方において、一対の立板２３には、シーブ７が取り付けられている。

ここで、立板２３の上部は、一対の立板２３同士の内側に折り曲げられている。これにより、シーブ７が取り付けられる、一対の立板２３の上部同士の間隔は、一対の立板２３の下部同士の間隔よりも狭くされている。シーブ７は、第１ウインチ５および第２ウインチ６から繰り出され、第１ウインチ５および第２ウインチ６に巻き取られるロープを配策するために、左右方向にスライドする。一対の立板２３の上部同士の間隔を狭くすることで、シーブ７がスライドする範囲が規定されている。

底板２１、前立板２２、および、立板２３で立体構造を構成することで、ウインチフレーム１１の剛性を確保することができる。

図２の分解図である図３に示すように、上部旋回体３は、上部フレーム１２を有している。この上部フレーム１２の上に、エンジン（図示せず）などが搭載される。上部フレーム１２は、その後端部に、一対の梁部材３１を有している。一対の梁部材３１は、上部旋回体３の左右方向に離隔されている。なお、図３では、ウインチフレーム１１を図示していない。ウインチフレーム１１は、上部フレーム１２の後端部（一対の梁部材３１）に対して着脱可能である。ウインチフレーム１１は、一対の梁部材３１にボルト３２（図６参照）で固定される。ウインチフレーム１１の底板２１は、梁部材３１の下面付近の高さに配置される。

図２の分解図である図４に示すように、ウインチフレーム１１は、載置フレーム２４を有している。なお、図４では、第１ウインチ５および第２ウインチ６を図示していない。載置フレーム２４は、ウインチフレーム１１が上部フレーム１２に取り付けられた際に、一対の梁部材３１の上に跨って載置される。載置フレーム２４には、第１ウインチ５の下部を配置するための切り欠き２４ａが形成されている。切り欠き２４ａは、一対の梁部材３１同士の間に形成され、上部旋回体３の前部（図中右方）に向かって切り欠かれている。

図４に示すように、載置フレーム２４に立板２３が接続されている。具体的には、上部旋回体３の左右方向における載置フレーム２４の両端に、立板２３がそれぞれ接続されている。これにより、ウインチ（第１ウインチ５および第２ウインチ６）に作用するロープ張力を、立板２３から載置フレーム２４を介して一対の梁部材３１に効率良く伝えることができる。よって、立板２３や梁部材３１の板厚を必要以上に厚くする必要がないとともに、立板２３の前後方向の面積を小さく抑え、梁部材３１の前後方向の長さを短く抑えることができる。その結果、上部旋回体３の後端部の大きさを小さく抑え、上部旋回体３の旋回半径を小さく抑えることができる。

一対の立板２３の各々は、内板２３ａと、外板２３ｂとを有している。外板２３ｂは、内板２３ａよりも上部旋回体３の左右方向の外側に配置されている。内板２３ａおよび外板２３ｂには、第１ウインチ５および第２ウインチ６が収まるくぼみが形成されている。

ここで、第１ウインチ５および第２ウインチ６の各々は、大径部と小径部とを有している。大径部は、例えば減速機であり、小径部は、例えばモータである。小径部は、大径部よりも外側に位置している。内板２３ａには、大径部が収まるくぼみが形成されている。内板２３ａは、大径部に沿うように配置される。外板２３ｂには、小径部が収まるくぼみが形成されている。外板２３ｂは、小径部に沿うように配置される。なお、小径部が大径部よりも外側に位置した構成について説明したが、大径部が小径部よりも外側に位置した構成であってもよい。この場合、内板２３ａは、小径部に沿うように配置され、外板２３ｂは、大径部に沿うように配置される。

ウインチフレーム１１を後方から見た図である図５にも示すように、内板２３ａと外板２３ｂとは、接続板２５で接続されている。ここで、図４に示すように、立板２３の上部には、切り欠き２３ｃが形成されている。切り欠き２３ｃは、上部旋回体３の後部（図中左方）に向かって切り欠かれている。接続板２５は、この切り欠き２３ｃに沿ってくの字に折り曲がっている。

内板２３ａと外板２３ｂとの間隔を最大限に広げることで、立板２３の剛性を高めることができる。よって、立板２３を必要以上に大きくする必要がないので、上部旋回体３の後端部の大きさを小さく抑えることができる。これにより、上部旋回体３の旋回半径を小さくすることができる。

図１に示すように、カウンタウエイト８は、分割ウエイト４１と、後部ウエイト４２とを有している。分割ウエイト４１および後部ウエイト４２は、ウインチフレーム１１に搭載されている。

分割ウエイト４１は、上部旋回体３の左右方向におけるウインチフレーム１１の両端部にそれぞれ配置されている。本実施形態において、分割ウエイト４１は、上下方向に積み重ねられた２個のウエイトで構成されている。２個のウエイトは、互いに嵌合する凹凸によって互いにずれないようにされている。なお、分割ウエイト４１は、上部旋回体３の左右方向におけるウインチフレーム１１の両端部のどちらか一方にのみ配置されていてもよい。

第１ウインチ５および第２ウインチ６は、分割ウエイト４１の側方に配置されている。具体的には、第１ウインチ５および第２ウインチ６は、上部旋回体３の左右方向におけるウインチフレーム１１の中央部に配置されている。第１ウインチ５および第２ウインチ６の両側に、分割ウエイト４１がそれぞれ配置されている。

後部ウエイト４２は、ウインチフレーム１１の後端部に配置されている。後部ウエイト４２の外面は、平面視において、外側に向かって凸状で、且つ、弧状である。なお、後部ウエイト４２の外面は、平面視において、外側に向かって凸状で、且つ、折れ線状であってもよい。

図４に示すように、ウインチフレーム１１は、底板２１から上方に突出する突起部材５１を有している。分割ウエイト４１の底面には、突起部材５１が嵌る凹部が形成されている。突起部材５１に凹部を嵌め、両者をボルト止めすることで、分割ウエイト４１が位置ずれしないようにすることができる。

また、図１に示すように、クレーン１は、接続部材９を有している。接続部材９は、前立板２２（図４参照）と、後部ウエイト４２の上面とを接続している。接続部材９により、分割ウエイト４１の上方への動き、および、分割ウエイト４１の前後方向の動きが規制される。なお、分割ウエイト４１の上面にも接続部材９が接続されていてよい。

上述したように、ウインチフレーム１１は、上部フレーム１２の後端部に対して着脱可能である。よって、ウインチフレーム１１を上部フレーム１２の後端部に取り付けることで、第１ウインチ５および第２ウインチ６を上部旋回体３に取り付けることができる。一方、ウインチフレーム１１を上部フレーム１２の後端部から取り外すことで、第１ウインチ５および第２ウインチ６を上部旋回体３から取り外すことができる。これにより、ウインチを容易に着脱することができる。

また、複数のウインチ（第１ウインチ５および第２ウインチ６）が上下方向に並んで配置されている。複数のウインチを上下方向に並べて配置することで、複数のウインチを配置するスペースを、上部旋回体３の前後方向および左右方向に小さくすることができる。これにより、上部旋回体３の後端部の大きさを小さくすることができる。

上部旋回体３の後部の側面図である図６に示すように、第１ウインチ５の下面は、載置フレーム２４の上面よりも低い。よって、ウインチフレーム１１を上部フレーム１２の後端部に取り付けた際に、ウインチ（第１ウインチ５および第２ウインチ６）が配置される位置を低くすることができる。よって、大型のウインチや複数のウインチを搭載した場合であっても、上部旋回体３の後端部の全高を低く抑えることができる。なお、図６では、カウンタウエイト８を図示していない。

また、図６に示すように、ウインチフレーム１１が上部フレーム１２に取り付けられた際に、一対の梁部材３１の間に第１ウインチ５の一部が配置される。一対の梁部材３１の間に第１ウインチ５の一部を配置することで、梁部材３１の剛性を確保しながら、第１ウインチ５が配置される空間を確保することができる。

また、図２に示すように、第１ウインチ５および第２ウインチ６は、一対の立板２３に取り付けられている。ウインチを一対の立板２３に取り付けることで、複数のウインチを上下方向に並んで配置することができる。

また、図２に示すように、内板２３ａは、ウインチ（第１ウインチ５および第２ウインチ６）の大径部に沿うように配置され、外板２３ｂは、ウインチの小径部に沿うように配置される。内板２３ａおよび外板２３ｂの両方を大径部に沿うように配置する場合に比べて、外板２３ｂの面積（特に曲げが作用する前後方向の面積）を大きくできる。その結果、外板２３ｂの強度を向上させることができるので、立板２３の強度を向上させることができる。立板２３の強度を向上させることができるので、ウインチに作用するロープ張力を効率良く上部フレーム１２（図３参照）に伝えることができる。また、立板２３の強度を向上させることができるので、立板２３の板厚を必要以上に厚くする必要がないとともに、立板２３の前後方向の面積を小さく抑えることができる。よって、上部旋回体３の後端部の大きさを小さく抑え、上部旋回体３の旋回半径を小さく抑えることができる。

また、図６に示すように、第１ウインチ５は、その径方向の両端部が立板２３（内板２３ａ）にそれぞれ取り付けられている。立板２３に取り付けられた両端部の一方は、第１ウインチ５の軸よりも上方、かつ、第１ウインチ５の軸よりも前方に位置し、両端部の他方は、第１ウインチ５の軸よりも下方、かつ、第１ウインチ５の軸よりも後方に位置している。このような位置で、第１ウインチ５の両端部を立板２３に取り付けることで、梁部材３１の断面高さを十分に確保しながら、第１ウインチ５を低く搭載することができる。第２ウインチ６についても同様である。

なお、第１ウインチ５において、立板２３に取り付けられた両端部の一方は、第１ウインチ５の軸よりも上方、かつ、第１ウインチ５の軸よりも後方に位置し、両端部の他方は、第１ウインチ５の軸よりも下方、かつ、第１ウインチ５の軸よりも前方に位置していてもよい。第２ウインチ６についても同様である。

また、図６に示すように、立板２３の上部は、上部旋回体３の後部に向かって切り欠かれている。そのため、切り欠かれた部分に物を配置しやすい。よって、図６に示すように、エンジンフードなどのメンテナンス扉６１を開口した際に、メンテナンス扉６１が収まるスペースを確保することができる。

また、図６に示すように、第２ウインチ６の軸は、メンテナンス扉６１の上面よりも低い位置に位置している。このように、第２ウインチ６を低く搭載することができるので、上部旋回体３の後端部の全高を低く抑えることができる。

（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係るクレーン１によると、第１ウインチ５および第２ウインチ６が取り付けられたウインチフレーム１１が、上部旋回体３を構成する上部フレーム１２の後端部に対して着脱可能である。よって、ウインチフレーム１１を上部フレーム１２の後端部に取り付けることで、第１ウインチ５および第２ウインチ６を上部旋回体３に取り付けることができる。一方、ウインチフレーム１１を上部フレーム１２の後端部から取り外すことで、第１ウインチ５および第２ウインチ６を上部旋回体３から取り外すことができる。これにより、ウインチを容易に着脱することができる。

また、図２に示すように、複数のウインチ（第１ウインチ５および第２ウインチ６）が上下方向に並んで配置されている。複数のウインチを上下方向に並べて配置することで、複数のウインチを配置するスペースを、上部旋回体３の前後方向および左右方向に小さくすることができる。これにより、上部旋回体３の後端部の大きさを小さくすることができる。

また、図６に示すように、第１ウインチ５の下面は、載置フレーム２４の上面よりも低い。よって、ウインチフレーム１１を上部フレーム１２の後端部に取り付けた際に、ウインチ（第１ウインチ５および第２ウインチ６）が配置される位置を低くすることができる。よって、大型のウインチや複数のウインチを搭載した場合であっても、上部旋回体３の後端部の全高を低く抑えることができる。

また、図６に示すように、ウインチフレーム１１が上部フレーム１２の後端部に取り付けられた際に、一対の梁部材３１の間に第１ウインチ５の一部が配置される。一対の梁部材３１の間に第１ウインチ５の一部を配置することで、梁部材３１の剛性を確保しながら、第１ウインチ５が配置される空間を確保することができる。

また、図２に示すように、ウインチ（第１ウインチ５および第２ウインチ６）は、一対の立板２３に取り付けられている。ウインチを一対の立板２３に取り付けることで、複数のウインチを上下方向に並んで配置することができる。

また、図５に示すように、立板２３は、内板２３ａと、内板２３ａよりも上部旋回体３の左右方向の外側に配置された外板２３ｂと、を有している。内板２３ａと外板２３ｂとの間隔を最大限に広げることで、立板２３の剛性を高めることができる。よって、立板２３を必要以上に大きくする必要がないので、上部旋回体３の後端部の大きさを小さく抑えることができる。これにより、上部旋回体３の旋回半径を小さくすることができる。

また、図２に示すように、内板２３ａは、ウインチ（第１ウインチ５および第２ウインチ６）の大径部に沿うように配置され、外板２３ｂは、ウインチの小径部に沿うように配置される。内板２３ａおよび外板２３ｂの両方を大径部に沿うように配置する場合に比べて、外板２３ｂの面積（特に曲げが作用する前後方向の面積）を大きくできる。その結果、外板２３ｂの強度を向上させることができるので、立板２３の強度を向上させることができる。立板２３の強度を向上させることができるので、ウインチに作用するロープ張力を効率良く上部フレーム１２に伝えることができる。また、立板２３の強度を向上させることができるので、立板２３の板厚を必要以上に厚くする必要がないとともに、立板２３の前後方向の面積を小さく抑えることができる。よって、上部旋回体３の後端部の大きさを小さく抑え、上部旋回体３の旋回半径を小さく抑えることができる。

また、図４に示すように、載置フレーム２４に立板２３が接続されている。これにより、ウインチ（第１ウインチ５および第２ウインチ６）に作用するロープ張力を、立板２３から載置フレーム２４を介して梁部材３１に効率良く伝えることができる。よって、立板２３や梁部材３１の板厚を必要以上に厚くする必要がないとともに、立板２３の前後方向の面積を小さく抑え、梁部材３１の前後方向の長さを短く抑えることができる。その結果、上部旋回体３の後端部の大きさを小さく抑え、上部旋回体３の旋回半径を小さく抑えることができる。

また、図６に示すように、ウインチ（第１ウインチ５および第２ウインチ６）の立板２３への取り付け位置である両端部の一方は、ウインチの軸よりも上方、かつ、ウインチの軸よりも前方に位置し、両端部の他方は、ウインチの軸よりも下方、かつ、ウインチの軸よりも後方に位置している。このような位置で、ウインチの両端部を立板２３に取り付けることで、梁部材３１の断面高さを十分に確保しながら、ウインチを低く搭載することができる。

また、図６に示すように、立板２３の上部は、上部旋回体３の後部に向かって切り欠かれている。そのため、切り欠かれた部分に物を配置しやすい。よって、例えば、エンジンフードなどのメンテナンス扉６１を開口した際に、メンテナンス扉６１が収まるスペースを確保することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１ クレーン（作業機械）
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ 伸縮ブーム
５ 第１ウインチ
６ 第２ウインチ
７ シーブ
８ カウンタウエイト
９ 接続部材
１１ ウインチフレーム
１２ 上部フレーム
２１ 底板
２２ 前立板
２３ 立板
２４ 載置フレーム
２５ 接続板
３１ 梁部材
３２ ボルト
４１ 分割ウエイト
４２ 後部ウエイト
５１ 突起部材
６１ メンテナンス扉

Claims (10)

1. 下部走行体と、
   前記下部走行体の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体と、
   一又は複数のウインチが取り付けられたウインチフレームと、
   を有し、
   前記ウインチフレームは、前記上部旋回体を構成する上部フレームの後端部に対して着脱可能であることを特徴とする作業機械。
2. 複数の前記ウインチが上下方向に並んで配置されていることを特徴とする請求項１に記載の作業機械。
3. 前記上部フレームの後端部は、梁部材を有し、
   前記ウインチフレームは、前記ウインチフレームが前記上部フレームの後端部に取り付けられた際に、前記梁部材の上に載置される載置フレームを有し、
   前記ウインチの下面は、前記載置フレームの上面よりも低いことを特徴とする請求項１又は２に記載の作業機械。
4. 前記上部フレームの後端部は、前記上部旋回体の左右方向に離隔された一対の梁部材を有し、
   前記ウインチフレームが前記上部フレームの後端部に取り付けられた際に、前記一対の梁部材の間に前記ウインチの一部が配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の作業機械。
5. 前記ウインチフレームは、前記上部旋回体の左右方向に並んで立てて設けられた一対の立板を有し、
   前記ウインチは、前記一対の立板に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の作業機械。
6. 前記立板は、
   内板と、
   前記内板よりも前記上部旋回体の左右方向の外側に配置された外板と、
   を有することを特徴とする請求項５に記載の作業機械。
7. 前記ウインチは大径部と小径部とを有し、
   前記内板および前記外板の一方は、前記大径部に沿うように配置され、他方は、前記小径部に沿うように配置されることを特徴とする請求項６に記載の作業機械。
8. 前記上部フレームの後端部は、梁部材を有し、
   前記ウインチフレームは、前記ウインチフレームが前記上部フレームの後端部に取り付けられた際に、前記梁部材の上に載置される載置フレームを有し、
   前記載置フレームに前記立板が接続されていることを特徴とする請求項５に記載の作業機械。
9. 前記ウインチは、その径方向の両端部が前記立板にそれぞれ取り付けられており、
   前記両端部の一方は、前記ウインチの軸よりも上方、かつ、前記ウインチの軸よりも前方または後方に位置し、
   前記両端部の他方は、前記ウインチの軸よりも下方、かつ、前記ウインチの軸よりも前方または後方に位置していることを特徴とする請求項５に記載の作業機械。
10. 前記立板の上部は、前記上部旋回体の後部に向かって切り欠かれていることを特徴とする請求項５に記載の作業機械。

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