JP4354440B2 - クローラ式作業車両 - Google Patents

Description

本発明は建物内部に進入して内装の解体作業等を行うクローラ式作業車両に関するものである。

この種のクローラ式作業車両は、基本的には油圧ショベルと同様に、クローラ式走行体の上部に上部旋回体を縦軸まわりに旋回自在に搭載し、この上部旋回体に解体用等の作業アタッチメントを装着して構成される。

また、同車両においては、階段等の斜面を上り下りし、かつ、踊り場等の狭所で方向転換する必要があることから、走行体の前後片側にキャスター付きの支持装置を昇降可能に取付けたものが公知である(特許文献１参照)。

この支持装置は、油圧シリンダにより前後一端側を中心として回動するアームと、このアームの先端部に設けられたキャスターと、アームを回動駆動するアーム駆動手段とを備え、上記キャスターの車輪が走行体の下面よりも下方に突出して接地する張り出し状態と、車輪が走行体下面よりも上方位置で格納される格納状態との間で昇降可能に構成され、次のように使用される。

たとえば、階段から踊り場に乗り上げる際に、この支持装置を下ろして接地させ、走行体の走行に従って同装置を上げることにより、車体を前上がりの傾斜姿勢から水平姿勢に緩やかに転換させる。

また、踊り場や屋内、曲折路で方向転換する際に、支持装置を下ろして車体を後上がりに傾けた状態で、たとえば走行体の左側前端を支点として右側クローラを駆動することにより、車体を左向きに方向転換させる。
特開平７−８１６３４号公報

上記公知のクローラ式作業車両において、支持装置のキャスターは、車輪を水平軸まわりに回転自在に支持するキャスター枠を直接、アームに縦軸まわりに旋回自在に取付けた構成をとっている。

ところが、この構成によると、支持装置の張り出し量(アームの角度)によって接地面に対する縦軸(キャスターの旋回中心軸)の角度が変わる。このため、旋回中心軸の対垂直面角度が大きくなるとキャスターの旋回抵抗が大きくなって旋回(姿勢変更)動作がうまく行われない事態が発生する。

こうなると、キャスターがこじれるようになって却って走行体の移動を妨げ、乗り上げ及び方向転換動作がスムーズに行われなくなる。

そこで本発明は、支持装置の張り出し量に関係なくキャスターの旋回動作、つまり車両の階段からの乗り上げ動作や方向転換動作をスムーズに行わせることができるクローラ式作業車両を提供するものである。

請求項１の発明は、次の要件を具備するものである。

（Ａ）クローラ式の走行体を備え、この走行体の前後少なくとも片側における左右両側に、車体の前後片側を持ち上げて支持する支持装置を設けたこと。

（Ｂ）上記支持装置は、前後一端側を中心として回動するアームと、このアームの先端部に設けられたキャスターと、アームを回動駆動するアーム駆動手段とを備え、上記キャスターが走行体の下面よりも下方に突出して接地する張り出し状態と、キャスターが走行体下面よりも上方に位置する格納状態との間で昇降可能に構成したこと。

（Ｃ）上記キャスターは、別々のキャスター枠に水平軸まわりに回転自在に取付けられた前後一対の車輪を備えた前後複輪構造であって、上記両キャスター枠を共通のブラケットに縦軸まわりに旋回自在に取付け、このブラケットを上記アームに対して左右方向の水平なブラケット支軸まわりに回動可能に取付けたこと。

（Ｄ）上記キャスターを、その重心がブラケット支軸に対して前後片側にずれた偏心状態でアームに取付けるとともに、上記偏心による回動モーメントを受け止めてキャスター全体を格納状態で水平に保持するストッパを設けることによって、支持装置の格納状態でキャスターを水平に保つ水平保持手段を構成したこと。

請求項２の発明は、請求項１の構成において、アーム駆動手段としての油圧シリンダを、支持装置の格納時にロッド端側に向かって先上がりの傾斜姿勢となる状態で走行フレームとアームとの間に設けたものである。

請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、支持装置を走行体の前後両側に設けたものである。

請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの構成において、支持装置を、走行体の全長寸法内で格納される状態で走行体に設けたものである。

本発明によると、支持装置のキャスターを前後一対の車輪を備えた複輪構造とし、かつ、左右方向の水平なブラケット支軸まわりに回動可能に取付けたから、支持装置の張り出し量に関係なく接地面に対するキャスターの旋回中心軸の角度が一定(垂直)となる。

従って、キャスターの旋回動作が最小抵抗で軽快に行われるため、車両の階段からの乗り上げ動作や方向転換動作をスムーズに行わせることができる。

また、張り出し量に関係なくキャスターが常に接地面に対して垂直となることにより、支持装置の張り出し量を大きくとることが可能となるため、クローラに弛みがある場合でも、この弛み部分を接地面から浮かせた状態で車体の方向転換動作を少ない抵抗でより軽快に行わせることができる。

ところで、キャスターをアームに対してブラケット支軸まわりに回動可能に取付けると、格納状態でキャスターが前後に回動して姿勢が安定せず、走行体の他の構造物等と干渉するおそれが生じる。

この点、本発明によると、水平保持手段によってキャスターを格納状態で水平に保つ構成としたから、キャスターの地上高を一定に保ち、キャスターが他の構造物等と干渉するおそれがない。

この場合、キャスターを、その重心がブラケット支軸に対して前後片側にずれた偏心状態でアームに取付けるとともに、上記偏心による回動モーメントをストッパで受けてキャスター全体を格納状態で水平に保持する構成をとっているため、たとえばキャスターをバネ力で水平に保持する構成等をとる場合と比較して、水平保持のための構造が簡単でコストが安くてすむ。

一方、請求項２の発明によると、アームを回動させる油圧シリンダを、支持装置の格納時にロッド端側に向かって先上がりに傾斜する状態(ロッドが傾斜の上側に位置する状態)で走行フレームとアームとの間に設けたから、このロッドと床面の散乱物等との接触を回避し、その損傷を防止することができる。

請求項３の発明によると、支持装置を前後両側に設けることで階段の乗り上げや方向転換に必要な側を張り出せば良いため、動作の自由度が増し、使い勝手が良くなる。

請求項４の発明によると、支持装置が格納状態で走行体から進行方向にはみ出さないため、狭い踊り場への乗り上げや狭所での方向転換動作に有利となる。

図１に実施形態にかかる作業車両の全体構成を示す。

この車両は、クローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が図示しない旋回軸受を介して縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２に作業アタッチメント３が取付けて構成される。

ここでは、作業アタッチメント３として、起伏自在なブーム４の先端にアーム５が取付けられ、このアーム５の先端に掻き均し用のスクレーパ装置６が取付けられたものを例示しているが、アーム５の先端に振動式や圧砕式の破砕装置等を取付けたものでもよい。

下部走行体１の構成を図２,３に示す。なお、以下の説明において、便宜上、図２,３の左側を前側、右側を後側とする。

この下部走行体１は、カーボディ７の左右両側にクローラフレーム８,８が取付けられるとともに、この両側クローラフレーム８,８にクローラ９,９とその駆動装置(駆動輪と遊動輪及び走行モータ。図示しない)が設けられて構成される。

また、図１にも示すようにカーボディ７の上面側に上部支持フレーム１０が上部昇降シリンダ(油圧シリンダ)１１により前後片側を支点として上下回動可能に設けられ、この上部支持フレーム１０に上部旋回体２が搭載されている。

これにより、図８,９に示すように、階段や斜面の走行時に、傾斜した下部走行体１に対して上部旋回体２を水平に保ち得るように構成されている。

一方、階段等の斜面から水平面への乗り上げ時や方向転換時等に車体を支持する支持装置として、図２,３に示すようにカーボディ７の前側に前側支持装置１２、後側に後側支持装置１３がそれぞれ設けられている。この両側支持装置１２,１３は、次に説明するように基本的に同一構成となっている。

前側支持装置１２
前側支持装置１２は、左右一対の前側アーム１４,１４の先端部にそれぞれキャスター１５を取付けて構成されている。

左右の前側アーム１４,１４は、連結部材１６(図３参照)によって一体に結合され、後端部がカーボディ７に対して左右方向の水平軸(アーム支軸)１７,１７によって回動可能に取付けられている。

上記連結部材１６とカーボディ７との間に前側張り出しシリンダ(油圧シリンダ)１８が設けられ、この前側張り出しシリンダ１８によって前側支持装置１２全体が張り出し／格納される。

格納状態では、図２,４の実線で示すようにキャスター１５が下部走行体１の全長寸法内で同走行体１の下面よりも上方に位置し、張り出し状態でキャスター１５が走行体下面よりも下方に突出して接地する。

前側張り出しシリンダ１８は、図２に示すようにロッド端側がアーム１４(連結部材１６)に連結され、かつ、支持装置格納時にロッド端側に向かって先上がりの傾斜姿勢となる状態でカーボディ７とアーム１４との間に設けられている。

こうすれば、格納状態での通常走行時に同シリンダ１８のロッド１８ａが高位に位置し、床面の散乱物等と接触し難くなるため、その損傷を防止できるという利点がある。

左右のキャスター１５は、図４,６にも示すように、それぞれ別々のキャスター枠１９,１９に水平軸２０,２０まわりに回転(転動)自在に取付けられた前後一対の車輪２１,２１を有する前後複輪構造とされている。

前後のキャスター枠１９,１９は、共通のブラケット２２に図示しない軸受によってそれぞれ縦軸(旋回中心軸)Ａまわりに旋回自在に取付けられ、この共通のブラケット２２がアーム１４に対し左右方向の水平軸(ブラケット支軸)２３まわりに回動可能に取付けられている。

なお、図６に示すように左右のブラケット２２,２２はつなぎ部２２ａによって一体化されている。

左右のキャスター１５は、通常走行時には、図２,４の実線で示すように下部走行体１の全長寸法内において一定の地上高さ位置に水平姿勢で格納される。

このキャスター１５の格納状態での水平姿勢を保つ手段として、ブラケット支軸２３が、キャスター１５全体の重心Ｏ(図４中に示す)に対して前後方向にずれた位置に設定されている。

こうしてキャスター１５を偏心状態でアーム１４に取付けることにより、偏心による回動モーメントＭを発生させ、この回動モーメントＭを、アーム１４に設けられたストッパ面(太線で示す部分)２４で受け止めることにより、キャスター１５を格納状態で水平姿勢に保つ(一定の地上高さを保つ)ように構成されている。

この構成において、図２,４の二点鎖線で示すように前側支持装置１２を張り出してキャスター１５(車輪２１,２１)を接地させることにより車体の前側を接地面から浮かせた状態で支持することができる。

ここで、前側キャスター１５は、前記のように前後複輪構造で、かつ、左右方向の水平なブラケット支軸２３まわりに回動可能に取付けられているため、前側支持装置１２の張り出し量に関係なく前後一対の車輪２１,２１が接地することで、接地面に対するキャスター旋回中心軸Ａの角度が常に一定(接地面に対して垂直)の状態、すなわち旋回抵抗が最小の状態となる。

また、前記のようにキャスター１５を格納状態で水平に保つ構成としたから、キャスター１５の地上高を一定に保ち、キャスター１５が他の構造物等と干渉するおそれがない。

しかも、その手段として、キャスター１５を、その重心がブラケット支軸２３に対して前後片側にずれた偏心状態でアーム１４に取付けるとともに、上記偏心による回動モーメントＭをストッパ面２４で受けてキャスター１５全体を格納状態で水平に保持する構成をとっているため、たとえばキャスター１５をバネ力で水平に保持する構成等をとる場合と比較して、水平保持のための構造が簡単でコストが安くてすむ。

後側支持装置１３
後側支持装置１３は、前側支持装置１２と同様に、左右一対の後側アーム２５,２５の先端部にそれぞれキャスター２６を取付けて構成されている。

両アーム２５,２５は、連結部材２７(図３参照)によって一体に結合され、後端部がカーボディ７に対して左右方向の水平軸(アーム支軸)２８,２８によって回動可能に取付けられている。

同支持装置１３は、連結部材２７とカーボディ７との間に設けられた後側張り出しシリンダ(油圧シリンダ)２９によって張り出し／格納され、格納状態でキャスター２６が走行体１の全長寸法内で走行体下面よりも上方に位置し、張り出し状態でキャスター２６が走行体下面よりも下方に突出して接地する。

後側張り出しシリンダ２９は、前側張り出しシリンダ１８同様、ロッド２９ａの損傷を回避するために、支持装置格納時にロッド端側に向かって先上がりの傾斜姿勢となる状態でカーボディ７とアーム２５との間に設けられている。

左右のキャスター２６は、それぞれ別々のキャスター枠３０,３０に水平軸３１,３１まわりに回転(転動)自在に取付けられた前後一対の車輪３２,３２を備えた前後複輪構造とされ、共通のブラケット３３に図示しない軸受によってそれぞれ縦軸(旋回中心軸)Ａまわりに旋回自在に取付けられている。

また、ブラケット３３は、アーム２５に左右方向の水平軸(ブラケット支軸)３４まわりに回動可能に取付けられている。

なお、図７に示すように左右のブラケット３３,３３はつなぎ部３３ａによって一体化されている。

左右のキャスター２６は、前側キャスター１５同様、その重心Ｏ(図５中に示す)がブラケット支軸３４に対して前後片側にずれた偏心状態でアー２５に取付けられ、この偏心による回動モーメントＭを、アーム２５に設けられたストッパ３５で受け止めることにより、キャスター２６を格納状態で水平姿勢に保つ(一定の地上高さを保つ)ように構成されている。

この後側支持装置１３においても、前側支持装置１２と同様に、図２,５の二点鎖線で示す張り出し状態で車体の後側を接地面から浮かせた状態で支持することができる。

ここで、後側キャスター２６についても、前後複輪構造で、かつ、左右方向の水平なブラケット支軸３４まわりに回動可能に取付けられているため、支持装置１３の張り出し量に関係なく前後一対の車輪３２,３２が接地することで、接地面に対するキャスター旋回中心軸Ａの角度が常に一定(接地面に対して垂直)となる。

この点の作用と効果をより具体的に説明する。

図８〜図１０はビル等の階段３６を上がって踊り場３７に乗り上げるまでの状況を示す。

この場合、図８,９に示すように上部支持フレーム１０を上向きに回動させ、上部旋回体２を下部走行体１に対して階段３６の傾斜角度分θだけ傾斜させることにより、上部旋回体２を水平に保つことができる。

図９は階段３６から踊り場３７に乗り上げる直前の状態を示し、このとき進行方向前側の支持装置(前側支持装置１２の場合で説明する)を張り出してキャスター１５を踊り場３７に接地させ、車両の進行に従って同装置１２を格納していくことにより、図９,１０に示すように車両を傾斜姿勢から水平姿勢に緩やかに姿勢変更することができる。

この場合、前記のように支持装置１２の張り出し量に関係なく接地面(踊り場３７の床面)に対するキャスター１５の旋回中心軸Ａ(図４参照)が常に接地面に対して垂直となるため、キャスター１５の旋回抵抗が最小となる。

従って、キャスター１５の旋回動作が抵抗最小の状態で軽快に行われるため、車両の階段３６から踊り場３７への乗り上げ動作をスムーズに行わせることができる。

一方、図１１は踊り場３７に乗り上げた車両を９０°右向きに方向転換する状況を示す。

この場合、進行方向後側の支持装置(図２,５の後側支持装置１３の場合で説明する)を張り出してキャスター２６を踊り場３７に接地させ、車体後部が浮いた前下がりの傾斜状態(図２,５の二点鎖線の状態)とする。

この状態で、右側クローラ９は停止させたまま左側クローラ９のみを前進駆動することにより、図１１に示すように車両が、右側クローラ９の前端部と踊り場３７の接触点Ｃを支点として、キャスター２６の転動を伴いながら右向きに方向転換する。

この場合も、キャスター２６(車輪３２,３２)が常に踊り場３７の床面に垂直に接地するため、キャスター２６の旋回動作が軽快に行われ、方向転換動作がスムーズに行われる。

また、張り出し量に関係なくキャスター１５が常に接地面に対して垂直となることにより、支持装置１３の張り出し量を大きくとることが可能となるため、クローラ９に弛みがある場合でも、この弛み部分を接地面から浮かせた状態で車体の方向転換動作を少ない抵抗でより軽快に行わせることができる。

ところで、支持装置は上記実施形態のように下部走行体１の前後両側に設けるのが望ましいが、片側のみに設けてもよい。

さらに、支持装置は、上記実施形態のように下部走行体１の全長寸法からはみ出さない状態で格納するのが望ましいが、差し支えなければ下部走行体１から一部が突出する状態で格納する構成をとってもよい。

本発明の実施形態にかかる車両の全体概略側面図である。 同車両の下部走行体の構造を示す側面図である。 同平面図である。 同車両における前側支持装置の拡大側面図である。 同後側支持装置の拡大側面図である。 図３のＶＩ−ＶＩ線拡大断面図である。 図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線拡大断面図である。 車両が階段を上がっている状況を示す側面図である。 階段の踊り場に乗り上げる直前の状況を示す側面図である。 踊り場に乗り上げた状況を示す側面図である。 車両を踊り場で右に方向転換させる状況を示す平面図である。

１ 下部走行体
２ 上部旋回体
１２ 前側支持装置
１３ 後側支持装置
１４,２５ アーム
１５,２６ キャスター
１８,２９ アーム駆動手段としての張り出しシリンダ
１８ａ,２９ａ 同シリンダのロッド
１９,３０ キャスター枠
２０,３１ 水平軸
２１,３２ 車輪
２２,３３ ブラケット
２３,３４ ブラケット支軸
２４ ストッパ面
３５ ストッパ

Claims (4)

1. 次の要件を具備することを特徴とするクローラ式作業車両。
   （Ａ）クローラ式の走行体を備え、この走行体の前後少なくとも片側における左右両側に、車体の前後片側を持ち上げて支持する支持装置を設けたこと。
   （Ｂ）上記支持装置は、前後一端側を中心として回動するアームと、このアームの先端部に設けられたキャスターと、アームを回動駆動するアーム駆動手段とを備え、上記キャスターが走行体の下面よりも下方に突出して接地する張り出し状態と、キャスターが走行体下面よりも上方に位置する格納状態との間で昇降可能に構成したこと。
   （Ｃ）上記キャスターは、別々のキャスター枠に水平軸まわりに回転自在に取付けられた前後一対の車輪を備えた前後複輪構造であって、上記両キャスター枠を共通のブラケットに縦軸まわりに旋回自在に取付け、このブラケットを上記アームに対して左右方向の水平なブラケット支軸まわりに回動可能に取付けたこと。
   （Ｄ）上記キャスターを、その重心がブラケット支軸に対して前後片側にずれた偏心状態でアームに取付けるとともに、上記偏心による回動モーメントを受け止めてキャスター全体を格納状態で水平に保持するストッパを設けることによって、支持装置の格納状態でキャスターを水平に保つ水平保持手段を構成したこと。
2. アーム駆動手段としての油圧シリンダを、支持装置の格納時にロッド端側に向かって先上がりの傾斜姿勢となる状態で走行フレームとアームとの間に設けたことを特徴とする請求項１記載のクローラ式作業車両。
3. 支持装置を走行体の前後両側に設けたことを特徴とする請求項１または２記載のクローラ式作業車両。
4. 支持装置を、走行体の全長寸法内で格納される状態で走行体に設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクローラ式作業車両。

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