JP4917080B2 - ラフテレーンクレーンの車体フレーム - Google Patents

Description

本発明は、ラフテレーンクレーンの車体フレームに関するものである。

ラフテレーンクレーンの車体フレームは図４に示すように前部、中間、後部の各フレーム１、２、３から成っている。

中間フレーム２には旋回ベアリング４を介して旋回台５が旋回可能に搭載されている。当該旋回台５には走行及びクレーン操作のための運転室６が取付けられているとともに、伸縮ブーム７が起伏可能に枢着されている。伸縮ブーム７先端からは旋回台５の後部に配置されたウインチ装置１８から繰出されたワイヤロープが吊下され、当該ワイヤロープに荷物を吊下げてクレーン作業が行われる。

前部フレーム下面１Ｌの前方には前アウトリガ外箱８が配置されており、後部フレーム下面３Ｌの後方には後アウトリガ外箱９が配置されている。当該外箱８、９には図示しないアウトリガ内箱が嵌挿されており、当該アウトリガ内箱が車体フレーム側方に張り出され、図示しない先端のジャッキによりラフテレーンクレーン全体を支持するようになっている。

図７は図４に示したラフテレーンクレーンの車体フレームに作用する外力を模式的に説明するものである。中間フレーム２には前記旋回台５より上下方向（Ｚ方向）に垂直力ＦＺが作用し、車体フレーム前後方向（Ｘ軸まわり）に曲げモーメントＭＸが作用し、車体フレームに直交する方向（Ｙ軸まわり）にねじりモーメントＭＹが作用する。上記垂直力ＦＺ、曲げモーメントＭＸおよびねじりモーメントＭＹが旋回台５の旋回角度、伸縮ブームの長さ、角度及び吊荷の重量により多彩に変化することとなる。

図７に示したように、車体フレームはその中央部に集中荷重を受ける両端支持梁としてみることができ、前部フレーム１、中間フレーム２、後部フレーム３の断面には上記外力によって応力が発生し、車体フレーム全体には変形が発生する。

車体フレームに必要な特性として上記応力を所定値以下となるようすること、すなわち強度を確保することは勿論であるが、車体フレーム全体の変形を抑えることもクレーン操作性向上の面から重要な課題となっている。車体フレームの変形を抑えるには曲げに対しても、ねじりに対しても、フレームの断面寸法を大きくすることが全体重量を増やさずに剛性を上げ、変形を減らせることができる点で有効な手段である。

図５は図４のＡ矢視断面図であって、前部フレーム１の前車軸１０の取付け部を示したものである。前部フレーム１の左右の幅方向は前タイヤ１１と前部懸架装置１２により規制されており、さらにその寸法を大きくする余地は無い。また、前部フレーム下面１Ｌは前車軸１０との関係より、さらに下方に位置させることも不可能である。したがって、前部フレーム１に関しては前部フレーム上面１Ｕをさらに上方に位置させることによってのみその断面を大きくすることが可能である。

図６は図４のＢ矢視断面図であって、後部フレーム３の後車軸１３の取付け部を示したものである。後部フレーム３はエンジン１６を中央に配置する関係から、その断面が左右に分離している。後部フレーム３の断面を全体として大きくするためには、左右の幅方向は後タイヤ１４と後部懸架装置１５により規制されており、さらにその寸法を大きくする余地は無い。また、後部フレーム下面３Ｌは後車軸１３との関係よりさらに下方に位置させることは不可能である。したがって、後部フレーム３に関しても後部フレーム上面３Ｕをさらに上方に位置させることによってのみその断面を大きくすることが可能である。

図４に示した中間フレーム２の上面２Ｕをさらに上方に位置させることは、旋回台５、伸縮ブーム７等の位置が高くなりラフテレーンクレーン全体の重心があがるため、道路運送車両の保安基準に定められたラフテレーンクレーンに必要とされる安定性を確保できなくなり、公道を走行する車両として成り立たなくなるおそれがある。

一方、中間フレーム下面２Ｌから下方にはトランスミッション１７が突出しており、車両としての最低地上高さＨ２は、トランスミッション１７によって定まっている。なお、前アウトリガ外箱８の地上高さＨ１と後アウトリガ９の地上高さＨ３もほぼ、最低地上高さＨ２と同じ寸法である。

ここで、ラフテレーンクレーンの最低地上高さは、荒れ地での走破性等を考慮して所定の高さが決定されるものであるが、ラフテレーンクレーンの当該高さが決定される部分は地面の突起等と干渉の可能性もあることから、多少の干渉では変形等を生じない強度を有する部分が望ましい。

当該観点からはラフテレーンクレーンのフレーム構造は強度を有するものであるため、中間フレーム下面２Ｌの位置を最低地上高さＨ２まで下げても、地面の突起との干渉等に対しても問題はなく、そうすることにより従来よりも中間フレーム２の断面を大きくすることが可能となる。そして、その場合であっても、前記中間フレーム側方部に配置された油空圧機器と内方部に配置された油空圧機器とを支障なく油空圧配管で連絡できなければならない。

そこで、本発明は、油空圧配管をコンパクトにできるラフテレーンクレーンの車体フレームを提供しようとするものである。

第１発明のラフテレーンクレーンの車体フレームは、旋回台が搭載される中間フレームの前方に前車軸が取付けられる前部フレーム、後方に後車軸が取付けられる後部フレームがそれぞれ設けられており、前記中間フレームが上板と下板と側板からなる箱型構造であり、前記側板には中間フレーム側方部と中間フレーム内方部に配置された油空圧機器を連絡する油空圧配管を通すための配管用穴が設けられており、前記中間フレームの側板が、外側側板と内側側板からなり、前記配管用穴が、前記外側側板および内側側板に空けられた穴にパイプ状部材をはめ込んで構成されており、前記配管用穴が、前記中間フレームの高さ方向の中間部に近いところに設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、つぎの効果を奏する。
ａ）中間フレーム側方部に配置された油空圧機器と、中間フレーム内方部に配置された油空圧機器とを中間フレームの側板に設けた配管用穴に通した配管によって連絡することができる。このため、中間フレーム下面の下を通さなくてよいので、短い距離で配管でき、配管そのものをコンパクトにできる。また、配管作業が容易になる。
ｂ）パイプ状部材が補強材としての役割を果すので、配管用穴を設けたことによる中間フレームの強度低下の恐れはない。
ｃ）配管用穴の位置を中間フレームにおいて曲げモーメントによる発生応力が低い高さ方向の中間部を選んでいるので、配管用穴を設けたことによる中間フレームの強度低下の恐れはない。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１に、本発明の実施の形態に係るラフテレーンクレーンの車体フレーム２０を示す。また図２は図１のＤ矢視図であって、車体フレーム２０を上方から見た図である。

上記車体フレーム２０は前部フレーム２１、中間フレーム２２、後部フレーム２３から成っている。

中間フレーム２２には旋回ベアリング２４を介して旋回台２５が旋回可能に搭載されており、旋回台２５には走行及びクレーン操作のための運転室２６が取付けられているとともに、伸縮ブーム２７が起伏可能に枢着されている。前部フレーム２１の下方には前車軸３０が配置されており、後部フレーム３３の下方には後車軸３３が配置されている。

前部フレーム２１の下面前方には前アウトリガ外箱２８が固着されており、後部フレーム２３の下面後方には後アウトリガ外箱２９が固着されている。当該外箱２８、２９には図示しないアウトリガ内箱が嵌挿されており、当該アウトリガ内箱が車体フレーム側方に張り出され、アウトリガ内箱先端に設けられた図示しないジャッキによりラフテレーンクレーン全体を支持するようになっている。本実施の形態に係る車体フレーム２０に装備されているアウトリガは、Ｈ型アウトリガと呼ばれるものである。

図１に示されるように、中間フレーム上面２２Ｕは前部フレーム上面２１Ｕと後部フレーム上面２３Ｕよりも低く形成されている。また、中間フレーム下面２２Ｌは前部フレーム下面２１Ｌと後部フレーム下面２３Ｌよりも低く形成されている。

さらに、中間フレーム下面２２Ｌの地上高さＨ５と、前アウトリガ外箱下面２８Ｌの地上高さＨ４および後アウトリガ外箱下面２９Ｌの地上高さＨ６は略同一高さに構成されている。そして、上記中間フレーム下面地上高さＨ５、前アウトリガ外箱下面地上高さＨ４および後アウトリガ外箱下面地上高さＨ６はラフテレーンクレーンの最低地上高さとなっている。

以上の車体フレーム２０の構成により、車体フレームの剛性が十分となるだけの側面高さを確保することが可能となっている。特に、前記中間フレーム２２部分においては、中間フレーム上面２２Ｕの高さを従来のフレームの中間フレーム上面高さと同等としていることにより、ラフテレーンクレーン全体の重心を上げることなく、中間フレーム下面２２Ｌの位置を可能な限り下方へ位置させることができている。そのため、中間フレーム２２の高さを従来の車体フレームよりも大幅に大きなものとすることができる。

以上より、車体フレーム２０に作用する曲げモーメント、ねじりモーメントに対する剛性を従来フレームのものよりも高めることができ、クレーン作業時の車体フレーム２０の変形を減少させることができる。また、車体フレーム２０の剛性向上を断面高さを大きくすることにより達成しているので、車体フレーム断面を構成する板材の厚さは逆に薄くすることも可能である。したがって、全体として車体フレーム２０の重量を増加させることなく、剛性を高めることが可能である。

また、前記アウトリガがＸ型アウトリガである場合は、当該Ｘ型アウトリガを格納した状態における中間フレーム下面、前アウトリガ外箱下面、後アウトリガ外箱下面が略同一高さになるように構成すればよく、その場合も車体フレームに作用する曲げモーメント、ねじりモーメントに対する剛性を従来フレームのものよりも高めることができ、クレーン作業時の車体フレームの変形を減少させることができる。

図１に示す３５、３６は中間フレーム２２の側板３７に設けられた油空圧配管を通すための配管用穴である。図３は図１のＣ矢視断面図であって、前記油空圧配管用穴３５の詳細を説明する図である。中間フレーム２２は中間フレーム上面を構成する上板４３と中間フレーム下面を構成する下板４４、および左右の側板３７によって箱型構造を構成している。中間フレーム側方部３８と中間フレーム内方部３９には油空圧機器４０ａ、・・・が配置されており、当該油空圧機器を連絡する油空圧配管４１ａ、４１ｂ、・・・が前記側板３７に設けられた配管用穴３５を通って配管されている。

従来、中間フレーム側方部と内方部を連絡する油空圧配管は中間フレーム下面よりさらに下方を経由して連絡されていた。ところが、既述したように、本願発明の中間フレーム下面２２Ｌは最低地上高さを決定する部分となっており、その下方を油空圧配管のための部分として使用することができない。ところが、図３に示したように、中間フレーム側板３７に配管用穴３５を設けることにより、中間フレーム下面２２Ｌの下方を通すことなく、油空圧配管をすることが可能となるのである。さらに、図３に示されるように中間フレーム側板３７に設けられた配管用穴３５を経由して油空圧配管４１ａ、４１ｂ、・・・を行えば従来より短い距離で配管できるため、配管そのものをコンパクトにすっきりしたものにできるとともに、配管作業が容易になるという効果を有している。

なお、配管用穴３５は中間フレーム２２の高さ方向の中間部に近いところで、前記中間フレーム外側側板３７ａと内側側板３７ｂに空けられた穴にパイプ状部材４２をはめ込んで構成されている。したがって、上記配管用穴３５の位置は中間フレーム側板の曲げモーメントによる発生応力が低い場所を選んおり、かつパイプ状部材４２が補強材としての役割を果たしているので、配管用穴３５を設けたことによる中間フレーム２２の強度低下の恐れはない。

本発明の実施の形態に係るラフテレーンクレーンの車体フレームである。 図１のＤ矢視図である。 図１のＣ矢視断面図である。 従来のラフテレーンクレーンの車体フレームである。 図４のＡ矢視断面図である。 図４のＢ矢視断面図である。 車体フレームに作用する外力を模式的に説明する図である。

２０ 車体フレーム
２１ 前部フレーム
２２ 中間フレーム
２３ 後部フレーム
２５ 旋回台
２８ 前アウトリガ外箱
２９ 後アウトリガ外箱
３０ 前車軸
３３ 後車軸
３５、３６ 配管用穴
３７ 側板
３８ 中間フレーム側方部
３９ 中間フレーム内方部
４１ 油空圧配管
４３ 上板
４４ 下板

Claims (1)

1. 旋回台が搭載される中間フレームの前方に前車軸が取付けられる前部フレーム、後方に後車軸が取付けられる後部フレームがそれぞれ設けられており、
   前記中間フレームが上板と下板と側板からなる箱型構造であり、
   前記側板には中間フレーム側方部と中間フレーム内方部に配置された油空圧機器を連絡する油空圧配管を通すための配管用穴が設けられており、
   前記中間フレームの側板が、外側側板と内側側板からなり、
   前記配管用穴が、前記外側側板および内側側板に空けられた穴にパイプ状部材をはめ込んで構成されており、
   前記配管用穴が、前記中間フレームの高さ方向の中間部に近いところに設けられている
   ことを特徴とするラフテレーンクレーンの車体フレーム。

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