JP5291954B2 - ホイールクレーン - Google Patents

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Description

本発明は、ラフテレンクレーン等の、ホイール式走行体を備えたホイールクレーンに関する。
ホイールクレーンでは一般道路を走行することがあるために一般道路を走行する車両として法令の制限を受ける。
特開2003−276987号公報
近年ではホイールクレーンが次第に大型化し、軸荷重が増す傾向があり、一軸当たりの重量(軸荷重)は限界に近づいている。一軸当たりの軸荷重が増すと、それに応じて車輪のホイール径を大きくせざるを得ず、その分、車高も高くなり、重心位置が高くなるので走行及び作業上の安定を確保する上での設計が難しくなる。また、車輪のホイール径とホイール幅のいずれも大きくなるので、少ないステアリング角(切れ角)でホイールが走行体フレームの側面等に当たり易くなり、最大ステアリング角(最大切れ角)を大きくすることが困難であることから旋回時の小回り性能が低下する。また、小回り性能を確保するようにすると、車体フレームの幅等が制限され、車体フレームの強度設計が難しくなるという不都合がある。
一般にホイールクレーンでは走行体フレームのリヤフレーム部付近にエンジンを設置するので、重心の位置を極力低くするためにリヤフレーム部を切り欠いてエンジン設置スペースを形成すると、その部分のフレーム強度が極端に低下してしまう。そのフレーム部分の強度を高めるためにリヤフレーム部の幅を広げると、ステアリング角(切れ角)を十分に確保できなくなり、小回り性能が低下する。設計上、車体フレームの幅はリヤフレームの部分からフロントフレームの部分にわたり、できるだけ均一な幅寸法に設定した方が望ましい。しかし、リヤフレーム部の幅を広げると、それに応じて、フロントフレーム部の幅も大きくなってしまう不都合がある。
本発明は上記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、車高を極力低く、かつ重心位置を低くして走行及び作業上の安定を確保し、また、最大ステアリング角(最大切れ角)を増して小回り性能の向上を図り得るホイールクレーンを提供することにある。
本発明は、起伏可能な作業用伸縮ブームを取着した旋回台が搭載される中間フレームと、この中間フレームの前方に位置して上記中間フレームに連結された前部フレームと、上記中間フレームの後方に位置して上記中間フレームに連結された後部フレームとを備えた車体フレームと、
上記前部フレームの前端に設けられたアウトリガ収納部と、
上記後部フレームの後端に設けられたアウトリガ収納部と、
上記前部フレームに設けられた前側車軸と、
上記後部フレームに設けられた前後2軸の後側車軸と、
上記後部フレームに該後部フレームを上下に貫通する孔により形成され、上記後部フレームに搭載するエンジンの少なくとも一部を収納するエンジン収納部と、
上記後部フレームに形成され、上記後側車軸の前後2軸のうち前側に位置する車軸を貫通させる貫通孔と、
を具備し、
上記後部フレームは、上記中間フレームに隣接する前端側に位置すると共に上記貫通孔を形成する第1部位と、上記第1部位の後側に位置すると共に下面に上記前後2軸のうち後側に位置する車軸を避けて下側から上側へ窪む形状の逃げ部としての凹部を形成した第2部位とを有し
上記第1部位は、上記第2部位よりも下方に延びて形成され、かつ上記第1部位の上下幅が上記第2部位の上下幅及び上記中間フレームの上下幅よりも大きく形成され、
更に、上記エンジン収納部を形成する孔の前端は、上記前後2軸の前側に位置する車軸を設置する位置を越えて上記第1部位に達することを特徴とするホイールクレーンである。
本発明によれば、ホイールクレーンの車高を極力低くできるようになり、重心位置が低くなってホイールクレーンによる走行及び作業上の安定を確保できるようになる。また、最大ステアリング角(最大切れ角)を大きくできるのでホイールクレーンの小回り性能を向上する。さらに、車体フレームの強度を高めることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1はホイールクレーンの一例であるラフテレンクレーンを示している。これは、走行体としてのキャリア1と、このキャリア1に搭載されたクレーン装置2とから成る。キャリア1は車体フレーム3を備える。図2及び図3に示すように、車体フレーム3は図1に示す旋回台4が搭載される中間フレーム(センターフレーム)5と、この中間フレーム5の前方に位置して上記中間フレーム5に連結された前部フレーム(フロントフレーム)6と、上記中間フレーム5の後方に位置して上記中間フレーム5に連結された後部フレーム(リヤフレーム)7とを一体的に結合して構成されている。上記中間フレーム5には旋回ベアリング11を介して旋回台4を回転自在に搭載する旋回装置13が設けられている。旋回台4には作業用伸縮ブーム14が起伏自在に取着されている。旋回台4にはクレーン操縦室と走行用運転室を兼ねたキャブ15が設けられている。
図2及び図3に示すように、車体フレーム3は中間フレーム5、前部フレーム6及び後部フレーム7を含み、いずれも基本的に上板21aと底板21cと左右の側板21bとで略箱状に一体化したモノコック構造になっており、上板21aと底板21cと左右の側板21bは他の目的で特別に開口しない限り、そのフレーム全体の断面形状が閉じられた状態になっている。また、車体フレーム3の前端には箱型のアウトリガ収納部23が取り付けられ、車体フレーム3の後端には箱型のアウトリガ収納部24が取り付けられている。これらのアウトリガ収納部にはクレーン作業時に車体フレーム3の左右の側方へ張り出して車体を支えるための伸縮ビーム25,26が収納されている。
図4及び図5に示すように、車体フレーム3における前部フレーム6の下側には前後に位置して2軸の前側車軸(アクスル)32,33が平行に配設されている。各前側車軸32,33の左右両端部分はいずれも前部フレーム6の側方へ張り出している。前部フレーム6の左右に張り出した2本の前側車軸32,33の両端にはいずれにも前輪(フロントホイール)34が取り付けられている。
各々の前側車軸32,33は図示しない懸架装置により前部フレーム6に対して懸架されている。各前側車軸はその車軸と前部フレームとをトルクロッドで連結し、例えば油圧シリンダーを用いた緩衝装置により個々の車軸(アクスル)の動きを緩衝するようになっている。後述する後側車軸62,63についても同様の方式で懸架可能である。
図4に示すように、前後2軸となる前側車軸32,33に対してそれぞれ取り付けた前輪34は別々のステアリングシリンダ(油圧シリンダ)35によってナックルアーム36を介してキングピン軸周りに操舵される。個々の前側車軸32,33における左右のナックルアーム36はそれぞれ操舵ロッド37によって連結され、これにより前側車軸32における左右の前輪34は同じ向きで正確な傾動量に規制されてキングピン軸周りに同位相で傾動するように連動する操舵がなされる。
ここでは前後2軸の前側車軸32,33に取り付けた全ての前輪34についても同じ向きでそれぞれが正確なステアリング角で傾動するように同期して駆動させるために連結リンク機構40が設けられている。この連結リンク機構40は前側車軸32,33の間に位置するスペースに配置され、前部フレーム6に対して枢支ピン43によって中間部を枢着した揺動アーム45を備える。揺動アーム45は前後2軸の車軸間に位置するとともに上記車体フレーム3の下側に位置するスペースに配置されている。車体フレーム内に配置するようにしてもよい。また、揺動アーム45は高さ方向の設置スペースを小さくするために上記枢支ピン43によって上記車体フレーム3に枢着されて略水平な向きに回動するように取り付けられている。
そして揺動アーム45の一端はロッド46を介して前側に位置する前輪34の一方のナックルアーム36に連結される。揺動アーム45の他端は他のロッド47を介して後側に位置する前輪34の一方のナックルアーム36に連結される。揺動アーム45に連結されるナックルアーム36を介して前後の操舵ロッド37を同時に駆動するので全ての前輪34が同期的に連動し、同じ向き(同位相)でそれぞれ所定のステアリング角で正確に傾動するようになる。したがって、各前輪34についてのステアリングシリンダ35による操舵の動作に多少のバラツキがあったとしてもそのバラツキを修正して所定のステアリング角での操舵がなされる。ここではナックルアームを介して前後の操舵ロッドを連動させるようにしたが、操舵ロッドに対して例えばリンクアーム等を介して直接に連結するようにしてもよい。
また、前後2つの車軸32,33に取り付けられた前後の前輪(ホイール)34の操舵によるステアリング角を次のように設定することが望ましい。つまり前側の車軸32に取り付けられた前輪34の操舵によるステアリング角を、前後の両前輪の軸間距離に応じて後側の車軸33に取り付けられた前輪34の操舵によるステアリング角よりも僅かに大きくなるように設定する。前輪の軌跡が交差しないで平行な関係になるように前の車軸に取り付けられた前輪の操舵によるステアリング角の方を、後の車軸に取り付けられた前輪の操舵によるステアリング角よりも僅かに大きくなるように設定するとよい。このように設定すると、車両が旋回し易くなり、安定した操舵が可能である。特に近接する前後2つの車輪を操舵する場合であっても、その前後2つの隣接する車輪同士が影響し合う干渉が小さくなる。また、このような設定は連結リンク機構40の揺動アーム45の枢支中心からの両端部のアーム長さやナックルアームに枢支するロッドの枢支点の位置やそのリンク長さなどを適宜設定することにより可能である。
図5に示すように、2つの前側車軸32,33と連結リンク機構40は前部フレーム6の下側に位置して配置される。前部フレーム6の下側部位には2つの前側車軸32,33と連結リンク機構40を配置するために下向きの凹部50が形成される。凹部50は前部フレーム6の下部をその前後の部分に対して上側に窪む形状となっている。図2(B)に示すように凹部50の中央部分は水平な平坦部51であり、この平坦部の前端から前方に向かって下方に傾斜した下方傾斜部52が続く。また、下方傾斜部52の下面53は平坦部51の下面から前方下方へ傾斜する状態で前部フレーム6の略前端まで続くように形成されている。そして下方傾斜部52の下面53の傾斜に合わせて下方傾斜部52の上面54も同じ向きに略平行で傾斜している。下方傾斜部52の部分の高さ(上下幅)H1は平坦部51での高さ(上下幅)に略等しく、一方、上記中間フレーム5の基部55の高さH2よりも小さい。前部フレーム6の基部55の下面56は平坦部51の後端から上記中間フレーム5に向かって下方へ傾斜しており、この下面56はその傾斜のまま上記中間フレーム5の前端に達している。下面56の部分に対応する基部55の上面57は傾斜することなく、略水平な平坦面となっているため、基部55の部分の高さ(上下幅)はH1から最大高さH2まで基端側に向かって次第に増大する。そして前後2軸の前側車軸32,33は凹部50内に配置する。
また、図2(C)に示すように、上記前部フレーム6の前端部における横幅Wは基端側部分に比べて前端側部分を狭くなるようにした。ここでは平坦部51の途中まで前端側に向かって次第に狭くなり、平坦部51の途中から前端側部分は平行な幅である。前部フレーム6における前方側部分の左右の横幅Wを、前端側が狭くなるようにすると、前側の車軸32に取り付けられた前輪34の操舵によるステアリング角の方を、後側の車軸33に取り付けられた前輪34の操舵によるステアリング角よりも大きくすることができる。この場合、前部フレーム6の基端側までその全長にわたり横幅を狭くしてもよいが、前端側を次第に狭くし、その必要に応じて前端側部分を部分的に狭く設定するようにしてもよい。つまり前部フレーム6の横幅を狭くできるので前部フレーム6の幅つまりフレーム強度を全体として無理なく確保しながら上述したステアリング角の違いへの適切な対応が可能である。
図2(A)及び図4に示すように、車体フレーム3の後部フレーム7には上下に貫通する孔を形成し、この孔の凹部によりエンジン収納部53が形成されている。エンジン収納部53にはエンジンの少なくとも下部及びエンジン周辺機器の一部を配置して収納する。ここでの孔は搭載するエンジン等の配置部分を避けるように切り欠いて左右二股状に後方へ伸びる2つのフレーム部55a,55bの間で形成する。2つのフレーム部55a,55bの後端には上記アウトリガ収納部24の部材が架かり、アウトリガ収納部によりフレーム部55a,55bの後端を固定的に連結する。したがって後部フレーム7の後端部が左右二股状に分かれていても一体的に取り付けたアウトリガ収納部により後部フレーム7の強度を確保できる。
後部フレーム7に形成するエンジン収納部53としてはその後部フレーム7を上下に完全に貫通する孔でなくとも後部フレーム7を上下に貫通しない、例えば窪み等による凹部として形成してもよい。また、後方に開放するようにした切欠き部でなくとも、穴状の窪みや凹部として部分的に形成するものであってもよい。このように穴状の窪み等の凹部として部分的に形成すれば、後部フレーム7の断面係数が大きく確保できるようになり、後部フレームの強度をそれ自身で高めることができる。また、エンジン収納部53の内面は開放せずに板部材等で覆うことによりフレームの強度を確保するようにしている。
図4及び図5に示すように、後部フレーム7の下部には前後に位置して2軸の後側車軸(アクスル)62,63が配設されている。後側車軸62,63の左右両端部分はいずれも後部フレーム7の側方へ張り出している。左右に張り出した2本の後側車軸62,63の両端にはいずれも後輪(リアホイール)64が取り付けられている。また、図1及び図5に示すように、上述した前部フレーム6に配置された2軸の車軸の距離(ホイールベース)B1と、後部フレーム7に配置された2軸の後側車軸の距離B2とは略等しい。また、2軸の前側車軸の後に位置する車軸33と、2軸の後側車軸の前に位置する車軸62との距離B3は距離B1,B2よりも長い。距離B3を距離B1または距離B2と同じく設定して4軸を等軸間隔で配置してもよい。
また、各々の後側車軸62,63は図示しない懸架装置により後部フレーム7に対して懸架されている。懸架装置としては例えば油圧サスペンション装置を使用する。油圧サスペンション装置を使用する場合、後側車軸のサスペンション油圧シリンダのヘッド側(上側)シリンダ室同士を連通するようにすると、少なくともその2軸についてはイコライジング機能を奏し、車輪の路面への追従性が向上する。また、左右のサスペンション油圧シリンダのヘッド側シリンダ室とロッド側シリンダ室を連通するようにすれば、特に車両の旋回時のステアリング操作の安定性が良好になる。
さらに、後ろ側の車軸のサスペンション油圧シリンダのロッド側(下側)シリンダ室を、左右反対側に位置する車軸のサスペンション油圧シリンダのヘッド側(上側)シリンダ室とタンクに対し、選択的に連通する切換弁を設ける。この切換弁(バルブ)により、作業現場内や一般道では後側のサスペンション油圧シリンダのロッド側シリンダ室を、左右反対側に位置するサスペンション油圧シリンダのヘッド側(上側)シリンダ室に接続して前後の各軸の軸重を均等に設定して吊り作業時や公道走行時の車体フレームにかかる負荷を均一化するようにする。一方、橋梁等の走行時においては最後軸のサスペンション油圧シリンダのロッド側(下側)シリンダ室をそれぞれタンクに接続して最後軸に加わる軸荷重配分を増加させる。このことによりその前に位置する車軸の軸荷重の方を少なくするので各軸の重量配分を調節可能になる。したがって、道路、特に橋梁を通過するときの安全性能を高めることができるようになる。この隣接する軸同士の重量(軸重)配分を調節する機能は後輪を前後2軸とする本実施形態の場合において道路、特に橋梁を通過するときの安全走行性能を高めることができるようになる点で重要である。このような設定は前輪の前後2軸にも適用可能である。また、3軸の場合においてもその中間軸と後軸との間にも適用が可能である。
これらの一具体例を図6に基づいて述べる。図6において後側両車軸(第3軸及び第4軸)の前側に位置する車軸についての右側の車輪のサスペンション油圧シリンダを3Rとし、後側車軸の後側に位置する車軸についての右側の車輪のサスペンション油圧シリンダを4Rとする。また、後側両車軸(第3軸及び第4軸)の前側に位置する車軸についての左側の車輪のサスペンション油圧シリンダを3Lとし、後側車軸の後側に位置する車軸についての左側の車輪のサスペンション油圧シリンダを4Lとする。右側に位置するサスペンション油圧シリンダ3R,4Rのヘッド側(上側)シリンダ室同士は互いに連通されかつ第1のアキユームレータAC1に連通されている。左側に位置するサスペンション油圧シリンダ3L,4Lのヘッド側(上側)シリンダ室同士も互いに連通されかつ第2のアキユームレータAC2に連通されている。前側に位置する車軸についての左右のサスペンション油圧シリンダ3R,3Lのロッド側(下側)シリンダ室は反対側に位置する左右のサスペンション油圧シリンダ3R,3Lのヘッド側(上側)シリンダ室に連通している。
さらに図6に示すように切換弁としての右側バルブRRと、同じく切換弁としての左側バルブRLとが設けられている。そして、右側バルブRRは図6で示す位置が、右側の両サスペンション油圧シリンダ3R,4Rのロッド側(下側)シリンダ室を互いに連通すると共に左側の両サスペンション油圧シリンダ3L,4Lのヘッド側(上側)シリンダ室及び第2アキユームレータAC2に対して接続する第1ポジションとなる。右側バルブRRにおいて図6で示す下側の位置が、後側軸のサスペンション油圧シリンダ4Rのロッド側(下側)シリンダ室を、タンクTに連通するように接続可能な第2ポジションとなる。左側バルブRLは図6で示す位置において左側の両サスペンション油圧シリンダ3L,4Lのロッド側(下側)シリンダ室を互いに連通すると共に右側の両サスペンション油圧シリンダ3R,4Rのヘッド側(上側)シリンダ室及び第1アキユームレータAC1に対して接続する第2ポジションと、図6で示す下側の位置が、後側軸のサスペンション油圧シリンダ4Lのロッド側(下側)シリンダ室を、タンクTに連通するように接続可能な第2ポジションとなる。ここではその前提条件として各サスペンション油圧シリンダのヘッド側の内径同士及びロッドの外径同士が等しいものとして説明する。
そこで、第3軸と第4軸の軸重を均等にする場合は各バルブRR、RLを図6に示す第1ポジションの状態とする。すると、右側に位置する前後両サスペンション油圧シリンダ3R,4Rについてのロッド側(下側)シリンダ室は左側に位置する前後両サスペンション油圧シリンダ3L,4Lについてのヘッド側(上側)シリンダ室と第2アキユームレータAC2に連通する。同時に左側に位置する前後両サスペンション油圧シリンダ3L,4Lについてのロッド側(下側)シリンダ室を、右側に位置する前後両サスペンション油圧シリンダ3R,4Rについてのヘッド側(上側)シリンダ室と第1アキユームレータAC1に連通させる。
このように各バルブRR、RLを図6に示す第1ポジションの位置にすると、第3軸についてのサスペンション油圧シリンダ3R(3L)のヘッド側(上側)シリンダ室と、第4軸についてのサスペンション油圧シリンダ4R(4L)のヘッド側(上側)シリンダ室とが連通状態になるのでイコライザ機能を奏する。右側のサスペンション油圧シリンダ3R,4Rのヘッド側(上側)シリンダ室と、左側のサスペンション油圧シリンダ3L,4Lのロッド側(上側)シリンダ室とが連通状態にあるので安定した旋回走行が可能である。また、車体重量により生じる圧力が第3軸及び第4軸ともにサスペンション油圧シリンダのヘッド側およびロッド側に加わるので、車体重量により生じる軸重は等しくなる。(第1軸及び第2軸については常にこの状態になるように各サスペンション油圧シリンダが接続されている(図6参照)。つまり切換え用バルブを設けずに、第1軸及び第2軸側についての各サスペンション油圧シリンダの回路は第3軸及び第4軸の場合の軸重を均等にする場合と同じ連通関係とする。しかしながら、第1軸及び第2軸についても第3軸及び第4軸の場合のように切換え用バルブを設けて後述する如くの軸重状態を切り換える形態のものとして採用してもよい。)。
次に第3軸の軸重よりも第4軸の軸重を大きくする場合について説明する。この場合は右側バルブRRと左側バルブRLを図面上、下側の位置である第2ポジションに位置させる。すると、第3軸及び第4軸の右側の両サスペンション油圧シリンダ3R,4Rのヘッド側(上側)シリンダ室が互いに連通し、同じく第3軸及び第4軸の左側の両サスペンション油圧シリンダ3L,4Lのヘッド側(上側)シリンダ室が互いに連通するので、均等時と同様のイコライザ機能を奏する。一方、第4軸の右側のサスペンション油圧シリンダ4R及び左側のサスペンション油圧シリンダ4Lのロッド側シリンダ室がタンクTへ連通されるので、シリンダのヘッド側へのみ車体重量による圧力が生じる。したがって、第3軸及び第4軸の重量比はそれぞれロッド側シリンダ室の有効な断面積とヘッド側シリンダ室の有効な断面積との比率と等しくなる。つまり重量配分は第4軸の方が第3軸の方よりも大きくなり、橋梁等の通過時における安全性能を高めることができる。
一方、図4に示すように、前後2軸となる後側車軸62,63に対してそれぞれ取り付けた後輪64はいずれも別のステアリングシリンダ(油圧シリンダ)65によってナックルアーム66を介してキングピン軸周りに操舵される。個々の後側車軸62,63における左右のナックルアーム66はそれぞれの操舵ロッド67によって連結され、これにより後側車軸62における左右の後輪64は同じ向きで正確な傾動量に規制されてキングピン軸周りに同位相で傾動するように連動する操舵がなされる。
ここでは前後2軸の後側車軸62,63に取り付けた全ての後輪64を、同じ向きで所定のステアリング角で同期して傾けるために連結リンク機構70を設けている。この連結リンク機構70は図4に示すように前後の後側車軸62,63の間に位置するスペースにおいて配置され、後部フレーム7に対して枢支ピン73によって中間部を枢着された揺動アーム75を備える。揺動アーム75は前後2軸の車軸間に位置するスペースにおいて上記枢支ピン73によって上記車体フレーム3に枢着されて略水平な向きに回動する。
揺動アーム75の一端はロッド76を介して前側に位置する後輪64の一方のナックルアーム66に連結される。また、揺動アーム75の他端は他のロッド77を介して後側に位置する後輪64の一方のナックルアーム66に連結される。そして揺動アーム75に連結される各ナックルアーム66を介して前後の操舵ロッド67を同時に駆動するので全ての後輪64が同期して連動し、同じ向きで所定の傾動量で傾動する。したがって各後輪64についてのステアリングシリンダ65の動作に多少のバラツキがあったとしてもそのバラツキを修正して所定のステアリング角での操舵がなされる。ここではナックルアームを介して前後の操舵ロッドを連動させるようにしたが、操舵ロッドに対して例えばリンクアーム等を介して直接に連結するようにしてもよい。
なお、前後2軸の後側車軸62,63に取り付けた後輪64について同じ向きで同期して操舵を行うための連動機構として上記連結リンク機構により構成したが、リンク機構によるものではなく、例えば車輪のステアリング角を検出する手段を設けてその検出結果に応じて例えば油圧機器等を利用して各車輪を操舵させるようにしてもよい。このことは上述した前後2軸の前側車軸32,33に取り付けた前輪34の操舵についても同様である。
この場合、前後2つの車軸62,63に取り付けられた前後の後輪(ホイール)64の操舵によるステアリング角を次のように設定することが望ましい。つまり後側の車軸63に取り付けられた後輪64の操舵によるステアリング角を、前後の後輪の軸間距離に応じて前側の車軸62に取り付けられた前側の後輪64の操舵によるステアリング角よりも僅かに大きくなるように設定する。特に後輪の軌跡が交差しないで平行な関係になるように後側の車軸に取り付けられた後輪の操舵によるステアリング角の方を、前側の車軸に取り付けられた後輪の操舵によるステアリング角よりも僅かに大きくなるように設定するとよい。このような設定は連結リンク機構70の揺動アーム75の枢支中心からの両端アーム長さやナックルアームに枢支するロッドの枢支点の位置やそのリンク長さなどを適宜設定することにより可能である。このように設定すると、車両が旋回し易くなり、安定した操舵が可能である。特に近接する前後2つの車輪を操舵する場合であってもその前後2つの隣接する車輪同士が影響し合う干渉が小さくなる。
図4に示すように、揺動アーム75にはロックアーム78が延出されていて、このロックアーム78をロック機構79により固定できるようになっている。ロック機構79は後輪64を操舵しない場合、ロックアーム78を固定し、揺動アーム75の揺動を阻止することにより後輪64のステアリング角が零の中立の位置に固定する。
図5に示すように、2つの後側車軸62,63と連結リンク機構70は後部フレーム7の下部領域に配置される。前側に位置する後側車軸62は後部フレーム7の下部に位置するフレーム部材を貫通して配置される。図2に示すように、前側に位置する後側車軸62が貫通する後部フレーム7の部分は他の部分よりも下方へ延びて形成されており、この下方へ延長したフレーム部分85における高さ(上下幅)H3はこれよりも後側に位置する後側車軸63が配置される後部フレーム7の部分における高さ(上下幅)H4よりも大きい。この下方へ延長した部位に前側に位置する後側車軸62が貫通する貫通孔69が形成され、この貫通孔69に前側に位置する後側車軸62が配置される。
図2(B)及び図5に示すように、後側の車軸63が配置される後部フレーム7の部分はその前後部分に対して下側から上側へ窪む形状の逃げ部としての凹部80となっている。そして後側の車軸63はその凹部80内に位置して配置される。凹部80の中央部上面は水平な平坦面であり、その平坦面部81の前端から前方に向かって下方に傾斜した前側傾斜下面82を形成し、また、平坦面部81の後端から後方に向かって下方に傾斜した後側傾斜下面83を形成している。後側傾斜下面83の傾斜に合わせて後部フレーム7の後端部における上面84も傾斜しており、この後部フレーム7の後端部における後側傾斜下面83と後側傾斜上面84は略平行で傾斜している。
後側傾斜下面83と後側傾斜上面84とで形成される、平坦面部81以後の部分の高さ(上下幅)H4は上記中間フレーム5の高さH2よりも小さい。また、平坦面部81の前端から上記中間フレーム5に向かって下方へ傾斜した下面82はその傾斜のまま下方へ延長したフレーム部分に連なる。そして下方へ延長したフレーム部分85における高さ(上下幅)H3は中間フレーム5の高さH2よりも大きい。また、下方へ延長したフレーム部分85の前端部は上記中間フレーム5の前端に連なっている。一方、後部フレーム7の前部上面は傾斜することなく、略水平な平坦となっているので、後部フレーム7の前部は下方へ延長したフレーム部分85の高さH3をピークに上記中間フレーム5の高さH2になるまで次第に減少することになる。
そして上記後部フレーム7は一方の後側車軸62を貫通する貫通孔69を形成する上記フレーム部分85からなる第1部位91と、他方の後側車軸63を避けて下側から上側へ窪む形状の逃げ部としての凹部80を形成した第2部位92とを備える。第1部位91は第2部位92よりも下方に延びて形成されており、第1部位91の上下幅(高さ)は第2部位92の上下幅(高さ)よりも大きい。そして、第2部位92の下側には上記第1部位91の下部との間に段差93を形成し、この段差93内に後側車軸63が配置される。上記リンク機構70は上記第1部位91の下部から第2部位92の下側の段差93内にわたり後部フレーム7の下部領域に配置される。もちろん、後部フレーム7内に配置してもよい。
車体フレームに設けた貫通孔に貫通させるように配置する車軸としては上記車軸62に限らず、その後ろ側の車軸63または両方の車軸62,63であってもよい。両方の車軸62,63を車体フレームに貫通させる場合にあってはそれぞれの貫通孔を車体フレームに個々に設けると、フレーム強度を確保する上で好ましい。一つの前後の長い貫通孔に両方の車軸を貫通させて配置するようにしてもよい。上記リンク機構等は車体フレームの下側または車体フレーム内にわたり設けられる。
上記実施形態では中間フレーム5を避けて前部フレーム6には前後2軸の車軸32,33を設けて前後2連の前輪(フロントホイール)を設けており、同じく中間フレーム5を避けて後部フレーム7には前後2軸の車軸62,63を設けて前後2連の後輪(リアホイール)を設けた。このように前輪と後輪をそれぞれ前後2連の車輪としたことにより、フロントホイールの車軸と、リアホイールの車軸がそれぞれ一軸であった場合に比べて、一軸当たりの重量(軸荷重)を大幅に低減できる。したがって、ホイールクレーンが大型化して重量が増大しても一軸当たりの重量(軸荷重)を少なくでき、道路、特に橋梁への負担軽減が容易にできるようになる。
前車輪と後車輪がそれぞれ一軸の車軸に設ける場合であると、それに応じて車輪のホイール径も大きくせざるを得ない。また、ホイール径が増すと、車高も高くなり、重心位置が高くなるなどの問題が起きる。しかし、上記実施形態では複数の車輪とするので各車輪のホイール径を小さくできるので、車高が低くなり、その結果、重心位置も低くなる。
また、一軸である場合には車輪のホイール幅やホイール径が大きくなることからステアリング時に車輪が走行体フレーム等の部材に当たり易くなり、ステアリング角(切れ角)に制限を受けるようになるが、上記実施形態では複数の車輪とするので各車輪のホイール幅やホイール径を小さくできる。したがってステアリング角を大きくとれるようになり、小回り性能が高まる。
また、軸荷重を各軸に分散させることができるので、車体フレーム3に対する荷重も車体フレーム3の一部に集中しないので車体フレームの軽量化が図れる。また、2軸の後側車軸(アクスル)62,63を配設する部分に対応してその後部フレーム7にエンジン収納部53を形成し、そのエンジン収納部にエンジンの少なくとも下部を収納するようにしたので車両の重心を低くできる。同時にエンジン等を2軸の後側車軸に近接して設置できるので差動歯車などの動力伝達機構を2つの後側車軸に対して合理的に配置可能である。
更に、後部フレームにエンジン収納部を形成してもその後部フレームの一部を下方へ延長してフレーム断面積を確保するので後部フレームの強度は落ちない。また、後部フレームの一部を下方へ延長したとしてもこのフレーム延長部分を逆に利用して後側車軸を貫通させる貫通孔を形成するので車高が高くなることがない。
後部フレーム7において特に複数の後側車軸を配置するようにしたので軸荷重が分散して車体フレーム3に対する荷重も集中しない。また、後部フレームにおいて複数の後側車軸を配置する形態としたので荷重も集中しないようになり、その結果、後部フレーム7の下側部位に他の後側車軸を配置するための収納用凹部80を併せて形成可能となったものである。この収納用凹部によって車体フレームの軽量化と重心位置を低くできるようになるのでホイールクレーンの大型化に寄与する。また、車輪のホイール径及びホイール幅が小さくなるので車輪を操舵する際にその車輪が走行体フレームの側面に当たり難くなり、ステアリング角(切れ角)を大きくできるので小回り性能が高まる。
走行体フレームのリヤフレーム部付近にエンジンを設置する場合、これまでエンジン及びその周辺機器を設置するための空間等をリヤフレーム部に確保する。このため、リヤフレーム部の幅を広げる必要があった。このように走行体フレームの幅を広げると、ステアリング角(切れ角)を十分に確保できず、最大ステアリング角(最大切れ角)が制限され、小回り性能が低下するようになるが、上記実施形態では複数の車輪とすることで各車輪のホイール幅とホイール径を小さくすることができるので、ステアリング角(切れ角)を大きくすることができる。この結果、車両の小回り性能が高まる。また、走行体フレームの幅はリヤフレーム部からフロントフレーム部にわたり、できるだけ均一な幅寸法に設定した方が好ましいが、本実施形態ではリヤフレーム部の幅を大きく広げずとも強度の確保が図れる形態となるとともに軸荷重を分散させることが可能であるので車体フレームの幅を大きくする必要がなくなる。この点でもホイールクレーンの大型化に寄与できる。
また、貫通孔をフレーム部分に形成してその貫通孔に車軸を貫通させて配置する場合はリンク機構の少なくとも一部がフレーム内に配置できるようになる。本実施形態では車体フレームの前部フレームまたは後部フレームの下面若しくはその内部にリンク機構を配置するので、車体フレームの側面に配置する場合に比べてフレーム幅を大きくできる。したがって、フレーム強度を高めてホイールクレーンの大型化に寄与できる。また、車輪のステアリング角(切れ角)を大きくできる結果、小回り性能が高まる。
上記実施形態では各々の車輪の操舵を連動させるリンク機構は車体フレームの前部フレームまたは後部フレームの下面に配置するようにしたが、前部フレームまたは後部フレームの内部空間を利用して配置するようにしてもよい。
本発明の実施形態に係るホイールクレーンの側面図である。 (A)は上記ホイールクレーンの車体フレームの平面図であり、(B)は上記ホイールクレーンの車体フレームの側面図であり、(C)は上記ホイールクレーンの車体フレームの下面図である。 上記ホイールクレーンの車体フレームの斜視図である。 上記ホイールクレーンの車軸の配置と操舵装置の構成を概略的に示す平面図である。 上記ホイールクレーンの車軸の配置と操舵装置の構成を概略的に示す側面図である。 上記ホイールクレーンの油圧サスペンション装置における油圧回路の説明図である。
符号の説明
3…車体フレーム、5…中間フレーム、6…前部フレーム
7…後部フレーム、62…車軸、63…車軸、69…貫通孔
91…第1部位、92…第2部位

Claims (1)

  1. 起伏可能な作業用伸縮ブームを取着した旋回台が搭載される中間フレームと、この中間フレームの前方に位置して上記中間フレームに連結された前部フレームと、上記中間フレームの後方に位置して上記中間フレームに連結された後部フレームとを備えた車体フレームと、
    上記前部フレームの前端に設けられたアウトリガ収納部と、
    上記後部フレームの後端に設けられたアウトリガ収納部と、
    上記前部フレームに設けられた前側車軸と、
    上記後部フレームに設けられた前後2軸の後側車軸と、
    上記後部フレームに該後部フレームを上下に貫通する孔により形成され、上記後部フレームに搭載するエンジンの少なくとも一部を収納するエンジン収納部と、
    上記後部フレームに形成され、上記後側車軸の前後2軸のうち前側に位置する車軸を貫通させる貫通孔と、
    を具備し、
    上記後部フレームは、上記中間フレームに隣接する前端側に位置すると共に上記貫通孔を形成する第1部位と、上記第1部位の後側に位置すると共に下面に上記前後2軸のうち後側に位置する車軸を避けて下側から上側へ窪む形状の逃げ部としての凹部を形成した第2部位とを有し
    上記第1部位は、上記第2部位よりも下方に延びて形成され、かつ上記第1部位の上下幅が上記第2部位の上下幅及び上記中間フレームの上下幅よりも大きく形成され、
    更に、上記エンジン収納部を形成する孔の前端は、上記前後2軸の前側に位置する車軸を設置する位置を越えて上記第1部位に達することを特徴とするホイールクレーン。
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