JP6764656B2 - 作業機のサスペンション装置 - Google Patents

Description

本発明は、自走式作業機のサスペンション構造、特に、車体フレーム上に旋回体を備えた総車軸数３以上の自走式作業機のサスペンション構造に関する。

クレーン車等を初めとする自走式作業機は取り扱いの対象となる吊荷や積載物の大型化に伴って作業用の装備や車体フレームの高剛性化が要求され、この要求を満たすために車体重量が増加する傾向にあり、車両の足回りにも十分な強度が必要とされる。
また、その一方で、走行安定性を維持する必要上、自走式作業機の全高を可能な限り低く抑えたいという要求がある。

ここで、車両の足回りに十分な強度を与えるための手段としては、例えば、特許文献１に開示されるように、前軸を支える左右のサスペンションシリンダと後軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の一端（上端）を車体フレームの側方に延出する左右のサスペンションシリンダ取付ブラケットを介して車体フレームに取り付ける一方、これら左右のサスペンションシリンダの各々の他端（下端）を各輪の転舵の中心軸に沿って左右のキングピンの上端部に取り付けるようにした懸架装置が公知である。
その技術思想は、左右のサスペンションシリンダの各々の他端（下端）を各輪の転舵の中心軸に沿って左右のキングピンの上端部に取り付けることによって、左右のサスペンションシリンダの各々の他端（下端）をアクスルビームの左右の端部に取り付けていた従来型の懸架装置に比べ、車両の荷重を支える各々のサスペンションシリンダの他端（下端）と此れに対応する車輪との間の水平離間距離であるモーメントの腕の長さを短縮し、アクスルビームに作用する曲げモーメントを軽減してアクスルビームの実質的な耐久性を向上させる点にある。

更に、特許文献２では、特許文献１に開示される構成に加え、前軸を支える左右のサスペンションシリンダと後軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の一端（上端）を、車体フレームよりも上方に突出して側方に延出する左右のサスペンションシリンダ取付ブラケットを介して車体フレームに取り付けるようにすると共に、デフケースを車体フレームに固設し、デフケースの左右のドライブシャフトを相対変位可能な取り付け構造としてアクスルビームを省略し、ドライブシャフト周りの構造を小型化・小径化した上で、左右のドライブシャフトを車体フレームの左右の端面に貫通させる構造とするか、若しくは、車体フレームの直下を通す構造とすることで、車体フレームよりも下方に配置されるパーツを無くし、または、車体フレームよりも下方に突出するパーツを小型化・小径化して、作業機の全高を低く抑えるようにした懸架装置が提案されている。

実公平６−２７４４７号公報（第３頁左欄第４４行〜第３頁右欄第１０行，第１図） 特開２０００−１５９４８１号公報（段落００３３，段落００３５，図２，図３）

しかしながら、左右のサスペンションシリンダの各々の他端（下端）を各輪の転舵の中心軸に沿って左右のキングピンの上端部に取り付けることによって車両の荷重を支える各々のサスペンションシリンダの他端と車輪との間の水平離間距離であるモーメントの腕の長さを短縮してアクスルビームに作用する曲げモーメントを軽減するとした特許文献１の懸架装置の場合にあっては、左右のサスペンションシリンダの各々の他端（下端）の取付位置となるキングピンの上端部つまりナックルアーム等の上面の位置がアクスルビームよりも高くなることから、左右のサスペンションシリンダの各々の他端（下端）をアクスルビームの左右の端部に取り付けていた従来型の懸架装置に比べてサスペンションシリンダの伸縮ストロークが相対的に短くなる不都合がある。

これに対し、サスペンションシリンダの各々の一端（上端）を車体フレームよりも上方に突出して側方に延出する左右のサスペンションシリンダ取付ブラケットを介して車体フレームに取り付けるようにした特許文献２の懸架装置の場合では、サスペンションシリンダの各々の一端（上端）の取付位置が特許文１に見られる懸架装置の場合に比べて相対的に上方に移動することになるので、左右のサスペンションシリンダの各々の他端（下端）の取付位置をアクスルビームよりも上方のキングピンの上端部に移動させても、左右のサスペンションシリンダの伸縮ストロークを従来型の懸架装置と同程度に維持することができる。

しかし、特許文献２に開示される懸架装置は、専ら、総車軸数２の自走式作業機のサスペンション構造を前提として考案されたものであり、この技術を総車軸数３以上の自走式作業機に適用するのは必ずしも容易ではない。
例えば、前軸，中間軸，後軸を有する総車軸数３のクレーン車に特許文献２に開示される懸架装置を適用した場合、車体フレームの前後方向における略中間位置に配置された中間軸を支えるサスペンションシリンダを取り付けるためのサスペンションシリンダ取付ブラケットが車体フレームよりも上方に突出することになるので、中間軸のサスペンションシリンダ取付ブラケットが、車体フレーム上の旋回体の回転によって旋回体の下面と干渉する恐れがあり、また、この干渉を防ぐために車体フレームと旋回体との間に大きなクリアランスを設定すると、作業機の全高が高くなって走行安定性が損なわれるといった不都合が生じてしまう。

そこで、本発明の目的は、総車軸数３以上で車体フレーム上に旋回体を備えた自走式作業機に適用した場合であっても、十分な伸縮ストロークを有し、作業機の全高を可能な限り低く抑えて車両の足回りに十分な強度を保証することのできる自走式作業機のサスペンション構造を提供することにある。

本発明における自走式作業機のサスペンション構造は、車体フレーム上に旋回体を備えて前軸と後軸との間に１軸以上の中間軸を配置した総車軸数３以上の自走式作業機のサスペンション構造であり、
前記前軸を支える左右のサスペンションシリンダと前記後軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の一端が、前記車体フレームよりも上方に突出して側方に延出する左右のサスペンションシリンダ取付ブラケットを介して前記車体フレームに取り付けられる一方、これら左右のサスペンションシリンダの各々の他端が各輪の転舵の中心軸に沿って左右のキングピンの上端部に取り付けられると共に、
前記中間軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の一端が、前記車体フレームの側面に取り付けられる一方、これら左右のサスペンションシリンダの各々の他端が各輪の転舵の中心軸から内側にオフセットして前記中間軸のアクスルビームの左右の端部に取り付けられ、
前記車体フレームが、其の上面を覆う頂板、および、其の側面を覆う左右の側板を備えると共に、前記頂板が、前記中間軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の一端の取付箇所で前記左右の側板を越えて側方に延出してサスペンションシリンダ取付部を形成し、前記中間軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の前記一端が、其の上端面が前記サスペンションシリンダ取付部の下面に当接すると共に其の内側端面が前記左右の側板に当接し且つ其の外側端面が前記頂板から側方に突出しない大きさの中間軸用サスペンションシリンダ取付ブラケットを介して前記車体フレームの側面に取り付けられていることを特徴とする構成を有する。

車体フレームの前方に位置する前軸を支える左右のサスペンションシリンダと車体フレームの後方に位置する後軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の他端（下端）が各輪の転舵の中心軸に沿って左右のキングピンの上端部に取り付けられるので、前軸や後軸を支える各々のサスペンションシリンダの他端（下端）と車輪との間の水平離間距離であるモーメントの腕の長さが短縮され、前軸や後軸のアクスルビームに作用する曲げモーメントが軽減されて、前軸と後軸のアクスルビームの実質的な耐久性を向上させることができる。
また、これらのサスペンションシリンダの各々の一端（上端）が車体フレームよりも上方に突出して側方に延出する左右のサスペンションシリンダ取付ブラケットに取り付けられ、その取付位置がアクスルビームに比べて相対的に上方に移動することになるので、左右のサスペンションシリンダの伸縮ストロークが保証される。
一方、車体フレームの前後方向における略中間位置に配置された中間軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の一端（上端）は、車体フレームの側面に取り付けられ、これら左右のサスペンションシリンダの各々の他端（下端）が各輪の転舵の中心軸から内側にオフセットして中間軸のアクスルビームの左右の端部に取り付けられるので、車体フレームの前後方向における略中間位置に配置されたサスペンション構造の構成要素が車体フレームの上面を超えて上方に突出することはなく、車体フレーム上の旋回体が回転しても旋回体の下面とサスペンション構造の構成要素が干渉することがないので、車体フレームに密接させて旋回体を取り付けることが可能となり、作業機の全高を低く抑えて走行安定性を確保することができる。
中間軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の他端（下端）は中間軸のアクスルビームの左右の端部に取り付けられているため、中間軸のサスペンションシリンダの他端（下端）と車輪との間の水平離間距離であるモーメントの腕の長さは前軸や後軸の場合に比べると相対的に長くなるが、この中間軸は車両の重量の一部を支えるために付加されたものであり、この中間軸の増設によって各軸に作用する荷重は２軸の自走式作業機の場合と比べて相対的に軽減されているので、中間軸のアクスルビームに作用する曲げモーメントによって中間軸のアクスルビーム等の耐久性に支障が生じることはない。
そして、この３軸目以降の中間軸を設置することで、クレーン車等を初めとする自走式作業機が取り扱いの対象とする吊荷や積載物の大型化による高重量化に対処することができる。
中間軸の取付には、例えば、中間軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の一端（上端）の取付箇所で左右の側板を越えて側方に延出する車体フレームの頂板をサスペンションシリンダ取付部とし、中間軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の一端（上端）を、其の上端面がサスペンションシリンダ取付部の下面に当接すると共に其の内側端面が車体フレームの左右の側板に当接し且つ其の外側端面が頂板から側方に突出しない大きさの中間軸用サスペンションシリンダ取付ブラケットを介して車体フレームの側面に取り付けるといった構造が適用でき、このような構造を適用することにより、車体フレームの上面を超えてサスペンション構造の構成要素が上方に突出することを確実に防止することができる。そのうえ、車体フレームに密接させて旋回体を取り付けることが可能であり、作業機の全高を低く抑えて走行安定性を確保することができる。
車体フレームの頂板と一体に形成されたサスペンションシリンダ取付部の下面と車体フレームの側板の双方に当接させて中間軸用サスペンションシリンダ取付ブラケットが車体フレームに固着されるので、中間軸を支える左右のサスペンションシリンダを車体フレームの両側に強固に取り付けることができる。

望ましくは、中間軸に作用する軸重は、前軸に作用する軸重や後軸に作用する軸重よりも軽く設定する。

既に述べた通り、中間軸のサスペンションシリンダの他端（下端）と車輪との間の水平離間距離であるモーメントの腕の長さは前軸や後軸の場合に比べて長くなるが、中間軸に作用する軸重を前軸に作用する軸重や後軸に作用する軸重よりも軽く設定することにより、中間軸のアクスルビームに作用する曲げモーメントを前軸や後軸と同等の範囲に収めることができる。（モーメントの腕が長くなる半面、作用する荷重は軽減するため。）

更に、前記前軸を支える左右のサスペンションシリンダと前記後軸を支える左右のサスペンションシリンダと前記中間軸を支える左右のサスペンションシリンダとを同一規格品で統一してもよい。

既に述べた通り、前軸や後軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の他端（下端）はアクスルビームよりも高い位置にあるキングピンの上端部つまりナックルアーム等の上面に取り付けられる一方、中間軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の他端（下端）はキングピンの上端部つまりナックルアーム等の上面よりも低い位置にあるアクスルビームの左右の端部に取り付けられることになるが、前軸や後軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の一端（上端）は車体フレームよりも上方に突出して側方に延出する左右のサスペンションシリンダ取付ブラケットを介して車体フレームに取り付けられる一方、中間軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の一端（上端）は車体フレームの側面に取り付けられることになるので、前軸，中間軸，後軸の別に関わりなくサスペンションシリンダの長さに関連する仕様を同一化することが可能であり、仕様の同一化により、生産工程での部品管理が容易化され、また、組立工程での組み違いも防止される。

本発明における自走式作業機のサスペンション構造は、車体フレームの前方に位置する前軸を支える左右のサスペンションシリンダと車体フレームの後方に位置する後軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の他端（下端）が各輪の転舵の中心軸に沿って左右のキングピンの上端部に取り付けられるので、前軸や後軸を支える各々のサスペンションシリンダの他端（下端）と車輪との間の水平離間距離であるモーメントの腕の長さが短縮され、前軸や後軸のアクスルビームに作用する曲げモーメントが軽減されて、前軸と後軸のアクスルビームの実質的な耐久性を向上させることができる。
また、これらのサスペンションシリンダの各々の一端（上端）が車体フレームよりも上方に突出して側方に延出する左右のサスペンションシリンダ取付ブラケットに取り付けられ、その取付位置がアクスルビームに比べて相対的に上方に移動することになるので、左右のサスペンションシリンダの伸縮ストロークが保証される。
一方、車体フレームの前後方向における略中間位置に配置された中間軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の一端（上端）は、車体フレームの側面に取り付けられ、これら左右のサスペンションシリンダの各々の他端（下端）が各輪の転舵の中心軸から内側にオフセットして中間軸のアクスルビームの左右の端部に取り付けられるので、車体フレームの前後方向における略中間位置に配置されたサスペンション構造の構成要素が車体フレームの上面を超えて上方に突出することはなく、車体フレーム上の旋回体が回転しても旋回体の下面とサスペンション構造の構成要素が干渉することがないので、車体フレームに密接させて旋回体を取り付けることが可能となり、作業機の全高を低く抑えて走行安定性を確保することができる。
中間軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の他端（下端）は中間軸のアクスルビームの左右の端部に取り付けられているため、中間軸のサスペンションシリンダの他端（下端）と車輪との間の水平離間距離であるモーメントの腕の長さは前軸や後軸の場合に比べると長くなるが、この中間軸は車両の重量の一部を支えるために付加されたものであり、この中間軸の増設によって各軸に作用する荷重は２軸の自走式作業機の場合と比べて相対的に軽減されているので、中間軸のアクスルビームに作用する曲げモーメントによって中間軸のアクスルビーム等の耐久性に支障が生じることはない。
この３軸目以降の中間軸を設置することでクレーン車等を初めとする自走式作業機が取り扱いの対象とする吊荷や積載物の大型化による高重量化に対処することができる。
中間軸の取付には、例えば、中間軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の一端（上端）の取付箇所で左右の側板を越えて側方に延出する車体フレームの頂板をサスペンションシリンダ取付部とし、中間軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の一端（上端）を、其の上端面がサスペンションシリンダ取付部の下面に当接すると共に其の内側端面が車体フレームの左右の側板に当接し且つ其の外側端面が頂板から側方に突出しない大きさの中間軸用サスペンションシリンダ取付ブラケットを介して車体フレームの側面に取り付けるといった構造が適用でき、このような構造を適用することにより、車体フレームの上面を超えてサスペンション構造の構成要素が上方に突出することを確実に防止することができる。そのうえ、車体フレームに密接させて旋回体を取り付けることが可能であり、作業機の全高を低く抑えて走行安定性を確保することができる。
また、車体フレームの頂板と一体に形成されたサスペンションシリンダ取付部の下面と車体フレームの側板の双方に当接させて中間軸用サスペンションシリンダ取付ブラケットが車体フレームに固着されるので、中間軸を支える左右のサスペンションシリンダを車体フレームの両側に強固に取り付けることができる。

また、中間軸に作用する軸重を前軸に作用する軸重や後軸に作用する軸重よりも軽く設定することにより、中間軸のサスペンションシリンダの他端（下端）と車輪との間の水平離間距離であるモーメントの腕の長さが前軸や後軸の場合に比べて長くなっても、中間軸のアクスルビームに作用する曲げモーメントを前軸や後軸と同等の範囲に収めることができる。（モーメントの腕が長くなる半面、作用する荷重は軽減するため。）

このように、前軸や後軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の他端（下端）はアクスルビームよりも高い位置にあるキングピンの上端部に取り付けられる一方、中間軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の他端（下端）はキングピンの上端部よりも低い位置にあるアクスルビームの左右の端部に取り付けられることになるが、前軸や後軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の一端（上端）は車体フレームよりも上方に突出して側方に延出する左右のサスペンションシリンダ取付ブラケットを介して車体フレームに取り付けられる一方、中間軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の一端（上端）は車体フレームの側面に取り付けられることになるので、サスペンションシリンダの長さに関連する仕様は前軸，中間軸，後軸を通じて同一化が可能であり、仕様の同一化により、生産工程での部品管理が容易化され、また、組立工程での組み違いも防止される。

本発明における作業機のサスペンション装置を適用した一実施形態のクレーン車の外観を示した側面図である。 同実施形態におけるクレーン車の車体フレームの周辺構造を示した斜視図である。 同実施形態におけるクレーン車の車体フレームを下面側から示した底面図である。 同実施形態におけるクレーン車の車体フレームに取り付けられた各軸のサスペンション構造を示した正面図であり、図４（ａ）は車体フレームに左右の前輪を取り付けるための前軸の周辺構造を示した正面図、図４（ｂ）は車体フレームに左右の中間輪を取り付けるための中間軸の周辺構造を示した正面図、図４（ｃ）は車体フレームに左右の後輪を取り付けるための後軸の周辺構造を示した正面図である。

次に、本発明の一実施形態について図面を参照して具体的に説明する。

図１は本発明のサスペンション装置を適用した一実施形態のクレーン車の外観を示した側面図である。
図１に示されるように、この実施形態のクレーン車１は、エンジンやトランスミッション等を配置した車体フレーム２と、車体フレーム２の上に旋回可能に設置された旋回体３、および、旋回体３に基部を枢着されて垂直面内で俯仰する多段式のブーム４と、同じく旋回体３に固設された作業用兼運転用のキャビン５を備え、車体フレーム２の四隅には、姿勢安定用のアウトリガー６が設けられている。
図１に示される通り、この実施形態のクレーン車１は３軸６輪のクレーン車であって、左右の前輪７，７、左右の中間輪８，８、左右の後輪９，９を備える。

図２は図１のクレーン車１における車体フレーム２の周辺構造を示した斜視図、そして、図３は車体フレーム２を下面側から示した底面図である。
また、図４は車体フレーム２に取り付けられた各軸のサスペンション構造を示した正面図であり、この内、図４（ａ）は車体フレーム２に左右の前輪７，７を取り付けるための前軸の周辺構造を示した正面図、図４（ｂ）は車体フレーム２に左右の中間輪８，８を取り付けるための中間軸の周辺構造を示した正面図、図４（ｃ）は車体フレーム２に左右の後輪９，９を取り付けるための後軸の周辺構造を示した正面図である。

図２に示されるように、クレーン車１における車体フレーム２の主要部は、其の上面を覆う頂板１０、および、其の側面を覆う左右の側板１１，１１によって構成される。
頂板１０の略中央部には旋回体３を回転可能に取り付けるための円形状の旋回体設置孔１２が設けられる一方、頂板１０の後方部には、エンジンやトランスミッション等を設置するためのパワートレイン設置部１３を形成するための間隙が、前後に長く画成されている。
パワートレイン設置部１３に設置されるエンジンやトランスミッション等の設置に関しては公知であるので、ここでは特に説明しない。
また、車体フレーム２の下面側は適所に肉抜きを施した底板１４によって図３に示されるようにして被覆され、頂板１０と左右の側板１１，１１と底板１４によって強固な応力外皮構造を有する車体フレーム２が形成されている。

図４（ａ）に示される通り、前輪７，７を支える前軸１５は、デフケースを含むアクスルビーム１６と其の左右に設けられたナックルアーム（車輪支持部）１７，１７等によって構成され、左右のナックルアーム１７，１７は、転舵の中心軸となるキングピン１８，１８を中心に、左右の操舵用油圧シリンダ１９，１９によってステアリングされるようになっている。
また、アクスルビーム１６の移動はトルクロッド２０とラテラルロッド４１によって上下方向にのみ許容され、左右のナックルアーム１７，１７の操舵角度は、此れらを接続するタイロッド２１によって同期される。
そして、前軸７を支える左右のサスペンションシリンダ２２，２２の各々の一端（上端）は、図２および図４（ａ）に示される通り、車体フレーム２の頂板１０の上面よりも上方に突出して側方に延出する左右のサスペンションシリンダ取付ブラケット２３，２３を介して車体フレーム２に枢着される一方、これら左右のサスペンションシリンダ２２，２２の各々の他端（下端）は、各前輪７，７の転舵の中心軸に沿って左右のキングピン１８，１８の上端部に枢着されている。
図４（ａ）に示される通り、左右のサスペンションシリンダ２２，２２の各々の一端（上端）の枢着位置は、頂板１０の上面高さと同等、もしくは、其れよりも僅かに高い。

アクスルビーム１６に作用する曲げモーメントの大きさは、サスペンションシリンダ２２の他端（下端）と此れに対応する前輪７との間の水平離間距離Ｄ１（モーメントの腕の長さ）に前軸１５に作用する軸重の１／２を掛け合わせた値である。
従って、サスペンションシリンダ２２の他端（下端）の取付位置をアクスルビーム１６よりも外側に位置するキングピン１８とし、水平離間距離Ｄ１の値を減らすことによって、アクスルビーム１６の端部にサスペンションシリンダ２２の他端（下端）を取り付けた場合に比べ、アクスルビーム１６に作用する曲げモーメントを軽減してアクスルビーム１６の実質的な耐久性を向上させることができる。
サスペンションシリンダ２２の他端（下端）の取付位置をキングピン１８とすることにより、アクスルビーム１６の端部上面にサスペンションシリンダ２２の他端（下端）を取り付けた場合と比較してサスペンションシリンダ２２の他端（下端）の取付位置が上方に移動することになるが、サスペンションシリンダ２２の一端（上端）の取付位置を規制するサスペンションシリンダ取付ブラケット２３の側も車体フレーム２の頂板１０の上面より上方に移動させているので、サスペンションシリンダ２２の伸縮ストロークが保証される。

また、図４（ｃ）に示されるように、後輪９，９を支える後軸２４は、デフケースを含むアクスルビーム２５と其の左右に設けられたナックルアーム（車輪支持部）２６，２６等によって構成され、左右のナックルアーム２６，２６は、転舵の中心軸となるキングピン２７，２７を中心にステアリングされ、左右のナックルアーム２６，２６の操舵角度は、此れらを接続するタイロッド２８によって同期されるようになっている。
前記と同様、アクスルビーム２５の移動はトルクロッド４２によって上下方向にのみ許容されている。
そして、後軸２４を支える左右のサスペンションシリンダ２９，２９の各々の一端（上端）は、図２および図４（ｃ）に示される通り、車体フレーム２の頂板１０の上面よりも上方に突出して側方に延出する左右のサスペンションシリンダ取付ブラケット３０，３０を介して車体フレーム２に枢着される一方、此れら左右のサスペンションシリンダ２９，２９の各々の他端（下端）は、各後輪９，９の転舵の中心軸に沿って左右のキングピン２７，２７の上端部に枢着されている。
図４（ｃ）に示される通り、左右のサスペンションシリンダ２９，２９の各々の一端（上端）の枢着位置は、頂板１０の上面高さと同等、もしくは、其れよりも僅かに高く、前軸１５のサスペンションシリンダ２２，２２の各々の一端（上端）の枢着位置の高さと同等である。

アクスルビーム２５に作用する曲げモーメントの大きさは、サスペンションシリンダ２９の他端（下端）と此れに対応する後輪９との間の水平離間距離Ｄ１’（モーメントの腕の長さ）に後軸２４に作用する軸重の１／２を掛け合わせた値である。
従って、サスペンションシリンダ２９の他端（下端）の取付位置をアクスルビーム２５よりも外側に位置するキングピン２７とし、水平離間距離Ｄ１’の値を減らすことによって、アクスルビーム２５の端部にサスペンションシリンダ２９の他端（下端）を取り付けた場合に比べ、アクスルビーム２５に作用する曲げモーメントを軽減してアクスルビーム２５の実質的な耐久性を向上させることができる。
サスペンションシリンダ２９の他端（下端）の取付位置をキングピン２７とすることにより、アクスルビーム２５の端部上面にサスペンションシリンダ２９の他端（下端）を取り付けた場合と比較してサスペンションシリンダ２９の他端（下端）の取付位置が上方に移動することになるが、サスペンションシリンダ２９の一端（上端）の取付位置を規制するサスペンションシリンダ取付ブラケット３０の側も車体フレーム２の頂板１０の上面より上方に移動させているので、サスペンションシリンダ２９の伸縮ストロークが保証される。

これに対し、図４（ｂ）に示されるように、中間輪８，８を支える中間軸３１は、アクスルビーム３２と其の左右に設けられたナックルアーム（車輪支持部）３３，３３等によって構成され、左右のナックルアーム３３，３３は、転舵の中心軸となるキングピン３４，３４を中心にステアリングされ、左右のナックルアーム３３，３３の操舵角度は、此れらを接続するタイロッド３５によって同期されるようになっている。
また、アクスルビーム３２の移動はトルクロッド３６とラテラルロッド３７によって上下方向にのみ許容されている。
車体フレーム２の頂板１０は、図３に示されるように、少なくとも、中間軸３１を支える左右のサスペンションシリンダ３８，３８の各々の一端（上端）の取付箇所において左右の側板１１，１１を越えて側方に延出し、此の部分によって、サスペンションシリンダ取付部３９，３９となる張り出し部を形成している。
そして、中間軸３１を支える左右のサスペンションシリンダ３８，３８の各々の一端（上端）は、図４（ｂ）に示されるように、其の上端面４０ａがサスペンションシリンダ取付部３９の下面に当接すると共に其の内側端面４０ｂが側板１１に当接し、且つ、其の外側端面４０ｃが頂板１０から側方に突出しない大きさの中間軸用サスペンションシリンダ取付ブラケット４０，４０を介して車体フレーム２の側面１１，１１に取り付けられている。
このように、車体フレーム２の頂板１０と一体に形成されたサスペンションシリンダ取付部３９の下面と車体フレーム２の側板１１の双方に当接させて中間軸用サスペンションシリンダ取付ブラケット４０を車体フレーム２に溶接等の手段で固着することにより、車体フレーム２の長手方向の中央寄りに位置する中間軸３１を支える左右のサスペンションシリンダ３８，３８の一端（上端）を車体フレーム２の両側に強固に取り付けることができる。
また、サスペンション構造の構成要素の一種であるサスペンションシリンダ３８，３８や中間軸用サスペンションシリンダ取付ブラケット４０が車体フレーム２の頂板１０を越えて上方に突出することもなくなるので、旋回体３の回転時におけるサスペンション構造の構成要素と旋回体３との干渉が解消され、車体フレーム２に密接させて旋回体３を取り付けることが可能となって、クレーン車１の全高を低く抑えて走行安定性を確保することができる。
そして、図４（ｂ）に示される通り、左右のサスペンションシリンダ３８，３８の各々の他端（下端）は、各中間輪８，８の転舵の中心軸であるキングピン３４，３４から内側にオフセットして、中間軸３１のアクスルビーム３２の左右の端部上面側に取り付けられている。
図４（ｂ）に示される通り、左右のサスペンションシリンダ３８，３８の各々の一端（上端）の枢着位置は頂板１０の下面側であり、従って、前軸１５のサスペンションシリンダ２２，２２の各々の一端（上端）の枢着位置や後軸２４のサスペンションシリンダ２９，２９の各々の一端（上端）の枢着位置に比べて取付位置の高さが低い。

また、中間軸３１に作用する軸重は、前軸１５に作用する軸重や後軸２４に作用する軸重よりも軽くなるように設計されている。

アクスルビーム３２に作用する曲げモーメントの大きさは、サスペンションシリンダ３８の他端（下端）と此れに対応する後輪８との間の水平離間距離Ｄ２（モーメントの腕の長さ）に中間軸３１に作用する軸重の１／２を掛け合わせた値である。
この中間軸３１に関しては、サスペンションシリンダ３８の他端（下端）の取付位置をキングピン３４よりも内側に位置するアクスルビーム３２の端部としているので、モーメントの腕の長さとなる水平離間距離Ｄ２は前軸１５の場合のＤ１や後軸２４の場合のＤ１’に比べて長くなる。しかし、中間軸３１に作用する軸重は前軸１５に作用する軸重や後軸２４に作用する軸重よりも軽くなるように設計されているので、中間軸３１のアクスルビーム３２に作用する曲げモーメントが過大となることはなく、例えば、アクスルビーム３２に作用する曲げモーメントの大きさを前軸１５や後軸２４の場合と同等の範囲に収めることができる。

そして、このようにして前軸１５や後軸２４に加えて３軸目の中間軸３１と其の中間輪８，８を設置することで、クレーン車１が取り扱いの対象とする吊荷の大型化に伴う車体の高重量化に対処することができるようになる。

動力伝達系や操舵系の構成に関しては既に公知であるので特に説明しないが、この実施形態におけるクレーン車１においては、前軸１５に取り付けられた前輪７，７と後軸２４に取り付けられた後輪９，９の４つの車輪が駆動輪として機能し、前軸１５に取り付けられた前輪７，７と中間軸３１に取り付けられた中間輪８，８と後軸２４に取り付けられた後輪９，９の全てが操舵輪として機能するようになっている。
そして、走行に際しては、通常、前軸１５のみに駆動力を伝達し、また、前軸１５と後軸２４の双方に対して一定の割合で駆動力を分割して伝達することも可能である。

この実施形態では、前軸１５と後軸２４に関しては、共に、車体フレーム２よりも上方に突出して側方に延出するサスペンションシリンダ取付ブラケット２３，３０を介してサスペンションシリンダ２２，２９の各々の一端（上端）を車体フレーム２に取り付ける一方、これらのサスペンションシリンダ２２，２９の各々の他端（下端）をキングピン１８，２６の上端部に取り付けるようにしているので、サスペンションシリンダ２２の両端部に位置する枢着点間の離間距離とサスペンションシリンダ２９の両端部に位置する枢着点間の離間距離とが等しい。
従って、前軸１５のサスペンションシリンダ２２と後軸２４のサスペンションシリンダ２９は同一仕様のものを利用することができ互換性がある。

一方、中間軸３１のサスペンションシリンダ３８に関しては、其の他端（下端）をキングピン３４の上端部よりも低い位置にあるアクスルビーム３２の端部上面に取り付けるようにしているが、サスペンションシリンダ３８の一端（上端）も頂板１０の上面よりも低い位置にある車体フレーム２の側面に取り付けるようにしているので、結果的に、サスペンションシリンダ３８の両端部に位置する枢着点間の離間距離とサスペンションシリンダ２２，２９の両端部に位置する各々の枢着点間の離間距離とは等しくなり、中間軸３１のサスペンションシリンダ３８と前軸１５のサスペンションシリンダ２２と後軸２４のサスペンションシリンダ２９は同一仕様のものを利用することができる。
このように、サスペンションシリンダ２２，２９，３８の長さに関連する仕様つまり枢着点間の離間距離を同一化することにより、各軸に共通する同一仕様のサスペンションシリンダの使用が可能となって、生産工程での部品管理が容易化される。
また、此れらの仕様が同一であるため、結果的に、サスペンションシリンダ２２，２９，３８の各々を前軸１５，中間軸３１，後軸２４の何れに取り付けても問題が生じることはなく、組立工程で生じる可能性のあるサスペンションシリンダの組み違いも防止されることになる。

以上の実施形態では、一例として、３軸６輪のクレーン車１に本発明のサスペンション装置を適用した場合について説明したが、本発明のサスペンション装置は総車軸数が３を超えるクレーン車にも適用できる。
総車軸数が３を超えるクレーン車の場合にあっては、クレーン車の最も前方に位置する軸が前軸、また、最も後方に位置する軸が後軸であって、それ以外の軸は全て中間軸である。
また、総車軸数が３以上のクレーン車において、どの軸を駆動輪とするか、および、どの軸を操舵連とするかは設計上の問題である。

本発明は、クレーン車などを初め、車体フレーム上に旋回体を備えた総車軸数３以上の自走式作業機に適用することができる。

１ クレーン車
２ 車体フレーム
３ 旋回体
４ ブーム
５ キャビン
６ アウトリガー
７ 前輪
８ 中間輪
９ 後輪
１０ 頂板
１１ 側板
１２ 旋回体設置孔
１３ パワートレイン設置部
１４ 底板
１５ 前軸
１６ アクスルビーム
１７ ナックルアーム（車輪支持部）
１８ キングピン
１９ 操舵用油圧シリンダ
２０ トルクロッド
２１ タイロッド
２２ サスペンションシリンダ
２３ サスペンションシリンダ取付ブラケット
２４ 後軸
２５ アクスルビーム
２６ ナックルアーム（車輪支持部）
２７ キングピン
２８ タイロッド
２９ サスペンションシリンダ
３０ サスペンションシリンダ取付ブラケット
３１ 中間軸
３２ アクスルビーム
３３ ナックルアーム（車輪支持部）
３４ キングピン
３５ タイロッド
３６ トルクロッド
３７ ラテラルロッド
３８ サスペンションシリンダ
３９ サスペンションシリンダ取付部（頂板の張り出し部）
４０ 中間軸用サスペンションシリンダ取付ブラケット
４０ａ 中間軸用サスペンションシリンダ取付ブラケットの上端面
４０ｂ 中間軸用サスペンションシリンダ取付ブラケットの内側端面
４０ｃ 中間軸用サスペンションシリンダ取付ブラケットの外側端面
４１ ラテラルロッド
４２ トルクロッド

Claims (3)

1. 車体フレーム上に旋回体を備えて前軸と後軸との間に１軸以上の中間軸を配置した総車軸数３以上の自走式作業機のサスペンション構造であって、
   前記前軸を支える左右のサスペンションシリンダと前記後軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の一端が、前記車体フレームよりも上方に突出して側方に延出する左右のサスペンションシリンダ取付ブラケットを介して前記車体フレームに取り付けられる一方、これら左右のサスペンションシリンダの各々の他端が各輪の転舵の中心軸に沿って左右のキングピンの上端部に取り付けられると共に、
   前記中間軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の一端が、前記車体フレームの側面に取り付けられる一方、これら左右のサスペンションシリンダの各々の他端が各輪の転舵の中心軸から内側にオフセットして前記中間軸のアクスルビームの左右の端部に取り付けられ、
   前記車体フレームが、其の上面を覆う頂板、および、其の側面を覆う左右の側板を備えると共に、前記頂板が、前記中間軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の一端の取付箇所で前記左右の側板を越えて側方に延出してサスペンションシリンダ取付部を形成し、
   前記中間軸を支える左右のサスペンションシリンダの各々の前記一端が、其の上端面が前記サスペンションシリンダ取付部の下面に当接すると共に其の内側端面が前記左右の側板に当接し且つ其の外側端面が前記頂板から側方に突出しない大きさの中間軸用サスペンションシリンダ取付ブラケットを介して前記車体フレームの側面に取り付けられていることを特徴とする自走式作業機のサスペンション構造。
2. 前記中間軸に作用する軸重が、前記前軸に作用する軸重や前記後軸に作用する軸重よりも軽いことを特徴とする請求項１記載の自走式作業機のサスペンション構造。
3. 前記前軸を支える左右のサスペンションシリンダと前記後軸を支える左右のサスペンションシリンダと前記中間軸を支える左右のサスペンションシリンダが同一規格品であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自走式作業機のサスペンション構造。

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