JPH08276703A - 軟体輪・剛体輪切換式自走車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アウトリガーを備えることなく、安全作業、
安定作業、高精度作業及び高速作業を実施できる軟体輪
・剛体輪切換式自走車両を提供する。 【構成】 車軸管１で支持した軟体輪２を駆動軸３で回
転駆動させて走行することを達成してなる自走車両にお
いて、(1) 円形部材であってその円形中心Ｏf から偏心
した位置に円形孔４１を設けると共に、この円形孔４１
を車軸管１の外周に回転可能なるように嵌合した偏心軸
４と、(2) 偏心軸４の外周に回転可能なるように嵌合し
た剛体輪５と、(3) 軟体輪２の駆動軸３の回転駆動力を
剛体輪５に伝達してこの剛体輪５を偏心軸４の外周で回
転させる駆動力伝達手段６と、(4) 偏心軸４と剛体輪５
とを一体化するか、又は車軸管１と偏心軸４とを一体化
するかの切換手段７とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばホイール式の掘
削機械やクレーンのように、作業機を備えた自走車両に
おいて、アウトリガーを備えることなく、安全作業、安
定作業、高精度作業及び高速作業を実施できる軟体輪・
剛体輪切換式自走車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】自走車両は履帯式とホイール式とに大別
されるが、本発明は後者ホイール式に係わる。このホイ
ール式自走車両は、車軸管で支持したホイールを駆動軸
で回転駆動させて走行する。そして乗り心地を良くする
等の目的で、ホイールはいわゆるタイヤ（以下、軟体輪
とする）が使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで例えばホイー
ル式の掘削機械やクレーンでは、アウトリガーを張出し
て掘削作業や玉掛を行うこととされているが、例えばア
ウトリガーの張出し操作や格納操作に時間がかかり面倒
であるとか、アウトリガー張出し時では走行できないの
が嫌であるとかの高速作業を実施できない等の理由によ
り、オンタイヤ作業されることが多い。

【０００４】ところがオンタイヤ作業では、図１９に示
すように、軟体輪２が作業負荷の変動で弾むため、作業
が危険であるばかりか、安定作業、高精度作業を行うこ
とが難しい。

【０００５】本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、ア
ウトリガーを備えることなく、安全作業、安定作業、高
精度作業及び高速作業を実施できる軟体輪・剛体輪切換
式自走車両を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の軟体輪・剛体輪切換式自走車両は、図１を
参照して説明すれば、車軸管１で支持した軟体輪２を駆
動軸３で回転駆動させて走行することを達成してなる自
走車両において、(1) 円形部材であってその円形中心Ｏ
f から偏心した位置に円形孔４１を設けると共に、この
円形孔４１を車軸管１の外周に回転可能なるように嵌合
した偏心軸４と、(2) 偏心軸４の外周に回転可能なるよ
うに嵌合した剛体輪５と、(3) 軟体輪２の駆動軸３の回
転駆動力を剛体輪５に伝達してこの剛体輪５を偏心軸４
の外周で回転させる駆動力伝達手段６と、(4) 偏心軸４
と剛体輪５とを一体化するか、又は車軸管１と偏心軸４
とを一体化するかの切換手段７とを備えてなることを特
徴としている。

【０００７】

【作用】上記構成の作用は次の通りである。図１及び図
１６を参照して説明すると、切換手段７により偏心軸４
と剛体輪５とを一体化すると、偏心軸４は、駆動軸３の
回転駆動を駆動力伝達手段６と剛体輪５とを介して受
け、車軸管１の外周を回転する。ところで偏心軸４の中
心Ｏf は、剛体輪５の中心と一致するが、車軸管１の中
心Ｏc から偏心している。ところがこの偏心は、偏心軸
４が、その中心Ｏfから偏心した内部位置に設けた円形
孔４１を車軸管１の外周に回転可能に外嵌して得られた
偏心であるから、偏心軸４が前記によって回転すると、
偏心軸４の中心Ｏf が車軸管１の中心Ｏc に対して上下
移動する。即ち、中心Ｏf が中心Ｏcよりも上に位置す
ると、剛体輪５は地面から浮き上がり、軟体輪２が接地
するようになる。ここで、切換手段７により車軸管１と
偏心軸４とを一体化して軟体輪２を回転させると、剛体
輪５は偏心軸４の外周を空転し、車両は通常の軟体輪走
行を行う（図１６（２））。ところが中心Ｏf が中心Ｏ
c よりも下に位置すると、軟体輪２は地面から浮き上が
り、剛体輪５が接地するようになる。ここで上記同様、
切換手段７により車軸管１と偏心軸４とを一体化して軟
体輪２を回転させると、軟体輪２は空中で空転し、車両
は剛体輪走行を行う（図１６（３）、（４））。この剛
体輪走行における所望位置で、車両を停止させ（即ち、
駆動軸３の回転を停止させ）、駐車ブレーキ等を効かせ
れば、剛体輪５は、前記従来技術のアウトリガと同一作
用をなすようになる（同じく図１６（３）、（４））。

【０００８】

【実施例】以下図１〜図１８及び表１を参照して本発明
の好適な実施例を説明する。図１の駆動輪車軸が適用さ
れる車両は、例えば図１６（４）に示すようなホイール
式掘削機械である。この車両は、図１６（１）に示すよ
うに、例えば全輪駆動式であり、前後左右それぞれに、
偏心した軟体輪２と剛体輪５とを備えており、図１６
（２）に示す軟体輪走行と、図１６（３）及び（４）に
示す剛体輪走行とを切り換えられて行える。詳しくは次
の通りである。図１において、軟体輪２は車軸管１で支
持されると共に駆動軸３で回転駆動される。符号８１は
終減速機、符号８２はブレーキディスク、符号８３はロ
ワアーム、符号８４はサスペンションシリンダ、符号８
５は車体、符号Ｏc は車軸管１の回転中心である。

【０００９】上記駆動輪車軸には、さらに偏心軸４と、
剛体輪５と、駆動力伝達手段６と、切換手段７とを備え
ている。以下これらの詳細を順次説明する。

【００１０】偏心軸４は、図１及びこのＢ視である図２
に示すように、符号Ｏf を中心とした円形部材である。
そしてこの中心Ｏf から偏心した位置に円形孔４１を設
けてある。この円形孔４１にはブシュ４２ａが内嵌さ
れ、このブシュ４２ａの内面が車軸管１の外周に外嵌さ
れたブシュ４２ｂに摺動可能に外嵌され、これにより偏
心軸４は車軸管１に対して摺動回転可能となっている。
即ち、円形孔４１の中心は車軸管１の中心Ｏc に一致し
ている。

【００１１】次に、剛体輪５は、同じく図１及び図２に
示すように、例えば円筒形の鉄輪としてある。そしてこ
の内周と偏心軸４の外周との間には軸受５１が嵌合され
ており、この軸受５１により剛体輪５は偏心軸４に対し
て回転可能となっている。即ち、剛体輪５の中心は偏心
軸４の中心Ｏf に一致している。

【００１２】駆動力伝達手段６は、図１及びこのＣ視で
ある図３を参照し、説明する。軟体輪２の車体側には円
板６１が固設してあり、この円板６１の外周に複数の屈
曲リンク６２の一端が均等にピン連結されている。他
方、各屈曲リンク６２の他端は剛体輪５の内周にそれぞ
れ均等にピン連結されている。各屈曲リンク６２は、図
示するように、２本のリンク６２ａ、６２ｂの一端を互
いにピン連結したもので、円板６１の外周と剛体輪５の
内周との互いに対応する位置間で両端をピン連結された
ものである。即ち、駆動軸３の回転駆動力は、軟体輪２
を回転駆動させると共に、この円板６１と複数の屈曲リ
ンク６２とを介して剛体輪５を回転させる。尚、軟体輪
２の中心と剛体輪５の中心Ｏf とは偏心しているが、こ
の偏心量は各屈曲リンク６２の屈曲によって吸収され、
剛体輪５を円滑回転を阻害することはない。

【００１３】最後に、偏心軸４と剛体輪５とを一体化す
るか（以下、「偏剛一体化」と呼ぶ）、又は車軸管１と
偏心軸４とを一体化するか（以下、「管偏一体化」と呼
ぶ）の切換手段７を図１及びこのＡ−Ａ断面図である図
４〜図１５並びに図１６を参照して順を追って説明す
る。

【００１４】（１）図１及び図４に示すように、偏心軸
４の最も半径方向に長い部位には、ピン７１が半径方向
に摺動かつ突出自在に設けてある。他方、剛体輪５の内
周側には、ピン７１の外側端部が出入り可能な穴７２が
一か所設けてあり、この中には、半径方向に摺動可能な
ブシュ７２ａで蓋され、かつ自由長さが穴７２の深さか
らブシュ７２ａの厚さを除した長さ相当の例えばコイル
バネのような弾性体７２ｂが収納されている。同様に、
車軸管１の外周の上下２位置には、ピン７１の内側端部
が出入り可能な孔７３ｕ、７３ｄが設けてある。尚、ピ
ン７１の長さは、ピン７１が設けてある偏心軸４の部位
の半径方向の長さよりも若干量δだけ長くしてある。そ
してこの若干量δは、ピン７１の外側端部が穴７２に貫
入しているとき（即ち、偏剛一体化しているとき）、ピ
ン７１の内側端面が車軸管１のブシュ４２ｂの外周面で
摺動可能な長さとなるように、また、ピン７１の内側端
部が孔７３ｕ（又は７３ｄ）に貫入しているとき（即
ち、管偏一体化しているとき）、ピン７１の外側端面が
剛体輪５の内周面で摺動可能な長さとなるように設定し
てある。

【００１５】（２）かかる構成において、偏剛一体化と
管偏一体化との間での切換え構成は次のようにしてあ
る。図１に示すように、車軸管１の外周には、サスペン
ションシリンダ８４に併設された例えば油圧式、空圧式
又は電磁式等のアクチュエータ７４の作動によって半径
方向へ移動可能な切り鞘７５が配置してある。切り鞘７
５の外周の上下２位置には、車軸管１の上下の孔７３
ｕ、７３ｄに正対し、かつピン７１の内側端部に当接可
能な突起７５ｕ、７５ｄが設けてある。これら突起７５
ｕ、７５ｄの外側端面間の距離は、車軸管１の直径から
ピン７１の前記若干量δを減じた長さとなるようにして
ある。即ち、切換手段７は、これら各要素で構成されて
いる。そしてこのような切換手段７による偏剛一体化と
管偏一体化との間の切換え手順は、次のようなものとな
る。

【００１６】（３）両一体化間の切換え要領を、この切
換え結果である車両の軟体輪走行（通常走行）、剛体輪
接地（作業状態）及び剛体輪走行と共に、図５〜図１６
を参照して説明する。参考として、下記の一連の切換え
要領及び切換え結果の表１を添付してある。尚、以下の
説明において、断りないときは、軟体輪２は駆動力伝達
手段６によって回転しているものとする。そしてこのと
きは（即ち、軟体輪２が回転しているときは）、剛体輪
５も必ず回転していることを念頭に置き、次の説明を理
解する必要がある。

【００１７】図５は、管偏一体化を示す図である。ま
た、運転席からのオペレータの操作によってアクチュエ
ータ７４を介して切り鞘７５が下方へ移動している。従
って、剛体輪５の中心Ｏf は車軸管１の中心Ｏf よりも
上方に位置して回転しているため、またピン７１が自重
で下方へ落ち込んで自然と偏剛一体化に切り換わること
がないため、剛体輪５は偏心軸４上を無負荷回転（即
ち、空転）する。従ってこの状態では、図１６（２）に
示すように、軟体輪２が地面に接地し、車両は軟体輪走
行（通常走行）を行う。

【００１８】上記図５の状態において、オペレータがア
クチュエータ７４を作動させて切り鞘７５を上方へ移動
させようとする。この状態時、剛体輪５が回転し、その
穴７２がピン７１の外側端部の位置まで来ると（図
６）、ピン７１の外側端部は弾性体７２ｂの附勢力に抗
して穴７２に貫入する（図７）。この結果、これまでの
管偏一体化は偏剛一体化に切り換わる。この状態となる
と、偏心軸４の中心Ｏf は、剛体輪５の回転によって車
軸管１の中心Ｏc 回りに回転するようになる（図８）。
偏心軸４が回転し、ピン７１の内側端部が車軸管１の下
の孔７３ｄに正対する位置に来ると（図９）、ピン７１
の内側端部は、弾性体７２ｂの附勢力により、切り鞘７
５が上方へ位置して生じている前記若干量δ相当の空間
を無くすように上方へ移動し、切り鞘７５の下側突起７
５ｄに当接するようになる。これにより、偏剛一体化は
管偏一体化に切り換わる（図１０）。即ち、図７から図
９までの移行途中に剛体輪５が地面に接地するようにな
り、さらに偏心軸４の回転が進むと、車両は、図１６
（３）及び（４）に示すように、剛体輪５によって完全
に地面に支持され、他方軟体輪２は地面から浮き上がる
ようになる。

【００１９】従って、この状態で軟体輪２の回転を停止
し、ブレーキを効かせれば、剛体輪５は回転を止め、か
つロックされて従来技術のアウトリガとして代用でき
る。従って、安全、安定、かつ高精度な掘削や玉掛等の
作業を行うことができる。他方、図１１に示すように、
この状態で軟体輪２を回転し続けると、剛体輪５は偏心
軸４上を回転し、車両は剛体輪走行するようになる。こ
の剛体輪走行は、乗り心地が悪いために軟体輪走行に完
全に変わることはできないが、従来技術のアウトリガの
代用となる。しかも、このアウトリガ（即ち、剛体輪
５）は走行できるため、従来技術のように、移動毎に、
アウトリガを張出しまた格納するという煩雑な作業を省
くことができ、高速作業に寄与できる。

【００２０】次に、元の軟体輪走行（通常走行）への復
帰要領を説明する。図１０又は図１１の状態において、
オペレータがアクチュエータ７４を作動させて切り鞘７
５を下方へ移動させると、図１０の状態であればそのま
ま、他方図１１の状態であれば、剛体輪５が偏心軸４上
を回転して図１０の状態となったとき（即ち、剛体輪５
の穴７２が真下に来てピン７１の外側端部の位置まで来
ると）、ピン７１の外側端部は弾性体７２ｂの附勢力に
抗して穴７２に貫入するようになる（図１２）。これに
より、管偏一体化は偏剛一体化に切り換わる。この状態
となると、偏心軸４は中心Ｏc 回りに回転するようにな
る（図１３）。この状態から偏心軸４がさらに回転し、
ピン７１の内側端部が車軸管１の上の孔７３ｕに正対す
る位置に来ると（図１４）、切り鞘７５は下方へ移動し
たままであるため、ピン７１の内側端面と切り鞘７５の
上の突起７５ｕの端面との間にできる空間を無くすよう
に、弾性体７２ｂの附勢力によってピン７１は下方へ移
動して突起７５ｕに当接するようになる。これにより、
偏剛一体化は管偏一体化に切り換わり（図１５）、元の
軟体輪走行可能状態（図５）となる。

【００２１】尚、上記には各種形態がある。駆動力伝達
手段６で例示すれば、駆動力伝達手段６は、上記実施例
では、屈曲リンク６２を用いる形式としたが、例えば図
１７に示すように、剛体輪５の内周に備えた内歯車６５
ａと、円板６１の外周に備えた外歯車６５ｂとを噛合わ
せる形式でもよい。この形式では、歯車６５ａ、６５ｂ
の噛合い箇所が偏心軸４の肉圧の最も薄い箇所（図示下
側）となる。そこで、噛合い箇所を偏心軸４の肉圧の最
も厚い箇所（図示上側）としたいときは、図１８に示す
ように、偏心軸４にアイドルギヤ６５ｃを設け、このア
イドルギヤ６５ｃを介して歯車６５ｂから歯車６５ａへ
回転駆動力を伝達するようにしてもよい。

【００２２】

【発明の効果】上記実施例の説明から分かるように、本
発明の軟体輪・剛体輪切換式自走車両は、要すれば、特
許請求の範囲記載の通りの構成であり、上記実施例の説
明から明らかなように、次のような効果を奏する。

【００２３】切換手段７により偏心軸４と剛体輪５とを
一体化させると、偏心軸４を車軸管１回りに回転でき
る。ここで、偏心軸４の中心Ｏf を車軸管１の中心Ｏc
よりも上に位置すると、軟体輪２は接地し、剛体輪５は
浮き上がり、通常の軟体輪走行を行える。他方、偏心軸
４の中心Ｏf を車軸管１の中心Ｏc よりも下に位置する
と、剛体輪５は接地し、軟体輪２は浮き上がり、剛体輪
走行を行える。この剛体輪５はアウトリガの代用とな
る。また単に駆動軸３で回転駆動力を伝えて操舵するだ
けで、剛体輪走行できるため、所望のアウトリガ位置へ
高速かつ容易に移動することができる。

【００２４】即ち、本発明の軟体輪・剛体輪切換式自走
車両によれば、複雑、高価、大きな場積、高重量、操作
時間が長い等といった従来のアウトリガ装置が不要とな
るため従来技術において実施困難であった安全作業、安
定作業、高精度作業及び高速作業を実施できるようにな
る。

【００２５】また、剛体輪走行できるため、例えば高温
のノロ処理地のように通常のタイヤでは走行不可能な稼
働地でも問題なく走行できる等の利点を備えるため、本
発明の軟体輪・剛体輪切換式自走車両の用途範囲は実用
上極めて広い。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の側面断面図である。

【図２】図１のＢ視図である。

【図３】図１のＣ視図である。

【図４】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図５】車軸管と偏心軸との一体化し、軟体輪が回転し
ている図である。

【図６】切り鞘を上方へ移動させようとしている図であ
る。

【図７】ピンが剛体輪の穴に貫入して剛体輪と偏心軸と
が一体化し、車軸管と偏心軸との一体化が解除された図
である。

【図８】偏心軸を回転させている図である。

【図９】ピンが回転して下に来た図である。

【図１０】ピンが車軸管の車軸管の下の孔に貫入して車
軸管と偏心軸とが一体化し、剛体輪と偏心軸との一体化
が解除された図である。

【図１１】剛体輪が接地して回転している図である。

【図１２】切り鞘を下方へ移動させてピンを剛体輪の穴
に貫入し、剛体輪と偏心軸とが一体化し、車軸管と偏心
軸との一体化が解除された図である。

【図１３】偏心軸を回転させている図である。

【図１４】ピンが回転して上に来た図である。

【図１５】弾性体の附勢力でピンが車軸管の孔に貫入し
て車軸管と偏心軸とが一体化し、剛体輪と偏心軸との一
体化が解除された図である。

【図１６】実施例を搭載した自走車両であり、（１）は
実施例部の全体斜視図、（２）は軟体輪走行を示す実施
例部の正面図、（３）は剛体輪接地及び剛体輪走行を示
す実施例部の正面図、（４）は（３）における車両の全
体側面図である。

【図１７】他の駆動力伝達手段例の側面断面図である。

【図１８】他の駆動力伝達手段例の側面断面図である。

【図１９】従来技術の問題点を説明するためのホイール
式掘削機械の全体側面図である。

【符号の説明】

１：車軸管、２：軟体輪、３：駆動軸、４：偏心軸、４
１：円形孔、５：剛体輪、６：駆動力伝達手段、７：切
換手段、Ｏf ：中心

【表１】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車軸管１で支持した軟体輪２を駆動軸３
   で回転駆動させて走行することを達成してなる自走車両
   において、(1) 円形部材であってその円形中心Ｏf から
   偏心した位置に円形孔４１を設けると共に、この円形孔
   ４１を車軸管１の外周に回転可能なるように嵌合した偏
   心軸４と、(2) 偏心軸４の外周に回転可能なるように嵌
   合した剛体輪５と、(3) 軟体輪２の駆動軸３の回転駆動
   力を剛体輪５に伝達してこの剛体輪５を偏心軸４の外周
   で回転させる駆動力伝達手段６と、(4) 偏心軸４と剛体
   輪５とを一体化するか、又は車軸管１と偏心軸４とを一
   体化するかの切換手段７とを備えてなることを特徴とす
   る軟体輪・剛体輪切換式自走車両。