(57)【要約】【課題】簡単な構成で、作業装置やこの作業装置を搭載するレール等の作業装置用フレームに対する振動の影響を低減できる作業車両における防振構造及びエレクタ台車を提供する。【解決手段】クローラを取り付けるクローラ用フレーム３と、クローラ用フレーム３の上部に載置され、作業装置を搭載する作業装置用フレーム４とを備えた作業車両において、作業装置用フレーム４をクローラ用フレーム３に対して水平方向の基軸回りに揺動自在とする揺動支持手段１３を設け、走行中においてクローラから伝達される振動によって作業装置用フレーム４を揺動させることにより、作業装置用フレーム４側への振動の伝達を軽減させる構成とした。【選択図】　図３
2004017870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クローラを取り付けるクローラ用フレームと、該クローラ用フレームの上部に載置され、作業装置を搭載する作業装置用フレームとを備えた作業車両において、
前記作業装置用フレームを前記クローラ用フレームに対して水平方向の基軸回りに揺動自在とする揺動支持手段を設け、走行中においてクローラから伝達される振動によって前記作業装置用フレームを揺動させることにより、該作業装置用フレーム側への振動の伝達を軽減させる構成としたことを特徴とする作業車両における防振構造。
【請求項２】
前記クローラ用フレームと前記作業装置用フレームとの間に防振ゴムを介在させたことを特徴とする請求項１に記載の作業車両における防振構造。
【請求項３】
前記作業装置用フレームの揺動角度を規制する揺動規制手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の作業車両における防振構造。
【請求項４】
前記作業装置用フレームは、前記基軸の軸方向と直交する水平方向に延設し、鉛直方向に沿うウェブと該ウェブの下端に形成されるフランジとを有し、前記揺動規制手段は、前記クローラ用フレーム側に取り付けた規制ブラケットに前記フランジを当接させる構成からなる請求項３に記載の作業車両における防振構造。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の作業車両における防振構造を備え、前記作業装置用フレームは作業装置を移動可能に搭載するレールからなるエレクタ台車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業車両における防振構造及びその防振構造を備えたエレクタ台車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル工事の支保工の建込み等に用いられるエレクタ台車において、クローラを装着したタイプのものはトンネル内外の不整地での走破性に優れるという利点を持つ反面、クローラの振動を受けて運転席やセグメント把持装置などの作業装置が大きく振動しやすいという問題を有している。エレクタ台車はその作業装置自体が前後方向に移動可能に構成されている場合も多く、例えば、作業装置の移動をガイドする長尺のレールをクローラ用のフレームに載置した構造の場合、クローラからの振動はこのレールにも影響を及ぼし、作業装置のガイド機能を損わせるおそれもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この問題に対処するためには、例えばクローラ用のフレームとレールとの間に防振ゴムを介在させる構造が考えられるが、この場合、防振ゴムは作業装置側の重量全体を支持する機能も担うことから、作業装置が大きな重量物の場合には、その支持性能を強化するべくゴム全体の弾性変形の度合いを下げざるを得ず、その結果、充分な防振効果が得られなくなるというおそれがある。
【０００４】
本発明は以上のような問題を解決するために創作されたものであり、簡単な構成で、作業装置やこの作業装置を搭載するレール等の作業装置用フレームに対する振動の影響を低減できる作業車両における防振構造及びエレクタ台車を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するため、クローラを取り付けるクローラ用フレームと、該クローラ用フレームの上部に載置され、作業装置を搭載する作業装置用フレームとを備えた作業車両において、前記作業装置用フレームを前記クローラ用フレームに対して水平方向の基軸回りに揺動自在とする揺動支持手段を設け、走行中においてクローラから伝達される振動によって前記作業装置用フレームを揺動させることにより、該作業装置用フレーム側への振動の伝達を軽減させる構成とした。
【０００６】
当該構成によれば、作業装置用フレームが揺動することでクローラに起因する作業装置用フレーム側への振動の伝達が軽減されるので、効果的に作業装置用フレームや作業装置に対する振動の影響を低減できる。
【０００７】
また、前記クローラ用フレームと前記作業装置用フレームとの間に防振ゴムを介在させる構成とすれば、この防振ゴムによって振動が減衰されて伝達されるので、より効果的に振動の影響を低減できる。
【０００８】
また、前記作業装置用フレームの揺動角度を規制する揺動規制手段を設ける構成とすれば、作業装置用フレームの突発的な大きな揺動を防止でき、防振ゴムが介在している場合には、この防振ゴムに対する過負荷も防止される。
【０００９】
さらに、前記作業装置用フレームは、前記基軸の軸方向と直交する水平方向に延設し、鉛直方向に沿うウェブと該ウェブの下端に形成されるフランジとを有し、前記揺動規制手段として、前記クローラ用フレーム側に取り付けた規制ブラケットに前記フランジを当接させる構成とすれば、簡易な構造の揺動規制手段となり、組み付けの容易な防振構造となる。
【００１０】
また、前記作業装置用フレームが作業装置を移動可能に搭載するレールからなり、以上に説明した防振構造を備えたエレクタ台車とすれば、振動の影響が低減され、乗り心地に優れたエレクタ台車となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１において、エレクタ台車１はクローラ型式の車両であって、クローラ２が左右一対として取り付けられるクローラ用フレーム３と、クローラ用フレーム３の上部に載置され、作業装置５を搭載する作業装置用フレーム４とを備える。図示した作業装置５は例えば運転席を形成したメインフレーム６と、油圧シリンダを介して伸縮する各ブーム７に取り付けられたセグメント把持装置８やコンクリート吹き付け装置９、作業者の足場となるデッキ１０等から構成されるが、本発明では作業装置５の具体的構成は特に限定されるものではない。
【００１２】
図２ないし図４はそれぞれクローラ用フレーム３と作業装置用フレーム４の取り付け関係を示す平面説明図、側断面説明図、正断面説明図である。図２では作業装置用フレーム４を仮想線にて示す。これらの図を参照して説明すると、クローラ用フレーム３は、車両の前後方向に延設され、その前部及び後部にそれぞれクローラの従動輪（図示せず）を軸装するための前部ブラケット３ａ、駆動輪（図示せず）を軸装するための後部ブラケット３ｂを固設した左右一対のクローラ支持部３ｃと、この左右のクローラ支持部３ｃを連結する連結部３ｄとを備えた形状からなる。これらの各部位は鋼板等から構成され、溶接等により一体的な部材として形成されている。
【００１３】
一方、作業装置用フレーム４は、本実施形態では前記作業装置５（図１）を車両の前後方向に移動可能に搭載するレール１１ａ，１１ｂを有した構成となっており、作業装置５は、例えばメインフレーム６（図１）に軸装した図示しない走行輪が各レール１１ａ，１１ｂを走行することで前後に移動する態様となっている。レール１１ａは左右一対としてクローラ用フレーム３から車両の前後方向に張り出すかたちで延設される長尺の部材であり、レール１１ｂも各レール１１ａの左右方向の外側においてクローラ用フレーム３から車両の前後方向に張り出すかたちで延設される。レール１１ａ同士は左右方向に延設される複数の梁材１２ａにより互いに連結され、レール１１ａと隣接するレール１１ｂとは左右方向に延設される複数の梁材１２ｂにより連結される。
【００１４】
各レール１１ａ，１１ｂは、図４に示すように、ウェブＷの上下にフランジＦを形成した、いわゆるＨ型鋼からなり、ウェブＷを鉛直方向に起立させた状態として延設されるものである。なお、レール１１ａとレール１１ｂの高さ関係は、レール１１ａの上部側におけるフランジＦの上面と、レール１１ｂの下部側におけるフランジＦの下面とが同一面上に位置する関係となっている。
【００１５】
さて、本発明は、図２や図３に示すように、作業装置用フレーム４をクローラ用フレーム３に対して水平方向の軸回りに揺動自在とする揺動支持手段１３を設け、走行中においてクローラ２（図１）から伝達される振動によって作業装置用フレーム４を従動的に揺動させることにより、作業装置用フレーム４側への振動の伝達を軽減させる構成としたことを主な特徴とする。特に、クローラ用フレーム３に作用する振動としては、全方位にわたって振動する細かい振動の他に、クローラ２の凹凸によって車両が車幅方向の軸回りに揺動する、いわゆるピッチングも大きく発生するため、このピッチングの力を利用して、作業装置用フレーム４を車幅方向の軸回りに揺動させる構成とすれば、作業装置用フレーム４を効率的に揺動させることができる。
【００１６】
図５及び図６は揺動支持手段１３の具体的な一構造例を示す説明図であり、図５は図３におけるＡ−Ａ断面図、図６は揺動支持手段１３回りの外観斜視図である。揺動支持手段１３は、複数の板材からなる支持ブラケット１４に設けられており、この支持ブラケット１４は図２に示すように、クローラ用フレーム３の連結部３ｄにおける車両前方側において、作業装置用フレーム４の一対のレール１１ａに対応するように一対として固設されている。
【００１７】
図５及び図６に示すように、各支持ブラケット１４には、互いに離間して車両の前後方向に沿って立ち上がる一対の支持板部１４ａが固設されており、この支持板部１４ａ，１４ａ間には、基軸となる支持軸１５がその軸方向を車幅方向として、各支持板部１４ａに穿設した支持用の孔を貫通する態様として掛け渡されている。符号１６は支持軸１５の一端側においてボルト及びナットにより支持軸１５に外嵌固定され、支持軸１５の車幅方向の移動を阻止する留め輪である。
【００１８】
一方、各レール１１ａの下面には回動ブラケット１７が固設されていて、この回動ブラケット１７がカラー１８を介し前記支持軸１５に対して回動可能に取り付けられることで、レール１１ａすなわち作業装置用フレーム４は、クローラ用フレーム３に対して水平方向の軸回り、本実施形態では車幅方向の軸回りに揺動自在となる。なお、支持板部１４ａと回動ブラケット１７との間にはスペーサ１９が介設される。
【００１９】
さらに本実施形態では、クローラ用フレーム３と作業装置用フレーム４との間に防振ゴム２０を介在させている。防振ゴム２０は図２に示すように、平面視してクローラ用フレーム３の中心部を挟んで対角線状の４ヶ所に配設され、その内の車両前方寄りに位置する一対の防振ゴム２０は、レール１１ａの下面と、前記支持ブラケット１４における揺動支持手段１３よりも車両前方寄りの部位との間において設けられている。また、クローラ用フレーム３の連結部３ｄにおける車両後方側には各レール１１ａに対応するように一対として支持ブラケット２１が固設されており、車両後方寄りに位置する一対の防振ゴム２０は、レール１１ａの下面と、この支持ブラケット２１との間において設けられる。各防振ゴム２０は図６等に示すように略円柱形状を呈しており、一体に形成された取り付け板部２０ａを介してボルトによりレール１１ａの下面や支持ブラケット１４或いは支持ブラケット２１（図７，図８参照）に締結固定される。
【００２０】
以上の構成により、クローラ２（図１）の凹凸によりクローラ用フレーム３に振動が生じた場合には、この振動とクローラ用フレーム３のピッチングの作用を受けて作業装置用フレーム４が水平状態から図３に仮想線で示すように、支持軸１５回りに所定角度回動し、この回動を繰り返すことで、すなわち揺動することでクローラ２からの振動エネルギの一部が吸収され、作業装置用フレーム４側への振動の伝達が軽減されることになる。作業装置用フレーム４や作業装置５の重量は揺動支持手段１３の部位にて強固に支持されることは勿論である。したがって、レール１１ａ，１１ｂや作業装置５に対する振動の影響の低減とこれらの支持性との両立が実現され、信頼性の高いエレクタ台車となる。
【００２１】
また、防振ゴム２０の介在によっても振動が減衰されて作業装置用フレーム４側に伝達されるのは勿論であるが、特に、クローラ用フレーム３を挟んで車両の前後方向に防振ゴム２０を配しているので、作業装置用フレーム４側には減衰されたピッチング動作が効率的に伝わり、作業装置用フレーム４が揺動しやすい状態となるので効果的である。
【００２２】
この際、作業装置用フレーム４の揺動角度を規制する揺動規制手段２２を設ける構成とすれば、作業装置用フレーム４側における突発的な大きな揺動を防止でき、防振ゴム２０が設けられている場合には、この防振ゴム２０への過負荷の問題も解消される。図７及び図８は揺動規制手段２２の具体的な一構造例を示す説明図であり、図７は図３におけるＢ−Ｂ断面図、図８は揺動規制手段２２回りの外観斜視図である。
【００２３】
これらの図を参照して説明すると、揺動規制手段２２として本実施形態では、前記支持ブラケット２１に、レール１１ａのウェブＷを挟む態様として車幅方向において一対の規制ブラケット２３を固設している。この一対の規制ブラケット２３は図７から判るように、その下部側においては、両者間にレール１１ａの下側のフランジＦが挿通可能となる距離で互いに離間し、上部側においては、ウェブＷの側面近傍まで互いに近接し合う、つまり前記下側のフランジＦの幅寸法よりも小さい距離寸法をもって互いに近接し合う規制部２３ａが形成されている。
【００２４】
これにより、作業装置用フレーム４が例えば突発的に大きく揺動した場合であっても、図７に仮想線で示すように、レール１１ａの下側のフランジＦが規制ブラケット２３の規制部２３ａに当接することで作業装置用フレーム４の揺動角度が規制される。したがって、防振ゴム２０の過大な引張や圧縮が防止され、防振ゴム２０の早期劣化を効果的に防止できる。なお、図３や図６等に示すように、支持ブラケット１４には、前記規制ブラケット２３によって作業装置用フレーム４の揺動角度が規制された際に、レール１１ａの下面に当接するストッパ２４が設けられており、このストッパ２４も規制ブラケット２３とともに揺動規制手段２２を構成するものである。また、図３等に示すように、支持ブラケット２１側には、作業装置用フレーム４の水平状態を維持する、つまり図３において作業装置用フレーム４の反時計回り方向への揺動を規制するストッパ２５が設けられている。
【００２５】
以上、本発明の好適な実施形態を説明した。説明した形態は、揺動支持手段１３や揺動規制手段２２，防振ゴム２０をクローラ用フレーム３に直接取り付けるのではなく、支持ブラケット１４或いは支持ブラケット２１を介して取り付ける構成であり、当該構成は支持ブラケット１４或いは支持ブラケット２１の形状を適宜に設計することで、例えば既存の各形状のクローラ用フレーム３にも容易に適用できることとなり、汎用性に優れた構造となる。
【００２６】
また、揺動支持手段１３としては、支持軸１５（図５，図６）を上下方向に長手となる長孔に係合させ、作業装置用フレーム４の揺動軸が上下に移動可能となる態様としても良いし、３次元の挙動を許容するべく３次元ジョイント機構、例えば公知のボールジョイント機構等から構成することもできる。その他、各構成要素のレイアウト、形状、個数等は、図面に記載したものに限定されず、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更が可能である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、作業装置用フレームが揺動することでクローラに起因する作業装置用フレーム側への振動の伝達が軽減されるので、作業装置用フレームや作業装置に対する振動の影響を低減でき、信頼性の高いエレクタ台車となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エレクタ台車の側面図である。
【図２】クローラ用フレームと作業装置用フレームの取り付け関係を示す平面説明図である。
【図３】クローラ用フレームと作業装置用フレームの取り付け関係を示す側断面説明図である。
【図４】クローラ用フレームと作業装置用フレームの取り付け関係を示す正断面説明図である。
【図５】図３におけるＡ−Ａ断面図である。
【図６】揺動支持手段回りの外観斜視図である。
【図７】図３におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図８】揺動規制手段回りの外観斜視図である。
【符号の説明】
１　　　エレクタ台車
２　　　クローラ
３　　　クローラ用フレーム
４　　　作業装置用フレーム
５　　　作業装置
１１ａ，１１ｂ　　レール
１３　　　揺動支持手段
２０　　　防振ゴム
２２　　　揺動規制手段
２３　　　規制ブラケット
Ｆ　　　フランジ
Ｗ　　　ウェブ
【図１】
2004017870.tif 000003
【図２】
2004017870.tif 000004
【図３】
2004017870.tif 000005
【図４】
2004017870.tif 000006
【図５】
2004017870.tif 000007
【図６】
2004017870.tif 000008
【図７】
2004017870.tif 000009
【図８】
2004017870.tif 000010