(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体上に旋回可能に搭載された旋回台上に立設された支持体と、
一端部が第１の支点を介して前記支持体に回動可能に取り付けられたアームと、
基端部が第２の支点を介して前記アームの他端部に回動可能に取り付けられたブームと、
一端が前記ブームに回動可能に取り付けられ、他端が前記アームに回動可能に取り付けられるとともに前記ブームと前記アームとが前記第２の支点を中心に折り畳まれて倒伏される格納位置と、前記ブームと前記アームとが起上される作業初期位置との間で前記ブームと前記アームを移動させる伸縮可能な第１のシリンダと、
一端が第３の支点を介して前記支持体に回動可能に取り付けられ、他端が前記ブームに回動可能に取り付けられるとともに前記作業初期位置から第１の支点を中心として固定状態で連結した前記アームと前記ブームとを回動操作する伸縮可能な第２のシリンダと、
前記ブームの基端部と前記アームの他端部とを固定状態で連結する連結手段と、
を具備し、
前記アームと前記ブームと前記第１のシリンダと前記第２のシリンダとから成るリンク機構全体の重心の位置が前記第１の支点よりも前記ブームの先端部側に位置するように設定し、更に、前記ブームと前記アームとが前記第２の支点を中心に折り畳まれて倒伏された格納位置において前記アームは前記ブームの下側に位置して配置され、かつ前記ブームの先端部が前記車体上のキャブの下側に位置するまで前記ブームの先端側部分を低く傾斜させて前記ブームが配置されるものであり、
前記第１のシリンダはその伸縮動作によって前記ブームを前記第２の支点を中心に回動させるとともに前記第２のシリンダを前記第３の支点を中心に回動させることにより、前記アームを前記第１の支点を中心に回動させて、前記ブームと前記アームとを、該ブームとアームとが前記第２の支点を中心に折り畳まれて倒伏される格納位置と、該ブームとアームとが起上される作業初期位置との間で移動させ、
前記連結手段は、前記ブームと前記アームとが前記作業初期位置に位置された状態で該ブームとアームとを固定的に連結し、前記第２のシリンダの伸縮動作のみによる第１の支点を中心とした前記アームと前記ブームとの一体的な回動を可能にする、
ことを特徴とする自走式クレーン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自走式クレーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自走式クレーンは伸縮自在なブームを備えている。ブームは、  自走式クレーンの車体上に旋回可能に搭載された旋回体に起伏可能に取付けられており、伸縮シリンダによって伸縮されるようになっている。また、ブームは、走行時には、収縮されて倒伏された状態で格納される。
【０００３】
ブーム格納状態で、ブームの先端部が車体の前方に大きく張り出していると、走行時にブームの先端部が前走車両あるいは障害物等と衝突する危険がある。特に、狭い道路の曲り角では、ブームの先端部が障害物と干渉し易く、円滑な走行が損なわれる虞がある。このような事態を避けるために、ブームを短く構成して車体の前方からブームを突出させないようにすると、今度は、クレーンの吊り上げ高さ、すなわち、揚程をかせぐことができないという問題が生じる。したがって、ブームの長さをある程度確保しつつ車体の前方からのブームの突出量（格納時の突出量）を抑えるためには、旋回体のできるだけ後側にブームの回動支点（取付部）を位置させる必要がある。しかし、車体の長さが制限される場合には、それにも限界がある。
【０００４】
そこで、実開平３−１２５７８６号公報は、走行時の安全性の確保のためのブームオーバーハング（車体寸法からのブームはみ出し量）の極小化と高揚程確保のためのブームの長尺化とを車体の長さによって制限されることなく実現できる構成を開示している。図６にその構成が示されている。
【０００５】
図６の（ａ）に示されるように、ブーム１０１の基部には屈折リンク１０７が設けられており、ブーム１０１は屈折リンク１０７に設けられたフートピン１０３を中心に起伏シリンダ１０２により回動されて起伏される。また、屈折リンク１０７は、リンクピン１０８を中心に屈折シリンダ１０９により回動されて起伏される。この場合、屈折シリンダ１０９は旋回台１０６に取り付けられている。
【０００６】
また、起伏シリンダ１０２の支点１０５は旋回台１０６に連結され、起伏シリンダ１０２の支点１０４はブーム１０１に連結され、支点１０５と支点１０４とを結ぶ直線の延長線がフートピン１０３の上方を通るように構成されている。
【０００７】
したがって、図６の（ａ）に示す格納姿勢から起伏シリンダ１０２を伸長させると、支点１０５と支点１０４とを結んだ起伏シリンダ１０２の軸中心線の延長線がフートピン１０３の上方にあるため、ブーム１０１がフートピン１０３を中心に後方に回動し、図６の（ｂ）に示す姿勢となる。また、図６の（ａ）に示す格納姿勢から屈折シリンダ１０９を伸長させると、屈折リンク１０７がリンクピン１０８を中心に前方向に回動し、これに伴い起伏シリンダ１０２も支点１０５を中心に前方向に回動するため、図６の（ｃ）に示す姿勢となる。さらに、図６の（ｃ）に示す姿勢から起伏シリンダ１０２を伸長させると、ブーム１０１がフートピン１０３を中心に後方に回動し、図６の（ｄ）に示す姿勢となる。
【０００８】
すなわち、このような構成によれば、  車体の長さによって制限されることなく、クレーン作業時には、屈折リンク１０７によってブーム１０１の長さを補なって高揚程を確保できる（図６の（ｄ）参照）とともに、走行時には、屈折リンク１０７とブーム１０１とを折り畳むように格納して車体前方からのブームの突出量を抑える（図６の（ａ）参照）ことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図６に示される自走式クレーンの場合、図６の（ｂ）に示すように起伏シリンダ１０２のみを伸縮させただけでは、ブーム１０１がフートピン１０３を中心に回動するだけであるため、ブーム１０１の長さを屈折リンク１０７によって補うことができない。したがって、屈折リンク１０７によってブーム１０１の長さを補って高揚程を確保するためには、屈折シリンダ１０９を伸長させなければならない。
【００１０】
しかし、起伏シリンダ１０２と屈折シリンダ１０９とを伸長させた作業姿勢（図６の（ｄ）参照）では、物を吊った時の荷重が２つのシリンダ１０２，１０９によって同時に受けられるため、起伏シリンダ１０２のみならず屈折シリンダ１０９にも十分な強度をもたせる必要があるとともに、荷重制御（油圧制御）も複雑となる。すなわち、屈折シリンダ１０９が完全に縮んだ状態または完全に伸び切った状態では、屈折シリンダ１０９にかかる負荷を予め計算でき、限界荷重に関する安全制御を含む荷重制御をある程度容易に実行し得るが、屈折シリンダ１０９が中間の伸長位置で使用される場合には、その伸長量に応じてブーム１０１および屈折リンク１０７の姿勢が様々に変化するため、荷重計算も面倒となり、かなり複雑な荷重制御（油圧制御）が必要になる。つまり、荷役作業が非常に不安定となる虞がある。
【００１１】
また、屈折リンク１０７によって長さを補いつつブーム１０１を起伏させる（高揚程を保持した状態でブーム１０１を起伏させる）ためには、例えばブーム１０１と屈折リンク１０７とを一体で実質的にリンクピン１０８を中心に回動させるなどして、ブーム１０１の起伏に連動させて屈折リンク１０７を起伏させなければならない。すなわち、起伏シリンダ１０２を伸縮させながら同時に屈折シリンダ１０９を伸縮させなければならない。特に、作業姿勢を様々に変化させながら行なう荷役作業では、２つのシリンダ１０２，１０９の伸縮量を様々に変化させる必要から、油圧制御のみならずクレーン操作自体もかなり複雑となる。これは、作業状態においてブーム１０１が屈折リンク１０７との連結部であるフートピン１０３を中心に回動するとともに屈折リンク１０７の動きが屈折シリンダ１０９によって拘束されているためである。
【００１２】
本発明は前記事情に着目してなされてものであり、その目的とするところは、作業時には、ブームの長さを補なうアームとブームとの一体的な回動を起伏シリンダの伸縮動作のみによって行なうことができるとともに、走行時には、アームとブームとを折り畳むように格納して車体前方からのブームの突出量を抑えることができる油圧制御およびクレーン操作が簡単な自走式クレーンを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の自走式クレーンは、車体上に旋回可能に搭載された旋回台上に立設された支持体と、一端部が第１の支点を介して前記支持体に回動可能に取り付けられたアームと、基端部が第２の支点を介して前記アームの他端部に回動可能に取り付けられたブームと、一端が前記ブームに回動可能に取り付けられ、他端が前記アームに回動可能に取り付けられるとともに前記ブームと前記アームとが前記第２の支点を中心に折り畳まれて倒伏される格納位置と、前記ブームと前記アームとが起上される作業初期位置との間で前記ブームと前記アームを移動させる伸縮可能な第１のシリンダと、一端が第３の支点を介して前記支持体に回動可能に取り付けられ、他端が前記ブームに回動可能に取り付けられるとともに前記作業初期位置から第１の支点を中心として固定状態で連結した前記アームと前記ブームとを回動操作する伸縮可能な第２のシリンダと、前記ブームの基端部と前記アームの他端部とを固定状態で連結する連結手段と、を具備し、前記アームと前記ブームと前記第１のシリンダと前記第２のシリンダとから成るリンク機構全体の重心の位置が前記第１の支点よりも前記ブームの先端部側に位置するように設定し、更に、前記ブームと前記アームとが前記第２の支点を中心に折り畳まれて倒伏された格納位置において前記アームは前記ブームの下側に位置して配置され、かつ前記ブームの先端部が前記車体上のキャブの下側に位置するまで前記ブームの先端側部分を低く傾斜させて前記ブームが配置されるものであり、前記第１のシリンダはその伸縮動作によって前記ブームを前記第２の支点を中心に回動させるとともに前記第２のシリンダを前記第３の支点を中心に回動させることにより、前記アームを前記第１の支点を中心に回動させて、前記ブームと前記アームとを、該ブームとアームとが前記第２の支点を中心に折り畳まれて倒伏される格納位置と、該ブームとアームとが起上される作業初期位置との間で移動させ、前記連結手段は、前記ブームと前記アームとが前記作業初期位置に位置された状態で該ブームとアームとを固定的に連結し、前記第２のシリンダの伸縮動作のみによる第１の支点を中心とした前記アームと前記ブームとの一体的な回動を可能にする、ことを特徴とする自走式クレーンである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１〜図３は本発明の第１の実施形態を示している。図１に示されるホイールクレーン（ラフテレーンクレーン）１は、クレーン作業と走行運転の両方を兼用できる兼用運転室（以下、キャブという。）１４を備え、ブーム１８をキャブ１４の下側まで傾斜させた状態に倒伏させて走行することができる。これにより、走行時における側方の視界を十分に確保でき、  また、車体の重心が低くなるため、走行時における車体の安定性が良好となる。
【００１５】
また、ホイールクレーン１は、走行車体としてのキャリア１０を備えており、キャリア１０上には旋回台１２が載置されている。また、旋回台１２上には、キャブ１４と伸縮ブーム１８とを備えた旋回体１６が回転自在に搭載されている。この場合、伸縮ブーム１８は、複数段のブームが伸縮自在に連結されて成り、図示しない伸縮シリンダによって伸長可能であるとともに、旋回体１６と基端側ブーム１８ａの下面との間に掛け渡された起伏シリンダ１９により起伏動作されるようになっている。
【００１６】
キャリア１０の前後の両側にはそれぞれ、アウトリガ２６が取り付けられている。これらのアウトリガ２６は、クレーン作業時にキャリア１０の側方にビームを張り出し、ビームの先端に取着されたシリンダ・ピストン構造のジャッキ部２６ａを伸長させることにより、ジャッキ部２６ａの下端に取り付けられた接地板を地面に圧接させて、キャリア１０を支えるようになっている。
【００１７】
旋回台１２上には、支持フレーム３と固定ブラケット４とが立設されている。支持フレーム３には、支点ピン７を介して、ブーム１８の長さを補うためのアーム８の一端部が回動可能に取り付けられている。アーム８の他端部にはブラケット９が固設されており、このブラケット９には支点ピン１１を介してブーム１８の基端部が回動可能に取り付けられている。なお、ブーム１８の基端部とブラケット９にはそれぞれ、後述する作業状態で互いに一致されるとともに図示しない固定ピンが挿入されるピン挿入穴１３，１４が設けられている。
【００１８】
アーム８とブーム１８との間には、これらを作業姿勢と格納姿勢とに切換える油圧作動の姿勢切換シリンダ１５が掛け渡されている。具体的には、この姿勢切換シリンダ１５は、トラニオン形シリンダとして構成され、アーム８の他端部に回動可能に取り付けられるとともに、その伸縮ロッド１５ａの端部がブーム１８の基端部下面のブラケット１７に回動可能に取り付けられている。
【００１９】
また、旋回台１２上に立設された固定ブラケット４には、  支点ピン５を介して、起伏シリンダ１９のヘッド側端部が回動可能に取り付けられている。また、起伏シリンダ１９の伸縮ロッド１９ａの端部はブーム１８の下面に取り付けられたブラケット６に回動可能に取り付けられている。
【００２０】
すなわち、このような構成では、アーム８とブーム１８と姿勢切換シリンダ１５と起伏シリンダ１８とによってリンク機構が構成され、後述するように姿勢切換シリンダ１５が伸縮されることによってリンク機構が動作される。そして、本実施形態では、リンク全体の重心Ｇの位置が支点ピン７よりも車体前方側に設定されている。
【００２１】
なお、図示しないウインチドラムに巻回されたワイヤロープＷの一部は、各ピン挿入穴１３，１４の近傍に設けられたシーブ４０，４１に掛け渡された状態でブーム１８ａの先端側まで延びている（ブームヘッドのシーブに掛け渡されている）。また、図中４２はエンジンカバーである。
【００２２】
次に、上記構成のホイールクレーン１のブーム起伏動作について説明する。
まず、図１に示す格納位置では、起伏シリンダ１９と姿勢切換シリンダ１７が共に最収縮状態に設定されるとともに、アーム８とブーム１８とが支点ピン１１を中心に折り畳まれてブーム１８がキャブ１４の下側まで傾斜された状態に倒伏され、車体前方からのブーム１８の突出量が規制される。また、この格納位置では、最収縮状態に保持されたアーム８と起伏シリンダ１９とによって、ブーム１８の格納姿勢が保持される（重心Ｇの位置に伴うブーム１８の斜め下方への移動が規制される）。
【００２３】
この格納状態から、姿勢切換シリンダ１５を伸長させると、ブーム１８がアーム８から離間されるように支点ピン１１を中心に起上（回動）されながら前方に移動される（重心Ｇの位置が支点ピン７よりも車体前方側に設定されているため）とともに、ブーム１８の起上動作に連動して起伏シリンダ１９がブーム１８を支持案内しつつ支点ピン５を中心に前方に回動する。また、このようにブーム１８が姿勢切換シリンダ１５によって前方に押し出されつつ起伏シリンダ１９によって案内されると、その動きに伴って、ブーム１８に連結されたアーム８も支点ピン７を中心に前方に回動される。このような一連の動きの途中におけるブーム１８およびアーム８の姿勢が図２に示されている。
【００２４】
図２の状態からさらに姿勢切換シリンダ１５が伸長されると、ブーム１８とアーム８とが回動しながら前方に移動されるとともに、ブーム１８の基端部に設けられたピン挿入穴１４とアーム８のブラケット９に設けられたピン挿入穴１３とが一致する。この状態が図３に示されている。図３に示された作業姿勢（作業初期位置…実際にクレーン作業が開始される初期位置）では、互いに一致されたピン挿入穴１３，１４にこれらを貫通するように固定ピン３０が挿入される。したがって、アーム８に対するブーム１８の回動が規制される。この状態で、起伏シリンダ１９を伸長させると、ブーム１８はアーム８によってその長さを補われつつ支点ピン７を中心に上方に回動される。
【００２５】
以上のように、本実施形態のホイールクレーン１によれば、姿勢切換シリンダ１５が伸長された作業姿勢（図３参照）において、ピン挿入穴１３，１４に挿入された固定ピン３０によってアーム８とブーム１８との相対的な回動が規制されるため、起伏シリンダ１９が伸縮されると、ブーム１８がアーム８と一体で且つアーム８によってその長さを補われた状態で支点ピン７を中心に回動される。つまり、作業時、姿勢切換シリンダ１５は遊んだ状態にあり、起伏シリンダ１９の伸縮のみでブーム１８がアーム８によってその長さを補われつつ起伏される（高揚程が保持された状態で起伏される）ため、物を吊った時の荷重が全て起伏シリンダ１９のみに作用する（姿勢切換シリンダ１５に負荷がかからない）。
【００２６】
したがって、複雑な荷重制御を行なう必要がなく、  クレーン操作も簡単になり、安定した荷役作業を行なうことができる。また、姿勢切換シリンダ１５は、ブーム１８を格納姿勢から作業姿勢に姿勢変換するのに必要な強度を有してさえいれば、起伏シリンダ１８に必要とされる大きな強度を有している必要はないため、製造コストを低く抑えることができる。
【００２７】
これらの作用効果が得られるのは、作業状態においてブーム１８がアーム８と一体で支点ピン７を中心に回動するとともにアーム８の動きが拘束されていないためである。本実施形態のホイールクレーン１において、姿勢切換シリンダ１５は、あくまでもブーム１８およびアーム８を格納姿勢と作業姿勢との間で切換えるためのものであって、ブーム１８の起伏動作を行なう（拘束する）ものではない（作業時には完全に遊んだ状態で保持される）。ブーム１８の起伏動作は起伏シリンダ１９のみによって行なわれる。仮に、図６の構成において、ブーム１０１と屈折リンク１０７とを本実施形態のように固定ピンで固定しても、結局のところ、屈折リンク１０７が屈折シリンダ１０９によって拘束されているため、２つのシリンダ１０２，１０９を伸縮動作させなければ、ブーム１０１を屈折リンク１０７と一体で支点１０８を中心に回動させることができない（屈折リンク１０７によって長さを補いつつブーム１０１を起伏させることができない）。本実施形態のように、固定ピン３０でブーム１８とアーム８とを連結するとともに、姿勢切換シリンダ１５をアーム８とブーム１８との間に配して、アーム８を拘束することなく自由に回動させることにより、初めて、前述した作用効果を奏することができるものである。
【００２８】
また、本実施形態のホイールクレーン１では、アーム８とブーム１８と姿勢切換シリンダ１５と起伏シリンダ１８とによってリンク機構が構成され、リンク全体の重心Ｇの位置が支点ピン７よりも車体前方側に設定されている。  したがって、図６の構成のように支点１０５と支点１０４とを結んだ起伏シリンダ１０２の軸中心線の延長線をフートピン１０３の上方に設定する必要がなく、姿勢切換シリンダ１５を伸長させるだけで、ブーム１８とアーム８とを格納姿勢から作業姿勢へと変換することができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、アーム８側とブーム１８側とにそれぞれ１つずつ互いに一致される固定ピン挿入用のピン挿入穴１３，１４が設けられているが、アーム８側とブーム１８側とにそれぞれ複数のピン挿入穴を設け、固定ピン３０を挿入する穴を選択することによってアーム８とブーム１８とのなす角度を変化させて、作業姿勢を段階的に変化させるようにしても良い。
【００３０】
図４および図５は本発明の第２の実施形態を示している。本実施形態のホイールクレーン１Ａは、第１の実施形態の変形例であり、姿勢切換シリンダ１５およびアーム８を除いてその構成が第１の実施形態と同一となっている。  したがって、第１の実施形態と共通する構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
本実施形態において、アーム８およびブーム１８の姿勢を切換える姿勢切換シリンダ１５は、そのヘッド側端部がアーム８に突設されたブラケット５１に回動可能に取り付けられている。シリンダ１５の伸縮ロッド１５ａの端部には一対のリンク５３，５４の各一端部が回動可能に取り付けられている。一方のリンク５３の他端部はアーム８に突設されたブラケット５２に回動可能に取り付けられるとともに、他方のリンク５４の他端部はブーム１８の下面に突設されたブラケット１７に回動可能に取り付けられている。
【００３２】
また、アーム８には、２つのウインチドラム６０，６１が互いに前後に位置して並設されている。ウインチドラム６０，６１に巻回されたワイヤロープＷの一部は、各ピン挿入穴１３，１４の近傍に設けられたシーブ４０，４１に掛け渡された状態でブーム１８ａの先端側まで延びている（ブームヘッドのシーブに掛け渡されている）。
【００３３】
このような構成では、図４に示す格納状態から姿勢切換シリンダ１５を伸長させると、リンク５３，５４同士が互いに離間するように開き始め、  これに伴って、ブーム１８がアーム８から離間されるように支点ピン１１を中心に起上（回動）されながら前方に移動されるとともに、ブーム１８の起上動作に連動して起伏シリンダ１９がブーム１８を支持案内しつつ支点ピン５を中心に前方に回動する。その後の動作は第１の実施形態と同様であるが、図５に示されるようにピン挿入穴１３，１４同士が一致する作業姿勢では、リンク５３，５４が一直線をなすように完全に開いた状態となる。
【００３４】
したがって、本実施形態の構成によっても第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
なお、この第２の実施形態では、アーム８に２つのウインチドラム６０，６１が設けられているが、第１の実施形態のようにアーム８にウインチドラム６０，６１が設けられていなくても良い。また、第１の実施形態においてアーム８に２つのウインチドラム６０，６１が設けられていても良い。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の自走式クレーンによれば、作業時には、ブームの長さを補なうアームとブームとの一体的な回動を起伏シリンダの伸縮動作のみによって行なうことができるとともに、走行時には、アームとブームとを折り畳むように格納して車体前方からのブームの突出量を抑えることができる。また、油圧制御およびクレーン操作が簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る自走式クレーン（ブーム格納状態）の側面図である。
【図２】図１の自走式クレーンにおいてブームとアームとを格納位置から動作させた際の状態図である。
【図３】図１の自走式クレーンにおいてブームとアームとを作業初期位置に位置させた際の状態図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る自走式クレーン（ブーム格納状態）の側面図である。
【図５】図４の自走式クレーンにおいてブームとアームとを作業初期位置に位置させた際の状態図である。
【図６】従来の自走式クレーンの側面図である。
【符号の説明】
１，１Ａ…ホイールクレーン
３…支持フレーム（支持体）
８…アーム
１５…姿勢切換シリンダ（第１のシリンダ）
１８…ブーム
１９…起伏シリンダ（第２のシリンダ）
【図１】
0004098875.tif 000002
【図２】
0004098875.tif 000003
【図３】
0004098875.tif 000004
【図４】
0004098875.tif 000005
【図５】
0004098875.tif 000006
【図６】
0004098875.tif 000007