(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレームに旋回ベアリングを取り付け、この旋回ベアリングによって旋回体を旋回可能に支承してなる自走式クレーンにおいて、
前記車体フレームは、その上端が開口する筒体と、この筒体の側壁にそれぞれ溶接される２つのフレーム体とからなり、前記筒体は、その上端部を、前記旋回ベアリングを取り付けるためのリング状の座部としてなり、その座部の上面が、前記各フレーム体の上面と略面一となる位置まで下げて前記フレーム体に対して前記座部を配置するとともに、前記筒体の内面には、前記筒体の強度を補うための複数のリブが設けられ、更に、車輪の車軸が前記フレーム体を貫通して配置されていることを特徴とする自走式クレーン。
【請求項２】
前記各フレーム体は、上板と、底板と、上板と底板とを連結して互いに対向する２つの側板とによってその断面が略閉じられた形状に形成されていると共に、前記リブは、前記筒体の高さ方向に沿って延びていることを特徴とする請求項１に記載の自走式クレーン。
【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】
自走式クレーンは一般の自動車やトラックの構造を基本として開発されてきた背景があり、その構造は、車軸の上側に懸架装置等の構成要素を介して車体フレームが配置され、車体フレーム上に伸縮ブームを含むクレーン装置や運転室を備えた旋回体などの上部構造体が搭載されてなる。
【０００３】
従来、車体フレーム上における旋回体の搭載は、図７に示すように、車体フレーム１００の上板１００ａ上にリングプレート１０２を溶接によって取り付け、このリングプレート１０２上に図示しない旋回ベアリングを固定するとともに、この旋回ベアリングにより旋回体を旋回可能に支承することによってなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自走式クレーンにおいて、クレーン能力を向上させて重い重量を吊り上げることができるようにするためには、クレーン車自体を大型化し、車体フレームもそれに伴って大きな負荷に耐え得る構造のものにすれば良い。
【０００５】
しかし、自走式クレーンは、一般道路を自走して作業現場間を移動する必要があることから、車両制限令等の道路交通法に定められた総重量や軸荷重或いは高さの制限内に納まる必要があり、その結果、車体フレームの重量や大きさが制約を受ける。
【０００６】
また、このような総重量等の制限の範囲内でクレーン能力（吊り能力）を向上させても、転倒角を制限する法規制の壁がある。すなわち、クレーン車は、車体フレーム上にブーム等の荷重の重い構造物が搭載されているため、荒地や傾斜面を走行する場合には転倒し易くなる。この転倒する際の角度（転倒角）は法規制によってある一定以上に制限されているため、総重量の大きいクレーン車の場合には、この転倒角の規制をクリアーするためにその重心位置をできるだけ低くする必要がある。すなわち、旋回体等の上部構造体をできるだけ低い位置で車体フレームにマウントすることが必要になってくる。
【０００７】
しかしながら、従来の自走式クレーンでは、前述したように（図７参照）、車体フレーム１００の上板１００ａ上にリングプレート１０２を介して旋回ベアリングおよび旋回体を搭載するようにしているため、旋回ベアリングのマウント位置が車体フレーム１００の上面位置よりもリングプレート１０２の高さの分だけ高くなり、旋回体のマウント位置を低くするのにも一定の限界がある。また、車軸の上側に車体フレームを配置した構造をなす従来の自走式クレーンの場合、車軸と車体フレームとの間の間隔を、走行時の車軸の上下動によって車軸と車体フレームとが干渉しないだけの間隔に保つ必要があるため、車体フレームの位置（車体フレームの上面位置）を下げる（車軸と車体フレームとの間の間隔を狭める）ことによって重心位置を低くするのにも限界がある。
【０００８】
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、旋回体のマウント位置を従来よりも下げることができ、結果的に、車体の重心位置を下げることができる自走式クレーンを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、車体フレームに旋回ベアリングを取り付け、この旋回ベアリングによって旋回体を旋回可能に支承してなる自走式クレーンにおいて、
前記車体フレームは、その上端が開口する筒体と、この筒体の側壁にそれぞれ溶接される２つのフレーム体とからなり、前記筒体は、その上端部を、前記旋回ベアリングを取り付けるためのリング状の座部としてなり、その座部の上面が、前記各フレーム体の上面と略面一となる位置まで下げて前記フレーム体に対して前記座部を配置するとともに、前記筒体の内面には、前記筒体の強度を補うための複数のリブが設けられ、更に、車輪の車軸が前記フレーム体を貫通して配置されていることを特徴とする。
【００１０】
【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は、本発明の第１の実施形態を概念的に示したものである。なお、図１の（ａ）は自走式クレーンの車体フレーム（イ）の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００１１】
図示のように、車体フレーム（イ）は、モノボックス形状の第１および第２のフレーム体（ロ）（ハ）と、第１のフレーム体（ロ）と第２のフレーム体（ハ）との間でこれらに溶接され且つその上端が開口する円筒体（ニ）とからなる。円筒体（ニ）の上端部は、旋回体を旋回可能に支承する旋回ベアリング（図示せず）が取り付けられるリング状の座部（ホ）（従来のリングプレートに相当）として形成されている。また、円筒体（ニ）は、その座部（ホ）の上面がフレーム体（ロ）（ハ）の上板（ロ´）（ハ´）の上面と略面一になるように、フレーム体（ロ）（ハ）に対して溶接されている。
【００１２】
このような構成によれば、リングプレート（本実施形態では座部（ホ））の位置を、図７に示す従来よりも車体フレームの上板のほぼ厚さ分だけ下げることができるため、結果的に、旋回体のマウント位置を下げて車体の重心を低くすることができる。
【００１３】
本実施形態を具体的に示した実施例が図２ないし図５に示されている。
図４に示すように、本実施例の自走式クレーン１は、クレーン操縦室と走行用の運転室とを兼用するキャブ２を備えるホイールクレーン（ラフテレーンクレーン）であり、走行車体としてのキャリア１ａと、キャリア１ａ上に搭載されたクレーン装置１ｂとからなる。
【００１４】
図４および図５に示すように、キャリア１ａは車体フレーム４からなり、車体フレーム４には２つの駆動軸１０，１０が組み込まれている。駆動軸１０，１０は、その両端部が車体フレーム４の側方に突出しており、その突出した端部に車輪１５を有している。
【００１５】
また、車体フレーム４上には旋回ベアリング６を介してキャブ２を有する旋回体８が回転自在に搭載されている。旋回体８には伸縮ブーム５が起伏可能に取着されている。
【００１６】
車体フレーム４の後部にはエンジン２５が搭載されており、エンジン２５の駆動力を駆動軸１０，１０に伝達するプロペラシャフト等の伝達軸１７、変速機１８、差動装置１９などが車体フレーム４に内装されている。また、駆動軸１０と車体フレーム４とを連結して駆動軸１０と車体フレーム４との間のトルクの伝達を行なうトルクロッド２８も車体フレーム４に内装されている。
【００１７】
また、車体フレーム４はその前後にアウトリガ収納部１２ａ，１２ｂを有している。アウトリガ収納部１２ａ，１２ｂには、クレーン作業時に車体フレーム４の側方に張り出して車体を支える伸縮ビーム１４（図５参照）が収納されている。
【００１８】
図２に示すように、車体フレーム４は、第１および第２のフレーム体４ａ，４ｂと、第１のフレーム体４ａと第２のフレーム体４ｂとの間でこれらに溶接される筒体４ｃとからなる。
【００１９】
第１および第２のフレーム体４ａ，４ｂは、上板５２と、底板５３と、上板５２と底板５２ｂとを連結して互いに対向する２つの側板５０，５１とによって構成され、左右両側が開口した長尺な筒型のモノボックス構造をなしている。したがって、フレーム体４ａ，４ｂは、板５０，５１，５２，５３によってその断面形状が閉じられた状態にあり、その内部に前述した駆動機構１０，１７，１８，１９，２８等を収容可能な収容空間が形成される。また、図示のように、側板５０，５１には貫通穴２９が設けられており、この貫通穴２９を通じて駆動軸１０がフレーム体４ａ，４ｂ内を貫通するようになっている。
【００２０】
筒体４ｃは、上下が開口（開口４１）した略円筒状に形成され、その側面に対向する２つの開口４４，４５を有している。また、筒体４ｃは、その上端部が、旋回体８を旋回可能に支承する旋回ベアリング６が取り付けられるリング状の座部４０として形成されている。
【００２１】
筒体４ｃは、その開口４４，４５をフレーム体４ａ，４ｂの端部開口に対向させた状態で、その座部４０の上面がフレーム体４ａ，４ｂの上板５２，５２の上面と略面一になるように、フレーム体４ａ，４ｂに対して溶接される。溶接された状態が図３に示されている。この溶接状態において、筒体４ｃの内部空間は、筒体４ｃの側面に形成された開口４４，４５を通じて、フレーム体４ａ，４ｂの内部空間と連通され、フレーム体４ａ，４ｂの内部空間と協働して駆動機構１０，１７，１８，１９，２８等を収容する収容空間を形成する。
【００２２】
筒体４ｃの座部４０には、旋回ベアリング６をボルト固定するための複数のボルト穴４２…が形成されている。また、筒体４ｃの内周面には、筒体４ｃの高さ方向に沿って、複数のリブ４３が設けられている。これらのリブ４３は、筒体４ｃの強度を補うためのもので、特に、重量軽減のために筒体４ｃを薄板によって形成する場合には座屈防止としての効果を発揮する。
【００２３】
なお、本実施例では、車体フレーム４（フレーム体４ａ，４ｂ）内に貫通される車軸が駆動軸１０であるが、無論、駆動軸である必要はない。また、車軸の全てが車体フレーム４内を貫通している必要はない。さらに、本実施例において、車体フレーム４はそのほぼ全長にわたって断面が閉じられた形状に形成されているが、底板５３や側板５０，５１などにメンテナンス用の開口が一部設けられていても良い。
【００２４】
以上説明したように、本実施例の自走式クレーン車１では、旋回ベアリング６が取り付けられる座部４０（従来のリングプレートに相当）の上面をフレーム体４ａ，４ｂの上板５２，５２の上面と略面一になる位置まで下げることができるように車体フレーム４を構成し、しかも、車体フレーム４内に駆動軸１０を貫通させるようにしている。したがって、以下に示すような様々な作用効果を奏する。
【００２５】
まず、本実施例では、車体フレーム４が、２つのフレーム体４ａ，４ｂと、これらのフレーム体４ａ，４ｂと別体で且つ旋回ベアリング６を固定するための座部４０を有する筒体４ｃとからなり、溶接作業によって座部４０の上面をフレーム体４ａ，４ｂの上面と略面一になる位置まで下げる（座部４０の上面位置を図７に示す従来よりも車体フレームの上板のほぼ厚さ分だけ下げる）ことができるような構成になっているため、結果的に、旋回体８のマウント位置を下げて車体の重心を低くすることができ、車体の安定性を増大させることができる。
【００２６】
しかし、本実施例の構成の場合、車体の重心位置の低下は、車体フレームの上板のほぼ厚さ分にとどまらない。すなわち、本実施例では、車体フレーム４内に車軸１０を貫通させたことに伴い、車体フレーム４に対する旋回体８のマウント位置だけでなく、車体フレーム４それ自体（車体フレーム４の上面位置）をも十分に下げることができる。つまり、車体フレーム４の地上高さを従来よりも低くすることができる。そのため、ブーム等を備える旋回体８を必然的に低くすることができ、車体の重心位置を十分に低くすることができる。したがって、転倒角を大きくすることができ、クレーン作業中の安定度が大きくなる。
【００２７】
また、このように車体フレーム４の上面位置を下げることができることに伴い、車体フレーム４の剛性を強化することができる。車体フレームの剛性は、クレーン能力の向上を図る上で重要な要素となる。すなわち、車体フレームには、ブームによって荷を吊り上げてクレーン作業を行なう場合に、曲げや捩じれの力が作用する。特に、ブームが車体の側方で荷を吊り上げている場合には、車体フレーム４の長手軸回りの曲げモーメントによって大きな捩じれが作用する。したがって、車体フレームの場合には、特にこの捩じれに対する剛性を強化する必要がある。捩じれに対する剛性は、その断面形状に固有の断面２次モーメントに関係し、特に板材を箱型に形成してなる車体フレームの場合には、車体フレームの板厚と板によって囲まれる面積とに大きく関係してくる。この面積を大きくとって断面係数を大きくすることができれば、捩じれに強い車体フレームを形成することができる。
【００２８】
この点に関し、本実施例の自走式クレーン１は、前述したように、重心位置を十分に低くすることができることから、高さ方向に余裕ができ、したがって、車体フレーム４それ自体の高さ（車体フレーム４の上面の地上高さではない）を従来よりも高くして車体フレーム４の断面積を大きくすることができる。すなわち、本実施例のように、車体フレーム４内に車軸１０を取り込んでしまう構造では、車体フレーム４を従来の車輪の位置まで下げることができ、それに伴って、従来において許容されていた車体フレーム４の上面高さ位置まで高さ方向に余裕ができる。その結果、その余裕高さの分だけ車体フレーム４それ自体の高さを高くすることができることとなる。車体フレーム４それ自体の高さを高くできると言うことは、すなわち、車体フレーム４の断面係数を高さ方向でかせぐことができるということである。したがって、車体フレーム４の断面係数を大きくすることができ、車体フレーム４の曲げ強度を大きくすることができる。これは、フレーム４を幅方向に長くするよりも高さ方向に高くして断面係数を高さ方向でかせぐ方が、フレーム４の長手軸に対する断面係数を大きくすることができ、フレーム４の曲げモーメントに対する強度を大きくすることができるからである。
【００２９】
このように、フレーム４を下げることによって大きなフレーム空間を確保し、これによって高いフレーム剛性を確保できれば、従来のように限られたフレーム空間内で剛性を高めるためにフレーム構造をいたずらに複雑化して重量を増大させる必要性がなくなる。すなわち、従来の車体フレームは、車軸の上側に配置される構成上、前述したようにその高さが限られており、その限られた狭いフレーム空間内で剛性を高めるために、複数の横材１０３（図７参照）を井桁状に設けた袋構造をなしている。したがって、構造が複雑であり、重量も大きくなっている。これに対し、本実施例のフレーム４は、それ自体を下方に下げることにより、その十分な高さによって前述したような高い剛性が得られ、しかも同時に、非常に簡単なモノボックス構造を実現することが可能であるため、フレーム構造が簡素化され、結果的に、その重量が大きく軽減され得る。
【００３０】
無論、本実施例では、車体フレーム４の旋回体取付け部位を、座部４０を有する筒体４ｃとして形成し、図７に示す従来のように車体フレームの旋回体取付け部位が２枚板構造（１０２，１００ａ）にならないようにしているため、その分だけフレーム４の重量を従来よりも軽減することができるが、フレーム４自体を下側に下げることによって剛性を高め且つ構造を簡素化することで得られる重量の軽減はさらに大きく、その余った重量分を吊り上げ能力の向上に寄与させることができる。このことは、総重量の制限された中でクレーン能力を向上させる場合において非常に有益である。
【００３１】
また、本実施例の自走式クレーン１は、車体フレーム４の筒体４ｃの上端部に開口４１が設けられているため、フレーム４の内部空間に配置される駆動機構のメンテナンスが容易となる。
【００３２】
また、本実施例の車体フレーム４は、筒体４ｃの両側にモノボックス構造のフレーム体４ａ，４ｂを溶接することによって形成されるため、従来よりも溶接箇所が少なくなり、製作が容易となる。また、旋回体８から受ける大きな負荷をフレーム４全体で受けるような形となるため、負荷を大きく分散させて応力の集中を防止することができる。
【００３３】
また、従来は、道路交通法による高さ制限や重心の問題などによって、車体フレーム４をあまり高い位置に配置することがきなかったため、フレーム４を幅方向に広げることによってしかフレーム４の強度を確保することができなかったが、本実施例のように車体フレーム４内に車軸１０を取り込んだ構造とすることにより、幅方向のみならず高さ方向にも車体フレーム４を広げることができるため、車体フレーム４の断面積を従来よりも大きくすることができる。
【００３４】
また、本実施例では、フレーム４を下方に下げることに伴って、フレーム４内に伝達軸１７や変速機１８といった各種の構成要素を配置するようにしたため、これらの構成要素が路面の障害物によって破損することを防止できる。
【００３５】
また、本実施例では、フレーム４を幅方向に広げなくても高さ方向でかせいで十分な強度を確保することができるため、車体フレーム４の幅を小さくして、ステアリング角を大きくとることもできる。したがって、クレーンの回転半径を小さくすることができ、狭い路地へも少ない切り返しで容易に侵入していくことができる。
【００３６】
図６は、本発明の第２の実施形態を概念的に示したものである。なお、図２の（ａ）は自走式クレーンの車体フレーム（イ）の平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【００３７】
図示のように、車体フレーム（イ）は、モノボックス形状の第１および第２のフレーム体（ロ）（ハ）と、第１のフレーム体（ロ）と第２のフレーム体（ハ）との間でこれらに溶接され且つその上端が開口した筒体（ニ）とからなる。筒体（ニ）は、円錐台状に形成され、その上端部が、旋回体を旋回可能に支承する旋回ベアリング（図示せず）が取り付けられるリング状の座部（ホ）（従来のリングプレートに相当）として形成されている。また、円筒体（ニ）は、その座部（ホ）の上面がフレーム体（ロ）（ハ）の上板（ロ´）（ハ´）の上面と略面一になるように、フレーム体（ロ）（ハ）に対して溶接されている。
【００３８】
このような構成によれば、第１の実施形態と同様、リングプレート（本実施形態では座部（ホ））の位置を、図７に示す従来よりも車体フレームの上板のほぼ厚さ分だけ下げることができるため、結果的に、旋回体のマウント位置を下げて車体の重心を低くすることができる。
【００３９】
【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、旋回体のマウント位置を従来よりも下げることができ、結果的に、車体の重心位置を下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る自走式クレーンの車体フレームの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の具体的な実施例に係る車体フレームの分解斜視図である。
【図３】（ａ）は図２の車体フレームの平面図、（ｂ）は（ａ）の車体フレームの正面図、（ｃ）は（ａ）の車体フレームの側面図である。
【図４】図２の車体フレームを備える自走式クレーンの全体図である。
【図５】図４の自走式クレーンにおける車体フレームの内部の駆動機構の配置状態を示す平面図である。
【図６】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る自走式クレーンの車体フレームの平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図、（ｃ）は（ｂ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図７】（ａ）は従来の自走式クレーンの車体フレームの平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図、（ｃ）は（ｂ）のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１…自走式クレーン
４…車体フレーム
４ａ…第１のグレーム体
４ｂ…第２のグレーム体
４ｃ…筒体
４０…座部
【図１】
0003746841.tif 000002
【図２】
0003746841.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003746841.tif 000007
【図７】
0003746841.tif 000008