(57)【要約】      （修正有）【課題】改良された移動式吊り上げクレーンのカウンタウエイトシステムを提供する。【解決手段】カウンタウエイトユニット９３５はトロリーを含み、回転床に対して移動可能となっている。カウンタウエイト移動装置９９０は、カウンタウエイトユニット９３５をブームに向かう方向及びブームから離れる方向に動かすように構成されている。回転床に対して移動可能に連結されたカウンタウエイト支持ビーム９５９を含み、カウンタウエイト支持ビーム９５９は、その下面に結合されたもう一つのラックを含む。カウンタウエイト支持ビーム移動装置９９０がカウンタウエイト支持ビーム９５９とカウンタウエイト支持フレーム９３２との間に連結されている。【選択図】図８２
2020007154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吊り上げクレーンであって、
ａ）カーボディと、
ｂ）前記カーボディに取り付けられ、前記クレーンが地面の上を移動することを可能にする可動の地面係合部材と、
ｃ）前方部分及び最後方の固定部分を有し、前記カーボディに回転軸線の周りで回転可能に結合されて前記回転軸線に垂直な回転面をもたらす回転床であって、カウンタウエイト支持フレームを有し、前記カウンタウエイト支持フレームは前記回転床の下面に直接結合されて該下面に整合されたラックを含み、前記ラックはそれ自体に形成された歯を有している、回転床と、
ｄ）前記回転床に枢動可能に取り付けられたブームと、
ｅ）トロリーを含み、前記回転床に対して移動可能とされているカウンタウエイトユニットと、
ｆ）前記カウンタウエイトユニットを前記ブームに向かう方向及び前記ブームから離れる方向に動かすようにされたカウンタウエイトユニット移動装置であって、前記トロリーに連結された第１歯車を駆動する少なくとも一つのモーターを含み、前記モーターが前記第１歯車を回転させたときに前記トロリーを前記回転床に対して移動させるようにされている、カウンタウエイトユニット移動装置と、
を備えた吊り上げクレーン。
【請求項２】
前記カウンタウエイトユニットが、クレーンの尾部の旋回半径が前記回転床の前記最後方の固定部分によって規定される、前記回転床の前記最後方の固定部分の前方の位置と、前記カウンタウエイトユニットが前記クレーンの尾部の旋回半径を規定する位置との間で移動可能とされた、請求項１に記載の吊り上げクレーン。
【請求項３】
前記可動の地面係合部材が、当該クレーンの前方転倒支点及び後方転倒支点を形成するクローラを備え、前記カウンタウエイトユニットは、前記カウンタウエイトユニットの重心が、前記回転軸線から前記後方転倒支点までの距離の１２５％よりも小さい前記回転軸線からの距離の範囲内となる位置に移動することができる、請求項１に記載の吊り上げクレーン。
【請求項４】
前記カウンタウエイトユニットが、カウンタウエイトトレイの上に積み重ねられた複数の個別のカウンタウエイトを備え、前記カウンタウエイトトレイは前記カウンタウエイト支持フレームの下に吊り下げられている、請求項１に記載の吊り上げクレーン。
【請求項５】
前記モーターが前記第１歯車を回転させたときに前記トロリーを前カウンタウエイト支持フレームに対して移動させるように前記カウンタウエイトユニット移動装置の前記第１歯車が前記ラックと係合している、請求項１に記載の吊り上げクレーン。
【請求項６】
前記回転床に連結されたマストをさらに備えており、前記カウンタウエイトユニットが、前記マストの頂部の前方の位置に移動されてそこに保持されること、及び前記マストの頂部の後方の位置に移動されてそこに保持されることが可能とされた、請求項１に記載の吊り上げクレーン。
【請求項７】
前記カウンタウエイトユニットが、クレーンの掴み取り、移動、及び設置の作業中に、前記カーボディの前記可動の地面係合部材によって間接的に支持されている以外は、地面によって支持されないようにされている、請求項１に記載の吊り上げクレーン。
【請求項８】
ａ）前記回転床に移動可能に連結されたカウンタウエイト支持ビームであって、当該カウンタウエイト支持ビームの下面に結合されたもう一つのラックを含み、前記もう一つのラックがそれ自体に形成された歯を有する、カウンタウエイト支持ビームと、
ｂ）前記カウンタウエイト支持ビームと前記カウンタウエイト支持フレームとの間に結合され、前記カウンタウエイト支持ビームを前記回転床の前方部分に向けて前方に及び前記回転床の前記最後方の固定部分を超えて後方に動かすことができるようにされたカウンタウエイト支持ビーム移動装置と、を更に含み、
ｃ）前記カウンタウエイトユニット移動装置が前記回転床の前記最後方の固定部分の後方に位置しているときに前記モーターが前記第１歯車を回転させると、前記カウンタウエイトユニットの前記第１歯車が、少なくとも前記カウンタウエイト支持ビームの前記もう一つのラックの前記歯と係合して、前記トロリーを前記回転床に対して移動させるようにされた、
請求項１に記載の吊り上げクレーン。
【請求項９】
前記カウンタウエイト支持ビーム移動装置が、前記カウンタウエイト支持フレームの前記ラックの前記歯と係合している歯車を駆動する少なくとも１つのモーターを含む、請求項８に記載の吊り上げクレーン。
【請求項１０】
前記カウンタウエイト支持ビーム移動装置が、相互に結合されて前記カウンタウエイト支持ビームの互いに反対の側に配置された一対のモーターを含む、請求項９に記載の吊り上げクレーン。
【請求項１１】
前記カウンタウエイトユニット移動装置が、前記カウンタウエイト支持ビームと前記カウンタウエイトユニットとの間に結合され、前記カウンタウエイトユニットを前記ブームに向かう方向及び前記ブームから離れる方向に動かすことができるようにされている、請求項８に記載の吊り上げクレーン。
【請求項１２】
前記回転床に連結されたマストと、前記マストと前記カウンタウエイト支持ビームとの間に連結された引っ張り部材とを更に含む、請求項８に記載の吊り上げクレーン。
【請求項１３】
前記カウンタウエイトユニットが、前記カウンタウエイト支持ビームに対して移動可能なように前記カウンタウエイト支持ビームに支持されている、請求項８に記載の吊り上げクレーン。
【請求項１４】
前記回転床の後部に支持部材を更に備えており、前記カウンタウエイト支持ビームが支持係合部材をさらに備え、該支持係合部材は、前記カウンタウエイト支持ビームが一杯まで短縮された位置にあるときに、前記支持部材及び前記支持係合部材が荷重を前記カウンタウエイト支持ビームから前記回転床に伝えることができるように配置されている、請求項８に記載の吊り上げクレーン。
【請求項１５】
前記カウンタウエイト支持ビーム移動装置が、シャフトによって相互に結合された２台のモーターを含み、前記シャフトは第二の部分から分離可能な第一の部分を含み、前記第一の部分は凹部と第一の係合面とを含み、前記第二の部分は前記第一の係合面に対して相補的な第二の係合面を有する部分を有しており、前記第一の部分の凹部は前記第二の部分を受け入れて前記第一の部分を前記第二の部分に結合できるようにされ、それによって当該シャフトを介してトルクを伝達するようにされた、請求項９に記載の吊り上げクレーン。
【請求項１６】
前記カウンタウエイト支持ビームが前記カウンタウエイト支持フレームの下に位置している、請求項８に記載の吊り上げクレーン。
【請求項１７】
前記カウンタウエイト支持フレームの前記ラックと前記カウンタウエイト支持ビームの前記もう一つのラックとが、直線方向に整列している、請求項８に記載の吊り上げクレーン。
【請求項１８】
前記カウンタウエイト支持フレームの前記ラックと前記カウンタウエイト支持ビームの前記もう一つのラックとが、前記カウンタウエイト支持ビームが前記回転軸線に最も接近して位置しているときに、前記カウンタウエイトユニット移動装置が前記カウンタウエイトユニットを前記カウンタウエイト支持ビームと前記カウンタウエイト支持フレームとの間で移動させることができるように、機能的に接触している、請求項１７に記載の吊り上げクレーン。
【請求項１９】
前記カウンタウエイト支持フレームと前記ラックが実質的に水平である、請求項１に記載の吊り上げクレーン。
【請求項２０】
吊り上げクレーンであって、
ａ）カーボディと、
ｂ）前記カーボディに取り付けられ、前記クレーンが地面の上を移動することを可能にする可動の地面係合部材と、
ｃ）前方部分及び最後方の固定部分を有し、前記カーボディに回転軸線の周りで回転可能に結合されて前記回転軸線に垂直な回転面をもたらす回転床であって、カウンタウエイト支持フレームを有し、前記カウンタウエイト支持フレームは前記回転床の下面に直接結合されたラックを含み、前記ラックはそれ自体に形成された歯を有している、回転床と、
ｄ）前記回転床に枢動可能に取り付けられたブームと、
ｅ）トロリーを含み、前記回転床に対して移動可能とされているカウンタウエイトユニットと、
ｆ）前記トロリーに連結されたカウンタウエイトユニット移動装置であって、前記カウンタウエイト、前記トロリー、及び当該カウンタウエイトユニット移動装置を前記回転床に対して前記ブームに向かう方向及び前記ブームから離れる方向に動かすようにされた、カウンタウエイトユニット移動装置と、
を備えた吊り上げクレーン。
【請求項２１】
前記カウンタウエイトユニット移動装置が、前記トロリーに連結された歯車を駆動する少なくとも一つのモーターを含み、前記モーターが前記歯車を回転させたときに前記トロリーを前記回転床に対して移動させるようにされている、請求項２０に記載の吊り上げクレーン。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（関連出願の参照）
本願は、改良された可動式カウンタウエイトを備えた吊り上げクレーンという名称で2014年１月27日に出願された米国仮出願第61/931,948号に基づく優先権及び利益を主張し、当該出願の記載事項はここで参照することにより全体として本願に組み込まれるものとする。
【０００２】
本願は、吊り上げクレーンに関し、特にクレーン上のブームと荷との結合モーメントとのバランスをとるために種々の位置へ動かすことができるカウンタウエイトを備えた移動式吊り上げクレーンに関する。
【０００３】
吊り上げクレーンは、一般的に、クレーンがブームを下げたり荷を吊り上げたりしたときに、クレーンのバランスをとる助けとなるカウンタウエイトを備えている。クレーンの後方に設けられているカウンタウエイトが大きすぎて荷が吊り上げられていないときに後方へ倒れるのを防止するために、カーボディにもカウンタウエイトが設けられる場合がある。更に、移動式吊り上げクレーンの吊り上げ能力を更に高めるために、カウンタウエイトトレーラなど追加的なカウンタウエイトアタッチメントが付加される場合がある。荷は、クレーンの掴み取り、移動、及び設置の作業中に、頻繁にクレーンの回転中心に対して近寄ったり離れたりして種々のモーメントを発生するので、追加的なカウンタウエイトアタッチメントを含むカウンタウエイトもまたクレーンの回転中心に関して前後に動かすことができれば好都合である。このようにして、カウンタウエイトが固定距離に保たれなければならないという条件において必要とされるよりも少ない量のカウンタウエイトを使用することができる。
【０００４】
上記の典型例は、スーパーリフトアタッチメントを備えたTerex Demag CC8800型クレーンである。このクレーンは、合計１０２０メートルトンのカウンタウエイトについて、１００メートルトンのカーボディカウンタウエイトと、２８０メートルトンの上部構造カウンタウエイトと、６４０メートルトンの追加的なカウンタウエイトアタッチメントとを備えている。追加的なカウンタウエイトは、伸縮式部材によって近づけたり遠ざけたりすることができる。このカウンタウエイトは全て、重い荷を吊り上げることを可能にする一方で、クレーンが新しい作業現場へ移動するために分解され次第輸送されなければならない。米国の公道輸送限界によれば、３００メートルトンのカウンタウエイトを輸送するためには１５台のトラックが必要である。
【０００５】
クレーンは移動式であることが必要なので、どのような追加的なカウンタウエイトアタッチメントもまた移動式である必要がある。しかしながら、フックに荷が無いときにはこれらの追加的なカウンタウエイトを主クレーンから離して地面上に支持することが通例であり、そうしないと、追加的なカウンタウエイトがモーメントを発生するので、クレーンは後方へ倒れる。従って、クレーンがフックに荷が無い状態で移動する必要がある場合には、追加的なカウンタウエイトアタッチメントもまた地面上を移動できなければならない。このことは、追加的なカウンタウエイトユニットの旋回又は移動のために、地面が整備されて片づけられ、また多くの場合角材が設置されていなければならないことを意味している。従って、クレーンのクローラを介する以外は地面によって支持される必要がない可動のカウンタウエイトを備えることはクレーンの設計に対して有利である。
【０００６】
米国特許第７，５４６，９２８号には、比較的少量のカウンタウエイトで高い吊り上げ能力を有する位置可変カウンタウエイトを備えた移動式吊り上げクレーンの幾つかの実施形態が開示されており、当該可動式のカウンタウエイトは地面によって支持されることを必要としていない。これらの実施形態は、高能力のクレーン設計における大きな改良であるが、特にもしカウンタウエイトがクレーンの作業中に地面によって支持されることを必要としないならば、クレーンのカウンタウエイトの総量を増大させることなくクレーンの能力を高めることが望まれる低能力のクレーンが存在する。更に´９２８特許のクレーンは。カウンタウエイトが引張り部材によって吊されている、位置が固定されたラティス（格子）状のマスト構造を有している。移動式吊り上げクレーンが固定のマスト構造を有していないと有利である場合がある。なぜならば、ラティス構造マストは、作業現場へ搬送されるのに追加部材を必要とし、また背の高い固定マストはクレーンが再配置されるときに撤去を必要とする障害物である場合があるからである。従って、移動式吊り上げクレーンのカウンタウエイトシステムには更なる改良の必要がある。
【特許文献１】米国特許第７，５４６，９２８号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
同じ能力の他のクレーンと比較して削減された総カウンタウエイト量を使用しているが、やはり可動であり且つ遙かに大きな総カウンタウエイト量を使用しているクレーンに匹敵する荷を吊り上げることができる、比較的能力が小さいクレーン用としての移動式吊り上げクレーン及びその作動方法を発明した。本発明の第一の態様は吊り上げクレーンに関し、該吊り上げクレーンは：カーボディと；カーボディに取り付けられたクレーンが地面を移動することができるようにする可動の地面係合部材と；回転軸線を中心に回転可能にカーボディに結合された回転床であって、カウンタウエイト支持フレームを備えている回転床と；回転床の前方部分の固定されたブームヒンジ点を中心に枢動可能に取り付けられ、荷を操作するための荷吊り上げワイヤーロープを備えているブームと；回転床とブームとに結合され、回転床の回転面に対するブームの角度を変えるようにするブーム巻き上げシステムと；カウンタウエイト支持フレーム上にカウンタウエイト支持フレームに対して移動可能な状態で支持されているカウンタウエイトユニットと；回転床とカウンタウエイトユニットとの間に結合されてカウンタウエイトユニットをブームに向かう方向及びブームから離れる方向に動かすことができるカウンタウエイトユニット移動装置とを備えており、該クレーンは、クレーンの作業中にカウンタウエイトユニットがブームと荷との結合モーメントの変化を相殺するように動かされたときに、カウンタウエイトユニットによって発生されるモーメントが、主としてカウンタウエイト支持フレームを介して回転床に作用する構造とされている。
【０００８】
本発明の第二の態様は吊り上げクレーンに関し、該吊り上げクレーンは：カーボディと、カーボディを地面から持ち上げる地面係合部材と；カーボディに回転軸線を中心に回転できるように結合された回転床であって、最後方の固定部分を備えている回転床と；回転床の前方部分に枢動可能に取り付けられ、荷を操作するための荷吊り上げワイヤーロープを備えているブ―ムと；回転床に結合されたマストであって該マストとブームとの間に回転床の回転面に対するブームの角度を変えることができるようにする長さ調節可能なブーム巻き上げ索具が結合されているマストと、回転床に対して可動に結合されたカウンタウエイト支持ビームと；カウンタウエイト支持ビームを、回転床とカーボディとの回転結合部から、回転床の長さ方向に関して離れるように動かすことができるようにカウンタウエイト支持ビームと回転床との間に結合されて、回転床の固定の最後方部分の後方へと伸長しているカウンタウエイト支持ビーム移動装置と；マストとカウンタウエイト支持ビームとの間に結合されている引張り部材と；カウンタウエイト支持ビーム上にカウンタウエイト支持ビームに対して可動な形態で支持されているカウンタウエイトユニットと；カウンタウエイト支持ビームとカウンタウエイトユニットとの間に結合されて、カウンタウエイトユニットをブームに向かう方向及びブームから離れる方向に動かすことができるカウンタウエイトユニット移動装置と、を備えており、前記カウンタウエイトユニットは、マストの頂部前方位置へと動かし且つその位置に保持したり或いはマストの頂部後方位置へと動かし且つその位置に保持したりできるようにされている。
【０００９】
本発明の第三の態様はクレーンに関し、該クレーンは：組み立て状態のときに、可動の地面係合部材を備えているカーボディと；カーボディに回転可能に結合されて回転軸線を中心として地面係合部材に対して旋回できるようになされた回転床と；回転床の前方部分に枢動可能に取り付けられ且つそこから吊り上げワイヤーロープが伸長しているブームと；を備えており、以下の二つの異なるカウンタウエイト組立構造選択肢ｉ）およびii）によって組み立てられる形状とされている。ｉ）第一のカウンタウエイト組み立て構造選択肢においては、第一のカウンタウエイト移動システムが、第一のカウンタウエイトユニットを第一の位置と第二の位置との間で移動させ、前記第一の位置は、第一のカウンタウエイトユニットが第一のカウンタウエイト組立構造選択肢のために回転軸線に出来る限り近づいて回転軸線から第一の距離を構成してなる位置であり、第二の位置は、第一のカウンタウエイトユニットが第一のカウンタウエイト組立構造選択肢のために回転軸線から出来るだけ遠ざかって回転軸線から第二の距離を構成してなる位置である。ii）第二のカウンタウエイト組立構造選択肢においては、第二のカウンタウエイト移動システムが、第二のカウンタウエイトユニットを第三の位置と第四の位置との間で移動させ、前記第三の位置は、第二のカウンタウエイトユニットが第二のカウンタウエイト組立構造選択肢のために回転軸線に出来る限り近づいて回転軸線から第三の距離を構成してなる位置であり、第四の位置は、第二のカウンタウエイトユニットが第二のカウンタウエイト組立構造選択肢において回転軸線から出来るだけ遠ざかって回転軸線から第四の距離を構成してなる位置である。ここで、前記第四の距離は第二の距離よりも長く、前記第三の距離と第四の距離との差は前記第一の距離と第二の距離との差よりも大きい。
【００１０】
本発明の第四の態様は吊り上げクレーンに関し、該吊り上げクレーンは：カーボディと；カーボディを地面から持ち上げる地面係合部材と；カーボディに回転可能に結合されている回転床と；回転床に伸縮式に結合されていてカウンタウエイト支持ビームの後方部分が回転床とカーボディとの回転結合部から離れる方向に伸長することができるようになされているカウンタウエイト支持ビームと；回転床の前方部分に枢動可能に取り付けられ且つ荷を操作するための荷吊り上げワイヤーロープを備えているブームと；回転床に結合されたマストであって該マストとブームとの間に長さを調節できるブーム巻き上げ索具が結合されていて回転床の回転面に対するブームの角度を変えることができるようになされているマストと；マストとカウンタウエイト支持ビームとの間に結合された引張り部材と；カウンタウエイト支持ビーム上に該カウンタウエイト支持ビームに対して可動な形態で支持されているカウンタウエイトユニットと；カウンタウエイトユニットをブームに向かってマストの頂部前方位置へ動かしたり、ブームから離れてマスト頂部後方の位置へ動かしたりすることができるカウンタウエイト移動システムを備えており、該カウンタウエイト移動システムは、カウンタウエイトユニットをカウンタウエイト支持ビームの後方部分に対して移動させてカウンタウエイト支持ビームの後方部分を回転床に対して動かすようにすることができる。
【００１１】
第五の態様においては、本発明は吊り上げクレーンに関し、該吊り上げクレーンは：クレーンが地面を動くのを可能にさせる可動の地面係合部材が取り付けられているカーボディと；カーボディに回転軸線を中心に回転できるように結合されていて可動の地面係合部材に対して旋回できるようになされている回転床と；回転床の前方部分に枢動可能に取り付けられており且つ荷を操作するための荷吊り上げワイヤーロープを備えているブームと；第一の端部が回転床に枢動可能に取り付けられているマストと；マストとブームとの間に結合されているペンダントを備えているブーム巻き上げ装置であって、ブームとマストとがブームとマストとの間の固定長さの索具によって相互に結合されており、マストと回転床との間に取り付けられているブーム巻き上げシステムと；前記マストと前記回転床の間に設置されたブーム巻き上げシステムであって、回転床の回転面に対するブ―ムの角度を変えることができるようにするブーム巻き上げシステムと；回転床上に支持されている可動のカウンタウエイトユニットと；回転床とカウンタウエイトユニットとの間に結合されてカウンタウエイトユニットをブームに向かう方向及び該ブームから離れる方向に動かすことができるカウンタウエイト移動システムと、を備えている。
【００１２】
本発明の第六の態様は移動式の吊り上げクレーンに関し、該吊り上げクレーンは：可動の地面係合部材を備えているカーボディと；カーボディに回転軸線を中心に回転可能に結合されていて回転床が可動の地面係合部材に対して旋回できるようにされている回転床と；回転床の前方部分に枢動可能に取り付けられているブームと；回転床と共に回転し且つクレーンの掴み取り、移動、及び設置の作業中に、カーボディの可動の地面係合部材によって間接的に支持されている以外は、地面によって決して支持されない上部構造のカウンタウエイトユニットと、を備えており、ｉ）上部構造のカウンタウエイトユニットの重量の、ii）基本的なブーム長さが装備されたクレーンの全重量に対する比が５２％より大きくされている。
【００１３】
別の実施形態においては、吊り上げクレーンは前方部分と最後方の固定部分とを有する回転床を含む。可動の地面係合部材は、クレーンのカーボディに取り付けられて、クレーンが地面の上を移動することを可能にする。回転床は、回転軸線の回りに、その軸線に垂直な回転面をもたらすように、回転可能にカーボディに結合されている。前記回転床は、当該回転床の下面に直接結合されたラックを有するカウンタウエイト支持フレームを備え、当該ラックは自身に形成された歯を有する。ブームは回転床の前方部分にある固定されたブームヒンジ点を中心に枢動可能に取り付けられ、荷を操作するための荷吊り上げワイヤーロープを備えている。ブーム巻き上げシステムは、回転床とブームとに結合され、回転床の回転面に対するブームの角度を変えることができるようにする。吊り上げクレーンは、トロリーを有するカウンタウエイトユニットを備える。カウンタウエイトユニットは、カウンタウエイト支持フレームによって、当該カウンタウエイト支持フレームに対して移動可能な関係で支持されている。カウンタウエイトユニット移動装置は、カウンタウエイトユニットをブームに向かう方向及びブームから離れる方向に動かすことができるように、カウンタウエイト支持フレームとカウンタウエイトユニットとの間に結合されている。カウンタウエイトユニット移動装置は、前記トロリーに結合された歯車を駆動する少なくとも１台のモーターを備えている。歯車はラックの歯と、モーターが歯車を回転させたときにトロリーをカウンタウエイト支持フレームに対して移動させるように係合している。
【００１４】
更に別の実施形態においては、吊り上げクレーンは前方部分と最後部の固定部分とを有する回転床を備える。可動の地面係合部材がカーボディに取り付けられ、クレーンが地面の上を移動することができるようにする。回転床は、回転軸線の回りに、その軸線に垂直な回転面をもたらすように、カーボディに回転可能に結合されている。前記回転床は、当該回転床の下面に直接結合されたラックを有するカウンタウエイト支持フレームを備え、当該ラックは自身に形成された歯を有する。ブームは回転床の前方部分にある固定されたブームヒンジ点を中心に枢動可能に取り付けられ、荷を操作するための荷吊り上げワイヤーロープを備えている。ブーム巻き上げシステムは、回転床とブームとに結合され、回転床の回転面に対するブームの角度を変えることができるようにする。吊り上げクレーンは又、トロリーを有するカウンタウエイトユニットを備える。カウンタウエイトユニットは、前記回転床に対して移動可能な関係にある。カウンタウエイトユニット移動装置は、カウンタウエイトユニットをブームに向かう方向及びブームから離れる方向に動かすことができるように構成されている。カウンタウエイトユニット移動装置は、トロリーに結合された歯車を駆動する少なくとも１台のモーターであって、該モーターが歯車を回転させたときに、トロリーを回転床に対して移動させるためのモーターを備えている。
【００１５】
更に別の実施形態においては、吊り上げクレーンは前方部分と最後部の固定部分とを有する回転床を備える。可動の地面係合部材がカーボディに取り付けられ、クレーンが地面の上を移動することができるようにする。回転床は、回転軸線の回りに、その軸線に垂直な回転面をもたらすように、回転可能にカーボディに結合されている。前記回転床は、当該回転床の下面に直接結合されたラックを有するカウンタウエイト支持フレームを備え、当該ラックは自身に形成された歯を有する。ブームは回転床の前方部分にある固定されたブームヒンジ点を中心に枢動可能に取り付けられ、荷を操作するための荷吊り上げワイヤーロープを備えている。ブーム巻き上げシステムは、回転床とブームとに結合され、回転床の回転面に対するブームの角度を変えることができるようにする。吊り上げクレーンはまた、トロリーを有するカウンタウエイトユニットを備える。カウンタウエイトユニットは、カウンタウエイト支持フレームによって、回転床に対して移動可能な関係で支持されている。カウンタウエイトユニット移動装置は、カウンタウエイトユニットをブームに向かう方向及びブームから離れる方向に動かすことができるように構成されている。カウンタウエイトユニット移動装置は、トロリーに結合された歯車を駆動する少なくとも１台のモーターを備えている。歯車はラックの歯と係合して、モーターが歯車を回転させたときにトロリーを回転床に対して移動させるようする。任意選択で、当該実施形態は回転床に移動可能に結合されたカウンタウエイト支持ビームを含む。カウンタウエイト支持ビームは、カウンタウエイト支持ビームの下の面に結合されたもう１つのラックを備える。カウンタウエイト支持ビーム移動装置は、カウンタウエイト支持フレームが回転床の前方部分に向かって前進したり回転床の最後方部分を超えて後進したりすることができるように、カウンタウエイト支持ビームとカウンタウエイト支持フレームとの間に結合される。カウンタウエイト支持ビーム移動装置は、前記カウンタウエイト支持フレームのラックと係合する歯車を駆動する少なくとも１台のモーターを備えている。幾つかの実施形態においては、カウンタウエイトユニット移動装置の歯車は、カウンタウエイトユニットが回転床の最後方の固定部分の前方に位置しているときにカウンタウエイト支持フレームのラックと係合している。
【００１６】
更に別の実施形態においては、吊り上げクレーンは前方部分と最後部の固定部分を有する回転床を備える。可動の地面係合部材がカーボディに取り付けられ、クレーンが地面の上を移動することができるようにする。回転床は、回転軸線の回りに、その軸線に垂直な回転面をもたらすように、回転可能にカーボディに結合されている。前記回転床は、当該回転床の下面に直接結合されたラックを有するカウンタウエイト支持フレームを備え、当該ラックは自身に形成された歯を有する。ブームは回転床の前方部分にある固定されたブームヒンジ点を中心に枢動可能に取り付けられ、荷を操作するための荷吊り上げワイヤーロープを備えている。ブーム巻き上げシステムは、回転床とブームとに結合され、回転床の回転面に対するブームの角度を変えることができるようにする。カウンタウエイト支持ビームが回転床に移動可能に結合され、カウンタウエイト支持ビームの下の面に結合されたもう１つのラックを備える。カウンタウエイト支持ビーム移動装置が、カウンタウエイト支持フレームが回転床の前方部分に向かって前進したり回転床の最後方部分を超えて後進したりすることができるように、カウンタウエイト支持ビームとカウンタウエイト支持フレームとの間に結合される。カウンタユニットはトロリーを含み、カウンタウエイト支持フレームによって、回転床に対して移動可能な関係で支持されている。カウンタウエイトユニット移動装置は、カウンタウエイトユニットをブームに向かう方向及びブームから離れる方向に動かすことができるように構成されている。カウンタウエイトユニット移動装置は、前記トロリーに結合された歯車を駆動する少なくとも１台のモーターを備えている。歯車は、カウンタウエイトユニットが回転床の最後方の固定部分の後方に位置しているときは、モーターが歯車を回転させたときにカウンタウエイトユニットの少なくとももう１つのラックの歯と、トロリーを回転床に対して移動させるように係合している。
【００１７】
更に他の態様において、本発明は、移動式の吊り上げクレーンを作動させる方法に関する。該移動式の吊り上げクレーンは、可動の地面係合部材を備えているカーボディと、カーボディに回転可能に結合されて可動の地面係合部材に対して旋回できるようになされている回転床と、回転床の前方部分に枢動可能に取り付けられており且つそこから吊り上げワイヤーロープが伸長しているブームと、可動のカウンタウエイト支持ビームと、該可動のカウンタウエイト支持ビーム上に支持されている可動のカウンタウエイトユニットと、を備えており、該方法は、荷についての掴み取り、移動、及び設置の作業を行なうステップを含み、可動のカウンタウエイトユニットは、掴み取り、移動、及び設置の作業中に、ブームと荷との結合モーメントに平衡する助けとなるよう回転床の前方部分に向かう方向及び該前方位置から離れる方向に動かされ、カウンタウエイトユニットは、掴み取り、移動、及び設置の作業中はカウンタウエイト支持ビーム上に留まったままであり、カウンタウエイト支持ビームとカウンタウエイトユニットとは、共にブームと荷との結合モーメントが変化したときにクレーンを平衡させるように移動する。
【００１８】
更に他の態様において、本発明はクレーンの能力を増大させる方法に関する。該方法は、ａ）第一の能力を有する吊り上げクレーンであって、地面を移動するのを可能にしている可動の地面係合部材が取り付けられているカーボディと、カーボディに回転軸線を中心として回転可能に結合されていて可動の地面係合部材に対して旋回できるようになされている回転床と、回転床の前方部分に枢動可能に取り付けられており且つ荷を操作するための荷吊り上げワイヤーロープを備えているブームと、回転床上に支持されており且つ相互に積み重ねられた多数のカウンタウエイトを備えており、第一の位置から該第一の位置よりもブームから遠い第二の位置まで移動することができる可動のカウンタウエイトユニットと、を備えているクレーンを準備するステップと、ｂ）クレーンからカウンタウエイトのうちの少なくとも幾らかを取り外すステップと、ｃ）カウンタウエイト支持ビームを回転床に取り付けてクレーンに付加するステップと、ｄ）ステップｂ）において取り外したカウンタウエイトのうちの少なくとも幾らかをクレーンに戻し、第一の能力よりも大きい第二の能力を有するクレーンを提供するステップであって、戻されたカウンタウエイトが第二の位置よりもブームから離れている第三の位置まで移動することができるようにする形態で、戻されたカウンタウエイトが、カウンタウエイト支持ビーム上に支持される状態となるステップと、を含んでいる。
【００１９】
本発明の吊り上げクレーンにおいては、荷がフックに掛かっていないときにクレーンに対して極めて小さな後方へのモーメントが発生されるように、カウンタウエイトを大きく前方に配置することができる。この結果、カーボディは追加的なカウンタウエイトが取り付けられている必要がない。この大きなカウンタウエイトは、重い荷と平衡することができるように後方遠くに位置決めすることができる。一方、本発明の一つの実施形態においては、荷は、カウンタウエイトが吊り下げられているラティス構造マストを必要とすることなく吊り上げられる。もっと正確に言えば、幾つかの実施形態においては、回転床にその上をカウンタウエイトが後方へ動くことができるカウンタウエイト支持フレームが備えられている。興味深いことに、幾つかの実施形態においては、基本的なモデルのクレーンは、ラティス構造マストと、可動のカウンタウエイト支持ビームとが備えられることもでき、クレーンの能力を更に高めるようになされている。米国特許第７，５４６，９２８号の大きな能力のクレーンと同様に、本発明の好ましい実施形態の別の利点は、クレーンがその荷を設置するときにカウンタウエイトを地面に置く必要がないことである。トレーラを必要とする追加的なカウンタウエイトユニットが存在せず、このようなトレーラのための地面を用意しなければならないという制約がない。
【００２０】
本発明自体のみならず本発明のこれらの及びその他の利点は、添付の図面を参考にして更に容易に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は第一の実施形態にかかる位置を変えることができるカウンタウエイトを備えた移動式の吊り上げクレーンの実施形態側面図であり、カウンタウエイトが前方の遠い位置にある状態で示されており、明確化のために吊り上げクレーンにおいては通常見られる、ブーム、ライブマスト及びその他の構成部品は図示されていない。
【００２２】
【図２】図２はカウンタウエイトが中央位置にある状態の図１の移動式吊り上げクレーンの側面図であり、クレーンはそのブーム及びライブマストと共に示されている。
【００２３】
【図３】図３はカウンタウエイトが後方位置にある状態の図１の移動式吊り上げクレーンの側面図である。
【００２４】
【図４】図４はカウンタウエイトが後方位置にある状態の図１のクレーンの部分斜視図である。
【００２５】
【図５】図５は図４の５−５線に沿った図１のクレーンの部分背面図である。
【００２６】
【図６】図６は図４の６−６線に沿った図１のクレーンの部分側面図である。
【００２７】
【図７】図７は図１のクレーンにおいて使用されるカウンタウエイトトレイに取り付けて本発明の第二の実施形態にかかる移動式吊り上げクレーンを形成するカウンタウエイト支持ビームの側面図である。
【００２８】
【図８】図８はカウンタウエイトトレイに取り付けられている図７のカウンタウエイト支持ビームの側面図である。
【００２９】
【図９】図９はカウンタウエイトトレイに取り付けられている図７のカウンタウエイト支持ビームの取り付けられた部分の拡大側面図である。
【００３０】
【図１０】図１０はカウンタウエイトトレイに取り付けられた図７のカウンタウエイト支持ビームの側面図であり、個々のカウンタウエイトがカウンタウエイト支持ビーム上に積み重ねられている状態の図である。
【００３１】
【図１１】図１１は図１０のカウンタウエイト支持ビーム及びカウンタウエイトの背面図である。
【００３２】
【図１２】図１２は図１０のカウンタウエイト支持ビームの平面図である。
【００３３】
【図１３】図１３は図１の基本的なクレーンの側面図であり、ラティス構造マスト及びブームだけでなく図１０〜１２のカウンタウエイト支持ビーム及びカウンタウエイトが取り付けられており、カウンタウエイト支持ビームとカウンタウエイトとは両方とも前方に離れた位置に配置されている状態の図である。
【００３４】
【図１４】図１４はカウンタウエイト支持ビームが前方位置にあり、カウンタウエイトユニットが後方位置にある状態の図１３のクレーンの側面図である。
【００３５】
【図１５】図１５はカウンタウエイト支持ビームが伸長状態であり、カウンタウエイトユニットが後方位置にある状態の、図１３のクレーンの側面図である。
【００３６】
【図１６】図１６は図１３のクレーンを使用している本発明の第三の実施形態を示す側面図であり、カウンタウエイト支持ビームが伸長状態にあり、カウンタウエイトユニットが後方位置にあり、追加的な補助カウンタウエイトがカウンタウエイト支持ビームの後方に取り付けられている状態の図である。
【００３７】
【図１６Ａ】図１６Ａは図１６のクレーンに取り付けられている補助カウンタウエイトの拡大部分分解図である。
【００３８】
【図１７】図１７は本発明の第四の実施形態にかかる吊り上げクレーンの実施形態側面図であり、代替的なカウンタウエイト支持ビームが取り付けられており、カウンタウエイト支持ビームとカウンタウエイトユニットが前方位置にある状態の図である。
【００３９】
【図１８】図１８はカウンタウエイト支持ビームとカウンタウエイトユニットが後方位置にある状態の図１７のクレーンの側面図である。
【００４０】
【図１９】図１９は図１７のクレーンにおいて使用されているカウンタウエイト支持ビームとカウンタウエイトユニットとの側面図である。
【００４１】
【図２０】図２０は図１７のクレーンの平面図であるが、明確化のために、ブームとマストとが除去されている。
【００４２】
【図２１】図２１は図１７のクレーンの側面図であるが、明確化のために、ブームとマストとが除去されている。
【００４３】
【図２２】図２２は図１７のクレーンの後面図であるが、明確化のためにブームとマストとが除去されている
【００４４】
【図２３】図２３は位置可変のカウンタウエイトを備えている移動式吊り上げクレーンの第五の実施形態の斜視図であり、カウンタウエイトが後方位置にある状態を示す図である。
【００４５】
【図２４】図２４は、図２３のクレーンの主要なクレーン構成部品を使用しているが、固定マストを備えていない、第六の実施形態にかかる移動式吊り上げクレーンの実施形態斜視図であり、カウンタウエイトが前方位置にある状態を示す図である。
【００４６】
【図２５】図２５はカウンタウエイトが後方位置にある状態の図２４の移動式吊り上げクレーンの斜視図である。
【００４７】
【図２６】図２６は図２４のクレーンの部分的な後方斜視図であり、カウンタウエイトトレイは後方位置にある状態を示す図であるが、個々のカウンタウエイトの積層体は明確化のために除去されている。
【００４８】
【図２７】図２７はカウンタウエイトが前方位置にある状態の図２４のクレーンの側面図である。
【００４９】
【図２８】図２８はカウンタウエイトが後方位置にある状態の図２４のクレーンの側面図である。
【００５０】
【図２９】図２９はクレーンから分離されている状態の図２４のクレーンのカウンタウエイト支持フレームとカウンタウエイトの積層体との拡大斜視図である。
【００５１】
【図３０】図３０は図２９のカウンタウエイト支持フレームと、それと組み合わせられているカウンタウエイトユニット移動装置との平面図である。
【００５２】
【図３１】図３１は図３０のカウンタウエイト支持フレームの側面図である。
【００５３】
【図３２】図３２は図３１の３２−３２矢視断面図である。
【００５４】
【図３３】図３３は図３１の３３−３３矢視断面図である。
【００５５】
【図３４】図３４は図３１の３４−３４矢視断面図である。
【００５６】
【図３５】図３５は図２４のクレーンにおいて使用されており且つ図３０に示されているカウンタウエイトユニット移動装置の背面側斜視図である。
【００５７】
【図３６】図３６は図３５に示されているカウンタウエイトユニット移動装置の正面側斜視図である。
【００５８】
【図３７】図３７は図３５に示されているカウンタウエイトユニット移動装置の背面図である。
【００５９】
【図３８】図３８はカウンタウエイト支持ビームとカウンタウエイトユニットとが後方位置にある状態の図２３のクレーンの背面側斜視図である。
【００６０】
【図３９】図３９はカウンタウエイト支持ビームとカウンタウエイトユニットとが前方の短縮位置にある状態の図２３のクレーンの側面図である。
【００６１】
【図４０】図４０は図２３のクレーンの側面図であり、カウンタウエイト支持ビームが前方の短縮位置にあり、カウンタウエイトユニットがカウンタウエイト支持ビーム上の後方位置にある状態の図である。
【００６２】
【図４１】図４１は図２３のクレーンの側面図であり、カウンタウエイト支持ビームとカウンタウエイトユニットとが一杯まで伸長した後方位置にある状態の図である。
【００６３】
【図４２】図４２は図２３のクレーン上で使用されているカウンタウエイト支持ビームの正面側斜視図であり、カウンタウエイト支持ビームのフレームが短縮位置にあり、カウンタウエイトユニット移動装置及びカウンタウエイトトレイをも示す図であるが、個々のカウンタウエイトは明確化のために除去されている。
【００６４】
【図４３】図４３は図４２のカウンタウエイト支持ビームの正面側斜視図であり、カウンタウエイト支持ビームのフレームが伸長位置にある状態の図である。
【００６５】
【図４４】図４４は図４２のカウンタウエイト支持ビームの伸縮式フレームの分解図である。
【００６６】
【図４５】図４５は短縮位置にある図４２のカウンタウエイト支持ビームの正面側斜視図であるが、各伸縮式フレーム部材の上面板は明確化のために取り外されている。
【００６７】
【図４６】図４６は伸長位置にある図４２のカウンタウエイト支持ビームの正面側斜視図であるが、各伸縮子式のフレーム部材の上面板は明確化のために取り外されている。
【００６８】
【図４７】図４７は短縮位置にある図４２のカウンタウエイト支持ビームの一部分の正面側斜視図であり、カウンタウエイトユニット移動装置をも示している図である。
【００６９】
【図４８】図４８は伸長位置にある図４７に示されているカウンタウエイト支持ビームの一部分とカウンタウエイトユニット移動装置との正面側斜視図である。
【００７０】
【図４９】図４９は伸長位置にある図４２のカウンタウエイト支持ビームの側面図であるが、カウンタウエイトユニット移動装置とカウンタウエイトトレイとは、明確化のため取り外されている。
【００７１】
【図５０】図５０は伸長位置にある図４９のカウンタウエイト支持ビームの平面図であるが、フレーム部材の上面板は、明確化のために取り外されている。
【００７２】
【図５１】図５１は伸長位置にある図４２のカウンタウエイト支持ビームの側面図であり、カウンタウエイトユニット移動装置は短縮位置にあるが、カウンタウエイトトレイは無い状態の図ある。
【００７３】
【図５２】図５２は伸長位置にある図５１のカウンタウエイト支持ビームの平面図である。
【００７４】
【図５３】図５３は図５１の５３−５３線矢視背面図である。
【００７５】
【図５４】図５４は図５１の５４−５４線矢視断面図である。
【００７６】
【図５５】図５５は図５１の５５−５５線矢視断面図である。
【００７７】
【図５６】図５６は図５１の５６−５６線矢視断面図である。
【００７８】
【図５７】図５７は図５１の５７−５７線矢視断面図である。
【００７９】
【図５８】図５８は図５１の５８−５８線矢視断面図である。
【００８０】
【図５９】図５９は図５１の５９−５９線矢視断面図である。
【００８１】
【図６０】図６０は図５１の６０−６０線矢視断面図である。
【００８２】
【図６１】図６１は図２３のクレーンを示す図３９と同様な側面図であるが、代替的な結合ラグ回転床と、カウンタウエイト支持ビームとを示している。
【００８３】
【図６２】図６２は図６１のクレーンの背面側斜視図であり、代替的な結合ラグの細部を示しているが、カウンタウエイト支持ビームの左側ラグの左側部は、明確化のため除去されている。
【００８４】
【図６３】図６３は第七の実施形態にかかる移動式吊り上げクレーンの正面側部分斜視図であり、図１０に示すクレーンの主要な構成要素を使用しているが、カウンタウエイト支持ビームを含まず、カウンタウエイトユニットが後方位置にある状態を示す図である。
【００８５】
【図６４】図６４は図６３に示すクレーンの部分側面図である。
【００８６】
【図６５】図６５は図６３に示すクレーンの、カウンタウエイトユニットが前方位置にある状態を示す部分側面図である。
【００８７】
【図６６】図６６は図６３に示すクレーンの、カウンタウエイトユニットが後方位置にある状態を示す部分背面側斜視図である。
【００８８】
【図６７】図６７は図６３に示すクレーンの詳細な部分背面側斜視図であり、より具体的にはカウンタウエイト移動ユニットを示す図である。
【００８９】
【図６８】図６８は図６３に示すクレーンの、回転床、カウンタウエイト支持フレーム、カウンタウエイトユニット、及びカウンタウエイトトレイの下方から見た部分正面側斜視図であり、カウンタユニットが後方位置にある状態を示す図である。
【００９０】
【図６９】図６９はカウンタウエイト支持フレームに結合されたカウンタウエイトユニット移動装置とトロリーの部分背面側斜視図であり、カウンタウエイトと図６３に示すクレーンの全体が省略して示された図である。
【００９１】
【図７０】図７０はカウンタウエイト支持フレームに結合されたカウンタウエイトユニット移動装置とトロリーの部分背面側斜視図であり、カウンタウエイトを除いた図６７のＡ−Ａ矢視断面を示す図である。
【００９２】
【図７１】図７１はカウンタウエイト支持フレームに結合されたカウンタウエイトユニット移動装置とトロリーの部分側面図であり、カウンタウエイトを除いた図６７のＡ−Ａ矢視断面を示す図である。
【００９３】
【図７２】図７２は図６３に示すクレーンの、カウンタウエイト、カウンタウエイト移動装置、及びトロリーを除いたカウンタウエイトトレイの上面側斜視図である。
【００９４】
【図７３】図７３はクレーンの第八の態様を示す斜視図である。
【００９５】
【図７４】図７４は図７３に示すクレーンの、カウンタウエイトユニットが前方位置にある状態の部分側面図である。
【００９６】
【図７５】図７５は図７３に示すクレーンの、カウンタウエイトユニットが中間の位置にある状態の部分側面図である。
【００９７】
【図７６】図７６は図７３に示すクレーンの、カウンタウエイトユニットが後方位置にある状態の部分側面図である。
【００９８】
【図７７】図７７は図７３に示すクレーンの、カウンタウエイト支持ビーム、カウンタウエイト支持ビーム移動装置、カウンタウエイトを省いたカウンタウエイトトレイ、及びカウンタウエイトユニット移動装置を示す上面側斜視図である。
【００９９】
【図７８】図７８は図７３に示すクレーンのカウンタウエイト支持ビームを示す底面側斜視図である。
【０１００】
【図７９】図７９は図７３に示すクレーンのカウンタウエイト支持ビーム移動装置を示す上面側斜視図である。
【０１０１】
【図８０】図８０は図７９に示すクレーンのカウンタウエイト支持ビーム移動装置のシャフトを示す上面側斜視図である。
【０１０２】
【図８１】図８１は図８０に示すシャフトの分解上面側斜視図である。
【０１０３】
【図８２】図８２はクレーンの第九の態様を示す部分上面側斜視図である。
【０１０４】
【図８３】図８３は図８２に示すクレーンの、カウンタウエイトユニットが前方位置にあり明確化のためカウンタウエイトを省いた状態を示す部分側面図である。
【０１０５】
【図８４】図８４は図８２に示すクレーンの、カウンタウエイトユニットが中間の位置にあり明確化のためカウンタウエイトを省いた状態を示す部分側面図である。
【０１０６】
【図８５】図８５は図８２に示すクレーンの、カウンタウエイトユニットが後方位置にあり明確化のためカウンタウエイトを省いた状態を示す部分側面図である。
【０１０７】
【図８６】図８６は図８２に示すクレーンの、カウンタウエイト支持フレーム、カウンタウエイト支持ビーム、カウンタウエイト支持ビーム移動装置及びカウンタウエイトを省いたカウンタウエイトトレイを示す底面斜視図である。
【０１０８】
【図８７】図８７は図８２に示すクレーンの、カウンタウエイト支持ビーム、カウンタウエイト支持ビーム移動装置、カウンタウエイトを省いたカウンタウエイトトレイ及びカウンタウエイトユニット移動装置を示す上面側斜視図である。
【０１０９】
【図８８】図８８は図８２に示すクレーンのカウンタウエイト支持ビームの上面斜視図である。
【０１１０】
【図８９】図８９は図８２に示すクレーンのカウンタウエイト支持ビームの底面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０１１１】
関連する背景技術と文脈情報を先ず提供し、それから本発明を更に説明する。以下の節において、本発明の種々の態様を更に詳細に規定する。このように規定されている態様は、明確に反対の意味で示されていない限り、如何なる他の態様とも組み合わせることができる。特に、好ましいか又は有利であるとして示されているあらゆる特徴は、好ましいか又は有利であるとして示されている他の如何なる特徴とも組み合わせることができる。
【０１１２】
本明細書及び特許請求の範囲において使用されている幾つかの用語は、以下に規定する意味を有している。
【０１１３】
“回転床”という用語は、クレーンの上部構造（カーボディに対して回転する部分）を示しているが、ブーム又はラティス構造マストは含まない。回転床は多数の部品によって作ることができる。例えば、本発明の目的のために、米国特許第５、１７６，２６７号に開示されているアダプタプレートは、該アダプタプレートが使用されているクレーンの回転床の一部と考えられる。同様に、作業現場間を運搬するためにクレーンが分解される場合には、ここで使用されている用語としての回転床は、２つ以上の部品として搬送することができる。更に、図２４に示されているカウンタウエイト支持フレームなどの構成部品が、完全に取り外されるまで回転床の残りの部分に固定されたままである形態で、回転床の残りの部分に取り付けられている場合には、この構成部品は回転床の一部分であると考えることができる。
【０１１４】
“マスト”という用語は、回転床に取り付けられてブーム巻き上げシステムの一部分となっている構造物を指している。該マストは、組立作業中にブーム巻き上げ装置がブームをブームのヒンジピンをほぼ通る線に沿って引き上げようとしないように、作用線が通って確立される、回転床の他の部分より上の高い場所を作るために使われる。この点に関して、ガントリー又は他の回転床上他の高く作られた構造はマストとして機能することができる。マストは、本発明の実施形態に応じて、固定マスト、デリックマスト、又はライブマストとすることができる。ライブマストは、通常のクレーンの掴み取り、移動、及び設置の作業中に、マストとブームとの間に固定長さのペンダントを有し且つマストの角度を変えることによってブームの角度が変えられるものである。固定マストは、通常のクレーンの掴み取り、移動、及び設置の作業中に、回転床に対して固定された角度にとどまるように設計されている。（しかしながら、カウンタウエイトのモーメントとブーム及び荷の結合モーメントとのバランスが変化してマストがカウンタウエイトによって後方へ引っ張られる場合には、固定マストに多少の移動が生じるかもしれない。この場合にはマストを支えるためにマストストップが使用されるが、これらのマストストップは多少の移動を許容する。）もちろん、通常のクレーンの作業中に固定されているマストは、クレーンの組立作業中には枢動可動とすることができる。デリックマストは、マストとブームとの間に長さの調節ができるブーム巻き上げ索具を備えていて、それによって回転床の回転面に対するブームの角度の変化を許容するが、回転床に枢動形態で結合されていて回転床の後方に長さ調節が可能な形態で結合されているものである。デリックマストは、掴み取り、移動、及び設置の作業中に、回転床に対する該デリックマストの角度を一定に保つことによって、固定マストとして使用することができる。
【０１１５】
回転床の前方部分は、荷が吊り上げられつつあるときの回転床の回転軸線と荷の位置との間にある回転床の部分として規定される。回転床の後方部分は、回転軸線に関して回転床の前方部分と反対側の全てのものを含む。回転床の他の部分又はマストなどこれらに結合されているものを指している“前方”及び“後方”（又は“後方へ”のような変形用語）という用語は、地面係合部材に対する回転床の実際の位置にかかわらず、これと同じ文脈から引き出されるものである。
【０１１６】
回転床の最後方の固定部分は、通常のクレーンの掴み取り、移動、及び設置の作業中に、回転床の残りの部分に対して動かないように設計されており且つ回転床とカーボディとの間の回転中心線から最も離れている回転床の部分として規定される。
【０１１７】
クレーンの後端旋回半径は、クレーンの回転軸線から回転床（又は、回転床と一緒に旋回する他の構成要素）の最も遠い部分までの距離を表すために使用される。後端旋回半径は、クレーンの一部であって回転床と一緒に旋回するがブームより回転軸線の後方にあり且つクレーンがカーボディと回転床との間の回転可能な結合部を中心に回転するときに最も広い円弧を形成する部分によって規定されている。回転床の後方角部が回転軸線から２５フィート（７．６２メートル）の位置にある場合に、クレーンは２５フィート（７．６２メートル）の後端旋回半径を有すると言われ、クレーンが使用状態に組み立てられているときに後端旋回半径距離内に障害物が存在することはできない。多くのクレーンにおいては、固定のカウンタウエイトは、回転床の後方に取り付けられて回転床の最も離れた部分を構成するので、クレーンの後端旋回半径を規定する。可動のカウンタウエイトを備えているクレーン上では、より大きな荷に対して補正するために後方へ移動されるカウンタウエイトは、多くの場合クレーンの後端旋回半径を大きくすることになる。クレーンの後部にある部分の幅は後端旋回半径に影響を及ぼし得ることを思い起こさなければならない。なぜならば、この部分の回転軸線までの距離は、この部分が回転床上のどの程度後方にあるか及びこの部分がクレーンの中心線からどの程度側方へ離れているかの関数であるからである。
【０１１８】
カウンタウエイトユニットの位置は、全てのカウンタウエイト要素とカウンタウエイトが取り付けられているか又はカウンタウエイトに連動して動く任意の保持トレイとの組み合わせの重心として規定される。常に同時に移動させるために相互に結合されているクレーン上の全てのカウンタウエイトは、重心を決定するために単一のカウンタウエイトユニットとして操作される。
【０１１９】
“上部構造カウンタウエイト”という用語は、回転床に取り付けられており、クレーンの掴み取り、移動、及び設置の作業中に回転床と一緒に回転するカウンタウエイトを意味している。これらは、個々のカウンタウエイトの積層体とすることができる。上部構造カウンタウエイトは、回転床の残りの部分から取り外すことができる場合が多い。“上部構造カウンタウエイトユニット”という用語は、上部構造カウンタウエイトと、個々のカウンタウエイトを保持する任意のトレイとを含む。もしカウンタウエイトが可動の場合には、“上部構造カウンタウエイトユニット”は、カウンタウエイトと必ず一緒に動く部材も含む。例えば、図３８〜６０に示されている実施形態においては、上部構造カウンタウエイトユニットは、トレイ５３３と、該トレイ上に積み重ねられた個々のカウンタウエイトとを含み、またカウンタウエイトと一緒に移動するのでトロリー５７０も含む。外側フレーム部材５３２は、カウンタウエイトユニットが外側フレーム部材５３２とは独立して動くことができるから上部構造カウンタウエイトの一部ではない。
【０１２０】
“クレーンの総重量”という用語は、フック上に荷が無い状態でのクレーンの重量を意味するが、クレーンが特別な吊り上げ用として組み立てられている場合には、クレーンの全ての構成要素の重量を含む。すなわち、移動式の吊り上げクレーンの総重量には、吊り上げのためにクレーンに含まれているカウンタウエイトのみならず、クローラ、カーボディ、カーボディの任意のカウンタウエイト、回転床、備えられている任意のマスト、全ての索具、及び巻上げドラム、並びに組み立てられたクレーンが地面を移動するときにクレーンと一緒に移動するクレーン上の全ての他の付属部品などの通常のクレーン構成要素の重量が含まれる。
【０１２１】
“基本的なブーム長さを有するクレーンの総重量”という用語は、以下に規定する基本的なブームによって構築されている場合のクレーンの総重量を意味する。
【０１２２】
マストの頂部は、マスト上の最も遠くの後方の位置として規定され、この位置は、マストによって支えられている任意のワイヤー又は引っ張り部材が吊り下げられている位置である。
【０１２３】
ブームと荷との結合モーメントは、荷吊り上げワイヤーロープ及びフックブロックを含むブームの自重とブームから吊り下げられている任意の荷重とによって発生される、回転床の回転中心周りでのモーメントとして規定される。荷吊り上げワイヤーロープに荷が取り付けられていない場合には、ブームと荷との結合モーメントは、ブームの自重によって生じるモーメントである。このモーメントは、ブームの長さ、ブームの角度及び荷の半径を考慮に入れる。
【０１２４】
可動の地面係合部材は、クレーンが地面を移動する際に地面と係合したままとなるように設計されているタイヤ又はクローラなどの部材として規定されており、地面に対して静止したままとなるように設計されているか又は地面係合部材が動かされるときに地面と接触した状態から持ち上げられるように設計されている地面係合部材、例えば、リング支持クレーン上のリング及び一般的にトラック搭載クレーン上に見られるアウトリガーを含まない。
【０１２５】
“移動”という用語はクレーンの作業を指す場合、地面に対するクレーンの動きを含む。クレーンのこの動きは、クレーンが自身の可動の地面係合部材で地面をある距離だけ横行する移動動作か、回転床が地面に対して回転する旋回動作か、又は移動動作と旋回動作との組み合わせのいずれでもよい。
【０１２６】
“ブームの重心”という用語は、ブームがバランスをとることができる点を指す。
重心を計算する際には、ブームが最初に持ち上げられるときに吊り上げられなければならないブーム構造に取り付けられた全ての構成要素、例えば、荷吊り上げワイヤーロープ用としてブームトップに取り付けられている全ての滑車など、を考慮に入れなければならない。
【０１２７】
ブームは、種々の断面形状を有することができるが、圧縮荷重がなるべくその周りに分布する中心線を考慮して設計されるので、“ブーム角度”という用語は、水平に対するブームの該中心線の角度を意味する。
【０１２８】
“基本的なブーム長さ”という用語は、クレーン製造者が所与のクレーンモデルにおいて使用するために許容できるものとして特定している最も短いブーム構造の長さである。
【０１２９】
“水平ブーム角度”という用語は、ブームが重力の方向に対して直角であるか又は直角に極めて近い位置にあるブームを指す。同様に“地面に平行”という用語もこれと同じ意味を有している。これらの用語は両方とも、通常のクレーンの組立及び使用方法において発生する小さな変動を考慮に入れた意味を有しているが、依然として当業者は水平であると考えるであろう。例えば、ブームが作業位置へ吊り上げられる前に最初に地面上で組み立てられるときには、たとえ地面が正確には水平でなかったり、ブームの一部がブロックの上にあったりしたとしても、水平ブーム角度にあると見なされる。ブームは、使用されているブロックに応じて正確な水平位置より若干上又は若干下にあり得るが、依然として水平ブーム角度にあり且つ地面と平行であると見なされる。
【０１３０】
安定性は、主として、クレーンの吊り上げ作業中にクレーンが概して直立状態を保つことができることに関連する。下部構造体を中心として回転する上部構造体を有している吊り上げクレーンの後方への転倒に対する安定性は、ａ）クレーン全体の重心と回転軸線との間の距離の、ｂ）後方転倒支点（典型的には、クローラ型クレーンのクローラのフレーム内の最後方のローラーの中心）と回転軸線との間の距離、に対する比として表わされ得る。従って、クレーン全体の重心と回転軸線との間の距離が３．５メートルであり且つ回転軸線から後方転倒支点までの距離が５メートルであった場合には、この安定性は０．７である。この比が小さくなればなるほど、クレーンは益々安定する。もちろん、クレーンの重心は、クレーンの種々の構成要素の重心の相対的な大きさ及び相対的な位置の関数である。従って、ブームの長さ及び重量とブーム角度とは、カウンタウエイトユニットの重量及び位置と同様に、クレーン全体の重心の位置、従ってクレーンの安定性に大きく影響を及ぼし得る。後方への転倒に対する安定性は、フックに荷が無い状態での大きいブーム角度において最大の関心事である。ブームを持ち上げることによってクレーンの後方への転倒に対する安定性は低くなる。なぜならば、ブームの重心が回転軸線により近くなり、これにより、クレーン全体の重心が回転軸線のさらに後方へ移動させられ得るからである。このように、この比の分子が大きくなればなるにつれて、安定性数値は高くなり、これはクレーンの安定性がより低いこと表す。
【０１３１】
クレーン全体の重心を決定する際には、クレーンの個々の構成要素の重量及び該構成要素の重心の基準点からの距離を考慮することによって重心に対する寄与率を判定し、次いで、各クレーン構成要素によって発生される前記の基準点まわりのモーメントの合計を使用することが有用である場合が多い。合計値における個々の値は、構成要素の重量に構成要素の重心と前記基準点との間の距離を掛け算することによって決定される。後方への転倒に対する安定性の計算のために、クレーン全体の重心を決定するために合計する際の基準点として回転軸線を使用することは、一般的である。
【０１３２】
ブームによって発生するモーメントを考慮するときには、ブーム全体の重心に配置されたブームの総重量を、２つの別個の重量即ち「ブームバット重量」と呼ばれるブームバットにおける重量と、「ブームトップ重量」と呼ばれるブームトップにおける重量とに分けることが一般的である。ブームの総重量は、ブームトップ重量にブームバット重量を加えたものに等しい。これらの重量は、荷吊り上げワイヤーロープはブームトップに達しているがそこを通して掛け回されていないこと及びブームストラップが結合されているという仮定の下で、ブームが単に各端部で支持されているとした場合に発生するであろう力を計算することによって決定される。従って、一つの秤がブームが回転床に結合されている点（ブームヒンジ点）のブームバットの下に配置され、別の秤がブームトップの滑車が結合されている点のブームトップの下に配置されているとすると、組み合わされた２つの秤上の重量はもちろんブームの重量となり、個々の秤での重量は各々ブームバット重量とブームトップ重量となる。
【０１３３】
添付図面には本発明の幾つかの実施形態が示されている。第一のカウンタウエイト組立形態を有する第一の基本的なクレーンモデルが図１〜６に示されている。同じ基本的なクレーンモデルは、図１３〜１５に示されている第二のカウンタウエイト組立形態で組み立てることができる。第三のカウンタウエイト組立形態を備えた第一の基本的なクレーンの更なる変形が図１６に示されている。第一のカウンタウエイト組立形態を有する第二の基本的なクレーンモデルが図２４〜２８に示されている。同じ第二の基本的なクレーンモデルは、図２３及び図３８〜６０に示されているように第二のカウンタウエイト組立形態で組み立てることができる。図１７〜２２は、他の基本的なクレーンモデルの第二のカウンタウエイト組立形態と同様のカウンタウエイト組立形態で組み立てられている第三の基本的なクレーンモデルを示している。図６１〜６２は、図２３及び３８〜６０のクレーンに対する代替設計を示す。それに続く図面は本願の実施形態を示す。図６３〜７２は第一の組立形態での第四の基本的なクレーンの組立形態を示し、図７３〜８１は第二の組立形態での第四の基本的なモデルを示す。図８２〜８９は第二の組立形態での第四の基本的なクレーンモデルに対する代替案を示す。
【０１３４】
図１〜６に示されている第一の実施形態においては、移動式の吊り上げクレーン１０は、下部構造体即ちカーボディ１２（図４及び５に最も良く見ることができる）と、カーボディ１２を地面から持ち上げる地面係合部材１４と、カーボディ１２に回転軸線２の周りに回転可能に結合されている回転床２０とを備えている。クレーン１０の可動の地面係合部材１４は、２つのクローラの形態であり、そのうちの一方のみが図１の側面図において見ることができる。（図１は、明確化のために簡略化されており、ブームとマストは示していない。）他方の地面係合部材即ちクローラ１４は、図４の斜視図及び図５の背面図において見ることができる。クレーン１０においては、可動の地面係合部材１４は、両側に２つのクローラを有する形態などの多数組のクローラの組であってもよく、又はタイヤなどの他の可動の地面係合部材であってもよい。クレーン１０においては、クローラ１４は、クレーンの前方への及び後方転倒支点を形成する。図１は、クレーン１０の後方転倒支点１６と前方転倒支点１７とを示している。
【０１３５】
回転床２０は、回転床２０が地面係合部材１４に対して軸線２の周りで旋回できるように、旋回リングによってカーボディ１２に取り付けられている。回転床２０は、ブーム２２を回転床２０の前方部分４の固定位置に枢動可能に支持しており；ライブマスト２８はその第一の端部５で回転床２０に取り付けられており；可動のカウンタウエイトユニット３５は１つまたは複数のカウンタウエイトまたはカウンタウエイト部材３４をカウンタウエイトトレイの形態で支持部材３３上に有している。この実施形態におけるカウンタウエイト３４は、図４及び５に示されているように、支持部材３３に個別のカウンタウエイト部材の２つの積層体として設けられている。回転床２０は、以下に詳細に説明するように、最後方の固定部分３を有している。クレーン１０においては、カウンタウエイトユニット３５が後方位置へ動かされているときにはカウンタウエイト３４の外側の角が回転軸線即ち中心線２から最も遠く離れており、従って、クレーンのテール旋回を規定するけれども、カウンタウエイトユニット３５は可動であるので、回転床２０の最後方の固定部分３を構成しない。しかしながら、カウンタウエイトユニット３５が図１におけるように前方へ引っ張られたときには、回転床の最後方３がクレーンのテール旋回半径を規定する。
【０１３６】
クレーン１０上のブーム巻き上げシステム６は、回転床２０の回転面７に対するブーム２２の角度が変化するのを可能にしている。回転面７は一般的に回転軸線２に対して垂直であるか垂直に近い。クレーン１０においては、ブーム巻き上げシステム６は、回転床２０とマスト２８及びブーム２２との間に結合されている索具を含む。ブーム巻き上げシステム６は、ブーム巻き上げドラム２１と、ブーム巻き上げワイヤーロープ２７とを含み、ブーム巻き上げワイヤーロープは、マスト２８の第２の端部９上の滑車または滑車のセット８と回転床２０上の滑車または滑車のセット２３との間に通されている。マスト２８は、回転床２０に枢動可能に結合されており、マスト２８とブーム２２の頂部１１との間のブーム巻き上げ索具は、マスト２８とブーム２２の頂部との間に結合されている固定長さの部材またはペンダント２５（そのうちの一方のみが該側面図において見ることができる）のみを備えている。更に、ブーム巻き上げ索具は、回転床２０上の滑車２３とマスト２８の第二の端部９上の滑車との間に、ブーム巻き上げワイヤーロープ２７の多重の部分を含む。従って、回転床上のブ―ム巻き上げドラム２１は、ブーム巻き上げワイヤーロープ２７を巻き取り又は繰り出して回転床２０に対するライブマスト２８の角度Ａを変え、同様にして次に、回転床２０に対するブーム２２の角度Ｂを変えるために使用できる。（滑車２３及びドラム２１は、図の明確化のために図４〜６には示されていない。）別の方法として、マスト２８は、イコライザとマスト２８の頂部との間に延びているブーム巻き上げワイヤーロープ２７で、マストとブームとの間の角度Ｃを変えると通常のクレーン作業中に固定マストとして使用することができる。
【０１３７】
荷を操作するための荷吊り上げワイヤーロープ２４は、ブーム２２から延びていてフック２６を支持している。回転床２０はまた、運転室１及び補巻きワイヤーロープ用ドラム２９などの移動式の吊り上げクレーン上に一般的に見られる他の要素を含んでいてもよい。吊り上げワイヤーロープ２４のための荷巻き上げドラム１３は、図２に示されているように、ブーム２２のブームバット５０に取り付けられているのが好ましい。所望ならば、図２及び３に示されているように、付加的な巻き上げドラム１９をブーム２２の基部５２に取り付けることができる。ブーム２２は、主ブーム２２の頂部１１に枢動可能に取り付けられているラフィングジブ又はその他のブーム構造を備えていても良い。
【０１３８】
カウンタウエイトユニット３５は、回転床２０の残りの部分に対して可動である。
クレーン１０においては、回転床２０はカウンタウエイト支持フレーム３２を備えており、該カウンタウエイト支持フレームは、図４〜６において最もよく分かる溶接されたプレート構造であるのが好ましい。カウンタウエイト支持フレーム３２は、可動のカウンタウエイトユニット３５を、カウンタウエイト支持フレーム３２に対して可動状態に支持している。カウンタウエイト支持フレーム３２は、カウンタウエイト支持フレーム３２のプレート構造に溶接されたフランジ３９によって形成されている傾斜面５４を有している。該フランジ３９、該表面５４が、カウンタウエイト支持フレーム３２が後方へ伸長するにつれて、回転床２０とカーボディ１２との間の回転面７に対して上方へ傾斜している場合、カウンタウエイトユニット３５はこの面５４の上を移動する。カウンタウエイトトレイ３３はローラー３７を備えており、ローラー３７は、フランジ３９に載っている。ローラー３７は、カウンタウエイトトレイ３３がカウンタウエイト支持フレーム３２の下に吊り下げられるように、カウンタウエイトトレイ３３の上部に配置されている。クレーン１０においては、カウンタウエイト支持フレーム３２は回転床２０の最後方の固定部分３を構成している。更に、カウンタウエイト支持フレーム３２は、カウンタウエイトユニット３５によって発生されるモーメントが主に回転床２０上に、この場合においてのみカウンタウエイト支持フレーム３２を介して、作用するように回転床２０で支持されている。
【０１３９】
カウンタウエイト移動システム５８は、カウンタウエイトユニット３５をブーム２２に向かう方向及び該ブーム２２から離れる方向に動かすことができるように、回転床２０とカウンタウエイトユニット３５との間に結合されている。カウンタウエイトユニット３５は、カウンタウエイトユニット３５が回転床２０の最後方の固定部分３の前にあって、クレーン１０の後端旋回半径が、回転床の最後方の固定部分３によって規定され位置（図１及び２に見ることができる）と、カウンタウエイトユニット３５がクレーン１０の後端旋回半径を規定する位置（図３、４及び６に見ることができる）との間を動くことができる。好ましくは、カウンタウエイトユニット３５は、図１に見ることができるように、カウンタウエイトユニット３５の重心がクレーン１０の後方転倒支点１６の近く、好ましくはその前方となる位置にまで動かすことができる。
【０１４０】
クレーン１０のカウンタウエイト移動システム５８は、駆動モーター４０及びカウンタウエイト支持フレーム３２の後方６２に設けられたドラム４２によって作られているカウンタウエイトユニット移動装置６０を備えている。後方カウンタウエイトユニット移動装置６０は、図４に最も良く見ることができるように、２つの隔置された同一の組立体を備えており、このようにして、駆動モーター４０が２つのドラム４２を駆動するのが好ましい。カウンタウエイトユニット移動装置６０の各アセンブリは更に、（図１において最も良くわかるように）従動プーリとアイドラプーリ４１の周りを通る可撓性の引張り部材４４を備えている。従動プーリはドラム４２によって形成されている。可撓性の引張り部材４４は、図のようにワイヤーロープであるか又はチェーンであってもよい。もちろん、チェーンが使用される場合には、従動プーリはチェーン駆動である。各可撓性の引張り部材４４の両端は、カウンタウエイトユニット３５がブーム２２に向かう方向及び該ブーム２２から離れる方向に引っ張ることができるように、図６に見るように、カウンタウエイトトレイ３３に結合されている。このことは、可撓性引っ張り部材即ちワイヤーロープ４４の両端にアイ（eye）４３を有し、カウンタウエイトトレイ３３のコネクタ４５に穴を有していて、ピンをアイ４３とコネクタ４５とに通すことにより実現されるのが好ましい。このようにして、クレーン１０においては、カウンタウエイトユニット移動装置６０は、カウンタウエイト支持フレーム３２とカウンタウエイトユニット３５との間に結合されている。
【０１４１】
図１は、カウンタウエイトユニット３５をその最も前方位置にある状態で示しており、図２は、カウンタウエイトユニット３５を中間位置にある状態で示しており、図３〜６は、カウンタウエイトユニット３５をその最も後方位置にある状態、例えば大きな荷がフック２６から吊り下げられているか又はブーム２２が前方へ枢動されて荷を回転床２０から更に遠くまで差し出す場合を示している。これらの位置のそれぞれにおいて、クレーン１０は、クレーンの作業中に、カウンタウエイトユニット３５がブームと荷との結合モーメントの変化を補正するように動かされたときに、カウンタウエイトユニット３５の重量がカウンタウエイト支持フレーム３２のみを介して回転床２０に伝えられる構造とされている。「カウンタウエイト支持フレームのみを介して」という語句は、米国特許第４，９５３，７２２号に開示されている装置など、支持ビーム８４の後部をマスト５４に結合してビーム８４を両端から支持しているバックヒッチペンダント１４９を備え、マストの頂部とカウンタウエイトとの間の引っ張り部材がカウンタウエイトの支持力の少なくとも一部を提供している従来技術によるクレーンと区別することを意図している。クレーン１０においては、カウンタウエイトユニット３５によって生成される平衡力の全てが、カウンタウエイト支持フレーム３２を介して回転床の他の部分に伝えられる。一方、ブーム巻き上げ索具は、前方に倒す力をブーム２２及びフック上の荷から回転床の後部へ伝える。
【０１４２】
本発明の好ましい実施形態の場合、可動のカウンタウエイトユニット３５は、通常の作業中は決して地面によって支持されない。クレーンは、荷の掴み取り、移動、及び設置の作業を行うことができ、この場合に、油圧モーター４０及びドラム４２を運転することにより可動のカウンタウエイトユニット３５は、クレーン作業中に移動して荷と平衡することに役立つように、回転床２０の前方部分４に近寄るか遠ざかるように移動されるが、該カウンタウエイトユニット３５は、カーボディ１２上の可動の地面係合部材１４によって間接的に支持される以外は決して地面によって支持されない。更に、可動のカウンタウエイトユニット３５は、クレーン１０の唯一の機能上のカウンタウエイトである。カーボディには、如何なる別個の機能上のカウンタウエイトも設けられていない。カウンタウエイトユニット３５がクレーン１０の回転中心線２の極めて近くまで動かすことができるという事実は、カウンタウエイトがその構造の中に大きな後方へ倒れるモーメントを発生しないことを意味しており、そうでなければカーボディが付加的なカウンタウエイトを坦持することを要求されるであろう。「如何なる別個の機能上のカウンタウエイトも設けられていない」という語句は、カーボディがクレーンの後方への転倒を防止するために使用される大量のカウンタウエイトを備えるように特別に設計されている従来技術によるクレーンと区別することを意図している。例えば、マニタウォッククレイン社（Manitowoc Crane Company）による標準モデル１６０００型クレーンにおいては、カーボディに１２０，０００ポンド（５４．４３トン）のカウンタウエイトが設けられており、回転床には３３２，０００ポンド（１５０．６トン）の上部構造カウンタウエイトが設けられている。本発明のクレーンにおいては、４５２，０００ポンド（２０５．０トン）のカウンタウエイト全てを可動のカウンタウエイトユニット３５において使用することができ、カーボディには機能上のカウンタウエイトは付加されていない。
【０１４３】
カウンタウエイトユニット３５の位置決めは手動によって制御してもよく、又は、クレーン１０はカウンタウエイトユニット３５を動かす必要性に関連付けられた状態を感知するセンサー（図示せず）を更に備えてもよい。最も単純な形態においては、カウンタウエイトユニット３５は、ブーム角度Ｂの変化に応答して動かされてもよい。より高機能の方法においては、カウンタウエイトユニット３５の動きを制御するために、ブーム角度Ｂの変化又は荷の掴み取りがカウンタウエイトユニット３５の移動をもたらすように、ブームと荷との結合モーメントを使用することができる。所望ならば、このことは、コンピュータプロセッサがセンサーと接続されている場合に自動的に行なうことができる。この場合には、カウンタウエイト移動システム５８、及び多分クレーンの他の動作を制御するコンピュータプロセッサは、（ブーム角度Ｂなどの）状態を示すセンサーからの信号又は（ブームと荷との結合モーメント、すなわちブーム２２のヒンジピンを中心とするブーム２２と荷の結合モーメントを示すブーム巻き上げ索具の張力などの）状態を示す他の何らかの関数を受け取ってカウンタウエイトユニット３５の位置を制御する。カウンタウエイトユニット３５の位置は、ドラム４２の回転の経過を追うか又はケーブル及びリールの配置（図示せず）を使用することによって検知することができる。上述のシステムを使用しているクレーン１０は、カウンタウエイトユニットの位置を制御するためにコンピュータプロセッサによって実行可能に組み入れられているプログラムコードを含む、コンピュータ可読の記憶媒体を備えていることが好ましい。
【０１４４】
図１３〜１５は、本発明の第二の実施形態にかかるクレーン１１０を示している。この実施形態は、ライブマスト１２８に加えて固定位置マスト１１７を備え、該固定位置マストは、固定マスト構造が付加的な構成部品を作業現場へ送ることを必要とし、前記固定マスト１１７はクレーンが再配置されるときに取り除くことを必要とする障害物であることがあるので、クレーン１０と比較して幾つかの不利な点を有している。しかしながら、固定マスト１１７を付加することによって、クレーン１１０は、クレーン１１０の吊り上げ能力を高める、他の特徴を備えることが可能となる。クレーン１０と同様に、クレーン１１０においても、カーボディ１１２には別個の機能上のカウンタウエイトが一つも備えられておらず、可動のカウンタウエイトユニット１３５は、クレーンの掴み取り、移動、及び設置の作業中に、カーボディ１１２の可動の地面係合部材１１４によって間接的に支持される以外は、地面によって支持されない。
【０１４５】
クレーン１１０は、クレーン１０と同じ基本的なクレーン構造によって作られているが、付加的なカウンタウエイト支持ビーム１６０及び固定マスト１１７が付加されている。固定マストの代わりにデリックマストを使用することもできる。カウンタウエイト支持ビーム１６０は図７〜１２に示されている。カウンタウエイト支持ビーム１６０は回転床１２０に対して移動可能に結合されている。クレーン１１０は、以下に説明するように、クレーン１０でカウンタウエイトユニット３５を動かしたのと同じ構造をカウンタウエイト支持ビーム移動装置として利用している。従って、この実施形態においては、カウンタウエイト移動システムは、カウンタウエイトユニット移動装置とカウンタウエイト支持ビーム移動装置とを含む。このカウンタウエイト支持ビーム移動装置は、カウンタウエイト支持ビーム１６０と回転床１２０との間に結合されていて、カウンタウエイト支持ビーム１６０が回転床１２０の長さ方向に関して回転床１２０とカーボディ１１２との回転結合部から離れる方向へ動かされて回転床１２０の固定の最後方の部分１０３から後方へ伸長することができるようになされている。以下において更に十分に説明するように、カウンタウエイト支持ビーム１６０の動きは、概して水平方向であり且つカウンタウエイト支持ビーム１６０の長さ方向と一致する方向である。クレーン１１０は更に、固定マスト１１７とカウンタウエイト支持ビーム１６０との間に結合されている引張り部材１３１を備えている。カウンタウエイトユニット１３５は、カウンタウエイト支持ビーム１６０にカウンタウエイト支持ビーム１６０に対して可動な形態で支持されている。カウンタウエイトユニット移動装置は、カウンタウエイト支持ビーム１６０とカウンタウエイトユニット１３５との間に結合されていて、カウンタウエイトユニット１３５をブーム１２２に向かう方向及び該ブーム１２２から離れる方向に動かすことができる。カウンタウエイトユニット１３５は、固定マスト１１７の先端１７０の前方の位置へと動かされてその位置に保持されたり、固定マストの先端１７０の後方の位置へと動かされてその位置に保持されたりすることができる。
【０１４６】
クレーン１１０は、クレーン１０上のライブマスト２８とちょうど同じようなライブマスト１２８を備えている。しかしながら、ライブマスト１２８は、固定マスト１１７を立てるために使用された後は、位置を変えることができないようになされている。クレーン１１０上のブーム１２２の角度Ｂ´を変えるために、ブーム巻き上げワイヤーロープ１１５が、マスト１１７の基部１９２に取り付けられているブーム巻き上げドラム１１８から上方へ進んでイコライザ１２９と固定マスト１１７の頂部１７０の滑車１７４との間に掛け回されて多重のワイヤーロープ部分とされる。イコライザ１２９は、固定長さのペンダント１２６によってブーム１２２に結合されている。固定長さのペンダント１２５は、固定マスト１１７の頂部をマスト１２８の頂部１７５に結合している。索具１２７は、ちょうどクレーン１０上のブーム巻き上げワイヤーロープ２７、滑車２３、及びドラム２１と同様に、マスト１２８の頂部１７５を滑車のセット１２３及びドラム１２１を介して回転床１２０に結合している。クレーン１１０はまた、図示されていないけれども、ちょうどクレーン１０で使用されているものと同様の荷吊り上げワイヤーロープ及びフックブロックを備えている。
【０１４７】
カウンタウエイト支持ビーム１６０は、図１２において最も良くわかるように、後部１７７でクロスメンバー１６４によって相互に結合されている２つの隔置されている側方部材１６２によって作られたＵ字形状をしているのが好ましい。２つの側方部材１６２の前方端部は、カウンタウエイトトレイ１３３に結合されており、カウンタウエイトトレイ１３３は、回転床１２０上のカウンタウエイト支持フレーム１３２上に、回転床の後部に設けられた駆動モーター及びドラムを使用して移動させることができるように取り付けられている。このことは、カウンタウエイトトレイ３３がクレーン１０上の回転床２０に移動可能に取り付けられている状況と全く同じである。カウンタウエイト支持ビーム１６０には更に、カウンタウエイト支持ビーム１６０とカウンタウエイトユニット１３５との間に結合されているカウンタウエイトユニット移動装置が設けられている。カウンタウエイトユニット１３５は、このようにしてカウンタウエイト支持ビーム１６０と一緒に動き且つカウンタウエイト支持ビーム１６０に対して動くことができる。
【０１４８】
引張り部材１３１は、好ましくは固定マスト１１７の頂部１７０に隣接して取り付けられている２組の結合された平らなストラップ（一方のみが側面図に見ることができる）の形態であり、カウンタウエイト支持ビーム１６０の後部を懸垂状態で支持している。引張り部材１３１は長さが固定されているので、カウンタウエイト支持ビーム１６０が後方へ動かされると、カウンタウエイト支持ビーム１６０の後部は、引っ張り部材１３１が固定マスト１１７の頂部１７０に結合されている位置を円弧の中心として円弧状に移動する。従って、カウンタウエイト支持ビーム１６０の後部１８１は、後方へ移動するときに若干持ち上がる。カウンタウエイト支持ビーム１６０を出来る限り水平に近く保持するために、カウンタウエイトトレイ１３３がその上を後方に移動する回転床１２０上のカウンタウエイト支持フレーム１３２のフランジ１３９の面１５４は、ちょうどフランジ３９がクレーン１０の傾斜面５４を形成しているように、カウンタウエイト支持ビーム１６０が後方へ動かされるにつれて、回転床１２０とカーボディとの間の回転面１０７に対して上方へ傾斜している傾斜面を備えている。経路は、カウンタウエイト支持ビーム１６０の後方部分が移動する円弧形状に適合するように加工することができるが、より実質的な意味において、カウンタウエイト支持ビーム１６０の後方部分１８１がその最も後方位置へ動かされるときにカウンタウエイト支持ビーム１６０が受けるのと同じ高さの上昇をもたらす単純な真直ぐな傾斜経路が使用されている。カウンタウエイト支持ビーム１６０の動きは、このように概して水平であり且つカウンタウエイト支持ビーム１６０の長さ方向と一致する方向である。図７及び１０において最も良くわかるように、ローラー１３７は、カウンタウエイトトレイ１３３に、後方のローラー１３７が前方のローラー１３７よりも高い位置にあるように取り付けられている（図７）。このようにして、ローラー１３７が経斜面１５４の上に載っている間、カウンタウエイトトレイ１３３自体は水平にとどまる。支持足１８２は、安全機構として備えられており、荷が突然外された場合にカウンタウエイトユニット１３５に対する支持を提供することができる。しかしながら、支持足１８２は、カウンタウエイト支持ビーム１６０がその最も前方に配置されているとき（図１３）、従って、支持足１８２が、引張り部材１３１をマスト１１７の頂部の周りに枢動させることによって形成される円弧における地面に最も近い位置にあるときであっても、支持脚部１８２が依然として地面から適当な距離（例えば１５インチ（３８．１センチメートル））にあって、支持足１８２が、通常のクレーン作業中、すなわち、掴み取り、移動、及び設置の作業中に、地面と決して接触しないように寸法決めされている。
【０１４９】
クレーン１０でカウンタウエイトトレイ３３を動かしているものと同じ構造が、クレーン１１０のカウンタウエイトトレイ１３３を動かすために使用されている。しかしながら、カウンタウエイト支持ビーム１６０はカウンタウエイトトレイ１３３に結合されているので、カウンタウエイト支持ビーム１６０は、カウンタウエイトトレイ１３３と一緒に動く。従って、カウンタウエイト支持ビーム１６０は、回転床１２０に対して、非常に多様な可変の位置へと動かし且つその位置に固定することができ、このことは、少ない移動量、大きい移動量（最大で回転床１２０上のカウンタウエイト支持フレーム１３２上のカウンタウエイトトレイ１３３の最大移動量まで）又はそれらの間のあらゆる位置に動かすことができることを意味している。これは、例えば、米国特許第４，９５３，７２２号におけるカウンタウエイト支持ビーム８４など、他の伸長可能なカウンタウエイト支持面と異なっている。該米国特許におけるカウンタウエイト支持面は、２つの異なる作業位置まで伸長させ且つその位置に固定させることができるだけである。
【０１５０】
図９は、カウンタウエイトトレイ１３３に対するカウンタウエイト支持ビーム１６０の結合部を示している。この実施形態においては、個々のカウンタウエイト１３４は、カウンタウエイトトレイ１３３上に配置されていない。側方部材１６２に溶接されているラグ１７９は、カウンタウエイトトレイ１３３上の結合部１４５に結合されている。クレーン１０と全く同様に、ワイヤーロープなどの可撓性引っ張り部材１４４はカウンタウエイトトレイ１３３を動かすために使用されており、ワイヤーロープ１４４の両端に設けられたアイ１４３とカウンタウエイトトレイ１３３上のコネクタ１４５の穴とは、これらアイ１４３及びコネクタ１４５に通されたピンによってピン留めされている。これと同じ位置において、ピンは、各ラグ１７９をコネクタ１４５に保持している。モーターが回転床１２０上のカウンタウエイト支持フレーム１３２の端部上のドラムを回転させると、図４のモーター４０とドラム４２と同様に、ワイヤーロープ１４４は、ちょうどワイヤーロープ４４がクレーン１０上で動くときのように、前後に動かされる。ワイヤーロープ１４４はカウンタウエイトトレイ１３３のコネクタ１４５を引っ張る。これと同時に、カウンタウエイト支持ビーム１６０は、ラグ１７９とコネクタ１４５との間の結合によって動かされる。
【０１５１】
カウンタウエイト１３４の各部分は、摺動摩耗パッド（図示せず）などの上に可動形態で、カウンタウエイト支持ビーム１６０の上に積み重ねられている。これらが大きく前方位置にあるときには、カウンタウエイトの各部１３４は、カウンタウエイトトレイ１３３のすぐ上にあり、該カウンタウエイトトレイにカウンタウエイト支持ビーム１６０が取り付けられている。この位置では、ちょうどカウンタウエイト３５のように、カウンタウエイトユニット１３５は、回転床１２０の最後方の固定位置１０３の直前の位置へと移動することができる。更に、カウンタウエイト支持ビーム１６０は後方へ動くことができ、カウンタウエイトユニット１３５は、カウンタウエイト支持ビーム１６０上を後方へ動くことができるので、カウンタウエイトユニット１３５は、固定マスト１１７の頂部１７０の直前の第一の位置へ動かされてその位置に保持されたり、固定マスト１１７の頂部１７０の後の第二の位置へと動かされてその位置に保持されたりすることができる。
【０１５２】
この実施形態においては、カウンタウエイトユニット１３５は、同時に動かされるカウンタウエイト１３４の２つの積層体１３８を備えている。これらの積層体１３８は、それぞれ、クレーン１０において使用されているカウンタウエイト３４と同一のカウンタウエイト１３４と、幾つかの付加的なカウンタウエイト１３６とを含んでいる（図１０及び１１）。これらの積層体１３８は、それぞれ、カウンタウエイト基板１６３上に載置されており、カウンタウエイト基板は更に、カウンタウエイト基板１６３が側方部材１６２の表面１６５上を動くのを可能にする摺動パット（図示せず）を備えている。ローラーが摺動パッドの代わりに使用されてもよい。可撓性の引っ張り部材１７３の対は、それぞれ、図示されているようにチェーンかワイヤーロープとすることができ、チェーン駆動装置１７６の形態での従動プーリとアイドラプーリ１７２（図７及び１２において最も良くわかる）との周りを通されている。チェーン駆動装置１７６はギヤボックス及びモーター（図示せず）によって回転されるシャフト１７８に取り付けられている。カウンタウエイト基板１６３はそれぞれ、カウンタウエイト１３４及び／又は１３６の積層体１３８がカウンタウエイトの支持ビーム１６０の前方部分１８０に向かう方向および該前方部材１８０から離れる方向、従ってブーム１２２に向かう方向及び該ブーム１２２から離れる方向、の両方に引っ張られることが可能となるように、コネクタ１８９を介して可撓性の引っ張り部材１７３に取り付けられている。（カウンタウエイト基板１６３は、図の明確化のために図１２には示されていない）。
【０１５３】
このように、クレーン１１０は、可動のカウンタウエイト支持ビーム１６０と、該可動のカウンタウエイト支持ビーム１６０の上に支持されている可動のカウンタウエイトユニット１３５とを備えており、可動のカウンタウエイトユニット１３５はカウンタウエイト支持ビーム１６０の上で独立して動かすことができる。ブーム１２２の角度Ｂ´は変えることができ、クレーン１１０は、荷の掴み取り、移動、及び設置の作業を行なうことができて、可動のカウンタウエイトユニット１３５は、ブームの角度の変更中又はクレーンの掴み取り、移動、及び設置の作業中に、回転床１２０の前方部分１０４に向かう方向及び該前方部分１０４から離れる方向に動かされて、ブーム及び荷の結合モーメントと平衡する助けとなる。最初に、カウンタウエイトユニット１３５が、カウンタウエイト支持ビーム１６０がその前方位置にとどまっている間にクレーン１１０の後部１０３へと移動する。平衡させることが更に必要とされる場合には、カウンタウエイトユニット１３５は、ブームと荷との結合モーメントが変化している間はカウンタウエイト支持ビーム１６０上に留まっていてもよく、ブーム角度Ｂ´が下げられるか又は荷が掴み取られるのにつれてクレーン１１０のバランスをとるために、カウンタウエイト支持ビームとカウンタウエイトユニットとが一緒に動くことができる。クレーン１０と同様に、カウンタウエイトユニット１３５は、回転床１２０の最後方の固定部分１０３の前方へと動くことができる。
【０１５４】
クレーン１１０を構成するために基本的なクレーン１０を使用することができるので、本発明の一つの態様は、二つの異なるカウンタウエイトの組立形態の選択肢によって組み立てられるよう設計されているクレーンである。第一のカウンタウエイト組立形態の選択肢（クレーン１０）は、第一の位置（図１）と第二の位置（図３）との間で第一のカウンタウエイトユニット３５を動かすことができる第一のカウンタウエイト移動システムを備えている。クレーン１０においては、カウンタウエイト組立形態は、カウンタウエイト支持フレーム３２に直接支持されているカウンタウエイトユニット３５であり、該カウンタウエイトユニット移動装置は、カウンタウエイトユニットをカウンタウエイト支持フレームに対して動かすように結合されている。第一のカウンタウエイト組立形態の選択肢に関しては、第一の位置は、第一のカウンタウエイトユニットが回転軸線に出来る限り近い位置である。この位置は、回転軸線から第一の距離を構成している。第一のカウンタウエイト組立形態の選択肢に関しては、第二の位置は、第一のカウンタウエイトユニットが回転軸線から出来る限り遠い位置である。この距離は、回転軸線から第二の距離を構成している。
【０１５５】
第二のカウンタウエイト組立形態の選択肢（クレーン１１０）は第二のカウンタウエイト移動システムを備えており、該第二のカウンタウエイト移動装置は、第二のカウンタウエイトユニット１３５を、第三の位置（図１３）と第四の位置（図１５）との間で動かすことができる。クレーン１１０においては、カウンタウエイト組立形態は、カウンタウエイト支持フレーム１３２に可動状態で結合されているカウンタウエイト支持ビーム１６０と、カウンタウエイト支持ビームに支持されているカウンタウエイトユニット１３５とを備えており、カウンタウエイト支持ビーム移動装置は、カウンタウエイト支持ビームをカウンタウエイト支持フレームに対して移動させるように結合されている。第二のカウンタウエイト組立形態選択肢に関して、第三の位置は、第二のカウンタウエイトユニットが回転軸線に出来る限り近い位置である。この位置は、回転軸線から第三の距離を構成している。第二のカウンタウエイト組立形態選択肢において、第四の位置は、第二のカウンタウエイトユニットが回転軸線から出来る限り遠い位置であり、この位置は回転軸線から第四の距離を構成している。
【０１５６】
図面から明らかなように、クレーン１０と１１０とにおいては、第四の距離が第二の距離よりも大きく、第三の距離と第四の距離との差は、第一の距離と第二の距離との差よりも大きい。第三の距離と第四との距離との差は、第一の距離と第二の距離との差の少なくとも１．５倍であるのが好ましく、第一の距離と第二の距離との差の少なくとも２倍であるのが更に好ましく、第一の距離と第二の距離との差の少なくとも２，５倍であるのが更により好ましい。本発明の好ましい実施形態においては、第三の距離と第四の距離との差は、第一の距離と第二の距離との差の少なくとも３倍である。
【０１５７】
好ましい実施形態においては、クレーン１０は、カウンタウエイト支持フレーム３２に可動状態で支持されているカウンタウエイトトレイ３３を備えており、第一の選択肢においては、カウンタウエイト３４は、カウンタウエイトトレイ３３上に直接積み重ねられており、第二の選択肢においては、カウンタウエイト支持ビーム１６０は、カウンタウエイトトレイ１３３に取り付けられており、カウンタウエイト１３４は、カウンタウエイト支持ビーム１６０上に積み重ねられている。第二のカウンタウエイトユニットは、概して第一のカウンタウエイトユニットよりも多くのカウンタウエイトボックスが備えられている。しかしながら、図示されている実施形態には示されていないけれども、第一及び第二のカウンタウエイトユニットは全く同一の構成とすることができる。
【０１５８】
図１６は、第三の実施形態にかかるクレーンであり、一つの特徴以外、全体としてクレーン１１０と同様であるクレーンを示している。従って、図１６におけるクレーン２１０の各部分に使用されている参照符号は、クレーン１１０の部品と同じであり１００が加算された同じ参照符号を有している。例えば、クレーン２１０のブーム２２２は、クレーン１１０のブーム１２２と同様である。同様に、ブーム巻き上げワイヤーロープ２１５、固定マスト２１７、ブーム巻き上げドラム２１８、回転床２２０、ドラム２２１、滑車のセット２２３、固定長さのペンダント２２５、固定長さのペンダント２２６、マスト２２８、イコライザ２２９、引張り部材２３１及びカウンタウエイトユニット２３５は、クレーン１１０のそれぞれ構成部品と全く同じである。一つの相違点は、クレーン２１０が、カウンタウエイト支持ビーム２６０の後部に取り付けられている付加的なカウンタウエイトユニット２３７を備えていることである。付加的なカウンタウエイトユニット２３７は、基本的なクレーン１０の吊り上げ能力を更に増大させるために使用されている。この付加的なカウンタウエイトユニットは、カウンタウエイト支持ビーム２６０と共に近寄ったり離れたりする。
【０１５９】
図１６Ａは、補助カウンタウエイトを、カウンタウエイト支持ビーム２６０に取り付ける方法の詳細を示している。補助カウンタウエイト２３７は、フック要素２５６を含む側方パネル２５４が設けられたカウンタウエイトトレイ２５２を含む。カウンタウエイト支持ビーム２６０は、クロスメンバー２６４の後側に伸長部２６６を備え、この伸長部は側方パネル２５４と結合する。各伸長部２６６のピン２６８は、フック部材２５６が回転係合によって上方からピン２６８と結合するのを可能にしている。各側方パネル２５４には支承面２５８が設けられており、クロスメンバー２６４には支承面２６９が設けられており、支承面２６９は支承面２５８に当接して、フック要素２５６がピン２６８と係合されたときに回転を制限し、このようにして、トレイ２５２を結合された水平位置に保持する。
【０１６０】
図１７〜２２は、本発明の第四の実施形態にかかるクレーン３１０を示している。クレーン１１０と同様に、クレーン３１０は、カーボディ３１２と、クローラ３１４と、回転床３２０と、ブーム３２２と、ブーム巻き上げ索具３２５と、固定マスト３１７と、ライブマスト３２８と、カウンタウエイト支持ビーム３６０とを備え、カウンタウエイト支持ビーム３６０は、カウンタウエイト支持ビーム３６０の後方部分が回転床３２０とカーボディ３１２との回転結合部から離れる方向に伸長させることができるように回転床に可動に結合されており、カウンタウエイトユニット３３５は、カウンタウエイト支持ビーム３６０上にカウンタウエイト支持ビームに対して可動の関係で支持されており、引張り部材３３１は、固定マストとカウンタウエイト支持ビーム３６０との間に結合されるようになされている。クレーン３１０のクレーン１１０に対する主な相違点は、カウンタウエイト支持ビーム３６０が伸縮式機構を有しており、その前方部分が常時同じ位置において回転床３２０に結合されたままである点である。更に、カウンタウエイト移動システムは、カウンタウエイト支持ビームの伸縮式後方部分が回転床３２０に対して後方へ移動するのと同時に、カウンタウエイトユニット３３５をカウンタウエイト支持ビーム３６０に対して後方へ移動させる。このようにして、単一の駆動装置が、カウンタウエイト支持ビームを（カウンタウエイト支持ビーム移動装置として機能している）回転床に対して移動させ且つカウンタウエイトユニットを（カウンタウエイトユニット移動装置として機能している）カウンタウエイト支持ビームに対して移動させる。
【０１６１】
カウンタウエイト支持ビーム３６０は、図２０において最も良くわかるように、後部でクロスメンバー３６４によって相互に結合されている２つの隔置された側方部材３６２によって作られたＵ字形状であるのが好ましい。２つの側方部材３６２の前方端部は回転床３２０に結合されている。各側方部材３６２は、伸縮式の形態で整合している２つの部分によって作られている。図１７は収縮位置にあるこれら２つの部分を示しており、一方、図１８〜２１は伸長位置にあるこれら２つの部分を示している。
【０１６２】
図１９は、カウンタウエイト支持ビーム３６０を単独で、カウンタウエイトユニット３３５がその上に載置された状態で示しており、図２０は、クレーン３１０の回転床３２０に結合されているカウンタウエイト支持ビーム３６０を、クレーン３１０の他の部分は明確化のために取り外されている状態で示しており、両図はカウンタウエイト支持ビーム移動装置を示している。カウンタウエイト支持ビーム移動装置は、回転床３２０とカウンタウエイト支持ビーム３６０との間に取り付けられた伸縮式のシリンダ３５５と、プーリ３７１と３７２とに巻き付いて通り、結合部３７６においてカウンタウエイトユニット３３５に、結合部３７８においてカウンタウエイト支持ビーム３６０に結合されたワイヤーロープ３７３の形態の複数の可撓性の引張り部材とを備えている。カウンタウエイトユニット３３５は、伸縮式のシリンダ３５５が縮退してカウンタウエイト支持ビームの後方部分３６４をブームに向かって引っ張るとき、ブームに向かって引っ張られる。このことが起るとき、カウンタウエイト支持ビーム３６０上のプーリ３７２もまた前方へ移動しなければならない。ワイヤーロープ３７３は結合部３７６と３７８との両方で結合されているので、プーリ３７２が前方へ動くためには、ワイヤーロープは（図２１の側面図においてわかるように）時計周りに移動しなければならず、これによって結合部３７６を前方へ動かし、次いで、カウンタウエイト支持ビーム自体の部分の動きに加えて、カウンタウエイトユニット３３５をカウンタウエイト支持ビーム上で前方へ引っ張る。一方で、シリンダ３５５が伸長されると、プーリ３７１は、伸縮式のシリンダが伸長されるにつれて後方へ押され、カウンタウエイト支持ビームの後方部分をブームから離れる方向に押す。これによって、ワイヤーロープ３７３は、反時計周りに移動し、結合部３７６及びカウンタウエイト３３５を後方へ引っ張る。
【０１６３】
図１７においてわかるように、回転床３２０は最後方の固定部分を有しており、カウンタウエイトユニット３３５は、カウンタウエイト３３５が回転床の最後方の固定部分の直前となる位置まで移動することができる。カウンタウエイトユニット３３５は、クレーンの掴み取り、移動、及び設置の作業中に、固定マストの頂部の前方の位置へ動かされてそこに保持されたり（図１７）、固定マストの頂部の後方の位置へ動かされてそこに保持されたり（図１８）することができる。この操作中に、可動のカウンタウエイトユニット３３５は、カーボディ３１２上の可動の地面係合部材３１４によって間接的に支持される以外は地面によって決して支持されない。支持足３８２は、安全機構として備えられており、荷が突然外れた際にカウンタウエイトユニットに対する支持を提供することができる。しかしながら、支持足は、カウンタウエイト支持ビーム３６０の後部３６４がマスト３１７の頂部の真下に配置され（図１７）、従って、支持足３８２が、引張り部材３３１をマスト３１７の頂部を中心に枢動させることによって生じる円弧における地面に最も近い位置にあるときにも、支持足３８２が依然として地面から適当な距離にあって、通常のクレーン作業中における、掴み取り、移動、及び設置の作業中に、支持足が地面と決して接しないように、寸法決めされている。
【０１６４】
図２３〜６０は、２つの異なるカウンタウエイト組立形態によって組み立てることができる、別の実施形態にかかるクレーンの詳細を示している。図２４〜２８は、カウンタウエイト支持フレーム上に支持されている可動のカウンタウエイトを備えたクレーン４１０を示している。図２３及び図３８〜４１は、マストと可動のカウンタウエイト支持ビームとを備えている同じクレーンを示している。この形態においては、クレーンはクレーン５１０と称される。
【０１６５】
クレーン１０と同様に、クレーン４１０は、カーボディ４１２と、カーボディ４１２に取り付けられていてクレーン４１０が地面を移動するのを可能にしている可動の地面係合部材４１４と、回転軸線を中心として回転できるようにカーボディに結合されている回転床４２０と、回転床の前方部分の固定のブームヒンジ点を中心として枢動できるように取り付けられているブーム４２２と、ライブマスト４２８とブーム巻き上げ索具４２７とが設けられ回転床に設置されている滑車のセットとブームとの間に結合されて回転床の回転面に対するブームの角度が変えられるようにしているブーム巻き上げシステムと、を備えている。クレーン１０と同様に、ブーム巻き上げシステムは、ブーム巻き上げドラムと、マスト上に設置されている滑車と回転床上に設置されている滑車のセットとの間に掛け回されているブーム巻き上げワイヤーロープとを備えている。この実施形態においては、回転床は、以下において更に詳細に説明するように、回転床４２０の他の部分に取り外し可能な形態で取り付けられているカウンタウエイト支持フレーム４３２を備えている。カウンタウエイトユニット４３５は、カウンタウエイト支持フレーム４３２に対して移動可能な状態で該カウンタウエイト支持フレーム４３２上に支持されている。同じく以下において更に詳細に説明するカウンタウエイトユニット移動装置が、カウンタウエイトユニット４３５をブーム４２２に向かう方向及び該ブーム４２２から離れる方向に動かすために、回転床とカウンタウエイトユニット４３５との間に結合されている。この形態においては、クレーン１０と同様に、クレーンの作業中に、カウンタウエイトユニットがブームと荷との結合モーメントの変化を補正するために動かされるとき、カウンタウエイトユニット４３５によって発生されるモーメントは主に回転床に作用するが、この場合においてのみカウンタウエイト支持フレームを介して作用する。
【０１６６】
この実施形態におけるカウンタウエイト支持フレーム４３２は、回転床の他の部分の下方に配置されている。カウンタウエイト支持フレームは、図２９〜３４において最も良くわかるように、溶接された板構造によって作られている。このカウンタウエイト支持フレームは、回転床の他の部分に取り外し可能な態様で取り付けられている。回転床４２０とカウンタウエイト支持フレーム４３２との間を容易に取り外し可能に結合するために、アダプタ４５０が使用されている。アダプタ４５０は、耳部４５４を貫通している穴４５２を備えており、該耳部４５４は、回転床４２０の下方部分にあるラグ４２９同士の間に嵌合して、アダプタ４５０、従ってカウンタウエイト支持フレーム４３２を、回転床４２０に結合している。アダプタ４５０は、（図３４において最も良くわかるように）それ自体がピン４５６によってカウンタウエイト支持フレーム４３２に固定されている。ピン４５６を使用することによって、アダプタ４５０はカウンタウエイト支持フレーム４３２から取り外すことが可能にされ、その結果、カウンタウエイト支持フレーム４３２をクレーン５１０の構成において再使用することができる。前方の穴４８１は、カウンタウエイト支持フレーム４３２とアダプタ４５０とを一緒にピン留めするための場所として機能する。後方の穴４８３とカウンタウエイト支持フレーム４３２の頂部の穴４８４は、この実施形態においては使用されていないが、以下に説明するように、カウンタウエイト支持フレーム４３２がクレーン５１０の構成において使用できるように備えられている。
【０１６７】
カウンタウエイト支持フレーム４３２は、後部において、２つの短いリンク４６２を介して回転床に結合されている。リンク４６２は、それぞれ、一端が回転床のラグ４６４にピンで留められており、他端がカウンタウエイト支持フレーム４３２の後方の一対のラグの間にピンで留められている。ひとたび前方でアダプタ４５０と、後方でリンク４６２とピン結合されると、カウンタウエイト支持フレーム４３２は、実際にはクレーン４１０の回転床の取り外し可能な一部分となる。
【０１６８】
クレーン４１０においては、カウンタウエイトユニット移動装置は、回転床の一部としてのカウンタウエイト支持フレーム４３２とカウンタウエイトユニット４３５との間に結合されることによって、回転床４２０とカウンタウエイトユニット４３５の間に結合される。カウンタウエイトユニット４３５は、可動のトロリー４７０にピンで留められているカウンタウエイトトレイ４３３を備えている（図３５〜３７）。上述の実施形態と同様に、カウンタウエイトトレイは、カウンタウエイト支持フレームの下方に吊り下げられている。トレイ４３３は、トロリー４７０の穴４７１（図３１）にピンで留められている。穴４７１は、底部よりも頂部のほうが大きい。底部の大きさは、トレイ４３３とトロリー４７０とを結合するために使用されるピン（図示せず）の外径と同じである。頂部の大きさの方が大きいことにより、ピンのより容易な挿入が可能になる。
【０１６９】
トロリー４７０は４つの垂直ローラー４７６に載っており、ローラー４７６は、カウンタウエイト支持フレーム４３２の両側部に沿ったフランジ４３８と係合している。トロリー４７０はまた、カウンタウエイト支持フレーム４３２上のトロリー４７０の側方の位置決めを提供している４つの水平ローラー４７８も備えている（図３３）。
【０１７０】
カウンタウエイトユニット移動装置は、少なくとも１つの、この実施形態では２つの油圧モーター及びギヤボックス４７２を備えており、それぞれトロリー４７０に結合されている歯車４７４を駆動する。カウンタウエイト支持フレーム４３２は、各側部に一組の歯４３６（図２９）を備えている。歯車４７４は、カウンタウエイト支持フレーム４３２の２つの側部に設けられた歯４３６と係合して、モーター及びギヤボックス４７２が歯車４７４を回転させると、トロリー４７０をカウンタウエイト支持フレームに対して移動させる。このようにして、カウンタウエイトユニット４３５は、トロリー４７０上に取り付けられていることにより、カウンタウエイト支持フレーム４３２に対して移動することができる。
【０１７１】
製造を容易にするために、幾つかの個別に交換可能な棒鋼４３４（図２９において最も良くわかる）を、穴付きボルトによってカウンタウエイト支持フレーム４３２の台にボルト止めしてフランジ４３８と歯４３６との両方を提供することができる。更に、これらの棒鋼の側面は、図３３においてわかるように、水平ローラー４７８のための係合面を形成している。これらの棒鋼４３４の面は、ローラー４７６及び４７８とともにより良い耐摩耗性を提供するために硬化されているのが好ましい。棒鋼４３４は、トロリー４７０上のローラー４７６からカウンタウエイト支持フレーム４３２へ荷重を伝える補助とするための剪断ブロック面４３９（図３２及び３３）を備えている。図３２においてわかるように、ローラー４７６は、歯車４７４と同じ垂直面内に取り付けられるのが好ましい。
【０１７２】
好ましい実施形態においては、クレーンは、クレーン作業中に、カウンタウエイトユニットがブーム及び荷の結合モーメントの変化を補正するために動かされたときに、カウンタウエイトユニットによって発生されるクレーンの前方転倒支点に対するモーメントは、マストを介しては回転床に伝えられないように構成されている。このモーメントは、むしろ、ラグ４２９及び４６４におけるピン結合部を介するなど、カウンタウエイト支持フレームによって回転床に伝えられる。
【０１７３】
クレーン５１０は、クレーン４１０を製造するために使用されたものと同じ構成要素によって作られているが、固定マスト５１７と可動のカウンタウエイト支持ビーム５６０とが付加されている。更に、クレーン４１０においてライブマスト４２８として使用されていた構造はもはやライブマストとして使用されていない。その代わりに、ブーム巻き上げ索具５１９が、ブームトップと固定マスト５１７の頂部との間に設けられて、ブーム角度を変えることができるようにされている。固定長さのペンダント５２５が、固定マスト５１７の頂部をマスト５２８の頂部に結合している。索具５２７とマスト５２８とは、クレーン５１０の通常の作業中に固定された位置に保持される。同様に、引張り部材５３１が、マスト５１７の頂部とカウンタウエイト支持ビーム５６０との間に付加されている。図面において、クレーン５１０におけるものと同じであるクレーン４１０において使用された構成要素は、１００が足された同じ参照符号を有しており、従って、クレーン４１０のブーム４２２はクレーン５１０のブーム５２２である。カウンタウエイトユニット５３５はカウンタウエイト４３５と同じである。
【０１７４】
クレーン５１０のカウンタウエイトユニット５３５は、２つの方法で動かすことができる。第一に、カウンタウエイトユニット４３５と全く同様に、カウンタウエイトユニット５３５は、カウンタウエイト支持フレーム５３２のフランジ上に乗っているローラー５７６を備えたトロリー５７０を含んでいる。しかしながら、このカウンタウエイトの組み立て構造においては、カウンタウエイト支持フレーム５３２は、伸縮式のカウンタウエイト支持ビーム５６０の一部である。従って、カウンタウエイトユニット５３５を動かす別の方法は、カウンタウエイトユニット５３５の位置をフレーム５３２上に維持しつつ、ビーム５６０を引き出して伸長させる方法である。第一のタイプの動きは、図３９と４０とを比較することによってわかり、第二のタイプの動きは、図４０と４１とを比較することによってわかる。両タイプの動きは別個に行うことができ、可能な最大限度まで行なう必要はない。しかしながら、通常は、カウンタウエイトユニット５３５は、ビーム５６０が伸長される前に出来る限り遠くまでフレーム５３２上で後退される。図３９と４１とを比較することによってわかるように、クレーン５１０のカウンタウエイト移動システムにおいては、カウンタウエイトユニットを、回転床上のブーム巻上げ滑車セットとカーボディ５１２の回転軸線の間の位置まで動かしたり、回転床上のブーム巻き上げ滑車セットの後方の位置まで動かしたりすることができる。
【０１７５】
カウンタウエイト支持ビーム５６０は、３つの入れ子構造の伸縮式のビーム部材、すなわち、内側ビーム部材５９２と、中間ビーム部材５８２と、上記においてはこれもまたカウンタウエイト支持フレーム５３２と称されている外側のビーム部材５３２とによって作られているのが好ましい。従って、カウンタウエイト支持ビーム移動装置は、外側のフレーム部材の中に納まっている少なくとも１つの内側フレーム部材を備えた伸縮式のフレームを含む。図示されているように、カウンタウエイト支持ビームは、該外側フレーム部材の内側で該内側フレーム部材を包囲している中間フレーム部材を備えているのがより好ましい。カウンタウエイト支持ビームはカウンタウエイト支持ビーム移動装置の一部である伸縮式フレームの外側フレーム部材を含む。
【０１７６】
興味深いことに、第一のカウンタウエイト組立構造選択肢（クレーン４１０）においてカウンタウエイト支持フレーム４３２として使用されている構造は、第二のカウンタウエイト組立構造選択肢（クレーン５１０）においては、カウンタウエイト支持ビーム５６０の外側ビーム部材５３２として使用することができる。カウンタウエイト支持フレーム４３２が外側ビーム部材５３２として使用されるとき、該外側ビーム部材は、ビーム部材の台に結合することができ且つ回転床５２０に対して移動させることができる付加的な構造を含む。
【０１７７】
トロリー５７０はトロリー４７０と全く同じであり且つ外側ビーム部材５３２はカウンタウエイト支持フレーム４３２と同様の外側構造を有しているので、カウンタウエイトユニット５３５が外側ビーム部材５３２に対して動く方法、トロリー５７０の構造、モーター及びギヤボックス５７２並びに棒鋼５３４部分に設けられている歯と係合する歯車５７４は、再度詳しくは説明しない。これらの類似性により、この実施形態においては、トロリーに結合されている駆動歯車は、モーターが歯車５７４を回転させるときに、カウンタウエイト支持ビーム５６０上の歯と係合してトロリーをカウンタウエイト支持ビーム５６０に対して移動させる。
【０１７８】
カウンタウエイト支持ビーム５６０は、カウンタウエイト支持フレーム４３２がクレーン４１０の残りの部分に結合される方法と似た形態で、クレーン５１０の残りの部分に取り付けられている。ラグ４６６と回転床の後部とを結合している短いリンク４６２の代わりに、引っ張り部材５３１が、固定マスト５１７の頂部からラグ５６６を介してカウンタウエイト支持ビーム５６０の後部に接続している。前方においては、アダプタ４５０の代わりに、内側ビーム部材５９２がその端部にコネクタ５５０を備えている。このコネクタは、コネクタ５５０が、ちょうどアダプタ４５０が回転床４２０にピンで留められているのと同様に、回転床５２０の下側にピンで留めることができるように、通穴５５２を有している耳部５５４を備えている。
【０１７９】
このカウンタウエイト支持ビーム移動装置は、好ましくはトラニオン式取付け形油圧シリンダの形態の直線駆動装置を備えている。カウンタウエイト支持ビーム移動装置は更に、外側フレーム部材が、内側フレーム部材に対する中間フレーム部材の動きに従属して動くように、中間フレーム部材と外側フレーム部材とに取り付けられているワイヤーロープとプーリとを備えている。カウンタウエイト支持ビーム５６０の好ましい実施形態においては、ロッド５４２を備えたダブルアクション式の油圧シリンダ５４０が、内側ビーム部材５９２と中間ビーム部材との間に結合されている。従って、ロッド５４２が伸長されたり短縮されたりするとき、中間ビーム部材５８２は内側ビーム部材５９２に対して動く。一方、外側ビーム部材５３２は他のビーム部材に従属形態で結合され、他のビーム部材同士の相対的な動きが、中間ビーム部材５８２に対する外側ビーム部材５３２の動きを必然的に且つ同時に生じさせる。このことが生じる形態の詳細は、図４２〜５２において最も良くわかり、付加的な詳細は図５３〜６０に示されている。
【０１８０】
内側、中間及び外側のビーム部材は、それぞれ、板材を溶接したボックス構造に作られている。ローラー５８５及び５８６は、中間ビーム部材５８２の外側において外側ビーム部材５３２の内面を支持している。同様に、ローラー５８７及び５８８は、中間ビーム部材５８２の内側を内側ビーム部材５９２の外側に対して支持している。部材４３２がクレーン５１０の外側ビーム部材５３２として再度使用されるときには、カウンタウエイト支持フレーム４３２の両側に設けられている穴４８１及び４８３がローラー５８５及び５８６を取り付けるために使用される。
【０１８１】
ビームの相対的な動きを説明する補助とするために、図面のうちの幾つかは、図４５〜５０と同様に、プレート部材のうちの幾つかが取り外された状態で示されている。図４５及び４６において最も良くわかるように、油圧シリンダは、マウント５４１を介して内側ビーム部材５９２の側壁にトラニオン式で取り付けられている。油圧シリンダのロッド部分５４２は、中間ビーム部材５８２の背板に溶接されたラグ５３８の間に、ピンで留めることができる貫通穴を備えたヘッド５３９において終端している。従って、油圧シリンダ５４０の中のロッド５４２が伸長されたり短縮されたりすると、中間ビーム部材５８２も、同様に、内側ビーム部材５９２に対して伸びたり縮んだりする。
【０１８２】
外側ビーム部材５３２の動きは、一対の短縮用ワイヤーロープ５４４と一対の伸長用ワイヤーロープ５４６とによって制御される。伸長用ワイヤーロープ５４６は、コネクタ５４５によって、一端が外側ビーム部材５３２の前方部分に結び付けられている。該伸長用ワイヤーロープは、カウンタウエイト支持フレーム４３２での使用されていない穴４８４と同じである穴５８４を貫通している。伸長用ワイヤーロープ５４６は、中間フレーム部材５８２の後方部分に取り付けられている伸長用滑車５９６の周りを通る。伸長用ワイヤーロープ５４６の他端は、コネクタ５９５によって、内側ビーム部材５９２の前方部分に配置されているカウンタウエイト支持ビームコネクタ５５０の後方部分に結び付けられている。カウンタウエイト支持ビーム５６０が短縮モードにあり且つ油圧シリンダ５４０が伸長されて中間ビーム部材５８２が内側ビーム部材５９２に対して後方へ移動されている場合には、伸長用滑車５９６が中間ビーム部材と共に後方へ押されて、このとき伸長用ワイヤーロープ５４６は伸長用滑車５９６の周りを回って通り、これにより、外側ビーム部材５３２の前部がコネクタ５４５によって必然的に後方へ引っ張られる。伸長用ワイヤーロープ５４６は、コネクタ５４５において外側ビーム部材５３２に結び付けられており且つ内側ビーム部材５９２の前方部分においてコネクタ５９５に結び付けられているが、中間ビーム部材５８２に取り付けられている伸長用滑車５９６の周りを通っているので、中間部材の移動距離が１フィート（３０．４８センチメートル）であると、外側ビーム部材５３２は２フィート（６０．９６センチメートル）伸長する。
【０１８３】
短縮用ワイヤーロープ５４４は、一端がコネクタ５４３（図４９及び５６）によって内側ビーム部材５９２の後部に結び付けられている。短縮用ワイヤーロープは、中間ビーム部材５８２の前方部分に取り付けられている短縮用滑車５９４の周りを回って通っている。短縮用ワイヤーロープ５４４の他端は、コネクタ５９３によって外側部材５３２の後方部分に結び付けられている。カウンタウエイト支持ビーム５６０が伸長モードにあり且つ油圧シリンダ５４０が短縮されて中間ビーム部材５８２が内側ビーム部材５９２に対して前方へ移動される場合には、短縮用滑車５９４は、中間ビーム部材によって前方へ押されて短縮用ワイヤーロープ５４４が短縮用滑車５９４の周り回って通り、これによって、必然的に、外側ビーム部材の後方部分がコネクタ５９３によって前方へ引っ張られる。短縮用ワイヤーロープはコネクタ５４３において内側ビーム部材に結び付けられているが、中間ビーム部材５８２に取り付けられている短縮用滑車５９４の周りを回って通っているので、中間ビーム部材が１フィート（３０．４８センチメートル）移動すると、外側ビーム部材５３２は２フィート（６０．９６センチメートル）短縮される。短縮用ワイヤーロープ５４４は、ビームが短縮されたときに短縮用滑車５９４が配置される場所より後方のビーム材の任意の点において外側ビーム部材５３２に取り付けることができる。しかしながら、短縮用ワイヤーロープ５４４を外側ビーム部材５３２のぎりぎりの後方部分において結び付けることによって、コネクタ５９３は、調整が必要とされる場合に、より容易にアクセスすることができる。
【０１８４】
ビーム同士を左右に平行にした状態に保つ補助とするためにローラー５８８が外側にフランジを有していることが図５８及び５９からわかる。ローラー５８５，５８６及び５８７もこのようなフランジを有している。ローラー５８５，５８６，５８７及び５８８は、ローラー軸とローラーとの間の軸受けによって中間ビーム部材５８２の側部に取り付けられるのが好ましいけれども、図面には軸受は示されていない。同様に、図面からは明確ではないが、当業者は、ローラーの側部と頂部又は底部とには、これらに支持されているビーム部材に対して若干のクリアランスが存在することを理解するであろう。
【０１８５】
図６１及び６２は、クレーンが固定マスト５１７なしで組み立てられたとき（クレーンが第一のカウンタウエイト組み立て構造で組み立てられたとき）の回転床４２０の後方部分とカンタウエイト支持フレーム４３２との間の結合部の代替の構造ならびに、クレーンが第二のカウンタウエイト組み立て構造で組み立てられたときの伸縮式のカウンタウエイト支持ビーム５６０と引っ張り部材５３１との間の結合部の代替の構造を示している。短いリンク４６２を使用するのではなく、ラグ５２３の形態で回転床の後方部分における支持部が外側ビーム部材５３２の上のラグ６２０に直にピンで留めることのできる位置に配置されており、ラグ６２０は、図６１及び６２に示されている実施形態においては、カウンタウエイト支持ビーム５６０の一部分として使用される。ラグ５６６と同様に、ラグ６２０はそれぞれ貫通穴を有する２枚の板部材によって作られており、回転床（クレーンがその第一カウンタウエイト組立構造で組み立てられているとき）か、引張り部材５３１の下部（クレーンがその第二カウンタウエイト組立構造で組み立てられているとき）かのどちらかとのピン結合を形成するために使用されている。第一のカウンタウエイト組立構造においては、ピン（図示せず）は、ラグ６２０の穴６３２及びラグ５２３の穴５６２を貫通する。
【０１８６】
ラグ６２０の利点のうちの一つは、これらが、板部材６２１と６２２との間に頂部の桟６２４と下部の桟６２６とを備えている点であり、これらの桟は、図６２（左側プレートは明確化のために取り外されている）に示されているように、カウンタウエイト支持ビーム５６０が一杯まで短縮されると、回転床５２０のラグ５２３と係合する。従って、回転床の後方部分上の支持部材５２３は、カウンタウエイトビームが一杯まで短縮された位置にあるとき、この支持部材及び支持係合部材が、荷重をカウンタウエイトビームから回転床へ直接伝えることができるように配置されたカウンタウエイトビーム支持係合部材（桟６２４）と係合している。フックに荷が無い状態での大きいビーム角度においては、カウンタウエイトシステムのモーメントは、固定マスト５１７によって見られるように、ブーム及び荷の結合モーメントの相殺モーメントを超えるかも知れない。この状況においては、固定マストは後方へ動こうとして、外側ビーム部材のラグ６２０の頂部の桟６２４が回転床５２０上のラグ５２３と係合するまで固定マストストップ５２９を圧縮する。（クレーンがマスト５１７によって組み立てられているときには、穴５６２及び６３２内にピンは配置されていないことに留意されたい。これらの穴はまた、ちょうど、引張り部材５３１がラグ６２０にピンによって留められ且つカウンタウエイト支持ビーム５６０が一杯まで短縮されているときに一列に並ぶようになる。）この時点で、回転床の後方部分は、カウンタウエイトの荷重の一部分を担持して、マスト５１７が更に後方へ倒れる傾向を少なくしている。
【０１８７】
更に追加的にまたは代替的に、荷重の偏りのために桟６２４が支持部材５２３と係合するまで固定マスト５１７が少し後ろに回転するのではなく、クレーンの或る実施形態は能動制御システムを利用する。そのようなシステムにおいて、エンコーダーあるいは他の位置センサー及び荷重センサーが、マストの位置、カウンタウエイトの位置、フックの荷重、カウンタウエイトの荷重やその他のパラメータを、それらのデータを受信するようにプログラムされた汎用のまたは特定用途向けのコンピュータなどのコントローラに送信する。制御プログラム即ち安定性プログラムは、データを評価し、状況を判断してカウンタウエイトがカーボディの最後部の固定部分に十分近いところに位置している場合には、コントローラはライブマスト５１７を僅かに後方へ移動させる信号を供給する。ライブマスト５１７の後方への移動中、引っ張り部材５３１は相対的に下方へ移動し、これによってカウンタウエイト支持ビーム５６０、結合されたカウンタウエイトユニット５３５も下げられ、当然ながら、カウンタウエイト支持棒６２０は支持部５２３上に下げられる。次に、カウンタウエイトユニット５３５の荷重部分が引っ張り部材５３１から支持部５２３を介して回転床５２０へ伝達される。
【０１８８】
カウンタウエイトユニットは、カウンタウエイトユニットの重心が、回転軸線から後方転倒支点までの距離の１２５％未満の回転軸線からの距離内にある位置まで移動可能であることが好ましく、回転軸線から後方転倒支点まで距離の１１０％未満の回転軸線からの距離内にあるのがより好ましい。
【０１８９】
上述のように従来技術による移動式の吊り上げクレーンは、概して多数のカウンタウエイトアセンブリを有している。好ましいクレーンの位置可変のカウンタウエイトは、ただ一つのカウンタウエイトアセンブリを備えている。一般的な設計において３３０メートルトンのカウンタウエイトが必要とされる場合には、単一の位置可変カウンタウエイトを備えたクレーン１０は、同じ荷重モーメントを発生させるためにこの値の約７０％すなわち２３０メートルトンのカウンタウエイトを必要とする。３０％のカウンタウエイトの減少によってカウンタウエイトのコストが直接削減されるが、このコストは、部分的にはカウンタウエイト移動システムのコストによって相殺される。現在の米国公道限界によれば、１００メートルトンのカウンタウエイトは、輸送のために５台のトラックを必要とする。従って、カウンタウエイトの総量を減じることによって、作業現場間でクレーンを輸送するのに必要とされるトラックの台数を減らすことができる。カウンタウエイトが著しく削減されるので最大地面支持作用もまた同じ量だけ削減される。カウンタウエイトは、荷を吊り上げるのに必要とされるのと同程度だけ後方に配置されるだけである。クレーンとカウンタウエイトとは出来る限りコンパクトなままとされ、付加的な荷重モーメントが必要とされる場合に拡張するだけである。更に別の特徴は、中間位置に削減されたカウンタウエイトを備えた状態で作動できる能力である。削減されたカウンタウエイトは、荷がフックに掛けられていないときの後方への安定性要件と均衡する。その結果、位置可変機能を停止して、クレ―ンを従来型の吊り上げクレーンとして作動させることが可能となる。本発明の好ましい実施形態においては、匹敵する能力のクレーンと比較して、カウンタウエイトの総量を削減することができ、又はカウンタウエイトの総量が同じ場合に、クレーンの安定性を高めることができ又はクレーンをより小さな設置面積で設計することができる。もちろん、新しいクレーンのモデルを製造する際に、全部で３つのこれらの利点の幾つかの組み合わせを使用しても良い。
【０１９０】
クレーンの顧客は、カウンタウエイト支持フレーム４３２のみを備えていて、内側ビーム部材５９２及び中間ビーム部材５８２も固定マスト５１７も備えていないクレーン４１０を最初に買って使用することを決めてもよい。その後に、固定マスト５１７を付加し、内側ビーム部材５９２と中間ビーム部材５８２とをカウンタウエイト支持フレーム４３２内に挿入してカウンタウエイト支持ビーム５６０を作ることによって、クレーン４１０をクレーン５１０に変えることができる。その後、クレーンを固定マスト５１７無しの状態で組み立てる場合には、内側ビーム部材５９２と中間のビーム部材５８２とを取り除くことができる。しかしながら、カウンタウエイト支持ビーム５６０がひとたび組み立てられると、元の状態のままとされて伸長させない状態でクレーン４１０において使用され、ただ単にカウンタウエイト支持フレーム４３２として使用される傾向が強い。
【０１９１】
第一のカウンタウエイト組立構造選択肢（クレーン１０又はクレーン４１０）においては、カウンタウエイトユニットは、固定マスト又はデリックマストによって支持されていない。むしろ、カウンタウエイトユニットは、回転床のカウンタウエイト支持フレームに支持されている。カウンタウエイト移動システムは、カウンタウエイトユニットをカウンタウエイト支持フレームに対して移動させるように結合されているカウンタウエイトユニット移動装置を備えている。第二のカウンタウエイト組立構造選択肢（クレーン１１０又はクレーン５１０）においては、第二のカウンタウエイトユニットは、固定マストとデリックマストとのうちから選択されたマストによって支持されている。カウンタウエイト支持ビームは、回転床に可動形態で結合されており、カウンタウエイトユニットはカウンタウエイト支持ビームに支持されている。カウンタウエイト移動システムは、カウンタウエイト支持ビームを回転床に対して動かすことができるように結合されたカウンタウエイト支持ビーム移動装置を備えている。クレーン１１０においては、カウンタウエイト支持ビームは、カウンタウエイト支持フレームに移動可能に結合されることによって回転床に移動可能に結合されている。クレーン５１０においては、カウンタウエイト支持ビームは、カウンタウエイト支持ビームの前方部分で回転床に移動可能に結合されている伸縮部分を有することによって、回転床に移動可能に結合されている。
【０１９２】
第一のカウンタウエイト組立構造選択肢においては、クレーン１０又はクレーン４１０は、カウンタウエイト支持フレーム上に移動可能に支持されているカウンタウエイトトレイを含み、カウンタウエイトは、カウンタウエイトトレイ上に直接積み重ねられている。クレーン１１０の第二のカウンタウエイト組立構造選択肢においては、カウンタウエイト支持ビームは、カウンタウエイトトレイに取り付けられ、カウンタウエイトは、カウンタウエイト支持ビーム上に配置されている基板上に積み重ねられることによってカウンタウエイト支持ビーム上に積み重ねられている。
【０１９３】
以下の各実施形態においては、それぞれ、上記した特徴の一部あるいは全てを組み込むことができる。前で述べたそれぞれの実施形態の中で、明確に議論されなかった任意の要素が、ここに転載されたものとして、組み込まれて含まれる。
【０１９４】
図６３〜７２は、クレーン１０と類似し、これから説明する差異を有する他の実施形態を示す。移動式の吊り上げクレーン７１０は、下部構造即ちカーボディ７１２と、地面係合部材７１４と、カーボディ７１２に回転軸線７０２の周りで回転可能に結合されて軸線７０２に対して垂直な回転面７０７をもたらす回転床７２０とを含む。
【０１９５】
回転床７２０は、回転床７２０の前方部分７０４の固定した位置に枢動可能に取り付けられたブーム７２２と、回転床７２０にその第一の端部において取り付けられたライブマスト７２８と、１つまたは複数のカウンタウエイト又はカウンタウエイト部材７３４をカウンタトレイの形態をした支持部材７３３の上に有する移動可能なカウンタウエイトユニット７３５と、をそれぞれ支持している。回転床７２０は。図６５でもっとも良く見えるように最後方の固定部分７０３を有する。
【０１９６】
クレーン７１０のブーム巻き上げシステム（図示せず）は、図１に示すブーム巻き上げシステムと同様に、回転床７２０の回転面７０７に対するブーム７２２の角度を変更することを可能にする。ブーム巻き上げシステムは、クレーン１０について先に詳細に述べた特徴及び構成要素を含む。あるいは、マスト７２８は上記のマスト２８と同様に、通常のクレーン動作の間、固定マストとして使用されるであろう。
【０１９７】
この実施形態において、カウンタウエイトユニット７３５は上記のカウンタユニット４３５と類似している。カウンタウエイト７３５は回転床７２０の台の部分に対して移動可能である。クレーン７１０において回転床７２０は、回転床７２０と一体的に形成されるか、又は回転床７２０に結合している溶接された板構造の形の何れかで、カウンタウエイト支持フレーム７３２を含む。カウンタウエイト支持フレーム７３２は移動可能なカウンタウエイト７３５をカウンタウエイト支持フレーム７３２及び回転床７２０に対して移動可能なように支持する。
【０１９８】
カウンタウエイト支持フレーム７３２は、カウンタウエイト支持フレーム３２に関して上記で論じたように傾斜面を有していてもよいが、図示された実施形態においては、カウンタウエイト支持フレーム７３２は、実質的に正の傾斜も負の傾斜も有しない表面７５４を含む。フランジ７３９が該表面７５４を形成する。交換可能な摩耗表面（引用符号を付せず）が任意選択で該表面７５４に取り付けられる。更に、１つまたは複数の個別に交換可能な棒鋼７３１の切片（図７０及び７１で最も良く見える）が、棒鋼４３４と同様に、カウンタウエイト支持フレーム７３２の下の面７１９に、穴付きボルトなど既知の留め具で固定されてもよい。幾つかの実施形態においては、棒鋼７３１が、機械加工されるか鍛造された歯７３６を含む反対側の表面７５４を形成する。歯７３６を有する棒鋼７３１はラックを形成する。
【０１９９】
クレーン７１０において、カウンタウエイト移動装置７６０は、回転床７２０の一部としてのカウンタウエイト支持フレーム７３２とカウンタウエイトユニット７３５との間に結合されることによって、回転床７２０とカウンタウエイトユニット７３５との間に結合される。カウンタウエイトユニット７３５は移動可能なトロリー７７０にピン留め又は他の方法で結合されたカウンタウエイトトレイ７３３を備える（図６６、６７及び６９〜７２）。幾つかの実施形態（上述した実施形態及び下で述べる実施形態を含む）において、トロリー７７０及びカウンタウエイトトレイ７３３は一体化されたユニットを形成する。カウンタウエイトトレイ７３３はカウンタウエイト支持フレーム７３２の下に吊るされる。
【０２００】
トロリー７７０は、カウンタウエイト支持フレーム７３２の両側に沿っている表面７５４と係合する４個の垂直のローラーに乗っている。トロリー７７０は任意選択で水平なローラー４７８に類似の水平なローラー７７９を含み、該水平なローラーは少なくとも、回転床７２０が回転するときなど横の即ち側方の荷重の成分を支承する。
【０２０１】
カウンタウエイトユニット移動装置７６０は少なくとも１つの、この実施形態では２つのモーターと関連するギヤボックス７７２を含み、各モーター及びギヤボックス７７２はトロリー７７０に結合された歯車７７４を駆動する。当該モーターは油圧モーター、電動モーター又は他の種類のモーターであっても良い。歯車７７４は、モーター及びギヤボックス７７２が歯車７７４を回転させる時にトロリー７７０をカウンタウエイト支持フレーム７３２に対して動かすように、カウンタウエイト支持フレーム７３２の両側の歯７３６と係合する。このようにしてカウンタウエイトユニット７３５は、トロリー７７０に取り付けられたことによって、カウンタウエイト支持フレーム７３２及び／又は回転床７２０に対して移動することができる。
【０２０２】
カウンタウエイトユニット３５と同様に、カウンタウエイトユニット７３５の位置は、歯車７７４が歯７３６と係合しそれに沿って移動するので、モーター及びギヤボックス７７２及び／又は歯車７７４の回転の経過を追うことによって検出することができる。
【０２０３】
図７３〜８１は、図１３〜１５に示したクレーン１１０と多くの点で類似し、変更されて下記で述べることを除いて同一の特徴及び構成要素を含むクレーン８１０を示す。ライブマスト８２８に加えてこの実施形態は固定位置のマスト８１７を含む。クレーン８１０において、本願明細書で開示する他の実施形態と同様に、回転床８２０は別個の機能のカウンタウエイトを何も備えておらず、移動可能なカウンタウエイトユニット８３５は、クレーンの掴み取り、移動、及び設置の作業中に回転床８２０の可動の地面係合部材８１４によって間接的に支持される以外は決して地面によって支持されることはない。
【０２０４】
クレーン７１０と同様に、回転床８２０は、回転床８２０と一体的に形成されるか、又は回転床８２０に結合している溶接された板構造の形の何れかで、カウンタウエイト支持フレーム８３２を含む。この実施形態においては、カウンタウエイト支持フレームは可動のカウンタウエイト支持ビーム８５９をカウンタウエイト支持フレーム８３２及び回転床８２０に対して移動可能なように支持する。
【０２０５】
この実施形態においては、カウンタウエイト支持フレーム８３２は表面８５４を含む。フランジ８３９が表面８５４を形成する。交換可能な摩耗表面（引用符号を付せず）が任意選択で該表面８５４に取り付けられる。更に、１つまたは複数の個別に交換可能な棒鋼８３１の切片が、カウンタウエイト支持フレーム８３２の下の面８１９に位置している。幾つかの実施形態においては、棒鋼８３１が、機械加工されるか鍛造された歯７３６と同様の鍛造された歯（図示せず）を含む反対側の表面８５４を形成する。歯を有する棒鋼８３１はラックを形成する。
【０２０６】
クレーン８１０は、固定マスト８１７と同様に追加のカウンタウエイト支持ビーム８５９を追加して含む。カウンタウエイト支持ビーム８５９はカウンタウエイト支持フレーム８３２及び／又は回転８２０に、移動可能に結合される。図示された実施形態において、カウンタウエイト支持ビーム８５９はカウンタウエイト支持フレーム８５９及び／又は回転床８２０の下に位置する。
【０２０７】
しかしながら他の実施形態は、カウンタウエイト支持ビームをカウンタウエイト支持フレーム及び／又は回転床の脇又は横に離して含んでいる。例えば、代替の実施形態においてカウンタウエイト支持ビームはカウンタウエイト支持フレーム及び／又は回転床から横方向に間隔を置かれてもよく、その一方でカウンタウエイト支持フレーム及び／又は回転床と平行であったり、上にあったり、あるいは下にあったりしてもよい。そのような代替の実施形態は、例えば、カウンタウエイト支持ビームをカウンタウエイト支持フレーム及び／又は回転床のフレームの下に配置するのに、カウンタウエイト支持フレーム及び／又は回転床のカーボディに対して間隔が不十分なときには、好ましいであろう。
【０２０８】
クレーン８１０は以下に説明するようにカウンタウエイト支持ビーム移動装置８９０を用いる。従って、この実施形態においては、カウンタウエイト移動システムはカウンタウエイトユニット移動装置８６０とカウンタウエイト支持ビーム移動装置とを含む。このカウンタウエイト支持ビーム移動装置８９０は、カウンタウエイト支持ビーム８５９とカウンタウエイト支持フレーム８３２及び／又は回転床８２０との間に、カウンタウエイト支持ビーム８５９が回転床８２０とカーボディ８１２との回転結合の回転軸線８０２から離れて回転床８２０の長さ方向に移動して該回転床８２０の最後方の固定部分８０３に向かって後方に伸長されるように、結合される。カウンタウエイト支持ビーム８５９の移動は、概して水平で該カウンタウエイト支持ビーム８５９の長さ方向と一致した方向である。理解されるであろうが、カウンタウエイト支持ビーム８５９と関連要素がクレーン７１０の容量向上のためのアフターマーケット追加要素としてクレーン７１０に追加されてもよい。
【０２０９】
カウンタウエイト支持ビーム８５９は中実でも長方形や筒状構造であっても、またはその他の形態であってもよい。図７７及び７８に開示した実施形態は、後部８７７でクロスメンバー８６４によって相互に結合された２本の間隔を空けられたサイドメンバー８６２を示す。該２本のサイドメンバー８６２の前方端部８７１はカウンタウエイト支持ビーム移動装置８９０に接続し、該カウンタウエイト支持ビーム移動装置は回転床８２０のカウンタウエイト支持フレーム８３２に移動可能に取り付けられる。
【０２１０】
カウンタウエイト支持フレーム８３２と同様に、カウンタウエイト支持ビームの各側面８６２は、図７７及び７８で良く見えるように、表面８５５を含む。フランジ８３８が表面８５５を形成する。交換可能な摩耗表面（引用符号を付せず）が任意選択で該表面８５５に取り付けられる。更に、１つまたは複数の個別に交換可能な棒鋼８３６の切片が、棒鋼８３１と同様に、カウンタウエイト支持フレーム８５９の下の面８１８に、例えば穴付きボルトや既知の留め具でボルト留めされたり別の方法で配置されたりしてもよい。幾つかの実施形態においては、棒鋼８３６は、鍛造された歯７３６と同様の、機械加工されたか鍛造された歯８３７を含む面の反対側の面８５５を形成する。歯８３７を有する棒鋼８３６がもう一つのラックを形成する。
【０２１１】
カウンタウエイト支持ビーム移動装置８９０は、図７７及び７９に最も良く示されているように、複数のローラー８９２を有するフレーム８９３を含む。この実施形態においては、４つの垂直なローラー８９２がカウンタウエイト支持フレーム８３２の各側面に沿った表面８５４と係合している。フレーム８３９は少なくとも横の即ち側方の荷重の成分を支承するために任意選択で水平なローラー８８９を含む。
【０２１２】
カウンタウエイト支持ビーム移動装置８９０は少なくとも１つのモーター及び関連する歯車８９１を含む。図示された実施形態において、カウンタウエイト支持ビーム移動装置８９０は複数のモーター及び関連する歯車８９１を含み、２個のモーターが図示されているけれども２個より多いモーターが使用されてもよい。以下の実施形態では、ラックアンドピニオン装置と共に使用するために電動又は油圧モーターを説明するが、上記のように他の好ましいモーター及び歯車の実施形態は、滑車装置（ropes and pulleys）、油圧シリンダ（例えば、シングル及びダブルアクション）、チェーンと歯車、ねじ棒／ねじ式駆動及びその他を含む。各モーターとギヤボックス８９１はフレーム８９３に結合された歯車８９４を駆動する。モーターは油圧モーター、電動モーター又は他の種類のモーターであってもよい。歯車８９４はカウンタウエイト支持フレームの両側の歯と係合して、モーターとギヤボックス８９１が歯車８９４を回転させる時、フレーム８９３をカウンタウエイト支持フレーム８３２に対して移動させる。このような方法で、カウンタウエイト支持ビーム８５９はカウンタウエイト支持フレーム８３２及び／又はフレーム８９３に取り付けられていることによって回転床８２０に対して移動することができる。
【０２１３】
幾つかの実施形態において、各モーターとギヤボックス８９１は他方に対して独立に動作することができる。図示した実施形態においては、各モーターとギヤボックス８９１はシャフト８９５を介して他方と連動している。シャフト８９５は、ある操作条件の下で、一方のモーターとギヤボックス８９１が他方のモーターとギヤボックス８９１を補助することをできるようにする。
【０２１４】
例えば、カウンタウエイトユニット８３５は、重量物の掴み取り、移動、及び設置の作業中に、その最も後方の、言い換えれば回転軸線８０２から最も遠い位置にあってもよい。恐らく掴み取り、移動、及び設置の作業中に、クレーンのオペレータはブーム８２２を起こすことによって荷を回転軸線８０２の方へ近づける必要があり、この事は重心を回転軸線８０２の方へより引き寄せることになる。結果として、カウンタウエイト移動ユニット８６０及び／又はカウンタウエイト支持ビーム移動装置は、決して重心が後方へ移動しすぎて不安定な稼働条件の原因となることがないようにするために、独立して又は共同してカウンタウエイトユニット８３５を回転軸線８０２のより近くに引き寄せる動作をすることができる。
【０２１５】
ここで、クレーンのオペレータが、同時に回転床８２０をスイング即ち回転させる一方で、掴み取り、移動、及び設置の作業中に同時にブーム８２２を起こす必要がある状況を検討する。カウンタウエイトユニット８３５の移動を開始するときに最も離れた位置にあることを思い出さねばならない。カウンタウエイトを回転させる即ちスイングさせるプロセスは、カウンタウエイト支持ビーム８９５の一方のサイドメンバー８６２とそれに関連したモーター８９１に大きな圧縮荷重を負わせるが、その一方でカウンタウエイト支持ビームの他のサイドメンバー８６２とそれに関連したモーター８９１に大きな引っ張り荷重を負わせる。荷重の不均衡は一方のモーター８９１に、他方のモーターに比較してより低速に又は非同期的に動作するようにさせる。そのような非同期的な動作はカウンタウエイト支持ビーム移動装置が準最適に動作する原因となる虞がある。その場合、これを打開するために、一方が他方を補助するように、シャフト８９５が２つのモーター８９１を任意選択で連結する。
【０２１６】
上述のように、モーター８９１と関連する歯車８９４とが同期して、又は同期に近い状態で動作することを確保することは概して有益である。これが生じることを確実にするためには、製造の間に、シャフト８９５を各モーター８９１に、同じ方向でさらに進めると、各歯車８９４とラック又は鋼棒８９１を接続することが必要であり、このとき集合体の歯車列が整列される。モーター及び関連するギヤボックス８９１に図示されていない部品の数を考えると、これは多くの場合難しくて時間のかかる仕事である。
【０２１７】
組み立ての間の整列の問題を解決するために、シャフト８９５は中実でなくても良い。むしろ図８０及び８１に示すように、シャフト８９５は任意選択で第二の部分８９７から分離可能な第一の部分８９６の形状をしている。
【０２１８】
シャフト８９５の第一の部分８９６は凹部８９８を含み、参照番号１０００の内径を有する。凹部８９８の内側で第一の部分８９６は、スプラインなど第一の係合表面８９９を含む。
【０２１９】
シャフト８９５の第二の部分８９７は、第一の直径１００３と、第一の直径１００３より小さい第二の直径１００２の首下部分１００１を有する。第二の直径１００２は又、首下部分１００１が前記凹部８９８の中に差し込まれるように、第一の部分８９６の内径１０００よりも小さい。首下部分１００１は、第一の係合表面８９９に対して係合してトルクを伝達するように設計された、相補的なスプライン、歯又は他の類似の構造など、第二の係合表面１００４を有し、それによって第一の部分８９６を第二の部分８９７に連結する。任意選択のスリーブ１００５がシャフト８９５に連結され、いくつかの実施形態においては第一の部分８９６と第二の部分８９７とのうちの一方と一体とされる。スリーブ１００５は第一の部分８９６が第二の部分８９７に連結されている場所を覆って、瓦礫や埃からそこを保護している。
【０２２０】
集合体の係合表面８９９〜１００４は集合体のモーター及び関連するギヤボックス８９１及び歯車８９４に対する歯車比を規定する。その結果、製造する間、各歯車８９４及び関連するモーターとギヤボックス８９１を調整するのが容易になることを理解されたい。第一の部分を第二の部分に連結する前に、一つが第一の部分８９６と第二の部分８９７のうちの一つを、他方に対して単に回転させる必要があるだけだからそうなる。第一の部分８９６の第二の部分８９７に対する増分回転は、第一の部分８９６／モーター及びギヤボックス８９１／歯車８９４の集合体を第二の部分８９７／モーター及びギヤボックス８９１／歯車８９４に集合体に対して増加させる。
【０２２１】
そのようなシステムの例として、第一の係合表面８９９は４２枚の歯即ちスプラインを有する。知られている通り、シャフト８９５は円形なので、円の３６０度を４２で分割すると、第一の部分８９６を丁度１歯回転すると８．５７度の回転を生じる。ここで、第二の部分８９７の係合表面１００４は４３のスプライン又は歯を有している。従って第一の部分８９６を第二の部分８９７に対して回転させると、８．５７度を４３で割った修正即ち０．２度の相対調整をもたらす。その結果、両側の各モーター及びギヤボックス８９１に対して、相対調整は０．２度を２で割った値となり（それぞれがそれ自体のモーター及びギヤボックス８９１を有する２つの側があるから）、相対調整は０．１度を示す。第一の部分８９６の第二の部分８９７に対する一つごとの漸増する歩進即ち回転の０．１度の調整機能は、全体の歯車列における相対的な遊び及び／又はバックラッシュよりも小さい。
【０２２２】
代わりに、シャフト８９５の両側にあるモーター及び関連するギヤボックス８９１を機械的に連結しようとしないで、モーター及び関連するギヤボックスは独立分離した動作を可能とするようにしてもよい。この実施形態においては、コントローラは各モーター及び関連するギヤボックス８９１が機械的に連結されていないという事実にもかかわらず、これら２つが同期して動作することを確実にするように動作する。これを実現するために、クレーンの幾つかの実施形態は能動制御システムを利用する。そのようなシステムにおいて、エンコーダー又は他の位置及び荷重センサーがマストの位置、カウンタウエイトの位置、カウンタウエイト支持ブームの位置、フックに掛けられた荷重、カウンタウエイトの荷重、及びその他のパラメータを、それらのデータを受信するようにプログラムされた汎用のまたは特定用途向けのコンピュータなどのコントローラに送信する。例えば、モーター及びギヤボックス８９１及び／又は歯車８９４に連結したデジタル又はアナログエンコーダーがそれぞれの位置を反映している信号を発生し、データをコントローラに送信する。コントローラは次に、両側のカウンタウエイト支持ビーム移動装置８９０の相対位置を判定するために当該データを使用し、一方及び／又は他方のモーター及び関連するギヤボックス８９１に、関連するギヤボックス及びモーター８９１と位置的に同期した状態のままであることを確実にするように信号を送る。（そうした位置制御システムの実施形態は、カウンタウエイト移動装置８６０に対して同様に適用できる。
【０２２３】
シャフトにおいてこれらの構成要素を漸進又は歩進させるこのプロセスは、全ての構成要素の最も適切な整列を確実にするために、システムの制御された調整を提供する。個別のモーター及びギヤボックス８９１／歯車８９４の全体の歯車比に対する第一の係合表面８９９及び第二の係合表面１００４の適切な歯車／スプライン／歯を選択することによって、中実のシャフトを備えた実施形態に比べて、２つのモーター及び関連するギヤボックス８９１／歯車８９４を整列させることが明らかに容易であり、時間の消費が少ない。
【０２２４】
カウンタウエイトユニット８３５は、カウンタウエイト支持ビーム８５９に、カウンタウエイト支持ビーム８５９に対して移動可能に支持されている。カウンタウエイトユニット移動装置８６０はカウンタウエイトユニット移動装置７６０と同一であり、カウンタウエイトユニット８３５がブーム８２２に向かって、又はそれから離れる方向に移動するように、カウンタウエイト支持ビーム８５９とカウントウエイトユニット８３５との間に結合されている。カウンタウエイトユニット８３５は固定マスト８１７の頂部８７０の前方に向かって移動されてそこに保持され、又、固定マスト８１７の頂部８７０の後方に向かって移動されてそこに保持されることができる。
【０２２５】
カウンタウエイトユニット８３５は、移動可能なトロリー８７０（図７７）にピン留めされるか他の方法で連結されたカウンタウエイトトレイ８３３を備える。クレーン７１０においてカウンタウエイトトレイ７３３を移動させたのと同じ構造が、クレーン８１０においてカウンタウエイトトレイ８３３を移動させるために使用される。図７１がカウンタウエイト支持ビーム８５９のカウンタウエイトトレイ８３３に対する連結を最も良く示している。カウンタウエイトトレイ８３３はカウンタウエイト支持ビーム８５９の下に吊るされる。
【０２２６】
トロリー８７０は、カウンタウエイト支持ビーム８５９の各サイドメンバー８６２に沿う表面８５５に係合している、ローラー７７６と同様の４個のローラー８７６に乗っている。トロリー８７０は任意選択で上記の側方即ち水平なローラー７７９と同様の水平なローラー（図示せず）を含む。
【０２２７】
カウンタウエイトユニット移動装置８６０はカウンタウエイトユニット移動装置７６０と同一である。歯車７７４などの歯車は、モーター及びギヤボックスが当該歯車を回転させる時、トロリー８７０をカウンタウエイト支持ビーム８５９に対して移動させるようにカウンタウエイト支持ビーム８５９の２本のサイドメンバー８６２に有る歯８３７と係合している。このようにしてカウンタウエイトユニット８３５は、トロリー８７０に搭載されていることによって、カウンタウエイト支持ビーム及び／又は回転床８２０に対して移動することができる。
【０２２８】
この実施形態において、カウンタウエイトユニット８３５は、回転床８２０の最後方の固定部８０３の直前の位置まで移動することが可能である。更に、カウンタウエイト支持ビーム８５９が後方に移動することが可能であり、カウンタウエイトユニット８３５がカウンタウエイト支持ビーム８５９の上を後方に移動することが可能なので、カウンタウエイトユニット８３５は、固定マスト８１７の頂部８７０の直前にある第一の位置まで移動されてそこに保持され、固定マスト８１７の頂部８７０の後部にある第二の位置まで移動されてそこに保持されることが可能である。
【０２２９】
カウンタウエイト支持ビーム８５９はまた、カウンタウエイト支持ビーム８５９の少なくとも１本のサイドメンバー８６２の頂部８７４に位置する少なくとも１個又は複数のカウンタウエイト支持係合用の桟８７５を含む。該カウンタウエイト支持係合用の桟８７５は、直接的にか、又は図７４及び７５に示したラグ５３２のようなラグ（図示せず）を介して間接的にかの何れかで、回転床８２０に係合している。従って上述のように支持係合用の桟８７５は、カウンタウエイト支持ビームが完全に引き込まれた位置にあるとき、荷重をカウンタウエイト支持ビーム８５９から直接回転床８２０に伝達することが可能である。
【０２３０】
図８２〜８９は、多くの点でクレーン８１０と同様であり、変更されて以下に説明する点以外は同様の特徴及び要素を含むクレーン９１０を開示する。ライブマスト９２８に加えて、この実施形態は固定位置マスト９１７を含む。クレーン８１０において、本願明細書で開示する他の実施形態と同様に、カーボディ９１２は別個の機能のカウンタウエイトを何も備えておらず、移動可能なカウンタウエイトユニット９３５は、クレーンの掴み取り、移動、及び設置の作業中にカーボディ９１２の可動の地面係合部材９１４によって間接的に支持される以外は決して地面によって支持されることはない。
【０２３１】
クレーン８１０と同様に、回転床９２０と一体的に形成されるか、又は回転床９２０に結合している溶接された板構造の形で形成されたカウンタウエイト支持フレーム９３２を含む。この実施形態においては、カウンタウエイト支持フレーム９３２は可動のカウンタウエイト支持ビーム９５９をカウンタウエイト支持フレーム９３２及び回転床９２０に対して移動可能なように支持する。
【０２３２】
カウンタウエイト支持フレーム８３２の下に支持されていたカウンタウエイト支持ビーム８５９とは異なり、この実施形態においてカウンタウエイト支持フレーム９３２は、カウンタウエイト支持ビーム９５９と同じ水平な面１０２０の中に実際上位置する。カウンタウエイト支持ビーム９５９が回転床９２０の回転軸線９０２の最も近くに位置するとき、カウンタウエイト支持ビーム９５９はカウンタウエイト支持フレーム９３２の中に入れ子式に嵌まり込む。言い方を変えれば、回転床９２０はカウンタウエイト支持フレーム９３２の両サイドの間に凹部１０１０を含む。凹部１０１０はカウンタウエイト支持ビーム９５９の少なくとも前方部分９７１を、又、幾つかの実施形態では、カウンタウエイト支持ビームが回転軸線９０２に向かって移動するとき及び／又はカウンタウエイト支持ビーム９５９が、回転軸線９０２からカウンタウエイト支持ビーム９５９の最大伸長より小さい、ある距離を置いて位置しているとき、カウンタウエイト支持ビーム９５９の長さの大部分を受容するように構成されている。理解されるであろうが、カウンタウエイト支持ビーム９５９と関連要素がクレーン７１０の容量向上のためのアフターマーケット追加要素としてクレーン７１０に追加されてもよい。
【０２３３】
この実施形態においては、カウンタウエイト支持フレーム９３２は表面９５４を含む。フランジ９３９が表面９５４を形成する。交換可能な摩耗表面（引用符号を付せず）が任意選択で該表面９５４に取り付けられる。更に、１つまたは複数の個別に交換可能な棒鋼９３１の切片が、カウンタウエイト支持フレーム９３２の下の面９１９に配置される。幾つかの実施形態においては、棒鋼９３１は、鍛造された歯７３６と同様の、機械加工されたか鍛造された歯（図示せず）を含む面の反対側の面９５４を形成する。歯を有する棒鋼９３１がラックを形成する。
【０２３４】
クレーン９１０は、カウンタウエイト支持ビーム移動機構８９０と同一のカウンタウエイト支持ビーム移動装置９９０を使用する。従って、この実施形態においてカウンタウエイト移動システムはカウンタウエイトユニット移動装置９６０及びカウンタウエイト支持ビーム移動装置を含む。カウンタウエイト支持ビーム移動装置９９０は、図８７に最も良く示されるように、複数のローラー９９２を有するフレーム９９３を含む。垂直のローラー９９２がカウンタウエイト支持フレーム９３２の両側に沿った表面９５４と係合する。カウンタウエイト支持ビーム移動装置９９０は少なくとも１つの、歯車９９４がフレーム９９３と接続されるモーター及び関連する歯車９９１を含む。
【０２３５】
このカウンタウエイト支持ビーム移動装置９９０は、カウンタウエイト支持ビーム９５９とカウンタウエイト支持フレーム９３２及び／又は回転床９２０との間に、カウンタウエイト支持ビーム９５９が回転床９２０の回転結合の回転軸線９０２から離れて回転床９８２０の長さ方向に移動して該回転床８２０の最後方の固定部分９０３に向かって後方に伸長されるように、結合される。カウンタウエイト支持ビーム９５９の移動は、概して水平で該カウンタウエイト支持ビーム９５９の長さ方向と一致した方向である。歯車８９４はカウンタウエイト支持フレーム９３２の両側にある棒鋼／ラック９３１の歯と、モーターとギヤボックス９９１が歯車９９４を回転させる時にフレーム９９３をカウンタウエイト支持フレーム９３２に対して移動させるように、係合する。
【０２３６】
カウンタウエイト支持ビーム９５９は中実でも長方形や筒状構造でも、またはその他の形態であってもよい。図８６〜８９に開示した実施形態は、上から見たときにＵ字形の、後部９７７でクロスメンバー９６４によって相互に結合された２本の間隔を空けられたサイドメンバー９６２で作られたカウンタウエイト支持ビーム９５９を示す。該２本のサイドメンバー９６２の前方端部９７１はカウンタウエイト支持ビーム移動装置９９０に接続し、該カウンタウエイト支持ビーム移動装置は回転床９２０のカウンタウエイト支持フレーム９３２に移動可能に取り付けられる。
【０２３７】
この特定の実施形態において、カウンタウエイト支持ビーム９５９は少なくとも１つのカウンタウエイト支持ビームの後部９７７に接近した横方向への拡張部１０３０を含む。図示のように、カウンタウエイト支持ビームの両側に横方向への拡張部１０３０がある。図８７〜８９で最も良く見えるように、横方向への拡張部１０３０に、カウンタウエイト支持フレーム８３２のサイド８６２と同様に、表面９５５がある。フランジ９３８が表面９５５を形成する。交換可能な摩耗表面（引用符号を付せず）が任意選択で該表面９５５に取り付けられる。更に、１つまたは複数の個別に交換可能な棒鋼９３６の切片が、棒鋼８３６と同様に、横方向への拡張部１０３０及び／又はカウンタウエイト支持ビーム９５９の下の面９１８に、穴付きボルトなど既知の留め具でボルト留めされたり別の方法で配置されたりしてもよい。幾つかの実施形態においては、棒鋼９３６は、鍛造された歯８３６と同様の、機械加工されたか鍛造された歯９３７を含む面の反対側の面９５５を形成する。歯９３７を有する棒鋼９３６がもう一つのラックを形成する。
【０２３８】
次に、カウンタウエイト支持フレーム９３２にある棒鋼／ラック９３１及び、カウンタウエイト支持ビーム９５９の横方向への拡張部１０３０にある棒鋼／ラック９３６が、直線方向に整列していることがわかる。カウンタウエイト支持ビーム９５９がそれ自体の最も前方にあるとき、即ち、カウンタウエイト支持ビーム９５９の前方部即ち前方の部分９７１が回転軸線９０２に最も近いとき、トロリー９７０及びカウンタウエイトユニット９３５をカウンタウエイト支持フレーム９３２からカウンタウエイト支持ビーム９５９に、逆もまた同様に動かすために、カウンタウエイト移動ユニット９６０及び、より具体的には、それに関連している歯車は、連続してラック９３１及びもう一つのラック９３６と係合することができる。更に言い換えると、カウンタウエイト支持ビーム９５９が回転軸線９０２に最も接近して位置するとき、カウンタウエイト支持フレーム９３２のラック９３１及びカウンタウエイト支持ビーム９５９のもう一つのラック９３６は、カウンタウエイトユニット移動装置９６０がカウンタウエイトユニット９３５をカウンタウエイト支持ビーム９５９とカウンタウエイト支持フレーム９３２との間で移動させることができるように、機能的に接触している。
【０２３９】
カウンタウエイトユニット９３５は、カウンタウエイトユニット９３５がカウンタウエイト支持ビーム９５９からカウンタウエイト支持フレーム９３２へ進むという事実を別にすれば、カウンタウエイトユニット８３５と同一であり、このことは明らかにカウンタウエイト支持ビーム９５９の構造の機能である。カウンタウエイトユニット９３５は移動可能なトロリー９７０（図８７）にピン留めされるか他の方法で連結されたカウンタウエイトトレイ９３３を備える。
【０２４０】
トロリー９７０は、カウンタウエイト支持ビーム９５９の各横方向への拡張部１０３０に沿う表面９５５及び、上記の通り、カウンタウエイトユニット９３５の相対的な位置次第でカウンタウエイト支持フレーム９３２の表面９５４と係合している、（ローラー７７６と同様の）４個のローラー９７６に乗っている。トロリー９７０は任意選択で水平ローラー（図示せず）を含む。
【０２４１】
本願は、吊り上げクレーンに関し、特にクレーン上のブームと荷との結合モーメントのバランスをとるために種々の位置へ動かすことができるカウンタウエイトを備えた移動式吊り上げクレーンに関する。
【０２４２】
この実施形態において、カウンタウエイトユニット９３５はまた、回転床９２０の最後方の固定部９０３の直前に位置することが可能である。さらに、カウンタウエイト支持ビーム９５９が後方に移動することが可能であり、カウンタウエイトユニット９３５はカウンタウエイト支持ビーム９５９の上を後方に移動することが可能であるので、カウンタウエイトユニット９３５は固定マスト９１７の直前の第一の位置に移動されてそこに保持されることができるし、固定マスト９１７の後部の第二の位置に移動されてそこに保持されることができる。
【０２４３】
カウンタウエイト支持ビーム９５９はまた、カウンタウエイト支持ビーム９５９の少なくとも１本のサイドメンバー９６２の頂部９７４に位置する少なくとも１個又は複数のカウンタウエイト支持係合用の桟９７５を含む。カウンタウエイト支持係合用の桟９７５の表面９７６は、カウンタウエイト支持係合用の桟８７５について上で述べたとおり、回転床９２０と係合している。
【０２４４】
クレーン１１０、５１０、７１０、８１０及び９１０の実施形態において、移動式吊り上げクレーンを作動させる方法は、荷の掴み取り、移動、及び設置の作業を行なうステップを含んでおり、該ステップにおいて、ブーム及び荷の結合モーメントを平衡させる補助とするために、可動のカウンタウエイトユニットが、掴み取り、移動、及び設置の作業中に、回転床の前方部分に向かう方向及び該前方部分から離れる方向に動かされ、カウンタウエイトユニットは、掴み取り、移動、及び設置の作業中に、カウンタウエイト支持ビーム上に留まったままである。カウンタウエイト支持ビームとカウンタウエイトユニットとの両方ともが、ブームと荷との結合モーメントが変化するときに移動してクレーンが平衡される。更に、カウンタウエイトユニットは、ブームと荷との結合モーメントを平衡させる補助とするために、掴み取り、移動、及び設置の作業中に、カウンタウエイト支持ビームに対して移動させることができる。
【０２４５】
本発明の好ましいクレーンは、可動の上部構造カウンタウエイトユニットを備えており、該上部構造カウンタウエイトユニットは、回転床と、該回転床とカウンタウエイトユニットとの間に結合されているカウンタウエイト移動装置と一緒に回転する。カウンタウエイトユニットは、前方位置と後方位置との両方へと動かされ且つそれらの位置に保持されるが、クレーンの掴み取り、移動、及び設置の作業中に、カーボディ上の可動の地面係合部材によって間接的に支持される以外は、決して地面によって支持されない。ｉ）上部構造カウンタウエイトユニットの重量の、ii）基本的なブーム長さを有するクレーンの全重量に対する比は、５２％よりも大きく好ましくは６０％よりも大きい。幾つかの実施形態においては、カウンタウエイトユニットは、回転床の一部として設けられているカウンタウエイト支持フレーム上に支持されており、カウンタウエイトユニットは、カウンタウエイト支持フレームに対して可動な形態である。
【０２４６】
本発明は、特に、２００メートルトンを超える能力、更に好ましくは３００メートルトンを超える能力を有するクレーンに適用可能である。
【０２４７】
本発明が、クレーンの能力を高める方法を含んでいることは理解できるであろう。第一の能力を有する吊り上げクレーンは、第一の能力よりも高い第二の能力を有するクレーンとなるように改造することができる。第一の能力のクレーンは、相互の上端に積み重ねられた多数のカウンタウエイトを有しているカウンタウエイトユニットを備えている。カウンタウエイトユニットは、第一の位置から、該第一の位置よりもクレーンブームから離れている第二の位置まで動かすことができる。この方法は、カウンタウエイトの少なくとも幾つかをクレーンから取り外すステップと、カウンタウエイト支持ビームをクレーンに付加するステップと、クレーンにより大きな能力を付与するために、カウンタウエイトの少なくとも幾つかをクレーンへ戻すステップとを含んでいる。戻されたカウンタウエイトは、この戻されたカウンタウエイトが、第二の位置よりもブームから更に遠い第三の位置まで動くことができるようにする方法で、カウンタウエイト支持ビーム上に支持される。ここに開示されているように、幾つかの実施形態においては、カウンタウエイト支持ビームは、カウンタウエイト支持ビームが、回転床の長さ方向に対して、回転床とカ―ボディとの回転結合部から離れる方向に動かすことができるように、回転床へ直に取り付けられているカウンタウエイト支持ビーム移動装置に取り付けられることによって回転床に取り付けられ、カウンタウエイト支持ビーム移動装置はカウンタウエイト支持ビームと回転床との間に結合されている。本発明の幾つかの方法においては、戻されたカウンタウエイトは、カウンタウエイト支持ビームと一緒に移動することによって、又はカウンタウエイト支持ビームに対して移動することによって、又はカウンタウエイト支持ビームと共に移動し且つカウンタウエイト支持ビームに対して移動することによって、第三の位置へと移動する。上記したように、カウンタウエイト支持ビームを付加するステップは、アダプタによって回転床に結合されている外側フレーム構造を取り外すステップと、外側フレーム構造に伸縮式の内側フレーム構造を組み付けてカウンタウエイト支持ビーム移動装置を形成するステップと、内側構造を回転床に取り付けるステップとを含むことができる。
【０２４８】
本明細書に記載した現在推奨の実施形態に対する種々の変更及び改造が当業者にとって明らかであることが理解されよう。例えば、ブーム巻き上げシステムは、ブームの角度を変えるために、ブームと回転床との間に取り付けられた１本または複数の油圧シリンダを備えることができる。ライブマスト又はラティス構造マストの代わりに、固定のガントリーを、ブーム巻き上げ索具を支持するために使用することができる。この点に関して、このようなガントリーは、特許請求の範囲の目的のためのマストであると考えられる。クレーン１０は、クレーン１１０において使用されているようなラティス構造マストを備えるように改造することができ、この場合には、カウンタウエイト支持ビーム１６０ではなくカウンタウエイト支持フレーム３２上の可動のカウンタウエイトを備え、またこの場合に、ブーム巻き上げ索具は、ラティス構造マストとブームとの間にイコライザを備えている。クレーンが作業現場でこのようにして組み立てられる場合には、最初の組み立て時のように比較的小さな吊り上げを行なうことができ、次いで、クレーン１１０を作るためにクレーンを再び組み立てる必要なく、カウンタウエイト支持ビーム１６０を付加されることができる。更に、クレーンの各部分は、図面に示されているように、常に直に相互に結合される必要はない。例えば、引張り部材を、バックヒッチであってマストに結合される位置の近くのバックヒッチに結合させることによってマストに結合することができる。このような変更及び改造は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく意図された利点を損なうことなく行なうことができる。従って、このような変更及び改造は、添付の特許請求の範囲によって保護されることが意図されている。
【図１】
2020007154.tif 000003
【図２】
2020007154.tif 000004
【図３】
2020007154.tif 000005
【図４】
2020007154.tif 000006
【図５】
2020007154.tif 000007
【図６】
2020007154.tif 000008
【図７】
2020007154.tif 000009
【図８】
2020007154.tif 000010
【図９】
2020007154.tif 000011
【図１０】
2020007154.tif 000012
【図１１】
2020007154.tif 000013
【図１２】
2020007154.tif 000014
【図１３】
2020007154.tif 000015
【図１４】
2020007154.tif 000016
【図１５】
2020007154.tif 000017
【図１６】
2020007154.tif 000018
【図１６Ａ】
2020007154.tif 000019
【図１７】
2020007154.tif 000020
【図１８】
2020007154.tif 000021
【図１９】
2020007154.tif 000022
【図２０】
2020007154.tif 000023
【図２１】
2020007154.tif 000024
【図２２】
2020007154.tif 000025
【図２３】
2020007154.tif 000026
【図２４】
2020007154.tif 000027
【図２５】
2020007154.tif 000028
【図２６】
2020007154.tif 000029
【図２７】
2020007154.tif 000030
【図２８】
2020007154.tif 000031
【図２９】
2020007154.tif 000032
【図３０】
2020007154.tif 000033
【図３１】
2020007154.tif 000034
【図３２】
2020007154.tif 000035
【図３３】
2020007154.tif 000036
【図３４】
2020007154.tif 000037
【図３５】
2020007154.tif 000038
【図３６】
2020007154.tif 000039
【図３７】
2020007154.tif 000040
【図３８】
2020007154.tif 000041
【図３９】
2020007154.tif 000042
【図４０】
2020007154.tif 000043
【図４１】
2020007154.tif 000044
【図４２】
2020007154.tif 000045
【図４３】
2020007154.tif 000046
【図４４】
2020007154.tif 000047
【図４５】
2020007154.tif 000048
【図４６】
2020007154.tif 000049
【図４７】
2020007154.tif 000050
【図４８】
2020007154.tif 000051
【図４９】
2020007154.tif 000052
【図５０】
2020007154.tif 000053
【図５１】
2020007154.tif 000054
【図５２】
2020007154.tif 000055
【図５３】
2020007154.tif 000056
【図５４】
2020007154.tif 000057
【図５５】
2020007154.tif 000058
【図５６】
2020007154.tif 000059
【図５７】
2020007154.tif 000060
【図５８】
2020007154.tif 000061
【図５９】
2020007154.tif 000062
【図６０】
2020007154.tif 000063
【図６１】
2020007154.tif 000064
【図６２】
2020007154.tif 000065
【図６３】
2020007154.tif 000066
【図６４】
2020007154.tif 000067
【図６５】
2020007154.tif 000068
【図６６】
2020007154.tif 000069
【図６７】
2020007154.tif 000070
【図６８】
2020007154.tif 000071
【図６９】
2020007154.tif 000072
【図７０】
2020007154.tif 000073
【図７１】
2020007154.tif 000074
【図７２】
2020007154.tif 000075
【図７３】
2020007154.tif 000076
【図７４】
2020007154.tif 000077
【図７５】
2020007154.tif 000078
【図７６】
2020007154.tif 000079
【図７７】
2020007154.tif 000080
【図７８】
2020007154.tif 000081
【図７９】
2020007154.tif 000082
【図８０】
2020007154.tif 000083
【図８１】
2020007154.tif 000084
【図８２】
2020007154.tif 000085
【図８３】
2020007154.tif 000086
【図８４】
2020007154.tif 000087
【図８５】
2020007154.tif 000088
【図８６】
2020007154.tif 000089
【図８７】
2020007154.tif 000090
【図８８】
2020007154.tif 000091
【図８９】
2020007154.tif 000092