(57)【要約】【課題】オペレータが煩雑な入力作業を行わなくても、クレーンの組立作業及び分解作業において起伏部材を安全に起立動作及び倒伏動作させるために必要な情報を検出可能な移動式クレーンを提供する。【解決手段】クレーン１０は、一対のクローラフレーム１のうちの少なくとも一方のクローラフレーム１に生じるひずみを検出するためのひずみ検出部９０を備え、ひずみ検出部９０は、少なくとも一方のクローラフレーム１のうち、前後方向の位置が第１ホイール４ａの回転軸ＣＢと第１下部ローラ６Ａの回転軸ＣＡとの間の範囲Ｒに含まれる部位に生じるひずみを検出可能に構成されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向にそれぞれ延びるとともに左右方向に間隔をおいて配置された一対のクローラフレームと各クローラフレームの前記前後方向の一方の方向である第１方向に位置する端部において回転可能に支持される第１ホイール及び各クローラフレームの前記第１方向とは反対方向である第２方向に位置する端部において回転可能に支持される第２ホイールと前記第１ホイール及び前記第２ホイールに無端状に支持されて周回移動可能なクローラと各クローラフレームの下部においてそれぞれ回転可能に支持されるとともに前記第１ホイール及び前記第２ホイールの間で前記前後方向に間隔をおいて配置されて前記クローラを案内する複数の下部ローラとを有する下部走行体と、
前記下部走行体上に旋回可能に支持された上部旋回体と、
前記上部旋回体に起伏可能に支持されたブームを含む起伏部材と、
前記一対のクローラフレームのうちの少なくとも一方のクローラフレームに生じるひずみを検出するためのひずみ検出部と、を備え、
前記複数の下部ローラのうち前記第１ホイールに最も近いものを第１下部ローラとするとき、前記ひずみ検出部は、前記少なくとも一方のクローラフレームのうち、前記前後方向の位置が前記第１ホイールの回転軸と前記第１下部ローラの回転軸との間の範囲に含まれる部位に生じるひずみを検出可能に構成されている、移動式クレーン。
【請求項２】
前記少なくとも一方のクローラフレームは、前記前後方向に延びるフレーム本体と、前記フレーム本体における前記第１方向の先端部に連結される基端部を有するとともに当該基端部から前記第１方向に延びて前記第１ホイールを支持するタンブラブラケットと、を有し、
前記ひずみ検出部は、前記タンブラブラケットの前記基端部又は前記フレーム本体の前記先端部に生じるひずみを検出可能に構成されている、請求項１に記載の移動式クレーン。
【請求項３】
互いに連結される前記フレーム本体の前記先端部及び前記タンブラブラケットの前記基端部は、上下方向に板状に延びるウェブ部と、前記ウェブ部の上端が接続されて前記前後方向に板状に延びる上フランジ部と、前記ウェブ部の下端が接続されて前記前後方向に板状に延びる下フランジ部と、を含む構造を有し、
前記ひずみ検出部は、前記上部フランジ部のひずみを検出する第１デバイス及び前記下部フランジ部のひずみを検出する第２デバイスの少なくとも一方を含む、請求項２に記載の移動式クレーン。
【請求項４】
前記ひずみ検出部により出力される検出信号に基づいて前記移動式クレーンが前記第１方向に倒れようとする方向のモーメントを演算する演算部をさらに備える、請求項１〜３の何れか１項に記載の移動式クレーン。
【請求項５】
前記ひずみ検出部は、前記一対のクローラフレームのうちの第１クローラフレームに生じるひずみを検出するための第１ひずみ検出部であり、
前記移動式クレーンは、前記第２クローラフレームに生じるひずみを検出するための第２ひずみ検出部をさらに備え、
前記第２ひずみ検出部は、前記第２クローラフレームのうち、前記前後方向の位置が前記第１ホイールの回転軸と前記第１下部ローラの回転軸との間の範囲に含まれる部位に生じるひずみを検出可能に構成されている、請求項１〜４の何れか１項に記載の移動式クレーン。
【請求項６】
前記ひずみ検出部により出力される検出信号に基づいた前記移動式クレーンにおける前後のバランスに関する情報を前記オペレータに対して報知するための報知装置をさらに備える、請求項１〜５の何れか１項に記載の移動式クレーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動式クレーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自走可能な下部走行体と、この下部走行体上に旋回可能に取り付けられた上部旋回体と、この上部旋回体に起伏可能に取り付けられたブームを含む起伏部材と、を備える移動式クレーンが知られている。当該移動式クレーンの吊り作業は、ブームが上部旋回体から起立した状態（起立状態）で行われる。また、当該クレーンを組み立てる組立作業においては、ブームは、地面に略平行な姿勢で倒伏された状態（倒伏状態）で上部旋回体に対して取り付けられる。そして、前記吊り作業を行う際には、地面に対するブームの傾斜角度が次第に大きくなる起立動作によってブームの姿勢が前記倒伏状態から前記起立状態に変えられる。一方、当該クレーンを分解する分解作業においては、地面に対するブームの傾斜角度が次第に小さくなる倒伏動作によってブームの姿勢が前記起立状態から前記倒伏状態に変えられる。
【０００３】
上記のようなクレーンにおいて、地面に対するブームの傾斜角度が変わると、ブームを含む起伏部材の重心位置が変わり、これにより、起伏部材の重量及び重心位置に起因するモーメントも変化する。このようなモーメントの変化に起因する当該クレーンの転倒を防止するために、移動式クレーンはモーメントリミッタを備えている。そして、前記吊り作業においては、ブームの傾斜角度の変化に伴ってクレーンの転倒モーメントの大きさが予め設定された閾値に達した場合、モーメントリミッタにより警報が発せられたり、クレーンの動作が停止されたりすることによって安全が確保される。
【０００４】
一方、前記組立作業及び分解作業は、上述したように起立状態と倒伏状態との間で大きな起伏動作を伴うため、吊り作業とは以下の点で相違する。前記モーメントリミッタは基本的に吊り作業時の安定性に関わる装置であるため、前記モーメントリミッタにおいては、吊り作業において想定される作業範囲内で吊り能力が設定されている。一方、前記組立作業及び分解作業は、吊り作業における前記作業範囲内で行われる場合だけでなく、例えば地面に対するブームの角度が小さい状態（ブームが倒伏されている状態）のように吊り作業における前記作業範囲外で行われる場合もある。このように吊り作業の前記作業範囲でない範囲に関しては、前記モーメントリミッタにおいて前記吊り能力が設定されていない。このため、前記組立作業及び分解作業においては、前記モーメントリミッタを停止させた状態、又は前記モーメントリミッタを停止させていないが前記モーメントリミッタにおいて発生するリミッタを解除した状態でブームの角度を小さくする作業が行われる。したがって、前記組立作業及び分解作業においては、クレーンのオペレータは、ブームの傾斜角度が安全な角度であるか否かについて判断するための経験と知識が要求される。このような組立作業及び分解作業における安全性を高めるために、種々の技術が提案されている。
【０００５】
例えば特許文献１は、クレーンの操作支援装置を開示している。当該操作支援装置を備えたクレーンでは、フロントアタッチメント（起伏部材）のブーム長さとジブ長さの組み合わせが、ブームとジブの相対角度を第一目標角度とした状態でのフロントアタッチメントの倒し操作時に安定性を得られる組み合わせである場合は、ブームに対するジブの相対角度を上記第一目標角度に保持した状態で、上記ジブの先端部が接地するようになるまでのフロントアタッチメントの倒し操作が実施される。
【０００６】
この特許文献１に開示された技術では、オペレータは、ブームやジブに関する情報、ブームとジブの相対角度の目標値などの種々の情報を前記操作支援装置に対して予め入力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１６２６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、クレーンには様々な仕様が存在する。すなわち、特許文献１のようにブームとジブとを備えたクレーンの他、ブームを備える一方でジブを備えていないクレーン、ストラットやラチスマストを備えたクレーンなどの種々の仕様が存在する。このようにクレーンにおいては、必要とされる能力や作業の種類に応じて、起伏部材の種類が選択され、ブームの長さやジブの長さが調節される。
【０００９】
上述の特許文献１に開示された技術では、これらの全ての仕様についてのブームやジブに関する情報の入力と、各仕様に対応する前記目標値の入力とが必要となるが、オペレータが全ての仕様についての前記情報と前記目標値を把握し、これらを前記装置に入力する作業は繁雑であり、オペレータによる入力ミスが生じる可能性もある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、オペレータが煩雑な入力作業を行わなくても、クレーンの組立作業及び分解作業において起伏部材を安全に起立動作及び倒伏動作させるために必要な情報を検出可能な移動式クレーンを提供することを目的とする。
【００１１】
（１）本発明の移動式クレーンは、下部走行体と、上部旋回体と、起伏部材と、ひずみ検出部と、を備える。前記下部走行体は、前後方向にそれぞれ延びるとともに左右方向に間隔をおいて配置された一対のクローラフレームと、各クローラフレームの前記前後方向の一方の方向である第１方向に位置する端部において回転可能に支持される第１ホイール及び各クローラフレームの前記第１方向とは反対方向である第２方向に位置する端部において回転可能に支持される第２ホイールと、前記第１ホイール及び前記第２ホイールに無端状に支持されて周回移動可能なクローラと、各クローラフレームの下部においてそれぞれ回転可能に支持されるとともに前記第１ホイール及び前記第２ホイールの間で前記前後方向に間隔をおいて配置されて前記クローラを案内する複数の下部ローラと、を有する。前記上部旋回体は、前記下部走行体上に旋回可能に支持されている。前記起伏部材は、前記上部旋回体に起伏可能に支持されたブームを含む。前記ひずみ検出部は、前記一対のクローラフレームのうちの少なくとも一方のクローラフレームに生じるひずみを検出するためのものである。前記複数の下部ローラのうち前記第１ホイールに最も近いものを第１下部ローラとするとき、前記ひずみ検出部は、前記少なくとも一方のクローラフレームのうち、前記前後方向の位置が前記第１ホイールの回転軸と前記第１下部ローラの回転軸との間の範囲に含まれる部位に生じるひずみを検出可能に構成されている。
【００１２】
本発明は、クレーンの組立作業及び分解作業において下部走行体のクローラフレームに生じるひずみ、特に、クローラフレームのうち前記第１ホイールの回転軸と前記第１下部ローラの回転軸との間の範囲に含まれる部位に生じるひずみが、クレーンの前後の安定性を判定する上で有用であるということに着目してなされたものであり、当該ひずみが検出されることによりクレーンの組立作業及び分解作業における安全動作が可能になる。具体的には以下の通りである。
【００１３】
本発明の移動式クレーンにおいて、前記前後方向において前記ブームの先端部が前記ブームの基端部よりも前記第１方向にはずれた位置に配置された状態、具体的には、例えば、ブームが上部旋回体から前記前後方向のうちの第１方向に延びた姿勢で配置された状態では、移動式クレーンが第１方向に倒れようとする方向のモーメントが発生し、当該モーメントに起因して一対のクローラフレームのそれぞれにはひずみが生じる。そして、起伏部材が前記起立動作及び前記倒伏動作をするときには、起伏部材の重心位置が前後方向において変動するので、前記モーメントが増減し、これにより、前記ひずみも増減する。各クローラフレームにおける当該ひずみは、各クローラフレームにおける上記の部位、すなわち、前後方向の位置が第１ホイールの回転軸と第１下部ローラの回転軸との間の範囲に含まれる部位において顕著に生じる。このため、一対のクローラフレームのうちの少なくとも一方のクローラフレームにおける当該部位に生じるひずみを検出可能なひずみ検出部が設けられることにより、当該少なくとも一方のクローラフレームに生じるひずみを効果的に検出することができる。
【００１４】
しかも、前記ひずみ検出部によって検出される上記部位のひずみは、起伏部材の前記起立動作又は前記倒伏動作の結果として実際にクローラフレームに生じているものであり、当該ひずみは、前記モーメントの増減に相関して増減する。したがって、上記部位において検出されるひずみは、クレーンの前後のバランスがとれて安定した安定状態、第１方向への転倒に近づいている不安定状態などのクレーンの状態を判定する（推測する）ための指標になり、当該判定にはブーム長さとジブ長さの組み合わせに関する情報は不要である。したがって、本発明の移動式クレーンでは、上述した特許文献１の前記操作支援装置のようにブーム長さとジブ長さの組み合わせに関する情報やブームとジブの相対角度の目標値に関する情報をオペレータが入力するといった煩雑な作業が不要になる。
【００１５】
よって、本発明の移動式クレーンでは、オペレータが煩雑な入力作業を行わなくても、クレーンの組立作業及び分解作業において起伏部材を安全に起立動作及び倒伏動作させるために必要なクレーンの状態に関する情報を検出することができる。そして、検出された当該情報は、クレーンが安全に起立動作及び倒伏動作するために利用される。
【００１６】
（２）前記移動式クレーンにおいて、前記少なくとも一方のクローラフレームは、前記前後方向に延びるフレーム本体と、前記フレーム本体における前記第１方向の先端部に連結される基端部を有するとともに当該基端部から前記第１方向に延びて前記第１ホイールを支持するタンブラブラケットと、を有し、前記ひずみ検出部は、前記タンブラブラケットの前記基端部又は前記フレーム本体の前記先端部に生じるひずみを検出可能に構成されているのが好ましい。
【００１７】
この態様において、フレーム本体における第１方向の先端部に連結されたタンブラブラケットは一端が固定支持されて他端が自由な片持ちばりの状態にあると考えることができる。上述したように、起伏部材が上部旋回体から前後方向の第１方向に延びた姿勢で前記起立動作及び前記倒伏動作をするときには、移動式クレーンが第１方向に倒れようとする方向のモーメントが発生し、当該モーメントに起因して一対のクローラフレームのそれぞれにはひずみが生じる。このとき、タンブラブラケットは曲げ荷重を受け、これにより、タンブラブラケットを曲げようとする曲げモーメントが発生する。そして、片持ちばりの状態にあるタンブラブラケットにおいては、タンブラブラケットの基端部における曲げモーメントは、タンブラブラケットの先端部における曲げモーメントよりも大きくなる。したがって、前記ひずみ検出部がタンブラブラケットの基端部に生じるひずみを検出可能である場合には、起伏部材が前記起立動作及び前記倒伏動作をするときにクローラフレームに生じるひずみを感度よく検出することができる。また、フレーム本体の先端部は、タンブラブラケットの基端部と連結された部分であり、タンブラブラケットの当該基端部に隣接する部分である。したがって、前記ひずみ検出部がフレーム本体の当該先端部に生じるひずみを検出可能である場合においても、起伏部材が前記起立動作及び前記倒伏動作をするときにクローラフレームに生じるひずみを比較的感度よく検出することができる。
【００１８】
ここで、タンブラブラケットの基端部は、当該タンブラブラケットのうち、当該タンブラブラケットの第１方向における中央よりもフレーム本体側の部分をいう。また、フレーム本体の先端部は、当該フレーム本体のうち、前記第１下部ローラの回転軸に対応する部位よりもタンブラブラケット側の部分をいう。
【００１９】
（３）前記移動式クレーンにおいて、互いに連結される前記フレーム本体の前記先端部及び前記タンブラブラケットの前記基端部は、上下方向に板状に延びるウェブ部と、前記ウェブ部の上端が接続されて前記前後方向に板状に延びる上フランジ部と、前記ウェブ部の下端が接続されて前記前後方向に板状に延びる下フランジ部と、を含む構造を有し、前記ひずみ検出部は、前記上部フランジ部のひずみを検出する第１デバイス及び前記下部フランジ部のひずみを検出する第２デバイスの少なくとも一方を含んでいるのが好ましい。
【００２０】
この態様において、互いに連結されるフレーム本体の先端部及びタンブラブラケットの基端部、すなわち、フレーム本体とタンブラブラケットとの連結部分及び当該連結部分に対して前後方向に隣接する隣接部分は、前記ウェブ部、上フランジ部及び下フランジ部によって構成されるＩ型（Ｈ型）の断面形状を含む構造を有する。起伏部材が前記起立動作及び前記倒伏動作をするときに一対のクローラフレームが上下方向の曲げ荷重を受けて一対のクローラフレームのそれぞれに曲げ変形が生じると、各クローラフレームにおける中立面よりも上部は圧縮されて縮み、中立面よりも下部は引っ張られて伸びる。そして、各クローラフレームの上部及び下部のひずみは、中立面からの距離に比例して大きくなる。Ｉ型（Ｈ型）の断面構造において上下のフランジ部は中立面からの距離が比較的大きい位置にあるので、上フランジ部及び下フランジ部では比較的大きなひずみ（曲げ応力）が発生する。したがって、本態様のように、ひずみ検出部が上部フランジ部のひずみを検出する第１デバイス及び下部フランジ部のひずみを検出する第２デバイスの少なくとも一方を含んでいることにより、比較的大きなひずみを検出することができるので、ひずみの検出感度を高めることができる。
【００２１】
特に、ひずみ検出部が前記第１デバイス及び前記第２デバイスの両方を含んでいる場合には、ひずみの検出精度をより高めることができる。具体的には、次の通りである。各クローラフレームには一対のホイールが支持されており、当該一対のホイールには無端状にクローラが支持されているので、各クローラフレームは、上述した上下方向の曲げ荷重だけでなく、前後方向（クローラフレームの長手方向）の軸荷重も受けていると考えられる。この場合、第１デバイスによって検出される上フランジ部のひずみに基づいて得られる曲げ応力（圧縮応力）には、前記軸荷重に起因する軸方向の成分が含まれている。同様に、第２デバイスによって検出される下フランジ部のひずみに基づいて得られる曲げ応力（引張応力）には、前記軸荷重に起因する軸方向の成分が含まれている。したがって、これらの圧縮応力と引張応力の差を求めることにより得られる曲げ応力は、前記軸加重に起因する軸方向の成分が除去されたものとなる。これにより、曲げ応力をより精度よく演算することが可能になる。
【００２２】
（４）前記移動式クレーンは、前記ひずみ検出部により出力される検出信号に基づいて前記移動式クレーンが前記第１方向に倒れようとする方向のモーメントを演算する演算部をさらに備えていてもよい。
【００２３】
この態様では、ひずみ検出部による検出信号に基づいて前記モーメントが演算部によって演算され、これにより、クレーンの転倒原因となるモーメントが得られる。ひずみ検出部による検出の頻度及び演算部による演算の頻度は、特に限定されない。ひずみ検出部による検出及び演算部による演算は、例えば予め設定された時間毎に行われてもよく、連続的に（常時）行われてもよい。
【００２４】
（５）前記移動式クレーンにおいて、前記ひずみ検出部は、前記一対のクローラフレームのうちの第１クローラフレームに生じるひずみを検出するための第１ひずみ検出部であり、前記移動式クレーンは、前記第２クローラフレームに生じるひずみを検出するための第２ひずみ検出部をさらに備え、前記第２ひずみ検出部は、前記第２クローラフレームのうち、前記前後方向の位置が前記第１ホイールの回転軸と前記第１下部ローラの回転軸との間の範囲に含まれる部位に生じるひずみを検出可能に構成されているのが好ましい。
【００２５】
この態様では、一対のクローラフレームの両方に生じるひずみを検出可能であるので、例えば、起伏部材が前記起立動作及び前記倒伏動作をするときに、クレーンの左右のバランスがとれていない場合であっても、それぞれのひずみ検出部によって左右のバランスに応じたクレーンの状態に関する情報が検出される。したがって、ひずみ検出部が一方のクローラフレームに生じるひずみのみを検出可能である場合に比べて、クレーンの組立作業及び分解作業において起伏部材を安全に起立動作及び倒伏動作させるために必要なクレーンの状態に関する情報をより正確に検出することができる。
【００２６】
（６）前記移動式クレーンは、前記ひずみ検出部により出力される検出信号に基づいた前記移動式クレーンにおける前後のバランスに関する情報を前記オペレータに対して報知するための報知装置をさらに備えていてもよい。
【００２７】
この態様では、オペレータは、クレーンにおける前後のバランスに関する情報を、報知装置を通じて得ることができるので、当該情報を指標としてクレーンを操縦することが可能となり、これにより、クレーンを安全に起立動作及び倒伏動作させることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、オペレータが煩雑な入力作業を行わなくても、クレーンの組立作業及び分解作業において起伏部材を安全に起立動作及び倒伏動作させるために必要な情報を検出可能な移動式クレーンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る移動式クレーンを示す側面図であり、吊り作業時の姿勢を示しており、起伏部材が起立状態にあるときの図である。
【図２】図１の移動式クレーンの機能的構成を示すブロック図である。
【図３】図１の移動式クレーンの下部走行体を示す平面図である。
【図４】図１の移動式クレーンの下部走行体を示す側面図である。
【図５】図１の移動式クレーンの下部走行体を構成するクローラフレームを示す側面図である。
【図６】図３においてクローラフレームの先端部を矢印ＶＩの方向に見たときの側面図である。
【図７】クローラフレームの先端部におけるひずみの計測対象の断面に生じる応力分布を模式的に示した図である。
【図８】図１の移動式クレーンの組立作業時又は分解作業時の姿勢を概略的に示す側面図であり、起伏部材が倒伏状態にあるときの図である。
【図９】図１の移動式クレーンの組立作業時又は分解作業時の姿勢を概略的に示す側面図であり、起伏部材が起立動作又は倒伏動作をするときの図である。
【図１０】図１の移動式クレーンの組立作業時又は分解作業時の姿勢を概略的に示す側面図であり、起伏部材が起立動作又は倒伏動作をするときの図である。
【図１１】図１の移動式クレーンの組立作業時又は分解作業時の姿勢を概略的に示す側面図であり、モーメントのつり合い位置が転倒支点に近づいた状態を示す図である。
【図１２】図１の移動式クレーンの組立作業時又は分解作業時の姿勢を概略的に示す側面図であり、起伏部材が起立動作又は倒伏動作をするときの図である。
【図１３】図１の移動式クレーンの組立作業時又は分解作業時の姿勢を概略的に示す側面図であり、起伏部材が起立動作又は倒伏動作をするときの図である。
【図１４】図３においてクローラフレームの先端部を矢印ＶＩの方向に見たときの側面図であって、前記実施形態の変形例１を示す図である。
【図１５】図３においてクローラフレームの先端部を矢印ＶＩの方向に見たときの側面図であって、前記実施形態の変形例２を示す図である。
【図１６】図３においてクローラフレームの先端部を矢印ＶＩの方向に見たときの側面図であって、前記実施形態の変形例３を示す図である。
【図１７】前記実施形態の変形例４を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る移動式クレーンについて説明する。
【００３１】
［移動式クレーン］
図１は、実施形態に係る移動式クレーン１０を示す側面図であり、吊り作業時の姿勢を示しており、起伏部材が起立状態にあるときの図である。図２は、図１の移動式クレーン１０の機能的構成を示すブロック図である。なお、図面に示される「上」、「下」、「前」、「後」、「右」、「左」などの方向は、本発明の実施形態に係る移動式クレーンの構造及び起伏方法を説明するために便宜上示すものであり、移動式クレーンの移動方向や使用態様などを限定するものではない。また、前後方向の一方の方向を第１方向Ｄ１とし、前後方向の他方の方向を第２方向Ｄ２とする（図５、図１０及び図１３参照）。
【００３２】
図１に示すように、クレーン１０は、自走可能な下部走行体１１と、この下部走行体１１上に軸回りに旋回可能に搭載された上部旋回体１２と、起伏部材と、マスト２０と、上部旋回体１２の後部に積載されたカウンタウエイト１３と、１つ又は複数のひずみ検出部９０（図２参照）と、コントローラ１００（図２参照）と、報知装置１１０（図２参照）と、を備えている。本実施形態では、前記起伏部材は、ブーム１４と、ジブ１７と、上部ストラット２２と、下部ストラット２１と、を含む。
【００３３】
ブーム１４は、上部旋回体１２に回動可能でかつ着脱可能に取り付けられている。図１に示されるブーム１４は、いわゆるラチス型のブーム本体１５と、基端部１４Ａと、先端部１４Ｂとを有する。
【００３４】
ブーム本体１５は、基端側部材１５Ａと、一又は複数（図例では２個）の中間部材１５Ｂ，１５Ｃと、先端側部材１５Ｄとで構成される。前記基端側部材１５Ａは、上部旋回体１２の前部に起伏方向に回動可能となるように連結される。前記中間部材１５Ｂ，１５Ｃは、その順に前記基端側部材１５Ａの先端に着脱可能に連結される。前記先端側部材１５Ｄは前記中間部材１５Ｃの先端に着脱可能に連結される。なお、中間部材１５Ｂ，１５Ｃは省略することが可能である。
【００３５】
ジブ１７は、ブーム１４の先端部に回動可能でかつ着脱可能に取り付けられている。ジブ１７は、図例ではラチス型の構造を有する。ジブ１７の基端部１７Ａは、ブーム１４の先端部１４Ｂに回動可能に連結されている。ジブ１７の回動中心軸は、上部旋回体１２に対するブーム本体１５の回動中心軸と平行である。図１に示すように、ジブ１７の先端部１７Ｂは、当該先端部１７Ｂが地面に接するときにジブ１７を支えるとともに地面上で回転可能なローラ１７Ｒを備えている。
【００３６】
上部ストラット２２及び下部ストラット２１は、ジブ１７を回動させるために設けられている。上部ストラット２２は、ブーム１４の先端部１４Ｂに回動可能に取り付けられている。下部ストラット２１は、上部ストラット２２の後方又は下方の位置でブーム１４の先端部１４Ｂに回動可能に取り付けられている。上部ストラット２２及び下部ストラット２１は、ブーム１４の先端部１４Ｂから着脱可能に構成されている。
【００３７】
上部旋回体１２上には左右一対のバックストップ２３が設けられる。これらのバックストップ２３は、ブーム１４が図１に示される起立姿勢まで到達した時点で当該ブーム１４の基端側部材１５Ａの左右両側部に当接し、この当接によって、前記ブーム１４が強風等で後方に煽られるのを規制する。
【００３８】
下部ストラット２１は、ブーム１４の先端部１４Ｂからブーム起立側（図１では左側）に張り出す姿勢で保持される。この姿勢を保持する手段として、当該下部ストラット２１とブーム１４との間に左右一対のバックストップ２５及び左右一対のストラットガイライン２６が介在する。バックストップ２５は、先端側部材１５Ｄと下部ストラット２１の中間部位との間に介在し、下部ストラット２１を下から支える。ガイライン２６は下部ストラット２１の先端部２１Ｂと基端側部材１５Ａとを結ぶように張設され、その張力によって下部ストラット２１の位置を規制する。
【００３９】
上部ストラット２２は、ジブ１７と連動して回動するようにこのジブ１７と連結される。具体的に、上部ストラット２２の先端部２２Ｂとジブ１７の先端部１７Ｂとを結ぶように左右一対のジブガイライン２８が張設される。従って、この上部ストラット２２の回動駆動によってジブ１７も回動駆動される。
【００４０】
マスト２０は、基端部２０Ａ及び回動端部２０Ｂを有する。マスト２０の基端部２０Ａが上部旋回体１２に回動可能に連結される。マスト２０の回動軸は、ブーム１４の回動軸と平行でかつ当該ブーム１４の回動軸のすぐ後方に位置している。すなわち、このマスト２０はブーム１４の起伏方向と同方向に回動可能である。一方、このマスト２０の回動端部２０Ｂは左右一対のブーム用ガイライン２４を介してブーム１４の先端部１４Ｂに連結される。この連結は、マスト２０の回動とブーム１４の回動とを連携させる。
【００４１】
クレーン１０には、各種ウインチが搭載される。具体的には、ブーム１４を起伏させるためのブーム起伏用ウインチ３０と、ジブ１７を起伏方向に回動させるためのジブ起伏用ウインチ３２と、吊り荷の巻上げ及び巻下げを行うための主巻用ウインチ３４及び補巻用ウインチ３６とが搭載される。
【００４２】
ブーム起伏用ウインチ３０は、ブーム起伏用ロープ３８の巻取り及び繰出しを行う。そして、この巻取り及び繰出しによりマスト２０が回動するようにブーム起伏用ロープ３８が配索される。具体的に、マスト２０の回動端部２０Ｂ及び上部旋回体１２の後端部にはそれぞれ複数のシーブが幅方向に配列されたシーブブロック４０，４２が設けられ、ブーム起伏用ウインチ３０から引き出されたブーム起伏用ロープ３８がシーブブロック４０，４２間に掛け渡される。従って、ブーム起伏用ウインチ３０がブーム起伏用ロープ３８の巻取りや繰出しを行うことにより、両シーブブロック４０，４２間の距離が変化し、これによってマスト２０さらにはこれと連動するブーム１４が起伏方向に回動する。
【００４３】
ジブ起伏用ウインチ３２は、ジブ起伏用ロープ４４の巻取り及び繰出しを行う。そして、この巻取りや繰出しによって上部ストラット２２が回動するようにジブ起伏用ロープ４４が配索される。具体的には、下部ストラット２１の長手方向中間部にはガイドシーブ４６が設けられるとともに、この下部ストラット２１の先端部２１Ｂ及び上部ストラット２２の先端部２２Ｂにそれぞれ複数のシーブが幅方向に配列されたスプレッダ４７，４８（シーブブロック）が設けられる。ジブ起伏用ウインチ３２から引き出されたジブ起伏用ロープ４４はガイドシーブ４６に掛けられ、かつ、スプレッダ４７，４８間に掛け渡される。従って、ジブ起伏用ウインチ３２によるジブ起伏用ロープ４４の巻取りや繰出しは、両スプレッダ４７，４８間の距離を変え、上部ストラット２２さらにはこれと連動するジブ１７を起伏方向に回動させる。
【００４４】
主巻用ウインチ３４は、主巻ロープ５０による吊り荷の巻上げ及び巻下げを行う。この主巻について、下部ストラット２１の基端部２１Ａの近傍部位、上部ストラット２２の基端部２２Ａの近傍部位及びジブ１７の先端部１７Ｂには、それぞれ主巻用ガイドシーブ５２，５３，５４が回転可能に設けられている。さらに、主巻用ガイドシーブ５４に隣接する位置（ジブ１７の先端部１７Ｂ）には、ジブポイントシーブ５６が設けられている。主巻用ウインチ３４から引き出された主巻ロープ５０は、主巻用ガイドシーブ５２，５３，５４に順に掛けられ、かつ、ジブポイントシーブ５６と、吊荷用の主フック５７に設けられたフックシーブ５８と、の間に掛け渡される。従って、主巻用ウインチ３４が主巻ロープ５０の巻取りや繰出しを行うと、両シーブ５６，５８間の距離が変わって主フック５７の巻上げ及び巻下げが行われる。
【００４５】
同様にして、補巻用ウインチ３６は、補巻ロープ６０による吊り荷の巻上げ及び巻下げを行う。この補巻については、主巻用ガイドシーブ５２，５３，５４とそれぞれ同軸に補巻用ガイドシーブ６２，６３，６４が回転可能に設けられている。補巻用ガイドシーブ６４に隣接する位置（ジブ１７の先端部１７Ｂ）には、ローラ１７Ｒ（補助シーブ）が回転可能に設けられている。当該補助シーブには、補巻ロープ６０をかけ回される。すなわち、補巻用ウインチ３６から引き出された補巻ロープ６０は、補巻用ガイドシーブ６２，６３，６４に順に掛けられ、かつ、当該補助シーブから垂下される。従って、補巻用ウインチ３６が補巻ロープ６０の巻取りや繰出しを行うと、補巻ロープ６０の末端に連結された図略の吊荷用の補フックが巻上げられ、又は巻下げられる。
【００４６】
図２に示す報知装置１１０は、ひずみ検出部９０により出力される検出信号に基づいたクレーン１０における前後のバランスに関する情報をオペレータに対して報知するための装置である。報知装置１１０は、例えば、音を発するための発音部、光を発するための発光部及び文字、図形などを表示するための表示部の少なくとも１つを有している。報知装置１１０は、オペレータが認識しやすい場所、具体的には例えば上部旋回体１２のキャブ１２Ａなどに配置される。
【００４７】
前記発音部は、聴覚を通じてオペレータが認識できる音を発する機能を有する。例えば、前記発音部は、図略の警報ブザー、スピーカーなどを有する。前記発光部は、視覚を通じてオペレータが認識できる光を発する機能を有する。例えば、前記発光部は、図略の表示灯、回転灯、信号灯などを有する。前記表示部は、視覚を通じてオペレータが認識できる文字、図形などを表示する機能を有する。例えば、前記表示部は、図略のディスプレイを有する。
【００４８】
コントローラ１００は、中央処理装置（ＣＰＵ）、種々の制御プログラムを記憶するＲＯＭ、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭなどから構成される。図２に示すように、コントローラ１００は、演算部１０１と、報知制御部１０２と、を機能として備える。演算部１０１は、ひずみ検出部９０により出力される検出信号に基づいてクレーン１０が第１方向Ｄ１に倒れようとする方向のモーメントを演算するためのものである。報知制御部１０２は、報知装置１１０を制御して、ひずみ検出部９０により出力される検出信号に基づいたクレーン１０における前後のバランスに関する情報をオペレータに報知するためのものである。
【００４９】
［下部走行体］
図３は、図１のクレーン１０の下部走行体１１を示す平面図であり、図４は、当該下部走行体１１を示す側面図である。図５は、図１のクレーン１０の下部走行体１１を構成するクローラフレーム１を示す側面図である。図６は、図３において右側のクローラ走行装置３におけるクローラフレーム１の先端部を矢印ＶＩの方向に見たときの側面図である。
【００５０】
図３及び図４に示すように、下部走行体１１は、クローラ式であり、一対のクローラ走行装置３，３と、上部旋回体１２が取り付けられる旋回ベアリング２ａと、前記一対のクローラ走行装置３，３を連結するとともに旋回ベアリング２ａを支持するフレーム２と、を備える。前記一対のクローラ走行装置３，３は、第１クローラ走行装置３と第２クローラ走行装置３とにより構成される。
【００５１】
フレーム２は、当該旋回ベアリング２ａの下方において当該旋回ベアリング２ａを支持するカーボディ２ｄと、カーボディ２ｄの前方において左右方向に延びる前部アクスル２ｂと、カーボディ２ｄの後方において左右方向に延びる後部アクスル２ｃと、を有する。前部アクスル２ｂの一端（右端）と後部アクスル２ｃの一端（右端）には第１クローラ走行装置３が取付けられており、前部アクスル２ｂの他端（左端）と後部アクスル２ｃの他端（左端）には第２クローラ走行装置３が取付けられている。
【００５２】
第１クローラ走行装置３と第２クローラ走行装置３は、複数の構成部材の配置が左右逆向きである以外は同様の構造を有する。これらのクローラ走行装置３は、前後方向にそれぞれ延びるとともに左右方向に間隔をおいて配置されている。各クローラ走行装置３は、クローラフレーム１と、一対のホイール４ａ，４ｃ（第１ホイール４ａ及び第２ホイール４ｃ）と、駆動機構４ｂと、クローラ７と、複数の上部ローラ５と、複数の下部ローラ６とを有する。
【００５３】
駆動機構４ｂは、不図示の油圧式モータ（走行モータ）と、走行減速機とを含む。クローラ７は、多数のシューが連結されて構成されている。クローラ７は、前記一対のホイール４ａ，４ｃの間に架け渡されることにより一対のホイール４ａ，４ｃに無端状（輪状）に支持されて周回移動可能に構成された部材である。本実施形態では、第１ホイール４ａは、ドライブタンブラ４ａによって構成され、第２ホイール４ｃは、アイドラ４ｃによって構成されている。
【００５４】
図５に示すように、クローラフレーム１は、前後方向に延びる形状を有する。クローラフレーム１は、フレーム本体１Ａと、タンブラブラケット１Ｂとを含む。フレーム本体１Ａは、前後方向に延びる形状を有し、後方の端部である基端部１Ａ１と、前方の端部である先端部１Ａ２とを有する。タンブラブラケット１Ｂは、フレーム本体１Ａの先端部１Ａ２に接続された基端部１Ｂ１（後方の端部）と、前方の端部である先端部１Ｂ２とを有し、当該基端部１Ｂ１から当該先端部１Ｂ２まで前後方向に延びている。タンブラブラケット１Ｂの基端部１Ｂ１は、フレーム本体１Ａの先端部１Ａ２に例えば溶接などの接合手段を用いて接合されている。タンブラブラケット１Ｂは、ドライブタンブラ４ａ及び駆動機構４ｂを支持している。
【００５５】
図３、図５及び図６に示すように、タンブラブラケット１Ｂは、ブラケット本体Ｐ１と、外周部Ｐ２とを有する。前記ブラケット本体Ｐ１は、ドライブタンブラ４ａの回転軸ＣＢに略直交する板状の部分であって駆動機構４ｂに対して左右方向に対向する部分である。前記外周部Ｐ２は、前記回転軸ＣＢに略平行な板状の部分であってブラケット本体Ｐ１の外周に沿って延びる部分である。外周部Ｐ２は、駆動機構４ｂの周囲の一部又は全部を覆っている。
【００５６】
ドライブタンブラ４ａは、クローラフレーム１の先端部に位置するタンブラブラケット１Ｂに回転可能に支持されている。ドライブタンブラ４ａは、前記走行モータから前記走行減速機に伝わった回転力によって回転してクローラ７を駆動するホイールである。アイドラ４ｃは、クローラフレーム１の基端部（フレーム本体１Ａの基端部１Ａ１）において回転可能に支持されている。アイドラ４ｃは、ドライブタンブラ４ａに対して前後方向の反対側においてクローラ７を案内するホイールである。
【００５７】
複数の上部ローラ５は、クローラフレーム１の上部においてそれぞれ回転可能に支持されている。複数の上部ローラ５は、ドライブタンブラ４ａとアイドラ４ｃとの間において前後方向に間隔をおいて配置されてクローラ７を案内する。
【００５８】
複数の下部ローラ６は、クローラフレーム１の下部においてそれぞれ回転可能に支持されている。複数の下部ローラ６は、ドライブタンブラ４ａとアイドラ４ｃとの間において前後方向に間隔をおいて配置されてクローラ７を案内する。以下では、複数の下部ローラ６のうちドライブタンブラ４ａ（第１ホイール４ａ）に最も近いものを第１下部ローラ６Ａと称する。
【００５９】
［ひずみ検出部］
ひずみ検出部９０は、クレーン１０の組立作業及び分解作業においてブーム１４を安全に起立動作及び倒伏動作させるために必要な情報を検出するためのものである。具体的には、ひずみ検出部９０は、前記起立動作及び前記倒伏動作においてクローラフレーム１に生じるひずみを検出するためのものである。ひずみ検出部９０は、クローラフレーム１に生じるひずみであってクレーン１０を第１方向Ｄ１に倒す向きのモーメントに対応するひずみを検出可能に構成されている。前記起立動作は、地面に対するブーム１４の傾斜角度を大きくする動作であり、前記倒伏動作は、前記傾斜角度を小さくする動作である。
【００６０】
本実施形態では、クレーン１０は、第１クローラ走行装置３のクローラフレーム１（第１クローラフレーム１）に生じるひずみを検出可能なひずみ検出部９０（第１ひずみ検出部９０）と、第２クローラ走行装置３のクローラフレーム１（第２クローラフレーム１）に生じるひずみを検出可能なひずみ検出部９０（第２ひずみ検出部９０）と、を備える。第１ひずみ検出部９０と第２ひずみ検出部９０は同じ構造を有し、対応するクローラフレーム１に設けられる位置も同じであるため、以下では、主に一方のひずみ検出部９０について説明する。
【００６１】
図３及び図４に示すように、ひずみ検出部９０は、対応するクローラフレーム１のうち、前後方向の位置がドライブタンブラ４ａの回転軸ＣＢと第１下部ローラ６Ａの回転軸ＣＡとの間の範囲Ｒに含まれる部位に生じるひずみを検出可能に構成されている。
【００６２】
ひずみ検出部９０は、クローラフレーム１のひずみを検出するための１つ又は複数のデバイスによって構成される。当該デバイスとしては、例えば金属ひずみゲージ、半導体ひずみゲージなどのひずみゲージを用いることができる。ひずみゲージは、クローラフレーム１の表面に貼り付けるなどの方法により取り付けられる。ただし、ひずみ検出部９０を構成するデバイスは、ひずみゲージに限られず、クローラフレーム１のひずみを検出できる他のデバイスを用いることもできる。前記他のデバイスとしては、例えばピン型ロードセルなどのロードセルを例示できる。
【００６３】
金属ひずみゲージは、例えば薄い絶縁体上にジグザグ形状にレイアウトされた金属の抵抗体（金属箔）が取り付けられた構造を有し、当該抵抗体の変形に伴う電気抵抗の変化を検出する。測定された電気抵抗の変化はクローラフレーム１のひずみ量に換算される。半導体ひずみゲージは、例えば半導体の電気抵抗率が応力により変化するピエゾ抵抗効果を利用したひずみゲージである。
【００６４】
図５及び図６に示すように、本実施形態では、ひずみ検出部９０は、各クローラフレーム１のタンブラブラケット１Ｂの基端部１Ｂ１に設けられている。各ひずみ検出部９０は、複数のひずみゲージ（図例では、第１ひずみゲージ９０Ａ，第２ひずみゲージ９０Ｂ）によって構成されている。
【００６５】
図６に示すように、第１ひずみゲージ９０Ａは、クローラフレーム１の先端部における上部に設けられ、第２ひずみゲージ９０Ｂは、クローラフレーム１の先端部における下部に設けられている。具体的には、第１ひずみゲージ９０Ａは、タンブラブラケット１Ｂの基端部１Ｂ１における上部に設けられ、第２ひずみゲージ９０Ｂは、タンブラブラケット１Ｂの基端部１Ｂ１における下部に設けられている。
【００６６】
図６において二点鎖線で囲まれた領域Ｔは、互いに連結されるフレーム本体１Ａの先端部１Ａ２及びタンブラブラケット１Ｂの基端部１Ｂ１に設けられた領域である。当該領域Ｔは、フレーム本体１Ａとタンブラブラケット１Ｂとの連結部分及びそれに隣接した隣接部分である。当該領域Ｔは、上下方向に板状に延びるウェブ部Ｓ１と、当該ウェブ部Ｓ１の上端が接続されて前後方向に板状に延びる上フランジ部Ｓ２と、前記ウェブ部Ｓ１の下端が接続されて前後方向に板状に延びる下フランジ部Ｓ３と、を含む構造（Ｉ型の断面構造）を有する。
【００６７】
ウェブ部Ｓ１は、フレーム本体１Ａの先端部１Ａ２の一部及びタンブラブラケット１Ｂの基端部１Ｂ１の一部の少なくとも一方によって構成されている。上フランジ部Ｓ２は、フレーム本体１Ａの先端部１Ａ２の一部及びタンブラブラケット１Ｂの基端部１Ｂ１の一部によって構成されている。下フランジ部Ｓ３は、フレーム本体１Ａの先端部１Ａ２の一部及びタンブラブラケット１Ｂの基端部１Ｂ１の一部によって構成されている。
【００６８】
本実施形態では、第１ひずみゲージ９０Ａは、上フランジ部Ｓ２を構成するタンブラブラケット１Ｂの基端部１Ｂ１（上述したタンブラブラケット１Ｂの外周部Ｐ２の上部）に設けられている。第２ひずみゲージ９０Ｂは、下フランジ部Ｓ３を構成するタンブラブラケット１Ｂの基端部１Ｂ１（上述したタンブラブラケット１Ｂの外周部Ｐ２の下部）に設けられている。
【００６９】
ひずみ検出部９０は、クレーン１０の前記起立動作及び前記倒伏動作においてクローラフレーム１に生じるひずみを検出し、ひずみ検出部９０によって検出された検出信号は、図２に示すコントローラ１００に入力される。そして、演算部１０１は、当該検出信号に基づいてクレーン１０が第１方向Ｄ１に倒れようとする方向のモーメントを演算する。報知制御部１０２は、演算されたモーメントに関する情報（クレーン１０における前後のバランスに関する情報）が音、光、文字、図形などによりオペレータに報知されるように報知装置１１０を制御する。
【００７０】
［組立作業及び分解作業］
次に、本実施形態に係るクレーン１０の組立作業及び分解作業について説明する。図８〜図１３は、図１の移動式クレーンの組立作業時又は分解作業時の姿勢を概略的に示す側面図である。図８は、起伏部材が倒伏状態にあるときの図であり、図９及び図１０は、ブーム１４に対するジブ１７の相対角度が大きい状態で起伏部材が起立動作又は倒伏動作をするときの図である。図１１は、モーメントのつり合い位置が転倒支点に近づいた状態を示す図である。図１２及び図１３は、ブーム１４に対するジブ１７の相対角度が小さい状態で起伏部材が起立動作又は倒伏動作をするときの図である。なお、図８〜図１３においては、クレーン１０が受けるモーメントの説明をする上で必要な構成要素のみを図示し、一部の構成要素の図示を省略している。
【００７１】
図１０及び図１３に示すように、クレーン１０では、旋回中心Ｃを基準としたときに、ブーム１４及びジブ１７を含む起伏部材が第１方向Ｄ１に延びており、第１方向Ｄ１とは反対の第２方向Ｄ２にカウンタウエイト１３が配置されている。以下では、クレーン１０に作用するモーメントについては、主として、上部旋回体１２の旋回中心Ｃを基準として説明する。
【００７２】
当該クレーン１０が第１方向Ｄ１に倒れようとするモーメント（以下、モーメントＭｔという。）は、主として起伏部材の重量と姿勢に起因して発生するモーメント（以下、第１モーメントＭｆという。）と、主としてカウンタウエイト１３の重量と上部旋回体１２の一部の重量に起因して発生するモーメント（以下、第２モーメントＭｂという。）と、により決まると考えることができる。すなわち、モーメントＭｔは、第１モーメントＭｆから第２モーメントＭｂを引くことにより得られる（Ｍｔ＝Ｍｆ−Ｍｂ）。
【００７３】
図１０及び図１３に示すように、カウンタウエイト１３の積載量及び旋回中心Ｃからの距離を変更しない場合には第２モーメントＭｂに係る重心位置Ｇｂがほぼ変わらないため、第２モーメントＭｂはほぼ一定である。すなわち、主としてカウンタウエイト１３の重量が多くの割合を占める重量（旋回中心Ｃより第２方向Ｄ２の部分の重量）をＷｂとするとき、第２モーメントＭｂは、重量Ｗｂと旋回中心Ｃから重心位置Ｇｂまでの距離Ｌｂとの積により表される（Ｍｂ＝Ｗｂ×Ｌｂ）。
【００７４】
一方、ブーム１４及びジブ１７を含む起伏部材の姿勢によって旋回中心Ｃから起伏部材の重心位置Ｇｆまでの距離Ｌ（例えば図１０に示す距離Ｌ１、図１３に示す距離Ｌ２など）が変わるため、第１モーメントＭｆは起伏部材の姿勢に応じて変動する。当該重心位置Ｇｆは、主に、地面に対するブーム１４の傾斜角度と、ブーム１４に対するジブ１７の相対角度と、により決まる。すなわち、起伏部材の重量をＷａｔとするとき、第１モーメントＭｆは、重量Ｗａｔと旋回中心Ｃから重心位置Ｇｆまでの距離Ｌ（例えば距離Ｌ１、距離Ｌ２など）との積により表される（Ｍｆ＝Ｗａｔ×Ｌ）。
【００７５】
例えば図１３に示すように、地面に対するブーム１４の傾斜角度が比較的大きくなるまで上部旋回体１２に対してブーム１４がある程度起立した状態で、かつ、ブーム１４に対するジブ１７の相対角度が比較的小さい状態（相対角度θ２）においては、旋回中心Ｃ周りの第１モーメントＭｆと第２モーメントＭｂがほぼ等しくなる場合がある。この略均等状態では、前記モーメントＭｔはほぼゼロになる。そして、クレーン１０の重量は、クローラ７の前後方向の全体にわたって概ね均等に受け持たれることになる。
【００７６】
上記の略均等状態と比較して、例えば図１０に示すように、地面に対するブーム１４の傾斜角度が比較的小さくなるまで上部旋回体１２に対してブーム１４がある程度倒伏した状態で、かつ、ブーム１４に対するジブ１７の相対角度が比較的大きい状態（相対角度θ１）においては、起伏部材の重心位置Ｇｆが第１方向Ｄ１に移動するので、旋回中心Ｃ周りの第１モーメントＭｆが大きくなる。このようにモーメントが第１方向Ｄ１に偏った偏り状態では、モーメントＭｔは、前記略均等状態よりも大きい正の値となる（Ｍｔ＝Ｍｆ−Ｍｂ＞０）。
【００７７】
ここで、モーメントを計算するためのモーメントの中心を旋回中心Ｃから前後方向に移動させ、その移動後の中心位置を基準として前後のモーメントを計算したときに、前後のモーメントが同じ大きさとなる位置を「モーメントのつり合い位置」と定義する。また、図１０、図１１及び図１３に示すように、クローラフレーム１のうち、前後方向の位置がドライブタンブラ４ａの回転軸ＣＢに対応する部位Ｓを転倒支点Ｓと称する。
【００７８】
上述の略均等状態（例えば図１３に示す状態）では、モーメントのつり合い位置Ｐ１は旋回中心Ｃの位置にほぼ一致する。一方、前記偏り状態（例えば図１０に示す状態）では、モーメントのつり合い位置Ｐ２は旋回中心Ｃから第１方向Ｄ１に移動する。図１０に示すようにモーメントＭｔが正の値となり、モーメントのつり合い位置が旋回中心Ｃから第１方向Ｄ１にある位置Ｐ２に移動したとしても、直ちにクレーン１０が転倒するわけではない。すなわち、前記偏り状態は、モーメントＭｔによりクレーン１０が第１方向Ｄ１に倒れようとするのを下部走行体１１のクローラフレーム１が抵抗している状態である。
【００７９】
図１０に示すような偏り状態では、モーメントのつり合い位置Ｐ２においてモーメントＭｔがゼロ（Ｍｔ＝０）になっている。この偏り状態においてクローラフレーム１に作用する曲げモーメントは、主に、つり合い位置Ｐ２から転倒支点Ｓまでの部分に作用する。このように偏り状態では、クローラフレーム１の全体ではなくクローラフレーム１の先端部（つり合い位置Ｐ２から転倒支点Ｓまでの部分）がモーメントＭｔに抗しており、クローラフレーム１の先端部の曲げ剛性によってクレーン１０の転倒が妨げられて姿勢が維持されている。
【００８０】
例えば図１１に示すように、起伏部材の重心位置Ｇｆが図１３に示す位置よりもさらに第１方向Ｄ１に移動してクレーン１０が転倒する直前の状態では、モーメントのつり合い位置Ｐ３が転倒支点Ｓとほぼ一致する。この転倒直前状態では、一対のクローラフレーム１の先端部のそれぞれがモーメントＭｔのほぼ全てを受けることになる。なお、図１１中の円形の矢印Ｍｒは、クローラフレーム１の先端部が前記モーメントＭｔに抗している状態を示している。
【００８１】
したがって、図１０に示す略均等状態、図１３に示す偏り状態、図１１に示す転倒直前状態などの種々の状態に応じたクローラフレーム１の先端部のひずみを検出し、検出されたひずみに基づいてクローラフレーム１の先端部が受けるモーメントを求めることができれば、クレーン１０が取り得る種々の状態を判定できる。
【００８２】
本実施形態では、ひずみ検出部９０をクローラフレーム１の先端部、すなわち上述した範囲Ｒ内の部位に設けることにより、前記偏り状態においてクローラフレーム１の先端部に生じるひずみを効果的に検出できる。これにより、クレーン１０の前後方向のバランスがどのような状態にあるかについての指標を得ることができる。
【００８３】
本実施形態では、上述したように、ひずみ検出部９０によって検出されるクローラフレーム１の先端部に生じるひずみに関する情報が得られるので、オペレータが煩雑な作業を行わなくても、クレーン１０の組立作業及び分解作業において起伏部材を安全に起立動作及び倒伏動作させるために必要なクレーン１０の状態に関する情報を検出することができる。そして、検出された当該情報は、クレーン１０が安全に起立動作及び倒伏動作するために利用される。具体的には次の通りである。
【００８４】
クレーン１０を組み立てる組立作業においては、図８に示すように、ブーム１４及びジブ１７は、地面ＧＲに略平行な姿勢で倒伏された状態（倒伏状態）で上部旋回体１２に対して取り付けられる。そして、前記吊り作業を行う際には、地面ＧＲに対するブーム１４の傾斜角度が次第に大きくなる起立動作によってブーム１４の姿勢が前記倒伏状態から前記起立状態（図１に示す状態）に変えられる。
【００８５】
上記のように倒伏状態から起立状態に起伏部材を変位させる場合、まず、ジブ１７の先端部１７Ｂに設けられたローラ１７Ｒが地面ＧＲに接した状態でブーム１４の傾斜角度を次第に大きくする。この動作においてはブーム１４に対するジブ１７の相対角度が次第に小さくなる。
【００８６】
例えば図９に示すように前記相対角度が角度θ１となった時点で、図１０に示すように相対角度を角度θ１に維持した状態でブーム１４の傾斜角度をさらに大きくすると、ジブ１７の先端部１７Ｂのローラ１７Ｒは地面ＧＲから離れるので、クレーン１０には、モーメントＭｆが作用する。
【００８７】
このとき、コントローラ１００の報知制御部１０２が報知装置１１０を制御することにより、ひずみ検出部９０により出力される検出信号に基づいたクレーン１０における前後のバランスに関する情報が報知装置１１０を介してオペレータに報知される。これにより、オペレータは、クレーン１０における前後のバランスに関する情報を、報知装置１１０を通じて得ることができる。例えば図１０に示すクレーン１０の状態が不安定状態であることをオペレータが認識すると、オペレータは、ブーム１４の傾斜角度を再び小さくして例えば図９に示すようにジブ１７の先端部１７Ｂのローラ１７Ｒを接地させる。そして、オペレータは、ジブ１７の先端部１７Ｂに設けられたローラ１７Ｒが地面ＧＲに接した状態でブーム１４の傾斜角度を次第に大きくする。この動作においてはブーム１４に対するジブ１７の相対角度が次第に小さくなる（例えば図１２に示す状態）。
【００８８】
例えば図１２に示すように前記相対角度が角度θ２となった時点で、図１３に示すように相対角度を角度θ２に維持した状態でブーム１４の傾斜角度をさらに大きくすると、ジブ１７の先端部１７Ｂのローラ１７Ｒは地面ＧＲから離れるので、クレーン１０には、モーメントＭｆが作用する。このときのモーメントつり合い位置Ｐ１は、旋回中心Ｃに近い位置にあるので、クレーン１０の起伏部材を安全に起立動作させることができる。
【００８９】
なお、クレーン１０を分解する分解作業は、上述した組立作業の動作の逆の動作をさせることによって安全に行われる。
【００９０】
［モーメントの演算方法］
以下、クローラフレーム１の先端部に作用するモーメントの演算方法について具体的に説明する。
【００９１】
上述した図６に示すように、本実施形態では、フレーム本体１Ａの先端部１Ａ２及びタンブラブラケット１Ｂの基端部１Ｂ１、すなわち、フレーム本体１Ａとタンブラブラケット１Ｂとの連結部分及び当該連結部分に対して前後方向に隣接する隣接部分は、ウェブ部Ｓ１、上フランジ部Ｓ２及び下フランジ部Ｓ３によって構成されるＩ型（Ｈ型）の断面形状を含む構造を有する。
【００９２】
起伏部材が前記起立動作及び前記倒伏動作をするときに一対のクローラフレーム１が上下方向の曲げ荷重を受けて一対のクローラフレーム１のそれぞれに曲げ変形が生じると、各クローラフレーム１の先端部における中立面（中立軸）よりも上部は圧縮されて縮み、中立面よりも下部は引っ張られて伸びる。
【００９３】
そして、各クローラフレーム１の上部及び下部のひずみは、中立面からの距離に比例して大きくなる。Ｉ型（Ｈ型）の断面構造において上下のフランジ部Ｓ２，Ｓ３は中立面からの距離が比較的大きい位置にあるので、上フランジ部Ｓ２及び下フランジ部Ｓ３では比較的大きなひずみ（曲げ応力）が発生する。したがって、本実施形態のように、ひずみ検出部９０が上フランジ部Ｓ２及び下フランジ部Ｓ３に設けられることにより、比較的大きなひずみを検出することができる。
【００９４】
ここで、上フランジ部Ｓ２に発生するひずみをε１とし、下フランジ部Ｓ３に発生するひずみをε２とする。また、各クローラフレーム１の先端部における中立面から第１ひずみゲージ９０Ａまでの距離をｒ１とし、前記中立面から第２ひずみゲージ９０Ｂまでの距離をｒ２とする。また、ひずみを計測する断面の断面２次モーメントをＩとし、縦弾性係数をＥとする。また、各クローラフレーム１の先端部において曲げモーメントのみにより生じる応力のうち、上側の応力をσｍｔとし、下側の応力をσｍｃとする。
【００９５】
なお、クローラフレーム１の先端部における曲げ変形の中立面（中立軸）は、当該先端部において上下方向の中央に位置するとは限らない。このため、上記の上側応力σｍｔと下側応力σｍｃは異なる場合がある。かかる場合、上側応力σｍｔと下側応力σｍｃの比（σｍｔ：σｍｃ）は、中立面からの距離の比（ｒ１：ｒ２）と同じである（σｍｔ：σｍｃ＝ｒ１：ｒ２）。
【００９６】
また、クローラフレーム１にはクローラ７が弛まないような状態で巻き付けられている。このため、クローラフレーム１は、前後方向に圧縮力σｎ（軸力）を受けている。以上の前提を考慮したモーメントの演算方法は次の通りである。
【００９７】
図７は、クローラフレーム１の先端部（本実施形態では、タンブラブラケット１Ｂ）におけるひずみの計測対象の断面に生じる応力分布を模式的に示した図である。図７に示すように、当該応力分布は、曲げモーメントによる応力（σｍｔ，σｍｃ）と、上述した圧縮力σｎとの和により得られる。
【００９８】
したがって、モーメントＭを求めるために必要な曲げ応力σｍｔを求める式は次式（１）となる。
【００９９】
Ｅ×ε１−Ｅ×ε２＝（σｍｔ＋σｎ）−（−σｍｃ＋σｎ）＝σｍｔ＋σｍｃ＝σｍｔ（１＋ｒ２／ｒ１）    ・・・（１）
【０１００】
上記式（１）より、次式（２）が得られる。
【０１０１】
σｍｔ＝Ｅ（ε１−ε２）／（１＋ｒ２／ｒ１）    ・・・（２）
【０１０２】
よって、クローラフレーム１の先端部に負荷されているモーメントＭは、次式（３）の通りとなる。
【０１０３】
Ｍ＝Ｅ×σｍｔ×Ｉ／ｒ１    ・・・（３）
【０１０４】
クレーン１０は、一対のクローラフレーム１を備えているため、転倒モーメントＭｔは、左右それぞれのクローラフレーム１の先端部のひずみから得られるモーメントをＭＲ，ＭＬとすると、次式（４）の通りとなる。
【０１０５】
Ｍｔ＝ＭＲ＋ＭＬ    ・・・（４）
【０１０６】
以上のようにして演算されるモーメントＭｔは、上述したコントローラ１００の演算部１０１がひずみ検出部９０から入力される検出信号に基づいて演算する。これにより、クレーン１０の転倒原因となるモーメントＭｔが得られる。ひずみ検出部９０による検出の頻度及び演算部１０１による演算の頻度は、特に限定されない。ひずみ検出部９０による検出及び演算部１０１による演算は、例えば予め設定された時間毎に行われてもよく、連続的に（常時）行われてもよい。
【０１０７】
なお、上述した圧縮力σｎ（軸力）を考慮しなくてもよい場合には、モーメントＭは、次式（５）の通りとなる。
【０１０８】
Ｍ＝Ｅ×Ｉ（｜ε１／ｒ１｜＋｜ε２／ｒ２｜）／２    ・・・（５）
【０１０９】
［変形例］
図１４〜図１６は、図３においてクローラフレーム１の先端部を矢印ＶＩの方向に見たときの側面図であって、図１４は、前記実施形態の変形例１を示す図であり、図１５は、前記実施形態の変形例２を示す図であり、図１６は、前記実施形態の変形例３を示す図である。
【０１１０】
図１４〜図１６に示す変形例１〜３は、ひずみ検出部９０がクローラフレーム１のうち、前後方向の位置がドライブタンブラ４ａの回転軸ＣＢと第１下部ローラ６Ａの回転軸ＣＡとの間の範囲Ｒに含まれる部位に生じるひずみを検出可能である点で、図６に示す前記実施形態と同様である。また、変形例１〜３は、第１ひずみゲージ９０Ａがクローラフレーム１の上部に設けられ、第２ひずみゲージ９０Ｂがクローラフレーム１の下部に設けられている点で、図６に示す前記実施形態と同様である。
【０１１１】
一方、変形例１〜３は、ひずみ検出部９０が設けられる部位が上記範囲Ｒ内において、図６に示す実施形態と異なっている。具体的には次の通りである。
【０１１２】
図１４に示す変形例１では、第１ひずみゲージ９０Ａ及び第２ひずみゲージ９０Ｂは、上下方向に板状に延びるウェブ部Ｓ１に設けられている。図１５に示す変形例２では、第１ひずみゲージ９０Ａは、ウェブ部Ｓ１と上フランジ部Ｓ２とにまたがるように設けられ、第２ひずみゲージ９０Ｂは、ウェブ部Ｓ１と下フランジ部Ｓ３またがるように設けられている。
【０１１３】
図１６に示す変形例３では、第１ひずみゲージ９０Ａ及び第２ひずみゲージ９０Ｂは、フレーム本体１Ａの先端部１Ａ２に設けられている。具体的に、変形例３では、第１ひずみゲージ９０Ａは、上フランジ部Ｓ２を構成するフレーム本体１Ａの先端部１Ａ２に設けられている。第２ひずみゲージ９０Ｂは、下フランジ部Ｓ３を構成するフレーム本体１Ａの先端部１Ａ２に設けられている。
【０１１４】
図１７は、前記実施形態の変形例４を模式的に示す斜視図である。図１７に示す変形例４では、クローラフレーム１は、ひずみゲージ（ひずみ検出部）を取り付けるための測定支台２００（変形部材）をさらに有する。測定支台２００は、前後方向においてブーム１４の先端部１４Ｂがブーム１４の基端部１４Ａよりも第１方向Ｄ１にはずれた位置に配置された状態で、クローラフレーム１に生じるひずみを検出可能な位置に配置されている。すなわち、測定支台２００は、クローラフレーム１のうち、前後方向の位置がドライブタンブラ４ａの回転軸ＣＢと第１下部ローラ６Ａの回転軸ＣＡとの間の範囲（図４参照）に含まれる部位に設けられている。
【０１１５】
例えば、測定支台２００は、クローラフレーム１のうち、図６、図１４、図１５及び図１６においてひずみゲージ９０Ａ及びひずみゲージ９０Ｂが設けられている部位に配置することができるが、測定支台２００を配置する部位は、上記のような部位に限定されない。図１７に示す具体例では、測定支台２００は、図１５に示す変形例２においてひずみゲージ９０Ａ及びひずみゲージ９０Ｂが設けられている部位と同様の部位に配置されている。具体的には次の通りである。
【０１１６】
図１７に示すように、測定支台２００は、ウェブ部Ｓ１と上フランジ部Ｓ２とにまたがるように設けられている。言い換えると、測定支台２００は、ウェブ部Ｓ１と上フランジ部Ｓ２とによって形成される角部に配置されている。
【０１１７】
測定支台２００は、第１面２００Ａと、第２面２００Ｂと、保持面２００Ｃと、を有する。第１面２００Ａは、ウェブ部Ｓ１に対向して配置されて当該ウェブ部Ｓ１に接続された面である。第２面２００Ｂは、上フランジ部Ｓ２に対向して配置されて当該上フランジ部Ｓ２に接続された面である。保持面２００Ｃは、第１面２００Ａの端縁と第２面２００Ｂの端縁とを接続するとともに、ひずみゲージ９０Ａを保持する面である。図１７に示す具体例では、保持面２００Ｃは、前方に向かうにつれて上方に位置するように傾斜するとともにひずみゲージ９０Ａを保持する傾斜面を有する。図１７に示す具体例では、当該傾斜面は、円弧状の湾曲面（凹曲面）からなるが、平面からなるものであってもよく、凸曲面からなるものであってもよい。また、図１７に示す具体例では、測定支台２００は略Ｌ字形状を有するが、測定支台２００の形状は略Ｌ字形状に限られない。
【０１１８】
また、測定支台２００は、上記のようにウェブ部Ｓ１と上フランジ部Ｓ２とによって形成される角部に配置されるだけでなく、ウェブ部Ｓ１と下フランジ部Ｓ３とによって形成される角部にも配置されている。そして、起伏部材が前記起立動作及び前記倒伏動作をすることにより、クローラフレーム１に曲げモーメントが付加されてタンブラブラケット１Ｂ及びフレーム本体１Ａが曲げ変形を受ける。これにより、上側の測定支台２００の保持面２００Ｃは、引っ張られて伸びる方向にひずみを生じる。また、下側の測定支台の保持面は、圧縮されて縮む方向にひずみを生じる。よって、保持面２００Ｃに沿ってひずみゲージを設置することで曲げモーメントを算出するためのひずみを求めることができる。保持面２００Ｃが円弧状の湾曲面である場合、円弧の曲率半径を変えることで、ひずみの大きさを調整することができる。
【０１１９】
［その他の変形例］
以上、本発明の実施形態に係るクレーン１０について説明したが、本発明は上述の形態に限定されるものではない。
【０１２０】
例えば、前記実施形態では、ひずみ検出部９０は、複数のひずみゲージによって構成されていたが、１つのひずみゲージによって構成されていてもよい。
【０１２１】
また、前記実施形態では、起伏部材がジブ１７を含んでいたが、本発明は、ジブを有していないクレーンにも適用できる。
【０１２２】
また、前記実施形態では、前記第１方向は、前後方向において、クローラフレーム１の中央からタンブラブラケット１Ｂに向かう方向であったが、これに限られず、前後方向において、クローラフレーム１の中央からタンブラブラケット１Ｂとは反対側に向かう方向であってもよい。前記実施形態では、第１ホイールはドライブタンブラ４ａであったが、これに限られず、アイドラ４ｃであってもよい。
【０１２３】
前記実施形態では、ひずみ検出部９０は、クローラフレーム１の両端部のうち、タンブラブラケット１Ｂが設けられた端部に配置されていたが、当該端部とは反対側の端部（アイドラ４ｃが取り付けられている端部）に配置されていてもよい。また、ひずみ検出部９０は、クローラフレーム１の両端部に設けられていてもよい。このようにひずみ検出部９０がクローラフレーム１の両端部に設けられている場合には、起伏部材の起伏方向が前後のどちらであっても、転倒モーメントに関連してクローラフレーム１に生じるひずみを検出することができる。
【０１２４】
また、前記実施形態では、一対のクローラフレーム１の両方にひずみ検出部９０が設けられていたが、ひずみ検出部９０は、一方のクローラフレーム１にのみ設けられていてもよい。
【０１２５】
前記実施形態に係るクレーン１０は、当該クレーン１０の組立作業及び分解作業において起伏部材を安全に起立動作及び倒伏動作させるために必要な情報を検出可能なひずみ検出部９０を備えているが、当該ひずみ検出部９０により検出される前記情報を、組立作業及び分解作業以外の作業である吊り作業において、起伏部材を安全に起立動作及び倒伏動作させるために用いることもできる。具体的には、ひずみ検出部９０は、少なくとも一方のクローラフレーム１のうち、第１ホイール４ａの回転軸ＣＢと第１下部ローラ６Ａの回転軸ＣＡとの間の範囲に含まれる部位に生じるひずみを検出する。そして、検出される上記部位のひずみは、吊り作業において、クレーン１０の前後のバランスがとれた安定状態、第１方向Ｄ１への転倒に近づいている不安定状態などのクレーン１０の状態を判定する（推測する）ための指標になる。したがって、吊り作業において、ひずみ検出部９０によって検出されるひずみが起伏部材を起立動作及び倒伏動作させるための指標として用いられることにより、吊り作業の安全性が向上する。
【符号の説明】
【０１２６】
１  クローラフレーム
１Ａ  フレーム本体
１Ａ１  フレーム本体の基端部
１Ａ２  フレーム本体の先端部
１Ｂ  タンブラブラケット
１Ｂ１  タンブラブラケットの基端部
１Ｂ２  タンブラブラケットの先端部
４ａ  ドライブタンブラ（第１ホイール）
６  下部ローラ
６Ａ  第１下部ローラ
７  クローラ
１０  移動式クレーン
１１  下部走行体
１２  上部旋回体
１４  ブーム
９０  ひずみ検出部
９０Ａ，９０Ｂ  ひずみゲージ
１００  コントローラ
１０１  演算部
１０２  報知制御部
１１０  報知装置
ＣＡ  第１下部ローラの回転軸
ＣＢ  ドライブタンブラの回転軸（第１ホイールの回転軸）
Ｄ１  前後方向のうちの第１方向
ＧＲ  地面
Ｒ  第１ホイールの回転軸と第１下部ローラの回転軸との間の範囲
Ｓ１  ウェブ部
Ｓ２  上フランジ部
Ｓ３  下フランジ部
【図１】
2020011795.tif 000003
【図２】
2020011795.tif 000004
【図３】
2020011795.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020011795.tif 000007
【図６】
2020011795.tif 000008
【図７】
2020011795.tif 000009
【図８】
2020011795.tif 000010
【図９】
2020011795.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2020011795.tif 000013
【図１２】
2020011795.tif 000014
【図１３】
2020011795.tif 000015
【図１４】
2020011795.tif 000016
【図１５】
2020011795.tif 000017
【図１６】
2020011795.tif 000018
【図１７】
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