(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械本体からブーム先端部へ複数のロープを配索するためのロープ配索機構であって、
前記複数のロープのそれぞれは、前記作業機械本体に配置されるウィンチドラムから、前記ブーム先端部に配置される第１のシーブを経由して、前記第１のシーブよりもさらに先端側に配置される第２のシーブまで配索されており、
前記複数の第１のシーブのうち少なくとも１つが、当該第１のシーブを回転自在に支持する支持軸に対して、前記支持軸の軸方向にスライド可能なスライド式のものであることを特徴とするロープ配索機構。
【請求項２】
前記複数の第１のシーブのうち、各々に対応する前記ウィンチドラムからの距離が最短のものが、前記スライド式の第１のシーブとされている請求項１に記載のロープ配索機構。
【請求項３】
前記複数の第１のシーブのうち少なくとも１つが、前記支持軸に対してスライドしない固定式のものとされている請求項１または２に記載のロープ配索機構。
【請求項４】
前記固定式の第１のシーブは、前記スライド式の第１のシーブとは別の前記支持軸に取り付けられている請求項３に記載のロープ配索機構。
【請求項５】
２本の前記ロープの間を他の前記ロープが通過するように構成されている場合、前記２本のロープは前記スライド式の第１のシーブに掛けられており、前記他のロープは前記固定式の第１のシーブに掛けられている請求項３または４に記載のロープ配索機構。
【請求項６】
前記２本のロープがそれぞれ掛けられる２つの前記スライド式の第１のシーブは、同じ前記支持軸に取り付けられている請求項５に記載のロープ配索機構。
【請求項７】
１つの前記支持軸に前記スライド式の第１のシーブが複数取り付けられている場合、当該複数のスライド式の第１のシーブのそれぞれのスライド範囲が互いに重複しないようにされている請求項１ないし６のいずれか１項に記載のロープ配索機構。
【請求項８】
前記スライド式の第１のシーブとこれに対応する前記ウィンチドラムとの間の距離が、当該スライド式の第１のシーブとこれに対応する前記第２のシーブとの間の距離の１０倍以下である請求項１ないし７のいずれか１項に記載のロープ配索機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械本体からブーム先端部へ複数のロープを配索するためのロープ配索機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、クレーンのブーム先端部に設けられたブームガイドシーブを経由して、補助ジブシーブまでロープを配索するためのロープ配索機構が開示されている。このロープ配索機構では、ブームガイドシーブが左右２つ設けられており、それに対して補助ジブシーブは１つだけ設けられている。このような構成において、一方のブームガイドシーブを経由させた場合のフリートアングルが小さくなるように補助ジブシーブを配置すると、他方のブームガイドシーブを経由させた場合のフリートアングルが大きくなってしまう。
【０００３】
そこで、特許文献１においては、補助ジブシーブが取り付けられている支持軸に半割れスペーサを着脱できるように構成されており、半割れスペーサの取り付け位置を変えることによって、補助ジブシーブの位置を変更できるようになっている。これによって、ロープを左右いずれのブームガイドシーブを経由させた場合においても、補助ジブシーブを半割れスペーサを用いて適切に位置決めすることで、フリートアングルを小さくすることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−９６０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のブームガイドシーブは、その位置が固定されており、ウィンチドラムとブームガイドシーブとの間においてフリートアングルを改善できるようになっているわけではないため、乱巻き等の不具合が発生しやすい。さらに、半割れスペーサを着脱する手間がかかるため、この点においても改善の余地があった。
【０００６】
そこで、本発明は、手間をかけずにフリートアングルを小さくすることができるロープ配索機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、作業機械本体からブーム先端部へ複数のロープを配索するためのロープ配索機構であって、前記複数のロープのそれぞれは、前記作業機械本体に配置されるウィンチドラムから、前記ブーム先端部に配置される第１のシーブを経由して、前記第１のシーブよりもさらに先端側に配置される第２のシーブまで配索されており、前記複数の第１のシーブのうち少なくとも１つが、当該第１のシーブを回転自在に支持する支持軸に対してスライド可能なスライド式のものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、ウィンチドラムから第１のシーブを経由して第２のシーブに至るロープが複数設けられており、少なくとも１つの第１のシーブが支持軸に対してスライド可能なスライド式となっている。このように、第１のシーブがスライド式であれば、スペーサの着脱のような手間のかかる作業をしなくとも、第１のシーブが固定されている場合と比べて、フリートアングルを小さくすることができる。つまり、本発明によれば、手間をかけずにフリートアングルを小さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態にかかるクレーンの側面図である。
【図２】ブーム先端部を模式的に示す上面図である。
【図３Ａ】フリートアングルを説明するための模式図である。
【図３Ｂ】フリートアングルを説明するための模式図である。
【図４】フリートアングルの改善率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明にかかるロープ配索機構を備えたクレーンの実施形態について、図面を参照しつつ説明する。以下に示す実施形態においては、本発明にかかるロープ配索機構を移動式クレーンに適用する場合について説明するが、本発明にかかるロープ配索機構を固定式クレーンに適用することも可能である。さらには、杭打機やコンテナクレーン等の作業機械に、本発明にかかるロープ配索機構を適用することも可能である。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態にかかるクレーン１の側面図である。クレーン１は、本体１０と、本体１０に起伏可能に支持されたブーム２０とを備えており、本体１０からブーム２０の先端部へ複数のワイヤロープ（以下、単に「ロープ」と称する）Ｒ１〜Ｒ３が配索されたものである。ロープＲ１〜Ｒ３の先端には、吊り具３７〜３９がそれぞれ取り付けられる。吊り具３７〜３９としては、フックやバケット等、作業に応じて適宜必要なものを選択することができる。
【００１２】
本体１０は、主に上部旋回体１１と下部走行体１２とからなる。上部旋回体１１の前部（図１において右側）には運転室１３が、後部（図１において左側）にはカウンタウェイト１４がそれぞれ設けられる。運転室１３の側方（図１において紙面奥側）には、ブーム２０の基端部が揺動可能に取り付けられる。下部走行体１２は、クローラで構成されており、クレーン１の移動を可能にしている。ただし、下部走行体１２をクローラとすることは必須ではなく、例えばホイール等を用いてもよい。
【００１３】
上部旋回体１１の運転室１３の後方には、３つのウィンチドラム１５〜１７（主ドラム１５、補ドラム１６、サードドラム１７）が配設されている。主ドラム１５には主ロープＲ１が、補ドラム１６には補ロープＲ２が、サードドラム１７にはサードロープＲ３が、それぞれ巻かれている。ウィンチドラム１５〜１７は、不図示のモータと減速機を介して連結されており、モータからの回転出力が減速されたうえでウィンチドラム１５〜１７に伝達される。
【００１４】
ブーム２０は、格子状構造を備えた下部ブーム２１と、下部ブーム２１の先端部に固定された上部ブーム２２と、上部ブーム２２の先端部に取り付けられた先端ブーム２３とを有して構成される。先端ブーム２３は、上部ブーム２２に対して揺動可能であり、上部ブーム２２に対する相対姿勢を変更した状態で上部ブーム２２に固定できるようになっている。以降の説明においては、上部ブーム２２および先端ブーム２３を併せてブーム先端部２４と称する。
【００１５】
図２は、ブーム先端部２４を模式的に示す上面図である。図２に示すように、上部ブーム２２は、左右方向に離間して設けられた一対のプレート部材２２ａ、２２ｂが、支持軸２５〜２７によって連結された構成となっている。同様に、先端ブーム２３は、左右方向に離間して設けられた一対のプレート部材２３ａ、２３ｂが、支持軸２７、２８によって連結された構成となっている。一対のプレート部材２３ａ、２３ｂは、左右方向において一対のプレート部材２２ａ、２２ｂの外側に配置されており、これらは共通の支持軸２７によって連結されている。
【００１６】
支持軸２５〜２８は、各シーブ３１〜３６を回転自在に支持する。支持軸２５には、軸方向にスライドしない（以下、このようなシーブを「固定式」と称する）アイドラシーブ３１が取り付けられる。支持軸２６には、軸方向にスライド可能な（以下、このようなシーブを「スライド式」と称する）アイドラシーブ３２、３３が取り付けられる。支持軸２７には、固定式のポイントシーブ３４が取り付けられる。支持軸２８には、固定式のポイントシーブ３５、３６が取り付けられる。
【００１７】
本発明の「第１のシーブ」に相当するアイドラシーブ３１〜３３は、ロープＲ１〜Ｒ３をウィンチドラム１５〜１７からポイントシーブ３４〜３６まで配索するための経由ガイドとして機能する。本発明の「第２のシーブ」に相当するポイントシーブ３４〜３６は、アイドラシーブ３１〜３３よりもさらに先端側に配置されており、吊り具３７〜３９を吊り下げる際の吊下起点として機能する。なお、アイドラシーブ３２、３３は、同形状、同寸法のシーブからなる。同様に、ポイントシーブ３５、３６は、同形状、同寸法のシーブからなる。
【００１８】
このように構成されたロープ配索機構にロープＲ１〜Ｒ３が配索される。具体的には、主ロープＲ１は、主ドラム１５からスライド式のアイドラシーブ３３を経由し、ポイントシーブ３６まで配索される。補ロープＲ２は、補ドラム１６からスライド式のアイドラシーブ３２を経由し、ポイントシーブ３５まで配索される。サードロープＲ３は、サードドラム１７から固定式のアイドラシーブ３１を経由し、ポイントシーブ３４まで配索される。サードロープＲ３は、図１、２に示すように、アイドラシーブ３１とポイントシーブ３４の間で、主ロープＲ１と補ロープＲ２の間を通過するように、ロープ経路が規定されている。
【００１９】
スライド式のアイドラシーブ３２、３３のスライド範囲は、それぞれ図２の実線で示す位置と破線で示す位置との間とされており、それぞれのスライド範囲が互いに重複しないようになっている。具体的には、主ロープＲ１および補ロープＲ２のロープ経路を規定するウィンチドラム１５、１６やポイントシーブ３５、３６の位置や寸法を適宜調整することによって、アイドラシーブ３２、３３のスライド範囲を上述のようにしている。
【００２０】
主ポイントとなるポイントシーブ３４は、複数枚のシーブから構成されている。これは、ポイントシーブ３４に吊り下げられる吊り具３７にサードロープＲ３を複数回巻き掛けて、重量の大きな吊り具３７を吊り下げ可能とするためである。しかしながら、ポイントシーブ３４を複数枚のシーブで構成することは必須ではない。
【００２１】
ここで、フリートアングルについて説明する。図３Ａ、Ｂは、フリートアングルを説明するための模式図であり、詳細には、図３ＡはアイドラシーブＩＳが固定式の場合、図３ＢはアイドラシーブＩＳがスライド式の場合を示している。ウィンチドラムＷＤの幅をＷ、ウィンチドラムＷＤからアイドラシーブＩＳまでの距離をＤ１、アイドラシーブＩＳからポイントシーブＰＳまでの距離をＤ２とする。なお、より厳密には、距離Ｄ１はウィンチドラムＷＤの中心軸とアイドラシーブＩＳの中心軸との間の距離、距離Ｄ２はアイドラシーブＩＳの中心軸とポイントシーブＰＳの中心軸との間の距離と定義する。
【００２２】
図３Ａに示すように、アイドラシーブＩＳが固定式の場合、フリートアングルαは、ウィンチドラムＷＤの幅Ｗと、ウィンチドラムＷＤからアイドラシーブＩＳまでの距離Ｄ１とによって決まる。一方、図３Ｂに示すように、アイドラシーブＩＳがスライド式の場合、アイドラシーブＩＳがスライドすることによって、ウィンチドラムＷＤからポイントシーブＰＳまでロープＲが略直線状に張られる。このため、フリートアングルβは、ウィンチドラムＷＤの幅Ｗと、ウィンチドラムＷＤからポイントシーブＰＳまでの距離Ｄ１＋Ｄ２とによって決まる。
【００２３】
つまり、アイドラシーブＩＳをスライド式とした場合のフリートアングルβは、アイドラシーブＩＳを固定式とした場合のフリートアングルαよりも小さくなる。ちなみに、フリートアングルα、βが大きくなると、乱巻き等の不具合が発生しやすくなるため、例えば、フリートアングルを４度以下に抑えるように移動式クレーン構造規格第２１条にて規定されている。
【００２４】
ここで、アイドラシーブＩＳからポイントシーブＰＳまでの距離Ｄ２に対する、ウィンチドラムＷＤからアイドラシーブＩＳまでの距離Ｄ１の比率と、アイドラシーブＩＳを固定式からスライド式に変更することによるフリートアングルの改善率との関係を調べた結果を図４に示す。図４のグラフから明らかなように、Ｄ１／Ｄ２が１０以下の場合には、改善率が概ね１０％以上と大きな効果が得られるが、Ｄ１／Ｄ２が１０を超える場合には、改善効果はそれほど大きくないことが明らかとなった。
【００２５】
なお、ここでは、ウィンチドラムＷＤからアイドラシーブＩＳまでの距離Ｄ１を７０００ｍｍで固定し、ウィンチドラムＷＤの幅Ｗを３００〜１４００ｍｍ、アイドラシーブＩＳからポイントシーブＰＳまでの距離Ｄ２を１００〜７０００ｍｍまで変化させたが、ウィンチドラムＷＤの幅Ｗの値による違いはほとんど見られなかった。つまり、実際のクレーン１においては、ウィンチドラムＷＤの幅Ｗがフリートアングルの改善率に及ぼす影響は軽微であり、Ｄ１／Ｄ２がフリートアングルの改善率に対して支配的な要因であることが分かった。
【００２６】
（効果）
以上のように、本実施形態のクレーン１においては、複数のアイドラシーブ３１〜３３のうち少なくとも１つのアイドラシーブ３２、３３がスライド式とされている。このように、アイドラシーブ３２、３３がスライド式であれば、スペーサの着脱のような手間のかかる作業をしなくとも、アイドラシーブ３２、３３が固定されている場合と比べて、フリートアングルを小さくすることができる。つまり、手間をかけずにフリートアングルを小さくすることが可能となる。また、ウィンチドラム１５、１６とアイドラシーブ３２、３３との間でフリートアングルを小さくできるため、その分、ポイントシーブ３５、３６の配置が制限されることがなく、ポイントシーブ３５、３６の配置自由度を向上させることができるという効果も奏する。
【００２７】
また、本実施形態では、複数のアイドラシーブ３１〜３３のうち、各々に対応するウィンチドラム１５〜１７からの距離が最短のもの、具体的には、主ロープＲ１が掛けられているアイドラシーブ３３（図１参照）をスライド式としている。図３Ａ、Ｂから明らかなように、ウィンチドラムＷＤとアイドラシーブＩＳとの間の距離が小さいほど、フリートアングルは大きくなるので、固定式からスライド式に変更した際のフリートアングルの低減効果は大きくなる。このため、ウィンチドラム１５〜１７からの距離が最短のアイドラシーブ３３をスライド式とすることで、フリートアングルの低減効果を大きくすることができる。
【００２８】
また、本実施形態では、複数のアイドラシーブ３１〜３３のうち少なくとも１つのアイドラシーブ３１が固定式とされている。すべてのアイドラシーブ３１〜３３をスライド式とすると、アイドラシーブ３１〜３３同士やアイドラシーブ３１〜３３に掛けられているロープＲ１〜Ｒ３同士が互いに干渉しやすくなる。そこで、少なくとも１つのアイドラシーブ３１を固定式とすることで、このような干渉が抑制され、より確実にフリートアングルを小さくすることができる。
【００２９】
また、本実施形態では、固定式のアイドラシーブ３１を、スライド式のアイドラシーブ３２、３３とは別の支持軸２５に取り付けている。こうすることで、スライド式のアイドラシーブ３２、３３が固定式のアイドラシーブ３１と干渉することを確実に防止することができる。また、スライド式のアイドラシーブ３２、３３のスライド範囲をより広く確保することができ、フリートアングルを効果的に小さくすることができる。
【００３０】
また、本実施形態では、２本のロープＲ１、Ｒ２の間を他のロープＲ３が通過するように構成されており、２本のロープＲ１、Ｒ２はスライド式のアイドラシーブ３２、３３に掛けられており、他のロープＲ３は固定式のアイドラシーブ３４に掛けられている。このように、２本のロープＲ１、Ｒ２の間を通過するロープＲ３を固定式のアイドラシーブ３４に掛けることで、真ん中のロープＲ３のロープ経路が固定され、その両側に存在するロープＲ１、Ｒ２と干渉を効果的に抑制することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、上記２本のロープＲ１、Ｒ２がそれぞれ掛けられる２つのスライド式のアイドラシーブ３２、３３は、同じ支持軸２６に取り付けられている。このため、ロープ配索機構を構成するのに必要な部品点数を削減することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、１つの支持軸２６に取り付けられている複数のスライド式のアイドラシーブ３２、３３のそれぞれのスライド範囲が互いに重複しないようにされている。このため、アイドラシーブ３２、３３が互いに干渉することを確実に防止できる。
【００３３】
また、本実施形態のクレーン１においては、スライド式のアイドラシーブ３２（３３）とこれに対応するウィンチドラム１６（１５）との間の距離が、アイドラシーブ３２（３３）とこれに対応するポイントシーブ３５（３６）との間の距離の１０倍以下とされている。このため、図４から明らかなように、アイドラシーブ３２（３３）を固定式からスライド式に変更することで、フリートアングルの改善率が約１０％以上と大きな改善効果を得ることができる。
【００３４】
（その他の実施形態）
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上記実施形態の要素を適宜組み合わせまたは種々の変更を加えることが可能である。
【００３５】
上記実施形態では、アイドラシーブ３１を固定式、アイドラシーブ３２、３３をスライド式としたが、どのアイドラシーブを固定式あるいはスライド式とするかは、適宜変更が可能である。例えば、アイドラシーブ３１をスライド式としてもよい。
【００３６】
また、上記実施形態では、アイドラシーブ３１を支持軸２５に取り付け、アイドラシーブ３２、３３を支持軸２６に取り付けるものとしたが、これについても適宜変更が可能である。例えば、すべてのアイドラシーブ３１〜３３を同じ支持軸に取り付けてもよいし、すべてのアイドラシーブ３１〜３３をそれぞれ別の支持軸に取り付けるようにしてもよい。
【００３７】
また、上記実施形態のクレーン１は、３本のロープＲ１〜Ｒ３が配索されるものとしたが、ロープの数は２本でも４本以上でも構わない。
【符号の説明】
【００３８】
１          クレーン（作業機械）
１０        本体（作業機械本体）
２４        ブーム先端部
２５〜２８  支持軸
３１        固定式のアイドラシーブ（第１のシーブ）
３２、３３  スライド式のアイドラシーブ（第１のシーブ）
３４〜３６  ポイントシーブ（第２のシーブ）
Ｒ１〜Ｒ３  ロープ
１５〜１７  ウィンチドラム
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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