【手続補正書】
【提出日】平成21年3月13日(2009.3.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走式リフトクレーンの操作方法において、前記リフトクレーンは、可動式の地面係合部材を有する車体と、前記地面係合部材に対して旋回可能となるように前記車体に回動可能に接続されている旋回体と、前記旋回体の前側部分に枢動可能に取り付けられているブームであって、ホイストラインがそこから伸びているブームと、前記旋回体に第１端部で取り付けられているマストと、少なくとも１つのリニアアクチュエータ装置と、可動式のカウンタウエイトユニットと、を備えており、
吊り荷を吊り上げ、移動して降ろす作業を実行するステップであって、前記可動式のカウンタウエイトは、前記吊り上げ、移動して降ろす作業中に前記吊り荷との平衡を保つために前記リニアアクチュエータ装置を縮めたり伸ばしたりすることによって、前記旋回体の前方部分に向かって、又はそこから離れる方向に動かされるが、前記カウンタウエイトは、前記車体の前記地面係合部材によって間接的に支持されている以外は、決して地面によって支持されることは無い、吊り荷を吊り上げ、移動して降ろす作業を実行するステップを有する、
自走式リフトクレーンの操作方法。
【請求項２】
前記クレーンは、第１端部で前記旋回体に枢動可能に接続されている少なくとも１本のアームを更に備えており、前記リニアアクチュエータ装置は、第１端部で前記旋回体に接続され、第２端部で前記枢動アームに接続されており、前記リニアアクチュエータ装置は、前記リニアアクチュエータ装置が伸縮される時にアームを枢動させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記リニアアクチュエータ装置は、ラックアンドピニオンアセンブリを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記クレーンは、前記旋回体と前記リニアアクチュエータ装置の間に接続されている枢動フレームと、前記枢動フレームと前記カウンタウエイトユニットの間に接続されているリアアームと、を更に備えており、前記リニアアクチュエータ装置は、前記リニアアクチュエータ装置が伸縮される時に前記リアアームに前記カウンタウエイトユニットを移動させる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ラックアンドピニオンアセンブリは、それぞれ別々の油圧モーターで駆動される４つのピニオンギアを備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
自走式リフトクレーンであって、
ａ）可動式の地面係合部材を有している車体と、
ｂ）前記車体に、前記地面係合部材に対して旋回できるように回動可能に接続されている旋回体と、
ｃ）前記旋回体の前側部分に枢動可能に取り付けられているブームと、
ｄ）第１端部で前記旋回体に取り付けられているマストと、
ｅ）前記マストと前記旋回体の後側部分との間に接続されている背面連結部材と、
ｆ）可動式のカウンタウエイトユニットと、
ｇ）少なくとも１つのリニアアクチュエータ装置と、
ｈ）第１端部で前記旋回体に、第２端部で前記リニアアクチュエータ装置に枢動可能に接続されている少なくとも１本のアームであって、前記アームとリニアアクチュエータ装置は、前記旋回体と前記カウンタウエイトユニットの間に、前記リニアアクチュエータ装置の伸縮により前記旋回体に対する前記カウンタウエイトの位置が変わるように接続されている、少なくとも１本のアームと、を備えている自走式リフトクレーン。
【請求項７】
前記リニアアクチュエータ装置は、前記旋回体に枢動可能に接続されている、請求項６に記載の自走式リフトクレーン。
【請求項８】
前記少なくとも１本のアームは、枢動フレームと少なくとも１つのリアアームを備えており、前記枢動フレームは、前記旋回体と前記リニアアクチュエータ装置の間に接続されており、前記リアアームは、前記枢動フレームと前記カウンタウエイトユニットの間に接続されている、請求項７に記載の自走式リフトクレーン。
【請求項９】
前記リニアアクチュエータ装置は、ラックアンドピニオンアセンブリからなる、請求項６に記載の自走式リフトクレーン。
【請求項１０】
前記ラックアンドピニオンアセンブリは、少なくとも、それぞれ第１及び第２油圧モーターで駆動される第１及び第２ピニオンギアを備える、請求項９に記載の自走式リフトクレーン。
【請求項１１】
前記ラックは、互いに対向する第１及び第２側面と、互いに対向する第３及び第４側面とを備えており、前記第１ピニオンギアは前記ラックの前記第１側面上の歯と係合しており、前記第２ピニオンギアは前記ラックの前記第２側面上の歯と係合しており、前記第１油圧モーターは前記ラックの前記第３側面に隣接して取り付けられており、前記第２油圧モーターは前記ラックの前記第４側面に隣接して取り付けられている、請求項１０に記載の自走式リフトクレーン。
【請求項１２】
前記ラックアンドピニオンシステムは、更に、それぞれ第３及び第４油圧モーターで駆動される第３及び第４ピニオンギアを備えており、前記第１及び第４油圧モーターは前記ラックの前記第３側面に隣接して取り付けられており、前記第２及び第３油圧モーターは前記ラックの前記第４側面に隣接して取り付けられている、請求項１１に記載の自走式リフトクレーン。
【請求項１３】
前記ラックアンドピニオンアセンブリは、更に、セグメント化された歯構造体が前記ラックに溶接された溶接板構造を備えている、請求項９に記載の自走式リフトクレーン。
【請求項１４】
前記ラックアンドピニオンアセンブリは、更に、各油圧モーターと、その油圧モーターで駆動される前記ピニオンギアとの間に、一連の遊星ギアセットを備えている、請求項１０に記載の自走式リフトクレーン。
【請求項１５】
各ピニオンギアと油圧モーターの組み合わせは、更に、ばね作動油圧解除式のブレーキを備えている、請求項１０に記載の自走式リフトクレーン。
【請求項１６】
前記油圧モーターは、閉ループ油圧システムで駆動されている、請求項１０に記載の自走式リフトクレーン。
【請求項１７】
自走式リフトクレーンであって、
ａ）可動式の地面係合部材を有している車体と、
ｂ）前記地面係合部材に対して旋回できるように、前記車体に、旋回軸を中心に回動可能に接続されている旋回体と、
ｃ）前記旋回体の前側部分に枢動可能に取り付けられているブームと、
ｄ）可動式のカウンタウエイトユニットと、
ｅ）前記カウンタウエイトユニットが前側の位置と後側の位置の両方に動かされてそこに保持されるように、前記旋回体と前記カウンタウエイトユニットの間に接続されているカウンタウエイト移動構造と、を備えており、
ｆ）前記カウンタウエイト移動構造は、ハウジングとラックとを有するラックアンドピニオンアセンブリを備え、前記ラックは、互いに対向する第１及び第２側面と互いに対向する第３及び第４側面とを備えた長方形断面を有し、且つ前記第１側面及び前記第２側面上に歯を有し、少なくとも第１及び第３ピニオンギアは前記ラックの前記第１側面上の前記歯と係合し、第２及び第４ピニオンギアは前記ラックの前記第２側面上の前記歯と係合し、また、各ピニオンギアは別々の油圧モーターで駆動され、前記第１ピニオンギアを駆動する前記モーターは、前記第３ピニオンギアを駆動する前記モーターとは反対側の前記ラックに隣接する前記ハウジングに取り付けられ、前記第２ピニオンギアを駆動する前記モーターは、前記第４ピニオンギアを駆動する前記モーターとは反対側の前記ラックに隣接する前記ハウジングに取り付けられている、自走式リフトクレーン。
【請求項１８】
前記第１及び第４ピニオンギアを駆動する前記油圧モーターは、前記ラックの第３の側面に隣接する前記ハウジングに取り付けられ、前記第２及び第３ピニオンギアを駆動する前記２つの油圧モーターは、前記ラックの前記第４の側面に隣接する前記ハウジングに取り付けられている、請求項１７に記載の自走式リフトクレーン。
【請求項１９】
前記ラックアンドピニオンアセンブリは、更に、各油圧モーターと、その油圧モーターで駆動される前記ピニオンギアとの間に、一連の遊星ギアセットを備えている、請求項１７に記載の自走式リフトクレーン。
【請求項２０】
各ピニオンギアと油圧モーターの組み合わせは、更に、ばね作動油圧解除式の多板ブレーキを備えている、請求項１７に記載の自走式リフトクレーン。
【請求項２１】
自走式リフトクレーンにおいて、
ａ）可動式の地面係合部材を有している車体と、
ｂ）前記地面係合部材に対して旋回できるように、前記車体に回動可能に接続されている旋回体と、
ｃ）前記旋回体の前側部分に枢動可能に取り付けられ、吊り荷を取り扱うための吊り荷ホイストラインを含んでいるブームと、
ｄ）可動式のカウンタウエイトユニットと、
ｅ）前記カウンタウエイトユニットが前側の位置と後側の位置の両方に動かされてそこに保持されるように、前記旋回体と前記カウンタウエイトユニットの間に接続されているカウンタウエイト移動構造と、
ｆ）前記吊り荷が突然離れた場合に前記カウンタウエイトを支持できる少なくとも２つの地面係合部材を含む、前記カウンタウエイトユニットに取り付けられているカウンタウエイト支持構造であって、前記地面係合部材の間の距離が少なくとも第１及び第２位置の間で調整できるように前記地面係合部材の間に接続されている伸縮自在構造を備えているカウンタウエイト支持構造と、を備えている、自走式リフトクレーン。
【請求項２２】
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支持構造を取り外すことができて、前記クレーンが、該支持構造付きと該支持構造なしの両方で機能するように、作られている、請求項２１に記載の自走式リフトクレーン。
【請求項２３】
前記カウンタウエイトがその前方位置にあるときには、前記カウンタウエイト支持部の地面係合部材は、該第１位置において前記クレーンの旋回と干渉するが、該第２位置では、前記クレーンの旋回と干渉することはない、請求項２１に記載の自走式リフトクレーン。
【請求項２４】
前記カウンタウエイトユニットは、個々のカウンタウエイトを支持しているカウンタウエイトトレイを備え、前記伸縮自在構造は、前記カウンタウエイトトレイのチャネル内に嵌合している２本の伸縮自在梁を備えている、請求項２１に記載の自走式リフトクレーン。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】可変位置カウンタウエイトを装備している自走式リフトクレーン
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００６年１０月２７日出願の米国特許仮出願第６０／８６３，２６５号の３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９（ｅ）に基づく恩典を請求する、２００７年４月９日出願の米国特許出願第１１／７３３，１０４号の一部継続出願であり、両出願を参考文献としてここに援用する。
【０００２】
本出願は、リフトクレーンに、特に、クレーンに掛かる吊り荷との平衡を保つために異なる位置に動かすことのできるカウンタウエイトを有している自走式リフトクレーンに関する。
【背景技術】
【０００３】
リフトクレーンは、クレーンが吊り荷を持ち上げる際にクレーンの平衡を保つためのカウンタウエイトを通常備えている。クレーン後方のカウンタウエイトが非常に大きいため、吊り荷を吊り上げていない時に後向きに転倒するのを防止するためのカウンタウエイトを車体に装備することもある。その上、自走式リフトクレーンのリフト容量を更に強化するために、カウンタウエイトトレーラのような予備のカウンタウエイト用付属装置が、クレーンに追加されることもある。吊り荷は、クレーンの旋回中心に対して頻繁に内外に動かされ、従って、吊り上げ、移動して降ろす作業中に種々のモーメントが発生するため、予備のカウンタウエイト用付属装置も含め、カウンタウエイトをクレーンの旋回中心に対して前後に動かせれば好都合である。この様にすれば、カウンタウエイトを決まった距離に保たなければならない場合に必要となる量より少ない量のカウンタウエイトを使用できるようになる。
【０００４】
クレーンが自走式である必要があるため、全ての他のカウンタウエイト用付属装置も移動できる必要がある。しかしながらフックに吊り荷が掛かっていないときは、それらの予備のカウンタウエイトは、通常メインクレーンから切り離して地上に置かれる。そうしなければ、クレーンを後ろ方に転倒させるモーメントが発生することになる。従って、フックに吊り荷が掛かっていない状態でクレーンを移動させる必要がある場合は、予備のカウンタウエイト用付属装置も地上を移動できなければならない。つまり、予備のカウンタウエイトユニットの旋回又は移動のために、地面は、整備して障害物のない状態にする必要があり、そしてしばしば坑木を所定の位置に設置しなければならない。
【０００５】
前述の代表的な実例は、Ｓｕｐｅｒｌｉｆｔ付属装置付きＴｅｒｅｘ  Ｄｅｍａｇ  ＣＣ８８００クレーンである。このクレーンは、１００メートルトン（約０．９８ｋＮ）の車体カウンタウエイト、２８０メートルトン（約２．７５ｋＮ）のクレーンカウンタウエイト、及び６４０メートルトン（約６．２８ｋＮ）の予備のカウンタウエイト用付属装置、つまり合計で１０２０メートルトン（約１０ｋＮ）のカウンタウエイトを備える。予備のカウンタウエイトは、伸縮部材によって出し入れすることができる。このクレーンは、２３,５００メートルトンメートル（約２３０ｋＮ・ｍ）の最大定格負荷モーメントを有している。この様に、最大定格負荷モーメントのカウンタウエイトの総重量に対する比率は２３．０４しかない。
【０００６】
これら全てのカウンタウエイトによって重い吊り荷を持ち上げることができるようになるが、クレーンを新しい仕事の現場に移動するために撤去する時には必ずカウンタウエイトも運搬しなければならない。米国の公道の制限から、３００メートルトン（約２．９４ｋＮ）のカウンタウエイトを運搬するには１５台のトラックが必要である。このため、自走式リフトクレーンには、同じ大きさの吊り荷をより少量のクレーンカウンタウエイトを使って吊り上げることができるようにする更なる改善が必要とされている。
【特許文献１】米国仮特許出願第６０／８６３，２６５号
【特許文献２】米国特許出願第１１／７３３，１０４号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
軽減された総カウンタウエイト重量を用い、クレーンは自走式のままで、著しく重い総カウンタウエイト重量を用いたクレーンに匹敵する吊り荷を吊り上げることができる自走式リフトクレーンとその操作方法が発明された。第１の態様では、本発明は、可動式の地面係合部材を有する車体と、地面係合部材に対し旋回可能となるように車体に回動可能に接続されている旋回体と、旋回体の前側部分に枢動可能に取り付けられているブームと、第１端部が旋回体に取り付けられているマストと、マストと旋回体の後側部分との間に接続されている背面連結部材と、可動式のカウンタウエイトユニットと、少なくとも１つのリニアアクチュエータ装置と、第１端部が旋回体に、第２端部がリニアアクチュエータ装置に枢動可能に接続されている少なくとも１つのアームと、を備えている自走式リフトクレーンである。アームとリニアアクチュエータ装置は、旋回体とカウンタウエイトユニットの間に接続され、リニアアクチュエータ装置を伸縮させると旋回体に対するカウンタウエイトユニットの位置が変わるようになっている。
【０００８】
第２の態様では、本発明は、可動式の地面係合部材を有する車体と、地面係合部材に対し旋回可能となるように車体に回動可能に接続されている旋回体と、旋回体の前側部分に枢動可能に取り付けられているブームと、第１端部が、旋回体の旋回面に対して固定した角度で旋回体に取り付けられているマストと、マストの第２端部に接続されている引張部材から吊り下げられている可動式の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がマストの最上部より前側の位置に動かされてそこに保持され、そしてマストの最上部より後側の位置に動かされてそこに保持されるように、旋回体とカウンタウエイトユニットの間に接続されているカウンタウエイト移動構造と、を備えている自走式リフトクレーンである。
【０００９】
本発明の第３の態様は、可動式の地面係合部材を有する車体と、地面係合部材に対し旋回可能となるように、旋回軸を中心に車体に回動可能に接続されている旋回体と、旋回体の前側部分に枢動可能に取り付けられているブームと、第１端部が旋回体に取り付けられているマストと、可動式の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が前側の位置と後側の位置の両方に動かされてそこに保持されるように、旋回体とカウンタウエイトユニットの間に接続されているカウンタウエイト移動構造と、を備えており、クレーンは少なくとも総量２５０メートルトン（約２．４５ｋＮ）のカウンタウエイトと少なくとも６２５０メートルトンメートル（約６１．３ｋＮ・ｍ）の最大定格負荷モーメントを有しており、クレーンの全てのカウンタウエイトの総重量に対する最大定格負荷モーメントの比が、少なくとも２５である、自走式リフトクレーンである。
【００１０】
本発明の第４の態様は、自走式リフトクレーンの操作方法である。リフトクレーンは、可動式の地面係合部材を有する車体と、地面係合部材に対し旋回可能となるように、車体に回動可能に接続されている旋回体と、旋回体の前側部分に枢動可能に取り付けられており、そこからホイストラインが伸長しているブームと、第１端部が旋回体に取り付けられているマストと、可動式のカウンタウエイトユニットと、を備えている。本方法は、フックに吊り荷が掛けられていない時は、カウンタウエイトをマストの最上部の真下の地点より前方に配置する段階と、ホイストラインが吊り荷を支持している時は、カウンタウエイトをマストの最上部より後方の位置に配置する段階とを備えており、可動式のカウンタウエイトは、クレーンによる吊り上げ、移動して降ろす作業中には車体の地面係合部材によって間接的に支持される以外は、地面で支持されることはない。
【００１１】
第５の態様では、本発明は、自走式リフトクレーンの操作方法である。リフトクレーンは、可動式の地面係合部材を有する車体と、地面係合部材に対し旋回可能となるように、車体に回動可能に接続されている旋回体と、旋回体の前側部分に枢動可能に取り付けられており、そこからホイストラインが伸長しているブームと、第１端部が旋回体に取り付けられているマストと、少なくとも１つのリニアアクチュエータ装置と、可動式のカウンタウエイトユニットと、を備えている。本方法は、吊り荷が掛かった状態で吊り上げ、移動して降ろす作業を行う段階を含んでおり、その際、吊り荷との平衡を保つために、可動式のカウンタウエイトは、吊り上げ、移動して降ろす作業中にリニアアクチュエータ装置を縮めたり伸ばしたりすることによって旋回体の前側の部分に向けて、又はそこから離れる方向に動かされるが、カウンタウエイトは、車体の地面係合部材によって間接的に支持される以外に地面で支持されることはない。
【００１２】
第６の態様では、本発明は、可動式の地面係合部材を有する車体と、地面係合部材に対し旋回可能となるように、旋回軸を中心に車体に回動可能に接続されている旋回体と、旋回体の前側部分に枢動可能に取り付けられているブームと、可動式の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が前側の位置及び後側の位置に動かされてそこに保持されるように、旋回体とカウンタウエイトユニットの間に接続されているカウンタウエイト移動構造と、を備えており、カウンタウエイト移動構造は、ハウジングとラックとを有するラックアンドピニオンアセンブリを備えており、ラックは、互いに対向する第１及び第２側面と互いに対向する第３及び第４側面とを備えた長方形断面を有しており、且つ第１側面及び第２側面上に歯を有しており、少なくとも第１及び第３ピニオンギアはラックの第１側面上の歯と係合しており、第２及び第４ピニオンギアはラックの第２側面上の歯と係合しており、また、各ピニオンギアは別々の油圧モーターで駆動されており、第１ピニオンギアを駆動するモーターは、ラックの第３ピニオンギアを駆動するモーターとは対向する側に隣接するハウジングの上に取り付けられており、第２ピニオンギアを駆動するモーターは、ラックの第４ピニオンギアを駆動するモーターとは対向する側に隣接するハウジングの上に取り付けられている、自走式リフトクレーンである。
【００１３】
第７の態様では、本発明は、可動式の地面係合部材を有する車体と、地面係合部材に対し旋回可能となるように車体に回動可能に接続されている旋回体と、旋回体の前側部分に枢動可能に取り付けられており、吊り荷を取り扱うための吊り荷ホイストラインを含んでいるブームと、可動式の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が前側の位置と後側の位置の両方に動かされてそこに保持されるように、旋回体とカウンタウエイトユニットの間に接続されているカウンタウエイト移動構造と、吊り荷が突然離れたような場合にカウンタウエイトを支持できる少なくとも２つの地面係合部材を含むカウンタウエイトユニットに取り付けられているカウンタウエイト支持構造であって、地面係合部材の間の距離が少なくとも第１及び第２位置の間で調整できるように地面係合部材の間に接続されている伸縮自在構造を備えているカウンタウエイト支持構造と、を備えている、自走式リフトクレーンである。
【００１４】
本発明のリフトクレーンの一つの実施形態では、単一の大きなカウンタウエイトをかなり前方に配置することができて、フックに吊り荷が掛かっていない時には殆ど後向きのモーメントを生じないようになっている。その結果、車体には余分なカウンタウエイトを取り付ける必要がなくなっている。この大きなカウンタウエイトは、かなり後方に配置することもできるので、重い吊り荷との平衡を保つこともできる。従って、７００メートルトン（約６．８６ｋＮ）のカウンタウエイトを、クレーンの唯一のカウンタウエイトとして使用することができるにもかかわらず、このクレーンは、１０２０メートルトン（約１０ｋＮ）のカウンタウエイトを備えたＴｅｒｅｘ  Ｄｅｍａｇ  ＣＣ８８００  Ｓｕｐｅｒｌｉｆｔと同等の吊り荷を吊り上げることができる。本発明の好適な実施形態の別の利点は、クレーンが吊り荷を降ろす時に、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余分なカウンタウエイトユニット、及びそのようなトレーラ用の用地を準備しなければならないという制約がない。
【００１５】
本発明の上記及びその他の利点、並びに本発明自身は、添付図面を参考にすることでより容易に理解頂けるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明について、これより以下に説明する。以下の文章では、本発明の異なる態様をより詳細に定義する。ここに定義する各態様は、そうではないと明確に示されていない限り、どの様な他の態様とでも組み合わせることができる。具体的には、望ましい又は好都合であると示されている全ての特徴は、望ましい又は好都合であると示されている他のどの様な特徴とでも組み合わせることができる。
【００１７】
明細書及び特許請求の範囲において使用される幾つかの用語は、以下定義する意味を有している。
【００１８】
旋回体の前側部分は、吊り荷を吊り上げた時に旋回体の旋回軸と吊り荷の位置の間にある旋回体の部分と定義される。旋回体の後側部分は、旋回軸に関し、旋回体の前側部分と反対側にある全てのものを含んでいる。旋回体の他の部分又はマストの様なそこに接続されている物に言及する用語「前側」及び「後側」（又は「後方」の様なその派生語）は、地面係合部材に対する旋回体の実際の位置に関わらず同じ関係で使用される。
【００１９】
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、カウンタウエイトを取り付けるか又は連動して動く保持台とを組み合わせた重心として定義される。常に同時に動くように一体に繋がれているクレーン上の全てのカウンタウエイトは、重心を定めるため単一のカウンタウエイトとして扱われる。
【００２０】
マストの最上部は、マストに支持されている全ての綱すなわち引張部材が吊り下げられているマスト上の最後部として定義される。マストに綱すなわち引張部材が支持されていなければ、マストの最上部は、何らか背面連結部材が取り付けられている位置である。
【００２１】
可動式の地面係合部材は、タイヤ又はクローラの様に、クレーンが地面上方を移動する間に地面と係合した状態に留まる様に設計されている部材と定義されるが、地面に対して静止している、又はリングクレーンにおけるリング（環）のように、動いている時に地面との接触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を含んでいない。
【００２２】
用語「動く」は、クレーンの操作について用いるときは、地面に対するクレーンの動きを含んでいる。これは、クレーンが地面係合部材上で地面の上方を或る距離だけ行き来する移動動作、旋回体が地面に対して旋回する旋回動作、又は移動と旋回の組合せ動作、の何れでもよい。
【００２３】
本発明の７つの実施形態が、添付図面に示されている。図１から図５に示す第１の実施形態では、自走式リフトクレーン１０は、車体１２として示されてもいる下方構造物と、クローラ１４と１６の形態をした可動式の地面係合部材とを有している。（当然２つの前クローラ１４と２つの後クローラ１６が存在し、図１の側面図ではそれらの各々１つのみを示している。他方のクローラの組は、図４の上面図に表されている。）（図４と図５は、明瞭にするために簡略化されており、ブーム、マスト、及び背面連結部材は図示していない。）クレーン１０では、地面係合部材は、各側に１つのクローラがある１組だけのクローラでもよい。無論、図示したもの以外に追加のクローラ、又はタイヤの様な他の地面係合部材を使用してもよい。
【００２４】
旋回体２０は、車体１２に旋回可能に接続されており、旋回体は地面係合部材に対して旋回可能である。旋回体は、旋回リングで車体１２に取り付けられ、旋回体２０が、地面係合部材１４、１６に対して軸を中心に旋回できるようになっている。旋回体は、旋回体の前側部分に枢動可能に取り付けられているブーム２２と、第１端部が旋回体に取り付けられているマスト２８と、マストと旋回体の後側部分との間に接続されている背面連結部材３０と、支持部材３３上にカウンタウエイト３４を有している可動式のカウンタウエイトユニットと、を支持している。カウンタウエイトは、図５に示すように、支持部材３３上に個々のカウンタウエイトが多層に積み重なった状態になっている。
【００２５】
マスト２８の最上部とブーム２２の間にあるブーム引き起こし索具２５は、ブーム角度を制御するのに用いられ、また、カウンタウエイトがクレーンによって持ち上げられた吊り荷との平衡を保つのに使用されるように、負荷を伝達する。ホイストライン２４は、ブーム２２から伸長し、フック２６を支持している。旋回体２０は、運転室、ブーム引き起こし索具２５及びホイストライン２４用の引上げドラムの様な、自走式リフトクレーンに普通に見られる他の要素も含んでいる。必要に応じて、ブーム２２は、メインブームの最上部に枢動可能に取り付けられているラフィングジブ、又は他のブーム構成要素を備えている。背面連結部材３０は、マスト２８の最上部に隣接して接続されている。背面連結部材３０は、図１に示すように圧縮荷重と引張荷重の両方を支えるように設計された格子部材を備えている。クレーン１０では、吊り上げ、移動して降ろす作業の様なクレーンの操作中、マストは旋回体に対して固定した角度で保持される。
【００２６】
カウンタウエイトユニットは、旋回体２０に対して可動である。マストの最上部に隣接して接続されている引張部材３２は、吊り下げモードにおいてカウンタウエイトユニットを支持している。カウンタウエイト移動構造は、旋回体とカウンタウエイトユニットの間に接続され、カウンタウエイトユニットが、マスト最上部より前側の第１位置まで動かされ、そこに保持され、そしてマストの最上部より後側の第２位置まで動かされ、そこに保持されるようになっている。少なくとも１つのリニアアクチュエータ装置（本実施形態では油圧シリンダ３８）と、第１端部が旋回体に、第２端部が油圧シリンダに枢動可能に接続されている少なくとも１つのアームとが、カウンタウエイトの位置を変更するためにクレーン１０のカウンタウエイト移動構造に使用されている。アームと油圧シリンダ３８は、旋回体とカウンタウエイトユニットの間に接続されており、油圧シリンダを伸縮させると、旋回体に対してカウンタウエイトユニットの位置が変わるようになっている。
【００２７】
クレーン１０では、前記少なくとも１つのアームは、望ましいことに枢動フレーム４０とリアアーム３６を有している（クローラ同様に、リアアーム３６は、実際は左及び右部材の両方を有しており（図４及び図５）、その一方のみが図１で示されており、油圧シリンダは、協働する２つのシリンダを有している。しかしながら、以下の説明では、簡略化のため１つのシリンダ３８と１つのアーム３６についてのみ言及する）。枢動フレーム４０は、旋回体２０と油圧シリンダ３８の間に接続され、リアアーム３６は、枢動フレーム４０とカウンタウエイトユニットの間に接続されている。トラニオン３７は、リアアーム３６と枢動フレーム４０の接続に用いられている。油圧シリンダ３８は、支持フレーム４２で旋回体２０に枢動可能に接続されており、この支持フレームは、シリンダ３８、枢動フレーム４０、及びリアアーム３６の幾何学的配置が、全動作範囲に亘ってカウンタウエイトを動かすことが出来るように、油圧シリンダ３８を或る地点まで持ち上げている。この様に、シリンダ３８が伸縮すると、リアアーム３６がカウンタウエイトユニットを移動させるようになっている。
【００２８】
図１は、最前方位置に在るカウンタウエイトユニットを示しているが、図２は、油圧シリンダが部分的に伸張してカウンタウエイトユニットを中間地点に移動させている、第１吊り荷２９がフック２６から吊り下げられている時の様な状態を示している。図３と図４は、シリンダ３８が最も伸張してカウンタウエイトユニットを最も後方位置に移動させている、大きな吊り荷３１がフックから吊り下げられているか、又はブームが前方に枢動し、吊り荷を旋回体から遠くに伸ばしている時の様な状態を示している。この様に、クレーン１０を操作する方法では、ホイストラインに吊り荷が掛かっていない時、カウンタウエイトはマストの最上部の真下の地点より前側に位置しており、ホイストラインが吊り荷を支持している時、カウンタウエイトはマストの最上部より後側に位置している（ホイストラインに「吊り荷が掛かっていない」という語句は、何ら荷物を持ち上げていないという通常の意味で用いている。勿論、フック及びフック関連部品はかなりの重量を有し、ホイストラインに吊り荷が掛かっていない時も、ホイストラインに張力を加えている）。
【００２９】
先に述べたように、本発明の好適な実施形態では、可動式のカウンタウエイトは、クレーンの操作中に地面に支持されることは無い。クレーンは、吊り荷を吊り上げ、移動して降ろすことができ、その際、可動式のカウンタウエイトは、吊り荷との平衡を保つためにクレーン操作中は油圧シリンダの伸縮によって、旋回体の前方部分に向けて、又はそこから離れる方向に動かされるが、カウンタウエイトは、車体の地面係合部材によって間接的に支持される以外に、地面に支持されることは無い。また、単一の可動式のカウンタウエイトユニットが、クレーン上の唯一の有効なカウンタウエイトである。車体は別の有効なカウンタウエイトを何ら装備していない。カウンタウエイトユニットをクレーンの旋回中心線に極めて近い位置に動かすことができるという事実は、カウンタウエイトは、この構造では大きな後方向の転倒モーメントを生じないことを意味しており、仮に転倒モーメントが生じる場合、車体は付加的なカウンタウエイトを装備する必要が生じることになる（「別の有効なカウンタウエイトを何ら装備していない」という語句は、クレーンが後方に転倒するのを防ぐためにかなりの量のカウンタウエイトを備えるように具体的に設計されている車体を有する従来型のクレーンと差別化されることを意味している）。
【００３０】
図６は、本発明の第２の実施形態であるクレーン１１０を示している。クレーン１０と同様に、クレーン１１０は、車体１１２、クローラ１１４及び１１６、旋回体１２０、ブーム１２２、ブーム引き起こし索具１２５、吊り荷ホイストライン１２４、フック１２６、マスト１２８、背面連結部材１３０、引張部材１３２、及びカウンタウエイトユニット１３４を有している。クレーン１１０とクレーン１０の主な相違点は、カウンタウエイトユニットを動かすために使用されるシリンダとアームの構造である。クレーン１１０では、２つの油圧シリンダ１３６と１３８が存在する。シリンダ３８と同様に、シリンダ１３８は、旋回体１２０に枢動可能に接続されている。またアーム１４０は、一方の端部が旋回体に、他方の端部がシリンダ１３８に枢動可能に接続されている。しかしながらこの実施形態では、第２の油圧シリンダ１３６は、クレーン１０におけるリアアーム３６の様に、アームとカウンタウエイトユニットの間に接続されている。カウンタウエイトユニットは、両方の油圧シリンダが縮められた時の最前方位置と、後方シリンダ１３６が伸張された場合の中間位置、及び両方のシリンダが一杯に伸張された場合の（破線で示された）最後方位置との間で動かすことが出来る。
【００３１】
図７は、第３の実施形態であるクレーン２１０を示している。クレーン１０及び１１０と同様に、クレーン２１０は、車体２１２、クローラ２１４、旋回体２２０、ブーム２２２、ブーム引き起こし索具２２５、吊り荷ホイストライン２２４、フック２２６、マスト２２８、背面連結部材２３０、引張部材２３２、及びカウンタウエイトユニット２３４を有している。このクレーンとクレーン１０及び１１０との相違点は、旋回体上に直接支持されている第２のカウンタウエイトユニット２３７を有していることである。また、カウンタウエイトユニット２３４を動かすためのアームと油圧シリンダを有する代わりに、このクレーンは、１つの油圧シリンダ２３６のみを有している。更に、シリンダ２３６は、旋回体上に支持されている第２のカウンタウエイトに接続されているため、旋回体には間接的にしか接続されていない。この方式では、第２のカウンタウエイトユニット２３７が前後に動かされると、カウンタウエイトユニット２３４も動かされる。油圧シリンダ２３６は、破線で示すように、旋回体の旋回中心線から更に遠くへカウンタウエイト２３４を動かすため伸ばすことが出来る。
【００３２】
図８は、本発明の第４の実施形態であるクレーン３１０を示している。クレーン１０と同様に、クレーン３１０は、車体３１２、クローラ３１４、旋回体３２０、ブーム３２２、ブーム引き起こし索具３２５、吊り荷ホイストライン３２４、フック３２６、マスト３２８、背面連結部材３３０、引張部材３３２、及びカウンタウエイトユニット３３４を有している。クレーン３１０とクレーン１０の主な相違点は、カウンタウエイトユニットを動かすのに油圧シリンダ３３６だけが使用され、枢動アームが採用されていないことである。シリンダ３８と同様に、シリンダ３３６は、旋回体３２０に枢動可能に接続されている。しかしながら、この実施形態では、油圧シリンダ３３６は、この場合は間接的に引張部材３３２に接続されることによってカウンタウエイトユニットに接続されている。カウンタウエイトユニットは、油圧シリンダ３３６が一方の方向に一杯に伸ばされた時に（破線で表される）最前方位置まで動かされる。カウンタウエイトは、シリンダ３３６を縮めることで中間位置へ動かされる。カウンタウエイトは、シリンダ３３６が再び一杯に伸ばされると、最後方位置に動かされる。
【００３３】
図９は、本発明の第５の実施形態であるクレーン４１０を示している。クレーン１０と同様に、クレーン４１０は、車体４１２、クローラ４１４及び４１６、旋回体４２０、ブーム４２２、ブーム引き起こし索具４２５、吊り荷ホイストライン４２４、フック４２６、マスト４２８、背面連結部材４３０、引張部材４３２、及びカウンタウエイトユニット４３４を有している。クレーン４１０とクレーン１０の主な相違点は、カウンタウエイトユニットを動かすために用いられるシリンダ及びアームの構造と、カウンタウエイトはシリンダを縮めることによって後方に動かされるという点である。クレーン４１０では、油圧シリンダ４３６は、旋回体に枢動可能に接続されているが、そこはアーム４３８が旋回体に接続されている地点より後方である。アーム４３８は、一方の端部が旋回体に、他方の端部がシリンダ４３６に枢動可能に接続されている。第２のアーム４４０は、クレーン１０におけるリアアーム３６の様に、アーム４３８とカウンタウエイトユニット４３４の間に接続されている。カウンタウエイトユニットは、油圧シリンダ４３６が一杯に伸ばされた時の最前方位置と、シリンダ４３６が一杯に縮められた時の（破線で示す）最後方位置の間を動かすことができる。
【００３４】
図１０から図１４は、本発明の第６の実施形態であるクレーン５１０を示している。クレーン１０と同様に、クレーン５１０は、車体５１２、クローラ５１４及び５１６、旋回体５２０、ブーム５２２、ブーム引き起こし索具５２５、吊り荷ホイストライン５２４、フック５２６、マスト５２８、背面連結部材５３０、引張部材５３２、及びカウンタウエイトユニット５３４を有している。クレーン５１０とクレーン１０の主な相違点は、背面連結部材の構造と配置、及びアーム５３８の幾何学的形状である。アーム５３８は、アーム３８のように直線ではなく、枢動フレーム５４０に接続されている端部に曲線部５３９を有している。これによって、アーム５３８は、図４に示すように枢動フレーム４０の外側に接続するのではなく、枢動フレーム５４０の側部部材５４１と一直線に直接接続できるようになる。曲線部５３９は、カウンタウエイトが図１０に示す実線の位置にある時、アーム５３８が枢動フレームの側部部材５４１に干渉するのを防いでいる。
【００３５】
クレーン５１０では、旋回体は短くされ、そのため旋回体上の背面連結部材５３０の接続位置が、マストと背面連結部材の接続位置より前側にあり、従って背面連結部材は、旋回体の回動軸に対して或る角度を成している。この角度は、約１０°と約２０°の間にある。望ましい角度は約１６°である。また、背面連結部材５３０と引張部材５３２は、マスト５２８の最上部で接続されてはいないが、マストの上部付近で接続されている。
【００３６】
また、図１１を見ればよく分かるように、背面連結部材５３０は、間隔を空けて配置されている２つの脚部５４２及び５４４と、中央の直立部材５４６とで構成されているＡ型フレーム構造を有している（図１１では、アーム５３８、シリンダ５３６、及びカウンタウエイトユニット５３４は、明瞭にするために示されていない）。直立部材５４６の格子接続５５２は、図１２に示されている。脚部５４２と５４４の格子接続５５４は、図１３に示されている。図１４は、枢動フレーム５４０を構成するために使用されている格子接続５５６を示している。
【００３７】
脚部５４２と５４４は間隔を空けて配置されているので、カウンタウエイト５３４が外側に向かって旋回する時に、アーム５３８と枢動フレーム５４０は、背面連結部材５３０の脚部５４２と５４４の間に嵌まり込むことが出来る。クレーン１０では、枢動フレーム４０の一番上の格子部材が間隔を空けて十分低い位置に設けられているので、枢動フレーム４０が図３に示す位置に来たときでも、枢動フレームの端部は、枢動フレーム４０の格子構造が背面連結部材に接触すること無く、背面連結部材３０の旋回体２０との接続部に位置することができる。カウンタウエイトユニット５３４は、油圧シリンダ５３６が一杯に縮んだ時の最前方位置と、シリンダ５３６が一杯に伸びた時の（破線で示している）最後方位置の間を動かすことが出来る。Ａ型フレーム構造なので、背面連結部材は、枢動フレーム５４０とアーム５３８の動きと干渉すること無く、旋回の中心線に近付けて接続することができる。背面連結部材をこの近い位置で接続すると、旋回体をクレーン１０に比べ短くすることができる。
【００３８】
図１５から図２６は、本発明の第７の実施形態であるクレーン６１０を示している。クレーン５１０と同様に、クレーン６１０は、車体６１２、クローラ６１４及び６１６、旋回体６２０、ブーム６２２、ブーム引き起こし索具６２５、吊り荷ホイストライン６２４、フック６２６、マスト６２８、背面連結部材６３０、引張部材６３２、及びカウンタウエイトユニット６３４を含んでいる。クレーン５１０と比べてクレーン６１０の主な相違点は、油圧シリンダの代わりに、リニアアクチュエータ装置としてラックアンドピニオンアセンブリ６３６を使用していることである。更に、枢動フレーム６４０は、図１１に示すように個々の部材が間隔を空けて溶接された格子構造ではなく、中実の溶接された板構造である。２つの間隔を空けて配置されたアームの代わりに、クレーン６１０のカウンタウエイト移動構造は、枢動フレーム６４０と接続されている端部が角度の付いた部分６３９とされている溶接板構造となっている１つのアーム６３８を有している。これにより、アーム６３８は枢動フレーム６４０と直接的に一直線に接続することができるようになる。図１７は、一体にリンク結合されている枢動フレーム６４０とアーム６３８が作業現場の間を運搬する際の折り畳まれている形態を示している。図１７は、更に、該枢動フレーム６４０とアーム６３８をクレーンの他の部品にピン結合するのに使用される、枢動フレーム６４０とアーム６３８のブラケットと穴も示している。例えば、穴６５２は、リニアアクチュエータ装置６３６を枢動フレーム６４０にピン結合するのに使用される。穴６５４は、フレーム６４０を旋回体にピン結合するのに使用される。穴６５６は、アーム６３８の端部のブラケット６５９をカウンタウエイトユニット６３４のフレームにピン結合するのに使用され、穴６５８は、マストの最上部から吊り下げられている２つのカウンタウエイトストラップ状の引張部材６３２を、アーム６３８の端部のブラケット６５９に、而してカウンタウエイトユニット６３４に、ピン結合するのに使用される。
【００３９】
ラックアンドピニオンアセンブリ６３６の構造は、図１８から図２３によく分かるように示されており、ラックアンドピニオン作動装置用の駆動システムの代替配置が図２４に示されている。カウンタウエイト移動構造は、ハウジング７２０の内側に取り付けられた溶接板構造で作られているラック７１０を有するラックアンドピニオンアセンブリを備えている。ハウジング７２０は、一端に車体接続構造７２５を含んでおり、車体接続構造７２５は、ラックアンドピニオンアセンブリ６３６を旋回体６２０にピン結合して垂直面内で枢動できるようにするために使用される２つの穴７２１と、接続構造を旋回体にピン結合して別の方向に枢動できるようにするために使用されるもう１つの穴７２３とを含んでいる。各ピンは、これらの穴を介して十分な遊びを提供するので、クレーンが旋回をする際に、ラックアンドピニオンアセンブリに曲げモーメントがかかることはない。ラック７１０は、ピニオンギアを通り過ぎて伸張し、穴７１１で終端しており、この穴には、ラックを枢動フレーム６４０に結合するユニバーザルジョイント（図示せず）が設けられている。
【００４０】
ラック７１０は、互いに対向する第１及び第２側面７１２、７１４と、互いに対向する第３及び第４側面７１６、７１８とを備えた長方形断面を有している。ラックは、第１側面及び第２側面７１２及び７１４上に歯７２２を含んでいる。歯７２２は、セグメント化された歯構造体で作られラック７１０に溶接されている。図１９を見ればよく分かるように、歯構造体は、先細上部形状を有しており、外側底部角部に溶接ビード７１５用の空間となる窪みを含んでいる。歯７２２の各セグメントは、更に、溶接すると同時に、ボルト７１７を通して歯セグメントを側面７１２と７１４上に保持するのに使用することができる４つの穴を含んでいる。
【００４１】
ラックアンドピニオンアセンブリは、ラックの第１側面７１２上の歯と係合している第１及び第３ピニオンギア７３１及び７３３と、ラックの第２側面７１４上の歯７２２と係合している第２及び第４ピニオンギア７３２及び７３４を有している。各ピニオンギアは、別々の油圧モーターで駆動されており、その内の２つ７９３と７９４を図１９に示している。第１ピニオンギア７３１を駆動するモーター（図示せず）は、第３ピニオンギア７３３を駆動するモーターとは反対側のラック７１０に隣接するハウジング７２０の上に取り付けられている。第２ピニオンギア７３２を駆動するモーター（図示せず）は、第４ピニオンギア７３４を駆動するモーター７９４とは反対側のラックに隣接するハウジング７２０の上に取り付けられている。各油圧モーターは、閉ループ油圧システムで駆動されている。ある好適な実施形態では、クレーン６１０は、２つのエンジンを有しており、それぞれ８つのポンプを駆動する出力を有している。１つのポンプが２つの油圧モーターを駆動することになる。しかしながら、油圧システム内の弁と、制御システム内の制御装置は、１つのポンプが、ラックアンドピニオンアクチュエータで使用されている４つのモーター全てに油圧出力を供給することができるように設計されているのが望ましい。
【００４２】
第１及び第４ピニオンギア７３１及び７３４を駆動する油圧モーター（モーター７９４を含む）は、ラック７１０の第３側面７１６に隣接するハウジング７２０の上に取り付けられており、第２及び第３ピニオンギア７３２及び７３３を駆動する２つの油圧モーター（モーター７９３を含む）は、ラック７１０の第４側面７１８に隣接するハウジング７２０の上に取り付けられている。８個のローラー７５２が、ハウジング７２０に固定され、ラック７１０の第１及び第２側面７１２及び７１４の周辺部分（歯が取り付けられているところの外側）と転がり係合して、構造に安定性を提供している。
【００４３】
ラックアンドピニオンアセンブリは、更に、各油圧モーターと、その油圧モーターに駆動されているピニオンギアとの間に一連の遊星ギアのセットを備えている。図１９と図２０を見ればよく分かるように、図示の実施形態では、油圧モーター７９３とピニオンギア７３３の間に４組の遊星ギア７４３、７５３、７６３、７７３が配置されている。また、油圧モーター７９３の直ぐ右には、ばね作動油圧解除式の多板ブレーキ７８３がある。同じモーター、ギア、及びブレーキの配置が、各モーターに設けられている。例えば、遊星ギア７４４、７５４、７６４、７７４が、ブレーキ７８４と共にモーター７９４とピニオンギア７３４の間に取り付けられている。図２４は、ラックアンドピニオンアクチュエータ用駆動システムの異なる実施形態を示している。この実施形態では、モーター駆動８９４及びブレーキ８８４部分は、遊星ギアシステム８７４、８６４、８５４、８４４への直角な入力を有している。このような直角な入力配置にすると、駆動システムへの全長が短くなり、これをサブアセンブリとして梱包出荷し易くなる。
【００４４】
クレーン６１０には、カウンタウエイト支持システム８１０が装備されており、これは、国によってはクレーンの法規に合致している必要がある。本発明のカウンタウエイトユニット６３４は、旋回体の前側に対してかなり前方に動かすことができるので、支持システム上のカウンタウエイト支持部は、十分に間隔が空いていなければ、旋回と干渉する虞がある。しかしながら、そうすると、支持構造自体が非常に幅広になる。そこで、本願発明者らは、伸縮自在のカウンタウエイト支持システムを含む、カウンタウエイトユニットに取り付けられたカウンタウエイト支持システムを開発した。
【００４５】
カウンタウエイト支持システム８１０は、吊り荷が突然離れたような場合にカウンタウエイトを支持できる、支持脚８２０の形態をした少なくとも２つの地面係合部材を含んでいる。支持構造８１０は、地面係合部材８２０の間の距離を、図２５に実線と点線とで示すような、少なくとも第１及び第２位置の間で調節することができるように、地面係合部材８２０の間に接続されている伸縮自在構造８３０を備えている。カウンタウエイトユニットは、個々のカウンタウエイトを支持しているカウンタウエイトトレイ８４０を備えており、伸縮自在構造８３０は、２つの梁８３２と、カウンタウエイトトレイ８４０のチャネル内に嵌合している油圧シリンダ（図示せず）とを含んでいる。伸縮自在構造は、タイヤ支持クレーンで普通に使われているアウトリガーと同様である。カウンタウエイトユニット６３４は、カウンタウエイト支持構造８１０を取り外すことができ、クレーンは、それ有り及び無しの両方で機能するように作られている。
【００４６】
図２６に示すように、カウンタウエイトがその前方位置にあるときには、カウンタウエイト支持部の地面係合部材８２０は、クレーンの旋回と、十分に引き込まれた第１位置において干渉することになる。しかしながら、この構造を伸ばして、地面係合部材８２０を、伸張されたその第２位置まで動かせば、クレーンの旋回と干渉することはない。クレーン６１０のカウンタウエイトユニット６３４が前方一杯の位置になければ、支持８２０をその伸張位置まで広げる必要はない。これは、図１６に示すように、部分的後方位置では、支持脚８２０が、旋回中にクローラ６１４及び６１６と接触することはないからである。
【００４７】
カウンタウエイト６３４がマスト６３０の最上部の直下に位置しており、それゆえに、該カウンタウエイトが引張部材６３２をマスト６３０の最上部の回りに枢動させることによって描いた弧の地面に最も近い点にあるときに、支持脚８２０は、なお地面から適切な距離（例えば０．４メートル（１５インチ））離れているので、通常のクレーン作動中は、吊り上げ、移動して降ろす作業中に支持脚が地面と接触することはないように、支持脚８２０は作られている。その場合、最前方位置（図１５に実線で示す）では、支持脚８２０は１．１メートル（４１インチ）の隙間を有しておりカウンタウエイトの一杯に伸張した位置、（図１５に点線で示す）では、支持脚８２０は地面から１．２メートル（４７インチ）離れている。
【００４８】
本発明の好適な実施形態では、カウンタウエイトユニットは、常にマストと位置決め構造によって支持されている。定格容量未満の吊り荷がフックに加えられる時に、カウンタウエイトを支持するため別の台車が必要になることはない。先行技術の自走式リフトクレーンで使用されているような自由懸垂カウンタウエイトの場合と比べると、カウンタウエイトユニットを地面に置く必要が無い。その結果、クレーン１０を操作するのに地面を整える必要性が大幅に削減される。これは、台車が常に設置され、かつ、フックに吊り荷があるか否かにかかわらず、台車が吊り上げ計画の一部でなければならないという、この分野における現在のシステムに勝る非常に大きな利点である。しばしば建設現場での障害物が、クレーンと台車の配置を困難にすることがある。台車を配置するために用いられる最近設計された伸縮システムは、サイズによる影響を軽減するために開発されてきたが、この方式でもなお台車を配備し、考慮せねばならない。台車システムを有することの重大な部分は、旋回動作中ずっと回動経路を提供することである。台車が極めて長い半径（２０から３０メートル）で作動している場合、木材マットが非常に大きな掃引面積に亘って必要になる。本発明の好適な実施形態における自己支持式カウンタウエイトでは、台車と必須のマットは不要になる。
【００４９】
カウンタウエイト移動構造は、クレーンのサイズに応じて、一般に、カウンタウエイトを少なくとも１０メートル、望ましくは少なくとも２０メートルの距離に亘って動かすことができる。クレーン１０の実施形態では、油圧シリンダは、少なくとも５メートルのストロークを有しているのが望ましい。図示の幾何学的配置では、この結果、カウンタウエイトユニットの重心を、旋回体の旋回中心から２８メートル（９０フィート）の距離まで動かせることになる。一方で、シリンダ３８が一杯に縮んだ時、カウンタウエイトユニットの重心は旋回中心から７メートル（２３フィート）しか離れていない。この最前方位置は配置機構の幾何学的形状次第で、もっと短くすることもできる。カウンタウエイト移動構造は、カウンタウエイトを旋回軸から７メートル以内の位置に、そして旋回軸から少なくとも２８メートル離れた位置まで動かすことができるのが望ましい。クレーン４１０の実施形態では、カウンタウエイト移動構造は、ほんの５．６メートルのシリンダストロークで少なくとも２２メートルの距離に亘ってカウンタウエイトを動かすことができる。この構成では、カウンタウエイトは、旋回軸から約６メートル以内の位置に、そして旋回軸から少なくとも２８メートル離れた位置まで動かすことができる。図示される実施形態の様に、カウンタウエイトユニットがマストの最上部から吊り下げられている時、カウンタウエイト移動構造は、引張部材が、旋回軸に対して５°以上、望ましくは１０°以上、より望ましくは１３°以上の角度を成すように、マストの最上部より前側の位置にカウンタウエイトを動かして保持することができる。カウンタウエイトがマストの最上部より後方の位置にある時、引張部材は、旋回軸に対して少なくとも５°、望ましくは少なくとも１０°、より望ましくは１５°を越える角度を成している。
【００５０】
必要に応じて、シリンダ３８又はラックアンドピニオンアセンブリ６３６の伸張は、吊り上げられる吊り荷及びラフィング操作の平衡を保つために必要な位置へカウンタウエイトユニットを自動的に動かすため、コンピュータによって制御することもできる。その場合、ピンタイプのロードセルが、背面連結部材で吊り荷を検知して、カウンタウエイトを要求される水準の地点へ動かすために使用される。必要に応じて、カウンタウエイトユニットの位置は、シリンダ３８又はラックアンドピニオンアセンブリ６３６等のリニアアクチュエータ装置を一杯に伸縮させることによって可能になる領域内のあらゆる位置の間を無限に変えることが出来る。可変位置システムは、要求される吊り荷モーメントを自己補償する。即ち、一部のカウンタウエイトが装着された場合、カウンタウエイトは要求される吊り荷モーメントを相殺するため自動的に更に後方に配置されることになる。最後方位置に達した時にだけ、クレーンの容量は削減されることになる。
【００５１】
本発明の好適な方法では、全てのカウンタウエイトを最後方位置へ動かすと、カウンタウエイトのクレーンの吊り荷モーメントに対する寄与が最大になる。フックに吊り荷が掛けられていない時、カウンタウエイトは可能な限り前方に配置される。この前方配置によって、要求される後方への安定性を維持しながらカウンタウエイトを最大にすることができるようになる。好適な実施形態では、クレーンは、少なくとも２５０メートルトン（約２．４５ｋＮ）、望ましくは少なくとも７００メートルトン（約６．８６ｋＮ）、より望ましくは少なくとも９００メートルトン（約８．８３ｋＮ）の総量のカウンタウエイトと、少なくとも６，２５０メートルトンメートル（約６１．３ｋＮ・ｍ）、望ましくは少なくとも１７，５００メートルトンメートル（約１７２ｋＮ・ｍ）、より望ましくは２７，５００メートルトンメートル（約２７０ｋＮ・ｍ）の最大定格負荷モーメントと、を有しており、最大定格負荷モーメントのカウンタウエイト総量に対する比は、少なくとも２５、望ましくは少なくとも３０である。
【００５２】
先に述べたように、先行技術の設計は、一般に３つのカウンタウエイトアセンブリを有している。好適なクレーンの可変位置カウンタウエイトは、唯１つのアセンブリしか有していない。従来設計において１，０００メートルトン（９．８１ｋＮ）のカウンタウエイトが必要な場合、単一の可変位置カウンタウエイトを装備するクレーン１０は、同等の吊り荷モーメントを発生するために約７０％、即ち７００メートルトン（約６．８６ｋＮ）のカウンタウエイトを必要とすることになる。位置決め機構のコストによって部分的に相殺されるものの、３０％のカウンタウエイトの削減は直接的にカウンタウエイトのコスト削減となる。先に述べたように、米国高速道路規制により、３００メートルトン（約２．９４ｋＮ）のカウンタウエイトは運搬に１５台のトラックが必要となる。このため、カウンタウエイトの総量を削減すると、作業現場の間のクレーンの運搬に必要なトラックの数が削減される。位置決め機構は、旋回体の後方部分に一体化され、追加的な運搬トラックは必要ないと想定している。運搬重量を達成するために取り外さなければならない場合、１台のトラックが必要となるであろう。
【００５３】
カウンタウエイトが大幅に（上記の実施例では３００メートルトン（約２．９４ｋＮ））削減されるため、最大地面支承反力も同等量削減される。カウンタウエイトは、吊り荷を吊り上げるのに必要な分だけ後方に配置される。クレーンとカウンタウエイトは、可能な限り小型な状態を保ち、追加の荷重モーメントが必要な時だけ伸長される。更なる特徴は、中間位置での削減されたカウンタウエイトで作動させることの出来る性能である。フックに吊り荷が掛けられていない時、削減されたカウンタウエイトは後方安定性要件の平衡を保たせるであろう。その結果、可変位置機能は止めてもよく、クレーンは従来型のリフトクレーンとして作動することができるであろう。このシステムは拡大縮小が可能である。非常に大きな容量のクレーンで見られた利点は、容量３００メートルトン（約２．９４ｋＮ）のクレーン、及び２００メートルトン（約１．９６ｋＮ）のように小さな容量のクレーンにおいても発揮されるであろう。
【００５４】
カウンタウエイト移動構造用リニアアクチュエータ装置として油圧シリンダの代わりにラックアンドピニオンアセンブリを使用するのには、幾つかの利点がある。最も重要なものの１つは、本発明を設計する目的である大きなカウンタウエイト動かすのに必要な力を作り出せるだけの大きさの油圧シリンダのコストは、同じ力と張力を作り出せるラックアンドピニオンアセンブリのコストより高いことである。もう１つは、油圧流体の熱膨張係数は鋼の熱膨張係数より大きいという事実である。つまり、シリンダを使用して油圧流体が高温になったときのシリンダの伸張長さの変化は、ラックアンドピニオン装置が同じ稼動条件で変化する長さよりも大きくなる。また、好適なラックアンドピニオンシステムでは、機械的なロック機構を容易に組み込むことができる。
【００５５】
ここに説明した目下好適な実施形態に対する数々の変更及び修正は、当然のことながら、当業者には自明である。例えば、背面連結部材は、クレーンの負荷と運転が背面連結部材に圧縮力を発生させることが無い限り、引張荷重だけを支持するように設計されたストラップで構成することもできる。リニアアクチュエータ装置、リアアーム、及び枢動フレームは、図面とは異なっても、カウンタウエイトユニットの所望の動きを実現するために、旋回体とカウンタウエイトユニットの間に接続されるように、相互接続することもできる。また、クレーンの部品は、図示のように必ずしも直接的に接続される必要は無い。例えば引張部材は、背面連結部材がマストに接続されている箇所の付近で背面連結部材に接続することによってマストに接続してもよい。このような変更や修正は、本発明の精神及び領域から逸脱すること無く及び意図した利点を損なうことなく行うことができる。従って，その様な変更及び修正は、特許請求の範囲によって包括されるよう意図している。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】カウンタウエイトがかなり前方位置にある状態の可変位置カウンタウエイトを装備している自走式リフトクレーンの第１の実施形態の側面図である。
【図２】カウンタウエイトが中間位置にある状態の図１の自走式リフトクレーンの側面図である。
【図３】カウンタウエイトが後方位置にある状態の図１の自走式リフトクレーンの側面図である。
【図４】カウンタウエイトが後方位置にある状態の図１のクレーンの部分上面図である。
【図５】図１のクレーンの部分後方立面図である。
【図６】二点鎖線で様々な位置にあるカウンタウエイトを示している、本発明の自走式リフトクレーンの第２の実施形態の側面図である。
【図７】二点鎖線で様々な位置にあるカウンタウエイトを示している、本発明の自走式リフトクレーンの第３の実施形態の側面図である。
【図８】二点鎖線で第２の位置にあるカウンタウエイトを示している、本発明の自走式リフトクレーンの第４の実施形態の側面図である。
【図９】二点鎖線で第２の位置にあるカウンタウエイトを示している、本発明の自走式リフトクレーンの第５の実施形態の側面図である。
【図１０】二点鎖線で第２の位置にあるカウンタウエイトを示している、本発明の自走式リフトクレーンの第６の実施形態の側面図である。
【図１１】図１０のクレーンの部分後方立面図である。
【図１２】図１１の線１２−１２に沿う断面図である。
【図１３】図１１の線１３−１３に沿う断面図である。
【図１４】図１１の線１４−１４に沿う断面図である。
【図１５】二点鎖線で第２の位置にあるカウンタウエイトを示している、本発明の自走式リフトクレーンの第７の実施形態の側面図である。
【図１６】図１５のクレーンの後方斜視図である。
【図１７】図１５のクレーンの枢動フレーム及びアームが運搬に備えて折り畳まれた状態を示す斜視図である。
【図１８】図１５のクレーンで使用されるラックアンドピニオンの伸びた状態を、分かり易くするため駆動モーターとギアを省いて示している斜視図である。
【図１９】図１８の線１９−１９に沿う、ラックアンドピニオンアクチュエータに連結されている駆動システムの第１の実施形態の断面図である。
【図２０】図１９の線２０−２０に沿う断面図である。
【図２１】図１９の線２１−２１に沿う部分断面図である。
【図２２】図２１と同様の断面図であるが、ラックが伸びた状態を示している。
【図２３】図２１−２２のピニオンアセンブリの一方の側にあるモーター駆動の立面図である。
【図２４】ラックアンドピニオンアクチュエータ用の駆動システムの第２の実施形態の斜視図である。
【図２５】図１５のクレーンで使用されるカウンタウエイトトレイと伸縮自在のカウンタウエイト支持部分の斜視図である。
【図２６】図１５のクレーンの上平面概略図である。