(57)【要約】【課題】未使用の吊り部材がブームやリーダまたは上部旋回体に格納された状態において、誤操作などによって吊り部材が巻上げられることを未然に防止する。【解決手段】基礎工事で使用される建設機械は、複数のウインチのフックなどの吊り部材をブームの先端から吊り下げており、使用されない吊り部材は宙吊り状態にしている。本発明は、フックなどの吊り部材をブーム２やリーダ１５または上部旋回体１に連結し、連結部に吊り部材がシーブ３側へ所定の距離移動したことを検出する移動検出手段２０を設けている。そして、移動検出手段２０の信号により吊り部材の巻上げまたはブーム２やリーダの倒伏の少なくともいずれか一方の作動をロックさせる制御装置３０を備えた。【選択図】  図１
2004231394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部旋回体の前部にブームやリーダを立設し、その先端に設けたシーブから複数のフックなどの吊り部材を吊り下げた建設機械における未使用の吊り部材の格納装置において、該吊り部材をブームやリーダまたは上部旋回体に連結し、該連結部に該吊り部材が該シーブ側へ所定の距離移動したことを検出する移動検出手段を設けるとともに、該移動検出手段の信号により吊り部材の巻上げまたはブームやリーダの倒伏の少なくともいずれか一方の作動をロックさせる制御装置を備えたことを特徴とする建設機械の吊り部材の格納装置。
【請求項２】
前記吊り部材はブームの先端のシーブから吊り下げられ、未使用時は駆動手段を搭載したフロントフレームとともにブーム側へ引き込まれるケリーバであり、前記移動検出手段へはケリーバの下端から係止ロープで連結したことを特徴とする請求項１記載の建設機械の吊り部材の格納装置。
【請求項３】
前記建設機械はリーダを起伏させて荷吊り作業ができる構成を備え、前記吊り部材はリーダの先端のシーブから吊り下げられたケリーバであり、前記移動検出手段へはケリーバの下端から係止ロープで連結したことを特徴とする請求項１記載の建設機械の吊り部材の格納装置。
【請求項４】
前記移動検出手段は、ブームやリーダまたは上部旋回体に固設した支持部材に、前記吊り部材または係止ロープを連結する連結金具を固設した連結ロッドを圧縮バネを介して移動可能に設け、該支持部材に該連結ロッドが所定量移動すると検出する検知部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の吊り部材の格納装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はブームやリーダの先端のシーブから複数のフックなどの吊り部材を吊り下げた建設機械における未使用の吊り部材の格納装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基礎工事などで使用される建設機械には複数のウインチが搭載され、ブームやリーダの先端から複数の吊り部材を吊り下げたものがある。
例えば、ハンマグラブを搭載した建設機械は図７に示すように、履帯走行するベースマシンの上部旋回体１にブーム２が俯仰可能に取り付けられ、先端のシーブ３からハンマグラブ１３とフック１４が吊り下げられている。
【０００３】
このフック１４は、使用していないときに宙吊りにしておくと、ハンマグラブ１３による掘削作業中に振られてハンマグラブ１３やブーム２に衝突し作業がしづらいので、一般には上部旋回体１の下部に引き込んでワイヤロープで係止している。
【０００４】
また、アースドリルは、回転駆動するケリーバをブームやリーダの先端から吊持し、ケリーバの下端に取り付けたドリルバケットで掘削するもので、荷吊り作業のためのフックをブームやリーダの先端から吊り下げている。
ブームにケリーバを吊り下げたものは、例えば図８に示すように、フック１４を使用するときは、ケリーバ４が邪魔になるので、ドリルバケットを外し、支持シリンダ８を伸長させてフロントフレーム５をブーム２へ引き込んで格納している。なお、６はケリーバ４を回転駆動する駆動装置、９はケリーバ４を作業時に垂直にするための調整シリンダである。
【０００５】
また、リーダにケリーバを吊り下げたものは、一般にリーダの下部を上部旋回体の前部に連結するとともに、リーダの背部から伸縮可能なバックステーで支持している。そして、リーダに付設されたガイド部材に係合させてケリーバを上下方向に摺動自在に設けるとともに、リーダの下部にケリーバを回転させる駆動手段を備えている。
【０００６】
また、例えば図９に示すように、リーダ１５の下部を上部旋回体１に支持リンク１８、１８で連結したフロントフレーム１６に連結したものもある。
これらの場合はフック１４を使用するときは、バックステー５５を伸長させてリーダ１５を前傾状態にしている。なお、１７はフロントフレーム１６を回動させるためのシリンダである。
【０００７】
ところで、作業中に未使用の吊り部材を吊持しているウインチの操作レバーが誤って操作されると、吊り部材が巻上げられてシーブを押し上げ、ブームやリーダが煽られることがある。そこで、操作レバーが同時操作されたときはブーム角度が所定値を越えると警報を発するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３３５０７３号公報（［００１６］〜［００２１］）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の装置は誤操作によって未使用の吊り部材が巻き上げられたときは、ブームが押し上げられる初期段階で警報が出されるので、運転者は誤操作に気が付き是正することができる。
【００１０】
しかしながら、上記のアースドリルでは掘削深さをできるだけ大きくするために、ブーム角度を大きくし、また、ケリーバの上端からシーブまでの距離も短くしているので、ブームが押し上げられてから報知されるのでは安全が保たれない。  なお、通常、ブーム先端のシーブの近傍に過巻スイッチを設け、吊り部材がシーブに当接すると警報を出すようにしているが、ケリーバを吊持する場合はこれがあるとケリーバの長さが制限されるので、これを設けてないものが多い。また、設けていても作動させないようにしている場合が少なくない。
【００１１】
一方、フックや専用吊具を、上部旋回体やブームに引き込んで固定している場合は、これが巻き上げられたときは、固定している取付部材を破損させてしまう。
また、未使用の吊り部材を上部旋回体やブームに引き込んで固定した状態でブームを伏せる側に操作すると、この吊り部材が巻上げられた状態となる。このため、運転者は格納されている吊り部材を巻下げ側へ操作してワイヤロープを繰り出す必要があるが、この場合も作業の方に気が取られているので忘れがちで上記の誤操作の場合と同じ状態となることがある。
【００１２】
そこで、本発明は未使用の吊り部材がブームやリーダまたは上部旋回体に格納された状態において、誤操作などによって吊り部材が巻上げられることを未然に防止することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では次の手段を採った。即ち、
上部旋回体の前部にブームやリーダを立設し、その先端に設けたシーブから複数のフックなどの吊り部材を吊り下げた建設機械における未使用の吊り部材の格納装置において、該吊り部材をブーム、リーダまたは上部旋回体に連結し、該連結部に該吊り部材が該シーブ側へ所定の距離移動したことを検出する移動検出手段を設けるとともに、該移動検出手段の信号により吊り部材の巻上げまたはブームやリーダの倒伏の少なくともいずれか一方の作動をロックさせる制御装置を備えたことを特徴としている。
【００１４】
この発明は、ブームやリーダの俯仰やベースマシンの上部旋回体の旋回が行われる作業中において、未使用の吊り部材を格納しておくための装置であり、輸送時に吊り部材をベースマシンに係止あるいは固定するものとは異なる。なお、吊り部材はフックや専用吊具のほか、下端に掘削具を取り付けられるケリーバを含むものである。
【００１５】
吊り部材はブームやリーダまたは上部旋回体に固設した移動検出手段に連結して格納するが、フックや専用吊り具の場合はブームやリーダ側へ引き寄せて直接移動検出手段に連結すればよい。
ケリーバの場合は、ブームに吊持しているものではフロントフレームの格納とともにブーム側へ引き寄せられているので請求項２に記載のようにケリーバの下端から係止ロープを介して連結する。また、リーダに吊持しているものでは、使用時も格納時もリーダに摺動可能に取り付けられているので、請求項３に記載のようにケリーバの下端から係止ロープを介して連結する。なお、係止ロープは引張させる必要はない。
【００１６】
移動検出手段は吊り部材が巻上げ側へ所定量以上移動したことを検出できるものであればよく、その構成はとくに限定しない。例えば、所定量の位置にリミットスイッチや近接スイッチなどの検知部材を設けてもよいし、バネで巻き取るケーブルリールを付設して吊り部材にケーブルを連結し、ケーブルが所定量引き出されるとスイッチがＯＮになる検知部材を設けてもよい。
【００１７】
吊り部材を吊持しているワイヤロープが引張されるとブームやリーダまたは上部旋回体の取付部材が損傷する場合が発生するので、請求項４に記載のように、ブームやリーダまたは上部旋回体に固設した支持部材に、前記吊り部材または係止ロープを連結する連結金具を固設した移動部材を圧縮バネを介して移動可能に設け、該支持部材に該移動部材が所定量移動すると検出する検知部材を設けるのが望ましい。
【００１８】
制御装置は、吊り部材が所定量移動したことを移動検出手段が検出すると、吊り部材の巻上げまたはブームやリーダの倒伏の少なくともいずれか一方の作動をロックさせる。吊り部材の巻下げ側およびブームやリーダの起立側は当然操作可能である。
【００１９】
ウインチは建設機械では油圧モータで駆動させているので、制御装置は油圧モータの切換弁を制御するのが簡便である。
この場合、吊り部材をシーブ側へ移動させる原因となった操作、すなわち、格納中の吊り部材のウインチの巻上げ操作側か、ブームやリーダの倒伏操作側かのいずれかをロックするようにすればよい。しかし、いずれであるかを検知する手段が必要なので、ブーム先端のシーブから吊り部材を吊り下げている全てのウインチの巻上げ側と、ブームやリーダの倒伏側の両者をロックしてしまうのが簡便である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、上記従来技術で説明したハンマグラブを備えた建設機械に適用したもので説明する。
この建設機械の全体は上記図７に示したとおりであり、走行、上部旋回体の旋回および複数搭載したウインチの駆動は油圧モータによっている。
【００２１】
格納装置は図１に示すように、フック１４は上部旋回体１にピン連結された移動検出手段２０に係止されている。
移動検出手段２０は図２に示すように、上部旋回体１の前端１ａにピンで連結された筒状の支持体２１に圧縮バネ２４を介して連結ロッド２２が移動可能に内装されている。そして、支持体２１に固設された取付金具２７に検知部材であるリミットスイッチ２８を連結ロッド２２に固設したガイド２６に係合させて設けている。
【００２２】
ガイド２６は、その端部側が傾斜しており、連結ロッド２２の移動に伴ってリミットスイッチ２８のローラが上方へ回動し、スイッチがＯＮになる。なお、２３はバネ押さえ、２５は連結ロッド２２の先端に固設されたフック１４を係止する連結金具である。
【００２３】
移動検出手段２０は、このように構成されているので、フック１４が引き上げられると圧縮バネ２４を圧縮させて連結ロッド２２が共に上方へ移動し、リミットスイッチ２８がＯＮになり、制御装置３０へ信号が送出される。
制御装置３０は、リミットスイッチ２８の信号を得て、ウインチ３１〜３３の切換弁３４〜３６の制御油圧回路に設けた電磁切換弁４０〜４２を切り換えるようにしている。
【００２４】
ウインチ３１はハンマグラブ１３を、ウインチ３２はフック１４を吊持しており、また、ウインチ３３はブーム２の起伏用である。ウインチ３１〜３３はそれぞれ切換弁３４〜３６の作動によって巻上げ、巻下げ、停止が行われ、切換弁３４〜３６の作動はそれぞれパイロット弁３７〜３９の操作によっている。
【００２５】
電磁切換弁４０〜４２はこのパイロット弁３７〜３９の制御油圧回路それぞれに設けられている。すなわち、電磁切換弁４０〜４２は切換弁３４の巻上げ側３４ｂ、切換弁３５の巻上げ側３５ｂおよび切換弁３６の巻下げ側３６ｂに設けられている。
【００２６】
次に、このように構成したフック１４の格納装置の作用について説明する。
フック１４の格納は、パイロット弁３８を巻下げ側へ操作してフック１４を地上近くまで下降させ、フック１４を移動検出手段２０の連結金具２５へ係止させる。そして、巻上げ操作を行ってフック１４のワイヤロープに圧縮バネ２４が圧縮されない程度の適宜な引張力を与えた状態にする。これにより、ハンマグラブ１３の掘削や排土作業ではフック１４が振られることが防止される。
【００２７】
ハンマグラブ１３による作業中に、誤ってパイロット弁３８が巻上げ側に操作されたときは、フック１４のワイヤロープが引き上げられ、これに伴って連結ロッド２２が圧縮バネ２４を圧縮させて移動する。そして、リミットスイッチ２８のローラがガイド２６を転動し、所定量以上移動するとリミットスイッチ２８がＯＮとなり、制御装置３０へ知らされる。
【００２８】
制御装置３０は警報器や表示ランプなどの報知手段５０へ信号を送出するとともに、電磁切換弁４０〜４２を切り換える。これにより、ハンマグラブ１３の巻上げ、フック１４の巻上げおよびブーム２の倒伏側は、パイロット弁３７〜３９を操作しても切換弁３４〜３６は作動しない。したがって、フック１４の巻上げ、ハンマグラブ１３の巻上げおよびブーム２の起伏が停止される。
【００２９】
運転者は報知手段５０の作動によって異常であることが解るので、フック１４のウインチ３２のパイロット弁３８を巻下げ側へ操作する。これにより、フック１４を吊持しているワイヤロープが繰り出され、圧縮バネ２４が伸長してフック１４が下降するので、リミットスイッチ２８がＯＦＦになる。そして、制御装置３０は電磁切換弁４０〜４２を復帰させるとともに、報知手段５０の作動が停止して正常状態に復帰する。
【００３０】
また、ハンマグラブ１３の作業中に、パイロット弁３９をブーム２の倒伏側へ操作したとき（切換弁３５は中立状態）は、フック１４を吊持しているワイヤロープが引張され、上記の場合と同様にリミットスイッチ２８がＯＮとなる。
運転者は報知手段５０の作動によって異常であることが解るので、ブーム２のウインチ３３のパイロット弁３９を巻上げ側へ操作すれば、正常な状態へ復帰させることができる。すなわち、パイロット弁３９を巻上げ側へ操作するとフック１４を吊持しているワイヤロープが緩む方向になり、リミットスイッチ２８がＯＦＦになる。
【００３１】
なお、誤ってパイロット弁３８を巻下げ側へ操作したときや、パイロット弁３９をブーム２の起立側へ操作したときは、フック１４を吊持しているワイヤロープが緩むこととなる。
この場合は、上記のようなブーム２の損傷といった問題はないが、フック１４が振られてハンマグラブ１３の作業に支障を来たすようであれば、パイロット弁３８を巻上げ側へ操作して、フック１４を吊持しているワイヤロープを引張すればよい。
【００３２】
次に、吊り部材がケリーバである場合の実施の形態について説明する。
ケリーバをブームに吊持したアースドリルは上記従来技術（図８）で説明したものと同じであるのでその構成については説明を省略する。
また、この格納装置は上記の実施の形態と基本的な構成は同様であるので、同じ部品については上記実施の形態の図面で使用した符号と同じとし、説明を省略する。
【００３３】
図３に示すように、ケリーバ４は下端の掘削具を取り外して格納され、ケリーバ４の下端は上部旋回体１にピン連結された移動検出手段２０ａに係止されている。
移動検出手段２０ａは図４に示すように、上部旋回体１の前端１ａにピンで連結された支持体２１に連結ロッド２２が移動可能に圧縮バネ２４を介して連結されている。連結ロッド２２の先端には係止ロープ４５を係止する連結金具２５が固設され、後端はバネ押さえ２３が設けられている。そして、バネ押さえ２３に対向させて検知部材である近接センサ２９が支持体２１に設けられている。
【００３４】
係止ロープ４５の他端は図５に示すように、ケリーバ４の下端にピン４７で連結された連結部材４６に係止されている。
移動検出手段２０ａは、このように構成されているので、ケリーバ４が引き上げられると圧縮バネ２４を圧縮させて連結ロッド２２が共に上方へ移動する。そして、バネ押さえ２３が所定の距離離れると近接センサ２９はＯＦＦの信号を制御装置３０へ送出する。
【００３５】
制御装置３０は、近接スイッチ２９の信号を得て、ウインチ３２，３３，５１の切換弁３５，３６，５２の制御油圧回路に設けた電磁切換弁４１，４２，５４を切り換えるようにしている。
ウインチ３２はフック１４を吊持しており、ウインチ３３はブーム２の起伏用、また、ウインチ５１はケリーバ４を吊持している。切換弁３５，３６，５２の作動はそれぞれパイロット弁３８，３９，５３の操作によっている。
【００３６】
電磁切換弁４１，４２，５４はこのパイロット弁３８，３９，５３の制御油圧回路それぞれに設けられている。すなわち、電磁切換弁４１，５４は切換弁３５の巻上げ側、切換弁５２の巻上げ側に、電磁切換弁４２は切換弁３６の巻下げ側に設けられている。
【００３７】
次にこのように構成された格納装置の作用について説明する。
ケリーバ４の格納時は、図８に示すようにシリンダ８を伸長させてフロントフレーム５を上方へ回動させてブーム２へ引き寄せられている。
この状態でパイロット弁５３を巻下げ側へ操作し、ケリーバ４を下降させ、ケリーバ４の下端に連結部材４６をピン４７で連結し、係止ロープ４５を係止する。
【００３８】
そして、係止ロープ４５の他端を移動検出手段２０ａの連結金具２５に係止する。そして、パイロット弁５３を巻上げ側へ操作してケリーバ４を上昇させる。
係止ロープの長さは、これが引張されて近接センサ２９がＯＦＦになるとき、少なくともケリーバ４の上端がシーブ４に当接しないように長さを調整する。
【００３９】
なお、係止ロープ４５は引張させておく必要はない。
この状態でフック１４を使用したクレーン作業において、誤ってパイロット弁５３が巻上げ側に操作されたときは、ケリーバ４を吊持しているワイヤロープが引き上げられ、これに伴って係止ロープ４５が引張し、連結ロッド２２が圧縮バネ２４を圧縮させて移動する。そして、連結ロッド２２が所定量以上移動すると近接センサ２９がＯＦＦとなり、制御装置３０へ知らされる。
【００４０】
制御装置３０は警報器や表示ランプなどの報知手段５０へ報知の信号を送出するとともに、電磁切換弁４１，４２，５４を切り換える。これにより、ケリーバ４の巻上げ、フック１４の巻上げおよびブーム２の倒伏側がロックされる。
運転者は報知手段５０の作動によって異常であることが解るので、ケリーバ４のウインチ５１のパイロット弁５３を巻下げ側へ操作する。これにより、圧縮バネ２４が伸長し近接センサ２９がＯＮになり、正常状態に復帰する。
【００４１】
また、フック１４の作業において、パイロット弁３９がブーム２の角度が小さくなるように操作されたときは、ケリーバ４を吊持しているワイヤロープが引張されるが、上記の場合と同様に近接センサ２９がＯＦＦになり、制御装置３０へ知らされる。
【００４２】
次に、ケリーバをリーダに吊持した上記従来技術（図９）で説明したアースドリルの場合に適用した実施の形態について説明する。
なお、この格納装置は上記の実施の形態（図３）と基本的に同様であるので、同じ部品については上記実施の形態の図面で使用した符号と同じとし、説明を省略する。
【００４３】
図９に示すように、フック１４で作業を行う場合は、シリンダ１７を伸長させてリーダ１５を上方へ回動させ、バックステー５５を伸長させてリーダ１５を前傾させる。
格納装置は図６に示すように、ケリーバ４の下端は係止ロープ４５によって上部旋回体１にピン連結された移動検出手段２０ａに係止されている。
【００４４】
制御装置３０は、移動検出手段２０ａの信号を得て、ウインチ３２，５１の切換弁３５，５２およびバックステー５５の制御油圧回路に設けた切換弁５６を切り換えるようにしている。
ウインチ３２はフック１４を吊持しており、ウインチ５１はケリーバ４を吊持している。切換弁３５，５２，５６の作動はそれぞれパイロット弁３８，５３，５７の操作によっている。
【００４５】
電磁切換弁４１，５４，５８はこのパイロット弁３８，５３，５７の制御油圧回路それぞれに設けられ、電磁切換弁４１，５４は切換弁３５，５２の巻上げ側に、電磁切換弁５８は切換弁５６の伸長側に設けられている。
この状態でフック１４を使用したクレーン作業において、誤ってパイロット弁５３が巻上げ側に操作され、移動検出手段２０ａが信号を制御装置３０へ送出したときは、上記の実施の形態と同じく報知手段５０へ報知の信号を送出するとともに、電磁切換弁４１，５４，５８を切り換える。これにより、ケリーバ４の巻上げ、フック１４の巻上げおよびリーダ１５の倒伏側がロックされる。
【００４６】
また、パイロット弁５７がリーダ１５を倒伏させるように操作されたときは、ケリーバ４を吊持しているワイヤロープが引張されるが、上記の場合と同様に移動検出手段２０ａが信号を制御装置３０へ送出する。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の建設機械の吊り部材の格納装置は、吊り部材をブーム、リーダまたは上部旋回体に引き込んで連結し、該連結部に該吊り部材が該シーブ側へ所定の距離移動したことを検出する移動検出手段を設けるとともに、該移動検出手段の信号により吊り部材の巻上げまたはブームやリーダの倒伏の少なくともいずれか一方の作動をロックさせる制御装置を備えたので、作業中に未使用の吊り部材が作業の邪魔になることがなく、誤操作やブームの倒伏操作などを行っても、これが巻上げられることがなく、ブームなどを損傷させることがない。また、未使用の吊り部材を気にせずにブームの起伏作業を行え、作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をハンマグラブを備えた建設機械に適用した実施の形態を示す全体構成図である。
【図２】同  移動検出手段２０の詳細を示す側面図である。
【図３】同  吊り部材がブームに吊持されたケリーバである場合の実施の形態を示す全体構成図である。
【図４】同  移動検出手段２０ａの詳細を示す側面図である。
【図５】同  ケリーバの下端の係止状態を示す側面図である。
【図６】同  吊り部材がリーダに吊持されたケリーバである場合の実施の形態を示す全体構成図である。
【図７】ハンマグラブを備えた建設機械の側面図である。
【図８】ブームにケリーバを吊持した建設機械の側面図である。
【図９】リーダにケリーバを吊持した建設機械の側面図である。
【符号の説明】
１…上部旋回体            １ａ…前端
２…ブーム                ３…シーブ
４…ケリーバ              ５…フロントフレーム
６…ケリーバ駆動装置            ８…支持シリンダ
９…調整シリンダ
１３…ハンマグラブ                １４…フック
１５…リーダ                            １５ａ…ガイド部材
１６…フロントフレーム        １７…シリンダ
１８…支持リンク                    １９ａ，１９ｂ…シーブ
２０，２０ａ…移動検出手段
２１…支持体              ２２…連結ロッド
２３…バネ押さえ                    ２４…圧縮バネ
２５…連結金具            ２６…ガイド
２７…取付部材                        ２８…リミットスイッチ
２９…近接センサ          ３０…制御装置
３１，３２，３３…ウインチ
３１ａ，３２ａ，３３ａ…油圧モータ
３４，３５，３６…切換弁
３７，３８，３９…パイロット弁
４０，４１，４２…電磁切換弁
４５…係止ロープ          ４６…連結部材
４７…ピン                ５０…報知手段
５１…ウインチ            ５１ａ…油圧モータ
５２…切換弁              ５３…パイロット弁
５４…電磁切換弁                    ５５…バックステー
５６…切換弁                            ５７…パイロット弁
５８…電磁切換弁
【図１】
2004231394.tif 000003
【図２】
2004231394.tif 000004
【図３】
2004231394.tif 000005
【図４】
2004231394.tif 000006
【図５】
2004231394.tif 000007
【図６】
2004231394.tif 000008
【図７】
2004231394.tif 000009
【図８】
2004231394.tif 000010
【図９】
2004231394.tif 000011