(57)【要約】【課題】過負荷状態で安全側の操作と危険側の操作とを併せて行った場合にも、確実にクレーンの作動を停止させる。【解決手段】伸縮、起伏作動を行うブームと、巻上げ巻下げ作動を行うウインチとを有するクレーンにおいて、常閉のブーム縮スイッチ３１、ウインチ巻下スイッチ３２、ブーム起スイッチ３３を直列に接続した安全側操作検出回路Ａと、常開のブーム伸スイッチ３４、ウインチ巻上スイッチ３５、ブーム伏スイッチ３６を並列に接続した危険側操作検出回路Ｂを並列に設けた操作検出部１７、過負荷状態を検出する過負荷スイッチ１３、巻過状態を検出する巻過スイッチ１５、及び作動停止用電磁弁の作動停止ソレノイド２８Ｓに常開の作動停止用リレーＲ３　を接続し、作動停止用リレーＲ３　のコイルを操作検出部１７に接続すると共に、作動停止用リレーＲ３　のコイルに過負荷用リレーＲｌ　を接続した作動制御部１８を備える。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブーム伸縮シリンダによる伸縮作動とブーム起伏シリンダによる起伏作動を行うブームと、ウインチ用モータによるフックの巻上げ巻下げ作動を行うウインチとを有するクレーンにおいて、
ブーム伸縮操作手段、ブーム起伏操作手段、及びウインチ巻上巻下操作手段の安全側、中立、危険側への各操作状態を検出する操作検出部と、
クレーンの過負荷状態を検出する過負荷検出部と、
フックの巻過状態を検出する巻過検出部と、
危険側操作状態で過負荷状態または巻過状態が検出されたときクレーンの作動を停止し、作動停止後操作が中立状態に戻ったとき及び安全側操作と危険側操作とを併せて行ったときは作動停止状態を保持し、安全側操作のみが行われたときクレーンの作動を可能とする作動制御部とを設けたことを特徴とするクレーンの過負荷防止装置。
【請求項２】
ブーム伸縮用制御弁の縮操作、ブーム起伏用制御弁の起操作、ウインチ用制御弁の巻下操作によってそれぞれ開成される常閉のブーム縮スイッチ、ウインチ巻下スイッチ、及びブーム起スイッチを直列に接続した安全側操作検出回路と、ブーム伸縮用制御弁の伸操作、ブーム起伏用制御弁の伏操作、ウインチ用制御弁の巻上操作によってそれぞれ閉成される常開のブーム伸スイッチ、ウインチ巻上スイッチ、及びブーム伏スイッチを並列に接続した危険側操作検出回路とを並列に設けた操作検出部と、
クレーンの過負荷状態を検出する過負荷スイッチと、
フックの巻過状態を検出する巻過スイッチと、
作動停止用電磁弁の作動停止ソレノイドに常開の作動停止用リレーを接続し、作動停止用リレーのコイルを操作検出部に接続すると共に、作動停止用リレーのコイルに過負荷スイッチの過負荷検出により閉成される過負荷用リレーと巻過検出スイッチの巻過検出検出により閉成される巻過用リレーとを接続した作動制御部と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載のクレーンの過負荷防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クレーンの過負荷防止装置、特に、クレーンを危険側に操作して過負荷となったときに自動的に作動停止し、その危険側に操作した操作レバーを中立に戻しても作動停止の状態を保ち、安全側に操作すれば作動停止が解除され作動可能となるが、安全側と危険側との操作を同時に行う場合には作動停止の状態を保持するクレーンの過負荷防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両搭載型のクレーンは、図７に示すように、車両１の荷台２と運転室３の間のシャーシフレーム４上にベース５が固定されており、ベース５上にコラム６が旋回自在に設けられ、このコラム６の上端部にブーム７が起伏自在に枢支されている。ベース５上には切換制御弁装置８、ベース５の左右両側には、アウトリガ９が設けられている。
【０００３】
コラム６は旋回用モータ（図示略）で左右に旋回される。ブーム７は、基端ブーム、中間ブーム、先端ブームからなる多段伸縮ブームであって、ブーム伸縮シリンダ（図示略）によって伸縮され、ブーム起伏シリンダ１０によって起伏される。また、コラム６にはウインチ（図示略）が設けられており、このウインチからワイヤロープ１１をブーム７の先端部に導いて、ブーム７の先端部の滑車（図示略）を介してフック１２に掛回すことにより、フック１２をブーム７の先端部から吊下している。フック１２は、ウインチ用モータ（図示略）で巻上げ巻下げ作動される。
【０００４】
旋回用モータ、ブーム伸縮シリンダ、ブーム起伏シリンダ１０、及びウインチ用モータは、何れも車両のエンジンで駆動される油圧ポンプ（図示略）から切換制御弁装置８を介して圧油を供給することにより作動する。
切換制御弁装置８は、図８に示すように、旋回用制御弁２１、ブーム伸縮用制御弁２２、ブーム起伏用制御弁２３、ウインチ用制御弁２４、フック格納用制御弁２５、及びアウトリガ用制御弁２６、２７を連結して構成した多連結弁装置であり、操作レバー（図示略）により操作可能となっている。また、この切換制御弁装置８にはクレーンの作動を停止するための作動停止用電磁弁２８が設けられている。
【０００５】
クレーンは、過負荷防止装置と共に巻過防止装置を備えている。
従来の過負荷防止装置は、図９に示すように、作動停止用電磁弁２８の作動停止ソレノイド２８Ｓと、ブーム縮スイッチ３１、ウインチ巻下スイッチ３２、ブーム起スイッチ３３と、過負荷用リレーＲｌ　とを直列に接続し、この過負荷用リレーＲｌ　のコイルに過負荷スイッチ１３を接続している。
【０００６】
ブーム縮スイッチ３１、ウインチ巻下スイッチ３２、ブーム起スイッチ３３は、ブーム伸縮用制御弁２２、ブーム起伏用制御弁２３、ウインチ用制御弁２４に設けられた常閉のスイッチであり、それぞれ、ブーム縮操作、ウインチ巻下操作、またはブーム起操作を行うことにより開となる。
過負荷スイッチ１３は、この例ではブーム起伏シリンダ１０の起側油室に設けられた常閉の圧力スイッチであり、ブーム起伏シリンダ１０の起側油室の圧力が所定値を超えると開となる。
【０００７】
吊荷１４の荷重と作業半径による吊上げモーメントが大きいほどブーム起伏シリンダ１０の起側油室にかかる圧力は大きくなる。
ブーム縮スイッチ３１、ウインチ巻下スイッチ３２、ブーム起スイッチ３３が全て閉（即ち、吊上げモーメントが減少する安全側操作であるブーム縮、ウインチ巻下、ブーム起操作は行われておらず、吊上げモーメントが増加する危険側操作であるブーム伸、ウインチ巻上、またはブーム伏操作が行われている）状態で、ブーム起伏シリンダ１０の起側油室の圧力が所定値を超えると過負荷スイッチ１３が開となり、過負荷用リレーＲｌ　が閉となって作動停止ソレノイド２８Ｓが通電され、作動停止電磁弁２８がクレーンの作動を停止させる。
【０００８】
巻過防止装置としては、図９に示すように、作動停止用電磁弁２８の作動停止ソレノイド２８Ｓと、ブーム縮スイッチ３１、ウインチ巻下スイッチ３２と、巻過用リレーＲ２　とを直列に接続し、この巻過用リレーＲ２　のコイルに巻過スイッチ１５を接続している。
巻過スイッチ１５は、図１０に示すように、ブーム７の先端部の側面に設けられた常閉のスイッチである。巻過スイッチ１５のレバー１５Ｌにはウエイト１６が吊下げられており、フック１２がブーム７の先端部から十分下方に離隔されているときには閉、フック１２がブーム７の先端部に近接しウエイト１６を持ち上げる巻過状態になると開となる。
【０００９】
従って、ウインチ巻上あるいはブーム伸の操作が行われて巻過状態になると、巻過スイッチ１５は開となり、巻過用リレーＲ２　が閉となって作動停止ソレノイド２８Ｓが通電され、作動停止電磁弁２８がクレーンの作動を停止させる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のクレーンの過負荷防止装置では、クレーンを危険側に操作して過負荷となり作動停止した場合に、操作レバーを中立に戻しても作動停止の状態を保つ。安全側への操作（即ち、ブーム縮操作、ウインチ巻下操作、またはブーム起操作）を行うと、ブーム縮スイッチ３１、ウインチ巻下スイッチ３２、またはブーム起スイッチ３３が開となり、作動停止ソレノイド２８Ｓへの通電が遮断されるので作動停止が解除されてクレーンが作動する。
【００１１】
ところが、例えば、ブーム縮操作と共に、ウインチ巻上操作やブーム伏操作を行う等、安全側の操作と危険側の操作とを併せて行った場合、過負荷状態が解消されていなくても、作動停止ソレノイド２８Ｓへの通電が遮断されるので作動停止が解除されて、安全側の作動と同時に危険側の作動も行えるという問題がある。
【００１２】
本発明は、クレーンの過負荷防止装置における上記問題を解決するものであって、過負荷状態で安全側の操作と危険側の操作とを併せて行った場合にも、確実にクレーンの作動を停止させることのできるクレーンの過負荷防止装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のクレーンの過負荷防止装置は、ブーム伸縮シリンダによる伸縮作動とブーム起伏シリンダによる起伏作動を行うブームと、ウインチ用モータによるフックの巻上げ巻下げ作動を行うウインチとを有するクレーンにおいて、ブーム伸縮操作手段、ブーム起伏操作手段、及びウインチ巻上巻下操作手段の安全側、中立、危険側への各操作状態を検出する操作検出部と、クレーンの過負荷状態を検出する過負荷検出部と、フックの巻過状態を検出する巻過検出部と、危険側操作状態で過負荷状態または巻過状態が検出されたときクレーンの作動を停止し、作動停止後操作が中立状態に戻ったとき及び安全側操作と危険側操作とを併せて行ったときは作動停止状態を保持し、安全側操作のみが行われたときクレーンの作動を可能とする作動制御部とを設けることにより、上記課題を解決している。
【００１４】
このクレーンの過負荷防止装置では、危険側操作であるブーム伸、ウインチ巻上、またはブーム伏操作が行われているとき、操作検出部によって危険側操作状態が検出されている。危険側操作状態で過負荷検出部により過負荷状態が検出されると（または巻過検出部により巻過状態が検出されると）、作動制御部が自動的にクレーンの作動を停止する。
【００１５】
作動停止後操作を中立状態に戻すと操作検出部によって中立操作状態が検出される。この状態では作動制御部はクレーンの作動停止状態を保持する。
安全側操作と危険側操作とを併せて行ったときは、操作検出部によって安全側操作と危険側操作とが同時に行われていることが検出される。この状態でも、作動制御部はクレーンの作動停止状態を保持する。
【００１６】
安全側操作のみを行えば、操作検出部によって安全側操作状態であることが検出される。この状態では作動制御部はクレーンの作動を可能とするので、安全側操作を継続することにより、過負荷状態（または巻過状態）が解消される。
この過負荷防止装置によれば、クレーンを危険側に操作して過負荷となったときに自動的に作動停止し、操作レバーを中立に戻しても作動停止の状態を保ち、安全側に操作すれば作動停止が解除され作動可能となる。なお、安全側の操作と危険側の操作とを併せて行った場合にも、過負荷状態が解除されるまでは、確実にクレーンの作動が停止される。従って安全性が向上する。
【００１７】
過負荷状態及び巻過状態で作動する警報手段を設けると、過負荷状態または巻過状態となったこと、過負荷状態または巻過状態が解消されたことを、作業者が容易に認識することができる。
ブーム伸縮用制御弁の縮操作、ウインチ用制御弁の巻下操作、ブーム起伏用制御弁の起操作によってそれぞれ開成される常閉のブーム縮スイッチ、ウインチ巻下スイッチ、及びブーム起スイッチを直列に接続した安全側操作検出回路と、ブーム伸縮用制御弁の伸操作、ウインチ用制御弁の巻上操作、ブーム起伏用制御弁の伏操作によってそれぞれ閉成される常開のブーム伸スイッチ、ウインチ巻上スイッチ、及びブーム伏スイッチを並列に接続した危険側操作検出回路とを並列に設けて操作検出部とし、クレーンの過負荷状態を検出する過負荷スイッチを過負荷検出部とし、フックの巻過状態を検出する巻過スイッチを巻過検出部とし、作動停止用電磁弁の作動停止ソレノイドに常開の作動停止用リレーを接続し、作動停止用リレーのコイルを操作検出部に接続すると共に、作動停止用リレーのコイルに過負荷スイッチの過負荷検出により閉成される常開の過負荷用リレーと巻過検出スイッチの巻過検出検出により閉成される常開の巻過用リレーとを接続して作動制御部とすれば、スイッチとリレーという簡単な部品の組み合わせで安価に過負荷防止装置を構成することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態であるクレーンの過負荷防止装置の構成を示す電気回路図、図２〜図６は過負荷防止装置の作動の説明図である。
この過負荷防止装置は、図７に示すものと同様のクレーン、即ち、車両１の荷台２と運転室３の間のシャーシフレーム４上にベース５が固定され、ベース５上にコラム６が旋回自在に設けられ、このコラム６の上端部にブーム７が起伏自在に枢支されており、ベース５上には切換制御弁装置８、ベース５の左右両側には、アウトリガ９が設けられた車両搭載型のクレーンにおいて用いられている。
【００１９】
このクレーンのコラム６は旋回用モータ（図示略）で左右に旋回される。ブーム７は、基端ブーム、中間ブーム、先端ブームからなる多段伸縮ブームであって、ブーム伸縮シリンダ（図示略）によって伸縮され、ブーム起伏シリンダ１０によって起伏される。また、コラム６にはウインチ（図示略）が設けられており、このウインチからワイヤロープ１１をブーム７の先端部に導いて、ブーム７の先端部の滑車（図示略）を介してフック１２に掛回すことにより、フック１２をブーム７の先端部から吊下している。フック１２は、ウインチ用モータ（図示略）で巻上げ巻下げ作動される。
【００２０】
旋回用モータ、ブーム伸縮シリンダ、ブーム起伏シリンダ１０、及びウインチ用モータは、何れも車両のエンジンで駆動される油圧ポンプ（図示略）から切換制御弁装置８を介して圧油を供給することにより作動する。
切換制御弁装置８は、図８に示すように、旋回用制御弁２１、ブーム伸縮用制御弁２２、ブーム起伏用制御弁２３、ウインチ用制御弁２４、フック格納用制御弁２５、及びアウトリガ用制御弁２６、２７を連結して構成した多連結弁装置であり、操作レバー（図示略）により操作可能となっている。また、この切換制御弁装置８にはクレーンの作動を停止するための作動停止用電磁弁２８が設けられている。
【００２１】
過負荷防止装置は、図１に示すように、操作検出部１７と、過負荷検出用の過負荷スイッチ１３と、巻過検出用の巻過スイッチ１５と、作動制御部１８とを備えている。
操作検出部１７は、ブーム伸縮用制御弁２２の縮操作、ブーム起伏用制御弁２３の起操作、ウインチ用制御弁２４の巻下操作によってそれぞれ開成される常閉のブーム縮スイッチ３１、ウインチ巻下スイッチ３２、及びブーム起スイッチ３３を直列に接続した安全側操作検出回路Ａと、ブーム伸縮用制御弁２２の伸操作、ブーム起伏用制御弁２３の伏操作、ウインチ用制御弁２４の巻上操作によってそれぞれ閉成される常開のブーム伸スイッチ３４、ウインチ巻上スイッチ３５、及びブーム伏スイッチ３６を並列に接続した危険側操作検出回路Ｂとを並列に設けたものである。
【００２２】
過負荷スイッチ１３は、ブーム起伏シリンダ１０の起側油室に設けられた常閉のスイッチであり、ブーム起伏シリンダ１０の起側油室の圧力が所定値を超えると開となる。
巻過スイッチ１５は、図１０に示すように、ブーム７の先端部の側面に設けられた常閉のスイッチである。巻過スイッチ１５のレバー１５Ｌにはウエイト１６が吊下げられており、フック１２がブーム７の先端部から十分下方に離隔されているときには閉、フック１２がブーム７の先端部に近接しウエイト１６を持ち上げる巻過状態になると開となる。
【００２３】
なお、過負荷スイッチ１３、巻過スイッチ１５を常閉のスイッチとしたのは、遮断したときにクレーンの作動を停止させるためである。
作動制御部１８は、作動停止用電磁弁２８の作動停止ソレノイド２８Ｓに常開の作動停止用リレーＲ３　、Ｒ４　を接続し、作動停止用リレーＲ３　、Ｒ４　のコイルを操作検出部１７に接続すると共に、作動停止用リレーＲ３　のコイルに過負荷スイッチ１３の過負荷検出により閉成される過負荷用リレーＲｌ　を接続し、且つ作動停止用リレーＲ４　のコイルに巻過スイッチ１５の巻過検出により閉成される巻過用リレーＲ２　を接続して構成している。
【００２４】
また、過負荷用リレーＲｌ　と巻過用リレーＲ２　とには、警報用のブザー１９が接続されている。
図１に示すように、ブーム縮スイッチ３１、ウインチ巻下スイッチ３２、ブーム起スイッチ３３が全て閉、ブーム伸スイッチ３４、ウインチ巻上スイッチ３５、ブーム伏スイッチ３６が全て開の中立状態から、危険側の操作、例えばブーム７の伸長操作を行うと、図２のようにブーム伸スイッチ３４が閉となる。
【００２５】
ブーム７が伸長して吊上げモーメントが増加し過負荷状態になると、ブーム起伏シリンダ１０の起側油室の圧力が所定値を超えて、図３のように過負荷スイッチ１３が開となり、過負荷用リレーＲｌ　が閉となって作動停止用リレーＲ３　のコイルに通電される。これにより、作動停止用リレーＲ３　が閉となり、作動停止ソレノイド２８Ｓが通電され、作動停止電磁弁２８がクレーンの作動を停止させる。それと同時に、ブザー１９が鳴動を開始して、過負荷状態であることを作業者に報知する。
【００２６】
作動停止後、ブーム７の伸長操作を中止して中立状態に戻すと、図４のようにブーム伸スイッチ３４が開となって、操作検出部１７によって中立操作状態が検出される。この状態では作動停止用リレーＲ３　が閉に保持されているので、作動停止ソレノイド２８Ｓは通電されていてクレーンの作動停止状態を保持する。
ブーム７の縮小操作をを行うと、図５のようにブーム縮スイッチ３１が開となり、操作検出部１７によって安全側操作状態であることが検出される。この状態では作動停止用リレーＲ３　のコイルへの通電が遮断されるので、作動停止用リレーＲ３　は開となり、作動停止ソレノイド２８Ｓへの通電は遮断される。従って、クレーン７の縮小作動が可能となる。
【００２７】
クレーン７の縮小作動を継続することにより、過負荷状態が解消されると、過負荷スイッチ１３が閉となり、ブザー１９が鳴動を中止して、過負荷状態が解消されたことを作業者に報知する。
もし、過負荷状態が解消されないうちに、安全側操作と危険側操作、例えばブームの縮小とウインチの巻上げとを併せて行うと、図６に示すように、ブーム縮スイッチ３１が開となり、ウインチ巻上スイッチ３５が閉となる。
【００２８】
この状態では、作動停止用リレーＲ３　のコイルに通電されるので、作動停止用リレーＲ３　は閉となり、作動停止ソレノイド２８Ｓにも通電されて、クレーンの作動は停止される。同時に、ブザー１９が鳴動する。
なお、巻過状態となった場合も、同様にしてクレーンの作動は自動停止され、安全側に操作すれば作動停止が解除され作動可能となる。
【００２９】
この過負荷防止装置によれば、クレーンを危険側に操作して過負荷となったときに自動的に作動停止し、操作レバーを中立に戻しても作動停止の状態を保ち、安全側に操作すれば作動停止が解除され作動可能となる。なお、安全側の操作と危険側の操作とを併せて行った場合にも、過負荷状態が解除されるまでは、確実にクレーンの作動が停止される。従って安全性が向上する。
【００３０】
なお、この実施の形態では過負荷スイッチ１３に負荷圧を検出するための圧力スイッチを用いているが、どのような検出方法によるかにかかわらず過負荷状態となった際にこれを検出できるスイッチであればよいことは勿論である。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の過負荷防止装置によれば、クレーンを危険側に操作して過負荷となったときに自動的に作動停止し、操作レバーを中立に戻しても作動停止の状態を保ち、安全側に操作すれば作動停止が解除され作動可能となる。なお、安全側の操作と危険側の操作とを併せて行った場合にも、過負荷状態が解除されるまでは、確実にクレーンの作動が停止される。従って安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態であるクレーンの過負荷防止装置の構成を示す電気回路図である。
【図２】過負荷防止装置の作動の説明図である。
【図３】過負荷防止装置の作動の説明図である。
【図４】過負荷防止装置の作動の説明図である。
【図５】過負荷防止装置の作動の説明図である。
【図６】過負荷防止装置の作動の説明図である。
【図７】車両搭載型のクレーンの構成図である。
【図８】切換制御弁装置の構成図である。
【図９】従来のクレーンの過負荷防止装置の構成を示す電気回路図である。
【図１０】巻過スイッチの取付状態の説明図である。
【符号の説明】
５　　　ベース
６　　　コラム
７　　　ブーム
８　　　切換制御弁装置
１０　　ブーム起伏シリンダ
１２　　フック
１３　　過負荷スイッチ
１５　　巻過スイッチ
１７　　操作検出部
１８　　作動制御部
１９　　ブザー
２８　　作動停止用電磁弁
２８Ｓ　作動停止ソレノイド
３１　　ブーム縮スイッチ
３２　　ウインチ巻下スイッチ
３３　　ブーム起スイッチ
３４　　ブーム伸スイッチ
３５　　ウインチ巻上スイッチ
３６　　ブーム伏スイッチ
Ａ　　　安全側検出回路
Ｂ　　　危険側検出回路
Ｒｌ　　　過負荷用リレー
Ｒ２　　　巻過用リレー
Ｒ３　　　作動停止用リレー
Ｒ４　　　作動停止用リレー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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