(57)【要約】【課題】コストの低減と油圧制御系の単純化を図る。【解決手段】複数の油圧シリンダ３４を具備し吊荷１４を多点吊りするようにした吊り天秤２０において、各油圧シリンダ３４はそのヘッド側とロッド側とが閉回路の油配管で連通され、この油配管に絞り弁とアキュムレータ５４とが配設され、吊荷１４の荷重が各油圧シリンダ３４のロッドをシリンダ内に押し込む方向に作用する。この吊り天秤２０は各油圧シリンダ３４をケーシング２４内に収容した４台のアクチュエータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄを水平の状態で相互に固定することによって形成されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の油圧シリンダを具備し吊荷を多点吊りするようにした吊り天秤において、前記各油圧シリンダはそのヘッド側とロッド側とが閉回路の油配管で連通され、この油配管に絞り弁とアキュムレータとが配設され、前記吊荷の荷重が前記各油圧シリンダのロッドをシリンダ内に押し込む方向に作用することを特徴とする吊り天秤。
【請求項２】
前記各油圧シリンダをケーシング内に収容したアクチュエータを油圧シリンダ毎に複数形成し、これらの複数のアクチュエータを水平の状態で相互に固定したことを特徴とする請求項１に記載の吊り天秤。
【請求項３】
前記各油圧シリンダのロッドにガススプリングが連結されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の吊り天秤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は吊荷をクレーンによって吊り上げる際に使用される吊り天秤に係り、特に複数の油圧シリンダによって吊荷を多点吊りするようにした吊り天秤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大きくて重い吊荷をクレーンによって吊り上げる際、当該吊荷の姿勢を安定に維持するために吊り天秤が用いられる。特許文献１にはこのような吊り天秤の一例が開示されている。図７は特許文献１に記載されたものと同様の吊り天秤の斜視図である。荷台１には重量物である吊荷２が載置されており、この吊荷２をクレーン３によって吊り上げる際に吊り天秤４が使用される。吊り天秤４は方形に組んだ吊枠５のコーナに計４台の油圧シリンダ６を取り付けたものである。各油圧シリンダ６のロッド７の先端に係合した吊ロープ８を荷台１に４点で連結することによって、吊荷２をクレーン３によって吊り上げる。吊枠５には各油圧シリンダ６の作動を制御するコントロールボックス９が取り付けられており、このコントロールボックス９には遠隔操作用の手元操作器１０が接続している。
【０００３】
吊り上げ時では吊荷２が地上を離れる地切りの瞬間が最も危険である。すなわち、吊荷２の設置面が傾斜している場合や吊荷２の重心が大きく偏っている場合には地切りの瞬間に荷台１が大きく横振れする。その結果、吊荷２が荷崩れを起こしたり、荷台１が近辺の作業者や物体に衝突する事故が発生する危険性がある。このような地切り時の横振れを防止するためには、荷台１での４点の吊り点が地切り時にほぼ同時に浮き上がるようにすればよい。このため、着地した吊荷２を吊り上げる際には、まず、クレーン３によって吊り天秤４を微少量、引き上げる。すると通常の場合、荷台１での４点の吊り点の内、１、２点が地上から浮き上がり、残りの吊り点が着地した片上がりの状況となる。そこで、浮き上がった吊り点に対応した油圧シリンダ６のロッド７を個々に伸張させることによって、荷台１全体を再度着地させる。以降、同様の操作を数回繰り返すと、荷台１の複数の吊り点が地切り時にほぼ同時に浮き上がり、安全な吊り上げができる。
上記の操作は地上にいる操作員が手元操作器１０によって個々の油圧シリンダ６を遠隔操作することによって実施する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１９３５１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、個々の油圧シリンダ６を駆動させるためには各油圧シリンダ６に油圧ポンプ系や各種の切替弁を備えた油圧制御系を装備する必要がある。このため、油圧シリンダ６の設備費が高価となり、複数の油圧シリンダ６を個々に制御するための制御系も複雑となる欠点があった。特に吊荷の重量が数十トンに達する場合には油圧ポンプ等の設備仕様も吊荷の重量に対応させなければならず、結果として吊り天秤のコストアップを招く原因となっていた。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、コストの低減と油圧シリンダの制御系の単純化を図ることができる吊り天秤を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る吊り天秤は、複数の油圧シリンダを具備し吊荷を多点吊りするようにした吊り天秤において、前記各油圧シリンダはそのヘッド側とロッド側とが閉回路の油配管で連通され、この油配管に絞り弁とアキュムレータとが配設され、前記吊荷の荷重が前記各油圧シリンダのロッドをシリンダ内に押し込む方向に作用することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る吊り天秤は、前記各油圧シリンダをケーシング内に収容したアクチュエータを油圧シリンダ毎に形成し、これらの複数のアクチュエータを水平の状態で相互に固定したことを特徴とする。
上記構成の吊り天秤は、前記各油圧シリンダのロッドにガススプリングが連結されたことが好ましい。
【０００８】
【作用】
本発明は吊り天秤においては吊荷の荷重が油圧シリンダに対して一方向にのみ作用することに着目し、吊荷の荷重を油圧シリンダの駆動力として利用するものである。本発明に係る油圧シリンダは通常時には閉回路の油配管に設けた絞り弁が閉止しており、シリンダのヘッド側とロッド側では油圧油の相互移動がない。油圧シリンダに係止した吊荷の吊り点を下げたい時には前記絞り弁を開放する。すると吊荷の荷重によって油圧シリンダのヘッド側の油圧油がロッド側に移動して、ロッドがシリンダ内に押し込まれ、吊荷の吊り点を下げることができる。油圧油の移動によって生じたシリンダ内の油圧油の増減量は閉回路の油配管に設けたアキュムレータによって吸収する。油圧シリンダは油圧ポンプ系や各種の切替弁を備えた複雑な油圧制御系を装備する必要がない。このため、吊り天秤のコストの低減と油圧シリンダの制御系の単純化を図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１〜４は本発明の第１実施形態である吊り天秤用２０を示し、図１は一部切欠側面図、図２は一部切欠平面図、図３は斜視図、図４は構成部品であるアクチュエータの説明図である。荷台１２には重量物である吊荷１４が載置されており、この吊荷１４をクレーン１８によって吊り上げる際に吊り天秤２０が使用される。
【００１０】
吊り天秤用２０は細長い形状の４台のアクチュエータ２２を水平の状態で相互に固定したものである。各アクチュエータ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄから垂下される吊ロープ１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄが四方向の対称点に位置し、各吊ロープ１６は荷台１２に設けた吊り点１５と係止される。図１及び図２は４台のアクチュエータ２２の内、アクチュエータ２２Ａについてはその内部を図示し、他のアクチュエータ２２については外形のみを示している。各アクチュエータ２２は筒状のケーシング２４を有しており、アクチュエータ２２Ａとアクチュエータ２２Ｂとは各ケーシング２４の側壁部が背中合わせに接合され、アクチュエータ２２Ａの吊ロープ１６Ａ側が左側に突出し、アクチュエータ２２Ｂの吊ロープ１６Ｂ側が右側に突出している。同様に、アクチュエータ２２Ｃとアクチュエータ２２Ｄとは各ケーシング２４の側壁部が背中合わせに接合され、アクチュエータ２２Ｃの吊ロープ１６Ｃ側が前方側に突出し、アクチュエータ２２Ｄの吊ロープ１６Ｄ側が後方側に突出している。
【００１１】
そして、アクチュエータ２２Ａとアクチュエータ２２Ｂのケーシング２４の下面中央と、アクチュエータ２２Ｃとアクチュエータ２２Ｄのケーシング２４の上面中央とが接合されて、４台のアクチュエータ２２が一体化している。なお、アクチュエータ２２Ａ，２２Ｂとアクチュエータ２２Ｃ，２２Ｄとは直交しているが、必ずしも直交させる必要はなく細長い吊荷に対応するために６０度に交差させてもよい。アクチュエータ２２Ａとアクチュエータ２２Ｂのケーシング２４の上面中央には補強板２６が溶接され、この補強板２６に吊り金具２８が取り付けられている。吊り金具２８がワイヤ３０によってクレーン１８のフック３２と連結され、クレーン１８により吊荷１４が吊り天秤２０、荷台１２を介して吊り下げられる。
【００１２】
各アクチュエータ２２のケーシング２４内には油圧シリンダ３４、動滑車３６、定滑車３８及びガススプリング４０が収容されている。シリンダ３４は通常の片ロッド式複動形シリンダであり、ロッド４２の先端４４に動滑車３６が取り付けられている。吊ロープ１６は一端がケーシング２４に固定され、動滑車３６、定滑車３８を経由し、他端が荷台１２に設けられた吊り点１５に係止される。この結果、吊荷１４の荷重はロッド４２を油圧シリンダ３４内に押し込むように作用する。ガススプリング４０はシリンダ側がケーシング２４に固定され、ロッド先端側が動滑車３６に連結されている。
【００１３】
シリンダ３４のヘッド側４６とロッド側４８とは閉回路の油配管５０で連通され、この油配管５０には絞り弁５２とアキュムレータ５４とが配設されている。油配管５０には絞り弁５２をバイバスする逆止弁５６を備えたバイバス管５８が設けられている。逆止弁５６はヘッド側４６からロッド側４８への油圧油の流れを阻止するとともに、ロッド側４８からヘッド側４６への油圧油の流れを自由にしている。アキュムレータ５４は図示しないブラダ又はピストンを介して圧縮気体部と接した油圧油収容部の内容積が油圧に応じて変化し得る構造とされる。このアキュムレータ５４の圧縮気体部に封入した窒素ガスの圧力によって、吊荷１４の荷重がロッド４２に作用していない時にはシリンダ系の油圧がｐ＝３００ｋＰａ程度に維持されている。この状態ではロッド側４８とヘッド側４６の油圧は同圧であるからロッド４２にはロッド断面積Ａ×油圧ｐのシリンダ力がロッド４２をシリンダ３４外に押し出す方向に作用している。このシリンダ力によって、ロッド４２はピストン３５とシリンダ３４内壁との摩擦抵抗力に抗してシリンダ３４外に押し出され、ロッド側４８の右端に位置している。なお、上記の絞り弁５２、アキュムレータ５４、逆止弁５６はケーシング２４の外部に配置され、ケーシング２４を貫通する油配管５０によって、ケーシング２４内のシリンダ３４と接続される。
【００１４】
上記の状態において、吊荷１２を吊る際には各アクチュエータ２２の油配管５０の絞り弁５２を閉止しておく。次に、クレーン１８を稼動して吊り天秤２０を引き上げていくと、各吊ロープ１６が緊張し、吊荷１４の荷重がロッド４２に作用する。この際、定滑車３８と動滑車３６とによって荷重方向が転換されるので、吊荷１４の荷重はロッド４２をシリンダ３４内に押し込む方向に作用する。しかしながら、シリンダ３４のヘッド側４６では油配管５０の絞り弁５２が閉止しており油圧油の逃げ道がないので、ヘッド側４６では吊荷１４の荷重によって内圧が上昇するがロッド４２がシリンダ３４内に押し込まれることはない。
【００１５】
ところで、前記従来技術の項で説明したように、多点吊りした吊荷１４の地切り時の横振れを防止するために、片上がりの状況で浮き上がった吊り点１５を再度着地させる場合がある。図１において吊り点１５の一つがこのような片上がりの状況で浮き上がっている時に、当該吊り点１５を一旦着地させる必要がある。この着地を実行するために対応するアクチュエータ２２の絞り弁５２を開放する。すると、吊荷１４の荷重によって内圧が上昇していたヘッド側４６内の油圧油が絞り弁５２を介してロッド側４８に流れる。その結果、ロッド４２がヘッド側４６に押し込まれる。このロッド４２のシリンダ３４内への引き込み動作に伴って動滑車３６、定滑車３８を介して吊ロープ１６に係止された吊り点１５が下がる。この際、動滑車３６が用いられているので、ロッド４２の移動量に対して吊り点１５の下げ量が２倍となる。このことはロッド４２のストロークが半減し、シリンダ３４ひいてはアクチュエータ２２、吊り天秤２０の小形化に寄与することを意味する。動滑車をさらにもう１個追設した構成にすればロッドのストロークを４分の１にすることができ、より一層アクチュエータ２や吊り天秤を小形化できる。なお、ガススプリング４０は上記のロッド４２の急激な動作を緩和するショックアブソーバとしての役目を果たす。
【００１６】
吊り点１５が所望の寸法だけ下がった時に絞り弁５２を閉止する。すると、油圧油の流れが止まってロッド４２の動作が停止し、吊り点１５の下げ動作も停止する。シリンダ３４内ではロッド４２が押し込まれた分の容積が減少する。この減少した容積分の油圧油は閉回路の油配管５０に設けたアキュムレータ５４に吸収され、アキュムレータ５４は図４の二点鎖線で示したように油圧油の収容部分が膨張する。なお、吊荷１４の荷重をロッド４２から開放すると、ヘッド側４６の油圧はロッド側４８と同等となる。すると、アキュムレータ５４の圧縮気体部からの作用圧によってアキュムレータ５４を膨張させていた油圧油が逆止弁５６を介してヘッド側４６に戻り始め、ロッド４２はピストン３５とシリンダ３４内壁との摩擦抵抗力に抗してシリンダ３４外に押し出され、ロッド側４８の右端に復帰する。
【００１７】
吊り天秤２０には各アクチュエータ２２に設けた絞り弁５２の作動を制御するコントロールボックス６０が取り付けられており、このコントロールボックス６０には遠隔操作用の手元操作器６２が接続している。手元操作器６２は吊り上げ状況を監視する操作員によって操作される。操作員は手元操作器６２によって、クレーン１８による吊荷１４の片上がりの状態を確認しながら、前記吊り点１５の下げ操作を数回繰り返すことで片上がり状態を解消していく。その結果、吊荷１４の複数の吊り点１５が地切り時にほぼ同時に浮き上がるようになり、安全な吊り上げができる。
【００１８】
上述のとおり、本実施形態の吊り天秤２０によればロッド４２に連結した吊荷１４の荷重を利用して、絞り弁５２を開放する単純な操作で必要な時にだけ吊荷１４の吊り点１５を下げることができる。また、絞り弁５２を閉止すれば直ちに吊り点１５の下げを停止できる。また、吊荷１４の荷重をロッド４２から開放すると、アキュムレータ５４の作用圧によってロッド４２はロッド側４８の右端に自動復帰する。このようにアキュムレータ５４がロッド４２の自動復帰機能を備えているので、格別の復帰機構を装備する必要がない。このため、本実施形態の吊り天秤２０は油圧ポンプ系や各種の切替弁を備えた複雑な油圧制御系を装備する必要がなく、コストの低減と油圧制御系の単純化を図ることができる。
【００１９】
また、油圧シリンダ３４をケーシング２４内に収容した複数のアクチュエータ２２を水平の状態で相互に固定することによって吊り天秤２０を形成したので、構造がコンパクトである。このため、従来の吊枠に複数の油圧シリンダをぶら下げたものに比べて吊代を大きくとれるという格別の作用効果がある。また、ガススプリング４０によってロッド４２の急激な動作を緩和するようにしたので、吊り天秤２０の操作を安全に実施することができる。
【００２０】
図５は本発明の第２実施形態である吊り天秤２０Ａの概略斜視図である。本実施形態では、第１実施形態で説明したものと同一の４台のアクチュエータ２２の前部と後端とを互いに直角に接合し、全体として水平で方形の吊枠部を形成している。吊枠部の各コーナには各アクチュエータ２２からの吊ロープ１６が垂下している。吊枠部には各コーナを対角方向に接続する水平部材７０，７０が掛け渡され、その中央交差位置に図示しないクレーンと係合する吊り金具７２が設けられている。この第２実施形態の吊り天秤２０Ａも、第１実施形態のものと同様の作用効果を奏し、特に吊代を大きくとれるという格別の長所がある。
【００２１】
図６は本発明の第３実施形態である吊り天秤２０Ｂの模式図である。吊枠８０には複数（例えば２〜４台）のアクチュエータ８２が揺動自在に吊り下げられている。第１実施形態に係るアクチュエータ２２と比べると、アクチュエータ８２はケーシング内に定滑車３８を備えておらず、定滑車３８に代えてその下端に吊ロープ１６を案内するガイドローラ８４が設けられている。アクチュエータ８２のそれ以外の構成は第１実施形態に係るアクチュエータ２２と実質的に同一であり説明を省略する。この第３実施形態の吊り天秤２０Ｂも第１実施形態のものと類似の作用効果を奏する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明に係る吊り天秤によれば、複数に設けた任意の油圧シリンダを吊荷の荷重を利用することによって、各油圧シリンダに付設した絞り弁を開閉する単純な操作で必要な時にだけ吊荷を下げることができ、又は下げを停止させることができる。また、吊荷の荷重をロッドから開放するとアキュムレータの作用圧によってロッドは元の位置に自動復帰する。このため、本発明に係る吊り天秤は、油圧ポンプ系や各種の切替弁を備えた複雑な油圧制御系を装備する必要がなく、コストの低減と油圧制御系の単純化を図ることができる。また、油圧シリンダを収容した複数のアクチュエータを水平の状態で相互に固定することによって吊り天秤を形成したので、吊代を大きくとれるという格別の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である吊り天秤用２０の一部切欠側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態である吊り天秤用２０の一部切欠平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態である吊り天秤用２０の斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るアクチュエータの説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態である吊り天秤２０Ａの概略斜視図である。
【図６】本発明の第３実施形態である吊り天秤２０Ｂの模式図である。
【図７】従来技術に係る吊り天秤の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１２………荷台、１４………吊荷、１５………吊り点、１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ………吊ロープ、１８………クレーン、２０，２０Ａ，２０Ｂ………吊り天秤、２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ………アクチュエータ、２４………ケーシング、３４………（油圧）シリンダ、３６………動滑車、３８………定滑車、４０………ガススプリング、４２………ロッド、４６………ヘッド側、４８………ロッド側、５０………油配管、５２………絞り弁、５４………アキュムレータ、５６………逆止弁、６０………コントロールボックス、６２………手元操作器。
【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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