(57)【要約】【課題】吊荷地切時に起伏シリンダの保持側油室内作動油が圧縮により体積減少し、シリンダストローク縮小することにより引き起こされる作業半径増大の防止を目的として、シリンダストロークの縮小を補正する吊荷地切時荷振防止装置を提供する。【解決手段】吊荷地切時荷振防止装置の演算部２０は吊荷地切にあたり、ウインチ操作手段２５からウインチ巻上操作信号が入力されると、ウインチ駆動手段２８にウインチ巻上駆動信号を出力すると共に、シリンダストローク検出手段２９からの信号に基き、起伏シリンダ１５に作用する負荷の増大に伴ない発生する起伏シリンダ１５の縮小を補正するための起伏シリンダ伸長駆動信号を起伏シリンダ駆動手段２７に出力するように構成した。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
起伏シリンダによりブームを起伏駆動し、ウインチによりブーム先端から吊下したワイヤを巻上げることにより吊荷を地切するクレーンの吊荷地切時荷振防止装置であって、
ウインチを操作するためのウインチ操作手段と、起伏シリンダの伸縮ストロークを検出するシリンダストローク検出手段と、ウインチを駆動するためのウインチ駆動手段と、起伏シリンダを駆動するための起伏シリンダ駆動手段と、ウインチ操作手段およびシリンダストローク検出手段からの信号を受取って処理し、ウインチ駆動手段および起伏シリンダ駆動手段に駆動信号を出力する演算部と、を備えており、
前記演算部は吊荷地切にあたり、前記ウインチ操作手段からウインチ巻上操作信号が入力されると、前記ウインチ駆動手段にウインチ巻上駆動信号を出力すると共に、前記シリンダストローク検出手段からの信号に基き、前記起伏シリンダに作用する負荷の増大に伴ない発生する起伏シリンダの縮小を補正するための起伏シリンダ伸長駆動信号を前記起伏シリンダ駆動手段に出力するように構成したことを特徴とするブームを有するクレーンの吊荷地切時荷振防止装置。
【請求項２】
起伏シリンダによりブームを起伏駆動し、ウインチによりブーム先端から吊下したワイヤを巻上げることにより吊荷を地切するクレーンの吊荷地切時荷振防止装置であって、
ウインチを操作するためのウインチ操作手段と、ブームの起伏角度を検出する起伏角度検出手段と、ウインチを駆動するためのウインチ駆動手段と、起伏シリンダを駆動するための起伏シリンダ駆動手段と、ウインチ操作手段および起伏角度検出手段からの信号を受取って処理し、ウインチ駆動手段および起伏シリンダ駆動手段に駆動信号を出力する演算部と、を備えており、
前記演算部は吊荷地切にあたり、前記ウインチ操作手段からウインチ巻上操作信号が入力されると、前記ウインチ駆動手段にウインチ巻上駆動信号を出力すると共に、前記起伏角度検出手段からの信号に基き、前記ブームに作用する負荷の増大に伴ない発生する起伏角度の減少を補正するための起伏シリンダ伸長駆動信号を前記起伏シリンダ駆動手段に出力するように構成したことを特徴とするブームを有するクレーンの吊荷地切時荷振防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブームを有するクレーンの吊荷地切時荷振防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ブームを有するクレーンにおいて、ブーム先端部から吊下した吊荷フックに地上に置いた荷を懸けこれをウインチにより巻上げていくと、ブームに作用する負荷が次第に増大し、これに応じてブームがたわんでブーム先端部が前方へ偏寄する。このため、吊荷の地切時に吊荷が前方へ揺動してしまうという問題に対し、ブームに作用する負荷の増大に伴ない発生するブームのたわみによる作業半径増大量を相殺するためのブーム起仰駆動信号を、ブームの駆動制御装置に出力するように構成した（以下「ブームたわみ補正式」という。）吊荷地切時荷振防止装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図４は、特許文献１に記載されたブームたわみ補正式吊荷地切時荷振防止装置の作用を説明するものである。ブーム３の先端から吊下したフックＨが、吊上げようとする荷物Ｗの直上に位置するようクレーンを操作し、荷物ＷをフックＨに掛ける。この時の作業半径Ｒ０が荷振防止装置に記憶される。次にウインチを操作してフックＨを巻上げる。このとき、ブーム３に作用する負荷が漸増してゆき、これに伴なってブーム３がたわみ、作業半径が増大する。この作業半径の増大は、荷振防止装置により監視されており、記憶した作業半径値Ｒ０よりも実際の作業半径Ｒｘが大きくなると、当該作業半径増大量をブームの起仰動作で相殺すべく、起伏駆動信号が出力される。
【０００４】
上記ブームたわみ補正式吊荷地切時荷振防止装置によれば、吊荷地切時にブームのたわみによる吊荷作業半径増大量を相殺するよう、ブームの起仰駆動が自動的に行われ吊荷作業半径が一定になるよう維持されるため、地切時の荷振れによる事故の発生を未然に防止することができるという効果を有している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１−２５６４９６号公報（第２−４頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、吊荷地切時の作業半径増大は、上述したブームのたわみだけが原因となるだけでなく、起伏シリンダ保持側油室内作動油の圧縮による体積減少に伴なうシリンダストロークの縮小、およびブーム以外の構造物（旋回フレーム、下部フレーム、アウトリガ）の変形によっても引き起こされるものである。
【０００７】
特に、伸縮ブームが短い状態でのクレーン作業では、ブームのたわみがほとんど問題にならないのに対し、そのような作業半径が小さいクレーン作業においては逆に吊上げ荷重が大きいことから起伏シリンダストローク縮小および構造物の変形による吊荷地切時の作業半径増大が大きくなり荷振れの発生につながるため、その対策が望まれていた。
【０００８】
そこで本発明は、起伏シリンダストローク縮小による吊荷地切時の作業半径増大の相殺を目的として、起伏シリンダの縮小を補正する吊荷地切時荷振防止装置を提供しようとするものである。
【０００９】
さらに本発明は、起伏シリンダストローク縮小およびブームを除いた構造物の変形による吊荷地切時の作業半径増大の相殺を目的として、ブーム起伏角度の減少を補正する吊荷地切時荷振防止装置をも提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に記載されたブームを有するクレーンの吊荷地切時荷振防止装置は、起伏シリンダによりブームを起伏駆動し、ウインチによりブーム先端から吊下したワイヤを巻上げることにより吊荷を地切するクレーンの吊荷地切時荷振防止装置であって、ウインチを操作するためのウインチ操作手段と、起伏シリンダの伸縮ストロークを検出するシリンダストローク検出手段と、ウインチを駆動するためのウインチ駆動手段と、起伏シリンダを駆動するための起伏シリンダ駆動手段と、ウインチ操作手段およびシリンダストローク検出手段からの信号を受取って処理し、ウインチ駆動手段および起伏シリンダ駆動手段に駆動信号を出力する演算部と、を備えており、前記演算部は吊荷地切にあたり、前記ウインチ操作手段からウインチ巻上操作信号が入力されると、前記ウインチ駆動手段にウインチ巻上駆動信号を出力すると共に、前記シリンダストローク検出手段からの信号に基き、前記起伏シリンダに作用する負荷の増大に伴ない発生する起伏シリンダの縮小を補正するための起伏シリンダ伸長駆動信号を前記起伏シリンダ駆動手段に出力するように構成したことを特徴とする。
【００１１】
この構成により吊荷地切時に起伏シリンダに作用する負荷の増大に伴ない、起伏シリンダ伸長側油室内作動油が体積減少することにより引き起こされるシリンダストローク縮小を補正するよう起伏シリンダ伸長側に作動油を補給するので、吊荷地切時における起伏シリンダストロークを一定に保つことができる。それにより、起伏シリンダが縮小するためにブーム起伏角度が減少し作業半径が増大することを防止することができる。
【００１２】
さらに、本願の請求項２に記載されたブームを有するクレーンの吊荷地切時荷振防止装置は、起伏シリンダによりブームを起伏駆動し、ウインチによりブーム先端から吊下したワイヤを巻上げることにより吊荷を地切するクレーンの吊荷地切時荷振防止装置であって、ウインチを操作するためのウインチ操作手段と、ブームの起伏角度を検出する起伏角度検出手段と、ウインチを駆動するためのウインチ駆動手段と、起伏シリンダを駆動するための起伏シリンダ駆動手段と、ウインチ操作手段および起伏角度検出手段からの信号を受取って処理し、ウインチ駆動手段および起伏シリンダ駆動手段に駆動信号を出力する演算部と、を備えており、前記演算部は吊荷地切にあたり、前記ウインチ操作手段からウインチ巻上操作信号が入力されると、前記ウインチ駆動手段にウインチ巻上駆動信号を出力すると共に、前記起伏角度検出手段からの信号に基き、前記ブームに作用する負荷の増大に伴ない発生する起伏角度の減少を補正するための起伏シリンダ伸長駆動信号を前記起伏シリンダ駆動手段に出力するように構成したことを特徴とする。
【００１３】
この構成により吊荷地切時にブームに作用する負荷の増大に伴ない、起伏シリンダストローク縮小とブームを除く構造物の変形により引き起こされるブーム起伏角度減少を補正するよう起伏シリンダ伸長側に作動油を補給するので、吊荷地切時におけるブーム起伏角度を一定に保つことができる。それにより、ブーム起伏角度が減少するために作業半径が増大することを防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の実施の形態に係る吊荷地切時荷振防止装置を搭載したブームを有するクレーン１０を示す。クレーン１０はアウトリガ１１を備えた下部フレーム１２に旋回自在に旋回台１３を搭載し、当該旋回台１３には内蔵する伸縮機構により伸縮自在な伸縮ブーム１４を起伏自在に枢着している。１５は旋回台１３と伸縮ブーム間にその両端を枢着して配置された起伏シリンダである。
【００１５】
１６は旋回台１３に配置されたウインチであり、当該ウインチ１６により伸縮ブーム先端部１４ａから吊下されフック１７に掛けまわされたワイヤ１８を巻上げ、巻下げするようになっている。１９はフック１７に吊下げられた吊荷である。
【００１６】
図２は第１の実施の形態に係る吊荷地切時荷振防止装置のブロック図である。
【００１７】
２１は実際負荷検出手段であって、起伏シリンダ１５の保持圧力を検出することにより実際負荷を求めるもの等の負荷検出手段が用いられる。２２はブーム長さ検出手段であって、伸縮ブーム１４の側面に配置され伸縮ブームの伸縮長さを検出するコードリール等の長さ検出手段が用いられる。２３は起伏角度検出手段であって、伸縮ブーム１４の側面に配置され回動自在に垂下された振り子の揺動をポテンショメータで検出するようにして、伸縮ブーム１４の対地角度を検出するようにしたもの等の角度検出手段等が用いられる。
【００１８】
２９はシリンダストローク検出手段であって、起伏シリンダ１５のロッド端部とシリンダチューブ間に配置された長さ検出器等のストローク検出手段が用いられる。
【００１９】
２４は起伏操作手段であって、操作レバーの操作量をポテンショメータで検出するもの等の操作手段が用いられる。２５はウインチ操作手段であって、起伏操作手段２４と同様に、操作レバーの操作量をポテンショメータで検出するもの等の操作手段が用いられる。
【００２０】
２０は演算部であって、クレーン１０の過負荷防止装置の演算部の一部を構成するものである。演算部２０内部の限界負荷算出手段３０は、ブーム長さ検出器２２と起伏角度検出手段２３からの信号を受取って、記憶した安定性能に基き限界負荷を算出し、当該限界負荷を比較手段３１に出力する。比較手段３１では、実際負荷検出手段２１からの信号と限界負荷算出手段３０からの信号により、実際負荷が限界負荷に対し所定の関係となると、規制手段２６に規制信号を出力する。規制手段２６はクレーン１０の各種アクチュエータへ油圧を供給する油圧供給装置に設けられたアンロード弁により構成され、前記比較手段３１より規制信号が出力されると当該アンロード弁が作用することにより、クレーン１０の各種アクチュエータの動作が規制されるようになっている。
【００２１】
２７は起伏駆動手段であって、前記起伏シリンダ１５に作動油圧を切換え供給する電磁比例制御弁により構成され、起伏操作手段２４からの信号により切換え操作される。また、２８はウインチ駆動手段であって、前記ウインチ１６に作動油圧を切換え供給する電磁比例制御弁により構成され、ウインチ操作手段２５からの信号により切換え操作される。
【００２２】
演算部２０内部の補正信号出力手段３２は吊荷地切にあたり、前記ウインチ操作手段２５からウインチ巻上信号が入力されると、前記シリンダストローク検出手段２９からの信号に基き、前記起伏シリンダ１５に作用する負荷の増大に伴ない発生する起伏シリンダ１５の縮小を補正するための起伏シリンダ伸長駆動信号を起伏駆動手段２７に出力する。なお、補正信号出力手段３２は、実際負荷検出手段２１からの信号も受取っており、吊荷地切時に検出している実際負荷が増加しなくなると地切が完了したと判断し、起伏駆動手段２７への補正信号の出力を停止するようになっている。上述した第１の実施の形態に係る吊荷地切時荷振防止装置の吊荷地切時の作用は以下の通りである。
【００２３】
図１に示したようにクレーン車１０はアウトリガ１１によりジャッキアップされている。全縮小状態にある伸縮ブーム１４は、起伏シリンダ１５の伸長によってその先端部１４ａが吊荷１９の垂直上方に位置するよう起仰されている。ウインチ１６から繰出されるワイヤ１８はブーム先端１４ａから吊下され、吊荷用フック１７に掛けまわされている。吊荷用フック１７には吊荷１９が吊下げられている。吊荷１９は地切直前の状態にあり、クレーン車１０の作業半径はＲ０となっている。この時、なんらの補正をすることなく吊荷１９をウインチ１６の巻上げにより地切りをすると、二点鎖線で示すように起伏シリンダ１５の縮小により伸縮ブーム１４の起伏角度が減少し、作業半径がさらにΔＲだけ増加し、吊荷１９の荷振が発生してしまう。
【００２４】
図２に示したウインチ操作手段２５から演算部２０を介してウインチ駆動手段２８にウインチ巻上操作信号が出力され、ウインチ１６がワイヤ１８を巻上げ始める。ウインチ巻上操作信号は前述した補正信号出力手段３２にも出力されており、シリンダストローク検出手段２９からの信号に基き、補正信号出力手段３２は起伏シリンダ１５に作用する負荷の増大に伴ない発生する起伏シリンダ１５の縮小を補正するための起伏シリンダ伸長駆動信号を起伏駆動手段２７に出力する。したがって、起伏シリンダ１５は吊荷地切時の負荷の増大にも関わらずそのシリンダストロークが一定に保たれる。
【００２５】
実際負荷検出手段２１が検出している吊荷負荷が増加しなくなると、吊荷１９の地切が完了したと判断して、補正信号出力手段３２は起伏駆動手段２７への補正信号の出力を停止する。
【００２６】
以上のように、ウインチ操作により吊荷１９を地切しようとすると、自動的に起伏シリンダ１５の保持側油室に作動油の圧縮により減少する体積分の作動油が補給され、起伏シリンダ１５のシリンダストロークが一定に保たれるので、作業半径が増加せず、吊荷１９の地切時の荷振が防止されるのである。
【００２７】
以上説明した第１の実施の形態に係る吊荷地切時荷振防止装置は、請求項１に記載した発明に対応するものである。
【００２８】
図３は第２の実施の形態に係る吊荷地切時荷振防止装置のブロック図である。図２に示した第１の実施の形態に係る吊荷地切時荷振防止装置のブロック図と相違する個所は、演算部３３において補正信号出力手段３４に起伏角検出手段２３からの信号が入力されるようになっている点である。
【００２９】
演算部３３内部の補正信号出力手段３４は吊荷地切にあたり、前記ウインチ操作手段２５からウインチ巻上信号が入力されると、前記起伏角検出手段２３からの信号に基き、前記ブーム１４に作用する負荷の増大に伴ない発生する起伏角度の減少を補正するための起伏シリンダ伸長駆動信号を前記起伏駆動手段２７に出力する。なお、補正信号出力手段３４は、実際負荷検出手段２１からの信号も受取っており、吊荷地切時に検出している実際負荷が増加しなくなると地切が完了したと判断し、起伏駆動手段２７への補正信号の出力を停止するようになっている。上述した第２の実施の形態に係る吊荷地切時荷振防止装置の吊荷地切時の作用は以下の通りである。
【００３０】
図３に示したウインチ操作手段２５から演算部３３を介してウインチ駆動手段２８にウインチ巻上操作信号が出力され、ウインチ１６がワイヤ１８を巻上げ始める。ウインチ巻上操作信号は前述した補正信号出力手段３４にも出力されており、起伏角度検出手段２３からの信号に基き、補正信号出力手段３４は伸縮ブーム１４に作用する負荷の増大に伴ない発生する起伏角度の減少を補正するための起伏シリンダ伸長駆動信号を起伏駆動手段２７に出力する。したがって、伸縮ブーム１４は吊荷地切時の負荷の増大にも関わらずその起伏角度が一定に保たれる。
【００３１】
実際負荷検出手段２１が検出している吊荷負荷が増加しなくなると、吊荷１９の地切が完了したと判断して、補正信号出力手段３４は起伏駆動手段２７への補正信号の出力を停止する。
【００３２】
以上のように、ウインチ操作により吊荷１９を地切しようとすると、自動的に起伏シリンダ保持側油室内作動油の圧縮による体積減少に伴なうシリンダストロークの縮小、およびブーム以外の構造物（旋回フレーム、下部フレーム、アウトリガ）の変形によっても引き起こされる伸縮ブームの起伏角度の減少を補正するように起伏シリンダ１５に作動油が補給され、伸縮ブーム１４の起伏角度が一定に保たれるので、作業半径が増加せず、吊荷１９の地切時の荷振が防止されるのである。
【００３３】
以上説明した第２の実施の形態に係る吊荷地切時荷振防止装置は、請求項２に記載した発明に対応するものである。
【００３４】
【発明の効果】
本願の請求項１に記載された吊荷地切時荷振防止装置は、吊荷地切時に起伏シリンダに作用する負荷の増大に伴ない、起伏シリンダ伸長側油室内作動油が体積減少することにより引き起こされるシリンダストローク縮小を補正するよう起伏シリンダ伸長側に作動油を補給するので、吊荷地切時における起伏シリンダストロークを一定に保つことができる。それにより、起伏シリンダが縮小するためにブーム起伏角度が減少し作業半径が増大することを防止することができるので、吊荷地切時の荷振を防止することができる。
【００３５】
本願の請求項２に記載された吊荷地切時荷振防止装置は、吊荷地切時にブームに作用する負荷の増大に伴ない、起伏シリンダストローク縮小とブームを除く構造物の変形により引き起こされるブーム起伏角度減少を補正するよう起伏シリンダ伸長側に作動油を補給するので、吊荷地切時におけるブーム起伏角度を一定に保つことができる。それにより、ブーム起伏角度が減少するために作業半径が増大することを防止することができるので、吊荷地切時の荷振を防止することができる。
【００３６】
特に、本願発明の吊荷地切時荷振防止装置は、伸縮ブームのたわみが問題とならないような伸縮ブームが短い状態でのクレーン作業における吊荷地切時の荷振防止に有効な効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願の発明に係る吊荷地切時荷振防止装置を搭載したブームを有するクレーンである。
【図２】第１の実施の形態に係る吊荷地切時荷振防止装置のブロック図である。
【図３】第２の実施の形態に係る吊荷地切時荷振防止装置のブロック図である。
【図４】従来のブームたわみ補正式吊荷地切時荷振防止装置の作用の説明図である。
【符号の説明】
１０はクレーン車、１１はアウトリガ、１２は下部フレーム、１３は旋回台、１４は伸縮ブーム、１５は起伏シリンダ、１６はウインチ、１７は吊荷用フック、１９は吊荷、２０と３３は演算部、２１は実際負荷検出手段、２２はブーム長さ検出手段、２３は起伏角度検出手段、２４は起伏操作手段、２５はウインチ操作手段、２６は規制手段、２７は起伏駆動手段、２８はウインチ駆動手段、２９はシリンダストローク検出手段、３０は限界負荷算出手段、３１は比較手段、３２と３４は補正信号出力手段
【図１】
2004338819.tif 000003
【図２】
2004338819.tif 000004
【図３】
2004338819.tif 000005
【図４】
2004338819.tif 000006