(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウトリガを有する下部走行体に旋回可能に旋回台を搭載し、当該旋回台に対して前後に揺動可能で且つ前記旋回台の所定位置に固定可能なレバーを介して伸縮ブームを起伏可能に枢着し、当該伸縮ブームと前記旋回台の間に起伏シリンダを介装し、前記伸縮ブーム先端から吊下したロープにより吊荷を吊持する移動式クレーンの過負荷防止装置であって、
前記過負荷防止装置は、吊荷負荷を検出する負荷検出器と、前記レバーの旋回台に対する固定位置を検出するレバー位置検出器と、前記伸縮ブームのブーム長さを検出するブーム長さ検出器と、前記伸縮ブームのブーム角度を検出するブーム角度検出器と、過負荷防止装置本体と、警報停止装置とから構成されており、さらに、前記過負荷防止装置本体は、前記ブーム長さとブーム角度と吊上げ性能とからその時の伸縮ブーム姿勢における限界値を算出する限界値算出手段と、前記吊上げ性能を記憶する吊上げ性能記憶手段と、前記吊荷負荷と限界値を比較しその結果に応じた信号を前記警報停止装置に出力する比較手段とから構成され、
前記吊上げ性能記憶手段はレバー位置に応じた複数の吊上げ性能を記憶しており、前記限界値算出手段は前記レバー位置検出器の検出信号に応じた吊上げ性能に基き限界値を算出することを特徴とする移動式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、クレーン車の過負荷防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３に旋回台にレバーを介して枢着された伸縮ブームを有し、作業時における伸縮ブームのブーム根元支点位置を変更可能にしたクレーン車Ａの側面図を示す。下部走行体２はその前後にアウトリガ３を有し、４個の車輪１により走行可能となっている。旋回台４は下部走行体２上に旋回可能に搭載され、さらに伸縮ブーム６が旋回台４にレバー１８を介して起伏可能に枢着されている。１６は伸縮ブーム６下側に配置された起伏シリンダである。上記クレーン車Ａはその伸縮ブーム６を全縮小し、起伏角度を最小とし、下部走行体２の前方を向いた走行時の姿勢となっている。
【０００３】
前記レバー１８はその一端１８ａが前記旋回台４の後側下部４ｂにレバー枢着点１２で枢着され、その他端１８ｂが後方位置と前方位置とに揺動かつ固定可能とされている。前記起伏シリンダ１６はそのロッド側端部１６ａが前記伸縮ブーム６下面のサポート１７に枢着されており、そのシリンダ側端部１６ｂは前記旋回台４に起伏シリンダ枢着点１９で枢着されている。クレーン車Ａの走行姿勢においては、起伏シリンダ１６は旋回台前部４ａに設けられた起伏シリンダ受け２０によって支持されるようになっている。また、３０は後部レバー固定部、３１は前部レバー固定部であって、走行姿勢にあってはレバー１８は後部レバー固定部３０により旋回台４に固定されている。伸縮ブーム６はその基端部６ｂが前記レバー他端部１８ｂのブーム根元支点１４で枢着されている。運転室５は旋回台４に搭載されており、当該運転室５においてクレーン車Ａの走行操作とクレーン操作が行えるようになっている。
【０００４】
図４は上述した前記レバー１８が後方位置にあるクレーン車Ａの走行姿勢からレバー１８を旋回台４に前記後部レバー固定部３０によって固定したままで前記起伏シリンダ１６を伸長させ、前記伸縮ブーム４を起伏上げさせたクレーン作業姿勢を示している。この作業姿勢では、旋回中心Ｓと前記レバー他端部１８ｂとにより画定される後端旋回半径Ｒ１は大きなものとなり、狭所でのクレーン作業には適さないがクレーン作業時の吊上げ安定性能は大きなものとなる。
【０００５】
図５は図３に示したクレーン車Ａの走行姿勢から前記後部レバー固定部３０による前記レバー１８と旋回台４との固定を解除した後、起伏シリンダ１６を伸長させることにより、伸縮ブーム６をクレーン車Ａの前方に移動させると共に、前記レバー１８の他端部１８ｂをレバー枢着点１２まわりに揺動させながら前方に移動させたときの姿勢を示している。
【０００６】
図６は図５の姿勢からレバー１８を前部レバー固定部３１により旋回台４に固定した後、起伏シリンダ１６を伸長させ、前記伸縮ブーム６を起伏上げしたときのクレーン車Ａのクレーン作業姿勢を示している。このクレーン作業姿勢においては、旋回中心Ｓと前記レバー他端部１８ｂとにより画定される後端旋回半径Ｒ２は小さなものとなり、クレーン作業時の吊上げ安定性能は小さなものとなるが狭所での作業には適したものとなっている。
【０００７】
以上のように、上述したクレーン車Ａは、レバー１８の位置に応じて吊上げ性能が変化するため、その過負荷防止装置はその制御に用いる吊上げ性能をレバー１８の位置に応じて切換える必要があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の過負荷防止装置はレバー位置に応じた吊上げ性能の切換を、オペレータが自身の目でレバー位置を確認したのち、運転室５内に設けられたレバー位置入力スイッチによりレバー位置を入力することにより行うものであったため、入力ミスあるいは入力のし忘れ等が起きる恐れがあった。そして、レバー位置の入力ミスあるいは入力のし忘れにより、現実のレバー位置と異なるレバー位置が過負荷防止装置に入力されていると、当該レバー位置に応じた吊上げ性能が過負荷防止装置に適用されないため、安定限界を越えた負荷によるクレーン車の転倒あるいは強度限界を越えた負荷によるクレーン車の破損等が起きる恐れがあった。
【０００９】
そこで、本件発明は前記レバーの位置を検出器により検出し、当該検出信号により過負荷防止装置における吊上げ性能の選択を自動的に切換えるようにすることにより、上述した課題を解決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に記載された移動式クレーンの過負荷防止装置は、アウトリガを有する下部走行体に旋回可能に旋回台を搭載し、当該旋回台に対して前後に揺動可能で且つ前記旋回台の所定位置に固定可能なレバーを介して伸縮ブームを起伏可能に枢着し、当該伸縮ブームと前記旋回台の間に起伏シリンダを介装し、前記伸縮ブーム先端から吊下したロープにより吊荷を吊持する移動式クレーンの過負荷防止装置であって、前記過負荷防止装置は、吊荷負荷を検出する負荷検出器と、前記レバーの旋回台に対する固定位置を検出するレバー位置検出器と、前記伸縮ブームのブーム長さを検出するブーム長さ検出器と、前記伸縮ブームのブーム角度を検出するブーム角度検出器と、過負荷防止装置本体と、警報停止装置とから構成されており、さらに、前記過負荷防止装置本体は、前記ブーム長さとブーム角度と吊上げ性能とからその時の伸縮ブーム姿勢における限界値を算出する限界値算出手段と、前記吊上げ性能を記憶する吊上げ性能記憶手段と、前記吊荷負荷と限界値を比較しその結果に応じた信号を前記警報停止装置に出力する比較手段とから構成され、前記吊上げ性能記憶手段はレバー位置に応じた複数の吊上げ性能を記憶しており、前記限界値算出手段は前記レバー位置検出器の検出信号に応じた吊上げ性能に基き限界値を算出することを特徴としている。
【００１１】
この構成によれば、旋回台と伸縮ブーム基端部の間に介装されたレバーの旋回台に対する固定位置をレバー位置検出器が検出し、過負荷防止装置の限界値算出手段に当該検出信号を送るので、過負荷防止装置の限界値算出手段は吊上げ性能記憶手段が記憶している前記レバー位置に応じた複数の吊上げ性能のうち、検出信号に応じた吊上げ性能に基き限界値を算出するのである。すなわち、レバー位置検出器の検出信号により過負荷防止装置における吊上げ性能の選択を自動的にレバー位置に応じたものに切換えることができるのである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を説明するにあたって、従来の技術で図３に図示し説明した移動式クレーンＡに本願発明に係る過負荷防止装置を適用した例を説明する。従って本発明と従来の技術のものと共通する部分については、同符号を用い詳細な説明を略して以下に説明する。
【００１３】
図１に、本発明の実施の形態に係る過負荷防止装置５０のブロック図を示す。
【００１４】
過負荷防止装置５０は、吊荷負荷を検出する負荷検出器５１と、前記レバー１８の旋回台４に対する固定位置を検出するレバー位置検出器５２と、前記伸縮ブーム６のブーム長さを検出するブーム長さ検出器５３と、前記伸縮ブーム６のブーム角度を検出するブーム角度検出器５４と、過負荷防止装置本体５５と、警報停止装置５６とから構成されている。
【００１５】
負荷検出器５１、ブーム長さ検出器５３、ブーム角度検出器５４は従来より移動式クレーンに使用されているものを使用することが可能である。すなわち、負荷検出器５１としては、伸縮ブーム６先端から吊下したロープに吊持された吊荷により前記起伏シリンダ１６に発生する軸力を検出するものとして、軸部の変形を歪みゲージにより検出するもの、あるいは起伏シリンダ保持側油室の保持圧力を検出するもの等が使用される。ブーム長さ検出器５３としては、コードリールを伸縮ブーム６の基端ブーム側面に配置し、繰出されるコードの先端を先端ブームに接続し、そのコードの繰出量をポテンショメータにより検出するものが使用される。ブーム角度検出器５４としては、伸縮ブーム６に取付けられ、揺動可能なレバーの先端に重りを有しそのレバーの揺動角度をポテンショメータにより検出するものが使用される。
【００１６】
前記過負荷防止装置本体５５は、前記ブーム長さとブーム角度と吊上げ性能とからその時の伸縮ブーム姿勢における限界値を算出する限界値算出手段５７と、吊上げ性能を記憶する吊上げ性能記憶手段５８と、吊荷負荷と限界値を比較しその結果に応じた信号を前記警報停止装置５６に出力する比較手段５９とから構成されている。吊上げ性能記憶手段５８は、伸縮ブーム６の長さと角度により変化する吊上げ性能を記憶するものであり、本願の過負荷防止装置５５のものは、さらにレバー１８の旋回台４に対する固定位置の数だけそれに対応する吊上げ性能を記憶している。過負荷防止装置本体５５は既知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の電子部品を含んだ電子回路で構成され、上記運転室５内部に配置される。
【００１７】
前記警報停止装置５６は、前記運転室５内部に配置される警報手段とクレーン車Ａの動作を停止させる停止手段とから構成される。具体的には、警報手段としてはクレーン作業時に吊荷による負荷が所定の値に達した時に音声あるいは表示によりオペレータに注意を喚起させる警報機器が用いられ、停止手段としてはクレーン車Ａのアクチュエータを駆動する油圧供給回路に介装され、吊荷による負荷が所定の値に達した時に動作するアンロード回路等が使用される。
【００１８】
図２はレバー位置検出器５２の具体例を示したものである。図２は図３のＢ−Ｂ断面図であって、前記後部レバー固定部３０とレバー枢着点１２の詳細を示すものである。断面図は左右対称となっているので図２では左半分のみを図示している。旋回台４はベースプレート３２、当該ベースプレート３２の左右に立設された側板３３から構成されており、当該側板３３の下方部分にはボス３４が側板３３を貫通して固着されている。３６は前記左右のボス３４に渡って嵌入されたピンである。ピン３６の端部は前記ボス３４からさらに側板３３の外方に向かって突出しており、その突出部に前記レバー１８の一端部１８ａに設けられたボス３７が揺動自在に挿入されている。以上のようにレバー枢着点１２は前記側板側のボス３４、レバー側のボス３７、ピン３６によって構成されている。
【００１９】
４０は前記レバー１８の上方部に貫通して固着されたボスであって、内部には側板３３に向かって突入可能に固定ピン４１が収納されている。固定ピン４１の先端部４２はテーパに形成されており、その後端部には連結棹４３が旋回台４外方に向かって突出している。４４は固定ピン駆動シリンダであって、前記連結棹４３とレバー１８の間に配置されており、その伸縮により前記固定ピン４１を側板３３に向けて突入あるいは引き出しできるようになっている。
【００２０】
４５は前記側板３３を貫通して固着されたボスであって、その内面４６はテーパ面とされており、前記固定ピン４１の先端部４２のテーパと係合するように構成されている。したがって、前記固定ピン駆動シリンダ４４により前記固定ピン４１の先端部４２を前記側板３３のボス４５に向けて突入させたときには、前記レバー１８は側板３３すなわち旋回台４と強固に固定されることとなる。以上のように、既述した後部レバー固定部３０はレバー側のボス４０、固定ピン４１、固定ピン駆動シリンダ４４および側板３３側のボス４５とによって構成されている。
【００２１】
５２はレバー位置検出器であって、サポート６１によって近接スイッチ６０を支持することにより前記ボス４５の近傍に当該近接スイッチ６０を配置するものである。上述したようにレバー１８を旋回台４に固定する際には固定ピン４１が固定ピン駆動シリンダ４４により側板３３のボス４５に向けて突入されるわけであるが、その際の固定ピンの先端部４２を近接スイッチ６０により検出し、それによりレバー１８が当該固定位置に固定されたことを検出するものである。
【００２２】
なお、前部レバー固定部３１におけるレバー位置検出器５２ついても図示しないが同様の構成となっている。
【００２３】
上述した過負荷防止装置５０の作用は以下のとおりである。図４又は、図６に示したクレーン車Ａのクレーン作業の際には、上述したレバー位置検出器５２からの検出信号が過負荷防止装置本体５５の限界値算出手段５７に出力される。すると、その検出信号に応じた吊上げ性能が前記吊上げ性能記憶手段５８から自動的に読み出される。前記ブーム長さ検出器５３とブーム角度検出器５４からはブーム長さとブーム角度の信号が過負荷防止装置本体５５の限界値算出手段５７に出力される。すると、限界値算出手段５７では、レバー位置検出器５２の検出信号に応じた吊上げ性能に基き限界値を算出し、比較手段５９に当該限界値を出力する。比較手段５９では前記負荷検出器５１が検出した実際の吊荷による吊荷負荷と前記限界値を比較し、吊荷負荷が限界値に対し所定の関係となった時には前記警報停止手段５６に警報停止信号を出力する。すると、前記警報手段がオペレータに音声あるいは表示により警報を発すると共に、前記停止手段がクレーン車Ａの動作を停止するのである。
【００２４】
以上のように、本願発明の過負荷防止装置５０によれば、旋回台４と伸縮ブーム基端部６ｂの間に介装されたレバー１８の旋回台４に対する固定位置をレバー位置検出器５２が検出し、過負荷防止装置本体５５の限界値算出手段５７に当該検出信号を送るので、限界値算出手段５７は吊上げ性能記憶手段５８が記憶している前記レバー位置に応じた複数の吊上げ性能のうち、検出信号に応じた吊上げ性能に基き限界値を算出することができるのである。すなわち、レバー位置検出器５２の検出信号により過負荷防止装置５０における吊上げ性能の選択を自動的にレバー位置に応じたものに切換えるようにすることができるのである。
【００２５】
なお、上記過負荷防止装置５０を旋回角度をも加味して制御を行うものにしてもよいこと勿論である。その場合は、上記吊上げ性能記憶手段５８はアウトリガ張出状態に応じ、旋回角度により変化する吊上げ性能を記憶したものとなる。そして、さらに検出器にはアウトリガ張出状態検出器と旋回角度検出器が追加されたものとなる。その場合の制御内容は、上述した制御内容に加えて、アウトリガ張出状態検出器と旋回角度検出器の検出信号が前記限界値算出手段５７に出力されると、アウトリガ張出状態に応じた吊上げ性能が限界値算出手段５７に読み出され、旋回角度をも加味した限界値が算出されることとなる。
【００２６】
さらに、前記伸縮ブーム６の前部に補助ジブを装着可能なクレーン車においても本願発明を適用し、その補助ジブ作業時には、過負荷防止装置５０は前記レバー位置検出器５２の検出信号に応じてジブ吊上げ性能を自動的に切換えて限界値を算出するようにしてもよいこと勿論である。
【００２７】
また、上述した実施の形態ではクレーン車Ａが吊荷を吊った際の前方安定及び強度性能に対する過負荷防止装置５０の制御を説明したが、後方安定度の制御にも本願発明を適用できること勿論である。すなわち、クレーン車Ａがアウトリガを設置せず伸縮ブーム６を側方に向けた状態で伸縮ブーム６を起伏させていったときは、その後方安定より、過負荷防止装置本体５５は所定の起伏角度で警報停止装置５６に警報停止信号を出力する必要があるが、かかる警報停止信号を出力すべき起伏角度は前記レバー１８の旋回台４に対する固定位置によって変化するものである。したがって、前記レバー位置検出手器５２から前記過負荷防止装置本体５５への検出信号によって後方安定度制御における警報停止信号を出力する伸縮ブーム６の起伏角度を自動的に切換えるように前記過負荷防止装置本体５５を構成すればよいのである。
【００２８】
【発明の効果】
以上の如く構成し作用するものであるから、本願の請求項１に記載された発明では、レバー位置検出器の検出信号により過負荷防止装置における吊上げ性能の選択を自動的にレバー位置に応じたものに切換えることができるので、レバー位置の入力ミスあるいは入力のし忘れ等が発生するおそれがなくなる。そのため、現実のレバー位置と異なるレバー位置が過負荷防止装置に入力されているために起こる安定限界を越えた負荷によるクレーン車の転倒、あるいは強度限界を越えた負荷によるクレーン車の破損等を防止することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る過負荷防止装置のブロック図である。
【図２】レバー位置検出器５２の具体例を示したものである。
【図３】クレーン車Ａの側面図である。
【図４】クレーン作業姿勢を示した図である。
【図５】レバーを前方に揺動したクレーン車Ａの側面図である。
【図６】クレーン車Ａの作業姿勢を示した図である。
【符号の説明】
１は車輪、２は下部走行体、３はアウトリガ、４は旋回台、５は運転室、６は伸縮ブーム、１２はレバー枢着点、１４はブーム根元支点、１６は起伏シリンダ、１７はサポート、１８はレバー、１９は起伏シリンダ枢着点、２０は起伏シリンダ受け、３０は後部レバー固定部、３１は前部レバー固定部、３２はベースプレート、３３は側板、３４はボス、３６はピン、３７はボス、４０はボス、４１は固定ピン、４２は先端部、４４は固定ピン駆動シリンダ、４５はボス、５０は過負荷防止装置、５１は負荷検出器、５２はレバー位置検出器、５３はブーム長さ検出器、５４はブーム角度検出器、５５は過負荷防止装置本体、５６は警報停止装置、５７は限界値算出手段、５８は吊上げ性能記憶手段、５９は比較手段、６０は近接スイッチ、６１はサポート
【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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