JP2001089078A - クレーンの過負荷防止装置およびその調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吊荷の荷重を精度良く求めることができる、
信頼性に優れたクレーンの過負荷防止装置を提供する。 【解決手段】 過負荷防止装置２０を、荷重計２２で検
出されるブーム起伏力と、ブーム角度計２１で検出され
るブーム角度θ_b と、ロープ張力計で検出される巻上げ
ロープ１０のロープ張力を求める検出値とが入力される
コントローラ２３とから構成し、先ずブーム起伏力から
ブーム３の自重成分を減算して吊荷の第１荷重を求め、
この第１荷重を前記ロープ張力計で検出された検出値か
ら求められるロープ張力Ｔで除算し、除算して得られた
整数値を巻上げロープ１０の掛本数Ｎとすると共に、前
記ロープ張力Ｔと掛本数Ｎとを積算して吊荷の第２荷重
を求め、この吊荷の第２荷重と定格荷重とを比較する構
成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クレーンの破損や
転倒を防止する過負荷防止装置の改善に関し、より詳し
くは吊荷を吊持し、巻上げドラムにより巻取り、巻戻さ
れる巻上げロープの掛本数と巻上げロープのロープ張力
とを求め、これら巻上げロープの掛本数とロープ張力と
から吊荷の荷重をより正確に求めるようにしたクレーン
の過負荷防止装置およびクレーンの過負荷防止装置の調
整方法の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】クレーンには、その破損や転倒を防止す
ることを目的とした過負荷防止装置が取付けられてお
り、これには吊荷の荷重を演算する演算機能が備わって
いる。例えば、クローラ式のクレーンには、その側面図
の図１（ａ）と、過負荷防止装置のブロック図の図４と
に示すように、上部旋回体２に起伏可能に設けられたブ
ーム３の起伏角度を検出するブーム角度検出手段である
ブーム角度計２１と、ブーム３を起伏させるブーム起伏
ロープ９の張力を検出してブーム起伏力を求める下部ス
プレッダ７に取付けられたブーム起伏力検出手段である
荷重計２２と、これらブーム角度計２１から入力される
ブーム角度と荷重計２２から入力されるブーム起伏力と
から負荷率（荷重／定格荷重）等を演算する演算手段で
あるコントローラ２３とを備えた過負荷防止装置２０が
設けられている。

【０００３】クレーンのこのような過負荷防止装置２０
には、ブーム３の自重成分またはこのブーム３の自重成
分を求める演算式、ブーム角度およびブーム長さから求
められる作業半径に対する定格荷重Ｗ_R が設定されてお
り、前記荷重計２２から入力されるブーム起伏力からブ
ーム３の自重成分を減算して吊荷の第１荷重Ｗ_A1を求
め、求めた吊荷の第１荷重Ｗ_A1が吊荷の定格荷重Ｗ_R 以
上になれば、クレーンが破損したり、また転倒する恐れ
があるという警報を発して、クレーンのオペレータに知
らせる働きをするものである。

【０００４】勿論、クレーンの過負荷防止装置２０の本
来の機能や目的からすると、クレーンの破損や転倒を防
止することができれば良いのであるから、フックに吊持
された吊荷の第１荷重Ｗ_A1を算出し、算出した吊荷の第
１荷重Ｗ_A1をオペレータに分かるように表示する必要は
ない。しかしながら、クレーン作業中において吊荷の第
１荷重Ｗ_A1を知りたいというオペレータニーズがあるの
で、通常クレーンの過負荷防止装置２０には、演算によ
り求めた吊荷の第１荷重Ｗ_A1を表示する機能が設けられ
ている。

【０００５】上記従来例１の場合には、上記のとおり、
荷重計２２から入力されるブーム起伏力からブーム３の
自重成分を減算して第１荷重Ｗ_A1を求めるようにしてい
るが、ブーム３の先端のポイントシーブ３２とフック１
２とにはそれぞれ複数のシーブが設けられており、ポイ
ントシーブ３２とフック１２との複数のシーブ同志の間
には巻上げロープ１０が掛け回されている。従って、吊
荷の荷重をより高精度で求めるためには、この巻上げロ
ープ１０の張力を検出し、ポイントシーブ３２とフック
１２との複数のシーブ同志の間に掛け回された巻上げロ
ープ１０の掛本数を正確に検出し、その入力ミスを防止
すると共に、この巻上げロープ１０の張力を検出する必
要がある。

【０００６】先ず、巻上げロープの掛本数を検出して自
動的に入力するようにしたものとしては、例えば特開平
１０−７３７９号公報（クレーンのフックロープ掛本数
検出装置）に開示されてなるものが公知である。以下、
この従来例２に係るフックロープ掛本数検出装置の概要
を、ブーム先端の側面図の図５を参照しながら説明する
と、ブーム５１の先端に設けられた同一軸で回転可能に
支持されてなる複数のヘッドシーブ（ポイントシーブに
相当する。）５２ａ〜５２ｅ毎に、これらヘッドシーブ
に掛け回したフックロープ（以下、巻上げロープとい
う。）５３の存在の有無を検出するセンサ５４ａ〜５４
ｅが設けられると共に、ブーム５１の先端左右両側にロ
ープソケット５６の存在の有無を検出するセンサ５５
ａ，５５ｂが設けられている。

【０００７】従って、上記構成になるクレーンのフック
ロープ掛本数検出装置によれば、巻上げロープ５３の掛
け回しの設定状態毎に、この巻上げロープ５３が掛け回
されたヘッドシーブ５２ａ〜５２ｅの位置と、ロープソ
ケット５６の位置とのデータを予め制御部のメモリに記
憶させると共に、各センサ５４ａ〜４４ｅ，５５ａ，５
５ｂの検出結果とメモリに記憶されたデータとを照合し
て、制御部で巻上げロープ５３の掛本数が求められる。

【０００８】次に、巻上げロープのロープ張力を直接検
出するようにしたロープ張力検出装置としては、例え
ば、その模式的構成説明図の図６に示すような構成にな
るものが知られている。この従来例３に係るロープ張力
検出装置は、巻上げウインチで巻上げ、巻下げられ、ク
レーンの下部ブーム近辺を通る巻上げロープ７１に直接
設置され、稼働時は図示しないブーム基体より浮上して
使用されるものである。これは、３点シーブ機構と呼ば
れる構成で、フレーム６１に支持された２個の固定シー
ブ６２，６３と、１個の可動シーブ６４とからなり、固
定シーブ６２，６３と可動シーブ６４とに挟まれた巻上
げロープ７１に発生するロープ張力Ｔを、可動シーブ６
４によりその分力を検出し、同機構に組込まれたひずみ
ゲージ式荷重変換器６５に伝達するように構成されてい
る。

【０００９】ここで、このような構成になるロープ張力
検出装置による巻上げロープ７１のロープ張力Ｔの求め
方を説明すると、いま可動シーブ６４に掛けられた巻上
げロープ７１のロープ角度がθであって、かつ前記可動
シーブ９４に作用する分力がＴp であるとすれば、これ
らロープ張力Ｔ、ロープ角度θ、および分力Ｔp の間に
は、Ｔp ＝２Ｔｓｉｎθの関係式が成立する。従って、
この関係式をＴで整理したＴ＝Ｔp ／２・ｓｉｎθの算
式から容易に巻上げロープ７１のロープ張力Ｔを求める
ことができる。なお、巻上げロープ７１のロープ張力Ｔ
を求める演算はコントローラにより行われるものであ
る。

【００１０】ところで、予め設定されたブーム自重成分
Ｆ₀ および負荷感度δには、設定時点における精度の影
響、あるいはクレーン毎の固体差の影響によって誤差が
生じる。このような誤差があるのに加えて、ブーム自身
の重量変化あるいはブーム撓みの影響の他にロープ重量
が実荷重に負荷される。そのため、予め設定されたブー
ムの自重成分Ｆ₀ および負荷感度δだけでは、正確な実
荷重を算出できないことが多いので、正確な実荷重を求
めることができない。そこで、正確な実荷重を求めるた
めに、過負荷防止装置のコントローラに記憶させてある
ブーム自重成分Ｆ₀ および負荷感度δを、後述するよう
な合わせ込みにより変更して調整するようにしている。

【００１１】先ず、無負荷状態でブームの自重成分Ｆ₀
の調整が行われる。即ち、フックだけ（フックの重量を
荷重に含む場合には、フックを地上に下ろす。）でブー
ムの起伏角度を変化させ、各起伏角度で実荷重がフック
の重量（フックを地上に下ろした場合は０．０トン）に
なるようにブームの自重成分Ｆ₀ を合わせ込む。より具
体的には、ブーム自重成分Ｆ₀ はブームの起伏角度θ_b
の関数（Ｋ₁ ・θ_b ＋Ｋ₂ ）で表されるから、全角度で
実荷重値がフックの重量（フックを地上に下ろした場合
は０．０トン）になるように係数Ｋ₁ 、Ｋ₂ が決められ
る。次いで、有負荷状態で負荷感度δの調整が行われ
る。即ち、所定重量のウエイトを吊上げてブームの起伏
角度を変化させ、起伏角度の変化に応じて実荷重値が吊
上げたウエイトの重量値に一致するように負荷感度δを
合わせ込む。この負荷感度δの場合も、ブームの自重成
分Ｆ₀ の場合と同様に、ブームの起伏角度θ_b の関数
（Ｋ₃ ・θ_b ＋Ｋ₄ ）として表されるから、ブームの全
起伏角度で実荷重値がウエイトの重量値になるように係
数Ｋ₃ 、Ｋ₄ が決められる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例２（特開平
１０−７３７９号公報）に係るクレーンのフックロープ
掛本数検出装置によれば、検出された巻上げロープの掛
本数の検出値が過負荷防止装置のコントローラに自動的
に入力されるので人為的な掛本数の入力ミスがなくなる
ものの、下記に説明するような種々の解決すべき課題が
ある。 巻上げロープの掛本数に応じた数のセンサを設ける
必要があり、そして正確に反応するように、各センサと
巻上げロープとの間の間隔を調整する必要があるので取
り扱いが面倒である。 全てのセンサをブームの先端部に取付ける構成であ
るため、その配線を全てクレーン本体側に導いて配線す
る必要がある。つまり、ブームに沿わせる配線の本数が
膨大になり、実用的であるとはいえない。 吊荷中の振動、および巻上げロープの動き等の影響
により常に確実に巻上げロープの掛本数を検出し得ると
は限らない。 センサの取付け数が多い分、取付け不良あるいは故
障の可能性が増加するが、この技術の場合には異常の判
断が難しく、異常時での信号に応じた誤った巻上げロー
プの掛本数を算出する結果、却って危険になる恐れがあ
る。

【００１３】また、従来例３に係る３点シーブ機構と呼
ばれるロープ張力検出装置の場合には、巻上げロープの
ロープ張力を直接検出することができるものの、下記の
ような解決すべき課題がある。 コンパクトにする目的で小径のシーブを使用してい
るため、巻上げロープの曲げ角度が大きくなる結果、こ
の巻上げロープの寿命が短命になる。 可動シーブの前後で巻上げロープの方向が変わっ
て、いわゆる「しごき」状態になり、この巻上げロープ
の寿命がさらに短命になる。 巻上げロープが摩耗すると、可動ローラに掛かる巻
上げロープの曲げ角度が大きくなり、ロープ張力が変化
する。

【００１４】前記従来例２に係るフックロープ掛本数検
出装置および従来例３に係るロープ張力検出装置を採用
すれば吊荷の荷重を高精度で算出し得るにも係わらず、
これらにはそれぞれ上記のような問題があって、これら
両装置を実用に供することができないため、信頼性に関
しては必ずしも十分ではないが、クレーンの過負荷防止
に対しては、上記従来例１に係る吊荷の荷重を算出する
技術が用いられているのが現状である。

【００１５】また、上記従来例に係る過負荷防止装置の
調整方法によれば、吊荷を吊持しない無負荷状態におい
ては特に問題はない。しかしながら、有負荷状態におい
ては正確な荷重が必要である。つまり、ブーム自重成分
Ｆ₀ および負荷感度δの調整に使用する荷重の正確な重
量値が分からないと合わせ込みによる調整は不可能であ
るから、高精度の基準ウエイトが必要である。従って、
基準ウエイトが管理されている所定の場所でないと、ブ
ーム自重成分Ｆ₀ および負荷感度δの調整を行うことが
できないから、基準ウエイトの管理コストに関して不利
になるのに加えて、調整の煩わしさから実施されること
が少なく、安全上の観点から好ましくないという解決す
べき課題があった。

【００１６】従って、本発明の目的は、巻上げロープの
掛本数を自動的に求めると共に、巻上げロープのロープ
張力を求め、巻上げロープの掛本数とロープ張力とから
吊荷の荷重をより正確に求めることができる信頼性に優
れたクレーンの過負荷防止装置、および基準ウエイトを
用いるまでもなく高精度で、かつ任意の場所で容易に調
整することを可能ならしめるクレーンの過負荷防止装置
の調整方法を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項１に係るクレーンの過負荷防止装置
が採用した手段は、ブームの起伏力を検出するブーム起
伏力検出手段と、ブーム角度を検出するブーム角度検出
手段と、前記ブームの自重成分あるいはこのブームの自
重成分を求める演算式を記憶し、前記ブーム起伏力検出
手段により検出されたブーム起伏力と、前記ブーム角度
検出手段により検出されたブーム角度と、前記ブームの
自重成分から得られるブームの自重値とから吊荷の第１
荷重を求める演算手段を備えたクレーンの過負荷防止装
置において、前記ブームの先端部に吊荷を吊持する巻上
げロープのロープ張力を求めるのに必要な検出値を検出
するロープ張力検出手段を設け、前記演算手段に、前記
ロープ張力検出手段により検出された検出値から巻上げ
ロープのロープ張力を演算し、前記吊荷の第１荷重を前
記ロープ張力で除算し、除算により得られた整数値を前
記巻上げロープの掛本数とすると共に、この掛本数と前
記ロープ張力とから吊荷の第２荷重を演算する演算機能
を付加したことを特徴とする。

【００１８】上記請求項１に係るクレーンの過負荷防止
装置によれば、ロープ張力検出手段により検出された検
出値が演算手段に入力されると、この演算手段により入
力された検出値から巻上げロープのロープ張力が演算さ
れ、吊荷の第１荷重が前記ロープ張力で除算され、除算
で得られた整数値が吊荷を吊持する巻上げロープの掛本
数とされると共に、この掛本数と前記ロープ張力とから
吊荷の第２荷重が演算される。また、上記のとおり、巻
上げロープの掛本数が前記演算手段により演算されるの
で人為的に入力する必要がないのに加えて、ロープ張力
検出手段により検出された検出値が自動的に前記演算手
段に入力されるので、人為的な入力ミスが回避される。

【００１９】本発明の請求項２に係るクレーンの過負荷
防止装置が採用した手段は、請求項１記載のクレーンの
過負荷防止装置において、前記演算手段に、演算により
得られる巻上げロープの掛本数が一定時間変化しないと
きには、この掛本数を記憶すると共に、この記憶した掛
本数を優先させる演算機能を付加したことを特徴とす
る。

【００２０】上記請求項２に係るクレーンの過負荷防止
装置によれば、吊荷の揺れ等により演算値が頻繁に変化
することがあるが、吊荷作業中に巻上げロープの掛本数
が変化することがないので、演算値が一定時間変化しな
いときは、記憶した掛本数を吊荷の第２荷重の演算に用
いるものである。

【００２１】本発明の請求項３に係るクレーンの過負荷
防止装置が採用した手段は、請求項２記載のクレーンの
過負荷防止装置において、前記演算手段に、吊荷の第１
荷重が設定値以下のときには、記憶している巻上げロー
プの掛本数を優先させる演算機能を付加したことを特徴
とする。

【００２２】上記請求項３に係るクレーンの過負荷防止
装置によれば、吊荷の重量が極端に軽荷重である場合に
は、特にブーム起伏力検出手段で検出されたブーム起伏
力と、ブームの自重値とから求められる吊荷の荷重は低
精度になるため巻上げロープの掛本数を正確に求めるこ
とが困難になるが、吊荷の荷重が設定値以下のときは、
記憶している掛本数を優先して用いるので、吊荷の第２
荷重を精度良く求めることができる。

【００２３】本発明の請求項４に係るクレーンの過負荷
防止装置が採用した手段は、請求項１に記載のクレーン
の過負荷防止装置において、前記ロープ張力検出手段
が、巻上げロープを巻上げ、巻下げる巻上げドラムとブ
ームの先端部に設けられたポイントシーブとの間に設け
られ、前記巻上げロープの方向を変えるガイドシーブ
と、これらポイントシーブとガイドシーブとの間に設け
られ、前記巻上げロープの方向を変える張力検出シーブ
と、この張力検出シーブを支持するシーブ支持部材に設
けられ、巻上げロープの張力を求めるのに必要な検出値
を検出する検出センサとからなることを特徴とする。

【００２４】本発明の請求項５に係るクレーンの過負荷
防止装置が採用した手段は、請求項１に記載のクレーン
の過負荷防止装置において、前記ロープ張力検出手段
が、ブームの先端部に設けられたポイントシーブよりも
巻上げロープを巻上げ、巻下げる巻上げドラム側に設け
られ、このポイントシーブを含む３つのシーブからなる
シーブ組と、３つのシーブのうちの中間の張力検出シー
ブのシーブ支持部材に設けられ、前記巻上げロープの張
力を求めるのに必要な検出値を検出する検出センサとか
らなることを特徴とする。

【００２５】上記請求項４または５に係るクレーンの過
負荷防止装置によれば、この過負荷防止装置のロープ張
力検出手段は、ガイドシーブとポイントシーブと、これ
らシーブとの間に設けられて張力検出シーブとからなっ
ていて、巻上げロープの曲げ角度が小さくなるので、従
来のロープ張力検出装置のように巻上げロープの寿命が
短命になるようなことがない。

【００２６】本発明の請求項６に係るクレーンの過負荷
防止装置が採用した手段は、請求項１に記載のクレーン
の過負荷防止装置において、前記ロープ張力検出手段
が、ブームの先端部に設けられたポイントシーブと、こ
のポイントシーブと巻上げドラムとの間に設けられた巻
上げドラムにより巻上げ、巻下げられる巻上げロープの
方向を変化させるガイドシーブとの間に設けられ、シー
ブに作用する力の反力を検出する検出センサを装着した
張力検出シーブからなることを特徴とする。

【００２７】上記請求項６に係るクレーンの過負荷防止
装置によれば、この過負荷防止装置のロープ張力検出手
段はクレーンのブームに元々設けられているガイドシー
ブとポイントシーブとを用い、設けるのは張力検出シー
ブだけであるため、ブームの先端部の重量の増加やコス
トの増加が少なくて済む。

【００２８】本発明の請求項７に係るクレーンの過負荷
防止装置が採用した手段は、請求項４，５または６のう
ちの何れか一つの項に記載のクレーンの過負荷防止装置
において、前記ブームに、前記張力検出シーブに掛けら
れた巻上げロープの前後のロープ角度が増加しないよう
に、この張力検出シーブの前記ポイントシーブ方向また
は前記ガイドシーブ方向への移動を規制する移動規制手
段を設けたことを特徴とする。

【００２９】上記請求項７に係るクレーンの過負荷防止
装置によれば、この過負荷防止装置のロープ張力検出手
段の張力検出シーブが移動規制手段で規制されてポイン
トシーブ方向またはガイドシーブ方向へ移動することが
なく、巻上げロープの曲げ角度が増加するようなことが
ないので、巻上げロープの寿命が短命になるようなこと
がない。

【００３０】本発明の請求項８に係るクレーンの過負荷
防止装置が採用した手段は、請求項４，５，６または７
のうちの何れか一つの項に記載のクレーンの過負荷防止
装置において、前記巻上げドラムからガイドシーブの
間、このガイドシーブから張力検出シーブの間、この張
力検出シーブからポイントシーブの間で、巻上げロープ
の方向が全て同一方向に変化するように、前記ガイドシ
ーブ、張力検出シーブ、ポイントシーブが配設されてな
ることを特徴とする。

【００３１】上記請求項８に係るクレーンの過負荷防止
装置によれば、この過負荷防止装置のロープ張力検出手
段では、巻上げロープがしごかれる状態にならないので
この巻上げロープの寿命が短命になるようなことがな
く、また巻上げロープが摩耗したとしてもこの巻上げロ
ープのロープ角度が変化するようなことがないので高精
度で、しかも長期にわたり安定してロープ張力を求める
のに必要な検出値を検出し続けることができる。

【００３２】本発明の請求項９に係るクレーンの過負荷
防止装置の調整方法が採用した手段は、クレーンの過負
荷防止装置を調整するクレーンの過負荷防止装置の調整
方法であって、吊荷を吊持しない無負荷状態においてロ
ープ張力検出手段により検出した巻上げロープのロープ
張力Ｔ₀ にこの巻上げロープの掛本数Ｎを積算して荷重
Ｗ₀ を求め、ブーム起伏力検出手段により検出したブー
ム起伏力Ｆから予め記憶しているブーム自重成分Ｆ₀ を
減算し、求めた減算値を予め記憶している負荷感度δで
除算して荷重Ｗ₀ ′を求め、この荷重Ｗ₀ ′が前記荷重
Ｗ₀ に一致するように調整すると共に、任意の重量の吊
荷を吊持した有負荷状態においてロープ張力検出手段に
より検出した巻上げロープのロープ張力Ｔにこの巻上げ
ロープの掛本数Ｎを積算して吊荷の荷重Ｗを求め、ブー
ム起伏力検出手段により検出したブーム起伏力Ｆから予
め記憶しているブーム自重成分Ｆ₀ を減算し、求めた減
算値を予め記憶している負荷感度δで除算して吊荷の荷
重Ｗ′を求め、この荷重Ｗ′が前記荷重Ｗに一致するよ
うに調整することを特徴とする。

【００３３】本発明の請求項１０に係るクレーンの過負
荷防止装置の調整方法が採用した手段は、請求項９に記
載のクレーンの過負荷防止装置の調整方法において、前
記荷重Ｗ₀ ′が前記荷重Ｗ₀ に一致するように調整する
ときには前記ブーム自重成分Ｆ₀ の係数を変更し、前記
荷重Ｗ′が前記荷重Ｗに一致するように調整するときに
は負荷感度δの係数を変更することを特徴とする。

【００３４】上記請求項９または１０に係るクレーンの
過負荷防止装置の調整方法によれば、ロープ張力検出手
段により検出した巻上げロープのロープ張力に、この巻
上げロープの掛本数Ｎを積算して得られる荷重は高精度
であるため、ブーム自重成分Ｆ₀ および負荷感度δの調
整により、ブーム起伏力検出手段により検出したブーム
起伏力Ｆから予め記憶しているブーム自重成分Ｆ₀ を減
算し、求めた減算値を予め記憶している負荷感度δで除
算して得られる荷重の精度は基準ウエイトを用いた場合
と同等である。さらに、上記のとおり、基準ウエイトを
用いる必要がないから、基準ウエイトの管理コストが不
要になり経済的に有利になるのに加えて、任意の場所で
調整作業を行うことができるという効果がある。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態１に係
るクレーンの過負荷防止装置を、クレーンの模式的側面
図の図１（ａ）と、過負荷防止装置のブロック図の図１
（ｂ）と、クレーンのブームの先端部の構成説明図の図
２（ａ）と、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図の図２（ｂ）
とを参照しながら説明する。

【００３６】先ず、図１（ａ）を参照しながら、クロー
ラ走行式のクレーンを例として、その概要構成を説明す
ると、符号１はクローラ走行式の下部走行体であり、こ
の下部走行体１の上には、前部に起伏可能なラチス型の
ブーム３を備えた旋回自在な上部旋回体２が搭載されて
いる。前記ブーム３の上部付近に一端側が連結されたガ
イケーブル５の他端側に上部スプレッダ６が連結され、
そしてこの上部スプレッダ６と、前記上部旋回体２の後
部の上部に設けられてなる三角形状のガントリ４の頂部
に連結された下部スプレッダ７との図示しない複数のシ
ーブ同志の間に、上部旋回体２に設けられたブーム起伏
ドラム８で巻取り、巻戻されるブーム起伏ロープ９が掛
け回わされている。つまり、前記ブーム３は、ブーム起
伏ロープ９の巻取り、巻戻しにより間隔が拡縮する上・
下部スプレッダ６，７によってガイケーブル５を介して
起伏されるように構成されている。

【００３７】前記ブーム３の先端部には、ガイドシーブ
３１とポイントシーブ３２とが設けられており、これら
シーブ３１，３２には上部旋回体２に設けられた巻上げ
ドラム１１で巻取り、巻戻される巻上げロープ１０が掛
け渡されている。そして、ポイントシーブ１１の複数の
シーブのうちの一つに掛けられて下向きに方向変換され
た巻上げロープ１０は前記ポイントシーブ３２の複数の
シーブと、吊荷を吊持するフック１２の複数のシーブと
の間に掛け回されと共に、このフック１２の複数のシー
ブのうちの一つで上向きに方向変換された巻上げロープ
１０の先端は前記ブーム３のポイントシーブ３２の下側
位置に連結され、前記巻上げロープ１０の巻取り、巻戻
しによりフック１２が昇降されるように構成されてい
る。

【００３８】このような構成になるクレーンには、後述
する過負荷防止装置２０が取付けられている。この過負
荷防止装置２０は、ブーム３に取付けられてこのブーム
３の起伏角度を検出するブーム角度検出手段であるブー
ム角度計２１と、前記ガントリ４と下部スプレッダ７と
の連結部に介装されてブーム起伏張力検出値であるガイ
ケーブル５の張力を検出するブーム起伏力検出手段であ
る荷重計２２と、巻上げロープ１０のロープ張力を検出
する後述するロープ張力検出手段であるロープ張力計３
０と、これらブーム角度計２１、荷重計２２およびロー
プ張力計３０で検出された検出信号が入力される演算手
段であるコントローラ２３とからなる構成になってい
る。このコントローラ２３には、ブーム角度θ_b とブー
ム長さとから求められる作業半径に対する定格荷重Ｗ_R
が予め入力されている。そして、従来例１の場合と同様
に、このコントローラ２３により、前記荷重計２２から
入力されるブーム起伏力からブーム３の自重成分が減算
されて吊荷の第１荷重Ｗ_A1が求められる。

【００３９】ここで、図１（ａ）を参照しながら、この
過負荷防止装置２０により吊荷の第１荷重Ｗ_A1を求める
方法を説明すると、ガイケーブル５の張力値からブーム
自重成分Ｆ₀ を減算して負荷感度δで除算するものであ
る。より詳しくは、吊荷を吊持したクレーンがバランス
を保つためには、ブーム３の基端部を回動可能に支持す
るフットピンＰ回りのモーメントが下記式を満足する必
要がある。 Ｆ・ｆ＋Ｔ・ｔ＝Ｗ_A1・ａ＋Ｗ_B ・ｂ‥‥‥‥‥‥‥‥(1) Ｔ＝Ｗ_A1／Ｎ（Ｎは巻上げロープの掛数である。）であ
るから、上記(1) 式をＦについて整理すると下記(2) 式
が得られる。 Ｆ＝Ｗ_A1（ａ−ｔ／Ｔ）／ｆ＋Ｗ_B ・ｂ／ｆ‥‥‥‥‥(2) ここで、（ａ−ｔ／Ｔ）／ｆ＝δとし、Ｗ_B ・ｂ／ｆ＝
Ｆ₀ であるとしてこれらを(2) 式に代入すると、(2a)式
が得られる。 Ｆ＝Ｗ_A1δ＋Ｆ₀ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(2a) この(2a)式をＷ_A1について整理すると下記(3) 式が得ら
れる。 Ｗ_A1＝（Ｆ−Ｆ₀ ）／δ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(3)

【００４０】前記(3) 式において、Ｆ₀ はブームの自重
成分であり、δは負荷感度（単位負荷当たりのガイケー
ブルの張力値）を示すものである。そして、これらＦ₀
およびδはブームの起伏角度（あるいは作業半径）に応
じて変化する演算式としてコントローラ２３に記憶させ
てある。なお、前記(1) ，(2) 式において、Ｆはブーム
起伏力、ｆはフットピンＰと、このフットピンＰを通り
ガイケーブルを通る直線との交点との間の距離、Ｔは巻
上げロープのロープ張力、ｔはフットピンＰと、このフ
ットピンＰを通り巻上げロープを通る直線との交点との
間の距離、ａはフットピンＰからブームの先端位置まで
の水平距離、Ｗ_B はブームの自重、ｂはフットピンＰか
らブームの重心位置までの水平距離であり、ａおよびｂ
はブーム角度θ_b によって変化するものである。

【００４１】この場合には、δについてはポイントシー
ブ３２とフック１２との複数のシーブ同志の間の巻上げ
ロープ１０の掛数が必要である。そこで、後述する構成
になるロープ張力計３０によって直接検出された検出値
を前記コントローラ２３に入力して、このコントローラ
２３により巻上げロープ１０のロープ張力Ｔを演算す
る。そして、前記荷重計２２から入力されるブーム起伏
力Ｆからブーム３の自重成分を減算して求められた吊荷
の第１荷重Ｗ_A1を巻上げロープ１０のロープ張力Ｔで除
算し、除算により得られた整数値をこの巻上げロープ１
０の掛本数Ｎとするものである。前記吊荷の第１荷重Ｗ
_A1の場合には、演算する過程で巻上げロープ１０の掛本
数Ｎが入力されないためこの吊荷の第１荷重Ｗ_A1の精度
は良くないが、吊荷の実荷重相当であるためにこの吊荷
の第１荷重Ｗ_A1をロープ張力Ｔで除算することによりほ
ぼ整数倍の商を得ることができ、巻上げロープ１０の掛
本数Ｎを精度良く、しかも確実に求めることができる。

【００４２】これにより、従来例２の場合と同様に、巻
上げロープ１０の掛本数Ｎのコントローラ２３への人為
的な入力ミスが回避されるが、従来例２のようにセンサ
を用いないから、取り扱いが容易であり、巻上げロープ
１０の掛本数Ｎに応じた数のセンサや複数本の配線をブ
ーム３に沿わせる必要がないので極めて実用的であり、
そして上記のとおり、巻上げロープ１０の掛本数Ｎを正
確に求めることができると共に、センサの取付け不良や
故障による異常を心配する必要がなくなるという効果が
ある。

【００４３】前記ロープ張力計３０は、図２（ａ），
（ｂ）に示すように、前記ブーム３の先端に設けられた
前記ガイドシーブ３１と、ポイントシーブ３２と、これ
ら両シーブ３１，３２にの間に設けられた張力検出シー
ブ３３とから構成されている。この張力検出シーブ３３
は一端側がブーム２の先端部に設けられた取付軸３７に
連結されてなる検出センサであるロードセル３６が取付
けられたヨーク形状のシーブ支持部材３５の他端側にシ
ーブ支持軸３４を介して軸支されており、ガイドシーブ
３１と張力検出シーブ３３とポイントシーブ３２とに方
向が全て同一方向に変化するように掛け渡された巻上げ
ロープ１０による張力検出シーブ３３の反力が検出値と
してロードセル３６で検出されるようになっている。ま
た、前記シーブ支持軸３４のシーブ支持部材３５からの
突出端は、ブーム３に設けられた移動規制手段である長
穴状の規制穴３８に嵌挿されており、張力検出シーブ３
３がポイントシーブ３２の方向またはガイドシーブ３１
の方向に移動することができないように構成されてい
る。

【００４４】そして、前記コントローラ２３に張力検出
シーブ３３により検出された反力が入力されると、この
コントローラ２３は段落番号〔０００６〕で説明した従
来例に係るロープ張力検出装置の場合と同様の関係式に
より巻上げロープ１０のロープ張力Ｔを演算すると共
に、このロープ張力Ｔと巻上げロープ１０の掛本数Ｎと
の積を演算により算出し、得られた積を吊荷の第２荷重
Ｗ_A2とするものである。この吊荷の第２荷重Ｗ_A2は、演
算過程において巻上げロープ１０の掛本数Ｎが用いられ
るため前記吊荷の第１荷重Ｗ_A1よりも精度が良く、実際
の吊荷の実荷重により近いものである。つまり、本実施
の形態に係るクレーンの過負荷防止装置２０によれば、
吊荷の第２荷重Ｗ_A2と定格荷重Ｗ_R との大小が比較さ
れ、吊荷の第２荷重Ｗ_A2が定格荷重Ｗ_R 以上になると、
クレーンが破損、または転倒する恐れがあるという警報
を発することになるのであるが、上記のとおり実際の吊
荷の実荷重により近い吊荷の第２荷重Ｗ_A2を用いるの
で、過負荷防止装置２０の信頼性が大幅に向上する。

【００４５】このロープ張力計３０を上記構成にするこ
とにより、後述する効果を得ることができる。即ち、ガ
イドシーブ３１とポイントシーブ３２との間に張力検出
シーブ３３が設けられていて、巻上げロープ１０の曲げ
角度が小さく、巻上げロープ１０の曲げ角度が増加する
ようなことがなく、巻上げロープ１０がしごかれる状態
にならないのでその寿命が短命になるようなことがな
く、また摩耗したとしてもこの巻上げロープ１０の曲げ
角度が変化するようなことがないので長期にわたり安定
して張力を検出することができる。さらに、ガイドシー
ブ３１とポイントシーブ３２とはクレーンのブーム３に
元々設けられており、設けるのは張力検出シーブ３３だ
けであるため、ブーム３の先端部の重量やコストの増加
が少なくて済むという優れた効果がある。

【００４６】過負荷防止装置２０による吊荷の第２荷重
Ｗ_A2を求める演算は、荷重計２２により検出されるブー
ム起伏力Ｆに変動がなく、吊荷の第１荷重Ｗ_A1をある精
度で測定し得る場合に限って有効である。ところが、吊
荷作業中に吊荷が揺れたり、ブーム３のブーム角度θ_b
が設定範囲外であったり、また吊荷の実荷重が極端に軽
量であったりすると、吊荷の第２荷重_A1の検出精度が悪
くなるために、巻上げロープ１０の掛本数Ｎを正確に求
めることができなくり、結果的に過負荷防止装置２０の
信頼性を低下させることになる。そこで、この実施の形
態１に係る過負荷防止装置２０のコントローラ２３の場
合には、上記のような不具合を防止し、そして種々の条
件下において過負荷防止装置２０の信頼性を確保するた
めの後述するような種々の演算機能が付加されている。

【００４７】即ち、前記コントローラ２３に、荷重計２
２から入力されるブーム起伏力Ｆの変動により吊荷の第
１荷重Ｗ_A1が変動する場合には、当然演算により得られ
る巻上げロープ１０の掛本数Ｎも変動するため、正しい
巻上げロープ１０の掛本数Ｎを選定することができなく
なる。そこで、これが一定時間変化しないときに、この
掛本数Ｎを記憶すると共に、吊荷の荷重Ｗ_A2を求めるの
に、この記憶した掛本数Ｎを優先して用いる演算機能を
付加させたものである。コントローラ２３にこのような
演算機能を付加することにより、吊荷の揺れ等により演
算される巻上げロープ１０の掛本数Ｎが頻繁に変動した
としても、吊荷作業中に変化することがない巻上げロー
プ１０の掛本数Ｎが吊荷の第２荷重Ｗ_A2の演算に用いら
れるため、過負荷防止装置２０の信頼性が損なわれるよ
うなことがなくなるという効果を発揮することができ
る。

【００４８】また、前記コントローラ２３に、吊荷の第
１荷重Ｗ_A1が設定値以下であって荷重の測定精度が低く
なる場合は、当然演算により得られる巻上げロープ１０
の掛本数も不正確になるので、吊荷の第２荷重Ｗ_A2を求
めるのに、予め記憶している巻上げロープ１０の掛本数
を優先させ用いる演算機能を付加させたものである。コ
ントローラ２３にこのような演算機能を付加することに
より、吊荷の荷重が極端に軽荷重であることに起因する
不正確な巻上げロープ１０の掛本数を用いず、吊荷作業
中に変化することがない巻上げロープ１０の掛本数が吊
荷の第２荷重Ｗ_A2の演算に用いられるため、過負荷防止
装置２０の信頼性が損なわれるようなことがなくなると
いう効果を発揮することができる。

【００４９】また、前記コントローラ２３に、ブーム３
のブーム角度θ_b が設定範囲以外であって吊荷の第１荷
重Ｗ_A1の測定精度が低くなると、当然演算により得られ
る巻上げロープ１０の掛本数Ｎも不正確になってしまう
ので、吊荷の第２荷重Ｗ_A2を求めるのに、予め記憶して
いる巻上げロープ１０の掛本数Ｎを優先させ用いる演算
機能を付加させたものである。コントローラ２３にこの
ような演算機能を付加することにより、ブーム３のブー
ム角度θ_b が設定範囲以外であることに起因する不正確
な巻上げロープ１０の掛本数Ｎを用いず、吊荷作業中に
変化することがない巻上げロープ１０の掛本数Ｎが吊荷
の第２荷重Ｗ_A2の演算に用いられるため、過負荷防止装
置２０の信頼性が損なわれるようなことがなくなるとい
う効果を発揮することができる。

【００５０】また、前記コントローラ２３に、このコン
トローラ２３に設けられている設定手段により巻上げロ
ープ１０の掛本数Ｎが設定されたときには、この設定手
段により設定された巻上げロープ１０の掛本数Ｎを、記
憶している巻上げロープ１０の掛本数Ｎに優先させる演
算機能を付加させたものである。この場合、コントロー
ラ２３に巻上げロープ１０の掛本数Ｎが自動的に入力さ
れないが、巻上げロープ１０の掛本数Ｎを設定手段によ
り設定するということは、上記のような種々の条件のた
めに正確な巻上げロープ１０の掛本数Ｎを演算で求める
ことができない場合であるから、この設定手段で設定さ
れた巻上げロープ１０の掛本数Ｎを記憶している掛本数
Ｎに優先させることにより、吊荷の第２荷重Ｗ_A2を精度
良く求めることができ、過負荷防止装置２０の信頼性が
損なわれるようなことがなくなるという効果を発揮する
ことができる。

【００５１】また、前記コントローラ２３に、演算によ
り得られる巻上げロープ１０の掛本数Ｎが整数値である
と判断できないときには、演算により得られた巻上げロ
ープ１０の掛本数Ｎを使用しない演算機能を付加させた
ものである。このような演算機能の付加により、例えば
巻上げロープ１０の掛本数Ｎが４．５と演算され、掛本
数Ｎが整数と判断できないときは、吊荷の第２荷重Ｗ_A2
を求めるのに、演算により求められた巻上げロープ１０
の掛本数Ｎが使用されないので、コントローラ２３によ
り誤った処理が行われるようなことがなくなり、過負荷
防止装置２０の信頼性が損なわれるようなことがなくな
るという効果を発揮することができる。

【００５２】本発明の実施の形態２に係るクレーンの過
負荷防止装置を、クレーンがタワークレーンである場合
を例として、その模式的側面図の図３（ａ）と、過負荷
防止装置のブロック図の図３（ｂ）とを参照しながら説
明すると、これはクローラ走行式の下部走行体４１に旋
回自在に搭載された上部旋回体４２の前部に倒伏可能に
立設されたタワーブーム４３のタワーヘッド４３ａに起
伏可能に支持されてなるジブブーム４４に本発明の技術
的思想を適用したものである。

【００５３】即ち、タワークレーンには、後述する構成
になる過負荷防止装置２０ａが取付けられている。この
過負荷防止装置２０ａは、前記ジブブーム４４に取付け
られて、このジブブーム４４の起伏角度を検出するジブ
角度計２１ａと、このジブブーム４４を、タワーブーム
４３のタワーヘッド４３ａに回動可能に取付けられたス
トラット４５を介して起伏させるジブ起伏ロープ４６の
張力からジブブーム起伏力Ｆを検出する荷重計２２ａ
と、補フック４８を昇降させる補巻ロープ４７のロープ
張力Ｔを求めるのに必要な検出値を検出する補巻ロープ
張力計３０ａと、これらジブ角度計２１ａ、荷重計２２
ａおよび補巻ロープ張力計３０ａで検出された検出信号
が入力されるコントローラ２３ａとからなっている。

【００５４】この実施の形態２に係るタワークレーンの
過負荷防止装置２０ａは、上記実施の形態１に係るクレ
ーンの過負荷防止装置２０と全く同構成であるため、本
実施の形態２は上記実施の形態１と同等の効果がある。

【００５５】本発明の実施の形態３に係るクレーンの過
負荷防止装置の調整方法を、図１および２を参照しなが
ら以下に説明する。本実施の形態３に係るクレーンの過
負荷防止装置の調整方法は、ロープ張力Ｔに掛本数Ｎを
積算して求める吊荷の荷重は高精度であって、調整が不
要であるということに着目してなしたものである。即
ち、予めＫ₁ ・θ_b ＋Ｋ₂ の関数として表されるブーム
３の自重成分Ｆ₀ と、Ｋ₃ ・θ_b ＋Ｋ₄ の関数として表
される負荷感度δとを入力して記憶させてあるコントロ
ーラ２３に、ブーム角度計２１からブーム起伏角度
θ_b 、ロープ張力検出手段であるロープ張力計３０から
巻上げロープ１０のロープ張力Ｔ、およびブーム起伏力
検出手段である荷重計２２からブーム起伏力Ｆがそれぞ
れ入力されるようになっている。

【００５６】前記コントローラ２３は、前記荷重計２２
から入力されるブーム起伏力Ｆからブーム自重成分Ｆ₀
を減算して求められた吊荷の荷重を巻上げロープ１０の
ロープ張力Ｔで除算して、この巻上げロープ１０の掛本
数Ｎを演算すると共に、巻上げロープ１０のロープ張力
Ｔに掛本数Ｎを積算（Ｔ×Ｎ）して、吊荷を吊持しない
無負荷状態における荷重Ｗ₀ と、任意の重量の吊荷を吊
持した有負荷状態における荷重Ｗとをそれぞれ求める。
また、ブーム起伏力Ｆからブーム３の自重成分Ｆ₀ を減
算して、減算により求めた減算値を予め記憶している負
荷感度δで除算〔（Ｆ−Ｆ₀ ）／δ〕して、無負荷状態
における荷重Ｗ₀ ′と、有負荷状態における荷重Ｗ′と
をそれぞれ求める。そして、無負荷状態においては荷重
Ｗ₀ ′が荷重Ｗ₀ に一致するように、また有負荷状態に
おいては荷重Ｗ′が荷重Ｗに一致するように、前記ブー
ム自重成分Ｆ₀ および負荷感度δを調整するものであ
る。

【００５７】以下、具体的な調整の仕方について説明す
ると、先ず、無負荷状態（ロープ張力Ｔ₀ ）において、
２点の相違するブーム起伏角度で荷重Ｗ₀ 、Ｗ₀ ′を読
み取る。この場合、フックを吊持した条件下では荷重値
は２点のブーム起伏角度の何れにあってもフック重量で
あり、フックを地上に下ろした条件下では荷重値は２点
のブーム起伏角度の何れにあっても０．０トンである。
そして、２点の相違するブーム起伏角度のそれぞれにお
いてＷ₀ がＷ₀ ′に一致するように、ブーム自重成分Ｆ
₀ の係数Ｋ₁ およびＫ₂ の値の入力値を変更する。

【００５８】次いで、任意の重量の吊荷を有負荷状態
（ロープ張力Ｔ）において、２点の相違するブーム起伏
角度で任意のウエイトの荷重Ｗ、Ｗ′を読み取る。この
場合、フックを吊持した条件下では荷重値は２点のブー
ム起伏角度の何れにあっても実荷重値（任意の重量の吊
荷＋フック）である。そこで、２点の相違するブーム起
伏角度のそれぞれにおいてＷ′がＷに一致するように、
負荷感度δの係数Ｋ₃ およびＫ₄ の値の入力値を変更す
るものである。なお、有負荷状態における２点の相違す
るブーム起伏角度は、前記無負荷状態における２点の相
違するブーム起伏角度と同角度である必要がなく、任意
である。なお、上記係数の変更は、過負荷防止装置にお
けるコントローラ２３に設定手段として設けられたスイ
ッチ操作に応じて順次任意ブーム角度での荷重値が取込
まれて上述の演算が行われ、演算された係数が変更後の
係数値として、最終的にコントローラ２３が記憶手段と
して備えているメモリに記憶されるプログラム構成にな
っている。

【００５９】本実施の形態３に係る過負荷防止装置の調
整方法によれば、上記のとおり、有負荷状態において用
いる吊荷は任意の重量のものであるから、従来例のよう
に、高精度の基準ウエイトを用いる必要がない。つま
り、如何なる場所でも容易に調整作業を行うことがで
き、そして基準ウエイトの管理コストが不要であるか
ら、経済的に有利になるという優れた効果がある。勿
論、ロープ張力検出手段により検出した巻上げロープの
ロープ張力Ｔにこの巻上げロープの掛本数Ｎを積算して
得られる荷重は高精度であるから、基準ウエイトを用い
た場合と同等の精度にブーム自重成分Ｆ₀ および負荷感
度δを調整することができる。

【００６０】なお、本実施の形態３においては、上記の
とおり、２点の相違するブーム起伏角度で荷重を読み取
る例を説明したが、ブーム自重成分Ｆ₀ および負荷感度
δの係数の数が増加する場合には係数の数に応じて、ブ
ーム起伏角度の点数を増加させれば良いものである。ま
た、過負荷防止装置が通常のクレーンのブームに対する
場合を例として説明したが、タワークレーンのジブブー
ムに対しても適用できるということは容易に理解し得る
ことである。

【００６１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１に
係るクレーンの過負荷防止装置によれば、ロープ張力検
出手段により検出された検出値が演算手段に入力される
と、この演算手段により入力された検出値から巻上げロ
ープのロープ張力が演算され、吊荷の第１荷重が前記ロ
ープ張力で除算され、除算で得られた整数値が吊荷を吊
持する巻上げロープの掛本数とされるので従来例２と同
様に巻上げロープの掛本数の人為的な入力ミスがなくな
り、また演算で得られた巻上げロープの掛本数と前記ロ
ープ張力とから吊荷の第１荷重よりも精度の良い吊荷の
第２荷重が演算されるので、従来例１よりも過負荷防止
装置の信頼性が向上するという効果に加えて、従来例２
のようにセンサを用いないから、取り扱いが容易であ
り、巻上げロープの掛本数に応じた数のセンサや複数本
の配線をブームに沿わせる必要がないので極めて実用的
であり、そして巻上げロープの掛本数を正確に求めるこ
とができると共に、センサの取付け不良や故障による異
常を心配する必要がなくなるという優れた効果がある。

【００６２】本発明の請求項２に係るクレーンの過負荷
防止装置によれば、吊荷の揺れ等により演算値が頻繁に
変化することがあるが、吊荷作業中に巻上げロープの掛
本数が変化することがないので、演算値が一定時間変化
しないときは、記憶した掛本数を吊荷の第２荷重の演算
に用いるものである。従って、吊荷の揺れ等により演算
される巻上げロープの掛本数が頻繁に変動したとして
も、吊荷作業中に変化することがない巻上げロープの掛
本数が吊荷の第２荷重の演算に用いられるため、過負荷
防止装置の信頼性が損なわれるようなことがなくなると
いう効果を発揮することができる。

【００６３】本発明の請求項３に係るクレーンの過負荷
防止装置によれば、吊荷の重量が極端に軽荷重である場
合には、特にブーム起伏力検出手段で検出されたブーム
起伏力と、ブームの自重値とから求められる吊荷の荷重
は低精度になるため巻上げロープの掛本数を正確に求め
ることが困難になるが、吊荷の荷重が設定値以下のとき
は、記憶している掛本数を優先して用いるので、吊荷の
第２荷重を精度良く求めることができ、過負荷防止装置
の信頼性が損なわれるようなことがなくなるという効果
を発揮することができる。

【００６４】本発明の請求項４または５に係るクレーン
の過負荷防止装置によれば、この過負荷防止装置のロー
プ張力検出手段はガイドシーブとポイントシーブと、こ
れらの間に設けられる張力検出シーブとからなっていて
巻上げロープの曲げ角度が小さくなり、従来例３に係る
ロープ張力検出装置のように巻上げロープの寿命が短命
になるようなことがないので、ロープ張力検出手段によ
り検出された検出値から得られる巻上げロープのロープ
張力を用いることにより吊荷の第２荷重の精度向上に寄
与することができる。

【００６５】本発明の請求項６に係るクレーンの過負荷
防止装置によれば、この過負荷防止装置のロープ張力検
出手段は、クレーンのブームに元々設けられているガイ
ドシーブとポイントシーブとを用い、設けるのは張力検
出シーブだけであるため、ブームの先端部の重量増加が
少なくて済み、また従来例３に係るロープ張力検装置よ
りもコストに関して有利になるという効果がある。

【００６６】本発明の請求項７に係るクレーンの過負荷
防止装置によれば、この過負荷防止装置のロープ張力検
出手段の張力検出シーブが移動規制手段で規制されてポ
イントシーブ方向またはガイドシーブ方向へ移動するこ
とがなく、巻上げロープの曲げ角度が増加するようなこ
とがないので、巻上げロープの寿命が短命になるような
ことがないから、長期間安定した状態で巻上げロープの
ロープ張力を求めるのに必要な検出値を検出し続けるこ
とができる。

【００６７】本発明の請求項８に係るクレーンの過負荷
防止装置によれば、この過負荷防止装置のロープ張力検
出手段では、従来例３に係るロープ張力検出装置のよう
に、巻上げロープがしごかれる状態にならないのでこの
巻上げロープの寿命が短命になるようなことがなく、ま
た巻上げロープが摩耗したとしてもこの巻上げロープの
ロープ角度が変化するようなことがないので高精度で、
しかも長期にわたり安定してロープ張力を求めるのに必
要な検出値を検出し続けることができる。

【００６８】本発明の請求項９または１０に係るクレー
ンの過負荷防止装置の調整方法によれば、ロープ張力検
出手段により検出した巻上げロープのロープ張力Ｔにこ
の巻上げロープの掛本数Ｎを積算して得られる荷重は高
精度であるため、ブーム自重成分Ｆ₀ および負荷感度δ
の調整により、ブーム起伏力検出手段により検出したブ
ーム起伏力Ｆから予め記憶しているブーム自重成分Ｆ₀
を減算し、求めた減算値を予め記憶している負荷感度δ
で除算して得られる荷重の精度は基準ウエイトを用いた
場合と同等である。さらに、上記のとおり、基準ウエイ
トを用いる必要がないから、基準ウエイトの管理コスト
が不要になり経済的に有利になるのに加えて、任意の場
所で調整作業を行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）はクレーンの模式的側面図、図１
（ｂ）は本発明の実施の形態１に係るクレーンの過負荷
防止装置のブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係り、図２（ａ）はク
レーンのブームの先端部の構成説明図、図２（ｂ）は図
２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】本発明の実施の形態２に係り、図３（ａ）はタ
ワークレーンの模式的側面図、図３（ｂ）は過負荷防止
装置のブロック図である。

【図４】従来例１に係るクレーンの過負荷防止装置のブ
ロック図である。

【図５】従来例２に係るクレーンのフックロープ掛本数
検出装置を有するブーム先端の側面図である。

【図６】従来例３に係るクレーンのロープ張力検出装置
の模式的構成説明図である。

【符号の説明】

１…下部走行体，２…上部旋回体，３…ブーム，４…ガ
ントリ，５…ガイケーブル，６…上部スプレッダ，７…
下部スプレッダ，８…ブーム起伏ドラム，９…ブーム起
伏ロープ，１０…巻上げロープ，１１…巻上げドラム，
１２…フック ２０…過負荷防止装置，２０ａ…過負荷防止装置（ジブ
ブーム用），２１…ブーム角度計，２１ａ…ジブ角度計
（ジブブーム用），２２…荷重計，２２ａ…荷重計（ジ
ブブーム用），２３…コントローラ，２３ａ…コントロ
ーラ（ジブブーム用） ３０…ロープ張力計，３０ａ…補巻ロープ張力計（ジブ
ブーム用），３１…ガイドシーブ，３２…ポイントシー
ブ，３３…張力検出シーブ，３４…シーブ支持軸，３５
…シーブ支持部材，３６…ロードセル，３７…取付軸．
３８…規制穴 ４１…下部走行体，４２…上部旋回体，４３…タワーブ
ーム，４３ａ…タワーヘッド，４４…ジブブーム，４５
…ストラット，４６…シーブ起伏ロープ，４７…補巻ロ
ープ，４８…補フック Ｆ…ブーム起伏力またはジブブーム起伏力 Ｎ…巻上げロープまたは補巻ロープの掛本数 Ｔ…巻上げロープまたは補巻ロープのロープ張力 θ_b …ブーム角度またはジブ角度

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブームの起伏力を検出するブーム起伏力
   検出手段と、ブーム角度を検出するブーム角度検出手段
   と、前記ブームの自重成分あるいはこのブームの自重成
   分を求める演算式を記憶し、前記ブーム起伏力検出手段
   により検出されたブーム起伏力と、前記ブーム角度検出
   手段により検出されたブーム角度と、前記ブームの自重
   成分から得られるブームの自重値とから吊荷の第１荷重
   を求める演算手段を備えたクレーンの過負荷防止装置に
   おいて、前記ブームの先端部に吊荷を吊持する巻上げロ
   ープのロープ張力を求めるのに必要な検出値を検出する
   ロープ張力検出手段を設け、前記演算手段に、前記ロー
   プ張力検出手段により検出された検出値から巻上げロー
   プのロープ張力を演算し、前記吊荷の第１荷重を前記ロ
   ープ張力で除算し、除算により得られた整数値を前記巻
   上げロープの掛本数とすると共に、この掛本数と前記ロ
   ープ張力とから吊荷の第２荷重を演算する演算機能を付
   加したことを特徴とするクレーンの過負荷防止装置。
2. 【請求項２】 前記演算手段に、演算により得られる巻
   上げロープの掛本数が一定時間変化しないときには、こ
   の掛本数を記憶すると共に、この記憶した掛本数を優先
   させる演算機能を付加し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。
3. 【請求項３】 前記演算手段に、吊荷の第１荷重が設定
   値以下のときには、記憶している巻上げロープの掛本数
   を優先させる演算機能を付加したことを特徴とする請求
   項２に記載のクレーンの過負荷防止装置。
4. 【請求項４】 前記ロープ張力検出手段が、巻上げロー
   プを巻上げ、巻下げる巻上げドラムとブームの先端部に
   設けられたポイントシーブとの間に設けられ、前記巻上
   げロープの方向を変えるガイドシーブと、これらポイン
   トシーブとガイドシーブとの間に設けられ、前記巻上げ
   ロープの方向を変える張力検出シーブと、この張力検出
   シーブを支持するシーブ支持部材に設けられ、巻上げロ
   ープの張力を求めるのに必要な検出値を検出する検出セ
   ンサとからなることを特徴とする請求項１に記載のクレ
   ーンの過負荷防止装置。
5. 【請求項５】 前記ロープ張力検出手段が、ブームの先
   端部に設けられたポイントシーブよりも巻上げロープを
   巻上げ、巻下げる巻上げドラム側に設けられ、このポイ
   ントシーブを含む３つのシーブからなるシーブ組と、３
   つのシーブのうちの中間の張力検出シーブのシーブ支持
   部材に設けられ、前記巻上げロープの張力を求めるのに
   必要な検出値を検出する検出センサとからなることを特
   徴とする請求項１に記載のクレーンの過負荷防止装置。
6. 【請求項６】 前記ロープ張力検出手段が、ブームの先
   端部に設けられたポイントシーブと、このポイントシー
   ブと巻上げドラムとの間に設けられた巻上げドラムによ
   り巻上げ、巻下げられる巻上げロープの方向を変化させ
   るガイドシーブとの間に設けられ、シーブに作用する力
   の反力を検出する検出センサを装着した張力検出シーブ
   からなることを特徴とする請求項１に記載のクレーンの
   過負荷防止装置。
7. 【請求項７】 前記ブームに、前記張力検出シーブに掛
   けられた巻上げロープの前後のロープ角度が増加しない
   ように、この張力検出シーブの前記ポイントシーブ方向
   または前記ガイドシーブ方向への移動を規制する移動規
   制手段を設けたことを特徴とする請求項４，５または６
   のうちの何れか一つの項に記載のクレーンの過負荷防止
   装置。
8. 【請求項８】 前記巻上げドラムからガイドシーブの
   間、このガイドシーブから張力検出シーブの間、この張
   力検出シーブからポイントシーブの間で、巻上げロープ
   の方向が全て同一方向に変化するように、前記ガイドシ
   ーブ、張力検出シーブ、ポイントシーブが配設されてな
   ることを特徴とする請求項４，５，６または７のうちの
   何れか一つの項に記載のクレーンの過負荷防止装置。
9. 【請求項９】 クレーンの過負荷防止装置を調整するク
   レーンの過負荷防止装置の調整方法であって、吊荷を吊
   持しない無負荷状態においてロープ張力検出手段により
   検出した巻上げロープのロープ張力Ｔ₀ にこの巻上げロ
   ープの掛本数Ｎを積算して荷重Ｗ₀ を求め、ブーム起伏
   力検出手段により検出したブーム起伏力Ｆから予め記憶
   しているブーム自重成分Ｆ₀ を減算し、求めた減算値を
   予め記憶している負荷感度δで除算して荷重Ｗ₀ ′を求
   め、この荷重Ｗ₀ ′が前記荷重Ｗ₀ に一致するように調
   整すると共に、任意の重量の吊荷を吊持した有負荷状態
   においてロープ張力検出手段により検出した巻上げロー
   プのロープ張力Ｔにこの巻上げロープの掛本数Ｎを積算
   して吊荷の荷重Ｗを求め、ブーム起伏力検出手段により
   検出したブーム起伏力Ｆから予め記憶しているブーム自
   重成分Ｆ₀ を減算し、求めた減算値を予め記憶している
   負荷感度δで除算して吊荷の荷重Ｗ′を求め、この荷重
   Ｗ′が前記荷重Ｗに一致するように調整することを特徴
   とするクレーンの過負荷防止装置の調整方法。
10. 【請求項１０】 前記荷重Ｗ₀ ′が前記荷重Ｗ₀ に一致
    するように調整するときには前記ブーム自重成分Ｆ₀ の
    係数を変更し、前記荷重Ｗ′が前記荷重Ｗに一致するよ
    うに調整するときには負荷感度δの係数を変更すること
    を特徴とする請求項９に記載のクレーンの過負荷防止装
    置の調整方法。