JP2001341983A - クレーンの過負荷防止方法及び過負荷防止装置 - Google Patents

クレーンの過負荷防止方法及び過負荷防止装置

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JP2001341983A JP2000208143A JP2000208143A JP2001341983A JP 2001341983 A JP2001341983 A JP 2001341983A JP 2000208143 A JP2000208143 A JP 2000208143A JP 2000208143 A JP2000208143 A JP 2000208143A JP 2001341983 A JP2001341983 A JP 2001341983A
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    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 主巻系及び補巻系の吊り能力を最大限に生か
し、かつ、オペレータが吊り荷重の余裕度を明確に把握
できるようにする。 【解決手段】 主巻系と補巻系の吊り手段を備えたクレ
ーンにおいて、クレーンの安定度等によって決まる定格
総荷重の基準値を予め設定し、他系の吊り荷重を自系の
荷重成分に換算してこの換算値を自系の基準値から減算
することによって自系の定格総荷重を求める。あるい
は、他系が吊ることができる余裕荷重を、他系の基準値
のベースに基づいて自系の荷重成分に換算し、この換算
値と自系の基準値とを比較して低い方の値を選択するよ
うにした過負荷防止方法及び過負荷防止装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はブームの先端に補助
吊り腕が設けられ、主巻系と補巻系の吊り手段を備えた
クレーンの過負荷防止方法及び過負荷防止装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図６に示す補助シーブ付きクレーンを例
にとって従来の技術を説明する。
【０００３】図中、１は自走式（図ではクローラ走行式
を示す）のクレーン本体１で、このクレーン本体１にブ
ーム２が起伏自在に取付けられるとともに、このブーム
２の先端に補助吊り腕としての補助シーブ３付きの補助
シーブブラケット４が取付けられている。
【０００４】また、クレーン本体１には、ブーム起伏、
主巻、補巻各ウィンチ５，６，７が搭載され、ブーム起
伏ウィンチ５によりブーム起伏ロープ８及びブーム起伏
ガイライン９を介してブーム２が起伏駆動される。
【０００５】主巻ウィンチ６から引き出された主巻ロー
プ１０は、ブーム先端から垂下されて多数本掛け状態で
主フック１１を吊持し、これらによって構成される主巻
系吊り手段により、主として大重量物を低速で上げ下げ
する主巻吊り作業が行われる。
【０００６】一方、補巻ウィンチ７から引き出された補
巻ロープ１２は、補助シーブブラケット４から垂下され
て補フック１３を一本掛け状態で吊持し、これらによっ
て構成される補巻系吊り手段により、主として軽量物を
高速で上げ下げする補巻吊り作業が行われる。
【０００７】なお、主巻吊り作業と補巻吊り作業が同時
に行われる場合もある。
【０００８】従来、このような主巻系と補巻系の二種類
の吊り手段を備えたクレーンの過負荷防止方法として、
主巻、補巻両ロープ１０，１２の張力及びブーム起伏ガ
イライン９の張力をそれぞれ検出器により検出して、主
巻吊り荷重、補巻吊り荷重、全体吊り荷重を演算し、こ
の各吊り荷重と、それぞれについて予め設定された定格
総荷重から求められる負荷率の少なくとも一つが所定の
値に達すると自動停止弁を作動させてクレーン作動を自
動停止させるものが公知である（たとえば特開平１１−
２４６１７８号公報参照）。
【０００９】ここで、定格総荷重とは、クレーンの転倒
や構造部材の破損を防止するという安全面からクレーン
の安定度や構造部材の強度（通常はロープの破断強度）
をベースとして求められる最大吊り荷重をいい、予め作
業半径ごとに演算されて記憶部に記憶される。
【００１０】なお、補助吊り腕として補助シーブ３付き
補助シーブブラケット４に代えて、これよりも長いジブ
を起伏自在にまたは角度固定状態で取付ける場合、ある
いは補助シーブブラケット４とジブの双方を取付け、主
巻系と二つの補巻系の計三つの吊り手段によつて吊り作
業を行う場合も、過負荷防止方法は基本的には上記の場
合と同じである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記公知技術を含め
て、従来、主巻系、補巻系を備えたクレーンの過負荷防
止方法における両系の定格総荷重の定め方として、
（イ）クレーンの安定度をベースにして全体定格総荷重
（ブーム起伏ガイライン張力）を決め、この全体定格総
荷重を主巻系と補巻系に振り分ける（たとえばある作業
半径において全体が５０ｔの場合に主巻系４０ｔ、補巻
系１０ｔとする）方式、（ロ）主巻系はクレーンの安定
度をベースにして、補巻系は補巻ロープ１０の破断強度
をベースにしてそれぞれ単独で吊ることが可能な荷重の
最大値（たとえばある作業半径において主巻系４０ｔ、
補巻系１０ｔ）とする方式がとられている。
【００１２】ところが、上記（イ）の振分け方式による
と、定格総荷重が、主巻系と補巻系の双方で同時に吊り
作業を行った場合を想定しての値であるため、両系単独
で吊り作業を行う場合の吊り能力よりもかなり低くな
り、本来のクレーン性能を生かせない。
【００１３】一方、上記（ロ）の単独設定方式による
と、同時吊り作業時に、補巻系で限度いっぱい（たとえ
ば１０ｔ）まで吊ったとしても、主巻系は無負荷または
まだ余裕があり、安定度の点で吊っても問題ないにもか
かわらずクレーン作動が停止してしまい、主巻系の吊り
能力が生かせない。
【００１４】また、たとえば主巻系で３０ｔ、補巻系で
５ｔの荷を吊った場合と、主巻系のみで４０ｔの荷を吊
った場合でクレーンの安定度が同じとすると、それぞれ
吊り荷重が定格総荷重以下であるにもかかわらず、ブー
ム起伏ガイライン張力が全体定格総荷重に達してクレー
ン作動が停止してしまう場合がある。
【００１５】つまり、主巻系と補巻系の双方で同時に吊
り作業を行う場合には、他系の吊り荷重によって自系で
吊ることが可能な荷重値は変化する筈であるにもかかわ
らず、この点を考慮せずにそれぞれの定格総荷重を固定
値として設定しているため、あと何ｔの余裕があるのか
オペレータが把握できず、作業に支障を来す。
【００１６】そこで本発明は、主巻系及び補巻系の吊り
能力を最大限に生かし、かつ、オペレータが吊り荷重の
余裕度を明確に把握することができるクレーンの過負荷
防止方法及び過負荷防止装置を提供するものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明（過負荷
防止方法）は、ブームの先端に補助吊り腕が設けられ、
主巻ウィンチと、この主巻ウィンチから引き出されて上
記ブーム先端から垂下された主巻ロープと、この主巻ロ
ープによって吊持される主フックとを有する主巻系吊り
手段によって主巻吊り作業を行い、補巻ウィンチと、こ
の補巻ウィンチから引き出されて上記補助吊り腕から垂
下された補巻ロープと、この補巻ロープによって吊持さ
れる補フックとを有する補巻系吊り手段によって補巻吊
り作業を行い、上記主巻系吊り手段の負荷である主巻吊
り荷重、及び上記補巻系吊り手段の負荷である補巻吊り
荷重をそれぞれ検出し、この検出された吊り荷重と、主
巻系及び補巻系吊り手段についてそれぞれ単独で吊るこ
とができる荷重として別個に設定される定格総荷重とに
基づいて過負荷を防止する処理を行うクレーンの過負荷
防止方法において、上記定格総荷重を下記（ａ）（ｂ）
によって求めるものである。
【００１８】（ａ）予め、クレーンの安定度、ロープ破
断強度等の安全面から決まる一定のベースに基づいて自
系の基準値を設定する。
【００１９】（ｂ）他系の吊り手段の吊り荷重を、自系
のベースに基づいて自系の荷重成分に換算し、この換算
値を自系の基準値から減算する。
【００２０】請求項２の発明は、請求項１の方法におい
て、他系の吊り手段の吊り荷重を自系の荷重成分に換算
してこの換算値を自系の基準値から減算するのに代え
て、他系の吊り手段で吊ることができる余裕荷重を、他
系の基準値のベースに基づいて自系の荷重成分に換算
し、この換算値と自系の基準値とを比較して低い方の値
を選択することによって自系の定格総荷重を求めるもの
である。
【００２１】請求項３の発明は、請求項１または２の方
法において、主巻吊り荷重を検出する主巻吊り荷重検出
手段、補巻吊り荷重を検出する補巻吊り荷重検出手段、
主巻吊り荷重と補巻吊り荷重の和である全体吊り荷重を
検出する全体吊り荷重検出手段のうち一つが検出不能な
状態となった場合に、残り二つの検出手段による検出値
に基づいて荷重演算を行うものである。
【００２２】請求項４の発明は、請求項１乃至３のいず
れかの方法において、検出された主巻吊り荷重及び補巻
吊り荷重に基づいて、主巻系吊り手段による主巻吊り作
業と、補巻系吊り手段による補巻吊り作業と、主巻系吊
り手段及び補巻系吊り手段の双方による同時吊り作業の
うちから現在の吊り作業の種類と作業内容を表示するも
のである。
【００２３】請求項５の発明（過負荷防止装置）は、ブ
ームの先端に補助吊り腕が設けられ、主巻ウィンチと、
この主巻ウィンチから引き出されて上記ブーム先端から
垂下された主巻ロープと、この主巻ロープによって吊持
される主フックとを有する主巻系吊り手段によって主巻
吊り作業を行い、補巻ウィンチと、この補巻ウィンチか
ら引き出されて上記補助吊り腕から垂下された補巻ロー
プと、この補巻ロープによって吊持される補フックとを
有する補巻系吊り手段によって補巻吊り作業を行い、荷
重検出手段により、上記主巻系吊り手段の負荷である主
巻吊り荷重、及び上記補巻系吊り手段の負荷である補巻
系吊り荷重をそれぞれ検出し、演算手段により、上記検
出された吊り荷重と、主巻系及び補巻系吊り手段につい
てそれぞれ単独で吊ることができる荷重として別個に定
められる定格総荷重とに基づいて過負荷を防止する処理
を行うように構成されたクレーンの過負荷防止装置にお
いて、上記演算手段は、下記（Ａ）（Ｂ）によって定格
総荷重を求めるように構成されたものである。
【００２４】（Ａ）予め、クレーンの安定度、ロープ破
断強度等の安全面から決まる一定のベースに基づいて自
系の基準値を設定する。
【００２５】（Ｂ）他系の吊り手段の吊り荷重を、自系
のベースに基づいて自系の荷重成分に換算し、この換算
値を自系の基準値から減算する。
【００２６】請求項６の発明は、請求項５の構成におい
て、演算手段は、他系の吊り手段の吊り荷重を自系の荷
重成分に換算して自系の基準値から減算するのに代え
て、他系の吊り手段で吊ることができる余裕荷重を、他
系の基準値のベースに基づいて自系の荷重成分に換算
し、この換算値と基準値とを比較して低い方の値を選択
することによって自系の定格総荷重を求めるように構成
されたものである。
【００２７】請求項７の発明は、ブームの先端に補助吊
り腕が設けられ、主巻ウィンチと、この主巻ウィンチか
ら引き出されて上記ブーム先端から垂下された主巻ロー
プと、この主巻ロープによって吊持される主フックとを
有する主巻系吊り手段によって主巻吊り作業を行い、補
巻ウィンチと、この補巻ウィンチから引き出されて上記
補助吊り腕から垂下された補巻ロープと、この補巻ロー
プによって吊持される補フックとを有する補巻系吊り手
段によって補巻吊り作業を行い、荷重検出手段により、
上記主巻系吊り手段の負荷である主巻吊り荷重、及び上
記補巻系吊り手段の負荷である補巻吊り荷重をそれぞれ
検出し、演算手段により、上記検出された吊り荷重と、
主巻系及び補巻系吊り手段についてそれぞれ単独で吊る
ことができる荷重として別個に定められる定格総荷重と
に基づいて過負荷を防止する処理を行うように構成され
たクレーンの過負荷防止装置において、上記演算手段
は、下記（ｉ）（ｉｉ）によって定格総荷重を求めるよ
うに構成されたものである。
【００２８】（ｉ）主巻系吊り手段については、予め、
クレーンの安定度をベースとして自系の基準値を予め設
定し、補巻系吊り手段の吊り荷重を、クレーンの安定度
をベースとして自系の荷重成分に換算し、この換算値を
自系の基準値から減算する。
【００２９】（ｉｉ）補巻系吊り手段については、補巻
ロープの破断強度をベースとして自系の基準値を予め設
定し、主巻系吊り手段で吊ることができる余裕荷重を、
クレーンの安定度をベースとして自系の荷重成分に換算
し、この換算値と自系の基準値とを比較して低い方の値
を選択する。
【００３０】請求項８の発明は、請求項５乃至７のいず
れかの構成において、主巻吊り荷重を検出する主巻吊り
荷重検出手段、補巻吊り荷重を検出する補巻吊り荷重検
出手段、主巻吊り荷重と補巻吊り荷重の和である全体吊
り荷重を検出する全体吊り荷重検出手段を備え、演算手
段は、主巻吊り荷重及び補巻吊り荷重を求める荷重演算
法を、（ａ）上記三つの検出手段による検出値を用いる
第１の演算法、（ｂ）上記三つの張力検出手段のうちの
二つの検出手段よる検出値を用いる第２の演算法の二つ
の演算法のうちで切換え得るように構成されたものであ
る。
【００３１】請求項９の発明は、請求項８の構成におい
て、演算手段は、各検出手段からの信号に基づいて検出
手段の異常の有無を判断し、そのうちの一つを異常と判
断したときに、演算法を第１の演算法から第２の演算法
に切換えるように構成されたものである。
【００３２】請求項１０の発明は、作業状態を表示する
表示手段を備え、検出された主巻吊り荷重及び補巻吊り
荷重に基づいて、主巻系吊り手段による主巻吊り作業
と、補巻系吊り手段による補巻吊り作業と、主巻系吊り
手段及び補巻系吊り手段の双方による同時吊り作業のう
ちから現在の吊り作業の種類と作業内容を上記表示手段
によって表示するように構成されたものである。
【００３３】上記方法及び装置によると、他系の吊り荷
重に応じて自系の定格総荷重が変動し、単独吊り作業時
と両系同時吊り作業時とを問わず実際に両系で吊ること
ができる最大吊り荷重を定格総荷重として定めることが
可能となる。
【００３４】このため、両系の吊り能力を最大限に生か
し、かつ、常にあと何ｔ吊れるかの余裕度をオペレータ
が明確に把握することが可能となる。
【００３５】この場合、主巻系及び補巻系双方の基準値
が同じベース（たとえばクレーン安定度）に基づいて設
定されている場合は、両系とも請求項１の方法及び請求
項３の装置のように他系の吊り重量を、自系のベースに
基づく自系の荷重成分として取り込む（減算する）こと
によって定格総荷重を求めればよい。
【００３６】ところが、両系の基準値が異なるベースに
基づいて設定されていると、上記のやり方が通用しない
場合が生じる。たとえば主巻系の基準値がクレーンの安
定度に基づいて設定され、補巻系はロープ破断強度に基
づいて安定度の場合よりも遙かに低い値に設定されてい
る場合、補巻系の定格総荷重を求めるのに上記方式を採
用し、主巻系の吊り荷重を補巻系の荷重成分に換算する
と非常に大きな値となってこの換算値が補巻系の基準値
を上回り、安定度上はまだ吊れるのに定格総荷重がマイ
ナスとなってしまう。
【００３７】そこで、このような場合は、請求項２の方
法及び請求項６，７の装置のように、他系（上記例およ
び請求項５では主巻系）の余裕荷重を、他系（同）の基
準値のベース（クレーン安定度）に基づいて自系（補巻
系）の荷重成分に換算し、この換算値と自系（補巻系）
の基準値とを比較して低い方の値を定格総荷重として選
択することによって、両系の吊り能力を最大限に生かす
ことができる。
【００３８】一方、請求項３，８，９の方法、装置によ
ると、主巻吊り荷重検出手段、補巻吊り荷重検出手段、
全体吊り荷重検出手段のうち一つに異常が発生した場
合、あるいはアタッチメントの付け替えやフックに対す
るロープ掛け数の変更等に基づいて意図的に一つを使用
しない場合に、残り二つの検出手段の検出値に基づいて
荷重演算を行うため、検出異常時を含めて作業条件に応
じて、請求項１，２の方法及び請求項５〜８の装置によ
る荷重演算を支障なく行うことができる。
【００３９】とくに、請求項９の構成によると、一つの
検出手段が異常となったときに、演算部がこの異常を判
断して自動的に演算法を切換えるため、切換え忘れや切
換ミスによる誤演算が生じない。
【００４０】また、請求項４，１０の方法、装置による
と、主巻吊り作業、補巻吊り作業、同時吊り作業のうち
から現在行われている作業の種類と作業内容を表示する
ため、作業状態が頻繁に変わる場合、作業が長時間に及
ぶ場合等でも、現作業状態をオペレータに明確に認識さ
せることができる。また、必要な表示に絞ることで表示
効果を高めることができ、これらの点によって安全性を
より向上させることができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１〜図５に
よって説明する。
【００４２】この過負荷防止装置は、図１に示すよう
に、演算手段としての演算処理部１４と、自動停止弁
（電磁弁）１５と、表示部１６、それに検出器群とによ
って構成される。
【００４３】また、演算処理部Ａは、記憶部１７と負荷
率演算部１８と停止処理部１９とから成っている。
【００４４】検出器としては、ブーム角度を検出するブ
ーム角度検出器２０、図６のブーム起伏ガイライン９の
張力（全体吊り荷重）を検出する全体吊り荷重検出手段
としてのガイライン張力検出器２１、主巻ロープ１０の
張力（主巻系吊り荷重）を検出する主巻吊り荷重検出手
段としての主巻ロープ張力検出器２２、補巻ロープ１２
の張力（補巻系吊り荷重）を検出する補巻吊り荷重検出
手段としての補巻ロープ張力検出器２３を具備し、これ
ら各検出器２０〜２３の検出値が負荷率演算部１８に入
力される。
【００４５】負荷率演算部１８は、全体負荷率演算部２
４と主巻系負荷率演算部２５と補巻系負荷率演算部２６
から成り、これら各演算部２４，２５，２６で全体、主
巻系及び補巻系のそれぞれについて負荷率（吊り荷重／
定格総荷重）が演算されて、いずれかの負荷率が予め設
定された値に達すると、停止処理部１９で過負荷として
判断されて自動停止弁（電磁弁）１５に停止信号が送ら
れ、クレーン作動が自動停止する。
【００４６】負荷率演算部１８の処理内容を図１，２に
よって詳しく説明する。
【００４７】まず、主巻ロープ張力検出器２２による主
巻ロープ張力の検出値から主巻系吊り荷重ＷＭを求める
（Ｓ１，Ｓ２）。
【００４８】一方、ブーム角度検出器２０によって検出
された現在のブーム角度から作業半径を求め（Ｓ３，Ｓ
４）、この作業半径から、記憶部１７に予め作業半径ご
とに記憶されている定格総荷重の基準値ＷＲＭを読み出
す（Ｓ５）。
【００４９】上記基準値ＷＲＭは、クレーンの安定度
（転倒防止）をベースとして、所定の安定度内で主巻単
独で吊ることができる最大荷重値として設定される。
【００５０】次に、補巻系負荷率演算部２６において補
巻ロープ張力検出器２３からの検出値に基づいて求めら
れた補巻系吊り荷重値ＷＡを主巻系の荷重成分に換算
し、主巻系の基準値ＷＲＭからこの換算値を減算して、
現在、安定度内で主巻系単独で吊ることが可能な荷重値
である定格総荷重値ＷＲＭ１を演算する（Ｓ６）。
【００５１】そして、このＳ６で求めた定格総荷重値Ｗ
ＲＭ１と主巻系吊り荷重値ＷＭから現在の負荷率を求め
（Ｓ７）、この負荷率が所定値に達すると前記のように
停止処理部１９を介して自動停止弁１５に停止信号を送
る。
【００５２】ここで、この過負荷防止装置の特徴部分の
一つである、上記Ｓ６の処理についてさらに詳述する。
【００５３】図６に示す補助シーブブラケット４付きの
クレーンクレーンでは、主フック１１側は多数本掛け、
補フック１３側は一本掛けとして使用するのが一般的で
ある。
【００５４】この場合、主巻系の定格総荷重は、主巻ロ
ープ１０の破断以前にクレーンの転倒が起こる可能性が
高いことからクレーンの安定度に基づいて定めるのが通
例である。これに対し、補巻系は単索吊りであるため補
巻ロープ１２の破断が問題になることからこのロープ破
断強度に基づいて定格総荷重が定められる。
【００５５】いま仮に、ある作業半径での主巻系の定格
総荷重値がクレーンの安定度から決められた４０ｔ、補
巻系の定格総荷重値がロープ破断強度から決められた１
０ｔであるとする。
【００５６】この条件下で、主巻系に４０ｔを吊った状
態では、主巻系の定格総荷重値に達している（安定度の
余裕がない）ため、補巻系には一切荷を吊ることができ
ない（吊るとクレーンの転倒の危険がある）。
【００５７】一方、これとは逆に、補巻系に１０ｔを吊
っただけの状態では、補巻系にはこれ以上荷を吊ること
はできなくとも、主巻系には安定度上はなんら問題がな
いため、本来はまだ荷を吊ることができる筈である。
【００５８】たとえば、補巻系で１０ｔを吊った状態
で、安定度上、主巻系にまだ２０ｔの荷を吊る余裕があ
るとすれば、次の表１の（ハ）の関係が得られる。
【００５９】
【表１】
【００６０】すなわち、主巻系、補巻系それぞれ単独で
吊り作業を行う場合には、表１の（イ）（ロ）のように
主巻に４０ｔ、補巻に１０ｔの荷を吊ることが可能であ
り、主巻系、補巻系同時に荷を吊った場合には、補巻系
の吊荷が０ｔから１０ｔに増えるに従い、主巻系で吊る
ことが可能な荷重は４０ｔから２０ｔへと徐々に減少す
る。また、逆に主巻系の吊り荷重が２０ｔ以下の場合
は、補巻系で最大の１０ｔを吊ることが可能であるが、
２０ｔから４０ｔへ増えるに従い補巻系で吊ることが可
能な荷重は１０ｔから０ｔへと徐々に減少する。
【００６１】そこで、この過負荷防止装置においては以
下のような演算処理を行う。
【００６２】 ＷＲＭ１＝基準値ＷＲＭ−（δＡ／δＭ）×ＷＡ……式（１） ＷＲＭ１：実際の主巻系の定格総荷重値 δＡ ：補フックに単位荷重をかけたときのガイライ
ン張力の増加係数 δＭ ：主フックに単位荷重をかけたときのガイライ
ン張力の増加係数 ＷＡ ：補巻系の吊り荷重値 δＭ、δＡについては予め記憶部１７に記憶しておく。
表１はδＡ：δＭ＝２：１の場合である。
【００６３】ＷＲＭは、記憶部１７に記憶してある主巻
系単独の場合に吊ることができる定格総荷重の基準値で
あり、これから補巻系の吊り荷重値ＷＡを主巻系側の荷
重成分に換算した値を減算して、現在の補巻系荷重値を
考慮して実際に吊ることができる主巻系定格総荷重値Ｗ
ＲＭ１を求める。補巻系の吊り荷重値ＷＡ＝０の場合に
はＷＲＭ１＝ＷＲＭとなる。
【００６４】こうすれば、前記の例でいうと、補巻系に
１０ｔを吊っただけの状態では、主巻系には２０ｔの荷
を吊ることができ、クレーン本来の吊り能力を最大限に
生かすことができる。
【００６５】次に補巻系について考えると、主巻系及び
補巻系がともにクレーンの安定度から求められる能力で
ある場合には、補巻の定格総荷重値ＷＲＡ１は主巻同様
に求められるが、ロープ破断強度をベースにして求めら
れた能力である場合には、上記主巻系同様に式（１）に
よって求めると、主巻系の吊り荷重を補巻系の荷重成分
に換算した値が非常に大きな値となり、この換算値が補
巻系定格総荷重の基準値ＷＲＡを上回るため、安定度上
はさらに吊ることが可能であるのに、算出される定格総
荷重がマイナスとなってしまう。
【００６６】そこで、補巻系については次の式（２）の
ように主巻系の余裕荷重（まだ主巻系で吊ることができ
る荷重）分を主巻系定格総荷重のベースであるクレーン
の安定度に基づいて補巻系の荷重成分ＷＲＡ１（安定度
上で主巻系荷重に対し補巻系で吊ることができる荷重
値）に換算し、ロープ破断強度で決められた補巻系基準
値ＷＲＡと比較して小さい方を、主巻系吊り荷重を考慮
した補巻系定格総荷重ＷＲＡ２とする。
【００６７】 ＷＲＡ１＝（δＭ／δＡ）×（ＷＲＭ−ＷＭ）……式（２） ＷＲＡ１≦ＷＲＡのとき → ＷＲＡ２＝ＷＲＡ１ ＷＲＡ１＞ＷＲＡのとき → ＷＲＡ２＝ＷＲＡ ＷＭ ：主巻系の吊り荷重値 ＷＲＡ：作業半径等によって決まる補巻系定格総荷重の
基準値（前記例でいうと１０ｔ） 以上の処理により、主巻系及び補巻系の双方について、
他系の吊り荷重を考慮して現在吊ることが可能な荷重を
定格総荷重として定め、両径の吊り能力を最大限に生か
すことができる。
【００６８】ところで、負荷率演算部１８においては、
上記荷重（負荷率を含む）を求める演算法として、通常
は、上記のように三つの張力検出器２１，２２，２３に
よる検出値を用いる第１の演算法を用いるが、うち一つ
の検出器に異常が発生した場合は、検出器信号によって
この異常を判断し（たとえば検出器出力電圧の低下によ
って判断することができる）、残り二つの正常な検出器
による検出値に基づいて荷重を計算する次の第２の演算
法に自動的に切換わるように構成されている。
【００６９】ａ）ガイライン張力検出器２１に異常が発
生した場合 主巻及び補巻両ロープ張力検出器２２，２３によって検
出された主巻系及び補巻系吊り荷重ＷＭ，ＷＡから、全
体吊り荷重ＷＯが、 ＷＯ＝ＷＭ＋ＷＡ によって求められる。
【００７０】ｂ）主巻ロープ張力検出器２２に異常が発
生した場合 ガイライン張力検出器２１によって検出された全体吊り
荷重ＷＯと、補巻ロープ張力検出器２３によって検出さ
れた補巻系吊り荷重ＷＡから、主巻系吊り荷重ＷＭが、 ＷＭ＝ＷＯ−ＷＡ によって求められる。
【００７１】ｃ）補巻ロープ張力検出器２３に異常が発
生した場合 上記ｂ）の場合と同様に、検出された全体吊り荷重ＷＯ
と主巻系吊り荷重ＷＭから、補巻系吊り荷重ＷＡが、 ＷＡ＝ＷＯ−ＷＭ によって求められる。
【００７２】こうして、検出器２１，２２，２３の一つ
に異常が発生しても、それに対応する演算法に自動的に
切換わるため、荷重計算を支障なく遂行することができ
る。
【００７３】従って、検出器異常により荷重計算ができ
なくて過負荷状態が放置されたり、検出器異常が発生し
た場合にクレーン作動を停止させるようにした場合のよ
うに作業性が低下したりするおそれがない。
【００７４】なお、この検出器の異常が生じたときに、
表示部１６によりその旨をオペレータに対して表示する
ようにしてもよい。
【００７５】また、作業条件（クレーン作業とクラムセ
ル作業の違いやフックに対するロープの掛け回し方の違
い等）に応じて、三つの検出器２１，２２，２３の一つ
が検出不能になる場合、あるいは表示（または演算）誤
差要因を減らす等の理由で意図的に一つを使用しない場
合がある。
【００７６】このような場合に対処するために、図１中
に二点鎖線で示すように切換手段２７を設け、演算法を
上記第１の演算法と第２の演算法の間で切換えるように
してもよい。
【００７７】次に、演算処理部１４及び表示部１６によ
る表示作用について説明する。
【００７８】クレーン作業における作業状態としては、
前記の通り主巻系吊り手段による主巻吊り作業と、補巻
系吊り手段による補巻吊り作業と、これらを同時に行う
同時吊り作業の三種類がある。
【００７９】演算処理部１４（負荷率演算部１８）から
表示部１６にこれら作業の種類を示す信号と、演算され
た現在の荷重及び負荷率についての信号等の作業状態信
号が出力され、この信号に基づいて現在行われている作
業の種類と作業内容が他の必要なデータとともに表示部
１６によって表示される。
【００８０】表示内容の一例を図３（イ）（ロ）（ハ）
に示している。
【００８１】図３（イ）は主巻吊り作業時、（ロ）は補
巻吊り作業時、（ハ）は同時吊り作業時の表示内容をそ
れぞれ示し、主巻、補巻、同時吊り作業状態であること
を示す「主吊」「補吊」「同時吊」の文字がそれぞれモ
ニタ画面に表示される。
【００８２】また、この三つの表示パターンにおいて、
それぞれ負荷率、実荷重、定格総荷重、作業半径等の作
業内容が数値で表示されるほか、ブーム角度、ジブ角
度、ポイント高さ（ブームポイントの高さ）等の各作業
データが数値で表示される。
【００８３】演算処理部１４は検出器信号に基づいて上
記表示部１６による作業状態の表示を自動的に切り替え
る。
【００８４】これを図４によって説明する。ここでは、
前記したように検出器異常を判断して演算法を切換える
処理について併せて示している。
【００８５】処理開始とともに検出器信号を入力し（ス
テップＳ１）、この検出器信号に基づいてガイライン、
主巻ロープ、補巻ロープ各張力検出器２１，２２，２３
が正常か否か（異常か）を判断する（ステップＳ２）。
【００８６】正常と判断した場合は第１の演算法によっ
て主巻吊り荷重（図では主実荷重と記載）、補巻吊り荷
重（同補実荷重）がそれぞれ演算され（ステップＳ３，
Ｓ４）、異常と判断した場合は第２の演算法によって主
巻吊り荷重、補巻吊り荷重がそれぞれ演算される（ステ
ップＳ５，Ｓ６）。
【００８７】次いで、ステップＳ７，Ｓ８で、主巻、補
巻両吊り荷重に基づいて主巻、補巻両負荷率が求められ
た後、ステップＳ９で主巻負荷率が、荷重が無いことを
表す数値として予め設定された値（Ａ％）以下か否かが
判別され、ここでＮＯ（主巻荷重がある）と判断される
と、ステップＳ１０で現在の表示が「補巻吊り」か否か
が判別され、ＹＥＳ（「補巻吊り」である）となると、
ステップＳ１１で表示を「同時吊り」に切り替える。
【００８８】一方、ステップＳ９でＮＯ（主巻荷重が無
い）と判断された場合は、ステップＳ１２で今の表示
（「主巻吊り」「補巻吊り」「同時吊り」のいずれか）
を継続し、ステップＳ１０で補巻吊り表示でない（「主
巻吊り」または「同時吊り」である）と判断された場合
は、ステップＳ１３で今の表示（「主巻吊り」または
「同時吊り）を継続する。
【００８９】次いで、ステップＳ１４において、ステッ
プＳ９における主巻負荷率の場合と同様に、補巻負荷率
がＡ％以下か否かが判別され、ＹＥＳ（補巻荷重が無
い）と判別されると、ステップＳ１５で今の表示（「主
巻吊り」「補巻吊り」「同時吊り」のいずれか）を継続
する。
【００９０】一方、ステップＳ１４でＮＯ（補巻荷重が
ある）と判別されると、ステップＳ１６に進み、ここで
現在の表示が「主巻吊り」であるか否かが判別され、Ｎ
Ｏとなると、ステップＳ１７で今の表示（「補巻吊り」
または「同時吊り」）を継続する。
【００９１】これに対し、ステップＳ１６でＹＥＳ、つ
まり主巻吊り表示がされていると判別されると、ステッ
プＳ１８で表示を「同時吊り」に切り替える。
【００９２】こうして、表示部１６での表示を現在の作
業状態に合ったものとすることができるため、作業状態
が頻繁に変わる場合や作業が長時間に及ぶ場合等でも、
現作業状態をオペレータに明確に認識させることができ
る。また、必要な表示に絞ることで表示効果を高めるこ
とができ、これらの点によって安全性をより向上させる
ことができる。
【００９３】図５には、図４のフローの一部を変えた場
合を示している。
【００９４】図４のフローでは、主巻荷重または補巻荷
重の有無判断（表示切換）のしきい値として、ステップ
Ｓ９及びステップＳ１４で主巻負荷率、補巻負荷率につ
いて「Ａ％以下」を設定したが、これだけだとＡ％で元
の表示に戻る可能性があるため、表示が安定しないおそ
れがある。
【００９５】そこで図５のフローでは、適度のヒステリ
シスを持たせて表示を安定させるために、Ａ−Ｂ％（Ａ
より明らかに小さい値）で元の表示に戻る構成をとって
いる。
【００９６】ステップＳ１〜ステップＳ１１は図４の場
合と同じで、ステップＳ９においてＹＥＳ（主巻負荷率
がＡ％以下）となると、ステップＳ１２でさらに主巻負
荷率がＡ−Ｂ％か否かを判別し、ここでＮＯの場合に今
の表示を継続し（ステップＳ１３）、ＹＥＳの場合（Ａ
より明らかに小さい場合）はステップＳ１４で補巻負荷
率がＡ−Ｂ％か否かを判別する。
【００９７】ここでＮＯの場合（補巻荷重がある場合）
はステップＳ１５で表示を「補巻吊り」に切り替え、Ｙ
ＥＳの場合（補巻荷重が無い場合）はステップＳ１６で
表示を「同時吊り」に切り替える。また、ステップＳ１
０でＮＯの場合はステップＳ１７で今の表示を継続す
る。
【００９８】次いで、上記ステップＳ９〜ステップＳ１
７と同様の趣旨で、ステップＳ１８〜ステップＳ２６の
手順で表示を選択する。
【００９９】なお、図４，５のフローチャートにおい
て、「補巻吊り」表示がされた状態で主巻吊り状態が判
別された場合にステップＳ１１で「同時吊り」表示に切
り替えるようにしたが、このとき「主巻吊り」表示に切
り替えてもよい。また、同様に、「主巻吊り」表示がさ
れた状態で補巻吊り状態が判別された（図４のステップ
Ｓ１４、図５のステップＳ２０）場合に「補巻吊り」を
表示してもよい。このように、主巻吊りと補巻吊りとを
順次切り替えて同時吊り状態を表示するように構成して
もよい。
【０１００】他の実施形態 （１）上記実施形態では、定格総荷重の基準値を、主巻
系はクレーンの安定度、補巻系はロープ破断強度をそれ
ぞれベースとして定める最も一般的な場合について説明
したが、両基準値が同じベースで定められるクレーンの
場合は前記式（１）または式（２）によって定格総荷重
を求めることができる。 （２）表示部１６での表示内容に関して、主巻及び補巻
吊り荷重についての残り吊り荷重（定格総荷重−実際の
吊り荷重）、及び残り作業半径（負荷率１００％の作業
半径−現在の作業半径）を現在の吊り荷重、作業半径と
並べて表示するようにしてもよい。
【０１０１】こうすれば、オペレータが主巻系、補巻系
の双方についてあと何ｔ吊ることができるか、作業半径
をあと何ｍ伸ばせるかを明確に把握することが可能とな
るため、吊り能力を最大限に生かしながら安全性をさら
に高めることができる。
【０１０２】（２）主巻、補巻同時吊り作業時には、主
巻単独吊りの場合よりも構造物（主としてブーム）が受
けるダメージが大きくなる。そこで、同時吊り作業時
に、主巻定格総荷重を演算するに当たり、補巻荷重の負
荷率に応じて低減係数を掛けるようにしてもよい。こう
すれば、補巻荷重の負荷率が大きくなれば主巻定格総荷
重を落とすことでブームのダメージを抑えることができ
る。
【０１０３】（３）上記実施形態では、補助吊り腕とし
て補助シーブ付きの補助シーブブラケットを備えたクレ
ーンを適用対象として例にとったが、本発明は、補助吊
り腕としてブーム先端に起伏自在または固定式のジブを
設けたクレーンにも適用するる。このジブを用いたクレ
ーンの場合は、補巻系の基準値はブームとジブの長さ、
作業半径等に応じて基準値が決められる。
【０１０４】さらに本発明は、上記実施形態で例示した
ラチスブーム式のクレーンに限らず、箱形の伸縮ブーム
を用いたクレーン（この場合はブーム長さが変化し、こ
れによって作業半径が変化する）にも適用することがで
きる。
【０１０５】
【発明の効果】上記のように本発明によるときは、主巻
系と補巻系の吊り手段を備えたクレーンにおいて、他系
の吊り荷重に応じて自系の定格総荷重を変化させ、単独
吊り作業時と両系同時吊り作業時とを問わず実際に両系
で吊ることができる最大吊り荷重を定格総荷重として定
めることが可能となる。
【０１０６】このため、両系の吊り能力を最大限に生か
し、かつ、常にあと何ｔ吊れるかの余裕度をオペレータ
が明確に把握することが可能となる。
【０１０７】一方、請求項３，８，９の方法、装置によ
ると、主巻吊り荷重検出手段、補巻吊り荷重検出手段、
全体吊り荷重検出手段のうち一つに異常が発生した場
合、あるいはアタッチメントの付け替えやフックに対す
るロープ掛け数の変更等に基づいて意図的に一つを使用
しない場合に、残り二つの検出手段の検出値に基づいて
荷重演算を行うため、検出異常時を含めて作業条件に応
じて、請求項１，２の方法及び請求項５〜８の装置によ
る荷重演算を支障なく行うことができる。
【０１０８】とくに、請求項９の発明によると、一つの
検出手段が異常となったときに、演算部がこの異常を判
断して自動的に演算法を切換えるため、切換え忘れや切
換ミスによる誤演算が生じない。
【０１０９】また、請求項４，１０の方法、装置による
と、主巻吊り作業、補巻吊り作業、同時吊り作業のうち
から現在行われている作業の種類と作業内容を表示する
ため、作業状態が頻繁に変わる場合、作業が長時間に及
ぶ場合等でも、現作業状態をオペレータに明確に認識さ
せることができる。また、必要な表示に絞ることで表示
効果を高めることができ、これらの点によって安全性を
より向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる過負荷防止装置のブ
ロック構成図である。
【図２】同装置の演算処理部における主巻系負荷率演算
部の処理内容を説明するための図である。
【図３】同装置の表示部による表示内容を示し、（イ）
は主巻吊り作業時、（ロ）は補巻吊り作業時、（ハ）は
同時吊り作業時の各表示内容を示す図である。
【図４】同装置による表示内容の切換作用を説明するた
めのフローチャートである。
【図５】図４のフローの一部を変えたフローチャートで
ある。
【図６】本発明の適用対象となるクレーンの概略側面図
である。
【符号の説明】
２ ブーム ３ 補助シーブ ４ 補助吊り腕としての補助シーブブラケット ６ 主巻系吊り手段を構成する主巻ウィンチ １０ 主巻ロープ １１ 主フック ７ 補巻系吊り手段を構成する補巻ウィンチ １２ 補巻ロープ １３ 補フック １４ 演算処理部（演算手段） １７ 記憶部 １８ 負荷率演算部 １６ 表示部 ２４ 全体負荷率演算部 ２５ 主巻系負荷率演算部 ２６ 補巻系負荷率演算部 ２０ ブーム角度検出器 ２１ ガイライン張力検出器（全吊り荷重検出手段） ２２ 主巻ロープ張力検出器（主巻吊り荷重検出手段）
゜ ２３ 補巻ロープ張力検出器（補巻吊り荷重検出手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 一弘 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３−１ コ ベルコ建機株式会社クレーン本部高砂工場 内 (72)発明者 加門 嘉樹 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３−１ コ ベルコ建機株式会社クレーン本部高砂工場 内 Ｆターム(参考） 3F205 AA07 AC01 AC09 BA01 CA01 DA02 DA14 HA06 HB01 HC05

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ブームの先端に補助吊り腕が設けられ、
    主巻ウィンチと、この主巻ウィンチから引き出されて上
    記ブーム先端から垂下された主巻ロープと、この主巻ロ
    ープによって吊持される主フックとを有する主巻系吊り
    手段によって主巻吊り作業を行い、補巻ウィンチと、こ
    の補巻ウィンチから引き出されて上記補助吊り腕から垂
    下された補巻ロープと、この補巻ロープによって吊持さ
    れる補フックとを有する補巻系吊り手段によって補巻吊
    り作業を行い、上記主巻系吊り手段の負荷である主巻吊
    り荷重、及び上記補巻系吊り手段の負荷である補巻吊り
    荷重をそれぞれ検出し、この検出された吊り荷重と、主
    巻系及び補巻系吊り手段についてそれぞれ単独で吊るこ
    とができる荷重として別個に設定される定格総荷重とに
    基づいて過負荷を防止する処理を行うクレーンの過負荷
    防止方法において、上記定格総荷重を下記（ａ）（ｂ）
    によって求めることを特徴とするクレーンの過負荷防止
    方法。 （ａ）予め、クレーンの安定度、ロープ破断強度等の安
    全面から決まる一定のベースに基づいて自系の基準値を
    設定する。 （ｂ）他系の吊り手段の吊り荷重を、自系のベースに基
    づいて自系の荷重成分に換算し、この換算値を自系の基
    準値から減算する。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のクレーンのクレーンの過
    負荷防止方法において、他系の吊り手段の吊り荷重を自
    系の荷重成分に換算してこの換算値を自系の基準値から
    減算するのに代えて、他系の吊り手段で吊ることができ
    る余裕荷重を、他系の基準値のベースに基づいて自系の
    荷重成分に換算し、この換算値と自系の基準値とを比較
    して低い方の値を選択することによって自系の定格総荷
    重を求めることを特徴とするクレーンの過負荷防止方
    法。
  3. 【請求項３】 請求項１または２記載の過負荷防止方法
    において、主巻吊り荷重を検出する主巻吊り荷重検出手
    段、補巻吊り荷重を検出する補巻吊り荷重検出手段、主
    巻吊り荷重と補巻吊り荷重の和である全体吊り荷重を検
    出する全体吊り荷重検出手段のうち一つが検出不能な状
    態となった場合に、残り二つの検出手段による検出値に
    基づいて荷重演算を行うことを特徴とするクレーンの過
    負荷防止方法。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載のクレ
    ーンの過負荷防止方法において、検出された主巻吊り荷
    重及び補巻吊り荷重に基づいて、主巻系吊り手段による
    主巻吊り作業と、補巻系吊り手段による補巻吊り作業
    と、主巻系吊り手段及び補巻系吊り手段の双方による同
    時吊り作業のうちから現在行われている吊り作業の種類
    と作業内容を表示することを特徴とするクレーンの過負
    荷防止方法。
  5. 【請求項５】 ブームの先端に補助吊り腕が設けられ、
    主巻ウィンチと、この主巻ウィンチから引き出されて上
    記ブーム先端から垂下された主巻ロープと、この主巻ロ
    ープによって吊持される主フックとを有する主巻系吊り
    手段によって主巻吊り作業を行い、補巻ウィンチと、こ
    の補巻ウィンチから引き出されて上記補助吊り腕から垂
    下された補巻ロープと、この補巻ロープによって吊持さ
    れる補フックとを有する補巻系吊り手段によって補巻吊
    り作業を行い、荷重検出手段により、上記主巻系吊り手
    段の負荷である主巻吊り荷重、及び上記補巻系吊り手段
    の負荷である補巻系吊り荷重をそれぞれ検出し、演算手
    段により、上記検出された吊り荷重と、主巻系及び補巻
    系吊り手段についてそれぞれ単独で吊ることができる荷
    重として別個に定められる定格総荷重とに基づいて過負
    荷を防止する処理を行うように構成されたクレーンの過
    負荷防止装置において、上記演算手段は、下記（Ａ）
    （Ｂ）によって定格総荷重を求めるように構成されたこ
    とを特徴とするクレーンの過負荷防止装置。 （Ａ）予め、クレーンの安定度、ロープ破断強度等の安
    全面から決まる一定のベースに基づいて自系の基準値を
    設定する。 （Ｂ）他系の吊り手段の吊り荷重を、自系のベースに基
    づいて自系の荷重成分に換算し、この換算値を自系の基
    準値から減算する。
  6. 【請求項６】 請求項５記載のクレーンの過負荷防止装
    置において、演算手段は、他系の吊り手段の吊り荷重を
    自系の荷重成分に換算して自系の基準値から減算するの
    に代えて、他系の吊り手段で吊ることができる余裕荷重
    を、他系の基準値のベースに基づいて自系の荷重成分に
    換算し、この換算値と基準値とを比較して低い方の値を
    選択することによって自系の定格総荷重を求めるように
    構成されたことを特徴とするクレーンの過負荷防止装
    置。
  7. 【請求項７】 ブームの先端に補助吊り腕が設けられ、
    主巻ウィンチと、この主巻ウィンチから引き出されて上
    記ブーム先端から垂下された主巻ロープと、この主巻ロ
    ープによって吊持される主フックとを有する主巻系吊り
    手段によって主巻吊り作業を行い、補巻ウィンチと、こ
    の補巻ウィンチから引き出されて上記補助吊り腕から垂
    下された補巻ロープと、この補巻ロープによって吊持さ
    れる補フックとを有する補巻系吊り手段によって補巻吊
    り作業を行い、荷重検出手段により、上記主巻系吊り手
    段の負荷である主巻吊り荷重、及び上記補巻系吊り手段
    の負荷である補巻吊り荷重をそれぞれ検出し、演算手段
    により、上記検出された吊り荷重と、主巻系及び補巻系
    吊り手段についてそれぞれ単独で吊ることができる荷重
    として別個に定められる定格総荷重とに基づいて過負荷
    を防止する処理を行うように構成されたクレーンの過負
    荷防止装置において、上記演算手段は、下記（ｉ）（ｉ
    ｉ）によって定格総荷重を求めるように構成されたこと
    を特徴とするクレーンの過負荷防止装置。 （ｉ）主巻系吊り手段については、予め、クレーンの安
    定度をベースとして自系の基準値を予め設定し、補巻系
    吊り手段の吊り荷重を、クレーンの安定度をベースとし
    て自系の荷重成分に換算し、この換算値を自系の基準値
    から減算する。 （ｉｉ）補巻系吊り手段については、補巻ロープの破断
    強度をベースとして自系の基準値を予め設定し、主巻系
    吊り手段で吊ることができる余裕荷重を、クレーンの安
    定度をベースとして自系の荷重成分に換算し、この換算
    値と自系の基準値とを比較して低い方の値を選択する。
  8. 【請求項８】 請求項５乃至７のいずれかに記載のクレ
    ーンの過負荷防止装置において、主巻吊り荷重を検出す
    る主巻吊り荷重検出手段、補巻吊り荷重を検出する補巻
    吊り荷重検出手段、主巻吊り荷重と補巻吊り荷重の和で
    ある全体吊り荷重を検出する全体吊り荷重検出手段を備
    え、演算手段は、主巻吊り荷重及び補巻吊り荷重を求め
    る荷重演算法を、 （ａ）上記三つの検出手段による検出値を用いる第１の
    演算法、 （ｂ）上記三つの検出手段のうちの二つの検出手段によ
    る検出値を用いる第２の演算法 の二つの演算法のうちで切換え得るように構成されたこ
    とを特徴とするクレーンの過負荷防止装置。
  9. 【請求項９】 演算手段は、各検出手段からの信号に基
    づいて検出手段の異常の有無を判断し、そのうちの一つ
    を異常と判断したときに、演算法を第１の演算法から第
    ２の演算法に切換えるように構成されたことを特徴とす
    る請求項８記載のクレーンの過負荷防止装置。
  10. 【請求項１０】 請求項５乃至９のいずれかに記載のク
    レーンの過負荷防止装置において、作業状態を表示する
    表示手段を備え、検出された主巻吊り荷重及び補巻吊り
    荷重に基づいて、主巻系吊り手段による主巻吊り作業
    と、補巻系吊り手段による補巻吊り作業と、主巻系吊り
    手段及び補巻系吊り手段の双方による同時吊り作業のう
    ちから現在行っている吊り作業の種類と作業内容を上記
    表示手段によって表示するように構成されたことを特徴
    とするクレーンの過負荷防止装置。
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