JP2004155511A

JP2004155511A - 伸縮ブーム式作業機械

Info

Publication number: JP2004155511A
Application number: JP2002319806A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Hanamoto; 貴博花本
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2002-11-01
Filing date: 2002-11-01
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2022-11-01
Also published as: JP4430861B2

Abstract

【課題】履帯縮小状態においても伸縮ブームの起伏角度を大きくすることができ、背面に設けられるロープ支えローラを支持するローラ支持部材の高さを低くすることができる伸縮ブーム式クレーンを提供する。
【解決手段】拡縮自在なクローラを有するクローラ走行式の下部走行体２を備え、この下部走行体２の上に、主巻きウインチ１１、補巻きウインチ１３、および第３ウインチ１８を備えると共に、起伏自在、かつ伸縮自在な伸縮ブーム７を備えた上部旋回体４が搭載されてなる伸縮ブーム式クレーン１において、前記主巻きウインチ１１、および補巻きウインチ１３を上部旋回体４の旋回中心の後方に配設し、第３ウインチを上部旋回体の旋回中心の前方に着脱自在に配設する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、車幅方向に拡縮自在なクローラを有するクローラ走行式の伸縮ブーム式作業機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
伸縮ブームを備えた自走式の伸縮ブーム式作業機械の場合には、例えば車幅方向に拡縮自在なクローラを有するクローラ走行式の下部走行体を備え、この下部走行体の上に、後部に複数のウインチ、つまり第１乃至第３ウインチを備えると共に、起伏自在、かつ伸縮自在なブームを備えた上部旋回体が搭載されなる構成のものがある。このような伸縮ブーム式作業機械の第１乃至第３ウインチは、通常、上部旋回体の旋回中心よりも後方側に配設されており、そしてこれらウインチによって巻取り、巻戻される各ロープは、伸縮ブームの背面側でブームヘッド側に導かれている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３１６０８０号公報（第４−５頁、第１−３図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
周知のとおり、拡縮自在なクローラを有するクローラ走行式の下部走行体を備えた伸縮ブーム式クレーンの場合には、通常、クローラを車幅方向に拡張した状態でクレーン作業を行っている。そのため、伸縮ブームを含む上部旋回体の旋回中心の前後方向の重量バランスは、クローラを車幅方向に拡張した状態で、移動式クレーンの設計基準に定められている後方安定度を満足するように設定されている。なお、クローラを車幅方向に縮小させるのは、運搬のためにトレーラ等の荷台に載置する時である。
【０００５】
即ち、クローラクレーンの場合には、吊荷を吊持していない状態において、ジブ（ブーム）が向けられている側の全ての転倒支点にかかる荷重の値の合計値が、このクローラクレーンの質量に重力加速度を乗じて得た値の１５％に相当する値以上の後方安定性を有しなければならない。従って、このような伸縮ブーム式のクローラクレーンでは、下部走行体と上部旋回体とが直交した場合、伸縮ブーム側のクローラに１５％以上の荷重がかかるように設定されている。
【０００６】
ところが、拡縮自在なクローラを有するクローラ走行式の伸縮ブーム式クレーンの場合には、作業現場の状況等により、クローラを縮小した状態でクレーン作業をしなければならない場合が多々ある。クローラを縮小した状態では、下部走行体と上部旋回体とが直交した場合、伸縮ブーム式クレーンの後部安定性が悪化するために、伸縮ブームを最大起伏角度にすることができない。つまり、伸縮ブームの最小旋回半径を小さくすることができないため、十分なクレーン作業を行うことができないという問題があった。
【０００７】
伸縮ブーム式クレーンの上記のような後部安定性に係る問題は、伸縮ブームが上部旋回体の旋回中心よりも後方位置にブームフットピンを介して支持されていて、伸縮ブームの起伏角度が大きくなるに連れて、重心が次第に上部旋回体の旋回中心よりも後方側に移動してしまうからである。勿論、上部旋回体の前側位置にバランスウェイトを装着すれば、クローラを縮小した状態であっても伸縮ブームを最大起伏角度にしてクレーン作業を行うことができる。しかしながら、別途バランスウェイトを用意しなければならないから、コスト的に不利になるので好ましくない。
【０００８】
さらに、３台以上のウインチを備えた伸縮ブーム式クレーンで、例えば伸縮ブームの背面側に全てのロープを通すように構成すると、各ロープをガイドするガイドシーブを備えた、後方斜め上方に突出するガントリの突出長さが長くなる。
また、伸縮ブームの背面に設けるロープを支えるロープ支えローラを支持するローラ支持部材の高さを高くしなければならない。
【０００９】
従って、伸縮ブームを最大倒伏させた運搬姿勢での伸縮ブーム式クレーンの高さが高くなるため、運搬するに際して通行し得る道路が限定されるのに加えて、場合によっては伸縮ブーム式クレーンを分解する必要が生じ、運搬費が嵩むので好ましくない。また、伸縮ブームの背面側におけるロープの本数が多くなると、巻取り、巻戻し時におけるぶれによりロープ同士が干渉して磨耗してしまうため、ロープの寿命が短くなるという問題も生じる。勿論、伸縮ブームの腹面側に全てのロープを通した場合にあっても同様である。また、従来よりも大型の複数のウインチを配設する場合には、これらウインチが上部旋回体の後部上方、後方または側方に突出する状態となり、その分伸縮ブーム式クレーンの最大高さや、上部旋回体の後端旋回半径や幅が大きくなるため、輸送性やクレーン作業性の面で不利になるという問題もある。
【００１０】
従って、本発明の目的は、クローラ縮小状態においても伸縮ブームの起伏角度を大きくすることができ、背面に設けられるロープ支えローラを支持するローラ支持部材の高さを低くすることを可能ならしめる伸縮ブーム式作業機械を提供することである。
【００１１】
【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に係る伸縮ブーム式作業機械が採用した手段は、拡縮自在なクローラを有するクローラ走行式の下部走行体を備え、この下部走行体の上に、複数のウインチを備えると共に、起伏自在、かつ伸縮自在な伸縮ブームを備えた上部旋回体が搭載されてなる伸縮ブーム式作業機械において、前記複数のウインチを、前記上部旋回体の旋回中心の前後に分けて配設したことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項２に係る伸縮ブーム式作業機械が採用した手段は、請求項１に記載の伸縮ブーム式作業機械において、前記上部旋回体の旋回中心より後部に配設されたウインチは、上下２段に配設された第１ウインチ、および第２ウインチであり、前記上部旋回体の旋回中心より前部に配設されたウインチは第３ウインチであることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項３に係る伸縮ブーム式作業機械が採用した手段は、請求項２に記載の伸縮ブーム式作業機械において、前記第３ウインチは、前記伸縮ブームを用いて着脱できるように構成されてなることを特徴とする。
【００１４】
上記請求項１乃至３に係る伸縮ブーム式作業機械によると、複数のウインチが上部旋回体の旋回中心の前後に分けて配設されている。従って、ウインチおよびその配管類の配設スペースの確保が容易で、しかもメインテナンス空間を確保しながら、上部旋回体の後方旋回半径を小さくすることができる。また、上部旋回体の旋回中心より前方の重量を大きくすることができるから、クローラ縮小状態において、下部走行体と上部旋回体とが直交した場合でも、バランスウェイトを用いるまでもなく伸縮ブームの起伏角度を大きくすることができる。
【００１５】
本発明の請求項４に係る伸縮ブーム式作業機械が採用した手段は、請求項２に記載の伸縮ブーム式作業機械において、前記第３ウインチで巻取り、巻戻される第３ロープを前記伸縮ブームの腹面側でブームヘッド側に導き、前記第１ウインチで巻取り、巻戻される第１ロープと、前記第２ウインチで巻取り、巻戻される第２ロープとを共に前記伸縮ブームの背面側でブームヘッド側に導くように構成したことを特徴とする。
【００１６】
上記請求項４に係る伸縮ブーム式作業機械によれば、第３ロープが伸縮ブームの腹面側でブームヘッド側に導かれる構成で、ガントリに３つ目のシーブを設ける必要がないから、ガントリの後方突出長さを短くすることができる。また、伸縮ブームの背面に設けられるロープ支えローラを設ける必要はなく、その分支えローラを支持するローラ支持部材の高さを低くすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態１に係る伸縮ブーム式作業機械を、この伸縮ブーム式作業機械が伸縮ブーム式クレーンである場合を例として、添付図面を参照しながら説明する。図１は伸縮ブームを最大倒伏状態にした状態を示す伸縮ブーム式クレーンの全体側面図、図２は第３ウインチの装着状態を示す側面図、図３は第３ウインチの装着状態を示す平面図、図４は伸縮ブームのブームヘッド付近の拡大構成説明図である。
【００１８】
図１に示す符号１は、本実施の形態１に係る伸縮ブーム式クレーン（以下、クレーンという）である。このクレーン１は、その車幅方向に拡縮自在なクローラを有するクローラ走行式の下部走行体２を備えており、この下部走行体２の上に、旋回軸受３を介して垂直軸心回りに旋回する上部旋回体４が搭載されている。この上部旋回体４は、ブーム支持ブラケット６を有する旋回フレ−ム５と、前記ブーム支持ブラケット６にブームフットピン６ａを介して連結され、俯仰シリンダ７ｃ（図２参照）によって起伏される伸縮自在な伸縮ブーム７と、旋回フレ−ム５の前側に搭載されてなる運転室８と、旋回フレ−ム５の後側に取付けられてなるカウンターウェイト９とから構成されている。
【００１９】
前記上部旋回体４の後部上位に第１ウインチである主巻きウインチ１１が配設され、この主巻きウインチ１１の下位に第２ウインチである補巻きウインチ１３が配設されている。また、前記上部旋回体４の前側には第３ウインチ１８が後述する構成により取付けられている。そして、前記ブーム支持ブラケット６の上位後端部には第１シーブ１０ａと第２シーブ１０ｂとを備え、カウンターウェイト９の上方に伸びるガントリ１０が突設されている。このガントリ１０の第１シーブ１０ａには、前記主巻きウインチ１１で巻取り、巻戻される主巻きロープ１２が掛けられている。また、このガントリ１０の第２シーブ１０ｂには、補巻きウインチ１３で巻取り、巻戻される補巻きロープ１４が掛けられている。
【００２０】
これら主巻きロープ１２と補巻きロープ１４とは、何れも伸縮ブーム７の背面に沿ってブームヘッド７ｂの方向に導かれている。主巻きロープ１２はブームヘッド７ｂの伸縮ブーム７の背面側の２つのアイドラシーブ１５のうちの一方に掛けられると共に、複数のシーブを備えたブームヘッド７ｂの先端のブームポイントシーブ１６に掛けられている。そして、主巻きロープ１２はブームポイントシーブ１６の複数の図示しないシーブとフック７ｄの複数の図示しないシーブとに掛回されると共に、その一端がブームヘッド７ｄに連結されている。また、補巻きロープ１４はブームヘッド７ｂの伸縮ブーム７の背面側の２つのアイドラシーブ１５のうちの他に掛けられると共に、ブームポイントシーブ１６に突設されたブラケットに設けられてなる補助シーブ１７に掛けられている。
【００２１】
前記旋回フレーム５の旋回中心よりも前方位置、即ち運転室８の側方位置に第３ウインチ１８が配設されている。この第３ウインチ１８は、図２、３に示すように、旋回フレーム５の幅方向のほぼ中央部で前記伸縮ブーム７の最大倒伏状態で、俯仰シリンダ７ｃの中心が第３ウインチ１８のドラムフランジ間に位置し、このドラムフランジに俯仰シリンダ７ｃが干渉しない高さ位置において、ブーム支持ブラケット６の前端部にウインチ支持ブラケットを介して挿脱自在な連結ピン２１で連結されている。なお、図２、３において、第３ウインチ１８の前側には、油圧タグライン装置が取付けられている。そして、この第３ウインチ１８で巻取り、巻戻される第３ロープ１９が、伸縮ブーム７の腹面に設けられてなる第３ロープ用ガイドシ−ブ２０に掛けられてブームヘッド７ｂ側に導かれている。なお、図４に示すように、前記主巻きロープ１２、補巻きロープ１４のそれぞれは、伸縮ブーム７の各段のブームの上部背面に設けられてなる背面側ロープ支えローラ７ｅによって支えられている。また、前記第３ロープ１９は伸縮ブーム７の各段のブームの上部腹面に設けられてなる腹面側ロープ支えローラ７ｆによって支えられている。
【００２２】
以下、本実施の形態１に係るクレーン１の作用態様を説明する。即ち、本実施の形態１に係るクレーン１によれば、主巻きウインチ１１と補巻きウインチ１３とが上部旋回体４の旋回中心の後方側に配置され、そして第３ウインチ１８が上部旋回体４の旋回中心の前方側に配設されている。本実施の形態１に係るクレーン１の場合には、このように複数のウインチが上部旋回体４の前後に分散配設されている。そのため、複数のウインチを上部旋回体の後部に集中配設する従来例に比較して、上部旋回体４の後端旋回半径を大きくすることなく、個々のウインチの占有面積を広くすることができるので、従来例より大型で大能力のウインチを配設することができる。
【００２３】
特に、比較的高い吊上能力が要求される大型の主巻きウインチ１１と、補巻きウインチ１３とを上部旋回体４の後部に上下に配設し、第３ウインチ１８を前部に配設することで、従来の第３ウインチの配設空間を主、補巻きウインチ１１、１３の配設空間に割り当てることができる。よって、主、補巻きウインチ１１、１３をより大型にすることができると共に、前部の第３ウインチ１８も大型にすることができる。従って、主巻きウインチ１１，補巻きウインチ１３，第３ウインチ１８のそれぞれに作動油を給排するための配管や油圧ホース類の配設スペースの確保が容易であって、しかもそれらのメインテナンス空間を確保しながら、上部旋回体５の後方旋回半径を小さくすることができる。また、上部旋回体５の旋回中心より前方側の重量を大きくすることができるから、クローラ縮小状態において、バランスウェイトを用いるまでもなく、伸縮ブーム７の起伏角度を大きくすることが可能になる。
【００２４】
また、本実施の形態１に係るクレーン１によれば、主巻きロープ１２と補巻きロープ１４とが、伸縮ブーム７の背面側でブームヘッド７ｂの方向に、また第３ロープ１９が伸縮ブーム７の腹面側でブームヘッド７ｂの方向にそれぞれ導かれている。従って、全てのロープを伸縮ブーム７の背面側、または腹面側に集中配設する場合に比較して、伸縮ブーム７の背面側と腹面側とのロープ数が少なくなる。そのため、ガントリ１０の後方突出長さを短くすることができ、また伸縮ブーム７の背面に設けるロープ支えローラを支持するローラ支持部材の高さを低くすることができる。勿論、ロープ同士の干渉を少なくすることができるから、ロープ寿命の延長にも寄与することができる。また、作業現場内での設置物の移動や、土木作業でブーム先端部に装着されるアタッチメントに掛け回す等、挿脱作業が多い第３ロープ１９を、作業者が地上から挿脱作業を行い得る位置にすることができるので、作業時の安全性と、利便性を向上させることができる。
【００２５】
さらに、本実施の形態１に係るクレーン１によれば、第３ウインチ１８が不要である場合、フック７ｄにより第３ウインチ１８を吊持しながら、連結ピン２１を抜取ることにより、この第３ウインチ１８を旋回フレーム５から容易に取外すことができ、逆に容易に取付けることができる。このように作業者が地上から第３ウインチ１８の連結ピン２１の挿脱作業ができるので、安全、かつ効率的に第３ウインチ１８を着脱することができる。勿論、後の工事において第３ウインチ１８を使用する場合には、この第３ウインチ１８を旋回フレーム５に取付けたままにしておいても実用に支障が生じるようなことがない。なお、この第３ウインチ１８に作動油を給排するために、先端にクイックカプラが取り付けられてなる油圧ホースが用いられる。
【００２６】
次に、本発明の実施の形態２に係るクレーンを、上記実施の形態１に係る前記図４と、その主要部構成説明図の図５（ａ）と、図５（ａ）のＡ部拡大図の図５（ｂ）とを参照しながら説明する。但し、本実施の形態２に係るクレーン１の主要構成は、上記実施の形態１に係るクレーンの主要構成と同様であるから、同一のもの並びに同一機能を有するものに同一符号を付し、かつ同一名称を以って、その相違する点について説明する。
【００２７】
以下、詳細に説明すると、この実施の形態２に係るクレーン１では、主巻きウインチ１１と、補巻きウインチ１３とが旋回フレーム５の後部に並列配設されている。一方、第３ウインチ１８が、上記実施の形態１と同様に、旋回フレーム５の前端部に取付けられており、第３ロープ１９が伸縮ブーム７の腹面側を通って導かれている。前記主巻きウインチ１１で巻取り、巻戻される主巻きロープ１２はブーム支持ブラケット６の後部側端面に突設されたブラケットに支持されてなるガイドシーブ２２に掛けられている。そして、主巻きロープ１２は伸縮ブーム７の腹面側を通り、この伸縮ブーム７の腹面に設けられてなる、後述するガイドシーブ機構２３を経てブームヘッド７ｂ側に導かれると共に、ブームポイントシーブ１６に掛けられるように構成されている。
【００２８】
なお、これら主巻きウインチ１１と補巻きウインチ１３とは、上記実施の形態１に係るクレーン１の主巻きウインチ１１、補巻きウインチ１３の場合と同様に、上下位置に配設されていても良い。但し、この実施の形態２の場合にあっては、図５から良く理解されるように、補巻きウインチ１３を、主巻きウインチ１１の上側に配設する必要がある。
【００２９】
前記ガイドシーブ機構２３は、伸縮ブーム７の腹面に突設されてなるブラケット２３ａを備えている。そして、このブラケット２３ａにピンを介して、下側から主巻きロープ１２に転接する下部シーブ２３ｂ、および上側から主巻きロープ１２に転接する上部シーブ２３ｃを備えてなる構成になっている。
【００３０】
前記補巻きウインチ１３で巻取り、巻戻される補巻きロープ１４は、ガントリ１０が有する１つのシーブ１０ｂに掛けられ、伸縮ブーム７の背面に沿ってブームヘッド７ｂの方向に導かれている。そして、この補巻きロープ１４は、ブームヘッド７ｂの伸縮ブーム７の背面側のアイドラシーブ１５に掛けられると共に、補助シーブ１７に掛けられるように構成されている。
【００３１】
以下、本実施の形態２に係るクレーン１の作用態様を説明する。即ち、ガントリ１０にシーブを１つ設けるだけで良いから、ガントリ１０の後方突出長さを実施の形態１に係るクレーンの場合よりも短くすることができる。また、伸縮ブーム７の背面に設けられるロープ支えローラは１つで良いから、この支えローラを支持するローラ支持部材の高さを低くすることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の請求項１乃至３に係る伸縮ブーム式作業機械では、複数のウインチが上部旋回体の旋回中心の前後に分けて配設されている。
従って、本発明の請求項１または２に係る伸縮ブーム式作業機械によれば、配管類の設置スペースの確保が容易で、しかもメインテナンス空間を確保しながら、上部旋回体の後方旋回半径を小さくすることができる。また、上部旋回体の旋回中心より前方の重量を大きくすることができるから、履帯縮小状態において、下部走行体と上部旋回体とが直交した場合でも、従来例に係る伸縮ブーム式作業機械のようにバランスウェイトを用いるまでもなく、伸縮ブームの起伏角度を大きくすることができる。
【００３３】
また、複数のウインチが上部旋回体の前後に分散配設されているため、複数のウインチを上部旋回体の後部に集中配設する従来例に比較して、上部旋回体の後端旋回半径を大きくすることなく、個々のウインチの占有面積を広くすることができるので、従来例より大型で大能力のウインチを配設することができる。
特に、比較的高い吊上能力が要求される大型の第１ウインチと、第２ウインチとを上部旋回体後部に上下に配設し、第３ウインチを前部に配設することで、従来の第３ウインチの配設空間を第１，２ウインチの配設空間に割り当てることができる。よって、第１，２ウインチをより大型にすることができると共に、前部の第３ウインチも大型にすることができる。
【００３４】
本発明の請求項４に係る伸縮ブーム式作業機械によれば、第３ロープが伸縮ブームの腹面側でブームヘッド側に導かれる構成で、ガントリに３つ目のシーブを設ける必要がないから、ガントリの後方突出長さを短くすることができる。
また、伸縮ブームの背面に設けられるロープ支えローラを設ける必要はなく、その分支えローラを支持するローラ支持部材の高さを低くすることができる。
さらに、作業現場内での設置物の移動や、土木作業でブーム先端部に装着されるアタッチメントに掛け回す等、挿脱作業が多い第３ロープを、作業者が地上から挿脱作業を行い得る位置にすることができるので、作業時の安全性と、利便性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係り、伸縮ブームを最大倒伏状態にした状態を示す伸縮ブーム式クレーンの全体側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係り、第３ウインチの装着状態を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係り、第３ウインチの装着状態を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係り、伸縮ブームのブームヘッド付近の拡大構成説明図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係り、図５（ａ）は伸縮ブーム式クレーンの主要部構成説明図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ部拡大図である。
【符号の説明】
１…クレーン、２…下部走行体、３…旋回軸受、４…上部旋回体、５…旋回フレーム、６…ブーム支持ブラケット、６ａ…ブームフットピン、７…伸縮ブーム、７ａ…基本ブーム、７ｂ…ブームヘッド、７ｃ…俯仰シリンダ、７ｄ…フック、７ｅ…背面側ロープ支えローラ、７ｆ…腹面側ロープ支えローラ、８…運転室、９…カウンターウェイト、１０…ガントリ、１０ａ，１０ｂ…ガイドシーブ
１１…主巻きウインチ、１２…主巻きロープ、１３…補巻きウインチ、１４…補巻きロープ、１５…アイドラシーブ、１６…ブームポイントシーブ、１７…補助シーブ、１８…第３ウインチ、１９…第３ロープ、２０…第３ロープ用ガイドシーブ
２１…連結ピン、２２…ガイドシーブ、２３…ガイドシーブ機構、２３ａ…ブラケット、２３ｂ…下部ローラ、２３ｃ…上部ローラ

Claims

拡縮自在なクローラを有するクローラ走行式の下部走行体を備え、この下部走行体の上に、複数のウインチを備えると共に、起伏自在、かつ伸縮自在な伸縮ブームを備えた上部旋回体が搭載されてなる伸縮ブーム式作業機械において、前記複数のウインチを、前記上部旋回体の旋回中心の前後に分けて配設したことを特徴とする伸縮ブーム式作業機械。
前記上部旋回体の旋回中心より後部に配設されたウインチは、上下２段に配設された第１ウインチ、および第２ウインチであり、前記上部旋回体の旋回中心より前部に配設されたウインチは第３ウインチであることを特徴とする請求項１に記載の伸縮ブーム式作業機械。
前記第３ウインチは、前記伸縮ブームを用いて着脱できるように構成されてなることを特徴とする請求項２に記載の伸縮ブーム式作業機械。
前記第３ウインチで巻取り、巻戻される第３ロープを前記伸縮ブームの腹面側でブームヘッド側に導き、前記第１ウインチで巻取り、巻戻される第１ロープと、前記第２ウインチで巻取り、巻戻される第２ロープとを共に前記伸縮ブームの背面側でブームヘッド側に導くように構成したことを特徴とする請求項２に記載の伸縮ブーム式作業機械。