JP2008214021A - 荷重検出装置及びこれを備えたクレーン - Google Patents

Abstract

【課題】吊り荷重の検出精度をより向上することができる荷重検出装置及びこれを備えたクレーンを提供すること。
【解決手段】フック４に設けられ、当該フック４の荷重検知部位に生じている弾性変形量を検出可能な変形量検出部２３と、機体に設けられ、変形量検出部２３により検出された変形量に基づいて吊り荷重を算出する吊り荷重算出部２４と、変形量検出部２３により検出された変形量を電気信号として吊り荷重算出部２４に伝送可能な伝送部２５とを備え、この伝送部２５は、前記フック４に設けられ電気信号を無線で送信可能な送信アンテナ３３と、この送信アンテナ３３からの電気信号を受信可能で、かつ、この電気信号を前記吊り荷重算出部２４に送信可能となるようにアタッチメントの先端部に設けられた先端アンテナ３４とを含んでいる。
【選択図】図３

Description

本発明は、クレーンの荷重検出装置に関するものである。

従来から、ワイヤを巻き上げ及び巻き下げ可能なウィンチが搭載された機体と、この機体に起伏可能に設けられた起伏部材と、この起伏部材の先端部から前記ワイヤを介して吊下げられたフックとを備え、前記ウィンチの駆動に応じて前記フックを昇降可能なクレーンが知られている。

その一例である移動式クレーンには、前記フックの吊り荷の荷重を検出する荷重検出装置を備えたものが存在する（例えば、特許文献１）。

特許文献１の荷重検出装置は、前記ワイヤに生じている張力を検出する張力検出器を備え、この張力検出器の検出結果に基づいて吊り荷重を算出するようになっている。
特開平１１−１３９７６０号公報

しかしながら、前記特許文献１の移動式クレーンでは、ワイヤが旋回台（機体）に搭載されたサブウィンチから第２マスト、第１マスト、ラフティングジブ等（起伏部材）を経由してフックまで繋がる長い経路にわたり配索されているため、吊り荷重の検出精度を向上するのに限界があった。

つまり、機体からフックに至る長い経路にわたりワイヤが配索されるクレーンにおいては、このワイヤのうち起伏部材の先端部から吊下げられた部分だけでなく、この起伏部材に沿って配索された部分についても、風の影響を受けたり、周囲の物と接触する可能性がある。したがって、特許文献１の技術では、作業環境の影響を受けてワイヤの張力が変動し易いため、吊り荷重の検出精度を向上するのに限界があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、吊り荷重の検出精度をより向上することができる荷重検出装置及びこれを備えたクレーンを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、ワイヤを巻き上げ及び巻き下げ可能なウィンチが搭載された機体と、この機体に起伏可能に搭載された起伏部材と、この起伏部材の先端部から前記ワイヤを介して吊下げられたフックとを有するクレーンに設けられ、前記フックに生じている吊り荷重を検出するための荷重検出装置であって、前記フックに設けられ、当該フックの少なくとも一部である荷重検知部位に生じている弾性変形量を検出可能な変形量検出手段と、前記機体に設けられ、前記変形量検出手段により検出された変形量に基づいて前記吊り荷重を算出する吊り荷重算出手段と、前記変形量検出手段により検出された変形量を電気信号として前記吊り荷重算出手段に伝送可能な伝送手段とを備え、前記伝送手段は、前記フックに設けられ前記電気信号を無線で送信可能な送信アンテナと、この送信アンテナからの電気信号を受信可能で、かつ、この電気信号を前記吊り荷重算出手段に送信可能となるように前記起伏部材の先端部に設けられた先端アンテナとを含むことを特徴とするクレーンの荷重検出装置を提供する（請求項１）。

本発明によれば、フックの少なくとも一部である荷重検知部位に生じている弾性変形量を検出し、この変形量に基づいて吊り荷重を算出するようにしているので、ワイヤに生じている張力を検出する場合と異なり、検出結果がワイヤの影響を受け難くなる結果、吊り荷重の検出精度を向上することができる。

つまり、本発明では、フックの少なくとも一部である荷重検知部位に生じている変形量を直接検出することとしているため、ワイヤの張力を検出するという間接的な検出に比して精度の高い荷重データを検出することができる。そして、このような荷重データを機体側へ伝送するのに当たり、本発明では、送信アンテナから先端アンテナまでの間、つまり、フックから起伏部材までの間、電気信号が無線通信可能とされているので、ワイヤが風の影響を受けたり周囲の物に接触した場合であっても、送信アンテナから先端アンテナまでの間で電気信号を確実に伝送することができる。

特に、本発明では、起伏部材の先端部に先端アンテナが設けられているので、この先端アンテナと、前記起伏部材の先端部から吊下げられた送信アンテナ（フック）との間には前記ワイヤが配されて邪魔するものの介在する可能性が低くなり、両アンテナの通信経路を良好に確保することができる。

したがって、本発明によれば、機体からフックに至る長い経路にわたりワイヤが配索されるクレーンにおいて、吊り荷重の検出精度をより向上することが可能となる。

前記クレーン荷重検出装置において、前記送信アンテナ及び先端アンテナは、それぞれ指向性を有しているとともにこれら指向性が互いに相手のアンテナ側へ向けて調整されている構成とすれば（請求項２）、両アンテナ間の通信をより安定して行うことが可能となる。

また、本発明は、導電性のワイヤを巻き上げ及び巻き下げ可能なウィンチが搭載された機体と、この機体に起伏可能に搭載された起伏部材と、この起伏部材の先端部から前記ワイヤを介して吊下げられたフックとを有するクレーンに設けられ、前記フックに生じている吊り荷重を検出するための荷重検出装置であって、前記フックに設けられ、当該フックの少なくとも一部である荷重検知部位に生じている弾性変形量を検出可能な変形量検出手段と、前記機体に設けられ、前記変形量検出手段により検出された変形量に基づいて前記吊り荷重を算出する吊り荷重算出手段と、前記変形量検出手段により検出された変形量を電気信号として前記吊り荷重算出手段に伝送可能な伝送手段とを備え、前記伝送手段は、前記フックに設けられ前記ワイヤに巻回されたコイルからなる送信アンテナと、前記起伏部材の先端部に設けられ前記ワイヤに巻回されたコイルからなる先端アンテナとを備え、前記導電性のワイヤを媒体とする電磁誘導効果を利用して前記電気信号を送信アンテナから先端アンテナへ送信することを特徴とするクレーンの荷重検出装置を提供する（請求項３）。

本発明によれば、フックの少なくとも一部である荷重検知部位に生じている弾性変形量を検出し、この変形量に基づいて吊り荷重を算出するようにしているので、ワイヤに生じている張力を検出する場合と異なり、検出結果がワイヤの影響を受け難くなる結果、吊り荷重の検出精度を向上することができる。

つまり、本発明では、フックの少なくとも一部である荷重検知部位に生じている変形量を直接検出することとしているため、ワイヤの張力を検出するという間接的な検出に比して精度の高い荷重データを検出することができる。そして、このような荷重データを機体側へ伝送するに当たり、本発明では、送信アンテナから先端アンテナまでの間、つまり、フックから起伏部材までの間、電気信号がワイヤを媒体とする電磁誘導効果を利用して送信されるため、当該ワイヤが風を受けたり周囲の物に接触した場合であっても、電気信号自体に大小変化が生じることはなく精度の高い荷重データが先端アンテナまで伝送される。さらに、前記構成では先端アンテナ及び送信アンテナとして比較的安価なコイルを採用することができる。

特に、本発明では、起伏部材の先端部に先端アンテナが設けられているので、この先端アンテナと、前記起伏部材の先端部から吊下げられた送信アンテナ（フック）との間には前記ワイヤが直線状に配されて、両アンテナ間を最短経路で結ぶことができる。

前記荷重検出装置において、前記伝送手段は、前記先端アンテナを有する先端ノードと、この先端ノードとの間で無線通信可能となるように前記起伏部材の途中部に設けられた中継ノードとを備えているとともに、前記吊り荷重算出手段は、前記中継ノードとの間で無線通信可能となるように前記機体に設けられた基端ノードを備えていることが好ましい（請求項４）。

このようにすれば、先端ノード（先端アンテナ）まで伝送された電気信号を、中継ノード及び基端ノードへ無線で送信することができるため、起伏部材と機体との組立て又は分解作業の際、起伏部材（例えば、ブーム及びジブからなるアタッチメント）の組立て又は分解作業の際等に、各ノードを繋ぐ電線が存在する場合と比較して、当該電線を加味する必要がない分、作業性を向上することができる。

特に、前記中継ノードは、前記起伏部材のうち前記機体に起伏可能に搭載されたブームとこのブームに対し揺動可能に取り付けられたジブとの連結位置の近傍に設けられているとともに、前記先端ノードは、前記ジブの先端部に設けられていることが好ましい（請求項５）。

このようにすれば、ブームとジブとの連結位置（つまり、関節位置）に中継ノードが設けられているので、ブームに対しジブが揺動した場合であっても、中継ノードと先端ノードとの間の距離の変動を抑制することができ、これら中継ノードと先端ノードとの間の通信状態を安定させることができる。

前記荷重検出装置において、前記伝送手段は、前記中継ノードを複数個有し、これら中継ノード同士が相互に無線通信可能に構成されていることが好ましい（請求項６）。

このようにすれば、起伏部材として長大なものが採用されて前記先端ノードから基端ノードまでの距離が延びても、起伏部材の長さ方向に沿って複数の中継ノードを配設することにより、先端ノードから基端ノードまで電気信号を確実に伝送することができる。

前記荷重検出装置において、前記先端ノード、中継ノード及び基端ノードの相互間の通信は、それぞれホップ数を１とするブロードキャスト通信により行われることが好ましい（請求項７）。

この構成によれば、各ノード間の通信を、ホップ数１のブロードキャスト通信により行うようにしているので、各ノードによってアドホックネットワークを構築することが可能となる。したがって、機体と起伏部材との組立て又は分解作業の際、起伏部材（例えば、ブームとジブ）の組立て又は分解作業の際に、各ノード間の無線パスの設定を行うことが不要となり、作業性を向上することができる。

前記荷重検出装置において、前記伝送手段は、前記フックに設けられ前記ワイヤに巻回された第一コイルと、前記起伏部材の先端部に設けられ前記ワイヤに巻回された第二コイルとを備え、前記機体に設けられた電源から前記第二コイルに電力が供給されることにより前記ワイヤを介して前記第一コイルに誘導起電力を生じさせることが好ましい（請求項８）。

この構成によれば、機体に設けられた電源から第二コイルに電力が供給されることにより、ワイヤを介して誘導起電力を第一コイルに生じさせることができるので、フックに別途電源を設けることなく当該フックに必要な電力を前記誘導起電力から得ることができる。

さらに、本発明は、ワイヤを巻き上げ及び巻下げ可能なウィンチが搭載された機体と、この機体に起伏可能に搭載された起伏部材と、この起伏部材の先端部から前記ワイヤを介して吊下げられたフックと、このフックに生じている吊り荷重を検出する請求項１〜９の何れか１項に記載の荷重検出装置とを備えていることを特徴とするクレーンを提供する（請求項９）。

本発明によれば、吊り荷重の検出精度をより向上することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る移動式クレーンの全体構成を示す側面図である。図２は、図１のフックを拡大して示す断面図である。図３は、図１の電気的構成を示すブロック図である。

図１〜図３を参照して、移動式クレーン１は、機体２と、この機体２に起伏可能に搭載されたアタッチメント３と、このアタッチメント３の先端部から吊下げられたフック４と、このフック４に生じている吊り荷重を検出するための荷重検出装置５（図２参照）とを備えている。

機体２は、クローラ６ａを有する下部走行体６と、この下部走行体６上に旋回可能に搭載された上部旋回体７とを備えている。この上部旋回体７は、キャビン８と、このキャビン８の後部に設けられワイヤ９を巻上げ及び巻下げ可能なウィンチ１０とを備えている。このウィンチ１０から繰り出されたワイヤ９は、図示は省略するが、アタッチメント３の長手方向に沿って配索されている。

アタッチメント３は、前記上部旋回体７に対し起伏可能に設けられたブーム１１と、このブーム１１の先端部に揺動可能に連結されたジブ１２とを有している。

フック４は、前記アタッチメント３（ジブ１２）の先端部から前記ワイヤ９を介して吊下げられている。図２に示すように、フック４は、前記ワイヤ９が掛けられるシーブ１４と、このシーブ１４を保持するベース１５と、このベース１５に固定されたフック本体１６とを備えている。ベース１５には、上下方向に貫通する収納孔１７が形成されている。この収納孔１７は、他の部分に比べて大きな内径寸法とされた上側大径部１８及び下側大径部１９を上下に有している。前記フック本体１６は、その上部が前記収納孔１７に収納されているとともに、その下部がベース１５から露出した状態で、当該ベース１５に固定されている。具体的に、フック本体１６は、前記上側大径部１８内に収納される上側フランジ部２０と、前記下側大径部１９内に収納される下側フランジ部２１と、この下側フランジ部２１から下方に延びる鉤部２２とを備えている。上側のフランジ部２０は、その上面が上側大径部１８の天面１８ａに固定されている。この固定状態において下側フランジ部２１の下面と前記下側大径部１９の底面１９ａとの間には間隙が形成されるようになっている。

図２及び図３を参照して、荷重検出装置５は、前記フック４に設けられた変形量検出部２３と、前記機体２（上部旋回体７）に設けられた吊り荷重算出部２４と、前記変形量検出部２３と吊り荷重算出部２４との間で電気信号を伝送するための伝送部２５とを備えている。

変形量検出部２３は、前記フック本体１６の一部に予め設定された荷重検知部位１６ａに生じている弾性変形量を検出するための歪センサ（変形量検出手段）２６と、この歪センサ２６による検出値を電気信号に変換するセンサアンプ２７と、前記ベース１５の天面１８ａと底面１９ａとの間に設けられた接触センサ２８と、この接触センサ２８及び前記歪センサ２６からの信号を受けて前記フック４に設けられたスイッチＳ１に電気信号を出力するコントローラ２９と、このコントローラ２９から出力された信号を増幅するアンプ３０とを備えている。前記接触センサ２８は、前記フック本体１６に過剰の負荷が掛かった状態、つまり、下側フランジ部２１の下面と下側大径部１９の底面１９ａとが接触した状態となったときに信号を出力するものである。

なお、本実施形態では、フック本体１６のうち歪センサ２６が設けられる所定の範囲が荷重検知部位１６ａに設定されているが、この荷重検知部位は、フック本体１６だけでなく、フック４を構成する他の部材（シーブ１４又はベース１５）の少なくとも一部に設定することができる。さらに、本実施形態とは別に、フックには前記シーブ１４とフック本体１６との間に別途荷重検出器を設けることもできる。この種のフックにおいては、荷重検出器自体が荷重検知部位を構成し、この荷重検出器の有する荷重検出用の素子等が変形量検出手段を構成することになる。

吊り荷重算出部２４は、前記コントローラ２９から出力された信号を増幅するアンプ３１と、このアンプ３１から出力された情報に基づいて前記フック本体１６に生じている吊り荷重を算出するコントローラ３２とを備えている。

伝送部２５は、前記ワイヤ９と、フック４に設けられワイヤ９に巻回されたコイルからなる送信アンテナ（第一コイル）３３と、前記ジブ１２の先端部に設けられワイヤ９に巻回されたコイルからなる先端アンテナ（第二コイル）３４と、この先端アンテナ３４と前記吊り荷重算出部２４とを電気的に接続する電線３５とを備えている。この伝送部２５は、前記変形量検出部２３から出力された電気信号を送信アンテナ３３、ワイヤ９及び先端アンテナ３４を介して機体２（上部旋回体７）側へ伝送するとともに、この電気信号を前記電線３５を介して吊り荷重算出部２４へ伝送するようになっている。つまり、本実施形態において、伝送部２５は、ワイヤ９を媒体とする電磁誘導効果を利用してフック４から機体２側へ電気信号を伝送するようになっている。

さらに、本実施形態の伝送部２５は、機体２（上部旋回体７）に設けられた電源３６の電力をフック４に設けられたバッテリ３７に充電することが可能とされている。具体的に、前記電源３６による直流電力は、機体２に設けられた電力変換器３８によって交流電力に変換され、この交流電力が前記先端アンテナ３４に供給される。そうすると、前記ワイヤ９を介して前記送信アンテナ３３には誘導起電力が生じ、この誘導起電力が前記スイッチＳ１を介してフックに設けられた電力変換器３９に供給されて直流電力に変換された上で、バッテリ３７に供給される。

以下、図１〜図３を参照して、前記移動式クレーン１において吊り荷重を算出する際に実行される処理について説明する。なお、前記スイッチＳ１は、通常、送信アンテナ３３と電力変換器３９とを接続する側の接点に接続され（図３の状態）、前記コントローラ２９からの指示に応じて送信アンテナ３３とアンプ３０とを接続する側の接点に切換可能とされている。つまり、本実施形態では、前記電源３６からバッテリ３７に対して継続的に電力が供給されており、歪センサ２６から一定間隔で信号が出力される度にスイッチＳ１を切り換えて吊り荷重を算出するようになっている。

具体的に、予め設定された検出時期が到来すると、前記フック４の荷重検知部位１６ａに生じている弾性変形量は、前記歪センサ２６によって荷重検知部位１６ａの歪量として検出される。この歪センサ２６による検出値は前記センサアンプ２７により交流電力に係る電気信号として変換され、この電気信号はコントローラ２９、前記アンプ３０及びスイッチＳ１を介して送信アンテナ３３に供給される。

交流電力に係る前記電気信号が送信アンテナ３３に供給されると、電磁誘導効果により先端アンテナ３４に誘導起電力に応じた電気信号が発生し、この電気信号が前記アンプ３１を介してコントローラ３２に供給される。コントローラ３２は、供給された電気信号に基づいてフック４に生じている吊り荷重を算出する。

なお、本実施形態では、電源３６からバッテリ３７への電力供給が常時行われながら、上述した歪センサ２６からコントローラ３２への電気信号の伝送が行われることになるが、これら２つの電気信号（電力）の伝送は、当該各電気信号（電力）を互いに異なる周波数に変調して重畳させることにより、両立させることができる。

以上説明したように、前記実施形態によれば、フック４の荷重検知部位１６ａに生じている弾性変形量を検出し、この変形量に基づいて吊り荷重を算出するようにしているので、ワイヤ９に生じている張力を検出する場合と異なり、検出結果が作業環境の影響を受け難くなる結果、吊り荷重の検出精度を向上することができる。

つまり、前記実施形態では、フック４の荷重検知部位１６ａに生じている変形量を直接検出することとしているため、ワイヤ９の張力を検出するという間接的な検出に比して精度の高い荷重データを検出することができる。そして、このような荷重データを機体２側へ伝送するのに当たり、前記実施形態では、送信アンテナ３３から先端アンテナ３４までの間、つまり、フック４からアタッチメント３までの間、電気信号がワイヤ９を媒体とする電磁誘導効果を利用して送信されるため、当該ワイヤ９が風を受けたり周囲の物に接触した場合であっても、電気信号自体に大小変化が生じることなく精度の高い荷重データが先端アンテナ３４まで伝送される。さらに、前記実施形態では、先端アンテナ３４及び送信アンテナ３３として比較的安価なコイルを採用することができる。

特に、前記実施形態では、アタッチメント３の先端部に先端アンテナ３４が設けられているので、この先端アンテナ３３と、前記アタッチメント３の先端部から吊下げられた送信アンテナ３３（フック４）との間にはワイヤ９が直線状に配されて、両アンテナ間を最短経路で結ぶことができる。

さらに、前記実施形態では、機体２に設けられた電源３６から先端アンテナ（第二コイル）３４に電力が供給されることにより、ワイヤ９を介して誘導起電力を送信アンテナ（第一コイル）３３に生じさせることができるので、フック４に別途電源を設けることなく当該フック４に必要な電力を前記誘導起電力から得ることができる。

なお、前記実施形態では、コイルからなる送信アンテナ３３、先端アンテナ３４及びおワイヤ９による電磁誘導効果を利用して電気信号を伝送するようにしているが、フック４からアタッチメント３までの間を無線通信可能な構成とすることができる。

以下、本発明の第二の実施形態について、図４及び図５を参照して説明する。なお、前記図１〜図３と同様の構成について同一の符号を付して説明を省略する。

図４は、本発明の第二の実施形態に係る移動式クレーンの側面図である。図５は、図４の移動式クレーンにおける荷重検出装置の電気的構成を示すブロック図である。

本実施形態に係る移動式クレーン４０は、互いに無線による通信が可能な先端アンテナ４２及び送信アンテナ４１を含む伝送部４３を有している点で、前記実施形態とは相違する。

具体的に、本実施形態に係る荷重検出装置４４は、前記変形量検出部２３と、前記吊り荷重算出部２４と、これら変形量検出部２３と吊り荷重算出部２４との間で電気信号を伝送するための伝送部４３とを備えている。

この伝送部４３は、前記フック４に設けられた送信アンテナ４１と、前記ジブ１２の先端部に設けられた先端アンテナ４２と、この先端アンテナ４２と吊り荷重算出部２４とを電気的に接続する前記電線３５とを備えている。そして、前記送信アンテナ４１と先端アンテナ４２とは、無線通信が可能とされている。

この実施形態によれば、送信アンテナ４１から先端アンテナ４２までの間、つまり、フック４からアタッチメント３までの間で電気信号が無線で伝送されるので、ワイヤ９が風の影響を受けたり周囲の物に接触した場合であっても、送信アンテナ４１から先端アンテナ４２までの間で電気信号を確実に伝送することができる。

特に、この実施形態では、アタッチメント３の先端部に先端アンテナ４２が設けられているので、この先端アンテナ４２と、アタッチメント３の先端部から吊下げられた送信アンテナ４１（フック４）との間にはワイヤ９が配されて邪魔するものの介在する可能性は低くなり、両アンテナ４１、４２の通信経路を良好に確保することができる。

さらに、前記第二の実施形態のように無線で通信を行う場合、送信アンテナ及び先端アンテナとして、互いに相手側のアンテナに対する指向性を有するアンテナを採用することもできる。

例えば、図６に示す第三の実施形態では、送信アンテナ４５及び先端アンテナ４６として、それぞれアレーアンテナが採用されている。アレーアンテナとは、アンテナ素子を複数個配列して、各素子に流れる信号の位相を制御しながら指向性を電子的に変化させることができるアンテナのことである。このようにアレーアンテナを採用した場合には、電界強度を計測して通信強度の強い向きに指向性を調整することができる。

また、アレーアンテナのように電気的に指向性を調整するものに限定されることはなく、例えば、送信アンテナ４５が上向きに、先端アンテナ４６が下向きになるように両アンテナ４５、４６にそれぞれ錘を設け、前記アタッチメント３の起伏姿勢にかかわらず各アンテナ４５、４６の指向性を調整することもできる。

この実施形態によれば、両アンテナ４５、４６間の通信をより安定して行うことが可能となる。

そして、前記各実施形態では、先端アンテナ３４、４２、４６と荷重算出部２４とを電線３５により接続しているが、先端アンテナと荷重算出部２４との間の通信を無線で行うように構成することもできる。

図７は、本発明の第四の実施形態に係る移動式クレーンを示す側面図である。図８は、図７の移動式クレーンの電気的構成の一部を省略して示すブロック図である。

図７及び図８を参照して、移動式クレーン４７は、伝送部４８が先端ノード４９及び中継ノード５０を有している点、及び吊り荷重算出部（基端ノード）５１が基端アンテナ５２を有している点で前記第三の実施形態と相違する。

つまり、移動式クレーン４７の荷重検出装置５３は、前記変形量検出部２３（図５参照）と、吊り荷重算出部５１と、これら変形量検出部２３と吊り荷重算出部５１との間で電気信号を伝送するための伝送部４８とを備えている。

この伝送部４８は、前記送信アンテナ４５と、前記先端アンテナ４６を含む先端ノード４９と、前記先端アンテナ４６との間で無線通信可能な中継アンテナ５４を含む中継ノード５０とを備えている。この中継ノード５０は、ブーム１１とジブ１２との連結位置に設けられている。

また、吊り荷重算出部５１は、前記中継アンテナ５４と無線通信可能な基端アンテナ５２と、前記アンプ３１と、前記コントローラ３２とを備え、基端ノードとして機能する。

そして、これら先端ノード４９、中継ノード５０及び吊り荷重算出部５１（以下、ノード４９〜５１と称す）の相互間の無線通信は、それぞれホップ数を１とするブロードキャスト通信により行われている。つまり、各ノード４９〜５１は、何らかの情報を受信した際にこの情報を１回だけ他の全てのノードに転送する、いわゆるアドホック無線通信を行うことが可能とされている。したがって、各ノード４９〜５１にアドレスを付与したり、各ノード４９〜５１間の通信経路の設定等が不要となる。なお、本実施形態では、中継ノード５０を１つ有する構成について説明しているが、中継ノード５０を複数設けることもできる。この場合には中継ノード５０同士の通信もホップ数を１とするブロードキャスト通信により行うようにすることが好ましい。このように、中継ノード５０を複数配設した場合には、アタッチメント３として長大なものが採用されて先端ノード４９から吊り荷重算出部５１までの距離が延びても、アタッチメント３の長さ方向に沿って複数の中継ノード５０を配設することにより、前記電気信号を確実に伝送することができる。

前記第四の実施形態によれば、先端ノード４９に伝送された電気信号を、中継ノード５０及び吊り荷重算出部（基端ノード）５２へ無線で送信することができるため、アタッチメント３と機体２との組立て又は分解作業の際、アタッチメント３のブーム１１とジブ１２との組立て又は分解作業の際等に、各ノード４９〜５１を繋ぐ電線（例えば、図１の電線３５参照）が存在する場合と比較して、当該電線を加味する必要がない分、作業性を向上することができる。

また、前記実施形態のように中継ノード５０がブーム１１とジブ１２との連結位置に設けられている構成とすることにより、ブーム１１に対しジブ１２が揺動した場合であっても、中継ノード５０と先端ノード４９との間の距離の変動を抑制することができ、これら中継ノード５０と先端ノード４９との間の通信状態を安定させることができる。

さらに、前記実施形態では、各ノード４９〜５１間の通信を、ホップ数１のブロードキャスト通信により行うようにしているので、各ノード４９〜５１によってアドホックネットワークを構築することが可能となる。したがって、機体２とアタッチメント３との組立て又は分解作業の際、アタッチメント３のブーム１１とジブ１２の組立て又は分解作業の際に、各ノード４９〜５１の無線パスの設定を行うことが不要となり、作業性を向上することができる。

そして、この第四の実施形態においても、図９に示すように、第一コイル（前記送信アンテナ３３）及び第二コイル（先端アンテナ３４）を設けることにより、第一の実施形態で説明した電力供給機能を付加することも可能である。

本発明の実施形態に係る移動式クレーンの全体構成を示す側面図である。 図１のフックを拡大して示す断面図である。 図１の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第二の実施形態に係る移動式クレーンの側面図である。 図４の移動式クレーンにおける荷重検出装置の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第三の実施形態に係る移動式クレーンの側面図である。 本発明の第四の実施形態に係る移動式クレーンを示す側面図である。 図７の移動式クレーンの電気的構成の一部を省略して示すブロック図である。 図７の実施形態に第一コイル及び第二コイルを追加した構成を示す側面図である。

符号の説明

１、４０、４７ 移動式クレーン
２ 機体
３ アタッチメント
４ フック
５、４４、５３ 荷重検出装置
９ ワイヤ
１０ ウィンチ
１１ ブーム
１２ ジブ
１６ａ 荷重検知部位
２３ 変形量検出部
２４、５１ 荷重算出部
２５、４３、４８ 伝送部
２６ 歪センサ
３３、４１、４５ 送信アンテナ
３４、４２、４６ 先端アンテナ
３５ 電線
４９ 先端ノード
５０ 中継ノード
５２ 基端アンテナ
５４ 中継アンテナ

Claims (9)

1. ワイヤを巻き上げ及び巻き下げ可能なウィンチが搭載された機体と、この機体に起伏可能に搭載された起伏部材と、この起伏部材の先端部から前記ワイヤを介して吊下げられたフックとを有するクレーンに設けられ、前記フックに生じている吊り荷重を検出するための荷重検出装置であって、
   前記フックに設けられ、当該フックの少なくとも一部である荷重検知部位に生じている弾性変形量を検出可能な変形量検出手段と、
   前記機体に設けられ、前記変形量検出手段により検出された変形量に基づいて前記吊り荷重を算出する吊り荷重算出手段と、
   前記変形量検出手段により検出された変形量を電気信号として前記吊り荷重算出手段に伝送可能な伝送手段とを備え、
   前記伝送手段は、前記フックに設けられ前記電気信号を無線で送信可能な送信アンテナと、この送信アンテナからの電気信号を受信可能で、かつ、この電気信号を前記吊り荷重算出手段に送信可能となるように前記起伏部材の先端部に設けられた先端アンテナとを含むことを特徴とするクレーンの荷重検出装置。
2. 前記送信アンテナ及び先端アンテナは、それぞれ指向性を有しているとともにこれら指向性が互いに相手のアンテナ側へ向けて調整されていることを特徴とする請求項１に記載のクレーンの荷重検出装置。
3. 導電性のワイヤを巻き上げ及び巻き下げ可能なウィンチが搭載された機体と、この機体に起伏可能に搭載された起伏部材と、この起伏部材の先端部から前記ワイヤを介して吊下げられたフックとを有するクレーンに設けられ、前記フックに生じている吊り荷重を検出するための荷重検出装置であって、
   前記フックに設けられ、当該フックの少なくとも一部である荷重検知部位に生じている弾性変形量を検出可能な変形量検出手段と、
   前記機体に設けられ、前記変形量検出手段により検出された変形量に基づいて前記吊り荷重を算出する吊り荷重算出手段と、
   前記変形量検出手段により検出された変形量を電気信号として前記吊り荷重算出手段に伝送可能な伝送手段とを備え、
   前記伝送手段は、前記フックに設けられ前記ワイヤに巻回されたコイルからなる送信アンテナと、前記起伏部材の先端部に設けられ前記ワイヤに巻回されたコイルからなる先端アンテナとを備え、前記導電性のワイヤを媒体とする電磁誘導効果を利用して前記電気信号を送信アンテナから先端アンテナへ送信することを特徴とするクレーンの荷重検出装置。
4. 前記伝送手段は、前記先端アンテナを有する先端ノードと、この先端ノードとの間で無線通信可能となるように前記起伏部材の途中部に設けられた中継ノードとを備えているとともに、前記吊り荷重算出手段は、前記中継ノードとの間で無線通信可能となるように前記機体に設けられた基端ノードを備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のクレーンの荷重検出装置。
5. 前記中継ノードは、前記起伏部材のうち前記機体に起伏可能に搭載されたブームとこのブームに対し揺動可能に取り付けられたジブとの連結位置の近傍に設けられているとともに、前記先端ノードは、前記ジブの先端部に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のクレーンの荷重検出装置。
6. 前記伝送手段は、前記中継ノードを複数個有し、これら中継ノード同士が相互に無線通信可能に構成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のクレーンの荷重検出装置。
7. 前記先端ノード、中継ノード及び基端ノードの相互間の通信は、それぞれホップ数を１とするブロードキャスト通信により行われることを特徴とする請求項４〜６の何れか１項に記載のクレーンの荷重検出装置。
8. 前記伝送手段は、前記フックに設けられ前記ワイヤに巻回された第一コイルと、前記起伏部材の先端部に設けられ前記ワイヤに巻回された第二コイルとを備え、前記機体に設けられた電源から前記第二コイルに電力が供給されることにより前記ワイヤを介して前記第一コイルに誘導起電力を生じさせることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のクレーンの荷重検出装置。
9. ワイヤを巻き上げ及び巻下げ可能なウィンチが搭載された機体と、この機体に起伏可能に搭載された起伏部材と、この起伏部材の先端部から前記ワイヤを介して吊下げられたフックと、このフックに生じている吊り荷重を検出する請求項１〜８の何れか１項に記載の荷重検出装置とを備えていることを特徴とするクレーン。

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