JP2009190825A - Crane - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クレーンに関するものである。 The present invention relates to a crane.
従来、クレーンには、オペレータがクレーン各部の操作を行うためのキャブが設けられている。そして、キャブ内のオペレータからの下方視認性を向上させるためにキャブを必要に応じてクレーン本体から上昇させる技術が下記の特許文献1に示されている。
Conventionally, a crane is provided with a cab for an operator to operate each part of the crane. And the technique of raising a cab from a crane main body as needed in order to improve the downward visibility from the operator in a cab is shown by the following
この特許文献1に開示されたクレーンでは、クレーン本体に油圧シリンダの伸縮動作によってキャブを昇降させる昇降装置が設けられており、必要に応じて昇降装置を操作してキャブを任意の高さ位置に上昇させ、キャブからの視界を広げるようになっている。
しかしながら、上記特許文献1に開示されたクレーンの昇降装置では、吊り作業時に作業箇所がよく見えるように、昇降する吊荷部に対してキャブ内のオペレータからの視線を良好に追従させることは困難である。
However, in the crane lifting device disclosed in
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、昇降する吊荷部に対してキャブ内のオペレータからの視線を良好に追従させることが可能なクレーンを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a crane that can satisfactorily follow the line of sight from an operator in the cab with respect to a lifting load that moves up and down. That is.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、クレーン本体に起伏動作可能に設けられた起伏部材と、その起伏部材の先端部から昇降可能に吊り下げられた吊荷部と、前記クレーン本体に設けられ、オペレータが内部で前記起伏部材の起伏操作及び前記吊荷部の昇降操作を行うキャブとを備えたクレーンであって、前記荷吊部が前記キャブ内からのオペレータの視線角度範囲内に入るようにその吊荷部の位置に応じて前記キャブを傾斜させる傾斜装置を備えることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention according to
この請求項1に記載の発明では、吊荷部の昇降に応じて傾斜装置がキャブを傾斜させて吊荷部がキャブ内からのオペレータの視線角度範囲内に入るように自動的に調節することができる。このため、昇降する吊荷部に対してキャブ内のオペレータからの視線を自動的に良好に追従させることができる。 According to the first aspect of the present invention, the tilting device automatically tilts the cab in accordance with the lifting / lowering of the suspended load portion and automatically adjusts the suspended load portion to be within the range of the operator's line of sight from the cab. Can do. For this reason, the line of sight from the operator in the cab can be automatically and satisfactorily followed with respect to the lifting / lowering load part.
さらに、この請求項1に記載の発明では、吊荷部の位置に応じてキャブ全体を傾斜させるので、その傾斜時においてキャブとそのキャブ内のオペレータとの相対的な位置関係及びキャブ内のオペレータとキャブ内に設けられた操作レバーや各種機器との相対的な位置関係が変化しない。すなわち、キャブとオペレータとの相対的な位置関係及びキャブ内のオペレータとそのキャブ内に設けられた操作レバーや各種機器との相対的な位置関係を保ちながら、昇降する吊荷部に対してキャブ内のオペレータからの視線を追従させることができる。なお、オペレータとキャブ内に設けられた各種機器との相対的な位置関係が保たれることによって各種機器に対するオペレータの目線がずれることや、操作レバー等の操作機器に対するオペレータの操作感覚が変化することを防ぐことができ、オペレータのクレーン作業における作業性が低下するのを防ぐことができる。
Further, in the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のクレーンにおいて、前記傾斜装置は、前記キャブを傾斜動作させる傾動機構と、前記キャブ内からのオペレータの視線角度範囲を算出する視線角度範囲算出手段と、前記起伏部材の起伏の基点から見た前記吊荷部の水平面からの角度を算出する吊荷部角度算出手段と、前記視線角度範囲算出手段による算出結果と前記吊荷部角度算出手段による算出結果とに基づいて前記吊荷部が前記キャブ内からのオペレータの視線角度範囲内に入っているか否かを判断し、その視線角度範囲内に前記吊荷部が入っていないときにはその視線角度範囲内に前記吊荷部が入る方向に前記キャブが傾斜するように前記傾動機構による前記キャブの傾斜動作を制御する制御部とを有することを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the crane according to the first aspect, the tilting device includes a tilt mechanism that tilts the cab, and a gaze angle range calculation that calculates a gaze angle range of the operator from within the cab. Means, a load part angle calculation means for calculating an angle from the horizontal surface of the load part as seen from the undulation base point of the hoisting member, a calculation result by the line-of-sight angle range calculation means, and the load part angle calculation means It is determined whether the suspended load part is within the range of the operator's line-of-sight angle from the cab based on the calculation result by the above, and when the suspended load part is not within the line-of-sight angle range, the line of sight And a control unit that controls the tilting operation of the cab by the tilting mechanism so that the cab tilts in a direction in which the suspended load part enters within an angle range.
この請求項2に記載の発明によれば、荷吊部がキャブ内からのオペレータの視線角度範囲内に入るように吊荷部の位置に応じてキャブを傾斜させるための傾斜装置の具体的な構造を構成することができる。 According to the second aspect of the present invention, the tilting device for tilting the cab according to the position of the suspended load portion so that the load suspended portion falls within the range of the operator's line-of-sight angle from the cab. A structure can be constructed.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のクレーンにおいて、前記傾斜装置は、前記キャブの傾斜角度を検出するキャブ角度検出手段と、オペレータの視線角度を任意に設定するための設定入力部とを有し、前記視線角度範囲算出手段は、前記キャブ角度検出手段によって検出された前記キャブの傾斜角度と、前記設定入力部によって設定された前記オペレータの視線角度とに基づいて前記キャブ内からのオペレータの視線角度範囲を算出することを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the crane according to the second aspect, the tilting device includes a cab angle detecting means for detecting a tilt angle of the cab, and a setting input for arbitrarily setting an operator's line-of-sight angle. And the line-of-sight angle range calculation means includes a cab angle detection means that detects the cab angle detection means and the operator's line-of-sight angle that is set by the setting input section. The line-of-sight angle range of the operator is calculated.
この請求項3に記載の発明によれば、視線角度範囲算出手段によってキャブ内からのオペレータの視線角度範囲を算出するための具体的な構造を構成することができる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to configure a specific structure for calculating the line-of-sight angle range of the operator from the cab by the line-of-sight angle range calculating means.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のクレーンにおいて、前記吊荷部は、複数設けられており、その複数の吊荷部から1つの吊荷部を選択するための吊荷部選択手段を備え、前記傾斜装置は、前記吊荷部選択部によって選択された前記吊荷部が前記キャブ内からのオペレータの視線角度範囲内に入るように前記キャブを傾斜させることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the crane according to any one of the first to third aspects, a plurality of the suspended load portions are provided, and one suspended load portion is selected from the plurality of suspended load portions. And a tilting device for selecting the cab so that the suspended load part selected by the suspended load part selecting unit falls within an operator's line-of-sight angle range from within the cab. It is made to incline.
この請求項4に記載の発明によれば、クレーンが複数の吊荷部を備えている場合でも、吊荷部選択手段で選択した吊荷部のみに対してキャブを追従させて傾斜させ、その吊荷部がオペレータの視線角度範囲内に入るようにすることができる。
According to the invention described in
請求項5に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のクレーンにおいて、前記吊荷部は、複数設けられており、その複数の吊荷部のうちオペレータによって操作されている1つの吊荷部を検出する操作対象吊荷部検出手段を備え、前記傾斜装置は、前記操作対象吊荷部検出手段によって検出された前記吊荷部が前記キャブ内からのオペレータの視線角度範囲内に入るように前記キャブを傾斜させることを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the crane according to any one of the first to third aspects, a plurality of the suspended load portions are provided, and the plurality of the suspended load portions are operated by an operator. An operation target suspended load part detecting means for detecting one suspended load part, and the tilting device detects the angle of the line of sight of the suspended load part detected by the operation target suspended load part detection means from the inside of the cab. The cab is inclined so as to fall within a range.
この請求項5に記載の発明によれば、クレーンが複数の吊荷部を備えている場合でも、操作対象吊荷部検出手段で検出された操作中の吊荷部のみに対してキャブを追従させて傾斜させ、その吊荷部がオペレータの視線角度範囲内に入るようにすることができる。さらに、この発明によれば、オペレータが操作している吊荷部に対して自動的にキャブを追従させて傾斜させることができ、操作する吊荷部を選択して設定する手間を省くことができる。 According to the fifth aspect of the present invention, even when the crane includes a plurality of suspended load portions, the cab follows only the suspended load portion that is detected by the operation target suspended load portion detecting means. It can be made to incline so that the suspended load part may fall within the range of the line-of-sight angle of the operator. Furthermore, according to the present invention, the cab can be automatically caused to follow and incline with respect to the suspended load part operated by the operator, and the labor for selecting and setting the suspended load part to be operated can be saved. it can.
以上説明したように、本発明のクレーンによれば、昇降する吊荷部に対してキャブ内のオペレータからの視線を良好に追従させることができる。 As described above, according to the crane of the present invention, it is possible to satisfactorily follow the line of sight from the operator in the cab with respect to the lifting and lowering load part.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態によるクレーンの側面図である。図2は、図1に示した一実施形態によるクレーンの傾斜装置50の傾動機構52を示した側面図である。図3は、図1に示した一実施形態によるクレーンの制御機構を示したブロック図である。図4は、本発明の一実施形態によるクレーンにおけるブーム8、ジブ10及び吊りフック40の位置関係を示した模式図であり、図5は、キャブ42内のオペレータからの視線角度範囲を説明するための模式図である。まず、図1〜図5を参照して、本発明の一実施形態によるクレーンの構成について説明する。
FIG. 1 is a side view of a crane according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view showing the
本実施形態によるクレーンは、図1に示すように、クローラ式の下部走行体2と、この下部走行体2上に縦軸まわりに旋回自在に搭載されたクレーン本体の一例としての上部旋回体4と、この上部旋回体4に起伏動作可能に設けられた起伏部材6とを備えている。
As shown in FIG. 1, the crane according to the present embodiment includes a crawler-type lower traveling
前記起伏部材6は、上部旋回体4に基端部を基点として起伏自在に取り付けられるブーム8と、このブーム8の先端部にさらに起伏自在に取り付けられるジブ10とを有する。
The hoisting
前記ブーム8の基端部は、幅方向に水平に延びるブームフットピン8aによって上部旋回体4に軸支されている一方、ブーム8の先端部には、上部旋回体4に搭載されたブーム起伏ウィンチ12から繰り出されたブーム起伏ロープ14がブームガイライン16を介して接合されている。ブーム8は、ブーム起伏ウィンチ12によるブーム起伏ロープ14の巻き取り、繰り出しによって起伏動作するようになっている。
The base end portion of the
ブーム8の先端部には水平軸回りに回動可能にストラット18が取り付けられ、このストラット18とジブ10の先端部とがジブガイライン20によって連結されている。また、上部旋回体4には、ジブ起伏ウィンチ22が搭載されており、このジブ起伏ウィンチ22から繰り出されたジブ起伏ロープ24が下部スプレッダ26と上部スプレッダ28との間に多段掛けされている。さらに、上部スプレッダ28とストラット18とがストラットガイライン30によって連結されている。そして、ジブ10は、ジブ起伏ウィンチ22によるジブ起伏ロープ24の巻き取り、繰り出しによってブーム8に対して起伏動作するようになっている。
A
上部旋回体4には、巻上ウィンチ32が搭載されており、この巻上ウィンチ32から繰り出された巻上ロープ34がブーム8の先端部に設けられたガイドシーブ36を経てジブ10の先端部に設けられたジブ先端シーブ38に掛け渡されるとともに、そのジブ先端シーブ38から吊りフック40を吊り下げている。この吊りフック40は、本発明の吊荷部の概念に含まれるものである。ジブ先端シーブ38と吊りフック40との間では、巻上ロープ34が所定の掛数nで掛け渡されている。そして、吊りフック40は、巻上ウィンチ32による巻上ロープ34の巻き取り、繰り出しによってジブ10の先端部に対して昇降可能となっている。
A hoisting
また、上部旋回体4には、オペレータが内部で前記起伏部材6、すなわちブーム8とジブ10の起伏操作や前記吊りフック40の昇降操作、その他、クレーンの各部の操作を行うキャブ42が設けられている。このキャブ42は、後述するように上部旋回体4から独立して傾斜動作できるように構成されている。このキャブ42内には、図略の運転席や、この運転席に座ったオペレータによって操作される図略の操作レバーや、その他各種機器が設けられている。
Further, the
そして、本実施形態によるクレーンは、前記キャブ42を傾斜させる傾斜装置50を備えている。この傾斜装置50は、吊りフック40がキャブ42内からのオペレータの視線角度範囲内に入るように吊りフック40の位置に応じてキャブ42を傾斜させるものである。
And the crane by this embodiment is provided with the
具体的には、この傾斜装置50は、傾動機構52(図2参照)と、制御装置54(図3参照)とを有する。
Specifically, the tilting
前記傾動機構52は、キャブ42を傾斜動作させるものであり、連結機構56と、一対の昇降シリンダ58と、一対の傾動シリンダ60と、油圧供給部62(図3参照)とを備える。
The
前記連結機構56は、上部旋回体4に垂直に立設された支持体4aに対してキャブ42を昇降可能かつ上下に傾動可能に連結するものである。この連結機構56は、キャブ支持部56aと、上側連結部材56bと、下側連結部材56cとを有する。
The connecting
前記キャブ支持部56aは、キャブ42を支持するものであり、このキャブ支持部56aに対してキャブ42の後面の下部がキャブ42の幅方向に水平に延びる取付軸56dによって取り付けられている。これにより、キャブ42は、キャブ支持部56aに対して取付軸56d回りに回動可能となっている。
The
前記上側連結部材56bは、その一端部が幅方向に延びる水平軸回りに回動可能にキャブ支持部56aの上部に対して取り付けられているとともに、他端部が幅方向に延びる水平軸回りに前記支持体4aの上部に対して回動可能に取り付けられている。
The upper connecting
前記下側連結部材56cは、前記上側連結部材56bと略平行に配設されており、その一端部が幅方向に延びる水平軸回りに回動可能にキャブ支持部56aの下部に対して取り付けられているとともに、他端部が幅方向に延びる水平軸回りに回動可能に前記支持体4aの上下方向の中間部に対して取り付けられている。
The lower connecting
そして、上記のように繋ぎ合わされたキャブ支持部56aと、上側連結部材56bと、下側連結部材56cと、支持体4aとによって囲まれた部分は、側方から見て略平行四辺形を構成している。
And the part enclosed by the
前記一対の昇降シリンダ58は、キャブ42を昇降させるものであり、複動型の油圧シリンダからなる。各昇降シリンダ58は、傾動機構52において両側部にそれぞれ配置されている。昇降シリンダ58は、その下端部が前記支持体4aの下部に接続されているとともに、その接続部から上方斜め前方に延びており、その上端部が前記上側連結部材56bの軸方向の略中間部に接続されている。これにより、昇降シリンダ58の伸縮によって上側連結部材56bの略中間部が押し上げられまたは下げられるようになっており、その上側連結部材56bの上下に伴ってキャブ支持部56a、上側連結部材56b、下側連結部材56c及び支持体4aによって囲まれた部分が側方から見て略平行四辺形を保ちながら変形し、キャブ42を前後方向の移動を伴いながら昇降させるようになっている。すなわち、昇降シリンダ58が伸長するときには、キャブ42が前方斜め上に上昇する一方、昇降シリンダ58が縮小するときには、キャブ42が後方斜め下に下降するようになっている。
The pair of elevating
前記一対の傾動シリンダ60は、キャブ42を傾斜動作させるものであり、複動型の油圧シリンダからなる。各傾動シリンダ60は、傾動機構52において両側部にそれぞれ配置されている。傾動シリンダ60は、その一端部が前記キャブ支持部56aにおいて前記キャブ42が取付軸56dで取り付けられた箇所よりも下側の下端部に接続されている一方、他端部がキャブ42のうち前記キャブ支持体56aに対する取付部よりも下部の側面に接続されている。このような構成により、傾動シリンダ60の伸縮によってキャブ42が取付軸56dを中心として傾動するようになっている。
The pair of tilting
そして、昇降シリンダ58とともに傾動シリンダ60が伸びることによりキャブ42が前方斜め上に上昇しながら前上がりに傾動する。一方、昇降シリンダ58とともに傾動シリンダ60が縮むときは、キャブ42が後方斜め下に下降しながら前下がりに傾動する。
Then, the tilting
前記油圧供給部62は、前記昇降シリンダ58と前記傾動シリンダ60とに油圧を供給するものであり、図3に示すように油圧ポンプ64と、キャブ傾斜電磁弁66とを有する。この油圧供給部62では、前記制御装置54の後述する制御部74からの制御信号に応じてキャブ傾斜電磁弁66により油圧ポンプ64から吐出された油圧を前記各シリンダ58,60内の伸長室S1と縮小室S2のいずれに供給するかを切り換えることによって、各シリンダ58,60の伸長と縮小を切り換えるようになっている。
The hydraulic
前記制御装置54は、前記傾動機構52によるキャブ42の傾斜動作を制御するものであり、記憶部72と、制御部74とを有する。
The
前記記憶部72は、クレーンにおける各種の機械固有データが記憶されるメモリである。この記憶部72には、例えば、図4に示すようなブーム8の長さBL(以下、ブーム長さBLという)、ジブ10の長さJL(以下、ジブ長さJLという)、ブーム8の先端部とジブ10の基端部とのオフセット長さBJX,BJY、地面から起伏部材6の起伏の基点までの高さL0、ジブ先端シーブ38と吊りフック40との間における巻上ロープ34の掛数n、巻上ウィンチ32の巻上ドラムの径方向における各巻層位置ごとの1周分の巻上ロープ34の長さLu、起伏部材6が所定角度で斜めに起立し、その起伏部材6の先端部から吊り下げられた吊りフック40が地面にちょうど接する初期状態での地面からジブ先端シーブ38の回転中心までの高さH´(以下、初期状態でのシーブポイント高さH´という)等の値が記憶されている。
The
また、本実施形態のクレーンには、オペレータの視線角度θα(図5参照)を任意に設定するための設定入力部75が設けられており、この設定入力部75によって設定されたオペレータの視線角度θαも前記記憶部72に記憶されるようになっている。すなわち、本実施形態では、天候や作業現場の環境、オペレータ固有の視野の広さまたは好みの視覚範囲に応じて任意の視線角度θαを設定できるようになっている。
In addition, the crane according to the present embodiment is provided with a setting
前記制御部74は、本発明における視線角度範囲算出手段及び吊荷部角度算出手段の一例としての演算部76を有している。この演算部76によってキャブ42内からのオペレータの視線角度範囲が算出されるとともに、起伏部材6の起伏の基点、すなわちブームフットピン8aから見た吊りフック40の水平面からの角度θf(以下、フック角度θfという)が算出される。
The said
前記キャブ42にはその傾斜角度を検出するキャブ角度検出手段42aが付設されており、このキャブ角度検出手段42aによって検出されたキャブ42の傾斜角度θβが演算部76に入力されるようになっている。また、前記巻上ウィンチ32から巻上ドラムの回転パルスNが順次演算部76に入力されるとともに、キャブ42内に設けられた巻上ウィンチ操作部78の操作信号が演算部76に入力されるようになっている。そして、演算部76では、起伏部材6の先端部から吊り下げられた吊りフック40が地面にちょうど接する前記初期状態を0として、その初期状態から変化する巻上ドラムの各巻層位置毎における回転パルスNを求め、その回転パルスNを記憶部72に記憶させるようになっている。
The
さらに、ブーム8にはブーム角度検出手段8bが設けられており、このブーム角度検出手段8bによって検出されたブーム8の水平面からの起伏角度θb(以下、ブーム角度θbという)が演算部76に入力されるとともに、ジブ10にはジブ角度検出手段10aが設けられており、このジブ角度検出手段10aによって検出されたジブ10の水平面からの起伏角度θj(以下、ジブ角度θjという)が演算部76に入力されるようになっている。
Further, the
そして、演算部76では、記憶部72に記憶されたオペレータの視線角度θαと、キャブ角度検出手段42aから入力されたキャブ42の傾斜角度θβとを用いてキャブ42内からのオペレータの視線角度範囲(θβ以上θα+θβ以下)が算出されるようになっている。
Then, the
また、演算部76では、ブーム長さBL、ジブ長さJL、ブーム8の先端部とジブ10の基端部とのオフセット長さBJX,BJY、ブーム角度θb、ジブ角度θj及び地面から起伏部材6の起伏の基点までの高さL0を用いて、現時点での地面からジブ先端シーブ38の回転中心までの高さH(以下、シーブポイント高さHという)が算出される。演算部76では、この算出した現時点のシーブポイント高さHから記憶部72に記憶されている前記初期状態でのシーブポイント高さH´を減じることによりシーブポイント高さの初期状態からの変化量Hnを算出する。
Further, in the
また、演算部76では、前記初期状態から変化した巻上ドラムの各巻層位置毎の回転パルスNと、その各巻層位置に対応する巻上ドラムの1周分の巻上ロープ34の長さLuと、ジブ先端シーブ38と吊りフック40との間での巻上ロープ34の掛数nとを用いて、吊りフック40の初期状態からの巻上げ量Laを算出する。
Further, the
そして、演算部76では、算出した前記シーブポイント高さの初期状態からの変化量Hnと、前記吊りフック40の初期状態からの巻上げ量Laと、前記地面から起伏部材6の起伏の基点までの高さL0とを用いて起伏部材6の起伏の基点と吊りフック40との間の距離の垂直成分Lが算出される。また、演算部76では、ブーム長さBL、ジブ長さJL、ブーム8の先端部とジブ10の基端部とのオフセット長さBJX,BJY、ブーム角度θb及びジブ角度θjを用いて、起伏部材6の起伏の基点と吊りフック40との間の距離の水平成分Rが算出される。そして、これら算出した起伏部材6の起伏の基点と吊りフック40との間の距離の垂直成分L及び水平成分Rを用いて、演算部76ではフック角度θfが算出されるようになっている。
And in the calculating
前記制御部74は、前記演算部76における視線角度範囲(θβ以上θα+θβ以下)の算出結果とフック角度θfの算出結果とに基づいて吊りフック40がキャブ42内からのオペレータの視線角度範囲内に入っているか否かを判断し、その視線角度範囲内に吊りフック40が入っていないときにはその視線角度範囲内に吊りフック40が入る方向にキャブ42が傾斜するように傾動機構52によりキャブ42の傾斜動作を制御する。
Based on the calculation result of the line-of-sight angle range (θ β or more and θ α + θ β or less) in the
具体的には、フック角度θfが前記視線角度範囲の上限の角度θα+θβよりも大きい場合(例えば、図5の位置Aに吊りフック40があるような場合)には、制御部74は、油圧供給部62のキャブ傾斜電磁弁66を制御して油圧ポンプ64からの油圧を前記各シリンダ58,60の伸長室S1へ供給させて各シリンダ58,60を伸長させることにより、フック角度θfと設定した視線角度範囲の中心角度(θα/2+θβ)が等しくなるようにキャブ42の傾斜角度θβを増加させる。
Specifically, when the hook angle θ f is larger than the upper limit angle θ α + θ β of the line-of-sight angle range (for example, when the hanging
一方、フック角度θfが前記視線角度範囲の下限の角度θβよりも小さい場合(例えば、図5の位置Bに吊りフック40があるような場合)には、制御部74は、油圧供給部62のキャブ傾斜電磁弁66を制御して油圧ポンプ64からの油圧を前記各シリンダ58,60の縮小室S2へ供給させて各シリンダ58,60を縮小させることにより、フック角度θfと設定した視線角度範囲の中心角度(θα/2+θβ)が等しくなるようにキャブ42の傾斜角度θβを減少させる。
On the other hand, when the hook angle θ f is smaller than the lower limit angle θ β of the line-of-sight angle range (for example, when the hanging
また、フック角度θfが視線角度範囲(θβ以上θα+θβ以下)内の値である場合には、制御部74は、油圧供給部62から昇降シリンダ58と傾動シリンダ60へ供給する油圧を変動させず、キャブ42の傾斜角度θβを変化させない。また、フック角度θfがキャブ42の可動範囲を超えている場合には、制御部74は、油圧供給部62から昇降シリンダ58と傾動シリンダ60へ供給する油圧の変動を停止させる。
When the hook angle θ f is a value within the line-of-sight angle range (θ β or more and θ α + θ β or less), the
図6は、本実施形態のクレーンにおけるキャブ42の傾斜動作を説明するためのフローチャートである。次に、この図6を参照して、本実施形態のクレーンにおけるキャブ42の傾斜動作について説明する。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the tilting operation of the
まず、演算部76において起伏部材6の起伏の基点と吊りフック40との間の距離の垂直成分Lの演算が行われる(ステップS1)。この際、具体的には、現時点でのシーブポイント高さHが以下の式(1)に基づいてまず算出される。
First, the
H=(BL+BJY)sinθb+JLsinθj−BJXcosθb+L0・・・(1) H = (BL + BJY) sin θ b + JL sin θ j −BJX cos θ b + L0 (1)
そして、この式(1)で算出された現時点でのシーブポイント高さHから記憶部72に記憶されている前記初期状態でのシーブポイント高さH´を減じることによりシーブポイント高さの初期状態からの変化量Hnが算出される。
Then, the initial state of the sheave point height is obtained by subtracting the sheave point height H ′ in the initial state stored in the
また、演算部76において現時点での吊りフック40の前記初期状態からの巻上げLaが以下の式(2)に基づいて算出される。
In addition, the
La=前記各巻層位置毎の巻上ロープ34の長さLu×前記初期状態から変化した巻上ドラムの各巻層位置毎の回転パルスN/前記巻上ロープ34の掛数n・・・(2)
La = length Lu of the hoisting
そして、上記式(1)で算出されたシーブポイント高さの初期状態からの変化量Hnと、上記式(2)で算出された吊りフック40の初期状態からの巻上げLaと、地面から起伏部材6の起伏の基点までの高さL0とを用いて起伏部材6の起伏の基点と吊りフック40との間の距離の垂直成分Lが以下の式(3)に基づいて算出される。
And the change amount Hn from the initial state of the sheave point height calculated by the above formula (1), the winding La from the initial state of the
L=La+Hn−L0・・・(3) L = La + Hn−L0 (3)
次に、演算部76において起伏部材6の起伏の基点と吊りフック40との間の距離の水平成分Rの演算が行われる(ステップS2)。この際、具体的には以下の式(4)に基づいて前記水平成分Rが算出される。
Next, the
R=(BL+BJY)cosθb+JLcosθj+BJXsinθb・・・(4) R = (BL + BJY) cosθ b + JLcosθ j + BJXsinθ b ··· (4)
次に、演算部76においてオペレータの視線角度θαの読み込みが行われる(ステップS3)。この際、既に記憶部72に記憶されていた視線角度θαを用いる場合には、記憶部72に記憶されたその視線角度θαの値がそのまま演算部76に読み込まれる。
Next, read the operator's sight angle theta alpha is performed in the arithmetic unit 76 (step S3). At this time, when the line-of-sight angle θ α already stored in the
一方、前記設定入力部75において手動で新たな視線角度θαが入力される場合には、記憶部72に記憶されていた前回の視線角度θα´が制御部74に読み出され、その前回の視線角度θα´と新たに入力された視線角度θαとが等しいか否かが判断される。そして、前回の視線角度θα´と新たな視線角度θαが等しい場合には、その値が演算部76に読み込まれる一方、前回の視線角度θα´と新たな視線角度θαが等しくない場合には、新たな視線角度θαの値が記憶部72に保存されるとともに、その視線角度θαの値が演算部76に読み込まれる。
On the other hand, when a new line-of-sight angle θ α is manually input in the setting
次に、演算部76において前記フック角度θfが算出される(ステップS4)。このフック角度θfの算出は、以下の式(5)に基づいて行われる。 Next, the hook angle θ f is calculated in the calculation unit 76 (step S4). The hook angle θ f is calculated based on the following equation (5).
θf=tan−1(L/R)・・・(5) θ f = tan −1 (L / R) (5)
次に、演算部76においてキャブ42内からのオペレータの視線角度範囲、すなわちθβ以上θα+θβ以下が求められる(ステップS5)。
Next, the operator's line-of-sight angle range from the
そして、制御部74において吊りフック40がキャブ42内からのオペレータの視線角度範囲(θβ以上θα+θβ以下)内に入っているか否かの判断、すなわち前記フック角度θfが前記視線角度範囲の上限θα+θβよりも大きいか否かの判断(ステップS6)と、前記フック角度θfが前記視線角度範囲の下限θβよりも小さいか否かの判断(ステップS7)とが行われる。
Then, the
前記ステップS6において、フック角度θfが視線角度範囲の上限θα+θβよりも大きいと判断された場合には、その後、制御部74においてキャブ42の傾斜角度θβが最大角度、すなわちキャブ42の傾斜角度の上限であるか否かが判断される(ステップS8)。
If it is determined in step S6 that the hook angle θ f is larger than the upper limit θ α + θ β of the line-of-sight angle range, then the
この際、キャブ42の傾斜角度θβが最大角度でない場合には、制御部74からの制御によって傾動機構52によりキャブ42が前上がりに傾動される(ステップS9)。
At this time, when the inclination angle θ β of the
具体的には、制御部74から油圧供給部62のキャブ傾斜電磁弁66に昇降シリンダ58及び傾動シリンダ60の伸長を指示する制御信号が送られ、キャブ傾斜電磁弁66はその制御信号を受けて油圧ポンプ64からの油圧を前記各シリンダ58,60の伸長室S1へ供給する。これにより、各シリンダ58,60が伸長してキャブ42が前上がりに傾動し、キャブ42の傾斜角度θβが増加する。このようにして、キャブ42内のオペレータからの視線角度範囲(θβ以上θα+θβ以下)内にフック40が入るようになる。
Specifically, a control signal instructing extension of the elevating
この後、制御部74においてフック角度θfが前記視線角度範囲の中央位置の角度(θα/2+θβ)に等しいか否かが判断される(ステップS10)。この際、フック角度θfが前記視線角度範囲の中央位置の角度に等しくない場合には、前記ステップS8の判断に戻る一方、フック角度θfが前記視線角度範囲の中央位置の角度に等しい場合には、制御部74からの制御によってキャブ傾斜電磁弁66が制御され、前記各シリンダ58,60の伸長が停止されてキャブ42の前上がりの傾動が停止される(ステップS11)。すなわち、このキャブ42の前上がりの傾動は、フック40の位置がキャブ42内のオペレータからの視線角度範囲の中央位置に等しくなるまで行われる。
Thereafter, the
一方、前記ステップS8において、キャブ42の傾斜角度θβが最大角度であると判断された場合には、前記ステップS11によるキャブ42の傾動停止が行われる。
On the other hand, when it is determined in step S8 that the inclination angle θ β of the
また、前記ステップS6において、フック角度θfが視線角度範囲の上限θα+θβよりも大きくないと判断された場合には、前記ステップS7によるフック角度θfが前記視線角度範囲の下限θβよりも小さいか否かの判断が行われる。 Further, in step S6, when the hook angle theta f is not greater than the upper limit θ α + θ β of viewing angle range, the lower limit theta beta hook angle theta f by the step S7 is the line-of-sight angle range Or less is determined.
この際、フック角度θfが視線角度範囲の下限θβよりも小さい場合には、制御部74からの制御によって傾動機構52によりキャブ42が前下がりに傾動される(ステップS12)。
At this time, when the hook angle θ f is smaller than the lower limit θ β of the line-of-sight angle range, the
具体的には、制御部74から油圧供給部62のキャブ傾斜電磁弁66に昇降シリンダ58及び傾動シリンダ60の縮小を指示する制御信号が送られ、キャブ傾斜電磁弁66はその制御信号を受けて油圧ポンプ64からの油圧を前記各シリンダ58,60の縮小室S2へ供給する。これにより、各シリンダ58,60が縮小してキャブ42が前下がりに傾動し、キャブ42の傾斜角度θβが減少する。このようにして、キャブ42内のオペレータからの視線角度範囲(θβ以上θα+θβ以下)内にフック40が入るようになる。
Specifically, a control signal for instructing reduction of the elevating
この後、制御部74においてキャブ42の傾斜角度θβが最小角度、すなわちキャブ42の傾斜角度の下限であるか否か、又は、キャブ42の傾斜角度θβが前記視線角度範囲の中央位置の角度(θα/2+θβ)に等しいか否かが判断される(ステップS13)。
Thereafter, the
この際、キャブ42の傾斜角度θβが最小角度ではなく、かつ、前記視線角度範囲の中央位置の角度(θα/2+θβ)に等しくない場合には、前記ステップS7の判断に戻る一方、キャブ42の傾斜角度θβが最小角度であるか、又は、前記視線角度範囲の中央位置の角度(θα/2+θβ)に等しい場合には、制御部74からの制御によってキャブ傾斜電磁弁66が制御され、前記各シリンダ58,60の縮小が停止されてキャブ42の前下がりの傾動が停止される(ステップS14)。
At this time, if the inclination angle θ β of the
なお、前記ステップS7において、フック角度θfが視線角度範囲の下限θβよりも小さくないと判断された場合には、前記ステップS14によるキャブ42の傾動停止が行われる。
In the above step S7, when the hook angle theta f is determined to not less than the lower limit theta beta of viewing angle range, the tilting stop of the
以上のようにして、本実施形態のクレーンにおけるキャブ42の傾斜動作が行われる。
As described above, the
以上説明したように、本実施形態では、吊りフック40の昇降に応じて傾斜装置50がキャブ42を傾斜させて吊りフック40がキャブ42内からのオペレータの視線角度範囲内に入るように自動的に調節することができる。このため、昇降する吊りフック40に対してキャブ42内のオペレータからの視線を自動的に良好に追従させることができる。
As described above, in the present embodiment, the tilting
また、本実施形態では、吊りフック40の位置に応じてキャブ42全体を傾斜させるので、その傾斜時においてキャブ42内のオペレータとキャブ42内に設けられた操作レバーや各種機器との相対的な位置関係が変化しない。すなわち、キャブ42内のオペレータとそのキャブ42内に設けられた操作レバーや各種機器との相対的な位置関係を保ちながら、昇降する吊りフック40に対してキャブ42内のオペレータからの視線を追従させることができる。
Further, in the present embodiment, since the
そして、上記のようにオペレータとキャブ42内に設けられた各種機器との相対的な位置関係が保たれることによって各種機器に対するオペレータの目線がずれることや、操作レバー等の操作機器に対するオペレータの操作感覚が変化することを防ぐことができ、オペレータのクレーン作業における作業性が低下するのを防ぐことができる。
As described above, the relative positional relationship between the operator and the various devices provided in the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
例えば、図7及び図8に示す上記実施形態の一変形例のように複数の吊りフック40a,40bが設けられている場合でも本発明を適用することができる。図7には、この変形例における起伏部材6のジブ10の先端部近傍及びそのジブ10の先端部から吊り下げられた第1吊りフック40aと第2吊りフック40bの側面図が示されており、図8には、この変形例によるクレーンの制御機構のブロック図が示されている。
For example, the present invention can be applied even when a plurality of suspension hooks 40a and 40b are provided as in a modification of the embodiment shown in FIGS. FIG. 7 shows side views of the vicinity of the tip of the
この変形例では、第1吊りフック40aがジブ10の先端部に設けられた第1ジブ先端シーブ38aから第1巻上ロープ34aによって吊り下げられているとともに、第2吊りフック40bがジブ10の先端部に設けられた第2ジブ先端シーブ38bから第2巻上ロープ34bによって吊り下げられている。なお、第1吊りフック40aと第2吊りフック40bは、本発明の吊荷部の概念に含まれるものである。
In this modification, the
第1巻上ロープ34aは、上部旋回体4に設けられた第1巻上ウィンチ32a(図8参照)から繰り出されており、この第1巻上ウィンチ32aによる第1巻上ロープ34aの巻き取り、繰り出しによってジブ10の先端部からの第1吊りフック40aの昇降が行われるようになっている。また、第2巻上ロープ34bは、上部旋回体4に設けられた第2巻上ウィンチ32b(図8参照)から繰り出されており、この第2巻上ウィンチ32bによる第2巻上ロープ34bの巻き取り、繰り出しによってジブ10の先端部からの第2吊りフック40bの昇降が行われるようになっている。また、第1巻上ウィンチ32aと第2巻上ウィンチ32bとからは、それぞれの巻上ドラムの回転パルスNが制御部74の演算部76に入力されるようになっている。
The
そして、この変形例では、第1吊りフック40aと第2吊りフック40bのうちいずれか一方の吊りフックを任意に選択するための選択スイッチ等からなる吊りフック選択手段80がキャブ42内に設けられている。この吊りフック選択手段80は、本発明の吊荷部選択手段の概念に含まれるものである。オペレータがこの吊りフック選択手段80で前記両吊りフック40a,40bのいずれか一方を選択することによって、吊りフック選択手段80から選択信号が傾斜装置50の制御部74に送られ、制御部74はその選択信号に基づいて前記オペレータによって選択された方の吊りフックがキャブ42内からのオペレータの視線角度範囲内に入るように傾動機構52にキャブ42の傾斜動作を行わせる。
In this modified example, a suspension hook selecting means 80 including a selection switch for arbitrarily selecting one of the
具体的には、制御部74の演算部76では、前記両吊りフック40a,40bについてフック角度θfをそれぞれ算出する。そして、制御部74は、前記選択された吊りフックのフック角度θfとキャブ42内のオペレータからの視線角度範囲(θβ以上θα+θβ以下)とに基づいて前記選択された吊りフックが前記視線角度範囲内に入っているか否かを判断し、その視線角度範囲内に前記選択された吊りフックが入っていないときにはその視線角度範囲内にその吊りフックが入る方向にキャブ42が傾斜するように傾動機構52によるキャブ42の傾斜動作を制御する。
Specifically, the
この構成によれば、クレーンが2つの吊りフック40a,40bを備えている場合でも、吊りフック選択手段80で選択した吊りフックのみに対してキャブ42を追従させて傾斜させ、その選択した吊りフックがオペレータの視線角度範囲内に入るようにすることができる。この場合、オペレータが両吊りフック40a,40bを同時操作しても、選択した吊りフックの昇降に追従してキャブ42を傾動させることができる。
According to this configuration, even when the crane includes the two hanging
また、上記変形例のように複数の吊りフック40a,40bが設けられている構成において、前記吊りフック選択手段80を設けないで、制御部74が巻上ウィンチ操作部78からの操作信号に基づいて両吊りフック40a,40bのうちオペレータによって操作されているいずれか一方の吊りフックを検出し、その検出された吊りフックがキャブ42内からのオペレータの視線角度範囲内に入るように傾斜装置50がキャブ42を傾斜させるようにしてもよい。なお、この構成において、制御部74が本発明の操作対象吊荷部検出手段の概念に含まれる。
Further, in the configuration in which a plurality of suspension hooks 40 a and 40 b are provided as in the above modification, the
この構成によれば、クレーンが2つの吊りフック40a,40bを備えている場合でも、制御部74で検出された操作中の吊りフックのみに対してキャブ42を追従させて傾斜させ、その吊りフックがオペレータの視線角度範囲内に入るようにすることができる。さらに、この構成によれば、オペレータが操作している吊りフックに対して自動的にキャブ42を追従させて傾斜させることができ、操作する吊りフックを選択して設定する手間を省くことができる。
According to this configuration, even when the crane is provided with two
また、上記変形例の構成は、吊りフックが2つの場合のみならず、吊りフックが3つ以上設けられている場合でも適用可能である。 Further, the configuration of the above modification is applicable not only when there are two suspension hooks but also when three or more suspension hooks are provided.
また、上記実施形態において吊りフック40の昇降速度を検出するフック速度検出手段を設け、傾斜装置50がそのフック速度検出手段によって検出される吊りフック40の昇降速度に応じてキャブ42の傾動速度を変更可能な機能を有していてもよい。
Further, in the above embodiment, hook speed detecting means for detecting the lifting speed of the hanging
具体的には、油圧供給部62の油圧ポンプ64を可変容量型に構成するとともに、制御部74が前記フック速度検出手段によって検出される吊りフック40の昇降速度に応じて油圧ポンプ64の吐出量を制御することにより昇降シリンダ58と傾動シリンダ60の伸長速度又は縮小速度を制御し、キャブ42の傾動速度を吊りフック40の昇降速度に合わせるようにしてもよい。この構成では、キャブ42の傾斜角度が所定の停止角度に達するのに先立ってキャブ42の傾動速度を緩め、キャブ42の停止ショックを和らげることが可能である。
Specifically, the
また、上記実施形態のような吊りフック40の昇降に自動的に追従してキャブ42が傾動する機能のオン/オフを切り換える切換装置を設け、この切換装置がオンの時のみ上記した吊りフック40の昇降に対して自動的に追従するキャブ42の傾動を行うようにしてもよい。この場合において、キャブ42内に手動でキャブ42を傾動操作するための傾動操作部を設けるとともに、この傾動操作部による操作を受けて傾斜装置50が動作するように構成し、前記切換装置がオフの時には、オペレータによる傾動操作部の手動操作によってキャブ42の傾動操作を行えるようにしてもよい。
In addition, a switching device for switching on / off of the function of tilting the
このように構成すれば、吊りフック40の昇降に対するキャブ42の自動追従による傾動と手動による傾動とをオペレータが任意に選択することができるため、オペレータによるキャブ42の傾動の操作性を向上することができる。
If comprised in this way, since an operator can select arbitrarily the inclination by the automatic tracking of the
また、起伏部材がジブを備えていないブームのみからなり、そのブームの先端から吊りフックが巻上ロープで吊り下げられて昇降するクレーンにおいても本発明を同様に適用することが可能である。 Further, the present invention can be similarly applied to a crane in which the hoisting member is composed only of a boom having no jib, and the lifting hook is lifted and lowered by a hoisting rope from the tip of the boom.
また、上記実施形態のような構成の傾動機構52に限らず、他の種々の構成の傾動機構を用いてもよい。例えば、キャブ42に水平方向に延びる所定の回動軸部材を設け、その回動軸部材をその軸回りに所定の駆動装置によって回動させることによりキャブ42を前記回動軸部材を中心として傾動させるような傾動機構などを用いてもよい。
Further, not only the
また、本発明の吊荷部としては、上記のような吊りフック40以外の構成のものも適用可能である。 Moreover, as a suspended load part of this invention, the thing of structures other than the above hanging hooks 40 is applicable.
4 上部旋回体(クレーン本体)
6 起伏部材
40 吊りフック(吊荷部)
40a 第1吊りフック(吊荷部)
40b 第2吊りフック(吊荷部)
42 キャブ
42a キャブ角度検出手段
50 傾斜装置
52 傾動機構
72 制御部
76 演算部(視線角度範囲算出手段、吊荷部角度算出手段)
77 設定入力部
80 吊りフック選択手段(吊荷部選択手段)
4 Upper swing body (crane body)
6 Undulating
40a First hanging hook (hanging load part)
40b Second suspension hook (suspended load)
42
77
Claims (5)
前記荷吊部が前記キャブ内からのオペレータの視線角度範囲内に入るようにその吊荷部の位置に応じて前記キャブを傾斜させる傾斜装置を備えることを特徴とする、クレーン。 A hoisting member provided on the crane body so as to be able to make hoisting movements, a suspended load part suspended from the tip of the hoisting member so as to be able to move up and down, and an operator operating the hoisting member inside the crane body. And a crane including a cab that performs a lifting operation of the suspended load part,
A crane comprising: an inclination device for inclining the cab according to a position of the load portion so that the load suspension portion falls within an operator's line-of-sight angle range from within the cab.
前記視線角度範囲算出手段は、前記キャブ角度検出手段によって検出された前記キャブの傾斜角度と、前記設定入力部によって設定された前記オペレータの視線角度とに基づいて前記キャブ内からのオペレータの視線角度範囲を算出することを特徴とする、請求項2に記載のクレーン。 The tilting device has a cab angle detecting means for detecting the tilt angle of the cab, and a setting input unit for arbitrarily setting a line-of-sight angle of the operator,
The line-of-sight angle range calculation means includes an operator's line-of-sight angle from the cab based on the inclination angle of the cab detected by the cab angle detection means and the line-of-sight angle of the operator set by the setting input unit. The crane according to claim 2, wherein a range is calculated.
その複数の吊荷部から1つの吊荷部を選択するための吊荷部選択手段を備え、
前記傾斜装置は、前記吊荷部選択部によって選択された前記吊荷部が前記キャブ内からのオペレータの視線角度範囲内に入るように前記キャブを傾斜させることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のクレーン。 A plurality of the suspended load portions are provided,
A suspended load part selecting means for selecting one suspended load part from the plurality of suspended load parts,
The said inclination apparatus inclines the said cab so that the said suspended load part selected by the said suspended load part selection part may enter in the operator's gaze angle range from the inside of the said cab, It is characterized by the above-mentioned. The crane according to any one of 3.
その複数の吊荷部のうちオペレータによって操作されている1つの吊荷部を検出する操作対象吊荷部検出手段を備え、
前記傾斜装置は、前記操作対象吊荷部検出手段によって検出された前記吊荷部が前記キャブ内からのオペレータの視線角度範囲内に入るように前記キャブを傾斜させることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のクレーン。 A plurality of the suspended load portions are provided,
An operation target suspended load part detecting means for detecting one suspended load part being operated by an operator among the plurality of suspended load parts,
The tilting device tilts the cab so that the suspended load portion detected by the operation target suspended load portion detecting means falls within an operator's line-of-sight angle range from the cab. The crane of any one of 1-3.
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