JP2011046505A

JP2011046505A - クレーンのウインチ取付構造

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Publication number: JP2011046505A
Application number: JP2009197664A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Soeda; 哲也添田
Original assignee: Tadano Ltd
Current assignee: Tadano Ltd
Priority date: 2009-08-28
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2011-03-10

Abstract

【課題】連結ウインチユニットに作用するモーメントを軽減することにより、連結ウインチユニットと旋回台との連結部に作用する負荷を軽減する。
【解決手段】旋回台５には、先端にトップシーブを有するブーム６が設けられている。旋回台５の端部には、連結ウインチユニット１２が回転可能に連結されている。連結ウインチユニット１２には、下部シーブ３２ｂを支持するシーブ支持部材２５が回動可能に連結されている。シーブ支持部材２５は、連結ウインチユニット１２および旋回台５の上方に位置し、負荷支持部３１を旋回台５の上面に接触させている。第２ウインチ１４に巻き回された第２ロープ１５をトップシーブと下部シーブ３２ｂとの間に掛け回してバックテンションを作用させると、負荷支持部３１を支点として連結ウインチユニット１２を引き上げようとするモーメントがシーブ支持部材２５に作用する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ブーム先端に設けられたシーブを介して掛け回されるロープを繰出しまたは繰入れするウインチの取り付け構造に関する。

従来、旋回台の後端にウインチユニットが連結されたクレーンとして、例えば、特許文献１に示すものが知られている。この特許文献１に示すクレーンにおいては、連結ウインチユニット（サブウインチユニット３４）の上部連結部５０および下部連結部５１を、旋回台３０の後端に着脱自在にしている。そして、連結ウインチユニット（サブウインチユニット３４）によって荷吊りを行う場合には、ドラムに掛け回されたロープを、ブームの背面側に張り出すとともに、トップシーブを介して前記ブームの腹面側に掛け回す。このとき、連結ウインチユニット（サブウインチユニット３４）にはカウンタウエイト３２が取り付けられており、このカウンタウエイト３２による荷重によって、荷吊りの際にクレーンが安定保持されるようにしている。

このように、連結ウインチユニット（サブウインチユニット３４）を用いる場合として、例えばメインウインチとともに最大荷重を吊り上げる場合が考えられる。最大荷重吊り上げ時には、連結ウインチユニット（サブウインチユニット３４）の上面に下部シーブ（特許文献１においては不図示）を取り付けるとともに、連結ウインチユニット（サブウインチユニット３４）およびメインウインチから張り出されたロープを、下部シーブとブーム先端に設けられたトップシーブとの間で掛け回した後に、ブームの腹面側に掛け回す。これにより、ブームにバックテンションが作用することとなり、最大荷重吊り上げ時において、ブームを所定の角度に維持するための負荷が軽減されるようにしている。

特開２００７−２２３７８７号公報

上記のように、旋回台に連結ウインチユニットを連結すると、荷吊りの際の荷重によって連結ウインチユニットにモーメントが作用する。具体的には、ドラムから張り出されるロープが、連結ウインチユニット（サブウインチユニット３４）を上方に引き上げようとするため、上部連結部５０を軸として連結ウインチユニット（サブウインチユニット３４）を回転させる力が作用する。こうしたモーメントは、荷吊りの際の荷重が増すほど大きくなり、特に、最大荷重吊り上げ時には、下部シーブとトップシーブとの間で掛け回されたロープによって過大なモーメントが連結ウインチユニット（サブウインチユニット３４）に作用することとなる。

そして、連結ウインチユニット（サブウインチユニット３４）を上方に回転させようとするモーメントが、カウンタウエイト３２によって作用する連結ウインチユニット（サブウインチユニット３４）を下方に回転させようとするモーメントに打ち勝つと、連結ウインチユニット（サブウインチユニット３４）は、上部連結部５０を軸として上方に引き上げられるように回転しようとする。このとき、連結ウインチユニット（サブウインチユニット３４）の回転は、下部連結部５１によってのみ規制されるため、下部連結部５１に大きな負荷が作用することとなり、下部連結部５１が破損しやすくなってしまうという問題があった。

本発明は、連結ウインチユニットに作用するモーメントを軽減することにより、連結ウインチユニットと旋回台との連結部に作用する負荷を軽減して、連結部の劣化、破損を防止するクレーンのウインチ取付構造を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、旋回自在な旋回台と、該旋回台に設けられ、先端にトップシーブを有するブームと、前記旋回台の端部に連結部を介して連結され、前記ブームの背面側に張り出すとともに前記トップシーブを介して前記ブームの腹面側に吊下するロープを繰出しまたは繰入れする連結ウインチユニットと、該連結ウインチユニットに一体または別体で設けられ、前記トップシーブとの間で前記ロープが掛け回される下部シーブを支持するシーブ支持部材と、を備え、前記シーブ支持部材は、少なくとも荷重吊り上げ時に前記旋回台に負荷を作用させる負荷支持部を有するとともに、該負荷支持部を支点とするモーメントを前記シーブ支持部材に作用させることを特徴とする。

請求項１に記載の発明において、旋回台に設けられるブームは、起伏自在すなわち起伏支点を軸として接地面に対する傾斜角度を変化可能としてもよいし、接地面に対して所定の角度を維持した状態で固定的に設けるようにしてもよい。本発明において、ブームの腹面とは、ウインチから張り出されたロープによって荷吊りされる吊荷が吊り下げられる側に位置するブームの面、すなわち、所定角度で起立するブームにおいて接地面に臨む側に位置する面を示すものである。これに対して、ブームの背面とは、ブームの腹面と反対側に位置する面を示すものである。
連結ウインチユニットは、例えば、ロープが掛け回されたドラム、ドラムを回転させるモータ、モータの出力をドラムに伝達する減速機等をケースに収容しているが、ブームの背面側に張り出したロープを繰出しまたは繰入れすることができれば、その具体的な構造や構成要素は特に限定されない。
連結ウインチユニットに一体または別体で設けられるシーブ支持部材は、下部シーブを支持している。このシーブ支持部材に支持される下部シーブは、トップシーブとの間でロープが掛け回されるものであるが、下部シーブとトップシーブとの間で掛け回されるロープは、連結ウインチユニットから張り出されるロープに限らず、連結ウインチユニットとは別に設けられたウインチから張り出されるロープであっても構わない。トップシーブと下部シーブとの間で掛け回されたロープは、最終的にトップシーブを介して、ブームの腹面側に掛け回されるが、このとき、トップシーブおよび下部シーブは、１つであってもよいし複数であってもよい。

また、請求項１に記載の発明においては、シーブ支持部材は、連結ウインチユニットと一体で構成してもよいし別体で構成してもよく、また、その形状や配置等も特に限定されることはない。シーブ支持部材が連結ウインチユニットに別体で設けられるというのは、シーブ支持部材が連結ウインチユニットに対して連結、接続、固定されている場合を広く含むものである。
ただし、シーブ支持部材は、少なくとも荷重吊り上げ時の負荷が負荷支持部を介して旋回台に作用することにより、負荷支持部を支点とするモーメントが作用するものでなければならない。本発明において「旋回台に負荷を作用させる」構成としては、少なくともロープによる荷重吊り上げ時に、シーブ支持部材に生じるモーメントが旋回台に作用する関係にあることを示すものであり、例えば、負荷支持部を旋回台に連結等によって固定してもよいし、あるいは、負荷支持部が旋回台に接触するものであってもよい。また、少なくとも荷重吊り上げ時に負荷支持部を介して旋回台に負荷が作用すればよいため、荷重吊り上げ時以外のときには、負荷支持部と旋回台とが非接触状態に維持されるようにしてもよい。

請求項２に記載の発明は、前記連結ウインチユニットが、前記連結部を軸として回動可能に前記旋回台に連結され、前記シーブ支持部材に負荷支持部を支点とするモーメントが作用したとき、該シーブ支持部材が前記連結ウインチユニットを引き上げるとともに、該連結ウインチユニットに対して前記連結部を軸とするモーメントを作用させることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、前記シーブ支持部材が、前記ブームの起伏支点に向かって延伸するとともに、該延伸した部分に前記負荷支持部が設けられたことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、前記シーブ支持部材が、前記連結ウインチユニットおよび旋回台の上方に配置され、前記下部シーブは、前記連結部を境にして連結ウインチユニット側に位置するとともに、前記負荷支持部は、前記旋回台の上面に臨んで位置してなることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、前記シーブ支持部材が、前記連結ウインチユニットと別体で構成されるとともに、回動連結部を介して前記連結ウインチユニットに回動可能に連結されてなることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、前記連結ウインチユニットにはカウンタウエイトが設けられ、前記負荷支持部、前記連結部および前記回動連結部は、前記ロープによる最大荷重吊り上げ時に、前記連結部を軸として前記連結ウインチユニットを引き上げる方向に作用するモーメントが、前記連結部を軸として前記連結ウインチユニットを押し下げる方向に作用するモーメントの範囲内に保たれる相対位置関係を維持してなることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、荷重吊り上げ時にシーブ支持部材に作用するモーメントを、負荷支持部を介して旋回台に支持させるようにしたので、連結ウインチユニットに作用するモーメントが軽減される。これにより、連結ウインチユニットと旋回台との連結部に作用する負荷が軽減されて、当該連結部の劣化、破損を防止することができる。
特に請求項２に記載の発明によれば、連結ウインチユニットにモーメントが作用したときに、当該連結ウインチユニットが連結部を軸として回動するので、連結ウインチユニットのモーメントが旋回台に直接作用することがなくなり、特に連結部への負荷を軽減することができる。

特に請求項３に記載の発明によれば、シーブ支持部材に作用するモーメントを、旋回台において強度が要求されるブームの起伏支点近傍で支持することができる。したがって、連結ウインチユニットのモーメントを受けるための専用の補強部材等を特段設けることなく、荷重吊り上げ時にシーブ支持部材および連結ウインチユニットを安定的に支持することが可能となる。
特に請求項４に記載の発明によれば、シーブ支持部材が連結ウインチユニットと旋回台とに跨がるように配置され、荷重吊り上げ時には、シーブ支持部材の負荷支持部が旋回台の上面を押し付けるようにして連結ウインチユニットを支持することとなる。したがって、連結ウインチユニットに作用するモーメントを支持する構造が簡素化されるとともに、さまざまな旋回台に対して、高強度の部分に容易にモーメントを支持させることが可能となる。

特に請求項５に記載の発明によれば、トップシーブと下部シーブとの間に掛け回されたロープによってシーブ支持部材にモーメントを作用させ、連結ウインチユニットからトップシーブに向かって張り出したロープによって連結ウインチユニットに直接モーメントを作用させることができる。このように、荷吊りの際に生じるモーメントを、シーブ支持部材を介して連結ウインチユニットに作用させたり、連結ウインチユニットに直接作用させたりするので、連結ウインチユニットやシーブ支持部材の各箇所に力を分散させることができ、耐用性を向上することができる。
特に請求項６に記載の発明によれば、最大荷重吊り上げ時においても、ロープによって連結ウインチユニットに作用するモーメントが、カウンタウエイトによって連結ウインチユニットに作用するモーメントの範囲内に保たれるので、連結ウインチユニットの回転を規制するための規制手段を特に設ける必要がなくなる。したがって、連結ウインチユニットの連結工程が簡潔化されるとともに、製造コストの低減を実現することができる。また、安全性を向上する等の目的から、連結ウインチユニットの回転を規制するための規制手段を設けたとしても、この規制手段が劣化、破損するおそれが軽減される。

移動式クレーンの側面図である。図１の部分拡大図である。シーブ支持部材の斜視図である。ウインチから張り出されるロープの掛け回しを説明する図であり、（ａ）はクレーン装置の側面図、（ｂ）はクレーン装置をＡ方向から見た図、（ｃ）はクレーン装置をＢ方向から見た図である。連結ウインチユニットに作用するモーメントの説明図である。

図１〜図５を用いて、本実施形態のクレーンのウインチ取付構造について説明する。
図１は、移動式クレーンの側面図であり、本実施形態においては、本発明のウインチ取付構造をオール・テレーン・クレーンに適用している。移動式クレーン１は、複数の車輪２を有する車台３の先端に、走行およびクレーン操作が行われるキャビン４を備えている。そして、車台３上には、油圧モータによって旋回可能な旋回台５が設けられており、この旋回台５にブーム６が起伏自在に取り付けられている。このブーム６は、ベースブーム６ａ内に、セカンドブーム６ｂ、サードブーム６ｃ、フォースブーム６ｄ、およびトップブーム６ｅを入れ子にして収納した５段式であって、ベースブーム６ａを旋回台５の起伏支点７に起伏自在に連結している。このブーム６を起伏させるのが起伏シリンダ８であるが、この起伏シリンダ８は、一端が旋回台５の端部に回動可能に連結され、他端がベースブーム６ａの腹面に回動可能に連結されている。したがって、ブーム６は、起伏シリンダ８を伸縮させることで、接地面に対する傾斜角度を変化させるように起伏することとなる。

また、旋回台５には第１ウインチ９が設けられている。この第１ウインチ９は、油圧モータの回転動力が減速機を介してドラムに伝達され、ドラムに掛け回された第１ロープ１０を繰出しまたは繰入れする。この第１ウインチ９に掛け回された第１ロープ１０は、第１ウインチ９からブーム６の背面側に張り出すとともに、ブーム６すなわちトップブーム６ｅの先端に設けられた複数のトップシーブ１１を介して、ブーム６の腹面側に掛け回される。
さらに、起立したブーム６の背面側であって、起伏支点７および第１ウインチ９と同一直線上に位置する旋回台５の端部には、連結ウインチユニット１２が連結されている。この連結ウインチユニット１２について、図２を用いて詳細に説明する。

図２は、図１の部分拡大図であり、車台３に架装されたクレーン装置の側面を示している。連結ウインチユニット１２は、ケース１３内に第２ウインチ１４を収容している。この第２ウインチ１４は、油圧モータの回転動力が減速機を介してドラムに伝達され、ドラムに掛け回された第２ロープ１５を繰出しまたは繰入れする。
連結ウインチユニット１２のケース１３は、その両側面１３ａを略矩形状にしており、その端部から旋回台５側に向かって連結片１６および掛け止め片１７を突出させている。このとき、連結片１６はケース１３の上方に位置しており、掛け止め片１７は連結片１６の下方に位置している。
連結片１６には、本発明の連結部を構成する連結孔１８が形成されており、この連結孔１８を旋回台５の端部に形成された孔に一致させた状態で、両孔に連結ピン１９を挿通させる。これにより、連結ウインチユニット１２が旋回台５に回転可能に連結されることとなる。

また、掛け止め片１７には、鉛垂方向に貫通する掛け止め孔２０が形成されており、旋回台５の端部には、連結ウインチユニット１２に向かって突出した後、先端を接地面（下方）に向けて屈曲させた鉤片２１が設けられている。そして、連結ウインチユニット１２が旋回台５の端部に回転可能に連結された状態で、掛け止め片１７の掛け止め孔２０に、鉤片２１が掛け止められるようにしている。これにより、連結ウインチユニット１２は、連結孔１８を軸として回転可能であるものの、掛け止め孔２０と鉤片２１とによって、その回転が規制されることとなる。
なお、連結ウインチユニット１２が旋回台５の端部に連結された状態では、掛け止め片１７の先端が、旋回台５の端部に接触するようにしている。連結ウインチユニット１２には、ケース１３の下方に臨むウエイト取付部２２が設けられており、このウエイト取付部２２にカウンタウエイトＷが取り付けられると、連結孔１８を軸として連結ウインチユニット１２に図中ｘ方向のモーメントが作用する。上記のように、掛け止め片１７の先端を旋回台５の端部に接触させておけば、カウンタウエイトＷを取り付けた際に連結ウインチユニット１２のがたつきを防止することができ、連結ウインチユニット１２を図示のように水平に支持することができる。
一方で、掛け止め孔２０と鉤片２１との間には遊びが設けられており、連結孔１８を軸として連結ウインチユニット１２に図中ｙ方向のモーメントが作用したときに、連結ウインチユニット１２のｙ方向への回転を僅かに許容するようにしている。これにより、連結ウインチユニット１２に対してｙ方向のモーメントが作用しても、即座には鉤片２１に負荷が作用しないようにしている。

そして、ケース１３の両側面１３ａには、上方に突出する回動連結片２３が一体に形成されており、この回動連結片２３には、シーブ支持部材２５が一対の取付板２４を介して回動可能に支持されている。
シーブ支持部材２５は、図２および図３に示すように、所定の間隔をもって対面する一対のアーム部２６，２６、および、これら一対のアーム部２６，２６間に架け渡された基端連結部２７が一体成形されている。一対のアーム部２６，２６間の距離は、ケース１３の両側面１３ａ，１３ａ間の距離とほぼ等しくしており、また、アーム部２６，２６の幅方向の厚さは、ケース１３の両側面１３ａ，１３ａの厚さよりも大きくしている。
そして、アーム部２６，２６の長手方向略中央には、当該アーム部２６，２６の下面に開口する断面略台形状の保持穴２８，２８が形成されている。

そして、ケース１３の両側面１３ａ，１３ａに連続して形成された回動連結片２３を、アーム部２６，２６の下面に所定の間隔をもって対面配置させた状態で、シーブ支持部材２５が連結ウインチユニット１２に回動可能に支持されるようにしている。
具体的には、回動連結片２３にはピン挿通孔２３ａが形成されており、一対の取付板２４，２４には、回動連結片２３のピン挿通孔２３ａに一致するピン固定孔２４ａ，２４ａが形成されている。
また、アーム部２６，２６には、保持穴２８をアーム部２６の厚さ方向に貫通する回動孔２９がそれぞれ形成されており、一対の取付板２４，２４には、上記の回動孔２９に一致する回動連結孔２４ｂがそれぞれ形成されている。なお、回動孔２９によって本発明の回動連結部が構成される。

そして、回動連結片２３を両側から挟み込むようにして一対の取付板２４，２４を配置するとともに、回動連結片２３に形成されたピン挿通孔２３ａ，２３ａに、取付板２４，２４に形成されたピン固定孔２４ａ，２４ａを一致させる。
また、このとき同時に、一対の取付板２４，２４の一方がアーム部２６の保持孔２８に進入しており、この保持孔２８に進入した一方の取付板２４と、他方の取付板２４とによって、アーム部２６の側壁が挟み込まれるようにし、かつ、保持穴２８を貫通する回動孔２９と、一対の取付板２４，２４の回動連結孔２４ｂ，２４ｂとを一致させる。
この状態で、ピン挿通孔２３ａ，２３ａおよびピン固定孔２４ａ，２４ａに固定ピンを挿通させることにより、連結ウインチユニット１２に一対の取付板２４，２４が固定される。また、アーム部２６に形成された回動孔２９および一対の取付板２４，２４に形成された回動連結孔２４ｂ，２４ｂには、連結ピン３０を回動自在に挿通させている。
これにより、連結ウインチユニット１２の上方において、シーブ支持部材２５は連結ピン３０を軸として回動自在に連結されることとなる。

上記のようにして連結ウインチユニットに回動自在に連結されたシーブ支持部材２５は、アーム部２６，２６を連結ウインチユニット１２と旋回台５とに跨がせるようにして位置しているが、アーム部２６，２６と、連結ウインチユニット１２（ケース１３）および旋回台５の上面との間には、所定の間隔が維持されるようにしている。
ただし、アーム部２６，２６の先端には、無負荷状態において旋回台５の上面に接触する負荷支持部３１，３１が設けられている。両アーム部２６，２６は、その先端をブーム６の起伏支点７に向かわせるように延伸しており、負荷支持部３１，３１を起伏支点７の近傍において旋回台５の上面に接触させている。
また、シーブ支持部材２５の基端連結部２７には、それぞれ第１ウインチ９から張り出された第１ロープ１０および第２ウインチ１４から張り出された第２ロープ１５が掛け回される下部シーブ３２ａ，３２ｂが回転自在に支持されている。

ここで、第１ロープ１０および第２ロープ１５の掛け回しについて図４を用いて説明する。なお、本実施形態に示すロープの掛け回しは一例に過ぎず、ロープの掛け回し方や、トップシーブとして用いるシーブの数や配置等は本実施形態に限定されるものではない。
図４に示すように、トップブーム６ｅの先端には、複数のシーブを支持するシーブブロック３３が固定されている。本実施形態においては、シーブブロック３３に支持される複数のシーブのうち、トップシーブ１１ａ_１〜１１ａ_３に第１ロープ１０を掛け回すとともに、トップシーブ１１ｂ_１〜１１ｂ_３に第２ロープ１５を掛け回している。トップシーブ１１ａ_１〜１１ａ_３およびトップシーブ１１ｂ_１〜１１ｂ_３は、それぞれ対面配置されており、ブーム６の背面側から腹面側に向かって一直線に整列している。
第１ウインチ９に巻き回された第１ロープ１０は、ブーム６の背面側に張り出されるとともに、トップシーブ１１ａ_１と下部シーブ３２ａとの間を掛け回された後に、トップシーブ１１ａ_２およびトップシーブ１１ａ_３を介して、ブーム６の腹面側に掛け回される。このように、トップシーブ１１ａ_１と下部シーブ３２ａとの間に第１ロープ１０を掛け回すことにより、ブーム６にバックテンションが作用することとなり、ブーム６を起立させる方向に力が付与されて、特に起伏シリンダ８の負荷が軽減されることとなる。

一方、第２ウインチ１４に巻き回された第２ロープ１５は、ブーム６の背面側に張り出されるとともに、トップシーブ１１ｂ_１と下部シーブ３２ｂとの間を掛け回された後に、トップシーブ１１ｂ_２およびトップシーブ１１ｂ_３を介して、ブーム６の腹面側に掛け回される。このように、トップシーブ１１ｂ_１と下部シーブ３２ｂとの間に第２ロープ１５を掛け回すことにより、第１ロープ１０と同様、第２ロープ１５によってもブーム６にバックテンションを作用させるようにしている。
なお、周知技術であるため詳しい説明は省略するが、上記のようにしてブーム６の腹面側に掛け回される第１ロープ１０および第２ロープ１５は、フックブロック３４に設けられたシーブと、その上方に設けられたシーブとの間でさらに掛け回された後にフックブロック３４に係止されている。ただし、第１ロープ１０および第２ロープ１５は、ブーム６の腹面側においてフックブロック３４に直接係止させてもよく、ブーム６の腹面側においても、その掛け回し方は適宜決定すればよい。

次に、連結ウインチユニット１２に作用するモーメントについて、図４および図５を用いて説明する。フックブロック３４に吊荷３５を掛け止めた状態で、第１ウインチ９および第２ウインチ１４を作動させて第１ロープ１０および第２ロープ１５を繰入れすると、フックブロック３４が上昇して、フックブロック３４に掛け止められた吊荷３５が吊り上げられる。
このとき、第１ロープ１０および第２ロープ１５によって、下部シーブ３２ａ，３２ｂを上方に引き上げようとする力が作用する。この力は、吊荷３５の荷重が大きくなるほど増大するが、下部シーブ３２ａ，３２ｂに対して、それを上方に引き上げようとする力が作用すると、シーブ支持部材２５に対して、回動孔２９を挿通する連結ピン３０を軸とする図中ｙ方向のモーメントＦ_１が作用する。
このように、シーブ支持部材２５が連結ピン３０を軸として図中ｙ方向に回動すると、負荷支持部３１が旋回台５の上面に圧接するとともに、シーブ支持部材２５は、負荷支持部３１を支点として図中ｙ方向に回動しようとする。このとき、シーブ支持部材２５には、連結ピン３０によって連結ウインチユニット１２が連結されている。したがって、シーブ支持部材２５にモーメントＦ_１が作用すると、連結ピン３０を介して連結ウインチユニット１２を上方に持ち上げようとする力が生じることとなる。

これにより、連結ウインチユニット１２には、シーブ支持部材２５（連結ピン３０）によって、連結ピン１９を軸とする図中ｙ方向のモーメントＦ_２がもたらされることとなる。このように、ブーム６に対してバックテンションを作用させるために、トップシーブと下部シーブとの間にロープを掛け回すと、荷吊りの際に、負荷支持部３１を支点とする図中ｙ方向のモーメントＦ_１がシーブ支持部材２５に作用するとともに、連結ピン１９を軸とする図中ｙ方向のモーメントＦ_２が連結ウインチユニット１２に作用することとなる。
また、連結ウインチユニット１２には、第２ウインチ１４から張り出す第２ロープ１５、つまり、第２ロープ１５のうち第２ウインチ１４とトップシーブ１１ｂ_１との間の掛け回し部分からも、連結ピン１９を軸とする図中ｙ方向のモーメントＦ_３が作用する。このように、連結ウインチユニット１２には、シーブ支持部材２５を介して作用する図中ｙ方向のモーメントＦ_２と、第２ウインチ１４から張り出される第２ロープ１５によってもたらされる図中ｙ方向のモーメントＦ_３とが合算して作用することとなる。

一方で、連結ウインチユニット１２には、その自重とカウンタウエイトＷの荷重とにより、連結ピン１９を軸とする図中ｘ方向のモーメントＦ_４が作用している。したがって、連結ウインチユニット１２は、上記した図中ｙ方向のモーメントＦ_２＋Ｆ_３と、連結ウインチユニット１２の自重およびカウンタウエイトＷによってもたらされる図中ｘ方向のモーメントＦ_４との相対関係によって回転または静止することとなる。
そして、図中ｙ方向のモーメントＦ_２＋Ｆ_３≦図中ｘ方向のモーメントＦ_４の場合には、連結ウインチユニット１２は連結ピン１９を軸として図中ｘ方向に回転しようとする。この場合には、連結ウインチユニット１２のケース１３に設けられた掛け止め片１７の先端が、旋回台５の端面に圧接するため、掛け止め片１７を介して旋回台５から連結ウインチユニット１２に、図中左方向の反力、すなわち連結ピン１９を軸とする図中ｙ方向のモーメントＦ_５が作用する。これにより、モーメントＦ_２＋Ｆ_３＋Ｆ_５＝モーメントＦ_４となり、連結ウインチユニット１２は図示の位置に静止することとなる。

これに対して、図中ｙ方向のモーメントＦ_２＋Ｆ_３＞図中ｘ方向のモーメントＦ_４の場合には、連結ウインチユニット１２は連結ピン１９を軸として図中ｙ方向に回転する。ただし、図示の状態から図中ｙ方向に僅かに連結ウインチユニット１２が回転すると、旋回台５に設けられた鉤片２１がケース１３の掛け止め孔２０に係止する。このとき、連結ウインチユニット１２には、鉤片２１を介して旋回台５から図中右方向の反力、すなわち連結ピン１９を軸とする図中ｘ方向のモーメントＦ_６が作用する。これにより、モーメントＦ_２＋Ｆ_３＝モーメントＦ_４＋Ｆ_６となり、連結ウインチユニット１２は、図示の状態から掛け止め孔１７の遊び分だけ図中ｙ方向に回転した位置で、その回転が規制されて静止することとなる。

ここで、本実施形態においては、シーブ支持部材２５の負荷支持部３１を、旋回台５の上面に位置させることにより、連結ウインチユニット１２に作用する図中ｙ方向のモーメントＦ_２が軽減されている。具体的には、従来、下部シーブ３２ａ，３２ｂは、連結ウインチユニットに直接固定することが多く、また、連結ウインチユニットとは別体からなる支持部材を介して下部シーブを取り付ける場合であっても、当該支持部材は連結ウインチユニットの範囲内に収まる構造であった。つまり、従来は、荷吊りの際に、ロープによって作用する下部シーブを上方に引き上げようとする力の全てが、連結ウインチユニットに直接作用していたところ、本実施形態においては、下部シーブ３２ａ，３２ｂを引き上げようとする力を、負荷支持部３１を介して旋回台５に負担させるようにしている。これにより、下部シーブ３２ａ，３２ｂを引き上げようとする力、すなわち、バックテンションを作用させることによって連結ウインチユニット１２を引き上げようとする方向のモーメントＦ_２の軽減が実現されることとなる。
そして、連結ウインチユニット１２を引き上げようとする方向のモーメントＦ_２が軽減されれば、カウンタウエイトＷを軽くすることができ、また、連結ウインチユニット１２が引き上げられたときに、その回転を規制する掛け止め片１７や鉤片２１における負荷も軽減されることとなる。

なお、連結ウインチユニット１２に作用するモーメントＦ_２〜Ｆ_６は、吊荷３５の荷重およびカウンタウエイトＷの荷重によって変化するが、本実施形態においては、これに加えて、シーブ支持部材２５と連結ウインチユニット１２とを連結する回動連結部（回動孔２９）、旋回台５と連結ウインチユニット１２とを連結する連結部（連結孔１８）、負荷支持部３１の３点の相対位置関係によっても変化する。
例えば、吊荷３５の荷重を一定とした場合、下部シーブ３２ａ，３２ｂと負荷支持部３１との距離Ｌ_１が大きくなるほど、シーブ支持部材２５に作用する図中ｙ方向のモーメントＦ_１が大きくなり、その結果として連結ウインチユニット１２に作用する図中ｙ方向のモーメントＦ_２も大きくなる。一方で、カウンタウエイトＷの荷重を一定とした場合、シーブ支持部材２５と連結ウインチユニット１２との回動連結部（回動孔２９）から負荷支持部３１までの距離Ｌ_２が大きくなるほど、連結ウインチユニット１２に作用する図中ｘ方向のモーメントＦ_４が大きくなる。

荷吊りの際の鉤片２１や掛け止め片１７（掛け止め孔２０）への負荷の軽減やカウンタウエイトＷを軽減するといった観点からすれば、モーメントＦ_２−Ｆ_４を小さくすることが望ましい。本実施形態においては、下部シーブ３２ａ，３２ｂが、連結ウインチユニット１２と旋回台５との連結部（連結孔１８）を境にして連結ウインチユニット１２側に位置するとともに、負荷支持部３１が上記連結部（連結孔１８）を境にして下部シーブ３２ａ，３２ｂと反対側すなわち旋回台５の上面に臨んで位置している。この負荷支持部３１がブーム６の起伏支点７に近づくほど、言い換えれば、シーブ支持部材２５のアーム部２６を延伸させるほど、次の理由によりモーメントＦ_２−Ｆ_４を小さくすることができる。すなわち、モーメントＦ_２は距離Ｌ_１に比例し、モーメントＦ_４は距離Ｌ_２に比例するところ、本実施形態においては両距離がＬ_１＞Ｌ_２となっている。負荷支持部３１を起伏支点７に近づけると、距離Ｌ_２だけでなく距離Ｌ_１も長くなってしまうが、本実施形態のシーブ支持部材２５の構造によれば、距離Ｌ_１，Ｌ_２がともに長くなれば、両距離の比＝Ｌ_１：Ｌ_２が小さくなり、その結果としてモーメントＦ_２−Ｆ_４が小さくなる。

また、シーブ支持部材２５に作用するモーメントＦ_１を一定とした場合、シーブ支持部材２５と連結ウインチユニット１２とを連結する回動連結部（回動孔２９）から、旋回台５と連結ウインチユニット１２とを連結する連結部（連結孔１８）までの距離Ｌ_３が小さくなるほど、連結ウインチユニット１２に作用するモーメントＦ_２が小さくなり、よってモーメントＦ_２−Ｆ_４を小さくすることができる。したがって、シーブ支持部材２５と連結ウインチユニット１２とを連結する回動連結部（回動孔２９）は、旋回台５と連結ウインチユニット１２とを連結する連結部（連結孔１８）の近傍に設けることが望ましい。

このように、距離Ｌ_２を大きくするとともに、距離Ｌ_３を小さくすることができれば、荷吊りの際に連結ウインチユニット１２を引き上げようとするモーメントＦ_２が一層軽減され、鉤片２１および掛け止め片１７をはじめとして、連結ウインチユニット１２と旋回台５との間に生じる負荷を軽減することができる。
また、連結ウインチユニット１２に作用するモーメントＦ_２が軽減されれば、カウンタウエイトＷの軽量化や小型化も実現可能であり、さらには、クレーンによって吊り上げ可能な最大荷重を大きくすることもできる。
そして、最大吊り上げ荷重およびカウンタウエイトＷの荷重を予め設定したうえで、第１ロープ１０および第２ロープ１５によって最大荷重を吊り上げたときに、モーメントＦ_２＋Ｆ_３≦モーメントＦ_４となる関係が保たれるように、負荷支持部３１、連結部（連結孔１８）および回動連結部（回動孔２９）を配置することが望ましい。このようにすれば、最大荷重吊り上げ時においても、連結ウインチユニット１２が、連結部（連結孔１８）を軸として引き上げられるように回転してしまうことがなく、掛け止め片１７および鉤片２１のように、連結ウインチユニット１２の回転を規制する規制手段が不要となる。ただし、このような場合においても、安全性の確保という観点で見れば、連結ウインチユニット１２の回転を規制する規制手段を補助的に設けておくことが望ましい。この場合には、最大荷重の範囲内すなわち通常の使用状態において、連結ウインチユニット１２の回転を規制する掛け止め片１７や鉤片２１といった規制手段に負荷が作用することはないため、これら規制手段は強度の弱いもので足りる。

以上のように、本実施形態によれば、荷重吊り上げ時にシーブ支持部材２５に作用するモーメントＦ_１を、負荷支持部３１を介して旋回台５に支持させるようにしたので、連結ウインチユニット１２に作用するモーメントＦ_２が軽減される。これにより、連結ウインチユニット１２と旋回台５との連結部、特には連結ウインチユニット１２の回転を規制する鉤片２１や掛け止め片１７に作用する負荷が軽減されて、これら連結部の劣化、破損を防止することができる。
なお、本実施形態においては、連結ウインチユニット１２を、連結ピン１９によって旋回台５に回転可能に連結するとともに、この連結ウインチユニット１２の回転を、掛け止め片１７および鉤片２１によって規制するようにしたが、連結ウインチユニット１２は、必ずしも旋回台５に対して回転可能に連結する必要はない。例えば、連結ウインチユニット１２のケース１３を、旋回台５の端部に完全に固定してもよい。ただし、本実施形態のように、連結ウインチユニット１２を旋回台５に対して回転可能に連結すれば、連結ウインチユニット１２にモーメントが作用したときに、連結部に作用する負荷を軽減することができ、当該連結部の耐用性を向上することができる。

また、本実施形態においては、負荷支持部３１をブーム６の起伏支点７の近傍まで延伸させたが、旋回台５のいずれの部位に負荷支持部３１から負荷を作用させることとしてもよい。
ただし、ブーム６には過大な負荷が作用するため、旋回台５においては、ブーム６を支持する起伏支点７の近傍が高強度に設計されている。したがって、起伏支点７の近傍に負荷支持部３１を配置すれば、連結ウインチユニット１２のモーメントを受けるための専用の補強部材等を特段設けることなく、シーブ支持部材２５および連結ウインチユニット１２を安定的に支持することが可能となる。

また、負荷支持部３１は、少なくとも荷吊りの際に旋回台５に負荷を作用させればよいので、例えば、無負荷状態においては旋回台５と未接触状態となり、荷吊りがされたときにのみ両者が接触して負荷が作用するようにしてもよく、さらには、負荷支持部３１を旋回台５のいずれかの部位（例えば側面に形成された孔等）に固定することとしてもよい。いずれにしても、シーブ支持部材２５は、少なくとも荷吊りの際に負荷支持部３１が旋回台５に負荷を作用させるとともに、当該負荷支持部３１がモーメントの支点となる構成であればよい。
ただし、本実施形態のように、シーブ支持部材２５を、連結ウインチユニット１２および旋回台５の上方に跨がせるとともに、荷重吊り上げ時に、負荷支持部３１が旋回台５の上面を押し付けるように構成すれば、構造が簡素化されるとともに、さまざまな旋回台５に対して、高強度の部分にモーメントを支持させることが可能となる。

また、本実施形態においては、第１ロープ１０および第２ロープ１５を、それぞれ下部シーブ３２ａ，３２ｂに掛け回すこととしたが、第１ロープ１０のみを下部シーブ３２ａ，３２ｂに掛け回すこととしてもよいし、第２ロープ１５のみを下部シーブ３２ａ，３２ｂに掛け回すこととしてもよい。いずれにしても、ブームの先端に設けられた少なくとも１つのトップシーブと、シーブ支持部材に支持された少なくとも１つの下部シーブとの間でロープを掛け回すことで、ブームにバックテンションを作用させればよい。したがって、本実施形態における第１ウインチ９は必須ではなく、連結ウインチユニット１２に搭載されたウインチのみを備えることとしてもよい。
また、本実施形態においては、シーブ支持部材２５と連結ウインチユニット１２とを回動可能に連結したが、下部シーブを支持するシーブ支持部材を、連結ウインチユニット１２に固定するように設けてもよいし、さらには、シーブ支持部材と連結ウインチユニットとを一体成形してもよい。

ただし、本実施形態のように、シーブ支持部材２５と連結ウインチユニット１２とを回動可能に連結することにより、連結ウインチユニット１２に作用するモーメントを分散させることができる。具体的には、トップシーブ１１ａ_１，１１ｂ_１と下部シーブ３２ａ，３２ｂとの間に掛け回された両ロープ１０，１５によって、シーブ支持部材２５にモーメントＦ_１を作用させ、第２ウインチ１４からトップシーブ１１ｂ_１に向かって張り出した第２ロープ１５によって、連結ウインチユニット１２に直接モーメントＦ_３を作用させている。
仮に、シーブ支持部材２５と連結ウインチユニット１２とを固定したり一体成形したりすると、連結ウインチユニット１２に作用するモーメントＦ_３が、シーブ支持部材２５に伝達することとなり、負荷支持部３１における負荷が増大してしまう。本実施形態のように、シーブ支持部材２５と連結ウインチユニット１２とを回動可能に連結すれば、連結ウインチユニット１２に直接作用するモーメントＦ_３がシーブ支持部材２５に伝達することがなく、力を分散させて耐用性を向上することができる。

なお、本実施形態においては、オール・テレーン・クレーンに連結ウインチユニット１２を連結する場合について説明したが、本発明のウインチ取付構造は、オール・テレーン・クレーンに限らず、他の移動式クレーンや、さらには固定式クレーンにも適用可能である。

１移動式クレーン
５旋回台
６ブーム
１１ａ_１〜１１ａ_３，１１ｂ_１〜１１ｂ_３トップシーブ
１０第１ロープ
１２連結ウインチユニット
１４第２ウインチ
１５第２ロープ
１８連結孔
２５シーブ支持部材
２９回動孔
３１負荷支持部
３２ａ，３２ｂ下部シーブ
Ｆ_１〜Ｆ_６モーメント
Ｗカウンタウエイト

Claims

旋回自在な旋回台と、
該旋回台に設けられ、先端にトップシーブを有するブームと、
前記旋回台の端部に連結部を介して連結され、前記ブームの背面側に張り出すとともに前記トップシーブを介して前記ブームの腹面側に吊下するロープを繰出しまたは繰入れする連結ウインチユニットと、
該連結ウインチユニットに一体または別体で設けられ、前記トップシーブとの間で前記ロープが掛け回される下部シーブを支持するシーブ支持部材と、を備え、
前記シーブ支持部材は、少なくとも荷重吊り上げ時に前記旋回台に負荷を作用させる負荷支持部を有するとともに、該負荷支持部を支点とするモーメントを前記シーブ支持部材に作用させることを特徴とするクレーンのウインチ取付構造。
前記連結ウインチユニットは、前記連結部を軸として回転可能に前記旋回台に連結され、前記シーブ支持部材に負荷支持部を支点とするモーメントが作用したとき、該シーブ支持部材が前記連結ウインチユニットを引き上げるとともに、該連結ウインチユニットに対して前記連結部を軸とするモーメントを作用させることを特徴とする請求項１記載のクレーンのウインチ取付構造。
前記シーブ支持部材は、前記ブームの起伏支点に向かって延伸するとともに、該延伸した部分に前記負荷支持部が設けられたことを特徴とする請求項１または２記載のクレーンのウインチ取付構造。
前記シーブ支持部材は、前記連結ウインチユニットおよび旋回台の上方に配置され、
前記下部シーブは、前記連結部を境にして連結ウインチユニット側に位置するとともに、前記負荷支持部は、前記旋回台の上面に臨んで位置してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のクレーンのウインチ取付構造。
前記シーブ支持部材は、前記連結ウインチユニットと別体で構成されるとともに、回動連結部を介して前記連結ウインチユニットに回動可能に連結されてなることを特徴とする請求項４記載のクレーンのウインチ取付構造。
前記連結ウインチユニットにはカウンタウエイトが設けられ、
前記負荷支持部、前記連結部および前記回動連結部は、
前記ロープによる最大荷重吊り上げ時に、前記連結部を軸として前記連結ウインチユニットを引き上げる方向に作用するモーメントが、前記連結部を軸として前記連結ウインチユニットを押し下げる方向に作用するモーメントの範囲内に保たれる相対位置関係を維持してなることを特徴とする請求項５記載のクレーンのウインチ取付構造。