JP2013212929A - 切り離し可能なカウンタウェイトアセンブリを備えた車載型クレーン - Google Patents

Abstract

【課題】油圧シリンダによってカウンタウェイトをターンテーブルに対して移動可能である油圧システムにおいて、維持費を押さえ、油の漏れやコンピュータ制御エラーに起因する誤動作を排除する。
【解決手段】車載型クレーンであって、台車と、台車上に旋回可能に搭載されたターンテーブル１と、ターンテーブル１上に搭載され、水平軸周りに傾動可能であるジブ２と、ターンテーブル１上に搭載され、ターンテーブル１に対して移動可能であるカウンタウェイトアセンブリ３と、カウンタウェイトアセンブリ３の位置をジブ２の傾斜角と機械的に連動させる連結手段と、を備え、連結手段は、切り離し可能に具体化されることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ジブの傾斜位置に応じてカウンタウェイトアセンブリの位置が決まるように、カウンタウェイトアセンブリが連結手段によってジブに連結された車載型クレーンに関する。

ジブにかかる負荷によってターンテーブルに作用するモーメントを相殺するか少なくとも低減するため、車載型クレーンのターンテーブル上にカウンタウェイトを配置することは、従来技術から知られている。また、ジブへの様々な負荷条件に対応するため、ターンテーブルに対して位置を変更可能なカウンタウェイトを備えた車載型クレーンは、従来技術から知られている。

文献１は、油圧シリンダによってカウンタウェイトをターンテーブルに対して移動可能であり、コンピュータ制御によってカウンタウェイトの位置が決定される車載型クレーンを開示している。しかし、このような油圧システムは、比較的維持費がかさみ、比較的重く、例えば漏れやコンピュータ制御エラーに起因する誤動作を完全に排除できない。

文献２は、ジブとカウンタウェイトアセンブリを含む可動作業台を開示している。この場合、ターンテーブルに対するカウンタウェイトアセンブリの位置は、レバー機構、油圧シリンダまたはモータによって、ジブの傾斜角に対して固定されている。しかし、ジブの傾斜軸に近接する提案されたカウンタウェイトアセンブリは、車載型クレーンにはあまり適していない。その理由は、カウンタウェイトが大きくならざるを得ないが、道路交通のための車載型クレーンの最大許容重量は限られていおり、そのためにはどこかで重量を減らす必要があり、結果的に車載型クレーンの作業負荷が減少することになるからである。
しかし、カウンタウェイトをジブの傾斜軸からさらに離して配置すると、ジブを外側に最大限傾斜させた際にカウンタウェイトは後方の非常に遠い所へ動かされるため、クレーンの可動範囲が制限されるおそれがある。

米国特許出願公開第２００８／００９９４２１号明細書 米国特許第６３４１６６５号明細書

本発明の目的は、上述の課題の少なくとも一部を解決する車載型クレーンを提供することである。この目的は、独立請求項１の発明の主題によって解決される。従属請求項２から１５は、本発明に従って発明の主題を有利に発展させる。

本発明に係る車載型クレーンは、
台車と、
前記台車上に旋回可能に搭載されたターンテーブルと、
前記ターンテーブル上に搭載され、水平軸周りに傾動可能であるジブと、
前記ターンテーブル上に搭載され、前記ターンテーブルに対して移動可能であるカウンタウェイトアセンブリと、
前記カウンタウェイトアセンブリの位置をジブの傾斜角と機械的に連動させる連結手段と、
を備え、
前記連結手段は、切り離し可能に具体化されている。

換言すれば、連結手段が連結されているときは、カウンタウェイトアセンブリの位置はジブの傾斜角に対して固定され、連結手段が切り離されているときは、傾斜角を変えてもカウンタウェイトアセンブリの位置は変わらないままである。このように、ジブを外側へ傾動するにつれてカウンタウェイトによって次第に逆モーメントが大きくなる連結状態と、ターンテーブルに対するカウンタウェイトアセンブリの位置が固定されたままで、クレーンを制限された領域内で使用できるようにする切り離し状態と選択できる。また、好ましい実施形態に従って、クレーンの作動中、すなわち、組み立てられているときに限らず、切り離しを可能にすべきである。

ここで使われる「機械的に連動させる」という用語は、本発明に従って、カウンタウェイトアセンブリの位置は、直接的に、すなわちジブとカウンタウェイトアセンブリの物理的相互作用だけに基づいて、ジブの傾斜角に応じて決められるという事実を表現することを目的としている。そのため、例えばジブの傾斜角のセンサシステムと共にコンピュータによって、カウンタウェイトアセンブリの独立した位置制御は不要であり、それにより、連結手段の欠陥の可能性を大幅に減少させる。

機械的連結のように、ジブからカウンタウェイトアセンブリへ及びその逆に、カウンタウェイトアセンブリの動作に必要な力を伝達可能な任意の手段が原理上考えられる、すなわち換言すると、本発明に従った連結手段は、ジブからカウンタウェイトアセンブリへの力と、カウンタウェイトアセンブリからジブへの力を伝達する、ジブとカウンタウェイトアセンブリとの間の力伝達手段である。

好ましい実施態様によれば、連結手段は、ジブとカウンタウェイトアセンブリからの力、特に圧力、具体的には圧力のみを受けて、それをカウンタウェイトアセンブリまたはジブへそれぞれ伝えるように具体化されている。

この課題を達成するため、レバー機構及びギア、または、例えばケーブルウィンチ、チェーンブロック及び当業者に公知であってこの課題に適した類似装置等の引張力を伝達する構成要素も考えられる。一方で、ジブとカウンタウェイトアセンブリとの間で力を伝達する油圧結合も考えられる。このように、従来技術とは違って、必要な力及び/または圧力は、油圧ポンプによってではなく、カウンタウェイトアセンブリ及びジブによって直接的に、例えばピストンに作用するこれらの重量の力によって発生する。

他の好ましい実施形態によれば、カウンタウェイトアセンブリの動作は水平または鉛直方向の動作、特に、水平及び垂直方向の動作である。カウンタウェイトアセンブリの動きが水平方向のみの場合、ジブのモーメントに対向してカウンタウェイトアセンブリがターンテーブルに作用するモーメントのみが変化する。しかし、垂直移動により、カウンタウェイトアセンブリの運動エネルギ及び／または位置エネルギが増加又は減少する。すなわち、後者の場合、カウンタウェイトアセンブリを上昇するために消費したエネルギを回収し、例えば、それをジブをたたみ込むために利用でき、その結果、ジブをたたみ込むのに要する力（この力は、そのために設けられた油圧モータにより消費される。）の一部を省くことができる。

このような実施形態は省エネルギにも有利になり、ジブの傾動に必要な手段を必要に応じてより小さくして軽くすることができる。これによって、同様に、クレーンの固有重量が減少して固有重量に対する積載量の比率が増加する。

本発明の特に好ましい実施形態によれば、連結手段は少なくとも一つの連結棒を含むリンクを備えている。このような連結棒は、圧力を受けるのに適しており、ジブとカウンタウェイトアセンブリとの間の力伝達器として機能する。

本発明の他の好ましい実施形態によれば、連結手段リンクの少なくとも一つの連結棒は、連結棒の少なくとも一つの力接触部を対応する力接触部から離間できるように具体化されている。力接触部は、力が連結棒に伝達され、及び/または、連結棒から伝達される連結棒上の点を意味するものとわかる。連結棒の力接触部を対応する力接触部、すなわち、連結棒の力接触部に連結される他の力接触部から離間すると、そのとき対応する力接触部間では力が伝達できないため、連結手段が切り離される。

例えば、連結棒の長手軸に沿って互いにねじ込まれた２つの連結棒部分の間の螺合によって連結棒の軸方向の伸びを縮めることで対応する力接触部を離間することが原理的には考えられる。しかし、他の実施形態に従って、連結棒は、連結棒の他の力接触部の周りで回転及び/または旋回されるのが特に好ましい。換言すると、連結棒はこのように旋回して「引き離される」。択一的にまたは追加的に、例えばカウンタウェイトアセンブリの支持板上に配置可能な力接触部を下降または上昇させて連結棒を上昇または下降させることができる。

対応する力接触部をできるだけ容易かつ簡単に離間するため、他の好ましい実施例ではフォーク状に具体化されている。この場合、例えばボルト状の対応する力接触部がフォーク状の力接触部に係合できる。一方で同様に、連結棒の力接触部をボルト状にして対応する力接触部をフォーク状に実施することが考えられる。

上述の本発明の長所を生かすため、特に好ましい実施形態では、連結手段は、ジブを外側に傾動することでカウンタウェイトアセンブリとジブの傾斜軸との間の水平距離が長くなり、及び/または、カウンタウェイトアセンブリの鉛直位置が上昇するように具体化されている。つまり、ジブが外側へ傾斜するとカウンタウェイトによって生じる逆モーメントが増加し、及び/または、ジブが外側へ傾斜する際に放出されるジブのポテンシャルエネルギが、カウンタウェイトの位置の上昇によって「保存」され、その後ジブを内側へ傾斜させるのに再び利用できる。ジブの傾斜軸からの水平距離を長くすることと、カウンタウェイトアセンブリの上下位置を上昇させることを組み合わせるのが特に好ましい。

また、カウンタウェイトアセンブリの旋回動作、すなわち、カウンタウェイトアセンブリの回転動作／並進動作の組み合わせは特に好ましい。これは、例えばカウンタウェイトアセンブリをターンテーブル上に吊して取り付けることで実現できる。このために、例えば、少なくとも部分的に水平方向に突出する少なくとも一つの支持アームに作用する、例えば、少なくとも２つの振子式支柱を設けることができる。

連結棒の力接触部がジブまたはカウンタウェイトアセンブリに直接的に作用すること、すなわち、対応する力接触部がジブまたはカウンタウェイトアセンブリ上に直接的に形成されることが原理的には考えられるが、対応する力接触部が追加連結棒に形成されること、すなわち、少なくとも２本の連結棒がカウンタウェイトアセンブリとジブとの間に直列に接続されることが好ましい。

それから、ジブをターンテーブルに対して傾動する際に、特に、ターンテーブルに対して固定された支持点上に搭載された、少なくとも一つの案内支持体によって、少なくとも一つの追加連結棒の動作が案内されるならば特に都合が良い。案内支持体は、特に対応する力接触部の近くで追加連結棒に作用する、すなわち言い換えれば、連結手段リンクが切り離し状態であるときも追加連結棒は案内され、ターンテーブル上に搭載された案内支持体によって、ターンテーブルに対する連結棒は規定動作を行う。そのため、連結手段リンクの規定動作は切り離しによって影響を受けない。

車載型クレーン上のカウンタウェイトは、通常、ターンテーブルの最後端に搭載される。それに対して、本発明の他の好ましい実施形態は、カウンタウェイトアセンブリ上に搭載された離間できる力接触部を含む連結棒、及び/または、対応する力接触部を含む連結棒、及び/または、ジブ上に搭載された案内される連結棒を提供する。これによって、ターンテーブルの後端部での切り離しを容易にでき、原理的には反対の実施形態も考えられる。

また、連結手段が切り離されているときにターンテーブルに対してその位置を固定するため、所定位置で固定できるようにカウンタウェイトアセンブリを具体化することが有益である。これによってカウンタウェイトアセンブリが望ましくない位置に移動するのを防止できる。ターンテーブルに対して適切な位置にカウンタウェイトアセンブリを固定できる様々な位置を設けるのが有益である。これにより、連結手段が切り離されているとき、例えばクレーンを使用中に、必要に応じて異なる位置に固定して、連結手段が切り離されているときでも、カウンタウェイトアセンブリの位置及びカウンタモーメントを変えることができる。

以降、好ましい実施態様に基づいて本発明をより詳細に説明する。本発明は、ここに記載された特徴のいずれかを単独で及び適切に組み合わせて備えている。図面には以下のものが含まれる。

本発明に従ったカウンタウェイトアセンブリを備えた車載型クレーンのターンテーブルを示す図である。 図１のターンテーブルの縦断面図を示す。 ジブを内側／外側へ傾けたとき、連結手段が連結された状態での図２のターンテーブルを示す図である。 ジブを内側／外側へ傾斜けたとき、連結手段が連結された状態での図２のターンテーブルを示す図である。 ジブを内側／外側へ傾斜けたとき、連結手段が切り離された状態での図２のターンテーブルを示す図である。 ジブを内側／外側へ傾斜けたとき、連結手段が切り離された状態での図２のターンテーブルを示す図である。 ターンテーブルを除いた連結手段の連結を示す図である。

図１は、本発明に従った車載型クレーンのターンテーブル（１）を示しており、ジブ（２）はターンテーブル（１）上で水平な傾斜軸（符号を付けない）周りに取り付けられ、ターンテーブル（１）に対して前記軸周りに傾動可能である。ターンテーブル（１）の後端に示されたカウンタウェイトアセンブリ（３）は、カウンタウェイトブロック、台板及び支持板（図１に符号を付けない）を含んでいる。

図２のターンテーブルの上下方向の縦断面図には、支持板（１４）に向かう昇降シリンダと共に台板（１３）が示されており、カウンタウェイトブロック（符号を付与しない）は台板（１３）上に搭載されている。また、連結棒（５）、（６）を含む連結手段（４）が示されており、連結棒（５）は支持板（１４）に回転可能に取り付けられており、カウンタウェイトアセンブリ（３）の支持板（１４）に作用し、ジブの下端に回転可能に取り付けられて作用する他の連結棒（６）に係合している。また、図２だけからも明らかなように、ジブ（２）が傾斜軸周りで外側に傾動しているとき、連結棒（６）をカウンタウェイトアセンブリ（３）に向けて略水平に動かし、それに接続されている連結棒（５）を同様にカウンタウェイトアセンブリ（３）に向けて動かす。同様に、カウンタウェイトアセンブリ（３）を右に動かし、カウンタウェイトアセンブリ（３）は、後方に水平方向に突出する支持アーム（１１）に固定して取り付けられ、支持アーム（１１）は４つの振子式支柱（１０）（そのうちの２つのみが中心縦断面によって示されている）に枢支される。この取付方法によれば、ジブ（２）が外側へ傾動すると、カウンタウェイトアセンブリ（３）が後方へジブの傾斜軸から離れるように旋回動作し、同時にカウンタウェイトアセンブリ（３）が上方に移動することは明らかである。

これは特に図３、図４から明らかであり、図３は内側に傾斜したジブ（２）を示し、図４は外側に傾斜したジブ（２）を示している。また、これらの図は、力接触部（７）、（８）の近くで連結棒（６）に作用することによって、ジブ（２）の傾動中に２つの連結棒（５）、（６）を案内する案内支持体（１２）を示している。また、ターンテーブル内の開口部（符号が付与されていない）を介した連結棒（６）の動きが示されている。

また、図５、図６は、前述の図３、図４のように、内側及び外側に傾斜したジブをそれぞれ示しているが、この場合、連結手段（４）は切り離されている。台板（１３）と支柱板（１４）の間にある昇降シリンダによって下げられている支柱板（１４）によって連結棒（５）を移動させることで、連結棒（６）のボルト状の対応する力接触部（８）からフォーク状の力接触部（７）を「引き離す」（unhinge）ことができ、そうなったときには、再び連結棒（６）は案内支持体（１２）によって案内される。連結手段が切り離されているときにクレーンの移動によって不適切な位置の変化が生じないようにするため、支柱板（１４）の降下によって同時にカウンタウェイトアセンブリが固定位置に移動される。切り離されているためジブの傾動によってカウンタウェイトアセンブリ（３）の位置は変らなくなり、その代わりに、連結棒（６）は連結手段（４）を介して自由に移動させることができる。

図７は、ターンテーブル（１）とジブ（２）を除いた連結手段（４）の全てのレバー運動を示している。フォーク状の力接触部（７）を含む２つの連結棒（５）は、ジブの端部にある連結棒（６）のボルト状の力接点子（８）に係合し、力接触部（７）、（８）の両側に配置された２つの支持部（１２）は、ジブ（２）の傾動時に、連結棒（５）、（６）が確実に案内されるようにする。

Claims (15)

1. 車載型クレーンであって、
   台車と、
   前記台車上に旋回可能に搭載されたターンテーブル（１）と、
   前記ターンテーブル（１）上に搭載され、水平軸周りに傾斜可能であるジブ（２）と、
   前記ターンテーブル（１）上に搭載され、前記ターンテーブル（１）に対して移動可能であるカウンタウェイトアセンブリ（３）と、
   前記カウンタウェイトアセンブリ（３）の位置を前記ジブ（２）の傾斜角と機械的に連動させる連結手段（４）と、
   を備え、
   前記連結手段（４）は、切り離し可能に具体化される
   ことを特徴とする車載型クレーン。
2. 前記連結手段（４）は、力、特に圧力、特に、前記ジブ（２）と前記カウンタウェイトアセンブリ（３）からの圧力を少なくとも受けるように具体化される
   ことを特徴とする請求項１に記載の車載型クレーン。
3. 前記カウンタウェイトアセンブリ（３）の移動は、水平方向または鉛直方向の移動、特に水平方向及び鉛直方向の移動である
   ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の車載型クレーン。
4. 前記連結手段（４）は、少なくとも一つの連結軸（５、６）を含むリンクを備える
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車載型クレーン。
5. 少なくとも一つの連結軸（５）は、前記連結軸（５）の少なくとも一つの力接触部（７）が対応する力接触部（８）から離間するように具体化される
   ことを特徴とする請求項４に記載の車載型クレーン。
6. 前記連結軸（５）の追加力接触部（９）の周りで前記連結軸（５）を回転させるか、または、前記カウンタウェイトアセンブリ（３）の前記支柱板（１４）を下げて前記連結軸（５）を移動させることで、前記力接触部を離間する
   ことを特徴とする請求項５に記載の車載型クレーン。
7. 前記対応する力接触部（８）が係合できるようにするため、分離可能な前記力接触部（７）はフォーク状形状に具体化される
   ことを特徴とする請求項５または請求項６のいずれか１項に記載の車載型クレーン。
8. 前記ジブ（２）を外側へ傾斜させることで、前記カウンタウェイトアセンブリ（３）と前記ジブの前記傾斜軸との間の水平距離が長くなり、及び／または、前記カウンタウェイトアセンブリ（３）の垂直位置が高くなるように、前記連結手段（４）は具体化される
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の車載型クレーン。
9. 前記カウンタウェイトアセンブリ（３）の動作は、旋回動作である
   ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の車載型クレーン。
10. 前記カウンタウェイトアセンブリ（３）は、ターンテーブル（１）上に停止した状態で搭載される
    ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の車載型クレーン。
11. 前記カウンタウェイトアセンブリ（３）は、少なくとも二つの振子式支柱（１０）によって取り付けられ、前記振子式支柱（１０）は、少なくとも部分的に水平方向に突出する、特に少なくとも一つの支持アーム（１１）に作用する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の車載型クレーン。
12. 前記対応する力接触部（８）がその上に形成された、少なくともひとつの追加連結軸（６）を備える
    ことを特徴とする請求項５から請求項１１のいずれか１項に記載の車載型クレーン。
13. 前記ジブ（２）が前記ターンテーブル（１）に対して傾斜しているとき、特に、前記ターンテーブル（１）に対して固定された支持点上に搭載された、少なくとも一つの案内支持体（１２）によって、少なくとも一つの追加連結軸（６）の動きが案内され、前記案内支持体（１２）は、特に前記対応する力接触部（８）の近くで前記追加連結軸（６）に作用する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の車載型クレーン。
14. 離間可能な力接触部（７）を含む前記連結棒（５）は、前記カウンタウェイトアセンブリ（３）上に搭載され、及び／または、前記案内連結軸（６）は前記ジブ（２）上に搭載される
    ことを特徴とする請求項５から請求項１３のいずれか１項に記載の車載型クレーン。
15. 前記カウンタウェイトアセンブリ（３）は、前記ターンテーブル（１）に対して所定の位置に、特に異なる位置に固定されるように具体化される
    ことを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の車載型クレーン。

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