JP2015113202A - アウトリガを有する作業機の転倒防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アウトリガを有する作業機の作業中において、作業機の転倒しはじめを感度よく確実に検知できる転倒防止装置を提供する。【解決手段】アウトリガが、外筒と、外筒に左右両側から出し入れ自在に差し込まれた内筒と内筒の先端に取付けられたジャッキとからなる。外筒と内筒の間の隙間（ガタ）を検知する浮上り検知センサＳは、隙間を直接検出する検出子１１と、警報回路を作動させる近接スイッチ１２と、支軸６回りに揺動する天秤型レバー１０とからなり、支軸６からの距離Ｌ４が短い短辺１４の端部に検出子１１が取付けられ、支軸６の距離Ｌ５が長い長辺１５の端部に近接スイッチ１２が取付けられている。外筒と内筒の間の隙間がたとえ小さくても、レバー長比（Ｌ５：Ｌ４）に比例した大きさに拡大して検出することができ、作業機の浮きはじめを確実に検出できる。【選択図】図１

Description

本発明は、アウトリガを有する作業機の転倒防止装置に関する。さらに詳しくは、トラック搭載型クレーンやホイールクレーン、高所作業車など作業時に車体を安定させるためのアウトリガを有する作業機の転倒防止装置に関する。

本発明が対象とするアウトリガを有する作業機は、例えばトラックシャーシに適宜の荷役装置や作業機を搭載したものであり、作業現場への移動は通常のトラックと同様に走行し、作業現場では、荷役その他の作業をする。この場合、空気タイヤで支えられているトラックが不安定にならないようアウトリガジャッキが備えられている。

代表的なアウトリガジャッキの構造は、トラックシャシーに外筒を横置きに固定し、その左右両側から２本一対の内筒を差し込み、左右の内筒の先端に縦向きにジャッキを取付けたものである。内筒は外筒に対し油圧シリンダあるいは手動で横方向に伸縮し、ジャッキも油圧シリンダで縦方向に伸縮する。
荷役その他の作業中は、左右の内筒を張り出し、ジャッキを伸長させて、アウトリガとトラックの後輪または前輪でトラック車体を支持するので安定度が向上し、転倒しにくくなる。

しかしながら、荷役その他の作業中に、その負荷（吊荷荷重あるいはブーム長）が限界値を超えると過荷重となって、作業機が転倒する事態となる。
そこで、従来より、過荷重による転倒を事前に検出して警告するため、各種の転倒防止装置が開発されている。

ところで、アウトリガを有する作業機のうち、小型クレーンを用いるトラック搭載型クレーンなどでは、その転倒防止装置も小型簡便なものが求められており、そのような従来技術として、特許文献１，２のものがある。
特許文献１，２の従来技術は共に、アウトリガの外筒と内筒との間の隙間（いわゆるガタ）を検出するものである。
つまり、作業機が安定した状態で荷役等の作業をしているときは、アウトリガ装置のジャッキが地面上にしっかりと接地して車体を持ち上げているので、アウトリガ装置の外筒と内筒の間は上側では隙間がなく接触し、下側には隙間があいている。しかし、過荷重により作業機が転倒しはじめるときは、吊荷と反対側のジャッキが地面から浮き始めるので、外筒と内筒の間の上側の隙間が開き始め、下側の隙間が閉じられようとする。

特許文献１の従来技術は、外筒と内筒の間の下側の隙間（ガタ）の変位をリミットスイッチで検出するものであり、特許文献２の従来技術は外筒と内筒の間の上側の隙間（ガタ）の変位をリミットスイッチで検出するものである。

ところで、この種のアウトリガは、トラック走行時の騒音の原因である内筒の振動を低減したり、内筒を外筒内に引き込む際の引き込み力の増加の原因であるジャッキ重量による内筒の下降傾斜角を少なくするため、外筒と内筒の間の隙間を非常に小さくしている。また、外筒から内筒を手動で引き出すタイプのアウトリガでは、引出し力を軽減するため外筒の底板にローラが取付けられ内筒の底板はこのローラ上を移動させるようにしたものがある。
このような構造ではローラの転動により引き出し力が軽減されるが、外筒による内筒の支持を安定させるには、前記ローラは外筒における端部にギリギリ寄せて取付けなければならない。

しかるに、上記のごとき構成にすると、過負荷によりジャッキが浮上った時に生じる外筒の外端部近辺での内筒との間の隙間（ガタ）の変位は極小さいものとなってしまう。
このため、リミットスイッチで直接隙間（ガタ）の変化を検出しようとしても、感度領域が不足し確実にジャッキの浮き上りを検出することができにくくなっており、作業機の転倒を未然に防止することができない。

実公昭４７−３６３３９号公報 実公昭５０−５１２９号公報

本発明は上記事情に鑑み、アウトリガを有する作業機の作業中において、作業機の転倒しはじめを感度よく確実に検知できる転倒防止装置を提供することを目的とする。

第１発明のアウトリガを有する作業機の転倒防止装置は、アウトリガを有する作業機であって、該アウトリガが、トラックシャーシに取付けられた横向きの外筒と、該外筒に出し入れ自在に差し込まれた内筒と、該内筒の先端に縦向きに取付けられたジャッキとからなり、前記外筒と前記内筒の間の隙間の変位を検知する浮上り検知センサが設けられており、該浮上り検知センサは、前記隙間の変位を直接検出する検出子と、警報回路を作動させるスイッチと、支軸回りに揺動する天秤型レバーとからなり、前記支軸からの距離が短い短辺の端部に前記検出子が取付けられ、前記支軸からの距離が長い長辺の端部に前記スイッチが取付けられていることを特徴とする。
第２発明のアウトリガを有する作業機の転倒防止装置は、第１発明において、前記支軸が、前記外筒の外端部下面において取付けられた、前記内筒の出し入れを支持する内筒転動支持ローラの支軸であり、前記天秤型レバーが、前記内筒の出し入れ方向に沿った状態で前記支軸に揺動自在に取付けられており、前記検出子が、前記外筒の外端側端部と前記内筒との間の隙間の変位を検知するように取付けられ、前記スイッチが、前記外筒の外表面に対向するように取付けられていることを特徴とする。
第３発明のアウトリガを有する作業機の転倒防止装置は、第１または第２発明において、前記検出子が、回転自在に取付けられたローラであり、前記スイッチが、近接スイッチであることを特徴とする。

第１発明によれば、支軸からスイッチまでのレバー長が支軸から検出子までのレバー長より長いので、アウトリガにおける外筒と内筒の間の隙間の変位がたとえ小さくても、レバー長比に比例した大きさに拡大して隙間（ガタ）の発生あるいは変位を検出することができる。このため、作業機の浮きはじめを確実に検出して、転倒する前に警報その他の予防措置をとることができる。よって、転倒防止効果が高い。
第２発明によれば、天秤型レバーを支持する支軸を内筒に転動自在に支持する内筒転動支持ローラを支持する支軸で兼用しているので、強固な支持が可能となる。また、検出子とスイッチがアウトリガ装置の内外筒の下面に配置されているので、人や物と干渉するおそれが少ないので、故障が生じにくい。
第３発明によれば、検出子がローラであるので、内筒の伸縮によって摩耗することがない。また、近接スイッチが外筒の底壁面に接近した状態で作動するので、やはり摩耗等に基づく損傷が生じない。このため長期の使用に耐える。

本発明の転倒防止装置で用いる浮上り検知センサＳを示す図であり、（Ａ）は下から見た斜視図、（Ｂ）は上から見た斜視図、（Ｃ）は側面図である。 本発明に係る転倒防止装置の電気回路図である。 本発明に係る転倒防止装置の作用説明図であって、（Ａ）はジャッキ浮上り検知状態、（Ｂ）は非検知状態を示している。 本発明が適用される作業機の一例であるトラック搭載型クレーンの全体側面図である。 図４に示すアウトリガ装置の拡大正面図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
まず、本発明が適用される作業機の一例であるトラック搭載クレーンＴＣの基本構造を説明する。
図４に示すように、トラック搭載型クレーンＴＣは、汎用トラックＴの運転室ｃｂと荷台ｃａとの間の車両フレームｆｒに小型クレーンＣが搭載されたものである。 また、車両フレームｆｒにはアウトリガ装置Ａが固定されている。

アウトリガ装置Ａの詳細は図５に示すように、外筒１の左右両端から左右一対の内筒２，２が差し込まれており、手動あるいは図示しない油圧シリンダで左右方向に出し入れするようになっている。また、左右の内筒２，２の先端には縦向きの油圧ジャッキ３が取付けられている。図５で、想像線は内筒２も油圧ジャッキ３も収縮させた状態を示し、実線は内筒２を張り出し油圧ジャッキ３を伸長させ、作業機をジャッキアップした状態を示している。

このように、作業開始時には内筒２を張り出し、油圧ジャッキ３を伸長して下端のフロートを接地させて、トラックＴの安定を確保する。また、作業終了時には、油圧ジャッキ３を収縮し、内筒２を引き込んで、アウトリガ装置Ａを格納状態とする。

図５における符号５は内筒転動支持ローラのブラケットを示しており、外筒１の両端部下面に取付けられている。また、図１（Ａ）に示すように、前記ブラケット５に取付けた支軸６で回転自在に支持された内筒転動支持ローラ７は、内筒２の底面に接触しており、内筒２の出し入れ動作を円滑に行えるようにしている。
さらに、図３から明らかなように、内筒転動支持ローラ７は外筒１における端部にギリギリまで寄せて取付けている。こうすることによって、外筒1内での内筒２の支持が安定するのであるが、この内筒転動支持ローラ７の外側における外筒１と内筒２の隙間ｇ１，ｇ２の変位はわずかなものとなって、その検知は困難なものとなっている。

つぎに、浮上り検知センサＳの詳細を図１に基づき説明する。
この浮上り検知センサＡは、天秤型レバー１０と、外筒１と内筒２との間の隙間（いわゆるガタ）の変位を直接検出する検出子１１と、警報回路を作動させるスイッチ１２とから構成されている。天秤型レバー１０は、前記ブラケット５の支軸６を通す孔１３を有しており、該天秤型レバー１０が前記内筒２の出し入れ方向に沿った状態で、前記支軸６に揺動自在に取付けられている。

天秤型レバー１０は前記孔１３を境に短辺１４と長辺１５を有しており、短辺１４、すなわち前記支軸６からの距離が短い方の端部に前記検出子１１が取付けられ、長辺１５、すなわち支軸６からの距離が長い方の端部に前記スイッチ１２が取付けられている。換言すれば、前記天秤型レバー１０において外筒１の外端側における端部に検出子１１が取付けられ、外筒１の内側における端部にスイッチ１２が取付けられている。

前記検出子１１は前記天秤型レバー１０の短辺１４の先端に回転自在に取付けられたローラであり、前記スイッチ１２は、外筒１の底壁面に向き合う近接スイッチである。
検出子１１はローラであるので、内筒２の伸縮によって摩耗することがない。また、近接スイッチ１２は外筒１の底壁面に接近した状態でＯＮ-ＯＦＦ作動し、接触しないので、やはり摩耗等に基づく損傷が生じない。

本実施形態において、支軸６（つまり、孔１３の中心）から近接スイッチ１２までのレバー長Ｌ５は支軸６から検出子１１までのレバー長Ｌ４よりも長くなっている。たとえば、実施形態状態では、Ｌ５：Ｌ４が７：１位であるが、これに限ることなく、２：１位から１０：１位までを任意に選択しうる。Ｌ５：Ｌ４の比率が２：１より低いと隙間（ガタ）の検出感度が鈍感になり好ましくなく、１０：１以上に長いと、設置場所を取ったり長辺の撓みなどで検出誤差を生じやすいので、やはり好ましくない。２：１位から１０：１位が、良好な検出感度を実現でき、しかもコンパクトで場所をも取らないので好ましい。

本実施形態の浮上り検知センサＳによると、アウトリガ装置Ａにおける外筒１と内筒２の間の隙間（ガタ）の変位がたとえ小さくても、また、内筒支持ローラ７の頂点と検出子１１との間の間隔ｄが相当小さくても、レバー長比に比例した大きさに拡大して検出することができるので、検出感度が実用上充分となる。
外筒１に内筒２を差し込んだアウトリガの場合、外筒１の外端部は外筒１と内筒２の間の隙間が最も大きくなるので、ジャッキの浮き上り現象による内筒２と外筒１の間の隙間の検知が確実に行える。

図２は、浮上り検知センサＳの電気回路を示している。
２０は隙間検出部で、アウトリガ装置Ａの左右両側に取付けた近接スイッチ１２を並列接続して構成されている。また、この両近接スイッチ１２は電源である車両バッテリー２１とブザー２２に接続されている。したがって、いずれか一方の近接スイッチ１２がジャッキ浮上り直前に発生する隙間の減少を検出すると、ブザー２２が鳴動し、転倒警報を発するようになっている。

なお、２５は巻過条件リレー、２６はクレーンフックの巻過ぎを検出する巻過検知スイッチである。
巻過検知スイッチ２６によりフックが巻過ぎでないと検知されたときは、上記のとおりジャッキの浮上りを検知すると転倒警報を発する。
しかし、巻過状態のときはリレーＲで開閉するスイッチが切られる。この場合、クレーンフックが格納状態であるので、クレーン作業開始前にジャッキを接地するまでの間に不要な転倒警報を発することにならないように設けられている。

つぎに、図３に基づき浮上り検知センサＳの働きを説明する。
同図（Ｂ）は、クレーン作業時を示している。この状態では、ジャッキ３（図示せず）が地面上に突っ張ってクレーンＣもトラックシャーシも持ち上げた状態なので、外筒１先端と内筒２の後端のそれぞれの下面の間の隙間ｇ１が大きくなっている。また、この状態では内筒転動支持ローラ７の頂点と内筒２の底板との間にも隙間が生じている（小さな隙間なので図示はされていない。）。

このとき、検出子１１は外筒１の孔から深く挿入され、内筒２の内端部下面に接している。このため、近接スイッチ１２と外筒１の外端部下面の間は隙間があいており、近接スイッチ１２はＯＦＦ状態である。この状態では、クレーン車体は安定しているので、クレーン作業が可能であり、転倒警報は発されない。

図３（Ａ）は、クレーン作業中に過負荷になった状態を示しており、ジャッキ３（図示せず）が浮き上ろうとしている。このとき、内筒２の先端側が後端側よりも下がるように傾斜し、かつ内筒２の底板は内筒転動支持ローラ７の頂点に接触するので、外筒１先端下面と内筒２下面のそれぞれの間の隙間（ガタ）ｇ２は小さくなるように変化する。
このとき、検出子１１は内筒２下面に押されて天秤型レバー１０は揺動し近接スイッチ１２は逆に上方に動くので、外筒１の下面に接近する。このようにして近接スイッチ１２がＯＮとなると、ブザー２２（図２参照）が鳴動するので、作業者はクレーンＣを安全側に動かす等の対処をとれる。このため、転倒を防止できる。

以上のように、本実施形態では、アウトリガ装置Ａにおける外筒１と内筒２の間の隙間がたとえ小さくても、レバー長比（図示の実施形態ではＬ５／Ｌ４が７倍）に比例した大きさに拡大して検出することができる。また、外筒１の外端部は外筒１と内筒２の間の隙間が最も大きくなるので、ジャッキの浮き上り現象による内筒２と外筒１の間の隙間の検知が確実に行える。

さらに、本実施形態によれば、検出子１１と近接スイッチ１２がアウトリガ装置Ａの内外筒の下面に配置されているので、人や物と干渉するおそれが少なく、故障が生じにくい。また、天秤型レバー１０を２内筒転動支持ローラ７の支軸６で兼用しているので、強固な支持が可能となる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、内筒転動支持ローラ７の支軸６を用いて天秤型レバー１０を取付けたが、この代りに専用の支軸を用いて天秤型レバーを取付けることもできる。
この場合、専用の支軸は任意の構造のものでよく、また、その軸方向が内筒２の伸縮方向に沿ったものであってもよく、沿ってなくてもよい。たとえば、内筒２の伸縮方向に交差したり直交していてもよい。

さらに、上記のような専用の支軸を外筒１の外端部上面に取付けて、浮上り検知センサＳを、アウトリガ装置Ａの上面部に取付けてもよい。この場合、浮上りセンサＳは、外筒１および内筒２の上面側の隙間（ガタ）を検知して浮き上りを検知することになる。

また、トラックシャーシの後端部にアウトリガを取付けた作業機にも本発明を適用することができる。
アウトリガ自体の構造も、外筒が２本の内筒を並列に収納できるものの外、外筒が２本の内筒を直列状態でのみ収納できるものなど、外筒と内筒の間に隙間（ガタ）が発生する形式のアウトリガであれば、本発明を適用することができる。

本発明の各実施形態によると、作業機におけるアウトリガの浮きはじめを確実に検出して、転倒する前に警報その他の予防措置をとることができるので、転倒防止効果が高い。

上記実施形態ではトラック搭載型クレーンを例にとって説明したが、本発明はアウトリガを有する作業機であれば、どのような種類の作業機にも適用できる。そのような作業機としては、ホイールクレーン、高所作業車などを例示できる。

１ 外筒
２ 内筒
３ 油圧ジャッキ
６ 支軸
７ 内筒転動支持ローラ
１０ 天秤型レバー
１１ 検出子
１２ 近接スイッチ
Ａ アウトリガ装置

Claims (3)

1. アウトリガを有する作業機であって、
   該アウトリガが、トラックシャーシに取付けられた横向きの外筒と、該外筒に出し入れ自在に差し込まれた内筒と、該内筒の先端に縦向きに取付けられたジャッキとからなり、
   前記外筒と前記内筒の間の隙間の変位を検知する浮上り検知センサが設けられており、
   該浮上り検知センサは、前記隙間の変位を直接検出する検出子と、警報回路を作動させるスイッチと、支軸回りに揺動する天秤型レバーとからなり、
   前記支軸からの距離が短い短辺の端部に前記検出子が取付けられ、前記支軸からの距離が長い長辺の端部に前記スイッチが取付けられている
   ことを特徴とするアウトリガを有する作業機の転倒防止装置。
2. 前記支軸が、前記外筒の外端部下面において取付けられた、前記内筒の出し入れを支持する内筒転動支持ローラの支軸であり、
   前記天秤型レバーが、前記内筒の出し入れ方向に沿った状態で前記支軸に揺動自在に取付けられており、
   前記検出子が、前記外筒の外端側端部と前記内筒との間の隙間の変位を検知するように取付けられ、
   前記スイッチが、前記外筒の外表面に対向するように取付けられている
   ことを特徴とする請求項１記載のアウトリガを有する作業機の転倒防止装置。
3. 前記検出子が、回転自在に取付けられたローラであり、
   前記スイッチが、近接スイッチである
   ことを特徴とする請求項１または２記載のアウトリガを有する作業機の転倒防止装置。