JP2017190215A - 吊下位置検出器と吊下位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの錘や２つの検知スイッチを必要としない吊下位置検出器と吊下位置検出装置を提供する。【解決手段】ブームの先端部のシーブからワイヤロープによって吊り下げられたフックの吊り下げ位置を検出する吊下位置検出器４０であって、前記ワイヤロープに沿って上下方向に相対移動可能に設けられ、且つ、前記ワイヤロープの巻上げにより上昇する前記フックが当接することにより該フックの上昇とともに持ち上げられていく錘４１と、錘４１を前記ブームの先端部から吊るすロープ４２と、前記フックの上昇とともに錘４１が持ち上げられていくときのロープ４２の緩みの分だけを巻き上げてくことによって、前記フックの吊下げ位置に対応した長さだけ巻き取る巻取ドラム４５と、巻取ドラム４５が巻き取ったロープ４２の巻取り長さを検出する回転角センサ４６とを備えている。【選択図】図６

Description

この発明は、フックの吊下げ位置を検出する吊下位置検出器と、この吊下位置検出器を備えた吊下位置検出装置とに関する。

従来から、ブームの先端部からフックまでの距離を確認するフック距離確認手段が知られている（特許文献１参照）。

係るフック距離確認手段は、過巻検出器と離間位置検出器とを備えている。過巻検出器は、ワイヤロープにガイドされた第１錘と、この第１錘を吊下げた第１ロープと、第１錘の上下によってオン・オフする第１検知スイッチとを有している。同様に、離間位置検出器は、第１錘の下方の位置であってワイヤロープにガイドされた第２錘と、この第２錘を吊下げた第２ロープと、第２錘の上下によってオン・オフする第２検知スイッチとを有している。

そして、フックが上昇して第２錘を持ち上げると第２検知スイッチがオンして、フックの上昇速度が減速され、さらにフックが上昇することにより第１錘が持ち上げられると第１検知スイッチがオンして、ワイヤロープの巻上げが停止され、これによりフックの上昇が停止されて過巻が防止される。

特開平８−２５９１８２号公報

しかしながら、このようなフック距離確認手段にあっては、フックの２つの位置を検出するために、２つの錘と２つの検知スイッチとが必要となる。

この発明の目的は、２つの錘や２つの検知スイッチを必要としない吊下位置検出器と、この吊下位置検出器を備えた吊下位置検出装置を提供することにある。

請求項１の発明は、ブームの先端部のシーブからワイヤロープによって吊り下げられたフックの吊り下げ位置を検出する吊下位置検出器であって、前記ワイヤロープに沿って上下方向に相対移動可能に設けられ、且つ、前記ワイヤロープの巻上げにより上昇する前記フックが当接することにより該フックの上昇とともに持ち上げられていく錘と、該錘を前記ブームの先端部から吊るすロープと、前記フックの上昇とともに前記錘が持ち上げられていくときの前記ロープの緩みの分だけを巻き上げていくことによって、前記フックの吊下げ位置に対応した長さだけ巻き取る巻取手段と、前記巻取手段が巻き取った前記ロープの巻取り長さを検出する巻取長検出手段とを備えていることを特徴とする。

この発明によれば、２つの錘と２つの検知スイッチが不要となる。

この発明に係る吊下位置検出器及び吊下位置検出装置を搭載した移動式クレーンを示した側面図である。 図１に示す移動式クレーンの平面図である。 ジブの張出動作及び格納動作を説明するための説明図である。 図３に示すジブを示した平面図である。 メインフックと吊下位置検出器の錘とロープと吊下位置検出器本体の配置関係を示した説明図である。 図５に示す吊下位置検出器本体の構成を示す説明図である。 吊下位置検出装置の構成を示すブロック図である。 図７に示す表示部の表示画面を示した説明図である。 吊下位置検出装置の動作を示すフロー図である。 メインフックと吊下位置検出器の錘と過巻位置と上限位置との位置関係を示した説明図である。

以下、この発明に係る吊下位置検出器及び吊下位置検出装置の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。

［第１実施例］
図１及び図２は、この発明に係る吊下位置検出器及び吊下位置検出装置を搭載した移動式クレーン１０（以下クレーンとして記載する）を示す。

このクレーン１０は、走行機能を有する車両の本体部分となるキャリア１１と、このキャリア１１の前側に設けられた左右一対の前側アウトリガ１２と、キャリア１１の後側に設けられた左右一対の後側アウトリガ１３と、キャリア１１の上部に水平旋回可能に取り付けられた旋回台１４と、旋回台１４に設けたキャビン２０と、旋回台１４に固定されたブラケット１５に取り付けられたブームである伸縮ブーム１６と、伸縮ブーム１６の側方に格納されたジブ３０等とを備えている。

ジブ３０は、張出しを行う場合、先ず図３に示すように伸縮ブーム１６の先端部に設けたブームヘッド１７に垂下させる。この垂下は、特許第３１０１０２６号公報に詳細に説明されているので、ここでは省略する。

ジブ３０の垂下の際や、垂下したジブ３０の張出動作（矢印Ｑ１方向への回動動作）や格納動作（矢印Ｑ２方向への回動動作）の場合に、ブームヘッド１７のシーブ２３,２３０（ブーム先端部のシーブ）から吊り下げられたフックであるメインフック１９がジブ３０に干渉しないように、図４に示すように、ジブ３０の基部３０Ａに穴３１が形成されている。ジブ３０は多段式であり、内側に収納される先端ジブなどの長さを長くとるために、その穴３１の長さは短く設定されている。

ブームヘッド１７には、図５に示すように、メインフック１９の吊下げ位置を検出する吊下位置検出器４０が設けられている。メインフック１９は、フック部１９Ａとこのフック部１９Ａを取り付けたフックブロック部１９Ｂとから構成されている。

吊下位置検出器４０は、メインフック１９を吊り下げたワイヤロープＷ１を通した錘４１と、この錘４１を吊るしたロープ４２と、このロープ４２を巻き取る吊下位置検出器本体４３とを備えている。

ブームヘッド１７の上部には、図５に示すようにシーブ２３が設けられており、ブームヘッド１７の下部には複数のシーブ２３０が設けられている。他方、フックブロック部１９Ｂには複数のシーブ１９Ｂｃが設けられており、この複数のシーブ１９Ｂｃとブームヘッド１７のメインフック１９に対向する複数のシーブ２３０とにワイヤロープＷ１が巻回されている。このシーブ１９Ｂｃを巻回したワイヤロープＷ１の一端Ｗ１ａがブームヘッド１７の係止部１７Ｋに固定されており、ワイヤロープＷ１の他端はウインチ２２（図１及び図２参照）に接続されている。このウインチ２２によってワイヤロープＷ１が巻き上げられたり、巻き下げられたりするようになっている。このワイヤロープＷ１の巻き上げや巻き下げにより、メインフック１９が上下移動する。

そして、ワイヤロープＷ１の一端Ｗ１ａとフックブロック部１９Ｂのシーブ（図示せず）との間のワイヤロープＷ１に錘４１が取り付けられている。この錘４１には穴（図示せず）が設けられており、この穴にワイヤロープＷ１が通されていて、錘４１がワイヤロープＷ１に沿って上下方向に相対移動可能となっている。ＳＦはサブフックである。

吊下位置検出器本体４３は、図６に示すように、ロープ４２を巻き取る巻取ドラム４５と、この巻取ドラム４５を巻き取り方向へ付勢する付勢部材である渦巻きバネ４８と、巻取ドラム４５が巻き取ったロープの長さを検出する巻取長検出手段である回転角センサ４６とを備えている。回転角センサ４６はポテンションメータなどから構成される。そして、巻取ドラム４５と渦巻きバネ４８とで、ロープ４２の緩みの分だけを巻き取る巻取手段が構成される。

巻取ドラム４５の軸部４５Ａにはギア部４５Ａｇが形成され、このギア部４５Ａｇには回転角センサ４６のギア４６Ｇが噛合されている。これにより、巻取ドラム４５が回転すると、軸部４５Ａのギア部４５Ａｇ及びギア４６Ｇを介して回転角センサ４６の検出素子（図示せず）が回転され、巻取ドラム４５の回転角に応じた角度だけ回転角センサ４６の検出素子が回転するようになっている。そして、回転角センサ４６は、検出素子の回転角すなわち巻取ドラム４５の回転角に応じた回転角検出信号を出力する。

この実施例では、説明の便宜上、回転角センサ４６の検出素子の回転角と巻取ドラム４５の回転角とが同一として説明する。

図７は、吊下位置検出器４０を備えた吊下位置検出装置１００の構成を示すブロック図である。

吊下位置検出装置１００は、吊下位置検出器４０と、吊下位置検出器４０が検出したロープ４２の巻取り長さに基づいてメインフック１９の吊下げ位置を求めたりする演算制御部１０１と、ジブ３０の着脱モードを設定するジブ着脱モード設定スイッチ１０２と、過巻位置回転角設定部１０３と、上限位置回転角設定部１０４と、メインフック１９の高さ位置を表示する表示部１１０とを有している。演算制御部１０１とジブ着脱モード設定スイッチ１０２と過巻位置回転角設定部１０３と上限位置回転角設定部１０４と表示部１１０は、キャビン２０内に設けられている。

演算制御部１０１は、吊下位置検出器４０の回転角センサ４６の回転角検出信号すなわち回転角センサ４６が検出する巻取ドラム４５の回転角φに基づいてウインチ２２の巻上げを停止させる停止信号を出力する。

また、演算制御部１０１は、ジブの着脱モードが設定されていないとき、回転角センサ４６が検出する巻取ドラム４５の回転角φが回転角Ａ１になった際、ウインチ２２によるワイヤロープＷ１の巻き上げを停止させる停止信号を出力する。ジブの着脱モードが設定されているときには、回転角センサ４６が検出する回転角φが回転角Ａ２に達したときのみ停止信号を出力する。

すなわち、演算制御部１０１は、ジブ着脱モードが設定されていないとき、ワイヤロープＷ１の巻上げによるメインフック１９の上昇中に、吊下位置検出器４０が検出したロープ４２の巻取り長さに基づいて求めたメインフック１９の吊下げ位置が、予め設定された第１位置である過巻位置Ｐ１に達したとき、ワイヤロープＷ１の巻上げを停止させる停止信号を出力する。また、ジブ着脱モードが設定されているとき、吊下位置検出器４０が検出したロープ４２の巻取長さに基づいて求めたメインフック１９の吊下げ位置が、第１位置より高い第２位置に達したときのみ、停止信号を出力する。

過巻位置回転角設定部１０３は、予め設定された第１位置である過巻位置Ｐ１（図５及び図９参照）までメインフック１９が上昇した際に、巻取ドラム４５が巻き取るロープ４２の巻取長さに対応した巻取ドラム４５の回転角Ａ１を設定する。

上限位置回転角設定部１０４は、メインフック１９の設定された第２位置である上限位置Ｐ２までメインフック１９が上昇した際に、巻取ドラム４５が巻き取るロープ４２の巻取長さに対応した巻取ドラム４５の回転角Ａ２を設定する。

過巻位置Ｐ１は、ロープ４２の長さより少し短い位置、すなわち、ブームヘッド１７の下部１７ａから過巻位置Ｐ１までの距離が、図５に示すように錘４１を吊下げているロープ４２の長さより短く設定されている。つまり、過巻位置Ｐ１より少し低い位置に錘４１が位置する。

表示部１１０は、例えば図７Ａに示すように、メインフック１９の高さ位置を示す目盛１１１と、この目盛１１１に対応して過巻位置Ｐ１及び上限位置Ｐ２の高さ位置を示す矢印Ｍ１,Ｍ２と、メインフック１９の高さ位置を示すマークＭ３とを表示する。メインフック１９の高さ位置は、回転角センサ４６が検出する回転角φに基づいて演算制御部１０１が求め、この求めた高さ位置を目盛１１１に対応させて表示部１１０に表示させるものである。
［動 作］
次に、上記のように構成される吊下位置検出装置１００の動作を図８に示すフロー図に基づいて説明する。

最初に、ジブ着脱モードが設定されていない場合について説明する。

いま、図９に示すように伸縮ブーム１６を起伏させて吊荷作業を行っている場合、ウインチ２２の巻上げ動作によってメインフック１９が上昇移動しているとき、ステップ１では、吊下位置検出器４０の回転角センサ４６が検出する巻取ドラム４５の回転角φを読み込む。

ウインチ２２によるワイヤロープＷ１の巻き上げによりメインフック１９が上昇されても、このメインフック１９が錘４１の位置まで上昇されない場合には、錘４１を吊るしたロープ４２は錘４１の自重により張った状態となっているので、吊下位置検出器４０の巻取ドラム４５はロープ４２を巻き取ることはない。このため、回転角センサ４６が検出する巻取ドラム４５の回転角φはゼロである。すなわち、ステップ１で読み込む巻取ドラム４５の回転角φはゼロである。

ステップ２では、ジブ着脱モードは設定されていないことにより、ノーと判断されてステップ６へ進む。

ステップ６では、過巻位置回転角設定部１０３によって設定された回転角Ａ１を読み込む。

ステップ４では、巻取ドラム４５の回転角φが回転角Ａ１以上であるか否かが判断される。ここでは、回転角φがゼロであることにより、ノーと判断されてステップ７へ進む。

ステップ７では、ウインチ２２によるワイヤロープＷ１の巻き上げは続行される。

すなわち、ジブ着脱モードが設定されていない場合、ワイヤロープＷ１が巻き上げられているとき、メインフック１９が錘４１を持ち上げるまで、ステップ１,２、ステップ６、ステップ４、ステップ７の処理動作が繰り返し行われ、ウインチ２２によるワイヤロープＷ１の巻き上げは続行され、メインフック１９は上昇し続けることになる。

そして、ウインチ２２によるワイヤロープＷ１の巻き上げにより、図９の鎖線で示すように、メインフック１９が錘４１に当接してこの錘４１を持ち上げていくと、錘４１を吊るしたロープ４２が緩み、吊下位置検出器４０の巻取ドラム４５が緩んだ分だけロープ４２を巻き取っていく。さらに、ワイヤロープＷ１の巻き上げにより、メインフック１９が過巻位置Ｐ１まで上昇すると、吊下位置検出器４０の巻取ドラム４５が回転してロープ４２をさらに巻き取っていき、回転角センサ４６が検出する巻取ドラム４５の回転角φがＡ１となる。

巻取ドラム４５の回転角φがＡ１になると、図８に示すステップ４ではイエスと判断されてステップ５へ進む。

ステップ５では、演算制御部１０１から停止信号が出力されて巻上停止が行われる。すなわち、ウインチ２２によるワイヤロープＷ１の巻き上げが停止され、メインフック１９は過巻位置Ｐ１に停止されることになり、過巻が防止されることになる。
［ジブ着脱モード］
次に、ジブ着脱モード設定スイッチ１０２によりジブ着脱モードが設定されている場合について説明する。なお、ジブ着脱モードのときには、過巻位置より高い位置にメインフック１９を移動させておく必要がある。

ジブ着脱モードにより、メインフック１９を上限位置Ｐ２へ移動させるために、ウインチ２２によるワイヤロープＷ１の巻き上げが行われ、メインフック１９が上昇されていく。

ステップ１では、吊下位置検出器４０の回転角センサ４６が検出する巻取ドラム４５の回転角φを読み込む。

ステップ２では、ジブ着脱モードが設定されていることにより、イエスと判断されてステップ３へ進む。

ステップ３では、上限位置回転角設定部１０４によって設定された回転角Ａ２を読み込む。

ステップ４では、巻取ドラム４５の回転角φが回転角Ａ２以上であるか否かが判断される。ここでは、メインフック１９が過巻位置Ｐ１より上昇しても上限位置Ｐ２に達していなければ、ノーと判断されてステップ７へ進む。

ステップ７では、ウインチ２２によるワイヤロープＷ１の巻き上げは続行される。すなわち、ジブ着脱モードが設定されている場合、メインフック１９が過巻位置Ｐ１に達しても上限位置Ｐ２に達していないときには、ステップ１〜ステップ４、ステップ７の処理動作が繰り返し行われ、ウインチ２２によるワイヤロープＷ１の巻き上げは続行され、メインフック１９は上昇し続けることになる。

そして、メインフック１９が錘４１を持ち上げて上限位置Ｐ２に達すると、ステップ４ではイエスと判断されてステップ５へ進む。

ステップ５では、演算制御部１０１から停止信号が出力されてウインチ２２によるワイヤロープＷ１の巻き上げが停止され、メインフック１９は上限位置Ｐ２に停止される。すなわち、メインフック１９は図４に示す鎖線位置に停止される。

メインフック１９は、図４に示す鎖線位置に停止されることにより、ジブ３０の張出動作や格納動作の際に、ジブ３０の基部３０Ａの穴３１内を通過することができ、ジブ３０の張出動作や格納動作に支障を来すことはない。

一方、演算制御部１０１は回転角センサ４６が検出する回転角φに基づいてメインフック１９の高さ位置を求め、この求めたメインフック１９の高さ位置を表示部１１０の目盛１１１が示す高さ位置にマークＭ３として表示する。例えば、メインフック１９が上限位置Ｐ２から上方や下方にずれて停止された場合には、その上限位置Ｐ２からずれた目盛１１１の高さ位置にマークＭ３が表示される。このため、メインフック１９の上限位置Ｐ２からのずれ方向やずれ量が分かるので、表示部１１０の目盛１１１及びマークＭ３を見ながらウインチ２２を駆動させることによりメインフック１９を上限位置Ｐ２に正確に停止させることができる。

このため、ジブ３０の基部３０Ａの穴３１の長さが短く設定されていても、ジブ３０の張出動作や格納動作の際にそのメインフック１９がその穴３１を通過する位置に確実に停止させることができ、ジブ３０の張出動作や格納動作の際にメインフック１９がその穴３１の上縁部や下縁部に衝突してしまうことを未然に防止することができる。

また、上述のように１つの吊下位置検出器４０が過巻位置Ｐ１と上限位置Ｐ２とを検出するので、従来のように２つの錘や２つの検知スイッチは不要となる。

この発明は、上記実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

１６ 伸縮ブーム（ブーム）
１９ メインフック（フック）
２３ シーブ
４０ 吊下位置検出器
４１ 錘
４２ ロープ
４５ 巻取ドラム
４６ 回転角センサ（巻取長検出手段）
４８ 渦巻きバネ（弾性部材）
１００,２００ 吊下位置検出装置
１０１ 演算制御部
１０２ ジブ着脱モード設定スイッチ
Ｗ１ ワイヤロープ

Claims (3)

1. ブームの先端部のシーブからワイヤロープによって吊り下げられたフックの吊り下げ位置を検出する吊下位置検出器であって、
   前記ワイヤロープに沿って上下方向に相対移動可能に設けられ、且つ、前記ワイヤロープの巻上げにより上昇する前記フックが当接することにより該フックの上昇とともに持ち上げられていく錘と、
   該錘を前記ブームの先端部から吊るすロープと、
   前記フックの上昇とともに前記錘が持ち上げられていくときの前記ロープの緩みの分だけを巻き上げてくことによって、前記フックの吊下げ位置に対応した長さだけ巻き取る巻取手段と、
   前記巻取手段が巻き取った前記ロープの巻取り長さを検出する巻取長検出手段とを備えていることを特徴とする吊下位置検出器。
2. 前記巻取手段は、前記ロープを巻き取る巻取ドラムと、この巻取ドラムを巻き取り方向に付勢する付勢部材とを有し、
   前記巻取長検出手段は、前記ロープの巻取り長さに対応した前記巻取ドラムの回転角を検出する回転角センサであることを特徴とする請求項１に記載の吊下位置検出器。
3. 請求項１または請求項２に記載の吊下位置検出器と、
   該吊下位置検出器の前記巻取長検出手段が検出した前記ロープの巻き取り長さに基づいて前記フックの吊下げ位置を求める演算制御部と、
   前記ブームの先端部へのジブの装着または装着したジブの取り外しを行うジブ着脱モードを設定するジブ着脱モード設定スイッチ、または、前記フックを格納する格納モードを設定する格納モードスイッチとを備えた吊下位置検出装置であって、
   前記演算制御部は、前記ジブ着脱モードまたは格納モードが設定されていないとき、前記ワイヤロープの巻上げによる前記フックの上昇中に、前記吊下位置検出器が検出した前記ロープの巻取り長さに基づいて求めたフックの吊下げ位置が、予め設定された第１位置である過巻位置に達したとき、前記ワイヤロープの巻上げを停止させる停止信号を出力し、
   前記ジブ着脱モードまたは格納モードが設定されているとき、前記吊下位置検出器が検出した前記ロープの巻取長さに基づいて求めたフックの吊下げ位置が、前記第１位置より高い第２位置に達したときのみ、前記停止信号を出力することを特徴とする吊下位置検出装置。