JP2018150085A

JP2018150085A - クレーン

Info

Publication number: JP2018150085A
Application number: JP2017045233A
Authority: JP
Inventors: 雅紀進藤; Masaki Shindo; 浩嗣山内; Koji Yamauchi; 博紀溝渕; Hiroki Mizobuchi; 尚樹石原; Naoki Ishihara; 真輔神田; Shinsuke Kanda
Original assignee: Tadano Ltd
Current assignee: Tadano Ltd
Priority date: 2017-03-09
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2037-03-09
Also published as: CN110382396B; US20210139292A1; CN110382396A; WO2018164199A1; EP3594165A1; US11840427B2; EP3594165A4; JP6760146B2

Abstract

【課題】走行体と旋回体との間で給電と通信を無線で行うことで、スリップリングを不要にでき、スリップリングの使用に付随する課題を解決することができるクレーンを提供する。【解決手段】走行体と、前記走行体に旋回可能に支持される旋回体と、を備え、前記走行体と旋回体との間で給電及び通信を行うクレーンであって、前記走行体に、電源装置と、当該走行体を制御するとともに、走行体に含まれる各装置に電力を伝送する下部コントローラと、前記電源装置からの電力とデータ信号を無線で送受信する下部送受信装置を設け、前記旋回体に、当該旋回体を制御するとともに、旋回体に含まれる各装置に電力を伝送する上部コントローラと、前記下部送受信装置との間で電力とデータ信号を無線で送受信する上部送受信装置を設けた。【選択図】図３

Description

本発明は、クレーンの走行体と旋回体との間で給電と通信を無線で行う技術に関する。

従来、クレーンの走行体と旋回体との間にスリップリングを配置して、通信及び電力の供給を行う構成が知られている。特許文献１には、走行体と旋回体間の通信を無線で行うとともに、旋回体側に通信機器類に電力を供給するためのバッテリと発電機を備えることで、スリップリングを介した通信量の増加を抑える構成が開示されている。

特開２００９−２５６０８９号公報

特許文献１に記載の作業機は、走行体と旋回体との間で無線通信を行う通信機器と、電力供給のための発電機やバッテリを備えている。つまり、旋回体に通信機器、発電機、バッテリを備える構成とすることで装備が大掛かりなものとなっている。また、スリップリングを配置することで、スリップリングへの配線が必要であること、スリップリング自体が摩耗することといったスリップリングに付随する課題は避けることができない。

走行体と、前記走行体に旋回可能に支持される旋回体と、を備え、前記走行体と旋回体との間で給電及び通信を行うクレーンであって、前記走行体に、電源装置と、当該走行体を制御するとともに、走行体に含まれる各装置に電力を伝送する下部コントローラと、前記電源装置からの電力とデータ信号を無線で送受信する下部送受信装置を設け、前記旋回体に、当該旋回体を制御するとともに、旋回体に含まれる各装置に電力を伝送する上部コントローラと、前記下部送受信装置との間で電力とデータ信号を無線で送受信する上部送受信装置を設けた。

前記下部送受信装置及び前記上部送受信装置は、前記旋回体の旋回中心に配置されることが好ましい。

本発明によれば、走行体と旋回体との間で給電と通信を無線で行うことで、スリップリングを不要にでき、スリップリングの使用に付随する課題を解決することができる。

クレーンの側面図クレーンの伸縮ブーム先端部を示す拡大側面図クレーンのシステム構成を示す図

図１から図３を参照して、クレーン１の全体構成について説明する。クレーン１は、移動式クレーンであり、走行体２と旋回体３を備える。なお、本実施形態では、クレーン１として移動式のクレーンを例に挙げて説明するが、走行体２と旋回体３との間で給電及び通信を行うクレーンであれば良い。

走行体２は、車体四隅に配置されるアウトリガ４を備える。アウトリガ４は、走行体２の幅方向両側に油圧によって延伸可能な張り出しビームと地面に垂直な方向に延伸可能な油圧式のジャッキシリンダとから構成されている。走行体２は、アウトリガ４を車両の幅方向に延伸させるとともにジャッキシリンダを接地させることにより、クレーン１を安定的に支持し、作業可能範囲を広げることができる。

旋回体３は、旋回台５、伸縮ブーム６、起伏シリンダ７、ジブ８、メインフック９、サブフック１０、キャビン１１等を備える。

旋回台５は、旋回体３を旋回可能に構成するものであり、円環状の軸受けを介して走行体２のフレーム上に設けられる。つまり、旋回台５は、旋回体３を走行体２に対して旋回可能に支持している。旋回台５上に伸縮ブーム６及び運転席を内装するキャビン１１が配置される。伸縮ブーム６は、入れ子状に配置される複数のブーム部材から構成され、油圧式の伸縮シリンダによって各ブーム部材を移動させることで、伸縮可能に構成される。起伏シリンダ７は、油圧式のシリンダであり、伸縮することによって、伸縮ブーム６を起伏させるとともにその姿勢を保持する。

ジブ８は、伸縮ブーム６の先端に連結されることで、旋回体３の作業領域を拡大するものである。旋回体３は、メインフック９又はサブフック１０に吊り荷を係止可能であり、係止した状態でワイヤロープを巻き上げ／巻き下げることで、吊り荷を上下動させることができる。

伸縮ブーム６は、吊り荷を吊り上げ可能な状態にワイヤロープを支持する。伸縮ブーム６は、複数のブーム部材を備え、基端から先端に向けてベースブーム２１、セカンドブーム２２、サードブーム２３、フォースブーム２４、フィフスブーム２５、トップブーム２６を順に備える。各ブーム部材は、断面積の大きさの順にその内部に挿入可能な大きさに形成され、基端側から順に入れ子式に挿入されている。

トップブーム２６の先端には、メインブラケット３１とサブブラケット３２が回動自在に取り付けられる。メインブラケット３１の下方には、過巻防止スイッチ３３がぶら下げられている。過巻防止スイッチ３３は、ワイヤロープの過巻を検出するための過巻防止装置の一部を構成する検出スイッチであり、メインフック９との当接を検出する。同様に、サブブラケット３２の下方には、過巻防止スイッチ３４がぶら下げられている。過巻防止スイッチ３４は、ワイヤロープの過巻を検出するための過巻防止装置の一部を構成する検出スイッチであり、サブフック１０との当接を検出する。

また、伸縮ブーム６の先端には、過巻防止装置の他に、伸縮ブーム６に掛かる荷重を検出する荷重検出装置や、伸縮ブーム６から下方の映像を取得する撮影装置等の通信を伴う各種機器類が設けられている。

走行体２には、エンジンや、エンジンの状態を検出するセンサ等を含み、走行体２による走行を実現するための各装置５０と、各装置５０からの検出信号を受信するとともに、各装置５０を制御するための下部コントローラ５１と、各装置５０、下部コントローラ５１や、クレーン１の各部に電力を供給する電源装置５２と、が設けられる。

各装置５０は、下部コントローラ５１と電気的に接続されており、各装置５０で検出した検出信号を下部コントローラ５１に送信するとともに、下部コントローラ５１から各装置５０に制御信号を送信して各装置５０の作動を制御する。

電源装置５２は、下部コントローラ５１と接続されており、下部コントローラ５１に電力を供給する。電源装置５２からの電力は、下部コントローラ５１から各装置５０に分配される。

旋回体３は、旋回台５により走行体２に対して旋回自在に設けられる。旋回体３には、伸縮ブーム６を倒伏、伸縮する油圧シリンダ、ワイヤロープを巻き上げるウインチ、クレーン１を操作するためのレバーやボタン等の操作手段、上述のような各種機器類、伸縮ブーム６の状態を検出するセンサ等を含み、旋回体３によるクレーン作業を実現するための各装置６０と、各装置６０からの検出信号を受信するとともに、各装置６０を制御するための上部コントローラ６１と、が設けられる。

下部コントローラ５１は、電力とデータ信号を無線で送受信する下部送受信装置５３を備える。上部コントローラ６１は、電力とデータ信号を無線で送受信する上部送受信装置６３を備える。下部送受信装置５３は上部送受信装置６３と相互に電力とデータ信号を送受信可能である。

これら送受信装置５３・６３間のワイヤレス給電手法としては、コイルを利用した電磁誘導方式や磁界共鳴方式、マイクロ波を利用したマイクロ波給電方式等を適宜採用することができる。また、送受信装置５３・６３間のワイヤレス通信手法としては、電磁誘導方式又は磁界共鳴方式にてワイヤレス給電を行う場合は、電力にデータ信号を重畳させることで、電力とデータ通信を同時に伝送する手法、マイクロ波給電を行う場合は、ワイヤレス給電とワイヤレス通信を行うアンテナを別途設けて、電力とデータ信号を別々に伝送する手法を採用することができる。

下部送受信装置５３及び上部送受信装置６３は、旋回体３の旋回中心に対向するように設けられる。つまり、送受信装置５３・６３は、旋回台５による旋回体３の旋回によって相対位置が変わらないように配置されている。このように、送受信装置５３・６３を配置することで、ワイヤレス給電を行う送受信装置５３・６３の位置関係の変化がなくなり、高い給電効率を維持することが可能である。

このように、下部コントローラ５１に含まれる下部送受信装置５３から、上部コントローラ６１に含まれる上部送受信装置６３に無線で給電及び通信が行われる。そして、下部コントローラ５１から電力の供給を受けた上部コントローラ６１は、電力を各装置６０に分配して伝送する。

以上のように、走行体２と旋回体３との間で、送受信装置５３・６３を用いて無線給電と無線通信を実現している。これにより、従来旋回台に備えられていたスリップリングによる給電・通信システムや、それに伴う配線が不要となり、スリップリングの摩耗や配線の物理的損傷を避けることが可能である。さらに、スリップリングを通じてやり取りを行うデータ信号数の制限がなくなることで、走行体２に設けられる各装置５０や旋回体３に設けられる各装置６０の追加、つまり、センサや計測器、装置類の増設を容易に行うことが可能である。

１：クレーン、２：走行体、３：旋回体、５：旋回台、５１：下部コントローラ、５３：下部送受信装置、６１：上部コントローラ、６３：上部送受信装置

Claims

走行体と、前記走行体に旋回可能に支持される旋回体と、を備え、前記走行体と旋回体との間で給電及び通信を行うクレーンであって、
前記走行体に、電源装置と、当該走行体を制御するとともに、走行体に含まれる各装置に電力を伝送する下部コントローラと、前記電源装置からの電力とデータ信号を無線で送受信する下部送受信装置を設け、
前記旋回体に、当該旋回体を制御するとともに、旋回体に含まれる各装置に電力を伝送する上部コントローラと、前記下部送受信装置との間で電力とデータ信号を無線で送受信する上部送受信装置を設けたことを特徴とするクレーン。
前記下部送受信装置及び前記上部送受信装置は、前記旋回体の旋回中心に配置される請求項１に記載のクレーン。