JP2020011796A - 移動式クレーン - Google Patents

Abstract

【課題】オペレータが煩雑な入力作業を行わなくても、クレーンの組立作業及び分解作業において起伏部材を安全に起立動作及び倒伏動作させるために必要な情報を検出可能な移動式クレーンを提供する。【解決手段】クレーン１０は、フレーム２と一対のクローラ走行装置３，３を含む下部走行体１１と、上部旋回体１２と、起伏部材と、一対のクローラ走行装置３，３の間においてフレーム２に支持される基端部を有するとともにフレーム２から前後方向の第１方向Ｄ１に延びるビーム８１とビーム８１の先端部に支持されるとともに前記先端部から下方に延びて地面に接する下端部８５を有する脚部８２とを含む支持部材８０と、ビーム８１に生じるひずみを検出するひずみ検出部９０と、を備え、支持部材８０の脚部は、クローラ走行装置３の第１ホイール４ａの回転軸ＣＢに対して第１方向Ｄ１にはずれた位置にあるように構成されている。【選択図】図８

Description

本発明は、移動式クレーンに関するものである。

従来、自走可能な下部走行体と、この下部走行体上に旋回可能に取り付けられた上部旋回体と、この上部旋回体に起伏可能に取り付けられたブームを含む起伏部材と、を備える移動式クレーンが知られている。当該移動式クレーンの吊り作業は、ブームが上部旋回体から起立した状態（起立状態）で行われる。また、当該クレーンを組み立てる組立作業においては、ブームは、地面に略平行な姿勢で倒伏された状態（倒伏状態）で上部旋回体に対して取り付けられる。そして、前記吊り作業を行う際には、地面に対するブームの傾斜角度が次第に大きくなる起立動作によってブームの姿勢が前記倒伏状態から前記起立状態に変えられる。一方、当該クレーンを分解する分解作業においては、地面に対するブームの傾斜角度が次第に小さくなる倒伏動作によってブームの姿勢が前記起立状態から前記倒伏状態に変えられる。

上記のようなクレーンにおいて、地面に対するブームの傾斜角度が変わると、ブームを含む起伏部材の重心位置が変わり、これにより、起伏部材の重量及び重心位置に起因するモーメントも変化する。このようなモーメントの変化に起因する当該クレーンの転倒を防止するために、移動式クレーンはモーメントリミッタを備えている。そして、前記吊り作業においては、ブームの傾斜角度の変化に伴ってクレーンの転倒モーメントの大きさが予め設定された閾値に達した場合、モーメントリミッタにより警報が発せられたり、クレーンの動作が停止されたりすることによって安全が確保される。

一方、前記組立作業及び分解作業は、上述したように起立状態と倒伏状態との間で大きな起伏動作を伴うため、吊り作業とは以下の点で相違する。前記モーメントリミッタは基本的に吊り作業時の安定性に関わる装置であるため、前記モーメントリミッタにおいては、吊り作業において想定される作業範囲内で吊り能力が設定されている。一方、前記組立作業及び分解作業は、吊り作業における前記作業範囲内で行われる場合だけでなく、例えば地面に対するブームの角度が小さい状態（ブームが倒伏されている状態）のように吊り作業における前記作業範囲外で行われる場合もある。このように吊り作業の前記作業範囲でない範囲に関しては、前記モーメントリミッタにおいて前記吊り能力が設定されていない。このため、前記組立作業及び分解作業においては、前記モーメントリミッタを停止させた状態、又は前記モーメントリミッタを停止させていないが前記モーメントリミッタにおいて発生するリミッタを解除した状態でブームの角度を小さくする作業が行われる。したがって、前記組立作業及び分解作業においては、クレーンのオペレータは、ブームの傾斜角度が安全な角度であるか否かについて判断するための経験と知識が要求される。このような組立作業及び分解作業における安全性を高めるために、種々の技術が提案されている。

例えば特許文献１は、クレーンの操作支援装置を開示している。当該操作支援装置を備えたクレーンでは、フロントアタッチメント（起伏部材）のブーム長さとジブ長さの組み合わせが、ブームとジブの相対角度を第一目標角度とした状態でのフロントアタッチメントの倒し操作時に安定性を得られる組み合わせである場合は、ブームに対するジブの相対角度を上記第一目標角度に保持した状態で、上記ジブの先端部が接地するようになるまでのフロントアタッチメントの倒し操作が実施される。

この特許文献１に開示された技術では、オペレータは、ブームやジブに関する情報、ブームとジブの相対角度の目標値などの種々の情報を前記操作支援装置に対して予め入力する。

特開２０１４−１６２６０７号公報

ところで、クレーンには様々な仕様が存在する。すなわち、特許文献１のようにブームとジブとを備えたクレーンの他、ブームを備える一方でジブを備えていないクレーン、ストラットやラチスマストを備えたクレーンなどの種々の仕様が存在する。このようにクレーンにおいては、必要とされる能力や作業の種類に応じて、起伏部材の種類が選択され、ブームの長さやジブの長さが調節される。

上述の特許文献１に開示された技術では、これらの全ての仕様についてのブームやジブに関する情報の入力と、各仕様に対応する前記目標値の入力とが必要となるが、オペレータが全ての仕様についての前記情報と前記目標値を把握し、これらを前記装置に入力する作業は繁雑であり、オペレータによる入力ミスが生じる可能性もある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、オペレータが煩雑な入力作業を行わなくても、クレーンの組立作業及び分解作業において起伏部材を安全に起立動作及び倒伏動作させるために必要な情報を検出可能な移動式クレーンを提供することを目的とする。

（１）本発明の移動式クレーンは、下部走行体と、上部旋回体と、起伏部材と、支持部材と、ひずみ検出部と、を備える。前記下部走行体は、フレームと、前記フレームにおける左右方向の両端部にそれぞれ支持されるとともに前後方向にそれぞれ延びる一対のクローラ走行装置と、を含む。前記上部旋回体は、前記下部走行体上に旋回可能に支持されている。前記起伏部材は、前記上部旋回体に起伏可能に支持されたブームを含む。前記支持部材は、ビームと、脚部とを含む。前記ビームは、前記一対のクローラ走行装置の間において前記フレームに支持される基端部を有するとともに前記フレームから前後方向の一方の方向である第１方向又は当該第１方向に対して傾斜する方向に延びている。前記脚部は、前記ビームの先端部に支持されるとともに前記先端部から下方に延びて下端部が地面に接するように構成されている。前記ひずみ検出部は、前記ビームに生じるひずみを検出する。各クローラ走行装置は、前後方向にそれぞれ延びるクローラフレームと、前記クローラフレームの前記前後方向の両端部のうち前記前後方向の一方の方向である第１方向に位置する端部において回転可能に支持される第１ホイール及び前記両端部のうち前記第１方向とは反対方向である第２方向に位置する端部において回転可能に支持される第２ホイールと、前記第１ホイール及び前記第２ホイールに無端状に支持されて周回移動可能なクローラと、を有する。前記支持部材の前記脚部は、前記第１ホイールの回転軸に対して前記第１方向にはずれた位置にあるように構成されている。

本発明は、クレーンの組立作業及び分解作業においてクレーンが前後方向の第１方向に倒れようとする方向のモーメントに起因して生じる部材のひずみに着目してなされたものであり、当該ひずみを感度よく検出することによってクレーンの組立作業及び分解作業における安全動作を可能にするものである。具体的には以下の通りである。

本発明の移動式クレーンにおいて、前記前後方向において前記ブームの先端部が前記ブームの基端部よりも前記第１方向にはずれた位置に配置された状態、具体的には、例えば、ブームが上部旋回体から前記前後方向のうちの第１方向に延びた姿勢で配置された状態では、移動式クレーンが第１方向に倒れようとする方向のモーメントが発生し、当該モーメントに起因して前記支持部材の脚部の下端部は地面から上向きの反力を受ける。これにより、前記支持部材の前記ビームには曲げモーメント（曲げ応力）が生じ、その結果、当該ビームには前記反力に対応したひずみが生じる。また、起伏部材が前記起立動作及び前記倒伏動作をするときには、起伏部材の重心位置が前後方向において変動するので、前記モーメントが増減し、これにより、前記ビームに生じる前記ひずみも増減する。そして、本発明の移動式クレーンでは、前記ビームの先端部に支持された脚部は、前記第１ホイールの回転軸に対して前記第１方向にはずれた位置にあるように構成されているので、当該脚部と上部旋回体の旋回中心との距離を大きくすることができ、これにより、前記脚部の下端部が地面から受ける前記反力が大きくなる。その結果、前記脚部を支持するビームにも大きな曲げモーメントが作用するので、当該ビームを大きくひずませることができる。よって、ひずみ検出部は当該ビームに生じるひずみを感度よく検出することができる。

しかも、前記ひずみ検出部によって検出されるひずみは、起伏部材の前記起立動作又は前記倒伏動作の結果生じるモーメントに対応する値である。したがって、前記ビームにおいて検出されるひずみは、クレーンの前後のバランスがとれて安定した安定状態、第１方向への転倒に近づいている不安定状態などのクレーンの状態を判定する（推測する）ための指標になり、当該判定にはブーム長さとジブ長さの組み合わせに関する情報は不要である。したがって、本発明の移動式クレーンでは、上述した特許文献１の前記操作支援装置のようにブーム長さとジブ長さの組み合わせに関する情報やブームとジブの相対角度の目標値に関する情報をオペレータが入力するといった煩雑な作業が不要になる。

よって、本発明の移動式クレーンでは、オペレータが煩雑な入力作業を行わなくても、クレーンの組立作業及び分解作業において起伏部材を安全に起立動作及び倒伏動作させるために必要なクレーンの状態に関する情報を検出することができる。そして、検出された当該情報は、クレーンが安全に起立動作及び倒伏動作するために利用される。

（２）前記移動式クレーンにおいて、前記脚部は、前記ビームの先端部に支持されるとともに前記先端部から下方に延びるシリンダ本体と、前記シリンダ本体に対して上下方向にスライド移動可能なロッドとを含んでいるのが好ましい。

この態様では、一対のクローラ走行装置が接している地面と、支持部材の脚部の下端部が接している地面との間に高低差がある場合でも、シリンダ本体に対するロッドの位置を調節することにより、脚部の下端部を確実に接地させるとともに、支持部材のビームの姿勢を、ひずみを検出する上で適正な状態にすることができる。

（３）前記移動式クレーンにおいて、前記ひずみ検出部は、前記ビームの前記基端部又は前記先端部に生じるひずみを検出可能に構成されているのが好ましい。

この態様では、前記ビームのうち、ひずみが生じやすい部位であるビームの基端部又は先端部に生じるひずみを検出することができるので、前記モーメントに起因して生じるビームのひずみをさらに感度よく検出することができる。

（４）前記移動式クレーンにおいて、前記ひずみ検出部は、前記ビームの上部に生じるひずみを検出する第１デバイスと、前記ビームの下部に生じるひずみを検出する第２デバイスと、を含んでいるのが好ましい。

起伏部材が上部旋回体から前記前後方向の第１方向に延びた姿勢で配置されているときには、前記ビームは前記モーメントに起因して上下方向の曲げ荷重を受ける。かかる場合、ビームの中立面からの距離が大きいビームの上部と下部にはより大きなひずみが生じる。したがって、本態様では、ビームの上部と下部に生じるひずみを検出可能な第１デバイスと第２デバイスによってビームに生じるひずみをさらに感度よく検出することができる。

（５）前記移動式クレーンは、前記ひずみ検出部により出力される検出信号に基づいて前記移動式クレーンが前記第１方向に倒れようとする方向のモーメントを演算する演算部をさらに備えていてもよい。

この態様では、ひずみ検出部による検出信号に基づいて前記モーメントが演算部によって演算され、これにより、クレーンの転倒原因となるモーメントが得られる。ひずみ検出部による検出の頻度及び演算部による演算の頻度は、特に限定されない。ひずみ検出部による検出及び演算部による演算は、例えば予め設定された時間毎に行われてもよく、連続的に（常時）行われてもよい。

（６）前記移動式クレーンにおいて、前記支持部材は前記フレームに対して着脱可能に取り付けられているのが好ましい。

この態様では、クレーンの組立作業、分解作業などの作業において必要なときにのみ支持部材をフレームに取り付け、吊り作業のように支持部材が不要なときには支持部材をフレームから取り外すことができる。これにより、前記吊り作業において、支持部材が邪魔にならず、しかも、支持部材の重量分だけクレーンの重量を軽くすることができる。

（７）前記移動式クレーンにおいて、前記支持部材は、第１支持部材であり、前記ひずみ検出部は、第１ひずみ検出部であり、前記移動式クレーンは、第２支持部材と、第２ひずみ検出部と、をさらに備え、前記第２支持部材は、前記一対のクローラ走行装置の間で且つ前記第１支持部材の前記ビームに対して前記左右方向に間隔をおいた位置において前記フレームに支持される基端部を有するとともに前記フレームから前後方向の前記第１方向又は当該第１方向に対して傾斜する方向に延びるビームと、前記第２支持部材の前記ビームの先端部に支持されるとともに当該先端部から下方に延びて地面に接する下端部を有する脚部と、を含み、前記第２支持部材の前記脚部は、前記第１ホイールの回転軸に対して前記第１方向にはずれた位置にあるように構成され、前記第２ひずみ検出部は、前記第２支持部材の前記ビームに生じるひずみを検出可能に構成されているのが好ましい。

この態様では、第１支持部材と第２支持部材が左右方向に間隔をおいて配置され、これらのビームが前記フレームにそれぞれ支持されているので、例えば、起伏部材が前記起立動作及び前記倒伏動作をするときに、クレーンの左右のバランスがとれていない場合であっても、それぞれのひずみ検出部によって左右のバランスに応じたクレーンの状態に関する情報が検出される。したがって、単一のひずみ検出部によってひずみが検出される場合に比べて、クレーンの組立作業及び分解作業において起伏部材を安全に起立動作及び倒伏動作させるために必要なクレーンの状態に関する情報をより正確に検出することができる。

（８）前記移動式は、前記ひずみ検出部により出力される検出信号に基づいた前記移動式クレーンにおける前後のバランスに関する情報を前記オペレータに対して報知するための報知装置をさらに備えていてもよい。

この態様では、オペレータは、クレーンにおける前後のバランスに関する情報を、報知装置を通じて得ることができるので、当該情報を指標としてクレーンを操縦することが可能となり、これにより、クレーンを安全に起立動作及び倒伏動作させることができる。

（９）前記移動式クレーンは、前記フレームの前部と後部に設けられた取付部に対して着脱可能に取り付けられ、前記フレームを持ち上げるためのトランスリフタをさらに備え、前記支持部材の前記ビームは、前記取付部から前記トランスリフタを取り外した状態で前記取付部に取り付けられるように構成されているのが好ましい。

この態様のように支持部材をフレームに取り付けるための取付部がトランスリフタをフレームに取り付けるための取付部と兼用されている場合には、部品の共通化、製造工程の削減などによるコスト削減を実現できる。

本発明によれば、オペレータが煩雑な入力作業を行わなくても、クレーンの組立作業及び分解作業において起伏部材を安全に起立動作及び倒伏動作させるために必要な情報を検出可能な移動式クレーンを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る移動式クレーンを示す側面図であり、吊り作業時の姿勢を示しており、起伏部材が起立状態にあるときの図である。 図１の移動式クレーンの機能的構成を示すブロック図である。 図１の移動式クレーンの下部走行体を示す平面図であり、フレームの取付部にトランスリフタが取り付けられた状態を示す図である。 図１の移動式クレーンの下部走行体を示す側面図であり、フレームの取付部にトランスリフタが取り付けられた状態を示す図である。 図１の移動式クレーンのフレームにおける取付部と当該取付部に取り付けられたトランスリフタとを示す一部破断の側面図である。 図１の移動式クレーンの下部走行体を示す平面図であり、フレームの取付部に支持部材が取り付けられた状態を示す図である。 図１の移動式クレーンの下部走行体を示す側面図であり、フレームの取付部に支持部材が取り付けられた状態を示す図である。 図１の移動式クレーンのフレームにおける取付部と当該取付部に取り付けられた支持部材とを示す一部破断の側面図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線における断面図である。 図１の移動式クレーンの組立作業時又は分解作業時の姿勢を概略的に示す側面図であり、起伏部材が倒伏状態にあるときの図である。 図１の移動式クレーンの組立作業時又は分解作業時の姿勢を概略的に示す側面図であり、起伏部材が起立動作又は倒伏動作をするときの図である。 図１の移動式クレーンの組立作業時又は分解作業時の姿勢を概略的に示す側面図であり、起伏部材が起立動作又は倒伏動作をするときの図である。 図１の移動式クレーンの組立作業時又は分解作業時の姿勢を概略的に示す側面図であり、モーメントのつり合い位置が転倒支点に近づいた状態を示す図である。 図１の移動式クレーンの組立作業時又は分解作業時の姿勢を概略的に示す側面図であり、起伏部材が起立動作又は倒伏動作をするときの図である。 図１の移動式クレーンの組立作業時又は分解作業時の姿勢を概略的に示す側面図であり、起伏部材が起立動作又は倒伏動作をするときの図である。 支持部材のビームにおけるひずみの計測対象の断面に生じる応力分布を模式的に示した図である。 前記実施形態の変形例を模式的に示す斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る移動式クレーンについて説明する。

［移動式クレーン］
図１は、実施形態に係る移動式クレーン１０を示す側面図であり、吊り作業時の姿勢を示しており、起伏部材が起立状態にあるときの図である。図２は、図１の移動式クレーン１０の機能的構成を示すブロック図である。なお、図面に示される「上」、「下」、「前」、「後」、「右」、「左」などの方向は、本発明の実施形態に係る移動式クレーンの構造及び起伏方法を説明するために便宜上示すものであり、移動式クレーンの移動方向や使用態様などを限定するものではない。また、前後方向の一方の方向を第１方向Ｄ１とし、前後方向の他方の方向を第２方向Ｄ２とする（図６、図７及び図１３参照）。

図１に示すように、クレーン１０は、自走可能な下部走行体１１と、この下部走行体１１上に軸回りに旋回可能に搭載された上部旋回体１２と、起伏部材と、マスト２０と、上部旋回体１２の後部に積載されたカウンタウエイト１３と、複数のトランスリフタ７０と、複数の支持部材８０と、１つ又は複数のひずみ検出部９０（図２参照）と、コントローラ１００（図２参照）と、報知装置１１０（図２参照）と、を備えている。本実施形態では、前記起伏部材は、ブーム１４と、ジブ１７と、上部ストラット２２と、下部ストラット２１と、を含む。

ブーム１４は、上部旋回体１２に回動可能でかつ着脱可能に取り付けられている。図１に示されるブーム１４は、いわゆるラチス型のブーム本体１５と、基端部１４Ａと、先端部１４Ｂとを有する。

ブーム本体１５は、基端側部材１５Ａと、一又は複数（図例では２個）の中間部材１５Ｂ，１５Ｃと、先端側部材１５Ｄとで構成される。前記基端側部材１５Ａは、上部旋回体１２の前部に起伏方向に回動可能となるように連結される。前記中間部材１５Ｂ，１５Ｃは、その順に前記基端側部材１５Ａの先端に着脱可能に連結される。前記先端側部材１５Ｄは前記中間部材１５Ｃの先端に着脱可能に連結される。なお、中間部材１５Ｂ，１５Ｃは省略することが可能である。

ジブ１７は、ブーム１４の先端部に回動可能でかつ着脱可能に取り付けられている。ジブ１７は、図例ではラチス型の構造を有する。ジブ１７の基端部１７Ａは、ブーム１４の先端部１４Ｂに回動可能に連結されている。ジブ１７の回動中心軸は、上部旋回体１２に対するブーム本体１５の回動中心軸と平行である。図１に示すように、ジブ１７の先端部１７Ｂは、当該先端部１７Ｂが地面に接するときにジブ１７を支えるとともに地面上で回転可能なローラ１７Ｒを備えている。

上部ストラット２２及び下部ストラット２１は、ジブ１７を回動させるために設けられている。上部ストラット２２は、ブーム１４の先端部１４Ｂに回動可能に取り付けられている。下部ストラット２１は、上部ストラット２２の後方又は下方の位置でブーム１４の先端部１４Ｂに回動可能に取り付けられている。上部ストラット２２及び下部ストラット２１は、ブーム１４の先端部１４Ｂから着脱可能に構成されている。

上部旋回体１２上には左右一対のバックストップ２３が設けられる。これらのバックストップ２３は、ブーム１４が図１に示される起立姿勢まで到達した時点で当該ブーム１４の基端側部材１５Ａの左右両側部に当接し、この当接によって、前記ブーム１４が強風等で後方に煽られるのを規制する。

下部ストラット２１は、ブーム１４の先端部１４Ｂからブーム起立側（図１では左側）に張り出す姿勢で保持される。この姿勢を保持する手段として、当該下部ストラット２１とブーム１４との間に左右一対のバックストップ２５及び左右一対のストラットガイライン２６が介在する。バックストップ２５は、先端側部材１５Ｄと下部ストラット２１の中間部位との間に介在し、下部ストラット２１を下から支える。ガイライン２６は下部ストラット２１の先端部２１Ｂと基端側部材１５Ａとを結ぶように張設され、その張力によって下部ストラット２１の位置を規制する。

上部ストラット２２は、ジブ１７と連動して回動するようにこのジブ１７と連結される。具体的に、上部ストラット２２の先端部２２Ｂとジブ１７の先端部１７Ｂとを結ぶように左右一対のジブガイライン２８が張設される。従って、この上部ストラット２２の回動駆動によってジブ１７も回動駆動される。

マスト２０は、基端部２０Ａ及び回動端部２０Ｂを有する。マスト２０の基端部２０Ａが上部旋回体１２に回動可能に連結される。マスト２０の回動軸は、ブーム１４の回動軸と平行でかつ当該ブーム１４の回動軸のすぐ後方に位置している。すなわち、このマスト２０はブーム１４の起伏方向と同方向に回動可能である。一方、このマスト２０の回動端部２０Ｂは左右一対のブーム用ガイライン２４を介してブーム１４の先端部１４Ｂに連結される。この連結は、マスト２０の回動とブーム１４の回動とを連携させる。

クレーン１０には、各種ウインチが搭載される。具体的には、ブーム１４を起伏させるためのブーム起伏用ウインチ３０と、ジブ１７を起伏方向に回動させるためのジブ起伏用ウインチ３２と、吊り荷の巻上げ及び巻下げを行うための主巻用ウインチ３４及び補巻用ウインチ３６とが搭載される。

ブーム起伏用ウインチ３０は、ブーム起伏用ロープ３８の巻取り及び繰出しを行う。そして、この巻取り及び繰出しによりマスト２０が回動するようにブーム起伏用ロープ３８が配索される。具体的に、マスト２０の回動端部２０Ｂ及び上部旋回体１２の後端部にはそれぞれ複数のシーブが幅方向に配列されたシーブブロック４０，４２が設けられ、ブーム起伏用ウインチ３０から引き出されたブーム起伏用ロープ３８がシーブブロック４０，４２間に掛け渡される。従って、ブーム起伏用ウインチ３０がブーム起伏用ロープ３８の巻取りや繰出しを行うことにより、両シーブブロック４０，４２間の距離が変化し、これによってマスト２０さらにはこれと連動するブーム１４が起伏方向に回動する。

ジブ起伏用ウインチ３２は、ジブ起伏用ロープ４４の巻取り及び繰出しを行う。そして、この巻取りや繰出しによって上部ストラット２２が回動するようにジブ起伏用ロープ４４が配索される。具体的には、下部ストラット２１の長手方向中間部にはガイドシーブ４６が設けられるとともに、この下部ストラット２１の先端部２１Ｂ及び上部ストラット２２の先端部２２Ｂにそれぞれ複数のシーブが幅方向に配列されたスプレッダ４７，４８（シーブブロック）が設けられる。ジブ起伏用ウインチ３２から引き出されたジブ起伏用ロープ４４はガイドシーブ４６に掛けられ、かつ、スプレッダ４７，４８間に掛け渡される。従って、ジブ起伏用ウインチ３２によるジブ起伏用ロープ４４の巻取りや繰出しは、両スプレッダ４７，４８間の距離を変え、上部ストラット２２さらにはこれと連動するジブ１７を起伏方向に回動させる。

主巻用ウインチ３４は、主巻ロープ５０による吊り荷の巻上げ及び巻下げを行う。この主巻について、下部ストラット２１の基端部２１Ａの近傍部位、上部ストラット２２の基端部２２Ａの近傍部位及びジブ１７の先端部１７Ｂには、それぞれ主巻用ガイドシーブ５２，５３，５４が回転可能に設けられている。さらに、主巻用ガイドシーブ５４に隣接する位置（ジブ１７の先端部１７Ｂ）には、ジブポイントシーブ５６が設けられている。主巻用ウインチ３４から引き出された主巻ロープ５０は、主巻用ガイドシーブ５２，５３，５４に順に掛けられ、かつ、ジブポイントシーブ５６と、吊荷用の主フック５７に設けられたフックシーブ５８と、の間に掛け渡される。従って、主巻用ウインチ３４が主巻ロープ５０の巻取りや繰出しを行うと、両シーブ５６，５８間の距離が変わって主フック５７の巻上げ及び巻下げが行われる。

同様にして、補巻用ウインチ３６は、補巻ロープ６０による吊り荷の巻上げ及び巻下げを行う。この補巻については、主巻用ガイドシーブ５２，５３，５４とそれぞれ同軸に補巻用ガイドシーブ６２，６３，６４が回転可能に設けられている。補巻用ガイドシーブ６４に隣接する位置（ジブ１７の先端部１７Ｂ）には、ローラ１７Ｒ（補助シーブ）が回転可能に設けられている。当該補助シーブには、補巻ロープ６０をかけ回される。すなわち、補巻用ウインチ３６から引き出された補巻ロープ６０は、補巻用ガイドシーブ６２，６３，６４に順に掛けられ、かつ、当該補助シーブから垂下される。従って、補巻用ウインチ３６が補巻ロープ６０の巻取りや繰出しを行うと、補巻ロープ６０の末端に連結された図略の吊荷用の補フックが巻上げられ、又は巻下げられる。

図２に示す報知装置１１０は、ひずみ検出部９０により出力される検出信号に基づいたクレーン１０における前後のバランスに関する情報をオペレータに対して報知するための装置である。報知装置１１０は、例えば、音を発するための発音部、光を発するための発光部及び文字、図形などを表示するための表示部の少なくとも１つを有している。報知装置１１０は、オペレータが認識しやすい場所、具体的には例えば上部旋回体１２のキャブ１２Ａなどに配置される。

前記発音部は、聴覚を通じてオペレータが認識できる音を発する機能を有する。例えば、前記発音部は、図略の警報ブザー、スピーカーなどを有する。前記発光部は、視覚を通じてオペレータが認識できる光を発する機能を有する。例えば、前記発光部は、図略の表示灯、回転灯、信号灯などを有する。前記表示部は、視覚を通じてオペレータが認識できる文字、図形などを表示する機能を有する。例えば、前記表示部は、図略のディスプレイを有する。

コントローラ１００は、中央処理装置（ＣＰＵ）、種々の制御プログラムを記憶するＲＯＭ、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭなどから構成される。図２に示すように、コントローラ１００は、演算部１０１と、報知制御部１０２と、を機能として備える。演算部１０１は、ひずみ検出部９０により出力される検出信号に基づいてクレーン１０が第１方向Ｄ１に倒れようとする方向のモーメントを演算するためのものである。報知制御部１０２は、報知装置１１０を制御して、ひずみ検出部９０により出力される検出信号に基づいたクレーン１０における前後のバランスに関する情報をオペレータに報知するためのものである。

［下部走行体］
図３は、図１のクレーン１０の下部走行体１１を示す平面図であり、図４は、当該下部走行体１１を示す側面図である。図５は、図１のクレーン１０の後述するフレーム２における取付部２０１ａと当該取付部２０１ａに取り付けられたトランスリフタ７０とを示す一部破断の側面図である。

図３及び図４に示すように、下部走行体１１は、クローラ式であり、一対のクローラ走行装置３，３と、上部旋回体１２が取り付けられる旋回ベアリング２ａと、前記一対のクローラ走行装置３，３を連結するとともに旋回ベアリング２ａを支持するフレーム２と、を備える。前記一対のクローラ走行装置３，３は、第１クローラ走行装置３と第２クローラ走行装置３とにより構成される。

フレーム２は、当該旋回ベアリング２ａの下方において当該旋回ベアリング２ａを支持するカーボディ２ｄと、カーボディ２ｄの前方において左右方向に延びる前部アクスル２ｂと、カーボディ２ｄの後方において左右方向に延びる後部アクスル２ｃと、を有する。前部アクスル２ｂの一端（右端）と後部アクスル２ｃの一端（右端）には第１クローラ走行装置３が取付けられており、前部アクスル２ｂの他端（左端）と後部アクスル２ｃの他端（左端）には第２クローラ走行装置３が取付けられている。

第１クローラ走行装置３と第２クローラ走行装置３は、複数の構成部材の配置が左右逆向きである以外は同様の構造を有する。これらのクローラ走行装置３は、前後方向にそれぞれ延びるとともに左右方向に間隔をおいて配置されている。各クローラ走行装置３は、クローラフレーム１と、ドライブタンブラ４ａと、アイドラ４ｃと、駆動機構４ｂと、クローラ７と、複数の上部ローラ５と、複数の下部ローラ６とを有する。

駆動機構４ｂは、不図示の油圧式モータ（走行モータ）と、走行減速機とを含む。クローラ７は、多数のシューが連結されて構成されている。クローラ７は、前記一対のホイール４ａ，４ｃの間に架け渡されることにより一対のホイール４ａ，４ｃに無端状（輪状）に支持されて周回移動可能に構成された部材である。

図５に示すように、クローラフレーム１は、前後方向に延びる形状を有する。クローラフレーム１は、フレーム本体１Ａと、タンブラブラケット１Ｂとを含む。フレーム本体１Ａは、前後方向に延びる形状を有する。タンブラブラケット１Ｂは、フレーム本体１Ａの先端部に接続された基端部と、前方の端部である先端部とを有し、当該基端部から当該先端部まで前後方向に延びている。タンブラブラケット１Ｂの基端部は、フレーム本体１Ａの先端部に例えば溶接などの接合手段を用いて接合されている。タンブラブラケット１Ｂは、ドライブタンブラ４ａ及び駆動機構４ｂを支持している。

ドライブタンブラ４ａは、その回転軸ＣＢ回りに回転可能に、クローラフレーム１の先端部に位置するタンブラブラケット１Ｂに支持されている。ドライブタンブラ４ａは、前記走行モータから前記走行減速機に伝わった回転力によって回転してクローラ７を駆動するホイールである。アイドラ４ｃは、クローラフレーム１の基端部において回転可能に支持されている。アイドラ４ｃは、ドライブタンブラ４ａに対して前後方向の反対側においてクローラ７を案内するホイールである。

複数の上部ローラ５は、クローラフレーム１の上部においてそれぞれ回転可能に支持されている。複数の上部ローラ５は、ドライブタンブラ４ａとアイドラ４ｃとの間において前後方向に間隔をおいて配置されてクローラ７を案内する。

複数の下部ローラ６は、クローラフレーム１の下部においてそれぞれ回転可能に支持されている。複数の下部ローラ６は、ドライブタンブラ４ａとアイドラ４ｃとの間において前後方向に間隔をおいて配置されてクローラ７を案内する。

本実施形態では、クレーン１０は、４つのトランスリフタ７０を備える。これらのトランスリフタ７０は、一対のクローラ走行装置３，３を、フレーム２に取り付けるとき及びフレーム２から取り外すときに、フレーム２を地面から持ち上げるためのものである。４つのトランスリフタ７０のうち２つのトランスリフタ７０は、前部アクスル２ｂに取り付けられ、残りの２つのトランスリフタ７０は、後部アクスル２ｃに取り付けられている。

各トランスリフタ７０は、ビーム７１と、脚部７２とを有する。ビーム７１は、フレーム２の前部アクスル２ｂ又は後部アクスル２ｃに支持される基端部を有する。ビーム７１の基端部は、フレーム２の前部アクスル２ｂ又は後部アクスル２ｃに設けられた取付部２０１ａ，２０２ａに取り付けられている。

本実施形態では、取付部２０１ａ，２０２ａは、前部アクスル２ｂ及び後部アクスル２ｃに設けられた貫通孔２０１ａ，２０２ａによって構成されている。具体的に、フレーム２の各アクスルは、左右方向に延びる上板部２０１と、当該上板部２０１に対して下方に間隔をおいて配置され、左右方向に延びる下板部２０２と、を有する。貫通孔２０１ａは、各アクスルの上板部２０１に設けられ、貫通孔２０２ａは、下板部２０２に設けられている。貫通孔２０１ａと貫通孔２０２ａは、左右方向に間隔をおいて設けられている。

また、ビーム７１の基端部にも貫通孔７１１ａ，７１２ａが設けられている。これらの貫通孔同士の位置を合わせた状態でこれらの貫通孔にピン２０３が挿通される。これにより、ビーム７１がフレーム２に取り付けられる。

前部アクスル２ｂに取り付けられるトランスリフタ７０のビーム７１は、前後方向のうちの第１方向Ｄ１又はこれに傾斜する方向に延びるように配置される。後部アクスル２ｃに取り付けられるトランスリフタ７０のビーム７１は、前後方向のうちの第２方向Ｄ２又はこれに傾斜する方向に延びるように配置される。トランスリフタ７０は一対のクローラ走行装置３，３の取り付け又は取り外し時にフレーム２を地面から持ち上げる用途に使用されるものであるため、各ビーム７１の先端部は、図３に示すように前後方向においてクローラ走行装置３の先端部よりもフレーム２側（内側）に位置している。

脚部７２は、取付部材７６によってビーム７１の先端部に支持されるとともに先端部から下方に延びるシリンダ本体７３と、シリンダ本体７３に対して上下方向にスライド移動可能なロッド７４とを含む油圧シリンダによって構成されている。

［支持部材］
図６は、図１の移動式クレーン１０の下部走行体１１を示す平面図であり、フレーム２の取付部２０１ａに支持部材８０が取り付けられた状態を示す図である。図７は、図１の移動式クレーン１０の下部走行体１１を示す側面図であり、フレーム２の取付部２０１ａに支持部材８０が取り付けられた状態を示す図である。図８は、図１の移動式クレーン１０のフレーム２における取付部２０１ａと当該取付部２０１ａに取り付けられた支持部材８０とを示す一部破断の側面図である。図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線における断面図である。

本実施形態では、クレーン１０は、第１支持部材８０と、第２支持部材８０とを備える。各支持部材８０は、ビーム８１と、脚部８２とを含む。ビーム８１は、一対のクローラ走行装置３，３の間においてフレーム２に支持される基端部を有するとともにフレーム２から前後方向の第１方向Ｄ１に延びている。第１支持部材８０のビーム８１と第２支持部材８０のビーム８１とは、左右方向に間隔をおいて配置されている。

前記脚部８２は、取付部材８６によって前記ビーム８１の先端部に支持されるとともに前記先端部から下方に延びている。当該脚部８２の下端部８５は一対のクローラ走行装置３，３よりも第１方向Ｄ１において地面ＧＲに接するように構成されている。脚部８２は、ドライブタンブラ４ａの回転軸ＣＢに対して第１方向Ｄ１にはずれた位置にあるように構成されている。本実施形態では、脚部８２は油圧シリンダによって構成されている。具体的には、脚部８２は、ビーム８１の先端部に支持されるとともに前記先端部から下方に延びるシリンダ本体８３と、シリンダ本体８３に対して上下方向にスライド移動可能なロッド８４とを含む。

図９に示すように、各支持部材８０のビーム８１は、長手方向に直交する断面が閉断面となる構造を有する。具体的には、図８及び図９に示すように、ビーム８１は、ビーム８１の長手方向に延びる上板部８１１と、当該上板部８１１に対して下方に間隔をおいて前記長手方向に延びる下板部８１２と、前記長手方向にそれぞれ延びる一対の側板部８１３，８１４と、を有する。一方の側板部８１３は、上板部８１１と下板部８１２の右端部同士を接続しており、他方の側板部８１４は、上板部８１１と下板部８１２の右端部同士を接続している。

ビーム８１の基端部には、フレーム２にビーム８１を取り付けるための被取付部としての貫通孔８１１ａ，８１２ａが設けられている。具体的に、当該貫通孔８１１ａは、上板部８１１の基端部に設けられ、貫通孔８１２ａは、下板部８１２の基端部に設けられている。これらの貫通孔８１１ａ，８１２ａと、上述した前部アクスル２ｂの上板部２０１と下板部２０２に設けられている貫通孔２０１ａ，２０２ａとの位置を合わせた状態でこれらの貫通孔にピン２０３が挿通される。これにより、ビーム７１がフレーム２に取り付けられる。

上記のように本実施形態では、支持部材８０はフレーム２に対して着脱可能であり、また、支持部材８０のビーム８１は、取付部２０１ａ，２０２ａからトランスリフタ７０を取り外した状態で取付部２０１ａ，２０２ａに取り付けられるように構成されている。すなわち、フレーム２の取付部は、トランスリフタ７０のビーム７１を取り付ける用途と、支持部材８０のビーム８１を取り付ける用途とに兼用されている。

［ひずみ検出部］
ひずみ検出部９０は、クレーン１０の組立作業及び分解作業においてブーム１４を安全に起立動作及び倒伏動作させるために必要な情報を検出するためのものである。具体的には、ひずみ検出部９０は、前記起立動作及び前記倒伏動作において支持部材８０のビーム８１に生じるひずみを検出するためのものである。ひずみ検出部９０は、支持部材８０のビーム８１に生じるひずみであってクレーン１０を第１方向Ｄ１に倒す向きのモーメントに対応するひずみを検出可能に構成されている。前記起立動作は、地面に対するブーム１４の傾斜角度を大きくする動作であり、前記倒伏動作は、前記傾斜角度を小さくする動作である。

本実施形態では、クレーン１０は、第１支持部材８０に生じるひずみを検出可能なひずみ検出部９０（第１ひずみ検出部９０）と、第２支持部材８０に生じるひずみを検出可能なひずみ検出部９０（第２ひずみ検出部９０）と、を備える。第１ひずみ検出部９０と第２ひずみ検出部９０は同じ構造を有し、対応する支持部材８０に設けられる位置も同じであるため、以下では、主に一方のひずみ検出部９０について説明する。

本実施形態では、図６〜図８に示すように、ひずみ検出部９０は、対応する支持部材８０のビーム８１に設けられている。ひずみ検出部９０は、支持部材８０のビーム８１のひずみを検出するための１つ又は複数のデバイスによって構成される。当該デバイスとしては、例えば金属ひずみゲージ、半導体ひずみゲージなどのひずみゲージを用いることができる。ひずみゲージは、支持部材８０の表面に貼り付けるなどの方法により取り付けられる。ただし、ひずみ検出部９０を構成するデバイスは、ひずみゲージに限られず、支持部材８０のビーム８１のひずみを検出できる他のデバイスを用いることもできる。前記他のデバイスとしては、例えばピン型ロードセルなどのロードセルを例示できる。

金属ひずみゲージは、例えば薄い絶縁体上にジグザグ形状にレイアウトされた金属の抵抗体（金属箔）が取り付けられた構造を有し、当該抵抗体の変形に伴う電気抵抗の変化を検出する。測定された電気抵抗の変化は支持部材８０のビーム８１のひずみ量に換算される。半導体ひずみゲージは、例えば半導体の電気抵抗率が応力により変化するピエゾ抵抗効果を利用したひずみゲージである。

具体的には、本実施形態では、図６及び図８に示すように、ひずみ検出部９０は、対応する支持部材８０のビーム８１の基端部に設けられている。具体的には、ひずみ検出部９０は、ビーム８１の基端部のうち、前後方向の位置がフレーム２のアクスル２ｂの前端部（アクスル２ｃの後端部）に隣接する部位に設けられている。なお、ビーム８１の基端部は、ビーム８１のうち、ビーム８１の長手方向の中央よりもフレーム２の取付部２０１ａ側の部位であり、ビーム８１の先端部は、ビーム８１のうち、ビーム８１の長手方向の中央よりも脚部８２側の部位である。

図９に示すように、ひずみ検出部９０は、複数のひずみゲージ（図例では、４つのひずみゲージ９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ，９０Ｄ）によって構成されている。ひずみゲージ９０Ａ，９０Ｂ（第１デバイス）は、ビーム８１の基端部における上部に設けられ、第２ひずみゲージ９０Ｃ，９０Ｄ（第２デバイス）は、ビーム８１の基端部における下部に設けられている。

より具体的には、ひずみゲージ９０Ａは、ビーム８１の上板部８１１と一方の側板部８１３との境界部分に設けられ、ひずみゲージ９０Ｂは、ビーム８１の上板部８１１と他方の側板部８１４との境界部分に設けられ、ひずみゲージ９０Ｃは、ビーム８１の下板部８１２と一方の側板部８１３との境界部分に設けられ、ひずみゲージ９０Ｄは、ビーム８１の下板部８１２と他方の側板部８１４との境界部分に設けられている。本実施形態では、各ひずみゲージは、ビーム８１の外面に取り付けられているが、ビーム８１の内面に取り付けられていてもよい。

ひずみ検出部９０は、クレーン１０の前記起立動作及び前記倒伏動作において支持部材８０のビーム８１に生じるひずみを検出し、ひずみ検出部９０によって検出された検出信号は、図２に示すコントローラ１００に入力される。そして、演算部１０１は、当該検出信号に基づいてクレーン１０が第１方向Ｄ１に倒れようとする方向のモーメントを演算する。報知制御部１０２は、演算されたモーメントに関する情報（クレーン１０における前後のバランスに関する情報）が音、光、文字、図形などによりオペレータに報知されるように報知装置１１０を制御する。

［組立作業及び分解作業］
次に、本実施形態に係るクレーン１０の組立作業及び分解作業について説明する。図１０〜図１５は、図１の移動式クレーンの組立作業時又は分解作業時の姿勢を概略的に示す側面図である。図１０は、起伏部材が倒伏状態にあるときの図であり、図１１及び図１２は、ブーム１４に対するジブ１７の相対角度が大きい状態で起伏部材が起立動作又は倒伏動作をするときの図である。図１３は、モーメントのつり合い位置が転倒支点に近づいた状態を示す図である。図１４及び図１５は、ブーム１４に対するジブ１７の相対角度が小さい状態で起伏部材が起立動作又は倒伏動作をするときの図である。なお、図１０〜図１５においては、クレーン１０が受けるモーメントの説明をする上で必要な構成要素のみを図示し、一部の構成要素の図示を省略している。

図１２及び図１５に示すように、クレーン１０では、旋回中心Ｃを基準としたときに、ブーム１４及びジブ１７を含む起伏部材が第１方向Ｄ１に延びており、第１方向Ｄ１とは反対の第２方向Ｄ２にカウンタウエイト１３が配置されている。以下では、クレーン１０に作用するモーメントについては、主として、上部旋回体１２の旋回中心Ｃを基準として説明する。

当該クレーン１０が第１方向Ｄ１に倒れようとするモーメント（以下、モーメントＭｔという。）は、主として起伏部材の重量と姿勢に起因して発生するモーメント（以下、第１モーメントＭｆという。）と、主としてカウンタウエイト１３の重量と上部旋回体１２の一部の重量に起因して発生するモーメント（以下、第２モーメントＭｂという。）と、により決まると考えることができる。すなわち、モーメントＭｔは、第１モーメントＭｆから第２モーメントＭｂを引くことにより得られる（Ｍｔ＝Ｍｆ−Ｍｂ）。

図１２及び図１５に示すように、カウンタウエイト１３の積載量及び旋回中心Ｃからの距離を変更しない場合には第２モーメントＭｂに係る重心位置Ｇｂがほぼ変わらないため、第２モーメントＭｂはほぼ一定である。すなわち、主としてカウンタウエイト１３の重量が多くの割合を占める重量（旋回中心Ｃより第２方向Ｄ２の部分の重量）をＷｂとするとき、第２モーメントＭｂは、重量Ｗｂと旋回中心Ｃから重心位置Ｇｂまでの距離Ｌｂとの積により表される（Ｍｂ＝Ｗｂ×Ｌｂ）。

一方、ブーム１４及びジブ１７を含む起伏部材の姿勢によって旋回中心Ｃから起伏部材の重心位置Ｇｆまでの距離Ｌ（例えば図１２に示す距離Ｌ１、図１５に示す距離Ｌ２など）が変わるため、第１モーメントＭｆは起伏部材の姿勢に応じて変動する。当該重心位置Ｇｆは、主に、地面に対するブーム１４の傾斜角度と、ブーム１４に対するジブ１７の相対角度と、により決まる。すなわち、起伏部材の重量をＷａｔとするとき、第１モーメントＭｆは、重量Ｗａｔと旋回中心Ｃから重心位置Ｇｆまでの距離Ｌ（例えば距離Ｌ１、距離Ｌ２など）との積により表される（Ｍｆ＝Ｗａｔ×Ｌ）。

例えば図１５に示すように、地面に対するブーム１４の傾斜角度が比較的大きくなるまで上部旋回体１２に対してブーム１４がある程度起立した状態で、かつ、ブーム１４に対するジブ１７の相対角度が比較的小さい状態（相対角度θ２）においては、旋回中心Ｃ周りの第１モーメントＭｆと第２モーメントＭｂがほぼ等しくなる場合がある。この略均等状態では、前記モーメントＭｔはほぼゼロになる。そして、クレーン１０の重量は、クローラ７の前後方向の全体にわたって概ね均等に受け持たれることになる。

上記の略均等状態と比較して、例えば図１２に示すように、地面に対するブーム１４の傾斜角度が比較的小さくなるまで上部旋回体１２に対してブーム１４がある程度倒伏した状態で、かつ、ブーム１４に対するジブ１７の相対角度が比較的大きい状態（相対角度θ１）においては、起伏部材の重心位置Ｇｆが第１方向Ｄ１に移動するので、旋回中心Ｃ周りの第１モーメントＭｆが大きくなる。このようにモーメントが第１方向Ｄ１に偏った偏り状態では、モーメントＭｔは、前記略均等状態よりも大きい正の値となる（Ｍｔ＝Ｍｆ−Ｍｂ＞０）。

ここで、モーメントを計算するためのモーメントの中心を旋回中心Ｃから前後方向に移動させ、その移動後の中心位置を基準として前後のモーメントを計算したときに、前後のモーメントが同じ大きさとなる位置を「モーメントのつり合い位置」と定義する。また、図１２、図１３及び図１５に示すように、クローラフレーム１のうち、前後方向の位置がドライブタンブラ４ａの回転軸ＣＢに対応する部位Ｓ０を転倒支点Ｓ０と称し、支持部材８０の脚部８２の下端部８５に対応する部位Ｓ１を支点Ｓ１と称する。

上述の略均等状態（例えば図１５に示す状態）では、モーメントのつり合い位置Ｐ１は旋回中心Ｃの位置にほぼ一致する。一方、前記偏り状態（例えば図１２に示す状態）では、モーメントのつり合い位置Ｐ２は旋回中心Ｃから第１方向Ｄ１に移動する。図１２に示すようにモーメントＭｔが正の値となり、モーメントのつり合い位置が旋回中心Ｃから第１方向Ｄ１にある位置Ｐ２に移動したとしても、直ちにクレーン１０が転倒するわけではない。すなわち、前記偏り状態は、モーメントＭｔによりクレーン１０が第１方向Ｄ１に倒れようとするのを下部走行体１１のクローラフレーム１が抵抗している状態である。

図１２に示すような偏り状態では、モーメントのつり合い位置Ｐ２においてモーメントＭｔがゼロ（Ｍｔ＝０）になっている。この偏り状態においてクローラフレーム１に作用する曲げモーメントは、主に、つり合い位置Ｐ２から転倒支点Ｓ０までの部分に作用する。このように偏り状態では、クローラフレーム１の全体ではなくクローラフレーム１の先端部（つり合い位置Ｐ２から転倒支点Ｓまでの部分）がモーメントＭｔに抗しており、クローラフレーム１の先端部の曲げ剛性によってクレーン１０の転倒が妨げられて姿勢が維持されている。

例えば図１３に示すように、起伏部材の重心位置Ｇｆが図１５に示す位置よりもさらに第１方向Ｄ１に移動してクレーン１０が転倒する直前の状態では、モーメントのつり合い位置Ｐ３が転倒支点Ｓ０とほぼ一致する。この転倒直前状態では、一対のクローラフレーム１の先端部及び一対の支持部材８０の脚部８２のそれぞれがモーメントＭｔのほぼ全てを受けることになる。なお、図１３中の円形の矢印Ｍｒは、クローラフレーム１の先端部が前記モーメントＭｔに抗している状態を示している。

本実施形態では、転倒支点Ｓ０よりもさらに第１方向Ｄ１にある支点Ｓ１において支持部材８０の脚部８２の下端部８５が存在する。したがって、図１２に示す略均等状態、図１５に示す偏り状態、図１３に示す転倒直前状態などの種々の状態に応じた支持部材８０のビーム８１のひずみを検出し、検出されたひずみに基づいて支持部材８０のビーム８１が受けるモーメントを求めることができれば、クレーン１０が取り得る種々の状態を判定できる。

本実施形態では、ひずみ検出部９０を支持部材８０のビーム８１の上述した部位に設けることにより、前記偏り状態において支持部材８０のビーム８１に生じるひずみを効果的に検出できる。これにより、クレーン１０の前後方向のバランスがどのような状態にあるかについての指標を得ることができる。

本実施形態では、上述したように、ひずみ検出部９０によって検出される支持部材８０のビーム８１に生じるひずみに関する情報が得られるので、オペレータが煩雑な作業を行わなくても、クレーン１０の組立作業及び分解作業において起伏部材を安全に起立動作及び倒伏動作させるために必要なクレーン１０の状態に関する情報を検出することができる。そして、検出された当該情報は、クレーン１０が安全に起立動作及び倒伏動作するために利用される。具体的には次の通りである。

クレーン１０を組み立てる組立作業においては、図１２に示すように、ブーム１４及びジブ１７は、地面ＧＲに略平行な姿勢で倒伏された状態（倒伏状態）で上部旋回体１２に対して取り付けられる。そして、前記吊り作業を行う際には、地面ＧＲに対するブーム１４の傾斜角度が次第に大きくなる起立動作によってブーム１４の姿勢が前記倒伏状態から前記起立状態（図１に示す状態）に変えられる。

上記のように倒伏状態から起立状態に起伏部材を変位させる場合、まず、ジブ１７の先端部１７Ｂに設けられたローラ１７Ｒが地面ＧＲに接した状態でブーム１４の傾斜角度を次第に大きくする。この動作においてはブーム１４に対するジブ１７の相対角度が次第に小さくなる。

例えば図１１に示すように前記相対角度が角度θ１となった時点で、図１２に示すように相対角度を角度θ１に維持した状態でブーム１４の傾斜角度をさらに大きくすると、ジブ１７の先端部１７Ｂのローラ１７Ｒは地面ＧＲから離れるので、クレーン１０には、モーメントＭｆが作用する。

このとき、コントローラ１００の報知制御部１０２が報知装置１１０を制御することにより、ひずみ検出部９０により出力される検出信号に基づいたクレーン１０における前後のバランスに関する情報が報知装置１１０を介してオペレータに報知される。これにより、オペレータは、クレーン１０における前後のバランスに関する情報を、報知装置１１０を通じて得ることができる。例えば図１２に示すクレーン１０の状態が不安定状態であることをオペレータが認識すると、オペレータは、ブーム１４の傾斜角度を再び小さくして例えば図１１に示すようにジブ１７の先端部１７Ｂのローラ１７Ｒを接地させる。そして、オペレータは、ジブ１７の先端部１７Ｂに設けられたローラ１７Ｒが地面ＧＲに接した状態でブーム１４の傾斜角度を次第に大きくする。この動作においてはブーム１４に対するジブ１７の相対角度が次第に小さくなる（例えば図１４に示す状態）。

例えば図１４に示すように前記相対角度が角度θ２となった時点で、図１５に示すように相対角度を角度θ２に維持した状態でブーム１４の傾斜角度をさらに大きくすると、ジブ１７の先端部１７Ｂのローラ１７Ｒは地面ＧＲから離れるので、クレーン１０には、モーメントＭｆが作用する。このときのモーメントつり合い位置Ｐ１は、旋回中心Ｃに近い位置にあるので、クレーン１０の起伏部材を安全に起立動作させることができる。

なお、クレーン１０を分解する分解作業は、上述した組立作業の動作の逆の動作をさせることによって安全に行われる。

［モーメントの演算方法］
以下、支持部材８０のビーム８１に作用するモーメントの演算方法について具体的に説明する。

上述した図９に示すように、本実施形態では、支持部材８０のビーム８１は、閉断面構造を有する。

起伏部材が前記起立動作及び前記倒伏動作をするときに一対の支持部材８０のビーム８１が上下方向の曲げ荷重を受けて一対の支持部材８０のビーム８１のそれぞれに曲げ変形が生じると、各ビーム８１における中立面（中立軸）よりも上部は圧縮されて縮み、中立面よりも下部は引っ張られて伸びる。

そして、支持部材８０のビーム８１の上部及び下部のひずみは、中立面からの距離に比例して大きくなる。上記の閉断面において上板部８１１及び下板部８１２は中立面からの距離が比較的大きい位置にあるので、上板部８１１及び下板部８１２では比較的大きなひずみ（曲げ応力）が発生する。したがって、本実施形態のように、ひずみ検出部９０が支持部材８０のビーム８１の上部及び下部に設けられることにより、比較的大きなひずみを検出することができる。

ここで、上板部８１１に発生するひずみをε１とし、下板部８１２に発生するひずみをε２とする。また、支持部材８０のビーム８１における中立面からひずみゲージ９０Ａ，９０Ｂまでの距離をｒ１とし、前記中立面からひずみゲージ９０Ｃ，９０Ｄまでの距離をｒ２とする。また、ひずみを計測する断面の断面２次モーメントをＩとし、縦弾性係数をＥとする。また、支持部材８０のビーム８１において曲げモーメントのみにより生じる応力のうち、上側の応力をσｍｔとし、下側の応力をσｍｃとする。

なお、支持部材８０のビーム８１における曲げ変形の中立面（中立軸）は、当該先端部において上下方向の中央に位置するとは限らない。このため、上記の上側応力σｍｔと下側応力σｍｃは異なる場合がある。かかる場合、上側応力σｍｔと下側応力σｍｃの比（σｍｔ：σｍｃ）は、中立面からの距離の比（ｒ１：ｒ２）と同じである（σｍｔ：σｍｃ＝ｒ１：ｒ２）。支持部材８０のビーム８１は、前後方向に圧縮力σｎ（軸力）を受けている場合がある。以上の前提を考慮したモーメントの演算方法は次の通りである。

図１６は、支持部材８０のビーム８１におけるひずみの計測対象の断面に生じる応力分布を模式的に示した図である。図１６に示すように、当該応力分布は、曲げモーメントによる応力（σｍｔ，σｍｃ）と、上述した圧縮力σｎとの和により得られる。

したがって、モーメントＭを求めるために必要な曲げ応力σｍｔを求める式は次式（１）となる。

Ｅ×ε１−Ｅ×ε２＝（σｍｔ＋σｎ）−（−σｍｃ＋σｎ）＝σｍｔ＋σｍｃ＝σｍｔ（１＋ｒ２／ｒ１） ・・・（１）

上記式（１）より、次式（２）が得られる。

σｍｔ＝Ｅ（ε１−ε２）／（１＋ｒ２／ｒ１） ・・・（２）

よって、支持部材８０のビーム８１に負荷されているモーメントＭは、次式（３）の通りとなる。

Ｍ＝Ｅ×σｍｔ×Ｉ／ｒ１ ・・・（３）

クレーン１０は、一対の支持部材８０を備えているため、転倒モーメントＭｔは、左右それぞれの支持部材８０のビーム８１のひずみから得られるモーメントをＭＲ，ＭＬとすると、次式（４）の通りとなる。

Ｍｔ＝ＭＲ＋ＭＬ ・・・（４）

以上のようにして演算されるモーメントＭｔは、上述したコントローラ１００の演算部１０１がひずみ検出部９０から入力される検出信号に基づいて演算する。これにより、クレーン１０の転倒原因となるモーメントＭｔが得られる。ひずみ検出部９０による検出の頻度及び演算部１０１による演算の頻度は、特に限定されない。ひずみ検出部９０による検出及び演算部１０１による演算は、例えば予め設定された時間毎に行われてもよく、連続的に（常時）行われてもよい。

なお、上述した圧縮力σｎ（軸力）を考慮しなくてもよい場合には、モーメントＭは、次式（５）の通りとなる。

Ｍ＝Ｅ×Ｉ（｜ε１／ｒ１｜＋｜ε２／ｒ２｜）／２ ・・・（５）

［変形例］
以上、本発明の実施形態に係るクレーン１０について説明したが、本発明は上述の形態に限定されるものではない。

図１７は、前記実施形態の変形例を模式的に示す斜視図である。図１７に示す変形例では、ビーム８１は、ひずみゲージ（ひずみ検出部）を取り付けるための測定支台２００（変形部材）をさらに有する。測定支台２００は、前後方向においてブーム１４の先端部１４Ｂがブーム１４の基端部１４Ａよりも第１方向Ｄ１にはずれた位置に配置された状態で、ビーム８１に生じるひずみを検出可能な位置に配置されている。測定支台２００は、このような位置に配置されていればよいので、測定支台２００を配置する部位は特に限定されない。

図８及び図９に示すように、ビーム８１は、ビーム８１の長手方向に直交する方向に延びるとともに前記長手方向（前方）に向いた表面を有する補強板８１５を有している。そして、図１７に示す変形例では、測定支台２００は、ビーム８１の補強板８１５と上板部８１１とにまたがるように設けられている。言い換えると、測定支台２００は、補強板８１５と上板部８１１とによって形成される角部に配置されている。

測定支台２００は、第１面２００Ａと、第２面２００Ｂと、保持面２００Ｃと、を有する。第１面２００Ａは、補強板８１５に対向して配置されて当該補強板８１５に接続された面である。第２面２００Ｂは、上板部８１１に対向して配置されて当該上板部８１１に接続された面である。保持面２００Ｃは、第１面２００Ａの端縁と第２面２００Ｂの端縁とを接続するとともに、ひずみゲージ９０Ａを保持する面である。図１７に示す具体例では、保持面２００Ｃは、前方に向かうにつれて上方に位置するように傾斜するとともにひずみゲージ９０Ａを保持する傾斜面を有する。図１７に示す具体例では、当該傾斜面は、円弧状の湾曲面（凹曲面）からなるが、平面からなるものであってもよく、凸曲面からなるものであってもよい。また、図１７に示す具体例では、測定支台２００は略Ｌ字形状を有するが、測定支台２００の形状は略Ｌ字形状に限られない。

また、測定支台２００は、上記のように補強板８１５と上板部８１１とによって形成される角部に配置されるだけでなく、補強板８１５と下板部８１２とによって形成される角部にも配置されている。そして、起伏部材が前記起立動作及び前記倒伏動作をすることにより、ビーム８１に曲げモーメントが付加されて当該ビーム８１が曲げ変形を受ける。これにより、上側の測定支台２００の保持面２００Ｃは、引っ張られて伸びる方向にひずみを生じる。また、下側の測定支台の保持面は、圧縮されて縮む方向にひずみを生じる。よって、保持面２００Ｃに沿ってひずみゲージを設置することで曲げモーメントを算出するためのひずみを求めることができる。保持面２００Ｃが円弧状の湾曲面である場合、円弧の曲率半径を変えることで、ひずみの大きさを調整することができる。

例えば、前記実施形態では、ひずみ検出部９０は、複数のひずみゲージによって構成されていたが、１つのひずみゲージによって構成されていてもよい。

また、前記実施形態では、起伏部材がジブ１７を含んでいたが、本発明は、ジブを有していないクレーンにも適用できる。

また、前記実施形態では、前記第１方向Ｄ１は、前後方向において、クローラフレーム１の中央からタンブラブラケット１Ｂに向かう方向であったが、これに限られず、前後方向において、クローラフレーム１の中央からタンブラブラケット１Ｂとは反対側に向かう方向であってもよい。

前記実施形態では、ひずみ検出部９０は、支持部材８０のビーム８１の基端部に設けられていたが、ビーム８１の先端部に設けられていてもよい。

また、前記実施形態では、クレーン１０は、一対の支持部材８０を備えていたが、単一の支持部材８０のみを備えていてもよい。また、クレーン１０が一対の支持部材８０を備える場合であっても、ひずみ検出部９０は、一対の支持部材８０のうち一方の支持部材８０のビーム８１にのみ設けられていてもよい。

前記実施形態では、支持部材８０のビーム８１の基端部が取り付けられるフレーム２の部位は、トランスリフタ７０のビーム７１の基端部が取り付けられる部位と兼用されていたが、これに限られず、トランスリフタ７０のビーム７１の基端部が取り付けられる部位とは異なる部位であってもよい。

前記実施形態では、支持部材８０の脚部８２は、油圧シリンダによって構成されていたが、他の部材によって構成されていてもよい。

前記実施形態では、支持部材８０はフレーム２に対して着脱可能に構成されていたが、これに限られず、フレーム２に取り外せないように固定されていてもよい。

前記実施形態では、支持部材８０のビーム８１は、第１方向Ｄ１に延びていたが、当該第１方向Ｄ１に対して傾斜する方向に延びていてもよい。

前記実施形態では、支持部材８０のビーム８１は、例えば図９に示すように長手方向に直交する断面が閉断面となる構造を有しているが、これに限られず、例えば長手方向に直交する断面がＩ断面となる構造を有していてもよい。

また、前記実施形態に係るクレーン１０は、当該クレーン１０の組立作業及び分解作業において起伏部材を安全に起立動作及び倒伏動作させるために必要な情報を検出可能なひずみ検出部９０を備えているが、当該ひずみ検出部９０により検出される前記情報を、組立作業及び分解作業以外の作業である吊り作業において、起伏部材を安全に起立動作及び倒伏動作させるために用いることもできる。具体的には、ひずみ検出部９０は、支持部材８０のビーム８１に生じるひずみを検出する。そして、検出されるビーム８１のひずみは、吊り作業において、クレーン１０の前後のバランスがとれた安定状態、第１方向Ｄ１への転倒に近づいている不安定状態などのクレーン１０の状態を判定する（推測する）ための指標になる。したがって、吊り作業において、ひずみ検出部９０によって検出されるひずみが起伏部材を起立動作及び倒伏動作させるための指標として用いられることにより、吊り作業の安全性が向上する。

Ｄ１ 前後方向の第１方向
２ フレーム
３ クローラ走行装置
１０ 移動式クレーン
１１ 下部走行体
１２ 上部旋回体
１４ ブーム
７０ トランスリフタ
８０ 支持部材
８１ 支持部材のビーム
８２ 支持部材の脚部
８３ シリンダ本体
８４ ロッド
８５ 支持部材の下端部
９０ ひずみ検出部
１００ コントローラ
１０１ 演算部
１０２ 報知制御部
１１０ 報知装置

Claims (9)

1. フレームと前記フレームにおける左右方向の両端部にそれぞれ支持されるとともに前後方向にそれぞれ延びる一対のクローラ走行装置とを含む下部走行体と、
   前記下部走行体上に旋回可能に支持された上部旋回体と、
   前記上部旋回体に起伏可能に支持されたブームを含む起伏部材と、
   前記一対のクローラ走行装置の間において前記フレームに支持される基端部を有するとともに前記フレームから前後方向の一方の方向である第１方向又は当該第１方向に対して傾斜する方向に延びるビームと前記ビームの先端部に支持されるとともに前記先端部から下方に延びて下端部が地面に接するように構成された脚部とを含む支持部材と、
   前記ビームに生じるひずみを検出するひずみ検出部と、を備え、
   各クローラ走行装置は、前後方向にそれぞれ延びるクローラフレームと、前記クローラフレームの前記前後方向の両端部のうち前記前後方向の一方の方向である第１方向に位置する端部において回転可能に支持される第１ホイール及び前記両端部のうち前記第１方向とは反対方向である第２方向に位置する端部において回転可能に支持される第２ホイールと、前記第１ホイール及び前記第２ホイールに無端状に支持されて周回移動可能なクローラと、を有し、
   前記支持部材の前記脚部は、前記第１ホイールの回転軸に対して前記第１方向にはずれた位置にあるように構成されている、移動式クレーン。
2. 前記脚部は、前記ビームの先端部に支持されるとともに前記先端部から下方に延びるシリンダ本体と、前記シリンダ本体に対して上下方向にスライド移動可能なロッドとを含む、請求項１に記載の移動式クレーン。
3. 前記ひずみ検出部は、前記ビームの前記基端部又は前記先端部に生じるひずみを検出可能に構成されている、請求項１又は２に記載の移動式クレーン。
4. 前記ひずみ検出部は、前記ビームの上部に生じるひずみを検出する第１デバイスと、前記ビームの下部に生じるひずみを検出する第２デバイスと、を含む、請求項１〜３の何れか１項に記載の移動式クレーン。
5. 前記ひずみ検出部により出力される検出信号に基づいて前記移動式クレーンが前記第１方向に倒れようとする方向のモーメントを演算する演算部をさらに備える、請求項１〜４の何れか１項に記載の移動式クレーン。
6. 前記支持部材は前記フレームに対して着脱可能に取り付けられている、請求項１〜５の何れか１項に記載の移動式クレーン。
7. 前記支持部材は、第１支持部材であり、
   前記ひずみ検出部は、第１ひずみ検出部であり、
   前記移動式クレーンは、第２支持部材と、第２ひずみ検出部と、をさらに備え、
   前記第２支持部材は、前記一対のクローラ走行装置の間で且つ前記第１支持部材の前記ビームに対して前記左右方向に間隔をおいた位置において前記フレームに支持される基端部を有するとともに前記フレームから前後方向の前記第１方向又は当該第１方向に対して傾斜する方向に延びるビームと、前記第２支持部材の前記ビームの先端部に支持されるとともに当該先端部から下方に延びて地面に接する下端部を有する脚部と、を含み、
   前記第２支持部材の前記脚部は、前記第１ホイールの回転軸に対して前記第１方向にはずれた位置にあるように構成され、
   前記第２ひずみ検出部は、前記第２支持部材の前記ビームに生じるひずみを検出可能に構成されている、請求項１〜６の何れか１項に記載の移動式クレーン。
8. 前記ひずみ検出部により出力される検出信号に基づいた前記移動式クレーンにおける前後のバランスに関する情報を前記オペレータに対して報知するための報知装置をさらに備える、請求項１〜７の何れか１項に記載の移動式クレーン。
9. 前記フレームの前部と後部に設けられた取付部に対して着脱可能に取り付けられ、前記フレームを持ち上げるためのトランスリフタをさらに備え、
   前記支持部材の前記ビームは、前記取付部から前記トランスリフタを取り外した状態で前記取付部に取り付けられるように構成されている、請求項１〜８の何れか１項に記載の移動式クレーン。