JP2022120477A - 起伏アシスト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カウンタウエイトを昇降させなくても、起伏部材の起伏を補助できるようにする。【解決手段】起伏アシスト装置３０は、クレーン１の起伏部材（１５）の起伏を補助する。クレーン１は、旋回フレーム１３ａと、旋回フレーム１３ａに取り付けられるカウンタウエイト１３ｂと、起伏部材（１５）と、を備える。起伏アシスト装置３０は、シリンダ４１と、アシストロープ７０と、を備える。シリンダ４１は、伸縮可能であり、旋回フレーム１３ａにカウンタウエイト１３ｂを脱着するためにカウンタウエイト１３ｂを昇降させる。アシストロープ７０は、シリンダ４１の推力を、起伏部材（１５）を起伏させる起伏力に変えるように配策される。【選択図】図２

Description

本発明は、クレーンの起伏部材の起伏を補助する起伏アシスト装置に関する。

例えば特許文献１などに、カウンタウエイトの昇降を利用して、起伏部材の起伏を補助する技術が記載されている。

特開２０１６－２１６１７１号公報

同文献に記載の技術では、起伏部材の起伏を補助するために、カウンタウエイトを昇降させる必要がある。また、起伏部材の起伏を補助する前や後にもカウンタウエイトを昇降させる必要が生じる場合がある（詳細は後述）。そのため、カウンタウエイトを昇降させる作業に手間がかかる。

そこで、本発明は、カウンタウエイトを昇降させなくても、起伏部材の起伏を補助することができる、起伏アシスト装置を提供することを目的とする。

起伏アシスト装置は、旋回フレームと、前記旋回フレームに取り付けられるカウンタウエイトと、起伏部材と、を備えるクレーンの前記起伏部材の起伏を補助する。起伏アシスト装置は、シリンダと、アシストロープと、を備える。前記シリンダは、前記旋回フレームに前記カウンタウエイトを脱着するために前記カウンタウエイトを昇降させ、伸縮可能である。前記アシストロープは、前記シリンダの推力を、前記起伏部材を起伏させる起伏力に変えるように配策される。

上記構成により、カウンタウエイトを昇降させなくても、起伏部材の起伏を補助することができる。

クレーン１を横から見た図である。 図１に示す起伏アシスト装置３０を横から見た図であり、シリンダ４１が伸長した状態を示す図である。 図２に示すシリンダ４１が縮小した状態を横から見た図である。 図２に示すリンク４２およびシリンダ側シーブ５１を前後方向Ｘから見た図である。 図２に示すガイドシーブ５０の変形例を示す図２相当図である。 図２に示す固定側端部７１の固定位置などの変形例を示す図２相当図である。 図１に示すブーム起伏装置２０がガントリ３２１を備える場合の図１相当図である。

図１～図４を参照して、起伏アシスト装置３０を備えるクレーン１について説明する。

クレーン１は、図１に示すように、ブーム１５（起伏部材）などを用いて作業を行う機械である。クレーン１は、建設作業を行う建設機械である。クレーン１は、下部走行体１１と、上部旋回体１３と、ブーム１５と、ブーム起伏装置２０と、起伏アシスト装置３０と、を備える。

下部走行体１１は、クレーン１を走行させる。下部走行体１１は、クローラを備えてもよく、ホイールを備えてもよい。クレーン１は、クローラクレーン（例えばラチスブームクローラクレーン）でもよく、ホイールクレーンでもよい。

上部旋回体１３は、下部走行体１１に旋回可能に搭載される。上部旋回体１３には、ブーム１５などが取り付けられる。上部旋回体１３は、旋回フレーム１３ａと、カウンタウエイト１３ｂと、を備える。旋回フレーム１３ａは、ブーム１５などが取り付けられる構造物である。

（方向）
下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回の回転軸が延びる方向を、上下方向Ｚとする。上下方向Ｚにおいて、下部走行体１１から上部旋回体１３に向かう側（向き）を上側Ｚ１とし、その逆側を下側Ｚ２とする。上部旋回体１３に対するブーム１５の起伏の回転軸が延びる方向を、横方向Ｙとする。上下方向Ｚおよび横方向Ｙのそれぞれに直交する方向を、前後方向Ｘとする。前後方向Ｘは、旋回フレーム１３ａの長手方向である。前後方向Ｘにおいて、カウンタウエイト１３ｂから、旋回フレーム１３ａへのブーム１５の取付部に向かう側を前側Ｘ１とし、その逆側を後側Ｘ２とする。

カウンタウエイト１３ｂは、クレーン１の前後方向Ｘのバランスをとるための、おもりである。カウンタウエイト１３ｂは、旋回フレーム１３ａに着脱可能に取り付けられる。カウンタウエイト１３ｂは、複数段のウエイトが上下方向Ｚに積み重ねられたものである。カウンタウエイト１３ｂは、ベースウエイト１３ｂ１と、積み上げウエイト１３ｂ２と、を備える。ベースウエイト１３ｂ１は、カウンタウエイト１３ｂのうち最も下側Ｚ２の段のウエイトである。積み上げウエイト１３ｂ２は、ベースウエイト１３ｂ１に積み上げられる複数段のウエイト（図示なし）を備える。

ブーム１５（起伏部材）は、上部旋回体１３に起伏可能（上下方向Ｚに回転可能）に取り付けられる構造物（アタッチメント）である。ブーム１５は、例えばラチス構造を有してもよく（ラチスブームでもよく）、箱型構造を有してもよい。

ブーム起伏装置２０は、上部旋回体１３に対してブーム１５を起伏させる装置である。ブーム起伏装置２０は、マスト２１（起伏部材）と、下部スプレッダ２２と、上部スプレッダ２３と、ブームガイライン２４と、ブーム起伏ロープ２５と、ブーム起伏ウインチ２６と、を備える。

マスト２１（起伏部材）（クレーンマスト）は、旋回フレーム１３ａに起伏可能に取り付けられる。下部スプレッダ２２は、複数のシーブを有する装置であり、旋回フレーム１３ａの後側Ｘ２端部に取り付けられる。「端部」には、端およびその周辺部が含まれる（以下同様、下記の先端部や基端部も同様）。上部スプレッダ２３は、複数のシーブを有する装置であり、マスト２１の先端部に設けられる。「マスト２１の先端部」は、マスト２１の長手方向において、旋回フレーム１３ａに取り付けられる側の端部（基端部）とは反対側の端部である。ブームガイライン２４は、マスト２１の先端部とブーム１５の先端部とに接続される。「ブーム１５の先端部」は、ブーム１５の長手方向において、旋回フレーム１３ａに取り付けられる側の端部（基端部）とは反対側の端部である。ブーム起伏ロープ２５は、下部スプレッダ２２のシーブと上部スプレッダ２３のシーブとに掛けられる。さらに詳しくは、ブーム起伏ロープ２５は、下部スプレッダ２２と上部スプレッダ２３との間を複数回往復するように、下部スプレッダ２２のシーブと上部スプレッダ２３のシーブとに掛けられる（掛け渡される、掛け回される）。ブーム起伏ウインチ２６は、例えば旋回フレーム１３ａなどに搭載されるウインチである。ブーム起伏ウインチ２６が、ブーム起伏ロープ２５を、巻き取りおよび繰り出しする。すると、下部スプレッダ２２と上部スプレッダ２３との間隔が変わる。すると、マスト２１が旋回フレーム１３ａに対して起伏する。マスト２１の先端部とブーム１５の先端部とがブームガイライン２４で接続されているので、マスト２１が旋回フレーム１３ａに対して起伏すると、ブーム１５が旋回フレーム１３ａに対して起伏する。

起伏アシスト装置３０は、クレーン１の起伏部材の起伏を補助する装置である。起伏アシスト装置３０は、起伏部材を起伏させるための力（起伏力）を補助する補助装置である。起伏アシスト装置３０により起伏が補助される起伏部材は、例えばマスト２１であり、例えばブーム１５である。以下では、主に、起伏アシスト装置３０が、マスト２１の起伏を補助することで、ブーム１５の起伏を補助する場合について説明する。例えば、ブーム１５を起伏させるための力を、「ブーム１５の起伏力」などという。起伏アシスト装置３０は、複数設けられてもよく、１つのみ設けられてもよい。起伏アシスト装置３０が複数設けられる場合、起伏アシスト装置３０は、例えば旋回フレーム１３ａの横方向Ｙ両側（左右）に配置され、例えば旋回フレーム１３ａの横方向Ｙ両側に１つずつ設けられる。図２に示すように、起伏アシスト装置３０は、カウンタウエイト自力脱着装置４０と、ガイドシーブ５０と、アシストロープ７０と、を備える。

カウンタウエイト自力脱着装置４０は、旋回フレーム１３ａにカウンタウエイト１３ｂを脱着するために、カウンタウエイト１３ｂを昇降させる装置である。カウンタウエイト自力脱着装置４０は、クレーン１（図１参照）を組立・分解するための組立用クレーンを用いなくても、クレーン１が自力でカウンタウエイト１３ｂを昇降できるようにするための装置である。カウンタウエイト自力脱着装置４０は、ブーム１５（図１参照）の起伏を補助する装置でもある。カウンタウエイト自力脱着装置４０は、旋回フレーム１３ａに設けられる。さらに詳しくは、カウンタウエイト自力脱着装置４０は、旋回フレーム１３ａへのカウンタウエイト１３ｂの取り付け位置の近傍に設けられ、具体的には旋回フレーム１３ａの後側Ｘ２部分に設けられる。カウンタウエイト自力脱着装置４０は、旋回フレーム１３ａの横方向Ｙ両側（左右）に設けられる（図示なし）。起伏アシスト装置３０が複数設けられる場合は、横方向Ｙ一方側（例えば右側）のカウンタウエイト自力脱着装置４０は、横方向Ｙ一方側の起伏アシスト装置３０を構成する。また、横方向Ｙ他方側（例えば左側）のカウンタウエイト自力脱着装置４０は、横方向Ｙ他方側の起伏アシスト装置３０を構成する。カウンタウエイト自力脱着装置４０は、シリンダ４１と、リンク４２と、を備える。

シリンダ４１（カウンタウエイト自力脱着シリンダ）は、伸縮可能である。シリンダ４１は、例えば油圧シリンダである。シリンダ４１は、シリンダ４１の長手方向に伸縮可能である。シリンダ４１の長手方向は、例えば上下方向Ｚでもよく、上下方向Ｚに対して傾いた方向でもよく、水平方向でもよい。以下では、シリンダ４１の長手方向が上下方向Ｚである場合について説明する。シリンダ４１は、シリンダチューブ４１ａと、シリンダロッド４１ｂと、を備える。シリンダチューブ４１ａは、旋回フレーム１３ａに固定される。シリンダロッド４１ｂは、シリンダチューブ４１ａに差し込まれる。シリンダロッド４１ｂは、シリンダチューブ４１ａの長手方向（例えば上下方向Ｚ）に駆動される。シリンダ４１が伸びるときにシリンダチューブ４１ａに対してシリンダロッド４１ｂが移動する向きは、図２に示す例では上側Ｚ１であり、上下方向Ｚに対して傾いた方向でもよく、水平方向でもよく、下側Ｚ２でもよい。以下では、シリンダ４１が伸びるときにシリンダチューブ４１ａに対してシリンダロッド４１ｂが移動する向きが上側Ｚ１である場合について説明する。

リンク４２（カウンタウエイト自力脱着リンク）は、シリンダロッド４１ｂからカウンタウエイト１３ｂに、カウンタウエイト１３ｂを昇降させるための力を伝える。リンク４２は、シリンダ４１とカウンタウエイト１３ｂとにつながれる。さらに詳しくは、リンク４２は、シリンダロッド４１ｂとベースウエイト１３ｂ１とにつながれる。リンク４２は、例えば、第１リンク４３と、リンク支持軸４４と、第２リンク４５と、を備える。

第１リンク４３は、シリンダロッド４１ｂに取り付けられ、例えばシリンダロッド４１ｂの上側Ｚ１端部に取り付けられる。第１リンク４３は、シリンダロッド４１ｂから前後方向Ｘの両側に延びるように設けられる。

リンク支持軸４４は、第１リンク４３に対して第２リンク４５を支持する。例えば、リンク支持軸４４は、第１リンク４３の２か所に設けられる。例えば、リンク支持軸４４は、第１リンク４３の前後方向Ｘ両側の端部に設けられる。図４に示すように、リンク支持軸４４は、横方向Ｙに延びるように設けられる部材（シャフト）である。

第２リンク４５は、図２に示すように、第１リンク４３とベースウエイト１３ｂ１とにつながれる。第２リンク４５は、上下方向Ｚに延びるように設けられる。カウンタウエイト１３ｂが旋回フレーム１３ａに取り付けられた状態で、シリンダ４１を縮めることが可能となるように、第２リンク４５が構成される（図３参照）。具体的には例えば、第２リンク４５は、上部第２リンク４５ａと、下部第２リンク４５ｂと、を備える。

上部第２リンク４５ａは、第１リンク４３に取り付けられる。さらに詳しくは、上部第２リンク４５ａは、リンク支持軸４４を介して第１リンク４３に取り付けられる。上部第２リンク４５ａは、長孔４５ａ１を備える。長孔４５ａ１は、上部第２リンク４５ａの長手方向（例えば上下方向Ｚ）に延びるように設けられる。リンク支持軸４４は、長孔４５ａ１に通される。長孔４５ａ１に第１リンク４３が取り付けられることにより、上部第２リンク４５ａは、第１リンク４３に対して上下方向Ｚに移動可能である。後述するように、長孔４５ａ１に下部第２リンク４５ｂが取り付けられることにより、上部第２リンク４５ａは、下部第２リンク４５ｂに対して上下方向Ｚに移動可能である。

下部第２リンク４５ｂは、上部第２リンク４５ａに取り付けられる。具体的には例えば、下部第２リンク４５ｂの上側Ｚ１端部は、上部第２リンク４５ａの長孔４５ａ１に取り付けられる。下部第２リンク４５ｂ（例えば下側Ｚ２端部）は、ベースウエイト１３ｂ１に取り付けられる。なお、リンク４２の構造は様々に変形可能である。

ガイドシーブ５０は、アシストロープ７０が掛けられる部材（シーブ）であり、アシストロープ７０の延びる方向を変える部材である。ガイドシーブ５０は、シリンダ側シーブ５１と、旋回フレーム側シーブ５３と、を備える。

シリンダ側シーブ５１は、シリンダ４１に回転可能に取り付けられる。シリンダ側シーブ５１は、シリンダ４１の伸縮に伴ってシリンダ４１の伸縮方向（例えば上下方向Ｚ）に移動するように、シリンダロッド４１ｂに取り付けられる。シリンダ側シーブ５１は、シリンダロッド４１ｂに直接的に取り付けられてもよく、シリンダロッド４１ｂに間接的に取り付けられてもよい。例えば、シリンダ側シーブ５１がシリンダロッド４１ｂに間接的に取り付けられる場合、シリンダ側シーブ５１は、リンク４２を介してシリンダロッド４１ｂに取り付けられてもよい。例えば、図４に示すように、シリンダ側シーブ５１は、リンク支持軸４４に回転可能に取り付けられる。この場合、第１リンク４３と第２リンク４５とを接続する部材と、シリンダ側シーブ５１の回転軸となる部材と、を兼用することができる。なお、リンク支持軸４４とは別に、シリンダ側シーブ５１の回転軸となる部材が設けられてもよい。図２に示すように、シリンダ側シーブ５１は、前後方向Ｘ両側のリンク支持軸４４・４４のそれぞれに取り付けられる。具体的には、シリンダ側シーブ５１は、後側シリンダ側シーブ５１ａと、後側シリンダ側シーブ５１ａよりも前側Ｘ１に配置される前側シリンダ側シーブ５１ｂと、を備える。

旋回フレーム側シーブ５３は、旋回フレーム１３ａに回転可能に取り付けられる。旋回フレーム側シーブ５３は、旋回フレーム１３ａに直接的に取り付けられてもよい。旋回フレーム側シーブ５３は、旋回フレーム１３ａに間接的に取り付けられてもよい。旋回フレーム側シーブ５３の回転軸が旋回フレーム１３ａに対して移動しなければよい。図２に示す例では、旋回フレーム側シーブ５３は、前側シリンダ側シーブ５１ｂよりも前側Ｘ１に配置される。旋回フレーム側シーブ５３は、様々に配置可能であり、例えば、後側シリンダ側シーブ５１ａよりも後側Ｘ２などに配置されてもよい（図７参照）。

ロープ固定部６０（起伏アシストガイドロープ固定部）は、アシストロープ７０が固定される部分である。ロープ固定部６０は、例えば旋回フレーム１３ａに固定される。

アシストロープ７０は、起伏部材（例えばブーム１５（図１参照））の起伏を補助するロープ（起伏アシストロープ）である。アシストロープ７０は、シリンダ４１の推力を、起伏部材（例えばブーム１５（図１参照））の起伏力に変えるように配策される。アシストロープ７０は、例えばワイヤロープである。アシストロープ７０は、固定側端部７１と、推力作用部７３と、起伏力伝達部７５（図１参照）と、を備える。

固定側端部７１は、旋回フレーム１３ａに対して固定される。固定側端部７１は、アシストロープ７０の長手方向の端部である。さらに詳しくは、固定側端部７１は、アシストロープ７０のうちシリンダ４１の推力によって張力が生じる部分の、長手方向の端部である。固定側端部７１は、旋回フレーム１３ａに直接的に固定されてもよく、間接的に固定されてもよい。具体的には例えば、固定側端部７１は、ロープ固定部６０に固定される。

推力作用部７３は、アシストロープ７０のうち、シリンダ４１の推力が作用する部分（推力を受ける部分）である。具体的には、推力作用部７３は、アシストロープ７０のうちシリンダ側シーブ５１に掛けられる部分である。推力作用部７３は、シリンダ４１が伸長したときに、シリンダロッド４１ｂから上側Ｚ１向きの力を受ける。

起伏力伝達部７５は、図１に示すように、アシストロープ７０のうち、起伏部材に起伏力を作用させる部分である。具体的には、起伏力伝達部７５は、マスト２１を起伏させる起伏力（マスト２１の起伏力）をマスト２１に作用させる。起伏力伝達部７５は、マスト２１に起伏力を作用させることで、マスト２１からブームガイライン２４を介してブーム１５に起伏力を作用させる。起伏力伝達部７５は、マスト２１に直接的に取り付けられてもよく、マスト２１に間接的に取り付けられてもよい。例えば、起伏アシスト装置３０が複数設けられる場合は、横方向Ｙ一方側（例えば右側）の起伏力伝達部７５は、マスト２１の横方向Ｙ一方側（例えば右側）部分に取り付けられる。また、横方向Ｙ他方側（例えば左側）の起伏力伝達部７５は、マスト２１の横方向Ｙ他方側（例えば左側）部分に取り付けられる。例えば、起伏力伝達部７５は、上部スプレッダ２３のシーブに掛けられてもよい。起伏力伝達部７５は、ブーム１５に取り付けられてもよい。

図２に示す例では、アシストロープ７０は、固定側端部７１に近い側から順に、シリンダ側シーブ５１、および旋回フレーム側シーブ５３に掛けられる。さらに詳しくは、この例では、アシストロープ７０は、固定側端部７１に近い側から順に、後側シリンダ側シーブ５１ａ、前側シリンダ側シーブ５１ｂ、および旋回フレーム側シーブ５３に掛けられる。

（作動）
起伏アシスト装置３０は、以下のように作動するように構成される。図１に示すクレーン１の組立時の起伏アシスト装置３０などの作動について説明する。

図２に示すカウンタウエイト自力脱着装置４０が、地面などに置かれたカウンタウエイト１３ｂを、旋回フレーム１３ａへのカウンタウエイト１３ｂの取り付け位置まで、上側Ｚ１に移動させる（上昇させる、持ち上げる）。この状態で、カウンタウエイト１３ｂが、旋回フレーム１３ａに取り付けられる（固定される）。

図１に示すように、クレーン１が、ブーム１５を起こすための準備姿勢にされる。具体的には、ブーム１５が、旋回フレーム１３ａに取り付けられ、旋回フレーム１３ａよりも前側Ｘ１に配置され、倒伏した状態にされる。このとき、ブーム１５の先端部が、地面に預けられ、例えば置台などを介して地面に置かれてもよい。マスト２１が、マスト２１の基端部よりもマスト２１の先端部の方が前側Ｘ１に配置されるような姿勢（前傾姿勢）にされる。例えば、アシストロープ７０の起伏力伝達部７５がマスト２１に取り付けられる場合は、マスト２１が前傾姿勢にされる前に、アシストロープ７０がマスト２１に取り付けられる。

図３に示すように、起伏アシスト装置３０が、ブーム１５の起伏力を補助するための準備姿勢にされる。具体的には、シリンダ４１が縮小した状態にされる。例えば、シリンダ４１が、シリンダ４１の伸縮可能な範囲のうち最も縮小した状態にされる。アシストロープ７０が、ロープ固定部６０に固定され、各ガイドシーブ５０に掛けられる。

次に、図１に示すブーム１５が起こされる。このとき、ブーム起伏ウインチ２６がブーム起伏ロープ２５を巻き取りながら（巻き取りと同時に）、図３に示すシリンダ４１が伸ばされる。例えば、シリンダ４１が、シリンダ４１の伸縮可能な範囲のうち最も伸びた状態（フルストローク）になるまで伸ばされる。起伏アシスト装置３０が複数設けられる場合は、複数の起伏アシスト装置３０のそれぞれのシリンダ４１が同時に伸ばされる。なお、起伏アシスト装置３０が複数設けられる場合でも、ブーム１５の長さや質量によっては、１本のシリンダ４１のみが伸ばされてもよい（一部の起伏アシスト装置３０のみが用いられてもよい）。シリンダ４１が伸ばされると、シリンダ側シーブ５１が上側Ｚ１に移動し、推力作用部７３が上側Ｚ１に移動する（図２参照）。すると、図１に示す起伏力伝達部７５が、マスト２１を起こす向きに引き込まれ、マスト２１を起こす向きの起伏力をマスト２１に作用させる。「マスト２１を起こす向き」は、上部スプレッダ２３と下部スプレッダ２２との間隔を狭くする向きであり、具体的には後側Ｘ２かつ下側Ｚ２の向きである。このとき、マスト２１が、ブーム起伏ロープ２５による起伏力と、アシストロープ７０による起伏力と、により起こされる。マスト２１が起こされると、ブームガイライン２４を介して、ブーム１５が起こされる。

図２に示す例では、アシストロープ７０のうち、シリンダ側シーブ５１にかかる荷重を支える荷重支持部分７０ａ・７０ａは、２か所（２本）ある。この場合、シリンダ４１のストローク（伸縮の長さ）をＳｔとしたとき、図１に示す起伏力伝達部７５の引き込み量は、２×Ｓｔである。「起伏力伝達部７５の引き込み量」は、アシストロープ７０の長手方向（後側Ｘ２かつ下側Ｚ２）に起伏力伝達部７５が引きこまれる量（長さ）である。また、図２に示すシリンダ４１の推力をＦとしたとき、アシストロープ７０に作用する張力は、Ｆ／２となる。図１に示す起伏力伝達部７５は、Ｆ／２の力をマスト２１に作用させる。なお、図２に示すアシストロープ７０の自重による荷重やガイドシーブ５０が回転する際の摩擦力などは、シリンダ４１の推力に比べて微小であるため無視した。また、起伏アシスト装置３０が複数設けられ、シリンダ４１が複数設けられる場合は、各シリンダ４１の推力が、マスト２１（図１参照）に作用する。具体的には例えば、起伏アシスト装置３０が（シリンダ４１が）２つ設けられ、それぞれの起伏アシスト装置３０がＦ／２の力をマスト２１に作用させる場合は、２つの起伏アシスト装置３０が合計Ｆの力をマスト２１に作用させる。

ブーム１５が起こされた後（起伏アシスト装置３０の使用後）、例えばクレーン１の作業時などには、図２に示すシリンダ４１が縮小した状態（例えば最も縮小した状態）にされてもよい。この場合、シリンダ４１が邪魔になることが抑制される。

図１に示すクレーン１の分解時などに、ブーム１５を起立した状態から倒伏した状態に変えるときは、ブーム１５を起こすときに比べ、クレーン１が安定しやすく（転倒しにくく）、起伏アシスト装置３０による補助の必要性が低い。そのため、ブーム１５を倒伏させるときには、起伏アシスト装置３０が用いられなくてもよい。

図１に示すクレーン１の分解時などに、ブーム１５を起立した状態（図示なし）から倒伏した状態に変えるときに、上記のブーム１５を起こす作動とは逆の作動が行われてもよい。具体的には、ブーム起伏ウインチ２６がブーム起伏ロープ２５を繰り出しながら、図２に示すシリンダ４１が伸長した状態から縮められてもよい（図３参照）。この場合、図１に示すマスト２１が、ブーム起伏ロープ２５による起伏力とアシストロープ７０による起伏力とで支持されながら、伏せられる。

上記のように、クレーン１の組立時などにブーム１５を倒伏した状態から起こす際には、図２に示すシリンダ４１が伸ばされ、例えばフルストロークとされる。また、図１に示すクレーン１の分解時などにブーム１５を起立した状態から倒伏させる際には、図２に示すシリンダ４１が縮められる場合がある。この場合は、ブーム１５を起こす際にシリンダ４１が伸ばされた後、シリンダ４１を、伸ばした状態のままとしておく（放置しておく）ことが好ましい。例えば、図１に示すクレーン１の組立後、クレーン１の作業時には、図２に示すシリンダ４１を伸ばした状態のままとしておくことが好ましい。この場合、図１に示すクレーン１の分解時などにブーム１５を起立した状態から倒伏させる前に、図２に示すシリンダ４１を伸ばさなくても、シリンダ４１を伸ばした状態から縮めることができる。

（検討）
図１に示すクレーン１に起伏アシスト装置３０が設けられない場合について検討する。クレーン１において、より質量の大きい荷物を、より高く、より遠くへ移動させるためには、より強度が大きく、より長いアタッチメントが用いられることが好ましい。上記アタッチメントは、少なくともブーム１５を含み、ブーム１５に起伏可能に取り付けられるジブ（図示なし）を含んでもよい。以下では、アタッチメントの一例としてブーム１５について説明する。ブーム１５の強度が大きくなるほど、また、ブーム１５が長くなるほど、ブーム１５の質量が大きくなる。また、ブーム１５が長くなるほど、旋回フレーム１３ａからブーム１５の重心までの距離が遠くなる。そのため、ブーム１５の強度が大きくなるほど、また、ブーム１５が長くなるほど、ブーム１５を起伏させるのに必要な起伏力が大きくなる。

［検討例Ａ］ブーム１５の起伏力を大きくするために、ブーム起伏ウインチ２６の出力トルクを大きくする場合、次の問題が生じる。この場合、ブーム起伏ウインチ２６を大型化する必要があり、具体的にはブーム起伏ウインチ２６の減速機およびモータを大きくする必要がある。そのため、ブーム起伏ウインチ２６の配置スペースの確保が困難になる問題、ブーム起伏ウインチ２６のコストが高くなる問題、および、ブーム起伏ウインチ２６の質量が増大する問題などが生じる。また、ブーム起伏ウインチ２６の出力トルクを大きくする場合、ブーム起伏ロープ２５に要求される強度が高くなる場合がある。

［検討例Ｂ］ブーム１５の起伏力を大きくするために、下部スプレッダ２２と上部スプレッダ２３とのブーム起伏ロープ２５の巻き掛け数（往復回数）を増やす場合、次の問題が生じる。この場合、下部スプレッダ２２および上部スプレッダ２３のそれぞれのシーブの数を増やし、ブーム起伏ロープ２５を長くし、ブーム起伏ウインチ２６のドラムの巻き取り容量を増やす必要がある。すると、ブーム起伏ウインチ２６を大型化する必要があり、上記［検討例Ａ］と同様の問題が生じる。また、下部スプレッダ２２および上部スプレッダ２３を大型化する必要があり、下部スプレッダ２２および上部スプレッダ２３の質量およびコストが増大する。

一方、本実施形態の起伏アシスト装置３０では、シリンダ４１（図２参照）の推力が、ブーム１５の起伏力になる（起伏力を補助する）。よって、ブーム１５の起伏力を大きくするために、ブーム起伏ウインチ２６の出力トルクを大きくする必要がなく、下部スプレッダ２２と上部スプレッダ２３とのブーム起伏ロープ２５の巻き掛け数を増やす必要がなく、ブーム起伏ロープ２５を長くする必要がない。よって、下部スプレッダ２２、上部スプレッダ２３、およびブーム起伏ウインチ２６（起伏系装置）を大型化する必要がない。その結果、クレーン１の質量増大を抑制することができ、クレーン１にかかるコストを抑制することができる。

（第１の発明の効果）
図１に示す起伏アシスト装置３０による効果は次の通りである。起伏アシスト装置３０は、クレーン１のブーム１５（起伏部材）の起伏を補助する。クレーン１は、旋回フレーム１３ａと、旋回フレーム１３ａに取り付けられるカウンタウエイト１３ｂと、ブーム１５と、を備える。図２に示すように、起伏アシスト装置３０は、シリンダ４１と、アシストロープ７０と、を備える。シリンダ４１は、伸縮可能であり、旋回フレーム１３ａにカウンタウエイト１３ｂを脱着するためにカウンタウエイト１３ｂを昇降させる。

［構成１］アシストロープ７０は、シリンダ４１の推力を、ブーム１５（図１参照）を起伏させる起伏力に変えるように配策される。

上記［構成１］では、ブーム１５（図１参照）の起伏力を補助する力として、シリンダ４１の推力が用いられる。よって、図１に示すカウンタウエイト１３ｂを昇降させなくても、ブーム１５の起伏を補助することができる。

この効果の詳細は、次の通りである。クレーン１の組立時に、カウンタウエイト１３ｂの自重を利用してカウンタウエイト１３ｂを下側Ｚ２に移動させ、このカウンタウエイト１３ｂの移動を利用して、ブーム１５の起伏力を補助する場合（例えば特許文献１を参照）について検討する。この場合、カウンタウエイト自力脱着装置４０（図２参照）が、カウンタウエイト１３ｂを地面などから上側Ｚ１に移動させた後、カウンタウエイト１３ｂが下側Ｚ２に移動させられることで、図１に示すブーム１５を起こす起伏力が補助される。その後、カウンタウエイト１３ｂを旋回フレーム１３ａに取り付けるために、再び、カウンタウエイト自力脱着装置４０（図２参照）により、カウンタウエイト１３ｂを上側Ｚ１に移動させる必要がある。また、クレーン１の分解時には、クレーン１の組立時とは逆の作動が行われる。具体的には、カウンタウエイト１３ｂが、旋回フレーム１３ａから取り外され、カウンタウエイト自力脱着装置４０（図２参照）が、カウンタウエイト１３ｂを下側Ｚ２に移動させる。その後、カウンタウエイト１３ｂが上側Ｚ１に移動させられながら、ブーム１５を伏せる起伏力が補助される。その後、クレーン１を分解するために、再び、カウンタウエイト自力脱着装置４０（図２参照）により、カウンタウエイト１３ｂを下側Ｚ２に移動させる（地面などに降ろす）必要がある。このように、ブーム１５の起伏力を補助するために、カウンタウエイト１３ｂを昇降させる必要がある場合は、カウンタウエイト１３ｂを昇降させる作業に手間がかかる。一方、本実施形態の起伏アシスト装置３０では、上記［構成１］により、カウンタウエイト１３ｂを昇降させなくても、ブーム１５の起伏を補助することができる。

（第２の発明の効果）
図２に示すように、起伏アシスト装置３０は、旋回フレーム１３ａに取り付けられる旋回フレーム側シーブ５３と、シリンダ４１に取り付けられるシリンダ側シーブ５１と、を備える。シリンダ４１は、旋回フレーム１３ａに固定されるシリンダチューブ４１ａと、シリンダチューブ４１ａに対して駆動されるシリンダロッド４１ｂと、を備える。

［構成２］シリンダ側シーブ５１は、シリンダ４１の伸縮に伴ってシリンダ４１の伸縮方向にシリンダ側シーブ５１が移動するように、シリンダロッド４１ｂに取り付けられる。アシストロープ７０の長手方向の端部である固定側端部７１は、旋回フレーム１３ａに対して固定される。アシストロープ７０は、固定側端部７１に近い側から順に、シリンダ側シーブ５１、および旋回フレーム側シーブ５３に掛けられる。

上記［構成２］では、アシストロープ７０のうち、シリンダ側シーブ５１にかかる荷重を支える部分（荷重支持部分７０ａ）が、複数か所に設けられる。この場合、シリンダ４１のストロークよりも、アシストロープ７０の移動量（具体的には起伏力伝達部７５（図１参照）の引き込み量）を大きくすることができる。よって、図１に示す起伏アシスト装置３０は、より広い範囲のブーム１５の起伏角度で、ブーム１５の起伏力を補助することができる。

（ガイドシーブ５０の変形例）
図２に示すガイドシーブ５０の枚数および配置は様々に設定可能であり、アシストロープ７０は様々に配策可能である。

図２に示す例では、シリンダ側シーブ５１にかかる荷重を支える荷重支持部分７０ａ・７０ａが２か所であったが、荷重支持部分７０ａの数は、２か所よりも多くてもよい。例えば、図５に示す例では、荷重支持部分７０ａの数は、４か所である。この例では、アシストロープ７０は、固定側端部７１に近い側から順に、後側シリンダ側シーブ５１ａ、旋回フレーム側シーブ１５３・１５３、前側シリンダ側シーブ５１ｂ、および旋回フレーム側シーブ５３に掛けられる。この場合、シリンダ４１のストロークをＳｔとしたとき、図１に示す起伏力伝達部７５の引き込み量は、４×Ｓｔである。図５に示すシリンダ４１の推力をＦとしたとき、アシストロープ７０に作用する張力は、Ｆ／４である。図１に示す起伏力伝達部７５は、Ｆ／４の力をマスト２１に作用させる。

図６に示す例では、シリンダ側シーブ５１は設けられず、固定側端部７１は、シリンダロッド４１ｂに固定（直接的または間接的に固定）される。図６に示す例では、固定側端部７１はリンク４２（例えば第１リンク４３）に固定される。この例では、アシストロープ７０は、固定側端部７１に近い側から順に、旋回フレーム側シーブ２５３、および旋回フレーム側シーブ５３に掛けられる。この場合、シリンダ４１のストロークをＳｔとしたとき、図１に示す起伏力伝達部７５の引き込み量は、Ｓｔである。図６に示すシリンダ４１の推力をＦとしたとき、アシストロープ７０に作用する張力は、Ｆである。

（ブーム起伏装置２０の変形例）
図１に示す例では、ブーム起伏装置２０は、マスト２１を備えた。一方、図７に示すように、ブーム起伏装置２０は、ガントリ３２１を備えてもよい。ガントリ３２１は、旋回フレーム１３ａに取り付けられるコンプレッションメンバ３２１ａと、テンションメンバ３２１ｂと、を備える。テンションメンバ３２１ｂは、コンプレッションメンバ３２１ａの先端部と旋回フレーム１３ａの後側Ｘ２端部とに接続される。下部スプレッダ２２は、コンプレッションメンバ３２１ａの先端部に設けられる。上部スプレッダ２３は、コンプレッションメンバ３２１ａの先端部とブーム１５の先端部との間に配置される。ブームガイライン２４は、上部旋回体１３とブーム１５の先端部とに接続される。ブーム起伏ウインチ２６が、ブーム起伏ロープ２５を、巻き取りおよび繰り出しすると、下部スプレッダ２２と上部スプレッダ２３との間隔が変わる。上部スプレッダ２３とブーム１５の先端部とがブームガイライン２４で接続されているので、下部スプレッダ２２と上部スプレッダ２３との間隔が変わると、旋回フレーム１３ａに対してブーム１５が起伏する。

ブーム起伏装置２０がガントリ３２１を備える場合、アシストロープ７０の起伏力伝達部７５は、例えば上部スプレッダ２３などに取り付けられる。アシストロープ７０が、上部スプレッダ２３と下部スプレッダ２２との間隔を狭くする向きに、上部スプレッダ２３に起伏力を作用させる。よって、ブーム１５が、ブーム起伏ロープ２５による起伏力と、アシストロープ７０による起伏力と、により起こされる。

（他の変形例）
上記実施形態および変形例は様々に変形されてもよい。例えば、上記実施形態および変形例の各構成要素の配置や形状が変更されてもよい。例えば、構成要素の数が変更されてもよく、構成要素の一部が設けられなくてもよい。例えば、構成要素どうしの固定や連結などは、直接的でも間接的でもよい。例えば、互いに異なる複数の部材や部分として説明したものが、一つの部材や部分とされてもよい。例えば、一つの部材や部分として説明したものが、互いに異なる複数の部材や部分に分けて設けられてもよい。

上記実施形態では、図１に示す起伏アシスト装置３０が起伏力を補助する「起伏部材」は、マスト２１およびブーム１５であった。一方、「起伏部材」は、ブーム１５に起伏可能に取り付けられるジブ（図示なし）でもよい。また、「起伏部材」は、ブーム１５またはジブに起伏可能に取り付けられ、ブーム１５に対してジブを起伏させるためのストラットでもよい。また、「起伏部材」は、マスト２１（またはガントリ３２１（図７参照））とブーム１５との間に設けられ、旋回フレーム１３ａに対して起伏可能に取り付けられる第２マスト（図示なし）でもよい。

１ クレーン
１３ａ 旋回フレーム
１３ｂ カウンタウエイト
１５ ブーム（起伏部材）
２１ マスト（起伏部材）
３０ 起伏アシスト装置
４１ シリンダ
４１ａ シリンダチューブ
４１ｂ シリンダロッド
５１ シリンダ側シーブ
５３、１５３、２５３ 旋回フレーム側シーブ
７０ アシストロープ
７１ 固定側端部

Claims (2)

1. 旋回フレームと、前記旋回フレームに取り付けられるカウンタウエイトと、起伏部材と、を備えるクレーンの前記起伏部材の起伏を補助する起伏アシスト装置であって、
   前記旋回フレームに前記カウンタウエイトを脱着するために前記カウンタウエイトを昇降させる、伸縮可能なシリンダと、
   前記シリンダの推力を、前記起伏部材を起伏させる起伏力に変えるように配策されるアシストロープと、
   を備える、
   起伏アシスト装置。
2. 請求項１に記載の起伏アシスト装置であって、
   前記旋回フレームに取り付けられる旋回フレーム側シーブと、
   前記シリンダに取り付けられるシリンダ側シーブと、
   を備え、
   前記シリンダは、
   前記旋回フレームに固定されるシリンダチューブと、
   前記シリンダチューブに対して駆動されるシリンダロッドと、
   を備え、
   前記シリンダ側シーブは、前記シリンダの伸縮に伴って前記シリンダの伸縮方向に前記シリンダ側シーブが移動するように、前記シリンダロッドに取り付けられ、
   前記アシストロープの長手方向の端部である固定側端部は、前記旋回フレームに対して固定され、
   前記アシストロープは、前記固定側端部に近い側から順に、前記シリンダ側シーブ、および前記旋回フレーム側シーブに掛けられる、
   起伏アシスト装置。

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