JP2023084811A - クレーン - Google Patents

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JP2023084811A
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章 小矢畑
Akira Koyabata
大朗 松井
Dairo Matsui
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【課題】起伏体の後方への倒れを安定して防止するとともに、分解時に起伏体を倒立方向に押し返すことが可能なクレーンを提供する。【解決手段】クレーン10は、上部旋回体12と、ブーム16と、ブームサポート45と、ブームストップ70とを備える。ブームサポート45は、ブームサポート下部451と、ブームサポート上部452と、ブームサポートスプリング453とを有し、ブーム16に対して前方に付勢力を付与しながらブーム16を後方から支持する。ブームストップ70は、ブーム16の起立状態かつブームサポートスプリング453の長さが最大ばね長と最小ばね長との間の所定の規制長とされた状態で、旋回フレーム120とブーム16との間に介在しブーム16が後方に倒れることを規制するようにブーム16の荷重を受け止める。【選択図】図4

Description

本発明は、クレーンに関する。
従来、クレーンとして、クレーン本体と、ブームとを備えたクレーンが知られている。ブームは、水平な回動軸回りに起伏可能なようにクレーン本体に支持されている。特許文献1には、ブームが後方に倒れることを防止するために、ブームとクレーン本体との間に介在する左右一対のバックストップを更に備えるものが開示されている。クレーン本体の前後方向の中央部には、バックストップを受け止める受け部材が配置されている。
当該技術では、各バックストップが外筒と、当該外筒に挿入される内筒と、外筒と内筒との間に介在し収縮可能なばね部材とを有する。ばね部材の伸縮によって、バックストップの長さが変化する。バックストップの基端部はブームに支持されている。ブームがクレーン本体に対して起立されると、やがてバックストップの先端部がクレーン本体に備えられた前記受け部材に当接するとともに、ばね部材が収縮する。このばね部材の収縮エネルギーは、クレーンの分解時にブームを倒立方向に押し返す機能を有している。クレーンの作業中に強風などでブームが後方に煽られると、バックストップのばね部材が最小寸法まで収縮することでバックストップが最小長さとなり、ブームを後方から支持することでブームの後方への倒れ(煽り)を防止する。
特開2012-232822号公報
近年、ブームなどの起伏体の長尺化や起伏体に取り付けられる付属部品の増加などによって、起伏体が風を受ける受風面積が増大する傾向にある。この場合、バックストップに要求される力のうち、クレーンの分解時に起伏体を倒伏方向に押し返す力と比較して、通常作業時に起伏体の煽りを防止するために起伏体を後方から支える力の方がより大きくなる傾向にある。このため、特許文献1に記載されたような従来の技術では、バックストップのばね部材に要求される強度やコストが増加するという問題がある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、起伏体の受風面積が増大しても、起伏体を支持する部材の強度やコストを増大することなく、通常作業時の強風などによる起伏体の倒れを安定して防止するとともにクレーン分解時に起伏体を倒立方向に押し返すことが可能なクレーンを提供することを目的とする。
本発明の一実施形態に係るクレーンは、クレーン本体と、水平な回動中心軸回りに起伏方向に回動可能なように前記クレーン本体に支持された起伏体支点部を含む起伏体と、外筒と当該外筒に挿入される内筒とを有し、最大長と最小長との間で伸縮可能とされ、前記起伏体が前記クレーン本体に対して起立した起立状態で、前記起伏体と前記クレーン本体との間に介在し前記起伏体に対して前方に付勢力を付与しながら前記起伏体を後方から支持するサポート部材と、前記起伏体の前記起立状態かつ前記サポート部材の長さが前記最大長と前記最小長との間の所定の規制長とされた状態で、前記クレーン本体と前記起伏体との間に介在し前記起伏体が後方に倒れることを規制するように前記起伏体の荷重を受け止める規制部材と、を備える。
本構成によれば、サポート部材が最小長まで収縮する前に、起伏体が後方に倒れることを規制部材が規制することができる。このため、サポート部材に起伏体の最大荷重が掛かることが抑止される。この結果、起伏体の長尺化や起伏体に取り付けられる付属部品の増加などによって起伏体の受風面積が増大しても、サポート部材の強度やコストを増大することなく、通常作業時の強風などによる起伏体の倒れを安定して防止するとともにクレーン分解時に起伏体を倒立方向に押し返すことが可能となる。
上記の構成において、前記サポート部材は、前記外筒と前記内筒との間に介在するように配置され最大ばね長と最小ばね長との間で収縮可能なばね部材を更に有し、前記起伏体の起立状態かつ前記ばね部材が前記最大ばね長よりも収縮した状態で、前記起伏体と前記クレーン本体との間に介在し前記起伏体に対して前方に付勢力を付与しながら前記起伏体を後方から支持し、前記規制部材は、前記起伏体の前記起立状態かつ前記ばね部材の長さが前記最大ばね長と前記最小ばね長との間の長さまで収縮し前記サポート部材の長さが前記規制長とされた状態で、前記クレーン本体と前記起伏体との間に介在し前記起伏体が後方に倒れることを規制するように前記起伏体の荷重を受け止めることが望ましい。
本構成によれば、サポート部材のばね部材が最小長まで収縮する前に、起伏体が後方に倒れることを規制部材が規制することができる。このため、ばね部材を含むサポート部材に起伏体の最大荷重が掛かることが抑止される。この結果、起伏体の長尺化や起伏体に取り付けられる付属部品の増加などによって起伏体の受風面積が増大しても、ばね部材の強度やコストを増大することなく、通常作業時の強風などによる起伏体の倒れを安定して防止するとともにクレーン分解時に起伏体を倒立方向に押し返すことが可能となる。
上記の構成において、前記規制部材は、前記回動中心軸と平行な方向から見て前記サポート部材と前記起伏体支点部との間において、前記クレーン本体と前記起伏体との間に介在するように配置されることが望ましい。
本構成によれば、規制部材がサポート部材よりも起伏体支点部に近い位置に配置されるため、起伏体が後方に倒れることを確実に規制することができるとともに、後方のサポート部材に起伏体の最大荷重が掛かることをより確実に抑止することができる。
上記の構成において、前記規制部材は、前記起伏体に支持された規制部材基端部と、前記規制部材基端部とは反対の規制部材先端部とを有し、前記起伏体から突出するように配置され、前記クレーン本体は、前記規制部材先端部を受け止めることが可能な規制部材受け部を有し、前記起伏体の前記起立状態かつ前記ばね部材の長さが前記規制長とされた状態で、前記規制部材先端部が前記規制部材受け部に当接することで、前記規制部材が前記起伏体の荷重を受け止めることが望ましい。
本構成によれば、規制部材受け部が規制部材先端部を受け止めることによって、通常作業時の強風などによる起伏体の倒れを安定して防止することができる。
上記の構成において、前記クレーン本体は、旋回フレームと、前記旋回フレームの前端部に配置され、前記起伏体支点部を回動可能に支持する起伏体支持部を含む支持フレームと、を有し、前記規制部材受け部は、前記支持フレームに配置されていることが望ましい。
本構成によれば、起伏体支点部を回動可能に支持するために高い強度を備えた支持フレームに、規制部材受け部が配置されているため、通常作業時の強風などによる起伏体の倒れを更に安定して防止することができる。
上記の構成において、前記起伏体の後方において前記クレーン本体に回動可能に支持されたマスト基端部を有し、前記起伏体を後方から支持するマストを更に備え、前記クレーン本体は、旋回フレームを有し、前記旋回フレームは、前記マスト基端部を回動可能に支持するマスト支持部を有し、前記規制部材受け部は、前記マスト支持部に配置されているものでもよい。
本構成によれば、マスト基端部を支持するために高い強度を備えたマスト支持部に、規制部材受け部が配置されているため、通常作業時の強風などによる起伏体の倒れを更に安定して防止することができる。
上記の構成において、前記起伏体は複数の部材に分離可能とされており、少なくとも前記起伏体支点部を含む起伏体下部部材を有し、前記規制部材基端部は、前記起伏体下部部材のうち、当該起伏体下部部材の長手方向の中央部よりも前記起伏体支点部側の部分に支持されていることが望ましい。
本構成によれば、起伏体下部部材の先端側に配置された他の部材と規制部材との干渉が抑止され、起伏体下部部材における部材配置のレイアウトの自由度を高めることができる。
本発明によれば、起伏体の受風面積が増大しても、起伏体を支持する部材の強度やコストを増大することなく、通常作業時の強風による起伏体の倒れを安定して防止するとともに、クレーン分解時に起伏体を倒立方向に押し返すことが可能なクレーンが提供される。
本発明の一実施形態に係るクレーンの側面図である。 本発明の一実施形態に係るクレーンのブームが倒伏姿勢とされた状態における下部ブーム、ブームサポートおよびブームストップの側面図である。 本発明の一実施形態に係るクレーンの起伏体およびクレーン本体の側面図である。 本発明の一実施形態に係るクレーンのブームサポート受け部の背面図である。 本発明の変形実施形態に係るクレーンの起伏体およびクレーン本体の側面図である。
以下、図面を参照しつつ、本発明の各実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るクレーン10(作業機械)の側面図である。なお、以後、各図には、「上」、「下」、「前」および「後」の方向が示されているが、当該方向は、本実施形態に係るクレーン10の構造および組立方法を説明するために便宜上示すものであり、本発明に係る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。
クレーン10は、クレーン本体に相当する上部旋回体12および下部走行体14と、上部旋回体12に設けられたキャブ15と、起伏体として機能するブーム16と、ブーム起伏用部材であるラチスマスト17と、箱マスト21と、を備える。下部走行体14は、地上(走行面上)を走行可能とされ、上部旋回体12は下部走行体14に上下方向に延びる旋回中心軸回りに旋回可能に支持されている。
ブーム16は、上部旋回体12に起伏方向に回動可能に支持されるブーム基端部16P(起伏体基端部)と、長手方向においてブーム基端部16Pとは反対側に配置されるブーム先端部16Q(起伏体先端部)と、を有する。本実施形態では、ブーム基端部16Pに備えられたブームフット16S(起伏体支点部)が、上部旋回体12の後記のブームフット支持部12S(図3)に起伏方向に回動可能に支持される。なお、図1に示されるブーム16は、いわゆるラチス型であり複数の部材に分離可能とされている。詳しくは、ブーム16は、ブームフット16Sを含む下部ブーム16A(起伏体下部部材)と、一または複数(図例では3個)の中間ブーム16B、16C、16Dと、上部ブーム16Eとから構成される。
ラチスマスト17は、マスト基端部17Pと、マスト先端部17Qと、を備える。マスト基端部17Pは、ブーム16の後側の位置でブーム16の回動軸と平行な回動軸回りに起伏可能なように上部旋回体12に装着される。すなわち、ラチスマスト17もブーム16の起伏方向と同方向に回動可能である。マスト先端部17Qは、長手方向においてマスト基端部17Pとは反対側に配置された、ラチスマスト17の先端部である。図1に示すように、ラチスマスト17のマスト先端部17Qには、第1マストシーブ171と、第2マストシーブ172と、が配置されている。第1マストシーブ171および第2マストシーブ172には、後記のブーム起伏用ロープ22が掛けられる。ラチスマスト17は、ブーム16の回動における支柱となる。
ラチスマスト17のマスト基端部17P側には左右一対のバックストップ46が設けられる。これらのバックストップ46は、ラチスマスト17が図1に示される起立姿勢まで到達した時点で上部旋回体12にそれぞれ当接する。この当接によって、ラチスマスト17が強風等で後方に煽られることが規制される。
更に、クレーン10は、下部スプレッダ18と、上部スプレッダ19と、ガイライン20と、ブーム起伏用ロープ22と、ブーム起伏用ウインチ38と、を備える。
下部スプレッダ18は、下部シーブブロック181を有する。下部シーブブロック181には、複数のシーブが幅方向(左右方向)に配列されている。上部スプレッダ19は、下部スプレッダ18の前方に所定の間隔をおいて配置される。上部スプレッダ19は、ガイライン20を介してブーム先端部16Qに接続される。上部スプレッダ19は、上部シーブブロック191を有する。上部シーブブロック191には、複数のシーブが幅方向(左右方向)に配列されている。
ガイライン20は、図1の紙面と直交する左右方向に一対配置されている。ガイライン20の後端部は上部スプレッダ19に接続され、ガイライン20の前端部はブーム先端部16Qに着脱可能に接続される。ガイライン20は、ガイリンク(金属製の板材)、ガイロープ、ガイワイヤ(金属製の線材)などを含む。
ブーム起伏用ロープ22は、ブーム起伏用ウインチ38から引き出され、マスト先端部17Qの第1マストシーブ171、第2マストシーブ172に掛けられた後、下部シーブブロック181と上部シーブブロック191との間で複数回掛け回される。なお、下部シーブブロック181および上部シーブブロック191に掛け回された後のブーム起伏用ロープ22の先端部は、ラチスマスト17のマスト先端部17Qに固定される。
ブーム起伏用ウインチ38は、ラチスマスト17のマスト基端部17P側に配置される。ブーム起伏用ウインチ38は、ブーム起伏用ロープ22の巻き取りおよび繰り出しを行うことで下部スプレッダ18の下部シーブブロック181と上部スプレッダ19の上部シーブブロック191との間の距離を変化させ、ブーム16をラチスマスト17に対して相対的に回動させながらブーム16を起伏させる。
箱マスト21は、基端及び回動端(先端)を有し、ラチスマスト17の後側で上部旋回体12に回動可能に連結される。箱マスト21は、断面視で矩形形状からなる。箱マスト21の回動軸は、ブーム16の回動軸と平行でかつラチスマスト17の回動軸とほぼ同じ位置に配置されている。すなわち、この箱マスト21もブーム16の起伏方向と同方向に回動可能である。
更に、クレーン10は、ガイライン23と、マスト起伏用ロープ26と、マスト起伏用ウインチ30と、を備える。ガイライン23は、図1の紙面と直交する左右方向に一対配置されている。ガイライン23は、ラチスマスト17のマスト先端部17Qと箱マスト21の回動端部とを接続する。この接続は、ラチスマスト17の回動と箱マスト21の回動とを連携させる。マスト起伏用ロープ26は、上部旋回体12に配置され複数のシーブが幅方向に配列されたたシーブブロック24と、箱マスト21の回動端部に配置され複数のシーブが幅方向に配列されたシーブブロック25との間で複数回掛け回される。
マスト起伏用ウインチ30は、箱マスト21の基端部側に配置される。マスト起伏用ウインチ30は、マスト起伏用ロープ26の巻き取りおよび繰り出しを行う。マスト起伏用ウインチ30の巻き取り、繰り出し動作によって、箱マスト21の先端部のシーブブロック25と上部旋回体12の後端部のシーブブロック24との間の距離が変化し、上部旋回体12に対して箱マスト21およびラチスマスト17が一体的に回動しながら、ラチスマスト17が起伏する。
クレーン10には、前述のマスト起伏用ウインチ30およびブーム起伏用ウインチ38以外に、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が搭載される。本実施形態に係るクレーン10では、主巻用ウインチ34および補巻用ウインチ36がいずれもブーム16の下部ブーム16Aに据え付けられる。クレーン10のウインチ34,36は上部旋回体12に搭載されていてもよい。
主巻用ウインチ34は、主巻ロープ51(図1)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、ブーム16のブーム先端部16Qには不図示の主巻用ガイドシーブが回転可能に設けられ、さらに主巻用ガイドシーブに隣接する位置に複数の主巻用ポイントシーブが幅方向に配列された主巻用シーブブロックが設けられている。主巻用シーブブロックから垂下された主巻ロープ51には、吊り荷用の主フック53が連結されている。そして、主巻用ウインチ34から引き出された主巻ロープ51が主巻用ガイドシーブに順に掛けられ、かつ、主巻用シーブブロックのシーブと、主フック53に設けられたシーブブロックのシーブ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51の巻き取りや繰り出しを行うと、主フック53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52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、上記の主巻と同様の不図示の構造が備えられている。そして、補巻用ウインチ36が補巻ロープ52の巻き取りや繰り出しを行うと、補巻ロープ52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、または巻下げられる。
また、上部旋回体12の後部には、クレーン10のバランスを調整するためのカウンタウエイト40が積載されており、上部旋回体12の後方には、パレットウエイト41が更に配置されている。パレットウエイト41は、クレーン10が重量物を吊り上げるために備えられるSHL(Super Heavy Lifting)用ウェイトとして、クレーン10のバランスを保つ機能を有する。パレットウエイト41は、ウエイトライン42によってラチスマスト17のマスト先端部17Qに接続されている。
図2は、本実施形態に係るクレーン10のブーム16が倒伏姿勢とされた状態における下部ブーム16A、ブームサポート45およびブームストップ70の側面図である。図3は、本実施形態に係るクレーン10の下部ブーム16A(ブーム16)および上部旋回体12の側面図である。図4は、本実施形態に係るクレーン10のブームサポート受け部121の背面図である。
図2を参照して、ブーム16(下部ブーム16A)が上部旋回体12に対して倒伏した状態で見た場合、下部ブーム16Aは、左右一対の下部フレーム160と、左右一対の第1メインパイプ161と、左右一対の第2メインパイプ162と、左右一対の第1接続パイプ163と、上下一対の第2接続パイプ(不図示)と、複数のラチスパイプ165と、を有する。
左右一対の第1メインパイプ161および左右一対の第2メインパイプ162は、下部ブーム16Aの外形形状を画定するパイプであり、図2などに示すように、ブームフット16Sの近傍から下部ブーム16Aの先端側に向かって互いの間隔が拡がるように延びている。下部フレーム160は、下部ブーム16Aの左右両側で第1メインパイプ161および第2メインパイプ162の各基端部を互いに連結する板状部材である。左右一対の第1接続パイプ163は、それぞれ第1メインパイプ161および第2メインパイプ162の各先端部を互いに接続する。なお、不図示の上下一対の第2接続パイプは、左右一対の第1メインパイプ161の先端部同士、左右一対の第2メインパイプ162の先端部同士を互いに接続する。複数のラチスパイプ165は、第1メインパイプ161および第2メインパイプ162、左右一対の第1メインパイプ161同士、左右一対の第2メインパイプ162同士をそれぞれ複数の箇所で互いに接続する。
更に、下部ブーム16Aは、左右一対のブームサポート支持部161Sを有する。左右一対のブームサポート支持部161Sは、ブームフット16Sよりも先端側、より詳しくは、下部ブーム16Aの長手方向の中央部よりも先端側の位置で、第1メインパイプ161(下部ブーム16Aの背面)に配置されている。ブームサポート支持部161Sは、後記のブームサポート45のブームサポート基端部452Sを支持する。
クレーン10は、左右一対のブームサポート45(サポート部材)と、左右一対のブームストップ70(規制部材)とを更に備える。なお、これらの部材の左右の構造は同じであるため、以下では右側の構造について説明する。
ブームサポート45は下部ブーム16Aに設けられる。ブームサポート45は、ブーム16が上部旋回体12に対して図1に示される起立姿勢(作業姿勢)まで到達した時点で上部旋回体12に当接することで、ブーム16と上部旋回体12との間に介在し、ブーム16を後方から支持する。また、ブームサポート45は、伸縮可能であり、クレーン10の分解時にブーム16を前方、すなわち、倒立方向に押し返す機能を有している。
図2に示すように、ブームサポート45は、第1メインパイプ161上に配置されている。ブームサポート45は、ブームサポート下部451(内筒ともいう)と、ブームサポート上部452(外筒ともいう)と、ブームサポートスプリング453(ばね部材)と、を有する。ブームサポート下部451およびブームサポート上部452はシリンダ構造からなり、ブームサポート上部452の筒状内部にブームサポート下部451が伸縮可能に挿入されている。ブームサポートスプリング453は、ブームサポート下部451およびブームサポート上部452にそれぞれ備えられたフランジF(図2)間に収縮可能に装着されている。ブームサポートスプリング453は、ブームサポート下部451とブームサポート上部452との間に介在するように配置され、所定の最大ばね長(自由長)と最小ばね長との間で収縮することができる。なお、ブームサポートスプリング453が最大ばね長のとき、ブームサポート45は最大長になり、ブームサポートスプリング453が最小ばね長のとき、ブームサポート45は最小長となる。
また、ブームサポート下部451は、ブームサポート当接部451Sを有し、ブームサポート上部452は、ブームサポート基端部452Sを有する。ブームサポート基端部452Sはブームサポート45の基端部に相当し、ブームサポート当接部451Sは、ブームサポート基端部452Sとは反対側のブームサポート45の先端部に相当する。ブームサポート当接部451Sには、二股状の突出部が設けられている(図4)。ブームサポート基端部452Sは、ブームフット16Sよりも下部ブーム16Aの先端部(ブーム先端部16Q)側の部分に配置されたブームサポート支持部161S(図2)に回動可能に支持(装着)されている。
また、クレーン10は、支柱60を有する。支柱60は、第1メインパイプ161上に配置された固定部65と、ブームサポート上部452に配置された被支持部452Tにそれぞれ不図示の連結ピンによって連結される。この結果、ブームサポート45が、図2に示すような起立姿勢とされる。なお、クレーン10の分解時などに、支柱60が取り外されると、ブームサポート45は図2よりも第1メインパイプ161に近い位置であって、ブームストップ70の直上の位置まで倒伏することができる。
上記のようなブームサポート45は、ブーム16が上部旋回体12に対して起立した起立状態かつブームサポートスプリング453が収縮した状態で、ブーム16と上部旋回体12との間に介在し、ブーム16に対して前方に付勢力を付与しながらブーム16を後方から支持する。
ブームストップ70は、ブーム16の起立状態かつブームサポート45のブームサポートスプリング453の長さが前記最大ばね長と前記最小ばね長との間の所定の長さまで収縮した状態(ブームサポート45の長さが最大長と最小長との間の所定の規制長となった状態)で、上部旋回体12とブーム16との間に介在し、ブーム16が後方に倒れることを規制するようにブーム16の荷重(自重)を受け止める。
ブームストップ70は、ブームサポート45と同様に第1メインパイプ161上に配置される。具体的に、第1メインパイプ161には、ブームフット16Sの近傍にブームストップ支持部166が配置されている。ブームストップ70は、起立姿勢のブームサポート45と略同じ向きに向かってブームストップ支持部166から延びている(突出している)。ブームストップ70は、ブームストップ当接部70Sと、ブームストップ基端部70Hとを有する。ブームストップ当接部70Sは、ブームストップ70の先端部に相当する。なお、ブームストップ当接部70Sにも、ブームサポート当接部451Sと同様の二股状の突出部が設けられている。ブームストップ基端部70Hは、ブームストップ当接部70Sとは反対側のブームストップ70の基端部であり、ブームストップ支持部166に固定されている。
図3を参照して、上部旋回体12は、旋回フレーム120を備える。旋回フレーム120は、下部走行体14に旋回可能に支持されている。旋回フレーム120は、前後方向および左右方向に延びる部材であり、一例として、鋼材を接合したフレームからなる。
上部旋回体12は、左右一対のブームフット支持部12Sと、左右一対のブームサポート受け部121と、左右一対の箱状の支持体122と、左右一対のブームストップ受け部123(規制部材受け部)と、左右一対のマスト支持部124とを更に有する。
左右一対のブームフット支持部12Sは、ブーム16のブームフット16Sを回動可能に支持する。各ブームフット支持部12Sは、左右方向に沿って貫通するピン孔を有する。ブーム16のブームフット16Sにも同様のピン孔が形成されており、両ピン孔が合致した状態で、不図示の連結ピンが各ピン孔に順に挿通されることで、ブーム16が上部旋回体12に起伏可能に支持される。
左右一対のブームサポート受け部121は、ブームフット支持部12Sの後方において旋回フレーム120に固定されている。各ブームサポート受け部121は、前方かつ上方に向かって開口したU字形状の受け部である。各ブームサポート受け部121は、ブームサポート45のブームサポート当接部451Sを受け止める(支持する)。図4に示すように、ブームサポート受け部121は、旋回フレーム120から左右外側に突出するように配置されている。この結果、上部旋回体12の左右中央部(センターセクション)に配置されるウインチ30(図1)などと、ブームサポート45との干渉が防止される。
左右一対の支持体122は、ブームフット支持部12Sの直ぐ後側において、旋回フレーム120に配置されている。各支持体122は、上面、当該上面とは反対側の下面、前記上面および下面を互いに接続する右側面および左側面、更に前面および後面を有する箱状の部材である。支持体122の下面および左右内側の側面は、旋回フレーム120によって支持されている。支持体122がこのような箱形状を有することで、支持体122が1枚の板材からなる場合と比較して、支持体122の剛性、強度を高めることができる。支持体122も、旋回フレーム120と同様に鋼材から構成される。
左右一対のブームストップ受け部123は、支持体122の上面にそれぞれ固定されており、前方かつ上方に向かって開口したU字形状の受け部である。各ブームストップ受け部123は、後記のブームストップ70のブームストップ当接部70Sを受け止める機能を有している。
左右一対のマスト支持部124は、旋回フレーム120の一部であり、支持体122の上方に配置されている。各マスト支持部124は、ラチスマスト17のマスト基端部17P(図1)を回動可能に支持する。マスト支持部124には、ピン孔124Hが開口されている。
図2に示す状態において、下部ブーム16Aに中間ブーム16B、16C、16D、上部ブーム16E(図1)が順に連結されブーム16が構成されると、ラチスマスト17がガイライン20を介してブーム16を牽引し、当該ブーム16が上部旋回体12に対して起立される。図3に示すように、ブーム16の中心線と水平線とがなす角度θがたとえば85度になると、まず、ブームサポート45のブームサポート当接部451Sがブームサポート受け部121に当接し、ブームサポートスプリング453が収縮し始める。ブームサポートスプリング453が所定の長さまで収縮すると、ブーム16が通常作業時の角度まで起立する。この際、ブームストップ70のブームストップ当接部70Sは、ブームストップ受け部123に当接していない。
一方、クレーン10の作業時にブーム16が強風などで後方に煽られ、ブーム16の角度θがたとえば90度(最大角度)になると、ブームストップ70のブームストップ当接部70Sがブームストップ受け部123に当接する。この結果、ブームストップ70がブーム16の最大荷重(最大反力)を受けながら上部旋回体12とブーム16との間に介在し、ブーム16が後方に倒れることを防止する。
この際、ブームサポート45のブームサポートスプリング453は、最小長さまで収縮していない。換言すると、ブームサポート45が底付けしていない。このため、ブーム16の大きな自重(荷重)がブームサポート45およびブームサポート受け部121に掛かることが抑止される。なお、クレーン10の周囲の強風が収まれば、ブーム16がブームサポートスプリング453の付勢力で押し返され、ブームストップ当接部70Sはブームストップ受け部123から離間する。
一方、クレーン10の分解時に、図1のブーム起伏用ウインチ38がブーム起伏用ロープ22を繰り出すと、ブーム16が前方に倒伏し始める。この際、ブームサポート45のブームサポートスプリング453の弾性エネルギーが開放され、ブームサポート45がブーム16に対して前方に押し出す力を付与する。この結果、重量物であるブーム16を倒伏姿勢に案内することができる。
以上のように、本実施形態では、クレーン10が、ブームサポート45と、ブームストップ70とを有している。そして、ブームサポート45のブームサポートスプリング453が最小長まで収縮する前に、ブーム16が後方に倒れることをブームストップ70が規制することができる。このため、ブームサポートスプリング453を含むブームサポート45は、クレーン分解時にブーム16を押し返すための力を発生するだけでよく、ブームサポート45にブーム16の最大荷重が掛かることが抑止される。この結果、ブーム16の長尺化やブーム16に取り付けられる付属部品の増加などによってブーム16の受風面積が増大しても、通常作業時の強風によるブーム16の倒れを安定して防止するとともに、クレーン分解時にブーム16を倒立方向に押し返すことが可能となる。また、ブームサポート45のブームサポートスプリング453として、前記押し返し力に基づいたばね設計を行い、その大きさ、コストを低減することができる。この結果、ブームサポート45がブーム16の最大荷重を受ける場合と比較して、ブームサポート45のブームサポート下部451およびブームサポート上部452の外径、板厚なども小さくすることができる。更に、不図示のロードセルによってブームサポート45が受ける反力を検出する必要がある場合には、当該ロードセルの容量も小さくすることができる。
また、本実施形態では、ブームストップ70は、前記回動中心軸と平行な方向から見てブームサポート45とブームフット16Sとの間において、上部旋回体12とブーム16との間に介在するように配置される。このように、ブームストップ70は、ブームサポート45よりもブームフット16S側の位置に配置されるため、ブーム16が後方に倒れることを確実に規制することができるとともに、後方のブームサポート45にブーム16の最大荷重が掛かることをより確実に抑止することができる。
また、本実施形態では、従来のバックストップのようにブーム16が後方に倒れることを防止する機能と、ブーム16を前方に押し出す機能とを1つの部材で兼用していないため、ブーム16の受風面積が増大した場合でも、当該1つの部材の剛性、強度を著しく高める必要が低減される。また、所定の大きさ、強度を有するブームサポート45およびブームストップ70を旋回フレーム120において分散して配置するため、旋回フレーム120における部材の配置の自由度を高めることができる。また、従来のバックストップの先端部を受け止めるバックストップ受け部と比較して、ブームサポート受け部121の構造を簡素化することもできる。また、本実施形態では、ブームストップ70はブームサポート支持部161Sに回動可能に支持される必要がなく、下部ブーム16Aに対するブームストップ70の相対角度は一定でもよい。
また、本実施形態では、ブーム16の前記起立状態かつブームサポート45の長さが前記規制長とされた状態で、ブームストップ当接部70Sがブームストップ受け部123に当接することで、ブームストップ70がブーム16の荷重を受け止める。このように、上部旋回体12に設けられたブームストップ受け部123がブームストップ当接部70Sを受け止めることによって、通常作業時の強風などによるブーム16の倒れを安定して防止することができる。
特に、本実施形態では、ブームフット16Sを回動可能に支持するために高い強度を備えた支持体122に、ブームストップ受け部123が配置されているため、通常作業時の強風によるブーム16の倒れを更に安定して防止することができる。
更に、本実施形態では、ブームストップ支持部166は、下部ブーム16Aのうち、当該下部ブーム16Aの長手方向の中央部よりもブームフット16S側に配置されている。このため、図1のウインチ34、36のように下部ブーム16Aの先端側に配置された他の部材とブームストップ70との干渉が抑止される。この結果、下部ブーム16Aがブームストップ70を支持する場合であっても、下部ブーム16Aにおける部材配置のレイアウトの自由度を高めることができる。
以上、本発明の一実施形態に係るクレーン10について説明した。なお、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。本発明では、以下のような変形実施形態が可能である。
(1)上記の各実施形態では、本発明はこれに限定されるものではない。図5は、本発明の変形実施形態に係るクレーン10のブーム16および上部旋回体12の側面図である。上記の実施形態では、ブームストップ70を受け止めるブームストップ受け部123が支持体122に配置される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図5に示す態様では、旋回フレーム120の前端部に設けられたマスト支持部124に、ブームストップ受け部125が配置される。
一方、ブームストップ80は、下部ブーム16Aに設けられたブームストップ支持部167に支持されている。ブーム16の起立に伴って、ブームストップ80のブームストップ当接部80Sがブームストップ受け部125に当接し、受け止められる。
本変形実施形態においても、ブームサポート45のブームサポートスプリング453が最小長まで収縮する前に、ブーム16が後方に倒れることをブームストップ80が規制することができる。このため、ブームサポートスプリング453を含むブームサポート45は、クレーン分解時にブーム16を押し返すための力を発生するだけでよく、ブームサポート45にブーム16の最大荷重が掛かることが抑止される。この結果、ブーム16の長尺化やブーム16に取り付けられる付属部品の増加などによってブーム16の受風面積が増大しても、ブームサポートスプリング453の強度やコストを増大することなく、通常作業時の強風などによるブーム16の倒れを安定して防止するとともにクレーン分解時にブーム16を倒立方向に押し返すことが可能となる。
また、本変形実施形態では、ラチスマスト17のマスト基端部17Pを支持するために高い強度を備えたマスト支持部124に、ブームストップ受け部125が配置されているため、通常作業時の強風などによるブーム16の倒れを更に安定して防止することができる。更に、ブームストップ80の場合、前述のブームストップ70と比較して、その長さを短くすることができる。
一方、前述のブームストップ70の場合、左右方向において下部ブーム16Aの両端部と同じ位置にブームストップ当接部70Sとブームストップ受け部123との当接部が配置されるため、ブームストップ支持部166を第1メインパイプ161上に配置することが容易となる。これに対して、ブームストップ80を支持するブームストップ支持部167(図5)は、左右の第1メインパイプ161(図2)同士を左右方向に沿って接続する不図示の第2接続パイプ上に配置されればよい。また、他の実施形態において、ブームサポート45に加えて、上記のブームストップ70およびブームストップ80の両方を備えるクレーン10でもよい。
(2)また、上記の各実施形態では、図1に示すクレーン10を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構造を備えたクレーンにも適用可能である。すなわち、本発明が適用されるクレーンは、汎用クレーンとして、前記ラチスマストの代わりにガントリが備えられ、起伏用ウインチは上部旋回体12の上部フレーム(後側)に配置されてもよい。また、大型クレーンとして、前記SHL構造ではなく、箱マストの起伏によってブームを起伏させる構造でもよい。この場合、前記シーブブロックは備えられずにガイリンクによって箱マストの先端部とブームの先端部とが直接接続されてもよい。また、汎用クレーン、大型クレーンともに、ブームの先端部にジブやストラットが装着されたものでもよい。
(3)また、上記の各実施形態では、ブームサポート45がブームサポートスプリング453を有し、当該ブームサポートスプリング453の収縮に応じて、ブームサポート45の長さが変化する態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。一例として、ブームサポート45は油圧シリンダ構造を有し、油圧の力を受けて伸縮するものでもよい。この場合、ブームサポート下部451が油圧シリンダのシリンダ本体を構成し、ブームサポート上部452が油圧シリンダのシリンダロッドを構成する。シリンダロッドはピストン部を有し、前記シリンダ本体内をヘッド室とロッド室とに仕切る。ヘッド室に作動油を受け入れロッド室から作動油を排出すると、シリンダロッドがシリンダ本体に対して伸長し、ロッド室に作動油を受け入れヘッド室から作動油を排出すると、シリンダロッドがシリンダ本体に対して収縮する。また、上記の構成において、ブームサポート下部451が油圧シリンダのシリンダロッドを構成し、ブームサポート上部452が油圧シリンダのシリンダ本体を構成してもよい。
このような構成においても、ブームサポート45が油圧によって最小長まで収縮する前(底付きする前)に、ブームストップ70がブーム16の荷重を受け止めることで、ブームサポート45に大きな荷重が掛かることが抑止される。したがって、油圧シリンダ構成のブームサポート45が大きな荷重を受け止めるために、そのシリンダ径を拡張する必要やロッド径を拡張する必要が低減される。また、油圧回路内においても大きな圧力に対応可能な機器や配管を配設する必要が低減される。
10 クレーン
12 上部旋回体(クレーン本体)
120 旋回フレーム
121 ブームサポート受け部
122 支持体(支持フレーム)
123、125 ブームストップ受け部(規制部材受け部)
124 マスト支持部
124H マストフット支持部
12S ブームフット支持部
16 ブーム(起伏体)
160 下部フレーム
161 第1メインパイプ
161S ブームサポート支持部
162 第2メインパイプ
163 第1接続パイプ
165 ラチスパイプ
166 ブームストップ支持部
167 ブームストップ支持部
16A 下部ブーム(起伏体下部部材)
16S ブームフット(起伏体支点部)
17 ラチスマスト(マスト)
17P マスト基端部
45 ブームサポート(サポート部材)
451 ブームサポート下部
451S ブームサポート当接部
452 ブームサポート上部
452S ブームサポート基端部
452T 被支持部
453 ブームサポートスプリング
60 支柱
65 固定部
70、80 ブームストップ(規制部材)
70H、80H ブームストップ基端部(規制部材基端部)
70S、80S ブームストップ当接部(規制部材先端部)

Claims (7)

  1. クレーン本体と、
    水平な回動中心軸回りに起伏方向に回動可能なように前記クレーン本体に支持された起伏体支点部を含む起伏体と、
    外筒と当該外筒に挿入される内筒とを有し、最大長と最小長との間で伸縮可能とされ、前記起伏体が前記クレーン本体に対して起立した起立状態で、前記起伏体と前記クレーン本体との間に介在し前記起伏体に対して前方に付勢力を付与しながら前記起伏体を後方から支持するサポート部材と、
    前記起伏体の前記起立状態かつ前記サポート部材の長さが前記最大長と前記最小長との間の所定の規制長とされた状態で、前記クレーン本体と前記起伏体との間に介在し前記起伏体が後方に倒れることを規制するように前記起伏体の荷重を受け止める規制部材と、
    を備える、クレーン。
  2. 前記サポート部材は、前記外筒と前記内筒との間に介在するように配置され最大ばね長と最小ばね長との間で収縮可能なばね部材を更に有し、前記起伏体の起立状態かつ前記ばね部材が前記最大ばね長よりも収縮した状態で、前記起伏体と前記クレーン本体との間に介在し前記起伏体に対して前方に付勢力を付与しながら前記起伏体を後方から支持し、
    前記規制部材は、前記起伏体の前記起立状態かつ前記ばね部材の長さが前記最大ばね長と前記最小ばね長との間の長さまで収縮し前記サポート部材の長さが前記規制長とされた状態で、前記クレーン本体と前記起伏体との間に介在し前記起伏体が後方に倒れることを規制するように前記起伏体の荷重を受け止める、請求項1に記載のクレーン。
  3. 前記規制部材は、前記回動中心軸と平行な方向から見て前記サポート部材と前記起伏体支点部との間において、前記クレーン本体と前記起伏体との間に介在するように配置される、請求項2に記載のクレーン。
  4. 前記規制部材は、前記起伏体に支持された規制部材基端部と、前記規制部材基端部とは反対の規制部材先端部とを有し、前記起伏体から突出するように配置され、
    前記クレーン本体は、前記規制部材先端部を受け止めることが可能な規制部材受け部を有し、
    前記起伏体の前記起立状態かつ前記ばね部材の長さが前記規制長とされた状態で、前記規制部材先端部が前記規制部材受け部に当接することで、前記規制部材が前記起伏体の荷重を受け止める、請求項2または3に記載のクレーン。
  5. 前記クレーン本体は、
    旋回フレームと、
    前記旋回フレームの前端部に配置され、前記起伏体支点部を回動可能に支持する起伏体支持部を含む支持フレームと、
    を有し、
    前記規制部材受け部は、前記支持フレームに配置されている、請求項4に記載のクレーン。
  6. 前記起伏体の後方において前記クレーン本体に回動可能に支持されたマスト基端部を有し、前記起伏体を後方から支持するマストを更に備え、
    前記クレーン本体は、旋回フレームを有し、
    前記旋回フレームは、前記マスト基端部を回動可能に支持するマスト支持部を有し、
    前記規制部材受け部は、前記マスト支持部に配置されている、請求項4に記載のクレーン。
  7. 前記起伏体は複数の部材に分離可能とされており、少なくとも前記起伏体支点部を含む起伏体下部部材を有し、
    前記規制部材基端部は、前記起伏体下部部材のうち、当該起伏体下部部材の長手方向の中央部よりも前記起伏体支点部側の部分に支持されている、請求項4乃至6の何れか1項に記載のクレーン。
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