JP2895437B2 - ウエイト台車付クレーンの台車ステアリング制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はウエイト台車付クレ
ーンに関するものであり、特に、本体の後部に複数台の
ウエイト台車を牽引し、本体の旋回時や走行時に夫々の
ウエイト台車の各車輪を回向させる台車ステアリング制
御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】此種のウエイト台車付クレーンは、ブー
ム及びウインチユニットを装着した本体と、該本体の後
部に牽引されるウエイト台車とからなり、該本体のブー
ム後方位置にマストブームを前後回動自在に装着する。
そして、マストブームの先端とウエイト台車を懸垂ペン
ダントロープにて繋着し、フック荷重に対する後方への
反力をとる。また、ウエイト台車の走行部にステアリン
グシリンダを取り付けて、ウエイト台車の各車輪を独立
して回向可能にしてある。

【０００３】更に、吊上荷重を増加するために、本体の
後部に複数台のウエイト台車を牽引したクレーンも知ら
れている。このようなウエイト台車付クレーンは、夫々
のウエイト台車間にバランスブラケットを架設して連結
し、前記マストブームの先端とバランスブラケットとを
懸垂ペンダントロープにて繋着してある。夫々のウエイ
ト台車の形状は同一若しくは類似した構成となってい
る。

【０００４】通常、ウエイト台車付クレーンが走行する
ときは、ウエイト台車の各車輪の向きは上部旋回体の前
後方向に設定されているが、例えば、上部旋回体に対し
て下部走行体を斜めに走行させるときは、各車輪を上部
旋回体の前後方向に対して４５度回向させ、ウエイト台
車が本体の走行方向へ容易に移動できるようにする。ま
た、本体が旋回するときは、各車輪を上部旋回体の前後
方向に対して９０度回向させて旋回の円周方向へ向け、
ウエイト台車が旋回方向へ容易に移動できるようにす
る。

【０００５】上記ウエイト台車の各車輪の回向角度は、
各車輪のステアリングシリンダ毎にリミットスイッチを
別個に設け、オペーレータが設定角度に合わせてリミッ
トスイッチをセットしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のウエイト台車付
クレーンは、本体の走行及び旋回の方向に応じてウエイ
ト台車の各車輪を回向させるが、各車輪の回向方向が予
めリミットスイッチにより設定された角度のみに限定さ
れているため、各車輪が必ずしも最適な方向に回向する
とは限られていない。従って、各車輪の接地抵抗が大と
なって車輪が摩耗したり、ウエイト台車の移動が困難に
なることもある。

【０００７】また、本体の走行及び旋回の方向が変わる
度に、ウエイト台車の各車輪のリミットスイッチをセッ
トし直す作業が煩わしく、特に、複数台のウエイト台車
を牽引している場合にはオペレータの負担が極めて大に
なる。

【０００８】そこで、複数台のウエイト台車を牽引した
クレーンの本体の旋回時や走行時に、夫々のウエイト台
車の各車輪を最適な方向へ回向させて車輪の摩耗を防止
するとともに、回向操作性を向上させるために解決すべ
き技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題
を解決することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、下部走行体と上部旋
回体からなる本体にブーム及びウインチユニットを装着
し、該本体の後部に複数台のウエイト台車を牽引し、該
本体のブーム後方位置にマストブームを前後回動自在に
装着するとともに、前記複数台のウエイト台車間にバラ
ンスブラケットを架設して連結し、マストブームの先端
とバランスブラケットとを懸垂ペンダントロープにて繋
着し、更に、夫々のウエイト台車の走行部にステアリン
グシリンダを取り付けて各車輪を独立して回向可能にし
たウエイト台車付クレーンに於いて、前記複数台のウエ
イト台車に夫々牽引順序判定部を設けるとともに、前記
本体の旋回方向及び走行方向を検出する手段と、夫々の
ウエイト台車の各車輪の回向方向を検出する手段とを設
け、前記本体の旋回若しくは走行に適合した方向へ、夫
々のウエイト台車の各車輪を回向させるようにしたウエ
イト台車付クレーンの台車ステアリング制御装置を提供
するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って詳述する。図１はウエイト台車付クレーン１を
示し、ブーム２及びウインチユニット３を装着した本体
４と、該本体４の後部に複数台のウエイト台車５，６が
牽引されている。前方のウエイト台車５を１号機とし、
後方のウエイト台車６を２号機とすれば、１号機のウエ
イト台車５は連結リンクＬ₁ によって上部旋回体４ａの
後部に連結され、２号機のウエイト台車６は連結リンク
Ｌ₂ によってウエイト台車５の後部に連結されている。

【００１１】一方、本体４の前部にはブーム２を前後回
動自在に装着し、ブーム２の後方位置にマストブーム７
及びハイマスト８が夫々前後回動自在に装着されてい
る。また、前記ブーム２の先端にトップシーブ９及びガ
イドシーブ１０を枢着し、各シーブにフックロープ１１
を巻回してフック１２を吊り下げる。該フックロープ１
１はマストブーム７に設けたガイドシーブ１３，１４を
経てウインチユニット３へ接続される。

【００１２】更に、前記ブーム２の先端後部にブームペ
ンダントロープ１５の一端を係止し、該ブームペンダン
トロープ１５の他端にブライドル１６を連結するととも
にマストブーム７の先端にトップシーブ１７を枢着す
る。そして、ブライドル１６とベイル１８との間にブー
ム起伏ロープ１９を巻回し、このブーム起伏ロープ１９
を前記トップシーブ１７を経てウインチユニット３へ接
続する。

【００１３】また、前記マストブーム７の先端にマスト
ペンダントロープ２０の一端を係止し、該マストペンダ
ントロープ２０の他端にブライドル２１を連結するとと
もにハイマスト８の先端にトップシーブ２２を枢着す
る。そして、ブライドル２１とベイル２３との間にマス
ト起伏ロープ２４を巻回し、このマスト起伏ロープ２４
を前記トップシーブ２２を経てウインチユニット３へ接
続する。

【００１４】ここで、前記ハイマスト８は前後回動自在
に枢着した門形のストラット２５と、このストラット２
５の先端を後方から支承する左右一対のステー２６とか
らなり、ステー２６は油圧にて伸縮可能となっている。

【００１５】更に、前記複数台のウエイト台車５，６間
にバランスブラケット２７を架設して連結し、前記マス
トブーム７の先端とバランスブラケット２７とを懸垂ペ
ンダントロープ２８にて接続し、マストブーム７に対す
る後方への反力をとる。

【００１６】尚、符号２９はブームバックストップであ
り、ブーム２が最大角度を超えないようにブーム２の後
面下部を支承する。また、符号３０はマストブームバッ
クストップであり、マストブーム７の後面下部を支承す
る。

【００１７】図２はウエイト台車５を示し、該ウエイト
台車５には第１乃至第４の車輪３１〜３４が前後位置を
ずらして装着され、且つ数カ所にジャッキシリンダ３
５，３５…が設けられている。当該ウエイト台車付クレ
ーン１の走行時や通常の作業時には、このジャッキシリ
ンダ３５は収縮状態にしておく。

【００１８】１号機であるウエイト台車５と２号機であ
るウエイト台車６は殆ど同一形状であり、双方の相違点
としては、前方に位置するウエイト台車５には、その前
後に連結リンクＬ₁ 及びＬ₂ が取り付けられているが、
後方に位置するウエイト台車６には、その前方のみに連
結リンクＬ₂ が取り付けられている。また、ウエイト台
車５とウエイト台車６との間にバランスブラケット２７
を架設して連結し、前記懸垂ペンダントロープ２８の下
端を繋着する。

【００１９】図３は前記ウエイト台車５，６の走行部の
一例として、ウエイト台車５の第１の車輪３１を示し、
台車フレーム３６に旋回ベアリング３７を介してブラケ
ット３８が水平方向へ回動自在に枢着され、該ブラケッ
ト３８にサスペンションシリンダ３９を下向きに配設す
るとともに、アーム４０を横向きに枢着する。このアー
ム４０の中間部に前記サスペンションシリンダ３９のピ
ストンロッドを連結し、アーム４０の先端部に第１の車
輪３１のハブ４１を取り付ける。第１の車輪３１には油
圧モータ４２が装着されている。

【００２０】前記サスペンションシリンダ３９及び油圧
モータ４２には、回転継手４３を介して台車フレーム３
６側から圧力油が供給され、第１の車輪３１が地面から
受ける上下動をサスペンションシリンダ３９によって緩
衝するとともに、第１の車輪３１を油圧モータ４２によ
り回転駆動する。また、サスペンションシリンダ３９に
はストローク検出器４４と圧力検出器４５が設けられ、
第１の車輪３１の地面からの反力を検出する。

【００２１】ここで、台車フレーム３６にブラケット４
６を固設してステアリングシリンダ４７を横向きに配設
するとともに、前記ブラケット３８の上部にコラム４８
を突設し、このコラム４８の上端部にリンクアーム４
９，５０を介してステアリングシリンダ４７のピストン
ロッドを連結する。

【００２２】図４はステアリングシリンダ４７の作動を
示し、台車フレーム３６にリンクアーム４９の一端部４
９ａを枢着し、該リンクアーム４９の他端部４９ｂはリ
ンクアーム５０を介して前記コラム４８の上端部に連結
されている。また、該リンクアーム４９の中間部４９ｃ
にはステアリングシリンダ４７のピストンロッドを枢着
するとともに、ストローク検出器５１のセンサの一端を
係止する。

【００２３】而して、同図の実線で示した状態からステ
アリングシリンダ４７のピストンロッドを収縮すれば、
リンクアーム４９がその一端部４９ａを中心に図中右方
向へ回動する。このとき、リンクアーム４９の他端部４
９ｂに連結されたリンクアーム５０を介して前記コラム
４８が右方向へ押圧される。前記コラム４８はブラケッ
ト３８の上部に固設されているので、同図の二点鎖線で
示すように、コラム４８と一体にブラケット３８が回転
継手４３を中心に時計方向へ回動する。一方、ステアリ
ングシリンダ４７のピストンロッドを伸長すれば、ブラ
ケット３８が回転継手４３を中心に反時計方向へ回動す
る。

【００２４】このように、ステアリングシリンダ４７の
伸縮によりブラケット３８が水平方向に回動し、前記第
１の車輪３１を任意の角度だけ回向させることができ
る。そして、前記ストローク検出器５１と、回転継手４
３に設けられた回向方向検出器５２とにより、第１の車
輪３１の回向角度と回向方向を検出する。

【００２５】尚、図示は省略するが、ウエイト台車５の
他の車輪並びにウエイト台車６の各車輪についても、前
記第１の車輪３１と同様にして走行部が設けられ、夫々
の車輪を独立して回転駆動並びに回向可能にするととも
に、車輪の反力を検出できるようにしてある。

【００２６】ここで、図５に示すように、当該ウエイト
台車付クレーン１が旋回するときは、本体４の旋回中心
部５３を軸として上部旋回体４ａを旋回させる。このと
き、前記ウエイト台車５の各車輪３１〜３４及びウエイ
ト台車６の各車輪５４〜５７を旋回方向へ回向させる必
要がある。

【００２７】いま、前記本体４の旋回中心部５３を中心
として、ウエイト台車５の第１及び第４の車輪の回向中
心部（回転継手の中心軸）３１ａ，３４ａを通過する円
周をＤ₁ とし、第２及び第３の車輪の回向中心部３２
ａ，３３ａを通過する円周をＤ ₂ とする。また、ウエイ
ト台車６の第１及び第４の車輪の回向中心部５４ａ，５
７ａを通過する円周をＤ₃ とし、第２及び第３の車輪の
回向中心部５５ａ，５６ａを通過する円周をＤ₄ とす
る。

【００２８】そして、各車輪３１〜３４及び５４〜５７
に設けられているステアリングシリンダを作動して、ウ
エイト台車５の第１及び第４の車輪３１，３４を円周Ｄ
₁ の接線方向へ回向させるとともに、第２及び第３の車
輪３２，３３を円周Ｄ₂ の接線方向へ回向させる。ま
た、ウエイト台車６の第１及び第４の車輪５４，５７を
円周Ｄ₃ の接線方向へ回向させるとともに、第２及び第
３の車輪５５，５６を円周Ｄ₄ の接線方向へ回向させ
る。

【００２９】このように、本体４の旋回時にウエイト台
車５の各車輪３１〜３４及びウエイト台車６の５４〜５
７各車輪を旋回方向へ対応させて夫々独立して回向する
ことを、台車ステアリング制御が「旋回モード」の状態
にあると称する。

【００３０】また、図６に示すように、上部旋回体４ａ
に対して下部走行体４ｂを角度αだけ斜めに走行させる
ときは、前記ウエイト台車５の各車輪３１〜３４及びウ
エイト台車６の各車輪５４〜５７を本体４の走行方向へ
回向させる必要がある。

【００３１】即ち、各車輪３１〜３４及び５４〜５７に
設けられているステアリングシリンダを作動して、上部
旋回体４ａの中心線Ｃに対して角度αだけ各車輪３１〜
３４及び５４〜５７を右方向へ回向させる。このよう
に、本体４の走行時にウエイト台車５の各車輪３１〜３
４及びウエイト台車６の各車輪５４〜５７を走行方向へ
対応させて同一角度に回向することを、台車ステアリン
グ制御が「走行モード」の状態にあると称する。

【００３２】次に、図７のブロック図に従って、台車ス
テアリング制御装置について説明する。前記本体４のキ
ャビン内には台車ステアリング制御の操作選択部７０と
操作表示部８０が設けられており、操作選択部７０には
旋回モードスイッチ７１と走行モードスイッチ７２、緊
急作動停止スイッチ７３等を設け、操作表示部８０には
旋回モード表示灯８１と走行モード表示灯８２、警報器
８３等を設けてある。

【００３３】オペレータは当該ウエイト台車付クレーン
１の操作状態により、ウエイト台車５，６をどの台車ス
テアリング制御モードにするかを決定し、旋回モードス
イッチ７１または走行モードスイッチ７２の何れかを選
択してオンする。操作選択部７０のスイッチ信号は、本
体安全管理部９０と総合制御部１００へ送られる。

【００３４】また、前記上部旋回体４ａと下部走行体４
ｂとの間に設けられている旋回機構部に旋回方向検出部
１１０を設置し、下部走行体４ｂに対する上部旋回体４
ａの旋回方向を検出するとともに、走行方向検出部１２
０を設置して上部旋回体４ａに対する下部走行体４ｂの
走行角度を検出する。該旋回方向検出部１１０及び走行
方向検出部１２０の検出信号は本体安全管理部９０へ送
られる。本体安全管理部９０では、この検出信号と前記
スイッチ信号とにより、オペレータが選択した台車ステ
アリング制御モードへの変更が可能であるか否かを判定
し、総合制御部１００へ判定結果を送る。

【００３５】モード変更可能であるときは、該総合制御
部１００からウエイト台車５の操作集中管理部５００へ
本体４の旋回方向や走行方向等のデータを含む操作信号
を送るとともに、ウエイト台車６の操作集中管理部６０
０へも同様に操作信号を送る。これと同時に、操作表示
部８０へ信号を送り、選択されたモードに適合して旋回
モード表示灯８１または走行モード表示灯８２を点灯若
しくは点滅させる。

【００３６】本実施の形態では、モード変更の制御が開
始されてから制御途中では前記旋回モード表示灯８１ま
たは走行モード表示灯８２を点滅させ、各車輪の回向が
終了して目的のモードに至ったときに該旋回モード表示
灯８１または走行モード表示灯８２が点灯するようにし
てある。

【００３７】一方、モード変更が不可能であるときは、
該総合制御部１００から操作表示部８０へ中止信号を送
り、警報器８３を作動させてオペレータに台車ステアリ
ング制御の停止を知らせる。

【００３８】ここで、ウエイト台車５，６には夫々牽引
順序判定部５１０，６１０が設けられており、当該台車
が１号機であるか或いは２号機であるかを判別する。前
述したように、ウエイト台車５とウエイト台車６は殆ど
同一形状であるが、台車の前後に連結リンクＬ₁ ，Ｌ₂
が取り付けられている場合は前方の１号機であると判定
し、台車の前方のみに連結リンクＬ₂ が取り付けられて
いる場合は後方の２号機であると判定する。

【００３９】この牽引順序判定部５１０，６１０の判定
結果は回向角度基準信号となり、夫々の操作集中管理部
５００，６００へ入力されるとともに前記本体安全管理
部９０へ送られる。そして、操作集中管理部５００では
ウエイト台車５が１号機であることを認識し、前記回向
角度基準信号と総合制御部１００から送られた操作信号
に基づいて、第１の車輪３１の回向制御管理部５２０、
第２の車輪３２の回向制御管理部５３０、第３の車輪３
３の回向制御管理部５４０、第４の車輪３４の回向制御
管理部５５０へ夫々の車輪毎の回向信号を送る。

【００４０】これと同様にして、操作集中管理部６００
ではウエイト台車６が２号機であることを認識し、前記
回向角度基準信号と総合制御部１００から送られた操作
信号に基づいて、第１の車輪５４の回向制御管理部６２
０、第２の車輪５５の回向制御管理部６３０、第３の車
輪５６の回向制御管理部６４０、第４の車輪５７の回向
制御管理部６５０へ夫々の車輪毎の回向指令を送る。

【００４１】図８に示すように、各回向制御管理部には
車輪回向制御部が設けられており、前述したストローク
検出器と回向方向検出器とにより車輪の回向角度と回向
方向を検出し、回向制御管理部へ回向指令があったとき
は、ステアリングシリンダの制御バルブをフィードバッ
ク制御して、前記操作集中管理部で算出された回向角度
まで車輪を回向する。そして、車輪の回向が終了した
ら、回向制御管理部から前記操作集中管理部へ回向終了
信号が送られる。

【００４２】図７に示したように、夫々のウエイト台車
５，６には各車輪毎に回向制御管理部が設けられ、本体
４の旋回方向及び走行方向に対応して夫々各車輪を独立
して回向し、各車輪の回向が終了したら前記操作集中管
理部５００または６００へ回向終了信号が送られる。

【００４３】そして、各回向制御管理部でのステアリン
グ制御がすべて終了したときは、前記総合制御部１００
から操作表示部８０へ信号が送られ、旋回モード表示灯
８１または走行モード表示灯８２を点灯させて、オペレ
ータが選択した台車ステアリング制御モードへの変更が
終了したことを知らせる。

【００４４】いま、例えばオペーレータが旋回モードス
イッチ７１を選択してステアリング制御を行うと、旋回
モード表示灯８１が点滅しながら、図５に示したよう
に、本体４の旋回に適合した方向へウエイト台車５の各
車輪３１〜３４及びウエイト台車６の５４〜５７各車輪
が夫々独立して回向し、所定の方向へ回向が終了したと
きは旋回モード表示灯８１が点灯する。

【００４５】一方、オペーレータが走行モードスイッチ
７２を選択してステアリング制御を行うと、旋回モード
表示灯８２が点滅しながら、図６に示したように本体４
の走行に適合した方向へウエイト台車５の各車輪３１〜
３４及びウエイト台車６の５４〜５７各車輪が同一角度
に回向し、所定の方向へ回向が終了したときは旋回モー
ド表示灯８２が点灯する。

【００４６】また、ステアリング制御中に、オペレータ
が危険を感じたり、或いは制御を中断したい場合には、
前記操作選択部８０に設けた緊急作動停止スイッチ７３
を押すことにより、制御が途中で停止されてすべてのス
テアリングシリンダの作動を停止することができる。こ
のときは、操作表示部８０の警報器８３を作動させて台
車ステアリング制御の中断を知らせる。

【００４７】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では複数台
のウエイト台車の牽引順序を判定し、夫々のウエイト台
車の各車輪を独立して制御することにより、本体の旋回
若しくは走行に適合した方向へ各車輪を自動的に回向さ
せる。従って、各車輪が最適な方向に回向するので、各
車輪の接地抵抗が小となって車輪の摩耗を防止できる。

【００４９】また、複数台のウエイト台車の各車輪がす
べて自動的に回向するので、オペレータの負担が軽減さ
れて回向及び走行の操作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示し、ウエイト台車付ク
レーンの側面図。

【図２】（ａ）はウエイト台車１号機の平面図、（ｂ）
は同ウエイト台車の背面図。

【図３】第１の車輪の走行部を示す縦断面図。

【図４】第１の車輪のステアリングシリンダの作動を示
す平面図。

【図５】「旋回モード」の台車ステアリング制御状態を
示す解説図。

【図６】「走行モード」の台車ステアリング制御状態を
示す解説図。

【図７】台車ステアリング制御装置のブロック図。

【図８】回向制御管理部のブロック図。

【符号の説明】

１ ウエイト台車付クレーン ２ ブーム ３ ウインチユニット ４ 本体 ４ａ 上部旋回体 ４ｂ 下部走行体 ５，６ ウエイト台車 ７ マストブーム ２７ バランスブラケット ２８ 懸垂ペンダントロープ ３１，５４ 第１の車輪 ３２，５５ 第２の車輪 ３３，５６ 第３の車輪 ３４，５７ 第４の車輪 ４７ ステアリングシリンダ １１０ 旋回方向検出部 １２０ 走行方向検出部 ５００，６００ 操作集中管理部 ５１０，６１０ 牽引順序判定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−163968（ＪＰ，Ａ) 実開 昭49−52228（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭48−26526（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−128083（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−100487（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 7/14 B66C 23/36 - 23/74

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部走行体と上部旋回体からなる本体に
   ブーム及びウインチユニットを装着し、該本体の後部に
   複数台のウエイト台車を牽引し、該本体のブーム後方位
   置にマストブームを前後回動自在に装着するとともに、
   前記複数台のウエイト台車間にバランスブラケットを架
   設して連結し、マストブームの先端とバランスブラケッ
   トとを懸垂ペンダントロープにて繋着し、更に、夫々の
   ウエイト台車の走行部にステアリングシリンダを取り付
   けて各車輪を独立して回向可能にしたウエイト台車付ク
   レーンに於いて、前記複数台のウエイト台車に夫々牽引
   順序判定部を設けるとともに、前記本体の旋回方向及び
   走行方向を検出する手段と、夫々のウエイト台車の各車
   輪の回向方向を検出する手段とを設け、前記本体の旋回
   若しくは走行に適合した方向へ、夫々のウエイト台車の
   各車輪を回向させるようにしたことを特徴とするウエイ
   ト台車付クレーンの台車ステアリング制御装置。