JP3135550U - クライミングクレーン - Google Patents

Abstract

【課題】クレーン組立時の作業性を改善して、クレーン本体の軽量化を図るとともに、クライミング装置を簡素化し、全体構成を合理化したクライミングクレーンを提供する。
【解決手段】クレーン本体の旋回フレーム上にはジブ支持フレームのみ立設され、このジブ支持フレームの頂部に基端を枢着して前方に伸びるジブが基端を旋回フレーム上に枢支される起伏シリンダで起伏自在に設けられ、前記ジブ支持フレームの後方位置に巻上索操作の巻上機が搭載され、前記外マストは一体の円筒体にして外側にクライミングシリンダとマストに設けられる保持孔に対して嵌脱自在な上下一対のロックピンとを含むクライミング装置が付設され、前記クライミングシリンダのロッド端付設のスライダに下部ロックピンがマストの保持孔に向かって嵌脱自在に付設され、クライミングシリンダの作動時にスライダが外マスト外面に付設のガイドレールに沿って摺動自在に案内される構成である。
【選択図】図２

Description

本考案は、高層建築物を建設するのに使用されるクライミング機能を備え、クレーン本体部の構成を簡素化して軽量化を図ったクライミングクレーンに関するものである。

従来、建設工事現場に設置して使用されるタワー式のジブクレーンは、マスト頂部に旋回体を介して起伏するジブを備えたクレーン本体が支持された構造となっている。このクレーン本体は、マストに外嵌する外マスト上で前記旋回体を介して旋回自在に支持された旋回フレームと、この旋回フレーム上に立設されるガントリーおよび起伏機と巻上機と、旋回フレーム上に付設のブラケットに基端を枢支されて起伏自在に設けられたジブとで構成されている。前記ジブには、前記ガントリーの頂部に設けられたガイドシーブを介して起伏機により操作される起伏索が繋がれ、かつ前記巻上機から繰り出される巻上索がこのジブ先端部のシーブを巡らせてフックブロックに繋がれ、資材等の揚降が行えるようになっている。そして、前記外マストには、工事の進捗に応じてクレーン本体を上昇させるためのクライミング装置が付設されている。このようなクレーンについては例えば特許文献１などによって知られている。

また、前記クレーン本体のクライミング装置としては、主に油圧シリンダを使用してシリンダ本体端側またはロッド端側に反力をとって所定の一ストローク分、外マストをマストに沿って上昇または下降させる操作を繰り返してクレーン本体を移動させるようにしている。そのために、外マストは、クレーン本体を支持して案内するための上部フレームと、反力をとるための下部フレームとに分割された構成にされている（特許文献２参照）。

このようなクライミング装置においては、クレーン本体を支持してマストに沿い移動できるようにする外マストが上部フレームと下部フレームとに分割された構成で、それら上部・下部のフレームがマストに沿って円滑に移動できるようにするため、構造的に複雑化するとともに、クライミング作業時にフレームが上下に離れることから作業性が悪くなるのを改善する手段として、この外マストを一体構造にしたものが特許文献３によって提案され、かつ実用に供されている。

前記従来技術では、ジブの起伏操作のためにクレーン本体上にガントリーを設置して、このガントリーの頂部に設けるガイドシーブを介して起伏索をジブ先端部に繋ぐ構成とすることにより起伏索の架設のためにイコライザーなどを必要とする。しかも、起伏機と起伏索およびその付属機器が用いられることから全体的にマストに支持されるクレーン本体全体の質量が大きくなって経済性を損なう一因となっている。また、組立時における起伏索の架設など高所作業が多くなって危険を伴うという問題点がある。

また、前記特許文献３によるクライミング装置では、クレーン本体を支持する外マストを一体フレームによって構成できる利点があり、またマストにクライミング操作のための係止ピン係合孔を要しないという利点もある。しかしながら、このクライミング装置では、クライミング時の反力をマスト側に受支させるための係止ピン孔に代えて所定のピッチで係止片（受止め部材）を配設した所要幅のガイドレールが設けられている。この係止片に対して外マスト側に設けられた上下各係止ピンを交互に係合させて油圧シリンダの伸縮で移動するようにされ、また前記ガイドレールを他の位置に設けた補助ガイドレールとで外マストの案内とされている。したがって、マストの形状が一般の円柱状のマストに比べて特殊な構造となり、特定のものとして取り扱わねばならないことから互換性を有しない点で建築用のクレーン（仮設機材）としてマストを他の機種に利用することができないという問題がある。また、クライミング用の油圧シリンダを伸縮操作する際に円滑な作動を行わせる必要から、外マスト側に一対の案内部材を所要間隔で平行配列してなるガイドレールが設けられ、そのガイドレールに沿ってピストンロッド先端に取付けられたガイドローラ付きのスライダを案内させる構造になっているが、どうしても移動時にそのガイドローラに変則的な負荷が作用して大きな抵抗を受けることから、上昇時における円滑性に欠けるという問題点がある。

特許第２６４３６６３号公報 特公昭６３−３２７１５号公報 実公平４−５０３０６号公報

本考案は、前述のような問題点を解消するためになされたもので、クレーン本体の旋回フレーム上における構造体や機器を合理的に構成するとともに、組立時の作業性を改善して、クレーン本体の軽量化を図ってクライミング装置をも簡素化し、全体構成を合理化したクライミングクレーンの提供を目的とするものである。

前記目的を達成するために、本考案によるクライミングクレーンは、
支持ベースと、この支持ベース上に直立支持される複数個のマストセグメントを継足して形成されるマストと、このマストに外嵌支持されてクライミング装置を備える外マストと、この外マスト頂部に旋回機構を介して支持されるクレーン本体とで構成されるクライミングクレーンにおいて、
クレーン本体は、旋回フレーム上に旋回中心から後方へ所要距離はなれてジブ支持フレームが立設され、このジブ支持フレームの頂部に基端を枢着されて前方に伸びるジブが基端を旋回フレーム上に枢支される起伏シリンダによって起伏自在に設けられ、前記ジブ支持フレームの後方位置に巻上索操作の巻上機が搭載されており、
前記外マストは一体の円筒体にされ、この外マストの外側に、クライミングシリンダと前記マストに設けられる保持孔に対して嵌脱自在な上下一対の係止ピンとを含むクライミング装置が付設され、前記クライミングシリンダのロッド端に付設されるスライダに下部係止ピンがマストの係止孔に向かって嵌脱自在に付設され、クライミングシリンダの作動時に前記スライダが外マストの外面に設けられる一対のガイドレールに沿って摺動自在に案内される構成であることを特徴とするものである。

また、前記クライミングシリンダのロッド先端に付設されるスライダは、左右両側に張出すガイド部が、外マストの外側面にて所要の間隔で上下方向に伸びる一対のガイドレールの内面に案内されるようにして、そのガイド部には接触面に摺動部材が付着された構成である。

本考案によれば、クレーン本体におけるジブの起伏をクライミングシリンダによって行わせるようにしてガントリーと起伏機を省略できる構成としたことにより、旋回フレームに搭載される機器・構造体の負荷が軽減され、このクレーン本体を支持してクライミング操作する構造部の負担荷重も軽減される。したがって、クレーン全体の軽量化を図ることが可能になり経済的効果を高め得るという効果を奏する。さらに、ジブの起伏を起伏シリンダによって行える構成としたことにより、従来のような起伏のローピング作業が省略できるので、高所作業の安全性が図られて組立時の作業能率を高めることができる。

また、クライミングシリンダの作動時には、シリンダロッド端に取付くスライダが、その両側にガイド部を張出しているので外マストに取付くガイドレールに安定した姿勢で案内されて摺動することにより、推進力が確実に伝達され、円滑なクライミング操作が行える。そして、前記ガイド部は案内部表面に摺動部材を付されてガイドレールの内面と接する構成であるから、円滑に摺動して摩擦抵抗を軽減し、推進力のロスの発生を低減できる。

次に、本考案によるクライミングクレーンの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１には本考案に係るクライミングクレーンの全体図が、図２にはクライミング装置を表す図が、図３にはクライミング装置における要部の平面図（ａ）とＡ−Ａ視断面図（ｂ）が、図４には図２のＢ−Ｂ視図が、図５には外マストとマストとの案内の形態を示す平断面図が、それぞれ示されている。

この実施形態のクライミングクレーン１は、四方に脚部を張出してなる支持ベース２の中央上面に支持されて所要高さ寸法に複数のマストセグメント３ｂを継足して直立するマスト３と、このマスト３の上部で外嵌支持されるクライミング機構２０を備えた外マスト１０と、この外マスト１０の頂部に旋回機構８を介して支持されるクレーン本体３０とで構成されている。

前記マスト３は、支持ベース２の中央上面の取付座上に強化マストセグメント３ａが四方からステー４によって支持されて立設され、所定長さに形成されたマストセグメント３ｂを順次ボルトで締結して継足し、所要高さに構成されている。このマスト３を構成するマストセグメント３ｂ（３ａ）には、上下方向に所定の間隔Ｐでクレーン本体のクライミング操作を行うための保持孔５が複数設けられている。また、この実施形態では円筒形のマスト３が形成され、周側面には外マスト１０のクライミング時における複数（実施形態では４個）のガイドレール６が一定の向きに揃えて固着されている。なお、図１においては、前記ガイドレール６は図示省略されている。

前記外マスト１０は、前記マスト３の頂部にクレーン本体３０の旋回フレーム３１を旋回自在に支持する旋回機構８が取付けられ、所要高さ寸法の円筒体に形成され、その円周の四等分された位置でそれぞれ上下位置に、前記マスト２の周面に付設されるガイドレール６と対応してＶ形溝を備えるガイドローラ１１が配設されて構成されている。また、この外マスト１０の外側部にはクライミング用油圧シリンダ２１（以下、クライミングシリンダ２１という。）と、このクライミングシリンダ２１の伸縮作動に関連して前記マスト３に設けられた保持孔５に嵌入・離脱させる上下位置での係止ピン（ロックピン２２ａ，２２ｂ）とその操作手段とからなるクライミング機構（本考案のクライミング装置に対応）２０が付設されている。なお、前記ガイドローラ１１は、図示省略するが外マスト１０に取付けられているローラ支持部片１２に、ガイドローラ１１とガイドレール６との当接状態を調整して外マスト１０がマスト３と同軸心となるように設定する調芯手段が付されている。

この外マスト１０におけるクライミング機構２０の付設位置には、図３〜図５で示されるように、周面にクライミングシリンダ２１の支持軸心を通る半径方向の位置を基準にして所要幅で左右一対のガイドレール１４，１４が取付けられている。そして、そのガイドレール１４，１４間には、後述するスライダ２４の一部がガイドレール１４に形成される溝部１４ａに挿入されて移動自在なようにされ、またこのガイドレール１４，１４間における外マスト１０の壁面部にスリット１５が下端から上向きに所要長さで形成されている。

前記クライミングシリンダ２１は、シリンダエンド２１ｃを外マスト１０の上部壁面から半径方向に突き出して設けられたブラケット２３に連結支持され、ピストンロッド２１ａ端を前記ガイドレール１４，１４に案内されるスライダ２４とピン連結され、１ストロークでマスト３に設けられた保持孔５の１ピッチＰ相当分移動するようにされている。なお、前記外マスト１０を支持する保持部材（ロックピン２２ａ，２２ｂ）は、前記クライミングシリンダ２１の上方位置と前記スライダ２４に設けられるピストンロッド２１ａとの連結部下方位置とに配置されている。

前記スライダ２４は、前記ガイドレール１４，１４の溝部１４ａ内側で上端部を前記クライミングシリンダ２１のピストンロッド２１ａ端にピン連結され、そのクライミングシリンダ２１の伸長に際してガイドレール１４に沿って下向きに摺動するようにされている。このスライダ２４は、前記ピストンロッド２１ａ端との連結部を含む主体部２４ａの両側に、前面から矢印Ｑ方向に見て（図３参照）幅方向にガイド部２４ｂ、２４ｂが左右対称に付設され、これらガイド部２４ｂの前面にはそれぞれ潤滑性を備えるスライド板２５（例えば自己潤滑性軸受材）が取付けられ、このスライド板２５が前記ガイドレール１４の溝部１４ａにおける内面１４ｂに接触してクライミング作動時のスライダ２４の滑動機能を高めるようにされている。

前記スライダ２４に付設されているロックピン２２ｂは、その基端に形成される二股状取付部２２ｆを、主体部２４ａの下部で前方へ向けて突設されたブラケット２７に、基端をピン２７ａにて連結された操作レバー２８の中間部の長孔２８ａとピン２８ｂ連結され、操作レバー２８のハンドル２８ｄ操作で保持孔５に嵌入・離脱できるようにされている。なお、図中符号２９は操作レバー２８を定位置に固定するためのブラケットで、操作レバー２８とはその先端部のピン孔２８ｆに固定ピン２９ａを挿入しておくことにより固定するようにされている。

また、上部のロックピン２２ａは、外マスト１０に取付く支持部材２６の支持孔にてマスト３の保持孔５に向かって進退自在に支持され、基端に設けた二股状の取付部２２ｆで前記下部のロックピン２２ｂと同様の操作レバー２８によりマスト３の保持孔５に対して嵌入・離脱できるように構成されている。なお、この上部のロックピン２２ａの操作構造は、前記下部のロックピン２２ｂ用と同様であるので、前述のものと同一の符号を付して詳細な説明を省略する（図４参照）。また、この操作レバー２８についてはその操作の向きが横向きにされたものとして図示されている。

次に、クレーン本体３０は、図１に示されるように、外マスト１０の頂部に旋回機構８を介して支持される旋回フレーム３１と、この旋回フレーム３１上に立設されるジブ支持フレーム３２と、このジブ支持フレーム３２の上部にて基端を枢着されて前方に伸びるジブ３３と、このジブ３３を起伏させる起伏シリンダ３５と、巻上機３６および巻上索３７とで構成されている。

前記ジブ支持フレーム３２は、所要の高さ寸法にしてその上部にジブ３３の基端を枢着して起伏シリンダ３５を最伸長操作するとジブ３３によりマストセグメント３ｂを既設のマスト３上に吊り込めるように設定されている（ジブ３３を二点鎖線で示す）。また、このジブ支持フレーム３２の頂端部には、ブラケット３８が後方に向け取付けられて巻上索案内用の頂部滑車３９を支持している。

前記起伏シリンダ３５は、その基端を前記ジブ支持フレーム３２の基部前位置に設定されるブラケットに枢支され、ロッド３５ａ端をジブ３３の基部寄り下面にブラケット３３ｂを介して接続され、この起伏シリンダ３５のロッド３５ａを伸縮させることによりジブを起伏させるようにされている。なお、この起伏シリンダの駆動源となる油圧ユニットは旋回フレーム３１上に設置されている（図示省略）。図中符号４０はフックブロック、４１，４２は外マスト１０に付設の作業用踊り場である。なお、前記クライミングシリンダ２１の駆動用油圧ユニット（図示省略）は、外マスト１０に取付く作業踊り場に搭載される。

このように構成される本実施形態のクライミングクレーン１は、マスト３の頂部に支持されるクレーン本体３０が、旋回フレーム３１上にジブ支持フレーム３２とジブ起伏シリンダ３５で起伏操作されるジブ３３と巻上機３６および起伏シリンダ３５の駆動源である油圧ユニットと制御盤（いずれも図示せず）を搭載するのみであるから、従来のクレーン本体のように、ガントリーや起伏機および起伏索が設けられないので軽量化される。したがって、マスト３に作用するクレーン本体３０の負荷が軽減されることになる。また、クレーン本体３０を全体的に嵩低くすることができる。

また、組立作業時において、起伏索の掛け回し（ローピング）作業がなくなるので、作業性が向上し、特に高所作業が軽減されることから組立に要する工費を軽減することができる。

前記クレーン本体３０におけるジブ３３の起伏操作は、起伏シリンダ３５のピストンロッドを伸縮させることにより行われ、巻上機３６によって巻上索３７を繰り出し・巻取ってフックブロック４０にて吊られる資材等を揚重する。

また、建設作業の進捗に応じて揚程を高めるためにクレーン本体を上昇（クライミング）させるには、まずクレーン本体３０を操作してマストセグメント３ｂを既設のマスト３頂部に吊り込んで接続する。その後に外マスト１０に備えるクライミング機構２０を作動操作して外マスト１０を介してクレーン本体３０上昇させる。

このクライミング操作は、まず、上部のロックピン２２ａを付属する操作レバー２８を操作して引き出しマスト３の保持孔５との係合を断つ。次いで、クライミングシリンダ２１を作動させ、ピストンロッド２１ａを押し出す方向に１ストローク分前進作動させる。すると、そのピストンロッド２１ａ端に連結されるスライダ２４に組み込まれマスト３の保持孔５に係合している下部のロックピン２２ｂに反力をとって外マスト１０がマスト３に沿い迫り上げられる。この際、外マスト１０はマスト３のガイドレール６にガイドローラ１１が案内されて姿勢を保ち、かつ、前記スライダ２４の両翼に付設されるガイド部２４ｂ，２４ｂとガイドレール１４，１４との摺動係合によって、安定姿勢で上昇される。なお、スライダ２４は、両翼のガイド部２４ｂ，２４ｂに取付く潤滑性を備えるスライド板２５がガイドレール１４と接触して摺動するようにされているので、外マスト１０（ガイドレール１４）の移動が円滑に行われる。クライミングシリンダ２１のピストンロッド２１ａが１ストローク分伸長すると、上部のロックピン２２ａがマスト３側の保持孔５に対応するので、操作レバー２８により押し込んで保持孔５にロックピン２２ａを挿入係合させる。

こうして外マスト１０がクライミングシリンダ２１の１ストローク分上昇してマスト３に支持されると、今度は下部のロックピン２２ｂを対応して付属する操作レバー２８により引き抜き操作する。その後にクライミングシリンダ２１を後退動作すると、ピストンロッド２１ａに連結されるスライダ２４が外マスト１０に付設のガイドレール１４，１４にガイド部２４ｂ，２４ｂを案内されて１ストローク分引き上げられる。その後に下部のロックピン２２ｂを操作レバー２８により対応位置の保持孔５に挿入して保持させる。以後、前記要領で繰り返し操作することにより外マスト１０を介してクレーン本体３０を上昇させ、所要高さ位置までマストセグメント３ｂを継ぎ足しクライミング作業を行う。なお、クライミング作業を終了した後は、前記ロックピン２２ａ，２２ｂの各操作レバー２８をブラケット２９にピン２８ｆで固定し、操作レバー２８の動きを制限する。また、このクライミング操作時には、外マスト１０にスリット１５が形成されているので、下部のロックピン２２ｂが上下方向に移動する動作を妨げることはない。

また、前述のように、クライミングシリンダ２１のピストンロッド２１ａに連結されるスライダ２４は、その両翼に付されたガイド部２４ａ，２４ａが外マスト１０に付設のガイドレール１４，１４の各溝部１４ａ内で、前面に取付く潤滑性を備えるスライド板２５をガイドレール１４の内面１４ｂに当接させて摺動するように構成されていることにより、外マスト１０が上昇動作する際に大きな負荷を受けても無理なく安定した姿勢を保って摺動し、クライミングシリンダ２１に過剰な負荷を与えることなく作動させることができる。

本考案に係るクライミングクレーンの全体図 クライミング装置を表す図 クライミング装置における要部の平面図（ａ）とＡ−Ａ視断面図（ｂ） 図２のＢ−Ｂ視図 外マストとマストとの案内の形態を示す平断面図

符号の説明

１ クライミングクレーン
２ 支持ベース
３ マスト
５ 保持孔
６ ガイドレール
１０ 外マスト
１１ ガイドローラ
１４ ガイドレール
１４ａ 溝部
１５ スリット
２０ クライミング機構
２１ クライミングシリンダ
２１ａ ピストンロッド
２２ａ 上部のロックピン
２２ｂ 下部のロックピン
２４ スライダ
２４ｂ スライダのガイド部
２５ スライド板
２８ 操作レバー
３０ クレーン本体
３１ 旋回フレーム
３２ ジブ支持フレーム
３３ ジブ
３５ 起伏シリンダ
３６ 巻上機
３７ 巻上索

Claims (2)

1. 支持ベースと、この支持ベース上に直立支持される複数個のマストセグメントを継足して形成されるマストと、このマストに外嵌支持されてクライミング装置を備える外マストと、この外マスト頂部に旋回機構を介して支持されるクレーン本体とで構成されるクライミングクレーンにおいて、
   クレーン本体は、旋回フレーム上に旋回中心から後方へ所要距離はなれてジブ支持フレームが立設され、このジブ支持フレームの頂部に基端を枢着されて前方に伸びるジブが基端を旋回フレーム上に枢支される起伏シリンダによって起伏自在に設けられ、前記ジブ支持フレームの後方位置に巻上索操作の巻上機が搭載されており、
   前記外マストは一体の円筒体にされ、この外マストの外側に、クライミングシリンダと前記マストに設けられる保持孔に対して嵌脱自在な上下一対の係止ピンとを含むクライミング装置が付設され、前記クライミングシリンダのロッド端に付設されるスライダに下部係止ピンがマストの係止孔に向かって嵌脱自在に付設され、クライミングシリンダの作動時に前記スライダが外マストの外面に設けられる一対のガイドレールに沿って摺動自在に案内される構成であることを特徴とするクライミングクレーン。
2. 前記クライミングシリンダのロッド先端に付設されるスライダは、左右両側に張出すガイド部が、外マストの外側面にて所要の間隔で上下方向に伸びる一対のガイドレールの内面に案内されるようにして、そのガイド部には接触面に摺動部材が付着された構成である請求項１に記載のクライミングクレーン。

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