JP3202600U - クレーンのフック過巻防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】誤作動の発生や細索の切断等の従来の問題点を解消できるとともに、正確なフック吊下距離の算出が行えるクレーンのフック過巻防止装置を提供する。【解決手段】ブーム長さ検出器１１とロープ繰出量検出器１２とを備え、さらにコントローラ２０に、ブーム長さ検出値に基づきブームの長さが変化したことに伴うフック吊下距離の変化量を算出するフック吊下距離変化量算出手段２１と、ロープ繰出量検出値とフック吊下距離変化量に基づいてフック吊下距離を算出するフック吊下距離算出手段２２と、フック吊下距離算出手段２２で算出したフック吊下距離算出値が所定閾値以下になったときにフックの巻上を規制するフック巻上規制手段２６とをそれぞれ備えている。【選択図】図２

Description

本考案は、ブーム先端部から吊下されたフックがブーム先端部に衝突するまで巻き上げられるのを防止するためのクレーンのフック過巻防止装置に関するものである。

クレーンのフック過巻防止装置の一般例として、図３に示すものがある。尚、この図３のフック過巻防止装置は、実開平５−９５９８４号公報（特許文献１）に開示されたものと同等のものである。

図３に示すクレーン（移動式クレーン）は、車両上に搭載した旋回台（図示せず）に起伏及び伸縮自在なブーム３を取付け、ブーム基端側（旋回台側）に設置したウインチ４からのロープ（ワイヤーロープ）５をブーム先端部３０のシーブ３１を介して下方に導き、該ロープ５でフック６をブーム先端部３０から吊下している。尚、ブーム先端部３０より下方のロープ５部分は、フック６のシーブ６１に適数回（図示例では１回）掛け回した後、ロープ先端側を上向きにしてそのロープ上向き部５ａの上端５ｂをブーム先端部３０に固定している。

そして、このクレーンでは、ウインチ４を巻上作動させるとフック６が上動してブーム先端部３０に近づくとともに、ブーム（伸縮ブーム）３を伸長させてもフック６がブーム先端部３０に近づくようになる。

ところで、この種のクレーンには、フック６を巻き上げ過ぎて該フック６がブーム先端部３０に衝突するのを防止するためのフック過巻防止装置が設けられている。

図３に示す公知のフック過巻防止装置には、フック６がブーム先端部３０（下端面）に対して巻上停止すべき位置（以下、停止位置Ｐ１という）まで近接したときにフック６の巻上を停止させるフック停止装置７と、フック６が上記停止位置Ｐ１より所定下方位置（以下、減速位置Ｐ２という）まで上動したときに、フック６の巻上速度を減速させるためのフック減速装置８とが用いられている。

尚、この種のフック過巻防止装置の中には、上記フック減速装置８のないものもあるが、図３の公知例フック過巻防止装置では、フック停止装置７に加えてフック減速装置８も備えている。

上記フック停止装置７は、フック巻上を停止させる停止スイッチ７１と、ロープ５の上向き部５ａを挿通させた状態でブーム先端部３０の下方近傍位置（停止位置Ｐ１）に吊持した重錘７２と、該重錘７２を停止スイッチ７１の作動部から吊下げている細索７３（細ワイヤーや細チエン）とを有しているとともに、停止スイッチ７１を図３の回路図のように組み込んだものである。

そして、図３のフック停止装置７は、フック６が停止位置Ｐ１まで上動したときに、重錘７２がフック６で押上げられて停止スイッチ７１がＯＮ作動し、それによって油圧回路中のアンロード弁７４を作動させてポンプ油路中の作動油をアンロードさせる（ウインチ４の巻上を停止させる）ようになっている。

他方、上記フック減速装置８は、フック巻上速度を減速させる減速スイッチ８１と、ロープ５の上向き部５ａを挿通させた状態で上記停止位置Ｐ１より所定下方位置（減速位置Ｐ２）に吊持した重錘８２と、該重錘８２を減速スイッチ８１の作動部から吊下げている細索８３とを有しているとともに、減速スイッチ８１を図３の回路図のように組み込んでいる。

そして、図３のフック減速装置８は、フック６が減速位置Ｐ２まで上動したときに、重錘８２がフック６で押上げられて減速スイッチ８１がＯＮ作動し、それによって油圧回路中の絞り弁８４を作動させてポンプ油路中の作動油量を制限させる（ウインチ４の巻上速度を減速させる）ようになっている。

実開平５−９５９８４号公報

ところで、図３のクレーンにおいて、フック６を吊持しているロープ５は、フック６で大荷重の吊荷（図示省略）を吊持するとその荷重でロープ５が伸びることにより該ロープ５が撚り戻し方向に回転し、該吊荷の吊持を解放すると該ロープ５が撚り復帰方向に回転する性質があり、そのとき各重錘７２，８２の穴に挿通されている上向きロープ５ａ部分でもロープの回転（撚り戻し、撚り復帰）が起こる。

そして、該上向きロープ５ａ部分が各重錘７２，８２の穴に挿通された状態で回転すると、そのロープ回転に連れて各重錘７２，８２も回転することがあり、そのときには各重錘７２，８２を吊下している細索７３，８３が上向きロープ５ａ部分に絡み付いて該重錘７２，８２がロープ５ａに対してスライドしにくくなり、ときには該重錘７２，８２がロープ５ａに対して完全にスライドできない事態が発生することがある。

従って、図３に示す公知のフック過巻防止装置では、上記のように細索７３，８３が上向きロープ５ａ部分に絡み付くことで重錘７２，８２がロープ５ａに対してスライドできなくなると、その場合はフック過巻防止装置としての機能が達成できなくなる。

又、最悪では、細索７３，８３が上向きロープ５ａに絡まることで該細索に弛みができ、その弛んだ細索が上向きロープ５ａ以外の近接する他のロープ部分に絡まることが考えられるが、その場合にはフック巻上動に伴って該細索が絡んだ他のロープ部分が上下に移動することでその絡まった細索が切断する虞れもある。

そこで、本考案は、上記のように、停止又は減速用のスイッチを細索で吊持した重錘の上下動で作動させる形式のフック過巻防止装置（図３のもの）の問題点（重錘がロープに対してスライドできなくなることによる問題点）を改善し得るようにしたクレーンのフック過巻防止装置を提供することを目的としてなされたものである。

本考案は、上記課題を解決するための手段として次の構成を有している。尚、本考案は、ブーム先端部から吊下されたフックがブーム先端部に衝突するまで巻き上げられるのを防止するためのクレーンのフック過巻防止装置を対象にしたものである、又、以下の説明では、本考案のクレーンのフック過巻防止装置を単にフック過巻防止装置ということがある。

本願考案のフック過巻防止装置は、
起伏及び伸縮自在なブームを有し、ブーム先端部にウインチからのロープでフックを吊下げてクレーン作業を行えるようにしたクレーンにおいて、
ブームの長さを検出するブーム長さ検出器と、ウインチからのロープ繰出量を検出するロープ繰出量検出器とを備え、
さらにコントローラに、ブーム長さ検出器で検出されたブーム長さ検出値に基づきブームの長さが変化したことに伴うフックのブーム先端部からの吊下距離の変化量を算出するフック吊下距離変化量算出手段と、ロープ繰出量検出器で検出されたロープ繰出量検出値とフック吊下距離変化量算出手段で算出されたフック吊下距離変化量に基づいてブーム先端部からフックまでの吊下距離を算出するフック吊下距離算出手段と、フック吊下距離算出手段で算出したフック吊下距離算出値が所定閾値以下になったときにフックの巻上を規制するフック巻上規制手段とをそれぞれ備えている、
ことを特徴とするものである。

上記フック吊下距離変化量算出手段は、ブーム長さが変化したときのフック吊下距離変化量をフックに対するロープ掛数を加味して算出するものである。即ち、該フック吊下距離変化量算出手段では、ブーム長さ変化量をロープ掛数で除算することでフック吊下距離変化量を求めるようにしている。

上記フック吊下距離算出手段は、上記ロープ繰出量検出値と上記フック吊下距離変化量に基づいてブーム先端部からのフック吊下距離を算出するものである。

上記所定閾値とは、フックの巻上を規制（減速又は停止）すべきフック吊下位置であって、予めコントローラに設けた所定閾値記憶手段に記憶させたものである。尚、フック過巻制御として、フック巻上を減速させる制御とフック巻上を停止させる制御の両方を行うものでは、上記所定閾値記憶手段は、フック減速位置を記憶するもの（フック減速位置記憶手段）とフック停止位置を記憶するもの（フック停止位置記憶手段）とを装備することになる。

上記フック巻上規制手段は、フックの巻上を実際に規制（減速又は停止）するものである。尚、フック巻上規制として、フック巻上を減速させる規制とフック巻上を停止させる規制の両方を行うものでは、このフック巻上規制手段は、フック巻上を減速させるためのフック減速指示手段とフック巻上を停止させるためのフック停止指示手段とを装備することになる。

そして、本考案のフック過巻防止装置では、フックがブーム先端部に対して巻上を規制すべき位置（減速位置又は停止位置）まで近づいたときに、該フックの巻上を規制（減速又は停止）し得るようにしたものであるが、本考案においてフック巻上規制を実行させるための制御は、上記フック吊下距離算出手段で算出したフック吊下距離算出値が上記所定閾値記憶手段で記憶している所定閾値以下になったときに上記フック巻上規制手段で行うものである。

本考案のフック過巻防止装置は、上記のようにブーム先端部からのフック吊下距離をコントローラに装備したフック吊下距離算出手段を用いて求めるようにしているので、図３の公知例のスイッチ、重錘、細索等による機械的な検出装置のように細索がロープに絡み付くことによるトラブルを未然に解消し得るという効果がある。

又、本考案では、上記フック吊下距離算出手段は、ロープ繰出量検出器で検出されたロープ繰出量検出値とフック吊下距離変化量算出手段で算出したフック吊下距離変化量（ブームの長さ変化に伴って変動するもの）に基づいてフック吊下距離算出値を算出するようにしたものを採用しているので、現状のフック吊下距離の算出が正確に行えるという効果がある。尚、このことは、ウインチによるフック巻上中にブーム長さが変動するような操作を併用した場合であっても、正確なフック吊下距離が算出できるものである。

本考案の実施例に係るフック過巻防止装置を備えた移動式クレーンの側面図である。 図１の移動式クレーンに採用しているフック過巻防止装置のブロック図である。 公知（特許文献１）のフック過巻防止装置の説明図である。

図１及び図２を参照して本考案の実施例に係るクレーンのフック過巻防止装置を説明する。

図１には、図２のフック過巻防止装置を装備した移動式クレーンを示している。この移動式クレーンは、車両１上に搭載した旋回台２に起伏及び伸縮自在なブーム３を取付け、旋回台２上に設置したウインチ４からのロープ（ワイヤーロープ）５をブーム先端部３０のシーブ３１を介して下方に導き、該ロープ５でフック６をブーム先端部３０から吊下している。

ブーム３は、起伏シリンダ３２によって起伏操作される一方、ブームに内蔵された伸縮シリンダ（図示省略）で伸縮操作される。

ブーム３には、該ブーム３の長さを検出するブーム長さ検出器１１が設けられていて、該ブーム長さ検出器１１で検出した現状のブーム長さ検出値をコントローラ２０に常時送信している。

ウインチ４には、フック吊下用のロープ（ワイヤーロープ）５が巻回されている。そして、このウインチ４には、ロープ５の繰出量を検出するロープ繰出量検出器１２が設けられていて、該ウインチ４からの現状のロープ繰出量をコントローラ２０に常時送信している。

フック６には、ブーム先端部３０のシーブ３１とフック６のシーブ６１間にロープ５を適数回（図示例では２回）掛け回している。このように、ロープ５を両シーブ３１，６１間に適数回掛け回していると、ウインチ４からのロープ繰出変化量及びブーム３の伸縮変化量に対してブーム先端部３０からのフック吊下距離変化量がそれぞれロープ掛数に反比例するようになる。図示例のものでは、ブーム先端部３０のシーブ３１とフック６のシーブ６１との間にロープ５を２回掛け回しているのでロープ掛数が「４」となり、ウインチ４のロープ繰出変化量及びブーム３の伸縮変化量に対して、フック６の吊下距離変化量がそれぞれ１／４になる。例えば、図１において、ブームが最縮小位置（ブーム先端部が符号３０′の位置）でフック吊下距離がＨ０である状態（フックが符号６′の位置）から、ブーム３が実線図示する位置（ブーム先端部が符号３０の位置）までの長さ△Ｌだけ伸長すると、その位置でのフック６の吊下距離がＨ１となって元の吊下距離Ｈ０より△Ｈ（△Ｌ／４）だけ短くなる。

尚、ブーム３の起伏角が変化しても、ブーム先端部３０からのフック吊下距離が若干変化するが、ブーム起伏角変化によるフック吊下距離変化量は微々たるものである。そして、この実施例ではブーム起伏角変化によるフック吊下距離変化量は無視しているが、より厳密に全体のフック吊下距離変化量を算出するには、該ブーム起伏角変化によるフック吊下距離変化量も加味して算出するとよい。

この実施例のフック過巻防止装置は、フック６がブーム先端部３０（下端面）に対して巻上停止すべき位置（図１に符号６Ａで示す停止位置Ｐ１）まで近接したときにフック６の巻上を停止させる制御を行うとともに、フック６が上記停止位置Ｐ１より所定下方位置（図１に符号６Ｂで示す減速位置Ｐ２）まで上動したときに、フック６の巻上速度を減速させる制御を行うものである。

図２には、本願実施例のフック過巻防止装置のブロック図を示しているが、この実施例のフック過巻防止装置は、コントローラ２０に、フック吊下距離変化量算出手段２１と、フック吊下距離算出手段２２と、所定閾値記憶手段２３と、比較手段２４，２５と、フック巻上規制手段２６とをそれぞれ備えている。

上記フック吊下距離変化量算出手段２１には、ロープ掛数入力器１３によりフック６に対するロープ掛数（この実施例では掛数が「４」）を入力する一方、ブーム長さ検出器１１で検出した現状のブーム長さ検出値を常時送信している。そして、ブーム長さが最縮小状態（ブーム先端部が符号３０′の位置）から所定長さ△Ｌだけ変化（伸長）したときに、そのブーム長さ変化量△Ｌをロープ掛数で除算（図示例では△Ｌ／４）することで、元のフック位置（符号６′の位置）でのフック吊下距離Ｈ０からのフック吊下距離変化量△Ｈを算出できるようにしている。

尚、ブーム長さ変化量は、ブーム３が最縮小位置（ブーム先端部が符号３０′の位置）にあるときを基準位置とし（「０」とする）、該ブーム３が最縮小位置（基準位置）にあるときにはフック吊下距離変化量算出手段２１で算出するフック吊下距離変化量は「０」となる。従って、この場合（ブーム３が最縮小位置にあるとき）のフック吊下距離は、フック吊下距離算出手段２２においてロープ繰出量検出器１２で検出したロープ繰出量検出値とロープ掛数入力器１３で入力されたロープ掛数との関数で算出される。

上記フック吊下距離算出手段２２は、上記ロープ繰出量検出器１２で検出されたロープ繰出量検出値と上記フック吊下距離変化量算出手段２１で算出されたフック吊下距離変化量に基づいてブーム先端部３０からフック６までの吊下距離を算出するものである。

上記所定閾値記憶手段２３は、この実施例ではフック停止位置記憶手段２３ａとフック減速位置記憶手段２３ｂとを有している。一方のフック停止位置記憶手段２３ａは、フック６の巻上を停止すべき位置（停止用閾値となる停止位置Ｐ１）を記憶しておくものであり、他方のフック減速位置記憶手段２３ｂは、フック６の巻上速度を減速すべき位置（減速用閾値となる減速位置Ｐ２）を記憶させておくものである。尚、フック巻上の減速制御を行わないものでは、上記所定閾値記憶手段２３はフック停止位置記憶手段２３ａのみとなる（フック減速位置記憶手段２３ｂは不要である）。

上記比較手段は、停止制御用の比較手段２４と減速制御用の比較手段２５の２つある。

一方（停止制御用）の比較手段２４は、上記フック停止位置記憶手段２３ａで記憶しているフック停止位置記憶値と上記フック吊下距離算出手段２２で算出した現状のフック吊下距離算出値とを比較して、フック吊下距離算出値がフック停止位置記憶値以下になったときにフック巻上規制手段２６（後述のフック停止指示手段２６ａ）に作動開始信号を送信するものである。

他方（減速制御用）の比較手段２５は、上記フック減速位置記憶手段２３ｂで記憶しているフック減速位置記憶値と上記フック吊下距離算出手段２２で算出した現状のフック吊下距離算出値とを比較して、フック吊下距離算出値がフック減速位置記憶値以下になったときにフック巻上規制手段２６（後述のフック減速指示手段２６ｂ）に作動開始信号を送信するものである。

上記フック巻上規制手段２６は、この実施例ではフック停止指示手段２６ａとフック減速指示手段２６ｂとを有している。

一方のフック停止指示手段２６ａは、停止制御用の比較手段２４からの作動開始信号を受けて、ブーム３の伸長動を停止させたり（ブーム伸長動停止Ａ）ウインチ４の巻上動を停止させたり（ウインチ巻上動停止Ｂ）するものである。

他方のフック減速指示手段２６ｂは、減速制御用の比較手段２５からの作動開始信号を受けて、ブーム３の伸長動を減速させたり（ブーム伸長動減速Ｃ）ウインチ４の巻上動を減速させたり（ウインチ巻上動減速Ｄ）するものである。尚、フック巻上の減速制御を行わないものでは、上記フック巻上規制手段２６はフック停止指示手段２６ａのみとなる（フック減速指示手段２６ｂは不要である）。

図１及び図２に示す本願実施例のフック過巻防止装置は、次のように作動する。

まず図１において、ブーム３が最縮小位置（ブーム先端部が符号３０′の位置）にある状態では、フック６′の吊下距離Ｈ０は、フック吊下距離算出手段２２により、ロープ繰出量検出器１２によるロープ繰出量検出値とロープ掛数入力器１３で入力されたロープ掛数とに基づいて算出される。

そして、ブーム３がブーム最縮小位置（ブーム先端部が符号３０′の位置）から例えば△Ｌだけ伸長した実線図示位置まで変化すると、フック吊下距離変化量算出手段２１でブーム長さ検出器１１からの現状のブーム長さ検出値（基準位置「０」からの増加分△Ｌ）とロープ掛数入力器１３によるロープ掛数（図示例では「４」）との関数によりフック吊下距離変化量△Ｈ（△Ｈ＝△Ｌ／４）を算出し、そのフック吊下距離変化量（△Ｈ）とロープ繰出量検出器１２からのロープ繰出量検出値とによりフック吊下距離算出手段２２で現状でのフック吊下距離Ｈ１（Ｈ１＝Ｈ０−△Ｈ）を算出する。

そして、図１の実線図示状態（フック６の吊下距離がＨ１）から、ウインチ４の巻上動やブーム３の伸長動を行わせるとフック６が上動するが、フック吊下距離算出手段２２で刻々算出している現状のフック吊下距離算出値がフック減速位置記憶手段２３ｂで記憶しているフック減速位置記憶値以下になったことを比較手段２５が検知した時点（フックが符号６Ｂの減速位置Ｐ２に達した時点）で、該比較手段２５からフック減速指示手段２６ｂに対してウインチ巻上動の減速制御（符号Ｄ）とブーム伸長動の減速制御（符号Ｃ）を実行する信号が出力されて（例えば図３の絞り弁８４をＯＮ作動させる）、フック上動速度が所定減速速度に制限される。

又、フックが減速位置Ｐ２から所定の減速速度でさらに上動して、フック吊下距離算出手段２２で刻々算出している現状のフック吊下距離算出値がフック停止位置記憶手段２３ａに記憶しているフック停止位置記憶値以下になったことを比較手段２４が検知した時点（フックが符号６Ａの停止位置Ｐ１に達した時点）で、該比較手段２４からフック停止指示手段２６ｂに対してウインチ巻上動の停止制御（符号Ｂ）とブーム伸長動の停止制御（符号Ａ）を実行する信号が出力されて（例えば図３のアンロード弁７４をＯＮ作動させる）、フック上動が停止される。

このように、本願実施例のフック過巻防止装置では、ブーム先端部３０からのフック吊下距離をコントローラ２０に装備したフック吊下距離算出手段２２を用いて求めるようにしているので、図３の公知例のスイッチ、重錘、細索等による機械的な検出装置のように細索がロープに絡み付くことによるトラブルを未然に解消し得るという機能がある。

又、本願実施例のフック過巻防止装置では、ブーム３の長さが変化したことに伴って変化するフック吊下距離変化量△Ｈを加味してフック吊下距離算出手段２２で実際のフック吊下距離Ｈ１を算出するようにしているので、現状のフック吊下距離Ｈ１を正確に算出できるという機能がある。

３はブーム、４はウインチ、５はロープ、６はフック、１１はブーム長さ検出器、１２はロープ繰出量検出器、１３はロープ掛数入力器、２０はコントローラ、２１はフック吊下距離変化量算出手段、２２はフック吊下距離算出手段、２３は所定閾値記憶手段、２３ａはフック停止位置記憶手段、２３ｂはフック減速位置記憶手段、２４は停止制御用の比較手段，２５は減速制御用の比較手段、２６はフック巻上規制手段、２６ａはフック停止指示手段、２６ｂはフック減速指示手段である。

Claims (1)

1. 起伏及び伸縮自在なブームを有し、ブーム先端部にウインチからのロープでフックを吊下げてクレーン作業を行えるようにしたクレーンにおいて、
   上記ブームの長さを検出するブーム長さ検出器と、上記ウインチからのロープ繰出量を検出するロープ繰出量検出器とを備え、
   さらにコントローラに、上記ブーム長さ検出器で検出されたブーム長さ検出値に基づきブームの長さが変化したことに伴うフックのブーム先端部からの吊下距離の変化量を算出するフック吊下距離変化量算出手段と、上記ロープ繰出量検出器で検出されたロープ繰出量検出値と上記フック吊下距離変化量算出手段で算出されたフック吊下距離変化量に基づいて上記ブーム先端部から上記フックまでの吊下距離を算出するフック吊下距離算出手段と、上記フック吊下距離算出手段で算出したフック吊下距離算出値が所定閾値以下になったときにフックの巻上を規制するフック巻上規制手段とをそれぞれ備えている、
   ことを特徴とするクレーンのフック過巻防止装置。

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