JP3601641B2 - クレーンの安全装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伸縮ブーム後端部が許容旋回半径、例えば上部旋回体の後端旋回半径より突出するときのクレーンの安全装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
第１ブーム（基段ブーム）内を伸縮する第２ブーム以降の伸縮ブーム後端が、第１ブーム後端より後方に突出するクレーンの警報装置としては、従来、図５、および図６に示す「実開平３−９９６５１号」が提案されている。
図５はクレーンの側面図で、下部走行体１上には上部旋回体３が旋回自在に装着され、この上部旋回体３にはブーム４の基段ブーム４１ が、起伏シリンダ６により起伏自在に取付けられている。
【０００３】
図６は警報装置の制御ブロック図で、第２ブーム４２ 以降の伸縮ブームの長さをブーム長検出器５１（図４では省略）で、また基段ブーム４１ の起伏角度θをブーム角検出器５２（図４では省略）でそれぞれ検出し、これら検出値より第２ブーム４２ 以降の伸縮ブーム後端の旋回半径を制御装置５０で演算して、この伸縮ブーム後端の旋回半径が上部旋回体３の旋回半径より突出したときに、警報ランプ５３、警報ブザー５７により警報したり、アンロード電磁弁５８を作動させて旋回油圧をアンロードさせて、上部旋回体３を旋回させないようにしている。なおスイッチ５５を開けば警報ブザー５７が停止し、スイッチ５６を開けばアンロード電磁弁５８がオンロードして上部旋回体３が旋回できる。
これにより運転者は伸縮ブーム後端の旋回半径が上部旋回体３の後端旋回半径より突出しているのを知らずに上部旋回体３を旋回させ、伸縮ブーム後端を外壁などの障害物へ衝突させる等の事故を未然に防ぐことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記構成においては、伸縮ブーム後端部が上部旋回体３の後端旋回半径より突出すると警報を発するようになっているため、伸縮ブーム後端部が上部旋回体３の後端旋回半径より突出している場合には常に警報を発し続けた状態となっている。
そのため、運転者は警報に慣れ、操作の都度運転者に注意を喚起することにならないという問題がある。
また伸縮ブーム後端部が上部旋回体３の後端旋回半径より突出している場合でも、一時的に図５に示すスイッチ５５を開いて警報ブザー５７を停止させて作業することがあるが、時間が経つとスイッチ５５を開いていることを忘れるため、不注意に上部旋回体３を旋回させると、伸縮ブーム後端を外壁などの障害物へ衝突させる等の事故が発生する恐れがあった。
また一時的にスイッチ５６を開いてアンロード電磁弁５８をオンロードさせて作業する場合についても同様の事故が発生する恐れがあった。
【０００５】
本発明は前記の問題点に注目してなされたもので、伸縮ブーム後端の旋回半径が上部旋回体３の後端旋回半径等の設定した許容旋回半径より突出している状態で、運転者が許容旋回半径より更に突出する方向へ操作したり、または旋回操作する都度、運転者に警報を発し、あるいは許容旋回半径より更に突出する方向への作動、または旋回操作を停止できるクレーンの安全装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用および効果】
上記の目的を達成するために、本発明に係るクレーンの安全装置に関する第１の発明は、下部走行体上に旋回自在に搭載した上部旋回体に、起伏自在に取着した基段ブームと、この基段ブームに対して伸縮し、収縮時に基段ブーム後端より後方に突出する伸縮ブームとを備えたクレーンであって、前記上部旋回体の旋回中心に対する伸縮ブーム後端部の旋回半径と許容旋回半径とを比較するクレーンの安全装置において、前記伸縮ブーム後端部の旋回半径が許容旋回半径以上であって、前記伸縮ブーム後端部の旋回半径を更に大きくする操作時、または前記伸縮ブーム後端部の旋回半径が許容旋回半径以上であって、前記上部旋回体の旋回操作時に警報を発する警報手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】
第１の発明によれば、伸縮ブーム後端部の旋回半径が、設定された許容旋回半径より突出したか否かを検出して、伸縮ブーム後端部が許容旋回半径より突出していて、かつ、伸縮ブーム後端部の旋回半径を更に大きくする方向に伸縮ブームを操作するか、または上部旋回体を旋回操作したときには警報手段により警報を発する。従って運転者は周囲に注意してクレーンを操作をすることとなり、障害物への衝突や危険を未然に防止することが可能となる。
また、例え伸縮ブーム後端部が許容旋回半径より突出していても、ブーム操作あるいは旋回操作をしていないときには警報は作動せず、危険な方向に操作したときに警報が作動するため運転者は操作の都度注意を喚起されることとなり、安全性が大幅に向上する。
【０００８】
本発明に係るクレーンの安全装置に関する第２の発明は、下部走行体上に旋回自在に搭載した上部旋回体に起伏自在に取着した基段ブームと、この基段ブームに対して伸縮し、収縮時に基段ブーム後端より後方に突出する伸縮ブームとを備えたクレーンであって、前記上部旋回体の旋回中心に対する伸縮ブーム後端部の旋回半径と許容旋回半径とを比較するクレーンの安全装置において、前記伸縮ブーム後端部の旋回半径が許容旋回半径以上であって、前記伸縮ブーム後端部の旋回半径を更に大きくする操作時、または前記伸縮ブーム後端部の旋回半径が許容旋回半径以上であって、前記上部旋回体の旋回操作時に、それらの操作による作動を停止する作動停止手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
第２の発明によれば、伸縮ブーム後端部の旋回半径が、設定された許容旋回半径より突出したか否かを検出して、伸縮ブーム後端部が許容旋回半径より突出していて、かつ、伸縮ブーム後端部の旋回半径を更に大きくする方向に伸縮ブームを操作するか、または上部旋回体を旋回操作したときには、その方向への作動を停止するため、運転者が誤って操作しても伸縮ブーム後端部が障害物へ衝突するような危険の発生を未然に、かつ確実に防止できる。
しかも安全装置を一時的に解除することにより、伸縮ブーム後端部の旋回半径が許容旋回半径より突出した状態においても、前記同様、各操作の度にその方向への作動を停止するため、運転者の不用意な操作による危険を確実に防止し、安全性が更に大幅に向上する。
【００１０】
本発明に係るクレーンの安全装置に関する第３の発明は、第１の発明、または第２の発明において、前記基段ブーム後端に対する伸縮ブーム後端部の突出量検出手段と、基段ブーム角検出手段と、これら検出手段からの信号を受信して、伸縮ブーム後端部の旋回半径を演算し、この旋回半径が設定された許容旋回半径より大きく、かつ前記伸縮ブーム後端部の旋回半径を更に大きくする操作信号、または前記上部旋回体の旋回操作信号を入力した時に、前記警報手段、または作動停止手段に制御信号を発信する制御装置を備えたことを特徴とする。
【００１１】
第３の発明によれば、第１の発明、または第２の発明において、基段ブームおよび伸縮ブームがどのような姿勢にあっても、制御装置が伸縮ブーム後端部の突出量検出手段と、基段ブーム角検出手段とからの信号を受信して、伸縮ブーム後端部の旋回半径を演算し、この旋回半径が設定された許容旋回半径より大きく、かつ伸縮ブーム後端の旋回半径を増大する信号を入力すると、制御装置から警報手段あるいは作動停止手段に出力する。従って信頼性の高い安全装置がコンパクトに、かつ安価に製作される。
【００１２】
本発明に係るクレーンの安全装置に関する第４の発明は、第１の発明、または第２の発明において、前記伸縮ブーム後端部の旋回半径を伸縮ブーム後端部の突出量に、また許容旋回半径を許容突出量としたことを特徴とする。
【００１３】
第４の発明によれば、ブーム角が略一定となるような作業においては、第１、または第２の発明における伸縮ブーム後端部の旋回半径に代えて、伸縮ブーム後端部の突出量だけを検出して、許容突出量と比較すればよいため、クレーンの安全装置が簡略化されコスト低減が可能となる。
【００１４】
本発明に係るクレーンの安全装置に関する第５の発明は、第１の発明、または第２の発明において、前記基段ブーム後端に対する伸縮ブーム後端部の突出量検出手段と、この突出量検出手段からの突出量信号を受信して、この突出量が設定された許容突出量より大きく、かつ前記伸縮ブーム後端部の突出量を更に大きくする操作信号、または前記上部旋回体の旋回操作信号を入力した時に、前記警報手段、または作動停止手段に制御信号を発信する制御装置を備えたことを特徴とする。
【００１５】
第５の発明によれば、第４の発明と同様にブーム角が略一定となるような作業においては、第１、または第２の発明における伸縮ブーム後端部の旋回半径に代えて、伸縮ブーム後端部の突出量だけを検出して、許容突出量と比較すればよいため、制御装置を含めたクレーンの安全装置全体が簡略化されコスト低減が可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るクレーンの安全装置の実施例について、図１〜図４を参照して詳述する。本実施例の説明においては図５、および図６に示す従来の技術と同様な部材には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００１７】
図１は本発明に係るクレーンの走行状態を示す側面図、図２は本発明に係るクレーンの作業状態を示す側面図で、伸縮ブーム後端の旋回半径を算出する説明図、図３は本発明に係るクレーンの安全装置に関する第１実施例の制御回路図である。
【００１８】
図１に示すように、ブーム４を最短状態にしたときに第２ブーム４２ 以降の伸縮ブームの後端部を基段ブーム４１ の後端部より突出させて、上部旋回体３の後端旋回半径ＲよりＳだけ突出させることにより、走行姿勢における車両全長Ｋを短くして走行性を向上しながら、ブーム伸長時のブーム全長を長くして作業範囲を広くしている。
【００１９】
図１に示す走行状態から図２に示すように、起伏シリンダ６を伸長して基段ブーム４１ をピン５の回りに起立させて作業状態にしたとき、第２ブーム４２ 以降の伸縮ブームが十分伸長状態にないと、伸縮ブームの後端部が基段ブーム４１ の後端部より多く突出することになる。この場合には伸縮ブームの後端部が図１に示す上部旋回体３の後端旋回半径Ｒより突出して、狭隘な場所では伸縮ブームの後端部が外部の障害物に衝突して損傷等の危険を招くことがある。
また運転者が伸縮ブームの後端部が上部旋回体３の後端旋回半径Ｒより突出していることに気付かずに、上部旋回体３を旋回したり、ブーム４を附伏操作したりすると、同様に伸縮ブームの後端が外壁等の障害物に衝突して損傷等の危険を招くことがある。
【００２０】
図３は、本発明に係るクレーンの安全装置に関する第１実施例の制御回路図である。
ブーム伸縮操作レバー１０を備えた第１圧力比例制御弁１１の収縮側パイロット回路１２ａと、伸長側パイロット回路１２ｂとはブーム伸縮操作弁１３の各パイロット操作部に接続している。また収縮側パイロット回路１２ａには第１圧力スイッチ１４が接続され、この第１圧力スイッチ１４の検出信号回路は制御装置４０に接続している。
【００２１】
ブーム伸縮操作レバー１０をブーム収縮側に操作すると、図１、および図２に示すブーム４内に装着されたブーム伸縮シリンダがブーム収縮側に作動すると共に、パイロット回路１２ａの油圧が上昇し、第１圧力スイッチ１４が閉じて制御装置４０にブーム伸縮操作信号が送られる。
【００２２】
ブーム起伏操作レバー２０を備えた第２圧力比例制御弁２１のブーム俯伏側パイロット回路２２ａと、ブーム起立側パイット回路２２ｂとはブーム起伏操作弁２３の各パイロット操作部に接続している。ブーム俯伏側パイロット回路２２ａには第２圧力スイッチ２４が接続され、この第２圧力スイッチ２４の検出信号回路は制御装置４０に接続している。
【００２３】
ブーム起伏操作レバー２０をブーム俯伏側に操作すると、図１、および図２に示すブーム起伏シリンダ６はブーム俯伏側に作動すると共に、ブーム俯伏側パイロット回路２２ａの油圧が上昇し、第２圧力スイッチ２４が閉じて制御装置４０にブーム俯伏操作信号が送られる。
【００２４】
旋回操作レバー３０を備えた第３圧力比例制御弁３１の左、右各旋回パイロット回路３２ａ，３２ｂは、旋回操作弁３４の各パイロット操作部に接続している。パイロット回路３２ａ，３２ｂにはそれぞれ第３圧力スイッチ３５、および第４圧力スイッチ３６が接続され、この第３圧力スイッチ３５、および第４圧力スイッチ３６の各検出信号回路は制御装置４０に接続している。
【００２５】
旋回操作レバー３０を右旋回、または左旋回操作すると、図１、および図２に示す上部旋回体３は図示しない旋回油圧モータにより旋回駆動すると共に、パイロット回路３２ａ、または３２ｂの油圧が上昇し、第３圧力スイッチ３５、または第４圧力スイッチ３６が閉じて、右旋回、または左旋回操作信号が制御装置４０に送られる。
【００２６】
制御装置４０は、ブーム長検出手段であるブーム長検出センサ４１、およびブーム角検出手段であるブーム角検出センサ４２に接続されており、ブーム長検出検出センサ４１、およびブーム角検出センサ４２の各検出信号を入力している。また制御装置４０は、警報手段である運転室のモニタパネルの警告ブザー５０、ディスプレイ５２、および音声により危険であることを注意するスピーカ５１に接続されている。
前記各検出信号より上部旋回体３の旋回中心に対する伸縮ブーム後端部の旋回半径を演算して、設定された許容旋回半径とを比較している。
【００２７】
前記構成による安全装置の作用について図２、および図３により説明する。
（１）ブーム長センサ４１は、図２に示すピン５の中心から第２ブーム４２ の後端までの距離Ｌａを測定し、その測定値を制御装置４０に送信する。
（２）ブーム角センサ４２は、図２に示すピン５と第２ブーム４１ の後端とを結ぶ直線Ｘ−Ｘと水平線との成す角度αを測定し、その測定値を制御装置４０に送信する。
（３）制御装置４０は距離Ｌａおよび角度αから、ピン５の中心から第２ブーム４１ の後端までの水平距離ＬｂをＬｂ＝Ｌａ×ｃｏｓ α により演算して求める。つぎにＬｂに上部旋回体２の旋回中心からピン４までの距離Ｌｃを加算し、上部旋回体３の旋回中心から第２ブーム４１ の後端までの水平距離ＬｄをＬｄ＝Ｌｂ＋Ｌｃにより求め、許容旋回半径である上部旋回体３の後部旋回半径Ｒと比較する。
（４）運転者がブーム伸縮操作レバー１０をブーム収縮側に操作するか、あるいはブーム起伏操作レバー２０をブーム俯伏側に操作し、第１圧力スイッチ１４あるいは第２圧力スイッチ２４からの信号が制御装置４０に出力しているときに、Ｌｄ≧Ｒ になった場合、制御装置４０は警告ブザー５０、スピーカ５１、およびディスプレイ５２に警報信号を発信して注意を喚起する。
これにより運転者は後方の安全を確認したのち作業を続行する。
【００２８】
（５）運転者が操作レバー１０，２０を中立位置に戻すと、制御装置４０は警報信号の発信を中止するため警報は止まる。
（６）第２ブーム４２ の後端が上部旋回体２の後端旋回半径Ｒより突出した状態、すなわちＬｄ≧Ｒの状態で運転者がブーム伸縮操作レバー１０をブーム短縮側に操作するか、あるいはブーム起伏レバー２０をブーム俯伏側に操作すると、第２ブーム４２ の後端は後部旋回半径Ｒより更に突出する方向になるので、第１圧力スイッチ１４または第２圧力スイッチ２４から信号を受けた制御装置４０は、警告ブザー５０、スピーカ５１、およびディスプレイ５２に警報信号を発信する。そのため警告ブザー５０、スピーカ５１、およびディスプレイ５２から警報を発して運転者の注意を喚起する。
（７）同様にＬｄ≧Ｒ の状態で運転者が旋回操作レバー３０を左、右いずれに旋回操作した場合でも、制御装置４０は第３圧力スイッチ３５または第４圧力スイッチ３６からの信号を受けた制御装置４０は、警告ブザー５０、スピーカ５１、およびディスプレイ５２に警報信号を発信する。そのため警告灯５０、警報ブザー５１、およびディスプレイ５２から警報を発して運転者、および周囲に注意を喚起する。
【００２９】
前記のように運転者が操作レバー１０，２０，３０を危険が発生する恐れのある方向に操作したときにのみ、操作の度に警告ブザー５０、スピーカ５１、およびディスプレイ５２が警報を発するので、運転者はその都度クレーンの周囲を確認して操作し、伸縮ブーム後端が周囲に衝突する危険の発生を確実に防止することができる。
【００３０】
図４は本発明に係るクレーンの安全装置に関する第２実施例の制御回路図である。警報器以外の部分は第１実施例と同一のため説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００３１】
制御装置４０は図示しないブーム伸縮シリンダのパイロット油圧をアンロードする第１電磁弁６０、ブーム起伏シリンダのパイロット油圧をアンロードする第２電磁弁６１、上部旋回体３の旋回駆動油圧モータのパイロット油圧をアンロードする第３電磁弁６２と、それぞれＯＮ−ＯＦＦスイッチ６３，６４，６５を介して接続している。
スイッチ６３，６４，６５は運転者が自由に操作可能になっている。
【００３２】
つぎに作動について説明する。
（１）運転者は作業開始時にスイッチ６３，６４，６５をＯＮにしておく。
（２）運転者がブーム伸縮操作レバー１０をブーム収縮側に操作するか、あるいはブーム起伏操作レバー２０をブーム俯伏側に操作して、Ｌｄ≧Ｒになると制御装置４０は第１電磁弁６０にアンロード信号を発信し、ブーム伸縮操作弁１３の収縮側のパイロット回路１２ａをアンロードしてブーム収縮作動を停止するか、あるいはブーム起伏操作弁２３の俯伏側のパイロット回路２２ａをアンロードしてブーム俯伏作動を停止させる。
（３）運転者はブーム後方の安全を確認したのちスイッチ６３、あるいは６４を開いて第１電磁弁６０、あるいは第２電磁弁６１により、収縮側のパイロット回路１２ａ、あるいは俯伏側のパイロット回路２２ａをオンロードさせて、ブーム収縮作動、あるいはブーム俯伏作動を行う。
（４）作動完了時には運転者は操作レバーを中立にするとともに、再びスイッチ６３、あるいは６４を閉じる。
【００３３】
（５）Ｌｄ≧Ｒ の状態で運転者がブーム伸縮操作レバー１０をブーム収縮側に操作するか、あるいはブーム起伏操作レバー２０をブーム俯伏側に操作すると、ブーム後端部は更に後端旋回半径Ｒより突出することになるため、制御装置４０は制御信号を発信してブーム収縮作動、あるいはブーム俯伏作動を停止させる。
（６）運転者は後方の安全を確認後、スイッチ６３、あるいは６４を開いて収縮側のパイロット回路１２ａ、あるいは俯伏側のパイロット回路２２ａをオンロードさせて、ブーム伸縮作動、あるいはブーム起伏作動させ、作動完了後は再びスイッチ６３あるいは６４を閉じる。
（７）またＬｄ≧Ｒ の状態で運転者が旋回操作レバー３０を操作すると、制御装置４０は第３電磁弁６２に制御信号を発信して、旋回操作レバー３０の左、右パイロット回路３２ａ、または３２ｂをアンロードして旋回作動を停止させる。
（８）運転者はブーム後方の安全を確認したのちスイッチ６５を開いて旋回作動させ、旋回作動完了後にはスイッチ６５を閉じる。
【００３４】
前記のようにスイッチ６３〜６５を開くことにより、各パイロット回路１２ａ，２２ａ，３２ａ，３２ｂをオンロードさせて、ブーム収縮作動、ブーム俯伏作動、あるいは旋回作動させても、その後必ずスイッチ６３〜６５を閉じておけば運転者が操作レバーを危険が発生する可能性の有る方向に操作すれば、自動的に作動停止となるため安全性が確保される。
【００３５】
なお、第１実施例の警報器５０〜５２と第２実施例の電磁弁６０〜６２とを併用してもよいことは言うまでもない。
また第１実施例、および第２実施例のように伸縮ブームの後端旋回半径を、ブーム長検出センサ４１、およびブーム角検出センサ４２からの信号により演算したが、ブーム角が略一定の作業においては図１に示す伸縮ブームの後端限界位置だけをリミットスイッチ７で検出することにより、伸縮ブームの後端旋回半径に代用させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクレーンの走行状態を示す側面図である。
【図２】本発明に係るクレーンの作業状態を示す側面図で、伸縮ブーム後端の旋回半径を算出する説明図である。
【図３】本発明に係るクレーンの安全装置に関する第１実施例の制御回路図である。
【図４】本発明に係るクレーンの安全装置に関する第２実施例の制御回路図である。
【図５】従来のクレーンの側面図である。
【図６】図５の警報装置の制御ブロック図である。
【符号の説明】
１…下部走行体、３…上部旋回体、４…ブーム、４１ …基段ブーム、４２ …第２ブーム、５…ピン、６…ブーム起伏シリンダ、７…リミットスイッチ、１０…ブーム伸縮操作レバー、１１…第１圧力比例制御弁、１２ａ，１２ｂ，２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂ…パイロット回路、１３…ブーム伸縮操作弁、１４…第１圧力スイッチ、２０…ブーム起伏操作レバー、２１…第２圧力比例制御弁、２３…ブーム起伏操作弁、２４…第２圧力スイッチ、３０…旋回操作レバー、３１…第３圧力比例制御弁、３４…旋回操作弁、３５…第３圧力スイッチ、３６…第４圧力スイッチ、４０…制御装置、４１…ブーム長検出センサ、４２…ブーム角検出センサ、５０…警告灯、５１…スピーカ、５２…ディスプレイ、６０…第１電磁弁、６１…第２電磁弁、６２…第３電磁弁、６３，６４，６５…スイッチ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、伸縮ブーム後端部が許容旋回半径、例えば上部旋回体の後端旋回半径より突出するときのクレーンの安全装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
第１ブーム（基段ブーム）内を伸縮する第２ブーム以降の伸縮ブーム後端が、第１ブーム後端より後方に突出するクレーンの警報装置としては、従来、図５、および図６に示す「実開平３−９９６５１号」が提案されている。
図５はクレーンの側面図で、下部走行体１上には上部旋回体３が旋回自在に装着され、この上部旋回体３にはブーム４の基段ブーム４１ が、起伏シリンダ６により起伏自在に取付けられている。
【０００３】
図６は警報装置の制御ブロック図で、第２ブーム４２ 以降の伸縮ブームの長さをブーム長検出器５１（図４では省略）で、また基段ブーム４１ の起伏角度θをブーム角検出器５２（図４では省略）でそれぞれ検出し、これら検出値より第２ブーム４２ 以降の伸縮ブーム後端の旋回半径を制御装置５０で演算して、この伸縮ブーム後端の旋回半径が上部旋回体３の旋回半径より突出したときに、警報ランプ５３、警報ブザー５７により警報したり、アンロード電磁弁５８を作動させて旋回油圧をアンロードさせて、上部旋回体３を旋回させないようにしている。なおスイッチ５５を開けば警報ブザー５７が停止し、スイッチ５６を開けばアンロード電磁弁５８がオンロードして上部旋回体３が旋回できる。
これにより運転者は伸縮ブーム後端の旋回半径が上部旋回体３の後端旋回半径より突出しているのを知らずに上部旋回体３を旋回させ、伸縮ブーム後端を外壁などの障害物へ衝突させる等の事故を未然に防ぐことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記構成においては、伸縮ブーム後端部が上部旋回体３の後端旋回半径より突出すると警報を発するようになっているため、伸縮ブーム後端部が上部旋回体３の後端旋回半径より突出している場合には常に警報を発し続けた状態となっている。
そのため、運転者は警報に慣れ、操作の都度運転者に注意を喚起することにならないという問題がある。
また伸縮ブーム後端部が上部旋回体３の後端旋回半径より突出している場合でも、一時的に図５に示すスイッチ５５を開いて警報ブザー５７を停止させて作業することがあるが、時間が経つとスイッチ５５を開いていることを忘れるため、不注意に上部旋回体３を旋回させると、伸縮ブーム後端を外壁などの障害物へ衝突させる等の事故が発生する恐れがあった。
また一時的にスイッチ５６を開いてアンロード電磁弁５８をオンロードさせて作業する場合についても同様の事故が発生する恐れがあった。
【０００５】
本発明は前記の問題点に注目してなされたもので、伸縮ブーム後端の旋回半径が上部旋回体３の後端旋回半径等の設定した許容旋回半径より突出している状態で、運転者が許容旋回半径より更に突出する方向へ操作したり、または旋回操作する都度、運転者に警報を発し、あるいは許容旋回半径より更に突出する方向への作動、または旋回操作を停止できるクレーンの安全装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用および効果】
上記の目的を達成するために、本発明に係るクレーンの安全装置に関する第１の発明は、下部走行体上に旋回自在に搭載した上部旋回体に、起伏自在に取着した基段ブームと、この基段ブームに対して伸縮し、収縮時に基段ブーム後端より後方に突出する伸縮ブームとを備えたクレーンであって、前記上部旋回体の旋回中心に対する伸縮ブーム後端部の旋回半径と許容旋回半径とを比較するクレーンの安全装置において、前記伸縮ブーム後端部の旋回半径が許容旋回半径以上であって、前記伸縮ブーム後端部の旋回半径を更に大きくする操作時、または前記伸縮ブーム後端部の旋回半径が許容旋回半径以上であって、前記上部旋回体の旋回操作時に警報を発する警報手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】
第１の発明によれば、伸縮ブーム後端部の旋回半径が、設定された許容旋回半径より突出したか否かを検出して、伸縮ブーム後端部が許容旋回半径より突出していて、かつ、伸縮ブーム後端部の旋回半径を更に大きくする方向に伸縮ブームを操作するか、または上部旋回体を旋回操作したときには警報手段により警報を発する。従って運転者は周囲に注意してクレーンを操作をすることとなり、障害物への衝突や危険を未然に防止することが可能となる。
また、例え伸縮ブーム後端部が許容旋回半径より突出していても、ブーム操作あるいは旋回操作をしていないときには警報は作動せず、危険な方向に操作したときに警報が作動するため運転者は操作の都度注意を喚起されることとなり、安全性が大幅に向上する。
【０００８】
本発明に係るクレーンの安全装置に関する第２の発明は、下部走行体上に旋回自在に搭載した上部旋回体に起伏自在に取着した基段ブームと、この基段ブームに対して伸縮し、収縮時に基段ブーム後端より後方に突出する伸縮ブームとを備えたクレーンであって、前記上部旋回体の旋回中心に対する伸縮ブーム後端部の旋回半径と許容旋回半径とを比較するクレーンの安全装置において、前記伸縮ブーム後端部の旋回半径が許容旋回半径以上であって、前記伸縮ブーム後端部の旋回半径を更に大きくする操作時、または前記伸縮ブーム後端部の旋回半径が許容旋回半径以上であって、前記上部旋回体の旋回操作時に、それらの操作による作動を停止する作動停止手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
第２の発明によれば、伸縮ブーム後端部の旋回半径が、設定された許容旋回半径より突出したか否かを検出して、伸縮ブーム後端部が許容旋回半径より突出していて、かつ、伸縮ブーム後端部の旋回半径を更に大きくする方向に伸縮ブームを操作するか、または上部旋回体を旋回操作したときには、その方向への作動を停止するため、運転者が誤って操作しても伸縮ブーム後端部が障害物へ衝突するような危険の発生を未然に、かつ確実に防止できる。
しかも安全装置を一時的に解除することにより、伸縮ブーム後端部の旋回半径が許容旋回半径より突出した状態においても、前記同様、各操作の度にその方向への作動を停止するため、運転者の不用意な操作による危険を確実に防止し、安全性が更に大幅に向上する。
【００１０】
本発明に係るクレーンの安全装置に関する第３の発明は、第１の発明、または第２の発明において、前記基段ブーム後端に対する伸縮ブーム後端部の突出量検出手段と、基段ブーム角検出手段と、これら検出手段からの信号を受信して、伸縮ブーム後端部の旋回半径を演算し、この旋回半径が設定された許容旋回半径より大きく、かつ前記伸縮ブーム後端部の旋回半径を更に大きくする操作信号、または前記上部旋回体の旋回操作信号を入力した時に、前記警報手段、または作動停止手段に制御信号を発信する制御装置を備えたことを特徴とする。
【００１１】
第３の発明によれば、第１の発明、または第２の発明において、基段ブームおよび伸縮ブームがどのような姿勢にあっても、制御装置が伸縮ブーム後端部の突出量検出手段と、基段ブーム角検出手段とからの信号を受信して、伸縮ブーム後端部の旋回半径を演算し、この旋回半径が設定された許容旋回半径より大きく、かつ伸縮ブーム後端の旋回半径を増大する信号を入力すると、制御装置から警報手段あるいは作動停止手段に出力する。従って信頼性の高い安全装置がコンパクトに、かつ安価に製作される。
【００１２】
本発明に係るクレーンの安全装置に関する第４の発明は、第１の発明、または第２の発明において、前記伸縮ブーム後端部の旋回半径を伸縮ブーム後端部の突出量に、また許容旋回半径を許容突出量としたことを特徴とする。
【００１３】
第４の発明によれば、ブーム角が略一定となるような作業においては、第１、または第２の発明における伸縮ブーム後端部の旋回半径に代えて、伸縮ブーム後端部の突出量だけを検出して、許容突出量と比較すればよいため、クレーンの安全装置が簡略化されコスト低減が可能となる。
【００１４】
本発明に係るクレーンの安全装置に関する第５の発明は、第１の発明、または第２の発明において、前記基段ブーム後端に対する伸縮ブーム後端部の突出量検出手段と、この突出量検出手段からの突出量信号を受信して、この突出量が設定された許容突出量より大きく、かつ前記伸縮ブーム後端部の突出量を更に大きくする操作信号、または前記上部旋回体の旋回操作信号を入力した時に、前記警報手段、または作動停止手段に制御信号を発信する制御装置を備えたことを特徴とする。
【００１５】
第５の発明によれば、第４の発明と同様にブーム角が略一定となるような作業においては、第１、または第２の発明における伸縮ブーム後端部の旋回半径に代えて、伸縮ブーム後端部の突出量だけを検出して、許容突出量と比較すればよいため、制御装置を含めたクレーンの安全装置全体が簡略化されコスト低減が可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るクレーンの安全装置の実施例について、図１〜図４を参照して詳述する。本実施例の説明においては図５、および図６に示す従来の技術と同様な部材には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００１７】
図１は本発明に係るクレーンの走行状態を示す側面図、図２は本発明に係るクレーンの作業状態を示す側面図で、伸縮ブーム後端の旋回半径を算出する説明図、図３は本発明に係るクレーンの安全装置に関する第１実施例の制御回路図である。
【００１８】
図１に示すように、ブーム４を最短状態にしたときに第２ブーム４２ 以降の伸縮ブームの後端部を基段ブーム４１ の後端部より突出させて、上部旋回体３の後端旋回半径ＲよりＳだけ突出させることにより、走行姿勢における車両全長Ｋを短くして走行性を向上しながら、ブーム伸長時のブーム全長を長くして作業範囲を広くしている。
【００１９】
図１に示す走行状態から図２に示すように、起伏シリンダ６を伸長して基段ブーム４１ をピン５の回りに起立させて作業状態にしたとき、第２ブーム４２ 以降の伸縮ブームが十分伸長状態にないと、伸縮ブームの後端部が基段ブーム４１ の後端部より多く突出することになる。この場合には伸縮ブームの後端部が図１に示す上部旋回体３の後端旋回半径Ｒより突出して、狭隘な場所では伸縮ブームの後端部が外部の障害物に衝突して損傷等の危険を招くことがある。
また運転者が伸縮ブームの後端部が上部旋回体３の後端旋回半径Ｒより突出していることに気付かずに、上部旋回体３を旋回したり、ブーム４を附伏操作したりすると、同様に伸縮ブームの後端が外壁等の障害物に衝突して損傷等の危険を招くことがある。
【００２０】
図３は、本発明に係るクレーンの安全装置に関する第１実施例の制御回路図である。
ブーム伸縮操作レバー１０を備えた第１圧力比例制御弁１１の収縮側パイロット回路１２ａと、伸長側パイロット回路１２ｂとはブーム伸縮操作弁１３の各パイロット操作部に接続している。また収縮側パイロット回路１２ａには第１圧力スイッチ１４が接続され、この第１圧力スイッチ１４の検出信号回路は制御装置４０に接続している。
【００２１】
ブーム伸縮操作レバー１０をブーム収縮側に操作すると、図１、および図２に示すブーム４内に装着されたブーム伸縮シリンダがブーム収縮側に作動すると共に、パイロット回路１２ａの油圧が上昇し、第１圧力スイッチ１４が閉じて制御装置４０にブーム伸縮操作信号が送られる。
【００２２】
ブーム起伏操作レバー２０を備えた第２圧力比例制御弁２１のブーム俯伏側パイロット回路２２ａと、ブーム起立側パイット回路２２ｂとはブーム起伏操作弁２３の各パイロット操作部に接続している。ブーム俯伏側パイロット回路２２ａには第２圧力スイッチ２４が接続され、この第２圧力スイッチ２４の検出信号回路は制御装置４０に接続している。
【００２３】
ブーム起伏操作レバー２０をブーム俯伏側に操作すると、図１、および図２に示すブーム起伏シリンダ６はブーム俯伏側に作動すると共に、ブーム俯伏側パイロット回路２２ａの油圧が上昇し、第２圧力スイッチ２４が閉じて制御装置４０にブーム俯伏操作信号が送られる。
【００２４】
旋回操作レバー３０を備えた第３圧力比例制御弁３１の左、右各旋回パイロット回路３２ａ，３２ｂは、旋回操作弁３４の各パイロット操作部に接続している。パイロット回路３２ａ，３２ｂにはそれぞれ第３圧力スイッチ３５、および第４圧力スイッチ３６が接続され、この第３圧力スイッチ３５、および第４圧力スイッチ３６の各検出信号回路は制御装置４０に接続している。
【００２５】
旋回操作レバー３０を右旋回、または左旋回操作すると、図１、および図２に示す上部旋回体３は図示しない旋回油圧モータにより旋回駆動すると共に、パイロット回路３２ａ、または３２ｂの油圧が上昇し、第３圧力スイッチ３５、または第４圧力スイッチ３６が閉じて、右旋回、または左旋回操作信号が制御装置４０に送られる。
【００２６】
制御装置４０は、ブーム長検出手段であるブーム長検出センサ４１、およびブーム角検出手段であるブーム角検出センサ４２に接続されており、ブーム長検出検出センサ４１、およびブーム角検出センサ４２の各検出信号を入力している。また制御装置４０は、警報手段である運転室のモニタパネルの警告ブザー５０、ディスプレイ５２、および音声により危険であることを注意するスピーカ５１に接続されている。
前記各検出信号より上部旋回体３の旋回中心に対する伸縮ブーム後端部の旋回半径を演算して、設定された許容旋回半径とを比較している。
【００２７】
前記構成による安全装置の作用について図２、および図３により説明する。
（１）ブーム長センサ４１は、図２に示すピン５の中心から第２ブーム４２ の後端までの距離Ｌａを測定し、その測定値を制御装置４０に送信する。
（２）ブーム角センサ４２は、図２に示すピン５と第２ブーム４１ の後端とを結ぶ直線Ｘ−Ｘと水平線との成す角度αを測定し、その測定値を制御装置４０に送信する。
（３）制御装置４０は距離Ｌａおよび角度αから、ピン５の中心から第２ブーム４１ の後端までの水平距離ＬｂをＬｂ＝Ｌａ×ｃｏｓ α により演算して求める。つぎにＬｂに上部旋回体２の旋回中心からピン４までの距離Ｌｃを加算し、上部旋回体３の旋回中心から第２ブーム４１ の後端までの水平距離ＬｄをＬｄ＝Ｌｂ＋Ｌｃにより求め、許容旋回半径である上部旋回体３の後部旋回半径Ｒと比較する。
（４）運転者がブーム伸縮操作レバー１０をブーム収縮側に操作するか、あるいはブーム起伏操作レバー２０をブーム俯伏側に操作し、第１圧力スイッチ１４あるいは第２圧力スイッチ２４からの信号が制御装置４０に出力しているときに、Ｌｄ≧Ｒ になった場合、制御装置４０は警告ブザー５０、スピーカ５１、およびディスプレイ５２に警報信号を発信して注意を喚起する。
これにより運転者は後方の安全を確認したのち作業を続行する。
【００２８】
（５）運転者が操作レバー１０，２０を中立位置に戻すと、制御装置４０は警報信号の発信を中止するため警報は止まる。
（６）第２ブーム４２ の後端が上部旋回体２の後端旋回半径Ｒより突出した状態、すなわちＬｄ≧Ｒの状態で運転者がブーム伸縮操作レバー１０をブーム短縮側に操作するか、あるいはブーム起伏レバー２０をブーム俯伏側に操作すると、第２ブーム４２ の後端は後部旋回半径Ｒより更に突出する方向になるので、第１圧力スイッチ１４または第２圧力スイッチ２４から信号を受けた制御装置４０は、警告ブザー５０、スピーカ５１、およびディスプレイ５２に警報信号を発信する。そのため警告ブザー５０、スピーカ５１、およびディスプレイ５２から警報を発して運転者の注意を喚起する。
（７）同様にＬｄ≧Ｒ の状態で運転者が旋回操作レバー３０を左、右いずれに旋回操作した場合でも、制御装置４０は第３圧力スイッチ３５または第４圧力スイッチ３６からの信号を受けた制御装置４０は、警告ブザー５０、スピーカ５１、およびディスプレイ５２に警報信号を発信する。そのため警告灯５０、警報ブザー５１、およびディスプレイ５２から警報を発して運転者、および周囲に注意を喚起する。
【００２９】
前記のように運転者が操作レバー１０，２０，３０を危険が発生する恐れのある方向に操作したときにのみ、操作の度に警告ブザー５０、スピーカ５１、およびディスプレイ５２が警報を発するので、運転者はその都度クレーンの周囲を確認して操作し、伸縮ブーム後端が周囲に衝突する危険の発生を確実に防止することができる。
【００３０】
図４は本発明に係るクレーンの安全装置に関する第２実施例の制御回路図である。警報器以外の部分は第１実施例と同一のため説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００３１】
制御装置４０は図示しないブーム伸縮シリンダのパイロット油圧をアンロードする第１電磁弁６０、ブーム起伏シリンダのパイロット油圧をアンロードする第２電磁弁６１、上部旋回体３の旋回駆動油圧モータのパイロット油圧をアンロードする第３電磁弁６２と、それぞれＯＮ−ＯＦＦスイッチ６３，６４，６５を介して接続している。
スイッチ６３，６４，６５は運転者が自由に操作可能になっている。
【００３２】
つぎに作動について説明する。
（１）運転者は作業開始時にスイッチ６３，６４，６５をＯＮにしておく。
（２）運転者がブーム伸縮操作レバー１０をブーム収縮側に操作するか、あるいはブーム起伏操作レバー２０をブーム俯伏側に操作して、Ｌｄ≧Ｒになると制御装置４０は第１電磁弁６０にアンロード信号を発信し、ブーム伸縮操作弁１３の収縮側のパイロット回路１２ａをアンロードしてブーム収縮作動を停止するか、あるいはブーム起伏操作弁２３の俯伏側のパイロット回路２２ａをアンロードしてブーム俯伏作動を停止させる。
（３）運転者はブーム後方の安全を確認したのちスイッチ６３、あるいは６４を開いて第１電磁弁６０、あるいは第２電磁弁６１により、収縮側のパイロット回路１２ａ、あるいは俯伏側のパイロット回路２２ａをオンロードさせて、ブーム収縮作動、あるいはブーム俯伏作動を行う。
（４）作動完了時には運転者は操作レバーを中立にするとともに、再びスイッチ６３、あるいは６４を閉じる。
【００３３】
（５）Ｌｄ≧Ｒ の状態で運転者がブーム伸縮操作レバー１０をブーム収縮側に操作するか、あるいはブーム起伏操作レバー２０をブーム俯伏側に操作すると、ブーム後端部は更に後端旋回半径Ｒより突出することになるため、制御装置４０は制御信号を発信してブーム収縮作動、あるいはブーム俯伏作動を停止させる。
（６）運転者は後方の安全を確認後、スイッチ６３、あるいは６４を開いて収縮側のパイロット回路１２ａ、あるいは俯伏側のパイロット回路２２ａをオンロードさせて、ブーム伸縮作動、あるいはブーム起伏作動させ、作動完了後は再びスイッチ６３あるいは６４を閉じる。
（７）またＬｄ≧Ｒ の状態で運転者が旋回操作レバー３０を操作すると、制御装置４０は第３電磁弁６２に制御信号を発信して、旋回操作レバー３０の左、右パイロット回路３２ａ、または３２ｂをアンロードして旋回作動を停止させる。
（８）運転者はブーム後方の安全を確認したのちスイッチ６５を開いて旋回作動させ、旋回作動完了後にはスイッチ６５を閉じる。
【００３４】
前記のようにスイッチ６３〜６５を開くことにより、各パイロット回路１２ａ，２２ａ，３２ａ，３２ｂをオンロードさせて、ブーム収縮作動、ブーム俯伏作動、あるいは旋回作動させても、その後必ずスイッチ６３〜６５を閉じておけば運転者が操作レバーを危険が発生する可能性の有る方向に操作すれば、自動的に作動停止となるため安全性が確保される。
【００３５】
なお、第１実施例の警報器５０〜５２と第２実施例の電磁弁６０〜６２とを併用してもよいことは言うまでもない。
また第１実施例、および第２実施例のように伸縮ブームの後端旋回半径を、ブーム長検出センサ４１、およびブーム角検出センサ４２からの信号により演算したが、ブーム角が略一定の作業においては図１に示す伸縮ブームの後端限界位置だけをリミットスイッチ７で検出することにより、伸縮ブームの後端旋回半径に代用させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクレーンの走行状態を示す側面図である。
【図２】本発明に係るクレーンの作業状態を示す側面図で、伸縮ブーム後端の旋回半径を算出する説明図である。
【図３】本発明に係るクレーンの安全装置に関する第１実施例の制御回路図である。
【図４】本発明に係るクレーンの安全装置に関する第２実施例の制御回路図である。
【図５】従来のクレーンの側面図である。
【図６】図５の警報装置の制御ブロック図である。
【符号の説明】
１…下部走行体、３…上部旋回体、４…ブーム、４１ …基段ブーム、４２ …第２ブーム、５…ピン、６…ブーム起伏シリンダ、７…リミットスイッチ、１０…ブーム伸縮操作レバー、１１…第１圧力比例制御弁、１２ａ，１２ｂ，２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂ…パイロット回路、１３…ブーム伸縮操作弁、１４…第１圧力スイッチ、２０…ブーム起伏操作レバー、２１…第２圧力比例制御弁、２３…ブーム起伏操作弁、２４…第２圧力スイッチ、３０…旋回操作レバー、３１…第３圧力比例制御弁、３４…旋回操作弁、３５…第３圧力スイッチ、３６…第４圧力スイッチ、４０…制御装置、４１…ブーム長検出センサ、４２…ブーム角検出センサ、５０…警告灯、５１…スピーカ、５２…ディスプレイ、６０…第１電磁弁、６１…第２電磁弁、６２…第３電磁弁、６３，６４，６５…スイッチ。
Claims (5)
- 下部走行体上に旋回自在に搭載した上部旋回体に、起伏自在に取着した基段ブームと、この基段ブームに対して伸縮し、収縮時に基段ブーム後端より後方に突出する伸縮ブームとを備えたクレーンであって、前記上部旋回体の旋回中心に対する伸縮ブーム後端部の旋回半径と許容旋回半径とを比較するクレーンの安全装置において、
前記伸縮ブーム後端部の旋回半径が許容旋回半径以上であって、前記伸縮ブーム後端部の旋回半径を更に大きくする操作時、または前記伸縮ブーム後端部の旋回半径が許容旋回半径以上であって、前記上部旋回体の旋回操作時に警報を発する警報手段を備えたことを特徴とするクレーンの安全装置。 - 下部走行体上に旋回自在に搭載した上部旋回体に起伏自在に取着した基段ブームと、この基段ブームに対して伸縮し、収縮時に基段ブーム後端より後方に突出する伸縮ブームとを備えたクレーンであって、前記上部旋回体の旋回中心に対する伸縮ブーム後端部の旋回半径と許容旋回半径とを比較するクレーンの安全装置において、
前記伸縮ブーム後端部の旋回半径が許容旋回半径以上であって、前記伸縮ブーム後端部の旋回半径を更に大きくする操作時、または前記伸縮ブーム後端部の旋回半径が許容旋回半径以上であって、前記上部旋回体の旋回操作時に、それらの操作による作動を停止する作動停止手段を備えたことを特徴とするクレーンの安全装置。 - 請求項１または請求項２記載のクレーンの安全装置において、前記基段ブーム後端に対する伸縮ブーム後端部の突出量検出手段と、基段ブーム角検出手段と、これら検出手段からの信号を受信して、伸縮ブーム後端部の旋回半径を演算し、この旋回半径が設定された許容旋回半径より大きく、かつ前記伸縮ブーム後端部の旋回半径を更に大きくする操作信号、または前記上部旋回体の旋回操作信号を入力した時に、前記警報手段、または作動停止手段に制御信号を発信する制御装置を備えたことを特徴とするクレーンの安全装置。
- 請求項１または請求項２記載のクレーンの安全装置において、前記伸縮ブーム後端部の旋回半径を伸縮ブーム後端部の突出量に、また許容旋回半径を許容突出量としたことを特徴とするクレーンの安全装置。
- 請求項１または請求項２記載のクレーンの安全装置において、前記基段ブーム後端に対する伸縮ブーム後端部の突出量検出手段と、この突出量検出手段からの突出量信号を受信して、この突出量が設定された許容突出量より大きく、かつ前記伸縮ブーム後端部の突出量を更に大きくする操作信号、または前記上部旋回体の旋回操作信号を入力した時に、前記警報手段、または作動停止手段に制御信号を発信する制御装置を備えたことを特徴とするクレーンの安全装置。
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