JP3920598B2

JP3920598B2 - クレーンの過巻防止装置および故障診断装置

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Publication number: JP3920598B2
Application number: JP2001233529A
Authority: JP
Inventors: 順市成澤
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2001-08-01
Filing date: 2001-08-01
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2021-08-01
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、クレーンの過巻防止装置および故障診断装置に関し、特に、タワークレーン等におけるブームおよびジブの過巻、フックの過巻を防止するためのウインチの過巻防止装置および故障診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クレーンには、従来より安全を確保するためのさまざまな過巻防止装置が装備されている。クレーンに装備される過巻防止装置には、実開平６−１６３８９号公報に示されているように、ブームの過俯仰を防止するためのブーム過巻防止装置、特開平９−１０４５９０号公報に示されているように、ジブの過俯仰を防止するためのジブ過巻防止装置、特開平９−１７５７８４号公報に示されているように、フックの過巻き上げ防止するためのフック過巻防止装置がある。
【０００３】
過巻防止装置は次のように構成されている。すなわち、ウインチの非過巻時に閉じる接点を有するリミットスイッチを検出器として用い、過巻状態になると、リミットスイッチが開き、リレーコイルが非励磁状態になり、リレー接点が開いて自動停止用の電磁弁への通電停止を行い、自動停止状態になる。その結果、巻上等の操作が停止される。
【０００４】
上述の過巻防止装置では、リミットスイッチの配線系統の断線に対しては、自動停止となるので、安全側故障となる。リミットスイッチの配線系統の接地との短絡についても、接地短絡時にはフューズが溶断することで、断線と同じ結果となり、安全側故障になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したような従来の過巻防止装置では、リミットスイッチの配線間の短絡については、フューズが溶断しないので、自動停止となる安全側故障にならない。このような状態が発生する要因としては、次のような場合が考えられる。
【０００６】
（１）リミットスイッチへの配線を誤って押しつぶし、線間で短絡接触した場合。
（２)リミットスイッチ内部に雨水等が浸水し、スイッチ内部の端子間で絶縁劣化が発生した場合。
（３）リミットスイッチへの配線に使われているコネクタに雨水等が浸水し、コネクタ端子間で絶縁劣化が発生した場合。
（４）リミットスイッチへの配線に傷ができ、配線内の導線部に浸水した水が毛細管現象によってコネクタあるいはリミットスイッチに達し、端子間で絶縁劣化が発生した場合。
【０００７】
特に、クローラクレーンのフック過巻やタワークレーンのジブ過巻の場合、次のような悪条件がある。
（１）リミットスイッチへの配線はブーム部分に沿って設けられるので、配線長が長くなり、風雨に曝され、しかも、外力を受けて損傷する危険がある。
（２）リミットスイッチへの配線・コネクタは、クレーンの分解・組立に伴ってユーザが取り扱う必要があり、コネクタの締め忘れによる雨水等の浸水の危険や、配線固定作業の不備により損傷を受ける危険がある。
【０００８】
本発明の目的は、断線だけでなく、配線間の短絡やコネクタの絶縁劣化等が発生したときも自動停止となる安全側故障になるフェールセーフ性に優れた過巻防止装置、およびその過巻防止装置の故障診断を行う故障診断装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
実施の形態を示す図面を参照して説明する。
この発明によるクレーンの過巻防止装置は、クレーンに搭載されるウインチと、第１の端子とコモン端子との間を開閉し、ウインチの過巻時に閉じ非過巻時に開く第１の接点ｂと、第２の端子とコモン端子との間を開閉し、ウインチの非過巻時に閉じ過巻時に開く第２の接点ａとを有する一つの過巻検出手段１８と、第１の端子に接続される第１の配線４０ｂと、第２の端子に接続される第２の配線４０ａと、コモン端子をアースに接続する第３の配線４０ｃと、第１の配線４０ｂおよび第２の配線４０ａが接続され、第１の配線４０ｂおよび第２の配線４０ａから得られる信号が入力されるとともに、第３の配線４０ｃおよび電源が接続される判定手段５０とを備え、判定手段５０には、第１の接点ｂが閉じまたは第１の配線４０ｂが短絡すると第１の信号が入力され、第１の接点ｂが開または第１の配線４０ｂが断線すると第２の信号が入力され、第２の接点ａが閉じまたは第２の配線４０ａが短絡すると第３の信号が入力され、第２の接点ａが開または第２の配線４０ａが断線すると第４の信号が入力され、判定手段５０は、第１の信号、第２の信号、第３の信号および第４の信号の組み合わせにより過巻判定を行い、判定手段５０による過巻判定結果に応じてウインチの動作を停止するウインチ停止手段６０とを具備することにより上述した目的を達成する。
【００１０】
この発明によるクレーンの過巻防止装置で使用する過巻検出手段１８は、常開接点と常閉接点とを有するリミットスイッチにより構成することができ、第１の接点ｂを常閉接点とし、第２の接点ａを常開接点とすることを特徴とする。
【００１１】
判定手段５０は、論理回路等で構成でき、過巻時に閉じ非過巻時に開く接点ｂに接続される配線４０ｂより得られる信号Ｙが接点開を示し、且つ非過巻時に閉じ過巻時に開く接点ａに接続される配線４０ａより得られる信号Ｘが接点閉を示している場合のみウインチの動作を許可する旨の判定を行い、それ以外の場合にはウインチの動作を停止する旨の判定を行うことを特徴とする。
【００１２】
また、判定手段５０は、過巻時に閉じ非過巻時に開く接点ｂに接続される配線４０ｂより得られる信号Ｙと、非過巻時に閉じ過巻時に開く接点ａに接続される配線４０ａより得られる信号Ｘが、同一の接点開閉状態を示す場合には異常と判定することを特徴とする。例えば、配線間の短絡やコネクタの絶縁劣化により異常と判定する。
【００１３】
この発明によるクレーンの過巻防止装置は、さらに、前記第１の接点ｂに接続される配線４０ｂより得られる信号Ｙと前記第２の接点ａに接続される配線４０ａより得られる信号Ｘの組み合わせにより故障診断を行う故障診断手段７０を有することを特徴とする。
【００１４】
過巻検出手段は、ブームの過巻を検出するもの（１７）、ジブの過巻を検出するもの（１８）、フックの過巻を検出するもの（１９）の何れかとすることができ、ブーム過巻防止、ジブ過巻防止、フック過巻防止を行うことができる。
【００１５】
また、この発明による過巻防止装置の故障診断装置は、クレーンに搭載されるウインチと、第１の端子とコモン端子との間を開閉し、ウインチの過巻時に閉じ非過巻時に開く第１の接点ｂと、第２の端子とコモン端子との間を開閉し、ウインチの非過巻時に閉じ過巻時に開く第２の接点ａとを有する一つの過巻検出手段１８と、第１の端子に接続される第１の配線４０ｂと、第２の端子に接続される第２の配線４０ａと、コモン端子をアースに接続する第３の配線４０ｃと、第１の配線４０ｂおよび第２の配線４０ａが接続され、第１の配線４０ｂおよび第２の配線４０ａから得られる信号が入力されるとともに、第３の配線４０ｃおよび電源が接続される故障診断手段７０とを備え、故障診断手段７０には、第１の接点ｂが閉じまたは第１の配線４０ｂが短絡すると第１の信号が入力され、第１の接点ｂが開または第１の配線４０ｂが断線すると第２の信号が入力され、第２の接点ａが閉じまたは第２の配線４０ａが短絡すると第３の信号が入力され、第２の接点ａが開または第２の配線４０ａが断線すると第４の信号が入力され、故障診断手段７０は、第１の信号、第２の信号、第３の信号および第４の信号の組み合わせにより故障診断を行うことにより上述した目的を達成する。
【００１６】
この故障診断装置は、過巻時における前記２つの信号Ｘ、Ｙと非過巻時における前記２つの信号の組み合わせにより多項目に亘る故障診断を行うことができる。
【発明の実施の形態】
まず、この発明による過巻防止装置、故障診断装置が適用されるクレーンの一例として、タワークレーンの概要を図１を参照して説明する。
【００１７】
タワークレーンはクレーン本体１を有しており、クレーン本体１にタワーブーム２が起伏可能に軸支され、タワーブーム２の先端にジブ３が軸支されている。クレーン本体１には、タワーブーム起伏用ウインチ４、ジブ起伏用ウインチ５、フック巻上用ウインチ６が設けられている。
【００１８】
ペンダントロープ７は、一端をタワーブーム２の先端部に連結され、他端をブライドル装置８を介してタワーブーム起伏用ウインチ４のタワーブーム起伏ロープ９に連結されている。これにより、タワーブーム２はタワーブーム起伏用ウインチ４の駆動によって俯仰動する。
【００１９】
タワーブーム２の先端部にはスイングレバー１０が回動可能に軸支されている。スイングレバー１０は、３角形状をなし、一つの頂角部をペンダントロープ１１によってジブ３の先端部と連結され、他の頂角部はペンダントロープ１２、ブライドル装置１３を介してジブ起伏用ウインチ５のジブ起伏ロープ１４に連結されている。スイングレバー１０がジブ起伏用ウインチ５によって時計廻り方向、あるいは反時計廻り方向に回動されることにより、ジブ３が俯仰動する。
【００２０】
ジブ３の先端にはフック巻上用ウインチ６の巻上ロープ１５によって吊り荷用のフック１６が吊り下げられている。フック巻上用ウインチ６は、巻上ロープ１５の巻取り、巻き戻しを行い、フック１６の吊り上げ、吊り下げを行う。
以上が、タワークレーンの一般的な構成である。
【００２１】
タワークレーンには、タワーブーム２、ジブ３、フック１６の過巻検出を行うリミットスイッチ１７、１８、１９が各部に取り付けられている。リミットスイッチ１７はタワーブーム２の俯仰角が所定値に達したことを検出する。リミットスイッチ１８はジブ３の俯仰角が所定値に達したことを検出する。リミットスイッチ１９は錘２０がフック１６によって持ち上げられることによりフック１６の吊り上げ位置が所定値に達したことを検出する。
【００２２】
つぎに、タワークレーンの油圧回路と、この発明による過巻防止装置および故障診断装置を図２を参照して説明する。この発明による過巻防止装置は、ブーム過巻防止装置、ジブ過巻防止装置、フック過巻防止装置の何れにも適用できるものであり、ここでは、その代表として、ジブ過巻防止装置に適用した場合について説明する。
【００２３】
ジブ起伏用の油圧回路は、ジブ起伏用ウインチ５を駆動する油圧モータ３０と、カウンタバランス弁３１と、油圧モータ３０の駆動源となる圧油を吐出する油圧ポンプ３２と、パイロット圧油によって切換えらる制御弁３３と、パイロット操作装置３４と、自動停止用の電磁弁３５と、パイロット用油圧ポンプ３６とを有している。
【００２４】
制御弁３３は、油圧ポンプ３２から吐出される圧油を制御して油圧モータ３０の回転方向、速度などを制御する制御弁であり、ジブ３を仰動させる切換位置ａと、俯動させる切換位置ｂと、停止させる中立位置ｃの３位置に切換えられる。制御弁３３は、切換位置ａ、ｂにそれぞれ切り換えるパイロット圧油を受ける第１のパイロット室３３ａ、第２のパイロット室３３ｂを有しており、パイロット圧油を与えられない状態では、中立位置ｃに切り換えられる。
【００２５】
パイロット操作装置３４は、制御弁３３の第１、第２のパイロット室３３ａ、３３ｂに対する圧油の供給、排出および供給圧を制御するものであり、オペレータにより操作される。このパイロット操作装置３４は、パイロット用油圧ポンプ３６から吐出される圧油を、その操作量に応じて減圧して所定の圧力に制御し、制御弁３３の第１、第２のパイロット油室３３ａ、３３ｂに供給する一対の減圧弁３４ａ、３４ｂからなる。
【００２６】
電磁弁３５は、制御弁３３の第１のパイロット室３３ａとパイロット操作装置３４の一方の減圧弁３４ｂとを連絡する管路３９に設けられている。電磁弁３５は、パイロット操作装置３４の一方の減圧弁３４ｂと制御弁３３の第１のパイロット室３３ａとを連通する切換位置ｄと、減圧弁３４ｂと制御弁３３の第１のパイロット室３３ａとの連通を遮断して第１のパイロット室３３ａをドレン接続する切換位置ｅとを有する。電磁弁３５は、ソレノイド部３５ａへ通電されるとバネ力に抗して切換位置ｄに切り換わり、無通電で切換位置ｅに復帰する。従って、通電時にはウインチ作動可能になり、無通電時にはウインチ停止状態になる。
【００２７】
リミットスイッチ１８は、常開接点ａと常閉接点ｂとを有する。接点ｂは、非過巻時には開いていて、過巻時、換言すれば、ジブ３が所定の上限角度まで回動した時に閉じる。接点ａは、非過巻時には閉じていて、過巻時には開く。
【００２８】
リミットスイッチ１８の各端子は、配線４０ａ、４０ｂ、４０ｃによってクレーン本体１に設けられている論理回路５０に接続され、リミットスイッチ１８の各接点ａ、ｂの状態を示すオンオフ信号は、配線４０ａ、４０ｂ、４０ｃによって論理回路５０に入力される。
【００２９】
配線４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、通常、３線の１本の絶縁被覆ケーブルにより構成される。配線４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、タワーブーム２に沿って設けられるため、ケーブル長が長く、図には示されていないが、途中に、中継ボックスや接続コネクタが設けられる。
【００３０】
論理回路５０は、共通の電源２９に接続された論理素子５１と、プルアップ抵抗５２ａ、５２ｂとを有する。論理回路５０は、配線４０ａ、４０ｂの信号状態（Ｈ、Ｌ）の入力Ｘ、Ｙに応じて図４に示されているような論理により、自動停止信号Ｓと異常検出信号Ｅを停止回路６０に出力する。論理回路５０は、ロジック素子やリレー回路等により構成することができ、マイクロコンピュータ構成の場合にはソフトウェアによって実現することもできる。
【００３１】
入力Ｘは、リミットスイッチ１８の接点ａが閉あるいは配線４０ａ短絡の場合にＬ（ローレベル）、リミットスイッチ１８の接点ａが開あるいは配線４０ａ断線の場合にＨ（ハイレベル）になる。入力Ｙは、リミットスイッチ１８の接点ｂが閉あるいは配線４０ｂ短絡の場合にＬ（ローレベル）、リミットスイッチ１８の接点ｂが開あるいは配線４０ｂ断線の場合にＨ（ハイレベル）になる。
【００３２】
出力側の自動停止信号Ｓに関しては、Ｌ（ローレベル）でウインチ停止、Ｈ（ハイレベル）でウインチ作動可能、異常検出信号Ｅに関しては、Ｌ（ローレベル）で異常表示灯２８の消灯、Ｈ（ハイレベル）で異常表示灯２８の点灯となる。
【００３３】
論理回路５０は、図４のケース２で示されているように、非過巻時に閉じ過巻時に開く接点ａに接続される配線４０ａより得られる信号（入力Ｘ）が接点閉（ローレベル）を示し、且つ過巻時に閉じ非過巻時に開く接点ｂに接続される配線４０ｂより得られる信号（入力Ｙ）が接点開（ハイレベル）を示している場合のみ、ウインチの動作を許可する旨の判定を行って自動停止信号Ｓをハイレベル（Ｈ）とする。それ以外（ケース１、３、４）の場合には、ウインチの動作を停止する旨の判定を行って自動停止信号Ｓをローレベル（Ｌ）とする。
【００３４】
論理回路５０は、ケース１、４で示されているように、過巻時に閉じる接点ｂに接続される配線４０ｂより得られる信号と非過巻時に閉じる接点ａに接続される配線４０ａより得られる信号が接点開閉について同一である場合には、異常検出信号Ｅをハイレベル（Ｈ）出力し、ケース２、３で示されているように、相反する場合には、異常検出信号Ｅをローレベル（Ｌ）出力する。
【００３５】
停止回路６０は、駆動素子６１ａ、６１ｂと、電磁弁３５のソレノイド部３５ａに対する通電を制御するリレー６２とを含み、駆動素子６１ａに自動停止信号Ｓを入力し、駆動素子６１ｂに異常検出信号Ｅを入力する。自動停止信号Ｓがハイレベル（Ｈ）であると、駆動素子６１ａによってリレーコイル６２ａを励磁してリレー接点６２ｂを閉じる。この状態では、電磁弁３５のソレノイド部３５ａに通電が行われて電磁弁３５が位置ｄに切り換わり、ウインチ作動可能状態になる。
【００３６】
これに対し、自動停止信号Ｓがローレベル（Ｌ）であると、駆動素子６１ａによるリレーコイル６２ａの励磁が取り止められて消磁し、リレー接点６２ｂを開く。この状態では、電磁弁３５のソレノイド部３５ａに対する通電が停止されて電磁弁３５が位置ｅに復帰し、ウインチ停止状態になる。
【００３７】
上述したように、自動停止信号Ｓがハイレベル（Ｈ）となるのは、非過巻時に閉じる接点ａに接続される配線４０ａより得られる信号（入力Ｘ）が接点閉（Ｌ）を示し、且つ、過巻時に閉じる接点ｂに接続される配線４０ｂより得られる信号（入力Ｙ）が接点開（Ｈ）を示している場合のみである。それ以外の場合には、自動停止信号Ｓはローレベル（Ｌ）出力であるから、正常時はもとより、配線断線（ケース４）、配線間短絡（ケース１）の異常時にも、自動停止となる安全側故障になり、優れたフェールセーフ性が得られる。
【００３８】
異常検出信号Ｅがローレベルであると、駆動素子６１ｂによる異常表示灯２８の点灯が行われず、異常検出信号Ｅがハイレベルであると、駆動素子６１ｂによって異常表示灯２８が点灯する。これにより、配線断線（ケース４）、配線間短絡（ケース１）の異常発生をオペレータに迅速に知らせることができる。
【００３９】
論理回路５０の入力Ｘ、Ｙと同等の信号は、故障診断装置７０にも入力される。故障診断装置７０は、マイクロコンピュータにより構成され、過巻時における入力Ｘ、Ｙと、非過巻時における入力Ｘ、Ｙの組み合わせによる論理演算によって、図５に示されているように、故障診断を行う。
【００４０】
図５より、全ての故障モードにおいて、過巻状態では、自動停止（出力Ｓが“Ｌ”）になることがわかる。故障なしの場合には、異常表示ランプ２８は常に消灯（出力Ｅが“Ｌ”）するが、故障がある場合には、非過巻あるいは過巻状態あるいはその何れでも異常表示ランプ２８が点灯（出力Ｅが“Ｈ”）し、異常があることをオペレータに知らせることができる。
【００４１】
故障診断装置７０には、キー入力部７１と、ＣＲＴ、ＬＣＤ等による表示器７２が接続され、故障診断モードでは、表示器７２によるメッセージ表示によりインターラクティブに故障診断を実行することができる。この故障診断を図３に示されているフローチャートを参照して説明する。
【００４２】
（１）Ｘ＝Ｌ、Ｙ＝Ｈの場合（ステップＳ１０１肯定）
非過巻と同じ状態なので、「過巻状態にしてください」というメッセージ出力を行い（ステップＳ１０２）、表示器７２にメッセージ表示を行う。この後、信号入力（Ｘ、Ｙ）の変化を監視する（ステップＳ１０３〜ステップＳ１０５）。
【００４３】
これは、オペレータ操作によって非過巻状態から過巻状態へ移行したことに伴う入力状態の変化を監視して故障判定を行うことを意味する。ステップＳ１０３が肯定されてＸ＝Ｌ、Ｙ＝Ｌであれば、「ａ側が短絡しています」、ステップＳ１０４が肯定されてＸ＝Ｈ、Ｙ＝Ｈであれば、「ｂ側が断線しています」、ステップＳ１０５が肯定されてＸ＝Ｈ、Ｙ＝Ｌであれば、「過巻は正常です」のメッセージ出力を行い（ステップＳ１０６〜ステップＳ１０８）、表示器７２にメッセージ表示を行う。
【００４４】
入力状態が変化しない場合には（ステップＳ１０３〜ステップＳ１０５否定）、「過巻状態ですか」というメッセージ出力を行い（ステップＳ１０９）、表示器７２にメッセージ表示を行う。オペレータによるキー入力部７３のキー入力操作により、オペレータから「はい」というキー入力があった場合には（ステップＳ１１０肯定）、「スイッチが変化しません」というメッセージ出力を行い（ステップＳ１１１）、表示器７２にメッセージ表示を行う。
【００４５】
（２）Ｘ＝Ｈ、Ｙ＝Ｈの場合（ステップＳ１０１否定、ステップＳ１１２肯定）
何らかの断線状態なので、「断線が発生しています。過巻状態にしてください」というメッセージ出力を行い（ステップＳ１１３）、表示器７２にメッセージ表示を行う。この後、信号入力（Ｘ、Ｙ）の変化を監視し（ステップＳ１１４）、故障判定を行う。ステップＳ１１４が肯定されてＸ＝Ｈ、Ｙ＝Ｌであれば、「ａ側が断線しています」のメッセージ出力を行い（ステップＳ１１５）、表示器７２にメッセージ表示を行う。
【００４６】
ステップＳ１１４が否定されて入力状態が変化しない場合には、「過巻状態ですか」というメッセージ出力を行い（ステップＳ１１６）、表示器７２にメッセージ表示を行う。オペレータによるキー入力部７３のキー入力操作により、オペレータから「はい」というキー入力があった場合には（ステップＳ１１７肯定）、「ａとｂ側またはｃ側が断線しています」というメッセージ出力を行い（ステップＳ１１８）、表示器７２にメッセージ表示を行う。
【００４７】
（３）Ｘ＝Ｌ、Ｙ＝Ｌの場合（ステップＳ１０１，Ｓ１１２否定、ステップＳ１１９肯定）
何らかの短絡状態なので、「短絡が発生しています。過巻状態にしてください」というメッセーを出力を行い（ステップＳ１２０）、表示器７２にメッセージ表示を行う。この後、信号入力（Ｘ、Ｙ）の変化を監視し（ステップＳ１２１）、故障判定を行う。ステップＳ１２１が肯定されてＸ＝Ｈ、Ｙ＝Ｌであれば、「ｂ側が短絡しています」のメッセージ出力を行い（ステップＳ１２２）、表示器７２にメッセージ表示を行う。
【００４８】
ステップＳ１２１が否定されて入力状態が変化しない場合には、「過巻状態ですか」というメッセージ出力を行い（ステップＳ１２３）、表示器７２にメッセージ表示を行う。オペレータによるキー入力部７３のキー入力操作により、オペレータから「はい」というキー入力があった場合には（ステップＳ１２４肯定）、「ａとｂ側が短絡しています」というメッセージ出力を行い（ステップＳ１１２５）、表示器７２にメッセージ表示を行う。
【００４９】
（４）上記以外、すなわち、Ｘ＝Ｈ、Ｙ＝Ｌの場合（ステップＳ１０１，Ｓ１１２，Ｓ１１９否定）
過巻と同じ状態なので、「スイッチが過巻状態です」というメッセージ出力を行い（ステップＳ１２６）、表示器７２にメッセージ表示を行う。つぎに、「非過巻状態ですか」というメッセージ出力を行い（ステップＳ１２７）、表示器７２にメッセージ表示を行う。
【００５０】
オペレータによるキー入力部７３のキー入力操作により、オペレータから「はい」というキー入力があった場合には（ステップＳ１２８肯定）、「スイッチが変化しません」というメッセージ出力を行い（ステップＳ１２９）、表示器７２にメッセージ表示を行う。
【００５１】
以上の故障診断における故障モードと入力信号の状態と故障診断メッセージの関係を、入力信号の状態で分類し整理すると、図６に示されているようになる。
【００５２】
以上のように、過巻配線の短絡・断線状態や、過巻スイッチの作動状態について、詳細なメッセージを出力できるので、始業前点検や、作業中にも容易に過巻防止装置の故障部位を見つけることができ、安全性の向上および予防保全が可能になる。
【００５３】
以上の説明では、リミットスイッチ１８を過巻検出手段とするジブ過巻防止について述べたが、この発明による過巻防止装置、故障診断装置は、リミットスイッチ１７を過巻検出手段とするブーム過巻防止、リミットスイッチ１９を過巻検出手段とするフック過巻防止にも同様に適用できる。
【００５４】
以上の実施の形態と請求項との対応において、リミットスイッチ１８が過巻検出手段を、接点ｂが第１の接点を、接点ａが第２の接点を、論理回路５０が判定手段を、停止回路６０がウィンチ停止手段を、さらに故障診断装置７０が故障診断手段を構成する。
【００５５】
【発明の効果】
この発明によれば、過巻検出手段の第１の接点に接続される配線より得られる信号と過巻検出手段の第２の接点に接続される配線より得られる信号の組み合わせにより過巻判定を行うので、正常時はもとより、配線断線、配線間短絡の異常時にも、自動停止となる安全側故障になり、優れたフェールセーフ性が得られる。
さらに、この発明によれば、過巻配線の短絡・断線状態や、過巻スイッチの作動状態についての詳細な故障診断を行うことができ、始業前点検や、作業中にも容易に過巻防止装置の故障部位を見つけることができ、安全性の向上および予防保全が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による過巻防止装置、故障診断装置が適用されるタワークレーンの概要を示す全体構成図。
【図２】ジブ起伏用の油圧回路と本発明によるクレーンの過巻防止装置および故障診断装置の一つの実施の形態を示す回路図。
【図３】本発明によるクレーンの過巻防止装置および故障診断装置における故障診断の動作フローを示すフローチャート。
【図４】論理回路５０における配線４０ａ、４０ｂの信号状態の入力Ｘ、Ｙと自動停止信号Ｓおよび異常検出信号Ｅの出力との関係を示す図。
【図５】故障診断装置７０における故障診断の論理と、それに応じた故障モードを示す図。
【図６】故障モードと故障診断メッセージとの関係を示す図。
【符号の説明】
１：クレーン本体
２：タワーブーム
３：ジブ
４：タワーブーム起伏用ウインチ
５：ジブ起伏用ウインチ
６：フック巻上用ウインチ
１６：フック
１７、１８、１９：リミットスイッチ
２８：異常表示灯
３０：油圧モータ
３３：制御弁
３４：パイロット操作装置
３５：自動停止用の電磁弁
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ：配線
５０：論理回路
６０：停止回路

Claims

クレーンに搭載されるウインチと、
第１の端子とコモン端子との間を開閉し、前記ウインチの過巻時に閉じ非過巻時に開く第１の接点と、第２の端子と前記コモン端子との間を開閉し、前記ウインチの非過巻時に閉じ過巻時に開く第２の接点とを有する一つの過巻検出手段と、
前記第１の端子に接続される第１の配線と、
前記第２の端子に接続される第２の配線と、
前記コモン端子をアースに接続する第３の配線と、
前記第１の配線および前記第２の配線が接続され、前記第１の配線および前記第２の配線から得られる信号が入力されるとともに、前記第３の配線および電源が接続される判定手段とを備え、
前記判定手段には、前記第１の接点が閉じまたは前記第１の配線が短絡すると第１の信号が入力され、前記第１の接点が開または前記第１の配線が断線すると第２の信号が入力され、前記第２の接点が閉じまたは前記第２の配線が短絡すると第３の信号が入力され、前記第２の接点が開または前記第２の配線が断線すると第４の信号が入力され、前記判定手段は、前記第１の信号、前記第２の信号、前記第３の信号および前記第４の信号の組み合わせにより過巻判定を行い、
前記判定手段により過巻が判定されると前記ウインチの動作を停止するウインチ停止手段をさらに備えることを特徴とするクレーンの過巻防止装置。
前記過巻検出手段は、常開接点と常閉接点とを有するリミットスイッチにより構成され、前記第１の接点が常開接点であり、前記第２の接点が常閉接点であることを特徴とする請求項１記載のクレーンの過巻防止装置。
前記判定手段は、過巻時に閉じる前記第１の接点に接続される前記第１の配線より得られる信号が接点開である前記第２の信号を示し、且つ非過巻時に閉じる前記第２の接点に接続される前記第２の配線より得られる信号が接点閉である前記第３の信号を示している場合のみ前記ウインチの動作を許可する旨の判定を行い、それ以外の場合には前記ウインチの動作を停止する旨の判定を行うことを特徴とする請求項１または２記載のクレーンの過巻防止装置。
前記判定手段は、過巻時に閉じる前記第１の接点に接続される前記第１の配線より得られる前記第１の信号および前記第２の信号と、非過巻時に閉じる前記第２の接点に接続される前記第２の配線より得られる前記第３の信号および前記第４の信号が、同一の接点開閉状態を示す場合には異常と判定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載のクレーンの過巻防止装置。
前記第１の接点に接続される前記第１の配線より得られる前記第１の信号および前記第２の信号と前記第２の接点に接続される前記第２の配線より得られる前記第３の信号および前記第４の信号の組み合わせにより故障診断を行う故障診断手段を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載のクレーンの過巻防止装置。
前記過巻検出手段がブームの過巻を検出することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載のクレーンの過巻防止装置。
前記過巻検出手段がジブの過巻を検出することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載のクレーンの過巻防止装置。
前記過巻検出手段がフックの過巻を検出することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載のクレーンの過巻防止装置。
クレーンに搭載されるウインチと、
第１の端子とコモン端子との間を開閉し、前記ウインチの過巻時に閉じ非過巻時に開く第１の接点と、第２の端子と前記コモン端子との間を開閉し、前記ウインチの非過巻時に閉じ過巻時に開く第２の接点とを有する一つの過巻検出手段と、
前記第１の端子に接続される第１の配線と、
前記第２の端子に接続される第２の配線と、
前記コモン端子をアースに接続する第３の配線と、
前記第１の配線および前記第２の配線が接続され、前記第１の配線および前記第２の配線から得られる信号が入力されるとともに、前記第３の配線および電源が接続される故障診断手段とを備え、
前記故障診断手段には、前記第１の接点が閉じまたは前記第１の配線が短絡すると第１の信号が入力され、前記第１の接点が開または前記第１の配線が断線すると第２の信号が入力され、前記第２の接点が閉じまたは前記第２の配線が短絡すると第３の信号が入力され、前記第２の接点が開または前記第２の配線が断線すると第４の信号が入力され、
前記故障診断手段は、前記第１の信号、前記第２の信号、前記第３の信号および前記第４の信号の組み合わせにより故障診断を行うことを特徴とする過巻防止装置の故障診断装置。
前記故障診断手段は、過巻時における前記第１の信号、前記第２の信号、前記第３の信号および前記第４の信号と非過巻時における前記第１の信号、前記第２の信号、前記第３の信号および前記第４の信号の組み合わせにより故障診断を行う請求項９記載の過巻防止装置の故障診断装置。