JP4943715B2 - 移動式クレーンのカウンタウエイト装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の分割ウエイトを組み合わせたウエイトブロックを備え、分割ウエイトの個数を増減することによりウエイトブロック重量を変更可能とした移動式クレーンのカウンタウエイト装置に関する。

オールテレーンクレーン等の移動式クレーンは、旋回台に枢着した伸縮ブーム先端に吊荷を吊ったときの安定を確保するため伸縮ブームの反対側となる旋回台後部にカウンタウエイトを装備できるようにすることが多い。また、クレーン作業時の吊荷の重量に応じてカウンタウエイトの重量を変更可能とする技術も知られている（例えば、特許文献１参照。）。

図８は特許文献１に記載されたカウンタウエイト装置を旋回台の側方より見た図である。また、図９は図８のカウンタウエイト装置を旋回台の上方より見た図である。移動式クレーンの旋回台後部のカウンタウエイト装置は左右一対配置された昇降部材８により層状に形成された複数の分割ウエイト６を引上げて装着するように構成されている。昇降部材８は昇降シリンダ１３を備えており、昇降シリンダ１３の下方端部には横方向ピン１４が設けられている。分割ウエイト６には昇降シリンダ１３の降下に伴い昇降シリンダの伸長部が入る穴が設けられており、昇降シリンダ伸長部の先端を回転することにより先端の前記横方向ピン１４が分割ウエイト６に係合するようになっている。

また、図９に示されるように分割ウエイト６を旋回台後部に取り付けた時の後端形状は旋回中心からの半径と同一の半径の円弧となるよう形成されている。

上記構成を備えることにより、カウンタウエイト装置は必要な個数の分割ウエイト６を引上げて旋回台後部に装着できるようになっている。すなわち、カウンタウエイトの重量をクレーン作業に応じた重量に調整することが可能となっている。
特開平７−２５７８７９号公報（第３−４頁、第２図、第３図）

ところが、図８に示されるように従来技術に係る層状に形成された複数の分割ウエイト６は全て旋回台後部に取り付けた時の後端が同じ旋回半径となるものであった。そのため、分割ウエイト６を全て取り付けた時の後端旋回半径も、分割ウエイト６を１個だけ取り付けた時の後端旋回半径も全く同じであった。

少数の分割ウエイトを取り付けた時の吊上げ性能は、より小型の移動式クレーンの吊上げ性能と同程度となるが、その後端旋回半径だけは大型のもののままであり、大きな後端旋回半径は狭い現場でのクレーン作業における作業性を損なうものであった。

そこで、本発明は、装着する分割ウエイトの個数が減少するにしたがい後端旋回半径が減少するようにしたカウンタウエイト装置であって、装着する分割ウエイトが少ないクレーン作業時にはより小型の移動式クレーンと同等の後端旋回半径となるため、クレーン作業時における作業性に優れた移動式クレーンを提供しようとするものである。

本願の請求項１に記載された移動式クレーンのカウンタウエイト装置は、走行車両に旋回台を旋回自在に搭載し、当該旋回台に伸縮ブームを起伏自在に枢着した移動式クレーンの前記旋回台後部に取り付けられるカウンタウエイト装置を対象としている。そして、当該カウンタウエイト装置は、複数個の分割ウエイトを必要個数だけ組み合わせ可能であり、かつ高さ方向に積み重ねられることにより、分割ウエイトの個数を変えられるウエイトブロックと、当該ウエイトブロックを旋回台後部に脱着するウエイト脱着装置とを備え、装着するウエイトブロックを構成する分割ウエイトの高さ方向の個数が減少するにしたがい前記ウエイトブロックを旋回台後部に装着した際にウエイトブロックにより決定される旋回台の後端旋回半径が減少することを特徴とする。

また、本願の請求項２に記載された移動式クレーンのカウンタウエイト装置は、請求項１に記載の構成に加えて前記ウエイトブロックが、前記分割ウエイトを必要個数だけ積み重ねることにより組み合わせ可能であることを特徴とする。

さらに、本願の請求項３に記載された移動式クレーンのカウンタウエイト装置は、請求項１に記載の構成に加えて前記ウエイト脱着装置が、旋回台後部とウエイトブロック間に配置される油圧シリンダを備え、当該油圧シリンダの伸縮によりウエイトブロックを昇降するものであることを特徴とする。

さらに、本願の請求項４に記載された移動式クレーンのカウンタウエイト装置は、請求項１に記載の構成に加えて前記ウエイトブロックが、複数の分割ウエイトを組み合わせ可能であって前記旋回台後部下方に装着される第１ウエイト群と、複数の分割ウエイトを組み合わせ可能であって前記第１ウエイト群の上方及び左右に装着される第２ウエイト群と、複数の分割ウエイトを組み合わせ可能であって前記第２ウエイト群の上方かつ前記旋回台後部左右側方に装着される第３ウエイト群と、から構成され、同一のウエイト群に含まれる各分割ウエイトは同一後端旋回半径となるように形成され、前記旋回台には第１ウエイト群、第２ウエイト群、第３ウエイト群の順に装着可能であることを特徴とする。

本願の請求項１に記載された移動式クレーンのカウンタウエイト装置は、装着するウエイトブロックを構成する分割ウエイトの個数が減少するにしたがい前記ウエイトブロックを旋回台後部に装着した際にウエイトブロックにより決定される旋回台の後端旋回半径が減少するように構成したので、装着する分割ウエイトが少ないクレーン作業時にはより小型の移動式クレーンと同等の後端旋回半径となるため、クレーン作業時における作業性に優れた移動式クレーンを提供することができる。

また、本願の請求項２に記載された移動式クレーンのカウンタウエイト装置は、前記ウエイトブロックが前記分割ウエイトを必要個数だけ積み重ねることにより組み合わせ可能であるので、積み重ねるという単純な作業で多数の分割ウエイトを容易に組み合わせウエイトブロックを構成することができる。

さらに、本願の請求項３に記載された移動式クレーンのカウンタウエイト装置は、前記ウエイト脱着装置が旋回台後部とウエイトブロック間に配置される油圧シリンダを備え、当該油圧シリンダの伸縮によりウエイトブロックを昇降するものであるので、伸縮ブームを移動式クレーンの車両部後方に向けた姿勢で車両フレーム上に必要個数の分割ウエイトからなるウエイトブロックを組み合わせた後に、前記油圧シリンダを縮小することにより容易に大重量のウエイトブロックを旋回台後部に装着することができる。

さらに、本願の請求項４に記載された移動式クレーンのカウンタウエイト装置は、前記ウエイトブロックが、前記旋回台後部下方に装着される第１ウエイト群と、前記第１ウエイト群の上方及び左右に装着される第２ウエイト群と、前記第２ウエイト群の上方かつ前記旋回台後部左右側方に装着される第３ウエイト群と、から構成したので、旋回台後部の周囲に余すことなく大量の分割ウエイトを配置することができる。加えて、同一のウエイト群に含まれる各分割ウエイトは同一後端旋回半径となるように形成されているので、同一のウエイト群の各分割ウエイトを容易に組み合わせることができる。

そして、前記旋回台には第１ウエイト群、第２ウエイト群、第３ウエイト群の順に装着可能であるので、第３ウエイト群、第２ウエイト群、第１ウエイト群の順に旋回台後部に装着するそれぞれのウエイト群を構成する分割ウエイトの個数を減少していくと、前記ウエイト群の変わり目に後端旋回半径を減少させることができる。

図１に、本発明の実施の形態に係るカウンタウエイト装置を備えた移動式クレーンの上部構造Ａを示す。なお、（ａ）図は上部構造Ａの側面から見た図であり、（ｂ）図は後方から見た図であり、（ｃ）図は上方から見た図である。実施の形態に係る移動式クレーンは、図示しない走行車両に旋回台３０を旋回自在に搭載し、当該旋回台３０に伸縮ブーム３１を起伏自在に枢着している。旋回台３０の後部にはカウンタウエイト装置３２が取り付けられている。カウンタウエイト装置３２は、複数個の分割ウエイトを必要個数だけ組み合わせ可能なウエイトブロック３３と、当該ウエイトブロック３３を旋回台後部に脱着するウエイト脱着装置とを備えている。なお、Ｃは旋回中心を表している。

図２はカウンタウエイト装置３２を説明するために、図１（ｂ）に示した分割ウエイトとウエイト脱着装置をばらばらに分離して図示したものである。本図はカウンタウエイト装置３２の全体構成の理解を図るためのものであって、本図のような状態が現実にあるわけでないのは勿論である。

３４はサブウインチユニットであって、前記旋回台３０の後部に脱着可能とされており、旋回台３０と一体となって旋回台後部を構成するものである。サブウインチユニット３４には、サブウインチを構成するドラム、減速機、油圧モータ等がウインチケース４１に納められている。３５は第１分割ウエイトであって、最初に旋回台後部に取り付けられるウエイトである。第１分割ウエイト３５は厚板部３６を備えており、当該厚板部３６は熱間圧延鋼板を用いて製作してもよく、鋳造により製作してもよい。３７は厚板部３６の左右に一対配置された油圧シリンダであって、ウエイト脱着装置３８の一部を構成するものである。油圧シリンダ３７はそのシリンダ部３９が前記厚板部３６に固定されており、ロッド部４０が上方を向いて配置されている。ロッド部４０の先端ボスは前記ウインチケース４１の下部左右に一対配置された連結部４２に連結可能とされている。

第２分割ウエイト４４は、前記第１分割ウエイト３５に積み重ねられるものであって、前記油圧シリンダ３７が通るための穴４５を備えている。全体が厚板状に形成されており、凸部４３を備える点は第１分割ウエイト３５と同様である。４６は第３分割ウエイトであって、全体が厚板状に形成されており穴４５及び凸部４３を備える点は、第１分割ウエイト３５及び第２分割ウエイト４４と同様である。

上述した第１分割ウエイト３５、第２分割ウエイト４４、第３分割ウエイト４６が組み合わされて第１ウエイト群４７を構成する。図３は第１ウエイト群４７を旋回台３０に装着しようとしたときの状態を側方より見た図である。第１ウエイト群４７は組み合わされた状態で車両フレーム４８の上面に載置されている。図３に示されるように第１ウエイト群４７を構成する第１分割ウエイト３５、第２分割ウエイト４４、第３分割ウエイト４６はその後端面４９が同一面となっており、旋回台３０に装着されたときには同一後端旋回半径となるように形成されている。

以降、図３から図５により本願のカウンタウエイト装置３２によるウエイトブロックの旋回台３０への装着手順を説明する。図３に示すように第１分割ウエイト３５に設けられた油圧シリンダ３７のロッド部４０には前記ウインチケース４１の連結部４２が連結されており、サブウインチユニット３４が第１ウエイト群４７の上方に位置している。５０はウインチケース４１前面上部に一対配置された上部連結部であり、旋回台３０の左右方向に向いた連結ピン用の穴が設けられている。また、５１はウインチケース４１前面下部に一対配置された下部連結部であり、旋回台３０の上下方向に向いた連結用の穴が設けられている。５２は旋回台３０側の上部連結部であって、前記サブウインチユニット３４側の上部連結部５０と同様に連結ピン用の穴が設けられている。さらに、５３は旋回台３０側の下部連結部であって、前記サブウインチユニット３４側の下部連結部５１の穴にはまりこむ連結用突起が下方に向けて設けられている。油圧シリンダ３７には図示しない油圧源からの油圧ホースが連結され、油圧が供給されると油圧シリンダ３７のロッド部４０が伸長し、サブウインチユニット３４を上方に向けて上昇させる。

図４はサブウインチユニット３４が旋回台３０後部に連結された状態を示した図である。前記サブウインチユニット３４側の上部連結部５０の穴と旋回台３０側の上部連結部５２の穴に連結ピン５４が同時に貫通している。また、サブウインチユニット３４側の下部連結部５１の穴には、旋回台３０側の下部連結部５３の連結用突起がはまり込んでいる。これにより、サブウインチユニット３４は強固に旋回台３０に連結されている。この状態から、油圧シリンダ３７のロッド部４０を縮小動作させることにより、第１ウエイト群４７を上方に引き上げる。油圧シリンダ３７は第１ウエイト群４７の前後の重心線上に配置されているので、第１ウエイト群４７引上げの際にウエイトの重量によって油圧シリンダ３７のロッドに無理な曲げモーメントが発生することは無い。なお、後述する第２ウエイト群、第３ウエイト群についてもその重心は油圧シリンダ４０の位置となるようにその形状が決定されている。

図５は油圧シリンダ３７が縮小し第１ウエイト群４７が引き上げられ、旋回台３０後部に装着された状態を示している。５５はロックピンであって、当該ロックピン５５を油圧シリンダのロッド部４０とウインチケースのブラケットとの間に貫通させることにより、油圧シリンダ３７が伸長するのを防止する。これによりカウンタウエイト装着が完了し、クレーン作業が可能となる。

図６は図５に示した状態を上部構造Ａとして説明する図である。なお、（ａ）図は上部構造Ａの側面から見た図であり、（ｂ）図は後方から見た図であり、（ｃ）図は上方から見た図である。（ｃ）図に示すようにこの状態での後端旋回半径はＲ１であり、第１ウエイト群４７の後部は半径Ｒ１の円弧に形成されている。後端旋回半径Ｒ１の値は、この移動式クレーンが取り得る後端旋回半径としては最小の半径となっている。この場合、後端旋回半径を小さいクラスの移動式クレーンと同等にできるため、小さいクラスの移動式クレーンの代用としも使用できることとなり結果として稼働率を向上させることができる。

図２に示した６０は第４分割ウエイトであって、同一形状のものが左右一対設けられている。第４分割ウエイト６０は、内側の突起部６１を前記第３分割ウエイト４６の外側に設けられた係合溝に係合することにより第１ウエイト群４７に組み合わせるようになっている。第４分割ウエイト６０はその高さが大きく複雑な形状であることから、鋳造によって製作される。６２は第５分割ウエイトであって、左右に大きく広がった形状を有しており、前記第３分割ウエイト４６と第４分割ウエイト６０の上に載せて組み合わされる。第５分割ウエイト６２は熱間圧延鋼板を組み合わせ溶接して製作される。第５分割ウエイト６２が左右に拡がった大きな面積を有するものとされる理由は、後述する第６分割ウエイトをその左右に積み重ねることができるようにするためである。

第４分割ウエイト６０と第５分割ウエイト６２とで第２ウエイト群６３を構成する。第２ウエイト群６３を構成する第４分割ウエイト６０、第５分割ウエイト６２はその後端面が同一面となっており、旋回台３０に装着されたときには同一後端旋回半径となるように形成されている。

図７は第１ウエイト群４７に第２ウエイト群６３を組み合わせた後に、旋回台３０に装着した時の上部構造Ａを説明する図である。なお、（ａ）図は上部構造Ａの側面から見た図であり、（ｂ）図は後方から見た図であり、（ｃ）図は上方から見た図である。（ｃ）図に示すようにこの状態での後端旋回半径はＲ２であり、第２ウエイト群６３の後部は半径Ｒ２の円弧に形成されている。後端旋回半径Ｒ２の値は、前記第１ウエイト群の後端旋回半径Ｒ１よりも大きく、この移動式クレーンが取り得る後端旋回半径としては中間の半径となっている。すなわち、後端旋回半径は中間の大きさであるが、ウエイト重量としても中間の大きさであるので吊上げ性能も図６に示した作業姿勢よりも大きくとることができる。以上のように中間的な使用条件にも適した移動式クレーンとして使用できることとなり結果として稼働率を向上させることができる。

図２に示した６４は第６分割ウエイトであって、全く同一形状に形成された分割ウエイトが８個用意されている。図１（ｃ）に示したように、左右に配置した第６分割ウエイト６４は左右で回転対称となる形状に形成されているので、左右どちらにも配置することが可能となっている。したがって、第６分割ウエイト６４は積み重ねる順序を気にすることなく、左右同一個数となるように必要個数だけ積み重ねればよいようになっている。また第６分割ウエイト６４の上面には凸部が設けられ、下面には凹部が設けられており、第６分割ウエイト６４同士を上下に積み重ねれば、前記凸部と凹部が嵌合することによりしっかりと組み合わされるようになっている。第６分割ウエイト６４が複数個組み合わさって第３ウエイト群６５を構成するようになっている。

図１は第１ウエイト群４７に第２ウエイト群６３を組み合わせ、さらに第３ウエイト群６５を組み合わせた後に、旋回台３０に装着した時の上部構造Ａを説明する図である。（ｃ）図に示すようにこの状態での後端旋回半径はＲ３であり、第３ウエイト群６５の後部は半径Ｒ３の円弧に形成されている。後端旋回半径Ｒ３の値は、前記第２ウエイト群の後端旋回半径Ｒ２よりも大きく、この移動式クレーンが取り得る後端旋回半径としては最大の半径となっている。すなわち、後端旋回半径は最大の大きさであるが、ウエイト重量としても最大の大きさであるので、この移動式クレーンとして最大の吊上げ性能を発揮することができる。

本発明の実施の形態に係るカウンタウエイト装置を備えた移動式クレーンの上部構造Ａを示す図である。 図１（ｂ）に示した分割ウエイトとウエイト脱着装置をばらばらに分離して図示したものである。 第１ウエイト群４７を旋回台３０に装着しようとしたときの状態を側方より見た図である。 サブウインチユニット３４が旋回台３０後部に連結された状態を示した図である。 第１ウエイト群４７が引上げられ旋回台３０後部に装着された状態を示した図である。 図５に示した状態を旋回台３０全体との関係で説明する図である。 第１ウエイト群４７に第２ウエイト群６３を組み合わせた後に、旋回台３０に装着した時の上部構造Ａを説明する図である。 特許文献１に記載されたカウンタウエイト装置を旋回台の側方より見た図である。 図８のカウンタウエイト装置を旋回台の上方より見た図である。

符号の説明

３０：旋回台
３１：伸縮ブーム
３２：カウンタウエイト装置
３３：ウエイトブロック
３５：第１分割ウエイト
３７：油圧シリンダ
３８：ウエイト脱着装置
４４：第２分割ウエイト
４６：第３分割ウエイト
４７：第１ウエイト群
６０：第４分割ウエイト
６２：第５分割ウエイト
６３：第２ウエイト群
６４：第６分割ウエイト
６５：第３ウエイト群

Claims (4)

1. 走行車両に旋回台を旋回自在に搭載し、当該旋回台に伸縮ブームを起伏自在に枢着した移動式クレーンの前記旋回台後部に取り付けられるカウンタウエイト装置であって、
   当該カウンタウエイト装置は、複数個の分割ウエイトを必要個数だけ組み合わせ可能であり、かつ高さ方向に積み重ねることにより、分割ウエイトの個数を変えられるウエイトブロックと、当該ウエイトブロックを旋回台後部に脱着するウエイト脱着装置とを備え、装着するウエイトブロックを構成する分割ウエイトの高さ方向の個数が減少するにしたがい前記ウエイトブロックを旋回台後部に装着した際にウエイトブロックにより決定される旋回台の後端旋回半径が減少することを特徴とする移動式クレーンのカウンタウエイト装置。
2. 前記ウエイトブロックは、前記分割ウエイトを必要個数だけ積み重ねることにより組み合わせ可能であることを特徴とする請求項１に記載の移動式クレーンのカウンタウエイト装置。
3. 前記ウエイト脱着装置は、旋回台後部とウエイトブロック間に配置される油圧シリンダを備え、当該油圧シリンダの伸縮によりウエイトブロックを昇降するものであることを特徴とする請求項１に記載の移動式クレーンのカウンタウエイト装置。
4. 前記ウエイトブロックは、複数の分割ウエイトを組み合わせ可能であって前記旋回台後部下方に装着される第１ウエイト群と、複数の分割ウエイトを組み合わせ可能であって前記第１ウエイト群の上方及び左右に装着される第２ウエイト群と、複数の分割ウエイトを組み合わせ可能であって前記第２ウエイト群の上方かつ前記旋回台後部左右側方に装着される第３ウエイト群と、から構成され、
   同一のウエイト群に含まれる各分割ウエイトは同一後端旋回半径となるように形成され、前記旋回台には第１ウエイト群、第２ウエイト群、第３ウエイト群の順に装着可能であることを特徴とする請求項１に記載の移動式クレーンのカウンタウエイト装置。

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