JP5865697B2 - クレーン - Google Patents

Description

この発明は、軽トラック等の車に取り付けられるように構成したクレーンに関するものである。

従来、運搬する荷役物の積み降し作業を行うために軽トラック等の車にクレーンを取り付けることが行われている（特許文献１参照）。

こうしたクレーンは、ブーム先端から引き出したワイヤの端部に荷役物を吊持するためのフックを設け、このフックに荷役物を引っ掛けた状態でワイヤをウインチで巻き上げることで、フックに引っ掛けた荷役物を持ち上げることができるように構成されている。

特開平８−１９２９９３号公報

しかし、上記した従来のクレーンでは、荷役物の重量に耐えられるようにするためにクレーン自体が大きくなり、車に取り付ける作業も大掛かりとなる傾向があった。例えば特許文献１記載のクレーンはベースをトラックの荷台上に据付けることにより車に設置されており、クレーン自体も大きいため、車の荷台の載荷スペースを狭めてしまうという不都合があった。

ところで、軽トラック等の車は農作物の集荷等に使用されることが多い。農作物の集荷等で扱う荷役物は２０〜３０Ｋｇ程度の重量であり、比較的軽量であるため、上記したような大型のクレーンを取り付ける必要性は薄いものの、一人作業の場合や女性や高齢者が作業する場合には荷役物の積み降ろしが大きな負担となっていた。

そこで、本発明は、比較的軽量の荷役物の積み降ろし作業を省力化することができるクレーンであって、従来よりも小型化で設置容易であり、車の荷台の載荷スペースを狭めないクレーンを提供することを課題とする。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。

（請求項１）
請求項１に記載の発明は、以下の点を特徴とする。

すなわち、請求項１に記載のクレーンは、荷役物の一端を保持して上下動するフックと、前記フックを吊持するワイヤと、前記ワイヤを巻き上げ又は繰り出すウインチと、荷役物の傾斜を検知する傾斜検知手段と、前記傾斜検知手段の検知結果に基づいて前記ウインチを作動させる制御手段と、を備え、前記傾斜検知手段は、前記フックの傾きを検知することにより、荷役物の傾斜を検知することを特徴とする。
（請求項２）
請求項２に記載の発明は、以下の点を特徴とする。
すなわち、請求項２に記載のクレーンは、荷役物の一端を保持して上下動するフックと、前記フックを吊持するワイヤと、前記ワイヤを巻き上げ又は繰り出すウインチと、荷役物の傾斜を検知する傾斜検知手段と、前記傾斜検知手段の検知結果に基づいて前記ウインチを作動させる制御手段と、前記荷役物の他端を保持するための保持具を備え、を備え、前記傾斜検知手段は、前記保持具の傾きを検知することにより、荷役物の傾斜を検知することを特徴とする。

（請求項３）
請求項３に記載の発明は、上記した請求項１又は２記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。

すなわち、前記フックの保持する一端側が他端側よりも低くなるように荷役物が傾斜していることを前記傾斜検知手段が検知したときに、前記制御手段は前記ワイヤを巻き上げる方向に前記ウインチを作動させ、前記フックの保持する一端側が他端側よりも高くなるように荷役物が傾斜していることを前記傾斜検知手段が検知したときに、前記制御手段は前記ワイヤを繰り出す方向に前記ウインチを作動させ、荷役物が傾斜していないことを前記傾斜検知手段が検知したときに、前記制御手段は前記ウインチを停止させることを特徴とする。

（請求項４）
請求項４に記載の発明は、上記した請求項１〜３のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。

すなわち、荷役物を保持しているか否かを判断する保持判断手段を備えることを特徴とする。

（請求項５）
請求項５に記載の発明は、上記した請求項１〜４のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。

すなわち、前記傾斜検知手段の検知結果は無線により前記制御手段に送信されることを特徴とする。

本発明は上記の通りであり、荷役物の一端を保持して上下動するフックを備えているため、クレーンが荷役物の一端を保持するとともに、人間が荷役物の他端を保持することで、荷役物の積み下ろし作業を人力とクレーンとの協働で行うことができる。

このため、クレーン単体で荷役物の重量を支えるわけではないので、駆動装置やフレームを簡素化でき、コストダウンとサイズダウンを図れる。また、クレーンをサイズダウンしたことにより、設置容易となり、車の荷台の載荷スペースを狭めることもない。

また、荷役物の傾斜を検知する傾斜検知手段と、前記傾斜検知手段の検知結果に基づいてウインチを作動させる制御手段とを備えているため、人間が荷役物の他端を上げ下げすると、それに追随するようにウインチを作動させて荷役物の一端を上げ下げさせることができるので、特別な操作（例えば、クレーンを上下に移動させるためのボタン操作）をしなくてもクレーンと協働して荷役物の積み下ろし作業を行うことができる。よって、機械が苦手な老人などにも扱い易く、また、荷役物の積み下ろし作業中にクレーンの操作が不要であるので一人作業も行い易い。

軽トラックに取り付けたクレーンの説明図である。 荷役物を持ち上げる様子を示す図である。 荷役物を荷台に降ろす様子を示す図である。 フック付近の一部拡大図であって、（ａ）荷役物を保持していない状態の図、（ｂ）荷役物を保持した状態の図である。 クレーンの動作を示すフロー図である。 （ａ）人間が荷役物を上に移動させた様子を示す図、（ｂ）人間が荷役物を下に移動させた様子を示す図である。 第１の変形例を示す図である。 第２の変形例を示す図である。

本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。

本実施形態に係るクレーン１０は、図１に示すように、運搬する荷役物５０の積み降し作業を行うために軽トラック４０等の車の荷台４２に取り付けられるものである。

クレーン１０は、図１に示すように、軽トラック４０の荷台４２に略垂直に固定されるポール１１と、ポール１１の上端付近に回動可能に支持されたブーム１３と、ブーム１３を支持しつつ上下動させるためのダンパ１４と、ブーム１３の先端から引き出されたワイヤ１５と、ワイヤ１５の開放端部側に接続されたフック保持部１６と、フック保持部１６を介してワイヤ１５によって吊持されたフック２０と、ワイヤ１５を巻き上げ又は繰り出すウインチ２１と、ウインチ２１の作動を制御する制御手段としての制御装置２４と、を備えている。

ポール１１は、クレーン１０の支持柱の役割を果たすものであり、図１に示すように、上下２つの取付部１２を備えている。取付部１２は、ポール１１を軽トラック４０の運転席の裏側に設けられた鳥居４１に対して固定するためのものであり、ポール１１を挟み込むように鳥居４１に対してボルト・ナットで固定される。これにより、クレーン１０は軽トラック４０に固定される。

ブーム１３は、図１に示すように、ポール１１の上端付近に支持されたアームであり、水平方向及び上下方向に回動自在にポール１１に対して接続されている。このブーム１３は、人力で軽く力を加えることで水平方向に回動するようになっている。このため、後述するように荷役物５０をクレーン１０と人力とで協働して持ち上げたときに、人間が荷役物５０を水平方向に引っ張るなどすれば、その引張力でブーム１３が水平方向に回動するように形成されている。

ダンパ１４は、図１に示すように、ブーム１３を下方から支持する部材である。このダンパ１４は、油圧シリンダで構成されて伸縮するものであり、前述したポール１１とブーム１３とでリンク機構を構成している。すなわち、ダンパ１４が伸縮することで、ポール１１とブーム１３とで構成されたリンク機構が作動し、ブーム１３が上下に回動するように形成されている。

ウインチ２１は、図１に示すように、ブーム１３の基端部付近に設けられている。このウインチ２１は、特に図示しないが、ワイヤ１５を巻き取るためのドラムと、このドラムを回転させるためのモータとを備えている。このウインチ２１は、制御装置２４からの制御信号に基づいて作動し、モータが正回転したときにはドラムでワイヤ１５を巻き取り、モータが逆回転したときにはドラムに巻き取られたワイヤ１５を繰り出すように形成されている。

ワイヤ１５は、図１に示すように、一端がブーム１３の先端から引き出されるとともに、他端がウインチ２１に巻き取り可能に接続されている。

フック保持部１６は、図１に示すように、ブーム１３の先端から引き出されたワイヤ１５の先端に接続されている。

フック２０は、図１に示すように、フック保持部１６の下方に接続されている。このフック２０には、図４に示すように、上部に支持孔２０ａが形成されており、この支持孔２０ａをフック保持部１６によって保持されることで、フック保持部１６に上下に回動自在に吊持されている。また、このフック２０の下部には、荷役物５０を保持するための鉤状部２０ｂが形成されている。

制御装置２４は、特に図示しないが、車のバッテリに接続される電源基板と、電源基板の電源をオン・オフするための電源スイッチと、ウインチ２１を制御するための制御基板と、を備えている。これにより、電源スイッチがオンに操作されたときに車のバッテリから電力供給を受け、ウインチ２１を制御することができるように形成されている。なお、電源基板は、ウインチ２１のみならず、後述する傾斜センサ２２や圧力スイッチ２３にも電力を供給している。

上記のように構成された本実施形態に係るクレーン１０は、図２及び図３に示すように、フック２０を荷役物５０の一端側の手孔５１ａに引っ掛けて保持させるとともに、荷役物５０の他端側の手孔５１ｂには手を入れて保持することで、荷役物５０の積み下ろし作業を人力とクレーン１０との協働で行うことができる。

このとき、クレーン１０は、荷役物５０の他端側を保持する人間の動作に追従してフック２０を上下動させることで人間の作業をアシストする。

詳しくは、このクレーン１０は、荷役物５０の傾斜を検知する傾斜検知手段としての傾斜センサ２２と、荷役物５０を保持しているか否かを判断する保持判断手段としての圧力スイッチ２３と、を備えており、この傾斜センサ２２及び圧力スイッチ２３の検知結果に基づいて制御装置２４がウインチ２１の作動を制御することで、人間の動作に追従できるように形成されている。

傾斜センサ２２は、フック２０の傾きを検知することにより、荷役物５０の傾斜を検知するものであり、図４に示すように、フック２０に取り付けられている。この傾斜センサ２２は、フック２０が自重のみにより下方に垂れ下がっている自然状態にあるときに、水平となるようにフック２０に取り付けられている。この傾斜センサ２２は、フック２０が支持孔２０ａを中心に所定の角度を超えて回動したときに、フック２０の傾きを検知する。傾斜センサ２２は、ケーブル２５を介して制御装置２４に接続されており、傾斜センサ２２の検知結果は制御装置２４に通知される。

なお、制御装置２４に通知される傾斜センサ２２の検知結果は、略水平状態（フック２０が傾いていないか、所定の角度を超えない範囲で傾いている状態）、上昇状態（フック２０が所定の角度を超えて荷役物５０の側に傾いている状態。図６（ａ）参照）、下降状態（フック２０が所定の角度を超えて荷役物５０とは反対側に傾いている状態。図６（ｂ）参照）のいずれかである。

圧力スイッチ２３は、図４に示すように、フック保持部１６の内部に設けられたスイッチであり、フック２０に荷役物５０が引っ掛けられて荷重が加わったことを検出するためのものである。圧力スイッチ２３は、ケーブル２５を介して制御装置２４に接続されており、圧力スイッチ２３の検知結果は制御装置２４に通知される。

詳しくは、フック保持部１６は、ワイヤ１５に直接的に接続されたカバー部１７と、カバー部１７に対して上下に摺動可能に設けられた接続部１８とを備えている。接続部１８は、引張バネ１９によって常時上方に付勢されている。この接続部１８は、フック２０に接続されているため、フック２０に荷役物５０が引っ掛けられて荷重が加わると、引張バネ１９の付勢力に反して下方に摺動する。

圧力スイッチ２３は、接点をオン・オフするためのボタン２３ａを備えており、このボタン２３ａが接続部１８によって押下可能に配置されている。そして、図４（ａ）に示すように、接続部１８が上方にある状態（フック２０に荷役物５０が引っ掛けられていない状態）においては、ボタン２３ａが接続部１８によって押下されて接点がオンとなり、図４（ｂ）に示すように、接続部１８が下方にある状態（フック２０に荷役物５０が引っ掛けられている状態）においては、ボタン２３ａが接続部１８によって押下されずに接点がオフとなるように形成されている。

このクレーン１０の具体的な作動について、図５に示す制御装置２４の制御フローを参照しながら説明する。

まず、図５に示すステップＳ１００において、電源スイッチがオンに操作され、制御装置２４の電源基板に電力が供給される。そして、この電源基板を介して、制御基板、ウインチ２１のモータ、傾斜センサ２２、圧力スイッチ２３などに電力が供給され、クレーン１０の作動準備が完了する。そして、ステップＳ１０１に進む。

ステップＳ１０１では、フック２０が荷役物５０を保持しており、かつ、フック２０の保持する一端側が他端側よりも低くなるように荷役物５０が傾斜しているかがチェックされる。具体的には、圧力スイッチ２３の接点がオフであり、かつ、傾斜センサ２２の検知結果が上昇状態であるかをチェックする。

フック２０が荷役物５０を保持しており、かつ、フック２０の保持する一端側が他端側よりも低くなるように荷役物５０が傾斜している場合には、ステップＳ１０２に進み、制御装置２４はワイヤ１５を巻き上げる方向にウインチ２１を作動させる。そして、ステップＳ１０５に進む。

一方、フック２０が荷役物５０を保持していないか、または、フック２０の保持する一端側が他端側よりも低くなるように荷役物５０が傾斜していない場合には、ステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、フック２０が荷役物５０を保持しており、かつ、フック２０の保持する一端側が他端側よりも高くなるように荷役物５０が傾斜しているかがチェックされる。具体的には、圧力スイッチ２３の接点がオフであり、かつ、傾斜センサ２２の検知結果が下降状態であるかをチェックする。

フック２０が荷役物５０を保持しており、かつ、フック２０の保持する一端側が他端側よりも高くなるように荷役物５０が傾斜している場合には、ステップＳ１０４に進み、制御装置２４はワイヤ１５を繰り出す方向にウインチ２１を作動させる。そして、ステップＳ１０５に進む。

一方、フック２０が荷役物５０を保持していないか、または、フック２０の保持する一端側が他端側よりも高くなるように荷役物５０が傾斜していない場合には、ステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０５では、すでにウインチ２１が巻き上げまたは繰り出し方向に作動しているが、このウインチ２１の作動を停止すべきか否かがチェックされる。すなわち、フック２０が荷役物５０を保持していないか、または、荷役物５０が傾斜していないかがチェックされる。具体的には、圧力スイッチ２３の接点がオンであるか、または、傾斜センサ２２の検知結果が略水平状態であるかをチェックする。

フック２０が荷役物５０を保持していないか、または、荷役物５０が傾斜していない場合には、ステップＳ１０６に進み、制御装置２４はウインチ２１を停止させる。そして、ステップＳ１０１に戻る。

一方、フック２０が荷役物５０を保持しており、かつ、荷役物５０が傾斜している場合には、ステップＳ１０５に戻り、ウインチ２１の作動を継続しつつ、ウインチ２１の停止条件を満たすまで待機する。

以上のような制御によれば、図６（ａ）に示すように、荷役物５０の一端側の手孔５１ａをフック２０が保持するとともに、他端側の手孔５１ｂを人間が保持したときに、人間が荷役物５０を上方に持ち上げると、傾斜センサ２２が傾斜を検知するので、制御装置２４はウインチ２１を巻き上げる方向に作動させる。これにより、フック２０の保持する一端側も人間が保持する他端側に追従する形で上方に持ち上げられる。そして、フック２０の保持する一端側と人間が保持する他端側とがほぼ同じ高さになるまでウインチ２１が作動すると、傾斜センサ２２が略水平状態を検知するので、ウインチ２１が停止する。

一方、図６（ｂ）に示すように、人間が荷役物５０を下方に移動させると、傾斜センサ２２が傾斜を検知するので、制御装置２４はウインチ２１を繰り出す方向に作動させる。これにより、フック２０の保持する一端側も人間が保持する他端側に追従する形で下方に移動する。そして、フック２０の保持する一端側と人間が保持する他端側とがほぼ同じ高さになるまでウインチ２１が作動すると、傾斜センサ２２が略水平状態を検知するので、ウインチ２１が停止する。

上記したように、本実施形態によれば、荷役物５０の一端を保持して上下動するフック２０を備えているため、クレーン１０が荷役物５０の一端を保持するとともに、人間が荷役物５０の他端を保持することで、荷役物５０の積み下ろし作業を人力とクレーン１０との協働で行うことができる。

また、クレーン１０単体で荷役物５０の重量を支えるわけではないため、駆動装置やフレームを簡素化できるので、コストダウンとサイズダウンを図れる。

また、クレーン１０をサイズダウンしたことにより、設置容易となり、軽トラック４０の荷台４２の載荷スペースを狭めることもない。

また、荷役物５０の傾斜を検知する傾斜センサ２２と、傾斜センサ２２の検知結果に基づいてウインチ２１を作動させる制御装置２４とを備えているため、人間が荷役物５０の他端を上げ下げすると、それに追随するようにウインチ２１を作動させて荷役物５０の一端を上げ下げさせることができるので、特別な操作（例えば、クレーン１０を上下に移動させるためのボタン操作）をしなくてもクレーン１０と協働して荷役物５０の積み下ろし作業を行うことができる。よって、機械が苦手な老人などにも扱い易く、また、荷役物５０の積み下ろし作業中にクレーン１０の操作が不要であるので一人作業も行い易い。

なお、上記した実施形態においては、傾斜センサ２２をフック２０に設け、圧力スイッチ２３をフック保持部１６に設けているが、本発明の実施形態としてはこれに限らない。

例えば、図７に示すように、荷役物５０の他端（フック２０が保持する一端とは逆側の端）を保持するための保持具３０を用意し、この保持具３０に保持判断手段２３を設けてもよい。この例においては、保持具３０は、荷役物５０の他端に引っ掛けるための保持フック３３と、人間が把持可能なグリップ３１と、人間がグリップ３１を把持したときに握り込まれる位置に配置されたレバー３２と、を備えており、レバー３２が握り操作されることで保持判断手段２３としてのスイッチがオンになり、荷役物５０を保持していることを検知できるように形成されている。

また、図８に示すように、保持具３０に傾斜検知手段２２を設けてもよい。保持具３０に傾斜検知手段２２を設けた場合、傾斜検知手段２２は保持具３０の傾きを検知することにより荷役物５０の傾斜を検知する。

また、上記した実施形態においては、傾斜センサ２２及び圧力スイッチ２３は、ケーブル２５を介して制御装置２４に接続されており、傾斜センサ２２及び圧力スイッチ２３の検知結果はこのケーブル２５を介して制御装置２４に通知されることとしたが、本発明の実施形態としてはこれに限らない。例えば、傾斜センサ２２及び圧力スイッチ２３の検知結果を無線により制御装置２４に送信してもよい。

１０ クレーン
１１ ポール
１２ 取付部
１３ ブーム
１４ ダンパ
１５ ワイヤ
１６ フック保持部
１７ カバー部
１８ 接続部
１９ 引張バネ
２０ フック
２０ａ 支持孔
２０ｂ 鉤状部
２１ ウインチ
２２ 傾斜センサ（傾斜検知手段）
２３ 圧力スイッチ（保持判断手段）
２３ａ ボタン
２４ 制御装置（制御手段）
２５ ケーブル
３０ 保持具
３１ グリップ
３２ レバー
３３ 保持フック
４０ 軽トラック
４１ 鳥居
４２ 荷台
５０ 荷役物
５１ａ 一端側の手孔
５１ｂ 他端側の手孔

Claims (5)

1. 荷役物の一端を保持して上下動するフックと、
   前記フックを吊持するワイヤと、
   前記ワイヤを巻き上げ又は繰り出すウインチと、
   荷役物の傾斜を検知する傾斜検知手段と、
   前記傾斜検知手段の検知結果に基づいて前記ウインチを作動させる制御手段と、
   を備え、
   前記傾斜検知手段は、前記フックの傾きを検知することにより、荷役物の傾斜を検知することを特徴とする、クレーン。
2. 荷役物の一端を保持して上下動するフックと、
   前記フックを吊持するワイヤと、
   前記ワイヤを巻き上げ又は繰り出すウインチと、
   荷役物の傾斜を検知する傾斜検知手段と、
   前記傾斜検知手段の検知結果に基づいて前記ウインチを作動させる制御手段と、
   前記荷役物の他端を保持するための保持具と、
   を備え、
   前記傾斜検知手段は、前記保持具の傾きを検知することにより、荷役物の傾斜を検知することを特徴とする、クレーン。
3. 前記フックの保持する一端側が他端側よりも低くなるように荷役物が傾斜していることを前記傾斜検知手段が検知したときに、前記制御手段は前記ワイヤを巻き上げる方向に前記ウインチを作動させ、
   前記フックの保持する一端側が他端側よりも高くなるように荷役物が傾斜していることを前記傾斜検知手段が検知したときに、前記制御手段は前記ワイヤを繰り出す方向に前記ウインチを作動させ、
   荷役物が傾斜していないことを前記傾斜検知手段が検知したときに、前記制御手段は前記ウインチを停止させることを特徴とする、請求項１又は２記載のクレーン。
4. 荷役物を保持しているか否かを判断する保持判断手段を備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のクレーン。
5. 前記傾斜検知手段の検知結果は無線により前記制御手段に送信されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のクレーン。

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