JP6493581B2

JP6493581B2 - クレーン

Info

Publication number: JP6493581B2
Application number: JP2018024818A
Authority: JP
Inventors: 宮崎　和之; 和之宮崎; 慎吾栗原
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2018-02-15
Filing date: 2018-02-15
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2034-07-29
Also published as: JP2018087086A

Description

本発明は、クレーンに関する。

従来、起伏自在に設けられたブームと、そのブームを起伏させる起伏装置とを備えたクレーンが知られている。下記特許文献１には、このようなクレーンの一例が開示されている。

下記特許文献１に開示されたクレーンでは、その機体の前部にブームの基端部が機体の幅方向に延びる軸回りに回動可能となるように取り付けられている。機体のブームの後方の位置にはライブマストが設けられ、さらにその後方の位置にはハイマストが設けられている。ライブマストとハイマストは、それらの基端部が機体の幅方向に延びる軸回りに回動可能となるように機体にそれぞれ取り付けられることにより、それらの基端部を中心としてそれぞれ回動可能となっている。

ブームの先端部の前面側には、トップリンクが設けられ、そのトップリンクに設けられたトップシーブからフックロープを介して吊荷を吊るためのフックが吊り下げられる。ブームの先端部の後面側は、ペンダントリンクが固設され、このペンダントリンクの後端とライブマストの先端部とがガイラインに相当するペンダントを介して接続されている。

そして、ハイマストの先端部に設けられたシーブと、ライブマストの先端部に設けられたシーブとにブームロープが掛け回され、そのブームロープが機体に設けられたウインチにより巻き取り／繰り出しされるようになっている。ウインチがブームロープを巻き取ることにより、ライブマストの先端部がハイマストの先端部側へ近づくようにライブマストが後方へ回動する。それに伴って、ペンダントが後方へ引っ張られるとともに、そのペンダントによってブームの先端部が後方へ引っ張られ、ブームが起立する。

このクレーンでは、ブームの先端部から後方へ突出するペンダントリンクにより、ペンダントの接続位置をブームの先端部から後方へ離れた位置とし、それによって、ペンダントの張力と吊荷重との合力として作用するブームの圧縮力の作用位置をブームの軸心に近づけている。それにより、ブームを大きな圧縮力に耐え得るようにして吊能力を向上させている。

特開平１１−４３２８８号公報

クレーンでは、長さを変更可能な構造のブームが用いられ、吊作業の内容や作業現場の状況等に応じてブームの長さを適切な長さに変更することが一般的に行われる。上記特許文献１のクレーンでは、ペンダントリンクを設けることによって吊能力を向上させているものの、ブームの長さを小さくした場合には吊能力を低下せざるを得なくなる虞がある。また、ブームの長さを大きくした場合には、倒伏状態のブームの引き起こしに要する引張力が増大するという別の問題が生じる。

具体的に、ブームの長さを小さくした場合には、ペンダントの延びる方向と吊荷重の作用方向との間の角度が大きくなるため、圧縮力の作用位置がブームの軸心から前方へ離れた位置となって曲げモーメントが大きくなり、その結果、ブームの撓みを抑制するために吊能力を低下せざるを得なくなる。一方、ブームの長さを大きくした場合には、ブームが略水平に倒伏した状態においてペンダントとブームの軸心との間の角度が小さくなるため、ペンダントの引張力の垂直成分が小さくなり、その結果、ブームを引き起こすためにより大きなペンダントの引張力が必要になる。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、吊能力の向上とブームの引き起こしに要する引張力の低減とを両立可能なクレーンを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明によるクレーンは、機体と、回動自在となるように前記機体に取り付けられ、長さを変更可能な構造を有するブームと、前記ブームを回動させて前記機体に対して起伏させる起伏装置とを備え、前記起伏装置は、ガイラインと、前記ブームの先端部に設けられて前記ガイラインの一端を前記ブームの先端部に連結する連結装置と、前記ガイラインを後方へ引っ張ることにより前記ブームを起立させる一方、前記ガイラインを前方へ送り出すことにより前記ブームを倒伏させるガイライン操作装置とを含み、前記ブームの先端部は、前記ブームが起立した状態で後方を向く背面と、そのブームが起立した状態で前方を向く腹面とを有し、前記連結装置は、前記ガイラインの一端と結合する結合部と、前記結合部が前記先端部の前記背面から前記腹面と反対側へ離れた位置に位置するように当該結合部を前記先端部に対して支持する支持装置とを備え、前記支持装置は、前記ブームの前記先端部の前記背面に固設された取付部と、前記結合部と結合する被結合部材と、前記被結合部材と前記先端部の前記背面との間で前記被結合部材を支える支持部材とを有し、前記被結合部材は、当該被結合部材の長手方向に並ぶ複数の被結合部であってそれぞれ前記結合部と着脱可能なものを有し、前記先端部の前記背面に対して接離する方向に回動可能となるように前記取付部に連結され、前記複数の被結合部のうち前記結合部が結合される被結合部が変更されることにより前記結合部が前記ブームの軸心及び前記ブームの回動軸に対して直交する第１方向において複数の異なる位置に変更されることを許容し、前記支持部材は、前記先端部の前記背面に対して接離する方向に回動可能となるように前記取付部に連結され、前記被結合部材のうち前記結合部が結合した所定の前記被結合部が設けられた部位を前記結合部を介して支える。

このクレーンでは、結合部と結合する被結合部材が、結合部の位置をブームの軸心及びブームの回動軸に対して直交する第１方向において複数の異なる位置に変更することを許容するため、吊能力の向上とブームの引き起こしに要する引張力の低減とを両立することができる。

具体的に、ブームの長さを小さくした場合には、結合部を起立状態のブームの軸心からより後方へ離れた位置に配置してガイラインの延びる方向と吊荷重の作用方向との間の角度を小さくすることにより、ブームの長さを小さくしたことに起因して起立状態のブームの軸心から前方へ離れた位置となった圧縮力の作用位置をブームの軸心に近づけることができる。その結果、ブームに生じる曲げモーメントを低減してブームの撓みを低減することができ、吊能力を向上することができる。一方、ブームの長さを大きくした場合には、結合部をブームの軸心により近い位置に配置することにより、ブームの長さを大きくしたことに起因して小さくなったブームの軸心に対するガイラインの角度を拡大することができる。これにより、倒伏状態のブームを引き起こすときのガイラインの引張力の鉛直方向の成分を大きくすることができ、その結果、ブームの引き起こしに要するガイラインの引張力を低減することができる。

また、このクレーンでは、所定の被結合部に結合していた結合部をその被結合部から取り外して別の被結合部に結合させることにより、前記第１方向において結合部の位置を変更することができる。従って、結合部と結合するとともに、その結合部の位置を前記第１方向において複数の異なる位置に変更することを許容する被結合部材を具体的に構成できる。

また、このクレーンでは、複数の被結合部から選択した所定の被結合部に結合部を結合させた場合に、被結合部材のうちその所定の被結合部が設けられた部位を支持部材によって支えることができる。このため、支持部材により、結合部から被結合部材の前記所定の被結合部が設けられた部位に掛かるガイラインの大きな張力に対抗することができ、被結合部材の変形や破損を防ぐことができる。

以上説明したように、本発明によれば、吊能力の向上と倒伏状態のブームの引き起こしに要する引張力の低減とを実現可能なクレーンを提供できる。

本発明の第１実施形態によるクレーンのブームが起立状態にある場合の側面図である。図１に示したクレーンのブーム先端部の拡大図である。図１に示したクレーンのブームの長さよりも大きい長さのブームが用いられる場合に採用されるガイラインオフセットリンクの形態を示す図２相当図である。比較例によるクレーンの側面図である。図１に示した第１実施形態のクレーンにおいてブームに作用する圧縮力と、図４に示した比較例のクレーンにおいてブームに作用する圧縮力との違いを説明するためのブーム先端部の拡大図である。本発明の第１実施形態によるクレーンのブームが倒伏状態にある場合の側面図である。本発明の第２実施形態によるクレーンの側面図である。図７に示したクレーンのブーム先端部の拡大図である。本発明の変形例によるクレーンのブーム先端部の拡大図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態によるクレーンについて説明する。

第１実施形態によるクレーンは、図１に示すように、自走可能に構成された下部走行体２と、下部走行体２上に縦軸回りに旋回可能となるように搭載された上部旋回体４とを有する機体６を備える。この第１実施形態では、下部走行体２は、クローラ式であるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えばホイール式であってもよい。

なお、以下の説明において、「前方」及び「後方」とは、上部旋回体４における前方及び後方を意味する。すなわち、図１における右方が「前方」に相当し、図１における左方が「後方」に相当する。また、以下の説明において、「幅方向」とは、上部旋回体４の幅方向に相当し、水平方向で且つ前後方向に直交する方向のことである。すなわち、「幅方向」は、図１の紙面に垂直な方向に相当する。

この第１実施形態によるクレーンは、図１に示すように、幅方向に延びる回動軸回りに回動自在となるように機体６の上部旋回体４に取り付けられたブーム１０と、そのブーム１０を回動させて上部旋回体４に対して起伏させる起伏装置１１とを備える。

ブーム１０は、ラチス構造を有し、特定方向に延びるラチスブームである。ブーム１０は、その軸方向の長さが変更可能となるように構成されている。このブーム１０は、ブーム本体１２と、ブームヘッド１３とを有する。

ブーム本体１２は、ブーム１０の大半を構成するものであり、ラチス構造を有する複数の単位ブーム１４が連結されることによって形成されている。このブーム本体１２の長手方向の一端部である基端部は、ブーム１０の基端部に相当し、上部旋回体４の前端部に取り付けられている。ブーム本体１２の基端部は、幅方向に延びる回動軸回りに回動可能となるように上部旋回体４に取り付けられている。これにより、ブーム１０は、ブーム本体１２の基端部を支点として起伏可能となっている。

各単位ブーム１４は、４本の主材１５と、それらの主材１５同士を連結する複数のラチス材１６とを有する。なお、各図では、ブーム１０が側方から見た状態で示されているため、４本の主材１５のうちの２本のみが表されている。各主材１５は、ブーム１０の長手方向に直交する断面において矩形の４つの頂点に相当する各位置に配置されている。ブーム１０の軸心１０ａは、このブーム１０の長手方向に直交する断面における４本の主材１５の中心を通り、ブーム１０の長手方向に延びる。隣り合う単位ブーム１４の対応する主材１５同士は、分離可能に連結されている。単位ブーム１４を繋ぎ合わせる本数を変更したり、用いる単位ブーム１４を軸方向の長さが異なるものに変更したりすることによって、ブーム１０の軸方向の長さが変更可能となっている。

ブームヘッド１３は、ブーム本体１２の基端部と反対側の端部に取り付けられてブーム１０の先端部を形成している。ブームヘッド１３は、本発明におけるブームの先端部の一例である。ブームヘッド１３は、図１に示すようにブーム１０が起立した状態で後方を向く背面２１と、その状態で前方を向く腹面２２と、その状態で上方を向く先端面２３とを有する。

ブームヘッド１３の腹面２２側の部分には、トップシーブ２５が幅方向に延びる水平軸回りに回転可能となるように設けられている。図１に示すように、このトップシーブ２５から下方へ吊ロープ２６を介してフック装置２７が吊り下げられる。フック装置２７は、回転可能な図略のフックシーブを備えている。このフックシーブとトップシーブ２５とに、上部旋回体４に搭載された図略の巻上ウインチから引き出された吊ロープ２６が掛け回されている。巻上ウインチが吊ロープ２６の巻き取り／繰り出しを行うことにより、フック装置２７及びそれに吊られた吊荷が巻き上げ／巻き下げされるようになっている。

起伏装置１１（図１参照）は、２本のガイライン３０と、２つの連結装置３２と、ガイライン操作装置３４とを備える。

ガイライン３０と連結装置３２は、後述するクレーンマスト６０の先端部６０ｂとブームヘッド１３とを繋ぐものである。

２本のガイライン３０は、上部旋回体４の幅方向に分かれて配置されている。２本のガイライン３０は、上部旋回体４の側方から見ると互いに重なるため、各図では一方のガイライン３０のみが表されている。また、２つの連結装置３２は、ブームヘッド１３に設けられており、幅方向に分かれて配置されている。この２つの連結装置３２も、上部旋回体４の側方から見ると互いに重なるため、各図では一方の連結装置３２のみが表されている。

一方の連結装置３２は、対応する一方のガイライン３０の一端をブームヘッド１３に連結する。他方の連結装置３２は、対応する他方のガイライン３０の一端をブームヘッド１３に連結する。各ガイライン３０の他端は、後述するクレーンマスト６０の先端部６０ｂに接続されている。一方の連結装置３２は、ブームヘッド１３の幅方向の一端部に設けられ、他方の連結装置３２は、ブームヘッド１３の幅方向の他端部に設けられている。２つの連結装置３２は同様に構成されているため、以下、一方の連結装置３２の構造について代表して説明する。

連結装置３２は、図２に示すように、結合部３６と、支持装置３８とを有する。

結合部３６は、ガイライン３０の一端が結合される部分である。この結合部３６は、ピン５５と、そのピン５５に取り付けられる図略のシャックル等の接続部材とからなる。ピン５５は、支持装置３８の後述する第１リンク部材４９と第２リンク部材５０とを互いに連結する。ガイライン３０の一端は、このピン５５に取り付けられた前記接続部材に結合される。

支持装置３８は、結合部３６がブームヘッド１３の背面２１から腹面２２と反対側へ離れた位置に位置するようにその結合部３６をブームヘッド１３に対して支持するものである。支持装置３８は、図２に示すように、取付部４２と、ガイラインオフセットリンク４４（以下、単にリンク４４と称する）と、ピン５２，５４とを有する。

取付部４２は、リンク４４が取り付けられる部分である。取付部４２は、ブームヘッド１３の背面２１から腹面２２と反対側へ突出するように背面２１に固設されていて、リンク４４を支持する。取付部４２は、図２に示すように、第１取付部材４６と、第２取付部材４７とを有する。

第１取付部材４６は、ブームヘッド１３の先端面２３近傍において背面２１に立設された２枚の板体からなる。第１取付部材４６の２枚の板体は、それらの板厚方向が幅方向に一致するように配置されている。この２枚の板体は、幅方向においてそれらの間に僅かな隙間をあけて配置されている。各板体には、それらを板厚方向に貫通する取付穴が同じ位置に形成されている。

第２取付部材４７は、背面２１に立設された１枚の板体からなる。第２取付部材４７は、その板厚方向が幅方向に一致するように配置されており、第１取付部材４６の２枚の板体の中間に対応する位置に配置されている。第２取付部材４７には、当該第２取付部材４７を板厚方向に貫通する取付穴が形成されている。この取付穴は、ブームヘッド１３の先端面２３と反対側（ブーム本体１２側）に位置する基端近傍に配置されている。

リンク４４は、取付部４２に取り付けられて結合部３６を支持する支持装置である。リンク４４は、取付部４２に着脱可能となっている。リンク４４は、図２に示すように、第１リンク部材４９及び第２リンク部材５０を有する。

第１リンク部材４９は、本発明の被結合部材の一例である。第１リンク部材４９は、結合部３６のピン５５と結合する。第１リンク部材４９は、結合部３６の位置をブーム１０の軸心１０ａ及びブーム１０の回動軸に対して直交するＡ方向において複数の異なる位置に変更することを許容する。

具体的に、第１リンク部材４９は、細長い平板からなる。第１リンク部材４９には、当該第１リンク部材４９を板厚方向に貫通する複数の穴４９ａが設けられている。この穴４９ａは、本発明における被結合部の一例である。複数の穴４９ａは、第１リンク部材４９の長手方向に間隔をあけて並んでいる。第１リンク部材４９は、その長手方向の一端部である基端部４９ｂと、その長手方向の他端部である先端部４９ｃとを有する。穴４９ａは、第１リンク部材４９の基端部４９ｂと先端部４９ｃにも配置されている。

第１リンク部材４９の基端部４９ｂは、第１取付部材４６の２枚の板体間に挿入されている。その基端部４９ｂに設けられた穴４９ａと第１取付部材４６の２枚の板体に設けられた取付穴とにピン５２が挿嵌されることにより、第１リンク部材４９の基端部４９ｂが第１取付部材４６に取り付けられている。ピン５２は、基端部４９ｂの穴４９ａ及び第１取付部材４６の取付穴に対して挿脱可能となっている。ピン５２をそれらの穴から抜き出すことで、第１取付部材４６から基端部４９ｂを分離できるようになっている。すなわち、第１リンク部材４９の基端部４９ｂは、第１取付部材４６に対して着脱可能となっている。

第２リンク部材５０は、本発明の支持部材の一例である。第２リンク部材５０は、第１リンク部材４９及びブームヘッド１３の背面２１に対して交差する方向に延び、第１リンク部材４９とブームヘッド１３の背面２１との間で第１リンク部材４９を支える。第２リンク部材５０は、細長い２枚の平板からなる。この２枚の平板は、同形に形成されている。第２リンク部材５０の各平板は、その長手方向の一端部である基端部５０ａと、その長手方向の他端部である先端部５０ｂとを有する。各平板の基端部５０ａには、その平板を板厚方向に貫通する穴５１ａが形成されている。各平板の先端部５０ｂには、その平板を板厚方向に貫通する穴５１ｂが形成されている。

第２リンク部材５０の２枚の平板の基端部５０ａは、第２取付部材４７に連結されている。具体的に、これらの基端部５０ａは、穴５１ａが第２取付部材４７の取付穴と重なるように第２取付部材４７をその板厚方向の両側から挟み込み、その状態で、ピン５４が、各基端部５０ａの穴５１ａと第２取付部材４７の取付穴に挿嵌されている。これにより、第２リンク部材５０の基端部５０ａが第２取付部材４７に取り付けられている。ピン５４は、基端部５０ａの穴５１ａ及び第２取付部材４７の取付穴に対して挿脱可能となっている。ピン５４をそれらの穴から抜き出すことで、第２取付部材４７から基端部５０ａを分離できるようになっている。すなわち、第２リンク部材５０の基端部５０ａは、第２取付部材４７に対して着脱可能となっている。

また、第２リンク部材５０の２枚の平板の先端部５０ｂは、第１リンク部材４９に連結される。具体的に、これらの先端部５０ｂは、穴５１ｂが第１リンク部材４９の所定の穴４９ａと重なるようにその第１リンク部材４９を板厚方向の両側から挟み込み、その状態で、ピン５５が、穴５１ｂと対応する所定の穴４９ａに挿嵌される。これにより、第２リンク部材５０の先端部５０ｂが第１リンク部材４９に取り付けられている。ピン５５は、先端部５０ｂの穴５１ｂ及び第１リンク部材４９の穴４９ａに対して挿脱可能となっている。ピン５５を穴４９ａ，５１ｂから抜き出すことで、第１リンク部材４９と第２リンク部材５０の先端部５０ｂとを互いに分離できるようになっている。すなわち、第２リンク部材５０の先端部５０ｂは、第１リンク部材４９に対して分離可能に連結されている。第２リンク部材５０は、ピン５５を介して、第１リンク部材４９のうちピン５５が挿嵌された穴４９ａが設けられた部位を支える。

第１リンク部材４９は、第１取付部材４６に取り付けられるとともに、第２取付部材４７に取り付けられた第２リンク部材５０と連結された状態で、前記Ａ方向に概ね沿う方向に延びる。すなわち、第１リンク部材４９は、第２リンク部材５０及びピン５５によって支えられた状態で前記Ａ方向において所定の長さを有する。複数の穴４９ａは第１リンク部材４９の長手方向に並んでいるため、第１リンク部材４９が第２リンク部材５０及びピン５５によって支えられた状態では、当該複数の穴４９ａは、前記Ａ方向において複数の異なる位置に配置される。このため、複数の穴４９ａから選択した所定の穴４９ａと第２リンク部材５０の穴５１ｂにピン５５を挿嵌して第２リンク部材５０の先端部５０ｂをその選択した穴４９ａの位置で第１リンク部材４９に連結することにより、結合部３６を選択した穴４９ａに対応する前記Ａ方向の所定の位置に設置できる。そして、所定の穴４９ａと第２リンク部材５０の穴５１ｂからピン５５を抜き出し、別の穴４９ａに第２リンク部材５０の穴５１ｂを合わせてそれらの穴４９ａ，５１ｂにピン５５を挿嵌し、第１リンク部材４９に対する第２リンク部材５０の先端部５０ｂの連結位置を変更することにより、結合部３６の位置を前記Ａ方向において変更可能となっている。

例えば図２に示されているように、第１リンク部材４９の先端部４９ｃに設けられた穴４９ａと第２リンク部材５０の先端部５０ｂの穴５１ｂにピン５５を挿嵌して、第１リンク部材４９の先端部４９ｃに第２リンク部材５０の先端部５０ｂを連結した場合には、結合部３６は、前記Ａ方向における当該結合部３６の位置の変更範囲においてブームヘッド１３の背面２１から最も離れた位置に配置される。

そして、例えば図３に示されているように、第１リンク部材４９の先端部４９ｃよりも基端部４９ｂ寄りの部位に設けられた穴４９ａと第２リンク部材５０の先端部５０ｂの穴５１ｂにピン５５を挿嵌して、その穴４９ａが設けられた部位に第２リンク部材５０の先端部５０ｂを連結した場合には、結合部３６は、前記Ａ方向において図２の場合の位置よりもブームヘッド１３の背面２１に近い位置に配置される。

以上のように、第１リンク部材４９に設けられた複数の穴４９ａの中でより基端部４９ｂ側に位置する穴４９ａにピン５５を挿嵌して第２リンク部材５０の先端部５０ｂを連結すれば、結合部３６をブームヘッド１３の背面２１により近い位置に配置できる。逆に、第１リンク部材４９に設けられた複数の穴４９ａの中でより先端部４９ｃ側に位置する穴４９ａにピン５５を挿嵌して第２リンク部材５０の先端部５０ｂを連結すれば、結合部３６をブームヘッド１３の背面２１から腹面２２と反対側へより離れた位置に配置できる。

ガイライン操作装置３４（図１参照）は、ガイライン３０を後方へ引っ張ることによりブーム１０を起立させる一方、ガイライン３０を前方へ送り出すことによりブーム１０を倒伏させる装置である。ガイライン操作装置３４は、クレーンマスト６０と、マスト回動装置６１とを備える。

クレーンマスト６０は、図１に示すように、ブーム１０の基端部が取り付けられた位置の後方において上部旋回体４に取り付けられた基端部６０ａを有する。基端部６０ａは、幅方向に延びる水平軸回りに回動可能となるように上部旋回体４に取り付けられている。これにより、クレーンマスト６０は、その基端部６０ａを中心として水平軸回りに回動可能となっている。クレーンマスト６０の基端部６０ａと反対側の端部である先端部６０ｂには、結合部３６に接続されたガイライン３０の一端と反対側の端部である他端が接続されている。ブーム１０が起立した状態（図１参照）では、クレーンマスト６０の先端部６０ｂは、ブームヘッド１３よりもかなり低い位置に配置される。一方、ブーム１０が上部旋回体４から前方へ略水平に延びるように倒伏した状態（図示せず）では、ブームヘッド１３の方が、クレーンマスト６０の先端部６０ｂよりも低い位置に配置される。

マスト回動装置６１は、クレーンマスト６０を回動させることによりガイライン３０の後方への引っ張りと前方への送り出しとを行う装置である。このマスト回動装置６１は、図１に示すように、上部スプレッダ６２と、下部スプレッダ６４と、起伏ウインチ６６と、起伏ロープ６８とを有する。

上部スプレッダ６２は、クレーンマスト６０の先端部６０ｂに取り付けられている。上部スプレッダ６２は、幅方向に延びる水平軸回りに回転自在の上部シーブ６２ａを有する。

下部スプレッダ６４は、上部旋回体４の後端部に設けられている。下部スプレッダ６４は、幅方向に延びる水平軸回りに回転自在の下部シーブ６４ａを有する。

起伏ウインチ６６は、上部旋回体４に搭載されている。起伏ウインチ６６から引き出された起伏ロープ６８が、上部シーブ６２ａと下部シーブ６４ａとに掛け回されている。起伏ウインチ６６は、起伏ロープ６８の巻き取り／繰り出しを行う。

起伏ウインチ６６が起伏ロープ６８を巻き取ることにより、上部スプレッダ６２が下部スプレッダ６４側へ引き寄せられ、それに伴ってクレーンマスト６０が後方へ回動し、その結果、ガイライン３０がクレーンマスト６０によって後方へ引っ張られる。これにより、ガイライン３０及び連結装置３２を介してブームヘッド１３が後方へ引っ張られ、ブーム１０が起立するようになっている。

一方、起伏ウインチ６６が起伏ロープ６８を繰り出すことにより、上部スプレッダ６２と下部スプレッダ６４との間の間隔が拡大するとともに、クレーンマスト６０がブーム１０の荷重及び吊荷重をガイライン３０を介して支えながら前方へ回動し、その結果、ガイライン３０が前方へ送り出される。これにより、ブーム１０が前方へ倒伏するようになっている。

第１実施形態では、上述したように、ガイライン３０の一端と結合する結合部３６（図２参照）が、ブームヘッド１３の背面２１から腹面２２と反対側へ離れた位置に位置するように支持装置３８によって支持される。このため、起立状態のブーム１０にガイライン３０の張力と吊荷重との合力として作用する圧縮力の作用位置をブーム１０の軸心１０ａに近づけることができる。これにより、ブーム１０に作用する圧縮力に起因した曲げモーメントが小さくなる。

具体的に、図５に示すように、当該第１実施形態におけるブーム１０の圧縮力Ｐ１は、結合部３６に結合したガイライン３０の延長線とトップシーブ２５の回転軸の中心から鉛直方向で上方へ延びる直線との交点Ｎ１において、ガイライン３０の張力Ｔ１と吊荷重Ｗとを合成した合力として求められる。

一方、図４に示すように支持装置３８が設けられておらず、第２取付部材４７に結合部３６が設けられていてその結合部３６がブームヘッド１３の背面２１に近接した位置に配置されているクレーンを比較例とする。この比較例では、図５に示すように、ブーム１０の圧縮力Ｐ２は、ガイライン３０ａの延長線とトップシーブ２５の回転軸の中心から鉛直方向で上方へ延びる直線との交点Ｎ２において、ガイライン３０ａの張力Ｔ２と吊荷重Ｗとを合成した合力として求められる。

図５に示すように、ブーム１０の軸心１０ａに垂直な面内での第１実施形態によるブーム１０の圧縮力Ｐ１の作用位置と軸心１０ａとの間の距離Ｌ１は、同面内での比較例によるブーム１０の圧縮力Ｐ２の作用位置と軸心１０ａとの間の距離Ｌ２よりも小さくなる。すなわち、第１実施形態によるブーム１０の圧縮力Ｐ１の作用位置は、比較例によるブーム１０の圧縮力Ｐ２の作用位置に比べてブーム１０の軸心１０ａに近づく。このため、当該第１実施形態において圧縮力Ｐ１がブーム１０に作用することによりブーム１０に生じる曲げモーメントは、比較例において圧縮力Ｐ２がブーム１０に作用することにより生じる曲げモーメントよりも小さくなる。このため、第１実施形態では、曲げモーメントによるブーム１０の撓みを軽減でき、より大きな吊荷重を吊ることが可能となる。その結果、吊能力を向上できる。

この第１実施形態のクレーンでは、単位ブーム１４の継ぎ数を変更したり、使用する単位ブーム１４を長さの異なるものに変えたりすることによって、ブーム１０の長さを吊作業の内容や作業現場の状況等に応じた適切な長さに変更する。この場合に、第１リンク部材４９により、結合部３６の位置を前記Ａ方向において複数の異なる位置に変更することが許容されるため、吊能力の向上とブーム１０の引き起こしに要する引張力の低減とを両立できる。

具体的に、ブーム１０の長さを小さくした場合には、結合部３６のピン５５を第１リンク部材４９の先端部４９ｃ寄りの穴４９ａに挿嵌することにより、結合部３６を起立状態のブーム１０の軸心１０ａからより後方へ離れた位置に配置する。例えば、結合部３６を図５に示した位置に配置する。この場合には、ブーム１０の長さを小さくしたことに起因して起立状態のブーム１０の軸心１０ａから前方へ離れた位置となった圧縮力の作用位置をブーム１０の軸心１０ａに近づけることができる。このため、図５に基づいて説明した上記理由と同様の理由により、曲げモーメントによるブーム１０の撓みを低減して吊能力を向上できる。

一方、ブーム１０の長さを大きくした場合には、結合部３６のピン５５を第１リンク部材４９の先端部４９ｃよりも基端部４９ｂ寄りに位置する穴４９ａに挿嵌して、結合部３６をブーム１０の軸心１０ａにより近い位置に配置する。例えば、結合部３６を図３に示した位置に配置する。この場合には、ブーム１０の長さを大きくしたことに起因して小さくなった倒伏状態のブーム１０の軸心１０ａに対するガイライン３０の角度を拡大することができる。具体的には、図６に示す角度θを拡大できる。これにより、倒伏状態のブーム１０を引き起こす際、ガイライン３０の引張力の鉛直方向の成分を大きくすることができる。その結果、ブーム１０の引き起こしに要するガイライン３０の引張力を低減できる。

また、第１実施形態では、第１リンク部材４９と交差する方向に延びる第２リンク部材５０が、第１リンク部材４９のうち結合部３６のピン５５が挿嵌された穴４９ａが設けられた部位をそのピン５５を介して支える。このため、第２リンク部材５０により、結合部３６から第１リンク部材４９のピン５５が挿嵌された穴４９ａが設けられた部位に掛かるガイライン３０の大きな張力に対抗することができる。その結果、第１リンク部材４９の変形や破損を防ぐことができる。

（第２実施形態）
図７及び図８に、本発明の第２実施形態によるクレーンの構成が示されている。この第２実施形態によるクレーンでは、ブームヘッド１３に対する結合部３６の相対位置を、前記Ａ方向に加えてブーム１０の軸方向に沿うＢ方向においても複数の異なる位置に変更可能となっている。なお、Ｂ方向は、本発明における第２方向の一例である。

また、この第２実施形態によるクレーンは、その仕様を通常仕様とヘビーリフト仕様とに変更可能となっている。通常仕様とヘビーリフト仕様は、吊荷重の大きさに応じて使い分けられる。すなわち、吊荷重の大きさが予め設定された設定値以下である場合には、クレーンの仕様として通常仕様が採用され、吊荷重の大きさがその設定値よりも大きい場合には、クレーンの仕様としてヘビーリフト仕様が採用される。そして、この第２実施形態では、クレーンをヘビーリフト仕様にする場合に、結合部３６を前記Ｂ方向においてブーム１０のより先端側へ配置するようになっている。以下、この第２実施形態によるクレーンの具体的な構成について説明する。

通常仕様は、図１に示されたクレーンの仕様に相当する。すなわち、通常仕様のクレーンの構成は、上記第１実施形態のクレーンの構成に相当するため、ここではその説明を省略する。

ヘビーリフト仕様は、図７に示されたクレーンの仕様に相当する。このヘビーリフト仕様では、ガイライン操作装置３４が、クレーンマスト６０とマスト回動装置６１に加えて、クレーンマスト６０とは別のＨＬマスト７６を備える。なお、この第２実施形態におけるクレーンマスト６０は、本発明による第１マストの一例である。また、ＨＬマスト７６は、本発明による第２マストの一例である。

ＨＬマスト７６は、ラチス構造を有し、特定方向に延びるマストである。ＨＬマスト７６は、当該ＨＬマスト７６の軸方向の一端部である基端部７６ａと、当該基端部７６ａと反対側の端部である先端部７６ｂとを有する。

基端部７６ａは、上部旋回体４に分離可能に取り付けられる。この基端部７６ａは、クレーンマスト６０の基端部６０ａと共通の軸回りに回動可能となるように上部旋回体４に取り付けられている。これにより、ＨＬマスト７６は、その基端部７６ａを中心としてブーム１０とクレーンマスト６０との間で回動するようになっている。

また、この第２実施形態では、ガイライン操作装置３４は、クレーンマスト６０の先端部６０ｂとＨＬマスト７６の先端部７６ｂとを繋ぐ連結ロープ７８を備える。この連結ロープ７８は、本発明による連結部材の一例である。また、２本のガイライン３０の連結装置３２と反対側の端部がＨＬマスト７６の先端部７６ｂに接続されている。これにより、ＨＬマスト７６の先端部７６ｂとブームヘッド１３とが、ガイライン３０及び連結装置３２を介して接続されている。ＨＬマスト７６の先端部７６ｂは、クレーンマスト６０の先端部６０ｂよりも高い位置に配置される。

この第２実施形態では、マスト回動装置６１は、クレーンマスト６０を回動させることにより連結ロープ７８を介してＨＬマスト７６を回動させ、それによってガイライン３０の後方への引っ張りと前方への送り出しとを行う。

また、この第２実施形態では、支持装置３８の取付部４２が、第１リンク部材４９を支持するとともに、その第１リンク部材４９の位置を前記Ｂ方向において複数の異なる位置に変更することを許容する。

具体的に、取付部４２は、上記第１実施形態の第１取付部材４６及び第２取付部材４７と同様に構成された第１取付部材４６及び第２取付部材４７と、さらに別の第３取付部材４８及び第４取付部材５６とを有する。この第２実施形態における第１取付部材４６及び第３取付部材４８は、本発明における取付部材の一例である。

第３取付部材４８は、ブームヘッド１３の先端面２３のうち腹面２２寄りの位置においてその先端面２３から立設された２枚の板体からなる。従って、第３取付部材４８は、前記Ｂ方向において第１取付部材４６と異なる位置でブームヘッド１３に設けられており、第１取付部材４６よりもブーム１０のより先端側に配置されている。第３取付部材４８の２枚の板体は、それらの板厚方向が幅方向に一致するように配置されている。この２枚の板体は、幅方向においてそれらの間に僅かな隙間をあけて配置されており、幅方向において第１取付部材４６の２枚の板体と一致した位置に配置されている。第３取付部材４８の各板体には、それらを板厚方向に貫通する取付穴が同じ位置に形成されている。

第４取付部材５６は、ブームヘッド１３の先端面２３のうち背面２１近傍の位置においてその先端面２３から立設された１枚の板体からなる。第４取付部材５６は、その板厚方向が幅方向に一致するように配置されている。第４取付部材５６は、幅方向において第３取付部材４８の２枚の板体の中間に対応する位置に配置されている。第４取付部材５６には、当該第４取付部材５６を板厚方向に貫通する取付穴が形成されている。

第１及び第２取付部材４６，４７にリンク４４が取り付けられた第１取付状態Ｓ１（図８参照）から第３及び第４取付部材４８，５６にリンク４４が取り付けられた第２取付状態Ｓ２（図８参照）へ取付部４２に対するリンク４４の取付状態を変更することで、第１リンク部材４９の位置を前記Ｂ方向において複数の異なる位置に変更することが許容される。

第１取付状態Ｓ１は、図２に示された上記第１実施形態のリンク４４の取付状態と同様である。この第１取付状態Ｓ１では、第１リンク部材４９が第１取付部材４６に取り付けられるとともに、第２リンク部材５０が第２取付部材４７に取り付けられる。第１取付状態Ｓ１では、リンク４４によって支持される結合部３６（ピン５５）の位置は、ブームヘッド１３の先端面２３よりもブーム本体１２側（ブーム１０の基端部側）の位置になる。この第１取付状態Ｓ１は、クレーンの通常仕様において採用される。

一方、第２取付状態Ｓ２では、図８に示されているように、第１リンク部材４９の基端部４９ｂが第３取付部材４８に取り付けられるとともに、第２リンク部材５０の基端部５０ａが第４取付部材５６に取り付けられる。

この第２取付状態Ｓ２では、第１リンク部材４９の基端部４９ｂが第３取付部材４８の２枚の板体間に挿入されるとともに、その基端部４９ｂに設けられた穴４９ａと第３取付部材４８の各板体の取付穴とにピン５２が挿嵌されることにより、第１リンク部材４９の基端部４９ｂが第３取付部材４８に取り付けられる。ピン５２は、基端部４９ｂの穴４９ａ及び第３取付部材４８の取付穴に対して挿脱可能となっている。ピン５２をそれらの穴から抜き出すことで、第３取付部材４８から基端部４９ｂを分離できるようになっている。すなわち、第１リンク部材４９の基端部４９ｂは、第３取付部材４８に対して着脱可能となっている。

また、第２取付状態Ｓ２では、第２リンク部材５０の２枚の平板の基端部５０ａは、穴５１ａが第４取付部材５６の取付穴と重なるように第４取付部材５６をその板厚方向の両側から挟み込み、その状態で、ピン５４が、各基端部５０ａの穴５１ａと第４取付部材５６の取付穴に挿嵌される。これにより、第２リンク部材５０の基端部５０ａが第４取付部材５６に取り付けられる。ピン５４は、基端部５０ａの穴５１ａ及び第４取付部材５６の取付穴に対して挿脱可能となっている。ピン５４をそれらの穴から抜き出すことで、第４取付部材５６から基端部５０ａを分離できるようになっている。すなわち、第２リンク部材５０の基端部５０ａは、第４取付部材５６に対して着脱可能となっている。

第２取付状態Ｓ２では、前記Ｂ方向においてリンク４４がブームヘッド１３の先端面２３からブーム本体１２と反対側へ突出する。これにより、リンク４４によって支持される結合部３６は、ブームヘッド１３の先端面２３からブーム本体１２と反対側（ブーム１０の基端部と反対側）へ離間した位置に設置される。この第２取付状態Ｓ２は、クレーンのヘビーリフト仕様において採用される。

この第２実施形態によるクレーンの上記以外の構成は、上記第１実施形態によるクレーンの構成と同様である。

この第２実施形態では、クレーンをヘビーリフト仕様にして大きな吊荷重の吊作業を実施できるようにしつつ、ヘビーリフト仕様で生じるブーム１０の撓みを軽減できる。

具体的に、クレーンの通常仕様（図１参照）では、クレーンマスト６０の先端部６０ｂが起立状態のブーム１０のブームヘッド１３よりもかなり低い位置に配置されることから、ガイライン３０とブーム１０の軸心１０ａとの間の角度が小さくなり、その結果、ブーム１０の軸心１０ａに直交する方向のガイライン３０の引張力の成分が小さくなる。このため、通常仕様では、大きな吊荷重の吊作業が困難になる。これに対し、ＨＬマスト７６を上部旋回体４に取り付けてクレーンをヘビーリフト仕様にすることにより、クレーンマスト６０の先端部６０ｂよりも高い位置で、且つ、起立状態のブーム１０のブームヘッド１３に近い高さ位置に配置されたＨＬマスト７６の先端部７６ｂにガイライン３０が接続される。このため、ブーム１０の軸心１０ａに対するガイライン３０の角度が通常仕様の場合の角度に比べて拡大し、ブーム１０の軸心１０ａに直交する方向のガイライン３０の引張力の成分を大きくすることができる。その結果、ヘビーリフト仕様では、通常仕様で吊ることが可能な吊荷重よりも大きな吊荷重の吊作業が可能となる。

そして、クレーンをヘビーリフト仕様にしたときには、リンク４４を通常仕様での第１取付状態Ｓ１の位置から第２取付状態Ｓ２の位置へ移して結合部３６をブーム１０のより先端側の位置に配置する。これにより、ガイライン３０とブーム１０の軸心１０ａとの間の角度を少し小さい角度に調整できる。

具体的には、図７及び図８に示されているように、リンク４４を第２取付状態Ｓ２にして結合部３６とＨＬマスト７６の先端部７６ｂとをガイライン３０で繋いだ場合には、第１取付状態Ｓ１のままで結合部３６とＨＬマスト７６の先端部７６ｂとをガイライン３０で繋いだ場合に比べて、ガイライン３０とブーム１０の軸心１０ａとの間の角度が少し小さくなる。この場合には、リンク４４が第１取付状態Ｓ１の位置にある場合に比べて、ガイライン３０によるブームヘッド１３の引張方向を少し下向きにすることができ、ブーム１０に掛かる引張力のＡ方向の成分を少し弱めることができる。その結果、ヘビーリフト仕様においてブーム１０に生じる撓みを軽減できる。

また、ＨＬマスト７６を上部旋回体４から取り外してクレーンをヘビーリフト仕様から通常仕様に戻した場合には、リンク４４をブームヘッド１３の背面２１から突出する第１取付状態Ｓ１の位置に戻すことが可能であり、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含む。

例えば、本発明の結合部は、必ずしも、上記実施形態で示した構成のものに限定されない。例えば、結合部は、ピン５５と第２リンク部材５０と第２リンク部材５０に設けられた接続部とを含むものであってもよい。この場合、接続部は、ガイライン３０が接続される部分であって、例えば、第２リンク部材５０の基端部５０ａと先端部５０ｂとの間の中間部に設けられる。そして、この場合には、第２リンク部材５０の先端部５０ｂをピン５５を介して連結する第１リンク部材４９の穴４９ａを別の穴４９ａにすることにより、第２リンク部材５０をピン５４を軸として回動させ、それによってブームヘッド１３に対する結合部（接続部）の相対位置を前記Ａ方向において複数の異なる位置に変更することが可能である。

また、結合部と結合するとともに、その結合部の位置を前記Ａ方向において複数の異なる位置に変更することを許容する本発明の被結合部材は、上述した第１リンク部材４９に必ずしも限定されるものではなく、第１リンク部材４９以外の構成のものも本発明の被結合部材として採用可能である。

また、被結合部材を支持するとともに、当該被結合部材の位置を前記Ｂ方向において複数の異なる位置に変更することを許容する本発明の取付部は、上述した取付部４２に必ずしも限定されるものではなく、その取付部４２以外の構成のものも本発明の取付部として採用可能である。

また、第２取付状態Ｓ２での第１リンク部材４９と第２リンク部材５０のブームヘッド１３に対する取付形態は、図９に示す変形例のような取付形態であってもよい。

具体的に、この変形例では、取付部４２は、第１取付部材４６と、第２取付部材４７と、第３取付部材６０とを有する。第１取付部材４６及び第２取付部材４７の構成は、上記実施形態の場合と同様である。

第３取付部材６０は、上記第２実施形態の第３取付部材４８と同様の位置でブームヘッド１３の先端面２３に設けられている。ただし、この第３取付部材６０は、先端面２３から立設された１枚の板体からなる。第３取付部材６０は、その板厚方向が幅方向に一致するように配置されている。また、第３取付部材６０は、幅方向において第２取付部材４７の位置と一致した位置に配置されている。すなわち、第３取付部材６０は、幅方向において第１取付部材４６の２枚の板体の中間に対応する位置に配置されている。第３取付部材６０には、当該第３取付部材６０を板厚方向に貫通する取付穴が形成されている。

そして、この変形例の第２取付状態Ｓ２では、第１リンク部材４９の基端部４９ｂは、第１取付状態Ｓ１と同様、第１取付部材４６に取り付けられる。ただし、この第２取付状態Ｓ２では、第１リンク部材４９はブームヘッド１３の先端面２３から突出するように配置される。

また、この変形例の第２取付状態Ｓ２では、第２リンク部材５０の基端部５０ａが、第３取付部材６０に取り付けられる。この第３取付部材６０に対する基端部５０ａの取付方法は、第２取付部材４７に対する基端部５０ａの取付方法と同様である。従って、第２リンク部材５０の基端部５０ａは、第３取付部材６０に対して着脱可能となっている。

この変形例では、第１取付状態Ｓ１から第２取付状態Ｓ２へ変更するときには、第２リンク部材５０の基端部５０ａを第２取付部材４７に連結しているピン５４を取り外して第２取付部材４７から基端部５０ａを分離し、第１リンク部材４９を第１取付状態Ｓ１での位置からピン５２を軸として図９中の矢印Ｄ方向に回動させるとともに、第２リンク部材５０を第１リンク部材４９に対してピン５５を軸として折り返すように回動させることにより、第１リンク部材４９と第２リンク部材５０を図９に示す第２取付状態Ｓ２の位置に配置する。そして、第２リンク部材５０の基端部５０ａをピン５４によって第３取付部材６０に連結する。また、この変形例において、第２取付状態Ｓ２から第１取付状態Ｓ１へ変更するときには、第１取付状態Ｓ１から第２取付状態Ｓ２へ変更するときと逆の手順でその変更作業を行う。

６機体
１０ブーム
１１起伏装置
１３ブームヘッド（ブームの先端部）
２１背面
２２腹面
３０ガイライン
３２連結装置
３４ガイライン操作装置
３６結合部
３８支持装置
４２取付部
４６第１取付部材（取付部材）
４８第３取付部材（取付部材）
４９第１リンク部材（被結合部材）
４９ａ穴（被結合部）
５０第２リンク部材（支持部材）
６０クレーンマスト（第１マスト）
６１マスト回動装置
７６ＨＬマスト（第２マスト）
７８連結ロープ（連結部材）

Claims

機体と、
回動自在となるように前記機体に取り付けられ、長さを変更可能な構造を有するブームと、
前記ブームを回動させて前記機体に対して起伏させる起伏装置とを備え、
前記起伏装置は、ガイラインと、前記ブームの先端部に設けられて前記ガイラインの一端を前記ブームの先端部に連結する連結装置と、前記ガイラインを後方へ引っ張ることにより前記ブームを起立させる一方、前記ガイラインを前方へ送り出すことにより前記ブームを倒伏させるガイライン操作装置とを含み、
前記ブームの先端部は、前記ブームが起立した状態で後方を向く背面と、そのブームが起立した状態で前方を向く腹面とを有し、
前記連結装置は、前記ガイラインの一端と結合する結合部と、前記結合部が前記先端部の前記背面から前記腹面と反対側へ離れた位置に位置するように当該結合部を前記先端部に対して支持する支持装置とを備え、
前記支持装置は、前記ブームの前記先端部の前記背面に固設された取付部と、前記結合部と結合する被結合部材と、前記被結合部材と前記先端部の前記背面との間で前記被結合部材を支える支持部材とを有し、
前記被結合部材は、当該被結合部材の長手方向に並ぶ複数の被結合部であってそれぞれ前記結合部と着脱可能なものを有し、前記先端部の前記背面に対して接離する方向に回動可能となるように前記取付部に連結され、前記複数の被結合部のうち前記結合部が結合される被結合部が変更されることにより前記結合部が前記ブームの軸心及び前記ブームの回動軸に対して直交する第１方向において複数の異なる位置に変更されることを許容し、
前記支持部材は、前記先端部の前記背面に対して接離する方向に回動可能となるように前記取付部に連結され、前記被結合部材のうち前記結合部が結合した所定の前記被結合部が設けられた部位を前記結合部を介して支える、クレーン。