JP6679641B2 - クレーンの検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、クレーンの検出装置に関する。

クレーンの輸送を行う際や、ブームの長さを変更する際には、作業現場等においてブー
ム等の分解・組立作業が行われる（特許文献１参照）。

ところで、クレーン等の建設機械では、定期的な点検が行われ、必要に応じて、修理や
部品の交換等が行われる。点検では、建設機械に用いられている各種検出装置が正常に機
能しているかどうかの診断も行われる。検出装置としては、たとえば、ブームの起伏角度
を検出するブーム角度検出装置や、フックに吊り下げられた吊り荷の荷重を検出する吊荷
重検出装置がある。これらの検出装置は、ブームに取り付けられており、通常使用状態に
おいて、検出信号をクレーン本体部の制御装置に出力している。

特開２０００−１４３１５２号公報

ブームがクレーン本体部に取り付けられている状態では、ブームを起伏動させることで
、ブーム角度を検出することができ、また、フックに吊り下げられた吊り荷の荷重を検出
することができる。しかしながら、ブームがクレーン本体部に取り付けられている状態で
検出装置の診断を行うためには、ブームに取り付けられた検出装置、すなわち高所に位置
する検出装置に診断装置を接続する必要があり、診断の作業に手間がかかっていた。

一方、ブームが分解されている状態では、ブーム角度や吊り荷重等の状態量を検出する
ことができない。このため、検出装置をブームから取り外してから診断を行い、診断が完
了した後、再びブームに検出装置を取り付けなければならず、診断の作業に手間がかかっ
ていた。

請求項１に記載のクレーンの検出装置は、吊り荷重を検出する荷重センサと、前記荷重センサに荷重を付与する油圧シリンダと、を備え、前記荷重センサは、さらに、前記油圧シリンダによって付与される荷重を検出し、前記荷重センサは、前記油圧シリンダが装着された状態で、前記吊り荷重を検出する。

本発明によれば、クレーンの検出装置の診断の作業性の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係るクレーンの側面模式図。 各検出装置とコントローラとの接続構成を示す図。 各検出装置と診断装置との接続構成を示す図。 角度センサに診断装置を接続した状態、および、第１中継ボックスに診断装置を接続した状態を示す図。 各検出装置に診断装置を個別に接続した状態を示す図。 ブームに取り付けられたブーム角度検出装置を示す模式図。 ブームに取り付けられた吊荷重検出装置を示す模式図。 ブーム角度検出装置の診断方法を説明する模式図。 吊荷重検出装置の診断方法を説明する模式図。 図８に示すブーム角度検出装置の比較例を示す図。 図９に示す吊荷重検出装置の比較例を示す図。 図２に示す各検出装置とコントローラとの接続構成の比較例を示す図。

以下、図面を参照して、本発明に係る検出装置を備えたクレーンの一実施の形態につい
て説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るクローラクレーン（以下、クレーン１００と記す）
の側面模式図である。図１では、クレーン作業（荷役作業）等を行うことのできる通常使
用状態でのクレーン１００を示している。以下では、図示するように、図１の姿勢を基準
に上下および前後方向を定義する。

クレーン１００は、走行体１０１と、旋回輪を介して走行体１０１上に旋回可能に設け
られた旋回体１０３と、旋回体１０３に回動可能に軸支されたブーム１０４とを有する。

ブーム１０４は、複数のパイプ材によりラチス構造をなし、ブーム１０４の基端部（根
元部）を構成する基端ブーム１０４Ａと、ブーム１０４の先端部を構成する先端ブーム１
０４Ｂとを有している。基端ブーム１０４Ａと先端ブーム１０４Ｂとは、連結ピンにより
連結され、一体となっている。

旋回体１０３の前部には運転室１０７が設けられ、旋回体１０３の後部にはカウンタウ
エイト１０９が取り付けられている。旋回体１０３には巻き上げ用のウインチである巻上
ウインチ１０５と、ブーム起伏用のウインチである起伏ウインチ１０６が搭載されている
。

巻上ウインチ１０５には巻上ロープ１０５ａが巻回されている。巻上ウインチ１０５か
ら引き出された巻上ロープ１０５ａは、ブーム先端部のシーブを介してフック１１０のシ
ーブ（不図示）に至り、巻上ロープ１０５ａの先端は後述する吊荷重検出装置１１１を介
してブーム先端部に取り付けられている。巻上ウインチ１０５の回転により巻上ロープ１
０５ａが巻き取りまたは繰り出され、フック１１０に吊り下げられた吊り荷が昇降する。
起伏ウインチ１０６には起伏ロープ１０６ａが巻回され、起伏ウインチ１０６の駆動によ
り起伏ロープ１０６ａが巻き取りまたは繰り出され、ブーム１０４が起伏する。巻上ウイ
ンチ１０５は巻上用の油圧モータ（不図示）の駆動により回転し、起伏ウインチ１０６は
起伏用の油圧モータ（不図示）の駆動により回転する。

クレーン１００には、クレーン作業を行う通常使用の際に、クレーン１００の状態量を
検出するセンサを備える検出装置が複数搭載されている。各検出装置で検出されたクレー
ン１００の状態量を表す検出信号は、信号線を介して、旋回体１０３に搭載されるコント
ローラ１２０に送信される。

コントローラ１２０は、ＣＰＵや記憶装置であるＲＯＭおよびＲＡＭ、その他の周辺回
路などを有する演算処理装置を含んで構成され、各検出装置からの検出信号に基づいて、
クレーン１００の各部の動作を制御する。

ブーム１０４の先端部には、吊荷重検出装置１１１が取り付けられている。吊荷重検出
装置１１１は、一端がブーム１０４の先端部に取り付けられ、他端が巻上ロープ１０５ａ
に取り付けられている。吊荷重検出装置１１１は、通常使用の際に、巻上ロープ１０５ａ
の張力、すなわちフック１１０に吊り下げられている吊り荷の荷重を検出する荷重センサ
１７０を備えている。吊荷重検出装置１１１の荷重センサ１７０から出力された検出信号
はコントローラ１２０に入力される。

コントローラ１２０は、吊荷重検出装置１１１で検出された荷重や作業半径、定格荷重
曲線の情報に基づき、過負荷防止条件が成立したか否かを判定する。過負荷防止条件が成
立した場合、コントローラ１２０は、ブーム１０４に作用する負荷が増加するようなウイ
ンチの駆動を禁止する。たとえば、コントローラ１２０は、巻上用の油圧モータ（不図示
）や起伏用の油圧モータ（不図示）への駆動圧油の供給を制御弁（不図示）などで遮断し
、起伏ウインチ１０６の繰り出し動作および巻上ウインチ１０５の巻き上げ動作を禁止す
る。

ブーム１０４の先端部からは、フック過巻スイッチ１１２ｂを介して重錘１１２ａが吊
り下げられている。フック過巻スイッチ１１２ｂは、巻上ロープ１０５ａの巻き過ぎによ
り重錘１１２ａが持ち上げられるとオン信号（検出信号）を出力するリミットスイッチで
ある。つまり、フック過巻スイッチ１１２ｂは、所定位置までフック１１０が巻き上げら
れたこと、すなわちフック１１０の過巻を検出する。フック過巻スイッチ１１２ｂからオ
ン信号が出力されると、コントローラ１２０により巻上ウインチ１０５の駆動が停止され
る。

ブーム１０４の先端部には、風速計１１３が取り付けられている。風速計１１３は、風
速を検出し、検出信号をコントローラ１２０に出力する。

ブーム１０４の先端部には第１中継ボックス１３１が取り付けられ、旋回体１０３には
第２中継ボックス１３２が取り付けられている。吊荷重検出装置１１１の荷重センサ１７
０、フック過巻スイッチ１１２ｂ、および、風速計１１３は、第１中継ボックス１３１お
よび第２中継ボックス１３２を介してコントローラ１２０に接続されている。

ブーム１０４の基端部には、ブーム角度検出装置１１４が取り付けられている。ブーム
角度検出装置１１４は、ブーム１０４の起伏動に応じて変化する、水平面に対するブーム
１０４の角度である対地角をブーム１０４の起伏角度として検出する角度（対地角）セン
サ１６０を備えている。ブーム角度検出装置１１４の角度センサ１６０から出力された検
出信号はコントローラ１２０に入力される。ブーム角度検出装置１１４は、第２中継ボッ
クス１３２を介してコントローラ１２０に接続されている。

図２は、各検出装置とコントローラ１２０との接続構成を示す図である。図中、太い実
線は信号線Ｓを表し、破線は電力供給線Ｐを表している。コントローラ１２０には、電源
が設けられ、コントローラ１２０の電源から各検出装置に電力が供給される。吊荷重検出
装置１１１の荷重センサ１７０、フック過巻スイッチ１１２ｂおよび風速計１１３は、そ
れぞれ、信号線および電力供給線を含んで構成されるケーブルを介して、第１中継ボック
ス１３１に接続されている。ブーム角度検出装置１１４の角度センサ１６０および第１中
継ボックス１３１は、それぞれ、信号線および電力供給線を含んで構成されるケーブルを
介して、第２中継ボックス１３２に接続されている。

吊荷重検出装置１１１の荷重センサ１７０、フック過巻スイッチ１１２ｂ、風速計１１
３およびブーム角度検出装置１１４の角度センサ１６０は、それぞれ検出したアナログ信
号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）を備えている。

荷重センサ１７０、フック過巻スイッチ１１２ｂ、および風速計１１３から延出される
ケーブルのそれぞれに設けられたオスコネクタＭは、第１中継ボックス１３１に設けられ
たメスコネクタＦに接続されている。角度センサ１６０から延出されるケーブルに設けら
れたオスコネクタＭは、第２中継ボックス１３２に設けられたメスコネクタＦに接続され
ている。第１中継ボックス１３１に設けられたオスコネクタＭと第２中継ボックス１３２
に設けられたメスコネクタＦとは、一端にメスコネクタＦを有し、他端にオスコネクタＭ
を有するコネクタ付ケーブル１４１によって接続されている。第２中継ボックス１３２に
設けられたオスコネクタＭとコントローラ１２０に設けられたメスコネクタＦとは、一端
にメスコネクタＦを有し、他端にオスコネクタＭを有するコネクタ付ケーブル１４２によ
って接続されている。コネクタ付ケーブル１４１，１４２は、それぞれ、信号線および電
力供給線を含んで構成されている。

本実施の形態では、各検出装置がＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗ
ｏｒｋ）規格によるネットワークを介して信号をコントローラ１２０に送信する方式を採
用している。荷重センサ１７０、フック過巻スイッチ１１２ｂ、風速計１１３および角度
センサ１６０は、それぞれＣＡＮの規格に対応しており、第１中継ボックス１３１および
第２中継ボックス１３２のＣＡＮ通信バスＢを介して、コントローラ１２０に接続されて
いる。

コントローラ１２０には、荷重センサ１７０、フック過巻スイッチ１１２ｂ、風速計１
１３および角度センサ１６０のそれぞれで検出されたクレーン１００の状態量を表す検出
信号が入力される。なお、クレーン１００の状態量を表す検出信号には、状態量の数値情
報の他、状態量の種類や発信元となる検出装置の情報も含まれている。

図３は、各検出装置と診断装置１５０との接続構成を示す図である。図３では、図２に
示すコントローラ１２０に代えて、診断装置１５０を、コネクタ付ケーブル１４２を介し
て第２中継ボックス１３２に接続した状態を示している。診断装置１５０は、ＣＰＵや記
憶装置であるＲＯＭおよびＲＡＭ、表示画面等を有する表示装置、その他の周辺回路など
を有する演算処理装置を含んで構成されている。診断装置１５０は、コントローラ１２０
と同様にＣＡＮ規格に対応している。

診断装置１５０には、ＣＡＮ通信バスＢを介して、荷重センサ１７０、フック過巻スイ
ッチ１１２ｂ、風速計１１３および角度センサ１６０のそれぞれで検出されたクレーン１
００の状態量を表す検出信号が入力される。診断装置１５０は、入力された検出信号に基
づいて、各検出装置が正常に機能しているかどうかの診断を行う。なお、診断装置１５０
には、電源が設けられ、診断装置１５０の電源から各検出装置に電力が供給される。

本実施の形態では、各検出装置、コントローラ１２０および診断装置１５０の全てが同
一の通信規格に対応している。このため、本実施の形態によれば、ＣＡＮ規格に対応した
一の診断装置１５０を準備し、この診断装置１５０を各検出装置に個別に、あるいは、第
１中継ボックス１３１や第２中継ボックス１３２を介して接続して、各検出装置の診断を
行うことができる。

たとえば、図４に示すように、角度センサ１６０に診断装置１５０を直接接続して、角
度センサ１６０の診断を行うことができる。また、第１中継ボックス１３１に診断装置１
５０を直接接続して、荷重センサ１７０、フック過巻スイッチ１１２ｂおよび風速計１１
３の診断を行うことができる。

さらに、診断装置１５０を第１中継ボックス１３１に接続することに代えて、図５に示
すように、診断装置１５０を荷重センサ１７０、フック過巻スイッチ１１２ｂおよび風速
計１１３のそれぞれに個別に直接接続して、荷重センサ１７０、フック過巻スイッチ１１
２ｂおよび風速計１１３のそれぞれを個別に診断することもできる。

図６を参照して、ブーム角度検出装置１１４の構成について説明する。図６はブーム１
０４に取り付けられたブーム角度検出装置１１４を示す模式図であり、取付板１４５、回
動部材１６５および角度センサ１６０の固定部１６１については断面を示している。図６
に示すように、ブーム角度検出装置１１４は、基端ブーム１０４Ａのパイプ材に溶接され
た平板状の取付板１４５に取り付けられている。取付板１４５は、ブーム１０４の起伏方
向に沿って配置されている。

ブーム角度検出装置１１４は、上述した角度センサ１６０と角度変化装置１６９とを含
んで構成されている。角度変化装置１６９は、回動部材１６５と、一対のリーマボルト１
６８Ａ，１６８Ｂと、複数（たとえば、４つ）の締結部材１６６とを含んで構成されてい
る。回動部材１６５は、一対のリーマボルト１６８Ａ，１６８Ｂによって、取付板１４５
に固定されている。回動部材１６５は、平板状の部材であって、取付板１４５と平行とな
るように配置されている。

取付板１４５および回動部材１６５のそれぞれには、リーマボルト１６８Ａ，１６８Ｂ
が挿通される挿通孔１４５ｂ，１６５ｂが形成されている。挿通孔１４５ｂ，１６５ｂは
、それぞれリーマ仕上げが施されている。リーマボルト１６８Ａ，１６８Ｂは、ブーム１
０４の起伏方向と直交するように配置されている。

リーマボルト１６８Ａ，１６８Ｂは、孔径よりもボルト径が僅かに大きく形成されてい
る。リーマボルト１６８Ａ，１６８Ｂが挿通孔１４５ｂ，１６５ｂに挿通され、締結され
ることで、高い精度で回動部材１６５を取付板１４５に取り付けることができる。一対の
リーマボルト１６８Ａ，１６８Ｂのうちの一方を取り外すことで、回動部材１６５は他方
のリーマボルトを回転中心として回動可能とされている。

角度センサ１６０は、固定部１６１を備えており、ボルト、ナットなどの締結部材１６
６によって、固定部１６１が回動部材１６５に締結されることで、角度センサ１６０が回
動部材１６５に固着される。

固定部１６１および回動部材１６５のそれぞれには、締結部材１６６のボルトが挿通さ
れる挿通孔１６１ａおよび挿通孔１６５ａが形成されている。挿通孔１６１ａ，１６５ａ
は、それぞれ締結部材１６６のボルトの径よりも大きい孔径を有する、いわゆるバカ穴で
ある。角度センサ１６０は、挿通孔１６１ａ，１６５ａとボルトとの間の調整代の範囲で
取り付け位置が決定される。

角度センサ１６０を回動部材１６５に精度よく取り付けることで、角度センサ１６０に
よりブーム１０４の起伏角度を精度よく検出することができる。

図７を参照して、吊荷重検出装置１１１の構成について説明する。図７はブーム１０４
に取り付けられた吊荷重検出装置１１１を示す模式図である。図７に示すように、吊荷重
検出装置１１１は、上端が取付金具１４６を介して先端ブーム１０４Ｂ（図１参照）に取
り付けられている。吊荷重検出装置１１１は、下端が取付金具１４７を介して巻上ロープ
１０５ａ（図１参照）の端部に取り付けられている。

吊荷重検出装置１１１は、上述した荷重センサ１７０と荷重変化装置１７９とを含んで
構成されている。荷重変化装置１７９は、荷重センサ１７０に荷重を付与するものであり
、一対の油圧シリンダ１７５と、一対のピン１７６とを含んで構成されている。荷重セン
サ１７０は、一対の油圧シリンダ１７５間に配置されている。一対の油圧シリンダ１７５
は、それぞれ同様の構成とされている。油圧シリンダ１７５は、シリンダチューブ１７３
と、シリンダチューブ１７３内に配置されるピストン部を有するロッド１７４とを備えて
いる。

ロッド１７４は、シリンダチューブ１７３の上端面から突出するように設けられている
。シリンダチューブ１７３の下端面には、下方に突出する突出板１７７が設けられている
。シリンダチューブ１７３の内側の空間は、ロッド１７４のピストン部によって、ボトム
室１７３ｂとロッド室１７３ｒとに仕切られている。

シリンダチューブ１７３のボトム室１７３ｂおよびロッド室１７３ｒは、それぞれ後述
する油圧ユニット（図９参照）に接続される接続部を有している。油圧シリンダ１７５は
、油圧ユニットから吐出された圧油がボトム室１７３ｂに供給されるとロッド１７４が伸
長し、油圧ユニットから吐出された圧油がロッド室１７３ｒに供給されるとロッド１７４
が収縮する構成とされている。

荷重センサ１７０の上端部および下端部のそれぞれには、ピン１７６が挿通されるピン
孔１７０ｈが形成されている。シリンダチューブ１７３の突出板１７７には、ピン１７６
が挿通されるピン孔１７７ｈが形成されている。シリンダチューブ１７３から外方に延出
されたロッド１７４のロッドヘッドには、ピン１７６が挿通されるピン孔１７４ｈが形成
されている。

荷重センサ１７０の上端部のピン孔１７０ｈと、一対の油圧シリンダ１７５のそれぞれ
のロッド１７４のピン孔１７４ｈに、ピン１７６が挿着されることで、荷重センサ１７０
の上端部がロッド１７４に固定される。荷重センサ１７０の下端部のピン孔１７７ｈと、
一対の油圧シリンダ１７５のそれぞれの突出板１７７のピン孔１７６ｈに、ピン１７６が
挿着されることで、荷重センサ１７０の下端部がシリンダチューブ１７３に固定される。
なお、ピン１７６は、止めピン（松葉ピン）等により、脱落が防止されている。

ところで、クレーン１００の輸送を行う際や、ブーム１０４の長さを変更する際には、
作業現場等においてブーム等の分解・組立作業が行われる。そのため、作業現場等におい
て、ブーム１０４がクレーン本体部を構成する旋回体１０３から取り外され、先端ブーム
１０４Ｂと基端ブーム１０４Ａとが分離した状態（以下、分解状態と記す）で、一時的に
保管される場合がある。以下、分解状態で検出装置を診断（検査）する方法について説明
する。

図８を参照して、ブーム角度検出装置１１４の診断方法（検査方法）について説明する
。なお、分解状態では、角度センサ１６０は第２中継ボックス１３２から取り外されてい
る。
−準備工程−
比較用（校正用）の角度センサ（以下、比較用センサ９６１と記す）、および、診断装
置１５０等を準備する。比較用センサ９６１をボルト、ナット等の締結部材（不図示）を
用いて回動部材１６５に取り付ける。比較用センサ９６１は、水平面に対する角度である
対地角を検出する角度センサであって、角度センサ１６０の校正に用いられる標準器とし
ての機能を有している。

診断装置１５０を、ケーブルを介して角度センサ１６０および比較用センサ９６１のそ
れぞれに接続する。一対のリーマボルト１６８Ａ，１６８Ｂのうちの一方（１６８Ｂ）を
取り外す。このとき、リーマボルト１６８Ａは、回動部材１６５をブーム１０４に対して
回動可能に軸支している。

−状態変化工程−
一対のリーマボルト１６８Ａ，１６８Ｂのうちの他方（１６８Ａ）を回動支点として、
回動部材１６５を基端ブーム１０４Ａに対して回動させる。

基端ブーム１０４Ａに取り付けられた状態の回動部材１６５をリーマボルト１６８Ａを
中心として回動させると、診断装置１５０には、角度センサ１６０および比較用センサ９
６１のそれぞれにより検出された回動部材１６５の回動角度（対地角）の情報が入力され
る。診断装置１５０は、角度センサ１６０で検出された回動角度θ１と、比較用センサ９
６１で検出された回動角度θ０とを比較し、回動角度θ１と回動角度θ０との差の絶対値
が閾値Δθ以下であるか否かを判定する。閾値Δθは、角度センサ１６０が正常であるか
否かを判定するために用いられる閾値であり、予め診断装置１５０の記憶装置に記憶され
ている。

回動角度θ１と回動角度θ０との差の絶対値が閾値Δθ以下と判定された場合、診断装
置１５０は、角度センサ１６０が正常に機能していると判定し、その旨を表す表示画像を
表示画面に表示する。回動角度θ１と回動角度θ０との差の絶対値が閾値Δθよりも大き
いと判定された場合、診断装置１５０は、角度センサ１６０が正常に機能していない、す
なわち異常であると判定し、その旨を表す表示画像を表示画面に表示する。

−メンテナンス工程−
異常であると判定された場合、作業者は、角度センサ１６０が正常に機能するように角
度センサ１６０の点検、調整、修理、交換（部品あるいは角度センサ全体の交換）等のメ
ンテナンス作業を行う。

−復帰工程−
取り外していたリーマボルト１６８Ｂを回動部材１６５の挿通孔１６５ｂおよび取付板
１４５の挿通孔１４５ｂに挿通させ、締結することで、回動部材１６５を基端ブーム１０
４Ａの取付板１４５に固定する。

診断装置１５０を角度センサ１６０および比較用センサ９６１から取り外し、比較用セ
ンサ９６１を回動部材１６５から取り外し、角度センサ１６０の診断を終了する。

図９を参照して、吊荷重検出装置１１１の診断方法（検査方法）について説明する。な
お、荷重センサ１７０は第１中継ボックス１３１から取り外されている例について説明す
る。
−準備工程−
油圧ユニット９８０、圧力センサ９８１、および、油圧ホースＨｒ，Ｈｂ、診断装置１
５０等を準備する。油圧ユニット９８０は、油が貯留されたタンク（不図示）と、タンク
内の油を吐出する電動式の油圧ポンプ（不図示）と、油の供給先（ロッド室１７３ｒまた
はボトム室１７３ｂ）を切り替える切替弁（不図示）とを含んで構成される。

油圧ユニット９８０を、一方の油圧シリンダ１７５のロッド室１７３ｒの接続部、およ
び、一方の油圧シリンダ１７５のボトム室１７３ｂの接続部のそれぞれに油圧ホースを介
して接続する。

一対の油圧シリンダ１７５のロッド室１７３ｒ同士を油圧ホースＨｒで接続し、連通さ
せる。同様に、一対の油圧シリンダ１７５のボトム室１７３ｂ同士を油圧ホースＨｂで接
続し、連通させる。

一方の油圧シリンダ１７５のボトム室１７３ｂに油圧ホースを介して圧力センサ９８１
を接続する。診断装置１５０を、ケーブルを介して荷重センサ１７０に接続する。同様に
、圧力センサ９８１と診断装置１５０とをケーブルで接続する。圧力センサ９８１は、ボ
トム室１７３ｂ内の圧力を検出し、検出信号を診断装置１５０に出力する。

−状態変化工程−
先端ブーム１０４Ｂに取り付けられた状態の油圧シリンダ１７５のボトム室１７３ｂに
、油圧ユニット９８０から圧油を供給する。油圧シリンダ１７５のボトム室１７３ｂに圧
油が供給されると、ロッド１７４が伸長するとともに、荷重センサ１７０に引張荷重が作
用することで歪が生じ、荷重センサ１７０から引張荷重に応じた検出信号が出力される。
なお、ロッド室１７３ｒ内の油は油圧ユニット９８０内のタンク（不図示）に回収される
。

診断装置１５０には、荷重センサ１７０により検出された引張荷重の情報が入力される
。また、診断装置１５０には、圧力センサ９８１により検出されたボトム室１７３ｂ内の
圧力の情報が入力される。診断装置１５０の記憶装置には、油圧シリンダ１７５の個数お
よび油圧シリンダ１７５の受圧面積が予め記憶されている。油圧シリンダ１７５の個数お
よび油圧シリンダ１７５の受圧面積の情報は、作業者が診断装置１５０の操作部を操作す
ることで変更できるようになっている。

診断装置１５０は、圧力センサ９８１で検出されたボトム室１７３ｂ内の圧力、ならび
に、記憶装置に記憶されている受圧面積および油圧シリンダ１７５の個数に基づいて、油
圧シリンダ１７５の荷重（出力）を演算する。診断装置１５０は、荷重センサ１７０で検
出された荷重Ｌ１と、圧力センサ９８１で検出された圧力から演算により得られた油圧シ
リンダ１７５の荷重Ｌ０とを比較し、荷重Ｌ１と荷重Ｌ０との差の絶対値が閾値ΔＬ以下
であるか否かを判定する。閾値ΔＬは、荷重センサ１７０が正常であるか否かを判定する
ために用いられる閾値であり、予め診断装置１５０の記憶装置に記憶されている。

荷重Ｌ１と荷重Ｌ０との差の絶対値が閾値ΔＬ以下と判定された場合、診断装置１５０
は、荷重センサ１７０が正常に機能していると判定し、その旨を表す表示画像を表示画面
に表示する。荷重Ｌ１と荷重Ｌ０との差の絶対値が閾値ΔＬよりも大きいと判定された場
合、診断装置１５０は、荷重センサ１７０が正常に機能していない、すなわち異常である
と判定し、その旨を表す表示画像を表示画面に表示する。

−メンテナンス工程−
異常であると判定された場合、作業者は、荷重センサ１７０が正常に機能するように荷
重センサ１７０の点検、調整、修理、交換（部品あるいは荷重センサ全体の交換）等のメ
ンテナンス作業を行う。

−復帰工程−
診断装置１５０を荷重センサ１７０および圧力センサ９８１から取り外し、圧力センサ
９８１を油圧シリンダ１７５から取り外す。油圧シリンダ１７５から油を排出して、一対
の油圧シリンダ１７５のボトム室１７３ｂ同士を接続する油圧ホースＨｂおよびロッド室
１７３ｒ同士を接続する油圧ホースＨｒを取り外す。一方の油圧シリンダ１７５のロッド
室１７３ｒおよびボトム室１７３ｂのそれぞれと油圧ユニット９８０とを接続する油圧ホ
ースを取り外し、荷重センサ１７０の診断を終了する。

上述した本実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）ブーム１０４には、ブーム角度検出装置１１４と、吊荷重検出装置１１１とを含む
、複数の検出装置が取り付けられている。ブーム角度検出装置１１４は、クレーン作業等
の際、ブーム１０４の起伏動に応じて、ブーム１０４の起伏角度を検出する角度センサ１
６０と、角度センサ１６０の診断の際に用いる角度変化装置１６９とを含んで構成されて
いる。吊荷重検出装置１１１は、クレーン作業等の際、吊り荷重を検出する荷重センサ１
７０と、荷重センサ１７０の診断の際に用いる荷重変化装置１７９とを含んで構成されて
いる。

本実施の形態では、ブーム１０４がクレーン１００の本体部である旋回体１０３から分
解された分解状態での検査の際に、ブーム角度検出装置１１４および吊荷重検出装置１１
１をそれぞれ、ブーム１０４に取り付けた状態で、角度センサ１６０および荷重センサ１
７０で検出される状態量（角度および引張荷重）を変化させ、診断装置１５０により各検
出装置の診断を行うことができる構成とされている。

角度変化装置１６９は、ブーム１０４に取り付けられる回動部材１６５と、回動部材１
６５をブーム１０４に回動可能に軸支する軸部材（リーマボルト１６８Ａまたはリーマボ
ルト１６８Ｂ）と、回動部材１６５をブーム１０４に固定する固定部材（リーマボルト１
６８Ｂまたはリーマボルト１６８Ａ）とを備えている。回動部材１６５を回動させること
で、角度センサ１６０は、軸部材（リーマボルト１６８Ａまたはリーマボルト１６８Ｂ）
を中心として、ブーム１０４に対して回動する回動部材１６５の回動角度を検出する。回
動部材１６５を回動させることで、診断装置１５０が角度センサ１６０で検出された角度
と、比較用センサ９６１で検出された角度とに基づいて、角度センサ１６０の診断を行う
。

荷重変化装置１７９は、荷重センサ１７０に荷重を付与する油圧シリンダ１７５を備え
ている。荷重センサ１７０の一端には、油圧シリンダ１７５のシリンダチューブ１７３が
固定され、荷重センサ１７０の他端には、油圧シリンダ１７５のロッド１７４が固定され
ている。荷重センサ１７０は、油圧シリンダ１７５によって付与される引張荷重を検出す
る。油圧シリンダ１７５によって引張荷重を荷重センサ１７０に付与することで、診断装
置１５０が荷重センサ１７０で検出された荷重と、圧力センサ９８１で検出された油圧シ
リンダ１７５の圧力から演算された荷重とに基づいて、荷重センサ１７０の診断を行う。

このように、本実施の形態によれば、角度センサ１６０および荷重センサ１７０をブー
ム１０４から完全に取り外して診断作業を行う必要がない。つまり、ブーム１０４から角
度センサ１６０および荷重センサ１７０を取り外す作業、および、角度センサ１６０およ
び荷重センサ１７０をブーム１０４へ取り付ける作業を行う必要が無い。このため、クレ
ーン１００の検出装置の診断の作業性の向上を図ることができる。

図１０および図１１の比較例と比較して説明する。図１０は、図８に示すブーム角度検
出装置１１４の比較例を示す図である。図１０に示すように、比較例では角度センサ１６
０が直接、締結部材１６６によって基端ブーム１０４Ａの取付板１４５に固定されている
。分解状態では、起伏ウインチ１０６によりブーム１０４を起伏動させることができない
。このため、図１０に示す比較例では、角度センサ１６０を取付板１４５から取り外して
から角度センサ１６０の診断を行い、その後、作業者は目視で正確な取付位置を確認しな
がら、取付板１４５に角度センサ１６０を精度よく取り付けなければならない。なお、角
度センサ１６０の取付板１４５に対する取り外し、取り付け方法は、取り外す前に診断装
置１５０を角度センサ１６０に接続して角度センサ１６０で検出された角度を記録してお
き、取り付けの際に記録した角度が検出されるように角度センサ１６０の取付位置を決定
してもよい。

これに対して、本実施の形態では、リーマボルト１６８Ａ，１６８Ｂのうちの一方（１
６８Ｂ）を取り外し、他方（１６８Ａ）を回動支点として回動部材１６５を回動させるこ
とで角度センサ１６０の診断を行うことができる。その後、取り外したリーマボルト１６
８Ｂによって回動部材１６５を取付板１４５に固定することで、精度の高い位置決めがな
される。このように本実施の形態によれば、比較例（図１０参照）に比べて、診断の作業
性がよい。

図１１は、図９に示す吊荷重検出装置１１１の比較例を示す図である。図１１に示すよ
うに、比較例では荷重センサ１７０に油圧シリンダが装着されていない。このため、図１
１に示す比較例では、荷重センサ１７０をブーム１０４の先端部および巻上ロープ１０５
ａから取り外し、引張試験機（不図示）等に装着して、荷重センサ１７０の診断を行い、
その後、試験機（不図示）から荷重センサ１７０を取り外し、ブーム１０４の先端部およ
び巻上ロープ１０５ａに取り付ける。

これに対して、本実施の形態では、荷重センサ１７０に荷重を作用させることのできる
油圧シリンダ１７５が予め荷重センサ１７０に装着されている。このため、作業現場等に
常備してあることが多い油圧ユニットを利用して圧油を供給し、荷重センサ１７０に引張
荷重を作用させることで荷重センサ１７０の診断を行うことができる。このように、本実
施の形態では、ブーム１０４から荷重センサ１７０を取り外すことなく荷重センサ１７０
の診断の作業を行うことができ、比較例（図１１参照）に比べて、診断の作業性がよい。

（２）複数の検出装置が同一の通信規格に対応しているため、診断の作業性をより向上さ
せることができる。図１２の比較例と比較して説明する。図１２は、図２に示す各検出装
置とコントローラとの接続構成の比較例を示す図である。図１２に示すように、比較例で
は、各検出装置がＡ／Ｄ変換器を備えておらず、たとえば、以下に示すように、複数の検
出装置から出力される信号の性質が異なっている。

吊荷重検出装置９１１の荷重センサ９７０から出力される吊り荷重を表す信号は、１０
Ｖのアナログ信号である。フック過巻スイッチ９１２ｂから出力される過巻を表す信号は
、２４Ｖのオンオフ信号である。風速計９１３から出力される風速を表す信号は、１２Ｖ
のパルス信号である。ブーム角度検出装置９１４の角度センサ９６０から出力されるブー
ム１０４の起伏角度を表す信号は、５Ｖのアナログ信号である。

このように、比較例では複数の検出装置から出力される信号の性質が異なっているため
、誤接続を防止するべく、各検出装置９１１，９１２ｂ，９１３，９１４のコネクタ９１
Ｍ，９２Ｍ，９３Ｍ，９４Ｍを異なる仕様としている。中継ボックス９３１には各検出装
置のコネクタ９１Ｍ，９２Ｍ，９３Ｍに個別に対応するコネクタ９１Ｆ，９２Ｆ，９３Ｆ
が設けられ、コントローラ９２０にはブーム角度検出装置９１４のコネクタ９４Ｍに対応
するコネクタ９４Ｆが設けられている。中継ボックス９３１とコントローラ９２０とは、
専用のケーブル９４０を介して接続されている。ケーブル９４０は、一端に中継ボックス
９３１のメスコネクタ９５Ｆに接続されるオスコネクタ９５Ｍが設けられ、他端にコント
ローラ９２０のメスコネクタ９６Ｆに接続されるオスコネクタ９６Ｍが設けられたコネク
タ付のケーブルである。

図１２の比較例において、分解状態で各検出装置の診断を行うためには、各検出装置に
対応するコネクタや、各検出装置から出力される信号に対応した診断装置を個別に準備し
なくてはならない。このため、診断の作業が煩雑となってしまう。

これに比べて、本実施の形態では、複数の検出装置が同一の通信規格（ＣＡＮ規格）に
対応している。このため、ＣＡＮ規格に対応した一の診断装置１５０を準備し、この診断
装置１５０を各検出装置に個別に、あるいは、第１中継ボックス１３１や第２中継ボック
ス１３２を介して接続して、各検出装置の診断を行うことができ、比較例に比べて、診断
の作業性がよい。
（３）診断装置１５０およびコントローラ１２０に電源を設ける構成としたので、各検出
装置に電源を設ける必要がない。

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形
態と組み合わせることも可能である。
（変形例１）
上述した実施の形態では、各検出装置の通信規格の一例としてＣＡＮ規格について説明
したが本発明はこれに限定されない。イーサネット（登録商標）等のＬＡＮを介して各検
出装置をコントローラや診断装置に接続してもよい。各検出装置およびコントローラ、診
断装置をＲＳ−４２２規格によるネットワークを介して信号を送受信する構成としてもよ
い。

（変形例２）
上述した実施の形態では、各検出装置を同一の通信規格で対応させた例について説明し
たが、本発明はこれに限定されない。複数の検出装置のいくつかを同一の通信規格で対応
させることで、全ての検出装置が異なる信号を出力する場合（図１２参照）に比べて、診
断作業の効率の向上を図ることができる。

（変形例３）
上述した実施の形態では、電動式の油圧ポンプが搭載された油圧ユニット９８０の例を
説明したが、本発明はこれに限定されない。足踏み式等の手動式油圧ポンプを利用して、
圧油を油圧シリンダ１７５に供給してもよい。

（変形例４）
上述した実施の形態では、第１中継ボックス１３１および第２中継ボックス１３２を介
して、各検出装置をコントローラ１２０に接続した例について説明したが、本発明はこれ
に限定されない。たとえば、第２中継ボックス１３２に代えて、一端がコントローラ１２
０に接続され、他端が二股に分かれて角度センサ１６０および第１中継ボックス１３１の
それぞれに接続されるケーブルを用いるようにしてもよい。

（変形例５）
上述した実施の形態では、本発明をクローラクレーンに適用する例について説明したが
、その他の移動式クレーンや、固定式クレーンにも本発明を適用することができる。

本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、
本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含
まれる。

１００ クレーン、１０４ ブーム、１１１ 荷重検出装置（クレーンの検出装置）、１
１２ｂ フック過巻スイッチ（検出装置）、１１３ 風速計（検出装置）、１１４ ブー
ム角度検出装置（クレーンの検出装置）、１６０ 角度センサ、１６５ 回動部材、１６
８Ａ リーマボルト（軸部材または固定部材）、１６８Ｂ リーマボルト（固定部材また
は軸部材）、１７０ 荷重センサ、１７３ シリンダチューブ、１７４ ロッド、１７５
油圧シリンダ

Claims (1)

1. 吊り荷重を検出する荷重センサと、
   前記荷重センサに荷重を付与する油圧シリンダと、を備え、
   前記荷重センサは、さらに、クレーンの検出装置がクレーンのブームに取り付けられた状態で前記油圧シリンダによって付与される荷重を検出し、
   前記荷重センサは、前記油圧シリンダが装着された状態で、前記吊り荷重を検出する、
   クレーンの検出装置。
   

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