JP6793726B2 - 移動式クレーン - Google Patents

Description

本発明は、クローラクレーン、トラッククレーンなどの移動式クレーンに関し、特に、ブームの先端に取り付けて用いるフライジブ（補助ジブ）を備えた移動式クレーンに関する。

移動式クレーンにおいては、ブームによる作業範囲を広げるために、ブームの先端にフライジブを着脱可能に取り付けて使用する構造のものが知られている。フライジブは、例えば、ブームにおける上部旋回体に起伏可能に搭載されたブームの側面、下面等に沿った状態に格納される。

フライジブを用いてクレーン作業を行う場合には、フライジブが、ブームの最終段の可動ブームの先端部からブーム前方に延びる状態に取り付けられる。また、フライジブをブーム先端部を支点として起伏させるための起伏ロープが、ブームの側からフライジブ側に架け渡され、あるいは、フライジブ起伏シリンダがブームとフライジブの間に架け渡される。

特許文献１には、起伏ワイヤーを用いてフライジブを起伏させる移動式クレーンが提案されている。特許文献２には、起伏シリンダを用いてフライジブを起伏させるクレーンのジブ起伏装置が提案されている。フライジブを格納状態から張り出し状態に切り替える張り出し作業および格納作業においては、ブームとフライジブの間に、起伏ロープあるいは起伏シリンダを架け渡す必要があり、手間が掛かる。

一方、フライジブには、傾斜角、作用荷重、長さ、そこから吊り下げられる補助フックの巻き上げ状態などを検出するために各種の計器類が搭載される。フライジブに搭載された計器類には、ブーム側から引き出される信号線・給電線が接続される。フライジブの張り出し・格納作業においては、多数本の配線の引き回し、および接続・切り離し作業が必要になり、煩雑である。また、ブームに比べて小さな断面のフライジブに、多数本の配線を適切に引き回すことができない場合もある。さらに、多数本のケーブルの場合、ケーブルの径が太くなり、リールも大型化してしまう。

特許文献３には、伸縮式の多段ブームであるテレスコブームに配置するのに適した多芯の導電ケーブルを用いたケーブル巻取装置が提案されている。特許文献４には、建設機械において、運転室側制御装置と、上部旋回体の左右に配置されるユニット側の制御装置との間がＣＡＮ通信ラインによって接続された通信システムが提案されている。しかしながら、従来においては、フライジブの張り出し・格納作業において、フライジブとブームの間に架け渡される多数本の信号線・給電線の接続・切り離し作業を効率よく行うことについては何ら着目されていない。

特開２０１１−１３１９７５号公報 特許第２８８３８６０号公報 特開２０１５−４０１０７号公報 特開２０１４−２０８５２５号公報

本発明の課題は、このような点に鑑みて、フライジブの張り出し・格納作業を効率良く、簡単に行うことのできる移動式クレーンを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の移動式クレーンは、
フライジブと、
前記フライジブを、その後端を支点として起伏可能な状態でブームの先端部に連結するために、前記フライジブの後端に連結されており、かつ、前記ブームの前記先端部に着脱可能に取り付けられるジブ連結部材と、
前記フライジブの前後方向にスライド可能な状態で、前記フライジブの先端側の部位に配置されているシーブと、
前記シーブを、前記前後方向にスライドさせるための起伏シリンダと、
前記ジブ連結部材と前記フライジブにおける前記シーブよりも前記前後方向の後側の部位との間に架け渡され、途中のワイヤー部分が前記シーブに対して前記フライジブの前側から巻き掛けられている起伏ワイヤーと
を有していることを特徴としている。

フライジブを用いる場合には、フライジブの後端に連結されているジブ連結部材をブームの先端部に取り付け、フライジブがブームの先端部からブーム前方に延びる状態にする。ジブ起伏ワイヤーを、ジブ連結部材からシーブを介してフライジブまでの間に架け渡して、ジブ起伏シリンダを所定の伸長状態にすると、ジブ起伏ワイヤーによって、フライジブは一定の姿勢に保持される。この状態からジブ起伏シリンダを縮めると、ジブ起伏ワイヤーが架け渡されているシーブがフライジブの後端側に移動し、ジブ起伏ワイヤーが緩む。ジブ起伏ワイヤーに繋がっているフライジブは、自重により、ジブ起伏ワイヤーが緩む分だけ、ジブ連結部材によって規定される支点を中心として下方に旋回した下向き姿勢になる。

シーブに架け渡されているジブ起伏ワイヤーの緩み量は、シーブのスライド量のほぼ２倍となる。したがって、フライジブに一端が繋がっているワイヤーを直接に巻き出してフライジブを下向きに傾斜させる場合に比べて、フライジブを同一角度だけ傾斜させるために必要な起伏シリンダのストローク量が、ワイヤー巻き出し量の半分で済む。

また、ジブ起伏シリンダはフライジブに取り付けられており、ジブ起伏ワイヤーは、フライジブおよびフライジブの後端に連結されているジブ連結部材の間に架け渡される。したがって、ジブ起伏ワイヤーあるいはジブ起伏シリンダを、フライジブの張り出し時に、フライジブとブームの間に取り付け、格納時には、これらから取り外す場合に比べて、フライジブの張り出し・格納作業を効率よく簡単に行うことができる。

ここで、前記フライジブが伸縮式のジブの場合には、前記フライジブには、当該フライジブを伸縮させるためのジブ伸縮シリンダが搭載される。

また、前記フライジブには、少なくとも、前記フライジブの傾斜角を検出する傾斜角検出器および前記フライジブに作用する荷重を検出する荷重検出器を含む計器類と、前記起伏シリンダおよび前記伸縮シリンダに対して油圧を供給する油圧配管および当該油圧配管に介在させた油圧の供給先を切り替えるセレクトバルブと、前記傾斜角検出器および前記荷重検出器からの傾斜角および荷重に関する情報の受信、および、前記セレクトバルブの切り替え制御を行うフライジブ側コントローラとが搭載される。

この場合には、前記フライジブ側コントローラは、前記ブームが搭載されている上部旋回体あるいは当該上部旋回体が搭載されている下部走行体に配置されている本体側コントローラとの間で、ＣＡＮ（コントローラ・エリア・ネットワーク）プロトコルによる通信を行うようになっていることが望ましい。また、ＬＡＮとして一般的に使用されているイーサネット（登録商標）(Ethernet)による通信を行うようにしてもよい。

例えば、前記ブームに取り付けたコードリールに巻き付けられているＣＡＮ通信ライン用の４芯ケーブルと、前記コードリールから巻き出された前記４芯ケーブルを接続するための前記フライジブ側コントローラの側に配置したケーブルコネクタとを用いる。

フライジブ側と本体側との間をＣＡＮ通信ラインによって接続することにより、これらの間の配線数を減らすことができる。これにより、フライジブの張り出し・格納作業を効率よく簡単に行うことができる。

ここで、前記本体側コントローラが、前記下部走行体に搭載されている運転席に配置したメインコントローラ、および、前記上部旋回体に配置した旋回体側コントローラを備えている場合には、前記メインコントローラと前記旋回体側コントローラの間も、スリップリングを介してＣＡＮ通信ラインによって接続することができる。この場合には、前記旋回体側コントローラと前記フライジブ側コントローラの間が、前記ＣＡＮ通信ライン用の４芯ケーブルを介して接続される。

本発明の実施の形態に係るクローラクレーンを示す正面図、側面図および平面図である。 クローラクレーンにおけるフライジブを用いた作業状態の一例を示す正面図である。 ジブ起伏装置・ジブ伸縮装置および油圧回路を示す説明図である。 フライジブの起伏動作を示す説明図である。 クローラクレーンの制御系の概略ブロック図である。 フライジブの計器類等の取付位置の一例を示す説明図である。

以下に、図面を参照して本発明を適応した移動式クレーンの実施の形態を説明する。以下の実施の形態は、本発明をクローラクレーンに適用した例である。本発明は、トラッククレーン、ホイールクレーンなどの移動式クレーンにも同様に適用可能である。

（全体構成）
図１（ａ）は本実施の形態に係るクローラクレーンを示す正面図であり、図１（ｂ）はその側面図であり、図１（ｃ）はその平面図である。図２はフライジブを用いた作業状態の一例を示す正面図である。

クローラクレーン１は、クローラ式の下部走行体２と、この下部走行体２の前側部分の左側に配置された運転席３と、下部走行体２の後側部分の中央に搭載された上部旋回体４と、上部旋回体４に搭載された多段式のブーム５と、ブーム５の側面に格納されるフライジブ６とを備えている、

下部走行体２の四隅には、それぞれアウトリガー７が取り付けられている。４本のアウトリガー７は、図１（ｃ）に想像線で示すように、それらの内側端部を中心として垂直軸線回りに旋回可能である。また、各アウトリガー７は、外側に張り出した状態で、図２に示すように、油圧シリンダ７ａによって先端の接地板７ｂを接地させた状態を形成でき、この状態で、その長さ方向に伸長すると、下部走行体２のクローラが浮き上がった状態を形成できる。４本のアウトリガーによって、クローラクレーン１を所定の作業位置に安定した状態で設置できる。

上部旋回体４は垂直軸線回りに旋回可能であり、上部旋回体４とブーム５の第１段の固定ブーム９との間にはブーム起伏シリンダ８が掛け渡されている。固定ブーム９には、複数段の可動ブーム、例えば、３段の可動ブーム１０、１１、１２が収納されており、内蔵のブーム伸縮シリンダあるいはブーム伸縮ワイヤー等の機構によって伸縮可能となっている。

フライジブ６はブーム５の側面に沿った状態で格納されている。フライジブ６の後端部は、連結用フランジ１３（ジブ連結部材）に取り付けた水平連結ピン１４を支点として上下方向に起伏可能に当該連結用フランジ１３に連結されている。連結用フランジ１３は、ブーム５の最終段の可動ブーム１２の先端部１２ａに対して着脱可能に連結されている。また、連結用フランジ１３は、可動ブーム１２の先端部１２ａに対して、垂直連結ピン１５を中心として、ブーム５の側面５ａから先端面の側を向く位置までの間を旋回可能である。

フライジブ６を使用しての荷揚げ作業などにおいては、フライジブ６および連結用フランジ１３を、垂直連結ピン１５を中心として、ブーム５の側面５ａから側方外側に旋回させ、ブーム５の先端からブーム前方に向けてフライジブ６が張り出す状態に切り替える。この状態で、連結用フランジ１３は旋回しないように、可動ブーム１２の先端部１２ａに不図示の連結ピンによって連結固定される。

フライジブ６は、図２に示すように、可動ブーム１２の先端部１２ａに取り付けた連結用フランジ１３の水平連結ピン１４を支点として起伏可能な固定側ジブ２１と、このジブ２１の先端から引き出し可能な状態でジブ２１に装着されている可動側ジブ２２とを備えている。また、フライジブ６にはジブ起伏装置２３およびジブ伸縮装置２４が配置されている。ジブ起伏装置２３によって、フライジブ６は、ブーム５に対して、その長さ方向に延びる初期姿勢から下方に所定の角度傾斜した傾斜姿勢までの間を起伏可能である。ジブ伸縮装置２４によって、フライジブ６の可動側ジブ２２は、固定側ジブ２１に引き込まれた収納位置から実線で示す伸長位置まで伸ばすことが可能である。

（ジブ起伏装置・ジブ伸縮装置）
図３（ａ）はフライジブ６に取り付けられているジブ起伏装置２３およびジブ伸縮装置２４を示す説明図であり、図３（ｂ）はその油圧回路を示す説明図である。ジブ起伏装置２３は、連結用フランジ１３、一対のシーブ２５、ジブ起伏シリンダ２６およびジブ起伏ワイヤー２７を備えている。ジブ伸縮装置２４は固定側ジブ２１の後側の部分に内蔵されているジブ伸縮シリンダ２４ａを備えている。

ジブ起伏装置２３において、連結用フランジ１３は、先に述べたように、固定側ジブ２１の後端部２１ａを、水平連結ピン１４を支点として、フライジブ６を起伏可能な状態で支持している。

シーブ２５は、ジブ起伏シリンダ２６の先端に取り付けられており、フライジブ６の先端側の部位において、フライジブ６の前後方向（ジブ長さ方向）にスライド可能である。本例では、フライジブ６に取り付けた左右のブラケット２８に形成した前後方向に長い一定幅のスライド溝２８ａに、スライド可能な状態で、一対のシーブ２５の中心軸２５ａが通されている。

ジブ起伏シリンダ２６は、固定側ジブ２１の上面において、その長さ方向に沿って配置されている。ジブ起伏シリンダ２６の後端は固定側ジブ２１に固定され、その先端側の伸縮端はシーブ２５の中心軸２５ａに連結されている。ジブ起伏シリンダ２６を伸縮させると、そこに連結されているシーブ２５はスライド溝２８ａに沿って、フライジブ６の前後方向に所定のストロークでスライドする。

ジブ起伏ワイヤー２７は、その一方のワイヤー端が連結用フランジ１３の上端部１３ａに連結固定されており、その他方のワイヤー端が固定側ジブ２１の長さ方向の中程の部位に連結固定されている。また、これらのジブ起伏ワイヤー２７は、それらの途中において、左右のシーブ２５に対してジブ先端側から巻き掛けられ、両側のワイヤー端がシーブ後方に延びている。

フライジブ６をブーム５の先端部１２ａから前方に延びる状態に取り付けて連結用フランジ１３の水平連結ピン１４を支点として起伏可能な状態に切り替えると、ジブ起伏ワイヤー２７によってフライジブ６が保持され、ジブ起伏ワイヤー２７は引張状態になる。例えば、ジブ起伏シリンダ２６を最も伸長させた状態において、図３（ａ）に示すように、フライジブ６がブーム５の先端側からその長さ方向に直線状に延びる姿勢となるように、ジブ起伏ワイヤー２７の長さが設定される。

ここで、ジブ起伏シリンダ２６およびジブ伸縮シリンダ２４ａは油圧シリンダであり、下部走行体２の側に搭載されている油圧源（油圧ポンプ）（図示せず）の側から油圧が供給される。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、作動油圧は、油圧源から、ブーム５の側面５ａに取り付けた電磁式のセレクトバルブ３１を介して、ブーム伸長シリンダ３２およびフライジブ６側に油圧を供給する油圧ホース３３、３４に供給される。フライジブ６側に向かう油圧ホース３５は、ブーム５の後端側の側面に取り付けたホースリール３６に巻き取られており、ここから巻き出し可能である。油圧ホース３５はブーム５の先端から引き出されて、フライジブ６の後端部の側面に取り付けた電磁式のセレクトバルブ３７に接続可能となっている。油圧は、セレクトバルブ３７を介してジブ伸縮シリンダ２４ａに供給され、また、セレクトバルブ３７および油圧ホース３８を介してジブ起伏シリンダ２６に供給される。

図４はジブ起伏装置２３によるフライジブ６の起伏動作を示す説明図である。図４（ａ）に示す初期状態では、ジブ起伏シリンダ２６は最も伸長した状態にある。この状態では、フライジブ６はブーム５の先端部１２ａから、その長さ方向に延びる姿勢に保持される。この状態から、ジブ起伏シリンダ２６を縮めていくと、それに伴って、左右のシーブ２５がスライド溝２８ａに沿ってフライジブ６の後端側にスライドする。

図４（ｂ）に示すように、シーブ２５がスライド溝２８ａの後端までスライドすると、それに伴って、フライジブ６が自重により連結用フランジ１３の水平連結ピン１４を中心として下方に旋回する。これにより、フライジブ６は、ブーム５に対して下方に傾斜した傾斜姿勢になる（図２参照）。

ジブ起伏ワイヤー２７は、ジブ起伏シリンダ２６の縮み量に対してほぼ２倍の長さ分だけ緩むので、その長さ分だけ、フライジブ６が自重により下方に旋回する。よって、フライジブ６に取り付けたジブ起伏ワイヤーを直接、ウインチなどで巻き出す場合に比べて、少ないストロークでジブ起伏シリンダ２６を駆動してフライジブ６を傾斜させることができる。

このように、フライジブ６の先端側の部位にスライド可能に取り付けたシーブ２５に巻き掛けたジブ起伏ワイヤー２７によって、連結用フランジ１３から吊り下げられている。シーブ２５をフライジブ６に取り付けられているジブ起伏シリンダ２６によってスライドさせると、連結用フランジ１３からジブ起伏ワイヤー２７によって吊り下げられているフライジブ６がブーム５に対して傾斜する。フライジブ６の起伏機構がフライジブ側に搭載されているので、フライジブの張り出し・格納作業を簡単に行うことができる。

（フライジブＣＡＮ通信システム）
次に、図５はクローラクレーン１の制御系を示す概略ブロック図である。この図に示すように、制御系は、下部走行体２の運転席３に配置されているコントローラ４１と、上部旋回体４に配置されている旋回体側のＩＯコントローラ４２と、フライジブ６に配置されているフライジブ側のＩＯコントローラ４３とを備えている。本体側のコントローラであるコントローラ４１と旋回体側のＩＯコントローラ４２の間は、スリップリング４４を介して、ＣＡＮ通信ライン４５によって接続されている。

また、旋回体側のＩＯコントローラ４２とフライジブ側のＩＯコントローラ４３との間も、ＣＡＮ通信ラインである４芯ケーブル４６を介して接続され、ＣＡＮ通信により信号の送受が行われる。４芯ケーブル４６は、ブーム５の側に取り付けたコードリール４７に巻き付けられており、ここから巻き出されて、フライジブ側のＩＯコントローラ４３の側に配置したケーブルコネクタ４８に着脱可能に接続されるようになっている。

フライジブ側のＩＯコントローラ４３には、フライジブ６の作業状態を検出するための計器類が接続されている。例えば、フライジブ６からつり下げられる補助ワイヤーの過巻き状態を検出する過巻検出スイッチ５１、フライジブ６に作用する荷重を計測するロードセル５２、フライジブ６の傾斜角度を検出する角度計５３、フライジブ６の長さを計測する長さ計５４などが接続されている。また、フライジブ側のＩＯコントローラ４３は信号線を介してセレクトバルブ３７に接続されている。

フライジブ側のＩＯコントローラ４３は、これらの計器類からの入力値を変換して、ＣＡＮ通信により旋回体側のＩＯコントローラ４２を介して走行体側のコントローラ４１に伝達する。コントローラ４１、旋回体側のＩＯコントローラ４２からの制御信号などがＣＡＮ通信によりフライジブ側のＩＯコントローラ４３に伝達される。ＩＯコントローラ４３は受信した制御信号に基づき、セレクトバルブ３７の切り替え制御を行う。

図６は、フライジブ６に配置されている計器類などの取付位置の一例を示す説明図である。この図の例では、フライジブ側のＩＯコントローラ４３は、フライジブ６の側面における長さ方向の中程の部分に組み込まれている。ここには、角度計５３も組み込まれている。また、ロードセル用アンプ５５、信号処理回路、通信回路などが実装されている。

フライジブ側のＩＯコントローラ４３に対して、ジブ長さ方向の前側の位置には、長さ計５４のコードリール５６が取り付けられており、ここから長さ測定用コード５６ａが巻き出されて可動側ジブ２２の先端に繋がっている。また、ジブ起伏シリンダ２６の後端におけるフライジブ６の取付位置には、ロードセル５２としてピン型ロードセルが組み込まれている。

ブーム５の先端側の側面５ｂには、ＣＡＮ通信ライン用の４芯ケーブル４６が巻き付けられたコードリール４７が取り付けられている。フライジブ６を用いた作業時には、ここから巻き出された４芯ケーブル４６が、フライジブ側コントローラ４３に接続されて、本体側との間の通信ラインが確立するようになっている。１本の配線接続を行うだけでよいので、フライジブ６の張り出し・格納作業を簡単かつ短時間で行うことができる。

フライジブ用のＩＯコントローラ４３に対して、ジブ長さ方向の後側の部位には、セレクトバルブ３７が取り付けられている。セレクトバルブ３７から油圧ホース３８などがジブ起伏シリンダ２６などに延びている。また、セレクトバルブ３７には、上流側であるブーム５の側から引き出されている油圧ホース３５が接続されている。油圧ホース３５は図３（ａ）に示すように、ブーム５の反対側の側面に取り付けたホースリール３６から巻き出されている。

なお、フライジブ６における計器類の配置位置などは一例を示すものであり、本発明は上記の実施の形態の各構造に限定されるものではない。

Claims (5)

1. フライジブと、
   前記フライジブを、その後端を支点として起伏可能な状態でブームの先端部に連結するために、前記フライジブの後端に連結されており、かつ、前記ブームの前記先端部に着脱可能に取り付けられるジブ連結部材と、
   前記フライジブの前後方向にスライド可能な状態で、前記フライジブの先端側の部位に配置されているシーブと、
   前記シーブを、前記前後方向にスライドさせるための起伏シリンダと、
   前記ジブ連結部材と前記フライジブにおける前記シーブよりも前記前後方向の後側の部位との間に架け渡され、途中のワイヤー部分が前記シーブに対して前記フライジブの前側から巻き掛けられる起伏ワイヤーと
   を有している移動式クレーン。
2. 請求項１において、
   前記フライジブは伸縮式のジブであり、
   前記フライジブには、当該フライジブを伸縮させるためのジブ伸縮シリンダが搭載されている移動式クレーン。
3. 請求項１において、
   前記フライジブの動作制御を行うために、当該フライジブに搭載したフライジブ側コントローラを有し、
   前記フライジブ側コントローラは、前記ブームが搭載されている上部旋回体あるいは当該上部旋回体が搭載されている下部走行体に配置されている本体側コントローラとの間で、ＣＡＮ（コントローラ・エリア・ネットワーク）プロトコルによる通信、あるいは、イーサネット（登録商標）による通信を行うようになっている移動式クレーン。
4. 請求項３において、
   前記フライジブ側コントローラは前記本体側コントローラとの間でＣＡＮプロトコルによる通信を行うようになっており、
   前記ブームに取り付けたコードリールに巻き付けられているＣＡＮ通信ライン用の４芯ケーブルと、
   前記コードリールから巻き出された前記４芯ケーブルを接続するために、前記フライジブ側コントローラの側に配置したケーブルコネクタと
   を有している移動式クレーン。
5. 請求項４において、
   前記本体側コントローラは、前記下部走行体に搭載されている運転席に配置したメインコントローラ、および、前記上部旋回体に配置した旋回体側コントローラを備えており、
   前記メインコントローラと前記旋回体側コントローラの間は、スリップリングを介してＣＡＮ通信ラインによって接続されており、
   前記旋回体側コントローラと前記フライジブ側コントローラの間が、前記ＣＡＮ通信ライン用の４芯ケーブルを介して接続されるようになっている移動式クレーン。

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