JP7056037B2 - 作業機械 - Google Patents

Description

本発明は、起伏自在なブーム、および吊荷作業が可能なウインチが搭載された旋回体を備える作業機械に関する。

この種の技術として、例えば特許文献１，２に記載のものがある。特許文献１に記載の発明は、伸縮ブーム式作業機械に関するものである。この伸縮ブーム式作業機械は、上部旋回体の旋回中心より後方に伸縮ブームの基端部を配置し、上部旋回体の旋回中心より後方に配置した主巻きウインチで巻取り、巻戻される主巻きロープと、補巻きウインチで巻取り、巻戻される補巻きロープとを伸縮ブームの背面側でブームヘッド側に導くと共に、上部旋回体の旋回中心より前方に配置した第３ウインチで巻取り、巻戻される第３ロープを伸縮ブームの腹面側でブームヘッド側に導く構成とされている。また、特許文献１の図４等に開示されているように、この伸縮ブーム式作業機械は、上記第３ロープの配索を変更することで、吊荷作業に加えて、基礎土木機器など（例えばコンクリートホッパ）の引込み作業が第３ウインチにより行えるようになっている。

特許文献２には、ラチスブーム式の移動式クレーンが記載されている。この移動式クレーンは、上部旋回体の旋回中心より前方にラチスブームの基端部を配置し、主巻ウインチ、補巻ウインチ、およびブーム起伏ウインチを搭載するベースマシンを備え、ベースマシンの前部には、さらに、タグラインウインチが搭載されている。このタグラインウインチを動作させるための油圧回路は、吊荷作業とタグライン作業との切換が可能なように構成され、当該油圧回路により、本格的な吊荷作業とタグライン作業との兼用が可能であるとのことである。

特開２００４－９９２５１号公報 特開２００１－３５４３８６号公報

ここで、特許文献１に記載の伸縮ブーム式作業機械、および引用文献２に記載のラチスブーム式移動式クレーンにおいて、上部旋回体の前部に搭載されたウインチのロープは、吊荷作業および引込み作業（またはタグライン作業）のいずれにおいても、ブームの腹面側のみで配索される。そのため、例えば、吊荷作業のロープ配索から引込み作業（またはタグライン作業）のロープ配索へと、ロープの配索を変更する場合、ロープの配索ルートの曲がり具合がきつくならないようにするため、ブームヘッドのシーブからロープを外して、ブーム下端部側から基礎土木機器へ向けてロープを配索する必要がある。反対に、引込み作業（またはタグライン作業）のロープ配索から吊荷作業のロープ配索へと、ロープの配索を変更する場合、ブームヘッドのシーブにあらためてロープを掛ける必要がある。

また、移動式クレーンの構造上、上部旋回体の前方は、スペースが狭いこともあり、特にラチスブーム式移動式クレーンにおいては、大型のウインチを上部旋回体の前方に搭載することは困難である。従って、本格的な吊荷作業をするには上部旋回体の後方に取り付けることが好ましい。しかしながら、上部旋回体の後方には、既に、主巻きウインチ、補巻きウインチ、起伏ウインチが取り付けられており、これに加えて吊荷作業が可能なサードウインチを搭載することは難しく、また、仮に、搭載したとしてもそのロープの配索に注意が必要である。

このように、特許文献１，２に記載のクレーンでは、上部旋回体の前部に搭載されたウインチの作業内容を変更するたびに、ブームヘッドのシーブにロープを掛けたり、ブームヘッドのシーブからロープを外したりしなければならず、作業性が良くない。特に大型のクレーンの場合は、作業性の悪化が顕著に現れる。また、本格的な吊り荷作業ができるウインチを、主巻きウインチ、補巻きウインチなどのウインチに加えて上部旋回体に搭載することは困難である。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来よりも少ないロープ配索の変更で、吊荷作業と、それ以外の作業とを行える複数作業兼用のウインチを備える作業機械を提供することである。

本発明に係る作業機械は、起伏自在なブーム、および吊荷作業が可能なウインチが搭載された旋回体を備える。この作業機械は、前記ブームの腹面に、前記ウインチによって巻き取り繰り出されるロープが掛けられる回転自在のブーム腹面ロープガイドが取り付けられており、前記ブームの背面側から前記ブームのヘッド部を経由して前記ブームの腹面側へ前記ロープが配索されていることを特徴とする。

本発明によると、ブームの背面側からブームのヘッド部を経由してブームの腹面側へ吊荷作業が可能なウインチのロープが配索されていること、およびブームの腹面に当該ウインチのブーム腹面ロープガイドが取り付けられていること、により、ブームのヘッド部からロープを外すことなく、吊荷作業のロープ配索から、引込み作業など吊荷作業以外の作業のロープ配索へと、ロープの配索を容易に変更することができる。
すなわち、本発明によると、従来よりも少ないロープ配索の変更で、吊荷作業と、それ以外の作業とを１つのウインチで行うことができる。

本発明の一実施形態に係る作業機械の側面図である（サードウインチで吊荷作業を行う状態を示す）。 図１中のＡ部を後方から見たときの図である。 本発明の一実施形態に係る作業機械の側面図である（サードウインチで基礎土木機器の横方向支持作業を行う状態を示す）。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。図１～３に示す本実施形態の作業機械１００は、ラチスブーム式の移動式クレーンである。なお、本発明は、伸縮ブーム式の移動式クレーンにも適用することができるし、さらには、台船などに搭載されるクレーンなど、自力で移動できない作業機械にも適用することができる。

図１～３に示すように、作業機械１００は、下部走行体２と、下部走行体２の上に搭載された上部旋回体１（旋回体）とを備える。上部旋回体１の前部には、キャブ３（運転室）が配置されるとともに、荷を吊るためなどに用いられる起伏自在なブーム５（ラチスブーム）が取り付けられる。ブーム５の基端部は、上部旋回体１の旋回中心より前方に配置される。また、ブーム５をその背面側から支持するブーム支持部材としてのガントリ１０が上部旋回体１のブーム５の後方に搭載される。ガントリ１０は、コンプレッションメンバ１０ａ（圧縮部材）と、テンションメンバ１０ｂ（引張部材）とで構成される。さらに、上部旋回体１の後部には、吊り荷重とのバランスを取って作業機械１００の姿勢の安定性を確保するためのカウンタウエイト４が搭載される。なお、ブーム５は、上部ブーム５ａと、中間ブーム５ｂと、下部ブーム５ｃとが連結されてなる。ブーム５をその背面側から支持するブーム支持部材として、ガントリ１０ではなくマスト（不図示）が用いられることもある。

上部旋回体１の上には、少なくとも１つのウインチ、通常は、複数のウインチが搭載される。本実施形態では、上部旋回体１の上に複数のウインチ６～９が搭載されており、これら複数のウインチ６～９は、主巻きロープ６ａを巻き取り繰り出す主巻きウインチ６、補巻きロープ７ａを巻き取り繰り出す補巻きウインチ７、ブーム５を起伏させるための起伏ロープ８ａを巻き取り繰り出す起伏ウインチ８、およびサードロープ９ａを巻き取り繰り出す吊荷作業が可能なサードウインチ９（３ｒｄウインチ）で構成されている。

これら複数のウインチ６～９の上部旋回体１における搭載場所は特に限定されないが、本実施形態のようなラチスブーム式の移動式クレーンの場合、これら複数のウインチ６～９は、全て、ブーム５の基端部よりも後方に搭載（配置）されることが好ましい。特許文献１に記載されたような伸縮ブーム式の移動式クレーンの場合は、ウインチ６～９のうちの例えばサードウインチ９（吊荷作業が可能なウインチ）を、ブーム５の基端部よりも前側に搭載することは可能であるが、ラチスブーム式の移動式クレーンの場合、ブーム５の基端部よりも前側のスペースが小さいので、吊荷作業が可能な程度の大きさ（能力）のウインチをブーム５の基端部よりも前側に搭載することはスペース的に難しい。

また、複数のウインチ６～９の並び（順序）も特に限定されるものではないが、本実施形態では、上部旋回体１の前側から後側へ向かって、主巻きウインチ６、補巻きウインチ７、起伏ウインチ８、およびサードウインチ９の並びとされている。クレーンなどの作業機械においては、主巻きウインチ６、補巻きウインチ７、および起伏ウインチ８は、標準で搭載されることが多い。しかしながら、サードウインチ９に関しては、搭載されないこともあり、サードウインチ９の設定（搭載）がない作業機械もある。そのため、複数のウインチ６～９の並びを、上部旋回体１の前側から後側へ向かって、主巻きウインチ６、補巻きウインチ７、起伏ウインチ８、およびサードウインチ９の順とすることで、標準でサードウインチ９の設定（搭載）がない作業機械への、サードウインチ９の搭載が可能となる。

各ウインチ６～９のロープ６ａ～９ａの配索について説明する。

主巻きウインチ６に巻かれている主巻きロープ６ａ、および補巻きウインチ７に巻かれている補巻きロープ７ａは、いずれも、ブーム５の背面側からブーム５のヘッド部を経由してブーム５の腹面側へ配索される。なお、図１では、主巻きロープ６ａ、および補巻きロープ７ａのブーム５腹面側でのロープ配索の図示は省略されている。図３には、主巻きロープ６ａが、ブーム５腹面側でフック１８に掛けられる例が示されている。

起伏ウインチ８に巻かれている起伏ロープ８ａは、ガントリ１０を構成するコンプレッションメンバ１０ａの先端部に取り付けられた回転自在の起伏ロープ用シーブ１１、下部スプレッダ１４、および上部スプレッダ１３に巻き回される。上部スプレッダ１３と、ブーム５のヘッド部とは、長さ固定のガイライン１５で接続されており、起伏ウインチ８から起伏ロープ８ａが繰り出されると、下部スプレッダ１４と上部スプレッダ１３との間隔が広がって、その結果、ブーム５が下がる。反対に、起伏ウインチ８によって起伏ロープ８ａが巻き取られると、下部スプレッダ１４と上部スプレッダ１３との間隔が狭まって、ブーム５が起き上がる。なお、ガントリ１０ではなくマストの場合はマストと上部旋回体１との間に上部、下部スプレッダを配置し、この間隔を拡げる、又は、狭めることでマストが起伏し、マストの先端とブーム５先端との間を連結しているガイライン（ガイリンク）を介して、ブーム５が起伏する。

次に、サードウインチ９に巻かれているサードロープ９ａの配索について説明する。サードロープ９ａの配索は、吊荷作業のロープ配索と、基礎土木機器の横方向支持作業など吊荷作業以外の作業のロープ配索とに変更可能とされている。

図１は、サードウインチ９で吊荷作業を行う場合のサードロープ９ａの配索を示す。ガントリ１０を構成するコンプレッションメンバ１０ａの先端部には、回転自在のサードロープ用ガントリシーブ１２（ブーム支持部材先端ロープガイド）が取り付けられる。また、ブーム５のヘッド部（先端部）には、その背面にシーブ１６、腹面にシーブ１７が回転自在に取り付けられる。サードロープ９ａは、ブーム５の背面側から、サードロープ用ガントリシーブ１２、およびシーブ１６，１７（ブーム５のヘッド部）を経由してブーム５の腹面側へ配索され、フック１８に掛けられる。

なお、図２は、図１中のＡ部を後方から見たときの図である。サードロープ用ガントリシーブ１２は、例えば、２つの起伏ロープ用シーブ１１の間に配置される。

図３は、基礎土木機器の横方向支持作業など吊荷作業以外の作業をサードウインチ９で行う場合のサードロープ９ａの配索を示す。中間ブーム５ｂの腹面下部には、回転自在のブーム腹面シーブ１９（ブーム腹面ロープガイド）が取り付けられる。また、ブーム腹面シーブ１９の上方のブーム５の腹面には、所定の間隔をあけてブーム腹面ガイドローラ２０，２１が取り付けられる。サードロープ９ａは、ブーム５のヘッド部のシーブ１６，１７に掛けられたまま、ブーム腹面ガイドローラ２０，２１、およびブーム腹面シーブ１９に掛けられ、その後、例えばバイブロなどの基礎土木機器３０などに取り付けられる。

なお、ブーム腹面シーブ１９は、サードロープ９ａの配索ルートを変更するためのものであり必須である。これに対して、ブーム腹面ガイドローラ２０，２１は、サードロープ９ａとブーム５との干渉を回避するためのものであり、本実施形態では、ブーム５の中間部分（中間ブーム５ｂ）が、ブーム前後方向において幅広となっているために、ブーム５の腹面の要所にブーム腹面ガイドローラ２０，２１が取り付けられている。すなわち、ブーム腹面ガイドローラ２０，２１は、ブーム５の形状などによっては、その数を減らしたり、全くなくしたりすることも可能である。

吊荷作業のロープ配索（図１）から、吊荷作業以外の作業のロープ配索（図３）へと、サードロープ９ａの配索を変更する場合、作業者は、ブーム５のヘッド部のシーブ１６，１７からサードロープ９ａを外すことなく、サードロープ９ａの配索を変更することができる。すなわち、作業者は、吊荷作業のロープ配索から、吊荷作業以外の作業のロープ配索へと、ロープの配索を容易に変更することができる。吊荷作業以外の作業のロープ配索から、吊荷作業のロープ配索へとロープ配索を変更する場合も同様であり、変更前、ブーム５のヘッド部のシーブ１６，１７には、サードロープ９ａが既に掛けられているので、作業者は、ブーム５のヘッド部のシーブ１６，１７にサードロープ９ａをあらためて掛ける必要はない。すなわち、作業者は、吊荷作業以外の作業のロープ配索から、吊荷作業のロープ配索へとロープの配索を容易に変更することができる。これらの結果、作業者は、従来よりも少ないロープ配索の変更で、吊荷作業と、それ以外の作業とを１つのウインチ（サードウインチ９）で行うことができる。

ここで、本実施形態では、サードウインチ９は、上部旋回体１において、ブーム５の基端部よりも後方に配置されている。サードウインチ９によって巻き取とられ繰り出されるサードロープ９ａは、ブーム５の背面側からブーム５のヘッド部を経由してブーム５の腹面側へ配索されるので、仮に、ブーム５の基端部よりも前方にサードウインチ９が配置されると、ブーム５の中にサードロープ９ａを通す必要が生じ（ラチスブームの場合）、伸縮ブームの場合のような箱型のブームの場合にはブームを回避するようにロープ配索する必要が生じる。すなわち、本実施形態のように、サードウインチ９がブーム５の基端部よりも後方に配置されることで、上記問題がなくなり、ロープ配索が容易となる。

また、本実施形態では、ガントリ１０（ブーム支持部材）の先端部にサードロープ用ガントリシーブ１２が取り付けられ、当該シーブ１２にサードロープ９ａが掛けられている。この構成によると、サードロープ９ａ以外のロープなどと、サードロープ９ａとのブーム５背面側における干渉を回避し易い。なお、他のロープなどとの干渉を容易に回避することができる場合は、サードロープ用ガントリシーブ１２は省略されてもよい。

また、サードウインチ９は、吊荷作業が可能な能力を有するウインチであるので、タグライン操作（タグラインウインチ）では行えない、例えば、基礎土木機器３０をブーム５側に引き込んだりする操作を、作業者は行うことができる。すなわち、サードウインチ９が吊荷作業の可能なウインチであることで、作業者は、基礎土木機器３０を思い通りに支持することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行えることは勿論である。

１：上部旋回体（旋回体）
２：下部走行体
５：ブーム
６：主巻きウインチ
６ａ：主巻きロープ
７：補巻きウインチ
７ａ：補巻きロープ
８：起伏ウインチ
８ａ：起伏ロープ
９：サードウインチ（ウインチ）
９ａ：サードロープ（ロープ）
１０：ガントリ（ブーム支持部材）
１２：サードロープ用ガントリシーブ（ブーム支持部材先端ロープガイド）
１９：ブーム腹面シーブ（ブーム腹面ロープガイド）
１００：作業機械

Claims (4)

1. 起伏自在なブーム、および吊荷作業が可能なウインチが搭載された旋回体を備える作業機械において、
   前記ブームの腹面に、前記ウインチによって巻き取り繰り出されるロープが掛けられる回転自在のブーム腹面ロープガイドが取り付けられており、
   前記ブームの背面側から前記ブームのヘッド部を経由して前記ブームの腹面側へ前記ロープが配索されており、
   前記ロープは、前記ウインチおよび前記ロープによる吊荷作業以外の作業の際に、前記ブームのヘッド部から前記ブーム腹面ロープガイドまで、前記ブームの腹面に沿って配索されていることを特徴とする、作業機械。
2. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記ウインチが、前記ブームの基端部よりも後方に配置されていることを特徴とする、作業機械。
3. 請求項１または２に記載の作業機械において、
   前記旋回体には、前記ウインチに加えて、主巻きロープを巻き取り繰り出す主巻きウインチ、補巻きロープを巻き取り繰り出す補巻きウインチ、および前記ブームを起伏させるための起伏ロープを巻き取り繰り出す起伏ウインチが搭載されており、
   前記旋回体の前側から後側へ向かって、前記主巻きウインチ、前記補巻きウインチ、前記起伏ウインチ、および前記ウインチの並びとされていることを特徴とする、作業機械。
4. 請求項１～３のいずれかに記載の作業機械において、
   前記旋回体には、前記ブームを背面側から支持するブーム支持部材が前記ブームの後方に搭載されており、
   前記ブーム支持部材の先端部には、前記ウインチによって巻き取り繰り出される前記ロープが掛けられる回転自在のブーム支持部材先端ロープガイドが取り付けられており、
   前記ブームの背面側から、前記ブーム支持部材先端ロープガイド、および前記ブームのヘッド部を経由して、前記ブームの腹面側へ前記ロープが配索されている、作業機械。

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