JPH024514B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、インバータ制御の電動式起伏ウイン
チを備えたジブ起伏式クレーンにおけるジブ起伏
装置に関する。

〔従来の技術〕

第２図は起伏式ジブを有するクレーンの一例で
あり、図中、１は旋回体であり、該旋回体１上に
は巻上ウインチ２、起伏ウインチ３、Ａフレーム
４および制御盤１１等が搭載され、該旋回体１の
前部にはジブ５がジブフツト２３を中心として起
伏自在に取付けられ、前記起伏ウインチ３により
巻取り繰出しされる起伏ロープ７は、Ａフレーム
４の頂部のガイドシーブ１７に掛けられ、さらに
Ａフレーム頂部のシーブブロツク１９と、ペンダ
ントロープ８を介してジブ５の頂部に連結される
ブライドル１８との間で複数掛けされ、起伏ウイ
ンチ３の作動によつてジブ５が起伏するようにな
つている。また、前記巻上ウインチ２により巻取
り繰出しされる巻上ロープ６は、ジブ５の頂部の
ジブポイントシーブ２０、フツク９のシーブ２
１、ジブ５の頂部の前記とは別のジブポイントシ
ーブ２２に掛け回わし、終端を、ジブ５に接続し
ている。

このようなクレーンにおいて、起伏ウインチ３
により起伏ロープ７を等速で巻取つた場合、フツ
ク９即ち吊荷の水平方向の移動速度はジブ角度θ
（第４図参照）が大きくなるに従つて大となり、
ジブ５の直立状態近くでは吊荷が急速に旋回体１
に近づき危険である。特に、旋回体１の前方に運
転席が存るクレーンにおいては、吊荷が運転席に
衝突するおそれもある。このような不具合を解決
する手段として、起伏ウインチ３の駆動装置にポ
ールチエンジモータあるいは親子モータを用い、
かつジブ角度が或る角度に達すると作動するリミ
ツトスイツチを設けて、或るジブ角度以上では起
伏ウインチ３の回転速度を自動的に低速側に切換
える構成のものもあるが、あらかじめ設定された
速度以外は選択できない。また、インバータ制御
によりモータの速度を制御すれば、操作者が手動
で速度調節して不具合を解決することも出来る
が、この場合には手動で操作しなければならず、
不便である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上記した点に鑑み、ジブ角度により
ジブ起伏速度を自動的に規制することと、規制さ
れた範囲内で自由に起伏速度を選択することの両
方が出来ない問題点を解決することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するため、本発明のジブク
レーンのジブ起伏装置は、インバータ装置により
速度制御を行なう電動機を起伏ウインチの駆動装
置として備えると共に、ジブ角度が予め設定され
た角度以上になると信号を出力する少なくとも１
個の角度検出器を設け、前記インバータ装置に
は、前記角度検出器より発せられる前記信号の出
力がないときに周波数設定用ポテンシヨメータへ
制御用電源電圧を直接伝える一つの回路と、前記
角度検出器より発せられる前記信号の出力がある
ときに周波数設定用ポテンシヨメータへ抵抗を介
して制御用電源電圧を伝える回路を少なくとも一
つ備えたことを特徴とする。

〔作用〕

上記した構成により、本発明のクレーンのジブ
起伏装置は、ジブ角度が予め設定された角度以下
のときには周波数設定用ポテンシヨメータへ制御
用電源電圧を直接伝えて制御し、設定された角度
以上のときには周波数設定用ポテンシヨメータへ
伝える制御用電源電圧を抵抗を介して低減させて
電動機の速度を規制し、かつ、その規制された範
囲内で自由に起伏速度を選択出来る。

〔実施例〕

以下、本発明のクレーンのジブ起伏装置の一実
施例を、第１図乃至第５図を参照して説明する。

本発明においては、第２図に示したジブクレー
ンに、角度検出手段としてのリミツトスイツチ１
３がジブフツト２３の中心部に取付けられている
と共に、ジブ起伏ウインチ３の駆動装置としての
電動機２７をインバータ装置１５で制御してい
る。

ここで、一般のジブクレーンにおいて、ジブを
起伏させた時の吊荷の水平方向の移動速度V_Hは、
(1)〜(5)式を解くことにより求められる。

V_H＝dR／dt …(1) dl／dt＝Ｖ／ｎ …(2) l²＝（Ｈ−Ｙ）²＋（Ｒ＋Ｘ）² …(3) L²＝H²＋R² …(4) θ＝tan^-1（Ｈ／Ｒ） …(5) ここで、上記(1)〜(5)式における前記以外の各符
号は、第４図にも示すとおり、以下のことを意味
する。

Ｒ：ジブ５のジブフツト２３の中心からジブポイ
ントシーブ２０の中心までの水平距離 ｌ：ガイドシーブ１７の中心とジブポイントシー
ブ２０の中心までの距離 Ｖ；起伏ロープ７の巻取り繰出し速度 ｎ；起伏ロープ７の掛数 Ｌ；ジブ５の長さ Ｘ；ジブフツト２３の中心からＡフレーム４の頂
部のガイドシーブ１７の中心までの水平距離 Ｙ；ジブフツト２３の中心からＡフレーム４の頂
部のガイドシーブ１７の中心までの垂直距離 Ｈ；ジブポイントシーブ２０の中心のジブフツト
２３の中心からの鉛直方向高さ 本実施例においては、ジブ角度検出器として、
第３図に示したように、ジブフツト２３の端部
に、ストライカ１４が固定され、ストライカ１４
に近接した旋回体側にはリミツトスイツチ１３が
固定され、ジブ５が回動して一定の角度になると
リミツトスイツチ１３の切換えレバー１３ａがス
トライカ１４と当接して該リミツトスイツチ１３
が切換わり、ジブ５が一定の設定角度に達したこ
とを検知するものである。

第１図ａ，ｂは、前記起伏ウインチ３駆動用電
動機２７（一般的にはこの電動機としてかご形誘
導電動機が用いられる）の制御回路を示したもの
であり、第１図ａはインバータ回路、第１図ｂは
インバータ回路を制御する回路である。前記リミ
ツトスイツチ１３は、一定の設定角度以上である
ことを検知するとオフ状態となり、LSはリミツ
トスイツチ１３がオン状態となることにより励磁
されるリレーである。

２４は操作スイツチであり、電動機２７を起伏
ロープの巻取り方向、繰出し方向（即ちそれぞれ
ジブの先端の上昇方向、下降方向）に回転させる
ことを指令するためのスイツチSW₁，SW₂と、回
転速度を指令するためのポテンシヨメータ２５と
からなり、１本のハンドルによりポテンシヨメー
タ２５を操作すると電動機の回転方向によりスイ
ツチSW₁，SW₂の一方がオン状態となる。RU，
RDは、それぞれジブの上昇、下降動作用のリレ
ーである。なお、各リレーの符号にａまたはｂを
付した符号で示すものは各リレーのａ接点または
ｂ接点である。

一方、電動機２７のインバータ装置１５は、入
力端子Ｒ，Ｓ，Ｔから入力される３相交流を一旦
整流し、周波数可変の交流出力を出力端子Ｕ，
Ｖ，Ｗが電動機２７に出力するものであり、Ｅは
アース端子、ａは起動信号自己保持リレー端子、
ｂは周波数設定信号入力端子、ｃは制御回路用コ
モン端子、ｄ，ｅは回転方向指令用入力端子、
ｆ，ｇは制御用電源端子、ｈは起動信号入力端子
である。２５は周波数設定用ポテンシヨメータで
あり、電動機２７の速度を設定出来るものであ
る。

この回路において、いま、前記リミツトスイツ
チ１３が、ジブ５の角度が前記一定の設定角度に
なつたことを検知していない場合、即ち前記ジブ
５の角度θが一定の角度以下の場合には、リミツ
トスイツチ１３はオン状態である。このため、制
御用電源端子ｆからの制御用電源電圧は、ポテン
シヨメータ２５へ直接入力される。この状態で、
操作スイツチ２４のハンドルを操作して、スイツ
チSW₁がオンになり導通状態となる方向に回す
と、リレーRUのコイルに通電されるので、イン
バータ回路の各接点RUaが閉じ、インバータ１
５のａ端子とｇ端子及びｈ端子、ｃ端子とｄ端
子、ｆ端子とポテンシヨメータ２５とがそれぞれ
導通状態となり、電動機２７は一定の方向（以下
この方向を上昇方向とする）に回転する。この回
転速度は、操作スイツチ２４のハンドルの回し具
合により、電動機２７の最大巻上速度V₀まで自
由に選択出来る。また、操作スイツチ２４のハン
ドルを逆方向に回して、スイツチSW₂がオンにな
り導通状態となると、リレーRDのコイルに通電
されるので、インバータ回路の各接点RDaが閉
じ、インバータ１５のａ端子とｇ端子及びｈ端
子、ｃ端子とｅ端子、ｆ端子とポテンシヨメータ
２５とがそれぞれ導通状態となり、電動機２７は
スイツチSW₁がオンの時とは逆方向（以下この方
向を下降方向とする）に回転する。この回転速度
も、操作スイツチ２４のハンドルの回し具合によ
り、電動機２７の最大巻上（巻下）速度V₀まで
自由に選択出来る。なお、リレーRUのコイルに
通電中には、リレーRDと直列接続のｂ接点RUb
が開き、リレーRDの動作は禁止され、リレー
RDのコイル通電中には、リレーRUと直列接続
のｂ接点RDbが開き、リレーRUの動作は禁止さ
れる。

一方、ジブ角度が前記一定の設定角度を超える
と、リミツトスイツチ１３がオフ状態に切換わ
り、リレーLSの励磁がなくなり、制御用電源端
子ｆからの制御用電源電圧は、ポテンシヨメータ
２５へ抵抗２６を介して入力される。この抵抗２
６は、抵抗値が以下のようにして決定される。

まず、制御用電源端子ｆからポテンシヨメータ
２５への回路が抵抗器２６を経由しない時のポテ
ンシヨメータ２５からの出力電圧をE₁、抵抗器
１５を経由した時のポテンシヨメータ２５からの
出力電圧をE₂とすると、次の式が成り立つ。

E₂＝R₁／R₁＋R₂E₁ 但し、R₁はポテンシヨメータ２５の最大抵抗
値、R₂は抵抗器２６の抵抗値を示す。即ち、ジ
ブ角度が設定角度を超えると周波数設定電圧は、
設定角度を超えていない時に比べてR₁／（R₁＋
R₂）倍だけ少なく出力される。このため、設定
される速度をR₁／（R₁＋R₂）倍にするときに、
抵抗１５の抵抗値をR₂と設定する。

以上のようにして抵抗２６の抵抗値が決められ
ることにより、第５図に示したように、ジブ起伏
速度を制限しない場合のジブ先端から吊り下げら
れた吊荷の水平方向移動速度曲線Ｂは、作業半径
が短かくなる（即ちジブ角度θの増大）に従がつ
て急激に増大していくが、ジブ角度θが前記一定
の値を超えると自動的に速度を落とす水平方向移
動速度曲線Ａに規制され、速度の平均化が計れ、
急激に速度が増大するのを防ぐ。なお、操作者は
操作スイツチ２４のポテンシヨメータ２５を操作
することにより、水平方向移動速度曲線Ａを最高
速度とする範囲で、自由に速度を選択することが
出来る。

また、上記実施例においては、インバータ回路
の制御用電源端子ｆからポテンシヨメータ２５へ
の回路が、直結する回路と抵抗を介した回路の２
回路であるが、抵抗値を変えた抵抗を２個以上用
い、リミツトスイツチもジブに対する取付角度を
変えて抵抗に対応した数だけ設けることにより、
吊荷の水平方向移動速度を各ジブ角度に対してよ
り平均化することが出来る。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明においては、予め設
定された角度になると信号を出力する少なくとも
１個の角度検出器を設け、インバータ装置には、
前記角度検出器により発せられる前記信号の出力
がないときに直接周波数設定用ポテンシヨメータ
へ制御用電源電圧を伝える一つの回路と、前記角
度検出器により発せられる前記信号の出力がある
ときに周波数設定用ポテンシヨメータへ抵抗を介
して制御用電源電圧を伝える少なくとも一つの回
路とを備えたことにより、ジブ角度によりジブ起
伏速度を段階的に規制して平均化すると共に、規
制された範囲内で自由に起伏速度を選択出来る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明のジブクレーンのジブ起伏装置の
一実施例を示し、第１図ａ，ｂはジブ起伏用電動
機の制御回路図、第２図はジブクレーンの全体を
示す正面図、第３図はジブの回動中心附近を示す
正面図、第４図は本発明の原理説明に供するクレ
ーンの各部寸法図、第５図は一実施例におけるジ
ブ角度と吊荷の水平方向移動速度との関係を従来
例と対比して示す図である。 ３……起伏ウインチ、５……ジブ、１３……リ
ミツトスイツチ、１４……ストライカ、１５……
インバータ装置、２５……ポテンシヨメータ、２
６……抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ インバータ装置により速度制御を行なう電動
   機を起伏ウインチの駆動装置として備えると共
   に、ジブ角度が予め設定された角度以上になると
   信号を出力する少なくとも１個の角度検出器を設
   け、前記インバータ装置には、前記角度検出器よ
   り発せられる前記信号の出力がないときに周波数
   設定用ポテンシヨメータへ制御用電源電圧を直接
   伝える一つの回路と、前記角度検出器より発せら
   れる前記信号の出力があるときに周波数設定用ポ
   テンシヨメータへ抵抗を介して制御用電源電圧を
   伝える回路を少なくとも一つ備えたことを特徴と
   するジブクレーンのジブ起伏装置。