JPH0428639B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、下部走行体の上にブームおよびマ
ストを備えた上部旋回体を旋回自在に装架してな
る移動式クレーンにおいて、上部旋回体の後部に
装着された本体ウエイトのほかにマスト先端から
吊り下げたバランスウエイトを備えてなるカウン
ターバランスクレーンのバランスウエイト作動装
置に関するものである。

［従来の技術］ 下部走行体の上にブームおよびマストを備えた
上部旋回体を旋回自在に装架してなる移動式クレ
ーンにおいて、上部旋回体の後部に装着された本
体ウエイトのほかにマスト先端から吊り下げたバ
ランスウエイトを備えてなるカウンターバランス
クレーンは公知である。（一例として特開昭62−
41192号公報参照） この種公知のカウンターバランスクレーンにお
いては、本体ウエイトのほかにカウンターバラン
スウエイトを作動させる要ありや否やの判断とそ
の操作は、すべて運転者に任されていた。

したがつて、運転者はクレーンの運転中に荷重
計を読み、吊り上げ荷重の大小を認識してバラン
スウエイトの要否を判断し、バランスウエイトを
効かせる必要ありと判断されたときは直ちにバラ
ンスウエイトの吊上操作を行なわなければならな
かつた。

一方、本体ウエイトを備えることなく、クレー
ン本体と別個のバランスウエイトを備えた移動式
クレーンにおいて、ブーム俯仰用ロープの張力と
ブームの傾斜角度を検出して、その検出値を演算
装置に導き、安定モーメントを算出してその値が
一定値を超えたとき、油圧シリンダを作動させて
バランスウエイトを地面から吊り上げるようにし
たものも公知である。（実公昭51−25177号公報参
照） しかし、ブーム俯仰用ロープの張力及びブーム
の傾斜角度を検出するためには、クレーンの高所
に測定ないし検出手段を設ける必要があり、保守
点検が困難であるばかりでなく、クレーンの高所
から、測定値、検出値をクレーン本体上の演算装
置に導入くことは実際上極めて困難である。

また、ブーム俯仰ロープには吊上荷重が常に負
荷されるため、バランスウエイトを地面から吊り
上げてカウンターバランスが保たれた後も、油圧
シリンダは吊上方向に作動を続けることになり、
必要以上にバランスウエイトを吊り上げることが
あるばかりでなく、一旦バランスウエイトが吊り
上げられた後は、吊上荷重が減少した場合でも、
バランスウエイトが吊り上げられたままの状態に
維持されるから、全体のバランスが崩れ安定した
運転を行うことが困難となり、吊上荷重の変化に
対応することができないので、カウンターバラン
スクレーンには適用困難であるという問題点があ
る。

さらに、この種カウンターバランスクレーンの
運転に際しては、運転者は、荷重の吊上操作時点
において、バランスウエイトが接地しているか、
地切りされて地表面から浮き上がつた状態にある
かを認識したうえで、荷役作業をする必要がある
が、その判定は甚だ困難で、熟練した運転者の経
験による勘に頼るか、合図マンを置いて運転者に
信号を送つて知らせる必要があつた。

なお、運転室内に表示装置を設けて、経時的変
化を伴わない遠隔部分の状況、例えばアウトリガ
固定ピンの挿入の有無を確認する装置が知られて
いるが（実公昭51−54170号公報参照）、このよう
な装置によつては、自動制御に伴つて経時的に変
化する遠隔部分の状況を、必要時点において正確
に把握することはできない。

［この発明が解決しようとする問題点］ このように前記手動方式によれば、カウンター
バランスクレーンの運転に際しバランスウエイト
を作動させる要ありや否やの判断とその操作は運
転者に任されており、すべて人為的になされるた
め、運転者は、クレーンの作業時に、巻上操作、
ブームの起伏操作、さらにはマストの起伏操作、
バランスウエイトの吊上操作等を同時または交互
にタイミングよく行う必要があり、熟練を要し操
作性、安全性の面で問題があつた。

また、ブーム俯仰ロープの張力を検出してバラ
ンスウエイトの吊上を行なう方式によれば、吊上
荷重の変化に対応してカウンターバランスを保つ
ことが困難であるという問題点があつた。

さらに、運転者は常に、各操作時点においてバ
ランスウエイトが地切りされて有効に働いている
か、接地した状態にあるかを認識し、バランスウ
エイトが接地しているにも拘らず大荷重を吊り上
げたり、バランスウエイトを働かせたまま軽荷重
を吊り上げてバランスを崩したりすることのない
ように、安全運転に心掛けなければならないが、
運転室から遠く離れた後方に位置し、経時的に変
化するバランスウエイトの接地又は地切り状況を
把握することは甚だ困難で、多年の経験による熟
練者の勘に頼るか、合図マンの配置が必要である
という問題点があつた。

この発明は、上記問題点のすべてを解決するこ
とを課題とし、人為的な判断と操作により生ずる
問題点を排除すると共に、吊上荷重の変化に対応
してバランスウエイトの昇降制御を行ない、かつ
その状況を運転室内で把握できるようにすること
を目的としてなされたものであつて、荷重吊上時
に生じるマスト俯仰ロープの張力を検出して、そ
の検出信号により自動的にバランスウエイト作動
の要否を判断し、吊上荷重の変化に即応してタイ
ミングよく自動的にバランスウエイトの吊上、停
止、降下の各操作を行なうと共に、これら自動操
作の結果バランスウエイトが地切りされている
か、接地した状態にあるか、その経時的変化を検
出して運転者に知らせ安全運転を期すことができ
るようにしたものである。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、上記問題点を解決する手段を提供
しようとするものであつて、下部走行体２の上に
装架された上部旋回体１にブーム３およびマスト
４を俯仰可能に枢着し、該マスト４の先端部とマ
スト支持ペンダント２０およびマスト俯仰ロープ
１７で連結された本体マスト８ならびにバランス
ウエイト支持ペンダント２６および油圧昇降装置
２５を介して連結されたバランスウエイト２４を
備えたカウンターバランスクレーンにおいて、 マスト俯仰ロープ１７と本体マスト１８との間
に、マスト俯仰ロープ１７の張力を検出する手段
３０を設け、該検出手段３０で検出されるマスト
俯仰ロープ１７の張力が、所定下限値以下の場合
は前記油圧昇降装置２５を伸長方向に、所定上限
値以上の場合は縮小方向に作動させ、両者の中間
値の場合は停止させるようにして、バランスウエ
イト２４を載置した台車２２を昇降・停止させる
と共に、該台車２２にその接地および地切り状況
を経時的に検出する手段３５を設け、該検出手段
３５により作動するスイツチ３７によつて、運転
室内の表示装置をON，OFFさせるようにしたこ
とを特徴とするカウンターバランスクレーンにお
けるバランスウエイト作動装置を発明要旨とする
ものである。

［実施例］ 図面に示した実施例により本発明の構成につい
て説明する。

第１図に本発明を適用するカウンターバランス
クレーンの概要を示す。

図中１は上部旋回体で下部走行体２上に旋回可
能に装架されている。

上部旋回体１の前部にはブーム３とマスト４が
俯仰自在に枢着されており、巻上ウインチ５、マ
スト俯仰ウインチ６、ブーム俯仰ウインチ７が配
設され、後端寄りには本体マスト８が装着されて
いる。また、その後方には本体ウエイト９が取り
付けられている。

巻上ウインチ５から繰り出された巻上ロープ１
０は、ブーム３の先端部に取り付けられたシーブ
１１，１１′を介してフツクブロツク１２のシー
ブに掛け回され、ブーム３の先端部に連結されて
いる。

マスト俯仰ウインチ６から繰りだされたマスト
俯仰ロープ１７は、本体マスト８に枢着されたマ
スト用ベイル１８および上端がマスト４の先端に
取り付けられたマスト支持ペンダント２０の下端
に取り付けられたマスト用ブライドル１９に掛け
回された後、本体マスト８に取り付けられた俯仰
ロープ張力検出装置３０に連結されている。

この俯仰ロープ張力検出装置３０は、第３図な
いし第６図に示すように、外筒３０ａ、スプリン
グ３０ｂ、ロツド３０ｃ、ラグ３０ｄ、スプリン
グ押さえ３０ｅ，３０ｆ、およびリミツトスイツ
チ３１ａ，３１ｂ等から構成されている。

外筒３０ａの一端は本体マスト８にピン３４に
より枢着され、該外筒３０ａの内側には、一端が
ソケツト３２およびピン３３を介してマスト俯仰
ロープ１７に連結されているロツド３０ｃが挿入
され、該ロツド３０ｃと前記外筒３０ａの内壁と
の間にはスプリング３０ｂが内装されている。

ロツド３０ｃおよび外筒３０ａの他の一端には
夫々スプリング押さえ３０ｅおよび３０ｆが取り
付けられ、夫々ナツト３０ｇおよびボルト３０ｈ
によつて固定されている。

ロツド３０ｃ先端のスプリング押さえ３０ｅに
はラグ３０ｄが固着されており、マスト俯仰ロー
プ１７の張力によりスプリング押さえ３０ｅがス
プリング３０ｂを圧縮し、ラグ３０ｄがスプリン
グ３０ｂの撓みに応じてロープ張力検出装置３０
の荷重方向に移動できるように、外筒３０ａには
その長手方向に切欠き（スリツト）が設けられて
いる。

３１ａ，３１ｂは前記ラグ３０ｄによつて作動
されるリミツトスイツチで、前記俯仰ロープ１７
の張力を検出する手段であるロープ張力検出装置
３０の検出値が所定下限値以下のとき３１ｂが、
所定上限値以上となつたとき３１ａが作動するよ
うになつている。

そして、図示のように下限リミツトスイツチ３
１ｂが作動したときは、後述するバランスウエイ
ト吊上用油圧昇降装置２５を伸長方向に、上限リ
ミツトスイツチ３１ａが作動したときは縮小方向
に、夫々伸縮するようになつている。

ブーム俯仰ウインチ７から繰り出されたブーム
俯仰ロープ１３は、マスト４の先端に枢着された
ブーム用ベイル１４および一端がブーム先端に取
り付けられたブーム俯仰ペンダント１６の他端に
取り付けられたブーム用ブライドル１５に掛け回
された後ブーム用ベイル１４に連結されている。

下部走行体２の後方地上には、第２図に示すよ
うなタイヤ式車輪２３を備えたバランスウエイト
台車２２が旋回方向に移動可能に設けられてお
り、該台車２２上にはバランスウエイト２４が載
置され、台車２２と上部旋回体１の後端部とは連
結ステー２１を介して該台車２２の上下動が可能
なようにピンにより連結されている。

マスト４の先端部にはバランスウエイト支持ペ
ンダント２６の上端が連結され、該バランスウエ
イト支持ペンダント２６の下端には、リンク２７
および２８を介してバランスウエイト吊上用の油
圧昇降装置２５を構成する昇降シリンダのピスト
ンロツド側先端部が連結され、該昇降シリンダの
ボトム側はバランスウエイト台車２２に取り付け
られたリンク２９に連結されている。

バランスウエイト台車２２は、第７図に示すよ
うに、フレーム２２ａ、ブラケツト２２ｂ、ピン
２２ｃ、タイヤ式車輪２３、緩衝装置を兼ねた接
地及び地切り検出手段３５、ロツカーアーム３６
等から構成されており、バランスウエイト２４を
載置するフレーム２２ａの下面に取り付けられた
ブラケツト２２ｂの下端にロツカーアーム３６の
一端がピン２２ｃにより枢着され、該ロツカーア
ーム３６の他端にはタイヤ式車輪２３が支承され
ている。

ロツカーアーム３６のほぼ中央部とブラケツト
２２ｂの上端との間には緩衝装置を兼ねた接地及
び地切り検出手段３５がピン３５ａ，３５ｂによ
り取り付けられ、該手段３５は油圧管路３８を介
して圧力スイツチ３７に連通され、該圧力スイツ
チ３７からの信号により運転室内の表示ランプあ
るいはブザー等の表示装置がON，OFFするよう
になつている。

接地及び地切り検出手段３５としては上記のよ
うな油圧により検出する装置に代えてバネ式の検
出装置とし、圧力スイツチに代えてリミツトスイ
ツチで運転室内の表示装置をON，OFFさせるよ
うにしてもよい。

［作用］ 上記実施例を参照しつつ本発明の作用について
説明する。

荷重を吊るとマスト支持ペンダント２０および
該マスト支持ペンダント２０にマスト用ブライド
ル１９を介して連結されたマスト俯仰ロープ１７
に引張力が働き、この張力の大小に比例してロー
プ張力検出装置３０のスプリング３０ｂが撓み、
スプリング押さえ３０ｅの固着されたラグ３０ｄ
が荷重方向に移動し、リミツトスイツチ３１ａ，
３１ｂを作動させると共に、その出力信号により
電磁弁（図示せず）を作動し、バランスウエイト
油圧昇降装置２５の昇降シリンダを伸縮させる。

すなわち、荷重を吊つていない状態では、マス
ト俯仰ロープ１７に張力が発生しないのでロープ
張力検出装置３０のスプリング３０ｂは撓まず、
ラグ３０ｄは下限用リミツトスイツチ３１ｂを作
動したままの状態を保持し、油圧ポンプ（図示せ
ず）からの圧油は油圧昇降装置２５の昇降シリン
ダを伸長させる方向に作用し、バランスウエイト
台車２２のタイヤ式車輪２３は接地したままであ
り、バランスウエイト支持ペンダント２６には何
ら張力が発生せず、むしろ緩み勝手となりマスト
４にバランスウエイト２４の重力を全く作用させ
ない。

この場所、バランスウエイト台車２２にはバラ
ンスウエイト２４の全重量が負荷され、接地面か
らの反力により接地及び地切り検出手段３５には
圧縮力が作用し油圧回路３８に圧が立ち、圧力ス
ツチ３７はONとなり運転室内に設けられた表示
装置、例えば、接地表示ランプを点灯する。

次に、荷重を吊るとマスト俯仰ロープ１７に張
力が発生するが、その張力が所定の下限値以下の
場合、すなわち吊上荷重が小さい間は、スプリン
グ３０ｂは殆ど撓まず、下限用リミツトスイツチ
３１ｂが作動したままの状態を保持し、接地表示
ランプも点灯したままである。

したがつて、無荷重又は小荷重の場合に不用意
にマスト４にバランスウエイト２４の重力が作用
して機体のバランスが崩れるような不都合が生じ
ることがなく、運転者は、運転室内の表示ランプ
によりバランスウエイト台車２２が接地している
ことを認識して荷役作業をすることができる。

吊荷が或る一定荷重以上になると、スプリング
３０ｂが撓みはじめ下限用リミツトスイツチ３１
ｂの作動が解除され、油圧昇降装置２５に対する
圧油の供給が遮断され、該昇降装置２５は停止し
その状態で固定される。しかし、バランスウエイ
ト台車２２の車輪２３は接地したままの状態を保
持するので、接地表示ランプは点灯したままの状
態が続く。

この状態ではマスト４にバランスウエイト２４
の重力はまだ作用していないが、吊荷の荷重が大
きくなり本体ウエイト９の重量だけでは不十分と
いう事態が発生すれば、即バランスウエイト２４
の重力が作用することになり、荷重の変動に速や
かに対処することができる。

さらに、吊上荷重が増大すると、マスト俯仰ロ
ープ１７の張力も増大するから、スプリング３０
ｂの撓み量も増大し、ロープ１７の張力が所定の
上限値以上になると、上限用リミツトスイツチ３
１ａが作動する。すると、圧油は油圧昇降装置２
５のロツドを縮める方向に作用し、リンク２９を
介しバランスウエイト台車２２を持ち上げ、車輪
２３は地切りされる。

地切りされた結果、マスト４の先端にバランス
ウエイト２４の重量が作用すると、その重量は吊
荷の重量とバランスする方向に働き、それ相当分
だけマスト俯仰ロープ１７の張力は減少し上限値
から中間値に戻る。したがつて、スプリング３０
ｂの撓み量も若干低下し、ラグ３０ｂは上限リミ
ツトスイツチ３１ａから離れ、上下リミツトスイ
ツチ３１ａ，３１ｂの中間位置をとる。すると、
油圧昇降装置２５に対する圧油の供給が遮断さ
れ、該昇降装置２５はその位置で停止固定される
ので、バランスウエイト２４を必要以上に吊り上
げるようなことはなく安定した運転が可能であ
る。

このように、吊上荷重が増大してマスト俯仰ロ
ープ１７の張力が所定の上限値以上になれば、自
動的に油圧昇降装置２５が縮小方向に作動し、バ
ランスウエイト２４を吊上げその重量を作用させ
ることができ、安定モーメントを増大させること
ができる。

上記のようにバランスウエイト台車２２の車輪
２３が地表面を離れ地切りされたときは、接地及
び地切り検出手段３５に接地面からの反力は作用
しないから、油圧管路３８に圧は立たず圧力スイ
ツチ３７はOFFになり、運転室内の接地表示ラ
ンプが消えて台車浮上（地切り）ランプが点灯す
る。

したがつて、運転者はバランスウエイト２４の
重量が有効に作用していることを認識でき、安心
して大荷重の荷役作業を行うことができる。

また、吊上荷重が減少してマスト俯仰ロープ１
７の張力が所定の下限値以下となれば、油圧昇降
装置２５が伸長方向に作動し、バランスウエイト
２４を降下させてその台車２２の車輪２３を接地
させることができ、再び接地表示ランプが点灯す
るから、運転者は、経時的に変化するバランスウ
エイト台車２２の接地または地切り状況を正確に
把握しつつ、荷重の変化に即応して安定した運転
を行うことができる。

［効果］ 本発明によれば、マスト俯仰ロープ１７と本体
マスト１８との間に、マスト俯仰ロープ１７の張
力を検出する手段３０を設け、該検出手段３０で
検出されるマスト俯仰ロープ１７の張力が、所定
下限値以下の場合は油圧昇降装置２５を伸長方向
に、所定上限値以上の場合は縮小方向にそれぞれ
作動させ、両者の中間値の場合は停止させるよう
にしてバランスウエイト２４を載置した台車２２
を昇降・停止させると共に、該台車２２にその接
地および地切り状況を経時的に検出する手段３５
を設け、該検出手段３５により作動するスイツチ
３７によつて、運転室内の表示装置をON，OFF
させるようにしたことにより、カウンターバラン
スクレーンの運転に際し、バランスウエイト作動
の要否およびその操作を、人為的な判断と操作に
頼ることなく、荷重吊上時に生じる俯仰ロープの
張力を検出してその検出信号により自動的にバラ
ンスウエイト作動の要否を判断し、吊上荷重の変
化に即応して自動的にバランスウエイトの吊上、
停止、降下の操作を行なうことができ、この自動
操作の結果バランスウエイトが接地しているか、
地切りされているか、その経時的変化を自動的に
検出して運転者に認識させることができるので、
運転者の疲労を軽減し作業の安全性および操作性
を大幅に向上させることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカウンターバランスクレーン
の全体側面図、第２図はバランスウエイト部分の
後面図、第３図は俯仰ロープの張力検出手段を示
す側面図、第４図はその平面図、第５図は俯仰ロ
ープの張力検出手段の拡大側断面図、第６図はそ
の平面図、第７図はバランスウエイト台車の側面
図である。 １……上部旋回体、４……マスト、６……マス
ト俯仰ウインチ、８……本体マスト、１７……マ
スト俯仰ロープ、２２……バランスウエイト台
車、２３……バランスウエイト台車の車輪、２４
……バランスウエイト、２５……バランスウエイ
ト油圧昇降装置、２６……バランスウエイト支持
ペンダント、３０……俯仰ロープ張力検出装置、
３０ａ……外筒、３０ｂ……スプリング、３０ｃ
……ロツド、３１……リミツトスイツチ、３１ａ
……上限用リミツトスイツチ、３１ｂ……下限用
リミツトスイツチ、３５……接地及び地切り検出
手段、３６……スイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 下部走行体２の上に装架された上部旋回体１
   にブーム３およびマスト４を俯仰可能に枢着し、
   該マスト４の先端部とマスト支持ペンダント２０
   およびマスト俯仰ロープ１７で連結された本体マ
   スト８ならびにバランスウエイト支持ペンダント
   ２６および油圧昇降装置２５を介して連結された
   バランスウエイト２４を備えたカウンターバラン
   スクレーンにおいて、マスト俯仰ロープ１７と本
   体マスト８との間に、マスト俯仰ロープ１７の張
   力を検出する手段３０を設け、該検出手段３０で
   検出されるマスト俯仰ロープ１７の張力が、所定
   下限値以下の場合は前記油圧昇降装置２５を伸長
   方向に、所定上限値以上の場合は縮小方向に作動
   させ、両者の中間値の場合は停止させるようにし
   て、バランスウエイト２４を載置した台車２２を
   昇降・停止させると共に、該台車２２にその接地
   および地切り状況を経時的に検出する手段３５を
   設け、該検出手段３５により作動するスイツチ３
   ７によつて、運転室内の表示装置をON，OFFさ
   せるようにしたことを特徴とするカウンターバラ
   ンスクレーンのバランスウエイト作動装置。