JPH05246686A - 旋回式クレーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 旋回式クレーンにおいて、巻上ロープの旋回
方向の振れ角を正確に検出できるようにする。 【構成】 メインシーブ６を回転自在に支持するメイン
シーブピン１３の両端部を、ブーム先端部に設けられた
メインシーブピン孔２１に対し締まりばめ状態で嵌合さ
せて、同ピンを両側支持状態でブーム先端部に取付け、
この両側支持点に作用するシーブピン軸心と直角方向の
荷重を荷重センサ１５ａ，１５ｂ、１６ａ，１６ｂで検
出するとともに、ブーム４の仰角をブーム角度センサ１
８で検出し、これら検出値から鉛直線に対する巻上ロー
プの旋回方向の振れ角を演算器１９で演算するするよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鉛直線に対する旋回方向
の巻上ロープの振れ角を検出する装置を備えた旋回式ク
レーンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】旋回式クレーンにおいては、旋回、走行
等の各動作の加速または減速時に吊荷（空荷の場合には
吊り具）の旋回方向の振れが生じ、この所謂荷振れがク
レーン停止時まで残る場合がある。

【０００３】とくに、所定の二位置間でクレーン動作が
自動的に行なわれる自動運転時に荷振れが残ると、吊荷
を所定位置に正確に下せなかったり、吊荷が周囲の物や
人に当ったりする等の問題が生じる。

【０００４】また、吊荷を地面から吊り上げる瞬間の所
謂地切り時においても、吊荷がブーム先端の鉛直下方に
ないことにより、地切り後に同様の荷振れが生じる場合
がある。

【０００５】そこで、このような荷振れを防止するため
のクレーン制御が必要となり、その前提として、鉛直線
に対する吊荷の左右の振れ角、すなわち巻上ロープの旋
回方向の振れ角を検出することが必要となる。

【０００６】従来、クレーンにおいて、巻上ロープの振
れ角を検出する手段として、特開昭６０−１５７４９７
号公報に示されているように、巻上ロープが通されるメ
インシーブの支持ピン（メインシーブピン）に歪ゲージ
等の荷重センサを組込み、巻上ロープの張力によってこ
のメインシーブピンに作用する剪断力を、この荷重セン
サにより、ピン軸心と直角な異なる二方向（たとえば水
平方向と垂直方向）の成分に分解して検出し、この検出
値からロープの振れ角を演算するものが公知となってい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来のロープ振れ角検出手段によると、メインシーブピン
の中間部１点に作用する直角二方向の剪断荷重からロー
プの振れ角を求めるため、鉛直線に対する前後方向のロ
ープの振れ角は検出できるものの、左右方向のロープの
振れに対しては検出不能であった。

【０００８】このため、このような検出手段を用いて荷
振れ防止のためのクレーン制御を行っても、左右方向の
荷振れが重要な問題となる旋回式クレーンにおいては実
効が薄いものとなっていた。

【０００９】そこで本発明は、巻上ロープの旋回方向の
振れ角を検出することができる旋回式クレーンを提供す
るものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ブー
ムの先端部に、一乃至複数枚のメインシーブと、巻上ロ
ープをこのメインシーブに向けてガイドするアイドラシ
ーブとが設けられた旋回式クレーンにおいて、上記メイ
ンシーブを回転自在に支持するメインシーブピンの両端
部を、ブーム先端部に設けられたメインシーブピン孔に
対し締まりばめ状態で嵌合させて同ピンをブーム先端部
に両側支持状態で取付け、この両側支持部分に作用する
ピン軸心と直角方向の荷重を検出する荷重センサと、ブ
ームの仰角を検出するブーム角度センサと、これら各セ
ンサの検出値から鉛直線に対する巻上ロープの旋回方向
の振れ角を演算する演算器とを具備してなるものであ
る。

【００１１】請求項２の発明は、ブームの先端部に、複
数枚のメインシーブと、巻上ロープをこのメインシーブ
に向けてガイドするアイドラシーブとが設けられたクレ
ーンにおいて、上記各メインシーブのうち上記アイドラ
シーブから出た巻上ロープが最初に通されるメインシー
ブを回転自在に支持する第１メインシーブピンと、他の
メインシーブを回転自在に支持する第２メインシーブピ
ンとを互いに独立して設け、このうち第１メインシーブ
ピンは、ブーム先端部に設けられたメインシーブピン孔
に対し両端部を締まりばめ状態で嵌合させて両側支持状
態でブーム先端部に取付け、この両側支持部分に作用す
る同ピン軸心と直角方向の荷重を検出する荷重センサ
と、ブームの仰角を検出するブーム角度センサと、これ
ら各センサの検出値から鉛直線に対する巻上ロープの旋
回方向の振れ角を演算する演算器とを具備してなるもの
である。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１または２の構
成において、メインシーブピン孔に円筒状のスリーブを
締まりばめ状態で嵌合させ、このスリーブには内周面に
リング状の凸部を設け、請求項１のメインシーブピン、
請求項２の第１メインシーブピンの両端部をこの凸部に
接触する状態でスリーブに嵌合させて両側支持状態でブ
ーム先端部に取付けたものである。

【００１３】請求項４の発明は、請求項３の構成におい
て、請求項１のメインシーブピン、請求項２の第１メイ
ンシーブピンの両端部を、スリーブの凸部内側に締まり
ばめ状態で嵌合させたものである。

【００１４】

【作用】このように、シーブピンの両側支持部分に作用
する荷重を検出することにより、ロープの旋回方向の振
れ角を検出することが可能となる。

【００１５】一方、複数枚のメインシーブを備え、吊り
上げ荷重やブーム長さに応じて巻上ロープを掛け変える
クレーンにおいて、請求項２のように、ロープ掛け数に
関係なくアイドラシーブのつぎに巻上ロープが通される
第１メインシーブを他のメインシーブとは独立して第１
メインシーブピンで支持し、この第１メインシーブピン
の両側支持荷重を検出する構成とすると、ロープの掛け
変えによるピン荷重の変化の幅が従来装置の場合よりも
狭くなる。

【００１６】すなわち、最大ピン荷重と最小ピン荷重の
差が小さくなり、それだけ荷重センサがカバーすべき検
出荷重範囲が狭くなるため、ロープの振れ角の検出精度
が向上する（軽量の吊り荷に対しても正確にロープの振
れ角を検出することができる。 しかも、請求項１，２
ではメインシーブピン両端部をピン孔に締まりばめ状態
で取付けたから、両側支持部分でのブーム先端部とシー
ブピンとの接触点（両側支持点）が、荷重によるメイン
シーブピン、ブームの撓み等によって軸方向に変動する
おそれがない。このため、ロープ振れ角を演算するため
一要素であるシーブピン中心から両側支持点までの距離
が、予め設定された値から大きく外れるおそれがない。
従って、ロープ振れ角を正確に検出することができる。

【００１７】また、請求項３では、メインシーブピンの
両端部を、メインシーブピン孔に締まりばめで取付けた
スリーブの内周凸部に嵌め込んで取付けたから、メイン
シーブピン両側支持点がこの凸部との接触部分の範囲に
限られる。

【００１８】このため、上記したシーブピン中心から両
側支持点までの距離の変動が小さく抑えられる。また、
メインシーブピンをピン孔に締まりばめで取付ける請求
項１，２の場合と比較して、同ピンの取付け、取外しが
簡単となり、同ピンやメインシーブの取替えが容易とな
る。

【００１９】一方、メインシーブピンをスリーブの取付
部内側に締まりばめで取付ける請求項４の構成による
と、同ピンの着脱が面倒となる反面、両側支持点の変動
を防止することができる。

【００２０】

【実施例】本発明の実施例を図によって説明する。

【００２１】図１２に本発明の適用対象である旋回式ク
レーンの一例としてのホイールクレーンの概略構成を示
している。

【００２２】同図において、１は下部走行体、２はアウ
トリガ装置、３は上部旋回体、４はブームで、このブー
ム４の先端部にアイドラシーブ５およびメインシーブ６
が設けられている。

【００２３】吊荷７を巻上げる巻上ロープ８は、上部旋
回体３に搭載されたウィンチ９からガイドシーブ１０を
介して引出され、アイドラシーブ５に通された後、メイ
ンシーブ６とフックシーブ１１との間に掛け渡されて吊
荷７を吊持する。

【００２４】なお、図では巻上ロープ８をメインシーブ
６とフックシーブ１１との間に複数回掛け回す複数本掛
け方式の場合を示しているが、単索・高速吊り作業を行
なう場合には、巻上ロープ８がメインシーブ６を通って
単索用フックに止め付けられる１本掛け方式がとられ
る。

【００２５】また、複数本掛け方式をとる場合、巻上ロ
ープ８の端末は、偶数本掛け方式にあってはブーム先端
部に、奇数本掛け方式にあってはフック１２にそれぞれ
止め付けられる。

【００２６】以下に説明する各実施例では、巻上ロープ
８の旋回方向の振れ角とともに、旋回半径方向の振れ角
およびロープ張力（吊り上げ荷重）をも検出する構成と
している。

【００２７】第１実施例（図１〜図５参照） この第１実施例では、メインシーブ６が１枚だけ設けら
れた一本掛け方式をとるクレーンを例にとっている。

【００２８】図２および図３において、１３はこのメイ
ンシーブ６を回転自在に支持するメインシーブピンで、
このメインシーブピン１３は、ピン本体１４の軸方向の
両端部内方に、それぞれ第１および第２両荷重センサ１
５ａ，１５ｂおよび１６ａ，１６ｂが設けられた所謂ピ
ン型ロードセルとして構成され（ピン型ロードセルの詳
細についてはたとえば特開昭６０−５５２３７号公報参
照）、巻上ロープ８およびメインシーブ６を介してシー
ブピン１３の両端に作用するシーブピン軸心と直角な二
方向の荷重がこれら左右両側の第１および第２荷重セン
サ１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂによって検出され
る。

【００２９】すなわち、第１荷重センサ１５ａ，１５ｂ
は、ブーム軸心Ａと平行なＸ方向の荷重を、第２荷重セ
ンサ１６ａ，１６ｂは、このＸ方向と直角でかつシーブ
ピン軸心と直角なＹ方向の荷重を、それぞれメインシー
ブピン１３の両端で検出する。

【００３０】なお、説明をわかり易くするために、アイ
ドラシーブ５はメインシーブ６と同一径で、かつ、ブー
ム軸線Ａと直角方向においてメインシーブ６の真上にあ
るものとする。すなわち、Ｘ，Ｙ平面上にてアイドラシ
ーブ５の軸心はＹ軸上にあるものとする。

【００３１】また、ブーム先端部の側面にはブーム４の
仰角（対水平角度）θを検出するブーム角度センサ１８
が設けられている。

【００３２】これら左右両側の第１および第２各荷重セ
ンサ１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂとブーム角度セン
サ１８とによる検出値は、上部旋回体等に設置された第
１図に示す演算器１９に入力され、この演算器１９で巻
上ロープ８の旋回方向および旋回半径方向の振れ角とロ
ープ張力が演算される。

【００３３】ところで、従来のクレーンでは、組立の容
易性の観点から、メインシーブピン１３の両端部を、ブ
ーム先端部に設けられたメインシーブ取付ボス２０のメ
インシーブピン孔２１にクリアランス（一般的には０．
１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度のクリアランス）をもって遊挿
しているため、吊り荷重によるシーブピン１３、ブーム
先端部の撓み等によって両側支持点（実際に荷重が作用
する点）が軸方向に変動する。

【００３４】従って、この構成では、図３，５に示すメ
インシーブピン１1の軸方向中心から両端支持点までの
距離ｂ，ｂが、取付ボス２０，２０の幅内で、予め設定
された値から大きく変動し、この距離ｂ，ｂに基づく旋
回方向のロープ振れ角の演算が不正確となる。

【００３５】そこで、この点の対策として、このクレー
ンでは、メインシーブピン１３の両端部が、メインシー
ブピン孔２１，２１に対し、締まりばめ（圧入または冷
しばめ）によって取付けられている。

【００３６】こうすれば、メインシーブピン１３の両側
支持部分において、ブーム先端部とシーブピン１３とが
一体化され、同ピン１３およびブーム先端部の撓み等に
よっても両者間に相対的な動きが一切生じないため、両
側支持点と同ピン中心までの距離ｂ，ｂが設定値から変
動するおそれがなくなる。

【００３７】次に、ロープ振れ角等の検出作用を図４，
５を用いて詳述する。

【００３８】両図において、θはブーム仰角、αはロー
プ８の旋回方向振れ角、βは同旋回半径方向振れ角、Ｒ
1X，Ｒ2Xはシーブピン両端でのＸ方向荷重、Ｒ1Y，Ｒ2Y
は同Ｙ方向荷重、Ｒ3はシーブピン軸（Ｚ）方向に作用
する横荷重、ａはアイドラおよびメイン両シーブ５，６
のシーブ半径、Ｗは吊り荷重である。

【００３９】両図の状態で、荷重Ｗが作用している場合
におけるＸ，Ｙ両方向の力の釣り合いを考えると、Ｘ方
向は、

【００４０】

【数１】 Ｒ1X＋Ｒ2X＝Ｗ・ cosα・ sin（θ−β) Ｙ方向は、

【００４１】

【数２】 Ｒ1Y＋Ｒ2Y＝Ｗ・ cosα・ cos（θ−β）−Ｗ Ｚ方向は、

【００４２】

【数３】Ｒ3＝Ｗ・ sinα となる。

【００４３】また、ロープ８の旋回半径方向および旋回
方向の振れによって影響を受けるモーメントの釣り合い
を考えると、Ｘ軸まわりのモーメントは、

【００４４】

【数４】 ｂ・Ｒ1Y＝ｂ・Ｒ2Y＋ａ・ sin（θ−β）・Ｗ・ sinα Ｙ軸まわりのモーメントは、

【００４５】

【数５】 ｂ・Ｒ1X＋ａ・ cos（θ−β）・Ｗ・ sinα＝ｂ・Ｒ2X Ｚ軸まわりのモーメントは、 ａ・Ｗ＝ａ・Ｗ となる。

【００４６】ここで、αは実際問題として最大で０．０
８７1ラジアン（＝５°）程度と小なので、 sinα＝α、 cosα＝１ また、 ＲX＝Ｒ1X＋Ｒ2X：Ｘ方向の合剪断力 ＲY＝Ｒ1Y＋Ｒ2Y：Ｙ方向の合剪断力 ＭY＝ｂ（Ｒ1X−Ｒ2X）：Ｙ軸回りのモーメント ＭX＝ｂ（Ｒ1Y−Ｒ2Y）：Ｘ軸回りのモーメント とおき、数１〜数５を整理すると、

【００４７】

【数６】Ｗ・ sin（θ−β）＝ＲX

【００４８】

【数７】Ｗ・ cos（θ−β）−Ｗ＝ＲY

【００４９】

【数８】Ｗ・α＝Ｒ3

【００５０】

【数９】ａ・Ｗ・α・ sin（θ−β）＝ＭX

【００５１】

【数１０】ａ・Ｗ・α cos（θ−β）＝−ＭY となる。

【００５２】そして、数６および数７から

【００５３】

【数１１】Ｗ＝−（Ｒ²／２ＲY） となる。ここで、Ｒ²＝ＲX²＋ＲY²また、数６から

【００５４】

【数１２】β＝θ−Sin~¹（ＲX／Ｗ） となり、さらに、数９と数１０より

【００５５】

【数１３】α＝ＭX／ａ・ＲX が得られる。

【００５６】このうち、Ｒ1X、Ｒ2X、Ｒ1Y、Ｒ2Yは荷重
センサ１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂによって、また
θはブーム角度センサ１８によってそれぞれ検出される
ため、この検出値から、ＲX、ＲY、Ｒ、ＭX、ＭYが演算
器１９での計算によって求められる。

【００５７】従って、数１１により吊り荷重（ロープ張
力）Ｗが、数１１を数１２に代入して旋回半径方向の振
れ角βが、数１３によって旋回方向の振れ角αが、また
数１１と数１３を数８に代入して、ブーム４にかかる横
曲げ力Ｒ3がそれぞれ求められる。

【００５８】この場合、数１３のＭXは、 ＭX＝ｂ（Ｒ1Y−Ｒ2Y） で求められ、ｂ（メインシーブピン中心から両側支持点
までの距離）が関係するが、このｂの値は、前記したよ
うに作業条件に関係なく設定値に保たれるため、旋回方
向のロープ振れ角θを正確に検出することができる。

【００５９】ところで、吊荷が旋回方向に振れると、ブ
ーム４に捩りがかかってブーム４が変形するため、シー
ブピン１1が水平状態から左右方向に傾く。

【００６０】また、図１２に示すアウトリガ装置２によ
って機体を持上げて設置する場合に、機体の水平度が正
確に出ていない場合がある。この場合には、シーブピン
１３が最初から傾いていることになる。

【００６１】そこで、ブーム角度センサ１８とともに、
メインシーブピン１３（ブーム４）の傾きを検出するセ
ンサをブーム先端部に設け、このセンサの検出値を加味
してロープ振れ角等を求めるようにしてもよい。

【００６２】すなわち、ブーム先端でのブーム角度を
θ、シーブピン１３のＹ−Ｚ面での傾きをγとすると、
シーブピン軸を含む鉛直面内でのシーブピン１1の傾き
角γ′は、 γ′＝γ cosθ となり、このときのロープ８の旋回方向振れ角α′およ
び旋回半径方向振れ角β′は、

【００６３】

【数１４】α′＝α−γ cosθ

【００６４】

【数１５】β′＝θ−Sin~¹（ＲX／Ｗ）(＝β） となる。

【００６５】なお、傾斜センサの形式によってγ′＝γ
cosθを直接計測できる場合には、α′＝α−γ′とし
て計算できる。

【００６６】こうすることにより、ロープ８の振れ角お
よびロープ張力の検出精度を高めることができる。

【００６７】第２実施例（図６および図７参照） 図６および図７図には、巻上ロープ８がメインシーブ６
とフックシーブ１１との間に二往復して掛け回される４
本掛け方式をとるクレーンを示している。

【００６８】なお、説明をわかり易くするために、アイ
ドラシーブ５、メインシーブ６、フックシーブ１１はす
べて同一径（寸法ａ）とし、かつ、２枚ずつのメインシ
ーブ６およびフックシーブ１１はいずれも左右対称に配
置されているものとする。また、ここでは、メインシー
ブピン１1の傾きはないものとしている。

【００６９】図中、Ｌはメインシーブ中心からフックシ
ーブ中心までの鉛直距離、ｃはメインシーブ６，６間距
離である。

【００７０】ここで、αおよびβは小、Ｌ>>ａ、Ｌ>>
ｂ、Ｌ>>ｃであるから、各ロープの振れ角がともにα，
βとして扱うことができる。

【００７１】そして、前記した１本掛け方式の場合と同
様に、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の力の釣り合い、およびＸ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸まわりのモーメントの釣り合いから方程式をた
て、αは小さいとして解くと、下記式が得られる。

【００７２】

【数１６】Ｗ＝｛ＲY＋√(ＲY²＋８Ｒ²）｝／８

【００７３】

【数１７】β＝θ−Sin~¹（ＲX／３Ｗ）

【００７４】

【数１８】 α＝（３・ＭX＋ｃ・ＲY＋２・ｃ・Ｗ）／（ａ・ＲX）

【００７５】

【数１９】Ｒ3＝３Ｗα 従って、吊り荷重４Ｗ、旋回方向振れ角α、旋回半径方
向振れ角β、ブーム４にかかる横荷重４Ｗα（＝Ｒ3＋
Ｗα）が、各センサ１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ，
１８の検出値から演算器１９で計算によって求められ
る。

【００７６】第３実施例（図８および図９参照） 第３実施例においては、複数枚（図では三枚の場合を例
示している、以下この例で説明する）のメインシーブの
うち、アイドラシーブ５から出た巻上ロープ８が最初に
通される一端側のメインシーブ（以下、第１メインシー
ブという）６ａと、他の二枚のメインシーブ（以下、第
２メインシーブという）６ｂ，６ｂとを、同軸上におい
て互いに独立して設けた第１および第２両メインシーブ
ピン１３ａ，１３ｂによって別々に支持し、第１メイン
シーブピン１３ａを、第１および第２両荷重センサ１５
ａ，１６ａおよび１５ｂ，１６ｂを備えたピン型ロード
セルとして構成している。２２はこの両メインシーブピ
ン１３ａ，１３ｂの一端側を支持するためにブーム先端
部に設けられた中間部メインシーブピン取付ボス、２３
は同ボス２２のメインシーブピン孔である。

【００７７】なお、第１メインシーブピン１３ａは、第
１実施例のメインシーブピン１３と同様に、両端部がメ
インシーブピン孔２１，２３に締まりばめによって嵌め
込まれ、両側支持点の軸方向の変動が防止される。

【００７８】この実施例では、アイドラシーブ５とメイ
ンシーブ６ａ，６ｂをブーム軸線Ａと直角な線上に配置
せずに、この直角線に対して或る角度θ₁をもって配置
している。こうすれば、ブーム角度が小さくなっても
（たとえば０°）第１メインシーブピン１３ａに反力が
作用するため、小ブーム角度での荷重検出の感度が良い
ものとなる。

【００７９】また、この構成におけるロープ振れ角およ
びロープ張力の演算方法は基本的に第１実施例の場合と
同じであるためここではその説明を省略する。

【００８０】この第３実施例の構成によると、ブーム長
さや吊り上げ荷重に応じて巻上ロープ８を掛け変えるク
レーンにおいて、ロープ８の掛け変えによっても、吊り
上げ荷重の作用位置は第１メインシーブピン１３ａから
変動しないため、荷重センサ１５ａ，１６ａおよび１５
ｂ，１６ｂによる剪断荷重の検出にピン曲げ荷重が影響
を及ぼすおそれがなくなる。

【００８１】また、ロープ８の掛け変えによるピン荷重
の変動幅が、第２実施例の構成の場合と比較して小さく
なるため、荷重センサ１５ａ，１６ａおよび１５ｂ，１
６ｂがカバーすべき検出荷重範囲が狭くなる。このた
め、軽量の吊り荷に対しても感度の良い検出作用を確保
することができる。

【００８２】上記二点により、ロープ振れ角およびロー
プ張力の検出精度が良いものとなる。

【００８３】第４実施例（図１０，１１参照） この第４実施例では、メインシーブピン両端部が、上記
両実施例の締まりばめと異なる手段によってブーム先端
部に取付けられている。

【００８４】ここでは、メインシーブ６が一枚だけ設け
られた第１実施例の構成を例にとっている。

【００８５】両側メインシーブピン孔２１，２１に、鋼
等の高硬度の材料からなる鍔付き円筒状のスリーブ２
４，２４が締まりばめによって取付けられ、このスリー
ブ２４，２４にメインシーブピン１３の両端部が嵌め込
まれている。

【００８６】スリーブ２４，２４の内径寸法は、メイン
シーブピン１３の径寸法よりも十分大きく設定され、そ
の軸方向中央部の内周面にリング状の凸部２４ａが設け
られている。

【００８７】この凸部２４ａの内側寸法Ｄは、メインシ
ーブピン１３が僅かなクリアランスをもって嵌め込まれ
るような寸法に設定され、メインシーブピン１３の両端
部がこの凸部２４ａのみでスリーブ２４，２４と接触す
る状態で取付けられている。

【００８８】従って、この構成によると、メインシーブ
ピン１３の両側支持点は、凸部２４ａ，２４ａとの接触
部分のみに存在し、この両側支持点の変動範囲が接触部
分に限られるため、この凸部２４ａの軸方向寸法を必要
最小限に小さくしておくことにより、両側支持点とピン
中心との距離ｂの変動による旋回方向のロープ振れ角の
検出誤差も殆ど無視できる程度まで小さくすることがで
きる。

【００８９】ここで、公称平均面圧をＰｍとし、凸部２
４ａの軸方向寸法をＢ、メインシーブピン１３の径寸法
をｄとした場合、 Ｐｍ＝Ｒ／（ｄ×Ｂ）となる。なお、Ｒ＝√（Ｒｘ²＋
Ｒｙ²）である。

【００９０】いま、たとえばＲ＝４０００Kgf、ｄ＝８
０ｍｍ、Ｐｍ＝４０Kgf／ｍｍ²とすると、 Ｂ＝Ｒ／（ｄ×Ｐｍ） から、Ｂ＝４０００／（８０×４０）＝１．２５ｍｍ となる。

【００９１】また、ｂ＝２５ｍｍとすると、Ｂ／ｂ＝
０．０５となり、誤差を５％程度に抑えることができ
る。なお、面圧を高くとることによってこの誤差をさら
に小さくすることができる。

【００９２】また、この構成によると、メインシーブピ
ン１３の取付け、取外しが簡単となり、同ピン１３やメ
インシーブ６の取替えが容易となる。

【００９３】その他の実施例 （１）上記第４実施例で示したスリーブ２４を用いる構
成は、第２および第３実施例で示したメインシーブが複
数枚ある場合のシーブピン支持構造に対しても適用する
ことができる。

【００９４】また、第４実施例の変形例として、メイン
シーブピン１３又は１３ａの両端部をスリーブ２４の凸
部２４ａの内側に締まりばめで嵌め込んでもよい。

【００９５】こうすれば、メインシーブピン１３，１３
ａの着脱が面倒となる反面、両側支持点の変動を防止す
ることができる。

【００９６】（２）上記各実施例では、ブーム仰角を検
出するブーム角度センサ１８をブーム先端部に設けた
が、このブーム仰角をブーム基部に設けたブーム角度セ
ンサで検出するようにしてもよい。

【００９７】ただし、上記実施例によると、直接、ブー
ム先端部でのブーム仰角を検出するため、ブーム４の撓
みを考慮する必要がなくなる分、検出精度が良いものと
なる。

【００９８】（３）上記各実施例では、荷重センサとし
てピン型ロードセルを用いたが、同様の検出機能を有す
る他の荷重センサを用いてもよい。

【００９９】たとえば、ピン型ロードセルとして米国特
許第３６９５０９６号に示されたものを使用することが
できる。また、他の例として、光学式６軸力センサを用
いることができる。この場合には、センサ外輪がブーム
に固定、内輪がメインシーブピンに挿入され、メインシ
ーブピンにかかった力がラジアル、スラストともにメイ
ンシーブピンを介してセンサ内輪に伝達され、検出され
る。

【０１００】

【発明の効果】上記のように請求項１の発明によるとき
は、巻上ロープおよびメインシーブを介して荷重を支持
するメインシーブピンの両側支持点に作用するシーブピ
ン軸心と直角方向の荷重を荷重センサによって検出し、
この検出値とブーム角度センサによって検出したブーム
仰角とに基づいて、演算器によってロープ振れ角を演算
する構成としたから、ロープの旋回方向の振れ角を検出
することができる。

【０１０１】このため、旋回式クレーンにおいて、この
検出されたロープの振れ角に基づいて旋回方向の振れ止
め制御を行なうことが可能となる。

【０１０２】一方、請求項２の発明によると、吊り上げ
荷重やブーム長さに応じて巻上ロープを複数枚のメイン
シーブ間で掛け変えるクレーンにおいて、ロープ掛け数
に関係なくアイドラシーブのつぎに巻上ロープが通され
る第１メインシーブを他のメインシーブとは独立して第
１メインシーブピンで支持し、この第１メインシーブピ
ンの両側支持荷重を検出する構成としたから、ロープの
掛け変えによっても、吊り上げ荷重の作用位置が第１メ
インシーブピンから変動しない。このため、荷重センサ
による剪断荷重の検出にピン曲げ荷重が影響を及ぼすお
それがなくなる。

【０１０３】加えて、ロープの掛け変えによるピン荷重
の変化の幅が狭くなる。すなわち、最大ピン荷重と最小
ピン荷重の差が小さくなり、それだけ荷重センサがカバ
ーすべき検出荷重範囲が狭くなるため、ロープの振れ角
の検出精度が向上する（軽量の吊り荷に対しても正確に
ロープの振れ角を検出することができる。

【０１０４】この二点により、ロープ振れ角の検出精度
が良いものとなる。

【０１０５】しかも、請求項１，２の発明においては、
メインシーブピン両端部をピン孔に締まりばめ状態で取
付けたから、両側支持部分でのブーム先端部とシーブピ
ンとの接触点（両側支持点）が、荷重によるメインシー
ブピン、ブームの撓み等によって軸方向に変動するおそ
れがない。このため、ロープ振れ角を演算するため一要
素であるシーブピン中心から両側支持点までの距離が、
予め設定された値から大きく外れるおそれがない。従っ
て、ロープ振れ角を正確に検出することができる。

【０１０６】また、請求項３の発明においては、メイン
シーブピンの両端部を、メインシーブピン孔に締まりば
め状態で取付けたスリーブの内周凸部に嵌め込んで取付
けたから、メインシーブピン両側支持点がこの凸部との
接触部分の範囲に限られる。

【０１０７】このため、上記したシーブピン中心から両
側支持点までの距離の変動が小さく抑えられる。また、
メインシーブピンをピン孔に締まりばめで取付ける請求
項１，２の発明と比較して、同ピンの取付け、取外しが
簡単となり、同ピンやメインシーブの取替えが容易とな
る。

【０１０８】一方、メインシーブピンをスリーブの凸部
内側に締まりばめ状態で取付ける請求項４の発明による
と、同ピンの着脱が面倒となる反面、両側支持点の変動
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例にかかる旋回式クレーンに
おけるロープの振れ角およびロープ張力の検出装置のブ
ロック構成図である。

【図２】同装置を構成するセンサが設けられたブーム先
端部の側面図である。

【図３】図２のイ−イ線拡大断面図である。

【図４】同装置によるロープの振れ角検出作用を説明す
るための側面図である。

【図５】同正面図である。

【図６】本発明の第２実施例におけるロープ振れ角およ
びロープ張力の検出作用を説明するための側面図であ
る。

【図７】同正面図である。

【図８】本発明の第３実施例を示すブーム先端部の側面
図である。

【図９】図８のローロ線拡大断面図である。

【図１０】本発明の第４実施例を示す図３相当図であ
る。

【図１１】図１０のハ−ハ線拡大断面図である。

【図１２】本発明の対象である旋回式クレーンの一例と
してのホイールクレーンの一般的構成を示す概略側面図
である。

【符号の説明】

４ ブーム ６ ブームメインシーブ ６ａ，６ｂ ブームメインシーブ ８ 巻上ロープ １３ メインシーブピン １３ａ，１３ｂ メインシーブピン １５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ メインシーブピンの
両側支持荷重を検出する荷重センサ １８ ブーム角度センサ １９ 演算器 ２１，２３ メインシーブピン孔 ２４ スリーブ ２４ａ スリーブ内面の凸部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブームの先端部に、一乃至複数枚のメイ
   ンシーブと、巻上ロープをこのメインシーブに向けてガ
   イドするアイドラシーブとが設けられた旋回式クレーン
   において、上記メインシーブを回転自在に支持するメイ
   ンシーブピンの両端部を、ブーム先端部に設けられたメ
   インシーブピン孔に対し締まりばめ状態で嵌合させて同
   ピンをブーム先端部に両側支持状態で取付け、この両側
   支持部分に作用するピン軸心と直角方向の荷重を検出す
   る荷重センサと、ブームの仰角を検出するブーム角度セ
   ンサと、これら各センサの検出値から鉛直線に対する巻
   上ロープの旋回方向の振れ角を演算する演算器とを具備
   してなることを特徴とする旋回式クレーン。
2. 【請求項２】 ブームの先端部に、複数枚のメインシー
   ブと、巻上ロープをこのメインシーブに向けてガイドす
   るアイドラシーブとが設けられたクレーンにおいて、上
   記各メインシーブのうち上記アイドラシーブから出た巻
   上ロープが最初に通されるメインシーブを回転自在に支
   持する第１メインシーブピンと、他のメインシーブを回
   転自在に支持する第２メインシーブピンとを互いに独立
   して設け、このうち第１メインシーブピンは、ブーム先
   端部に設けられたメインシーブピン孔に対し両端部を締
   まりばめ状態で嵌合させて両側支持状態でブーム先端部
   に取付け、この両側支持部分に作用する同ピン軸心と直
   角方向の荷重を検出する荷重センサと、ブームの仰角を
   検出するブーム角度センサと、これら各センサの検出値
   から鉛直線に対する巻上ロープの旋回方向の振れ角を演
   算する演算器とを具備してなることを特徴とする旋回式
   クレーン。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の旋回式クレーン
   において、メインシーブピン孔に円筒状のスリーブを締
   まりばめ状態で嵌合させ、このスリーブには内周面にリ
   ング状の凸部を設け、請求項１のメインシーブピン、請
   求項２の第１メインシーブピンの両端部をこの凸部に接
   触する状態でスリーブに嵌合させて両側支持状態でブー
   ム先端部に取付けたことを特徴とする旋回式クレーン。
4. 【請求項４】 請求項３記載の旋回式クレーンにおい
   て、請求項１のメインシーブピン、請求項２の第１メイ
   ンシーブピンの両端部を、スリーブの凸部内側に締まり
   ばめ状態で嵌合させたことを特徴とする旋回式クレー
   ン。