JPH06171892A - 移動式クレーンの転倒防止装置 - Google Patents

移動式クレーンの転倒防止装置

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JPH06171892A
JPH06171892A JP4327884A JP32788492A JPH06171892A JP H06171892 A JPH06171892 A JP H06171892A JP 4327884 A JP4327884 A JP 4327884A JP 32788492 A JP32788492 A JP 32788492A JP H06171892 A JPH06171892 A JP H06171892A
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JP
Japan
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moment
mobile crane
crane
falling down
gyro
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Pending
Application number
JP4327884A
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English (en)
Inventor
Atsushi Habasaki
淳 羽場崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Takenaka Komuten Co Ltd
Original Assignee
Takenaka Komuten Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 抵抗モーメントより大きな転倒モーメントが
発生する前に、抵抗モーメントを増大させ、移動式クレ
ーンの転倒を防止することを目的とする。 【構成】 移動式クレーン10のカウンタウエイト12
へジャイロモーメント発生装置14を取付ける。モーメ
ント検出装置がブーム24の吊下荷重WX によって旋回
中心に発生する転倒モーメントMX を検出し、制御装置
に出力する。ここで、制御装置は、ジャイロモーメント
発生装置を駆動して、転倒モーメントMXと反対方向の
ジャイロモーメントM3 を生じさせる。このジャイロモ
ーメントM 3 の大きさは、一定値の抵抗モーメントMR
との合力が、常に転倒モーメントM X より所定の割合だ
け大きくなるように演算されている。これによって、一
定の安全率を持って移動式クレーン10の転倒を防止す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は資材等の揚重作業に用い
られる移動式クレーンの転倒防止装置に関する。
【0002】
【従来の技術】建設現場等では、資材等の揚重作業に移
動式クレーンが活用されている。この移動式クレーン
は、車体にクレーン旋回体が旋回可能に搭載され、クレ
ーン旋回体には、吊下げ用のブームが起伏及び伸縮可能
に設けられている。また、車体には、車幅方向へ張り出
すアウトリガが備えられ、このアウトリガで車体を支持
してクレーン作業時の安全性を確保するようになってい
る。
【0003】ところで、一般に吊荷の揚重時における力
の釣合い関係は、図5及び図6に示すようになってい
る。すなわち、揚重時に発生する転倒モーメントM
0 は、W0×L0 で、W0 は吊下荷重、L0 はブーム2
4の先端から旋回中心Oまでの水平距離(いわゆる作業
半径)を示す。
【0004】また、転倒に抵抗する抵抗モーメントは、
カウンタウエイト12によるモーメントM1 =W1 ×L
1 (W1 はカウンタウエイトの重量、L1 はカウンタウ
エイトの重心から旋回中心Oまでの水平距離)と、アウ
トリガ50の反力によるモーメントM2 =P2 ×L
2 (P2 はアウトリガの反力、L2 はアウトリガの接地
点から旋回中心Oまでの水平距離)との合力で表され
る。
【0005】すなわち、移動式クレーン10が転倒しな
いためは、M0 <M1 +M2 の条件を満たす必要があ
る。
【0006】従って、クレーン作業時の安全性を向上さ
せるためには、すなわち、移動式クレーン10を転倒さ
せないためには、カウンタウエイトの重量(W1 )を大
きくするか、あるいはアウトリガの張出幅(L2 )を拡
げるかしか対策がなかった。
【0007】しかしながら、カウンタウエイト12の重
量を余り大きくすると、移動式クレーン10自体の走行
に支障が生じ、また、施工現場の条件によっては、アウ
トリガ50の張出幅(L2 )が制約されることがある。
【0008】このため、従来の移動式クレーン10に
は、ブームの長さ及びブームの起伏角度等を検出し、予
め制御装置に記憶されている定格荷重と比較演算し、転
倒の恐れがある時には、警報しさらには動作を停止させ
るものがある。
【0009】しかし、これらの装置は、単に移動式クレ
ーン10が転倒に至らないように機能する消極的なもの
で、転倒に対する抵抗力を積極的に発生させるというよ
うな機能は備えていない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮して、抵抗モーメントより大きな転倒モーメントが発
生する前に、抵抗モーメントを増大させ、移動式クレー
ンの転倒を防止することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係る移動式クレ
ーンの転倒防止装置は、走行可能な車体へ旋回可能に取
付けられたクレーン旋回体と、クレーン旋回体の旋回中
心へ起伏可能に設けられたブームと、前記クレーン旋回
体に取付けられ前記ブームの起伏側と反対方向に位置す
るカウンタウエイトと、を有する移動式クレーンに用い
られ、前記クレーン旋回体に配設されるジャイロモーメ
ント発生装置と、前記ブームが吊下する吊下荷重によっ
て旋回中心に発生する転倒モーメントを検出するモーメ
ント検出装置と、前記クレーン旋回体に配設され前記モ
ーメント検出装置からの出力信号に基づいて前記ジャイ
ロモーメント発生装置から転倒モーメントと反対方向の
ジャイロモーメントを発生させる制御手段と、を有する
ことを特徴としている。
【0012】
【作用】上記構成に係る移動式クレーンの転倒防止装置
では、クレーン旋回体に設けられたブームが起伏あるい
は旋回し、吊荷を所定の場所へ移動する。ここで、移動
式クレーンには、旋回中心とブームの先端までの水平距
離、いわゆる作業半径と吊下荷重との積によって、転倒
モーメントが生じ、また、カウンタウエイトの重心と旋
回中心までの水平距離との積によって転倒に対する抵抗
モーメントが生じる。
【0013】この抵抗モーメントが転倒モーメントより
大きい時は、移動式クレーンは転倒することがないが、
転倒モーメントと抵抗モーメントとが等しくなるに従っ
て、転倒の危険が生じてくる。
【0014】この時、モーメント検出装置が、旋回中心
部に発生する転倒モーメントを検出し、制御手段に出力
する。ここで、制御手段は、クレーン旋回体に配設され
たジャイロモーメント発生装置を駆動して、転倒モーメ
ントと反対方向のジャイロモーメントを生じさせる。こ
のジャイロモーメントの大きさは、一定値の抵抗モーメ
ントとの合力が、常に転倒モーメントより所定の割合だ
け大きくなるように演算されている。これによって、一
定の安全率を持って移動式クレーンの転倒を防止するこ
とができる。
【0015】なお、カウンタウエイトを取り外しても、
ジャイロモーメント発生装置を大型化すれば、転倒モー
メントに対抗できる大きなジャイロモーメントを発生さ
せることができるので、移動式クレーンの軽量化が図ら
れる。
【0016】また、通常の移動式クレーンには、アウト
リガが備えられており、転倒に対する抵抗力が大きくな
っているが、この抵抗モーメントを加算しても転倒モー
メントが大きくなる場合、ジャイロモーメントを発生さ
せる。
【0017】
【実施例】図2には、移動式クレーン10のカウンタウ
エイト12に配設されカバーCで覆われたジャイロモー
メント発生装置14が示されている。
【0018】移動式クレーン10のカウンタウエイト1
2の上面には、所定の間隔を置いて一対の支持壁16が
垂直方向へ立設されている。この支持壁16の対抗する
内壁面には、支持アーム18がその先端に設けられた取
付ブラケット20を介して固定されている。
【0019】図1に示すように、この支持アーム18の
後端は、矩形状の支持枠22の縦材22A(車長方向L
に配置されている)の中央部に固定され、支持枠22の
枠内に構成される仮想水平面と同一面上に位置してい
る。すなわち、支持枠22は、支持アーム18によっ
て、水平状態を保持して支持壁16に固定されている。
【0020】支持枠22の車幅方向に配設される横材2
2Bの中央部(ブーム24の延長線上に位置している)
には、軸受26が形成されている。この軸受26には、
ブーム24の延長線上に配置されるピッチ軸28が軸支
されている。このピッチ軸28は、回動枠30を支持し
ている。この回動枠30は、支持枠22の枠内で回転可
能な大きさとされている。
【0021】また、ブーム24側の軸受26から突出し
たピッチ軸28の端部には歯車32が固定されている。
この歯車32は、カウンタウエイト12に配設された傾
斜用モータ34の回転軸に固定された歯車34と噛み合
っている。これによって、回動枠30を傾斜モータ34
によって、所定の角速度Ωxで所定の傾斜角度まで回動
し、後述する回転軸38を傾斜させるようになってい
る。
【0022】一方、回動枠30の縦材30A(車長方向
に配設されている)の中央部には軸受40が設けられて
いる。この軸受40には、ピッチ軸28と直交するよう
に回転軸38が軸支されている。この回転軸38の中央
部には、回転軸38回りの慣性モーメントCzの大きさ
の円盤形の回転体42が固定されている。また、回転軸
38の端部付近には、歯車44が固定され、回動枠30
に配設されたジャイロ用モータ46の回転軸に固定され
た歯車48と噛み合っている。これによって、回転体4
2は回転軸38のまわりを、上方から見て水平面内を反
時計回りに一定の回転速度μで回転するようになってい
る。
【0023】次に、ブームに生じる転倒モーメントを検
出するモーメント検出装置52について説明する。
【0024】図4に示すように、モーメント検出装置5
2は、荷重検出器54、角度検出器56、及び演算器5
8で構成されている。荷重検出器54のロードセル60
は、移動式クレーンの巻上装置に巻き掛けられてワイヤ
の引張力に応じた電気信号をアンプ62へ出力するよう
になっている。このアンプ62は微弱な電気信号を増幅
して演算器58へ出力する。一方、ブーム24の基部に
取付けられた角度検出器56(例えばロータリーエンコ
ーダ)は、ブーム24の起伏角度を検出して、演算器5
8へ出力するようになっている。この演算器58では、
ブーム24の長さと起伏角度から作業半径を演算し、こ
の作業半径と吊下荷重から転倒モーメントを算出して、
制御装置60へ出力するようになっている。
【0025】次に、本実施例に係る移動式クレーン10
の転倒防止装置の作動について説明する。
【0026】図3及び図4に示すように、モーメント検
出装置52が、旋回中心Oに生じる転倒モーメントMx
(Lx ×Wx )を検出して、制御装置60に信号を出力
している。この制御装置60には、カウンタウエイト1
2の抵抗モーメントM1 (W 1 ×L1 )と、アウトリガ
50の抵抗モーメントM2 (P2 ×L2 )の合力MR
(M1 +M2 )が入力されており、MR /Mx =αを満
足するかを判断するようになっている。ここで、αは転
倒防止のための安全率とする。
【0027】ここで、ブーム24の起伏角度あるいは吊
上荷重によって、転倒モーメントM x が大きくなり、M
R /Mx ≠αとなると、(MR +M3 )/Mx =αとな
るジャイロモーメントM3 の値を演算する。
【0028】この演算結果に基づいて、回転軸38の傾
斜角度と角速度Ωxを算出し、図1に示す傾斜用モータ
34を作動して、回動枠30に軸支された回転軸38を
反時計方向へ回転させる。これによって、ジャイロの特
性によって、支持アーム18の軸回りに旋回中心Oを基
準として、反時計方向にジャイロモーメントM3 (Cz
×Ωx×μ)が発生する。このジャイロモーメントM3
が抵抗モーメントMRに加わることによって、転倒モー
メントMx より大きな抵抗モーメントとなり、移動式ク
レーン10の転倒が防止される。
【0029】なお、カウンタウエイトを取り外し、本実
施例に係るジャイロモーメント発生装置14を直接、移
動式クレーン10のクレーン旋回体に設置することで、
移動式クレーン10全体の軽量化を図ることができる。
【0030】
【発明の効果】本発明に係る移動式クレーンの転倒防止
装置は上記構成としたので、抵抗モーメントより大きな
転倒モーメントが発生する前に、積極的に抵抗モーメン
トを増大させ、クレーン作業を中断させることなしに、
移動式クレーンの転倒を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ジャイロモーメント発生装置を示した斜視図で
ある。
【図2】ジャイロモーメント発生装置が取付けられた移
動式クレーンを後方から見た立面図である。
【図3】ジャイロモーメント発生装置が取付けられた移
動式クレーンの力の釣合い状態を示した側面図である。
【図4】ジャイロモーメント発生装置の制御方法を示し
たブロック図である。
【図5】従来の移動式クレーンの力の釣合い状態を示し
た側面図である。
【図6】従来の移動式クレーンの力の釣合い状態を示し
た平面図である。
【符号の説明】
10 移動式クレーン 12 カウンタウエイト 14 ジャイロモーメント発生装置 24 ブーム 52 モーメント検出装置 60 制御装置(制御手段)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走行可能な車体へ旋回可能に取付けられ
    たクレーン旋回体と、クレーン旋回体の旋回中心へ起伏
    可能に設けられたブームと、前記クレーン旋回体に取付
    けられ前記ブームの起伏側と反対方向に位置するカウン
    タウエイトと、を有する移動式クレーンに用いられ、前
    記クレーン旋回体に配設されるジャイロモーメント発生
    装置と、前記ブームが吊下する吊下荷重によって旋回中
    心に発生する転倒モーメントを検出するモーメント検出
    装置と、前記クレーン旋回体に配設され前記モーメント
    検出装置からの出力信号に基づいて前記ジャイロモーメ
    ント発生装置から転倒モーメントと反対方向のジャイロ
    モーメントを発生させる制御手段と、を有することを特
    徴とする移動式クレーンの転倒防止装置。
JP4327884A 1992-12-08 1992-12-08 移動式クレーンの転倒防止装置 Pending JPH06171892A (ja)

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JP (1) JPH06171892A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011044203A3 (en) * 2009-10-08 2011-09-01 Caterpillar Inc. Lightweight high-performance pipelayer
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