JPS60249024A - ロ−プ張力の大小判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ロープ張力の大小判別装置に係シ、特に各種
機器を支持するロープ張力の基準値に対する大小判別の
みが必要なもの、例えばワイヤロープ懸吊式地下連続壁
掘削機（以下、地下連続壁掘削機という）の掘削パケッ
ト（以下、パケットという）の着床もしくは離床の検出
、またはロープ張力に対する安全性の判定もしくはたる
み検出等に好適なロープ張力の大小判別装置に関する。

〔従来技術〕

従来、ロープ張力の検出には、一般にロードセル等を使
用している。しかし、このロードセル等は非常に高価で
、かつロープ張力の大小判別には別の電気的判別回路が
必要となる。したがって、ロープ張力の値そのものでは
なく、一定の基準値に対するロープ張力の大小判別のみ
を検出したい場合には、従来技術は不向きであった、ま
た、多くの場合、オペレータの目視と勘に頼っていたロ
ープのたるみ等の検出を自動的に行う方法としては、ガ
イドシーブ等を設けてロープの張力方向と直角方向の張
力成分を検出することによシ、ロープ張力の大小を判別
し、たるみを検出することも行われている。しかし、こ
の検出方法ではロープ本来の張力方向と直角方向の張力
成分を検出するようにしているため、精度が低いし、そ
の検出のため、ガイドシーブ等を新たに設ける必要があ
シ、既設の装置に改造を加えて設置しなければならない
等の、取り付は上の制約もある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ロープ張力の基準値に対する大小を正
確に判別でき、かつ既設の装置または機械に大きな改造
を加えることなく取り付けて使用可能で、しかも性能を
長時間にわたって維持できる簡単な構造のロープ張力の
大小判別装置を提供するにある。

〔発明の構成〕

本発明は、外部部材への取合部を有する外筒に内筒を連
結したこと、前記外筒と内筒の内部に、一端部にロープ
の取合部を有するロッドをその軸方向に移動可能に設け
たこと、前記内筒とロッド間に、ロッドのストロークを
規制するストツノや部を形成したこと、前記内筒に、ロ
ッドをロープに作用する張力方向と反対方向に移動付勢
する弾性体を設けたこと、前記外筒と内筒のいずれかに
、ロープに作用する張力によるロッドの変位を検出する
検出スイッチを取り付けたことに特徴を有するもので、
この構成によシ、前記目的を全て達成することができる
。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面によシ説明する。

第１図および第２図は、本発明の一実施例を示すもので
、外筒１の一端部に、外部部材への取合部２が設けられ
、他端部には内筒３がねじ４を介して連結されている。

前記外筒１と内筒３の内部には、ロッド５がその軸方向
に移動可能に設けられている。このロッド５の一端部に
は、ワイヤロープとの取合部６が設けられ、他端部には
ばね受け８が取り付けられている。

前記ばね受け８は、ロッド５の他端部に形成されたねじ
７に嵌合され、かつ同ねじ７に嵌合されたロックナツト
９によシゆるみ出めされている。

そして、このばね受け８はねじ７を介してロッド５の軸
方向に位置を調整可能に取シ付けられている。

前記内筒３の一端部と他端部にはストツノ母面３ａ。

３ｂが形成されている。前記ストツノ母面３ａとロッド
５に設けられた取合部６とにより、ロッド５のストロー
クを規制する一方のストツノ４部が構成され、前記スト
ン・ぐ面３ｂとロッド５に取り付けられたばね受け８と
によシロラド５のストロークを規制する他方のストッパ
部が構成されている。

前記内筒３の内部にけ、弾性体としてのコイルばね１０
が設けられている。このコイルはね１０は、前記ばね受
け８を介してロッド５をロープに作用する張力方向Ｆと
反対方向に移動付勢している。

前記外筒１の内部におけるロッド５の軸方向の延長線上
には、凹部】′が形成され、この凹部１′には検出スイ
ッチとしてのリミットスイッチ１１が取シ付けられてい
る。このリミットスイッチ１１は、スイッチブタン１１
′がロッド５の端部によシ押されもしくはスイッチボタ
ン１１′からロッド５の端部が離れた時、リミットスイ
ッチ１１の内部の接点がＯＮ　−ＯＦＦ作動し、あるい
はスイッチブタン１１′がロッド５の端部によシ押され
もしくはスイッチブタン１１′からロッド５の端部が離
れた時、リミットスイッチ１１の内部の接点が０ＦＦ−
ＯＮ作動するように構成されておシ、そのいずれの場合
もロープ張力の大小の判別信号を出力するようになって
いる。

次に、第３図および第４図は、前記実施例のロープ張力
の大小判別装置を地下連続壁掘削機のパケットの着床も
しくは離床検出に適用した使用例を示す。

その第３図に示す地下連続壁掘削機１３は、クローラク
レーンをペースマシンとした例でアシ、下部走行体１４
と、上部旋回体１５と、クレーンプーム１６と、パケッ
ト懸吊用のワイヤロープ１７と、これを巻き取るウィン
チ（図示せず）と、前記ワイヤロープ１７に懸吊された
パケット１８等を備えている。

そして、ロープ張力の大小判別装置１２は、クレーンプ
ーム１６の上端部に固定されたシーブブラケット１９と
、外筒１に設けられた取合部２とにビン加を差し込んで
取り付けられている。また、前記ロープ張力の大小判別
装置１２にはロッド５に設けられた取合部６に、前記ワ
イヤロープ１７の一端部を装着したロープソケット２１
がビン乙により結合されている。

前記地下連続壁掘削機１３では、パケット１８を着床さ
せ、このパケット１８を開閉させて掘削を行い、パケッ
ト１８を地上まで引き上げ、掘削土を排出させる。パケ
ット１８の開閉のみでは掘削不可能な場合には、パケッ
ト１８の自重を利用したチョッピング動作が必要となる
。

これら、パケット１８による掘削作業時には、パケット
１８の着床と同時に、ワイヤロープ１７の繰り出しをタ
イミング良く停止させる必要がある。これを怠ると、パ
ケット１８がワイヤロープ１７のたるみＫよシ傾き、掘
削壁面を崩すことになシ、穴の精度を低下させるととも
に、ウィンチにとってもワイヤロープ１７の乱巻を生じ
させる原因とな）、ワイヤロープ１７の寿命を縮めるこ
とにも継ながる。

前述の地下連続壁掘削時に、前記ロープ張力の大小判別
装置１２は次のように使用され、作用する。

まず、ロープ張力の大小判別装置１２にロープ張力を作
用させない状態で、第１図に示すように、コイルばね】
０の取り付は長さをばね受け８とロックナツト９によシ
調整し、パケット１８の自重から安定液による浮力分を
差し引いた荷重に相当するロープ張力が作用した時に初
めてコイルばね１０が変形し、ロッド５がワイヤロープ
１７に作用する張力方向ＦＫ移動するようにセットし、
この時のコイルばね１０の弾発力を基準値として設定す
る。

前記ロープ張力の大小判別装置１２のセット状態におい
て、パケット１８の離床時には、ロープ張力の大小判別
装置１２のロッド５にワイヤロープ１７の自重とパケッ
ト１８の自重および各々に作用する安定液による浮力を
差し引いた荷重に相当するロープ張力が作用する。

これに伴い、ロッド５に前記コイルばね１０によシ設定
された基準値よりも大きいロープ張力が作用し、ロッド
５がコイルばね１０の弾発力に抗して第２図に示すよう
に、内筒３に形成されたストツノや面３ｂにロッド５に
取り付けられたばね受け８が当接する位置まで移動する
。その結果、ロッド５の端部がリミットスイッチ１１の
スイッチボタン１゛】′から離れ、リミットスイッチ１
１の接点が切シ換えられ、リミットスイッチ１１からパ
ケット離床の検出信号が出力される。

ついで、パケット１８の着床時には、パケット１８の自
重の１部が掘削面に預けられ、ロープ張力の大小判別装
置１２０ロツド５にパケット１８の自重の残ルとワイヤ
ロープ１７の自重に相当するロープ張力が作用する。

この場合には、前記ロープ張力はコイルばね１０によシ
設定された基準値よシも小さく、シたがってロッド５が
コイルばね１０の弾発力によシ第１図に示すごとく、内
筒３に形成されたストッパ面３８にロッド５に設けられ
た取合部６が当接する位置まで移動する。これＫよシ、
リミットスイッチ１１のスイッチボタン１１′がロッド
５の端部によシ押され、リミットスイッチ１１の接点が
切シ換えられ、リミットスイッチ１１からパケット着床
の検出信号が出力される。

そして、地下連続壁掘削機１３のウィンチの制御部（い
ずれも図示せず）は、前記パケット着床の検出信号を受
け取り、ワイヤロープ１７の繰り出しをタイミング良く
停止させる。

したがって、パケット着床時のワイヤロープ１７のたる
みによるパケット１８の傾きやウィンチによるワイヤロ
ープ１７の乱巻を防止することができる。

前述のごとく、この実施例ではパケット１８の着床、離
床時のいずれの場合にも、これを判別することができる
。

また、ロープ張力の大小判別装置１２の内筒３に形成さ
れたストッパ面３ａとロッド５に設けられた取合部６と
で構成されたストッパ部と、内筒３に形成されたストン
・や面３ｂとロッド５に設けられたばね受け８とで構成
されたストッパ部とによシ、ロッド５のストロークを、
リミットスイッチ１１のスイッチボタン１１′を作動さ
せるために必要な最小限度に規制しているので、ロッド
５のストロークを大きくした場合に予測される、パケッ
ト１８の着床時のコイルばね１０の振動によりロープ張
力が変化し、パケット１８が傾斜または揺動する不具合
を未然に防止することができる。しかも、前記ストツノ
４面を設けたことにより、コイルばね１０に過荷重が作
用せず、かつコイルばね１０の変位量が小さいため、コ
イルばね１０のへたシ等の経年変化の影響が少なく、シ
たがって性能を長時間にわたって維持することができる
。

さらに、この実施例ではばね受け８の取ｐ付は位置をね
じ７を介して調整可能に構成しているので、パケット１
８の着床の程度（地盤に預けるパケット重量の割合）に
よシ接点の切り換えを可変にすることも可能であり、ま
たワイヤロープ１７の自重による影響の補正も可能とな
る。

なお、本発明は図面に示す地下連続壁掘削機１３のパケ
ット１８０着床、離床を判別する用途に限らず、例えば
クレーンブーム支持用のペンダントロープに適用し、そ
の許容荷重に対するロープ張力の大小の判別を行うこと
ができるので、安全装置として使用することも可能であ
る。要するに、本発明はロープ張力と基準値との大小の
判別を必要とする用途全般に適用することができる。

また、ロッド５のストロークを規制するストッパ部の構
造は、図面に示す実施例に限らず、要は所期の機能を有
するものであれば良い。

さらに、検出スイッチは図面に示すリミットスイッチ１
１に限らず、非接触方式の近接スイッチを用いても良い
。この近接スイッチを用いれば、スイツチゲタン部分等
の機械的損傷や摩耗等のトラブルをなくすことができ、
信頼性を向上させることができる。また、前記検出スイ
ッチは外筒１に取シ付ける場合に限らず、回シの部材と
の関連によシ内筒２側に取り付ける場合もある。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によれば、外筒に内筒を連結し、前
記外筒と内筒の内部に、一端部にロープの取合部を有す
るロッドをその軸方向に移動可能に設け、前記内筒に、
ロッドをロープに作用する張力方向と反対方向に移動付
勢する弾性体を設け、前記外筒と内筒のいずれかに、ロ
ープに作用する張力によるロッドの変位を検出する検出
スイッチを取シ付け、前記弾性体によシ設定された基準
値よシも大きなロープ張力がロッドに作用すると、その
張力方向にロッドが移動し、これを検出スイッチによシ
検出するようにしているので、ロープ張力を直接検出で
きる結果、ロープ張力の基準値に対する大小を正確に判
別し得る効果がある。

また、本発明によれば外筒に外部部材との取合部を設け
、との取合部を介して装置や機械に直接取り付けること
ができるので、既設の装置や機械にも、僅かな改造を加
えるだけで簡単に取シ付けて使用し得る効果がある。

さらに、本発明によれは内筒とロッド間に、ロッドのス
トロークを規制するストツノ９部を形成したことによシ
、弾性体に過荷重が作用しないようＫなし得るし、ロッ
ドのストロークを、検出スイッチを作動させるに必要な
最小限度に規制し得るので、弾性体の変位量を可及的に
小さくでき、これらが相俟って弾性体のへｆｃル等の経
年変化を少なくできる結果、性能を長期間にわたって維
持し得る効果がある。

また、本発明によれば外筒と、内筒と、ロッドと、これ
のストツノや部と、弾性体と、検出スイッチとで構成さ
れ、構造が簡単なるため、廉価に提供し得る効果もある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は作
用状態を示す縦断面図、第３図は地下連続壁掘削機に適
用した本発明の使用の一例を示す側面図、第４図は同地
下連続壁掬削機への取り付は状態とワイヤロープの結合
状態を示す拡大側面図である。 １・・・外筒、２・・・外部部材の取合部、３・・・内
筒、３ａ　、　３ｂ・・・内筒に形成されたストツノ４
面、４・・・外筒と内筒とを連結するねじ、５・・・ロ
ッド、６・・・ワイヤロープ等の取合部、７・・・ロッ
ドに形成されたねじ、８・・・ばね受け、９・・・ばね
受け用のロックナツト、１０・・・弾性体としてのコイ
ルばね、１１・・・検出スイッチとしてのリミットスイ
ッチ。 第１図 １′ 第２図 第３図 ９ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　外部部材への取合部を有する外筒に内筒を連結し
   、前記外筒と内筒の内部に、一端部にロープの取合部を
   有するロッドをその軸方向に移動可能に設け、前記内筒
   とロッド間に、ロッドのストロークを規制するストッ／
   ’Ｐ部を形成するとともに、前記内筒に、ロッドをロー
   プに作用する張力方向と反対方向に移動付勢する弾性体
   を設け、さらに前記外筒と内筒のいずれかに、ロープに
   作用する張力によるロッドの変位を検出する検出スイッ
   チを取シ付けたことを特徴とするロープ張力の大小判別
   装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記ロッドのスト
   ロークを調整可能に構成したことを特徴するロープ張力
   の大小判別装置。