JPS6037329A - 杭打機の安全装置 - 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】 本発明は、リーダを２本の伸縮可能なバックステーによ
り支持する杭打機において、組立分解時にリーダを水平
状態から起立させる場合、或いは直立状態から倒す場合
に、オペレータに安定度を知らせることによって安全性
を確保する杭打機の安全装置に関する。

第１図および第２図は杭打機による作業を行うに当って
リーダを水平状態から起立させる作業状況を示す。リー
ダ３は、走行体ｌｂ上に旋回自在に設置された旋回体１
ａのフレームの前部に取付けられたフロントブラケット
２にピン１２を中心として起伏自在に取付けられている
。

この杭打機は、起立状態においては、リーダ３と本体後
部との間に伸縮可能な左右のバックステー５が介装され
る。６はリーダ３を起伏させる起伏装置であシ、旋回体
ｌａ上の起伏ウィンチ１３と、該起伏ウィンチ１３によ
り巻取り繰出しされる起伏ロープ１４を掛けるシープ１
５およびシープブロックでなるハンガー１６を支持した
Ａフレーム１ｄと、リーダ長によって組合わせ長さが変
えられるペンダントロープ７と、該ペンダントロープ７
を介してリーダ３に接続され、起伏ロープ１４が前記ハ
ンガー１６との間で複数掛けされるプライドル１７とを
備え、リーダ起伏時には、前記フロントブラケット２を
起立台８により支持しく起立台を兼用できるフロントジ
ヤツキ装着の場合はこの起立台は不要である）、リーダ
３を組立て分解するためのリーダ受台９を杭打機の前方
に並べ、起伏ウィンチ１３を回転させて起伏ロープ１４
を巻取り又は繰出しすることにより、リーダ３を起伏さ
せる。なお、ＩＣはカウンタウェイト、４はリーダ３の
上部に取付けられるトップシープであシ、巻上ウィンチ
（図示せず）によシ巻取り繰出しされかつ作業具等（図
示せず）を支持する巻」二ロープ１８をガイドするもの
である０このような杭打機の安定度に関しては、労働省
告示の車輛系建設機械構造規格にて、作業時において、
最も不利な状態で前後および左右方向の安定度が５度以
上なければならないことが規定されている。しかし、作
業時に５度以上の安定度を有する杭打機においても、リ
ーダ３を第１図の水平状態から第２図のように引き起こ
す場合、あるいは起立状態から倒す場合には、必ずしも
自立安定性は確保されない。この自立安定性が確保され
ない場合には、リーダ３に設けられる玉掛は用ブラケッ
ト３ａにクレーンの吊具１９を掛けて補助する必要があ
る。

従来、杭打機のリーダの起伏時の安定度はメーカ側にて
計算し、その結果の自刃起伏可否の判定のみを取扱説明
書等に記載している。このため、リーダ３の起伏時にお
ける安定度の値そのものはオペレータは知ることができ
ない。さらに、自刃起伏否の場合、クレーンにて補助す
否が、リーダの起伏角θが大きく、すなわち直立に近く
なると、全体の重心位置は高くなるが、転倒支点との水
平方向の距離の関係から安定度は増し、クレーンの補助
も必要無くなるが、現在、このクレーンの補助がリーダ
の起伏角θの稠度まで必要なのかといった情報をオペレ
ータが知る手段はない。

本発明は上述した点に鑑み、リーダの起伏時における安
定性をオペレータに知らせることができる装置を提供し
てリーダ起伏時の安全性を向上させることを目的とする
。

この目的を達成するため、本発明の杭打機の安全装置は
、リーダを本体の前部に起伏自在に取付け、該リーダを
２本の伸縮するバックステーで支持する杭打機において
、リーダの起伏角信号を出力する信号発生手段を設ける
と共に、運転室内に記憶部、演算部および表示部から構
成される演算制御装置を設け、該演算制御装置には、前
記記憶部に格納された杭打機各部の重量、重心位置およ
び寸法と、前記リーダの起伏角信号とから、前記演算部
により全体重心位置を算出すると共に、転倒支点におけ
る安定側モーメントと転倒側モーメントとを比較し、自
刃起伏の可否を判定する機能と、その結果を前記表示部
に表示する機能とを備えたことを特徴とする。

以下本発明を図面に示す実施例により説明する。

本実施例においては、第１図および第２図に示すように
、リーダ３の起伏角θを検出する角度計１１を設けると
共に、運転室ｌｅ内に該角度計１１の出力を入力とする
演算制御装置１０を設ける。

演算制御装置ｌＯはマイクロコンビーータシステムから
なり、第３図に示すように、マイクロブロセッザにより
構成され、演算、判定、データの入出力の制御を行う演
算部１０ａと、ＩＣメモリでなる記憶部（ＲＯＭ、ＲＡ
Ｍ）１０　ｂと、デジタル表示器やランプあるいは警報
ブザー等により情報をオペレータに知らせる表示部１０
ｃとからなる。

このような演算制御装置１０と角度計１１を用い、下記
のような原理に基づき、安定度の判定を行う。第１図お
よび第２図に示したようなり−ダ３の起伏時には、前記
起立台８等の支点に対する本体側の後方モーメント（以
下安定側モーメントと称す）とリーダ側の前方モーメン
ト（以下転倒側モーメントと称す）の大小により、自刃
による起伏の可否が判定できる。すなわち、転倒側モー
メントが、安定側モーメントより大きい場合には、起伏
ウィンチ１３’で起伏ロープ１４を巻き取る場合、本体
側が浮き上がり、自刃による起伏は不可能になる。従っ
て、この安定側モーメント、転倒側モーメントの大小比
較を、例えば両者の比の値をめることによシ行い、自刃
による起伏を判定を行うことができる。

しかし、この安定側モーメントと転倒側モーメントの大
小比較だけでは自刃による起伏判定は十分とは言えない
。その理由は、例えば両モーメントの比が一定の値を満
足しても、全体の重心Ｇが支点（起立台８）に近い位置
にある場合には、不安定となシうるからである。このた
め、本発明においては、前記両モーメントの比較と併せ
て、全体重心Ｇの位置と支点との水平方向の位置関係に
より、リーダ起伏時の安定性を判定するものである○ この安定性の判定のための具体的演算手順は次のとおシ
である。前記記憶部１０ｂには、予め、杭打機の本体１
およびフロントアタッチメントであるリーダ３等の重量
、重心位置、寸法等の基本データを格納しておく。この
記憶部１０ｂには、前記基本データとして、本体１とフ
ロントアタッチメントの組合わせの仕様の全てを含めて
おき、運転室ｌｅ内の演算制御装置１０のパネル面に設
けたリーグ長等の条件設定スイッチ１０ｄによシ、慇定
された条件に合致したデータのみを読み出し、演算に使
用するようにし、これによって１つの演算制御装置１０
で全ての仕様に対処できるようにする。そして、リーダ
の起伏を開始する時点では、条件設定スイッチＩＯｄの
選択等の初期設定を予め行っておく。また、座標原点は
起立台８の地表面にとる。

第４図に示すように、まず条件設定スイッチ１０ｄに設
定される条件に変更があるかをチｚツクしく２０）、あ
れば演算に用いる基本データを変更しく２１）、次に、
角度割１１がらのリーダ起伏角度θを演算部１０ａに取
り込む（２２）。このリーダ起伏角度θにより　ＩＪ−
ダ３の各部およびリーダの起伏と共に位置の変化する部
分の座標を転倒支点（起立台８またはフロントジヤツキ
）を基準とする座標系（支点よシ後方を正とする）に変
換する（２３）。次に、転倒支点（すなわち座標原点）
を基準として、本体１側およびリーダ３側の各部の重量
（または等価荷重）ｗｉとその各重心座標（または等価
荷重の作用点）Ｘｉにより、下記の式によって安定側モ
ーメントＭ、と転倒側モーメントＭ２をめる（２４）。

Ｘｌ）０．Ｍ、′″Ｘ　Ｗｉ　°Ｘｉ　（安定側モーメ
ント）ｘｉ＜ｏ、Ｍ２＝−Σｗｉ’　Ｘｉ　（転倒１ｔ
１　％　−メ７ト）この安定側モーメントＭ、と転倒側
モーメントＭ２の比をｉとしてめる（２４）。

さらに、前記モーメン）Ｍ、、Ｍ２と各部重量の和ΣＷ
ｉから全体重心位置の水平方向座標ＸＧ　をめる（２５
）。

ｘ１１＋−（Ｍｌ−Ｍ２）　／ΣＷｊ この２つの値ｉ＋　ＸＧ　により安定性を判定する（２
６）。すなわち、 ｌ≧ｉ。

ｘＧ≦ａ （ただしｉ。、ａ　は各判定基準） の両者を満たす場合にのみ自力起伏可能の表示を表示部
１０ｃにて行い（２７）、不可の場合には、クレーンの
補助が必要であることの表示する（２８）と共に、補助
するクレーンの吊荷重に相当するリーグ３のクレーン吊
り位置３ａにおける等何重量と、クレーン吊シ位置の地
上高を演算・表示する（２９）。この等何重量と吊り位
置の地上高を表示することにより、クレーンの負荷（Ｆ
βシ荷重、揚程）をオペレータに知らせることができる
。

なお、本実施例においては特に説明していないが、リー
グ角度等の各データも実時間で表示することは可能であ
り、その表示形態もデジタル、グラフィック等、種々の
方法がある。

さらに、リーグ角度計の代わりに、またはこれに併せて
、手入力設定によシ任意のリーグ起伏角信号を演算制御
器１０に入力できる角度設定器を設ければ、事前に起伏
時の安定性の確認を行うことが可能、であり、かつ自刃
起伏不可の場合には、補助用クレーンの仕様゛を知るこ
とができる。

以上述べたように、本発明においては、リーグの起伏角
信号を発生させ゛る手段と、該起伏角信号と杭打機各部
の重量、重心位置および寸法か・ら、全体重心位置をめ
ると共に、転倒支点における安定側モーメントと転倒側
モーメントを比較して自刃起伏の可否を判定し表示部に
表示するようにしだので、リーグ起伏時の安定性をオペ
レータが運転席に居て（リーグの実際の起伏角を検出す
る場合は実時間で）知ることができ、安全性が向上する
。また、リーグの起伏角信号を発生させる手段として、
リーグ角度割の代わシまたはこれと併せて手入力設定可
能な角度設定器を用いれば、事前の安定性の検討と、自
刃起伏不可の場合の補助用クレーンの仕様の検討が可能
と寿り、安全性の確保と段取りの短縮が図られる。また
、自刃による起伏が不可能である場合、クレーンにて補
助するが、このクレーンで補助の必要なリーグの起伏角
範囲を知ることができる。また、実施例のような条件設
定スイッチを設けることにより、１台の杭打機における
全ての仕様に対する起伏時の安定性の判定が可能となる
。また、実施例のように、クレーンを用いる場合の吊り
位置における等側荷重と吊り位置の地上高を表示するよ
うにすることによシ、クレーン負荷を杭打機のオペレー
タに知らせることかできる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例であシ、第１図はリーグを組立
てた後の起立前の杭打機を示す側面図、第２図はり−ダ
起立途中の側面図、第３図は安全装置の構成を示すブロ
ック図、第４図は安全装置における処理手順を示すフロ
ーチャートである０１・・本体、２・・・フロントブラ
ケット、３・・リーグ、５・・・バックステー、６・・
・起伏装置、１０・・・演算制御装置、１１・・・リー
グ角度計。 特許出願人　日立建機株式会社 代理人　弁理士　秋　本　正　実 代理人　弁理士　若　１）勝　− 第３図 １０ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、リーダを本体の前部に起伏自在に取付け、該リーダ
   を２本の伸縮するバックステーで支持する杭打機におい
   て、リーダの起伏角信号を出力する信号発生手段を設け
   ると共に、運転室内に記憶部、演算部および表示部から
   構成される演算制御装置を設け、該演算制御装置には、
   前記記憶部に格納された杭打機各部の重量、重心位置お
   よび寸法と、前記リーダの起伏角信号とから、前記演算
   部により全体重心位置を算出すると共に、転倒支点にお
   ける安定側モーメントと転倒側モーメントとを比較、シ
   、自刃起伏の可否を判定する機能と、その結果を前記表
   示部に表示する機能とを備えたととを特徴とする杭打機
   の安全装置。 ２、　前記記憶部に、杭打機各部の重量、重心位置およ
   び寸法等のデータとして、該杭打機の仕様として設定さ
   れた全てのものを格納しておき、前記演算制御装置には
   、オペレータによる操作が可能で前記各データをリーグ
   長等の条件に合わせて選び出し演算入力とする条件設定
   スイッチを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の杭打機の安全装置。 ３　前記演算制御装置に、リーダの自刃起伏が不可能で
   ある際に、リーダのクレーンによる吊り位置における等
   価重重、地上高を演算、表示する機能をさらに持たせた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の杭打機の
   安全装置。 ４、　前記リーダの起伏角信号を出力する信号発生手段
   が、手入力設定によって任意のリーダ起伏角信号を発生
   できる角度設定器でなることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の杭打機の安全装置。