JPS6039636B2 - ジブクレ−ンの起伏バランス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はジブクレーンの起伏バランス装置に関するもの
である。 ジブクレーンのうち、ロープバランス式のものは軽量か
つ安価であるため、小型から超大型に至るまで需要が多
い。 大型のものは、ジブの自重を軽量化するため、起伏ロー
プをジブの中間部にも巻き掛ける方式を採用することが
多い。 しかし、この方式には起伏ロープが圧縮力を支え得ない
ため、起伏動作を安定に行えるようにジブの最小作業半
径附近においても起伏ロープにジブ自重による張力をか
けてお〈必要がある。このため、ジブの自重を軽量化し
たり、起伏動力を減少させることができないという欠点
があった。この欠点を解決する方法として次のジブに対
するカウンターウェイト付加量調整手段がある。 １）カウンターウェイトをワイヤーロープを介してジブ
に接続し、ジブの最大作業半径時では全ウェイトをジブ
に引き上げ方向へ作用させ、作業半径が小さくなるに従
ってジブに加えるカウンターウェイトの数を順次減少さ
せる方式や、２）旋回台にリンク機構を介してカウンタ
ーウェイトを取付け、リンク付板ピン回りに生じるカウ
ンターモーメントを利用し、ジブを引き起し、作業半径
が小さくなるに従ってウェイトを支えるモーメントアー
ムを小さくしてカゥンターモ−メントを減少させ、最小
半径時でも適正な起伏ロープ張力を残す方式等がある。 後者は、作業半径が小さくなるに従がい、カウンターウ
ェイトが旋回中心に近づくため、クレーン全体の安定性
が向上するという点で前者よりも勝れている。しかし、
この種のジブクレーンでは、ジブ先端シープ回りの保守
点検やワイヤーロープの交換のため、ジブを地上に降ろ
すことを要求される場合が多い。 この点において、両者ともカウンターウェイトの移動量
が限定されるため、ジブを地上に降ろすことが不可能か
、あるいは特殊な対策を横ずる必要があるという欠点を
有している。さらに、起伏ロープをジブの中間部に巻き
掛けた方式ものでは、ジブを地上に降ろした場合、起伏
ロープの張力が無くなるため、ジブ中間部での支持効果
がなくなる。したがってジブ先端と付視ピンとの２点支
持の状態となるので、ジブ自重によるジブ自身に加わる
曲げモーメントが著しく増加する危険を生じる。このた
めジブの強度をもたせる必要性から、ジブが重くなると
いう欠点もある。本発明の目的は、ジブを容易に地上に
降すことができると共に、ジブの軽量化することにある
。 次に本発明の一実施例を第１図から第４図までの各図に
基づいて説明する。第１図および第２図において、起伏
ドラム１から出た起伏ロープ６は、マスト頂部のシ−ブ
１１を介してジブ４の先端部シーブ１２に巻掛けられ再
びマスト頂部シーブ１１に返り、起伏ロープ６の一端は
マスト頂部に固定されている。 一方、旋回台１５の後部にピン１４にて上下回転自由に
連結されたりンク１３の先端にはカウンターウェイト３
が具備されている。支持ドラム２から巻出した支持ロー
プ５は、旋回台後部のシーブ８を介してカウンターウェ
イト３上のシーブ７に巻き掛かり、再び、シーブ８に戻
る。その後、支持ロープ５はシーブ９を介して、ジブ中
央部のピン２０１こ回転自由に取付けられたィコラィザ
ー１９のシーブ１川こ巻きかかり、再びシーブ１０から
各シーブ９，８，７と戻されて第２図に示すように、支
持ロープ５の一端はシーブ８の藤上に固定される。旋回
台１５においては、第４図に示すうに、減速機２２と電
動機２３とがカップリング２７を介して連結される。 減速機２２の減速第２段目の軸を外に延長し、クラッチ
２１を介して支持ドラム２に連結する。また、起伏ドラ
ムーは減速機２２の減速最終段目の軸に直結されてる。
起伏ドラム１および支持ドラム２にはおのおののブレー
キ２５，２６を具備しており、起伏ドラム１を単独で作
動させることを可能とする。また、電動機２３にもブレ
ーキ２４を具備する。一方、第１図の如く、巻上ドラム
１７から出た巻上ロープ１８はマスト頂部とジブ４先端
のシーブを介してフック２８に巻掛けられ、吊荷の巻上
動作を行う。 以上の如く構成したので、支持ドラム２をクラッチ２１
により減速機２２と切り離してブレーキ ‐２６にて制
動支持した状態で起伏ドラム１を駆動させてジブ４を起
伏させると、カウンターウェイト３はジブ４の動きと反
対の方向へ同時に動くことになる。 またカウンターウェイト３により生じる支持ロープ５の
張力により、ジブ４は常に引き上げ力を受けていること
になる。第３図において、記号ＮＩ〜Ｎ６をおのおのお
区間に巻き掛かっているロープの掛数とし、かつ説明の
便宜上、その区間に巻き掛かっているロープの各称とす
る。 今、ジブ４を前述の如く、支持ドラム２を固定した状態
で最大半径から最小半径まで起こしてくると（ジブ４の
先端ＡＩからＡ３へ移動する。）、カウンターウェイト
３は、実線の位置から２点鎖線に示す位置に移動し、ジ
ブの起立動作に伴うクレーン全体の重心の移動量を抑え
る役割を果すとともに、カウンターウェイト３の重量で
張力を生じる支持ロープ５がジブ４の中央部ＢＩ点を引
き上げているため、それに相当してジブ４を支えている
起伏ロープの負坦が減少し、その結果、電動機２３の容
量も小さくできるという効果がある。一方、保守点検時
、上述の効果を損うことなくジブ４先端を地上に降ろす
には、支持ロープ５に適正なる張力を持たせておく必要
があるとともに、ジブ４の地上への降下がカウンターウ
ェイト３の上昇限界で限定されないようにすることが必
要である。 この必要機能は次のようにして成される。即ち、この時
には、クラッチ２１により支持ドラム２を減速機２２と
連結し、ブレーキ２６は緩める。 そして起伏ドラムーから起伏ロ−フ。６を繰り出すと同
時に支持ドラム２から支持ロープ５を繰り出すものとす
る。 カウンターウェイト３を動かさないために必要な支持ロ
ープ５の繰り出し長さをＬ２とすればＬ２＝△１２×（
Ｎ６／Ｎ４）ただし △１２＝Ｃ＆−ＣＢ．
・・・・・・‘１｝一方、この時の起伏ロープ６の必
要繰り出し長さＬＩはＬＩ＝△１，ｘ（Ｎ２／ＮＩ）
・・・・・・■ただし △１，：Ｃふ−
ＣＡ，今、起伏ドラムーおよび支持ドラム２の外径をお
のおのＤ１，Ｄ２とし、ジブ４の最大作業半径時から、
ジブ４を地上に降ろすまでに要する総回転数をおのおの
Ｍ１，Ｍ２とすれば、

【１｝，‘２｝式によりＭＩ：Ｌ
Ｉ／（汀ＤＩ）＝（帯）Ｘ、（Ｎ２／ＮＩ）．・・．・
・｛３ーＭ２＝Ｌ２／（柵）＝（帯）Ｘ（Ｎ６／Ｎ４）
．・・．・・｛４｝したがって、起伏ドラム１と支持ド
ラム２の回転数比ＧＲはＧＲ＝ＭＩ／Ｍ２＝（△１２／
△１，）×（ＤＩ／Ｄ２）×（ＮＩ／Ｎ２）×．（Ｎ６
／Ｎ４） ．．．．．．■となり、起伏ドラムーと
支持ドラム２間の減速比を■式のように決定すれば、カ
ウンターウェイト３は、ジブ４を地上に降ろしても、最
大作業半径時の位置にとどまることになる。 この時、支持ロープ５に生じる張力Ｔ２はＴ２＝ＷＢｘ
（ＩＢ／ＩＥ）ｘ（Ｎ６／Ｎ５） …・・・■ここで
ＷＢ：カウンタ−ウェイトの自重ＩＢ：ピン１４からＷ
Ｂまでの距離 ＩＥ：ピン１４から支持ローブＮ５ま での直交距離 となり、最大作業半径時からジブ４が地上に接触するま
で一定である。 したがって、ジブ４が地上に接触する直前の起伏ロープ
６の張力ＴＬはジブ４の付板ピン１６の○点回りのモー
メントのつり合いによりＷＪｘｌｊ＝Ｔ２ｘＮ６×１。 ２十ＴＬｘＮ２×ＩＤ２則ち ＴＬ＝（ＷＪ・ＩＪ−Ｔ
２・Ｎ６・ｌｃ２）／（Ｎ２・ＩＤ２） ・…・・
‘７’となる。 ここで ＷＪ：ジブ４の自重ＩＪ，ｌｃ２，ＩＤ２は第
３図に示 す○点からの距離 従来のものでは、Ｔ２＝０だからの式により従来の起伏
ロープ張力ＴＬ′は、 ＴＬ′＝（ＷＪ・ＩＪ）／（Ｎ
２・ＩＤ２） ・・・・・・■となる。 ＴＬとＴＬ′を比較するとわかるように起伏ロープ６の
張力は従来のものよりも少なくて良い。このため、起伏
動力を少なくし得る。具体的に本実施例ではＮＩ＝１，
Ｎ２＝４，Ｎ３＝２，Ｎ４＝１，Ｎ６＝２だから各ドラ
ム１，２の径比をＤＩ／Ｄ２＝１とすれば、起伏ドラム
ーと支持ドラム２の減速比は（５’式によりＧＲ＝享（
△１２／△１１） ‐‐‐‐‐‐（９’とすれば良
い。 このことは、減速機２２内の歯車比の設定で容易に達成
できる。一方起伏ロープ張力は‘６｝式を｛７｝式に用
いてＴＬ＝｛ＷＪ・ＩＪ−ＷＢ・ １。 ２・（ＩＢ／ＩＥ）｝／４１。 ２ となる。 本実施例ではＩＢ〒ＩＥだからＴし＝ ｛ＷＪ・ＩＪ−
ＷＢ・ＩＣ２｝４１Ｄ２ ．．．．．．■となる。 同機に、最大作業半径時における起伏ロープ張力ＴＬ″
はＴＬ″＝｛ＷＪ・ＩＪ′−ＷＢＩ。 ２｝／４１。 ， ．．．・．．（１０’であり、ジブ４をロープ手段
で安定に起伏させるためにはＴＬ″＞０の条件が必要で
ある。即ち ＷＪ・ＩＪ′＞ＷＢ・ＩＣ２ よつて Ｗ８＜ＷＪ ｛ＩＪ′／ｌｃ２） …・・・
（１１）通常のジブクレーンではＩＪ′／ｌｃ２＝】．
７〜２．５であるから本実施例では、（１１）式を満足
するようにＷＢ＝１．５ＷＪと仮定する。 この時ｔ９）式はＴＬ＝ＷＪ（ＩＪ−１．９ｃ２）／４
１。２ ……（１２）となる。 一方、従来のものでは【７｝式によりＴし′＝ＷＪ・Ｉ
Ｊ／４１。２ ……（１３）となり、本
実施例の場合との比はＴＬ／ＴＬ′＝１−１．５（ＩＣ
２／ＩＪ ・・・・・・（ＩＱとなる。 また ｌｃ２／ＩＪ±０．３であるからＴＬ／Ｔし′＝
１−１．５ｘｏ．３＝０．５５ ・・・・・・（１
５）となり、本発明によれば、ジブ４が地上に接触する
直前の起伏ロープ張力は、従来のものに比べ約半分とな
ることがわかる。さらに、ジブ４の先端が完全に地上に
置かれた場合、起伏ロープ張力ＴＬは零となるが、支持
ロープ張力Ｔ２は一定位置状態のカウンターウェイト３
の重量によりそのままの値を保ち、ジブ４の中央部を支
えることになるため、ジブ自重による曲げモーメントが
従来のものに比べ著しく減少することになる。 したがって、従来よりもジブ４の曲げ強度を弱くして軽
量化できる。以上の一実施例では、カウンターウェイト
３を一定の位置に保つ際に、必要な支持ロープ５の長さ
を支持ドラム２から繰り出したり巻き取ったりするロー
プ処理を行う場合、支持ドラム２の回転量は減速機２２
内の減速比を利用しているが、必要に応じて支持ドラム
２と起伏ドラム１との蚤比を調整してロープ繰り出し巻
き取り量を調整しても良い。 また、支持ドラム２に専用の駆動機器を採用して、支持
ロープ５のロープ処理を行っても良い。この場合、ロー
プ処理量が過大あるいは過小とならぬように専用の駆動
機器を制御する必要がある。この必要性を満す構成とし
ては、リンク１３がほぼ水平位置から上下に微少移動し
た際に、このリンク１３に当って反応する上下一対のス
イッチを設け、上方のスイッチが反応したならば、この
上方のスイッチが切れるまで支持ロープ５専用の駆動機
器で支持ドラム２をロープ繰り出し側へ回転させる。ま
また、保持すべき定位暦より下方ヘリンク１３が下がっ
た場合には、下がったりンク１３に下方のスイッチが反
応して、この下方のスイッチが切れるまで支持。ープ専
用の駆動機で支持ドラム２をロープ巻き取り側へ回転さ
せる。このようにすれば、リンク１３は上下各スイッチ
の間を若干量だけ上下にスイングするもののカウンター
ウェイト３はほぼ一定した位置に止まり、カウンターウ
ェイト３の重量が支持ロープ５に加わる割合が一定とな
る。以上の如く本発明によれば、ジプを地上に降す場合
にはカウンターウェイトとジブとの連動を解くことがで
きるので、ジブを地上に容易に降すことができ、また前
記連動を解くことを行ってもカウンターウェイト重量を
ジブへ付加させつづけることができるので、ジブを軽量
化することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を採用したクレーンの全体側
面図、第２図は第１図の一部分の概略斜視図、第３図は
本発明の一実施例の作用の説明用模式図、第４図は第１
図に示したクレーンの起伏装置の機構を説明する模式図
である。 １・・・・・・起伏ドラム、２…・・・支持ドラム、３
・・・・・・カウンターウェイト、４・・・・・・ジブ
、５・・・・・・支持ロ−プ、６・・・・・・起伏ロー
プ、７，８，９，１０，１１，１２……シーブ、１３…
…リンク、１４……ピン、１５・・・・・・旋回台、１
７・・・・・・巻上ドラム、１８・・・・・・巻上ロー
プ、１９・・・・・・ィコラィザー、２１．．・…クラ
ッチ、２２・…・・減速機、２３・・・・・．電動機、
２４，２５，２６……ブレーキ、２８……フツク。 ガ′図 才と函 ゲ３図 ケ４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ カウンタウエイトとジブとをロープを介して連動自
   在に設け、ジブに対するカウンタウエイト付加量がジブ
   の起伏動作に応じて変動するように設けてなるクレーン
   において、前記ロープのジブ側への連結位置をジブの長
   さ方向の中間部に設け、該ロープの他端側をマストに設
   たシーブ、次にカウンタウエイトに設けたシーブに順次
   掛け通した後、旋回台に設置したロープ巻取装置に連結
   し、該ロープ巻取装置をジブの最大作業半径位置と地上
   との間でのみ運転可能であつて、かつ該間でジブの起伏
   に応動して前記ロープに所定の張力を付与するように該
   ロープを操作するように設けたことを特徴とするジブク
   レーンの起伏バランス装置。