JPS6311279B2

JPS6311279B2 -

Info

Publication number: JPS6311279B2
Application number: JP10650379A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Tomita
Original assignee: Tadano Iron Works Co Ltd
Current assignee: Tadano Ltd
Priority date: 1979-08-20
Filing date: 1979-08-20
Publication date: 1988-03-12
Also published as: JPS5633384A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はトラツクにクレーン装置とアウトリガ
ジヤツキを備えたクレーン付トラツクの分野で用
いられる過負荷防止装置に関するものである。

この分野で用いられる過負荷防止装置にはクレ
ーン自体の吊上能力の他にクレーン付トラツクに
特有の転倒特性を考慮したものであることが望ま
れる。クレーン付トラツクとは第１図に示すよう
に公知のトラツク車体にクレーン装置９０と左右
一対のアウトリガジヤツキ９５を備えたものであ
り、その車体９７はスプリング支持のニユーマチ
ツクタイヤ９４で支えられ、長大な荷台９９には
10トン前後までの荷物が積めるようになつてい
る。

またクレーン装置９０は数トン吊のものが多く
伸縮起伏、旋回可能なブーム９６を備えその先端
からはフツク９３を吊下げている。そしてクレー
ン作業するときにはアウトリガジヤツキ９５で運
転室側９８を持ち上げ、前方はこのアウトリガジ
ヤツキ９５で後方は後輪９４で４点支持する。ア
ウトリガジヤツキ９５による支持は固定支持であ
るが、後輪９４は先に述べたようにスプリング支
持されたニユーマチツクタイヤであるため弾力支
持でしかなく、従つてこの種のクレーン付トラツ
クは車体後方の安全性が悪く車体側方への転倒モ
ーメントに非常に弱いという問題がある。

しかもこの転倒特性は荷台９９に荷物が積まれ
ている場合と積まれていない場合とで大きく異つ
てくる。荷台９９に重量がかかつているときは後
輪９４のスプリングはたわめられその弾発力は抑
制されているが、空車時は弾発力は非常に高い。
従つて積荷時は安定性が向上し空車時には安全性
が低下するので、荷物の積降しをしている作業中
にも安全性は頻繁に上下する。

専用クレーン車では４点のアウトリガジヤツキ
で固定支持するので以上の問題は生じないがクレ
ーン付トラツクにおける過負荷防止装置ではこの
ような転倒特性に適応する能力を持たねば実用的
要求を満たすことはできないのである。

（従来の技術）この分野の従来技術には特開昭49−48050号公
報、実開昭50−70663号公報に記載されたものが
ある。これらはいずれも固定的な定格記憶値と実
負荷とを比較するものであるから、トラツク荷台
への積載状態を考慮したものではない。つまりク
レーンの破壊強度の面と最も安定の悪い空車時の
転倒モーメントを合成して得た定格値を定格負荷
としているものと解される。

（発明が解決しようとする問題点）従つてこれらの従来例では荷台への積載量が増
して安定が向上している場合でも最も安定の悪い
空車時の能力でしかクレーン作業をすることはで
きなかつた。

クレーン付トラツクは荷物の積込み→輸送→降
しの順で作業をし、積込みの最初と降しの最後だ
けが真の空車状態であり、残るほとんどの荷役作
業中は大なり小なり荷台に積荷を有するので、従
来技術では大部分の作業時間でクレーン能力を無
駄に残していたという問題があつたのである。

本発明は、上記問題点に鑑みて成したものであ
り、トラツク荷台への積載状況に対応してブーム
に作用する負荷の定格値を変更するようにして、
積荷の増減によりトラツク車体の安定度が変動し
た場合でも最大限のクレーン能力を発揮させるよ
うにすることを解決課題とする。

（問題点を解決するための手段）本発明の過負荷防止装置は上記問題点を解決す
るため次の如く構成している。

すなわち、スプリング支持のニユーマチツクタ
イヤと荷台とを有するトラツクにブームを有する
クレーン装置と一対のアウトリガジヤツキを備
え、クレーン作業中には一対のニユーマチツクタ
イヤと前記アウトリガジヤツキによりトラツク車
体を４点支持するようにしたクレーン付トラツク
の過負荷防止装置であつて、当該過負荷防止装置が、クレーン装置のブーム
の動作状態を検出するブーム動作状態検出部、ブ
ームに作用する負荷を検出する負荷検出器、荷台
への積荷状態に対応する信号を入力する積荷状態
入力部および情報処理装置を備えており、当該情
報処理装置は、荷台への特定の積荷状態における
各ブームの動作状態毎のブームに作用する負荷の
定格値を記憶した記憶部を備えており、前記ブー
ム動作状態検出部からの信号に基づきこの記憶部
からその時のブーム動作状態における定格値を
得、この定格値と前記積荷状態入力部からの入力
信号に基づき積荷状態入力部に入力された積荷状
態に対応するブームに作用する負荷の定格値を算
出し、この算出した定格値と前記負荷検出器から
の信号を比較し後者の値が前者の値に達したとき
警報又はクレーン装置の動きを止めるための信号
を出力するよう構成したことを特徴とするクレー
ン付トラツクの過負荷防止装置。

（作用）上記の如き構成をもつ本発明のクレーン付トラ
ツクの過負荷防止装置は、記憶部に荷台に特定の
積荷をした状態での定格値を記憶しておき、この
記憶部からブームの動作状態をパラメータとして
読み出した特定の積荷状態でのその時のブーム動
作状態における定格値と、積荷状態入力部から入
力された入力信号に基づいて積荷状態入力部に入
力された積荷状態に対応する定格値を算出させる
ようになつている。このため負荷検出器により検
出した実際の負荷と対比させる定格値は積荷状態
に応じて、満車時は大きく、空車時は小さく、ク
レーン作業中はその中間の値として設定されるの
で、従来の過負荷防止装置のようにクレーン能力
の低い空車時の定格値に一率に制限されることが
なく、最大限のクレーン能力を発揮させることが
できるものである。

（実施例）第１実施例を第２図に基づき説明する。

第２図において、１はブーム９６に作用する負
荷を検出する負荷検出器、２はブーム９６の起伏
角度θを検知する起伏角検出器、３はブーム９６
の長さＬを検知するブーム長検出器でありいずれ
も公知のセンサーで構成されている。４は荷台９
９に積載した荷物の積載率をオペレータが目測に
より認定して手動ダイヤルで設定する積載率設定
器である。５は前記各検出器１〜３の検出信号
Ｗ，θ，Ｌ及び積載率設定器４よりの設定信号Ｓ
を入力情報として所定の演算を施す情報処理装置
であり、公知のマイクロコンピユータ等で構成さ
れている。６は情報処理装置５よりの警報信号に
より作動する警報器、７は前記各電気信号Ｗ，
θ，Ｌ，Ｓをデジタル信号に変換する為のＡ／Ｄ
変換器である。なお、起伏角検出器２とブーム長
検出器３はクレーン装置９０のブーム９６の動作
状態を検出するブーム動作状態検出部を構成し、
また積載率設定器Ｓは荷台９９への積載状態に対
応する信号を入力する積載状態入力部を構成して
いる。

前記情報処理装置５は大別して演算部と記憶部
とから成つており、前者演算部では所定のプログ
ラム５１〜５４に従つて余弦算出、作業半径算
出、許容定格荷重算出、比較演算を行うようにな
つており、後者記憶部は満車時における各ブーム
の動作状態毎の定格荷重記憶値W_RFと空車時にお
ける各ブームの動作状態毎の定格荷重記憶値W_RE
の２種の記憶値を格納しており、いずれもこの記
憶値は作業半径Ｒを基準に作成されているもので
あるため、その時々の作業半径Ｒを取り込むこと
により当該作業時の定格荷重記憶値２種W_RF、
W_RE（満車時のそれと空車時のそれ）を出力する
ように構成されている（第３図参照）。

本実施例はこのように構成されているため次の
ようなプロセスで許容定格荷重W_Rを算出し警報
信号を発する。まず余弦算出プログラム５１が実
行され（COSθ）が算出される。次いで前記算出
結果（COSθ）とブーム長信号Ｌに基づき作業半
径算出プログラム５２が実行され、作業半径Ｒが
算出される。記憶部６０は作業半径信号Ｒが入力
されると該作業半径Ｒに対応するところの満車時
定格荷重と空車時定格荷重の二つの記憶値W_RF、
W_REを出力する。次いで許容定格荷重算出プログ
ラム５３が実行されるわけであるが、このとき演
出部には積載率設定器４よりの入力信号Ｓが入力
されているので前記プログラム５３は入力信号Ｓ
の値に応じて許容定格荷重W_Rを算出する。例え
ば入力信号Ｓが100（即ち積載率100％）であれば
満車時定格荷重記憶値W_RFをそのまま許容吊上荷
重W_Rとし、入力信号ＳがＯ（即ち積載率Ｏ％つま
り空車）であれば空車時定格荷重記憶値W_REをそ
のまま許容吊上荷重W_Rとし、また積載率が50％
なり80％であれば W_R＝W_RE＋（W_RF−W_RE）×Ｓの式にＳの値として0.5なり0.8なりの数値を代入
してW_Rを算出する。従つて積載率が高いときは
満車時定格荷重記憶値W_RFに近い値を、積載率が
低いときは空車時定格荷重記憶値W_REに近い値を
許容定格荷重W_Rとして設定することになる。そ
して次に比較演算プログラム５４が実行され前記
許容吊上荷重W_Rと負荷検出器１より入力してい
る実負荷Ｗが対比され、Ｗ／W_Rが90％あるいは
100％になつたとき警報信号が出力され、警報器
６が作動することになる。

このように積荷の積載率に応じた許容定格荷重
W_Rがその都度設定される為、クレーン装置９０
は積荷が多いときはより重い荷物を吊り上げるこ
とができ、また積荷が少ないときは許容定格荷重
W_Rを下げ荷物を吊りすぎて転倒することのない
ようにすることができるものである。

次に第２実施例を説明する。この実施例は第１
実施例が積載率の設定をオペレータが目測により
行うこととなつていることから、積載率の目測誤
りあるいは設定忘れ等による不慮の事故を完全に
なくすることは困難であるという事実に基づき、
これをより発展させたものとして発明されたもの
で積載率を積荷の重量を入力情報として自動的に
演算設定するようにしたことを特徴とするもので
ある。

本実施例の構成は第４図に示す通り第１実施例
のそれに比較すると積載率設定器４がなくなつて
おり代りに積荷状態入力部としてロードセル８１
〜８３を備えており、積載率はロードセル８１〜
８３よりの入力情報W₁〜W₃に基づいて情報処理
装置５が演算して求めるようになつている点での
み異なる。他の構成要素は第１実施例のそれと異
なるところはない。

ロードセルは本実施例では３個用いられており
荷台９９とフレーム９７の間の間隙に荷台前方で
荷台中心軸線上に１個８１、荷台後方両側に２個
８２，８３が組みつけられていて荷台９９上の積
荷の重量を計測することができるようになつてい
る（第５図）。

今、荷台９９上に積荷○イ、○ロがあるとすると、
積荷○イ、○ロの総重量W_Lは、各ロードセル８１〜
８３の各検出重量W₁、W₂、W₃を加算すること
によつて得られる。この加算は情報処理装置５に
予め内蔵してある積荷重量算出プログラム５５の
実行により求められ、かつこの算出結果は次いで
実行される積載率算出プログラム５６によつて記
憶されている満車時積荷重量W_LFと比較され百分
比即ち積載率Ｓが求められる。

このようにして求められた積載率Ｓが許容定格
荷重算出プログラム５３の演算要素として用いら
れ許容定格荷重W_Rが求められると、次の比較演
算プログラム５４の実行に移行されること第１実
施例と同様である。

次に第３実施例を説明する。本実施例は第２実
施例が積荷の重量のみを考慮するものであるため
内包していた問題点を解消改良したものである。

即ち第６図に示すように積荷○イが荷台９９の片
側へ寄せられて積まれた場合、と中央附近へ積ま
れた場合とでは反転倒モーメントは当然異なり後
者の場合が前者の場合より高くなるのであるが、
前記した如く第２実施例ではこのような積荷の位
置は考慮せず積荷の重量のみを考慮している為、
安全サイドに立つて積載率を設定するには、荷台
９９の側端に寄せ切つて積荷を積載しかつブーム
９６が積荷○イの積載方向へ旋回した最悪の条件下
での許容定格荷重を選択せざるをえなかつた。従
つて積荷を荷台９９の中央附近に積載した場合は
クレーン能力には余力を残すようになつていた。

そこで本実施例では積荷○イの積載位置とトラツ
クの転倒支点間の距離を積荷状態入力部からの入
力情報に追加し積荷○イを荷台中心に積載したと仮
定した場合の等価積載量を算出し、これを以つて
積載率を算出し、以つてクレーン能力を余すこと
なく十分に活用することができるようにしたもの
である。

次にその積載率算出過程を詳細に説明する。第
７図においてＸ軸、Ｙ軸はクレーン装置９０の旋
回中心Ｏを原点とする車両長手方向の座標軸、同
直角方向の座標軸である。Ａ，Ｄは左右のアウト
リガジヤツキ９５の接地点、Ｂ，Ｃは左右の後輪
９４の接地点で、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを結んだ線がト
ラツクの転倒支線である。なお（xa、ya）、（xb、
yb）、（xc、yc）、（xd、yd）は夫々Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄの座標位置である。

ところで積荷を荷台９９上に置いた場合の積載
率は最も転倒を起しやすい方向で把えなければな
らないから、それは転倒支線AB，BC，CD，
DAに最も近い方向での距離を求めることによつ
て転倒支線AB，BC，CD，DAで囲まれる図形
の図心に積荷を置いたと仮定した場合の等価積載
重量W_Lを求めることになる。そしてこのW_Lをト
ラツクの最大積載重量W_LFと比較する。即ち積荷
○イを第７図図示のように置いた場合、積荷○イに最
も近い転倒支線はCDである。この転倒支線CDに
対する垂直距離は積荷（イ）がWW′であり、前
記図心までの垂直距離はW_LW′_Lである。故に等
価積載重量W_Lはで求められる。ここでＷは積荷○イの重量であり、
これは各ロードセル８１〜８３の各検出重量W₁、
W₂を加算することにより求められること前記し
た通りである。

従つて積載率Ｓは、と表わすことができる。

尚上述の説明では積荷が１個と仮定して説明し
たが積荷が２個以上の場合の総合重量Ｗ及び総合
座標Ｘ、ＹはＷ＝W₁＋W₂＋W₃ （W₁〜W₃は各ロードセル８１〜８３の検出荷
重）Ｙ＝１／W₁＋W₂＋W₃（W₁y₁＋W₂y₂＋W₃y₃）Ｘ＝１／W₁＋W₂＋W₃（W₁x₁＋W₂x₂＋W₃x₃）（y₁、y₂、y₃、x₁、x₂、x₃は各ロードセルのＸ
軸、Ｙ軸の座標）で求め、これを以つて等価積載重量Ｗの算出基礎
とすればよい。

上記したような演算を実施するため、本実施例
では第８図に示す如く、等価積載重量算出プログ
ラム５７（前記(1)式を実行）と積載率算出プログ
ラム５８（前記(2)式を実行）を内蔵しており、ま
たこれらの演算実行に必要な定数x₁y₁、x₂y₂x₃y₃
（各ロードセル８１〜８３のｘ、ｙ座標）、（xa、
ya）、（xb、yb）、（xc、yc）（xd、yd）（各転倒支
点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのｘ、ｙ座標）、W_LFを記憶部
６１に格納している。

而して本実施例では、このように積載位置を考
慮して積載率を算出する為積荷が荷台の片側へ寄
せられているときよりも荷台の中央附近にあると
き即ち転倒支線AB，BC，CD，DAの図心に近
いときはその数値は高くなり本来の積載率に近づ
くので、第２実施例に比べ適切な即ちより高い許
容定格荷重を設定することができるのでクレーン
能力の十分な活用を可能ならしめることができる
のである。

次に第４実施例について説明する。本実施例は
第３実施例を更に発展させたものである。即ち第
３実施例ではブーム９６がどの方向を向いている
場合も一様に積載率を設定していたが本実施例で
は積荷状態入力部からの入力情報にブームの旋回
方向を考慮に加えてなおより適切な積載率を設定
できるように考慮したものである。

例えば第９図において示すように積荷○イが積載
されている場合、フツク９３（ブーム９６）が
の位置にあるとき、当該ブーム９６の旋回方向と
積荷○イの荷台９９中での積載位置がほぼ同方向で
あるから、この場合第３実施例において説明した
のと同様の方法で積載率を算定してよい。ところ
がフツク９３（ブーム９６）が位置へ旋回位置
した場合には転倒支線ABを基準にしての積荷○イ
までの距離はフツク９３（ブーム９６）が位置
に位置するよりも長くなるのであるから転倒モー
メントは増大しており而して積載率も高く設定で
きることになる。またブーム９６が縮小動して
位置となつた場合にはフツク９３の位置は転倒支
線AB，BC，CD，DAで囲まれる図形内に存し
ているのであるから転倒の危険性はなく、積載率
は100％に設定できるものである。

本実施例は上記したフツク９３の水平位置を積
載率算出の入力信号に追加したものであつて、こ
のため、第１０図に示す如くの構成となつてい
る。即ち積荷状態入力部にはブーム９６の旋回角
度θsを検出する公知のセンサーで構成された旋回
角度検出器９が付加されており、かつ情報処理装
置５内にはフツク座標計算プログラム５９が内蔵
されている。

前記フツク座標計算プログラム５９は起伏角検
出器２、ブーム長検出器３及び前記旋回角度検出
器９よりの各入力信号θ，Ｌ，θsを取り込んで、
フツク座標（Hx、Hy）を算出する。次いで実行
される積載率算出プログラム５８では、前記フツ
ク座標（Hx、Hy）を取り込んでフツク９３の水
平位置を判定し、フツク９３が転倒支線AB，
BC，CD，DAに囲まれる図形内に存する場合に
は積載率を100％に選択し、転倒支線AB，BC，
CD，DAで囲まれる図形外にある場合には最も
近い転倒支線から転倒支線AB，BC，CD，DA
で囲まれる図形の図心までの距離および積荷まで
の距離を算出する。例えば第９図においてフツク
９３が位置の場合、転倒支線ABを基準として
W_LW′_L、WW′を算出する。これを以つて積載率
を算出する方法は第３実施例で説明したところと
同様であり、また当該プログラム５８実行前後の
演算過程も第３実施例におけるそれと異なるとこ
ろはない。

本実施例はこのように構成されているため、ブ
ーム９６の旋回方向に応じた最も適切な積載率を
設定することができクレーン能力の効率的な活用
に資するところ大なるものである。

尚、第１〜第４実施例において説明した満車時
及び空車時の定格荷重記憶値W_RF、W_REは作業半
径Ｒを基準に作定してあるものであるが、ブーム
起伏角度θを基準として作定した定格荷重記憶値
であつてもよく、また定格荷重に替えてブーム根
元支点ピン回りのモーメントあるいは起伏シリン
ダに生ずる応力等を定格値として用いるものであ
つても良い。

また、満車時および空車時の２つの定格値を記
憶せずに特定の積荷状態における１つの定格値を
記憶しておき積荷状態に対応する係数を掛け合せ
ることにより積荷状態に対応する定格値を算出す
るようにしてもよい。

さらに、警報器６を作動させる信号を用いてク
レーン装置を止める信号として用いても良いこと
勿論である。

（発明の効果）本発明によると荷台への積載状態に応じてトラ
ツク車体の安定度が上下した場合にこの上下変動
に応じてクレーン能力を上下させることができる
ので、従来の安定度最低の状態でクレーン能力を
固定していた過負荷防止装置と比べると大幅なク
レーン能力の向上が見込めるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るクレーン付トラツクの構
成説明図、第２図は第１実施例の構成を示すブロ
ツク図、第３図は満車時定格荷重記憶値W_RFと空
車時定格荷重記憶値W_REと作業半径Ｒ及び積載率
％の関連を示す説明図、第４図は第２実施例の構
成を示すブロツク図、第５図は第２〜第４実施例
において用いられるロードセル８１〜８３の取付
構成図、第６図はトラツク荷台９９の片側へ寄せ
られて荷物が積まれた場合の状態説明図、第７図
は積荷○イの積載率算出過程の説明図、第８図は第
３実施例の構成を示すブロツク図、第９図は第４
実施例の演算方法の説明図、第１０図は第４実施
例の構成を示すブロツク図である。尚第２，４，
８，１０図の各実施例ブロツク図において情報処
理装置５を示す大ブロツク内の小ブロツク５１〜
５９は該情報処理装置５内で順次実行されるプロ
グラムを示すものである。荷台……９９、クレーン装置……９０、ブーム
……９６、アウトリガジヤツキ……９５、ブーム
動作状態検出部、起伏角検出器……２、ブーム動
作状態検出部、ブーム長検出器……３、ブーム動
作状態検出部、負荷検出器……１、ブーム動作状
態検出部、情報処理装置……５、積荷状態入力
部、積載率設定器……４、積荷状態入力部、ロー
ドセル……８１〜８３、積荷状態入力部、旋回角
度検出器……９。

Claims

【特許請求の範囲】

１スプリング支持のニユーマチツクタイヤ９４
と荷台９９とを有するトラツクにブーム９６を有
するクレーン装置９０と一対のアウトリガジヤツ
キ９５を備え、クレーン作業中には一対のニユー
マチツクタイヤ９４と前記アウトリガジヤツキ９
５によりトラツク車体を４点支持するようにした
クレーン付トラツクの過負荷防止装置であつて、
当該過負荷防止装置が、クレーン装置９０のブー
ム９６の動作状態を検出するブーム動作状態検出
部、ブーム９６に作用する負荷を検出する負荷検
出器１、荷台９９への積荷状態に対応する信号を
入力する積荷状態入力部および情報処理装置５を
備えており、当該情報処理装置５は、荷台への特
定の積荷状態における各ブームの動作状態毎のブ
ームに作用する負荷の定格値を記憶した記憶部６
０を備えており、前記ブーム動作状態検出部から
の信号に基づきこの記憶部６０からその時のブー
ム動作状態における定格値を得、この定格値と前
記積荷状態入力部からの入力信号に基づき積荷状
態入力部に入力された積荷状態に対応するブーム
に作用する負荷の定格値を算出し、この算出した
定格値と前記負荷検出器からの信号を比較し後者
の値が前者の値に達したとき警報又はクレーン装
置の動きを止めるための信号を出力するよう構成
したことを特徴とするクレーン付トラツクの過負
荷防止装置。