JP6673085B2 - クレーン - Google Patents
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Description
本発明は、起伏部材を備え、吊り荷を吊り上げ可能なクレーンに関する。
従来、クレーンの一態様である移動式クレーンとして、クレーン本体と、起伏部材としてのブームと、を備えたものが知られている。ブームは、クレーン本体の前部に起伏可能に取り付けられる。ブームの先端から垂下されたワイヤによって、吊り荷が吊り上げられる。長尺のブームは自重によって撓みやすい。このため、ブームが撓んだ状態で吊り荷が吊り上げられると、ブームの長手方向に沿って圧縮力が加わる。この結果、ブームの中央部に大きな曲げモーメントが付与され、ブームに高い強度が要求されることとなる。
特許文献1には、ブームの先端に回動可能に支持された、起伏部材としてのジブを備えたクレーンが開示されている。ジブを起伏させるためのガイラインはジブの先端部に接続される。また、ガイラインの中央部とジブの中央部とを接続するように中間支持ラインが配設されている。中間支持ラインによってジブの支持構造が補強され、ジブの撓みが抑制される。
また、特許文献2には、ブームと、ブームを起伏させるためのマストと、ブームの先端部とマストの先端部とを接続するロープ状のガイラインと、を備えたクレーンが開示されている。マストの先端部からブームの先端部に向かって引き出されたガイラインは、途中の分岐点に配置されたシーブに掛けられた後、ブームの中間部分に向かって引き回されている。当該ガイラインは、ブームの中間部分に配置された中間シーブに掛けられたのち、再び分岐点のシーブに掛けられ、ブームの先端部に接続される。
特許文献1に記載された技術では、中間支持ラインの両端がジブおよびガイラインにそれぞれ固定されている。ジブの撓みは、ジブの起伏角度や吊り荷の荷重に応じて変化する。このため、両端が固定された中間支持ラインでは、ブームの起伏角度や吊り荷の荷重に応じてジブの撓みを最小限に抑制することができないという問題があった。
また、特許文献2に記載された技術では、ブームを起伏させるためにガイラインが伸縮されることに連動して、分岐点のシーブとブーム側の中間シーブとの距離が変動する。このため、ブームの起伏角度を一定に保ったまま、シーブ間の距離を調整しブームの撓みを矯正することができない。したがって、ブームの起伏角度や吊り荷の荷重に応じてブームの撓みを最小限に抑制することができないという問題があった。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、支持体に起伏可能に取り付けられた起伏部材の撓みを、起伏部材の姿勢や吊り荷の荷重に応じて調整可能なクレーンを提供することを目的とする。
本発明の一の局面に係るクレーンは、先端部と基端部とを備え、長手方向に沿って延びる起伏部材と、前記起伏部材を起伏可能に支持する支持体と、前記起伏部材の前記先端部に接続された一端部と前記一端部とは反対側の他端部とを含む接続部材と、前記接続部材の前記他端部に接続され前記接続部材を牽引する牽引部と、を備え、前記接続部材が前記起伏部材を牽引する牽引力を調整することで、前記起伏部材を起伏させる起伏装置と、前記起伏部材の前記先端部から垂下され、吊り荷を吊る吊り上げ用ロープと、前記吊り上げ用ロープの巻き上げおよび巻き下げを行う吊り上げ用ウインチと、前記起伏部材の中間部分と前記接続部材とを接続するロープであって、前記接続部材の前記一端部と前記他端部との間で前記接続部材に固定された固定端部を備えた中間支持用ロープと、前記起伏部材の中間部分に配置され、前記中間支持用ロープを拘束する拘束部と、前記拘束部に拘束された前記中間支持用ロープの巻き取りおよび繰り出しを行うことで、前記接続部材と前記拘束部との間の距離を変化させる中間支持用ウインチと、を有する。
本構成によれば、クレーンの起伏部材は、起伏装置によって起伏可能とされる。起伏部材の先端部から垂下された吊り上げ用ロープが吊り上げ用ウインチによって巻き上げられると、所定の吊り荷が吊り上げられる。起伏部材の自重や吊り荷の荷重によって、起伏部材に撓みが発生することがあっても、中間支持用ウインチが操作されることで、接続部材と起伏部材に配置された拘束部との間の距離が調整可能とされる。この結果、起伏部材の姿勢や吊り荷の荷重に対応して、起伏部材の撓みを調整することができる。したがって、作業時に、起伏部材に大きな圧縮力や曲げモーメントがかかることが抑止され、起伏部材の損傷を抑制することができる。
上記の構成において、前記起伏部材の自重または前記吊り荷の荷重によって長手方向に沿って撓んだ前記起伏部材の撓み量に応じて変化する、前記起伏部材または前記中間支持用ロープの特性値を検出する特性値検出部と、前記起伏部材の撓み量と前記特性値との関係を予め記憶する記憶部と、前記特性値検出部が検出した前記特性値に応じて前記記憶部から前記起伏部材の撓み量を出力する出力部と、前記出力部が出力した前記起伏部材の前記撓み量を表示する表示部と、を更に有することが望ましい。
本構成によれば、特性値検出部が検出する特性値に応じて、表示部に起伏部材の撓み量が出力される。このため、作業者は表示部に表示された撓み量に基づいて、中間支持用ウインチを操作し、起伏部材の撓みを調整することができる。
上記の構成において、前記特性値検出部は、前記特性値として前記中間支持用ロープの張力を検出する張力検出部を含むことが望ましい。
本構成によれば、中間支持用ロープの張力に基づいて、起伏部材の撓みを調整することができる。
上記の構成において、前記起伏装置および前記中間支持用ウインチを操作するための指令を受け付ける操作部と、前記操作部が受け付けた前記指令に応じて、前記起伏装置の動作および前記中間支持用ウインチの巻き取りまたは繰り出しを制御するウインチ制御部と、を更に有することが望ましい。
本構成によれば、操作部が受け付ける操作に応じて、起伏部材の撓み調整を行うことができる。
上記の構成において、前記記憶部は、前記起伏部材の撓み量が0に近づくように設定された前記特性値の目標値を予め記憶しており、前記ウインチ制御部は、前記特性値検出部が検出する前記特性値が前記目標値に近づくように、前記中間支持用ウインチを制御して前記中間支持用ロープの巻き取りまたは繰り出しを行う自動制御モードを備えることが望ましい。
本構成によれば、ウインチ制御部が実行する自動制御モードによって、起伏部材の撓み調整をアシストすることができる。
上記の構成において、前記拘束部は、前記接続部材に対向して前記起伏部材に配置され、前記中間支持用ロープを張架する中間支持シーブであって、前記中間支持用ウインチは、前記中間支持シーブに張架され更に下方に引き延ばされた前記中間支持用ロープを巻き取りおよび繰り出し可能なように、前記起伏部材の前記基端部または前記支持体に配置されていることが望ましい。
本構成によれば、起伏部材の長手方向に沿って中間支持用ロープを巻き取ることで、接続部材と起伏部材に配置された拘束部との間の距離を調整し、起伏部材の撓みを調整することができる。また、中間支持用ウインチが起伏部材の基端部または支持体に配置されているため、当該ウインチのメンテナンスが容易に実行可能とされる。
本発明によれば、支持体に起伏可能に取り付けられた起伏部材の撓みを、起伏部材の姿勢や吊り荷の荷重に応じて調整可能なクレーンが提供される。
以下、図面を参照しつつ、本発明の各実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るクレーン10の側面図である。なお、以後、各図には、「上」、「下」、「前」および「後」の方向が示されているが、当該方向は、本発明に係るクレーン10の構造および組立方法を説明するために便宜上示すものであり、クレーン10の移動方向や使用態様などを限定するものではない。
クレーン10は、クレーン本体11(支持体)を備える。クレーン本体11は、上部旋回体12と、この上部旋回体12を旋回可能に支持する下部走行体13と、を備える。また、クレーン10は、キャブ14と、カウンタウエイト15と、ブーム16(起伏部材)と、ラチスマスト17と、箱マスト18と、を備える。
キャブ14は、上部旋回体12の前端部に配置されている。キャブ14は、クレーン10の運転席に相当する。カウンタウエイト15は、上部旋回体12の後端部に配置されている。カウンタウエイト15は、クレーン10のバランスを保つための錘である。
ブーム16は、上部旋回体12の前端側に起伏可能に支持されている。詳しくは、ブーム16は、先端部16A(図1)と、クレーン本体11に回動可能に支持された基端部16Bとを備え、所定の長手方向に沿って延びている。なお、ブーム16の基端部16Bには、軸受形状を備えたブームフット16Sが形成されており、ブームフット16Sは上部旋回体12の不図示の軸受部に所定のピンによって回動可能に支持されている。また、図1では、ブーム16の詳細な構造を省略しているが、本実施形態では、ブーム16は公知のラチス構造を備えている。ブーム16の構造は、ラチス構造に限定されるものではない。
ラチスマスト17は、ブーム16の後方において、上部旋回体12に回動可能に支持されている。ラチスマスト17は、基端及び回動端を有し、その基端がブーム16の後側の位置で上部旋回体12に回動可能に連結されている。このようなマストの具体的な構造は限定されないが、本実施形態では、ラチスマスト17はラチス型の構造を有する。ラチスマスト17の回動軸は、ブーム16の回動軸と平行でかつ当該ブーム16の回動軸のすぐ後方に位置している。すなわち、このラチスマスト17の基端もブーム16の起伏方向と同方向に回動可能である。一方、このラチスマスト17の回動端は、後記のブーム起伏用ロープ26およびガイリンク37を介してブーム16の先端部16Aに連結される。この連結によって、ラチスマスト17は、ブーム16の回動における支柱となる。
箱マスト18は、基端及び回動端を有し、その基端がラチスマスト17の後側の位置で上部旋回体12に回動可能に連結される。箱マスト18は、断面視で矩形形状からなる。箱マスト18の回動軸は、ブーム16の回動軸と平行でかつラチスマスト17の回動軸のすぐ後方に配置されている。すなわち、この箱マスト18はブーム16の起伏方向と同方向に回動可能である。一方、この箱マスト18の回動端は左右一対のガイリンク22を介してラチスマスト17の先端に連結される。この連結は、ラチスマスト17の回動と箱マスト18の回動とを連携させる。
クレーン10には、各種ウインチが搭載される。具体的には、箱マスト18を回動させラチスマスト17を起伏させるためのマスト起伏用ウインチ18Sと、ブーム16を起伏させるためのブーム起伏用ウインチ23と、吊り荷の巻上げ及び巻下げを行うための主巻用ウインチ24と、ブーム16の撓みを抑制するための中間支持用ウインチ25と、が搭載される。本実施形態に係るクレーン10では、マスト起伏用ウインチ18Sが箱マスト18の基端近傍部位に据え付けられ、ブーム起伏用ウインチ23がラチスマスト17の基端近傍部位に据え付けられている。また、主巻用ウインチ24および中間支持用ウインチ25がいずれもブーム16の基端部16Bの近傍部位に据え付けられる。これらのウインチ18S、23、24および25は上部旋回体12に搭載されていてもよい。
マスト起伏用ウインチ18Sは、マスト起伏用ロープ21の巻き取り及び繰り出しを行う。そして、この巻き取り及び繰り出しにより箱マスト18が回動するようにマスト起伏用ロープ21が配索される。具体的には、上部旋回体12の後端部および箱マスト18の回動端部にはそれぞれ複数のシーブが幅方向に配列されたシーブブロック19,20が設けられ、マスト起伏用ウインチ18Sから引き出されたマスト起伏用ロープ21がシーブブロック19,20間に掛け渡される。従って、マスト起伏用ウインチ18Sがマスト起伏用ロープ21の巻き取りや繰り出しを行うことにより、両シーブブロック19,20間の距離が変化し、これによって箱マスト18さらにはこれと連動するラチスマスト17が起伏方向に回動する。なお、箱マスト18およびラチスマスト17の回動は、クレーン10の組み立て時に行われる。すなわち、図1に示すクレーン10の使用姿勢では、箱マスト18およびラチスマスト17の位置はほぼ固定されている。
ブーム起伏用ウインチ23は、ブーム起伏用ロープ26の巻き取り及び繰り出しを行う。そして、この巻き取り及び繰り出しによりブーム16が回動するようにブーム起伏用ロープ26が配索される。具体的には、ラチスマスト17の回動端部の近傍およびガイリンク37の後端部にはそれぞれ複数のシーブが幅方向に配列された下部スプレッダ35および上部スプレッダ36が設けられ、ブーム起伏用ウインチ23から引き出されたブーム起伏用ロープ26が、シーブ33およびシーブ34を経由した後、下部スプレッダ35および上部スプレッダ36間に掛け渡される。従って、ブーム起伏用ウインチ23がブーム起伏用ロープ26の巻き取りや繰り出しを行うことにより、下部スプレッダ35および上部スプレッダ36間の距離が変化し、これによってガイリンク37に連結されたブーム16が起伏方向に回動する。
なお、ガイリンク37(接続部材)は、ブーム16の先端部16Aに接続された一端部37Aと、一端部37Aとは反対側の他端部37Bとを含む(図1)。なお、本発明の接続部材は、リンクに限定されるものではなく、ワイヤなど他の態様でもよい。また、前述のラチスマスト17、ブーム起伏用ウインチ23、下部スプレッダ35、上部スプレッダ36およびブーム起伏用ロープ26は、本発明の牽引部41(図1)を構成する。牽引部41は、ガイリンク37の他端部37Bに接続され、ガイリンク37を牽引する。更に、ガイリンク37および牽引部41は、本発明の起伏装置42を構成する。起伏装置42は、ガイリンク37がブーム16を牽引する牽引力を調整することで、ブーム16を起伏させる。
主巻用ウインチ24は、吊り荷に接続された主巻用ロープ27の巻き上げおよび巻き下げを行う。この主巻について、ブーム16の先端には主巻用ガイドシーブ29が回転可能に設けられ、さらに主巻用ガイドシーブ29に隣接する位置に複数の主巻用ポイントシーブ30が幅方向に配列された主巻用シーブブロックが設けられている。主巻用ロープ27は、ブーム16の先端部16Aから垂下され、所定の吊り荷を吊る吊り上げ用ロープである。主巻用ウインチ24から引き出された主巻用ロープ27が主巻用ガイドシーブ29に掛けられ、かつ、シーブブロックの主巻用ポイントシーブ30と、吊荷用のフック31に設けられたシーブブロックのシーブ31Sとの間に掛け渡される。従って、主巻用ウインチ24が主巻用ロープ27の巻き取りや繰り出しを行うと、両シーブ30,31S間の距離が変わって、ブーム16の先端部16Aから垂下された主巻用ロープ27に連結されたフック31が上下動し、吊り荷の吊り上げ及び吊り下げが行われる。
図1に示すような長尺のブーム16が起立されると、ブーム16は自重によって撓みやすい。このとき、図1では、ブーム16の中央部が前方に移動するように、ブーム16の長手方向に沿ってブーム16が撓みこととなる(図1の破線参照)。この状態で、フック31が地上Gに配置された吊り荷を吊り上げると、ブーム16の先端部には下方に向かう荷重が付与される。この結果、ブーム16の先端部には、長手方向に沿って圧縮力(矢印DT)が加わる。更に、ブーム16の長手方向の中央部には、曲げモーメント(矢印DM)が付与される。このような曲げモーメントが、ブーム16の中央部に付与されると、ブーム16を構成するパイプ材などに大きな負荷がかかり、ブーム16が損傷することやブーム16の寿命が縮小されることとなる。
このような問題を解決するために、本実施形態では、ブーム16が中間支持構造を備えている。図2は、本実施形態に係るクレーン10において、ブーム16の中間支持構造を説明するための模式図である。図3は、本実施形態に係るクレーン10が備える制御部50の電気的なブロック図である。
図1乃至図3を参照して、ブーム16は、前述の中間支持用ウインチ25に加え、中間支持用ロープ28と、中間支持シーブ32と、制御部50と、荷重検出部55と、角度計56と、表示部57と、操作部58と、を備えている。
中間支持用ウインチ25は、中間支持用ロープ28の巻き取り及び繰り出しを行う。そして、この巻き取り及び繰り出しによりブーム16の撓みが変化するように中間支持用ロープ28が配索される。具体的には、ブーム16の中間部分には、ガイリンク37に対向するように中間支持シーブ32が設けられている。そして、中間支持用ウインチ25から引き出された中間支持用ロープ28が中間支持シーブ32に掛けられた後、固定端部Pにおいてガイリンク37に固定される。従って、中間支持用ウインチ25が中間支持用ロープ28の巻き取りや繰り出しを行うことにより、ガイリンク37とブーム16の中間支持シーブ32との距離が変化し、ブーム16の撓みが調整される。中間支持シーブ32は、本発明の拘束部を構成する。拘束部は、ブーム16の中間部分に配置され、中間支持用ロープ28を拘束する。なお、本発明において、ブーム16の中間部分とは、ブーム16の先端部と基端部との間の領域に相当する。
なお、中間支持用ロープ28について換言すると、中間支持用ロープ28は、ブーム16の中間部分とガイリンク37とを接続するロープである。そして、中間支持用ロープ28は、固定端部Pと、被支持部Qとを備えている(図2)。固定端部Pは、中間支持用ロープ28の先端であって、ガイリンク37の一端部37Aと他端部37Bとの間でガイリンク37に固定されている。被支持部Qは、固定端部Pからブーム16に向かって延ばされた部分であって、ブーム16の先端部16Aと基端部16Bとの間でブーム16の中間支持シーブ32に支持されている。中間支持シーブ32は、ガイリンク37に対向してブーム16の中間部分に配置され、中間支持用ロープ28の被支持部Qを張架している。更に、中間支持用ウインチ25は、中間支持シーブ32に張架され更に下方に引き延ばされた中間支持用ロープ28の被支持部Q側を巻き取りおよび繰り出し可能なように、ブーム16の基端部16Bに配置されている。なお、中間支持用ウインチ25は、クレーン本体11に配置されてもよい。
なお、図2を参照して、ブーム16の先端部16Aと基端部16Bとを結ぶブーム16の長手方向に延びるブーム16の側面16Mと、中間支持用ロープ28の固定端部Pと被支持部Qとの間の領域とがなす角度θが、略90度となるように、中間支持用ロープ28の固定端部Pおよび被支持部Q(中間支持シーブ32)の位置が設定されていることが望ましい。
制御部50は、クレーン10の動作を統括的に制御するもので、図3に示すように、制御信号の送受先として、荷重検出部55、角度計56、ブーム起伏用ウインチ23、主巻用ウインチ24、中間支持用ウインチ25および表示部57などに電気的に接続されている。なお、制御部50は、クレーン10に備えられたその他のユニットにも電気的に接続されている。
荷重検出部55は、図2に示すように、中間支持シーブ32の近傍に配置されている。荷重検出部55は、中間支持用ロープ28の張力Tを検出する。荷重検出部55によって検出された張力Tは、制御部50の判定部52によって参照される。荷重検出部55は、本発明の特性値検出部を構成する。特性値検出部は、ブーム16の撓み量に応じて変化する中間支持用ロープ28の特性値を検出する。すなわち、荷重検出部55は、前記特性値として中間支持用ロープ28の張力Tを検出する。
角度計56は、ブーム16の基端部に配置されており、ブーム16の対地角(起伏角度、ブーム16の長手方向に延びる中心線と水平線とがなす角度)を検出する。
表示部57は、図1のキャブ14の内部に備えられており、制御部50が実行するブーム撓み制御に関する各種の情報を表示し、作業者に報知する。特に、表示部57は、後記の出力部54が出力したブーム16の撓み量を表示する。
操作部58は、キャブ14の内部に備えられており、主巻用ウインチ24および中間支持用ウインチ25を操作するための指令を受け付ける。操作部58は、複数の操作レバーを含む。
制御部50は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)等から構成され、CPUが前記制御プログラムを実行することにより、下記の駆動制御部51、判定部52、記憶部53および出力部54が備える機能が実行される。
駆動制御部51は、ブーム起伏用ウインチ23、主巻用ウインチ24および中間支持用ウインチ25を駆動するための出力信号を出力する。また、駆動制御部51は、クレーン10においてブーム16の撓みを調整するための自動制御モードが実行される際には、中間支持用ウインチ25を制御して中間支持用ロープ28の巻き取りまたは繰り出しを自動で行う。
判定部52は、荷重検出部55が検出する中間支持用ロープ28の張力Tと、記憶部53に記憶されている張力の目標値との大小関係を比較、判定する。
記憶部53は、ブーム16の撓み量と中間支持用ロープ28の張力Tとの関係を予め記憶している。一例として、図1の破線にて示されるブーム16の撓み量が1(m)の場合中間支持用ロープ28の張力Tは20(t)であり、ブーム16の撓み量が2(m)の場合、中間支持用ロープ28の張力Tは10(t)であるという情報が、操作部53に格納されている。この情報によれば、中間支持用ロープ28の張力が10(t)から20(t)に増大するように、中間支持用ウインチ25が中間支持用ロープ28を巻き上げると、ブーム16の撓み量は2(m)から1(m)に縮小されることがわかり、中間支持用ウインチ25による中間支持用ロープ28の巻き取り、繰り出し制御が実現可能とされる。そして、このようなブーム16の撓み量と中間支持用ロープ28の張力Tとの関係を示す情報を、記憶部53は、ブーム16の起伏角度毎に格納している。
更に、記憶部53は、ブーム16の撓み量が0となるような張力Tの目標値を予め記憶している。
出力部54は、荷重検出部55が検出した張力Tに応じて記憶部53からブーム16の撓み量を出力する。出力された撓み量は、表示部57に表示される。
図1乃至図3を参照して、ブーム起伏用ウインチ23の巻き上げによってブーム16がクレーン本体11に対して起こされると、ブーム16の自重によってブーム16は図1の破線のように撓むこととなる。前述のように、このまま吊り荷の荷重がブーム16の先端部にかかると、ブーム16に大きな曲げモーメント(矢印DM)がかかるため、吊り荷が吊り上げられる前に、ブーム16の撓みが矯正されることが望ましい。
そこで、本実施形態では、作業者がブーム撓み制御を開始する操作を実行すると、荷重検出部55が中間支持用ロープ28の張力Tを検出する。更に、出力部54は、荷重検出部55が検出した張力Tに応じて記憶部53からブーム16の撓み量を出力する。荷重検出部55によって出力されたブーム16の撓み量は、キャブ14(図1)の表示部57(図3)に表示される。
したがって、作業者は表示部57に表示されたブーム16の撓み量を参照しながら、操作部58を操作して、中間支持用ウインチ25(図2)の巻き上げを実行する。なお、中間支持用ウインチ25の巻き上げによって変化する張力Tに応じて、随時ブーム16の撓み量が更新され、表示部57に表示される。このため、作業者は、キャブ14内にいながら、ブーム16の撓み量を略ゼロに調整することができる。なお、このようなブーム16の撓みの調整は、ブーム16が自重によって撓む場合に限られるものではない。すなわち、ブーム16が所定の吊り荷を吊り上げた後に、当該吊り荷の荷重によってブーム16が再び撓んだ場合も、中間支持用ウインチ25が制御され中間支持用ロープ28の張力T(長さ)が調整されることで、ブーム16の撓みが調整されてもよい。なお、中間支持用ウインチ25による中間支持用ロープ28の巻き取りが行われると、ガイリンク37は固定端部Pを境に屈曲する場合もある。この場合、固定端部Pから延びる3本の線材の張力が釣り合いながら、固定端部Pと中間支持シーブ32との距離が変化し、ブーム16の撓みが調整される。
また、他の実施形態において、制御部50の駆動制御部51が中間支持用ウインチ25の巻き上げ、繰り出しを制御する自動制御モードが備えられている態様でもよい。前述のように、記憶部53は、ブーム16の撓み量が0に近づくように設定された、張力Tの目標値を予め記憶している。このため、駆動制御部51は、荷重検出部55が検出する中間支持用ロープ28の張力Tが上記の目標値に近づくように、中間支持用ウインチ25を制御して中間支持用ロープ28の巻き取りまたは繰り出しを行えばよい。この場合も、作業者が現在のブーム16の撓み量を確認することができるように、ブーム16の撓み量がキャブ14(図1)の表示部57(図3)に表示されることが望ましい。このように、駆動制御部51はブーム16の撓み調整をアシストすることができる。
以上のように、本実施形態によれば、クレーン10のブーム16は、起伏装置42(図1)によって起伏可能とされる。ブーム16の先端部16Aから垂下された主巻用ロープ27が主巻用ウインチ24によって巻き上げられると、所定の吊り荷が吊り上げられる。この際、ブーム16の自重や吊り荷の荷重によって、ブーム16に撓みが発生することがあっても、操作部58によって中間支持用ウインチ25が操作されることで、中間支持用ロープ28の固定端部Pとブーム16との間の距離が調整可能とされる。この結果、ブーム16の姿勢や吊り荷の荷重に対応して、ブーム16の撓みを調整することができる。したがって、作業時に、ブーム16に大きな圧縮力や曲げモーメントがかかることが抑止され、ブーム16の損傷を抑制することができる。また、作業者は表示部57に表示されたブーム16の撓み量に基づいて中間支持用ウインチ25を操作し、ブーム16の撓みを調整することができる。
更に、本実施形態では、中間支持用ウインチ25を制御して中間支持用ロープ28の張力T(図2の固定端部Pと中間支持シーブ32との間の距離)を調整することが可能なため、ブーム16が図1の破線とは逆方向に撓んだ場合でも、中間支持用ロープ28が繰り出されることで、当該撓みを低減することができる。
また、本実施形態では、図2の中間支持用ウインチ25が、ブーム16の長手方向に沿って中間支持用ロープ28を巻き取ることで、中間支持用ロープ28の固定端部Pと起伏部材16との間の距離を調整し、ブーム16の撓みを調整することができる。また、中間支持用ウインチ25がブーム16の基端部に配置されているため、当該ウインチのメンテナンスが容易に実行可能とされる。
なお、図1を参照して、クレーン10が組み立てられる過程では、クレーン本体11に対してブーム16が前方に倒伏され、地上Gに横たわるように配置される。この場合、図1の状態からブーム起伏用ウインチ23によってブーム起伏用ロープ26が繰り出されることで、ブーム16が前方に倒伏した状態となる。そして、倒伏した状態のブーム16を図1のような起立姿勢とするためには、ブーム起伏用ウインチ23によってブーム起伏用ロープ26が巻き上げられる必要がある。この際、ブーム16の中間部には大きな自重がかかっているため、倒伏したブーム16は下方に向かって凸となるように撓みやすい。この状態で、ブーム16を起立させるべくブーム起伏用ウインチ23がブーム起伏用ロープ26を巻き上げると、ガイリンク37の引っ張り力によってブーム16に強い圧縮力および曲げモーメントが発生してしまう。本実施形態では、ブーム16の起立前に、中間支持用ウインチ25が制御され中間支持用ロープ28の長さが調整されることで、自重によって発生した起立時のブーム16の撓みを低減し、曲げモーメントの発生を抑制することができる。
以上、本発明の各実施形態に係るクレーン10について説明した。なお、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。本発明では、以下のような変形実施形態が可能である。
(1)上記の実施形態では、荷重検出部55が検出する中間支持用ロープ28の張力Tを参照して、作業者が中間支持用ウインチ25を駆動する、または、制御部50の駆動制御部51が中間支持用ウインチ25を駆動する態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明に係る特性値検出部は、ブーム16の撓み量に応じて変化する、その他のブーム16または中間支持用ロープ28の特性値を検出するものでもよい。一例として、ブーム16の複数箇所に予めひずみゲージが備えられており、当該ひずみゲージの出力(ブーム16のひずみ量:特性値)に応じて、中間支持用ウインチ25が駆動される態様でもよい。なお、ブーム16が断面視で矩形形状(角柱)からなる場合、ブーム16の長手方向の中央部において、ブーム16の4つの側面にそれぞれひずみゲージが装着されてもよい。この場合、図1の円弧状の破線のようにブーム16が撓んだ場合、円弧形状の内側に相当するブーム16の側面と円弧形状の外側に相当するブーム16の側面とでは、ひずみ量が大きく異なる。したがって、このひずみ量の差に応じて、ブーム16の撓みが推定され、中間支持用ウインチ25の巻き上げ、繰り出し動作が制御されてもよい。また、ブーム16の特性値として、ブーム16の直線性が公知のレーザー変位計などによって検出される態様でもよい。
(2)また、上記の実施形態では、中間支持用ロープ28を巻き上げ、繰り出すための中間支持用ウインチ25がブーム16の基端部16Bに配置される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図4乃至図6は、それぞれ、本発明の変形実施形態に係るクレーン10A、10B、10Cにおいて、ブーム16の中間支持構造を説明するための模式図である。なお、図4乃至図6では、先の実施形態と同じ機能および構造を備える部材については、図2と同じ符号を付している。
図4に示されるクレーン10Aでは、中間支持用ウインチ25Aがラチスマスト17の基端部に備えられている。この場合も、中間支持用ウインチ25Aによる中間支持用ロープ28Aの巻き上げ、繰り出しによって中間支持用ロープ28Aの長さ、張力Tを調整することができる。また、作業者は中間支持用ウインチ25Aのメンテナンスを容易に実行することができる。
図5に示されるクレーン10Bでは、中間支持用ウインチ25Bがラチスマスト17の先端部に備えられている。この場合も、中間支持用ウインチ25Bによる中間支持用ロープ28Bの巻き上げ、繰り出しによって中間支持用ロープ28Bの長さ、張力Tを調整することができる。また、この場合、中間支持用ロープ28Bが中間支持シーブ32の周面に巻きつく角度が大きいため、中間支持用ロープ28Bの巻き上げによって、ブーム16の中央部(撓み部分)を強く引っ張ることができる。
図6に示されるクレーン10Cでは、中間支持用ウインチ25Cがブーム16の中間部に備えられている。すなわち、クレーン10Cでは、図2の中間支持シーブ32が備えられていない。この場合も、中間支持用ウインチ25Cによる中間支持用ロープ28Cの巻き上げ、繰り出しによって中間支持用ロープ28Cの長さ、張力Tを調整することができる。また、中間支持用ロープ28Cの一端に中間支持用ウインチ25Cが配置されているため、中間支持用ウインチ25Cが中間支持用ロープ28の固定端部Pを強い力で引っ張ることができる。なお、本変形実施形態では、中間支持用ウインチ25Cの外周部が、本発明の拘束部を構成する。
(3)また、上記の実施形態では、クレーン10がブーム16を備え、当該ブーム16の撓みが調整される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図7は、本発明の変形実施形態に係るクレーン10Dの側面図である。本変形実施形態では、ブーム16の先端部にジブ100が起伏可能に取り付けられている。クレーン10Dは、ジブ100(起伏部材)に加え、フロントストラット101と、リアストラット102と、ジブ起伏用ウインチ103と、ジブ起伏用ロープ104と、シーブブロック105、106と、ガイリンク107と、を備える。ジブ起伏用ウインチ103から引き出されたジブ起伏用ロープ104は、シーブブロック105とシーブブロック106との間で複数回掛け回される。ジブ起伏用ウインチ103がジブ起伏用ロープ104の巻き取り、繰り出しを行うことで、フロントストラット101とリアストラット102との間の距離が変化する。この結果、ガイリンク107を介してフロントストラット101に接続されたジブ100が起伏する。
本変形実施形態では、中間支持用ウインチ25から引き出された中間支持用ロープ28が、ジブ100の中間部分に配置された中間支持シーブ32Dに掛けられた後、ガイリンク107の中間部分に固定される(固定端部P)。このため、自重によってジブ100が撓んだ場合には、中間支持用ウインチ25による中間支持用ロープ28の巻き取り、繰り出しによって、ジブ100の撓みが調整可能とされる。なお、図7では、ガイリンク107が本発明の接続部材を構成し、フロントストラット101、リアストラット102、ジブ起伏用ウインチ103、ジブ起伏用ロープ104が、本発明の牽引部を構成する。ガイリンク107および牽引部によって、ジブ100を起伏させる起伏装置100Kが構成される。また、本変形実施形態では、クレーン本体11およびブーム16が本発明の支持体を構成する。
10 クレーン
11 クレーン本体(支持体)
16 ブーム(起伏部材)
16A 先端部
16B 基端部
17 ラチスマスト
18 箱マスト
18S マスト起伏用ウインチ
19、20 シーブブロック
21 マスト起伏用ロープ
23 ブーム起伏用ウインチ
24 主巻用ウインチ(吊り上げ用ウインチ)
25 中間支持用ウインチ
26 ブーム起伏用ロープ
27 主巻用ロープ(吊り上げ用ロープ)
28 中間支持用ロープ
29、33、34 シーブ
30 主巻用ポイントシーブ
31 フック
32 中間支持シーブ(拘束部)
35 下部スプレッダ
36 上部スプレッダ
37 ガイリンク
37A 一端部
37B 他端部
41 牽引部
42 起伏装置
50 制御部
51 駆動制御部(ウインチ制御部)
52 判定部
53 記憶部
54 出力部
55 荷重検出部(特性値検出部)
56 角度計
57 表示部
58 操作部
100 ジブ
101 フロントストラット
102 リアストラット
103 ジブ起伏用ウインチ
104 ジブ起伏用ロープ
107 ガイリンク
P 固定端部
Q 被支持部
11 クレーン本体(支持体)
16 ブーム(起伏部材)
16A 先端部
16B 基端部
17 ラチスマスト
18 箱マスト
18S マスト起伏用ウインチ
19、20 シーブブロック
21 マスト起伏用ロープ
23 ブーム起伏用ウインチ
24 主巻用ウインチ(吊り上げ用ウインチ)
25 中間支持用ウインチ
26 ブーム起伏用ロープ
27 主巻用ロープ(吊り上げ用ロープ)
28 中間支持用ロープ
29、33、34 シーブ
30 主巻用ポイントシーブ
31 フック
32 中間支持シーブ(拘束部)
35 下部スプレッダ
36 上部スプレッダ
37 ガイリンク
37A 一端部
37B 他端部
41 牽引部
42 起伏装置
50 制御部
51 駆動制御部(ウインチ制御部)
52 判定部
53 記憶部
54 出力部
55 荷重検出部(特性値検出部)
56 角度計
57 表示部
58 操作部
100 ジブ
101 フロントストラット
102 リアストラット
103 ジブ起伏用ウインチ
104 ジブ起伏用ロープ
107 ガイリンク
P 固定端部
Q 被支持部
Claims (6)
- 先端部と基端部とを備え、長手方向に沿って延びる起伏部材と、
前記起伏部材を起伏可能に支持する支持体と、
前記起伏部材の前記先端部に接続された一端部と前記一端部とは反対側の他端部とを含む接続部材と、前記接続部材の前記他端部に接続され前記接続部材を牽引する牽引部と、を備え、前記接続部材が前記起伏部材を牽引する牽引力を調整することで、前記起伏部材を起伏させる起伏装置と、
前記起伏部材の前記先端部から垂下され、吊り荷を吊る吊り上げ用ロープと、
前記吊り上げ用ロープの巻き上げおよび巻き下げを行う吊り上げ用ウインチと、
前記起伏部材の中間部分と前記接続部材とを接続するロープであって、前記接続部材の前記一端部と前記他端部との間で前記接続部材に固定された固定端部を備えた中間支持用ロープと、
前記起伏部材の中間部分に配置され、前記中間支持用ロープを拘束する拘束部と、
前記拘束部に拘束された前記中間支持用ロープの巻き取りおよび繰り出しを行うことで、前記接続部材と前記拘束部との間の距離を変化させる中間支持用ウインチと、
を有するクレーン。 - 前記起伏部材の自重または前記吊り荷の荷重によって長手方向に沿って撓んだ前記起伏部材の撓み量に応じて変化する、前記起伏部材または前記中間支持用ロープの特性値を検出する特性値検出部と、
前記起伏部材の撓み量と前記特性値との関係を予め記憶する記憶部と、
前記特性値検出部が検出した前記特性値に応じて前記記憶部から前記起伏部材の撓み量を出力する出力部と、
前記出力部が出力した前記起伏部材の前記撓み量を表示する表示部と、
を更に有する、請求項1に記載のクレーン。 - 前記特性値検出部は、前記特性値として前記中間支持用ロープの張力を検出する張力検出部を含む、請求項2に記載のクレーン。
- 前記起伏装置および前記中間支持用ウインチを操作するための指令を受け付ける操作部と、
前記操作部が受け付けた前記指令に応じて、前記起伏装置の動作および前記中間支持用ウインチの巻き取りまたは繰り出しを制御するウインチ制御部と、
を更に有する、請求項2または3に記載のクレーン。 - 前記記憶部は、前記起伏部材の撓み量が0に近づくように設定された前記特性値の目標値を予め記憶しており、
前記ウインチ制御部は、前記特性値検出部が検出する前記特性値が前記目標値に近づくように、前記中間支持用ウインチを制御して前記中間支持用ロープの巻き取りまたは繰り出しを行う自動制御モードを備える、請求項4に記載のクレーン。 - 前記拘束部は、前記接続部材に対向して前記起伏部材に配置され、前記中間支持用ロープを張架する中間支持シーブであって、
前記中間支持用ウインチは、前記中間支持シーブに張架され更に下方に引き延ばされた前記中間支持用ロープを巻き取りおよび繰り出し可能なように、前記起伏部材の前記基端部または前記支持体に配置されている、請求項1乃至5の何れか1項に記載のクレーン。
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