JP2008297112A - カウンタバランス型クレーン - Google Patents

Abstract

【課題】クレーンの旋回や走行に際してバランスウェイトに干渉する障害物を検知でき、且つ、障害物との干渉により検知機構の破損を防ぐことが可能なカウンタバランス型クレーンを提供する。
【解決手段】ブームを起伏させる第１の起伏手段と、第１の起伏手段を起伏させる第２の起伏手段と、第１の起伏手段から吊り下げられて上部旋回体の後方に配されるバランスウェイトとを備えたカウンタバランス型クレーンであって、バランスウェイトの下端部よりも上方から吊り下げられ、引張力が作用することにより鉛直方向に直線状に延びた引張状態になる吊り下げ部材と、吊り下げ部材により吊り下げられた当接部材２８と、当接部材２８の自重により吊り下げ部材が鉛直方向の引張状態となったときに略水平方向に付勢されるリミットスイッチ２５とを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、バランスウェイトを備えたカウンタバランス型クレーンに関し、より詳しくは、障害物がバランスウェイトに干渉するのを検知する障害物検知装置を備えたカウンタバランス型クレーンに関するものである。

従来のクレーンとして、クローラ式下部走行体の上に上部旋回体を旋回可能に搭載し、この上部旋回体の後端から後方へ所定距離を隔ててバランスウェイトを吊り下げ配置したカウンタバランス型クレーンがある。標準型のクローラクレーン（いわゆるスタンダードクレーン）では、吊荷とのバランスをとるために、上部旋回体の後部にカウンタウェイトを搭載してあるが、バランスウェイトは、クローラクレーンの吊上げ能力を増大させるためにカウンタウェイトとは別に使用される、いわゆる能力増大装置である。

具体的には、特許文献１〜３に開示されているように、カウンタバランス型クローラクレーンは、クローラ式下部走行体と、クローラ式下部走行体の上に旋回可能に搭載される上部旋回体と、上部旋回体に対して起伏可能に設けられたブームと、ブームを起伏させるためのブーム起伏装置を構成する第１のマストと、第１のマストを起伏させるための第２のマストと、第１のマストから吊り下げられたバランスウェイトとを主要な構成要素として備える。一般に、第１のマストは多数の鋼管を格子状に組んだものであり、いわゆるラチス型マストと称される。また、第２のマストは鋼材を矩形状に組んだものであり、いわゆる箱型マストと称される。第１のマストは、バランスウェイトを吊り下げる関係上、第２のマストに比べて、大型でかつ頑丈に構成されている。なお、上記のカウンタバランス型クローラクレーンは、バランスウェイト及び第１のマストを取外してスタンダードクレーンとしても使用できる。この場合には、第２のマストがブーム起伏装置を構成する。詳しくは、第２のマストから第１のマストの先端へ連結していたガイラインをブームの先端へ連結することで、第２のマストの回動によりブームを起伏させる。

ところで、カウンタバランス型クレーンには、油圧駆動式の台車の上にバランスウェイトを搭載した自走式バランスウェイト（例えば特許文献１，２参照）と、バランスウェイトを単に第１のマストから吊り下げただけの据置式バランスウェイト（例えば特許文献３，４参照）とがある。いずれのバランスウェイトもブームから重量物を吊り下げることで接地状態から浮き上がり、これによって上部旋回体の旋回やクローラクレーンの走行に随伴して移動できるようになっている。なお、自走式の場合は重量物を吊り下げていなくても台車の自走によって移動できるが、据置式の場合はブームの倒伏によってバランスウェイトを浮き上がらせて移動させる必要がある。

しかしながら、いずれのバランスウェイトも上部旋回体の前部に設けられたキャブ（運転室）から後方に離れた位置にあり、キャブより後方にある上部旋回体の後部が死角になるため、キャブ内のオペレータがバランスウェイトの浮き上がりを目視できないという問題点がある。

このような問題を解決するために、従来のカウンタバランス型クレーンでは、例えば自走式バランスウェイトの場合、台車の車輪が地面から受ける反力を検出する圧力検出器を設け、車輪を回向する際にこの反力が一定値を超えたときは、自動的にジャッキシリンダが作動して台車が浮上し、車輪が地面から離反するように構成したものがある（例えば特許文献２参照）。この場合、車輪の受ける反力がゼロになっていれば、バランスウェイトが浮き上がっていることになるので、バランスウェイトの浮き上がりをキャブ内のオペレータに報知することも可能である。他方、据置式バランスウェイトの場合は、バランスウェイトの浮き上がりを検出するリミットスイッチを設けたものがある。このリミットスイッチの一例について図１２を参照して説明すると、スイッチ部９１と、地面Ｇに接触した際には上方へ押し上げられてスイッチ部９１をＯＮ状態にする一方、地面Ｇと非接触の際にはバランスウェイト９２の底面から下方へ突出してスイッチ部９１をＯＦＦ状態にするレバー９３と、地面Ｇとの摺動抵抗を低減させるためにレバー９３の先端に設けられたローラ９４とを主要な構成として備えている。

特開昭６１−２０３０９５号 特開平０９−２４０５０４号 特開２００２−８７７５９号 米国特許第５０３５３３７号明細書

上述のように、従来のカウンタバランス型クレーンでは、バランスウェイトの浮き上がりを検知する手段として、圧力検出器やリミットスイッチなどを用いているが、それぞれ以下のような問題点がある。

圧力検出器には、バランスウェイトの地面からの浮き上がり量を設定できないという問題点がある。例えば、バランスウェイトが地面と接触していても無負荷状態になる場合があり、かかる場合にはバランスウェイトを接地状態で引きずることになる。そうすると、地面の僅かな凹凸にバランスウェイトが引っ掛かり、クレーンの旋回動作や走行動作に支障をきたすおそれがある。このような問題を解決するために、地面に対して所定距離以上離れたか否かを検出する近接センサを採用することが考えられる。しかし、凹凸の多い不整地での作業に際しては地面との距離が頻繁に変化するために近接センサが必要以上に反応して、クレーンの旋回動作や走行動作に支障をきたすおそれがある。

一方、リミットスイッチは、バランスウェイトの下端からの突出長さを適宜設定することで、地面からの浮き上がり量を設定できるというメリットがある反面、障害物との干渉で破損しやすいという問題点がある。従来は、障害物や地面との干渉を緩和するためにレバーの下端にローラを設けてあるが、ローラの回転軸方向から障害物が干渉すると破損するおそれがある。このような問題点を解決するために、障害物を検出可能な近接センサを採用することが考えられる。しかし、障害物にならない雑草等にも反応するなど、近接センサが所望の機能を果たさないことが想定される。

本発明は斯かる課題に鑑みて創案されたものであって、その目的はバランスウェイト自体を保護するためにクレーンの旋回や走行に際してバランスウェイトに干渉する障害物を検知でき、又は、バランスウェイトの浮上を検知でき、障害物との干渉により検知機構の破損を防ぐことが可能なカウンタバランス型クレーンを提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明は、上部旋回体の後方に配されるバランスウェイトを備えたカウンタバランス型クレーンに関する。そして、本発明に係るカウンタバランス型クレーンは、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有している。すなわち、本発明のカウンタバランス型クレーンは、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。

上記目的を達成するための本発明に係るカウンタバランス型クレーンにおける第１の特徴は、クローラによって走行する下部走行体と、当該下部走行体の上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、当該上部旋回体に対して起伏可能に設けられたブームと、当該ブームの先端から吊り下げられた吊り具と、前記ブームを起伏させる第１の起伏手段と、当該第１の起伏手段を起伏させる第２の起伏手段と、前記第１の起伏手段から吊り下げられて前記上部旋回体の後方に配されるバランスウェイトとを備えたカウンタバランス型クレーンにおいて、前記バランスウェイトの下端部よりも上方から吊り下げられ、鉛直方向に引張力が作用することにより引張状態になる吊り下げ部材と、前記吊り下げ部材により吊り下げられた当接部材と、前記当接部材の自重により前記吊り下げ部材が前記引張状態となったときに略水平方向に付勢されるリミットスイッチとを備えたことである。

この構成によると、クレーンの旋回や走行に際して、当接部材に障害物（地面を含む。）が当接したときに、吊り下げ部材が鉛直方向の引張状態から傾いたり弛緩状態になったり或いは撓んだりすることなどで、リミットスイッチに対する略水平方向の付勢力が取り除かれる。これにより、バランスウェイトに干渉する障害物を検知できる。当接部材は吊り下げ部材により吊下げられて設置されているため、当該当接部材の位置変化の自由度が高い。したがって、バランスウェイトを移動させる際に、当接部材が障害物と干渉した場合には、例えば、当該障害物を乗り越えるなど、当接部材が移動することで、リミットスイッチと吊り下げ部材と当該当接部材とを含んで構成される検知機構に対して過度に大きな力が作用することを防ぐことが可能になる。これにより、当該検知機構が破損することを防ぐことができる。

また、本発明に係るカウンタバランス型クレーンにおける第２の特徴は、前記当接部材は、前記バランスウェイトの下端よりも下側に突出して配置されていることである。

この構成によると、バランスウェイトの下端が接地した状態においては、当接部材は地面から上方に向かって反力を受けることになる。この場合、当該反力により吊り下げ部材に作用していた当接部材の自重による引張力が取り除かれ、リミットスイッチの付勢力が取り除かれるため、バランスウェイトの接地を検知できる。また、バランスウェイトの浮上に伴って当接部材が地面から浮上すると、吊り下げ部材に当該当接部材の自重による引張力が作用し、リミットスイッチを略水平方向に付勢できるため、バランスウェイトの浮上を検知することが可能になる。

また、本発明に係るカウンタバランス型クレーンにおける第３の特徴は、前記バランスウェイトの側面に設けられ、当該側面から突出した位置に配置される突出面を備えるスイッチボックスと、前記バランスウェイトから吊り下げられた２つの吊り下げ部材の相互間に設けられ、前記突出面に対向するように配置された押圧部材とを備え、前記リミットスイッチは、前記吊り下げ部材の吊り下げ起点を含む仮想鉛直面と交差するように前記突出面から突出して設けられていることである。

この構成によると、当接部材の自重により吊り下げ部材が鉛直方向に直線状に延びた引張状態に移行することで、吊り下げ部材に設けられた押圧部材によりリミットスイッチが付勢される。この場合、押圧部材によりリミットスイッチが付勢されるため、吊り下げ部材により直接リミットスイッチを付勢する構成に比べて、吊り下げ部材の形状を簡易な形状とすることができる。
尚、バランスウェイトの側面とは、例えば、バランスウェイトが略直方体の場合、その左側面、右側面、前側面、後側面を含む概念であり、旋回方向前側又は後側になり得る左右側面に限らず全側面を含む概念である。

また、本発明に係るカウンタバランス型クレーンにおける第４の特徴は、前記押圧部材は、前記スイッチボックスの幅よりも長いことである。

この構成によると、リミットスイッチが付勢された状態では、押圧部材はスイッチボックスの突出面に沿った状態で当該突出面により支持されることになる。このときスイッチボックスの幅は押圧部材の幅よりも短いため、押圧部材の両端部がともに突出面に支持されることはない。したがって、押圧部材は、当該押圧部材の中間位置で当接するスイッチボックスの突出面の縁部を支点として回転可能になる。当該押圧部材の回転により、スイッチボックスの突出面に対して押圧部材が傾斜し、これに伴って、リミットスイッチの付勢を解除することが可能になる。これにより、バランスウェイトの移動の際、当接部材が障害物と干渉したときに、より確実にリミットスイッチの付勢を解除することが可能になる。

また、本発明に係るカウンタバランス型クレーンにおける第５の特徴は、前記押圧部材は、前記バランスウェイトの側面の幅方向寸法とほぼ同等又はそれ以上の長さに形成してあることである。

この構成によると、押圧部材の高さ位置において障害物がバランスウェイトと干渉せずに押圧部材と干渉するので、バランスウェイトの幅方向全域に渡って障害物の接近を確実に検知できる。また、押圧部材におけるスイッチボックスとの当接位置から当該押圧部材の端部までの距離がより長くなるから、押圧部材の端部に僅かな力を作用させることで当該スイッチボックスを支点として押圧部材が回転しやすくなり、より確実に障害物の干渉を検知できる。

また、本発明に係るカウンタバランス型クレーンにおける第６の特徴は、前記スイッチボックスは、前記押圧部材の幅方向略中央部に対向するように配置してあることである。

この構成によると、押圧部材におけるスイッチボックスとの当接位置から当該押圧部材の両端部までの距離が略均等になるため、押圧部材の両端部のいずれに力が作用する場合でも、スイッチボックスを支点とした押圧部材の回転が容易になる。

また、本発明に係るカウンタバランス型クレーンにおける第７の特徴は、前記当接部材の長手方向における端面が、下方に向かうほど他端側に近づくように傾斜していることである。

この構成によると、当接部材の端部に、その長手方向から障害物が接触した場合、当該当接部材が障害物に乗り上げ易い。これにより、当接部材の自重により吊り下げ部材に作用する引張力が取り除かれ易くなるため、障害物をより確実に検出できる。また、障害物に乗り上げることにより、障害物から検知機構が受ける力が過度に大きくなることを抑制できるため、当該検知機構の破損を防ぐことも可能になる。

また、本発明に係るカウンタバランス型クレーンにおける第８の特徴は、前記当接部材がバランスウェイトの下方に潜り込まないように構成したことである。

この構成によると、当接部材に障害物が当たっても、当該当接部材及び吊り下げ部材がバランスウェイトの下方に巻き込まれることはない。これより、吊り下げ部材に過度に大きな引張力が作用することを防止でき、検知機構の破損を防ぐことが可能になる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るバランスウェイト障害物検知装置を備えるカウンタバランス型クレーンの全体図であり、バランスウェイトが地面から浮上した状態を示している。また、図２及び図３は、それぞれ、図１における矢印Ａ１及びＡ２方向から見たバランスウェイトを示す図である。尚、以下の説明においては、図１、図３における、矢印Ｂ１で示す方向を前方、矢印Ｂ２で示す方向を後方と称し、また、図２、図３における矢印Ｃ１で示す方向を左方、矢印Ｃ２で示す方向を右方と称する。

図１に示すカウンタバランス型クレーン１００（以下、クレーン１００と称する）は、クローラからなる下部走行体１と、当該下部走行体１上にて旋回軸受を介して縦軸まわりに旋回自在に搭載された上部旋回体２と、当該上部旋回体２に設けられた走行時の運転室とクレーン作業時の操縦室を兼ねるキャブ３と、上部旋回体２にブームフットピン４ａを中心として起伏自在に取り付けられたブーム４と、当該ブーム４の先端から吊下げられた吊り具１７と、上部旋回体２にマストフットピン５ａを中心として起伏自在に設けられブームガイライン６及びブーム起伏ロープ７を介してブーム４を支持するラチス型マスト５（第１の起伏手段）と、上部旋回体２にマストフットピン５ａを中心として起伏自在に設けられラチス型マスト５の頂部とマストガイライン１８を介して連結されるとともに上部旋回体２に対して起伏ロープ１９を介して連結される箱型マスト１０（第２の起伏手段）と、ラチス型マスト５の頂部とケーブル８を介して吊下げられて上部旋回体２の後方に配されるバランスウェイト９とを主たる構成要素として備える。

尚、本実施形態に係るクレーン１００は、バランスウェイト９及びラチス型マスト５を取外してスタンダードクレーンとしても使用できる。この場合には、箱型マスト１０がブーム起伏装置を構成する。詳しくは、箱型マスト１０からラチス型マスト５の先端へ連結していたマストガイライン１８をブーム４の先端へ連結するブームガイラインとして使用することで、箱型マスト１０の回動によりブーム４を起伏させることができる。即ち、図１に示すクレーン１００は、スタンダードクレーンからの変形態様である。

図２に示すように、バランスウェイト９は、複数のウェイト部材１１と、当該複数のウェイト部材１１を積載可能な載置面１２ａを有する直方体状に形成されたベース部材１２と、載置面１２ａから突出するようにベース部材１２に取り付けられ上端部をラチス型マスト５から垂れる一対のケーブル８・８に連結された一対の連結機構１３・１３と、ベース部材１２の左右方向における両側面１２ｂ・１２ｃに設置された障害物検知装置１４・１５とを主たる構成要素として備える。また、図１及び図３に示すように、連結機構１３・１３と上部旋回体２とは、一対のケーブル１６・１６により連結されており、上部旋回体２から離れる方向へのバランスウェイト９の移動が拘束されている。

図３に示すように、障害物検知装置１４は、ベース部材１２の右方の端面である右側面１２ｂにおける上部旋回体２に近い位置に配置されており、前後方向において、ベース部材１２における上部旋回体２に対向する前側面１２ｄの位置から、ベース部材１２の略中央部まで延びるように形成されている。一方、障害物検知装置１５は、ベース部材１２の左方の端面である左側面１２ｃにおける上部旋回体２から離れた位置に配置されており、前後方向において、ベース部材１２における後側面１２ｅの位置から、ベース部材１２の略中央部まで延びるように形成されている。尚、障害物検知装置１４と障害物検知装置１５とは、互いに同じ構造の障害物検知装置である。

図４は、図１におけるバランスウェイト９の拡大図である。尚、図４においては、ベース部材１２の上に載置されたウェイト部材１１は省略し、押し板２９（押圧部材）の一部を切り欠いて示す。また、図５は、図４に示す障害物検知装置１４を矢印Ａ２方向から見た図（上方から見た図）である。尚、図５においては、スイッチボックス２４の一部を切り欠いて示す。また、図６は、図４に示す障害物検知装置１４を矢印Ａ３方向から見た図（前方から見た図）である。

図４に示すように、連結機構１３は、ベース部材１２の載置面１２ａにおける前後方向の両端部に固設された一対のブラケット部１３ａ・１３ａと、ラチス型マスト５から延びるケーブル８が取り付けられる第１リンク部１３ｂと、当該第１リンク部１３ｂとピン１３ｘを中心に回動可能に連結される第２リンク部１３ｃと、当該第２リンク部１３ｃとブラケット部１３ａ・１３ａとを連結する一対の第３リンク部１３ｄ・１３ｄと、により構成される。当該第３リンク部１３ｄは、第２リンク部１３ｃ及びブラケット部１３ａに対して、両端を支持ピン１３ｙ、１３ｚにより軸支されている。また、第２リンク部１３ｃには、上部旋回体２から延びるケーブル１６の一端がピン１６ａを介して連結されている。

障害物検知装置１４は、ベース部材１２の右側面１２ｂに対して例えばボルト等により固定される基板２１と、当該基板２１に一端を固定されて略水平方向に突出するとともに突出方向に垂直な断面が略Ｌ字状となる片持ち梁として構成された前後一対の吊下げブラケット２２・２３と、基板２１における当該吊下げブラケット２２・２３が設けられた位置よりも下方において取り付けられたスイッチボックス２４と、当該スイッチボックス２４の側面から突出可能に設けられたリミットスイッチ２５と、吊下げブラケット２２・２３の先端部を起点として２本のワイヤーロープ２６・２７（吊り下げ部材）を介して吊下げられた当接部材２８と、２本のワイヤーロープ２６・２７に両端を固定された押し板２９とを主たる構成要素として備える。

図６に示すように、スイッチボックス２４は、基板２１に対してボルト等により固定された底板２４ｅと、当該底板２４ｅから側方に略水平面をなすように延びる一対の壁面部２４ａ・２４ａと、略鉛直面をなすように当該壁面部２４ａ・２４ａの端部を繋ぐ突出面２４ｂとを有し、前後方向において開口する箱状部材として構成されている。

図５に示すように、スイッチボックス２４の突出面２４ｂは、前後方向における寸法が、ワイヤーロープ２６・２７に両端を固定された押し板２９の前後方向における寸法よりも短くなるように形成されている。そして、当該スイッチボックス２４は、吊下げブラケット２２・２３よりも下方に設置されるとともに、クレーン１００の前後方向における位置が、吊下げブラケット２２と吊り下げブラケット２３との略中央位置となるように基板２１に対して固定されている。

また、リミットスイッチ２５は、スイッチボックス２４の内側において当該スイッチボックス２４の内壁面に固定されたスイッチ本体２５ａと、当該スイッチ本体２５ａに対して略鉛直方向に延びる回動軸２５ｘを中心として回動可能に取り付けられたレバー２５ｂとを備えている。また、レバー２５ｂの先端部には、回動軸２５ｘと平行な軸周りに回転自在なローラが取り付けられている。

スイッチ本体２５ａは、スイッチボックス２４内における前後方向中心位置よりも前方に取り付けられている。即ち、スイッチ本体２５ａは、吊下げブラケット２２・２３の間における中央位置よりも、前方に位置するように配置されている。また、レバー２５ｂは、基板２１に対して直交する方向よりも後方側に向かって傾くように当該スイッチ本体２５ａの回動軸２５ｘを起点として延びている。

尚、リミットスイッチ２５は、レバー２５ｂのレバー先端部の位置がスイッチボックス２４における前後方向の略中央に位置するようにスイッチボックス２４に固定されている。

また、レバー２５ｂには、図示しないバネ等の弾性部材により、回動方向において、図５中矢印Ｅ１方向、即ちレバー２５ｂの先端部が突出面２４ｂから突き出る方向への弾性力が作用しており、当該弾性力に抗してレバー２５ｂをスイッチボックス２４の内部へ押し込む外力が作用していない場合は、レバー２５ｂの先端部が、スイッチボックス２４の突出面２４ｂに形成された開口を介して、スイッチボックス２４の外側へ突出するように構成されている。そして、当該レバー２５ｂの先端部が基板２１側に付勢されることにより、スイッチボックス２４の内側に入り込むように回動可能となっている。尚、図５では、押し板２９による付勢が解除された状態（以下、付勢解除状態と称する）を二点鎖線で示している。レバー２５ｂの先端部をスイッチボックス２４内に入り込ませるように、レバー２５ｂが付勢解除状態から所定角度回動すると、図示しないクレーン１００の動作を制御するための制御部にリミットスイッチ２５から検出信号が送信される。そして、当該信号を制御部が受信すると、バランスウェイト９が浮上したと判断され、クレーン１００の旋回、走行操作が可能になるように制御される。

図４及び図６に示すように、当接部材２８は、円柱状に形成され、円柱軸方向における両端部近傍における上部円弧面には、上方に延びるブラケット部２８ａ・２８ａが設けられている。尚、本実施形態においては、当接部材２８は、両端面を閉口した内部中空の円筒状に形成されている。そして、ブラケット部２８ａ・２８ａに対して、吊下げブラケット２２・２３から延びるワイヤーロープ２６・２７が連結され、当接部材２８の円柱軸方向とクレーン１００の前後方向とが略平行になるように当該当接部材２８が吊下げられている。また、当接部材２８の円柱軸方向における両端面２８ｂ・２８ｂは、下方に向かうほど他端面側に近づくように鉛直方向に対して傾斜している。

また、当接部材２８は、ベース部材１２の下端面１２ｆよりも下方に延出するように、且つ、当該当接部材２８の円柱中心軸Ｐが、ベース部材１２の下端面１２ｆよりも上方に位置するように、吊下げられている。即ち、ワイヤーロープ２６・２７が鉛直方向に直線状に延びた状態で、バランスウェイト９の下端よりも下方に延出する当接部材２８の長さが、当接部材２８の円柱半径よりも短くなるように構成されている。

このように、障害物検知装置１４は、バランスウェイト９に取り付けられ、引張力が作用していない状態においては、屈曲自在となるワイヤーロープ２６・２７と、ワイヤーロープ２６・２７により、バランスウェイト９の下端面１２ｆよりも地面に近い位置に延出可能に吊り下げられた当接部材２８を備えている。

そして、ベース部材１２の右側面１２ｂに設けられ、当該右側面１２ｂから突出した位置に配置される突出面２４ｂを備えるスイッチボックス２４と、水平方向における両端部をワイヤーロープ２６・２７に対して固定され、突出面２４ｂに対向するように配置された矩形状の押し板２９とを備えている。また、図５に示すように、リミットスイッチ２５のレバー２５ｂは、押し板２９からの付勢力が作用していない付勢解除状態において、ワイヤーロープ２６・２７の吊り下げ起点２２ａ・２３ａを含む仮想鉛直面α１と交差するように突出面２４ｂから突出可能に設けられている。

次に、障害物検知装置１４の動作について説明する。図７（ａ）、（ｂ）は、バランスウェイト９が接地したときの障害物検知装置１４の状態例を示す図である。また、図８は、図５に示す当接部材２８の一端に障害物Ｘが接触した状態を示す図である。また、図９は、当接部材２８に障害物Ｘが接触した状態を前方から見た模式図である。

図７（ａ）、（ｂ）に示すように、バランスウェイト９が地面に載置された状態においては、当接部材２８は地面に当接し、地面によって支持される。したがって、当接部材２８の自重により、ワイヤーロープ２６・２７が引張力を受けることはない。これにより、ワイヤーロープ２６・２７は、弛緩状態に移行して屈曲する。このとき、押し板２９は、傾いてリミットスイッチ２５から離間するため、リミットスイッチ２５の付勢が解除される。リミットスイッチ２５のレバー２５ｂは、押し板２９による略水平方向への付勢が解除されると、図示しないバネ等の弾性体による弾性復帰力によりスイッチボックス２４の突出面２４ｂから突出するように回動する。リミットスイッチ２５のレバー２５ｂが突出面２４ｂから突出した付勢解除状態では、クレーン１００の動作を制御するための制御部に検出信号は送信されず、クレーン１００の旋回、走行操作ができないように当該制御部により制御されることになる。

逆に、当接部材２８の自重によりワイヤーロープ２６・２７が引張状態となった場合、即ち、バランスウェイト９が上方に引き上げられることにより、当該バランスウェイト９に伴って当接部材２８が浮上した場合には、リミットスイッチ２５は、当該ワイヤーロープ２６・２７に取り付けられた押し板２９に付勢されて、突出面２４ｂの位置まで回動した付勢状態に移行することになる。この場合、リミットスイッチ２５から、クレーン１００の制御部に検出信号が送信され、クレーン１００の旋回、走行操作が可能になる。

尚、図７においては、ワイヤーロープ２６・２７が屈曲して、押し板２９がリミットスイッチ２５から離間している状態を示しているが、例えば、ワイヤーロープ２６・２７が当該ワイヤーロープ２６・２７の自重によりリミットスイッチ２５の高さまで鉛直下方に垂れ下がる場合においても、当接部材２８の自重による引張力が作用していなければ、レバー２５ｂが押し板２９を押し退けるようにバネ等の弾性復帰によって矢印Ｅ１方向に回動することにより、押し板２９を介してワイヤーロープ２６・２７が側方に付勢され、当該ワイヤーロープ２６・２７が屈曲されるように構成されている。即ち、ワイヤーロープ２６・２７に当接部材２８の自重による引張力が作用していない場合は、リミットスイッチ２５のレバー２５ｂがスイッチボックス２４の突出面２４ｂから突出した付勢解除状態に移行できるように構成されている。

また、図８に示すように、バランスウェイト９が浮上した状態で、バランスウェイト９が図中矢印Ｃ２方向に移動するようにクレーン１００の旋回動作が行われている際に、側方から障害物Ｘが当接部材２８の端部に衝突した場合には、当接部材２８の端部がベース部材１２の右側面１２ｂに近づくように付勢される。このとき、ワイヤーロープ２６・２７に取り付けられた押し板２９は、スイッチボックス２４の前方側の鉛直方向に延びる角部２４ｃを支点として略水平面内で回転するように移動する。すると、スイッチボックス２４に対向する押し板２９の表面が、スイッチボックス２４の突出面２４ｂから離間し、リミットスイッチ２５のレバー２５ｂは、突出面２４ｂからスイッチボックス２４の外側に向かって突出するように回動する。これにより、リミットスイッチ２５が付勢解除状態に移行して、クレーン１００の旋回、走行操作が強制的に停止される。

尚、図８に示すように、当接部材２８の前方側の端部に障害物が接触する場合に限らず、後方側の端部に障害物が接触した場合においても、押し板２９がスイッチボックス２４の後方側の角部２４ｄを支点に回転することで、リミットスイッチ２５は付勢解除状態に移行される。

また、図９に模式的に示すように、当接部材２８は、障害物Ｘに接触して、ベース部材１２の右側面１２ｂの側に付勢されたときに、当接部材２８の円柱中心軸Ｐの位置がベース部材１２の下端面１２ｆよりも高い位置となるように右側面１２ｂに取り付けられた基板２１に対して当接する。この場合、当接部材２８が、基板２１の表面２１ａを含む仮想平面α２と交差することはない。即ち、当該当接部材２８が基板２１及び右側面１２ｂの鉛直下方に位置することはないため、基板２１に当接した状態において当該当接部材２８は、基板２１及びベース部材１２によって、鉛直上方への移動を妨げられることはない。

そして、当接部材２８が、当該当接部材２８の下半面において障害物Ｘにより付勢される場合は、障害物Ｘから受ける垂直抗力Ｎ１の向きが水平方向よりも鉛直上方に傾斜することになる。そのため、当接部材２８は、障害物Ｘを乗り上げるように基板２１の表面２１ａに沿って上方に移動することになる。このように、当接部材２８が、上方にスライド移動し易く、且つ、当接部２８ｐを中心とした回転モーメントを受けにくい構成であるため、クレーン１００の旋回時等において、当接部材２８が障害物に接触しても、当該当接部材２８がベース部材１２の鉛直下側に巻き込まれることを防ぐことができる。

尚、必ずしも当接部材２８を円柱状に形成する場合に限らず、図１０に模式的に示すように、多角柱状、例えば、四角柱状の当接部材３８として形成し、当該当接部材３８を右側面１２ｂに当接させたときに、当接部材３８において当接部３８ｐよりも地面側に位置する下方部分が、右側面１２ｂを含む仮想平面α３と交差せず、当該下方部分における右側面１２ｂに向かって付勢可能な面３８ａ上の法線Ｎ２が、仮想平面α３の側に向かって水平方向から鉛直上方に傾くように構成してもよい。この場合においても、当接部材３８の上方への移動が妨げられることはないため、当接部材３８が障害物Ｘに接触したときに、当該当接部材３８がベース部材１２の鉛直下側に巻き込まれることを防ぐことができる。

以上説明したように、本実施形態に係るクレーン１００においては、バランスウェイト９が接地した状態においては、当接部材２８が地面に接地してワイヤーロープ２６・２７は弛緩状態に維持される。一方、所定の高さまでバランスウェイト９が浮上した状態においては、ワイヤーロープ２６・２７が直線状態に移行して当接部材２８が浮上する。そして、当接部材２８の自重によりワイヤーロープ２６・２７が鉛直方向に直線状に延びた引張状態に移行することで、押し板２９によりリミットスイッチ２５が付勢され、バランスウェイト９の浮き上がりを検知することができる。

そして、押し板２９を用いてリミットスイッチ２５を付勢する構成であるため、リミットスイッチ２５を付勢可能な範囲を広く形成することができ、より確実にリミットスイッチ２５の付勢を行うことができる。また、クレーン１００の旋回時等において、当接部材２８が、例えば長手方向の先端等、押し板２９によるリミットスイッチ２５の付勢位置から離れた位置において、障害物と接触した場合であっても、押し板２９が移動されることでリミットスイッチ２５の付勢が解除される。

また、バランスウェイト９が浮き上がった状態において、当接部材２８はワイヤーロープ２６・２７によりバランスウェイト９に対して吊り下げられた状態となっているので、バランスウェイト９を移動させる際、当接部材２８が障害物と干渉しても、当該障害物のバランスウェイト９に対する相対的な移動を過度に妨げることなく、当接部材２８が移動可能である。これにより、障害物検知装置１４を構成する部材に対して過度に大きな力が作用することを防ぎ、障害物検知装置１４の破損を防ぐことができる。

また、リミットスイッチ２５が付勢された状態では、押し板２９はスイッチボックス２４の突出面２４ｂに沿った状態で当該突出面２４ｂにより長手方向中央部を支持されることになるが、長手方向おける押し板２９の幅が、当該押し板２９に対向するスイッチボックス２４の幅よりも長いため、押し板２９の長手方向両端部においては、ベース部材１２の右側面１２ｂに近づく方向への移動を拘束されることはない。即ち、押し板２９は、当該押し板２９の水平方向における中間位置で当接するスイッチボックス２４の角部２４ｃ又は２４ｄを支点として、水平面内において容易に回転することができ、当該押し板２９の回転により、スイッチボックス２４の突出面２４ｂに対して押し板２９が傾斜し、これに伴って、リミットスイッチ２５の付勢を解除することが可能になる。

また、当接部材２８が、長尺部材として形成され、バランスウェイト９の側面に対して略平行に、当該側面に沿うように配置されているため、バランスウェイト９を移動させる際に、バランスウェイト９に干渉し得る障害物の検知をより広い範囲で行うことが可能になる。

また、当接部材２８の長手方向における端面が、下方に向かうほど他端側に近づくように傾斜しているため、当接部材２８の端部に、長手方向と略平行な方向から障害物が接触した場合でも、当接部材２８が障害物に乗り上げ易い。当接部材２８が障害物に乗り上げることにより、障害物が接触した端部側に位置するワイヤーロープ２６又は２７が弛緩状態に移行するため、障害物を検出することが可能になる。

また、当接部材２８がバランスウェイト９の下方に潜り込まないように構成されているため、当接部材２８に障害物が当たっても、当該当接部材２８及びワイヤーロープ２６・２７がバランスウェイト９の下方に巻き込まれることはない。これにより、ワイヤーロープ２６・２７に過度に大きな引張力が作用することを防止でき、ワイヤーロープ２６・２７の吊下げ起点となる吊下げブラケット２２・２３が破損する等、障害物検知装置１４の破損を防ぐことが可能になる。尚、本実施形態で示した吊り下げ部材の長さ、吊り下げ部材の吊り下げ起点とバランスウェイトの側面との距離、当接部材の形状及び大きさに限定されず、これらを適宜設定することにより、当接部材がバランスウェイト９の下方に潜り込まないように構成することも可能である。

次に、上述した実施形態に係る障害物検知装置１４の変形例について図１１を用いて説明する。尚、図１１は、実施形態の説明で用いた図４に対応する図であり、同一部材には同一符号を付し説明は省略する。

図１１に示すように、変形例に係る障害物検知装置１４’においては、吊下げブラケット２２・２３の間隔が、バランスウェイト９の側面の幅方向寸法とほぼ同等の間隔となるように構成されている。そして、当接部材２８’及び押し板２９’は、バランスウェイト９の側面の幅方向寸法よりも若干長く形成され、当該吊下げブラケット２２・２３に吊下げられたワイヤーロープ２６・２７に取り付けられている。また、スイッチボックス２４は、バランスウェイト９の前後方向における略中央に位置するように設けられている。

この構成によれば、押し板２９’におけるスイッチボックス２４との当接位置から当該押し板２９’の両端部までの距離をより長くすることができる。この場合、当接部材２８’が障害物に当接したときに、ワイヤーロープ２６・２７を介して押し板２９’の端部に力が作用することでスイッチボックス２４を支点として押し板２９’が回転し易くなり、より確実に障害物の干渉を検知することが可能になる。また、当接部材２８’がバランスウェイト９の前後方向全域をカバーしているため、バランスウェイト９の側面に干渉し得る障害物を前後方向の位置によらず確実に検知することができる。

なお、図１１の変形例では、当接部材２８’及び押し板２９’をバランスウェイト９の側面の幅方向寸法よりも若干長く形成してあるが、バランスウェイト９の側面の幅方向寸法とほぼ同等の長さであっても上記変形例と同様の作用効果が得られる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。

（１）吊り下げ部材は、ワイヤーロープを用いる場合に限らず、紐、金属線材、チェーンなどの索状部材を用いて構成してもよい。この場合においても、上記各実施形態で示したように、索状部材が引張状態から弛緩状態に移行することで、リミットスイッチに対する付勢力を取り除くことが可能である。
また、索状部材に限らず、ゴムや合成樹脂等からなる弾性帯板、金属材や合成樹脂等の可撓性材からなる棒状部材や板状部材により吊り下げ部材を構成してもよい。可撓性の棒状部材や板状部材を用いた場合は、当接部材が接地したときに当該可撓性の棒状部材や板状部材が圧縮力により撓むことで、リミットスイッチに対する付勢力を取り除くことができる。

（２）リミットスイッチ２５を付勢する押圧部材として押し板２９のような板状部材を用いる場合に限られない。例えば、二つの吊り下げ部材に端部を固定された棒状部材であってもよい。

（３）押し板２９等の押圧部材を用いずに直接ワイヤーロープ２６・２７等の吊り下げ部材により直接リミットスイッチ２５を付勢させた構成としてもよい。この場合、例えばリミットスイッチ２５のレバー２５ｂ側にワイヤーロープ２６・２７等の吊り下げ部材からの干渉を受けやすくする受け部（例えば板状の部材）を設けたり、或いは、吊り下げ部材自体を板状に形成したりすることで、付勢可能な面積を広げ、より確実にリミットスイッチ２５を付勢することも可能である。

（４）バランスウェイト９における左右の両側面１２ｂ、１２ｃに障害物検知装置を設置する場合に限らず、バランスウェイトにおける上部旋回体に向かう前側面１２ｄ、又は、当該端面と逆側の後側面１２ｅにバランスウェイト障害物検知装置を設置することも可能である。左右の両側面１２ｂ、１２ｃに障害物検知装置を設置することで、クレーン１００の旋回に伴ってバランスウェイト９が移動する際の障害物検知が可能となり、また、前側面１２ｄ、後側面１２ｅに障害物検知装置を設置することで、クレーン１００の前後方向への走行に伴ってバランスウェイト９が移動する際の障害物検知が可能になる。

（５）浮上させて移動させる据置式のバランスウェイト９を用いたカウンタバランス型クレーンに限らず、車輪を有するウェイト台車を用いた走行式のバランスウェイトを備え、当該ウェイト台車が接地した状態において、当接部材の下端が地面から上方に離れた位置となるように、即ち、ウェイト台車の下端よりも上側に当接部材の下端が位置するように、当該当接部材を吊り下げ部材で吊下げた構成のカウンタバランス型クレーンとしてもよい。この場合、ウェイト台車の側面に近づく障害物を検知することができる。例えば、当接部材の下端が、ウェイト台車の車輪の回転軸の高さに位置するように吊り下げ部材で当接部材を吊り下げることで、ウェイト台車で乗り越えることが困難な障害物を確実に検知することが可能になる。

本発明の実施形態に係るカウンタバランス型クレーンの全体図である。 図１における矢印Ａ１方向から見たバランスウェイトを示す図である。 図１における矢印Ａ２方向から見たバランスウェイトを示す図である。 図１におけるバランスウェイトの拡大図である。 図４に示す障害物検知装置を矢印Ａ２方向から見た図である。 図４に示す障害物検知装置を矢印Ａ３方向から見た図である。 接地状態における障害物検知装置を示す図である。 図５に示す当接部材の一端に障害物が接触した状態を示す図である。 当接部材に障害物が接触した状態を前方から見た模式図である。 変形例に係る当接部材に障害物が接触した状態を前方から見た模式図である。 変形例に係る障害物検知装置を示す図である。 従来の浮上検知装置の一例を示す図である。

符号の説明

１ 下部走行体
４ ブーム
５ ラチス型マスト（第１の起伏手段）
９ バランスウェイト
１０ 箱型マスト（第２の起伏手段）
１１ ウェイト部材
１２ ベース部材
１４、１５ 障害物検知装置
１７ 吊り具
２１ 基板
２２、２３ 吊下げブラケット
２４ スイッチボックス
２４ｂ 突出面
２５ リミットスイッチ
２６、２７ ワイヤーロープ（吊り下げ部材）
２８ 当接部材
２９ 押し板（押圧部材）
３８ 当接部材
１００ クレーン

Claims (8)

1. クローラによって走行する下部走行体と、当該下部走行体の上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、当該上部旋回体に対して起伏可能に設けられたブームと、当該ブームの先端から吊り下げられた吊り具と、前記ブームを起伏させる第１の起伏手段と、当該第１の起伏手段を起伏させる第２の起伏手段と、前記第１の起伏手段から吊り下げられて前記上部旋回体の後方に配されるバランスウェイトとを備えたカウンタバランス型クレーンにおいて、
   前記バランスウェイトの下端部よりも上方から吊り下げられ、鉛直方向の引張力が作用することにより引張状態になる吊り下げ部材と、
   前記吊り下げ部材により吊り下げられた当接部材と、
   前記当接部材の自重により前記吊り下げ部材が前記引張状態となったときに略水平方向に付勢されるリミットスイッチとを備えたことを特徴とするカウンタバランス型クレーン。
2. 前記当接部材は、前記バランスウェイトの下端よりも下側に突出して配置されていることを特徴とする請求項１に記載のカウンタバランス型クレーン。
3. 前記バランスウェイトの側面に設けられ、当該側面から突出した位置に配置される突出面を備えるスイッチボックスと、
   前記バランスウェイトから吊り下げられた２つの前記吊り下げ部材の相互間に設けられ、前記突出面に対向するように配置された押圧部材とを備え、
   前記リミットスイッチは、前記吊り下げ部材の吊り下げ起点を含む仮想鉛直面と交差するように前記突出面から突出して設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のカウンタバランス型クレーン。
4. 前記押圧部材は、前記スイッチボックスの幅よりも長いことを特徴とする請求項３に記載のカウンタバランス型クレーン。
5. 前記押圧部材は、前記バランスウェイトの側面の幅方向寸法とほぼ同等又はそれ以上の長さに形成してあることを特徴とする請求項４に記載のカウンタバランス型クレーン。
6. 前記スイッチボックスは、前記押圧部材の幅方向略中央部に対向するように配置してあることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のカウンタバランス型クレーン。
7. 前記当接部材の長手方向における端面が、下方に向かうほど他端側に近づくように傾斜していることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のカウンタバランス型クレーン。
8. 前記当接部材がバランスウェイトの下方に潜り込まないように構成したことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のカウンタバランス型クレーン。

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