JP2000289985A - フック格納機構付きクレーンの巻過検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フック格納機構付きクレーンの巻過検出装置
において、巻過検出信号の出力状態を保持する機能を不
要とし、システム構成を簡単にする。 【解決手段】 フック５３とブーム５０の先端部５１と
の間隔が所定巻過検出距離Ｌ以下になると巻過状態を検
出する超音波センサ３１と、超音波センサ３１の不感帯
で巻過状態を検出する光センサ３２と、フック５３がフ
ック格納機構のフック案内部材６３に当接すると巻過状
態を検出する当接検出スイッチ６２と、超音波センサ３
１、光センサ３２、当接検出スイッチ６２のいずれか一
つの検出器の巻過状態検出により巻過検出信号を出力す
る巻過信号出力手段とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フック格納機構を
備えたクレーンにおいて、フックがどのような位置にあ
るときでも確実に巻過状態を検出することのできる、フ
ック格納機構付きクレーンの巻過検出装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】クレーンは、ブームの先端部からワイヤ
ロープでフックを吊下し、荷を掛けたフックを巻上げ、
巻下げして荷役作業を行うものであり、フックが上昇し
たときブームの先端部に衝突してフック、ブーム、ワイ
ヤロープ等の損傷を生ずるのを防止するため、フック上
昇側への操作中に、フックとブームの先端部との間隔が
所定距離以下となる所謂巻過状態を検出する巻過検出装
置を備えている。巻過検出装置が巻過状態を検出する
と、警報を発し、フック上昇側への作動を停止させる。

【０００３】なお、フック格納機構を備えたクレーンで
は、フックを格納するときには、巻過状態になってもウ
インチを低圧にしてさらにフックを巻上げる。フックが
ブームの先端部に設けられたフック案内部材に当接した
後も巻上げを続けると、フックがフック案内部材に案内
されて横向きに格納される。従来の巻過検出装置は、図
９に示すように、ブーム５０の先端部５１に巻過検出ス
イッチ５４を設け、そのスイッチレバー５５から巻過ワ
イヤロープ５６を介して巻過ウエイト５７を吊下してい
る。巻過検出スイッチ５４は、通常状態ではスイッチレ
バー５５が巻過ウエイト５７で下方へ引下げられてoff
となっている。フック５３が上昇して巻過ウエイト５７
に当接し、巻過ウエイト５７を持上げると、スイッチレ
バー５５が上方（図上時計方向）へ回動して巻過検出ス
イッチ５４がonとなり、巻過状態が検出される。

【０００４】フック格納機構付きのクレーンでフック格
納を行うときには、巻過状態になっても、フック５３を
ブーム５０の先端部５１に当接するまで巻上げるので、
巻過ワイヤロープ５６が弛み、フック５３やブーム５０
の先端部５１の滑車やフック案内部材６３などの間に噛
み込まれることがある。そこで、巻過検出装置とフック
格納機構との干渉を回避するため、図１０に示すよう
に、フック５３とブーム５０の先端部５１との間の距離
を検出する超音波センサや光センサ等の非接触式の距離
検出器９１を設けて巻過状態を検出すると共に、フック
５３の位置が距離検出器９１の検出範囲からずれても巻
過検出信号の出力状態を保持するコントローラ９２を備
えることにより、フック格納中にフック上昇側への誤操
作が行われた場合でもフック５３のブーム５０の先端部
５１への衝突を防止できるようにした巻過検出装置（特
開平１０−１０９８９０号参照）が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この巻過検出
装置は、巻過検出信号の出力状態を保持するようにして
いるため、電源off 時の信号保持の有無のメモリや、そ
の信号を解除するための条件処理等が必要になるので、
システム構成が複雑になっていた。また、例えば、クレ
ーンを旋回して誤ってブーム５０の先端部５１が立木の
枝等に当たりその枝がブーム５０先端部５１の下部に入
った場合等では、巻過状態でないのに巻過状態であると
誤認して巻過検出信号の出力状態を保持し、旋回を戻し
ても巻過検出信号の出力状態を保持したままになってし
まうという問題もあった。

【０００６】本発明は、フック格納機構付きクレーンの
巻過検出装置における上記問題を解決するものであっ
て、フック格納中に巻過検出信号の出力状態を保持する
機能が不要でシステム構成を簡単にすることができ、誤
検出による巻過検出信号の出力状態が保持されることの
ない巻過検出装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のフック格納機構
付きクレーンの巻過検出装置は、フックとブームの先端
部との間隔が所定距離以下になると巻過状態を検出する
超音波検出器と、超音波検出器の不感帯で巻過状態を検
出する光検出器と、フックがフック格納機構のフック案
内部材に当接すると巻過状態を検出する当接検出器と、
超音波検出器、光検出器、当接検出器のいずれか一つの
検出器の巻過状態検出により巻過検出信号を出力する巻
過信号出力手段とを備えることにより上記課題を解決し
ている。

【０００８】本発明のフック格納機構付きクレーンの巻
過検出装置では、フック上昇側への操作中にフックとブ
ームの先端部との間隔が所定距離以下になると超音波検
出器が巻過状態を検出し、巻過信号出力手段から巻過検
出信号を出力する。超音波検出器は、測定視野が広いの
でフックが振れるような場合でも巻過状態の検出が可能
である。しかし、超音波検出器は、近接距離に不感帯が
あるので、格納時にフックが上昇を続けてブームの先端
部との間隔が小さくなると巻過状態が検出できなくな
る。

【０００９】このときには、近接距離でも不感帯が殆ど
ない光検出器が巻過状態を検出し、巻過信号出力手段か
ら巻過検出信号を出力する。光検出器は測定視野が狭い
が、既にフックとブームの先端部との間隔が小さくなっ
ているので、フックの振れは少なく、巻過状態の検出に
支障はない。フックがさらに上昇してフック格納機構の
フック案内部材に当接した後は、フックは、向きを変え
て横向きに格納されるので、光検出器の測定視野から外
れ巻過状態が検出できなくなる。

【００１０】このときには、既にフックがフック案内部
材に当接しているので、当接検出器が巻過状態を検出
し、巻過信号出力手段から巻過検出信号を出力する。こ
のように、本発明のフック格納機構付きクレーンの巻過
検出装置は、フックとブームの先端部との間隔が所定距
離以下になってからフックが格納位置に達するまで、超
音波検出器、光検出器、当接検出器が順次巻過状態を検
出するので、フック格納中に巻過検出信号の出力状態を
保持する機能は不要であり、システム構成を簡単にする
ことができる。

【００１１】また、巻過検出信号の出力状態の保持は行
わないので、誤検出により通常の状態で巻過検出信号の
出力が継続することもない。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の実施の一形態
である巻過検出装置を備えたフック格納機構付きクレー
ンのブームの先端部の縦断面図、図２は超音波検出器と
光検出器の検出範囲の説明図、図３は超音波検出器によ
る検出状態の説明図、図４は光検出器による検出状態の
説明図、図５は光検出器と当接検出器による検出状態の
説明図、図６は当接検出器による検出状態の説明図、図
７は巻過検出装置の電気回路図、図８はフック格納機構
付きクレーンの油圧回路図である。

【００１３】このクレーンは、ブーム５０の先端部５１
からワイヤロープ５２でフック５３が吊下されている。
また、ブーム５０の先端部５１には、下端に超音波セン
サ３１と光センサ３２とを取付けたセンサ支持具３３が
設けられている。超音波センサ３１は、超音波を用いて
フック５３とブーム５０の先端部５１との間隔が所定の
巻過検出距離Ｌ以下となる超音波センサ検出範囲Ｓで巻
過状態を検出する距離検出器である。図２に示すよう
に、超音波センサ３１は、測定視野は広いが、近接距離
が不感帯となっており、近接距離の測定が難しく、精密
測定に向かないが簡単で安価である。

【００１４】光センサ３２は、光を用いて光センサ検出
範囲Ｐで巻過状態を検出する検出器である。光センサ３
２は、測定視野は狭いが、近接距離でも不感帯が殆どな
いので、フック５３が超音波センサ３１の不感帯にある
ときでも巻過状態を検出できる。光を用いた距離検出器
は、精密測定ができるが複雑で高価である。しかし、こ
こで光センサ３２が検出を担当するのは、超音波センサ
３１が一旦巻過状態を検出した後の不感帯の部分である
から、距離を検出する必要はなく、そこにフック５３が
存在するか否かを検出できればよいので、安価なものが
利用できる。

【００１５】ブーム５０の先端部５１には、フック格納
のためのフック案内部材６３が設けられている。フック
案内部材６３は、基端上部がブーム５０の先端部５１の
中程に設けたブラケット６４の基端側に連結固定した支
持ピン６５に対して回動自在に取付けられている。フッ
ク案内部材６３の先端上部には、検出ピン６６が固定さ
れている。

【００１６】ブラケット６４の先端側には、検出ピン６
６を受容する凹部６４Ａが形成されており、検出ピン６
６はこの凹部６４Ａによって移動範囲が規制される。ブ
ラケット６４とフック案内部材６３との間にはスプリン
グ６７が設けられており、このスプリング６７によって
常時検出ピン６６が凹部６４Ａの下縁に接するように付
勢されている。

【００１７】また、ブラケット６４の先端側の凹部６４
Ａの上方には、当接検出スイッチ６２が設けられてい
る。当接検出スイッチ６２は、常閉のリミットスイッチ
で常時onとなっており、図５のようにフック５３が巻き
上げられてフック案内部材６３に当接し、フック案内部
材６３が押し上げられて検出ピン６６が上方へ移動する
と、off となるように構成されており、フック５３のフ
ック案内部材６３への当接が検出できる。

【００１８】巻過検出装置の電気回路は、図７に示すよ
うになっている。即ち、電源２２には巻過検出信号出力
手段となるリレー３４が接続されている。また、このリ
レー３４のコイルに、当接検出スイッチ６２と、光セン
サ３２と、超音波センサ３１とが直列に接続されてい
る。当接検出スイッチ６２と、光センサ３２と、超音波
センサ３１とはいずれも常閉で巻過状態を検出しないと
きはonとなっており、巻過状態を検出するとoff にな
る。

【００１９】従って、当接検出スイッチ６２と、光セン
サ３２と、超音波センサ３１とがいずれも巻過状態を検
出しないときには、リレー３４のコイルが励磁されてい
る。当接検出スイッチ６２、光センサ３２、超音波セン
サ３１のいずれかが巻過状態を検出するとリレー３４の
コイルの励磁が解除され、リレー３４がonとなって巻過
検出信号が出力される。

【００２０】このフック格納機構付きクレーンは、図８
に示すように、油圧アクチュエータとしてブーム起伏用
シリンダ１と、ウインチモータ２とブーム伸縮用シリン
ダ３と、旋回モータ４と、左右の縦アウトリガシリンダ
５Ｌ、５Ｒとを備えている。これらの油圧アクチュエー
タは、ブーム起伏用シリンダ１が起伏用油圧切換弁１
１、ウインチモータ２がウインチ用油圧切換弁１２、ブ
ーム伸縮用シリンダ３が伸縮用油圧切換弁１３、旋回モ
ータ４が旋回用油圧切換弁１４、縦アウトリガシリンダ
５Ｌ，５Ｒがアウトリガ用油圧切換弁１５Ｌ、１５Ｒを
介して、油圧源である油圧ポンプ６から作動圧油が供給
されるクレーンの作動油路７と、タンク８への戻り油路
９とに接続されている。油圧ポンプ６は、ＰＴＯ（図示
略）を操作することにより駆動され、クレーンの作動油
路７側に圧油を送る。

【００２１】これらの油圧切換弁１１、１２、１３、１
４、１５Ｌ、１５Ｒは、３位置の手動操作切換弁であ
り、オペレータが手動操作することにより、ブーム起伏
用シリンダ１と、ウインチモータ２と、ブーム伸縮用シ
リンダ３と、旋回モータ４と、左右の縦アウトリガシリ
ンダ５Ｌ、５Ｒとを作動させることができる。中立位置
では作動油路７を戻り油路９と連通させる。

【００２２】作動油路７と戻り油路９との間には、メイ
ンリリーフ弁１０とアンロードバルブ２０とが並列に設
けられている。また、アンロードバルブ２０のベントと
戻り油路９との間には、アンロードバルブ用電磁弁２１
が設けられている。このアンロードバルブ用電磁弁２１
が作動したときに、アンロードバルブ２０が作動しポン
プ６からの圧油をアンロードする。

【００２３】ウインチモータ２は、低圧巻上用切換弁１
６とも接続されており、この低圧巻上用切換弁１６を切
換えることによって、低圧リリーフ弁１７で設定される
低圧状態でウインチ２を巻上げることができる。フック
５３を格納するときには、低圧状態で巻上げてフック５
３をブーム５０の先端部５１に設けられたフック案内部
材６３に当接させ、さらに巻上げを続けるとフック５３
がフック案内部材６３に案内されて横向きに格納される
ようになっている。

【００２４】また、旋回モータ４は、旋回モータロック
シリンダ１８を備えており、この旋回モータロックシリ
ンダ１８は作動油路７に設けられた背圧弁１９と接続さ
れていて、油圧ポンプ６から作動油路７に圧油が供給さ
れたとき、背圧弁１９で発生する背圧により旋回モータ
４のロックが解除されるようになっている。クレーン作
業において、フック５３が上昇してブーム５０の先端部
５１とフック５３との間隔が小さくなるのは、ウインチ
巻上、ブーム起立、及びブーム伸長を行う場合である。
これらのフック上昇側への操作中にフック５３が上昇し
て、図３のようにフック５３とブーム５０の先端部５１
との間隔が所定の巻過検出距離Ｌ以下になると超音波セ
ンサ３１が巻過状態を検出し、リレー３４から巻過検出
信号がアンロードバルブ用電磁弁２１のソレノイド２１
Ｓに出力される。

【００２５】すると、アンロードバルブ用電磁弁２１の
ソレノイド２１Ｓが励磁されてアンロードバルブ用電磁
弁２１が作動する。従って、アンロードバルブ２０が作
動状態となって、作動油路７が戻り油路９に連通されク
レーンは自動停止する。超音波センサ３１は、測定視野
が広いのでフック５３が振れるような場合でも巻過状態
の検出が可能である。

【００２６】フック５３を格納する場合には、低圧巻上
用切換弁１６を切換えることによって、低圧リリーフ弁
１７で設定される低圧状態でウインチ２を巻上げてフッ
ク５３をブーム５０の先端部５１に設けられたフック案
内部材６３に当接させる。さらに巻上げを続けると、フ
ック５３がフック案内部材６３に案内されて図６のよう
に横向きに格納される。

【００２７】このようなフック５３の格納の途中で、誤
って起伏用油圧切換弁１１、ウインチ用油圧切換弁１
２、伸縮用油圧切換弁１３がフック上昇側に操作される
ようなことがあると、フック５３がブーム５０の先端部
５１に衝突し、ブーム５０やフック５３やワイヤロープ
５２等が損傷するおそれがある。従って、フック５３の
格納の途中でも、巻過検出装置による巻過状態の検出は
継続して行わなければならない。

【００２８】しかし、超音波センサ３１は、近接距離に
不感帯があるので、フック５３が上昇を続けてブーム５
０の先端部５１との間隔が小さくなると巻過状態が検出
できなくなる。このときには、図４のように近接距離で
も不感帯が殆どない光センサ３２が巻過状態を検出し
て、リレー３４から巻過検出信号が出力される。光セン
サ３２は測定視野が狭いが、既にフック５３とブーム５
０の先端部５１との間隔が小さくなっているので、フッ
ク５３の振れは少なく、巻過状態の検出に支障はない。

【００２９】フック５３がさらに上昇して図５のように
フック格納機構のフック案内部材６３に当接した後、フ
ック５３は、向きを変えて図６のように横向きに格納さ
れるので、光センサ３２の測定視野から外れ巻過状態が
検出できなくなる。このときには、既にフック５３がフ
ック案内部材６３に当接しているので、当接検出スイッ
チ６２が巻過状態を検出し、リレー３４から巻過検出信
号が出力される。

【００３０】このように、巻過検出装置は、フック５３
とブーム５０の先端部５１との間隔が所定の巻過検出距
離Ｌ以下になってからフック５３が格納位置に達するま
で、超音波センサ３１、光センサ３２、当接検出スイッ
チ６２が順次巻過状態を検出するので、巻過検出信号の
出力状態を保持する機能は不要であり、システム構成を
簡単で安価にすることができる。

【００３１】また、巻過検出信号の出力状態の保持は行
わないので、誤検出により通常の状態で巻過検出信号の
出力が継続することもない。超音波センサ３１、光セン
サ３２、当接検出スイッチ６２が巻過検出を分担してい
るので、いずれかが故障した場合でも巻過状態の検出は
可能であり、安全性も向上する。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のフック
格納機構付きクレーンの巻過検出装置は、フック格納中
に巻過検出信号の出力状態を保持する機能が不要でシス
テム構成を簡単にすることができる。誤検出による巻過
検出信号の出力状態が保持されることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態である巻過検出装置を備
えたフック格納機構付きクレーンのブームの先端部の縦
断面図である。

【図２】超音波検出器と光検出器の検出範囲の説明図で
ある。

【図３】超音波検出器による検出状態の説明図である。

【図４】光検出器による検出状態の説明図である。

【図５】光検出器と当接検出器による検出状態の説明図
である。

【図６】当接検出器による検出状態の説明図である。

【図７】巻過検出装置の電気回路図である。

【図８】フック格納機構付きクレーンの油圧回路図であ
る。

【図９】従来の巻過検出装置の説明図である。

【図１０】従来の非接触式の距離検出器を用いた巻過検
出装置の説明図である。

【符号の説明】

１ ブーム起伏用シリンダ ２ ウインチモータ ３ ブーム伸縮用シリンダ ４ 旋回モータ ６ 油圧ポンプ ７ 作動油路 ８ タンク ９ 戻り油路 １０ メインリリーフ弁 １１ 起伏用油圧切換弁 １２ ウインチ用油圧切換弁 １３ 伸縮用油圧切換弁 １４ 旋回用油圧切換弁 ２０ アンロードバルブ ２１ アンロードバルブ用電磁弁 ２１Ｓ ソレノイド ２２ 電源 ３１ 超音波センサ ３２ 光センサ ３３ センサ支持具 ３４ リレー ５０ ブーム ５１ 先端部 ５２ ワイヤロープ ５３ フック ６２ リレー ６３ フック案内部材 ６４ ブラケット ６４Ａ 凹部 ６５ 支持ピン ６６ 検出ピン ６７ スプリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フック格納機構付きクレーンの巻過検出
   装置であって、フックとブームの先端部との間隔が所定
   距離以下になると巻過状態を検出する超音波検出器と、
   超音波検出器の不感帯で巻過状態を検出する光検出器
   と、フックがフック格納機構のフック案内部材に当接す
   ると巻過状態を検出する当接検出器と、超音波検出器、
   光検出器、当接検出器のいずれか一つの検出器の巻過状
   態検出により巻過検出信号を出力する巻過信号出力手段
   とを備えたことを特徴とするフック格納機構付きクレー
   ンの巻過検出装置。