JP2017178531A - 横転防止用警報装置 - Google Patents

Abstract

【課題】演算回路等を用いた制御部が不要であって、構造が極めて簡単であり、ヒューマンエラーが発生し難く、確実に横転防止のための警報を発生することができる、移動式クレーンに利用可能な横転防止用警報装置を提供すること
【解決手段】本発明の横転防止用警報装置は、移動式クレーンのアウトリガー１００と地面との間に挿入される横転防止用警報装置であり、アウトリガー１００の下面と接する蓋部２と、該蓋部２を支持するコイルばね３と、コイルばね３を格納する警報容器１と、警報容器内１に固定して取り付けられたリミットスイッチ３１と、該リミットスイッチ３１に接続された警報ブザー１１と、を備えている。リミットスイッチ３１はコイルばね３の変位量が無負荷状態と比較して500kg以下となる変位量以下となったときに電気的導通状態となるように設置されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、移動式クレーンにおける横転を警告するための横転防止用警報装置に関するものであり、特に、積載形のトラッククレーンに好適に用いることができる。

建築・建設現場や土木作業現場等において、車両に積み下ろし用のクレーンを備えた移動式クレーンが広く利用されている。移動式クレーンで積み下ろし作業を行う場合には、吊り荷によって車両が転倒するのを防ぐ必要がある。このため、重い荷物の積み下ろしの際には、車両の両側にアウトリガーを張り出して接地させ、安定を保ちながら作業が行われる。しかし、吊り荷の過負荷によって、片寄りが限界を超えると車両が横転し、作業員が怪我をする危険がある。このため、吊り下げ荷重３トン以上の移動式クレーンには「過負荷制限装置」の取り付けが義務付けられている。

しかし、この規格においては、クレーンでつり上げる荷の荷重を検出し、この荷重が定格荷重を超えた場合クレーンを停止し、警報を発することが必要である。このため、積載荷重、ブーム長、吊角度及び作業領域を考慮しなければならず、構造が複雑となり、価格も高かった。このため、「過負荷制限装置」の取り付けが義務づけられていない吊り下げ荷重３トン未満の小型移動式クレーンでは、警報装置はほとんど装備されておらず、クレーンの作業安全はブームの長さ、角度および吊り荷重の相関関係を表した「作業領域図」を確認して作業することが求められていた。このような作業は極めて煩雑であり、ヒューマンエラーの発生も懸念される。このため、実際の現場では、操作者の目測で作業することが常態となっている。

一方、移動式クレーンの横転事故を防ぐ技術として、クレーンの過積載を警告するのではなく、片側のアウトリガーへの負荷が一定の荷重以下になった場合に警報を発するように構成した警報装置も提案されている（特許文献１及び特許文献２）。しかしながら、これらの警報装置であっても、アウトリガーに取り付けたロードセルからの荷重信号を感知して警報を発する演算回路等を用いた制御部が必要となり、やはり構造が複雑で、高価格であった。

特開２００３−１７１９８７号公報 特開２０１１−３７５６５号公報

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、アウトリガーを有する移動式クレーンにおいて、演算回路等を用いた制御部が不要であって、構造が極めて簡単であり、ヒューマンエラーが発生し難く、確実に横転防止のための警報を発生することができる、横転防止用警報装置を提供することを目的とする。

本発明の横転防止用警報装置は、移動式クレーンのアウトリガーと地面との間に挿入される横転防止用警報装置であって、
前記アウトリガーの下面と接する天板と、該天板を支持する弾性部材と、該弾性部材を格納する警報容器と、該警報容器内に固定して取り付けられた電気スイッチと、該電気スイッチに接続された警報器と、を備え、
該電気スイッチは該弾性部材の変位量が無負荷状態と比較して所定の変位量以下となったときに電気的導通状態となるように設置されていることを特徴とする。

すなわち、本発明の横転防止用警報装置では、移動式クレーンのアウトリガーと地面との間に挿入されて用いられるものであり、アウトリガーの下面と接する天板と、天板を支持する弾性部材と、弾性部材を格納する警報容器と、警報容器内に固定して取り付けられた電気スイッチと、電気スイッチに接続された警報器とを備えている。そして、電気スイッチは弾性部材の変位量が無負荷状態と比較して所定の変位量以下となったときに電気的導通状態となるように設置されている。このため、弾性部材の所定の変位量を移動式クレーンが横転する危険が生ずる変位量となる少し前に設定しておけば、移動式クレーンが横転する前に電気スイッチが電気導通状態となる。電気スイッチは警報器に接続されているため、警報器が自動的に駆動状態となり、横転の危険を知らせる警報が発せられる。

以上のように、本発明の警報装置では、演算回路等を用いた制御部を用いる必要がなく、極めてシンプルな機械的構造であるため、製造コストも低廉である。また、例え「作業領域図」を確認しながらクレーン操作を行う作業者の判断が誤っていたとしても、確実に横転防止のための警報が発せられることから、ヒューマンエラーが発生し難い。

電気スイッチはリードスイッチであり、天板の動きに連動して位置が移動する磁石が設けられた磁石設置部を備え、リードスイッチは磁石から受ける磁力の強さに応じてＯＮ−ＯＦＦを行うこととすることができる。
リードスイッチは磁石との間で非接触で作動するため、機械的な故障のおそれを低減できる。

また、電気スイッチをリードスイッチとする場合において、磁石設置部は、一端側が天板の裏側に接し、他端側に磁石が取り付けられた磁石竿が警報容器内において搖動可能に支承されているとすることもできる。こうであれば、この警報装置を地面に置き、その上にアウトリガーを載せる場合、天板が下がって天板の裏側に接している磁石竿が搖動して磁石が上方に移動する。そして、リードスイッチが一旦ON状態とされて警報が発せられたのち、さらに磁石が上昇してリードスイッチがOFF状態となり、警報が停止されて横転を監視する状態となる。このため、地面とアウトリガーの間に警報装置を設置するだけで、特に作業者は警報装置のスイッチを入れることなく、警報の動作確認をしつつ横転監視状態にセットすることができる。

さらに、リードスイッチは異なる位置に複数個を並列接続で設けることもできる。こうであれば、複数あるリードスイッチのうち少なくとも１個以上がON状態とされていれば、警報を発することとなるため、複数あるリードスイッチの位置を適宜選択することにより、警報が駆動する領域を自由に選択することが可能となる。

また、電気スイッチはリミットスイッチであり、警報容器内には弾性部材の変位による前記天板の下降を阻止するストッパーが立設されており、リミットスイッチのヘッド部先端がストッパーの上端と同じ高さとなるとOFF状態になるように設置することもできる。

こうであれば、ストッパーの上端の位置を、弾性部材の変位可動量が移動式クレーンが横転する危険が生ずる変位量よりも少し大きくなる位置に設定しておけば、移動式クレーンが横転する前に電気スイッチが電気導通状態となる。電気スイッチは警報器に接続されているため、警報器が自動的に駆動状態となり、横転の危険を知らせる警報が発せられる。

実施例１の横転防止用警報装置の断面図である。 実施例１の横転防止用警報装置の天板を開けた時の平面図である。 実施例１の横転防止用警報装置の設置工程を示す断面図である。 実施例１の横転防止用警報装置の設置工程及び駆動状態における作動原理を示す要部断面図である。 実施例２の横転防止用警報装置の要部断面図である。 実施例２の横転防止用警報装置の電気回路図である。 実施例３の横転防止用警報装置の断面図である。 実施例３の横転防止用警報装置の天板を開けた時の平面図である。 実施例３の横転防止用警報装置の設置工程を示す断面図である。

以下、本発明を具体化した実施例を図面とともに説明する。
（実施例１）
実施例１の横転防止用警報装置を図１に示す。この警報装置は１辺が200ｍｍで内寸の高さが45ｍｍの正方形容器形状の警報容器１と、警報容器１に外挿する蓋部２とを備えている。蓋部２が天板である。警報容器１の内部には、図２に示すように、17mmφの鋼鉄製丸棒からなり警報容器１の内寸の高さと同じ45mmのストッパー３が対称位置となる４か所に溶接によって垂設されている。各ストッパー３には外径40mmφ、内径20mmφ、ばね定数200kg/cmのコイルばね４が挿通されている。
図１及び図２に示すように、警報容器１の中央部分には長方形板状のスイッチ取付用基板５が立設されており、スイッチ取付板５の一端側にはリードスイッチ６が固定して取付けられている。また、スイッチ取付用基板５には磁石竿７が軸８によって搖動可能に支承されており、磁石竿７の一端側には回転ローラ９が回転可能に取付けられており、磁石竿７の他端側にはた永久磁石１０が固定して取付けられている。磁石竿７はコイルばね７ａの付勢力によって永久磁石１０側が下がり、回転ローラ９側が上がって蓋部２の裏側に当接するようになっている。
また、図２に示すように、警報容器１の内部には電池を内蔵する警報ブザー１１が設置されており、警報ブザー１１はリードスイッチ６に接続されている。

以上のように構成された実施例１の横転防止用警報装置を使用する場合には、まず、図３に示すように、移動式クレーンのアウトリガー１００を設置する場所に警報装置を置く（図３（ａ）及び図４（ａ）参照）。そして、アウトリガー１００を下降させて警報装置の上に載置する（図３（ｂ））。この時、蓋部２の裏側が回転ローラ９に当接しつつ回転ローラ９を下方に押し下げる。これにより磁石竿７は軸８を支点として回動し、磁石竿７に固定された永久磁石１０が上方に移動してリードスイッチ６と重なる感知範囲に入り（図４（ｂ））、これによりリードスイッチ６がON状態となり、警報ブザー１１が鳴る。そして、さらに上方に永久磁石８が移動し、再びリードスイッチ６が永久磁石８と重ならない感知範囲外の位置となったところでリードスイッチ６がOFF状態となり、警報ブザー１１の音が停止する。このときの、コイルばね４の反発力は500kgとなるようにされている。そしてさらに、アウトリガー１００からの圧力が大きくなり、蓋部２の裏側がストッパー３に当接してアウトリガー１００が停止する（図３（ｂ）及び図４（ｃ）の状態）。
したがって、作業者は、警報装置を設置場所に置き、アウトリガー１００を警報装置の上に載せるだけで、警報ブザー１１が一時的に鳴り、再び警報ブザー１１が停止することによって警報装置の動作確認をすることができ、警報装置の設置準備が終了する。

以上の設置準備作業が終了してから（すなわち、（図４（ｃ）の状態となってから）、作業者はクレーンの操作を行う。そして、吊り荷の上げ下ろし作業において、クレーンのブームが車の横方向に張り出していた場合には、吊り荷の重量とブーム長の積に比例した回転モーメントが生じ、吊り荷の反対側にあるアウトリガーの接地圧力が低下する。そして、警報装置のコイルばね４の反発力である500kg以下になったときに、蓋部２が上昇し、磁石竿７は軸８を支点として回動し、磁石竿７に固定された永久磁石１０が下方に移動してリードスイッチ６と重なる感知範囲に入る（図４（ｂ））。これにより、警報ブザー１１が鳴り、作業者は横転危険領域に入っていることを認識する。

（実施例２）
実施例２の横転防止用警報装置は、図５に示すように、リードスイッチが、位置の異なる２か所（２０ａ、２０ｂ）に設置されている。そして両リードスイッチ２０ａ、２０ｂは、図６に示すように並列回路となるように接続されている。その他については実施例１と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

実施例２の警報装置では、リードスイッチが位置の異なる２か所（２０ａ、２０ｂ）で並列に設置されているため、いずれかのリードスイッチがON状態となれば警報ブザー１１が鳴ることになる。このため、図５に示すように、危険領域を知らせるための感知範囲を広くすることができるとともに、設置場所を選択することにより、感知範囲を自由に制御することができるという利点がある。その他の作用・効果は実施例１の場合と同様であり、説明を省略する。

（実施例３）
実施例３の横転防止用警報装置は、図７及び図８に示すように、スイッチ取付用基板５の上端にリミットスイッチ３１が取付けられており、リミットスイッチ３１は、ヘッド部３１ａの上端がストッパー４の上端と同じ高さになるとOFF状態となるように、中立端子とノーマルクローズ端子とで電気回路に接続されている。リミットスイッチ３１は警報ブザー１１に接続されており、警報ブザーには開閉スイッチ３２及び電池３３が取り付けられている。その他については実施例１と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

実施例３の警報装置を使用する場合には、図９に示すように、まず移動式クレーンのアウトリガー１００を設置する場所に警報装置を置く（図９（ａ））。そして、警報装置の開閉スイッチ３２をON状態にして警報ブザー１１を鳴らすことにより動作確認を行う。そして開閉スイッチ３２をOFF状態にして警報ブザー１１の音を停止させた後、アウトリガー１００を下降させて警報装置の上に載置する（図９（ｂ））。これにより、蓋部２がアウトリガー１００からの接地圧力を受けてコイルばね３の反発力に抗して下降し、ストッパー３に当接して停止する。この時、リミットスイッチ３１のヘッド部３１ａが蓋部２の裏面に押されて下がり、リミットスイッチ３１はOFF状態となる。そして、開閉スイッチ３２を再びON状態として警報装置の設置準備が終了する。

以上の設置準備作業が終了してから（すなわち、（図９（ｂ）の状態となってから）、作業者はクレーンの操作を行う。そして、吊り荷の上げ下ろし作業において、クレーンのブームが車の横方向に張り出していた場合には、吊り荷の重量とブーム長の積に比例した回転モーメントが生じ、吊り荷の反対側にあるアウトリガーの接地圧力が低下する。そして、警報装置のコイルばね４の反発力である500kg以下になったときに、蓋部２が上昇し、リミットスイッチ３１はON状態となり、警報ブザー１１が鳴り、作業者は横転危険領域に入っていることを認識する。

この発明は上記発明の実施の態様及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変例様もこの発明に含まれる。

１００…アウトリガー
２…天板（蓋部）
３…弾性部材（コイルばね）
４…ストッパー
２…警報容器
６，２０ａ，２０ｂ，３１…電気スイッチ（６，２０ａ，２０ｂ…リードスイッチ，３１…リミットスイッチ）
３１ａ…ヘッド部
１１…警報機（警報ブザー）
６，７，８，９…磁石設置部（６…永久磁石，７…磁石竿，８…軸，９…回転ローラ材）
６…磁石（永久磁石）

Claims (5)

1. 移動式クレーンのアウトリガーと地面との間に挿入される横転防止用警報装置であって、
   前記アウトリガーの下面と接する天板と、該天板を支持する弾性部材と、該弾性部材を格納する警報容器と、該警報容器内に固定して取り付けられた電気スイッチと、該電気スイッチに接続された警報機と、を備え、
   該電気スイッチは該弾性部材の変位量が無負荷状態と比較して所定の変位量以下となったときに電気的導通状態となるように設置されていることを特徴とする横転防止用警報装置。
2. 前記電気スイッチはリードスイッチであり、
   前記天板の動きに連動して位置が移動する磁石が設けられた磁石設置部を備え、
   前記リードスイッチは前記磁石から受ける磁力の強さに応じてＯＮ−ＯＦＦを行うことを特徴とする請求項１に記載の横転防止用警報装置。
3. 前記磁石設置部は、一端側が前記天板の裏側に接し、他端側に前記磁石が取り付けられた磁石竿が前記警報容器内において搖動可能に支承されている請求項２に記載の横転防止用警報装置。
4. 前記リードスイッチは異なる位置に複数個が並列接続で設けられている請求項２又は３に記載の横転防止用警報装置。
5. 前記電気スイッチはリミットスイッチであり、
   前記警報容器内には前記弾性部材の変位による前記天板の下降を阻止するストッパーが立設されており、該リミットスイッチのヘッド部先端が該ストッパーの上端と同じ高さになるとOFF状態となるように設置されている請求項１に記載の横転防止用警報装置。

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