JPH04223992A - クレーンにおけるロープの振れ角検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はクレーンにおいて鉛直線
に対する巻上ロープの前後方向の振れ角（傾き角）を検
出する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】クレーン作業時において、図５に示すよ
うに吊り荷Ｗを地面から吊り上げる瞬間の所謂地切り時
に、吊り荷Ｗがブーム１の頂部１ａの鉛直下方にないと
、地切り後に荷揺れが生じる。

【０００３】そこで、このような荷揺れを防止するため
に、ブーム１の伸縮または起伏調整によってブーム頂部
１ａ（巻上ロープ２の中心線）を吊り荷重心を通る鉛直
線上に移動させるというクレーン制御が必要となり、そ
の前提として、鉛直線Ｖに対する巻上ロープ２の振れ角
θを検出することが必要となる。

【０００４】従来、このロープ振れ角を検出する手段と
して、特開平１−１３３８９号公報および実開昭６３−
４９８９号公報に示されたものが公知である。

【０００５】前者（以下、従来技術の１という）では、
ブーム頂部に揺動レバーを、巻上ロープに追従して前後
方向に揺動可能に垂下させるとともに、この揺動レバー
の基部にポテンショメータを設け、このポテンショメー
タによって揺動レバーの傾き、すなわち、巻上ロープの
振れ角を検出するようにしている。

【０００６】一方、後者（以下、従来技術の２という）
では、ブーム基部にブームの対地角度を検出する角度セ
ンサ、ブーム頂部に、ブーム軸線に直角なブーム基準線
に対する巻上ロープの角度を検出するポテンショメータ
をそれぞれ設け、これらの検出値からロープの振れ角を
求めるようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術の１および２によると、いずれもブームと巻上ロープ
のなす角度を検出するものであるため、次のような欠点
があった。

【０００８】すなわち、これら従来技術では、ロープ振
れ角の検出の前提として、そのときのブーム角度を正確
に検出することが必要となる。

【０００９】しかし、 （１）伸縮ブームにおいては、ブーム同士の嵌合部分に
遊びがあるため、とくにブームを長く伸長させた状態で
ブームの直線性が確保されない。

【００１０】（２）吊り荷重が大きい場合にはブームが
弾性変形する。

【００１１】このため、前提としてのブーム角度の検出
精度自体が悪くなるため、目的であるロープの振れ角を
正確に検出できない。

【００１２】また、従来技術の２では、クレーンの支持
面を水平としてブームの対地角度を検出しているため、
この支持面が傾斜している場合にはブーム対地角度の検
出そのものが不正確となり、ロープ振れ角の検出精度が
一層悪いものとなる。

【００１３】さらに、従来技術の１では、ブーム角度が
変化するたびに、そのときのブーム角度状態でロープを
鉛直に垂下させて原点（ポテンショメータ出力０）とし
、地切り時にこの原点からのロープの振れ角を検出する
という所謂原点補正が必要となる。

【００１４】ところが、こうなると、一旦ロープ振れ角
を検出した後、この検出結果に基づいてブーム頂部が吊
り荷重心を通る鉛直上にくるようにブームを起伏調整す
ると、原点も変化するため、ロープの振れ角検出が不能
となる。従って、ブームの起伏調整の結果であるロープ
の振れ角の変化状況を把握することができないため、荷
揺れ防止という所期の目的を達成し難くなる。

【００１５】そこで本発明は、ロープの振れ角をブーム
とのなす角度ではなく、鉛直線とのなす角度として常に
正確に検出することができるクレーンにおけるロープの
振れ角検出装置を提供するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ブームの頂部
にシーブピンを介してシーブを回転自在に取付け、巻上
ロープをこのシーブに通して垂下させるクレーンにおい
て、上記ブームの頂部に揺動レバーと鉛直指示レバーを
、それぞれ上記シーブピンと同一軸心まわりに回転可能
に取付け、上記揺動レバーに、上記垂下した巻上ロープ
をガイドするロープガイド部を設けることにより、この
揺動レバーを、鉛直線に対する巻上ロープの前後方向の
傾きに追従して前後方向に揺動しうるように構成し、一
方、上記鉛直指示レバーに回転角計を同レバーと一体回
転可能に取付け、この回転角計の入力軸を上記揺動レバ
ーに同レバーと一体回転可能に連結してなるものである
。

【００１７】

【作用】上記構成によると、揺動レバーは巻上ロープに
追従して揺動し、この揺動レバーの動きが回転角計の入
力軸に伝達される。一方、鉛直指示レバーは常に鉛直状
態となり、この鉛直指示レバーの動きが回転角計のハウ
ジング（固定部）に伝えられる。

【００１８】そして、ロープ振れ角が０の状態では、両
レバーとも鉛直状態となるため、これらのなす角度は０
となる。従って、このときの回転角計の出力を０と設定
しておけば、巻上ロープが鉛直線に対して傾いた状態で
、両レバーのなす角度がロープの振れ角として検出され
る。

【００１９】すなわち、この構成によると、鉛直指示レ
バーと揺動レバーのなす角度が鉛直線に対するロープの
振れ角として検出されるため、従来のように前提として
ブーム角度を検出する必要がなく、回転角計のみによっ
て直接ロープ振れ角を検出することが可能となる。

【００２０】従って、伸縮ブームにおけるブーム同士間
の遊びによるブームのたわみ、クレーンの支持面の傾き
等に関係なく、ロープの振れ角を常に正確に検出するこ
とができる。

【００２１】また、従来のような原点補正が不要となり
、鉛直線に対するロープの振れ角の変化をそのまま検出
できるため、地切り前のブームの起伏調整の結果である
ロープ振れ角の変化状況をリアルタイムで検出、把握す
ることができる。

【００２２】

【実施例】本発明の実施例を図１〜図４によって説明す
る。

【００２３】この実施例では、図５の主ブーム１の先端
に補助ブームとしてのジブ３を張出し、巻上ロープ２を
、このジブ３の先端シーブブロック３ａに設けられたア
イドラシーブ４およびメインシーブ５に通して垂下させ
、その端末にフック（図示せず）を装着した所謂単索状
態で吊り作業を行う場合を例にとっている。但し、本発
明は、図５に示すように主ブーム１の先端から巻上ロー
プ２を垂下させて吊り作業を行う場合にも以下同様に適
用可能である。

【００２４】メインシーブ５を支持するメインシーブピ
ン６の両端部は、図２に示すようにそれぞれシーブブロ
ック３ａの外方に延出され、このメインシーブピン６の
一端部に揺動レバー７の上端部がリング状のレバー取付
部材８を介してシーブピン軸心Ｘまわりに回転自在に取
付けられ、これにより同レバー７がシーブピン軸心Ｘを
中心として前後方向に揺動可能に支持されている。

【００２５】この揺動レバー７の下端部には、左右一対
のブラケット９，１０が設けられ、この両ブラケット９
，１０間に前後一対のロープガイドローラ（以下、単に
ローラという）１１，１１がロープ２の直径とほぼ同等
寸法の間隔を置いて設けられ、この両ローラ１１，１１
間に巻上ロープ２が通されている。

【００２６】これにより、揺動レバー７が、巻上ロープ
２の傾きに追従して前後方向に傾斜し、図５に示す地切
り前の状態（図１の仮想線の状態）で、ロープ２の振れ
角θがそのまま鉛直線Ｖに対するレバー７の傾き角度と
なる。すなわち、この揺動レバー７の傾き角度を検出す
ることによってロープ２の振れ角θを検出することがで
きる。

【００２７】なお、揺動レバー７はレバー取付部材８に
対して、また両ローラ１１，１１はブラケット９，１０
に対してそれぞれ着脱可能に取付けられ、これらが邪魔
になる場合（たとえばクレーンの走行時）に取外しうる
ようになっている。また、巻上ロープ２が両ローラ１１
，１１間を通過する際の衝撃を和らげるために、両ロー
ラ１１，１１にゴム製のもの、または周面にゴムを装着
したものを用いるのが望ましい。

【００２８】メインシーブピン６の他端部には、鉛直指
示レバー１２が、ブーム角度の変化に関係なく常に鉛直
姿勢となるようにメインシーブピン軸心Ｘまわりに揺動
自在に取付けられ、この鉛直指示レバー１２の外面にカ
バー部材１３を介して回転角計としてのエンコーダ１４
のハウジング１５が、鉛直指示レバー１２と一体に回転
しうるように取付けられている。

【００２９】このエンコーダ１４の入力軸１６は、メイ
ンシーブピン６の軸心部に同ピン軸心Ｘまわりに回転自
在に設けられた伝達軸１７の一端にカップリング１８を
介して連結され、この伝達軸１７の他端が、カバー部材
１９を介してレバー取付部材８に連結されている。

【００３０】こうして、揺動レバー７の揺動運動がレバ
ー取付部材８、カバー部材１９、伝達軸１７を介してエ
ンコーダ１４の入力軸１６に伝達され、また鉛直指示レ
バー１２の揺動運動がカバー部材１３を介してエンコー
ダ１４のハウジング１５に伝達されるように構成されて
いる。

【００３１】また、シーブブロック１ａの外面に二つの
ロータリーダンパ２０，２０が設けられ、この両ロータ
リーダンパ２０，２０とエンコーダ１４のハウジング１
５とがギヤ２１，２２を介して連動連結されている。

【００３２】このロータリーダンパ２０は、公知のよう
にケース内に円筒状のローター２０ａと、このローター
に所定の回転抵抗を与えるグリース等の粘性体（図示せ
ず）が設けられてなり、このロータリーダンパ２０によ
り、ブーム伸縮時およびブーム起伏時等における鉛直指
示レバー１２の振動が抑制されるようになっている。

【００３３】エンコーダ１４は、周知のように入力軸１
６に取付けられた回転板１６ａと、ハウジング１５に取
付けられた固定板（図示せず）の相対回転量を検出する
ように構成され、この検出信号が図示しないコントロー
ラに送られる。

【００３４】ここで、クレーンの作業開始に際して、揺
動レバー７および鉛直指示レバー１２をともに鉛直状態
にセットし、このときのエンコーダ１４の出力を０（両
レバー７，１２の相対回転量が０）と設定しておく。

【００３５】従って、この後の作業中、両レバー７，１
２がともに鉛直状態に保たれる限り、すなわち巻上ロー
プ２に前後方向の傾きが生じない限り、回転板１６ａと
固定板との間に相対回転が生じないため、エンコーダ出
力は０（ロープ振れ角０）となる。

【００３６】そして、作業中の地切り時に巻上ロープ２
に傾きが生じると、図１に示すように揺動レバー７が鉛
直状態から前後方向に傾き、これによって両レバー７，
１２間、すなわちエンコーダ１４の回転板１６ａと固定
板との間に相対回転が生じるため、これがロープ２の振
れ角θとして検出される。

【００３７】この検出信号は、コントローラに送られ、
この検出値（振れの方向はたとえば＋、−で区別される
）に応じたコントローラからの制御信号により、ロープ
振れ角θが０となるようにブーム１の伸縮もしくは起伏
、またはその双方のブーム動作が行われ、この制御終了
後、巻上ロープ２が巻き上げられて地切りがおこなわれ
る。

【００３８】なお、上記のようにエンコーダ１４の検出
信号に基づいて自動的にブーム１を制御する方式に代え
て、検出信号をコントローラの表示部に取り込んでロー
プ振れ角θを運転者に表示し、この表示に基づいて振れ
角θが０になるようにブーム１を手動制御する方式をと
ることもできる。

【００３９】また、回転角計としては上記実施例で用い
たエンコーダ１４に限らず、たとえばポテンショメータ
を用いてもよい。

【００４０】

【発明の効果】上記のように本発明によるときは、鉛直
指示レバーに対する揺動レバーのなす角度を回転角計に
よりロープ振れ角として検出するため、ブームに対する
ロープの角度を検出する従来のように、伸縮ブームにお
けるブーム同士間の遊びによるブームの曲がりや吊り荷
重量によるブームのたわみ、さらにはクレーンの支持面
の傾斜等によって検出誤差が生じるおそれがなくなる。 このため、ロープ振れ角を常に正確に検出することがで
きる。

【００４１】また、地切り時のブームの起伏調整によっ
てブーム角度が変化した場合に、これに伴うロープ振れ
角の変化がそのまま回転角計によって検出されるため、
従来のようにブーム角度が変化する度に原点補正をする
必要がなくなり、ブーム起伏調整の結果であるロープの
振れ角の変化状況をリアルタイムで検出し、把握するこ
とができる。このため、とくに検出信号に基づいてブー
ムを手動制御する場合に、ロープ振れ角の変化状況を確
認しながら正確な制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す側面図である。

【図２】図１のイ−イ線拡大断面図である。

【図３】図２のロ−ロ線断面図である。

【図４】図２のハ−ハ線側面図である。

【図５】本発明の技術的背景を説明するためのクレーン
の概略側面図である。

【符号の説明】

２　　巻上ロープ ３　　ジブ（補助ブーム） ３ａ　　ブーム頂部としてのジブ先端のシーブブロック
５　　同シーブブロックに設けられたシーブ６　　同シ
ーブピン Ｘ　　シーブピン軸心 ７　　揺動レバー １１，１１　　ロープガイド部を構成するガイドローラ
１２　　鉛直指示レバー １４　　回転角計としてのエンコーダ １５　　エンコーダのハウジング（固定部）１６　　同
入力軸 １７　　伝達軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ブームの頂部にシーブピンを介してシ
   ーブを回転自在に取付け、巻上ロープをこのシーブに通
   して垂下させるクレーンにおいて、上記ブームの頂部に
   揺動レバーと鉛直指示レバーを、それぞれ上記シーブピ
   ンと同一軸心まわりに回転可能に取付け、上記揺動レバ
   ーに、上記垂下した巻上ロープをガイドするロープガイ
   ド部を設けることにより、この揺動レバーを、鉛直線に
   対する巻上ロープの前後方向の傾きに追従して前後方向
   に揺動しうるように構成し、一方、上記鉛直指示レバー
   に回転角計を同レバーと一体回転可能に取付け、この回
   転角計の入力軸を上記揺動レバーに同レバーと一体回転
   可能に連結してなることを特徴とするクレーンにおける
   ロープの振れ角検出装置。