JPH075259B2 - クレーンの安全装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、クレーンフロントとタワーフロントなどその
他のフロントとが組換え可能なクレーンに用いられ、主
巻，補巻，起伏ロープの巻過ぎ（以下、過巻と呼ぶ）な
どを検出して対応するウィンチなどを停止させる回避信
号を出力するようにしたクレーンの安全装置に関する。

B.従来の技術 第３図はクレーンブーム２およびクレーンジブ３等から
なるクレーンフロントをクレーン本体１に組付けた状態
を示す。クレーンブーム２で荷を吊る主巻ロープ４は、
主巻ドラム７により巻取り、繰出される。クレーンジブ
３で荷を吊る補巻ロープ５は、補巻ドラム８により巻取
り、繰出される。クレーンブーム２およびクレーンジブ
３を起伏させる起伏ロープ６は、起伏ドラム９により巻
取り、繰出される。

このクレーン本体１には、安全装置として過巻防止装置
31が設けられている。この過巻防止装置31には、クレー
ンブーム２の先端に取付けられ主巻ロープ４の過巻を検
出するマイクロスイッチ（主巻フック過巻スイッチ）10
と、クレーンジブ３の先端に取付けられ補巻ロープ５の
過巻を検出するマイクロスイッチ（補巻フック過巻スイ
ッチ）11と、クレーンブーム２の根元に取付けられ起伏
ロープ６の過巻を検出するマイクロスイッチ12（ブーム
過巻スイッチ）とがクレーンフロント用ケーブル13,14
を介して接続され、いずれかのマイクロスイッチが作動
すると対応するドラム７〜９を停止させる 第４図は、タワーブーム15とタワージブ16などからなる
タワーフロントをクレーン本体１に組付けた状態を示
す。主巻ロープ４はタワージブ16で荷を吊るように掛け
回され、補巻ロープ５は、タワーブーム15の上端に回動
可能に取付けられた支持枠17およびロープ18を介してタ
ワージブ16の先端に連結され、補巻ドラム８の回転によ
り巻取り、繰出されてタワージブ16の角度を制御する。

このようなタワーフロントにおいては、タワージブ16の
先端に取付けられ主巻ロープ４の過巻を検出するマイク
ロスイッチ（タワーフック過巻スイッチ）20と、タワー
ジブ16の根元に取付けられ補巻ロープ５の過巻を検出す
るマイクロスイッチ（タワージブ過巻スイッチ）21と、
タワーブーム15の根元に取付けられ起伏ロープ６の過巻
を検出するマイクロスイッチ（タワーブーム過巻スイッ
チ）22とが設けられ、これらはケーブル23,24を介して
過巻防止装置31に接続される。

ところで、クレーンフロントとタワーフロント相互の組
換えに際しては、フロントにあわせてケーブル13,14お
よびケーブル23,24のいずれかの組みを過巻防止装置31
と接続するとともに、不図示の選択スイッチによる切換
えが必要となる。そこで従来から、ケーブルの誤接続や
選択スイッチの誤操作に対する安全機構が実公昭62-140
74号や実公昭63-16707号公報に開示されている。

第５図および第６図は、実公昭63-16707号公報に開示さ
れた安全機構を概念的に示す図である。第５図に示すよ
うに、クレーンフロント取付時はケーブル32をコネクタ
33を介して過巻防止装置31に接続し、選択スイッチ311
をａ側に切換える。この結果、バッテリ34によりリレー
312が励磁されて常開接点312aが閉じ、リレー313が励磁
されて常閉接点313aが開く。マイクロスイッチ10は常時
は閉成し主巻ロープ４の過巻により開放するから、過巻
時にリレー313が消磁されて常閉接点313aが閉じ、ソレ
ノイド25が励磁されて主巻ドラム７が停止し主巻ロープ
４の巻上げが停止される。

ここで、選択スイッチ311が誤ってｂ側に切換わってい
ると、コネクタ33の端子33aが開放されているからリレ
ー312が消磁する。したがって、常開接点312aが開放し
たままでありリレー313が励磁されず、常閉接点313aが
閉成されている。そのため、ソレノイド25が励磁されて
主巻ロープ４の巻上が禁止され、オペレータが異常を知
る。

第６図に示すように、タワーフロント取付時は、ケーブ
ル35をコネクタ36を介して過巻防止装置31に接続し、選
択スイッチ311をｂ側に切換える。この結果、バッテリ3
4によりリレー312が励磁されて常開接点312aが閉じ、リ
レー313が励磁されて常閉接点313aが開く。マイクロス
イッチ20は常時は閉成し主巻ロープ４の過巻により開放
するから、過巻時にリレー313が消磁されて常閉接点313
aが閉じ、ソレノイド25が励磁されて主巻ドラム７が停
止し主巻ロープ４の差上げが停止される。

ここで、選択スイッチ311が誤ってａ側に切換わってい
るとコネクタ36の端子36aが開放されているのでリレー3
12が消磁する。したがって、常開接点312aが開放したま
までありリレー313が励磁されず、常閉接点313aが閉成
されている。そのため、ソレノイド25が励磁されて主巻
ロープ４の巻上が禁止され、オペレータが異常を知る。

C.発明が解決しようとする課題 しかしながら、第５図においてコネクタ33の端子33aが
絶縁劣化して短絡している場合には、クレーンフロント
取付時にオペレータが選択スイッチ311を誤ってｂ側に
切換えても常開接点312aが閉じてしまい、主巻ロープ４
は巻上げ可能とされ、この安全機構が正常に機能しな
い。

タワーフロント取付時においても、コネクタ36の端子36
aが絶縁劣化して短絡すると、同様に常開接点312aが閉
じてしまい安全機構が正常に機能しない。

本発明の技術的課題は、選択スイッチによるフロント選
択操作を行うことなくかつ高い信頼性で安全装置内の作
動切換えを自動的に行うことにある。

D.課題を解決するための手段 一実施例を示す第１図および第２図により、本発明をク
レーンフロントとタワーフロントとに適用した場合につ
いて説明する。本発明に係る安全装置は、クレーンフロ
ント取付け時には、クレーンフロント用異常検出手段12
A（12B）が接続されるとともに、タワーフロント時には
開放されるクレーンフロント専用入力端子42a（42b）
と、タワーフロント取付け時にはタワーフロント用異常
検出手段22が接続されるとともに、クレーンフロント取
付け時には開放されるタワーフロント専用入力端子43a
と、クレーンフロントおよびタワーフロント取付け時の
接続状態によりクレーンフロントとタワーフロントを識
別する信号を入力する識別端子43bと、これら各端子の
信号を入力して予め定められた論理演算を実行し、その
論理演算結果に基づいて異常検出手段12A（12B）,22で
検出される異常動作を回避せしめる回避信号を出力する
論理演算手段47とを具備することにより、上述の技術的
課題を解決する。

E.作用 論理演算手段47は、クレーンフロントおよびタワーフロ
ント用の異常検出手段12A（12B）,22の各入力端子42a
（42b）,43bと、識別端子43aの信号を取り込んで論理演
算し、異常検出された動作を回避する信号を出力する。
クレーン本体は、この回避信号を受けて、例えば、ブー
ム起伏ロープの巻上を停止する。論理演算結果により、
対応する動作を回避する信号を出力するので、フロント
交換時にオペレータがその都度スイッチなどでフロント
選択をする必要がなく、また、少なくとも３つの端子入
力の論理演算結果を用いるから信頼性も高い。

なお、本発明の構成を説明する上記Ｄ項およびＥ項で
は、本発明を分かり易くするために実施例の図を用いた
が、これにより本発明が実施例に限定されるものではな
い。

F.実施例 第１図はクレーンフロント取付時の回路図である。第３
図〜第６図と同様の箇所には同一の符号を付して説明す
る。

40は過巻防止装置であり、４つの信号入力用コネクタ41
〜44を備え、コネクタ41の端子41aはフック過巻スイッ
チ10の共通端子に接続され、端子41bは開放されてい
る。コネクタ42の端子42aはブーム過巻スイッチ12Aの共
通端子に、端子42bは第２ブーム過巻スイッチ12Bの共通
端子にそれぞれ接続され、コネクタ43の端子43aは開放
され、端子43bは接地されている。さらに、コネクタ44
の端子44aは、吊り荷重と作業半径との積が所定値以上
になると開放する過負荷スイッチ51の共通端子に接続さ
れている。各スイッチの一方の固定接点は開放され、他
方の固定接点は接地されている。

これらの入力端子41a〜44aは、ホトカプラで構成される
電圧変換器46の入力側に接続され、その出力側はリード
オンリメモリ（以下、ROM）47のアドレス線47A₁〜47A₇
にそれぞれ接続されている。ROM47のデータ線47D₁〜47D
₆には、トランジスタで構成されるドライバ48A〜48Fが
それぞれ接続され、アドレス信号に応じてドライバ48A
〜48Fを駆動する。

また過巻防止装置40は、信号出力用のコネクタ45を備
え、その端子45aは、主巻ロープ４の巻上を停止するた
めのソレノイド53に、端子45bは、補巻ロープ５の巻上
を停止するためのソレノイド54にそれぞれ接続されてい
る。このソレノイド54は、タワーフロント取付時にはジ
ブ起伏ロープ５の巻上を停止するために用いられる。ま
た、端子45cは、補巻ロープ５の巻下げを停止するため
のソレノイド55に接続されている。このソレノイド55は
タワーフロント取付時にはジブ起伏ロープ５の巻下げを
停止するために用いられる。端子45dは起伏ロープ６の
巻上を停止するためのソレノイド56にそれぞれ接続され
ている。このソレノイド56は、タワーフロント取付時に
はタワーブーム起伏ロープ６の巻上を停止するために用
いられる。さらに、端子45eは、起伏ロープ６の巻下げ
を停止するためのソレノイド57に接続されている。この
57は、タワーフロント取付時にはタワーブーム起伏ロー
プ６の巻下げを停止するために用いられる。さらにま
た、端子45fは、異常時に鳴動するブザー58に接続され
ている。

第２図はタワーフロント取付時の回路図である。

コネクタ41の端子41aはフック過巻スイッチ20の共通端
子に、端子41bはタワージブ起伏ロープ（補巻ロープ）
５の過巻スイッチ21の共通端子にそれぞれ接続されてい
る。コネクタ42の端子42a,42bはともに開放され、コネ
クタ43の端子43aはタワー起伏ロープ６の過巻スイッチ2
2の共通端子に接続されている。さらに、コネクタ44の
端子44aは、過負荷スイッチ51の共通端子に接続されて
いる。各スイッチの一方の固定接点は開放され、他方の
固定接点は接地されている。

ところで、第１図および第２図からわかるように、コネ
クタ43の端子43bは、クレーンフロント取付時には接地
されタワーフロント取付時には開放されるので、そのア
ドレス線47A₆の信号によりフロントを識別できる。さら
に、クレーンフロント取付時にはジブ過巻スイッチ21と
タワーブーム過巻スイッチ22の端子41bと43aが開放さ
れ、タワーフロント取付時にはブーム過巻スイッチ12A
と第２ブーム過巻スイッチ12Bの端子42aと42bが開放さ
れるから、これらによってもフロントを識別できる。

以上の構成において、端子42a,42bがクレーンフロント
専用入力端子、端子43aがタワーフロント専用入力端
子、端子43bが識別端子、ROM47が論理演算手段をそれぞ
れ構成する。

今、クレーンフロント取付時について各過巻スイッチが
閉じている第１図の状態においては、アドレス信号は
「0100100」であり、このときは正常であるから、デー
タ線47D₁〜47D₆には「000000」を出力する。したがっ
て、どのソレノイド、ブザーとも動作せず、オペレータ
の操作によりクレーン作業ができる。主巻ロープ４を巻
き過ぎてフック過巻スイッチ10が開放すると、アドレス
信号は、「1100100」となり、このとき、データ線47D₁
〜47D₆に「100000」を出力する。これにより、ドライバ
48Aが駆動され、主巻フック巻上停止用ソレノイド53が
励磁されて主巻ドラム７が停止し、主巻ロープ４の巻上
が停止する。以下、同様に各過巻スイッチの動作に伴っ
てアドレス信号が変わると、動作した過巻スイッチに対
応するソレノイドを励磁するように各データ線47D₁〜47
D₆に信号が出力される。タワーフロント取付時にも同様
にして、動作した過巻スイッチに対応するソレノイドが
励磁されて各ウィンチが停止する。

また例えば、過巻防止装置40に接続するケーブルを間違
えたときなど、端子41b,43a,43bにクレーンフロント取
付時を示す「110」という識別データ以外のデータが入
力され、あるいは端子42a,42b,43bにタワーフロント取
付時を示す「111」という識別データ以外のデータが入
力されたときは、エラーとしてデータ線47D₁〜47D₆から
ドライバ48A〜48Fを駆動して各ソレノイド53〜57を駆動
するとともに警報ブザー58を鳴動する。

第１表は、クレーンフロント取付時とタワーフロント取
付時、およびエラー時の識別データを示す。

また、例えば絶縁劣化によりクレーンフロント取付時に
端子41bが短絡するとエラーとなり、同様にデータ線47D
₁〜47D₆に全て「１」が出力されるので、この場合も全
てのソレノイド53〜57が励磁されるとともに警報ブザー
58が鳴動する。

このように、フロントに応じて各ケーブルを正しく過巻
防止装置40の入力端子41a〜44aに接続するだけで、ROM4
7に予め定めた論理にしたがってフロントに合致したソ
レノイドの制御が可能となる。そのため、従来のような
フロントを選択するスイッチ装置が不要となり、人為的
なミスが防止される。さらに、クレーンフロント取付時
およびタワーフロント取付時に少なくとも３つの端子の
状態からフロントを識別するようにしており、３つの端
子がそれぞれ異常をきたしてクレーンフロント取付時と
タワーフロント取付時とを誤って識別する確率は極めて
低く、信頼性も格段に向上する。

また、以上の実施例ではROM47を用いて論理演算回路を
構成しているので、リレーなどを用いる場合に比べて部
品点数が少なく装置の小型化と信頼性向上に寄与する。
さらに、論理条件がより複雑になる場合には、ROM47の
使用が特に有効となる。

なお、以上の実施例においては、クレーンフロント取付
時において、ブーム過巻スイッチ12Aと第２ブーム過巻
スイッチ12Bとが動作している条件下でフロント識別用
の端子43bが開放されると、ROM47のアドレス信号はタワ
ーフロント取付時の一態様を示し、誤動作する可能性が
ある。そこで、より信頼性を向上するために、フロント
識別用の端子43bと同等の識別端子をさらに１つ追加し
てもよい。

さらにまた、ROM47の論理を次のようにすれば、ブーム
過巻スイッチ12Aの系統の短絡故障および第２ブーム過
巻スイッチ12Bの系統の断線故障を検出できる。

すなわち、ブーム過巻スイッチ12Aと第２ブーム過巻ス
イッチ12Bは必ずその順番に動作するので、ブーム過巻
スイッチ12Aが短絡、第２ブーム過巻スイッチ12Bが開放
という状態はあり得ない。そこで、ROM47のアドレス信
号によりその識別を行い、エラーが識別されると追加さ
れたアドレス線から「１」を出力して、その旨を表示し
たり、音色の異なる別設のブザーを鳴動したりして、運
転者にその故障を報知できる。

第２表は以上の論理と各ソレノイドの動作を0,1で示す
ものである。

なお以上では、クレーンフロントに代えてタワーフロン
トを取付ける場合について説明したが、タワーフロント
以外にパイルドライバやアースドリルなどその他のフロ
ントアタッチメントを取付けるクレーンの安全装置とし
ても本発明を適用できる。

G.発明の効果 本発明によれば、クレーンフロントおよびタワーフロン
トなどその他のフロント用の異常検出手段の各入力端子
と識別端子とから少なくとも３つの信号を論理演算手段
に取り込んで論理演算し、得られた演算結果に基づいて
異常検出された動作を回避する信号を出力するようにし
たので、フロント交換時にオペレータがその都度フロン
ト選択をすることなく、異常が検出された動作を回避す
ることができ、操作性が向上するとともに人為的なミス
が防止される。また、少なくとも３つの入力端子の信号
を論理演算して回避信号を出力するようにしているか
ら、一つの入力端子が絶縁劣化あるいは断線を起しても
誤動作するおそれがなく、信頼性の高い装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】 第１図および第２図はそれぞれ本実施例におけるクレー
ンフロント取付け時およびタワーフロント取付け時の回
路図である。 第３図および第４図はクレーンフロントおよびタワーフ
ロントの構成を示すクレーンの側面図である。 第５図および第６図はそれぞれ従来のクレーンフロント
取付け時およびタワーフロント取付け時の安全機構の概
念を示す回路図である。 10:主巻フック過巻スイッチ 12A:ブーム過巻スイッチ 12B:第２ブーム過巻スイッチ 20:タワー主巻フック過巻スイッチ 21:タワージブ過巻スイッチ 22:タワーブーム過巻スイッチ 41〜44:コネクタ 41a:クレーン，タワー共通入力端子 42a,42b:クレーン専用入力端子 41b,43a:タワー専用入力端子 43b:識別端子 47:ROM（論理演算手段） 47A₁〜47A₇：アドレス線 47D₁〜47D₆：データ線 53〜57:ソレノイド、58:警報ブザー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クレーンフロント取付け時にはクレーンフ
   ロント用異常検出手段が接続されるとともに、クレーン
   以外のフロント取付け時には開放されるクレーンフロン
   ト専用入力端子と、 クレーン以外のフロント取付け時にはそのフロント用異
   常検出手段が接続されるとともに、クレーンフロント取
   付け時には開放されるその他のフロント専用入力端子
   と、 クレーンフロントおよびその他のフロント取付け時の接
   続状態によりクレーンフロントとその他のフロントを識
   別する信号を入力する識別端子と、 これら各端子の信号を入力して予め定められた論理演算
   を実行し、その論理演算結果に基づいて、クレーンフロ
   ントおよびその他のフロント時に前記各異常検出手段で
   検出される異常動作を回避せしめる回避信号を出力する
   論理演算手段とを具備することを特徴とするクレーンの
   安全装置。