JPH085996Y2 - 作業機械の安全装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、下部走行体に上部旋回
体が設置されたクレーン等の作業機械において、その吊
り走行時における安全動作を制御するための装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】上部旋回体を備えたクレーン等の作業機
械においては、一般に、その下部走行体が停止した状態
で吊上げ作業が行われるが、場合によっては、荷を吊上
げた状態のまま走行運転が行われる場合がある。このよ
うな吊り走行時においては、吊上げ能力が必然的に著し
く低減されることになる。

【０００３】図５は、従来の作業機械において設定され
る吊り走行時の吊上げ能力の一例を示したものである。
この図では、吊上げ荷重を一定とした時の許容作業半径
によって吊上げ能力を表している。同図に示すように、
従来の作業機械では、前方の限られた領域にのみ大きな
許容作業半径Ｒ１が設定され、それ以外の大半の領域に
上記許容作業半径Ｒ１よりも小さな許容作業半径Ｒ２が
設定されており、上記前方領域の角度αは前後中心線を
挾んで約２°と極めて僅かなものとなっている。そし
て、リミットスイッチ等で上部旋回体が上記のどの領域
にあるかを検出し、その検出結果に応じて許容作業半径
を設定するような制御が行われている。

【０００４】しかしながら、上記のような領域による
と、大きな能力をもつ前方領域で所定重量の荷を吊上げ
ることができても、その状態のまま、吊り走行中に上部
旋回体を僅かに旋回させるだけで、吊上げ状態が作業領
域から急激に外れることになってしまう。そこで従来
は、前方領域で荷を吊上げた後に走行する場合、誤って
旋回運転が行われるのを防ぐため、予め旋回ブレーキ等
で上部旋回体を前方位置に固定しておくよう、運転者に
勧告が行われている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】上記のようにして上部
旋回体を前方位置に固定しておくことにより、吊り走行
中に上部旋回体が許容作業領域から外れるおそれはほと
んどなくなるが、このような上部旋回体の固定は運転者
が手動で行うものであり、固定操作を忘れたまま吊り走
行が行われる可能性が依然として存在する。すなわち、
従来装置では吊り走行時における危険方向への旋回が完
全に防止されているとはいえず、より確実に安全動作を
行うことのできる装置の開発が望まれている。

【０００６】逆に、上記前方領域での吊上げ荷重が小さ
く、かつその作業半径が小さい場合には、上部旋回体を
特に前方位置に固定しなくても、吊り走行中安全に上部
旋回体を旋回させることができるが、この場合には、運
転者が、現在の吊上げ状態において上部旋回体を側方へ
安全に旋回できるか否かを旋回動作開始前に慎重に判断
しなければならず、このため運転者の負担が過大となっ
ている。

【０００７】本考案は、このような事情に鑑み、吊り走
行時の安全性を高め、かつ運転者の負担を軽減すること
ができる作業機械の安全装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案は、下部走行体に
上部旋回体が旋回可能に設置されるとともに、この上部
旋回体を前方位置に固定する状態と解放する状態とに切
換えられる旋回規制手段を備えた作業機械において、上
記旋回規制手段により上部旋回体が固定されているか否
かを検出する検出手段と、この検出手段により上部旋回
体が固定されていることが検出された場合には上記作業
機械の吊り走行時について第１の吊上げ能力を設定し、
上記検出手段により上部旋回体が解放されていることが
検出された場合には上記作業機械の吊り走行時について
全旋回領域にわたり上記第１の吊上げ能力よりも低い第
２の吊上げ能力を設定する能力設定手段と、この能力設
定手段により設定された吊上げ能力に基づいて上記吊り
走行時における上部旋回体の安全動作を制御する安全動
作制御手段とを備えたものである。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、上部旋回体が前方位置に固
定された状態、すなわち上部旋回体が側方に旋回するお
それのない状態では、第１の吊上げ能力、具体的には従
来の装置において前方領域に設定される能力と同様の高
い吊上げ能力が設定される。これに対し、上部旋回体が
解放された状態、すなわち上部旋回体がいつでも旋回可
能な状態にある場合には、全旋回領域にわたって上記第
１の吊上げ能力よりも小さな第２の吊上げ能力が設定さ
れるので、運転者は旋回角の変化に対する能力変化を考
慮することなく安全に旋回運転を行うことができる。

【００１０】

【実施例】図２は本考案が適用される作業機械の一例と
してクレーンＣＲを示したものである。なお、本考案
は、このようなクレーンＣＲに限らず、下部走行体に対
して上部旋回体が旋回可能に設置された種々の作業機械
について適用が可能である。

【００１１】このクレーンＣＲは、ホイールを有する走
行可能なロアフレーム（下部走行体を構成）１００と、
このロアフレーム１００に対して鉛直方向の旋回軸１０
１周りに旋回可能に設置されたブームフット（上部旋回
体を構成）１０２とを備え、このブームフット１０２
に、Ｎ個のブーム部材Ｂ₁〜Ｂ_Nからなる伸縮可能なブー
ム（上部旋回体を構成）ＢＭが取付けられている。この
ブームＢＭは、起伏シリンダ１１０の伸縮作動により、
水平方向の回動軸１０３を中心に回動可能（起伏可能）
に構成され、その先端部（ブームポイント）にロープ１
０４で吊り荷Ｃが吊り下げられるようになっている。ま
た、上記ロアフレーム１００の前後左右の４隅には、停
止作業時に側方に張り出されるアウトリガジャッキ１０
５が配設されている。

【００１２】図３，４は、上記上部旋回体をロアフレー
ム１００に対して前方位置に固定するための旋回ロック
装置を示したものである。図において、１０６は上部旋
回体の底板であり、この底板１０６に対して旋回ロック
ピン１２が昇降可能に設けられている。この旋回ロック
ピン１２は、上記底板１０６を上下方向に貫通する上下
軸１６を有し、その下端部にピン本体１４が固定され、
上端部に取手１８が固定されている。これに対し、ロア
フレーム１００の天板１００ａ上には補強板１０７が固
定され、この補強板１０７及び上記天板１００ａの双方
を上下方向に貫通するようにしてピン穴１０８が穿設さ
れており、このピン穴１０８に対して上記ピン本体１４
が上下方向に挿脱自在となっている。

【００１３】上記軸１６の略中間部には、係合ピン１９
が側方に突設されている。これに対し、上記底板１０６
上において旋回ロックピン１２の軸１６の近傍の位置に
は、平面視Ｌ字状（図４参照）のロックピン支持ブラケ
ット２０が立設されており、このロックピン支持ブラケ
ット２０に、上記係合ピン１９が通過可能な幅をもつ貫
通溝２５が形成されている。この貫通溝２５は、上下方
向に延びる第１の上下溝２１と、この上下溝２１の上端
から水平方向に延びる第１の水平溝２２と、この第１の
水平溝２２の端からこの第１の水平溝２２と直交する水
平方向に延びる第２の水平溝２３と、この第２の水平溝
２３の終端から下方に延びる第２の上下溝２４とからな
っている。

【００１４】そして、上記係合ピン１９を第１の上下溝
２１に沿わせながら、この係合ピン１９が第１の上下溝
２１の終端（下端）に当接する位置まで旋回ロックピン
１２を下降させることにより、ピン本体１４がピン穴１
０８内に挿入され（図３の実線位置）、これにより、上
部旋回体がロアフレーム１００に対して前方位置に旋回
不能に固定されるように各部材が配置されている。ま
た、このロック状態から取手１８を把持して旋回ロック
ピン１２全体を引上げ、その係合ピン１９が第１の上下
溝２１の上端に到達した地点（図３の上側二点鎖線位
置）で旋回ロックピン１２全体を図４の矢印方向（同図
実線位置から二点鎖線位置に向かう方向）に回すことに
より上記係合ピン１９を第１の水平溝２２及び第２の水
平溝２３を通過させ、この位置からさらに上記係合ピン
１９を第２の上下溝２４内に落し込むことにより（図３
の下側二点鎖線位置）、ピン本体１４をロック穴１０８
から抜いた状態で旋回ロックピン１２をロックピン支持
ブラケット２０に係止できるようになっている。

【００１５】さらに、このロックピン支持ブラケット２
０の外側面には、リミットスイッチからなる旋回ロック
検出スイッチ２６が設けられている。この旋回ロック検
出スイッチ２６は、検出板２８を有し、上記旋回ロック
ピン１２の係合ピン１９が図３実線に示す位置にある状
態、すなわち第１の上下溝２１の下端に位置する状態で
のみ、この係合ピン１９に上記検出板２８が押圧される
位置に、配設されている。すなわち、この旋回ロック検
出スイッチ２６は、旋回ロックピン１２が下降してピン
本体１４がロック穴１０８内に挿入された状態、換言す
れば上部旋回体が前方位置に固定された状態でのみオン
に切換えられるようになっている。

【００１６】図１に示すように、このクレーンＣＲに
は、上記旋回ロック検出スイッチ２６の他、ブームＢＭ
の作業半径Ｒ（図２参照）を検出する作業半径検出手段
３０や、ブームＢＭの吊上げ荷重Ｗ（図２参照）を検出
する吊上げ能力検出手段３２等が設けられており、これ
らの検出器からの各種検出信号は、同図に示すコントロ
ーラ４０に入力されるようになっている。

【００１７】このコントローラ４０は、第１能力記憶手
段４１、第２能力記憶手段４２、能力選択手段４４、及
び安全動作制御手段４６を備えている。

【００１８】第１能力記憶手段（能力設定手段を構成）
４１は、クレーンＣＲの吊り走行時において、上部旋回
体が前方位置に固定されていると仮定した場合にこれに
与え得る最大吊上げ能力（第１の吊上げ能力）を記憶す
るものであり、第２能力記憶手段（能力設定手段を構
成）４２は、吊り走行時において上部旋回体を全周にわ
たって安全に旋回できる最大吊上げ能力（第２の吊上げ
能力）を記憶するものである。従って、上記第１の吊上
げ能力は第２の吊上げ能力よりも大きな能力となってい
る。具体的に、これらの吊上げ能力は、種々の作業半径
Ｒに対応する許容吊上げ荷重（定格荷重）という形で記
憶されており、従って、作業半径Ｒを一定とした場合、
第１能力記憶手段４１において記憶されている定格荷重
は、第２能力記憶手段４２で記憶されているそれよりも
大きな値となっている。

【００１９】能力選択手段（能力設定手段を構成）４４
は、上記旋回ロック検出スイッチ２６からの検出信号を
受け、これがオンの場合、すなわち旋回ロックピン１２
により上部旋回体がロックされていることが検出されて
いる場合には、上記第１能力記憶手段４１で記憶されて
いる第１の吊上げ能力を実際の吊上げ能力として設定
し、逆に上記検出信号がオフの場合、すなわち旋回ロッ
クピン１２によるロックが解除されていることが検出さ
れている場合には、上記第２能力記憶手段４２で記憶さ
れている第２の吊上げ能力を実際の吊上げ能力として全
周にわたり（すなわち全ての旋回角について）設定する
ものである。

【００２０】安全動作制御手段４６は、上記能力選択手
段４４で選択された吊上げ能力に基づき、上部旋回体の
安全動作を制御するものである。具体的には、作業半径
検出手段３０で検出される作業半径Ｒや、吊上げ荷重検
出手段３２で検出されるブームＢＭの吊上げ荷重Ｗに基
づいて、現在の作業状態を把握し、この作業状態が上記
吊上げ能力を超えそうになった時点で警報器５２に制御
信号を出力して警報を行わせるとともに、吊上げ能力に
達した時点で旋回油圧回路５０やブーム形態制御油圧回
路５４に制御信号を出力することにより、旋回動作や、
作業半径Ｒが大きくなる動作（すなわちブームＢの伸長
動作老いよ微倒伏動作）、ロープ１０４の巻き上げ動作
をそれぞれ強制停止させるといった制御を行うものであ
る。

【００２１】次に、この装置の作用を説明する。

【００２２】まず、図３，４に示す旋回ロックピン１２
を下降させて上部旋回体を前方位置に固定した場合に
は、このロック操作により旋回ロック検出スイッチ２６
がオンに切換えられ、能力選択手段４４においては比較
的大きな第１の吊上げ能力が設定される。この状態で
は、誤って上部旋回体の旋回操作を行っても、この上部
旋回体は上記旋回ロックピン１２の固定により実際は側
方へ旋回することができないので、大きな第１の吊上げ
能力を設定しても、クレーンＣＲの安全性を損なうこと
はない。

【００２３】これに対し、上記旋回ロックピン１２を引
き上げて上部旋回体のロックを解除した場合には、この
解放操作により旋回ロック検出スイッチ２６がオフに切
換えられ、能力選択手段４４においては全周にわたって
許容し得る第２の吊上げ能力が設定される。すなわち、
上部旋回体が旋回可能な状態では必ず、全周にわたって
安全に旋回可能な吊上げ能力が設定されることになり、
この状態では上部旋回体の旋回によって吊上げ能力が変
化することがない。

【００２４】以上のように、この装置は、従来のように
旋回ロックの有無にかかわらず旋回角に応じて吊上げ能
力を設定するのではなく、旋回ロックが行われているか
否かを検出し、旋回ロックが行われている状態でのみ、
前方能力に相当する大きな第１の吊上げ能力を設定する
ようにしたものであるので、旋回ロック操作を行わない
限り、大きな第１の吊上げ能力が設定されることはな
く、これによって安全性の向上を果たすことができる。
逆に、旋回ロックが行われていない状態では、全旋回領
域について許容し得る小さな第２の吊上げ能力を設定す
るようにしているので、この状態で運転者は、旋回角の
変化に対する吊上げ能力の変化を考慮することなく安心
して旋回操作を行うことができ、これにより運転者の負
担を大幅に軽減することができる。

【００２５】なお、本考案はこのような実施例に限定さ
れるものでなく、例として次のような態様をとることも
可能である。

【００２６】(1) 上記実施例では、上部旋回体を固定す
る手段として旋回ロックピン１２を備えたものを示した
が、本考案における旋回規制手段は上部旋回体を前方位
置で確実に固定できるものであればよく、例えば旋回ブ
レーキを用いるようにしてもよい。

【００２７】(2) 本考案において、安全動作制御手段４
６が制御する安全動作の具体的な種類は問わず、作業機
械の安全性を確保できる種々の動作について本考案を適
用することができる。

【００２８】

【考案の効果】以上のように本考案は、上部旋回体が前
方位置に固定されているか否かを検出し、固定されてい
る場合には第１の吊上げ能力を設定し、解放されている
場合には上記第１の吊上げ能力よりも低い第２の吊上げ
能力を全旋回領域にわたって設定するようにしたもので
あるので、上部旋回体が旋回しない状態でのみ大きな第
１の吊上げ能力を設定することにより、安全性を向上さ
せることができるとともに、上部旋回体が解放されてい
る状態では、全旋回領域について許容し得る小さな第２
の吊上げ能力を設定することにより、運転者が旋回操作
の際に旋回角の変化に対する吊上げ能力の変化を考慮す
る必要性をなくし、これにより運転者の負担を大幅に軽
減することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例においてクレーンに備えられ
るコントローラの機能構成を示したブロック図である。

【図２】上記クレーンの側面図である。

【図３】上記クレーンにおける上部旋回体を固定するた
めの旋回ロック装置を示す一部断面側面図である。

【図４】上記旋回ロック装置の一部断面平面図である。

【図５】従来装置において設定される吊り走行時の吊上
げ能力を示す説明図である。

【符号の説明】

１２ 旋回ロックピン（旋回規制手段） ２６ 旋回ロック検出スイッチ（検出手段） ４０ コントローラ ４１ 第１能力記憶手段（能力設定手段を構成） ４２ 第２能力記憶手段（能力設定手段を構成） ４４ 能力選択手段（能力設定手段を構成） ４６ 安全動作制御手段 １００ ロアフレーム（下部走行体を構成） １０２ ブームフット（上部旋回体を構成） ＢＭ ブーム（上部旋回体を構成）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部走行体に上部旋回体が旋回可能に設
   置されるとともに、この上部旋回体を前方位置に固定す
   る状態と解放する状態とに切換えられる旋回規制手段を
   備えた作業機械において、上記旋回規制手段により上部
   旋回体が固定されているか否かを検出する検出手段と、
   この検出手段により上部旋回体が固定されていることが
   検出された場合には上記作業機械の吊り走行時について
   第１の吊上げ能力を設定し、上記検出手段により上部旋
   回体が解放されていることが検出された場合には上記作
   業機械の吊り走行時について全旋回領域にわたり上記第
   １の吊上げ能力よりも低い第２の吊上げ能力を設定する
   能力設定手段と、この能力設定手段により設定された吊
   上げ能力に基づいて上記吊り走行時における上部旋回体
   の安全動作を制御する安全動作制御手段とを備えたこと
   を特徴とする作業機械の安全装置。