JP3683571B2 - クレーンの転倒防止装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業時のクレーンの転倒を防止するためのクレーンの転倒防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１０に示すように、フレーム１１の下部にクローラで走行する走行体を備えたクローラクレーン１には、作業時の安定を確保するため、フレーム１１の前端部と後端部にそれぞれ左右一対（合計４基）のアウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが設けられている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、クレーンの転倒を防止するための安全装置として、マイクロコンピュータを用いたモーメントリミッタ装置や、アウトリガ本体と接地盤との間に介装された撓み構造と、その撓み量を検出する検出手段と、撓み量が所定の設定値を越えたとき警報を発し又は油圧回路を遮断する制御手段を備えた転倒防止装置等がある（特許文献２参照）。
【０００４】
転倒防止装置には、各アウトリガの対地反力を負荷検出器で検出し、前後左右に互いに隣り合う２基のアウトリガの対地反力の和のうち最小のものと、全アウトリガの対地反力の総和との比を求め、この比の値（安全度）と所定の安全基準値と比較することにより、所定の転倒予防手段を実行するものもある（特許文献３参照）。
【０００５】
この転倒防止装置では、次のような処理を行って転倒を防止する。
（１）４基のアウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各対地反力Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを検出する。
（２）前後左右に互いに隣り合う２基のアウトリガの対地反力の和、
Ｓ１＝Ｐａ＋Ｐｂ
Ｓ２＝Ｐｂ＋Ｐｃ
Ｓ３＝Ｐｃ＋Ｐｄ
Ｓ４＝Ｐｄ＋Ｐａ
を算出してその最小値Ｓｍｉｎを求める。
（３）全アウトリガの対地反力の総和、
ΣＰｉ＝Ｐａ＋Ｐｂ＋Ｐｃ＋Ｐｄ
を求める。
（４）安全度、
Ｒ＝Ｓｍｉｎ／ΣＰｉ
を求める。
（５）安全度Ｒと所定の安全基準値Ｒ０とを比較し、
Ｒ≧Ｒ０なら安全と判断し、
Ｒ＜Ｒ０になったときは転倒の危険ありと判断し警報ランプを作動させる。
【０００６】
しかしながら、この転倒防止装置には、次のような問題がある。
クレーンの転倒性能において、クレーンの転倒モーメントは一定であることから、作業半径ｒが大きくなると吊上荷重ｗの上限を規制する定格荷重Ｗｒは小さくなる。
全アウトリガの対地反力の総和ΣＰｉは、吊上荷重ｗと機体の重量（一定）との和に等しいから、作業半径ｒが大きく、定格荷重Ｗｒが小さくなれば、全アウトリガの対地反力の総和ΣＰｉの値も小さくなる。
【０００７】
転倒防止装置が警報を発するとき、安全度Ｒと安全基準値Ｒ０との関係は、 Ｒ＜Ｒ０であり、
Ｒ＝Ｓｍｉｎ／ΣＰｉであるから、
対地反力の総和ΣＰｉの値が小さければ、隣り合う２基のアウトリガの対地反力の和の最小値Ｓｍｉｎの警報発生時における値も小さくなる。
【０００８】
即ち、作業半径ｒが大きくなるにつれて、隣り合う２基のアウトリガの対地反力の和の最小値Ｓｍｉｎの警報発生時における値が小さくなり、クレーンの転倒警報を出力する反力の基準が低下して、０に近づいて行くことになる。
隣り合う２基のアウトリガの対地反力の和の最小値Ｓｍｉｎの警報発生時における値が０に近づくということは、警報発生時から転倒に至るまでの余裕が少なくなることを意味し、僅かなオーバーロードでアウトリガが浮き上がってしまう状態になるため、作業半径ｒが大きい状態で乱暴に操作した場合、吊荷やブームにかかる慣性により安全度Ｒが安全基準値Ｒ０より小となって警報を発してから直ぐにアウトリガが浮き状態となり、転倒にいたるおそれがある。
【０００９】
また、クローラクレーン１の各アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、図１１に示すように、フレーム１１に回動軸１２で水平方向へ回動自在に支持された取付部材１３と、取付部材１３に起伏軸１４で起伏自在に支持された基端アーム１５と、基端アーム１５に起伏軸１６で起伏自在に支持された中間アーム１７と、中間アーム１７に摺動自在に嵌挿された先端アーム１８と、先端アーム１８の先端に揺動自在に連結された接地部１９と、取付部材１３と基端アーム１５との間に設けられ基端アーム１５を起伏させるアウトリガシリンダ２０とを備えている。
【００１０】
クローラクレーン１の転倒防止装置では、負荷検出器は先端アーム１８と接地部１９との間に設けられるのが一般的である。
しかし、この場合、負荷検出器から転倒防止装置の演算部までの電気配線は、先端アーム１８と中間アーム１７間の摺動部分、及び中間アーム１７と基端アーム１５間、基端アーム１５と取付部材１３間、取付部材１３とフレーム１１間の各回動部分を通って敷設しなければならないので、電気配線が面倒であるばかりでなく、断線を生ずるおそれも多い。
【００１１】
これを回避するために、負荷検出器２をアウトリガシリンダ２０の基端部、若しくは基端アーム１５の基端部に設けることが考えられる。
しかし、負荷検出器２をこのような位置に設置する場合、負荷検出器２が受ける力は、接地部１９が受ける対地反力と比較して極めて大きくなる。
【００１２】
例えば、負荷検出器２をアウトリガシリンダ２０の基端部に設けた場合、基端アーム１５の基端部の起伏軸１４を対地反力によるモーメントの中心とした場合、接地部１９が受ける対地反力Ｐとアウトリガの張出距離Ｌａの積と、負荷検出器２が受ける力Ｆと起伏軸１４とアウトリガシリンダ２０の取付ピン２１間の距離Ｌｂの積とは等しい。即ち、
Ｐ×Ｌａ＝Ｆ×Ｌｂ
であるから、負荷検出器２が受ける力Ｆと対地反力Ｐとの比は、
Ｆ／Ｐ＝Ｌａ／Ｌｂ
となる。
【００１３】
従って、アウトリガの張出距離Ｌａが１．５ｍ、起伏軸１４とアウトリガシリンダ２０の取付ピン２１間の距離Ｌｂが０．３ｍであれば、負荷検出器２が受ける力Ｆは対地反力Ｐの５倍となる。
負荷検出器２として、例えば、コイルばねにストレンゲージを設けたロードセル（特許文献４参照）を用いる場合、負荷検出器２が受ける力Ｆが大きくなることによって大きなコイルばねを用いることが必要となり、負荷検出器２が大型化する。
【００１４】
ところが、クローラクレーン１は輸送車両による輸送等の要請からクローラ幅を広げないようコンパクト化しなければならない。そのため、アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの大きさもできるだけ小さくすることが必要であり、負荷検出器２の外形寸法が制約を受け、設置する位置を自由に選択できない。
【００１５】
【特許文献１】
特開２００２−３１７２号公報
【特許文献２】
実開平６−６３５７７号公報
【特許文献３】
特開平１０−７２１８７号公報
【特許文献４】
特開２００１−２２００８６公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、クレーンの転倒防止装置における上記問題を解決するものであって、作業半径の変化による安全性の低下を防止でき、負荷検出器の外形寸法を小型化して高負荷検出可能とし、アウトリガの先端アームと接地部との間に負荷検出器を設けることによる電気配線の断線のおそれをなくすることのできるクレーンの転倒防止装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のクレーンの転倒防止装置は、フレームに水平回動自在に支持された取付部材と、取付部材に起伏自在に支持された基端アームと、基端アームに起伏自在に支持された中間アームと、中間アームに摺動自在に嵌挿された先端アームと、取付部材と基端アームとの間に設けられ基端アームを起伏させるアウトリガシリンダとを有し、張出距離を最大又は最小となるように変えることができる４基以上のアウトリガを備えたクローラクレーンにおいて、各アウトリガの対地反力をそれぞれ検出する負荷検出器と、互いに隣り合う２基のアウトリガの対地反力の検出値の和を算出してその最小値を求め、得られた最小値をアウトリガが最大張出状態か最小張出状態かに応じて予め設定された予告基準値及び限界基準値と比較し、予告基準値を下まわると予告警報信号を出力し、限界基準値を下まわると限界警報信号を出力する警報出力部とを備え、前記負荷検出器が、上部セルケース内にロードセルを、軸のばね押さえと下部セルケースとの間に複数枚の皿ばねを有し、この皿ばねの弾性力により、上部セルケースと下部セルケースとの間には隙間が形成されるよう保持されており、下部セルケースに負荷がかかると皿ばねが撓み、ロードセルから負荷検出信号が出力されると共に、負荷が設定負荷を上回ったときには、下部セルケースと上部セルケースとが接合してロードセルに過負荷がかからないよう構成され、アウトリガシリンダの基端部又は基端アームの基端部に設けられている。
【００１８】
このクレーンの転倒防止装置では、警報出力部が、負荷検出器の検出値に基づいて互いに隣り合う２基のアウトリガの対地反力の検出値の和を算出してその最小値を求め、得られた最小値を予め設定された予告基準値及び限界基準値と比較し、予告基準値を下まわると予告警報信号を出力し、限界基準値を下まわると限界警報信号を出力する。
【００１９】
従って、作業半径が大きくなっても、互いに隣り合う２基のアウトリガの対地反力の検出値の和の最小値の警報発生時における値が減少するわけではなく、作業半径の変化による安全性の低下を防止できる。
また、全アウトリガの対地反力の総和を求める演算、及び互いに隣り合う２基のアウトリガの対地反力の和のうち最小のものと全アウトリガの対地反力の総和との比を求めるという演算が不要であり、演算処理も簡素化される。
【００２０】
負荷検出器は、上部セルケース内にロードセルを、軸のばね押さえと下部セルケースとの間に複数枚の皿ばねを有し、この皿ばねの弾性力により、上部セルケースと下部セルケースとの間には隙間が形成されるよう保持されている。
負荷を支持する弾性部材として皿ばねを設けているため、負荷検出器を小型化し高負荷検出が可能となるので、負荷検出器の受ける力が接地部の受ける対地反力と比較して大きくなっても支障はなく、設置する位置を自由に選択できる。
負荷検出器をアウトリガシリンダの基端部、あるいは、基端アームの基端部に設ければ、ブームの先端部に負荷検出装置を設けることによる電気配線の断線のおそれがなくなる。
【００２１】
アウトリガの張出距離に応じて予告基準値及び限界基準値を切り換え設定可能な設定切換手段を設けると、クレーンをアウトリガの張出距離が異なる状態で使用する場合でも、適切な警報出力が可能となる。
クローラクレーンの走行モードとクレーンモードの切換に応じて、不作動モードと作動モードを切り換える作動切換手段を設けると、クレーンの転倒防止装置をクローラクレーンのクレーンモードのとき作動させ、作動不要な走行モードのときには不作動とすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態であるクレーンの転倒防止装置の構成図、図２はクローラクレーンの作業時の状態を示す側面図、図３は最大張出状態を示すアウトリガの側面図、図４は最小張出状態を示すアウトリガの側面図、図５は負荷検出器の側面図、図６は図５のＥ−Ｅ線断面図、図７、図８は転倒防止装置の作用の説明図である。
【００２３】
図２に示すように、クローラクレーン１は、フレーム１１上に、旋回、起伏、伸縮可能なブーム５、フレーム１１の下部にクローラで走行する走行体６を備えており、クレーン作業時の安定を確保するため、フレーム１１の前端部と後端部にそれぞれ左右一対（合計４基）のアウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが設けられている。
【００２４】
クローラクレーン１の各アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、図３に示すように、フレーム１１に回動軸１２で水平方向へ回動自在に支持された取付部材１３と、取付部材１３に起伏軸１４で起伏自在に支持された基端アーム１５と、基端アーム１５に起伏軸１６で起伏自在に支持された中間アーム１７と、中間アーム１７に摺動自在に嵌挿された先端アーム１８と、先端アーム１８の先端に揺動自在に連結された接地部１９と、取付部材１３と基端アーム１５との間に設けられ基端アーム１５を起伏させるアウトリガシリンダ２０とを備えている。
【００２５】
基端アーム１５の先端部には、中間アーム１７をアウトリガの張出距離Ｌａが最大となる角度に固定するための最大張出固定孔３１と、アウトリガの張出距離Ｌａが最小となる角度に固定するための最小張出固定孔３２と、中間アーム１７を格納位置に固定するための格納固定孔３３とが設けられており、中間アーム１７の基端部の角度固定孔（図示略）を最大張出固定孔３１、最小張出固定孔３２、又は格納固定孔３３に合わせて固定ピン３４を挿入することにより、中間アーム１７の基端アーム１５に対する角度を変えて固定することができる。
【００２６】
また、図４に示すように、先端アーム１８の基端部には最大伸縮孔３５、先端アーム１８の先端部には最小伸縮孔３６が設けられており、中間アーム１７の先端部の伸縮固定孔３７に最大伸縮孔３５、又は最小伸縮孔３６に合わせて固定ピン３８を挿入することにより、アウトリガの張出距離Ｌａが最大又は最小となるよう中間アーム１７と先端アーム１８の全長を変えて固定することができる。
【００２７】
各アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのアウトリガシリンダ２０の基端部には、負荷検出器２が取付ピン２１で取り付けられている。
負荷検出器２は、図５、図６に示すように、取付ピン２１が挿通されるピン孔２９を有する上部セルケース２２内にロードセル２３を備え、軸２４のばね押さえ２５と下部セルケース２６との間に弾性部材として複数枚の皿ばね２７を設けたものであり、この皿ばね２７の弾性力により、上部セルケース２２と下部セルケース２６とは、間に隙間Ｇが形成されるように保持されている。
【００２８】
複数枚の皿ばね２７は、半数づつ互いに逆向きに重ね合わせられており、皿ばね２７の孔に軸２４が挿通されている。ばね押さえ２５には、機械加工による丸み、所謂Ｒ部２８が存在するため、皿ばね２７の内縁とＲ部２８とが干渉しないよう、皿ばね２７は外縁がばね押さえ２５と接触するように配置されている。
軸２４は錆びず、また荷重を受けるために硬質でなければならないので、材質としてはＳＵＳ６３０等が用いられる。
【００２９】
負荷検出器２に負荷がかかると、皿ばね２７が撓み、ロードセル２３から負荷検出信号が出力される。負荷が設定負荷を上回った場合には、上部セルケース２２と下部セルケース２６とが接合し、ロードセル２３を過負荷から保護する。
また、皿ばね２７の積層枚数を変えることで、ロードセル２３の測定負荷範囲の変更に対応することができる。
【００３０】
警報出力部４は、加算手段４１と、比較手段４２と、コントローラ４３とを備えている。
クローラクレーン１のクレーン作業時には、次のような処理が行われる。
図７に示すように作業半径ｒが２ｍであるとき、最大吊上荷重が４９００Ｎである場合、転倒モーメントは９８００Ｎｍである。
【００３１】
比較手段４２には、アウトリガ最大張出状態における予告基準値Ｆｎが１８０００Ｎ、限界基準値Ｆｕが５０００Ｎと設定され、また、アウトリガ最小張出状態における予告基準値Ｆｎは５５０００Ｎ、限界基準値Ｆｕは２００００Ｎと設定されている。
この予告基準値Ｆｎと限界基準値Ｆｕの設定値は、アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが最大張出状態か最小張出状態かに応じて、最大最小切換スイッチ４４によって切り換えられる。
【００３２】
クローラクレーン１が走行モードからクレーンモードに切り換えられると、転倒防止装置の電源４５が自動的にonとなる。
アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを最大張出状態で使用する場合、電源投入時にはアウトリガ最大張出状態の設定値がデフォルトで選択されるようになっているので、最大最小切換スイッチ４４を操作する必要はない。
【００３３】
各アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、フレーム１１上の格納位置から図７に示すように四方の張出方向に水平回動させ、格納固定孔３３から固定ピン３４を抜き、中間アーム１７を持ち上げて最大張出固定孔３１に角度固定孔を合わせて固定ピン３４を挿入する。さらに伸縮固定孔３７から固定ピン３８を抜き先端アームを引き出して最大伸縮孔３５と伸縮固定孔３７とを合わせ固定ピン３８を挿入して固定する。アウトリガシリンダ２０を伸長させて、接地部１９を接地させ、図２に示すように走行体６を浮き上がらせると設置が完了する。
【００３４】
アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各対地反力Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、各アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのアウトリガシリンダ２０の基端部に設けられている負荷検出器２のロードセル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄで負荷値Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃ、Ｆｄとして検出され、警報出力部４に送られる。
【００３５】
図３に示すように、負荷検出器２はアウトリガシリンダ２０の基端部に設けられており、基端アーム１５の基端部の起伏軸１４を対地反力によるモーメントの中心とした場合、接地部１９が受ける対地反力Ｐとアウトリガの張出距離Ｌａの積と、負荷検出器２が受ける力Ｆと起伏軸１４とアウトリガシリンダ２０の取付ピン２１間の距離Ｌｂの積とは等しい。即ち、
Ｐ×Ｌａ＝Ｆ×Ｌｂ
であるから、負荷検出器２が受ける力Ｆと対地反力Ｐとの比は、
Ｆ／Ｐ＝Ｌａ／Ｌｂ
となる。
【００３６】
従って、アウトリガの張出距離Ｌａが１．５ｍ、起伏軸１４とアウトリガシリンダ２０の取付ピン２１間の距離Ｌｂが０．３ｍであれば、負荷検出器２の検出値Ｆは実際の対地反力Ｐの５倍となる。
警報出力部４の加算手段４１では、前後左右に互いに隣り合う２基のアウトリガのロードセル２３の検出値の和、
Ｓ１＝Ｆａ＋Ｆｂ
Ｓ２＝Ｆｂ＋Ｆｃ
Ｓ３＝Ｆｃ＋Ｆｄ
Ｓ４＝Ｆｄ＋Ｆａ
を算出する。
【００３７】
比較手段４２では、各検出値の和Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を比較してその最小値Ｓｍｉｎを求める。
図７ではブーム５がアウトリガＡとアウトリガＤの間にあるので、和Ｓ２が最小値Ｓｍｉｎとなっている。
そして、最小値Ｓｍｉｎと予め設定された予告基準値Ｆｎとを比較し、最小値Ｓｍｉｎが予告基準値Ｆｎ＝１８０００Ｎを下まわって減少すると、コントローラ４３が予告警報信号を出力する。
【００３８】
このとき、接地部１９に作用する対地反力Ｐｎは予告基準値Ｆｎ＝１８０００Ｎの１／５倍の３６００Ｎである。
さらに、最小値Ｓｍｉｎが予め設定された限界基準値Ｆｕ＝５０００Ｎを越えて減少すると、コントローラ４３が限界警報信号を出力すると共に、停止信号を出力してクローラクレーン１のアンロード弁（図示略）を作動させ、クローラクレーン１を停止させる。
【００３９】
このとき、接地部１９に作用する対地反力Ｐｎは限界基準値Ｆｕ＝５０００Ｎの１／５倍の１０００Ｎである。
図８に示すように作業半径ｒが１ｍであるときは、最大吊上荷重が９８００Ｎとなる。
アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを最小張出状態で使用する場合、電源投入時にはアウトリガ最大張出状態の設定値がデフォルトで選択されるようになっているので、最大最小切換スイッチ４４を操作してアウトリガ最小張出状態の設定値に切り換える。
【００４０】
各アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、フレーム１１上の格納位置から四方の張出方向に水平回動させ、格納固定孔３３から固定ピン３４を抜き、中間アーム１７を持ち上げて最小張出固定孔３２に角度固定孔を合わせて固定ピン３４を挿入する。先端アーム１８は中間アーム１７から引き出さない。アウトリガシリンダ２０を伸長させて、接地部１９を接地させ、走行体６を浮き上がらせると設置が完了する。
【００４１】
アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各対地反力Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、各アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのアウトリガシリンダ２０の基端部に設けられている負荷検出器２のロードセル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄで負荷値Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃ、Ｆｄとして検出され、警報出力部４に送られる。
【００４２】
図４に示すように、負荷検出器２はアウトリガシリンダ２０の基端部に設けられており、基端アーム１５の基端部の起伏軸１４を対地反力によるモーメントの中心とした場合、接地部１９が受ける対地反力Ｐとアウトリガの張出距離Ｌａの積と、負荷検出器２が受ける力Ｆと起伏軸１４とアウトリガシリンダ２０の取付ピン２１間の距離Ｌｂの積とは等しい。即ち、
Ｐ×Ｌａ＝Ｆ×Ｌｂ
であるから、負荷検出器２が受ける力Ｆと対地反力Ｐとの比は、
Ｆ／Ｐ＝Ｌａ／Ｌｂ
となる。
【００４３】
従って、アウトリガの張出距離Ｌａが０．７５ｍ、起伏軸１４とアウトリガシリンダ２０の取付ピン２１間の距離Ｌｂが０．３ｍであれば、負荷検出器２の検出値Ｆは実際の対地反力Ｐの２．５倍となる。
警報出力部４の加算手段４１では、前後左右に互いに隣り合う２基のアウトリガのロードセル２３の検出値の和、
Ｓ１＝Ｆａ＋Ｆｂ
Ｓ２＝Ｆｂ＋Ｆｃ
Ｓ３＝Ｆｃ＋Ｆｄ
Ｓ４＝Ｆｄ＋Ｆａ
を算出する。
【００４４】
比較手段４２では、各検出値の和Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を比較してその最小値Ｓｍｉｎを求める。
図８ではブーム５がアウトリガＡとアウトリガＤの間にあるので、和Ｓ２が最小値Ｓｍｉｎとなっている。
そして、最小値Ｓｍｉｎと予め設定された予告基準値Ｆｎとを比較し、最小値Ｓｍｉｎが予告基準値Ｆｎ＝５５０００Ｎを下まわって減少すると、コントローラ４３が予告警報信号を出力する。
【００４５】
このとき、接地部１９に作用する対地反力Ｐｎは予告基準値Ｆｎ＝５５０００Ｎの１／２．５倍の２２０００Ｎである。
さらに、最小値Ｓｍｉｎが予め設定された限界基準値Ｆｕ＝２００００Ｎを越えて減少すると、コントローラ４３が限界警報信号を出力すると共に、停止信号を出力してクローラクレーン１のアンロード弁（図示略）を作動させ、クローラクレーン１を停止させる。
【００４６】
このとき、接地部１９に作用する対地反力Ｐｎは限界基準値Ｆｕ＝２００００Ｎの１／２．５倍の８０００Ｎである。
なお、負荷検出器２は、アウトリガシリンダ２０の基端部でなく、図９に示すように、基端アーム１５の基端部に設けても良い。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のクレーンの転倒防止装置によれば、アウトリガの張出距離が一定であれば、作業半径が大きくなっても、予告基準値、限界基準値が減少することはなく、作業半径の変化による安全性の低下を防止できる。
全アウトリガの対地反力の総和を求める演算、及び互いに隣り合う２基のアウトリガの対地反力の和のうち最小のものと全アウトリガの対地反力の総和との比を求めるという演算は不要であり、演算処理が簡素化される。
【００４８】
また、負荷検出器に皿ばねを用いることで外形寸法を小型化し高負荷検出可能であり、負荷検出器の受ける力が接地部の受ける対地反力と比較して大きくなっても支障がなく、設置する位置を自由に選択できる。
負荷検出器をアウトリガシリンダの基端部、あるいは、基端アームの基端部に設けることで、ブームの先端部に負荷検出装置を設けることによる電気配線の断線のおそれをなくすることができる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態であるクレーンの転倒防止装置の構成図である。
【図２】クローラクレーンの作業時の状態を示す側面図である。
【図３】最大張出状態を示すアウトリガの側面図である。
【図４】最小張出状態を示すアウトリガの側面図である。
【図５】負荷検出器の側面図である。
【図６】図５のＥ−Ｅ線断面図である。
【図７】転倒防止装置の作用の説明図である。
【図８】転倒防止装置の作用の説明図である。
【図９】基端アームの基端部に負荷検出器を取り付けた状態を示すアウトリガの側面図である。
【図１０】従来のクローラクレーンの平面図である。
【図１１】従来のクローラクレーンのアウトリガの側面図である。
【符号の説明】
１ クローラクレーン
２ 負荷検出器
４ 警報出力部
５ ブーム
１１ フレーム
１３ 取付部材
１５ 基端アーム
１７ 中間アーム
１８ 先端アーム
１９ 接地部
２０ アウトリガシリンダ
２１ 取付ピン
２２ 上部セルケース
２３ ロードセル
２４ 軸
２５ ばね押さえ
２６ 下部セルケース
２７ 皿ばね
３１ 最大張出固定孔
３２ 最小張出固定孔
３３ 格納固定孔
３４ 固定ピン
３５ 最大伸縮孔
３６ 最小伸縮孔
３７ 伸縮固定孔
３８ 固定ピン
４１ 加算手段
４２ 比較手段
４３ コントローラ
４４ 最大最小切換スイッチ
４５ 電源
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ アウトリガ
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業時のクレーンの転倒を防止するためのクレーンの転倒防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１０に示すように、フレーム１１の下部にクローラで走行する走行体を備えたクローラクレーン１には、作業時の安定を確保するため、フレーム１１の前端部と後端部にそれぞれ左右一対（合計４基）のアウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが設けられている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、クレーンの転倒を防止するための安全装置として、マイクロコンピュータを用いたモーメントリミッタ装置や、アウトリガ本体と接地盤との間に介装された撓み構造と、その撓み量を検出する検出手段と、撓み量が所定の設定値を越えたとき警報を発し又は油圧回路を遮断する制御手段を備えた転倒防止装置等がある（特許文献２参照）。
【０００４】
転倒防止装置には、各アウトリガの対地反力を負荷検出器で検出し、前後左右に互いに隣り合う２基のアウトリガの対地反力の和のうち最小のものと、全アウトリガの対地反力の総和との比を求め、この比の値（安全度）と所定の安全基準値と比較することにより、所定の転倒予防手段を実行するものもある（特許文献３参照）。
【０００５】
この転倒防止装置では、次のような処理を行って転倒を防止する。
（１）４基のアウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各対地反力Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを検出する。
（２）前後左右に互いに隣り合う２基のアウトリガの対地反力の和、
Ｓ１＝Ｐａ＋Ｐｂ
Ｓ２＝Ｐｂ＋Ｐｃ
Ｓ３＝Ｐｃ＋Ｐｄ
Ｓ４＝Ｐｄ＋Ｐａ
を算出してその最小値Ｓｍｉｎを求める。
（３）全アウトリガの対地反力の総和、
ΣＰｉ＝Ｐａ＋Ｐｂ＋Ｐｃ＋Ｐｄ
を求める。
（４）安全度、
Ｒ＝Ｓｍｉｎ／ΣＰｉ
を求める。
（５）安全度Ｒと所定の安全基準値Ｒ０とを比較し、
Ｒ≧Ｒ０なら安全と判断し、
Ｒ＜Ｒ０になったときは転倒の危険ありと判断し警報ランプを作動させる。
【０００６】
しかしながら、この転倒防止装置には、次のような問題がある。
クレーンの転倒性能において、クレーンの転倒モーメントは一定であることから、作業半径ｒが大きくなると吊上荷重ｗの上限を規制する定格荷重Ｗｒは小さくなる。
全アウトリガの対地反力の総和ΣＰｉは、吊上荷重ｗと機体の重量（一定）との和に等しいから、作業半径ｒが大きく、定格荷重Ｗｒが小さくなれば、全アウトリガの対地反力の総和ΣＰｉの値も小さくなる。
【０００７】
転倒防止装置が警報を発するとき、安全度Ｒと安全基準値Ｒ０との関係は、 Ｒ＜Ｒ０であり、
Ｒ＝Ｓｍｉｎ／ΣＰｉであるから、
対地反力の総和ΣＰｉの値が小さければ、隣り合う２基のアウトリガの対地反力の和の最小値Ｓｍｉｎの警報発生時における値も小さくなる。
【０００８】
即ち、作業半径ｒが大きくなるにつれて、隣り合う２基のアウトリガの対地反力の和の最小値Ｓｍｉｎの警報発生時における値が小さくなり、クレーンの転倒警報を出力する反力の基準が低下して、０に近づいて行くことになる。
隣り合う２基のアウトリガの対地反力の和の最小値Ｓｍｉｎの警報発生時における値が０に近づくということは、警報発生時から転倒に至るまでの余裕が少なくなることを意味し、僅かなオーバーロードでアウトリガが浮き上がってしまう状態になるため、作業半径ｒが大きい状態で乱暴に操作した場合、吊荷やブームにかかる慣性により安全度Ｒが安全基準値Ｒ０より小となって警報を発してから直ぐにアウトリガが浮き状態となり、転倒にいたるおそれがある。
【０００９】
また、クローラクレーン１の各アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、図１１に示すように、フレーム１１に回動軸１２で水平方向へ回動自在に支持された取付部材１３と、取付部材１３に起伏軸１４で起伏自在に支持された基端アーム１５と、基端アーム１５に起伏軸１６で起伏自在に支持された中間アーム１７と、中間アーム１７に摺動自在に嵌挿された先端アーム１８と、先端アーム１８の先端に揺動自在に連結された接地部１９と、取付部材１３と基端アーム１５との間に設けられ基端アーム１５を起伏させるアウトリガシリンダ２０とを備えている。
【００１０】
クローラクレーン１の転倒防止装置では、負荷検出器は先端アーム１８と接地部１９との間に設けられるのが一般的である。
しかし、この場合、負荷検出器から転倒防止装置の演算部までの電気配線は、先端アーム１８と中間アーム１７間の摺動部分、及び中間アーム１７と基端アーム１５間、基端アーム１５と取付部材１３間、取付部材１３とフレーム１１間の各回動部分を通って敷設しなければならないので、電気配線が面倒であるばかりでなく、断線を生ずるおそれも多い。
【００１１】
これを回避するために、負荷検出器２をアウトリガシリンダ２０の基端部、若しくは基端アーム１５の基端部に設けることが考えられる。
しかし、負荷検出器２をこのような位置に設置する場合、負荷検出器２が受ける力は、接地部１９が受ける対地反力と比較して極めて大きくなる。
【００１２】
例えば、負荷検出器２をアウトリガシリンダ２０の基端部に設けた場合、基端アーム１５の基端部の起伏軸１４を対地反力によるモーメントの中心とした場合、接地部１９が受ける対地反力Ｐとアウトリガの張出距離Ｌａの積と、負荷検出器２が受ける力Ｆと起伏軸１４とアウトリガシリンダ２０の取付ピン２１間の距離Ｌｂの積とは等しい。即ち、
Ｐ×Ｌａ＝Ｆ×Ｌｂ
であるから、負荷検出器２が受ける力Ｆと対地反力Ｐとの比は、
Ｆ／Ｐ＝Ｌａ／Ｌｂ
となる。
【００１３】
従って、アウトリガの張出距離Ｌａが１．５ｍ、起伏軸１４とアウトリガシリンダ２０の取付ピン２１間の距離Ｌｂが０．３ｍであれば、負荷検出器２が受ける力Ｆは対地反力Ｐの５倍となる。
負荷検出器２として、例えば、コイルばねにストレンゲージを設けたロードセル（特許文献４参照）を用いる場合、負荷検出器２が受ける力Ｆが大きくなることによって大きなコイルばねを用いることが必要となり、負荷検出器２が大型化する。
【００１４】
ところが、クローラクレーン１は輸送車両による輸送等の要請からクローラ幅を広げないようコンパクト化しなければならない。そのため、アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの大きさもできるだけ小さくすることが必要であり、負荷検出器２の外形寸法が制約を受け、設置する位置を自由に選択できない。
【００１５】
【特許文献１】
特開２００２−３１７２号公報
【特許文献２】
実開平６−６３５７７号公報
【特許文献３】
特開平１０−７２１８７号公報
【特許文献４】
特開２００１−２２００８６公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、クレーンの転倒防止装置における上記問題を解決するものであって、作業半径の変化による安全性の低下を防止でき、負荷検出器の外形寸法を小型化して高負荷検出可能とし、アウトリガの先端アームと接地部との間に負荷検出器を設けることによる電気配線の断線のおそれをなくすることのできるクレーンの転倒防止装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のクレーンの転倒防止装置は、フレームに水平回動自在に支持された取付部材と、取付部材に起伏自在に支持された基端アームと、基端アームに起伏自在に支持された中間アームと、中間アームに摺動自在に嵌挿された先端アームと、取付部材と基端アームとの間に設けられ基端アームを起伏させるアウトリガシリンダとを有し、張出距離を最大又は最小となるように変えることができる４基以上のアウトリガを備えたクローラクレーンにおいて、各アウトリガの対地反力をそれぞれ検出する負荷検出器と、互いに隣り合う２基のアウトリガの対地反力の検出値の和を算出してその最小値を求め、得られた最小値をアウトリガが最大張出状態か最小張出状態かに応じて予め設定された予告基準値及び限界基準値と比較し、予告基準値を下まわると予告警報信号を出力し、限界基準値を下まわると限界警報信号を出力する警報出力部とを備え、前記負荷検出器が、上部セルケース内にロードセルを、軸のばね押さえと下部セルケースとの間に複数枚の皿ばねを有し、この皿ばねの弾性力により、上部セルケースと下部セルケースとの間には隙間が形成されるよう保持されており、下部セルケースに負荷がかかると皿ばねが撓み、ロードセルから負荷検出信号が出力されると共に、負荷が設定負荷を上回ったときには、下部セルケースと上部セルケースとが接合してロードセルに過負荷がかからないよう構成され、アウトリガシリンダの基端部又は基端アームの基端部に設けられている。
【００１８】
このクレーンの転倒防止装置では、警報出力部が、負荷検出器の検出値に基づいて互いに隣り合う２基のアウトリガの対地反力の検出値の和を算出してその最小値を求め、得られた最小値を予め設定された予告基準値及び限界基準値と比較し、予告基準値を下まわると予告警報信号を出力し、限界基準値を下まわると限界警報信号を出力する。
【００１９】
従って、作業半径が大きくなっても、互いに隣り合う２基のアウトリガの対地反力の検出値の和の最小値の警報発生時における値が減少するわけではなく、作業半径の変化による安全性の低下を防止できる。
また、全アウトリガの対地反力の総和を求める演算、及び互いに隣り合う２基のアウトリガの対地反力の和のうち最小のものと全アウトリガの対地反力の総和との比を求めるという演算が不要であり、演算処理も簡素化される。
【００２０】
負荷検出器は、上部セルケース内にロードセルを、軸のばね押さえと下部セルケースとの間に複数枚の皿ばねを有し、この皿ばねの弾性力により、上部セルケースと下部セルケースとの間には隙間が形成されるよう保持されている。
負荷を支持する弾性部材として皿ばねを設けているため、負荷検出器を小型化し高負荷検出が可能となるので、負荷検出器の受ける力が接地部の受ける対地反力と比較して大きくなっても支障はなく、設置する位置を自由に選択できる。
負荷検出器をアウトリガシリンダの基端部、あるいは、基端アームの基端部に設ければ、ブームの先端部に負荷検出装置を設けることによる電気配線の断線のおそれがなくなる。
【００２１】
アウトリガの張出距離に応じて予告基準値及び限界基準値を切り換え設定可能な設定切換手段を設けると、クレーンをアウトリガの張出距離が異なる状態で使用する場合でも、適切な警報出力が可能となる。
クローラクレーンの走行モードとクレーンモードの切換に応じて、不作動モードと作動モードを切り換える作動切換手段を設けると、クレーンの転倒防止装置をクローラクレーンのクレーンモードのとき作動させ、作動不要な走行モードのときには不作動とすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態であるクレーンの転倒防止装置の構成図、図２はクローラクレーンの作業時の状態を示す側面図、図３は最大張出状態を示すアウトリガの側面図、図４は最小張出状態を示すアウトリガの側面図、図５は負荷検出器の側面図、図６は図５のＥ−Ｅ線断面図、図７、図８は転倒防止装置の作用の説明図である。
【００２３】
図２に示すように、クローラクレーン１は、フレーム１１上に、旋回、起伏、伸縮可能なブーム５、フレーム１１の下部にクローラで走行する走行体６を備えており、クレーン作業時の安定を確保するため、フレーム１１の前端部と後端部にそれぞれ左右一対（合計４基）のアウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが設けられている。
【００２４】
クローラクレーン１の各アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、図３に示すように、フレーム１１に回動軸１２で水平方向へ回動自在に支持された取付部材１３と、取付部材１３に起伏軸１４で起伏自在に支持された基端アーム１５と、基端アーム１５に起伏軸１６で起伏自在に支持された中間アーム１７と、中間アーム１７に摺動自在に嵌挿された先端アーム１８と、先端アーム１８の先端に揺動自在に連結された接地部１９と、取付部材１３と基端アーム１５との間に設けられ基端アーム１５を起伏させるアウトリガシリンダ２０とを備えている。
【００２５】
基端アーム１５の先端部には、中間アーム１７をアウトリガの張出距離Ｌａが最大となる角度に固定するための最大張出固定孔３１と、アウトリガの張出距離Ｌａが最小となる角度に固定するための最小張出固定孔３２と、中間アーム１７を格納位置に固定するための格納固定孔３３とが設けられており、中間アーム１７の基端部の角度固定孔（図示略）を最大張出固定孔３１、最小張出固定孔３２、又は格納固定孔３３に合わせて固定ピン３４を挿入することにより、中間アーム１７の基端アーム１５に対する角度を変えて固定することができる。
【００２６】
また、図４に示すように、先端アーム１８の基端部には最大伸縮孔３５、先端アーム１８の先端部には最小伸縮孔３６が設けられており、中間アーム１７の先端部の伸縮固定孔３７に最大伸縮孔３５、又は最小伸縮孔３６に合わせて固定ピン３８を挿入することにより、アウトリガの張出距離Ｌａが最大又は最小となるよう中間アーム１７と先端アーム１８の全長を変えて固定することができる。
【００２７】
各アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのアウトリガシリンダ２０の基端部には、負荷検出器２が取付ピン２１で取り付けられている。
負荷検出器２は、図５、図６に示すように、取付ピン２１が挿通されるピン孔２９を有する上部セルケース２２内にロードセル２３を備え、軸２４のばね押さえ２５と下部セルケース２６との間に弾性部材として複数枚の皿ばね２７を設けたものであり、この皿ばね２７の弾性力により、上部セルケース２２と下部セルケース２６とは、間に隙間Ｇが形成されるように保持されている。
【００２８】
複数枚の皿ばね２７は、半数づつ互いに逆向きに重ね合わせられており、皿ばね２７の孔に軸２４が挿通されている。ばね押さえ２５には、機械加工による丸み、所謂Ｒ部２８が存在するため、皿ばね２７の内縁とＲ部２８とが干渉しないよう、皿ばね２７は外縁がばね押さえ２５と接触するように配置されている。
軸２４は錆びず、また荷重を受けるために硬質でなければならないので、材質としてはＳＵＳ６３０等が用いられる。
【００２９】
負荷検出器２に負荷がかかると、皿ばね２７が撓み、ロードセル２３から負荷検出信号が出力される。負荷が設定負荷を上回った場合には、上部セルケース２２と下部セルケース２６とが接合し、ロードセル２３を過負荷から保護する。
また、皿ばね２７の積層枚数を変えることで、ロードセル２３の測定負荷範囲の変更に対応することができる。
【００３０】
警報出力部４は、加算手段４１と、比較手段４２と、コントローラ４３とを備えている。
クローラクレーン１のクレーン作業時には、次のような処理が行われる。
図７に示すように作業半径ｒが２ｍであるとき、最大吊上荷重が４９００Ｎである場合、転倒モーメントは９８００Ｎｍである。
【００３１】
比較手段４２には、アウトリガ最大張出状態における予告基準値Ｆｎが１８０００Ｎ、限界基準値Ｆｕが５０００Ｎと設定され、また、アウトリガ最小張出状態における予告基準値Ｆｎは５５０００Ｎ、限界基準値Ｆｕは２００００Ｎと設定されている。
この予告基準値Ｆｎと限界基準値Ｆｕの設定値は、アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが最大張出状態か最小張出状態かに応じて、最大最小切換スイッチ４４によって切り換えられる。
【００３２】
クローラクレーン１が走行モードからクレーンモードに切り換えられると、転倒防止装置の電源４５が自動的にonとなる。
アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを最大張出状態で使用する場合、電源投入時にはアウトリガ最大張出状態の設定値がデフォルトで選択されるようになっているので、最大最小切換スイッチ４４を操作する必要はない。
【００３３】
各アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、フレーム１１上の格納位置から図７に示すように四方の張出方向に水平回動させ、格納固定孔３３から固定ピン３４を抜き、中間アーム１７を持ち上げて最大張出固定孔３１に角度固定孔を合わせて固定ピン３４を挿入する。さらに伸縮固定孔３７から固定ピン３８を抜き先端アームを引き出して最大伸縮孔３５と伸縮固定孔３７とを合わせ固定ピン３８を挿入して固定する。アウトリガシリンダ２０を伸長させて、接地部１９を接地させ、図２に示すように走行体６を浮き上がらせると設置が完了する。
【００３４】
アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各対地反力Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、各アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのアウトリガシリンダ２０の基端部に設けられている負荷検出器２のロードセル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄで負荷値Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃ、Ｆｄとして検出され、警報出力部４に送られる。
【００３５】
図３に示すように、負荷検出器２はアウトリガシリンダ２０の基端部に設けられており、基端アーム１５の基端部の起伏軸１４を対地反力によるモーメントの中心とした場合、接地部１９が受ける対地反力Ｐとアウトリガの張出距離Ｌａの積と、負荷検出器２が受ける力Ｆと起伏軸１４とアウトリガシリンダ２０の取付ピン２１間の距離Ｌｂの積とは等しい。即ち、
Ｐ×Ｌａ＝Ｆ×Ｌｂ
であるから、負荷検出器２が受ける力Ｆと対地反力Ｐとの比は、
Ｆ／Ｐ＝Ｌａ／Ｌｂ
となる。
【００３６】
従って、アウトリガの張出距離Ｌａが１．５ｍ、起伏軸１４とアウトリガシリンダ２０の取付ピン２１間の距離Ｌｂが０．３ｍであれば、負荷検出器２の検出値Ｆは実際の対地反力Ｐの５倍となる。
警報出力部４の加算手段４１では、前後左右に互いに隣り合う２基のアウトリガのロードセル２３の検出値の和、
Ｓ１＝Ｆａ＋Ｆｂ
Ｓ２＝Ｆｂ＋Ｆｃ
Ｓ３＝Ｆｃ＋Ｆｄ
Ｓ４＝Ｆｄ＋Ｆａ
を算出する。
【００３７】
比較手段４２では、各検出値の和Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を比較してその最小値Ｓｍｉｎを求める。
図７ではブーム５がアウトリガＡとアウトリガＤの間にあるので、和Ｓ２が最小値Ｓｍｉｎとなっている。
そして、最小値Ｓｍｉｎと予め設定された予告基準値Ｆｎとを比較し、最小値Ｓｍｉｎが予告基準値Ｆｎ＝１８０００Ｎを下まわって減少すると、コントローラ４３が予告警報信号を出力する。
【００３８】
このとき、接地部１９に作用する対地反力Ｐｎは予告基準値Ｆｎ＝１８０００Ｎの１／５倍の３６００Ｎである。
さらに、最小値Ｓｍｉｎが予め設定された限界基準値Ｆｕ＝５０００Ｎを越えて減少すると、コントローラ４３が限界警報信号を出力すると共に、停止信号を出力してクローラクレーン１のアンロード弁（図示略）を作動させ、クローラクレーン１を停止させる。
【００３９】
このとき、接地部１９に作用する対地反力Ｐｎは限界基準値Ｆｕ＝５０００Ｎの１／５倍の１０００Ｎである。
図８に示すように作業半径ｒが１ｍであるときは、最大吊上荷重が９８００Ｎとなる。
アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを最小張出状態で使用する場合、電源投入時にはアウトリガ最大張出状態の設定値がデフォルトで選択されるようになっているので、最大最小切換スイッチ４４を操作してアウトリガ最小張出状態の設定値に切り換える。
【００４０】
各アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、フレーム１１上の格納位置から四方の張出方向に水平回動させ、格納固定孔３３から固定ピン３４を抜き、中間アーム１７を持ち上げて最小張出固定孔３２に角度固定孔を合わせて固定ピン３４を挿入する。先端アーム１８は中間アーム１７から引き出さない。アウトリガシリンダ２０を伸長させて、接地部１９を接地させ、走行体６を浮き上がらせると設置が完了する。
【００４１】
アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各対地反力Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、各アウトリガＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのアウトリガシリンダ２０の基端部に設けられている負荷検出器２のロードセル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄで負荷値Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃ、Ｆｄとして検出され、警報出力部４に送られる。
【００４２】
図４に示すように、負荷検出器２はアウトリガシリンダ２０の基端部に設けられており、基端アーム１５の基端部の起伏軸１４を対地反力によるモーメントの中心とした場合、接地部１９が受ける対地反力Ｐとアウトリガの張出距離Ｌａの積と、負荷検出器２が受ける力Ｆと起伏軸１４とアウトリガシリンダ２０の取付ピン２１間の距離Ｌｂの積とは等しい。即ち、
Ｐ×Ｌａ＝Ｆ×Ｌｂ
であるから、負荷検出器２が受ける力Ｆと対地反力Ｐとの比は、
Ｆ／Ｐ＝Ｌａ／Ｌｂ
となる。
【００４３】
従って、アウトリガの張出距離Ｌａが０．７５ｍ、起伏軸１４とアウトリガシリンダ２０の取付ピン２１間の距離Ｌｂが０．３ｍであれば、負荷検出器２の検出値Ｆは実際の対地反力Ｐの２．５倍となる。
警報出力部４の加算手段４１では、前後左右に互いに隣り合う２基のアウトリガのロードセル２３の検出値の和、
Ｓ１＝Ｆａ＋Ｆｂ
Ｓ２＝Ｆｂ＋Ｆｃ
Ｓ３＝Ｆｃ＋Ｆｄ
Ｓ４＝Ｆｄ＋Ｆａ
を算出する。
【００４４】
比較手段４２では、各検出値の和Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を比較してその最小値Ｓｍｉｎを求める。
図８ではブーム５がアウトリガＡとアウトリガＤの間にあるので、和Ｓ２が最小値Ｓｍｉｎとなっている。
そして、最小値Ｓｍｉｎと予め設定された予告基準値Ｆｎとを比較し、最小値Ｓｍｉｎが予告基準値Ｆｎ＝５５０００Ｎを下まわって減少すると、コントローラ４３が予告警報信号を出力する。
【００４５】
このとき、接地部１９に作用する対地反力Ｐｎは予告基準値Ｆｎ＝５５０００Ｎの１／２．５倍の２２０００Ｎである。
さらに、最小値Ｓｍｉｎが予め設定された限界基準値Ｆｕ＝２００００Ｎを越えて減少すると、コントローラ４３が限界警報信号を出力すると共に、停止信号を出力してクローラクレーン１のアンロード弁（図示略）を作動させ、クローラクレーン１を停止させる。
【００４６】
このとき、接地部１９に作用する対地反力Ｐｎは限界基準値Ｆｕ＝２００００Ｎの１／２．５倍の８０００Ｎである。
なお、負荷検出器２は、アウトリガシリンダ２０の基端部でなく、図９に示すように、基端アーム１５の基端部に設けても良い。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のクレーンの転倒防止装置によれば、アウトリガの張出距離が一定であれば、作業半径が大きくなっても、予告基準値、限界基準値が減少することはなく、作業半径の変化による安全性の低下を防止できる。
全アウトリガの対地反力の総和を求める演算、及び互いに隣り合う２基のアウトリガの対地反力の和のうち最小のものと全アウトリガの対地反力の総和との比を求めるという演算は不要であり、演算処理が簡素化される。
【００４８】
また、負荷検出器に皿ばねを用いることで外形寸法を小型化し高負荷検出可能であり、負荷検出器の受ける力が接地部の受ける対地反力と比較して大きくなっても支障がなく、設置する位置を自由に選択できる。
負荷検出器をアウトリガシリンダの基端部、あるいは、基端アームの基端部に設けることで、ブームの先端部に負荷検出装置を設けることによる電気配線の断線のおそれをなくすることができる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態であるクレーンの転倒防止装置の構成図である。
【図２】クローラクレーンの作業時の状態を示す側面図である。
【図３】最大張出状態を示すアウトリガの側面図である。
【図４】最小張出状態を示すアウトリガの側面図である。
【図５】負荷検出器の側面図である。
【図６】図５のＥ−Ｅ線断面図である。
【図７】転倒防止装置の作用の説明図である。
【図８】転倒防止装置の作用の説明図である。
【図９】基端アームの基端部に負荷検出器を取り付けた状態を示すアウトリガの側面図である。
【図１０】従来のクローラクレーンの平面図である。
【図１１】従来のクローラクレーンのアウトリガの側面図である。
【符号の説明】
１ クローラクレーン
２ 負荷検出器
４ 警報出力部
５ ブーム
１１ フレーム
１３ 取付部材
１５ 基端アーム
１７ 中間アーム
１８ 先端アーム
１９ 接地部
２０ アウトリガシリンダ
２１ 取付ピン
２２ 上部セルケース
２３ ロードセル
２４ 軸
２５ ばね押さえ
２６ 下部セルケース
２７ 皿ばね
３１ 最大張出固定孔
３２ 最小張出固定孔
３３ 格納固定孔
３４ 固定ピン
３５ 最大伸縮孔
３６ 最小伸縮孔
３７ 伸縮固定孔
３８ 固定ピン
４１ 加算手段
４２ 比較手段
４３ コントローラ
４４ 最大最小切換スイッチ
４５ 電源
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ アウトリガ
Claims (1)
- フレームに水平回動自在に支持された取付部材と、取付部材に起伏自在に支持された基端アームと、基端アームに起伏自在に支持された中間アームと、中間アームに摺動自在に嵌挿された先端アームと、取付部材と基端アームとの間に設けられ基端アームを起伏させるアウトリガシリンダとを有し、張出距離を最大又は最小となるように変えることができる４基以上のアウトリガを備えたクローラクレーンにおいて、
各アウトリガの対地反力をそれぞれ検出する負荷検出器と、互いに隣り合う２基のアウトリガの対地反力の検出値の和を算出してその最小値を求め、得られた最小値をアウトリガが最大張出状態か最小張出状態かに応じて予め設定された予告基準値及び限界基準値と比較し、予告基準値を下まわると予告警報信号を出力し、限界基準値を下まわると限界警報信号を出力する警報出力部とを備え、
前記負荷検出器が、上部セルケース内にロードセルを、軸のばね押さえと下部セルケースとの間に複数枚の皿ばねを有し、この皿ばねの弾性力により、上部セルケースと下部セルケースとの間には隙間が形成されるよう保持されており、下部セルケースに負荷がかかると皿ばねが撓み、ロードセルから負荷検出信号が出力されると共に、負荷が設定負荷を上回ったときには、下部セルケースと上部セルケースとが接合してロードセルに過負荷がかからないよう構成され、アウトリガシリンダの基端部又は基端アームの基端部に設けられていることを特徴とするクレーンの転倒防止装置。
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