JP5961416B2 - クレーンの複滑車機構 - Google Patents

Description

本発明は、主として建設工事用に使用されるクレーンにおいて、揚重物の重量に応じて必要なワイヤロープ本数の切替えに実施される、クレーンの複滑車機構に関する。

建設工事現場では１台のクレーンを使用して種々の重量の揚重物を取扱うことになるので、揚重物の重量が重くなった場合に、前述の予め設定されたワイヤロープ本数による吊り掛けでは揚重作業が不可能である。

作業現場でワイヤロープ本数が多く揚重能力が大きい他のクレーンを改めて用意することは面倒であり、無駄である。

そこで、通常はフックブロックを巻上げてワイヤロープを２本吊り状態から４本吊り状態へ掛け替えることによりワイヤロープの吊り数を多くして吊り荷重の増加に対応させている。（特許文献１参照）

上記特許文献１に記載されたクレーン装置は、吊掛け体とフックブロックと連結体から成り、連結体がフックブロックに連結された時にワイヤロープの本数が切替わる構成のものである。

特許第３３５７９１７号

しかし、前記の従来のクレーン装置は、連結体がフックブロックに連結された時、滑車と滑車の間隔が少ないためワイヤロープがＳ曲げとなり、ワイヤロープの寿命が短くなり、シーブ効率も悪くなる。

また、連結体とフックブロックを連結および分離する場合、人が動いて作業を行わねばならず、揚程が低い作業の場合は有効であっても、高揚程の揚重作業では高所での作業となり不安全なため不適当である。

本発明ではこのような問題点を解決して、揚重物の重量に応じて巻上げに必要なシーブ効率をよくし、ワイヤロープの本数を至極簡単に切替えることと、ワイヤロープの寿命を長くすることと、重い重量の揚重物でも無理なく安全に揚重できることと、によって揚重作業効率が向上されたクレーンの複滑車機構を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、クレーンのブームの先端部に上端部を支持軸で支持されている吊掛け体と、下部に吊りフックが取り付けられたフックブロックと、このフックブロック内に挿脱可能で、前記吊掛け体に自在に連結可能な連結体とから成り、吊掛け体が、下向き開口された誘導案内部を有しており、この誘導案内部には前記連結体の係止手段を設け、フックブロックが、ブームの先端部に取り付けられた２個の頂部滑車から巻掛けられた１本のワイヤロープを各々巻掛ける動滑車を２個左右に設置していると共に、連結体が挿脱可能な切欠きを有しており、連結体の上部は、前記ロープを巻き上げた際に前記吊掛け体の誘導案内部に進入して、係止可能な形状に形成された誘導連結体を有しており、連結体の下部は、前記フックブロックの切欠きに挿脱可能な定滑車が取り付けられており、該定滑車は、前記連結体に連結される連結ピンを有し、該連結ピンは前記フックブロックから突出する突出部を有しており、前記左右の動滑車は、少なくとも前記連結体が前記左右の動滑車の間を挿脱可能な間隔を有するよう配置され、前記切欠きは、前記左右の動滑車の中心線状に上向き開口で前記ロープを巻き上げた際に前記突出部を誘導して収納し易いように形成されており、前記切欠きは、前記突出部が切欠き底部にある時、前記左右の動滑車に巻掛けられたワイヤロープより前記連結体の定滑車の上部が少なくとも下に配置する深さを有しており、前記ロープを巻き上げてこの連結体を吊掛け体の係止手段に係止したときには４本吊り状態となり、この状態から係止手段の係止を解除した時には前記左右の動滑車の間で一直線状となった前記ワイヤロープと前記切欠き底部との間に前記定滑車が収納されて、前記連結体はフックブロックと共に巻き降ろされ２本吊りに切替えられる構成とされていること、を特徴とするものである。

また、本発明は、前記切欠きは、前記２本吊り時において、クレーンの左右の動滑車に巻掛けられたワイヤロープが、少なくとも前記連結体の定滑車の上部の溝巾内に収まる深さを有していることを特徴とするものである。

本発明は、滑車と滑車の間隔が少ないためワイヤロープがＳ曲げとなり、ワイヤロープに負荷がかるといったことがないように、２本吊りまたは４本吊りに切替えても、ワイヤロープの負荷を少なくし安全性の向上に貢献する。また、２本吊りと４本吊りの切替えもワイヤロープを巻上げた後に連結体と吊掛け体を挿脱するだけの作業となり、作業工数の削減による時間短縮の効果や、作業工数の削減による安全性の向上などの効果を奏する。

２本吊り状態の拡大図である。 吊掛け体と連結体の連結状態を示す拡大図である。 ４本吊り状態の拡大図である。 吊掛け体を示した図である。図４（Ａ）は吊掛け体を示した正面図であり、図４（Ｂ）は側面図である。 連結体を示した図である。図５（Ａ）は連結体を示した正面図であり、図５（Ｂ）は側図面である。 フックブロックを示した図である。図６（Ａ）はフックブロックを示した正面図であり、図６（Ｂ）は側図面である。 フックブロック内の定滑車とワイヤロープの位置を示した断面図である。

以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明により本発明が限定されるものではない。また、以下では、本発明をジブクレーンに適用した第１実施形態に基づき説明する。

（第１実施形態）
揚重物の２本吊り状態時の滑車構造を図１に示した。揚重物を２本吊りから４本吊りに、または４本吊りから２本吊りに切替える時の構造を図２に示した。揚重物の４本吊り状態時の滑車構造を図３に示した。本発明のクレーンの複滑車機構は揚重物の重量に応じて２本吊り状態と４本吊り状態とを自動的に切替えられる構成である。また、２本吊り状態でも４本吊り状態でもワイヤロープに過度なＳ曲げによる劣化が大きくならないような複滑車の構造である。その基本構造は、クレーンのブームの先端部に上端部を支持軸５で支持されている吊掛け体１と、下部に揚重物を玉掛ける吊りフック２４が取り付けられたフックブロック２と、このフックブロック２内に挿脱可能で、前記吊掛け体１に自在に連結可能な連結体３とで構成されている。

図示を省略したクレーン本体の旋回盤上に搭載された巻上げ機から繰り出された１本のワイヤロープ８は、４本吊りの場合、図３に示すように、ブームの先端の頂部滑車７ａに巻掛けてから垂下ろされ、フックブロック２内の左右に、ワイヤロープ８が左側から右側に摺動する向きに取付けられた２個の動滑車のうち、左側の動滑車２２ａを経由して上向きに折り返され、連結体３の定滑車３２に巻掛けてから垂下ろされ、前記動滑車の右側の動滑車２２ｂを経由して上向きに折り返され、ブームの先端の頂部滑車７ｂに巻掛けてからクレーン本体の旋回盤上に搭載された起伏機に巻き付いている。前記起伏機が駆動していない時に、前記巻上げ機の駆動によりワイヤロープ８は巻取られ、または繰り出され、もって前記フックブロック２が垂直に上昇し又は下降する構成とされている。

吊掛け体１の詳しい構成を図４に示した。図４（Ａ）は吊掛け体１を示した正面図であり、図４（Ｂ）は吊掛け体１を示した側図面である。この吊掛け体１は、同形、同大の左右２枚のプレート１１ａ、１１ｂを連結体３の先端が挿通可能な間隔をあけて左右に配置している。その上端部にはブームの先端部の支持軸５が挿通される取付孔１３が設けられており、同支持軸５によって、この吊掛け体１はブームの先端部に垂直に吊り下げられている。前記プレート１１ａ、１１ｂの下端部は吊掛け体１の吊下げ中心線上で上すぼみのテーパ状に形成されている。前記プレート１１ａと１１ｂのテーパ状の空間部分を下向き開口された誘導案内部１２とする。さらに前記下端部には、連結体３と挿脱可能な取付孔１４が設けられている。この取付孔１４の入口には係止手段として架け替えピン１５が備えられている。この架け替えピン１５の進行方向の反対側には、前記架け替えピン１５を移動させるシリンダ（図示していない）が備えられている。なお、上昇する連結体３の後述する誘導連結体３１の位置を検出する手段としてリミットスイッチを配設するのがよい。なぜなら、上昇される連結体３の位置を検知し、連結体の係止状態を確認し、遠隔操作によるワイヤリングを確実に行うためである。

連結体３の詳しい構成を図５に示した。図５（Ａ）は連結体３を示した正面図であり、図５（Ｂ）は連結体３を示した側図面である。この連結体３の上端部には、前記吊掛け体１の誘導案内部１２に収納するための誘導連結体３１を備え、この誘導連結体３１には、前記吊掛け体１に備えられた架け替えピン１５が挿脱可能な取付孔３４が設けられている。連結体３の下部には、ワイヤロープ８を図５（Ａ）中で左から右に巻掛ける向きで定滑車３２が備えられている。この定滑車３２は連結体３に連結ピン３３で図５（Ａ）中で手前から奥に挿入されて固定されている。また、定滑車３２に連結されている連結ピン３３は、フックブロック２の両端部から突出している突出部３５を備えている。

フックブロック２の詳しい構成を図６に示した。図６（Ａ）はフックブロック２を示した正面図であり、図６（Ｂ）はフックブロック２を示した側図面である。このフックブロック２は、２枚のプレート２１ａ、２１ｂを一定間隔をあけて組立てた箱状のフックブロック本体２１内に、図６（Ａ）中で正面方向からみて中央位置に滑車１個分以上の間隔をあけて左右対称な位置に２個の動滑車２２ａ、２２ｂが設置されている。この間隔は、少なくとも連結体３が左右の動滑車の間を挿脱可能な距離を有する。このフックブロック本体２１の下端中央部に、揚重物の吊りフック２４が取付けられている。前記プレート２１ａ、２１ｂには前記動滑車２２ａ、２２ｂの中心線上に、図６（Ａ）中で正面方向からみて上向き開口の切欠き２３を備えている。切欠き２３は、左右の動滑車の中心線状に形成されており、この切欠き２３は連結体３の定滑車３２から突出している突出部３５を誘導して収納し易いように形成されている。この切欠き２３に定滑車３２が収納すると揚重物は２本吊り状態となり、また離脱することにより揚重物は４本吊り状態となる。

次に、本発明による動作を説明する。
２本吊り状態から４本吊り状態に切替える要領を図１を参照しつつ説明する。図１に示す状態では、通常の揚重作業時は、ワイヤロープ８によって２本吊り状態にあり、この時点ではフックブロック２の切欠き２３には連結体３の定滑車３２が嵌挿されている。

まず、巻上げ機によりワイヤロープ８を巻取ってフックブロック２と共に連結体３を引き上げ、吊掛け体１の誘導案内部１２を通じて連結体３の誘導連結体３１を進入させる。リミットスイッチが連結体３の誘導連結体３１の先端部を感知すると、巻上げ機による巻取は一時停止し、吊掛け体１の取付孔１４と連結体３の取付孔３４に架け替えピン１５が挿入され、吊掛け体１に連結体３が係止状態を維持して、図２に示すようにクレーン上部に吊掛け体１を介して強固に連結される。この状態で、巻上げ機によりワイヤロープ８を巻戻しされると、図３に示すように連結体３の定滑車３２にワイヤロープ８が巻掛けられながら垂下ろされ４本吊り状態となる。

次に、４本吊り状態から２本吊り状態に戻す要領を図３を参照しつつ説明する。

まず、巻上げ機によりワイヤロープ８を巻上げると、吊掛け体１に固定されている連結体３の定滑車３２から突出している突出部３５がフックブロック２の切欠き２３に誘導され進入していく。図２に示すように前記突出部３５が切欠き２３の底部２３ａにあたると巻上げ機による巻取は一時停止し、吊掛け体１の取付孔１４と連結体３の取付孔３４に挿入されている架け替えピン１５が外され、吊掛け体１と連結体３が分離される。この状態で、巻上げ機によりワイヤロープ８を巻戻しされると、図１に示すようにフックブロック２と共に連結体３が巻き下ろされ２本吊り状態となる。

この２本吊り状態の時、本発明ではフックブロック２内の動滑車２２ａ、２２ｂを経由しているワイヤロープ８は、図２中で一直線状態となり前記特許文献１に示すようなワイヤロープ８へのＳ曲げがない為、ワイヤロープ８へ加わる疲労が少なくなり、ロープの寿命が長くなる。

２本吊り状態から４本吊り状態に切替え時に、図７（Ｂ）に示すように連結体３の定滑車３２にワイヤロープ８が巻掛けられなかった場合、ワイヤロープ８は連結ピン３３に巻掛けられ、一時的に４本吊り状態にはなるが、作業中に連結ピン３３は、ワイヤロープ８によってこすれて連結ピン３３が切断したり、ワイヤロープが切断したりする可能性がある。
連結ピン３３が切断した場合、急に４本吊りから２本吊りとなり、４本吊り用の大重量な揚重物を搭載しているので、ワイヤロープ８が負荷に耐えれなくなり、クレーンが転倒する可能性があり、非常に危険である。
同様に、ワイヤロープが切れた場合も、揚重物が落下して非常に危険である。
前記の危険を回避するためにも、本発明では図７（Ａ）で示すように連結体３の定滑車３２の溝巾Ｘ内にワイヤロープが収まるようにフックブロック２の切欠き２３の深さを連結体３の定滑車３２が切欠き２３の底部２３ａにある時、前記左右の動滑車に巻掛けられたワイヤロープ８より、連結体３の定滑車３２の上部が、下に配置する深さに決めることにより、２本吊り状態から４本吊り状態にワイヤロープ８を切替える際に、ワイヤロープ８は定滑車３２の溝巾Ｘ内に必ず入り、安全な揚重物の昇降が可能となる。

なお、上述の説明から当業者には既に明らかなように、ブーム先端の頂部滑車及びフックブロック２の滑車２２ａを４個以上の多数個とし、各々の滑車に例えば４本のワイヤロープ８を巻掛けると、４本吊りから８本吊りへの切替え等が可能であり、非常に重い揚重物の揚重が楽に行える。

第１実施形態では、吊掛け体１と連結体３の固定手段はリミットスイッチと架け替えピン１５で行っていたが、固定手段であれば前記構造に限らず、他の構造でも構わない。例えば、リミットスイッチの変わりに近接スイッチを使用したり、カメラで撮影し画像判断しても良い。さらに架け替えピン１５の替わりに、例えば、クランプ器具やピンボールの開閉手段等でも良い。

１ 吊掛け体
１１ａ プレート
１１ｂ プレート
１２ 誘導案内部
１３ 取付孔
１４ 取付孔架け替えピン
１５ 架け替えピン
２ フックブロック
２１ フックブロック本体
２１ａ プレート
２１ｂ プレート
２２ａ 動滑車
２２ｂ 動滑車
２３ 切欠き
２３ａ 底部
２４ 吊りフック
３ 連結体
３１ 誘導連結体
３２ 定滑車
３３ 連結ピン
３４ 取付孔
３５ 突出部
５ 支持軸
７ａ 頂部滑車
７ｂ 頂部滑車
８ ワイヤロープ

Claims (2)

1. クレーンのブームの先端部に上端部を支持軸で支持されている吊掛け体と、下部に吊りフックが取り付けられたフックブロックと、
   このフックブロック内に挿脱可能で、前記吊掛け体に自在に連結可能な連結体とから成り、
   吊掛け体が、下向き開口された誘導案内部を有しており、この誘導案内部には前記連結体の係止手段を設け、
   フックブロックが、ブームの先端部に取り付けられた２個の頂部滑車から巻掛けられた１本のワイヤロープを各々巻掛ける動滑車を２個左右に設置していると共に、連結体が挿脱可能な切欠きを有しており、
   連結体の上部は、前記ロープを巻き上げた際に前記吊掛け体の誘導案内部に進入して、係止可能な形状に形成された誘導連結体を有しており、
   連結体の下部は、前記フックブロックの切欠きに挿脱可能な定滑車が取り付けられており、
   該定滑車は、前記連結体に連結される連結ピンを有し、該連結ピンは前記フックブロックから突出する突出部を有しており、
   前記左右の動滑車は、少なくとも前記連結体が前記左右の動滑車の間を挿脱可能な間隔を有するよう配置され、
   前記切欠きは、前記左右の動滑車の中心線状に上向き開口で前記ロープを巻き上げた際に前記突出部を誘導して収納し易いように形成されており、
   前記切欠きは、前記突出部が切欠き底部にある時、前記左右の動滑車に巻掛けられたワイヤロープより前記連結体の定滑車の上部が少なくとも下に配置する深さを有しており、前記ロープを巻き上げてこの連結体を吊掛け体の係止手段に係止したときには４本吊り状態となり、この状態から係止手段の係止を解除した時には前記左右の動滑車の間で一直線状となった前記ワイヤロープと前記切欠き底部との間に前記定滑車が収納されて、前記連結体はフックブロックと共に巻き降ろされ２本吊りに切替えられる構成とされていること、を特徴とするクレーンの複滑車機構。
   
2. 前記切欠きは、前記２本吊り時において、クレーンの左右の動滑車に巻掛けられたワイヤロープが、少なくとも前記連結体の定滑車の上部の溝巾内に収まる深さを有していることを特徴とする、
   請求項１に記載したクレーンの複滑車機構。