JP2000281279A

JP2000281279A - クレーンの制御装置及び方法

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Publication number: JP2000281279A
Application number: JP11086854A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Fujimoto; 吉明藤本; Hideaki Ishihara; 英明石原
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1999-03-29
Filing date: 1999-03-29
Publication date: 2000-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】作業のできる領域を制限することなく、ほぼ
完全な緩停止が可能となるクレーンの制御装置を提供す
る。【解決手段】本装置では、ブーム２の起伏角度を検出
する角度計５と、エンジン１の回転数を検出するエンジ
ンスロットル６と、予め設定されたエンジン１の回転数
とブーム２の起伏角度に対応するブーム起伏速度の減速
特性を記憶するメモリ７と、起伏角度の変化とエンジン
１の回転数と減速特性に基づいて方向切換弁４等を動作
させることによりブーム２の起伏速度を制御する制御装
置８とを具備したので、作業のできる領域を制限するこ
となく、ほぼ完全な緩停止が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クレーンにおける
アタッチメント（ブーム、ジブ等）の起伏動作を制御す
るクレーンの制御装置及び方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的なクレーンでは、ブーム起立側で
は後方への転倒を防止するため、ブーム角度が上限設定
値以上になればブーム上げ作動を停止させる。またブー
ム倒伏側ではモーメントオーバーによる転倒を防止する
ため、ブーム角度が下限設定値以下になればブーム下げ
作動を停止させる。その他、吊り荷の重量と姿勢に応じ
てモーメントがオーバーすると過負荷防止装置によりブ
ーム下げ作動を停止させる。しかし、このような処理で
は、作動中に急停止を行った場合、ショックが大きくな
り、荷振れを生じやすい。そこで、停止点の手前からブ
ームの速度を徐々に落とし、停止点になればショックも
なくスムーズに停止するような緩停止機構を設けている
ことが多い（特開平１０−２１８５６８号公報、特開平
８−２９０８９６号公報参照）。

【０００３】このうち特開平１０−２１８５６８号公報
に開示された技術（以下、「従来技術１」という。）で
は、タワークレーンにてブーム角度を９０^o付近まで起
立させる際、吊り荷作業時と段取り作業時に分けてそれ
ぞれ異なった減速、停止処理を行い、ブーム過巻き位置
でショックなく停止させている。

【０００４】すなわち、ブーム過巻き設定を、減速開始
の第１過巻き、ブーム角度９０^oより手前（例えば８
８^o）の第２過巻き及びブーム角度９０^o付近の第３過巻
きの３つ設け、吊り荷作業時では、ブーム角度が第１過
巻きを超えた時点から角度変化に応じて減速を行い、第
２過巻きでブーム上げを停止している。またその時点で
過負荷防止装置を解除し、かつ負荷がかかっている時に
はポンプ傾転を最小に絞り超微速でさらに巻き上がるよ
うにしている。一方、段取り作業時では、第１過巻きを
超えると減速を行うが、第２過巻きでは停止させず、第
３過巻きになってはじめてブーム上げを停止させてい
る。

【０００５】これは、安全作業の確保上、吊り荷作業状
態では作業領域を第２過巻きまでに制限しているのであ
るが、段取り作業と吊り荷作業との移行はタワーブーム
を９０^o近くまで起立させる必要があるため、段取り作
業状態では第３過巻き位置まで起立できるようにしてい
るのである。

【０００６】また、特開平８−２９０８９６号公報に開
示された技術（以下、「従来技術２」という。）では、
モーメントオーバー時でのブーム倒伏側緩停止機構を備
えている。すなわち、ブーム倒伏速度に応じて減速処理
を変化させて停止時にショックがでないようにしてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術１では、
停止時でのショック及び荷振れを防止するために減速処
理を行っているが、吊り荷作業時ではさらに手前の第２
過巻きでタワーブームを停止させている。しかし、この
第２過巻きから第３過巻きまでの作業はまったく不要な
ものではなく、吊り荷作業から段取り作業へ移行させる
際、過負荷防止装置を解除してタワーブームを９０^o付
近に起立させる必要がある。この場合、作業のできる領
域を制限することにより作業効率が低下するとともに、
過負荷防止装置の解除が習慣化されるおそれがある。

【０００８】また、上記従来技術２をブーム起立側にも
適用すれば、ブーム上げ側での緩停止も改善され、さら
にショックの少ない停止が可能となると考えられる。し
かし、ブーム速度は最終的な動作結果であり、クレーン
はブーム操作レバーなどの速度変化指令に対し、出力系
の遅れを介してブーム速度として反応する。したがっ
て、最終速度では、急速な速度変化指令には対応できな
い場合があり、完全な緩停止は行えない。

【０００９】さらに、ブームの長さが長くなれば、操作
上での不安定感は増大するが、上記従来技術１、２で
は、そのための考慮が一切されていないので、長尺のブ
ームを緩停止させる際の操作性において問題がある。

【００１０】上記のような問題は、クレーンの種類に関
係なく、またブームの操作、ジブの操作に共通して発生
していた。

【００１１】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、作業のできる領域を制限することなく、ほぼ完全な
緩停止が可能となり、さらに操作性においても優れるク
レーンの制御装置及び方法を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、エン
ジン駆動により発生される圧油を供給することによりア
タッチメントを起伏させるアタッチメント起伏手段と、
アタッチメントの起伏角度を検出する起伏角度検出手段
と、上記圧油の供給方向と供給量を調整する圧油調整手
段を具備し、上記検出されたアタッチメントの起伏角度
の変化に応じて圧油調整手段を動作させることによりア
タッチメントの起伏速度を制御するクレーンの制御装置
において、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数
検出手段と、エンジンの回転数をパラメータとしたアタ
ッチメントの起伏角度に対応するアタッチメント起伏速
度の減速特性を予め記憶しておく記憶手段と、上記検出
されたエンジンの回転数と上記検出されたアタッチメン
トの起伏角度の変化と上記記憶された減速特性に基づい
て上記圧油調整手段を動作させることによりアタッチメ
ントの起伏速度を制御する起伏速度制御手段とを具備し
たことを特徴とするクレーンの制御装置として構成され
ている。

【００１３】この構成では、エンジンの回転数をパラメ
ータとしたアタッチメントの起伏角度に対応するアタッ
チメント起伏速度の減速特性が予め記憶されており、ア
タッチメントの起伏角度が検出され、エンジンの回転数
が検出されると、上記検出された起伏角度の変化と上記
検出されたエンジンの回転数と上記記憶された減速特性
に基づいてエンジン駆動により発生されるアタッチメン
ト起伏用の圧油の供給方向と供給量を調整することによ
りアタッチメントの起伏速度が制御されるので、例えば
エンジン回転数が高速域であれば、より手前から減速を
行うことにより、アタッチメントの起伏速度を確実に減
速し停止することができる。また、上記従来技術１のよ
うに作業領域を制限する必要がないので、作業効率が低
下するおそれがない。また、上記従来技術１のように過
負荷防止装置などの安全装置を解除せずに一連の作業が
すべて行えるので、安全装置の解除を習慣づけるおそれ
がなく、オペレータの安全意識が損なわれることもな
い。また、エンジン回転数によりアタッチメント起伏速
度を制御するので、遅れなく、スムーズな減速を行うこ
とができる。またエンジン回転数が高くなる程、より手
前から減速すれば、より安全な作業を行うことができ
る。なお、請求項６の発明は、上記請求項１の発明装置
により具現化しうるクレーンの制御方法に関するもので
あり、この方法によっても上記請求項１の発明装置と同
様の作用効果を得ることができる。

【００１４】また、請求項２の発明は、エンジン駆動に
より発生される圧油を供給することによりアタッチメン
トを起伏させるアタッチメント起伏手段と、アタッチメ
ントの起伏角度を検出する起伏角度検出手段と、上記圧
油の供給方向と供給量を調整する圧油調整手段を具備
し、上記検出されたアタッチメントの起伏角度の変化に
応じて圧油調整手段を動作させることによりアタッチメ
ントの起伏速度を制御するクレーンの制御装置におい
て、アタッチメントの長さを検出するアタッチメント長
検出手段と、アタッチメントの長さをパラメータとした
アタッチメントの起伏角度に対応するアタッチメント起
伏速度の減速特性を予め記憶しておく記憶手段と、上記
検出されたアタッチメントの長さと上記検出されたアタ
ッチメントの起伏角度の変化と上記記憶された減速特性
に基づいて上記圧油調整手段を動作させることによりア
タッチメントの起伏速度を制御する起伏速度制御手段と
を具備したことを特徴とするクレーンの制御装置として
構成されている。

【００１５】この構成によれば、アタッチメントの長さ
をパラメータとしたアタッチメントの起伏角度に対応す
るアタッチメント起伏速度の減速特性が予め記憶されて
おり、アタッチメントの起伏角度が検出され、アタッチ
メントの長さが検出されると、上記検出された起伏角度
の変化と上記検出されたアタッチメントの長さと上記記
憶された減速特性に基づいてエンジン駆動により発生さ
れるアタッチメント起伏用の圧油の供給方向と供給量を
調整することによりアタッチメントの起伏速度が制御さ
れるので、例えばアタッチメントが長尺になるに従い、
より手前から減速を行えば、より安全な作業を行うこと
ができるとともに、アタッチメントの起伏速度を確実に
減速し停止することができる。また、上記従来技術１の
ように作業領域を制限する必要がないので、作業効率が
低下するおそれがない。また、上記従来技術１のように
過負荷防止装置などの安全装置を解除せずに一連の作業
がすべて行えるので、安全装置の解除を習慣づけるおそ
れがなく、オペレータの安全意識が損なわれることもな
い。なお、請求項７の発明は、上記請求項２の発明装置
により具現化しうるクレーンの制御方法に関するもので
あり、この方法によっても上記請求項２の発明装置と同
様の作用効果を得ることができる。

【００１６】また、請求項３の発明は、上記請求項１、
２を組み合わせ適用したクレーンの制御装置に関するも
のであり、従って上記請求項１、２の相乗した作用効果
を得ることができる。なお、請求項８の発明は、上記請
求項３の発明装置により具現化しうるクレーンの制御方
法に関するものであり、この方法によっても上記請求項
３の発明装置と同様の作用効果を得ることができる。

【００１７】さらに、上記請求項１又は３の構成におい
て、上記エンジンの回転数を、エンジンの回転数指令と
すれば（請求項４）、制御の遅れをさらに少なくして、
アタッチメント起伏速度をより確実に減速し停止するこ
とができる。

【００１８】さらに、上記請求項１乃至４のいずれかの
構成において、上記アタッチメントを、タワークレーン
のブーム又はジブとすれば、本発明のより広範囲な分野
での利用が可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
のいくつかの実施形態について説明し、本発明の理解に
供する。なお、以下の実施形態はいずれも本発明を具体
化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するも
のではない。

【００２０】（実施形態１）図１は本発明の実施形態１
にかかるクレーンのブーム制御装置まわりの概略構成を
示す油圧系統図、図２は制御動作の概略手順を示すフロ
ーチャート、図３はブーム角度と電磁比例減圧弁への指
令との関係を示す説明図、図４はブーム角度とブーム速
度との関係を示す説明図である。

【００２１】図１に示すように、実施形態１にかかるク
レーン（タワークレーン）のブーム制御方法に適用可能
な制御装置（以下、「本装置Ｉ」という。）では、エン
ジン１の駆動により発生される圧油を供給することによ
りブーム（アタッチメント）２を起伏させる油圧モータ
３等（アタッチメント起伏手段）と、ブーム２の起伏角
度を検出する角度計（起伏角度検出手段）４と、圧油の
供給方向と供給量を調整する方向切換弁５等（圧油調整
手段）を具備し、角度計４により検出されたブーム２の
起伏角度の変化に応じて方向切換弁５等を動作させるこ
とによりブーム２の起伏速度を制御する点は従来技術
１、２と同様である。しかし、本装置Ｉでは、エンジン
１の回転数を検出するエンジンスロットル（エンジン回
転数検出手段）６と、エンジン１の回転数をパラメータ
としたブーム２の起伏角度に対応するブーム起伏速度の
減速特性を予め記憶しておくメモリ（記憶手段）７と、
エンジンスロットル６により検出されたエンジン１の回
転数と角度計４により検出されたブーム２の起伏角度の
変化とメモリ７に記憶された減速特性に基づいて方向切
換弁５等を動作させることによりブーム２の起伏速度を
制御する制御装置（起伏速度制御手段）８とを具備した
点で従来技術１、２と異なる。以下、本装置Ｉまわりの
構成とその動作を概略説明する。

【００２２】図１において、アクチュエータとしての油
圧モータ３に、エンジン１により駆動される油圧ポンプ
９からの作動油が油圧パイロット式の方向切換弁５を介
して供給されるようになっている。図中の方向切換弁５
の位置は中立状態を示しており、油圧モータ３は停止状
態である。今、操作レバー１０を図中の右側（ブーム倒
伏側）あるいは左側（ブーム起立側）に操作した場合、
その操作量に応じた油圧信号がリモートコントロール弁
１１で作られる。この油圧信号は電磁比例減圧弁１２或
いは１３を通り、方向切換弁５に出力される。図中の電
磁比例減圧弁１２、１３は電流指令のない無負荷状態を
示しており、油圧信号はここでＯＦＦとなるため、油圧
モータ３は駆動されていない。

【００２３】通常時は電磁比例減圧弁１２、１３への電
流指令を最大とし、電磁比例減圧弁１２、１３を全開状
態としている。この状態で油圧信号は電磁比例減圧弁１
２、１３を通り方向切換弁５へ出力される。方向切換弁
５は油圧信号に応じてバルブポートを切換え、油圧モー
タ３に回転する方向と油圧流量を油圧信号に応じた開度
で調整することにより油圧モータ３の回転速度をコント
ロールする。この状態で電磁比例減圧弁１２、１３への
指令電流を下げていくと、電磁比例減圧弁１２、１３の
２次圧が減少し、方向切換弁５の開度が小さくなること
により油圧モータ３の回転速度は減少し、さらには停止
する。以上の内容は公知である（特開平７−４１２８７
号公報参照）。

【００２４】しかし、本装置Ｉでは、さらに上記したよ
うなエンジンスロットル６と、メモリ７と、制御装置８
を具備しており、これらの構成要素により上記従来技術
１、２とは異なる特有の動作が可能となっている。この
特有の動作によって本実施形態１にかかるクレーンの制
御方法が具現化される。以下、本装置Ｉの動作をタワー
クレーンのブーム上限停止を例にとって説明する。

【００２５】油圧モータ３はブーム起伏用ドラム１４に
連結してブーム２の起立／倒伏をコントロールする。ブ
ーム２には角度計５を取り付け、ブーム２の角度信号を
モーメントリミッタ等の過負荷防止装置１５及び制御装
置８に入力する。制御装置８はその他にエンジンスロッ
トル６の信号に基づきエンジン１のアクセルバーに取り
付けられているモータ１６を駆動させ、エンジン回転数
をエンジンスロットル６に応じて変化させる。エンジン
１は油圧ポンプ９、１８に連結されており、それぞれの
ポンプはエンジン回転数に応じた作動油流量を回路に供
給する。方向切換弁５の（ａ）側をブーム起立側とし、
（ｂ）側をブーム倒伏側であるとする。制御装置８のメ
モリ７中には予め減速開始点と停止点を含む減速特性が
記憶されている。図２は、このような条件下での本装置
Ｉの制御動作を示す。なお、一連の判断と指令は特にこ
とわらない限り制御装置８が行うものとする。

【００２６】図２において、まずエンジンスロットル６
の指令あるいはモータ１６の位置が高速域、例えば１６
００ｒｐｍ以上のエンジン回転数を示しているかが判断
される（ステップＳ１）。ここで高速域であると判断さ
れたとする（ステップＳ１で「Ｙ」）。また、この時の
減速開始点が８０^o、停止点が９０^oであるとする。オペ
レータにより操作レバー１０が図中の左側（ブーム起立
側）に倒されたとすると、この操作レバー１０の操作量
に応じたパイロット圧の油が電磁比例減圧弁１３を介し
て方向切換弁５に送られ、方向切換弁５が（ａ）の位置
にされて油圧モータ３に作動油が供給される。すると、
ドラム１４が回転させられワイヤロープ１９が巻き取ら
れてブーム２が起立させられる。電磁比例減圧弁１３へ
は最大指令が出力され電磁比例減圧弁１３が全開状態と
され、この状態ではブーム速度は減速されず一定速度と
なる（ステップＳ２）。

【００２７】次いでブーム角度が８０^o以上であるかが
判断される（ステップＳ３）。ブーム角度が８０^o以下
であると判断された場合は（ステップＳ３で「Ｎ」）、
上記ステップＳ２の定速動作を続ける。一方、ブーム角
度が８０^o以上であると判断された場合は（ステップＳ
３で「Ｙ」）、エンジンスロットル６の指令あるいはモ
ータ１６の位置が最高速を示していれば、ブーム角度が
８０^oになった時点で、その後の角度変化に応じて電磁
比例減圧弁１３の指令が図３のＡで示すような減速特性
に従い出力される（ステップＳ４）。そして、ブーム角
度が９０^oとなったか否かが判断される（ステップＳ
５）。ブーム角度が９０^o未満であると判断された場合
は（ステップＳ５で「Ｎ」）、上記ステップＳ４の減速
動作を続ける。一方、ブーム角度が９０^oになったと判
断された場合には（ステップＳ５で「Ｙ」）、その時点
で、電磁比例減圧弁１３への指令はブーム停止となるよ
うに出力される（ステップＳ６）。図４に示すように、
この時のブーム速度の減速状況は、電磁比例減圧弁１３
への指令出力の変化に対して殆ど遅れることなく追従し
ていることが分かる。

【００２８】上記ステップＳ１でエンジンスロットル６
の指令あるいはモータ１６の位置が高速域でないと判断
されれば（ステップＳ１で「Ｎ」）、エンジンスロット
ル６の指令あるいはモータ１６の位置が中速域、例えば
９００ｒｐｍ〜１６００ｒｐｍのエンジン回転数を示し
ているかが判断される（ステップＳ７）。ここで中速域
であると判断されたとする（ステップＳ７で「Ｙ」）。
また、この時の減速開始点が８３^o、停止点が９０^oであ
るとする。オペレータにより操作レバー１０が図中の左
側（ブーム起立側）に倒されたとすると、この操作レバ
ー１０の操作量に応じたパイロット圧の油が電磁比例減
圧弁１３を介して方向切換弁５に送られ、方向切換弁５
が（ａ）の位置にされて油圧モータ３に作動油が供給さ
れる。すると、ドラム１４が回転させられワイヤロープ
１９が巻き取られてブーム２が起立させられる。電磁比
例減圧弁１３へは最大指令が出力され電磁比例減圧弁１
３が全開状態とされ、この状態ではブーム速度は減速さ
れず一定速度となる（ステップＳ８）。

【００２９】次いでブーム角度が８３^o以上であるかが
判断される（ステップＳ９）。ブーム角度が８３^o以下
であると判断された場合は（ステップＳ９で「Ｎ」）、
上記ステップＳ８の定速動作を続ける。一方、ブーム角
度が８３^o以上であると判断された場合は（ステップＳ
８で「Ｙ」）、ブーム角度が８３^oになった時点で、そ
の後の角度変化に応じて電磁比例減圧弁１３の指令が図
３のＢで示すような減速特性に従い出力される（ステッ
プＳ１０）。そして、ブーム角度が９０^oとなったか否
かが判断される（ステップＳ１１）。ブーム角度が９０
^o未満であると判断された場合は（ステップＳ１１で
「Ｎ」）、上記ステップＳ１０の減速動作を続ける。一
方、ブーム角度が９０^oになったと判断された場合には
（ステップＳ１１で「Ｙ」）、その時点で、電磁比例減
圧弁１３への指令はブーム停止となるように出力される
（ステップＳ１２）。図４に示すように、この時のブー
ム速度の減速状況は、電磁比例減圧弁１３への指令出力
の変化に対して殆ど遅れることなく追従していることが
分かる。

【００３０】上記ステップＳ７でエンジンスロットル６
の指令あるいはモータ１６の位置が中速域でないと判断
されれば（ステップＳ７で「Ｎ」）、エンジンスロット
ル６の指令あるいはモータ１６の位置が低速域、例えば
９００ｒｐｍ以下のエンジン回転数を示していると判断
される。また、この時の減速開始点が８５^o、停止点が
９０^oであるとする。オペレータにより操作レバー１０
が図中の左側（ブーム起立側）に倒されたとすると、こ
の操作レバー１０の操作量に応じたパイロット圧の油が
電磁比例減圧弁１３を介して方向切換弁５に送られ、方
向切換弁５が（ａ）の位置にされて油圧モータ３に作動
油が供給される。すると、ドラム１４が回転させられワ
イヤロープ１９が巻き取られてブーム２が起立させられ
る。電磁比例減圧弁１３へは最大指令が出力され電磁比
例減圧弁１３が全開状態とされ、この状態ではブーム速
度は減速されず一定速度となる（ステップＳ１３）。

【００３１】次いでブーム角度が８５^o以上であるかが
判断される（ステップＳ１４）。ブーム角度が８５^o以
下であると判断された場合は（ステップＳ１４で
「Ｎ」）、上記ステップＳ１３の定速動作を続ける。一
方、ブーム角度が８５^o以上であると判断された場合は
（ステップＳ１４で「Ｙ」）、ブーム角度が８５^oにな
った時点で、その後の角度変化に応じて電磁比例減圧弁
１３の指令が図３のＣで示すような減速特性に従い出力
される（ステップＳ１５）。そして、ブーム角度が９０
^oとなったか否かが判断される（ステップＳ１６）。ブ
ーム角度が９０^o未満であると判断された場合は（ステ
ップＳ１６で「Ｎ」）、上記ステップＳ１５の減速動作
を続ける。一方、ブーム角度が９０^oになったと判断さ
れた場合には（ステップＳ１６で「Ｙ」）、その時点
で、電磁比例減圧弁１３への指令はブーム停止となるよ
うに出力される（ステップＳ１７）。図４に示すよう
に、この時のブーム速度の減速状況は、電磁比例減圧弁
１３への指令出力の変化に対して殆ど遅れることなく追
従していることが分かる。

【００３２】以上のように、本実施形態１によれば、エ
ンジン１の回転数をパラメータとしたブーム２の起伏角
度に対応するブーム起伏速度の減速特性が予め記憶され
ており、ブーム２の起伏角度が検出され、エンジン１の
回転数が検出されると、上記検出された起伏角度の変化
と上記検出されたエンジン１の回転数と上記記憶された
減速特性に基づいてエンジン１の駆動により発生される
ブーム起伏用の圧油の供給方向と供給量を調整すること
によりブーム２の起伏速度が制御されるので、例えばエ
ンジン回転数が高速域であれば、より手前から減速を行
うことにより、ブームの起伏速度を確実に減速し停止す
ることができる。また、上記従来技術１のように作業領
域を制限する必要がないので、作業効率が低下するおそ
れがない。また、上記従来技術１のように過負荷防止装
置などの安全装置を解除せずに一連の作業がすべて行え
るので、安全装置の解除を習慣づけるおそれがなく、オ
ペレータの安全意識が損なわれることもない。また、エ
ンジン回転数によりブーム起伏速度を制御するので、遅
れなく、スムーズな減速を行うことができる。またエン
ジン回転数が高くなる程、より手前から減速すれば、よ
り安全な作業を行うことができる。

【００３３】なお、本実施形態１は、エンジン回転数域
を３グループに分けて処理しているが、このグループを
さらに多く設定すれば、さらに精度のよい減速処理が行
える。またエンジン回転数の変化に対して、連続した減
速開始点及び特性を設けることも可能である。また減速
特性は上記以外の曲線あるいは直線を用いて表現したも
のでもよい。

【００３４】また、操作レバー１０がハーフ位置にある
場合、電磁比例減圧弁１３の１次圧に対し電磁比例減圧
弁１３への指令出力が大きく開度が大きい場合は、指令
電流に対し電磁比例減圧弁１３の２次圧が不足している
ので、その指令から減速処理をしても速度が変化しない
域が存在する。そのような場合には、上記従来技術１で
述べたように、リモートコントロール弁１１の２次圧に
応じた電磁比例減圧弁出力を電磁比例減圧弁１３に与え
ることにより、電磁比例減圧弁１３を常に減速処理のス
タンバイ状態にすることができる。

【００３５】さらに、エンジン１の回転数をエンジンス
ロットル６の回転数指令あるいはモータ１６の位置から
換算されるエンジン回転数ではなく、エンジン１の出力
軸に回転計を取り付けて直接エンジン１の回転数を検出
してもよい。ただし、上記のようにエンジンスロットル
６の回転数指令あるいはモータ１６の位置から換算され
る回転数を用いた方が、回転計によるよりもエンジン１
の出力までの応答時間に相当する分だけ制御の遅れを少
なくして、ブーム起伏速度をより確実に減速し停止する
ことができる。

【００３６】（実施形態２）図５は本発明の実施形態２
にかかるクレーンのブーム制御装置まわりの概略構成を
示す油圧系統図である。

【００３７】図５に示すように、本実施形態２にかかる
クレーン（タワークレーン）のブーム制御方法に適用可
能な制御装置（以下、「本装置ＩＩ」という。）は、ブ
ーム２の長さを検出する長さ検出部（アタッチメント長
検出手段）２０と、ブーム２の長さをパラメータとした
ブームの起伏角度に対応するブーム起伏速度の減速特性
を予め記憶しておくメモリ（記憶手段）７ａと、長さ検
出部２０により検出されたブーム２の長さと角度計（起
伏角度件簀津手段）４により検出されたブーム２の起伏
角度の変化とメモリ７ａに記憶された減速特性に基づい
て方向切換弁５等（圧油調整手段）を動作させることに
よりブームの起伏速度を制御する制御装置（起伏速度制
御手段）とを具備した点で上記実施形態１と異なり、そ
の特有の動作によって本実施形態２にかかるクレーンの
制御方法が具現化される。その他の点は本装置ＩＩのま
わりの構成を含めて上記実施形態１と同様である。した
がって、ここでは実施形態１と共通する要素には同一符
号を付し、その説明を省略する。

【００３８】本実施形態２では、クレーンのブーム長さ
の情報は過負荷防止装置１５にインプットされているた
め、その情報を過負荷防止装置１５内の長さ検出部２０
で取り出して制御装置８ａに入力し、ブーム２が長くな
るに従い上記実施形態１の場合と同様の制御ロジックで
減速特性をＣ→Ｂ→Ａの順に変化させる。

【００３９】クレーン作業において、ブーム長さが長く
なれば、操作上での不安定感は増大する。しかし、本実
施形態２では、ブーム２の長さをパラメータとしたブー
ム２の起伏角度に対応するブーム起伏速度の減速特性が
予め記憶されており、ブーム２の起伏角度が検出され、
ブーム２の長さが検出されると、上記検出された起伏角
度の変化と上記検出されたブーム２の長さと上記記憶さ
れた減速特性に基づいてエンジン駆動により発生される
ブーム起伏用の圧油の供給方向と供給量を調整すること
によりブーム２の起伏速度が制御されるので、例えばブ
ームが長尺になるに従い、それに応じてより手前から減
速するように処理すれば、より安全な作業を行うことが
できるとともに、ブームの起伏速度を確実に減速し停止
することができる。また、上記従来技術１のように作業
領域を制限する必要がないので、作業効率が低下するお
それがない。また、上記従来技術１のように過負荷防止
装置などの安全装置を解除せずに一連の作業がすべて行
えるので、安全装置の解除を習慣づけるおそれがなく、
オペレータの安全意識が損なわれることもない。

【００４０】なお、本実施形態２では、過負荷防止装置
１５内の長さ検出部２０でクレーンのブーム長さの情報
を取り出しているが、ブーム長さを直接検出することと
してもよい。ただし、上記のように過負荷防止装置１５
内の長さ検出部２０を用いたほうが、ブーム長さを直接
検出するよりも部品点数が減少できるため好ましい。

【００４１】（実施形態３）図６は本発明の実施形態３
にかかるクレーンのブーム制御装置まわりの概略構成を
示す油圧系統図である。

【００４２】図６に示すように、本実施形態３にかかる
クレーン（タワークレーン）のブーム制御方法に適用可
能な制御装置（以下、「本装置ＩＩＩ」という。）は、
エンジン１の回転数を検出するエンジンスロットル（エ
ンジン回転数検出手段）６と、ブーム２の長さを検出す
る長さ検出部（アタッチメント長検出手段）２０と、エ
ンジン１の回転数とブーム２の長さをパラメータとした
ブームの起伏角度に対応するブーム起伏速度の減速特性
を予め記憶しておくメモリ（記憶手段）７ｂと、エンジ
ンスロットル６により検出されたエンジン１の回転数と
長さ検出部２０により検出されたブーム２の長さと角度
計４により検出されたブーム２の起伏角度の変化とメモ
リ７ｂに記憶された減速特性に基づいて方向切換弁５等
（圧油調整手段）を動作させることによりブーム２の起
伏速度を制御する制御装置（起伏速度制御手段）８ｂと
を具備しており、上記実施形態１、２を組み合わせ適用
した例であり、その特有の動作によって本実施形態３に
かかるクレーンの制御方法が具現化される。その他の点
は本装置ＩＩＩのまわりの構成を含めて上記実施形態
１、２と同様である。したがって、本実施形態３では、
上記実施形態１、２の相乗した作用効果を得ることがで
きる。

【００４３】なお、上記実施形態１〜３では、タワーク
レーンの上限停止に関して説明したが、下限停止やモー
メントオーバーによる自動停止にも本発明を適用でき
る。

【００４４】さらに、ブームに限らず、タワージブの上
限停止、下限停止にも同様の機能を織り込むことができ
る。この場合、ジブの角度計からの変化（ブーム角度と
ジブ角度の相対角）に対し、それぞれ上限、下限とも減
速開始点及び減速特性を設け、同様にエンジン回転数及
びジブ長さの情報に従い上記減速開始点及び減速特性を
変化させる。これにより、ジブ操作に関しても安全でシ
ョックのない作動を確保できる。

【００４５】さらに、上記実施形態１〜３では、タワー
クレーンを例示したが、本発明の適用範囲はこれに限ら
ず、様々な種類のクレーン全般（クローラクレーン、ホ
イールクレーン等）に適用可能である。その場合、通常
のクレーンブーム起伏に関しては、ブーム上限停止はタ
ワークレーンの９０^oに対して、８２^o付近となる等、ク
レーンの種類に応じて各設定値が決定される。

【００４６】

【発明の効果】請求項１又は６の発明によれば、エンジ
ンの回転数をパラメータとしたアタッチメントの起伏角
度に対応するアタッチメント起伏速度の減速特性が予め
記憶されており、アタッチメントの起伏角度が検出さ
れ、エンジンの回転数が検出されると、上記検出された
起伏角度の変化と上記検出されたエンジンの回転数と上
記記憶された減速特性に基づいてエンジン駆動により発
生されるアタッチメント起伏用の圧油の供給方向と供給
量を調整することによりアタッチメントの起伏速度が制
御されるので、例えばエンジン回転数が高速域であれ
ば、より手前から減速を行うことにより、アタッチメン
トの起伏速度を確実に減速し停止することができる。ま
た、上記従来技術１のように作業領域を制限する必要が
ないので、作業効率が低下するおそれがない。また、上
記従来技術１のように過負荷防止装置などの安全装置を
解除せずに一連の作業がすべて行えるので、安全装置の
解除を習慣づけるおそれがなく、オペレータの安全意識
が損なわれることもない。また、エンジン回転数により
アタッチメント起伏速度を制御するので、遅れなく、ス
ムーズな減速を行うことができる。またエンジン回転数
が高くなる程、より手前から減速すれば、より安全な作
業を行うことができる。

【００４７】また、請求項２又は７の発明によれば、ア
タッチメントの長さをパラメータとしたアタッチメント
の起伏角度に対応するアタッチメント起伏速度の減速特
性が予め記憶されており、アタッチメントの起伏角度が
検出され、アタッチメントの長さが検出されると、上記
検出された起伏角度の変化と上記検出されたアタッチメ
ントの長さと上記記憶された減速特性に基づいてエンジ
ン駆動により発生されるアタッチメント起伏用の圧油の
供給方向と供給量を調整することによりアタッチメント
の起伏速度が制御されるので、例えばアタッチメントが
長尺になるに従い、より手前から減速を行えば、より安
全な作業を行うことができるとともに、アタッチメント
の起伏速度を確実に減速し停止することができる。ま
た、上記従来技術１のように作業領域を制限する必要が
ないので、作業効率が低下するおそれがない。また、上
記従来技術１のように過負荷防止装置などの安全装置を
解除せずに一連の作業がすべて行えるので、安全装置の
解除を習慣づけるおそれがなく、オペレータの安全意識
が損なわれることもない。

【００４８】また、請求項３又は８の発明によれば、上
記請求項１、２の発明の相乗した作用効果を得ることが
できる。

【００４９】さらに、上記請求項１又は３の構成におい
て、上記エンジンの回転数を、エンジンの回転数指令と
すれば（請求項４）、制御の遅れをさらに少なくして、
アタッチメント起伏速度をより確実に減速し停止するこ
とができる。

【００５０】さらに、上記請求項１乃至４のいずれかの
構成において、上記アタッチメントを、タワークレーン
のブーム又はジブとすれば、本発明のより広範囲な分野
での利用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１にかかるクレーンの制御装
置まわりの概略構成を示す油圧系統図である。

【図２】制御動作の概略手順を示すフローチャートであ
る。

【図３】ブーム角度と電磁比例減圧弁への指令との関係
を示す説明図である。

【図４】ブーム角度とブーム速度との関係を示す説明図
である。

【図５】本発明の実施形態２にかかるクレーンの制御装
置まわりの概略構成を示す油圧系統図である。

【図６】本発明の実施形態３にかかるクレーンの制御装
置まわりの概略構成を示す油圧系統図である。

【符号の説明】

１エンジン２ブーム（アタッチメント）３油圧モータ（ブーム起伏手段の一部）４角度計（起伏角度検出手段）５方向切換弁（圧油調整手段の一部）６エンジンスロットル（エンジン回転数検出手段）７、７ａ、７ｂメモリ（記憶手段）８、８ａ、８ｂ制御装置（起伏速度制御手段）９油圧ポンプ（アタッチメント起伏手段の一部）１０操作レバー１１リモートコントロール弁１２、１３電磁比例減圧弁（圧油調整手段の一部）１４起伏用ドラム（アタッチメント起伏手段の一部）１５過負荷防止装置１６モータ１８油圧ポンプ１９ワイヤロープ（アタッチメント起伏手段の一部）２０長さ検出部（アタッチメント長検出手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジン駆動により発生される圧油を供
給することによりアタッチメントを起伏させるアタッチ
メント起伏手段と、アタッチメントの起伏角度を検出す
る起伏角度検出手段と、上記圧油の供給方向と供給量を
調整する圧油調整手段を具備し、上記検出されたアタッ
チメントの起伏角度の変化に応じて圧油調整手段を動作
させることによりアタッチメントの起伏速度を制御する
クレーンの制御装置において、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段
と、エンジンの回転数をパラメータとしたアタッチメン
トの起伏角度に対応するアタッチメント起伏速度の減速
特性を予め記憶しておく記憶手段と、上記検出されたエ
ンジンの回転数と上記検出されたアタッチメントの起伏
角度の変化と上記記憶された減速特性に基づいて上記圧
油調整手段を動作させることによりアタッチメントの起
伏速度を制御する起伏速度制御手段とを具備したことを
特徴とするクレーンの制御装置。
【請求項２】エンジン駆動により発生される圧油を供
給することによりアタッチメントを起伏させるアタッチ
メント起伏手段と、アタッチメントの起伏角度を検出す
る起伏角度検出手段と、上記圧油の供給方向と供給量を
調整する圧油調整手段を具備し、上記検出されたアタッ
チメントの起伏角度の変化に応じて圧油調整手段を動作
させることによりアタッチメントの起伏速度を制御する
クレーンの制御装置において、アタッチメントの長さを検出するアタッチメント長検出
手段と、アタッチメントの長さをパラメータとしたアタ
ッチメントの起伏角度に対応するアタッチメント起伏速
度の減速特性を予め記憶しておく記憶手段と、上記検出
されたアタッチメントの長さと上記検出されたアタッチ
メントの起伏角度の変化と上記記憶された減速特性に基
づいて上記圧油調整手段を動作させることによりアタッ
チメントの起伏速度を制御する起伏速度制御手段とを具
備したことを特徴とするクレーンの制御装置。
【請求項３】エンジン駆動により発生される圧油を供
給することによりアタッチメントを起伏させるブーム起
伏手段と、アタッチメントの起伏角度を検出する起伏角
度検出手段と、上記圧油の供給方向と供給量を調整する
圧油調整手段を具備し、上記検出されたアタッチメント
の起伏角度の変化に応じて圧油調整手段を動作させるこ
とによりアタッチメントの起伏速度を制御するクレーン
の制御装置において、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段
と、アタッチメントの長さを検出するアタッチメント長
検出手段と、エンジンの回転数とアタッチメントの長さ
をパラメータとしたアタッチメントの起伏角度に対応す
るアタッチメント起伏速度の減速特性を予め記憶してお
く記憶手段と、上記検出されたエンジンの回転数と上記
検出されたアタッチメントの長さと上記検出されたアタ
ッチメントの起伏角度の変化と上記記憶された減速特性
に基づいて上記圧油調整手段を動作させることによりア
タッチメントの起伏速度を制御する起伏速度制御手段と
を具備したことを特徴とするクレーンの制御装置。
【請求項４】上記エンジンの回転数が、エンジンの回
転数指令である請求項１又は３記載のクレーンの制御装
置。
【請求項５】上記アタッチメントが、タワークレーン
のブーム又はジブである請求項１乃至４のいずれかに記
載のクレーンの制御装置。
【請求項６】エンジン駆動により発生される圧油を供
給することによりアタッチメントを起伏させるときに、
アタッチメントの起伏角度を検出し、上記検出されたア
タッチメントの起伏角度の変化に応じて上記圧油の供給
方向と供給量を調整することによりアタッチメントの起
伏速度を制御するクレーンの制御方法において、エンジンの回転数をパラメータとしたアタッチメントの
起伏角度に対応するアタッチメント起伏速度の減速特性
を予め記憶しておき、エンジンの回転数を検出し、上記
検出されたエンジンの回転数と上記検出されたアタッチ
メントの起伏角度の変化と上記記憶された減速特性に基
づいて上記圧油の供給方向と供給量を調整することによ
りアタッチメントの起伏速度を制御することを特徴とす
るクレーンの制御方法。
【請求項７】エンジン駆動により発生される圧油を供
給することによりアタッチメントを起伏させるときに、
アタッチメントの起伏角度を検出し、上記検出されたア
タッチメントの起伏角度の変化に応じて上記圧油の供給
方向と供給量を調整することによりアタッチメントの起
伏速度を制御するクレーンの制御方法において、アタッチメントの長さをパラメータとしたアタッチメン
トの起伏角度に対応するアタッチメント起伏速度の減速
特性を予め記憶しておき、アタッチメントの長さを検出
し、上記検出されたアタッチメントの長さと上記検出さ
れたアタッチメントの起伏角度の変化と上記記憶された
減速特性に基づいて上記圧油の供給方向と供給量を調整
することによりアタッチメントの起伏速度を制御するこ
とを特徴とするクレーンの制御方法。
【請求項８】エンジン駆動により発生される圧油を供
給することによりアタッチメントを起伏させるときに、
アタッチメントの起伏角度を検出し、上記検出されたア
タッチメントの起伏角度の変化に応じて上記圧油の供給
方向と供給量を調整することによりアタッチメントの起
伏速度を制御するクレーンの制御方法において、エンジンの回転数とアタッチメントの長さをパラメータ
としたアタッチメントの起伏角度に対応するアタッチメ
ント起伏速度の減速特性を予め記憶しておき、エンジン
の回転数を検出し、アタッチメントの長さを検出し、上
記検出されたエンジンの回転数と上記検出されたアタッ
チメントの長さと上記検出されたアタッチメントの起伏
角度の変化と上記記憶された減速特性に基づいて上記圧
油の供給方向と供給量を調整することによりアタッチメ
ントの起伏速度を制御することを特徴とするクレーンの
制御方法。