JP6737425B2 - 報知装置、作業機、及び報知方法 - Google Patents

Description

本発明は報知装置、作業機、及び報知方法に関する。

従来から、作業機の一例として、旋回体の旋回量や位置を検出するための旋回角度検出器を備えたクレーンが知られている。例えば、特許文献１及び特許文献２には、旋回角度検出器としてポテンショメータを有するクレーンが開示されている。

特開平８−２６６７６号公報 特開２０１６−１７５７４５号公報

ところで、旋回体の操作が、ブリードオフ回路の動作によって実現されているクレーンが知られている。ブリードオフ回路を備えたクレーンの場合、旋回体の負荷変動、風等の環境変動、又はブリードオフ回路のポンプ流量によって、旋回体が旋回を開始する操作レバーの操作量が変動する。このため、旋回体が旋回を開始する操作レバーの操作量を、作業者が把握できない可能性がある。

又、回路構成に因らず、クレーンの作業半径が大きい場合、吊荷の位置は、旋回体の旋回量が僅かであっても大きく変動する。このため、作業者は操作レバーの操作に細心の注意を払う必要がある。しかし、作業者が、旋回体が旋回していることを確認する手段は、視覚情報及び体感のみである。このため、旋回台の旋回を把握することは容易でない。

本発明の目的は、旋回体が旋回していることを作業者に報知できる報知装置、作業機、及び報知方法を提供することである。

本発明に係る報知装置の一態様は、下部ベース体と、下部ベース体に旋回自在に設けられた旋回体と、を備える作業機に搭載される報知装置であって、旋回体を旋回させる駆動装置又は駆動装置により駆動される被駆動部の実際の回転量を検出する第一検出部と、第一検出部が検出した回転量に対応する情報を報知する報知部と、を備える。

本発明に係る作業機の一態様は、下部ベース体と、下部ベース体に旋回自在に設けられた旋回体と、上述の報知装置と、を備える。

本発明に係る報知方法の一態様は、下部ベース体と、下部ベース体に旋回自在に設けられた旋回体と、を備える作業機に搭載されたプロセッサーで実行される報知方法であって、旋回体を旋回させる駆動装置又は駆動装置により駆動される被駆動部の実際の回転量を検出するステップと、検出した回転量に対応する情報を報知するステップと、を含む。

本発明によれば、旋回体が旋回していることを作業者に報知できる。

図１は、実施形態１に係る旋回動作報知装置が装備されるクレーンの旋回体の油圧回路及び電気回路の回路図である。 図２は、実施形態１に係る旋回動作報知装置が装備されるクレーンの旋回体が備えるモータの正面図である。 図３は、実施形態１に係る旋回動作報知装置が装備されるクレーンの旋回体が備えるモータ及び旋回ベアリングの斜視図である。 図４は、実施形態１に係る旋回動作報知装置が備える回転検出器の上面図である。 図５は、実施形態２に係る旋回動作報知装置が装備されるクレーンの旋回体の油圧回路及び電気回路の回路図である。 図６は、実施形態２に係る旋回動作報知装置の旋回方向報知処理のフローチャートである。 図７は、実施形態２に係る旋回動作報知装置が備えるコントローラの内部の記憶部に記憶された旋回方向テーブルの図である。

以下、本発明の実施形態に係る旋回動作報知装置、クレーン、及び旋回動作報知方法について図面を参照して詳細に説明する。尚、図中、同一又は同等の部分には同一の符号を付す。又、本明細書において、前後方向は、クレーンのキャビンに設けられた運転席に対する前後方向を意味する。

［実施形態１］
本実施形態の旋回動作報知装置１Ａは、下部走行体（不図示）の上部に設けられた旋回体１０を備えるクレーンＣ１に装備される旋回動作報知装置である。クレーンＣ１は、作業機の一例に該当する。本実施形態の旋回動作報知装置１Ａは、旋回体１０の旋回を検出した場合に、旋回体１０の実際の回転量に応じた頻度で作動音を出力する。

先ず、図１〜図４を参照して、旋回動作報知装置１Ａが搭載されたクレーンＣ１の構成について説明する。次に、旋回動作報知装置１Ａの動作について説明する。

尚、本実施形態では、作業車の一例として、移動式のクレーンＣ１について説明する。移動式のクレーンは、例えば、ラフテレーンクレーン、オールテレーンクレーン、トラッククレーン、及び積載形トラッククレーン（カーゴクレーンとも称する。）である。又、作業車は、移動式のクレーンに限定されず、下部ベース体と、下部ベース体に旋回自在に設けられた旋回体とを備える種々のクレーンであってよい。下部ベース体は、走行可能であっても良いし、走行不可能であってもよい。又、クレーン以外の作業車として、例えば、旋回機能を備えた種々の作業機（例えば、油圧ショベル）が挙げられる。

図１は、旋回動作報知装置１Ａが装備されるクレーンＣ１が備える旋回体１０の油圧回路及び電気回路の回路図である。図２は、クレーンの旋回体１０が備えるモータ１２の正面図である。図３は、旋回体１０が備えるモータ１２と旋回ベアリング１４の斜視図である。

クレーンＣ１は、下部走行体２、旋回体１０、ブーム１５、ワイヤロープ（不図示）、フック（不図示）、及び旋回動作報知装置１Ａ等を備える。

＜下部走行体＞
下部走行体２は、下部ベース体の一例に該当し、走行可能である。下部走行体２は、車輪を備えた下部走行体であってもよし、クローラを備えた下部走行体であってもよい。尚、下部ベース体は、走行可能であってもよいし、走行不可能であってもよい。下部ベース体が走行不可能な場合、下部ベース体は、例えば、地面又は建築物等の固定部に固定されてよい。

＜旋回体＞
旋回体１０は、下部走行体２の旋回台（不図示）に旋回自在に支持されている。旋回体１０は、油圧回路ＡＣ、モータ１２、減速機１３、旋回ブレーキ１０１、及び旋回レバー１１等を有する。

＜油圧回路＞
油圧回路ＡＣは、アクチュエータとして、油圧ポンプ１２１、リリーフバルブ１２３、及びコントロールバルブ１２４等を有する。これらのアクチュエータは、モータ１２を駆動するために設けられている。このような油圧回路ＡＣは、ブリードオフ回路の一例に該当する。ブリードオフ回路は、アクチュエータの動力の消費を抑えて回路効率高めることができる。

具体的には、油圧ポンプ１２１は、原動機１２５の動力に基づいて作動することにより、オイルタンク１２６から油圧回路ＡＣに作動油を供給する。

リリーフバルブ１２３は、供給された作動油が設定以上の圧力になると、バルブを開けて作動油をオイルタンク１２６に逃がす。これにより、リリーフバルブ１２３は、供給された作動油が設定以上の圧力になることを防いで油圧回路ＡＣを保護する。

コントロールバルブ１２４は、モータ１２への作動油の供給経路を切り換えて、モータ１２の回転方向を切り換える。即ち、コントロールバルブ１２４は、モータ１２のポートＰ１に作動油を供給する第一経路と、ポートＰ２に作動油を供給する第二経路と、を選択的に切り換える。

具体的には、コントロールバルブ１２４は、コントロールバルブ１２４内を通ってタンクへ戻る油路（以下、ブリード油路という）を旋回レバー１１の操作量に応じて徐々に絞り、最終は閉塞させることにより、モータ１２のポートＰ１に作動油を供給する経路（第一経路）と、モータ１２のポートＰ２に作動油を供給する経路（第二経路）とを、切り換える。

コントロールバルブ１２４が、モータ１２に作動油を供給する経路を第一経路に切り換えると、モータ１２は、正回転方向に回転する。又、コントロールバルブ１２４が、モータ１２に作動油を供給する経路を第二経路に切り換えると、モータ１２は、逆回転方向に回転する。

この際、モータ１２を作動させる圧力は、ブリード油路を通過することで生じる圧力損失に依存する。コントロールバルブ１２４において、旋回レバー１１の操作量と絞り量との関係は一意にきまる。一方、ブリード油路を通過することで生じる圧力損失は、旋回のアクセル操作量に基づいて変わる油圧ポンプ１２１の流量に応じて変わる。又、旋回を作動させる圧力は、クレーンの姿勢、風、又は吊荷の重さ等の負荷によって変化する。このため、旋回体１０が動き出す旋回レバー１１の操作量は、負荷やアクセル操作量によって、変化する。

又、コントロールバルブ１２４のポートＰ３には、配管Ｌ１が接続されている。配管Ｌ１は、コントロールバルブ１２４のポートＰ３と旋回レバー１１の切換バルブ１１１（後述）とを接続している。

又、コントロールバルブ１２４のポートＰ４には、配管Ｌ２が接続されている。配管Ｌ２は、コントロールバルブ１２４のポートＰ４と旋回レバー１１の切換バルブ１１１とを接続している。

＜モータ＞
モータ１２は、旋回モータ及び駆動装置の一例に該当する。モータ１２は、流入する作動油により出力軸を回転させる油圧モータである。モータ１２は、作動油の流入口又は排出口となるポートＰ１、Ｐ２を有する。尚、モータは、電動モータであってもよい。

モータ１２は、出力軸１２７を有する。出力軸１２７は、減速機１３に接続されている。モータ１２は、コントロールバルブ１２４によって回転方向が切り換えられる。モータ１２の回転は、減速機１３に伝わる。モータ１２の回転は、減速機１３を介して、旋回体１０に伝わる。

このようなモータ１２は、第一経路を介して、ポートＰ１に作動油を供給されると、正回転方向に回転する。又、モータ１２は、第二経路を介して、ポートＰ２に作動油を供給されると、逆回転方向に回転する。

＜減速機＞
減速機１３は、モータ１２の出力軸１２７に接続されたギア（不図示）、ギアに接続された出力軸１３２（図１参照）、及びピニオンギヤ１３１（図３参照）等を有する。ギアは、モータ１２の出力軸１２７の回転を減速して出力軸１３２に伝える。

ピニオンギヤ１３１は、出力軸１３２に固定されている。ピニオンギヤ１３１は、旋回体１０が備える旋回ベアリング１４（図３参照）に噛合している。ピニオンギヤ１３１は、遊星歯車として機能する。即ち、ピニオンギヤ１３１は、出力軸１３２の回転により、旋回ベアリング１４を旋回させる。

旋回ベアリング１４が回転すると、旋回体１０が旋回する。ピニオンギヤ１３１は、減速機１３の出力軸が正回転方向に回転すると、旋回体１０を第一方向（運転席内の作業者から見て左方向）に旋回させる。又、ピニオンギヤ１３１は、減速機１３の出力軸が逆回転方向に回転すると、旋回体１０を第二方向（運転席内の作業者から見て右方向）に旋回させる。

＜旋回レバー＞
旋回レバー１１は、操作レバーの一例に該当し、作業者の操作に基づいて、前後方向に揺動可能である。旋回レバー１１は、作業者が旋回体１０の動作を指示する際、作業者により操作される。旋回レバー１１は、作業者が旋回体１０の動作に関する指示を入力するための操作入力部の一例に該当する。

旋回レバー１１は、作業者によって操作されることで、直立した状態（つまり、前後方向に傾斜していない中立状態）、後方に傾斜した状態（旋回レバーの第一状態とも称する。）、及び前方へ傾斜した状態（旋回レバーの第二状態とも称する。）のうちの何れか一つの状態を取り得る。

旋回レバー１１は、切換バルブ１１１を有する。切換バルブ１１１は、作業者に操作された旋回レバー１１から入力された操作入力に基づいて、コントロールバルブ１２４の状態を切り換える。

具体的には、切換バルブ１１１は、配管Ｌ１を介して、コントロールバルブ１２４のポートＰ３に接続されている。又、切換バルブ１１１は、配管Ｌ２を介して、コントロールバルブ１２４のポートＰ４に接続されている。又、切換バルブ１１１は、動力源１１２に接続されている。切換バルブ１１１は、動力源１１２からパイロット油を供給されている。

切換バルブ１１１は、コントロールバルブ１２４のポートＰ３及びポートＰ４と、動力源１１２と、に接続されることで、パイロット回路と呼ばれる油圧回路ＰＣを形成している。

切換バルブ１１１は、旋回レバー１１の状態に応じて、切り換えられる。具体的には、切換バルブ１１１は、旋回レバー１１の状態に応じて、旋回レバー１１の中立状態に対応する状態（切換バルブの中立状態とも称する。）、旋回レバー１１の第一状態に対応する状態（切換バルブの第一状態とも称する。）、及び旋回レバー１１の第二状態に対応する状態（切換バルブの第二状態とも称する。）との何れかの状態を取り得る。

作業者の操作に基づいて、旋回レバー１１の状態が切り換わると、旋回レバー１１の状態に応じて切換バルブ１１１の状態が切り換わる。

具体的には、切換バルブ１１１は、旋回レバー１１の中立状態に対応する切換バルブの中立状態において、コントロールバルブ１２４のポートＰ３及びポートＰ４のいずれにもパイロット油の圧力を加えない状態（コントロールバルブの中立状態とも称する。）となる。

コントロールバルブの中立状態において、コントロールバルブ１２４は閉じられるため、作動油は、モータ１２に供給されない。尚、旋回体１０には旋回ブレーキ１０１が設けられている。旋回ブレーキ１０１が旋回体１０を制動している場合、上述した作動油が供給されないため、モータ１２は回転しない。

又、切換バルブ１１１は、旋回レバー１１が後方に傾斜した状態（旋回レバーの第一状態）に対応する切換バルブの第一状態において、コントロールバルブ１２４のポートＰ３にパイロット圧を加える状態（コントロールバルブの第一状態とも称する）となる。

コントロールバルブの第一状態において、コントロールバルブ１２４のポートＰ４には、パイロット圧は加わっていない。コントロールバルブ１２４は、コントロールバルブの第一状態になると、モータ１２に作動油を供給する経路を、第一経路（つまり、モータ１２のポートＰ１に作動油を供給する経路）に切り換える。

旋回レバーの第一状態において、旋回ブレーキ１０１が解除されると、モータ１２は、正回転方向（第一回転方向）に回転する。この結果、旋回レバーの第一状態において、旋回体１０は、第一旋回方向に旋回する。

又、切換バルブ１１１は、旋回レバー１１が前方に傾斜した状態（旋回レバーの第二状態）に対応する切換バルブの第二状態において、コントロールバルブ１２４のポートＰ４にパイロット圧を加える状態（コントロールバルブの第二状態とも称する）となる。

コントロールバルブの第二状態において、コントロールバルブ１２４のポートＰ３には、パイロット圧は加わっていない。コントロールバルブ１２４は、コントロールバルブの第二状態になると、モータ１２に作動油を供給する経路を、第二経路（つまり、モータ１２のポートＰ２に作動油を供給する経路）に切り換える。

旋回レバーの第二状態において、旋回ブレーキ１０１が解除されると、モータ１２は、逆回転方向（第二回転方向）に回転する。この結果、旋回レバーの第二状態において、旋回体１０は、第二旋回方向に旋回する。

以上のような旋回体１０は、減速機１３の出力軸１３２の回転、換言すると、モータ１２の出力軸１２７の回転に基づいて、旋回する。そして、モータ１２は、ブリードオフ回路である油圧回路ＡＣによって駆動される。

このため、旋回体１０に大きな負荷がかかってモータ１２の出力軸１２７に大きい負荷がかかると、モータ１２は、正確に制御することが難しくなる。その結果、旋回体１０を正確に操作することも難しくなる。そこで、旋回体１０には、操作性を高めるため、旋回動作報知装置１Ａが装備されている。次に、図１及び図４を参照して、旋回動作報知装置１Ａの構成について説明する。

＜旋回動作報知装置＞
図４は、実施形態１に係る旋回動作報知装置１Ａが備える回転検出器２０Ａの上面図である。

旋回動作報知装置１Ａは、回転検出器２０Ａ、及び、作動音装置３０Ａ等を有する。

＜回転検出器＞
回転検出器２０Ａは、第一検出部の一例に該当し、旋回体１０を旋回させるモータ１２の回転量を検出する。このような回転検出器２０Ａは、モータ１２の出力軸１２７に設けられた検出用ギア１２８と対向する位置に設けられている。

検出用ギア１２８は、出力軸１２７の回転の検出を容易にするため、出力軸１２７よりも大きい直径を有する。この直径は、ピニオンギヤ１３１の直径よりも小さい。そして、検出用ギア１２８は、歯先と歯底を有する外周形状を有する。

回転検出器２０Ａは、検出用ギア１２８の歯先又は歯底に対向する回転センサ２０１を有する。回転センサ２０１は、歯先と歯底から２相パルス（いわゆるＡ相、Ｂ相の方形波）を出力する。回転検出器２０Ａは、回転センサ２０１の２相パルスから、検出用ギア１２８の回転量及び／又は回転方向を検出する。

そして、回転検出器２０Ａは、検出用ギア１２８の回転量を検出した場合、所定の回転量毎に、検出用ギヤ１２８の回転方向（つまり、旋回体１０の旋回方向）を示す方向信号を作動音装置３０Ａ（図１参照）に出力する。

ここで、所定の回転量は、回転方向によって異なる回転量に設定されてよい。回転検出器２０Ａは、検出した回転方向が正回転方向の場合、第一回転量毎に、一定の信号長の第一方向信号を出力する。又、回転検出器２０Ａは、回転方向が逆回転方向の場合、第一回転量と異なる第二回転量毎に、第一方向信号と信号長が異なる第二方向信号を出力する。

尚、回転検出器２０Ａは、回転センサに換えて、発光素子と受光素子を有し、受光素子の出力から２相パルスを出力する反射型エンコーダーを有してもよい。

作動音装置３０Ａは、振動によって音を発生させる振動板を備えるブザー（不図示）を有する。作動音装置３０Ａは、回転検出器２０Ａから受信した方向信号に基づいてブザーの振動板を振動させる。

具体的には、作動音装置３０Ａは、第一回転量毎に受信する第一方向信号、又は第二回転量毎に受信する第二方向信号によって、第一方向信号の信号長、又は第二方向信号の信号長のブザー音を出力する。

作動音装置３０Ａは、ブザー音を、第一回転量毎又は第二回転量毎に生成し、出力する。つまり、作動音装置３０Ａは、回転検出器２０Ａが検出した回転方向に応じた作動音を生成する。

＜旋回動作報知装置の動作＞
次に、旋回動作報知装置１Ａの動作について説明する。作業者によって旋回レバー１１が前方及び後方のうちの一方に倒されると、モータ１２の出力軸１２７は、旋回レバー１１の傾斜方向に対応する方向（正回転方向又は逆回転方向）に回転する。この際、モータ１２の出力軸１２７は、旋回レバー１１の傾斜量に応じた回転速度で回転する。この結果、出力軸１２７とともに、出力軸１２７に設けられた検出用ギア１２８が、回転する。

検出用ギア１２８が正回転方向又は逆回転方向に回転すると、検出用ギア１２８の歯先と歯底とが回転検出器２０Ａの回転センサ２０１に対して相対的に移動する。この結果、回転センサ２０１は、２相パルスを出力する。回転検出器２０Ａは、検出用ギア１２８が回転量を検出した場合、２相パルスに基づいて、所定の回転量毎に方向信号を作動音装置３０Ａに出力する。

作動音装置３０Ａは、回転検出器２０Ａから方向信号を取得すると、取得した方向信号に基づいてブザーの振動板を振動させる。方向信号は、回転検出器２０Ａが検出した回転方向に応じた第一方向信号又は第二方向信号であるため、作動音装置３０Ａは、旋回体１０の回転方向に応じた作動音（ブザー音）を出力する。尚、作動音装置３０Ａが出力する作動音（ブザー音）は、報知部が報知する情報の一例に該当する。作動音装置３０Ａが出力する作動音（ブザー音）は、旋回体１０の実際の回転量に対応する情報と捉えてよい。

作業者は、モータ１２の回転方向、即ち旋回体１０の旋回方向に応じた作動音（ブザー音）が出力されること、及び、作動音（ブザー音）は、回転量に比例する頻度で出力されることを、事前に知っていると好まし。これにより、作業者は、ブザー音の頻度から、旋回体１０の旋回速度の大きさを認知できる。

この結果、旋回体１０が微動していることを視覚及び体感で認知できない状況であっても、作業者は、ブザー音の頻度から、旋回体１０の旋回動作を容易に認知できる。これにより、旋回体１０の操作性が高まる。

以上のように、実施形態１に係る旋回動作報知装置１Ａにおいて、作動音装置３０Ａは、旋回体１０の旋回を回転検出器２０Ａが検出した回転量に基づいて報知する。回転検出器２０Ａが検出した回転量は、旋回体１０を旋回させるモータ１２の回転量であるため、旋回動作報知装置１Ａは、旋回体１０が微動な旋回をした場合でも、その旋回を検出して作業者に報知できる。

作動音装置３０Ａは、回転検出器２０Ａが検出した回転方向に応じた作動音を出力する。このため、作業者は容易に旋回体１０の旋回方向を認知できる。又、作動音が、回転検出器２０Ａが検出した回転量に基づいて所定の回転量毎に鳴るブザー音であるため、作業者は、ブザー音の頻度から容易に旋回体１０の旋回速度の大きさを認知できる。その結果、旋回体１０の操作性が向上する。

回転検出器２０Ａは、減速機１３の回転量ではなく、モータ１２の回転量を検出する。モータ１２の回転量は、減速機１３によって減速される前の回転量である。又、モータ１２の回転量は、旋回体１０の旋回速度に比例する。このため、旋回動作報知装置１Ａは、旋回体１０の旋回動作を高精度に検出できる。

［実施形態２］
図５〜図７を参照して、実施形態２に係る旋回動作報知装置１Ｂについて説明する。本実施形態の旋回動作報知装置１Ｂは、旋回体１０の旋回が旋回レバー１１の操作どおりに操作されているか否かを判定するコントローラ５０を備える。尚、以下の旋回動作報知装置１Ｂの説明において、既述の実施形態１の旋回動作報知装置１Ａと同様の構成については、説明を省略する。又、旋回動作報知装置１Ｂの構成のうち旋回動作報知装置１Ａと共通の構成については、旋回動作報知装置１Ａと同一の符号を付す。

図５は、実施形態２に係る旋回動作報知装置１Ｂが装備されるクレーンＣ２の旋回体１０の油圧回路及び電気回路の回路図である。

図５に示すように、旋回動作報知装置１Ｂは、回転検出器２０Ｂ、操作方向検出器４０、コントローラ５０、及び作動音装置３０Ｂ等を有する。

＜回転検出器＞
回転検出器２０Ｂは、実施形態１の回転検出器２０Ａと同様に、２相パルスを出力する回転センサ２０１（図４参照）を有する。

回転検出器２０Ｂは、回転センサ２０１の出力に基づいて、モータ１２の検出用ギア１２８の実際の回転量及び／又は実際の回転方向を検出する。回転検出器２０Ｂは、モータ１２によって駆動される被駆動部材の実際の回転量及び／又は実際の回転方向を検出してもよい。本実施形態の場合、減速機１３、旋回ベアリング１４、及び旋回体１０等が被駆動部の一例に該当する。

回転検出器２０Ｂは、検出した回転量に関する情報（回転量データとも称する。）及び／又は回転方向に関する情報（回転方向データとも称する。）をコントローラ５０に出力する。ここで、回転方向に関する情報（回転方向データ）は、「正回転方向」、「逆回転方向」、及び「方向無し」のいずれかを示す情報と捉えてよい。回転方向に関する情報が「方向無し」を示す場合は、回転検出器２０Ｂが、回転を検出していない状態と捉えてよい。つまり、回転方向に関する情報が「方向無し」の場合、旋回体１０は、停止していると捉えてよい。

＜操作方向検出器＞
操作方向検出器４０は、第二検出部の一例に該当し、旋回体１０を回転させるモータ１２の回転方向を指示するための操作入力に関する情報を検出する。本実施形態の場合、操作入力は、作業者が旋回レバー１１を操作することにより入力される。本実施形態の場合、操作入力に関する情報は、旋回レバー１１の操作方向である。

つまり、操作方向検出器４０は、操作入力に関する情報である、旋回レバー１１の操作方向を検出する。操作方向検出器４０は、２つのリミットスイッチ４０１、４０２を有する。

リミットスイッチ４０１は、旋回レバー１１が後方に傾斜した状態（旋回レバーの第一状態）を検出する。リミットスイッチ４０１は、旋回レバーの第一状態を検出すると、検出値（例えば、電気信号）を操作方向検出器４０に出力する。

又、リミットスイッチ４０２は、旋回レバー１１が前方に傾斜した状態（旋回レバーの第二状態）を検出する。リミットスイッチ４０２は、旋回レバーの第二状態を検出すると、検出信号（例えば、電気信号）を操作方向検出器４０に出力する。

尚、リミットスイッチ４０１、４０２が検出信号を出力しない場合、旋回レバー１１は、中立状態であると捉えてよい。操作方向検出器４０は、リミットスイッチ４０１、４０２の検出信号に基づいて、旋回レバー１１の操作方向を検出する。

そして、操作方向検出器４０は、検出された旋回レバー１１の操作方向に関する情報をコントローラ５０に出力する。ここで、操作方向に関する情報とは、旋回レバー１１の中立状態を起点とした、旋回レバー１１の操作方向（傾斜方向）に関する情報を意味する。

即ち、操作方向に関する情報は、旋回レバー１１の操作方向が、「前方」、「後方」、及び「方向無し」のいずれかであることを示す情報と捉えてよい。尚、操作方向検出器４０は、リミットスイッチに換えて、圧力スイッチやポテンショメータであってもよい。圧力スイッチは、配管Ｌ１及び配管Ｌ２のパイロット圧を検出するセンサである。ポテンショメータは、旋回レバー１１のレバー操作角度を検出するセンサである。

尚、操作入力に関する情報は、旋回レバー１１の操作方向に限定されない。操作入力に関する情報は、モータ１２の回転方向を指示するための操作入力（旋回レバー１１の操作）に対応する、種々の情報であってよい。

例えば、操作入力に関する情報は、配管Ｌ１及び配管Ｌ２の圧力（つまり、パイロット圧）であってもよい。又、操作入力に関する情報は、切換バルブ１１１及び／又はコントロールバルブ１２４の状態に関する情報であってもよい。

又、操作入力を入力するための操作入力部は、旋回レバー１１に限定されない。操作入力部は、例えば、作業車（例えば、クレーン）の運転席に設けられたボタン式のスイッチ（不図示）やタッチパネルであってもよい。作業者は、スイッチを操作することにより、旋回体１０の動作（モータ１２の回転方向）を指示するための操作入力を入力してもよい。

操作入力は、作業者による旋回レバー１１の操作に基づく入力に限定されない。例えば、操作入力は、作業者による上記ボタンの操作に基づく入力であってもよい。

又、操作入力は、クレーンＣ２を遠隔操作するための遠隔操作端末から受信した、旋回体１０の動作（モータ１２の回転方向）を制御する（指示する）ための操作信号であってもよい。

又、操作入力は、例えば、ＢＩＭ（Building Information Modeling）等のアプリケーションが組み込まれた外部端末から、ネットワーク（例えば、インターネット）を介して取得した、旋回体１０の動作（モータ１２の回転方向）を制御する（指示する）ための操作信号であってもよい。

又、操作入力は、サーバ等の外部端末から、ネットワーク（例えば、インターネット）を介して受信した、旋回体１０の動作（モータ１２の回転方向）を制御する（指示する）ための操作信号であってもよい。

更に、操作入力は、操作入力部を介して、作業者により入力されるものに限定されない。つまり、クレーンＣ２の自動運転において、旋回体１０の動作を自動制御するための操作信号も、操作入力の一例に該当すると捉えてよい。

＜コントローラ＞
コントローラ５０は、判定部の一例であって、操作方向検出器４０の検出値と回転検出器２０Ｂの検出値とに基づいて、旋回レバー１１の操作により指示されたモータ１２の回転方向と、モータ１２の実際の回転方向とが一致しているか否かを判定する。コントローラ５０は、判定結果に基づいて、作動音装置３０Ｂの動作を制御する。

本実施形態の場合、コントローラ５０は、操作方向検出器４０及び回転検出器２０Ｂの出力（検出値）を取得する。コントローラ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が旋回方向報知プログラムを実行することにより実現されている。

コントローラ５０は、回転検出器２０Ｂから取得した回転方向に関する情報と、操作方向検出器４０から取得した操作方向に関する情報と、を取得する。そして、コントローラ５０は、回転検出器２０Ｂから取得した回転方向に関する情報と操作方向検出器４０から取得した操作方向に関する情報とを比較して、モータ１２の実際の回転方向（検出用ギア１２８の実際の回転方向でもある。）が、旋回レバー１１の操作方向と対応しているか否かを判定する。モータ１２の実際の回転方向は、旋回体１０の実際の回転方向と対応しているため、コントローラ５０は、旋回体１０の実際の回転方向が、旋回レバー１１の操作方向と対応しているか否かを判定すると捉えてよい。コントローラ５０は、判定結果を出力する。

具体的には、コントローラ５０は、モータ１２の実際の回転方向が、旋回レバー１１の操作方向と対応していないと判定した場合、一定のパルス幅、すなわち、一定の信号長の第一作動音信号を作動音装置３０Ｂに出力する。

一方、コントローラ５０は、モータ１２の実際の回転方向が、旋回レバー１１の操作方向と対応していると判定した場合、第一作動音信号と異なる信号長の第二作動音信号を作動音装置３０Ｂに出力する。

コントローラ５０は、第一作動音信号又は第二作動音信号を、回転検出器２０Ｂから受信した回転量に関する情報（回転量データとも称する。）に応じた頻度、換言すると、所定の回転量毎に出力する。尚、本明細書において、第一作動音信号又は第二作動音信号は、方向信号の一例に該当する。

＜作動音装置＞
作動音装置３０Ｂは、報知機の一例に該当し、コントローラ５０の出力に基づいて作動音を出力する。具体的には、作動音装置３０Ｂは、コントローラ５０から第一作動音信号又は第二作動音信号を受信する。そして、作動音装置３０Ｂは、コントローラ５０から受信した第一作動音信号に基づいて、第一作動音を出力する。又、作動音装置３０Ｂは、コントローラ５０から受信した第二作動音信号に基づいて、第二作動音を出力する。

作動音装置３０Ｂは、第一作動音信号を受信した場合、振動板を振動させて、第一作動音信号の信号長に対応するブザー音で構成される第一作動音を発生させる。又、作動音装置３０Ｂは、第二作動音信号を受信した場合、第二作動音信号の信号長に対応するブザー音で構成される第二作動音を発生させる。

第一作動音信号と第二作動音信号とは、信号長が異なる。このため、第一作動音を構成するブザー音の長さと、第二作動音を構成するブザー音の長さとは、異なる。第一作動音と第二作動音とは、出力の頻度及び／又は音の性質（音の長さ及び／又は音の高さ等）が異なると捉えてよい。

第一作動音と第二作動音との間のブザー音の長さの違いから、作業者は、旋回レバー１１の操作どおりの方向にモータ１２が回転しているか否か、すなわち、旋回レバー１１の操作どおりの方向に旋回体１０が旋回しているか否かを認知できる。

尚、第一作動音及び第二作動音は、報知音の一例に該当する。又、第一作動音は、第一報知情報の一例に該当する。又、第二作動音は、第二報知情報の一例に該当する。又、第一作動音を作業者に報知する手段は、第一報知手段と称される。又、第二作動音を作業者に報知する手段は、第二報知手段と称される。

コントローラ５０は、モータ１２が所定の回転量だけ回転する毎に、第一作動音信号又は第二作動音信号を作動音装置３０Ｂに出力する。このため、第一作動音及び第二作動音は、モータ１２の所定の回転量毎に出力される。

換言すれば、作動音（ブザー音）は、旋回体１０の旋回速度に応じた頻度で鳴る。このような作動音装置３０Ｂは、モータ１２が所定の回転量だけ回転する毎に作動音を出力することにより、作業者にモータ１２の回転量の程度を知らせる。モータ１２の回転量は、旋回体１０の回転量に比例するため、作業者は、作動音装置３０Ｂの作動音の頻度から旋回体１０の回転量の大きさを認知できる。

＜旋回動作報知装置の動作例＞
次に、図６及び図７を参照して、旋回動作報知装置１Ｂの動作について説明する。以下の説明では、クレーンの走行が停止された状態（クレーンの走行停止状態とも称する。）、且つ、クレーンによる作業が行われている状態（クレーンの作業状態とも称する。）であることを前提とする。

図６は、実施形態２に係る旋回動作報知装置１Ｂの旋回方向報知処理のフローチャートである。図７は、旋回動作報知装置１Ｂが備えるコントローラ５０の内部の記憶部に記憶された旋回方向テーブル４１の図である。

旋回動作報知装置１Ｂでは、ＰＴＯスイッチがオンされることで旋回方向報知プログラムの実行が開始される。その結果、図６に示す旋回方向報知処理がスタートする。旋回方向報知処理は、クレーンＣ２に搭載されたプロセッサーにより実行されると捉えてよい。

先ず、コントローラ５０は、操作方向検出器４０から操作方向データを取得する（ステップＳ１）。

本動作例において、旋回レバー１１が前方に操作されていれば、コントローラ５０は、操作方向検出器４０から「前方」を示す操作方向に関する情報を取得する。又、旋回レバー１１が後方に操作されていれば、コントローラ５０は、操作方向検出器４０から「後方」を示す操作方向に関する情報を取得する。又、旋回レバー１１が中立状態であれば、コントローラ５０は、操作方向検出器４０から「方向無し」を示す操作方向に関する情報を取得する。

次に、コントローラ５０は、回転検出器２０Ｂから回転方向に関する情報（回転方向データとも称する。）を取得する（ステップＳ２）。

モータ１２の検出用ギア１２８が正回転方向（第一回転方向とも称する。）に回転している場合、コントローラ５０は、「正回転方向」を示す回転方向に関する情報を、回転検出器２０Ｂから取得する。

又、検出用ギア１２８が逆回転方向（第二回転方向とも称する。）に回転している場合、コントローラ５０は、「逆回転方向」を示す回転方向に関する情報を、回転検出器２０Ｂから取得する。

検出用ギア１２８が回転していない場合、コントローラ５０は、「方向無し」を示す回転方向に関する情報を回転検出器２０Ｂから取得する。

更に、コントローラ５０は、回転検出器２０Ｂから回転量に関する情報（回転量データとも称する。）を取得してもよい。尚、本明細書において、回転検出器２０Ｂが減速機１３の回転を検出する工程を回転検出工程と称する。

次に、コントローラ５０は、回転検出器２０Ｂから取得した回転方向に関する情報と、操作方向検出器４０から取得した操作方向に関する情報とを比較する。この際、コントローラ５０は、図７に示す、旋回方向テーブル４１を記憶部から読み出す。旋回方向テーブル４１は、操作方向に関する情報（操作方向データとも称する。）とモータ１２が回転すべき方向とを対応付けて記憶している。

そして、回転検出器２０Ｂから取得した回転方向に関する情報が示すモータ１２の実際の回転方向と、旋回方向テーブル４１から取得したモータ１２が回転すべき方向とを比較して、図６に示すように、これらの方向が一致するか否かを判定する（ステップＳ３）。

コントローラ５０は、回転方向に関する情報が示す実際のモータ１２の回転方向が、旋回方向テーブル４１から取得したモータ１２が回転すべき方向と一致しない場合（ステップＳ３において“Ｎｏ”）、旋回体１０が旋回レバー１１の操作と異なる方向に旋回していると判定する。尚、本明細書において、ステップＳ３で実施される工程を判定工程と称する。

そして、コントローラ５０は、一定の信号長の第一作動音信号を作動音装置３０Ｂに出力する（ステップＳ４）。この第一作動音信号は、回転検出器２０Ｂから取得した回転量に関する情報に基づいて、所定の回転数毎に出力される。これにより、作動音装置３０Ｂは、モータ１２の回転量に応じた頻度で第一作動音を出力する。つまり、作動音装置３０Ｂは、第一作動音信号を受信する毎に鳴るブザー音からなる第一作動音を発生させる。

作業者は、以下の（１）〜（４）を予め知っていると好ましい。
（１）ブザー音の長さが異なる２種類の音（第一作動音又は第二作動音）が作動音装置３０Ｂから出力される。
（２）第一作動音は、旋回レバー１１の操作と異なる方向に旋回体１０が旋回していることを報知する。
（３）第二作動音は、旋回レバー１１の操作と一致する方向に旋回体１０が旋回していることを報知する。
（４）第一作動音と第二作動音とが出力される頻度は、旋回体１０の旋回速度に対応した頻度である。

ステップＳ４において、作業者は、第一作動音を聞くことにより、旋回体１０が旋回レバー１１の操作と異なる方向に旋回していることを認知できる。

次に、コントローラ５０は、第一作動音信号の出力を継続したまま、旋回方向報知処理をステップＳ１に戻す（ステップＳ４）。尚、第一作動音信号の出力は、ステップＳ１に戻された後、ステップＳ１からステップＳ３の処理を続ける。この処理は、後述するステップＳ５の第二作動音信号を出力する場合も同様である。

一方、回転方向に関する情報が示す実際のモータ１２の回転方向が、旋回方向テーブル４１から取得したモータ１２の回転すべき方向と一致する場合（ステップＳ３において“Ｙｅｓ”）、コントローラ５０は、旋回体１０が旋回レバー１１の操作と一致する方向に旋回していると判定する。

次に、コントローラ５０は、回転量データに基づいた頻度で、第一作動音信号よりも信号長が短い第二作動音信号を作動音装置３０Ｂに出力する（ステップＳ５）。

これにより、作動音装置３０Ｂから、ブザー音で構成される第二作動音が出力される。その結果、作業者は、旋回体１０が旋回レバー１１の操作と一致する方向に旋回していることを認知する。次に、コントローラ５０は、旋回方向報知処理をステップＳ１に戻す。

旋回方向報知処理は、旋回ブレーキ１０１がＯＮ状態に切り換わるまで行われる。このため、旋回ブレーキ１０１がＯＦＦ状態の間、コントローラ５０は、上述のステップＳ１からステップＳ３の処理を繰り返す。

この結果、旋回ブレーキ１０１のスイッチがオフの間、コントローラ５０は、常に操作方向に関する情報（操作方向データ）と回転方向に関する情報（操作方向データ）とを比較して、その比較結果を作動音装置３０Ｂが出力するブザー音により作業者に報知する。一方、旋回方向報知処理は、旋回ブレーキ１０１のスイッチがオンにされることで、終了する。

尚、ステップＳ５で、コントローラ５０が取得した回転量に関する情報（回転量データ）に基づいて旋回体１０の旋回速度を演算してもよい。この場合、コントローラ５０は、前回の回転量データを取得したときから次回の回転量データを取得したときまでの時間を計時し、計時された時間と、回転量の変動値と、から、旋回体１０の旋回速度を演算するとよい。

そして、演算された旋回速度が所定値より大きい速度である場合に、ステップＳ５の第二作動音信号の出力を停止させて第二作動音を中断させてもよい。上記所定値を旋回体１０が微動するときの旋回速度よりも大きく設定することで、旋回体１０の微動な旋回だけを作業者に報知することができる。

換言すれば、ステップＳ３において、コントローラ５０は、回転方向に関する情報が示す実際のモータ１２の回転方向が、旋回方向テーブル４１から取得したモータ１２の回転すべき方向と一致すると判定し、且つ、旋回体１０の旋回速度が所定条件を満たす場合（例えば、旋回速度が所定値以下の場合）に、ステップＳ５において第二作動音信号を出力してよい。

換言すれば、ステップＳ３において、コントローラ５０は、回転方向に関する情報が示す実際のモータ１２の回転方向が、旋回方向テーブル４１から取得したモータ１２の回転すべき方向と一致すると判定した場合であっても、旋回体１０の旋回速度が所定条件を満たさない場合（例えば、旋回速度が所定値より大きい場合）には、ステップＳ５において第二作動音信号を出力しなくてもよい（つまり、ステップＳ５を省略してもよい。）。

以上のように、実施形態２に係る旋回動作報知装置１Ｂでは、コントローラ５０が、回転検出器２０Ｂによって検出されたモータ１２の検出用ギア１２８の回転方向と、操作方向検出器４０によって検出された旋回レバー１１の操作方向と、に基づいて、モータ１２が旋回レバー１１の操作方向どおりの方向に回転しているか否かを判定する。

そして、作動音装置３０Ｂは、コントローラ５０の判定結果に基づいて、第一作動音又は第二作動音を出力する。これにより、作業者は、旋回体１０が旋回レバー１１の操作どおりに旋回しているか否かを音の種類で認知できる。このため、作業者は、旋回体１０の実際の旋回方向を認知したうえで旋回レバー１１を操作できる。よって、旋回動作報知装置１Ｂは、旋回体１０の操作性を高めることができる。

回転検出器２０Ｂが減速機１３によって減速される前のモータ１２の回転を検出するため、実施形態１と同様に、旋回体１０の旋回動作を高精度に検出することができる。

作動音装置３０Ｂがモータ１２の回転量に基づいて、所定の旋回量毎にブザー音を鳴らすため、実施形態１と同様に、作業者は、ブザー音の頻度から旋回体１０の旋回速度の大きさを容易に認知することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。実施形態１及び実施形態２において、作動音装置３０Ａ、３０Ｂが音を出力することにより旋回体１０の旋回を作業車に報知している。

しかし、本発明はこれに限定されない。本発明は、旋回動作報知装置１Ａ、１Ｂが、旋回体１０の旋回を作業者に報知する報知器を備えていればよい。又、本発明において、報知器の報知手段は任意である。このため、作動音装置３０Ａ、３０Ｂは、発光によって作業者に報知する発光装置（例えば、ランプ、液晶表示装置）に置き換えられてもよい。この場合、発光装置は、回転検出器２０Ａ、２０Ｂによって検出された回転量に基づいた所定の回転量毎の頻度で点滅してもよい。

又、発光装置の点灯時間を変化させることで、旋回体１０の旋回方向を作業者に報知するとよい。報知器が発行装置の場合、報知器が報知する情報は光である。又、報知器が放置する情報が光の場合、報知器が放置する第一報知情報と前記第二報知情報とは、光の点滅頻度が異なってよい。又、報知器が放置する情報は、旋回レバー１１の振動であってもよい。報知器が放置する情報が旋回レバー１１の振動の場合、報知器が放置する第一報知情報と前記第二報知情報とは、振動の振動数が異なってよい。

又、本発明の報知器は、報知手段のオン／オフ機能や報知手段調整機能（例えば、作動音の音量調整、発光装置の点灯時間調整等）を備えていてもよい。さらに、報知器は、報知する回転量や報知を停止させる（例えば、消音させる）回転量又は速度を作業者が設定したり、その設定値を任意の量に調整したりする機能を備えていてもよい。又、報知器は、回転量が一定の閾値を上回った時にだけ、もしくは下回っている時だけ報知する機能や回転量毎に報知する頻度（周波数）を変える機能を備えていてもよい。

又、作動音装置３０Ａ、３０Ｂは、旋回レバー１１に設けられ、作業者に報知する振動発生装置に置き換えられてもよい。この場合、振動発生装置は、回転検出器２０Ａ、２０Ｂによって検出された回転量データに基づいて、所定の回転量毎に一定の振動数で振動するとよい。又、回転量に応じた振動数で振動してもよい。振動発生装置は、振動の強度を変化させることで、旋回体１０の旋回方向を作業者に報知するとよい。

実施形態１及び２では、作動音装置３０Ａ、３０Ｂがモータ１２の回転方向に応じた作動音を発生させている。しかし、本発明では、作動音装置３０Ａ、３０Ｂがモータ１２の回転量に基づいて、所定の回転量毎に旋回体１０の旋回を報知すればよく、作動音装置３０Ａ、３０Ｂがモータ１２の回転方向、すなわち、旋回体１０の旋回方向に応じた作動音を発生させるか否かは任意である。従って、旋回体１０が右旋回及び左旋回のいずれの旋回をした場合でも、同じブザー音を鳴らしてもよい。この場合、ブザー音が所定の回転量毎に鳴ればよい。

実施形態１及び２では、クレーンに装備される旋回動作報知装置１Ａ、１Ｂを説明しているが、本発明は、下部走行体の上部に設けられた旋回体１０を備える建設機械全般に適用可能である。例えば、ラフテレーンクレーン、トラッククレーン等のクレーン、高所作業車に適用可能である。

２０１８年７月２５日出願の特願２０１８−１３８９５０の日本出願に含まれる明細書、図面、及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

本発明に係る報知装置、作業機、及び報知方法は、クレーンに限らず、種々の作業機に適用可能である。

１Ａ、１Ｂ 旋回動作報知装置
２ 下部走行体
１０ 旋回体
１０１ 旋回ブレーキ
１１ 旋回レバー
１１１ 切換バルブ
１１２ 動力源
１２ モータ（旋回モータ）
１３ 減速機
１４ 旋回ベアリング
１５ ブーム
２０Ａ，２０Ｂ 回転検出器
２０１ 回転センサ
３０Ａ，３０Ｂ 作動音装置
４０ 操作方向検出器
４０１、４０２ リミットスイッチ
４１ 旋回方向テーブル
５０ コントローラ
１２１ 油圧ポンプ
１２３ リリーフバルブ
１２４ コントロールバルブ
１２５ 原動機
１２６ オイルタンク
１２７ 出力軸
１２８ 検出用ギア
１３１ ピニオンギヤ
１３２ 出力軸
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ ポート
ＡＣ，ＰＣ 油圧回路
Ｃ１、Ｃ２ クレーン

Claims (12)

1. 下部ベース体と、前記下部ベース体に旋回自在に設けられた旋回体と、を備える作業機に搭載される報知装置であって、
   前記旋回体を旋回させる駆動装置又は前記駆動装置により駆動される被駆動部の実際の回転方向を検出する第一検出部と、
   前記旋回体の回転方向を指示するための操作入力に関する情報を検出する第二検出部と、
   前記第一検出部の検出値と前記第二検出部の検出値とに基づいて、前記操作入力により指示された前記回転方向と、前記第一検出部により検出された前記回転方向とが対応しているか否かを判定する判定部と、
   前記判定部の判定結果に対応する情報を報知する報知部と、を備える
   報知装置。
2. 前記第一検出部は、前記駆動装置又は前記被駆動部の実際の回転量を検出し、
   前記報知部は、前記第一検出部が検出した前記回転量に対応する情報を報知する、請求項１に記載の報知装置。
3. 前記報知部は、前記第一検出部により検出された前記回転量が、所定条件を満たす場合に、前記情報を報知する、請求項２に記載の報知装置。
4. 前記報知部は、前記第一検出部により検出された前記回転量が、所定の回転量に該当する場合に、前記情報を報知する、請求項３に記載の報知装置。
5. 前記駆動装置と前記旋回体との間に、前記駆動装置の回転を減速して前記旋回体に伝える減速機を、更に備え、
   前記第一検出部が検出する前記回転量は、前記減速機により減速される前の前記駆動装置の回転量である、請求項２〜４の何れか一項に記載の報知装置。
6. 前記報知部は、前記第一検出部により検出された前記回転方向に対応する前記情報を報知する、請求項１〜５の何れか一項に記載の報知装置。
7. 前記報知部は、前記判定結果に応じて、第一報知情報、又は、前記第一報知情報とは異なる第二報知情報を報知する、請求項１に記載の報知装置。
8. 前記報知部は、
   前記操作入力により指示された前記回転方向と、前記第一検出部により検出された前記回転方向とが対応しない場合に、前記第一報知情報を報知し、
   前記操作入力により指示された前記回転方向と、前記第一検出部により検出された前記回転方向とが対応する場合、且つ、前記旋回体の旋回速度が所定条件を満たす場合に、前記第二報知情報を報知する、請求項７に記載の報知装置。
9. 前記情報は、音、光、又は、前記操作入力を入力するための操作レバーの振動であり、
   前記第一報知情報と前記第二報知情報とは、前記情報の性質が異なる、請求項７又は８に記載の報知装置。
10. 前記第一報知情報と前記第二報知情報とは、音の頻度、音の高さ、光の点滅頻度、及び振動の振動数のうちの少なくとも一つの性質が異なる、請求項９に記載の報知装置。
11. 下部ベース体と、
    前記下部ベース体に旋回自在に設けられた旋回体と、
    請求項１〜１０のいずれか一項に記載の報知装置と、を備える
    作業機。
12. 下部ベース体と、前記下部ベース体に旋回自在に設けられた旋回体と、を備える作業機に搭載されたプロセッサーで実行される報知方法であって、
    前記旋回体を旋回させる駆動装置又は前記駆動装置により駆動される被駆動部の実際の回転方向を検出するステップと、
    前記旋回体の回転方向を指示するための操作入力に関する情報を検出するステップと、
    前記操作入力により指示された前記回転方向と、検出された前記回転方向とが対応しているか否かを判定するステップと、
    前記判定の結果に対応する情報を報知するステップと、を含む
    報知方法。

Images