JP6984174B2

JP6984174B2 - クレーン

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Publication number: JP6984174B2
Application number: JP2017104004A
Authority: JP
Inventors: 康裕福森; 直人川淵; 尚史吉田; 良平翁; 亮祐薬師
Original assignee: Tadano Ltd
Current assignee: Tadano Ltd
Priority date: 2017-05-25
Filing date: 2017-05-25
Publication date: 2021-12-17
Anticipated expiration: 2037-05-25
Also published as: JP2018199542A

Description

本発明は、クレーンに関し、特に複数のウインチを有するクレーンにおいて、ウインチの誤選択を検出する技術に関する。

従来、クレーンには、クレーンの転倒防止およびワイヤロープの過負荷防止のための安全装置が設けられている。特に、複数のウインチを有するクレーンにおける安全装置は、いずれのウインチを用いた作業を行うかを、ボタン、スイッチまたはタッチパネル等によってオペレータが選択できるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記のような安全装置では、オペレータによる作業の選択、つまり、ウインチの選択が正しいということを前提としているため、従来のクレーンには、オペレータによるウインチの誤選択を検出する機能が設けられておらず、オペレータによって選択されたウインチと実際の作業で使用するウインチとが異なるという事態が生じるおそれがあった。

オペレータによるウインチの誤選択を検出する方法としては、ウインチの油圧モータに供給される作動油の圧力から算出されるワイヤロープの張力と、安全装置に設定された項目（例えば、ワイヤロープの巻き掛け数、起伏シリンダの圧力等）から算出されるワイヤロープの張力との違いにより、ウインチの誤選択を検出することが考えられる。しかしながら、複数の油圧センサが必要であること、およびワイヤロープの張力を計算する必要があることから、構成が複雑となる点で不利である。

特開２０１１−１０５５１１号公報

本発明は、簡易な構成で、オペレータによるウインチの誤選択を検出可能なクレーンを提供することを課題とする。

本発明の第一の態様は、作動油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出される作動油によってブームを起伏させる油圧シリンダと、前記油圧シリンダの油圧の値を検出するシリンダ用油圧センサと、前記油圧ポンプから吐出される作動油によって作動され、ワイヤロープの巻き上げおよび巻き下げを行う複数のウインチと、前記複数のウインチの作動状態を検出する検出手段と、前記複数のウインチのいずれかを使用する作業の種類が入力可能に構成される安全装置と、前記シリンダ用油圧センサ、前記検出手段および前記安全装置に接続され、それらから取得した情報に基づいて、前記安全装置へ入力された作業の種類に対応するウインチの選択に関する判定を行う制御装置と、を具備し、所定の吊荷を吊り上げて搬送するクレーンであって、前記制御装置は、前記シリンダ用油圧センサから取得した前記油圧シリンダの油圧の値に基づいて、前記吊荷に対する一連の作業である吊荷作業サイクルが行われたか否かを判定し、前記吊荷作業サイクルが行われたと判定した場合、前記吊荷作業サイクルにおける前記複数のウインチの作動状態を前記検出手段から取得し、前記安全装置から取得した、前記安全装置へ入力された作業の種類に対応するウインチが、前記吊荷作業サイクルにおいて作動されたか否かを判定し、作動されなかったと判定した場合、前記安全装置へ入力された作業の種類は誤りであると判定し、前記油圧ポンプから吐出される作動油の圧力を検出するように構成され、前記制御装置に接続されるポンプ用油圧センサをさらに具備し、前記制御装置は、前記検出手段から取得した、前記吊荷作業サイクルにおける前記複数のウインチの作動状態から、当該吊荷作業サイクルにおいて前記複数のウインチのいずれかがワイヤロープの巻き上げを単独で行ったか否かを判定し、行ったと判定した場合、前記ワイヤロープの巻き上げを単独で行ったウインチが、前記安全装置から取得した、前記安全装置へ入力された作業の種類に対応するウインチと一致するか否かを判定し、一致しない場合、前記ワイヤロープの巻き上げ時において、前記ポンプ用油圧センサから取得した作動油の圧力が所定の閾値よりも小さいとき、または、前記ポンプ用油圧センサから取得した作動油の圧力が前記所定の閾値以上の状態が所定の時間未満であるときは、前記安全装置へ入力された作業の種類は正しいと判定し、前記ポンプ用油圧センサから取得した作動油の圧力が前記所定の閾値以上の状態が前記所定の時間以上続いたときは、前記安全装置へ入力された作業の種類は誤りであると判定する。

本発明の第一の態様によれば、油圧シリンダの油圧変化に基づいて、吊荷に対する一連の作業である吊荷作業サイクルが行われたか否かを判定し、当該吊荷作業サイクルにおいて実際に作動したウインチと、安全装置へ入力された作業の種類に対応するウインチとを比較する。これにより、簡易な構成で、オペレータによるウインチの誤選択を検出できる。

本発明の第二の態様によれば、吊荷作業サイクルにおいてワイヤロープの巻き上げを単独で行ったウインチと、安全装置へ入力された作業の種類に対応するウインチとが一致しない場合、所定の条件下でのみ、安全装置へ入力された作業の種類は誤りであると判定される。これにより、低コストで精度良くオペレータによるウインチの誤選択を検出できる。

本発明の一実施形態に係るクレーンの全体構成を示す側面図。本発明の一実施形態に係るクレーンのブームの先端部示す側面図。本発明の一実施形態に係るクレーンの操縦席を示す図。（ａ）本発明の一実施形態に係るクレーンの安全装置における表示画面を示す図、（ｂ）同じく作業の種類を設定する表示画面を示す図。本発明の一実施形態に係るクレーンのメインウインチ用の油圧回路を示す図。本発明の一実施形態に係るクレーンのサブウインチ用の油圧回路を示す図。本発明の一実施形態に係るクレーンの起伏シリンダ用の油圧回路を示す図。本発明の一実施形態に係るクレーンの制御装置の構成を示す図。本発明の一実施形態に係るクレーンにおいて起伏推力とブームの状態から吊荷荷重を算出する方法を示す図。吊荷作業サイクルを示す図。制御装置による第一の判定を示す図。メインウインチ用の油圧回路の別形態を示す図。制御装置による第二の判定を示す図。

以下では、図１から図４を参照して、本発明に係るクレーンの一実施形態であるクレーン１について説明する。なお、本実施形態に係るクレーン１は、任意の場所に移動可能な移動式クレーンである。しかしながら、本発明は、それに限定されることなく、油圧シリンダによって起伏されるブームと複数の油圧ウインチとを具備するクレーンであればよい。

図１に示すように、クレーン１は、車両２、クレーン装置６を具備する。

車両２は、クレーン装置６を搬送するものである。車両２は、複数の車輪３を有し、エンジン４（図５参照）を動力源として走行する。車両２には、アウトリガ５が設けられている。アウトリガ５は、車両２の幅方向両側に油圧によって延伸可能な張り出しビームと、地面に対して垂直な方向に延伸可能な油圧式のジャッキシリンダとを有する。車両２は、アウトリガ５の張り出しビームを車両２の幅方向両側に延伸させるとともにジャッキシリンダを接地させることにより、クレーン１の作業可能範囲を広げることができる。

クレーン装置６は、吊荷Ｗをワイヤロープによって吊り上げるものである。クレーン装置６は、旋回台７、伸縮ブーム８、ジブ１３、メインフックブロック１４、サブフックブロック１５、起伏シリンダ１６、メインウインチ１７、サブウインチ１８、メインワイヤロープ１９、サブワイヤロープ２０、キャビン２１、および安全装置２３（図３参照）を具備する。

旋回台７は、クレーン装置６を旋回可能に構成されている。旋回台７は、円環状の軸受を介して車両２のフレーム上に設けられる。前記円環状の軸受は、その回転中心が車両２の設置面に対して垂直になるように配置されている。旋回台７は、前記円環状の軸受の中心を回転中心として回転自在に構成されている。また、旋回台７は、図示しない油圧式の旋回モータによって回転されるように構成されている。

伸縮ブーム８は、吊荷Ｗを吊り上げ可能な状態にワイヤロープを支持するブームである。伸縮ブーム８は、複数のブーム部材である、ベースブーム部材８ａ、セカンドブーム部材８ｂ、サードブーム部材８ｃ、フォースブーム部材８ｄ、フィフスブーム部材８ｅ、およびトップブーム部材８ｆから構成されている。当該複数のブーム部材は、互いに相似な多角形断面を有する筒状に形成されている。当該複数のブーム部材は、断面積の大きい順に、一のブーム部材の内部に他のブーム部材を挿入可能に形成されている。つまり、最も断面積の小さいトップブーム部材８ｆは、トップブーム部材８ｆの次に断面積が大きいフィフスブーム部材８ｅの内部に挿入可能に形成されている。フィフスブーム部材８ｅは、フィフスブーム部材８ｅの次に断面積が大きいフォースブーム部材８ｄの内部に挿入可能に形成されている。このように、伸縮ブーム８は、最も断面積の大きいベースブーム部材８ａの内部に、セカンドブーム部材８ｂ、サードブーム部材８ｃ、フォースブーム部材８ｄ、フィフスブーム部材８ｅ、およびトップブーム部材８ｆが断面積の大きい順に入れ子式に挿入されている。

また、伸縮ブーム８は、ベースブーム部材８ａに対して、セカンドブーム部材８ｂ、サードブーム部材８ｃ、フォースブーム部材８ｄ、フィフスブーム部材８ｅ、およびトップブーム部材８ｆが伸縮ブーム８の軸方向に移動可能に構成されている。つまり、伸縮ブーム８は、図示しない伸縮シリンダにより各ブーム部材を移動させることで伸縮自在に構成されている。伸縮ブーム８は、ベースブーム部材８ａの基端が旋回台７上に揺動可能に設けられている。こうして、伸縮ブーム８は、車両２のフレーム上で水平回転可能に構成さている。さらに、伸縮ブーム８は、旋回台７に対してベースブーム部材８ａの基端を中心として揺動自在に構成されている。

図２に示すように、伸縮ブーム８のトップブーム部材８ｆの先端には、メインガイドシーブ９、サブガイドシーブ１０、複数のメインシーブ１１、およびサブシーブ１２が設けられている。トップブーム部材８ｆの先端の背面側（伸縮ブーム８起立時の揺動方向側の側面）には、メインワイヤロープ１９が巻き掛けられるメインガイドシーブ９とサブワイヤロープ２０が巻き掛けられるサブガイドシーブ１０とが回転自在に設けられている。トップブーム部材８ｆの先端の腹面側（伸縮ブーム８起立時の揺動方向と反対側の側面）には、先端側から順に、サブワイヤロープ２０が巻き掛けられるサブシーブ１２、およびメインワイヤロープ１９が巻き掛けられる複数のメインシーブ１１が回転自在に設けられている。また、トップブーム部材８ｆの先端部には、ジブ支持部８ｇが設けられている。伸縮ブーム８には、そのブーム長さＬ（図９参照）を検出するブーム長さ検出センサ５６（図８参照）と、起伏角度θ（図９参照）を検出する起伏角度検出センサ５７（図８参照）とが設けられている。

図１に示すように、ジブ１３は、クレーン装置６の揚程や作業半径を拡大するものである。ジブ１３は、伸縮ブーム８のトップブーム部材８ｆに設けられたジブ支持部８ｇによってトップブーム部材８ｆに沿った姿勢で保持されている。ジブ１３の基端は、トップブーム部材８ｆのジブ支持部８ｇに連結可能に構成されている。ジブ１３は、図示しないピンをジブ支持部８ｇに打ち込むことにより伸縮ブーム８のトップブーム部材８ｆの先端に連結可能に構成されている。

メインフックブロック１４は、吊荷Ｗを吊るための部材である。メインフックブロック１４には、吊荷Ｗに引っ掛けるメインフック１４ａと、メインワイヤロープ１９が巻き掛けられる複数のフックシーブ１４ｂとが設けられている。
サブフックブロック１５は、吊荷Ｗを吊るための部材である。サブフックブロック１５には、吊荷Ｗに引っ掛けるサブフック１５ａが設けられている。

起伏シリンダ１６は、伸縮ブーム８を起立および倒伏させ、伸縮ブーム８の姿勢を保持するものである。起伏シリンダ１６は、シリンダ部およびロッド部からなる油圧シリンダである。起伏シリンダ１６は、ヘッド側油室１６ａ（図７参照）とロッド部側油室１６ｂ（図７参照）とへの選択的な作動油の供給によりロッド部の移動方向が切り替わるように構成されている。起伏シリンダ１６は、シリンダ部の端部が旋回台７に揺動自在に連結され、ロッド部の端部が伸縮ブーム８のベースブーム部材８ａに揺動自在に連結されている。これにより、起伏シリンダ１６は、ロッド部がシリンダ部から押し出されるように作動油が供給されることでベースブーム部材８ａを起立させ、ロッド部がシリンダ部に押し戻されるように作動油が供給されることでベースブーム部材８ａを倒伏させるように構成されている。

メインウインチ１７は、メインワイヤロープ１９の繰り入れ（巻き上げ）および繰り出し（巻き下げ）を行う油圧ウインチである。メインウインチ１７は、メインワイヤロープ１９が巻き付けられるメインドラム１７ｂ（図５参照）がメイン用油圧モータ１７ａ（図５参照）によって回転されるように構成されている。メインウインチ１７は、メイン用油圧モータ１７ａが一方向へ回転するように作動油が供給されることでメインドラム１７ｂに巻き付けられているメインワイヤロープ１９を繰り出し、メイン用油圧モータ１７ａが他方向へ回転するように作動油が供給されることでメインワイヤロープ１９をメインドラム１７ｂに巻き付けて繰り入れるように構成されている。

サブウインチ１８は、サブワイヤロープ２０の繰り入れ（巻き上げ）および繰り出し（巻き下げ）を行う油圧ウインチである。サブウインチ１８は、サブワイヤロープ２０が巻き付けられるサブドラム１８ｂ（図６参照）がサブ用油圧モータ１８ａ（図６参照）によって回転されるように構成されている。サブウインチ１８は、サブ用油圧モータ１８ａが一方向へ回転するように作動油が供給されることでサブドラム１８ｂに巻き付けられているサブワイヤロープ２０を繰り出し、サブ用油圧モータ１８ａが他方向へ回転するように作動油が供給されることでサブワイヤロープ２０をサブドラム１８ｂに巻き付けて繰り入れるように構成されている。

メインワイヤロープ１９は、メインウインチ１７からメインガイドシーブ９を介して、複数のメインシーブ１１と複数のフックシーブ１４ｂとに巻き掛けられている（図２参照）。メインワイヤロープ１９の端部は、トップブーム部材８ｆに固定されている。
サブワイヤロープ２０は、サブウインチ１８からサブガイドシーブ１０とサブシーブ１２とを介して、サブフックブロック１５に接続されている。

キャビン２１は、操縦席２２（図３参照）を覆うものである。キャビン２１は、旋回台７における伸縮ブーム８の側方に設けられている。キャビン２１の内部には、操縦席２２が設けられている。
図３に示すように、操縦席２２には、メインウインチ１７を操作するためのメイン用操作具２２ａ、サブウインチ１８を操作するためのサブ用操作具２２ｂ、伸縮ブーム８を操作するための起伏用操作具２２ｃ、クレーン１を移動させるためのハンドル２２ｄ、報知手段である警報ブザー２２ｅ、および安全装置２３が設けられている。

図４（ａ）に示すように、安全装置２３は、タッチパネル等の表示モニタを含み、当該表示モニタの表示画面からオペレータが各種設定を行えるように構成されている。前記表示モニタの表示画面には、伸縮ブーム８のブーム長さＬ、および伸縮ブーム８の起伏角度θが表示される。さらに、前記表示モニタの表示画面には、荷重の情報、旋回位置、およびメインワイヤロープ１９の巻き掛け数等が表示される。

図４（ｂ）に示すように、安全装置２３は、オペレータによる各種設定の一つとして、作業の種類ＷＴを設定可能に構成されている。作業の種類ＷＴとしては、メインウインチ１７を作動させて伸縮ブーム８においてメインフック１４ａを使用するメインフック作業と、サブウインチ１８を作動させて伸縮ブーム８においてサブフック１５ａを使用するサブフック作業と、サブウインチ１８を作動させて伸縮ブーム８に装着されたジブ１３においてサブフック１５ａを使用するジブ作業とを含む。
安全装置２３は、オペレータにより前記表示モニタの表示画面を介して、メインフック作業、サブフック作業およびジブ作業のうちの一つを選択可能に構成されている。つまり、安全装置２３は、メインウインチ１７およびサブウインチ１８のうち作動させるウインチをオペレータにより選択可能に構成されている。

このように構成されるクレーン１は、車両２を走行させることで任意の位置にクレーン装置６を移動させることができる。また、クレーン１は、起伏シリンダ１６で伸縮ブーム８を任意の起伏角度に起立させて、伸縮ブーム８を任意のブーム長さに延伸させたりジブ１３を連結させたりすることでクレーン装置６の揚程や作業半径を拡大することができる。さらに、クレーン１は、吊荷Ｗの重量および所望する吊り上げ速度に応じて、メインウインチ１７を使用するかサブウインチ１８を使用するかを選択することができる。

以下では、図５から図７を参照して、クレーン１が具備する起伏シリンダ１６、メインウインチ１７およびサブウインチ１８に関する油圧回路について説明する。

図５から図７に示すように、油圧回路は、エンジン４からの駆動力が伝導されている油圧ポンプ２５、メイン用油圧回路２８（図５参照）、サブ用油圧回路３７（図６参照）、起伏用油圧回路４６（図７参照）、および制御装置５４を具備する。

油圧ポンプ２５は、作動油を吐出するものである。油圧ポンプ２５は、エンジン４によって駆動されている。油圧ポンプ２５から吐出された作動油は、メイン用油圧回路２８、サブ用油圧回路３７および起伏用油圧回路４６に供給される。油圧ポンプ２５の吐出油路２６には、リリーフ弁２７が設けられている。

図５に示すように、メイン用油圧回路２８は、メインウインチ１７を作動させるものである。メイン用油圧回路２８は、メイン用油圧モータ１７ａ、メイン用操作具２２ａ、メイン用パイロット式切換弁２９、メイン用カウンタバランス弁３２、およびメイン用操作位置検出器３６を備える。

メイン用油圧モータ１７ａは、メインウインチ１７のメインドラム１７ｂを回転させるものである。メイン用油圧モータ１７ａは、メインドラム１７ｂと連動連結するように構成されている。メイン用油圧モータ１７ａは、繰り入れ側のプランジャに作動油が供給されるとメインワイヤロープ１９が繰り入れられる方向にメインドラム１７ｂを回転させる。メイン用油圧モータ１７ａは、繰り出し側のプランジャに作動油が供給されるとメインワイヤロープ１９が繰り出される方向にメインドラム１７ｂを回転させる。

メイン用操作具２２ａは、オペレータによって操作可能なレバー状に形成され、メインウインチ１７の動作を制御する。メイン用操作具２２ａは、メイン用パイロット式切換弁２９に付加されるパイロット圧を外部からの操作によって切り換え可能な切換弁を含む。メイン用操作具２２ａには、圧力源からパイロット圧が付加されるように作動油が供給される。なお、本実施形態において、メイン用操作具２２ａは、レバーとして構成したが、オペレータによって操作可能であれば、これに限定するものではなく、例えば、ボタンとして構成することも可能である。

メイン用パイロット式切換弁２９は、メイン用油圧モータ１７ａに供給される作動油の方向を切り換えるものである。メイン用パイロット式切換弁２９の供給ポートには、吐出油路２６を介して油圧ポンプ２５が接続されている。メイン用パイロット式切換弁２９の一方のポートには、メイン用一側油路３０を介してメイン用油圧モータ１７ａの繰り入れ側のプランジャが接続されている。メイン用パイロット式切換弁２９の他方のポートには、メイン用他側油路３１を介してメイン用油圧モータ１７ａの繰り出し側のプランジャが接続されている。

メイン用パイロット式切換弁２９は、パイロット圧が付与されていない場合、メイン用一側油路３０とメイン用他側油路３１とが閉弁される。これにより、メイン用油圧モータ１７ａは、その回転位置が保持される。メイン用パイロット式切換弁２９は、一方のポートが開弁されるようにパイロット圧が付加された場合、油圧ポンプ２５からの作動油がメイン用一側油路３０を介してメイン用油圧モータ１７ａの繰り入れ側のプランジャに供給される。これにより、メイン用油圧モータ１７ａは、メインワイヤロープ１９を繰り入れる方向に回転される。メイン用パイロット式切換弁２９は、他方のポートが開弁されるようにパイロット圧が付加された場合、油圧ポンプ２５からの作動油がメイン用他側油路３１を介してメイン用油圧モータ１７ａの繰り出し側のプランジャに供給される。これにより、メイン用油圧モータ１７ａは、メインワイヤロープ１９を繰り出す方向に回転される。

メイン用カウンタバランス弁３２は、メイン用油圧モータ１７ａがメインワイヤロープ１９に加わる荷重によって回転されないようにするものである。メイン用カウンタバランス弁３２は、メイン用一側油路３０に設けられている。メイン用カウンタバランス弁３２は、メイン用油圧モータ１７ａの繰り出し側のプランジャに作動油が供給された場合に限り、メイン用油圧モータ１７ａの繰り入れ側のプランジャから排出される作動油の流れを許容する。

メイン用操作位置検出器３６は、メイン用操作具２２ａの操作位置を検出するものである。メイン用操作位置検出器３６は、メインウインチ１７が作動しない操作位置である中立位置と、メインワイヤロープ１９が巻き上げられるようにメインウインチ１７が作動する操作位置である巻上位置と、メインワイヤロープ１９が巻き下げられるようにメインウインチ１７が作動する操作位置である巻下位置とを検出するように構成されている。つまり、メイン用操作位置検出器３６は、メインウインチ１７の作動状態を検出する検出手段として機能する。

以上のように構成されるメイン用油圧回路２８を備えるクレーン１においては、メイン用操作具２２ａによってメイン用パイロット式切換弁２９を操作して、メイン用油圧モータ１７ａに供給される作動油の流れを切り換える。これにより、クレーン１は、メイン用操作具２２ａの操作によってメインウインチ１７によるメインワイヤロープ１９の繰り入れおよび繰り出しを自在に行うことができる。

図６に示すように、サブ用油圧回路３７は、サブウインチ１８を作動させるものである。サブ用油圧回路３７は、サブ用油圧モータ１８ａ、サブ用操作具２２ｂ、サブ用パイロット式切換弁３８、サブ用カウンタバランス弁４１、およびサブ用操作位置検出器４５を備える。
サブ用操作位置検出器４５は、サブ用操作具２２ｂの操作位置を検出するものである。サブ用操作位置検出器４５は、サブウインチ１８が作動しない操作位置である中立位置と、サブワイヤロープ２０が巻き上げられるようにサブウインチ１８が作動する操作位置である巻上位置と、サブワイヤロープ２０が巻き下げられるようにサブウインチ１８が作動する操作位置である巻下位置とを検出するように構成されている。つまり、サブ用操作位置検出器４５は、サブウインチ１８の作動状態を検出する検出手段として機能する。
なお、サブ用油圧回路３７の構成および動作態様は、メイン用油圧回路２８と略同一であるため詳細な説明を省略する。

このように構成されるサブ用油圧回路３７を備えるクレーン１においては、サブ用操作具２２ｂによってサブ用パイロット式切換弁３８を操作して、サブ用油圧モータ１８ａに供給される作動油の流れを切り換える。これにより、クレーン１は、サブ用操作具２２ｂの操作によってサブウインチ１８によるサブワイヤロープ２０の繰り入れおよび繰り出しを自在に行うことができる。

図７に示すように、起伏用油圧回路４６は、起伏シリンダ１６を作動させるものである。起伏用油圧回路４６は、起伏シリンダ１６、起伏用操作具２２ｃ、起伏用パイロット式切換弁４７、起伏用カウンタバランス弁５０、起伏用一側油圧センサ５１、起伏用他側油圧センサ５２、および起伏用操作位置検出器５３を備える。

起伏用操作具２２ｃは、オペレータによって操作され、起伏シリンダ１６の動作を制御するものである。起伏用操作具２２ｃは、起伏用パイロット式切換弁４７に付加されるパイロット圧を外部からの操作によって切り換え可能な切換弁を含む。起伏用操作具２２ｃには、圧力源からパイロット圧が付加されるように作動油が供給される。

起伏用パイロット式切換弁４７は、起伏シリンダ１６に供給される作動油の方向を切り換えるものである。起伏用パイロット式切換弁４７の供給ポートには、吐出油路２６を介して油圧ポンプ２５が接続されている。起伏用パイロット式切換弁４７の一方のポートには、起伏用一側油路４８を介して起伏シリンダ１６のヘッド側油室１６ａが接続されている。起伏用パイロット式切換弁４７の他方のポートには、起伏用他側油路４９を介して起伏シリンダ１６のロッド部側油室１６ｂが接続されている。

起伏用パイロット式切換弁４７は、パイロット圧が付与されていない場合、起伏用一側油路４８と起伏用他側油路４９とが閉弁される。これにより、起伏シリンダ１６は、そのロッド部の位置が保持される。起伏用パイロット式切換弁４７は、一方のポートが開弁されるようにパイロット圧が付加された場合、油圧ポンプ２５からの作動油が起伏用一側油路４８を介して起伏シリンダ１６のヘッド側油室１６ａに供給される。これにより、起伏シリンダ１６は、伸縮ブーム８を起立させるようにロッド部がシリンダ部から押し出される。起伏用パイロット式切換弁４７は、他方のポートが開弁されるようにパイロット圧が付加された場合、油圧ポンプ２５からの作動油が起伏用他側油路４９を介して起伏シリンダ１６のロッド部側油室１６ｂに供給される。これにより、起伏シリンダ１６は、伸縮ブーム８を倒伏させるようにロッド部がシリンダ部に押し戻される。

起伏用カウンタバランス弁５０は、起伏シリンダ１６のロッド部が伸縮ブーム８に加わる荷重によって押し戻されないようにするものである。起伏用カウンタバランス弁５０は、起伏用一側油路４８に設けられている。起伏用カウンタバランス弁５０は、起伏シリンダ１６のロッド部側油室１６ｂに作動油が供給された場合に限り、起伏シリンダ１６のヘッド側油室１６ａから排出される作動油の流れを許容する。

起伏用一側油圧センサ５１および起伏用他側油圧センサ５２は、油圧の値を検出するものである。起伏用一側油圧センサ５１は、起伏シリンダ１６のヘッド側油室１６ａの圧力を検出するように構成されている。起伏用他側油圧センサ５２は、起伏シリンダ１６のロッド部側油室１６ｂの圧力を検出するように構成されている。

起伏用操作位置検出器５３は、起伏用操作具２２ｃの操作位置を検出するものである。起伏用操作位置検出器５３は、伸縮ブーム８が作動しない操作位置である中立位置と、伸縮ブーム８を起立させる操作位置である起立位置と、伸縮ブーム８を倒伏させる操作位置である倒伏位置とを検出するように構成されている。

以上のように構成される起伏用油圧回路４６を備えるクレーン１においては、起伏用操作具２２ｃによって起伏用パイロット式切換弁４７を操作して、起伏シリンダ１６に供給される作動油の流れを切り換える。これにより、クレーン１は、起伏用操作具２２ｃの操作によって起伏シリンダ１６による伸縮ブーム８の起立および倒伏を自在に行うことができる。

以下では、図８から図１１を参照して、制御装置５４について説明する。

図８に示すように、制御装置５４は、安全装置２３、メイン用操作位置検出器３６、サブ用操作位置検出器４５、起伏用一側油圧センサ５１、起伏用他側油圧センサ５２、および起伏用操作位置検出器５３と電気的に接続されている。制御装置５４は、接続された上記の機器から種々の情報を取得し、それらを処理して安全装置２３に出力可能に構成されている。

制御装置５４は、オペレータによって入力された作業の種類ＷＴを安全装置２３から取得することができる。

制御装置５４は、メイン用操作位置検出器３６からメイン用操作具２２ａの操作位置、つまり、中立位置、巻上位置または巻下位置のいずれか、を取得することができる。

制御装置５４は、サブ用操作位置検出器４５からサブ用操作具２２ｂの操作位置、つまり、中立位置、巻上位置または巻下位置のいずれか、を取得することができる。

制御装置５４は、起伏用操作位置検出器５３に接続され、起伏用操作位置検出器５３から起伏用操作具２２ｃの操作位置、つまり、中立位置、起立位置または倒伏位置のいずれか、を取得することができる。

制御装置５４は、起伏用一側油圧センサ５１から起伏シリンダ１６のヘッド側油室１６ａの油圧の値を取得し、起伏用他側油圧センサ５２から起伏シリンダ１６のロッド部側油室１６ｂの油圧の値を取得することができる。

制御装置５４は、ブーム長さ検出センサ５６と起伏角度検出センサ５７とに接続され、ブーム長さ検出センサ５６からブーム長さＬ（図９参照）を取得し、起伏角度検出センサ５７から起伏角度θ（図９参照）を取得することができる。

制御装置５４は、吊荷荷重Ｐに基づいて、クレーン１における吊荷Ｗに対する一連の作業、つまり、地切り工程→宙吊り工程→リリース工程、のサイクルが行われたか否かを判定する。吊荷荷重Ｐは、起伏推力ＴＨと伸縮ブーム８に関する情報（ブーム長さＬ、起伏角度θ等）とから算出される吊荷Ｗの重量である。
なお、本発明においては、吊荷Ｗに対する一連の作業である、地切り工程→宙吊り工程→リリース工程、のサイクルを、「吊荷作業サイクル」と称する。

ここで、吊荷荷重Ｐの算出方法について、図９を用いて説明する。なお、本実施形態において、吊荷荷重Ｐの算出には、伸縮ブーム８のみによって吊荷Ｗを吊る場合について記載するものとする。

制御装置５４は、吊荷荷重Ｐを算出するにあたり、まず、起伏用一側油圧センサ５１から取得した起伏シリンダ１６のヘッド側油室１６ａの油圧の値と、起伏用他側油圧センサ５２から取得した起伏シリンダ１６のロッド部側油室１６ｂの油圧の値とに基づいて、起伏推力ＴＨ（図９における白塗矢印参照）を算出する。
続いて、制御装置５４は、算出した起伏推力ＴＨ、伸縮ブーム８の形状および姿勢を表す伸縮ブーム８の重心位置Ｃ、伸縮ブーム８の重量Ｍ、伸縮ブーム８のブーム長さＬ、ならびに伸縮ブーム８の起伏角度θに基づいて、吊荷荷重Ｐ（図９における黒塗矢印参照）を算出する。

制御装置５４は、上記のように算出される吊荷荷重Ｐに基づいて、吊荷作業サイクル（地切り工程→宙吊り工程→リリース工程）が行われたか否かを判定する。
なお、本実施形態において、吊荷荷重Ｐは、起伏用一側油圧センサ５１から取得した起伏シリンダ１６のヘッド側油室１６ａの油圧の値と、起伏用他側油圧センサ５２から取得した起伏シリンダ１６のロッド部側油室１６ｂの油圧の値とに基づいて、伸縮ブーム８の重心位置Ｃ、重量Ｍ、ブーム長さＬおよび起伏角度θから算出したが、これに限定されず、少なくとも、油圧センサから取得される起伏シリンダの油圧の値に基づいて算出すればよい。

図１０に示すように、吊荷作業サイクルにおいては、まず、ワイヤロープの巻き上げに伴って吊荷荷重Ｐが初期値から徐々に増加し（地切り工程）、次に吊荷Ｗが完全に吊り上げられたことで吊荷荷重Ｐが一定となった後、ワイヤロープの巻き下げに伴って吊荷Ｗが地面に接触して吊荷荷重Ｐが徐々に減少し（宙吊り工程）、最後に吊荷Ｗが完全に地面に置かれたことで吊荷荷重Ｐが初期値に戻る（リリース工程）。

制御装置５４は、吊荷荷重Ｐが所定値以上である状態が所定時間以上続いたら、吊荷Ｗの地切り工程が行われたと判定する。なお、当該地切り工程の判定方法は限定するものではなく、単位時間当たりの吊荷荷重Ｐの増加量に基づいて判定することも可能である。
次に、制御装置５４は、吊荷荷重Ｐが略一定の状態が所定時間以上続き、その後、吊荷荷重Ｐが所定値以下である状態が所定時間以上続いたら、吊荷Ｗの宙吊り工程が行われたと判定する。なお、当該宙吊り工程の判定方法は限定するものではなく、吊荷荷重Ｐが略一定の状態が所定時間以上続いた後において、単位時間当たりの吊荷荷重Ｐの減少量に基づいて判定することも可能である。
最後に、制御装置５４は、吊荷荷重Ｐが初期値に戻り、その状態が所定時間以上続いたら、吊荷Ｗのリリース工程が行われたと判定する。
以上のように、制御装置５４は、吊荷荷重Ｐに基づいて、吊荷作業サイクルが行われたか否かを判定する。

制御装置５４は、上記のような吊荷作業サイクルにおいて実際に作動したウインチの種類が、オペレータが安全装置２３を介して事前に選択した作業の種類ＷＴ（メインフック作業、サブフック作業、およびジブ作業）に対応するウインチの種類と一致するか否かを判定する。なお、吊荷作業サイクルにおいて作動したウインチの種類は、メイン用操作位置検出器３６およびサブ用操作位置検出器４５から取得される、吊荷作業サイクルにおけるメイン用操作具２２ａおよびサブ用操作具２２ｂの操作位置に基づいて判断可能である。

図１１に示すように、制御装置５４は、オペレータによって作業の種類ＷＴとしてメインウインチ１７を作動させるメインフック作業が選択されている場合において、吊荷作業サイクル中に作動したウインチがメインウインチ１７のみであるとき、事前に選択されたウインチの種類と吊荷作業サイクルにおいて実際に作動したウインチの種類とが一致するとして、異常なしと判定する。一方、制御装置５４は、吊荷作業サイクル中に使用したウインチがサブウインチ１８のみであるとき、オペレータによって事前に選択された作業の種類ＷＴが誤りである、つまり、事前に選択されたウインチの種類と吊荷作業サイクルにおいて実際に作動したウインチの種類とが異なる、としてエラーと判定する。また、制御装置５４は、吊荷作業サイクル中に作動したウインチがメインウインチ１７およびサブウインチ１８の両方であるとき、いずれのウインチによって吊荷作業サイクルが行われたか判断できないため、異常なしと判定する。

制御装置５４は、オペレータによって作業の種類ＷＴとしてサブウインチ１８を作動させるサブフック作業またはジブ作業が選択されている場合において、吊荷作業サイクル中に使用したウインチがメインウインチ１７のみであるとき、オペレータによって事前に選択された作業の種類ＷＴが誤りである、つまり、事前に選択されたウインチの種類と吊荷作業サイクルにおいて実際に作動したウインチの種類とが異なる、としてエラーと判定する。一方、制御装置５４は、吊荷作業サイクル中に使用したウインチがサブウインチ１８のみであるとき、事前に選択されたウインチの種類と吊荷作業サイクルにおいて実際に作動したウインチの種類とが一致するとして、異常なしと判定する。また、制御装置５４は、吊荷作業サイクル中に作動したウインチがメインウインチ１７およびサブウインチ１８の両方であるとき、いずれのウインチによって吊荷作業サイクルが行われたか判断できないため、異常なしと判定する。

以上のように、制御装置５４は、メイン用操作位置検出器３６およびサブ用操作位置検出器４５から取得した、吊荷作業サイクルにおけるメイン用操作具２２ａおよびサブ用操作具２２ｂの操作位置と、安全装置２３から取得した作業の種類ＷＴとに基づいて、吊荷作業サイクルにおいて実際に作動したウインチの種類が、オペレータが事前に選択した作業の種類ＷＴに対応するウインチの種類と一致するか否かを判定する。これは、従来のクレーンに種々の機器を設けることなく実現可能である。したがって、クレーン１においては、簡易な構成で、オペレータによるウインチの誤選択を検出できる。

また、制御装置５４は、検出したエラーの情報を記憶し、または出力する。これにより、検出したエラーの情報を利用して、メインワイヤロープ１９およびサブワイヤロープ２０の寿命の計算を精度良く行うことができる。

クレーン１が具備する起伏シリンダ１６、メインウインチ１７およびサブウインチ１８に関する油圧回路（図５から図７参照）は、以下のように構成することも可能である。
以下では、図１２および図１３を参照して、別実施形態に係る油圧回路について説明する。

図１２に示すように、別実施形態に係る油圧回路は、油圧センサ２４を具備する。
油圧センサ２４は、油圧ポンプ２５の吐出油路２６に設けられており、油圧ポンプ２５から吐出される作動油の圧力である油圧Ｐａを検出するように構成されている。
別実施形態に係る油圧回路は、油圧センサ２４が油圧ポンプ２５の吐出油路２６に設けられている以外は、前述の実施形態に係る油圧回路と同様である。

制御装置５４は、油圧センサ２４に接続され、油圧ポンプ２５から吐出される作動油の圧力を取得することができる。

制御装置５４は、前述の実施形態における、吊荷作業サイクル中のメイン用操作具２２ａおよびサブ用操作具２２ｂの操作位置に基づく判定（以下、「第一の判定」と記す）に加えて、油圧センサ２４から取得した油圧Ｐａに基づく判定（以下、「第二の判定」と記す）を行う。

図１３に示すように、制御装置５４は、オペレータによって作業の種類ＷＴとしてメインウインチ１７を作動させるメインフック作業が選択されている場合において、吊荷作業サイクル中に、サブウインチ１８の巻き上げのみが行われたか、メインウインチ１７の巻き上げのみが行われたか、それら以外の操作（メインウインチ１７およびサブウインチ１８の併用操作、およびそれらの巻き下げ等）が行われたかを判定する。これらの判定は、メイン用操作位置検出器３６およびサブ用操作位置検出器４５から取得される、吊荷作業サイクルにおけるメイン用操作具２２ａおよびサブ用操作具２２ｂの操作位置に基づいて行われる。

制御装置５４は、作業の種類ＷＴとしてメインフック作業が選択され、かつ、吊荷作業サイクル中にサブウインチ１８の巻き上げのみが行われたと判定した場合において、油圧Ｐａが所定の閾値Ｐｓよりも小さい（Ｐａ＜Ｐｓ）ときは、ウインチの誤選択はあるものの、油圧Ｐａが比較的小さく問題は無い（例えば、ワイヤロープの寿命に大きな影響を及ぼさない）として、異常なしと判定する。さらに、制御装置５４は、作業の種類ＷＴとしてメインフック作業が選択され、かつ、吊荷作業サイクル中にサブウインチ１８の巻き上げのみが行われたと判定した場合において、油圧Ｐａが所定の閾値Ｐｓ以上である状態（Ｐａ≧Ｐｓ）が所定の時間（例えば、３秒）未満であるときは、異常な操作はすぐに終了したとして、異常なしと判定する。
一方、制御装置５４は、作業の種類ＷＴとしてメインフック作業が選択され、かつ、吊荷作業サイクル中にサブウインチ１８の巻き上げのみが行われたと判定した場合において、油圧Ｐａが所定の閾値Ｐｓ以上である状態（Ｐａ≧Ｐｓ）が所定の時間（例えば、３秒）以上続いたときは、ウインチの誤選択があったとして、エラーと判定する。

制御装置５４は、作業の種類ＷＴとしてメインフック作業が選択され、かつ、吊荷作業サイクル中にメインウインチ１７の巻き上げのみが行われたと判定した場合、ウインチの誤選択はなく、異常なしと判定する。

制御装置５４は、作業の種類ＷＴとしてメインフック作業が選択され、かつ、吊荷作業サイクル中にメインウインチ１７の巻き上げおよびサブウインチ１８の巻き上げ以外の操作が行われたと判定した場合には、油圧Ｐａに基づく判定はできないため、異常なしと判定する。

制御装置５４は、オペレータによって作業の種類ＷＴとしてサブウインチ１８を作動させるサブフック作業またはジブ作業が選択されている場合において、吊荷作業サイクル中に、サブウインチ１８の巻き上げのみが行われたか、メインウインチ１７の巻き上げのみが行われたか、それら以外の操作（メインウインチ１７およびサブウインチ１８の併用操作、およびそれらの巻き下げ等）が行われたかを判定する。

制御装置５４は、作業の種類ＷＴとしてサブフック作業またはジブ作業が選択され、かつ、吊荷作業サイクル中にサブウインチ１８の巻き上げのみが行われたと判定した場合、ウインチの誤選択はなく、異常なしと判定する。

制御装置５４は、作業の種類ＷＴとしてサブフック作業またはジブ作業が選択され、かつ、吊荷作業サイクル中にメインウインチ１７の巻き上げのみが行われたと判定した場合において、油圧Ｐａが所定の閾値Ｐｍよりも小さい（Ｐａ＜Ｐｍ）ときは、ウインチの誤選択はあるものの、油圧Ｐａが比較的小さく問題は無いとして、異常なしと判定する。さらに、制御装置５４は、作業の種類ＷＴとしてサブフック作業またはジブ作業が選択され、かつ、吊荷作業サイクル中にメインウインチ１７の巻き上げのみが行われたと判定した場合において、油圧Ｐａが所定の閾値Ｐｍ以上である状態（Ｐａ≧Ｐｍ）が所定の時間（例えば、３秒）未満であるときは、異常な操作はすぐに終了したとして、異常なしと判定する。
一方、制御装置５４は、作業の種類ＷＴとしてサブフック作業またはジブ作業が選択され、かつ、吊荷作業サイクル中にメインウインチ１７の巻き上げのみが行われたと判定した場合において、油圧Ｐａが所定の閾値Ｐｍ以上である状態（Ｐａ≧Ｐｍ）が所定の時間（例えば、３秒）以上続いたときは、ウインチの誤選択があったとして、エラーと判定する。

制御装置５４は、作業の種類ＷＴとしてサブフック作業またはジブ作業が選択され、かつ、吊荷作業サイクル中にメインウインチ１７の巻き上げおよびサブウインチ１８の巻き上げ以外の操作が行われたと判定した場合には、油圧Ｐａに基づく判定はできないため、異常なしと判定する。

以上のように、制御装置５４は、吊荷作業サイクル中のメイン用操作具２２ａおよびサブ用操作具２２ｂの操作位置に基づく第一の判定に加えて、油圧センサ２４から取得した油圧Ｐａに基づく第二の判定を行う。これにより、第一の判定のみの場合と比較して、精度良くオペレータによるウインチの誤選択を検出できる。また、第二の判定は、油圧センサ２４を設けるだけで実現可能であるため、低コストでオペレータによるウインチの誤選択を検出できる。

１クレーン
８伸縮ブーム
１３ジブ
１４ａメインフック
１５ａサブフック
１６起伏シリンダ
１７メインウインチ
１８サブウインチ
１９メインワイヤロープ
２０サブワイヤロープ
２２ａメイン用操作具
２２ｂサブ用操作具
２２ｃ起伏用操作具
２３安全装置
３６メイン用操作位置検出器
４５サブ用操作位置検出器
５４制御装置

Claims

作動油を吐出する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから吐出される作動油によってブームを起伏させる油圧シリンダと、
前記油圧シリンダの油圧の値を検出するシリンダ用油圧センサと、
前記油圧ポンプから吐出される作動油によって作動され、ワイヤロープの巻き上げおよび巻き下げを行う複数のウインチと、
前記複数のウインチの作動状態を検出する検出手段と、
前記複数のウインチのいずれかを使用する作業の種類が入力可能に構成される安全装置と、
前記シリンダ用油圧センサ、前記検出手段および前記安全装置に接続され、それらから取得した情報に基づいて、前記安全装置へ入力された作業の種類に対応するウインチの選択に関する判定を行う制御装置と、を具備し、所定の吊荷を吊り上げて搬送するクレーンであって、
前記制御装置は、
前記シリンダ用油圧センサから取得した前記油圧シリンダの油圧の値に基づいて、前記吊荷に対する一連の作業である吊荷作業サイクルが行われたか否かを判定し、
前記吊荷作業サイクルが行われたと判定した場合、前記吊荷作業サイクルにおける前記複数のウインチの作動状態を前記検出手段から取得し、前記安全装置から取得した、前記安全装置へ入力された作業の種類に対応するウインチが、前記吊荷作業サイクルにおいて作動されたか否かを判定し、
作動されなかったと判定した場合、前記安全装置へ入力された作業の種類は誤りであると判定し、
前記油圧ポンプから吐出される作動油の圧力を検出するように構成され、前記制御装置に接続されるポンプ用油圧センサをさらに具備し、
前記制御装置は、
前記検出手段から取得した、前記吊荷作業サイクルにおける前記複数のウインチの作動状態から、当該吊荷作業サイクルにおいて前記複数のウインチのいずれかがワイヤロープの巻き上げを単独で行ったか否かを判定し、
行ったと判定した場合、前記ワイヤロープの巻き上げを単独で行ったウインチが、前記安全装置から取得した、前記安全装置へ入力された作業の種類に対応するウインチと一致するか否かを判定し、
一致しない場合、前記ワイヤロープの巻き上げ時において、前記ポンプ用油圧センサから取得した作動油の圧力が所定の閾値よりも小さいとき、または、前記ポンプ用油圧センサから取得した作動油の圧力が前記所定の閾値以上の状態が所定の時間未満であるときは、前記安全装置へ入力された作業の種類は正しいと判定し、前記ポンプ用油圧センサから取得した作動油の圧力が前記所定の閾値以上の状態が前記所定の時間以上続いたときは、前記安全装置へ入力された作業の種類は誤りであると判定する、
クレーン。