JP2022160572A

JP2022160572A - クレーン

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Publication number: JP2022160572A
Application number: JP2022124708A
Authority: JP
Inventors: 太郎大野; Taro Ono
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Construction Crane Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Construction Crane Co Ltd
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2022-08-04
Publication date: 2022-10-19
Anticipated expiration: 2038-12-20
Also published as: JP2020100463A; JP7120906B2; JP7378549B2

Abstract

【課題】ジブ破損防止機能の調整を容易に行うことができる技術を提供する。【解決手段】クレーンは、ジブと、記ジブを起伏させる起伏力を計測する起伏力計測部と、ジブの起伏角度を計測するジブ起伏角度計測部と、ブームの起伏角度を計測するブーム起伏角度計測部と、起伏角度に応じて閾値を設定し、起伏力が当該閾値に達したときにジブの起伏動作を不可とする制御部であり、ブームが起立している姿勢として規定されている角度以上の角度をブーム起伏角度計測部が計測し、且つブームの腹部とジブの腹部とが離間している姿勢として規定されている角度以上の角度をジブ起伏角度計測部が計測する場合、閾値を第１の値とし、そうでない場合、閾値を第１の値よりも小さい第２の値とする制御部とを有する。【選択図】図１０

Description

本発明は、クレーンに関する。

従来、クレーンは、ジブを抱込む姿勢を維持するため、ジブキャッチを用いてブームの腹部とジブの腹部とを係止しておく。このジブ抱込み姿勢からジブを振り出す際には、通常、ジブキャッチの係止を解除してから行うが、何らかの理由により、この係止を解除しないでジブの振り出しを行うと、部材に過大な力がかかり破損する可能性がある。これを防止する技術として、ジブ破損防止機能がある。

ジブ破損防止機能と関連のある技術として、ブームの先端とジブの基端との連結部に位置する物理的なスイッチを構成に含んだジブ抱込み検出器を用い、このスイッチのオン／オフ信号に基づき、ジブ抱込み姿勢であるか振り出し姿勢であるかを判別する技術が開示されている（例えば特許文献１）。

特許第２７３３４４２号

上記特許文献１に記載の抱込み検出器を用いることで、部材に過大な力がかかることを防止することができる。しかしながら、特許文献１に記載のジブ抱込み検出器のスイッチは、ブームの先端とジブの基端とが連結している連結部に位置しているため、ブームを起立させた状態においては高所に位置することとなる。よって、ジブ抱込み姿勢であるか振り出し姿勢であるかを正しく検出するためにスイッチの再調整を行うには、ブームを改めて伏せてから行う必要があり、時間を要する。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ジブ破損防止機能の調整を容易に行うことができる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、代表的な本発明のクレーンは、ジブと、前記ジブを起伏させる起伏力を計測する起伏力計測部と、前記ジブの起伏角度を計測するジブ起伏角度計測部と、ブームの起伏角度を計測するブーム起伏角度計測部と、前記起伏角度に応じて閾値を設定し、前記起伏力が当該閾値に達したときに前記ジブの起伏動作を不可とする制御部であり、前記ブームが起立している姿勢として規定されている角度以上の角度を前記ブーム起伏角度計測部が計測し、且つ前記ブームの腹部と前記ジブの腹部とが離間している姿勢として規定されている角度以上の角度を前記ジブ起伏角度計測部が計測する場合、前記閾値を第１の値とし、そうでない場合、前記閾値を前記第１の値よりも小さい第２の値とする制御部とを有する。

本発明によれば、ジブ破損防止機能の調整を容易に行うことができる。

クレーンの外観側面図である。部材破損の生じる状況を例示する図である。タワーとジブとの連結部の拡大図である。従来のジブ破損防止機能の動作例を示すフローチャートである。第１実施形態の巻取り量計測部の位置および構成を示す図である。第１実施形態のパルスセンサの向きおよび配置関係を説明する図である。第１実施形態のジブ破損防止機能の動作例を示すフローチャートである。第１実施形態の操縦室に備えられる操作パネルの表示例を示す図である。第２実施形態のクレーンの外観側面図であり、ジブ起伏角度計測部の位置および詳細を示す図である。第２実施形態のジブ破損防止機能の動作例を示すフローチャートである。

＜クレーンの概略構成＞
図１は、クレーンの概略構成を示す図であり、クレーンの右側から視認した場合の側面図である。図１に示すクレーン１００は、フック６を介して吊荷の吊り下げ動作を行う移動式クレーンである。クレーン１００は、下部走行体１と、下部走行体１の上部で旋回可能に搭載される上部旋回体２を有する。上部旋回体２は、操縦室５と、上下方向に起伏回動するブーム２０を有し、またブーム２０の先端部で回動可能に軸支されたジブ３０を有する。尚、図１に示すブーム２０やジブ３０の姿勢において、各ロープが設置されていない側の面（図１においてブーム２０の右側面やジブ３０の下側面）を腹部とし、その逆の面（図１においてブーム２０の左側面やジブ３０の上側面）を背面部とする。

上部旋回体２は、回動可能にマスト１１が軸支され、マスト１１の先端部とブーム２０の先端部とは、ペンダントロープ１２で接続されている。またブーム起伏ドラム１７とマスト１１の先端部との間には、ブーム起伏ロープ１６が巻回されている。ブーム起伏ドラム１７の駆動により、ブーム起伏ロープ１６が巻き取りまたは繰り出されてマスト１１が回動し、ペンダントロープ１２を介してブーム２０が起伏する。

ブーム２０の背面下部側には、ジブ起伏ロープ１５と接続したロードセル５０が位置している。またジブ起伏ロープ１５は、ジブ３０の先端と接続しているジブペンダントロープ１４と、スプレッダ４１を介して連結している。この構成により、ロードセル５０は、ジブ起伏ロープ１５の張力を計測することで、ジブ３０を起伏させる起伏力を得ることができる起伏力計測部として機能する。

また上部旋回体２には、ジブ起伏ドラム６０およびフロントドラム５３が設けられている。ジブ起伏ドラム６０は、ジブ起伏ロープ１５が巻回されており、ジブ起伏ドラム６０の駆動により、ジブ起伏ロープ１５が巻き取りまたは繰り出されて、ジブペンダントロープ１４を介してジブ３０が起伏する。またフロントドラム５３が駆動することで、フック６に吊り下げられた吊荷が上下方向に移動する。

ブーム２０の腹部には、ジブ３０の腹部と連結するためのジブキャッチ２２が備えられている。ジブキャッチ２２は、ブーム２０の腹部とジブ３０の腹部とが対面する姿勢において、これらを係止する。

またクレーン１００は、以降に説明する各動作を制御する制御部１０を有する。制御部１０は、例えば演算処理装置、主記憶装置、補助記憶装置などを搭載した基盤であり、補助記憶装置に事前に記憶されたプログラムを演算処理装置が演算実行することで、以降に説明する各動作が行われる。

尚、例えば図１に示すようなジブ３０を振り出した姿勢を、振り出し姿勢と称する。これに対し、ブーム２０の腹部とジブ３０の腹部とが対面している姿勢（後述の図２（Ａ）の姿勢）を、対面姿勢と称する。

＜クレーン部材が破損する状況例＞
図２は、クレーンの各部材が破損する状況を例示した図である。また図２（Ａ）は、クレーン１００の組立工程において、ジブ３０を起こして対面姿勢から振り出し姿勢にするときの状況を示す模式図である（一部表記を省略している）。ブーム２０の腹部とジブ３０の腹部とがジブキャッチ２２により係止されている場合、本来は、ジブキャッチ２２による係止を解除してからジブ３０を起こして振り出す。これに対し、何らかの理由により、ジブキャッチ２２による係止を解除しないで、ジブ起伏ドラム６０を駆動させてジブ３０を起こす操作が行われると、ジブペンダントロープ１４の張力が、ジブ３０やブーム２０、ジブキャッチ２２などの部材強度よりも上回り、これらが破損する可能性がある。

図２（Ｂ）は、クレーン１００の撤去工程において、ブーム２０を伏せ状態にする状況を示す図である。ジブキャッチ２２によりブーム２０の腹部とジブ３０の腹部とが係止されている場合において、ブーム２０を起立状態から伏せ状態にすると、ブーム２０が前方へ傾斜するにつれてジブペンダントロープ１４が張ってくる。そのため、ジブペンダントロープ１４を緩めながら伏せ状態にしていくが、何らかの理由により、ジブペンダントロープ１４が緩められないと、上記と同様にジブ３０やブーム２０などが破損する可能性がある。

制御部１０は、ジブペンダントロープ１４にかかる張力によってジブ３０などの部材が破損しないようにするためのジブ破損防止機能を有している。ジブ破損防止機能は、振り出し姿勢時において、ロードセル５０がある閾値（例えば９．０ｔ）以上の張力を検出すると、ジブ起伏ロープ１５の巻き取り操作を不可とする機能である。また、ジブ３０の腹部とブーム２０の腹部とが対面した対面姿勢時において、ジブキャッチ２２により相互の腹部が係止されている状況でロープに張力がかかると、上記のとおり各部材を破損する可能性がある。よって本実施形態のジブ破損防止機能は、対面姿勢となっている場合、張力の閾値を、部材破損などが生じないようにするため小さい値（例えば２．５ｔ）となるように設定する。そして、ロープの張力がこの小さい閾値に達すると、ジブ起伏ロープ１５の巻き取り操作を不可とすることで、部材破損を防止する。

＜従来の対面姿勢の検知手法およびジブ破損防止機能の動作＞
ここで、ジブ３０の腹部とブーム２０の腹部とが対面した対面姿勢であるか、もしくは振り出し姿勢であるかを検出する従来の実装について説明する。尚、ここでは、図１に示すクレーン１００の符号をそのまま流用して説明する。

図３は、ブーム２０とジブ３０との連結部（図１に示す領域Ｒ１）を拡大した図である。また図３では、クレーン１００を逆方向（左側方向）から視認した場合の局所領域Ｒ２の拡大図も示している（図中の「Ｒ２拡大図」）。またＲ２拡大図では、ブーム２０の腹部とジブ３０の腹部とを対面させた対面姿勢の状態を図示している。

従来のクレーン１００は、Ｒ２拡大図で示すように、ブーム２０とジブ３０との連結部分に位置している、半円状のストライカ３１とリミットスイッチ３２とを構成に含んでいる。この構成において、ブーム２０の腹部とジブ３０の腹部とが対面している場合（Ｒ２拡大図に示す姿勢の場合）、ストライカ３１とリミットスイッチ３２とは非接触となる。一方、ジブ３０が軸３３を中心にブーム２０に対して回転し、ブーム２０の腹部とジブ３０の腹部とが離間して振り出し姿勢に入ると、ストライカ３１とリミットスイッチ３２とが接触し、リミットスイッチ３２がオン状態となる。従来のクレーン１００は、このリミットスイッチ３２のオン／オフを検出することで、対面姿勢であるか、もしくは振り出し姿勢であるかの判定を行う。

図４は、制御部１０による従来のジブ破損防止機能の動作例を示す図である。ジブ起伏ロープ１５の巻き取り操作が行われると（Ｓ００１）、制御部１０は、リミットスイッチ３２がストライカ３１に接触したかを判定する（Ｓ００２）。リミットスイッチ３２がストライカ３１に接触している場合（Ｓ００２：Ｙｅｓ）、制御部１０は、振り出し姿勢の状態であるものとして、ジブ破損防止機能の作動閾値を例えば９．０ｔに設定する（Ｓ００３）。一方、リミットスイッチ３２がストライカ３１に接触していない場合（Ｓ００２：Ｎｏ）、制御部１０は、対面姿勢の状態であるものとして、ジブ破損防止機能の作動閾値を９．０ｔよりも小さい値（ここでは２．５ｔ）に設定する（Ｓ００４）。

制御部１０は、ジブ起伏ロープ１５にかかる張力の値をロードセル５０から取得し、この張力値が、ステップＳ００３もしくはステップＳ００４で設定した作動閾値未満であるかを判定する（Ｓ００５）。張力値が作動閾値に達している場合（Ｓ００５：Ｎｏ）、制御部１０は、ジブ起伏ロープ１５の巻き取り動作を不可とする（Ｓ００６）。

張力値が作動閾値に達していない場合（Ｓ００５：Ｙｅｓ）、もしくは巻き取り動作を不可とした後（Ｓ００６の後）、制御部１０は、処理をステップＳ００１に戻す。すなわち制御部１０は、図４に示す動作を繰り返し実行する。

＜第１実施形態＞
引き続き、従来構成における課題を説明するとともに、この課題を解消するための第１実施形態の態様について説明する。

クレーンが別の現場に移設される際、現場に応じた好適なブームやジブを取り付ける必要があるため、ブームとジブとの組み合わせは、現場に応じて変更される。上記の従来の構成において、ストライカ３１とリミットスイッチ３２は、それぞれブームとジブとの連結部に位置するため、ブームとジブとの組み合わせを変更するごとに、その都度、ストライカ３１とリミットスイッチ３２とを正常に接触させるために位置関係を調整する必要がある。よって、物理的な調整を行う機会が多くなる。

また、ストライカ３１とリミットスイッチ３２との接触／非接触が正常に行われているかを確認するため、ブーム２０を実際に起立させ、ジブ３０を振り出す必要がある。接触／非接触が正常に行われなかった場合、再調整を行うことになるが、ストライカ３１とリミットスイッチ３２とは、ブーム２０を起立させた状態においては高所に位置するため、再調整を行うにはブーム２０を改めて伏せてから行う必要があり、時間を要する。また現場によっては、ブーム２０を伏せる場所の確保が困難な場合もある。

このような課題に対し、第１実施形態のクレーン１００は、従来のストライカ３１とリミットスイッチ３２とによるジブ振り出し検出に替えて、ジブ起伏ドラム６０に取り付けられているパルスセンサを用い、ジブ起伏ロープ１５の巻取り量を検出することで、ジブ振り出し検出を行う。そして第１実施形態のクレーン１００は、巻取り量に応じて、ジブ起伏ロープ１５の張力の閾値を設定し、ジブ起伏ロープ１５の張力が当該閾値に達したときにジブ３０の起伏動作を不可とする制御を行う。

図５（Ａ）は、ジブ起伏ロープ１５の巻取り量を計測する巻取り量計測部６１の配置位置を示す図である。また図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す局所領域Ｒ３を拡大した図であり、巻取り量計測部６１の構成を示す図である。

巻取り量計測部６１は、図５（Ａ）に示すように、ジブ起伏ドラム６０の右側面の外側に位置している。これに限らず、例えば、ジブ起伏ドラムがブーム２０のフート位置Ｆ（図１参照）の近傍に配置されている構成の場合は、そのジブ起伏ドラムの右側面に位置してもよい。つまり、巻取り量計測部６１は、クレーン１００の上部旋回体２、または上部旋回体２に直接接続されたブーム２０のフート位置に配置されていればよい。

また巻取り量計測部６１は、図５（Ｂ）に示すように、２つのパルスセンサ６０１、６０２を構成に含んでいる。パルスセンサ６０１、６０２は、ジブ起伏ドラム６０に円周等配しているフィン６２の凹凸を検出する。

パルスセンサ６０１、６０２の具体的な照射向きや配置関係について、図６を用いて説明する。パルスセンサ６０１、６０２は、図６（Ａ）に示すように、ジブ起伏ドラム６０の外側側面に形成されているフィン６２に対して、垂直方向にレーザ照射を行うように方向付けられている。

また、パルスセンサ６０１、６０２の相互の配置関係について図６（Ｂ）を用いて説明する。パルスセンサ６０１、６０２は、いずれか一方のパルスセンサ（図６（Ｂ）の例ではパルスセンサ６０１）が凸部の中心部に位置するときに、他方のパルスセンサ（図６（Ｂ）の例ではパルスセンサ６０２）が凹凸の境目に位置する配置関係となっている。このような配置関係とすることで、パルスセンサ６０１が例えば凸部を検出中にパルスセンサ６０２が凸部から凹部になったことを検出した場合、ジブ起伏ドラム６０は矢印Ａ１の方向で回転しているものと判定することができる。逆に、パルスセンサ６０１が凸部を検出中にパルスセンサ６０２が凹部から凸部になったことを検出した場合、ジブ起伏ドラム６０は矢印Ａ２の方向で回転しているものと判定することができる。このように、パルスセンサを２つ設け、これらを図６（Ｂ）に示す配置関係とすることで、ジブ起伏ドラム６０の回転方向を検出することができる。さらには、予めジブ起伏ドラム６０のドラム寸法や機械本体寸法を、制御部１０内の記憶装置に記憶させておき、パルスセンサ６０１（パルスセンサ６０２でもよい）により検出されたドラムの回転量から、ジブ起伏ロープ１５の巻き取り量（巻取り長）、および繰出し量（繰り出し長）を算出することができる。尚、本実施形態では、パルスセンサを用いてジブ起伏ドラム６０の回転量を計測したが、ジブ起伏ドラム６０の回転量を計測する手段としては、ジブ起伏ドラム６０の回転量を算出できれば、どのような態様であってもよい。例えば、フランジを介してロータリーエンコーダを取り付け、このロータリーエンコーダを用いて計測するなど、他の手段であってもよい。

図７は、第１実施形態におけるジブ破損防止機能の動作例を示す図である。図７に示す各動作も、図４と同様に繰り返し行われる。また図７に示す破線枠内の各ステップは、図４のステップＳ００３～Ｓ００６と同様の動作となる。

ジブ起伏ロープ１５の巻き取り操作が行われると（Ｓ１０１）、制御部１０は、ジブ起伏ロープ１５の張力が第１の所定値以上となっているかを判定する（Ｓ１０２）。これは、ジブ起伏ロープ１５が緩みなく張った状態であるかを判定することと同義であり、制御部１０は、ロードセル５０により検出された張力が例えば０．５ｔに達している場合、ロープが張った状態であるものとみなす。また、ロードセル５０が検出する張力の値は、ジブ起伏ロープ１５やジブペンダントロープ１４自体の重さにも関連するため、制御部１０は、ジブの長さが長くなる程、この第１の所定値が大きくなるように設定する。この場合、制御部１０内の記憶装置には、ジブの長さと第１の所定値とを対応付けたテーブルを、事前に記憶しているものとする。尚、この第１の所定値は、初期値として操縦室５内のオペレータにより入力されてもよい。

張力が０．５ｔ以上である場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、制御部１０は、ジブ起伏ドラム６０に取り付けられている巻取り量計測部６１を用いて、ジブ起伏ロープ１５の巻取り量の計測を開始するか、もしくは計測を継続してこれまでの巻取り量を積算する（Ｓ１０３）。このように巻取り量計測部６１は、制御部１０からの指令に従い、ジブ起伏ロープ１５の張力が第１の所定値（本例では０．５ｔ）を超えたときから巻取り量の計測を開始する。また巻取り量計測部６１は、パルスセンサ６０１、６０２が、上記のようにジブ起伏ドラム６０のフィン６２に対し凹凸検出を行うことで、ジブ起伏ロープ１５の巻取り量を計測する。

一方、張力が０．５ｔ未満である場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、制御部１０は、ジブ起伏ロープ１５の巻取り量の計測を開始しないか、もしくは積算した値をリセットして０．０ｍにする（Ｓ１０４）。

ステップＳ１０３またはステップＳ１０４の後、制御部１０は、ジブ起伏ロープ１５の巻取り量の積算値、すなわち巻取りの計測を開始してからの巻取り量が規定値（ここでは０．５ｍとする）以上となっているかを判定する（Ｓ１０５）。この規定値（＝０．５ｍ）は、ブーム２０の腹部とジブの腹部とが離間して、振り出し姿勢に入ったかを表す値であり、０．５ｍに限らず、ブーム２０やジブ３０の長さなどにも依拠するものとする。

積算値が０．５ｍに達した場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、制御部１０は、振り出し姿勢に入ったか、もしくは既に振り出し姿勢であったものとして扱い、ジブ破損防止機能の作動閾値を第１の値、例えば９．０ｔに設定する（Ｓ００３）。一方、積算値が０．５ｍに達しない場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、制御部１０は、ブーム２０とジブ３０とが対面姿勢であるものとして扱い、ジブ破損防止機能の作動閾値を、前出の第１の値よりも小さい第２の値、例えば２．５ｔに設定する（Ｓ００４）。

制御部１０は、ジブ起伏ロープ１５の張力値をロードセル５０から取得し、この張力値がステップＳ００３もしくはステップＳ００４で設定した作動閾値未満であるかを判定する（Ｓ００５）。張力値が作動閾値に達している場合（Ｓ００５：Ｎｏ）、制御部１０は、ジブ起伏ロープ１５の巻き取り動作を不可とする（Ｓ００６）。不可とするための制御として、制御部１０は、操縦室５内のオペレータに通知してもよいし、これ以上起伏操作を行うことができなくなるように、オペレータが操作する起伏レバーを固定にする制御を行ってもよい。または、制御部１０は、起伏レバーの操作を検出しても、ジブ３０が起伏を行わないように制御してもよい。

図８は、制御部１０により表示制御される、操縦室５内に備えられる操作パネル５０１の表示例を示す図である。また図８（Ａ）は、ジブ起伏ロープ１５の張力値が作動閾値を超えていない場合の表示例であり、図８（Ｂ）は、作動閾値が小さくなった状態であり、且つジブ起伏ロープ１５の張力値が作動閾値を超えた場合の表示例である。図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示すように、本画面は、上段の表示バー８０１と下段の表示バー８０２を含んでいる。

上段の表示バー８０１は、作動閾値未満のバー領域を緑色もしくは青色（図８の薄い網掛け）で示し、作動閾値を超えたバー領域を赤色（図８の濃い網掛け）で示す態様となっている。すなわち、各色の区切りである境界８０３が作動閾値となる。オペレータは、この境界８０３の位置を確認することで、現在の作動閾値を確認することができる。

下段の表示バー８０２は、現在の張力値を目盛状に示すバーである。現在の張力値が作動閾値未満である場合、操作パネル５０１は、図８（Ａ）に示すようにバーの色を緑色もしくは青色にして現在の張力値を表示する。一方、現在の張力値が作動閾値以上である場合、操作パネル５０１は、図８（Ｂ）に示すようにバーの色を赤色にして現在の張力値を表示する。

本実施形態では、表示による通知を行うものとして説明したが、これ以外にも、ブザー音や警告メッセージなどの音声通知でもよく、表示と音声とを組み合わせた通知でもよい。また、図８に示す画面や使用する色などの表示態様は、あくまでも例示である。

第１実施形態の態様により、以下の利点がある。
・従来のリミットスイッチによる振り出し検出に替えて、ジブ起伏ドラム６０の付近に備えられる巻取り量計測部６１を用いて振り出し検出を行うことで、ブームを再度伏せて調整を行うという手間を低減させることができる。また第１実施形態の巻取り量計測部は、クレーンの上部旋回体、または上部旋回体に直接接続されたブームのフート位置に配置されていることから、調整の際には作業者が容易にアクセスすることができ、調整を容易に行うことができる。
・パルスセンサを用いたロープの巻取り量、繰り出し量の監視は、例えば吊荷揚程計用など他の用途のために既に行われており、これを流用することができる。よって、第１実施形態を実現するために新規部品を設ける必要がないため、部品点数削減を行うことができる。
・第１実施形態を適用させることで、ブームとジブとの組み合わせが変更となった際には、従来のストライカやリミットスイッチのように接触／非接触の物理的な調整を行うことなく、補正値やパラメータなどの調整（ソフトウェア的な調整）を行うことで、対応することができる。よって、物理的な調整の機会を低減させることができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態では、第１実施形態で説明したロープの巻取り量に応じてジブの起伏動作を不可とする制御に替えて、ジブの起伏角度を検出し、これに応じてジブの起伏動作を不可とする制御について言及する。

図９（Ａ）は、第２実施形態におけるクレーン１００の構成を示す図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）に示す領域Ｒ４の詳細を図示するとともに、第２実施形態のジブ起伏角度計測部を例示する図である。

第２実施形態は、ジブ３０の起伏角度を計測するジブ起伏角度計測部７０と、ブーム２０の起伏角度を計測するブーム起伏角度計測部８０とを有する。ジブ起伏角度計測部７０、ブーム起伏角度計測部８０は、上方側よりも下方側に位置する方が、風力など外部から作用する力の影響を受けずに済むため、精度が増す。よってジブ起伏角度計測部７０は、ジブ３０の中心部Ｃ１よりも、フートの位置Ｆ１の方に寄った位置に設けられ、ブーム起伏角度計測部８０も同様に、ブーム２０の中心部Ｃ２よりも、フートの位置Ｆ２の方に寄った位置に設けられる。

ジブ起伏角度計測部７０は、図９（Ｂ）に示すように、第１角度センサ７０１および第２角度センサ７０２を構成に含む。第２実施形態において、第１角度センサ７０１、第２角度センサ７０２は、ジブ３０の起伏可能範囲よりも小さい角度範囲を、それぞれが計測する角度計測部である。また第１角度センサ７０１、第２角度センサ７０２のそれぞれは、相互に異なる範囲を計測対象としているセンサである。このように複数の角度センサを設け、計測範囲を相互で異ならせる理由については後述する。尚、第１角度センサ７０１、第２角度センサ７０２は、同種のセンサを用いるものとするが、異なる種別のセンサを用いてもよい。

またジブ起伏角度計測部７０は、ベルト７０３を有する。ベルト７０３は、第１角度センサ７０１および第２角度センサ７０２の落下防止や、これら各角度センサと制御部１０との間の配線を、ジブ３０の骨組み部材に沿って括り付けるために用いられる。

第１角度センサ７０１は、クレーン１００の他の安全装置であるモーメントリミッタとしても用いられている、従前より備えられているセンサを流用するものとする。ブーム起伏角度計測部８０もまた、従前より備えられているセンサをそのまま流用するものとする。

第２実施形態では、ブーム２０が起立している姿勢とみなすことができるブーム２０の対地角度を事前に規定しておき、この値を制御部１０内の記憶装置に記憶させておく。ここでは、一例としてこの対地角度を８９度～９０度付近とする。要するに起立姿勢とは、振り出す前の操作角度のことを指す。また、ブーム２０の腹部とジブ３０の腹部とが離間したとみなすことができるジブ３０の対地角度を事前に規定しておき、この値も同様に制御部１０内の記憶装置に記憶させておく。ここでは一例として、この対地角度を－８２．５度～－８５度付近とする（このときのブーム２０は起立姿勢状態とする）。第２実施形態では、ブーム２０の現在の対地角度（ブーム角度と称する）、ジブ３０の現在の対地角度（ジブ角度と称する）が、これらの規定した角度以上となる場合、振り出し姿勢とみなすものとする。すなわち第２実施形態では、一例としてブーム角度が８９度以上、ジブ角度が－８５度以上であれば、振り出し姿勢とみなすものとする。

これに対し、ジブ３０に従前より備え付けられている第１角度センサ７０１は、専ら通常作業時のジブ角度を計測対象としているため、対地角度－１５度～９５度付近を計測範囲としている。よって、この第１角度センサ７０１のみでは、上記の腹部同士が離間したとみなす角度（＝－８２．５度～－８５度付近）を検出することができない。これを解消するために、より広い角度を計測対象とする角度センサを用いることも可能であるが、この場合、計測精度が荒くなり、他の安全装置であるモーメントリミッタの作動精度にも影響する。そこで第２実施形態では、２つの角度センサ７０１、７０２を互い違いに配置することで、計測精度を低下させることなく、ジブ角度の計測範囲を広げる。つまり、第１角度センサ７０１が通常作業時の姿勢の際のジブ角度を計測し、第２角度センサ７０２がジブ振り出し動作時のジブ角度を計測している。尚、このような態様は、あくまでも一例である。また第２実施形態では、図９（Ｂ）に示すように、センサの上下向き（天地の向き）が相互で逆転するように設置するが、これに限らず、腹部同士が離間したとみなすジブ角度（＝－８２．５度～－８５度付近）を検出することができるように第２角度センサ７０２を設置すればよい。また、第２実施形態では、第１角度センサ７０１、第２角度センサ７０２の２つの角度センサを用いるものとして説明するが、これに限定されず、複数であればよい。尚、計測精度が許容できるものであれば、広角範囲を計測可能な１つの角度センサを用いてもよい。また、複数の角度センサを用いる場合において、各センサの計測範囲の一部が重なっていてもよい。

図１０は、第２実施形態におけるジブ破損防止機能の動作例を示す図である。図１０に示す各ステップも、図４や図７などと同様に繰り返し行われる。また図１０に示す破線枠内のステップは、図４、図７のステップＳ００４～Ｓ００６と同様の動作となる。

ジブ起伏ロープ１５の巻き取り操作が行われると（Ｓ２０１）、制御部１０は、ジブ起伏角度計測部７０、ブーム起伏角度計測部８０からそれぞれ計測値を取得する。そして制御部１０は、ブーム角度が８９度以上且つジブ角度が－８５度以上となっているかを判定する（Ｓ２０２）。

ステップＳ２０２の判定結果が肯定である場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、制御部１０は、ブーム２０の腹部とジブ３０の腹部とが離間し、振り出し姿勢に入ったものとして扱い、ジブ破損防止機能の作動閾値を例えば９．０ｔに設定する（Ｓ００３）。一方、ステップＳ２０２の判定結果が否定である場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）、制御部１０は、ジブ破損防止機能の作動閾値を２．５ｔに設定する（Ｓ００４）。

以降のステップＳ００５、Ｓ００６の動作については、図４、図７のものと同様であるため、説明を割愛する。

第２実施形態においても、ブームとジブと組み合わせ変更の際に、角度センサに関する補正値やパラメータなどの調整（ソフトウェア的な調整）で対応することが可能であり、従来のストライカやリミットスイッチの構成に比べて、物理的な調整の機会を低減させることができる。

上記の第１実施形態、第２実施形態のそれぞれで説明した態様、およびストライカやリミットスイッチを用いた従来の態様を相互に組み合わせてもよい。

上記の第１、第２実施形態では、ロードセルを用いて起伏ロープの張力を計測することで、ジブを起伏させる起伏力を導出している。これ以外にも、ジブ起伏ドラムにかかる負荷を計測することで、ジブを起伏させる起伏力を推定してもよいし、ジブ起伏ドラムの動力源であるモータの容量やモータ圧力などから推定してもよい。このような特性データを計測して間接的に起伏力を導出する手法を採用してもよい。すなわち、第１、第２実施形態の起伏力計測部は、ジブを起伏させる起伏力に対応して変化する値を計測して、起伏力を導出可能な構成であれば、どのような態様であっても構わない。

以上、上記実施形態を適用させることで、ジブ破損防止機能の調整を行う際、作業者は容易に調整部位にアクセスすることができる。これにより、ジブ破損防止機能の調整を容易に行うことができる。また、物理的な調整の機会を低減させ、補正値やパラメータなどのソフトウェア的な調整で対応することができ、この観点においても、ジブ破損防止機能の調整を容易に行うことができる。

１０：制御部
１４：ジブペンダントロープ
１５：ジブ起伏ロープ
２０：ブーム
２２：ジブキャッチ
３０：ジブ
５０：ロードセル
６０：ジブ起伏ドラム
６１：巻取り量計測部
６２：フィン
７０：ジブ起伏角度計測部
８０：ブーム起伏角度計測部
１００：クレーン
５０１：操作パネル
６０１：パルスセンサ
６０２：パルスセンサ
７０１：第１角度センサ
７０２：第２角度センサ

Claims

ジブと、
前記ジブを起伏させる起伏力を計測する起伏力計測部と、
前記ジブの起伏角度を計測するジブ起伏角度計測部と、
ブームの起伏角度を計測するブーム起伏角度計測部と、
前記起伏角度に応じて閾値を設定し、前記起伏力が当該閾値に達したときに前記ジブの起伏動作を不可とする制御部であり、前記ブームが起立している姿勢として規定されている角度以上の角度を前記ブーム起伏角度計測部が計測し、且つ前記ブームの腹部と前記ジブの腹部とが離間している姿勢として規定されている角度以上の角度を前記ジブ起伏角度計測部が計測する場合、前記閾値を第１の値とし、そうでない場合、前記閾値を前記第１の値よりも小さい第２の値とする制御部と、
を有するクレーン。
請求項１に記載のクレーンにおいて、
前記ジブ起伏角度計測部は、前記ジブの起伏可能範囲よりも小さい角度範囲を、それぞれが計測する複数の角度計測部を含んでおり、当該角度計測部のそれぞれは、相互に異なる範囲を計測対象とすることを特徴とするクレーン。