JP4829430B2 - クレーンのフック水平移動制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ブームの伸縮作動とウインチの巻上巻下作動を連動して行いフックを水平に移動させるようにしたクレーンのフック水平移動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基端側のブームセクション内に順次先端側のブームセクションを伸縮自在に嵌挿してなり伸縮制御弁からの制御油により順次伸縮作動する複数の伸縮シリンダで伸縮作動し起伏制御弁からの制御油により伸縮作動する起伏シリンダで起伏作動するブーム、ウインチ制御弁からの制御油により正逆作動するウインチモータで巻上巻下作動するウインチ、および、ウインチからのワイヤーロープを介してブーム先端に巻上巻下作動可能に吊下したフックとを具備してなり、前記複数の伸縮シリンダのそれぞれが、互いに異なるブームセクションの伸縮作動を担当するよう構成したクレーンは、移動式クレーンあるいはトラック搭載型のクレーンとして良く知られている。移動式クレーンあるいはトラック搭載型クレーンでは、走行車輛のフレームに旋回作動自在に取りつけた旋回台に、前記ブームが起伏作動自在に取りつけられている。
【０００３】
この種のクレーンでは、旋回台の旋回作動、ブームの起伏ならびに伸縮作動、および、ウインチによるフックの巻上巻下作動を併用してフックに吊下した荷物を三次元空間内の任意の位置に移動させるクレーン作業が行われる。
【０００４】
ところで、この種のクレーンでは、ブームの伸縮作動とウインチによるフックの巻上巻下作動を併用操作してフックに吊下した荷物を作業半径増減方向へ水平に移動させるクレーン作業（以下、単にフック水平移動作業という）が行われる。この場合、クレーンオペレータが、フックに吊下した荷物の作動軌跡がクレーンの作業半径増減方向へ水平に移動するよう、ブームの伸縮作動を制御する伸縮制御弁とウインチの巻上巻下作動を制御するウインチ制御弁の双方を個別に制御する必要がり、その操作が煩雑であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記したクレーン、すなわち、基端側のブームセクション内に順次先端側のブームセクションを伸縮自在に嵌挿してなり伸縮制御弁からの制御油により順次伸縮作動する複数の伸縮シリンダで伸縮作動し起伏制御弁からの制御油により伸縮作動する起伏シリンダで起伏作動するブーム、ウインチ制御弁からの制御油により正逆作動するウインチモータで巻上巻下作動するウインチ、および、ウインチからのワイヤーロープを介してブーム先端に巻上巻下作動可能に吊下したフックとを具備してなり、前記複数の伸縮シリンダのそれぞれが、互いに異なるブームセクションの伸縮作動を担当するよう構成したクレーンに適用され、クレーンオペレータが伸縮制御弁の切換方向と切換制御量を指示するのみで、フック水平移動作業を行うことができるフック平行移動装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【問題を解決するための手段】
本発明における請求項１記載の発明は、上記クレーンにおける複数の伸縮シリンダのそれぞれが、伸縮制御弁の同一の切換制御量で実現し得るブームの伸縮速度を異にするようブームに関連配置してなるクレーンに使用されるフック水平移動装置であり、
・伸縮制御弁の切換方向と切換制御量を指示する水平移動操作信号を出力する水平移動操作手段、
・ブームの起伏角度を検出して検出起伏角信号を出力する起伏角度検出手段、
・ブームがいずれの伸縮シリンダによる伸縮作動域にあるかを検出して検出作動域信号を出力する作動域検出手段、
・および、これら各手段からの信号を受け取り、伸縮制御弁、および、ウインチ制御弁に制御信号を出力するコントローラ、とからなり、コントローラは、水平移動操作手段から水平移動操作信号を受け取ったときには、下記の（１）および（２）の処理を行うよう構成してあることを特徴とするものである。
（１）水平移動操作手段からの水平移動操作信号に対応して伸縮制御弁を切換制御するための伸縮制御弁制御信号を生成し、これを伸縮制御弁に出力する。
（２）水平移動操作手段からの水平移動操作信号または伸縮制御弁の切換状態信号、起伏角度検出手段からの検出起伏角信号、および、作動域検出手段からの作動域検出信号とから、検出起伏角度にあるブームが上記（１）による伸縮制御弁制御信号で切換制御された伸縮制御弁からの制御油で伸縮作動した際に、フックの地上揚程を変動させないためのウインチの巻下巻上方向と速度を実現させるのに必要なウインチ制御弁の切換方向と切換制御量を算出すると共に、ウインチ制御弁をこの算出した切換方向と切換制御量に切り換えるためのウインチ制御弁制御信号を生成し、これをウインチ制御弁に出力する。
【０００７】
上記の如く構成した請求項１記載の発明におけるフック水平移動装置によれば、水平移動操作手段から水平移動操作信号（伸縮制御弁の切換方向と切換制御量を指示する信号）を受け取ったコントローラは、
（１）水平移動操作手段からの水平移動操作信号に対応して伸縮制御弁を切換制御するための伸縮制御弁制御信号を生成し、これを伸縮制御弁に出力する。
（２）水平移動操作手段からの水平移動操作信号または伸縮制御弁の切換状態信号、起伏角度検出手段からの検出起伏角度信号、および、作動域検出手段からの検出作動域信号とから、検出起伏角度にあるブームが上記（１）による伸縮制御弁制御信号で切換制御された伸縮制御弁からの制御油で伸縮作動した際に、フックの地上揚程を変動させないためのウインチの巻下巻上方向と速度を実現させるのに必要なウインチ制御弁の切換方向と切換制御量を算出すると共に、ウインチ制御弁をこの算出した切換方向と切換制御量に切り換えるためのウインチ制御弁制御信号を生成し、これをウインチ制御弁に出力する。その結果、クレーンオペレータが水平移動操作手段を操作するのみで、ブームの伸縮作動とウインチによるフックの巻上巻下作動が連動して行われ、フックに吊下した荷物をクレーンの作業半径増減方向へ水平に移動させるフック水平移動作業を行うことができるのである。
【０００８】
なお、当該請求項１におけるフック水平移動制御装置の適用対象としてのクレーンは、上述したように、複数の伸縮シリンダのそれぞれが、伸縮制御弁の同一の切換制御量で実現し得るブームの伸縮速度が異なるようブームに関連配置してなるものであるが、上記（１）によってコントローラが生成出力する伸縮制御弁制御信号は、水平移動操作手段からの水平移動操作信号にのみ依存するものであるから、ブームがいずれの伸縮シリンダによる伸縮作動域かによってブームの伸縮速度が変化するようになる。しかしながら、上記（２）によってコントローラが生成出力するウインチ制御弁制御信号は、ブームがいずれの伸縮シリンダによる伸縮作動域にあるかを示す検出作動域信号を取りこんで生成出力されるものであるから、ウインチは、ブームがいずれの伸縮シリンダによる伸縮作動域にあっても、フックを水平に移動させるに必要な方向と速度で巻上巻下作動することになる。このため、水平移動操作手段を操作するのみで、フック水平作業を行うことができるのである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る第１ないし第３実施形態のフック水平移動制御装置を図１〜図４に基づいて説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）請求項１に対応した第１実施形態におけるフック水平移動制御装置を、図１〜図３に基づいて説明する。
【００１１】
図１および図２は、第１実施形態におけるフック水平移動制御装置の適用対象としてのクレーンの説明図である。図１はクレーンの全体図を示すものであり、図１に示すようにクレーン１は、左右のアウトリガ２，２によって支持される基台３上に、旋回作動自在にポスト４が取り付けられ、このポスト４の上端部にブーム５の基端部が起伏自在に枢着されている。ブーム５は、後述する複数の伸縮シリンダ６，７によって伸縮作動され、起伏シリンダ８によって起伏作動するようになっている。
【００１２】
また、ブーム５の基端側たる前記ポスト４には、ウインチモータ９で巻上巻下作動されるウインチ１０が配置されており、このウインチ１０により巻取繰出作動されるワイヤーロープ１１でもってブーム５の先端部にフック１２を巻上巻下作動自在に吊下している。
【００１３】
前記ブーム５は、基端側のブームセクション５ａ内に順次先端側のブームセクション５ｂ，５ｃを伸縮自在に嵌挿した多段伸縮式のブームであり、前記複数の伸縮シリンダ６，７により伸縮作動するようになっている。
【００１４】
前記複数の伸縮シリンダ６，７のうち伸縮シリンダ６は、ブーム５の基端側のブームセクション５ａとその次段位のブームセクション５ｂとの間に配置され、ブームセクション５ａに対しブームセクション5ｂを伸縮作動するものである。
【００１５】
また、伸縮シリンダ７は、ブームセクション５ｂとその次段位のブームセクション５ｃとの間に配置され、ブームセクション５ｂに対しブームセクション５ｃを伸縮作動させるものである。
【００１６】
図２は、図１に示したクレーンの駆動制御回路を示している。図２において、複数の伸縮シリンダ６，７は、単一の伸縮制御弁１３（四方向三位置型の油圧切換弁）で給排制御される作動油により順次伸縮作動するようになっている。伸縮シリンダ６および７の伸縮駆動回路をより詳しく説明すると次の通りである。
【００１７】
伸縮制御弁１３の一対の制御ポートの一方は、伸縮シリンダ６の伸長動作側圧油室６ａおよび伸縮シリンダ７の伸長動作側圧油室７ａに、それぞれ伸長動作側圧油路１３ａ１および１３ａ２を介して接続され、伸縮制御弁１３の一対の制御ポートの他方は、伸縮シリンダ６の縮小動作側圧油室６ｂおよび伸縮シリンダ７の縮小動作側圧油室７ｂに、縮小動作側圧油路１３ｂを介して接続されている。
【００１８】
前記伸長動作側圧油路１３ａ１には、伸縮制御弁１３側から伸縮シリンダ６の伸長動作側圧油室６ａ側への作動油の流れを常時許容し、その逆流は伸縮シリンダ７が最縮小したときにのみ許容するメカニカルチェック弁（伸縮シリンダ７の最縮小時に開放されるよう伸縮シリンダ７に機械的に関連させたメカニカルチェック弁）１４が介装されている。また、前記伸長動作側圧油路１３ａ２には、伸縮シリンダ７の伸長動作側圧油室７ａ側から伸縮制御弁１３側への作動油の流れを常時許容し、その逆流は伸縮シリンダ６が最伸長したときにのみ許容するメカニカルチェック弁（伸縮シリンダ６の最伸長時に開放されるよう伸縮シリンダ６に機械的に関連させたメカニカルチェック弁）１５が介装されている。
【００１９】
このように構成した伸縮駆動回路の作用について説明する。今、伸縮シリンダ６および７が縮小している状態で伸縮制御弁１３を伸長側に切り換えると、伸縮制御弁１３から伸長動作側圧油路１３ａ１を通って伸縮シリンダ６の伸長動作側圧油室6ａへ作動油が供給され、伸縮シリンダ６の縮小動作側圧油室６ｂの作動油は、縮小動作側圧油路１３ｂを通って伸縮制御弁１３へ排出される。これにより、伸縮シリンダ６が伸長作動する。伸縮シリンダ６が最伸長するまでは、伸長動作側圧油路１３ａ２に介装したメカニカルチェック弁１５により、伸縮制御弁１３から伸縮シリンダ７の伸長動作側圧油室７ａへの作動油の流れが阻止されているため、伸縮シリンダ７は伸長作動しない。
【００２０】
伸縮シリンダ６が最伸長すると、メカニカルチェック弁１５が開放されるので伸縮シリンダ７が伸長作動する。このとき伸縮シリンダ７の縮小動作側圧油室７ｂの作動油は、縮小動作側圧油路１３ｂを通って伸縮制御弁１３へ排出される。
【００２１】
伸縮シリンダ６および７が伸長している状態で、伸縮制御弁１３を縮小側に切り換えると、伸縮制御弁１３から縮小動作側圧油路１３ｂを通って伸縮シリンダ６の縮小動作側圧油室６ａおよび伸縮シリンダ７の縮小動作側圧油室７ａへ作動油が供給される。伸縮シリンダ７の伸長動作側圧油室７ａの作動油は、伸長動作側圧油路１３ａ２を通って伸縮制御弁１３へ排出され、これにより伸縮シリンダ７は縮小作動する。伸縮シリンダ７が最縮小するまでは、伸長動作側圧油路１３ａ１に介装したメカニカルチェック弁１４により、伸縮シリンダ６の伸長動作側圧油室６ａの作動油は、伸縮制御弁１３に排出されないので伸縮シリンダ６は縮小作動しない。
【００２２】
伸縮シリンダ７が最縮小すると、メカニカルチェック弁１４が開放されるので伸縮シリンダ６が縮小作動する。
【００２３】
このように、伸縮シリンダ６および伸縮シリンダ７が、それぞれ異なるブームセクションの伸縮作動を行う（伸縮シリンダ６はブームセクション５ａに対するブームセクション５ｂの伸縮作動を行い、伸縮シリンダ７はブームセクション５ｂに対するブームセクション５ｃの伸縮作動を行う）ようになっており、これら複数の伸縮シリンダ６および７は伸縮制御弁１３からの制御油により順次伸縮作動するようになっている。
【００２４】
起伏シリンダ８は、起伏制御弁１６（四方向三位置型の油圧切換弁）で給排制御される作動油により作動するようになっている。
【００２５】
前記ウインチ１０（ウインチモータ９）は、ウインチ制御弁１７（四方向三位置型の油圧切換弁）で給排制御される作動油により巻上巻下作動するようになっている。
【００２６】
伸縮制御弁１３、起伏制御弁１６、および、ウインチ制御弁１７は、クレーンオペレータによりその切換方向と切換制御量を任意に操作できるようになっている。すなわち、伸縮制御弁１３は、伸縮単独操作手段１８から伸縮操作信号１８ａを受けた伸縮制御信号出力部１９が出力する伸縮制御弁制御信号１９ａにより切換制御されるようになっている。より詳細に説明すると、伸縮単独操作手段１８は、クレーンオペレータの操作によりブーム５の伸縮方向と速度を示す伸縮操作信号１８ａを出力するものである。伸縮制御信号出力部１９は、伸縮操作信号１８ａを受け取り、当該伸縮操作信号１８ａが示す伸縮方向と速度でブーム５を伸縮作動させるに必要な伸縮制御弁１３の切換方向と切換制御量を求め、伸縮制御弁１３をこの求めた切換方向と切換制御量に切換制御するための伸縮制御弁制御信号１９ａを出力するものである。この伸縮制御弁制御信号１９ａは、伸縮制御弁１３をブーム伸長側へ切り換えるための信号１９ａ１と、ブーム縮小側へ切り換えるための信号１９ａ２を含んでいる。
【００２７】
また、起伏制御弁１６は、起伏単独操作手段２０から起伏操作信号２０ａを受けた起伏制御信号出力部２１が出力する起伏制御弁制御信号２１ａにより切換制御されるようになっている。より詳細に説明すると、起伏単独操作手段２０は、クレーンオペレータの操作によりブーム５の起伏方向と速度を示す起伏操作信号２０ａを出力するものである。起伏制御信号出力部２１は、起伏操作信号２０ａを受け取り、当該起伏操作信号２０ａが示す起伏方向と速度でブーム５を起伏作動させるに必要な起伏制御弁１６の切換方向と切換制御量を求め、起伏制御弁１６をこの求めた切換方向と切換制御量に切換制御するための起伏制御弁制御信号２１ａを出力するものである。この起伏制御弁制御信号２１ａは、起伏制御弁１６をブーム起仰側へ切り換えるための信号１２ａ１と、ブーム倒伏側へ切り換えるための信号２１ａ２を含んでいる。
【００２８】
さらに、ウインチ制御弁１７は、ウインチ単独操作手段２２からウインチ操作信号２２ａを受けたウインチ制御信号出力部２３が出力するウインチ制御弁制御信号２３ａにより切換制御されるようになっている。より詳細に説明すると、ウインチ単独操作手段２２は、クレーンオペレータの操作によりウインチ１０の巻上巻下方向（フック１２の巻上巻下方向）と速度を示すウインチ操作信号２２ａを出力するものである。ウインチ制御信号出力部２３は、ウインチ操作信号２２ａを受け取り、当該ウインチ操作信号２２ａが示す巻上巻下方向と速度でウインチ１０を巻上巻下作動させるに必要なウインチ制御弁１７の切換方向と切換制御量を求め、ウインチ制御弁１７をこの求めた切換方向と切換制御量に切換制御するためのウインチ制御弁制御信号２３ａを出力するものである。このウインチ制御弁制御信号２３ａは、ウインチ制御弁１７をフック巻上側へ切り換えるための信号２３ａ１と、フック巻下側へ切り換えるための信号２３ａ２を含んでいる。
【００２９】
本実施形態におけるフック水平移動装置の適用対象たるクレーンは、上述したように、複数の伸縮シリンダ６，７のそれぞれが、伸縮制御弁１３の同一の切換制御量（換言すれば、伸縮制御弁１３からの同一の制御油量）で実現し得るブームの伸縮速度が同じとなるようブーム５に関連配置してなるクレーンである。このような関連配置は、図１および図２に示したように、伸縮シリンダ６をブームセクション５ａとブームセクション５ｂ間に配置し、且つ、伸縮シリンダ７をブームセクション５ｂとブームセクション５ｃ間に配置したものにおいては、複数の伸縮シリンダ６，７の各伸長動作側圧油室６ａ，７ａの有効受圧面積を同じにすることで達成できる。
【００３０】
また、図１および図２に示したブーム５におけるブームセクション５ｃ内に、更に先端側のブームセクションを伸縮自在に追加嵌挿し、このブームセクションのブームセクション５ｃに対する伸縮作動を、ブームセクション５ｂに対するブームセクション５ｃの伸縮作動に連動（ブームセクション５ｂ，５ｃ，および、追加嵌挿に係るブームセクションとの間に懸け回したワイヤーロープにより連動）して行うようにしたものにあっては、ブーム５の伸縮シリンダ７による伸縮速度は、伸縮シリンダ７の伸縮速度の2倍になる。この場合には、伸縮シリンダ６の伸長動作側圧油室６ａの有効受圧面積に対して、伸縮シリンダ７の伸長動作側圧油室７ａの有効受圧面積を２倍にすることで、伸縮制御弁１３の同一の切換制御量（換言すれば、伸縮制御弁１３からの同一の制御油量）で実現し得るブームの伸縮速度が同じとなるよう各油圧シリンダ６，７をブーム５に関連配置することができるのである。
【００３１】
次に、第１実施形態におけるフック水平移動制御装置を、図３に基づいて説明する。図３は、図２に示し上述したクレーン１の駆動制御回路にフック水平移動制御装置を付加記入したものである。図３において、２４は、フック水平移動制御装置を示している。このフック水平移動制御装置２４は、
・伸縮制御弁１３の切換方向と切換制御量を指示する水平移動操作信号２５ａを出力する水平移動操作手段２５、
・ブーム５の起伏角度を検出して検出起伏角信号２６ａを出力する起伏角度検出手段２６、および、
・これら水平移動操作手段２５および起伏角度検出手段２６からの各信号２５ａ，２６ａを受け取って、伸縮制御弁１３およびウインチ制御弁１７に制御信号を出力するコントローラ２７、とで構成している。
【００３２】
前記起伏角度検出手段２６は、クレーンのブーム５の実際の起伏角度（水平からの起仰角度）θを検出するものである。
【００３３】
また、前記コントローラ２７は、水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａを受け取った時には、下記の（１）および（２）の処理を行うように構成している。
（１）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａに対応して伸縮制御弁１３を切換制御するための伸縮制御弁制御信号２７ａを生成し、これを伸縮制御弁１３に出力する。この伸縮制御弁制御信号２７ａは、伸縮制御弁１３をブーム伸長側へ切り換えるための信号２７ａ１と、ブーム縮小側へ切り換えるための信号２７ａ２を含んでいる。
（２）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａ、および、起伏角度検出手段２６からの検出起伏角信号２６ａとから、検出起伏角度θにあるブーム５が、上記（１）による伸縮制御弁制御信号２７ａで切換制御された伸縮制御弁１３からの制御油で伸縮作動した際に、フック１２の地上揚程Ｈを変動させないためのウインチ１０の巻下巻上方向と速度を実現させるのに必要なウインチ制御弁１７の切換方向と切換制御量を算出すると共に、ウインチ制御弁１７をこの算出した切換方向と切換制御量に切り換えるためのウインチ制御弁制御信号２７ｂを生成し、これをウインチ制御弁１７に出力する。このウインチ制御弁制御信号２７ｂは、ウインチ１０（フック１２）を巻上側に切り換えるための信号２７ｂ１と、巻下側に切り換えるための信号２７ｂ２とを含んでいる。
【００３４】
このように構成した本実施形態におけるフック水平移動制御装置は、フック水平移動作業を行う場合には、クレーンオペレータが水平移動操作手段２５を操作して、この水平移動操作手段２５から水平移動操作信号２５ａ［伸縮制御弁１３の切換方向（ブーム５伸長側か縮小側か）とその切換制御量に関する情報が含まれている］をコントローラ２７に入力する。
【００３５】
するとコントローラ２７は、（１）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａに対応して伸縮制御弁１３を切換制御するための伸縮制御弁制御信号２７ａを、伸縮制御弁１３へ出力する。その結果、伸縮制御弁１３は、水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号５ａが指示する切換方向と切換制御量に応じて切換られ、伸縮シリンダ６，７が順次伸縮作動する。
【００３６】
同時に、コントローラ２７は、（１）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａ、および、起伏角度検出手段２６からの検出起伏角信号２６ａとから、検出起伏角度θにあるブーム５が、上記のようにコントローラ２７から出力される伸縮制御弁制御信号２７ａで切換制御された伸縮制御弁１３ｔｏの制御油で伸縮作動した際に、フックの地上揚程Ｈを変動させないためのウインチ１０の巻下巻上方向と速度を実現させるのに必要なウインチ制御弁１７の切換方向と切換制御量を算出すると共に、ウインチ制御弁１７をこの算出した切換方向と切換制御量に切り換えるためのウインチ制御弁制御信号２７ｂを生成し、これをウインチ制御弁１７に出力する。
【００３７】
その結果、ウインチ制御弁１７は、検出起伏角度θにあるブーム５が、上記のようにしてコントローラ２７から出力される伸縮制御弁制御信号２７ａで切換制御された伸縮制御弁１３ｔｏの制御油で伸縮作動した際に、フックの地上揚程Ｈを変動させないためのウインチ１０の巻下巻上速度を実現させるのに必要な切換方向と切換制御量だけ切換制御されることになる。
【００３８】
したがって、クレーンオペレータが水平移動操作手段２５を操作するのみで、ブーム５の伸縮作動とウインチ１０によるフック１２の巻上巻下作動が連動して行われ、フック１２に吊下した荷物をクレーンの作業半径増減方向へ水平に移動させるフック水平移動作業を行うことができるのである。
【００３９】
この場合、ブーム５の伸縮作動速度は、いずれの伸縮シリンダ６，７による伸縮作動域であっても、伸縮制御弁１３の切換制御量すなわち水平移動操作信号２５ａが同じであれば同じ値となる。一方、ブーム５が水平移動操作信号２５ａにのみ依存する伸縮速度で伸縮作動した際に、フック１２の地上揚程を変動させないためのウインチの巻下巻上速度は、ブーム５の伸縮速度（換言すれば水平移動操作信号２５ａ）とブーム起伏角度θの関数として算出できる。このため、水平移動操作手段２５を操作するのみで、フック水平作業を行うことができるのである。
【００４０】
（第２の実施形態）次に、請求項２に対応した第２実施形態のフック水平移動制御装置を、図４に基づき説明する。当該実施形態におけるフック水平移動制御装置の取り付け対象としてのクレーンは、図１および図２に示し上記した第１実施形態における水平移動制御装置の取り付け対象としてのクレーンに比して、複数の伸縮シリンダ６，７のそれぞれが、伸縮制御弁１３の同一の切換制御量（換言すれば、伸縮制御弁１３からの同一の制御油量）で実現し得るブームの伸縮速度が異なるよう関連配置されたクレーンである。
【００４１】
このような関連配置は、図１および図２に示したように、伸縮シリンダ６をブームセクション５ａとブームセクション５ｂ間に配置し、且つ、伸縮シリンダ７をブームセクション５ｂとブームセクション５ｃ間に配置したものにおいては、複数の伸縮シリンダ６，７の各伸長動作側圧油室６ａ，７ａの有効受圧面積を異にしたものが該当する。この場合、伸縮制御弁１３の同一の切換制御量（換言すれば、伸縮制御弁１３からの同一の制御油量）で実現し得るブームの伸縮速度は、両伸縮シリンダ６，７の有効受圧面積比に逆比例する。
【００４２】
また、図１および図２に示したブーム５におけるブームセクション５ｃ内に、更に先端側のブームセクションを伸縮自在に追加嵌挿し、このブームセクションのブームセクション５ｃに対する伸縮作動を、ブームセクション５ｂに対するブームセクション５ｃの伸縮作動に連動（ブームセクション５ｂ，５ｃ，および、追加嵌挿に係るブームセクションとの間に懸け回したワイヤーロープにより連動）して行うようにしたものにあっては、ブーム５の伸縮シリンダ７による伸縮速度は、伸縮シリンダ７の伸縮速度の2倍になる。この場合には、伸縮シリンダ６の伸長動作側圧油室６ａの有効受圧面積に対して、伸縮シリンダ７の伸長動作側圧油室７ａの有効受圧面積を２倍にしていないものが該当する。このようなものにおける具体的該当事例としては、伸縮シリンダ６の有効受圧面積と伸縮シリンダ７の有効受圧面積を同じに設定したものがある。この場合、伸縮制御弁１３の同一の切換制御量（換言すれば、伸縮制御弁１３からの同一の制御油量）で実現し得るブームの伸縮速度は、伸縮シリンダ６によるものに対して伸縮シリンダ７によるものが２倍となる。
【００４３】
当該実施形態におけるフック水平移動制御装置は、このようなクレーンをその取り付け対象とするものである。
【００４４】
次に、本実施形態におけるフック水平移動制御装置を、図４に基づいて説明する。図４は、図２に示し上述したクレーン１の駆動制御回路に本実施形態におけるフック水平移動制御装置を付加記入したものである。図４において、２４は、フック水平移動制御装置を示している。このフック水平移動制御装置２４は、
・伸縮制御弁１３の切換方向と切換制御量を指示する水平移動操作信号２５ａを出力する水平移動操作手段２５、
・ブーム５の起伏角度θを検出して検出起伏角信号２６ａを出力する起伏角度検出手段２６、
・ブーム５がいずれの伸縮シリンダ６，７による伸縮作動域にあるかを検出して検出作動域信号２８ａを出力する作動域検出手段２８、および、
・これら各手段２５，２６，２８からの信号を受け取り、伸縮制御弁１３、および、ウインチ制御弁１７に制御信号を出力するコントローラ２７、とで構成されている。
【００４５】
前記水平移動操作手段２５、および、起伏角度検出手段２６は、前記第１実施形態のフック水平移動制御装置における水平移動操作手段２５、および、起伏角度検出手段２６と同じものである。
【００４６】
前記作動域検出手段２８は、例えば、基端側のブームセクション５ａと最先端側のブームセクション間の距離を検出するブーム長さ検出手段（図示せず）と、このブーム長さ検出手段の検出ブーム長さを監視しブームセクション５ｂに対しブームセクション５ｃが伸長状態（少しでも伸長しているかどうか）を判別するコンパレータ（図示せず）で構成したものが用いられる。このように構成した作動域検出手段２８が、ブームセクション５ｂに対しブームセクション５ｃが伸長状態にあることを検出した場合には、ブーム５が伸縮シリンダ７による伸縮作動域にあり、検出していない場合には、ブーム５が伸縮シリンダ６による伸縮作動域にある判断するようになっている。
【００４７】
前記コントローラ２７は、水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａを受け取ったときには、下記の（１）および（２）の処理を行うよう構成している。
（１）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａに対応して伸縮制御弁１３を切換制御するための伸縮制御弁制御信号２７ａを生成し、これを伸縮制御弁１３に出力する。この伸縮制御弁制御信号２７ａは、伸縮制御弁１３をブーム伸長側へ切り換えるための信号２７ａ１と、ブーム縮小側へ切り換えるための信号２７ａ２を含んでいる。
（２）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａ、起伏角度検出手段２６からの検出起伏角信号２６ａ、および、作動域検出手段２８からの検出作動域信号２８ａとから、検出起伏角度θにあるブームが上記（１）による伸縮制御弁制御信号２７ａで切換制御された伸縮制御弁１３からの制御油で伸縮作動した際に、フック１２の地上揚程Ｈを変動させないためのウインチ１０の巻下巻上方向と速度を実現させるのに必要なウインチ制御弁１７の切換方向と切換制御量を算出すると共に、ウインチ制御弁１７をこの算出した切換方向と切換制御量に切り換えるためのウインチ制御弁制御信号２７ｂを生成し、これをウインチ制御弁１７に出力する。このウインチ制御弁制御信号２７ｂは、ウインチ１０（フック１２）を巻上側に切り換えるための信号２７ｂ１と、巻下側に切り換えるための信号２７ｂ２と を含んでいる。
【００４８】
このように構成した本実施形態におけるフック水平移動制御装置は、フック水平移動作業を行う場合には、クレーンオペレータが水平移動操作手段２５を操作して、この水平移動操作手段２５から水平移動操作信号２５ａ［伸縮制御弁１３の切換方向（ブーム５伸長側か縮小側か）とその切換制御量に関する情報が含まれているコントローラ２７に入力する。
【００４９】
するとコントローラ２７は、（１）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａに対応して伸縮制御弁１３を切換制御するための伸縮制御弁制御信号２７ａを、伸縮制御弁１３へ出力する。その結果、伸縮制御弁１３は、水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａが指示する切換方向と切換制御量に応じて切換られ、伸縮シリンダ６，７が順次伸縮作動する。
【００５０】
同時に、コントローラ２７は、（２）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａ、起伏角度検出手段２６からの検出起伏角信号２６ａ、および、作動域検出手段２８からの検出作動域信号２８ａとから、検出起伏角度θにあるブームが上記（１）による伸縮制御弁制御信号２７ａで切換制御された伸縮制御弁１３からの制御油で伸縮作動した際に、フック１２の地上揚程Ｈを変動させないためのウインチ１０の巻下巻上方向と速度を実現させるのに必要なウインチ制御弁１７の切換方向と切換制御量を算出すると共に、ウインチ制御弁１７をこの算出した切換方向と切換制御量に切り換えるためのウインチ制御弁制御信号２７ｂを生成し、これをウインチ制御弁１７に出力する。
【００５１】
その結果、ウインチ制御弁１７は、検出起伏角度θにあるブーム５が、上記のようにしてコントローラ２７から出力される伸縮制御弁制御信号２７ａで切換制御された伸縮制御弁１３からの制御油で伸縮作動した際に、フックの地上揚程Ｈを変動させないためのウインチ１０の巻下巻上速度を実現させるのに必要な切換方向と切換制御量で切換制御されることになる。
【００５２】
したがって、クレーンオペレータが水平移動操作手段２５を操作するのみで、ブーム５の伸縮作動とウインチ１０によるフック１２の巻上巻下作動が連動して行われ、フック１２に吊下した荷物をクレーンの作業半径増減方向へ水平に移動させるフック水平移動作業を行うことができるのである。
【００５３】
なお、本実施形態におけるフック水平移動制御装置は、上記したように伸縮制御弁の同一の切換制御量で実現し得るブームの伸縮速度が伸縮シリンダの伸縮作動域によって異なる如きブームに関連配置したものであるが、上記（１）によってコントローラ２７が生成出力する伸縮制御弁制御信号２７ａは、水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａのみに依存するものであるから、ブーム５がいずれの伸縮シリンダ６，７による伸縮作動域にあるかによってブーム５の伸縮速度が変化するようになる。
【００５４】
しかしながら、上記（２）によってコントローラ２７が生成出力するウインチ制御弁制御信号２７ｂは、ブーム５がいずれの伸縮シリンダ６，７による伸縮作動域にあるかを示す検出作動域信号２８ａを取りこんで生成出力されるものであるから、ウインチ１０は、ブーム５がいずれの伸縮シリンダ６，７による伸縮作動域にあっても、フック１２の地上揚程Ｈを変動させることなく作業半径増減方向に移動させるに必要な方向と速度で巻下巻上作動するのである。このため、水平移動操作手段２５を操作するのみで、フック水平作業を行うことができるのである。
【００５５】
（第３の実施形態）次に、請求項３に対応した第３実施形態のフック水平移動制御装置を、図４に基づき説明する。当該実施形態におけるフック水平移動制御装置の取り付け対象としてのクレーンは、上記第２実施形態で説明した通りのクレーンである。
【００５６】
当該実施形態におけるフック水平移動制御装置２４は、上記した第２実施形態のものと同様に、
・伸縮制御弁１３の切換方向と切換制御量を指示する水平移動操作信号２５ａを出力する水平移動操作手段２５、
・ブーム５の起伏角度θを検出して検出起伏角信号２６ａを出力する起伏角度検出手段２６、
・ブーム５がいずれの伸縮シリンダ６，７による伸縮作動域にあるかを検出して検出作動域信号２８ａを出力する作動域検出手段２８、および、
・これら各手段２５，２６，２８からの信号を受け取り、伸縮制御弁１３、および、ウインチ制御弁１７に制御信号を出力するコントローラ２７、とで構成されている。
【００５７】
したがって、これら水平移動操作手段２５、起伏角度検出手段２６、および、作動域検出手段２８、および、コントローラ２７の配置構成を示す図は、前記第２実施形態の説明で用いた図４を援用する。当該実施形態におけるフック水平移動制御装置２４は、そのコントローラ２７における演算処理が、前記第２実施形態におけるフック水平移動制御装置２４のそれと次の点で異なっている。すなわち、
【００５８】
前記コントローラ２７は、水平移動操作手段２５から水平移動操作信号２５ａを受け取ったときには、下記の（１）および（２）の処理を行うよう構成している。
（１）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａ、および、作動域検出手段２８からの検出作動域信号２８ａとから、水平移動操作信号２５ａに対応して伸縮制御弁１３を切換制御するための伸縮制御弁制御信号２７ａであって、水平移動操作信号２５ａのレベルが同一であればいずれの伸縮シリンダ６，７の伸縮作動域であっても同一のブーム伸縮速度が得られるよう検出作動域信号２８ａで補正された伸縮制御弁制御信号２７ａを生成し、これを伸縮制御弁１３へ出力する。この伸縮制御弁制御信号２７ａは、伸縮制御弁１３をブーム伸長側へ切り換えるための信号２７ａ１と、ブーム縮小側へ切り換えるための信号２７ａ２を含んでいる。
（１）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａ、および、起伏角度検出手段２６からの検出起伏角信号２６ａとから、検出起伏角度θにあるブーム５が上記（１）による伸縮制御弁制御信号２７ａで切換制御された伸縮制御弁１３からの制御油で伸縮作動した際に、フック１２の地上揚程Ｈを変動させないためのウインチ１０の巻下巻上方向と速度を実現させるのに必要なウインチ制御弁１７の切換方向と切換制御量を算出すると共に、ウインチ制御弁１７をこの算出した切換方向と切換制御量に切り換えるためのウインチ制御弁制御信号２７ｂを生成し、これをウインチ制御弁１７に出力する。このウインチ制御弁制御信号２７ｂは、ウインチ１０（フック１２）を巻上側に切り換えるための信号２７ｂ１と、巻下側に切り換えるための信号２７ｂ２と を含んでいる。
【００５９】
このように構成した第３実施形態におけるフック水平移動制御装置２４は、フック水平移動作業を行う場合には、クレーンオペレータが水平移動操作手段２５を操作して、この水平移動操作手段２５から水平移動操作信号２５ａ［伸縮制御弁１３の切換方向（ブーム５伸長側か縮小側か）とその切換制御量に関する情報が含まれている］をコントローラ２７に入力する。
【００６０】
するとコントローラ２７は、（１）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａ、および、作動域検出手段２８からの検出作動域信号２８ａとから、水平移動操作信号２５ａに対応して伸縮制御弁１３を切換制御するための伸縮制御弁制御信号２７ａであって、水平移動操作信号２５ａのレベルが同一であればいずれの伸縮シリンダ６，７の伸縮作動域であっても同一のブーム伸縮速度が得られるよう検出作動域信号２８ａで補正された伸縮制御弁制御信号２７ａを生成し、これを伸縮制御弁１３へ出力する。この処理によりコントローラ２７が生成出力する伸縮制御弁制御信号２７ａは、水平移動操作信号２５ａのレベルが同一であればいずれの伸縮シリンダ６，７の伸縮作動域であっても同一のブーム伸縮速度が得られるよう検出作動域信号２６ａで補正されるものであるから、ブーム５の伸縮作動速度は、いずれの伸縮シリンダ６，７による伸縮作動域においても（伸縮シリンダ６による伸縮作動域であるか伸縮シリンダ７による伸縮作動域であるかに関わらず）水平移動操作信号２５ａのみに依存して決定されることになる。
【００６１】
同時にコントローラ２７は、（２）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａ、および、起伏角度検出手段２６からの検出起伏角信号２６ａとから、検出起伏角度θにあるブーム５が上記（１）による伸縮制御弁制御信号２７ａで切換制御された伸縮制御弁１３からの制御油で伸縮作動した際に、フック１２の地上揚程Ｈを変動させないためのウインチ１０の巻下巻上方向と速度を実現させるのに必要なウインチ制御弁１７の切換方向と切換制御量を算出すると共に、ウインチ制御弁１７をこの算出した切換方向と切換制御量に切り換えるためのウインチ制御弁制御信号２７ｂを生成し、これをウインチ制御弁１７に出力する。その結果、ウインチ制御弁１７は、検出起伏角度θにあるブーム５が、上記のようにしてコントローラ２７から出力される伸縮制御弁制御信号２７ａで切換制御された伸縮制御弁１３の制御油で伸縮作動した際に、フックの地上揚程Ｈを変動させないためのウインチ１０の巻下巻上速度を実現させるのに必要な切換方向と切換制御量で切換制御されることになる。
【００６２】
したがって、クレーンオペレータが水平移動操作手段２５を操作するのみで、ブーム５の伸縮作動とウインチ１０によるフック１２の巻上巻下作動が連動して行われ、フック１２に吊下した荷物をクレーンの作業半径増減方向へ水平に移動させるフック水平移動作業を行うことができるのである。
【００６３】
なお、当該実施形態におけるフック水平移動制御装置は、前記第２実施形態のものと同様、伸縮制御弁の同一の切換制御量で実現し得るブームの伸縮速度が伸縮シリンダの伸縮作動域によって異なる如きブームに関連配置したものであるが、上記（１）によってコントローラ２７が生成出力する伸縮制御弁制御信号は、水平移動操作信号のレベルが同一であればいずれの伸縮シリンダの伸縮作動域であっても同一のブーム伸縮速度が得られるよう検出作動域信号で補正されるものであるから、ブームの伸縮速度は、いずれの伸縮シリンダによる伸縮作動域においても水平移動操作信号のみに依存して決定されることになる。一方、ブームが水平移動操作信号２５ａにのみ依存する伸縮速度で伸縮作動した際に、フックの地上揚程Ｈを変動させないためのウインチの巻下巻上速度は、ブームの伸縮速度（換言すれば水平移動操作信号）とブーム起伏角度Θの関数として算出できることは明らかである。このため、第３実施形態におけるフック水平移動装置にあっても、水平移動操作手段を操作するのみで、フック水平作業を行うことができるのである。
【００６４】
なお、上記第１および第３実施形態における水平移動操作手段２５は、伸縮単独操作手段１８を用いるようにしても良いこと勿論である。この場合、伸縮単独操作手段１８からの伸縮単独操作信号１８ａを、切換手段（図示せず）を介して伸縮制御信号出力部１９とコントローラ２７に選択的に入力できるようにし、フック水平移動作業をしようとするときに、伸縮単独操作信号１８ａがコントローラ２７に入力されるよう前記切換手段を切り換えるようにすれば良い。また、第１および第２実施形態の説明において、コントローラ２７がウインチ制御弁制御信号２７ｂを算出出力する際に、水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａを用いるようにしているが、この水平移動操作信号２５ａに替えて、当該水平移動操作信号２５ａに一義的に関連する伸縮制御弁１３の切換状態信号（伸縮制御弁１３に取り付けられ伸縮制御弁１３の切換方向と切換制御量を判別可能に検出する検出手段（図示せず）の検出信号を用いるようにしても良いこと勿論である。
【００６５】
【効果】
以上の如く構成し、作用する本発明の請求項１ないし請求項３におけるフック水平移動制御装置は、クレーンオペレータが水平移動操作手段２５を操作するのみで、ブーム５の伸縮作動とウインチ１０の巻下巻上作動を併用したフック水平移動作業を行うことができるので、その操作が簡便となり、クレーン作業の能率向上に寄与するところが大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフック水平移動制御装置の適用対象たるクレーンの説明図である。
【図２】図１のクレーンの制御回路図である。
【図３】本発明の第１実施形態のフック水平移動制御装置の説明図である。
【図４】本発明の第２および第３実施形態のフック水平移動制御装置の説明図である。
【符号の説明】
１；クレーン、
２；アウトリガ、
３；基台、
４；ポスト、
５；ブーム、
５ａ〜５ｃ；ブームセクション、
６；伸縮シリンダ、
６ａ；伸長動作側圧油室、
６ｂ；縮小動作側圧油室、
７；伸縮シリンダ、
７ａ；伸長動作側圧油室、
７ｂ；縮小動作側圧油室、
８；起伏シリンダ、
９；ウインチモータ、
１０；ウインチ、
１１；ワイヤーロープ、
１２；フック、
１３；伸縮制御弁、
１３ａ１；伸長動作側圧油路、
１３ａ２；伸長動作側圧油路、
１３ｂ；縮小動作側圧油路、
１４；メカニカルチェック弁、
１５；メカニカルチェック弁、
１６；起伏制御弁、
１７；ウインチ制御弁、
１８；伸縮単独操作手段、
１８ａ；伸縮操作信号、
１９；伸縮制御信号出力部、
１９ａ；伸縮制御弁制御信号、
２０；起伏単独操作手段、
２０ａ；起伏操作信号、
２１；起伏制御信号出力部、
２１ａ；起伏制御弁制御信号、
２２；ウインチ単独操作手段、
２２ａ；ウインチ操作信号、
２３；ウインチ制御信号出力部、
２３ａ；ウインチ制御弁制御信号、
２４；フック水平移動制御装置、
２５；水平移動操作手段、
２５ａ；水平移動操作信号、
２６；起伏角度検出手段、
２６ａ；検出起伏角度信号、
２７；コントローラ、
２７ａ；伸縮制御弁制御信号、
２７ｂ；ウインチ制御弁制御信号、
２８；作動域検出手段、
２８ａ；検出作動域信号、
【発明の属する技術分野】
この発明は、ブームの伸縮作動とウインチの巻上巻下作動を連動して行いフックを水平に移動させるようにしたクレーンのフック水平移動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基端側のブームセクション内に順次先端側のブームセクションを伸縮自在に嵌挿してなり伸縮制御弁からの制御油により順次伸縮作動する複数の伸縮シリンダで伸縮作動し起伏制御弁からの制御油により伸縮作動する起伏シリンダで起伏作動するブーム、ウインチ制御弁からの制御油により正逆作動するウインチモータで巻上巻下作動するウインチ、および、ウインチからのワイヤーロープを介してブーム先端に巻上巻下作動可能に吊下したフックとを具備してなり、前記複数の伸縮シリンダのそれぞれが、互いに異なるブームセクションの伸縮作動を担当するよう構成したクレーンは、移動式クレーンあるいはトラック搭載型のクレーンとして良く知られている。移動式クレーンあるいはトラック搭載型クレーンでは、走行車輛のフレームに旋回作動自在に取りつけた旋回台に、前記ブームが起伏作動自在に取りつけられている。
【０００３】
この種のクレーンでは、旋回台の旋回作動、ブームの起伏ならびに伸縮作動、および、ウインチによるフックの巻上巻下作動を併用してフックに吊下した荷物を三次元空間内の任意の位置に移動させるクレーン作業が行われる。
【０００４】
ところで、この種のクレーンでは、ブームの伸縮作動とウインチによるフックの巻上巻下作動を併用操作してフックに吊下した荷物を作業半径増減方向へ水平に移動させるクレーン作業（以下、単にフック水平移動作業という）が行われる。この場合、クレーンオペレータが、フックに吊下した荷物の作動軌跡がクレーンの作業半径増減方向へ水平に移動するよう、ブームの伸縮作動を制御する伸縮制御弁とウインチの巻上巻下作動を制御するウインチ制御弁の双方を個別に制御する必要がり、その操作が煩雑であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記したクレーン、すなわち、基端側のブームセクション内に順次先端側のブームセクションを伸縮自在に嵌挿してなり伸縮制御弁からの制御油により順次伸縮作動する複数の伸縮シリンダで伸縮作動し起伏制御弁からの制御油により伸縮作動する起伏シリンダで起伏作動するブーム、ウインチ制御弁からの制御油により正逆作動するウインチモータで巻上巻下作動するウインチ、および、ウインチからのワイヤーロープを介してブーム先端に巻上巻下作動可能に吊下したフックとを具備してなり、前記複数の伸縮シリンダのそれぞれが、互いに異なるブームセクションの伸縮作動を担当するよう構成したクレーンに適用され、クレーンオペレータが伸縮制御弁の切換方向と切換制御量を指示するのみで、フック水平移動作業を行うことができるフック平行移動装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【問題を解決するための手段】
本発明における請求項１記載の発明は、上記クレーンにおける複数の伸縮シリンダのそれぞれが、伸縮制御弁の同一の切換制御量で実現し得るブームの伸縮速度を異にするようブームに関連配置してなるクレーンに使用されるフック水平移動装置であり、
・伸縮制御弁の切換方向と切換制御量を指示する水平移動操作信号を出力する水平移動操作手段、
・ブームの起伏角度を検出して検出起伏角信号を出力する起伏角度検出手段、
・ブームがいずれの伸縮シリンダによる伸縮作動域にあるかを検出して検出作動域信号を出力する作動域検出手段、
・および、これら各手段からの信号を受け取り、伸縮制御弁、および、ウインチ制御弁に制御信号を出力するコントローラ、とからなり、コントローラは、水平移動操作手段から水平移動操作信号を受け取ったときには、下記の（１）および（２）の処理を行うよう構成してあることを特徴とするものである。
（１）水平移動操作手段からの水平移動操作信号に対応して伸縮制御弁を切換制御するための伸縮制御弁制御信号を生成し、これを伸縮制御弁に出力する。
（２）水平移動操作手段からの水平移動操作信号または伸縮制御弁の切換状態信号、起伏角度検出手段からの検出起伏角信号、および、作動域検出手段からの作動域検出信号とから、検出起伏角度にあるブームが上記（１）による伸縮制御弁制御信号で切換制御された伸縮制御弁からの制御油で伸縮作動した際に、フックの地上揚程を変動させないためのウインチの巻下巻上方向と速度を実現させるのに必要なウインチ制御弁の切換方向と切換制御量を算出すると共に、ウインチ制御弁をこの算出した切換方向と切換制御量に切り換えるためのウインチ制御弁制御信号を生成し、これをウインチ制御弁に出力する。
【０００７】
上記の如く構成した請求項１記載の発明におけるフック水平移動装置によれば、水平移動操作手段から水平移動操作信号（伸縮制御弁の切換方向と切換制御量を指示する信号）を受け取ったコントローラは、
（１）水平移動操作手段からの水平移動操作信号に対応して伸縮制御弁を切換制御するための伸縮制御弁制御信号を生成し、これを伸縮制御弁に出力する。
（２）水平移動操作手段からの水平移動操作信号または伸縮制御弁の切換状態信号、起伏角度検出手段からの検出起伏角度信号、および、作動域検出手段からの検出作動域信号とから、検出起伏角度にあるブームが上記（１）による伸縮制御弁制御信号で切換制御された伸縮制御弁からの制御油で伸縮作動した際に、フックの地上揚程を変動させないためのウインチの巻下巻上方向と速度を実現させるのに必要なウインチ制御弁の切換方向と切換制御量を算出すると共に、ウインチ制御弁をこの算出した切換方向と切換制御量に切り換えるためのウインチ制御弁制御信号を生成し、これをウインチ制御弁に出力する。その結果、クレーンオペレータが水平移動操作手段を操作するのみで、ブームの伸縮作動とウインチによるフックの巻上巻下作動が連動して行われ、フックに吊下した荷物をクレーンの作業半径増減方向へ水平に移動させるフック水平移動作業を行うことができるのである。
【０００８】
なお、当該請求項１におけるフック水平移動制御装置の適用対象としてのクレーンは、上述したように、複数の伸縮シリンダのそれぞれが、伸縮制御弁の同一の切換制御量で実現し得るブームの伸縮速度が異なるようブームに関連配置してなるものであるが、上記（１）によってコントローラが生成出力する伸縮制御弁制御信号は、水平移動操作手段からの水平移動操作信号にのみ依存するものであるから、ブームがいずれの伸縮シリンダによる伸縮作動域かによってブームの伸縮速度が変化するようになる。しかしながら、上記（２）によってコントローラが生成出力するウインチ制御弁制御信号は、ブームがいずれの伸縮シリンダによる伸縮作動域にあるかを示す検出作動域信号を取りこんで生成出力されるものであるから、ウインチは、ブームがいずれの伸縮シリンダによる伸縮作動域にあっても、フックを水平に移動させるに必要な方向と速度で巻上巻下作動することになる。このため、水平移動操作手段を操作するのみで、フック水平作業を行うことができるのである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る第１ないし第３実施形態のフック水平移動制御装置を図１〜図４に基づいて説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）請求項１に対応した第１実施形態におけるフック水平移動制御装置を、図１〜図３に基づいて説明する。
【００１１】
図１および図２は、第１実施形態におけるフック水平移動制御装置の適用対象としてのクレーンの説明図である。図１はクレーンの全体図を示すものであり、図１に示すようにクレーン１は、左右のアウトリガ２，２によって支持される基台３上に、旋回作動自在にポスト４が取り付けられ、このポスト４の上端部にブーム５の基端部が起伏自在に枢着されている。ブーム５は、後述する複数の伸縮シリンダ６，７によって伸縮作動され、起伏シリンダ８によって起伏作動するようになっている。
【００１２】
また、ブーム５の基端側たる前記ポスト４には、ウインチモータ９で巻上巻下作動されるウインチ１０が配置されており、このウインチ１０により巻取繰出作動されるワイヤーロープ１１でもってブーム５の先端部にフック１２を巻上巻下作動自在に吊下している。
【００１３】
前記ブーム５は、基端側のブームセクション５ａ内に順次先端側のブームセクション５ｂ，５ｃを伸縮自在に嵌挿した多段伸縮式のブームであり、前記複数の伸縮シリンダ６，７により伸縮作動するようになっている。
【００１４】
前記複数の伸縮シリンダ６，７のうち伸縮シリンダ６は、ブーム５の基端側のブームセクション５ａとその次段位のブームセクション５ｂとの間に配置され、ブームセクション５ａに対しブームセクション5ｂを伸縮作動するものである。
【００１５】
また、伸縮シリンダ７は、ブームセクション５ｂとその次段位のブームセクション５ｃとの間に配置され、ブームセクション５ｂに対しブームセクション５ｃを伸縮作動させるものである。
【００１６】
図２は、図１に示したクレーンの駆動制御回路を示している。図２において、複数の伸縮シリンダ６，７は、単一の伸縮制御弁１３（四方向三位置型の油圧切換弁）で給排制御される作動油により順次伸縮作動するようになっている。伸縮シリンダ６および７の伸縮駆動回路をより詳しく説明すると次の通りである。
【００１７】
伸縮制御弁１３の一対の制御ポートの一方は、伸縮シリンダ６の伸長動作側圧油室６ａおよび伸縮シリンダ７の伸長動作側圧油室７ａに、それぞれ伸長動作側圧油路１３ａ１および１３ａ２を介して接続され、伸縮制御弁１３の一対の制御ポートの他方は、伸縮シリンダ６の縮小動作側圧油室６ｂおよび伸縮シリンダ７の縮小動作側圧油室７ｂに、縮小動作側圧油路１３ｂを介して接続されている。
【００１８】
前記伸長動作側圧油路１３ａ１には、伸縮制御弁１３側から伸縮シリンダ６の伸長動作側圧油室６ａ側への作動油の流れを常時許容し、その逆流は伸縮シリンダ７が最縮小したときにのみ許容するメカニカルチェック弁（伸縮シリンダ７の最縮小時に開放されるよう伸縮シリンダ７に機械的に関連させたメカニカルチェック弁）１４が介装されている。また、前記伸長動作側圧油路１３ａ２には、伸縮シリンダ７の伸長動作側圧油室７ａ側から伸縮制御弁１３側への作動油の流れを常時許容し、その逆流は伸縮シリンダ６が最伸長したときにのみ許容するメカニカルチェック弁（伸縮シリンダ６の最伸長時に開放されるよう伸縮シリンダ６に機械的に関連させたメカニカルチェック弁）１５が介装されている。
【００１９】
このように構成した伸縮駆動回路の作用について説明する。今、伸縮シリンダ６および７が縮小している状態で伸縮制御弁１３を伸長側に切り換えると、伸縮制御弁１３から伸長動作側圧油路１３ａ１を通って伸縮シリンダ６の伸長動作側圧油室6ａへ作動油が供給され、伸縮シリンダ６の縮小動作側圧油室６ｂの作動油は、縮小動作側圧油路１３ｂを通って伸縮制御弁１３へ排出される。これにより、伸縮シリンダ６が伸長作動する。伸縮シリンダ６が最伸長するまでは、伸長動作側圧油路１３ａ２に介装したメカニカルチェック弁１５により、伸縮制御弁１３から伸縮シリンダ７の伸長動作側圧油室７ａへの作動油の流れが阻止されているため、伸縮シリンダ７は伸長作動しない。
【００２０】
伸縮シリンダ６が最伸長すると、メカニカルチェック弁１５が開放されるので伸縮シリンダ７が伸長作動する。このとき伸縮シリンダ７の縮小動作側圧油室７ｂの作動油は、縮小動作側圧油路１３ｂを通って伸縮制御弁１３へ排出される。
【００２１】
伸縮シリンダ６および７が伸長している状態で、伸縮制御弁１３を縮小側に切り換えると、伸縮制御弁１３から縮小動作側圧油路１３ｂを通って伸縮シリンダ６の縮小動作側圧油室６ａおよび伸縮シリンダ７の縮小動作側圧油室７ａへ作動油が供給される。伸縮シリンダ７の伸長動作側圧油室７ａの作動油は、伸長動作側圧油路１３ａ２を通って伸縮制御弁１３へ排出され、これにより伸縮シリンダ７は縮小作動する。伸縮シリンダ７が最縮小するまでは、伸長動作側圧油路１３ａ１に介装したメカニカルチェック弁１４により、伸縮シリンダ６の伸長動作側圧油室６ａの作動油は、伸縮制御弁１３に排出されないので伸縮シリンダ６は縮小作動しない。
【００２２】
伸縮シリンダ７が最縮小すると、メカニカルチェック弁１４が開放されるので伸縮シリンダ６が縮小作動する。
【００２３】
このように、伸縮シリンダ６および伸縮シリンダ７が、それぞれ異なるブームセクションの伸縮作動を行う（伸縮シリンダ６はブームセクション５ａに対するブームセクション５ｂの伸縮作動を行い、伸縮シリンダ７はブームセクション５ｂに対するブームセクション５ｃの伸縮作動を行う）ようになっており、これら複数の伸縮シリンダ６および７は伸縮制御弁１３からの制御油により順次伸縮作動するようになっている。
【００２４】
起伏シリンダ８は、起伏制御弁１６（四方向三位置型の油圧切換弁）で給排制御される作動油により作動するようになっている。
【００２５】
前記ウインチ１０（ウインチモータ９）は、ウインチ制御弁１７（四方向三位置型の油圧切換弁）で給排制御される作動油により巻上巻下作動するようになっている。
【００２６】
伸縮制御弁１３、起伏制御弁１６、および、ウインチ制御弁１７は、クレーンオペレータによりその切換方向と切換制御量を任意に操作できるようになっている。すなわち、伸縮制御弁１３は、伸縮単独操作手段１８から伸縮操作信号１８ａを受けた伸縮制御信号出力部１９が出力する伸縮制御弁制御信号１９ａにより切換制御されるようになっている。より詳細に説明すると、伸縮単独操作手段１８は、クレーンオペレータの操作によりブーム５の伸縮方向と速度を示す伸縮操作信号１８ａを出力するものである。伸縮制御信号出力部１９は、伸縮操作信号１８ａを受け取り、当該伸縮操作信号１８ａが示す伸縮方向と速度でブーム５を伸縮作動させるに必要な伸縮制御弁１３の切換方向と切換制御量を求め、伸縮制御弁１３をこの求めた切換方向と切換制御量に切換制御するための伸縮制御弁制御信号１９ａを出力するものである。この伸縮制御弁制御信号１９ａは、伸縮制御弁１３をブーム伸長側へ切り換えるための信号１９ａ１と、ブーム縮小側へ切り換えるための信号１９ａ２を含んでいる。
【００２７】
また、起伏制御弁１６は、起伏単独操作手段２０から起伏操作信号２０ａを受けた起伏制御信号出力部２１が出力する起伏制御弁制御信号２１ａにより切換制御されるようになっている。より詳細に説明すると、起伏単独操作手段２０は、クレーンオペレータの操作によりブーム５の起伏方向と速度を示す起伏操作信号２０ａを出力するものである。起伏制御信号出力部２１は、起伏操作信号２０ａを受け取り、当該起伏操作信号２０ａが示す起伏方向と速度でブーム５を起伏作動させるに必要な起伏制御弁１６の切換方向と切換制御量を求め、起伏制御弁１６をこの求めた切換方向と切換制御量に切換制御するための起伏制御弁制御信号２１ａを出力するものである。この起伏制御弁制御信号２１ａは、起伏制御弁１６をブーム起仰側へ切り換えるための信号１２ａ１と、ブーム倒伏側へ切り換えるための信号２１ａ２を含んでいる。
【００２８】
さらに、ウインチ制御弁１７は、ウインチ単独操作手段２２からウインチ操作信号２２ａを受けたウインチ制御信号出力部２３が出力するウインチ制御弁制御信号２３ａにより切換制御されるようになっている。より詳細に説明すると、ウインチ単独操作手段２２は、クレーンオペレータの操作によりウインチ１０の巻上巻下方向（フック１２の巻上巻下方向）と速度を示すウインチ操作信号２２ａを出力するものである。ウインチ制御信号出力部２３は、ウインチ操作信号２２ａを受け取り、当該ウインチ操作信号２２ａが示す巻上巻下方向と速度でウインチ１０を巻上巻下作動させるに必要なウインチ制御弁１７の切換方向と切換制御量を求め、ウインチ制御弁１７をこの求めた切換方向と切換制御量に切換制御するためのウインチ制御弁制御信号２３ａを出力するものである。このウインチ制御弁制御信号２３ａは、ウインチ制御弁１７をフック巻上側へ切り換えるための信号２３ａ１と、フック巻下側へ切り換えるための信号２３ａ２を含んでいる。
【００２９】
本実施形態におけるフック水平移動装置の適用対象たるクレーンは、上述したように、複数の伸縮シリンダ６，７のそれぞれが、伸縮制御弁１３の同一の切換制御量（換言すれば、伸縮制御弁１３からの同一の制御油量）で実現し得るブームの伸縮速度が同じとなるようブーム５に関連配置してなるクレーンである。このような関連配置は、図１および図２に示したように、伸縮シリンダ６をブームセクション５ａとブームセクション５ｂ間に配置し、且つ、伸縮シリンダ７をブームセクション５ｂとブームセクション５ｃ間に配置したものにおいては、複数の伸縮シリンダ６，７の各伸長動作側圧油室６ａ，７ａの有効受圧面積を同じにすることで達成できる。
【００３０】
また、図１および図２に示したブーム５におけるブームセクション５ｃ内に、更に先端側のブームセクションを伸縮自在に追加嵌挿し、このブームセクションのブームセクション５ｃに対する伸縮作動を、ブームセクション５ｂに対するブームセクション５ｃの伸縮作動に連動（ブームセクション５ｂ，５ｃ，および、追加嵌挿に係るブームセクションとの間に懸け回したワイヤーロープにより連動）して行うようにしたものにあっては、ブーム５の伸縮シリンダ７による伸縮速度は、伸縮シリンダ７の伸縮速度の2倍になる。この場合には、伸縮シリンダ６の伸長動作側圧油室６ａの有効受圧面積に対して、伸縮シリンダ７の伸長動作側圧油室７ａの有効受圧面積を２倍にすることで、伸縮制御弁１３の同一の切換制御量（換言すれば、伸縮制御弁１３からの同一の制御油量）で実現し得るブームの伸縮速度が同じとなるよう各油圧シリンダ６，７をブーム５に関連配置することができるのである。
【００３１】
次に、第１実施形態におけるフック水平移動制御装置を、図３に基づいて説明する。図３は、図２に示し上述したクレーン１の駆動制御回路にフック水平移動制御装置を付加記入したものである。図３において、２４は、フック水平移動制御装置を示している。このフック水平移動制御装置２４は、
・伸縮制御弁１３の切換方向と切換制御量を指示する水平移動操作信号２５ａを出力する水平移動操作手段２５、
・ブーム５の起伏角度を検出して検出起伏角信号２６ａを出力する起伏角度検出手段２６、および、
・これら水平移動操作手段２５および起伏角度検出手段２６からの各信号２５ａ，２６ａを受け取って、伸縮制御弁１３およびウインチ制御弁１７に制御信号を出力するコントローラ２７、とで構成している。
【００３２】
前記起伏角度検出手段２６は、クレーンのブーム５の実際の起伏角度（水平からの起仰角度）θを検出するものである。
【００３３】
また、前記コントローラ２７は、水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａを受け取った時には、下記の（１）および（２）の処理を行うように構成している。
（１）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａに対応して伸縮制御弁１３を切換制御するための伸縮制御弁制御信号２７ａを生成し、これを伸縮制御弁１３に出力する。この伸縮制御弁制御信号２７ａは、伸縮制御弁１３をブーム伸長側へ切り換えるための信号２７ａ１と、ブーム縮小側へ切り換えるための信号２７ａ２を含んでいる。
（２）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａ、および、起伏角度検出手段２６からの検出起伏角信号２６ａとから、検出起伏角度θにあるブーム５が、上記（１）による伸縮制御弁制御信号２７ａで切換制御された伸縮制御弁１３からの制御油で伸縮作動した際に、フック１２の地上揚程Ｈを変動させないためのウインチ１０の巻下巻上方向と速度を実現させるのに必要なウインチ制御弁１７の切換方向と切換制御量を算出すると共に、ウインチ制御弁１７をこの算出した切換方向と切換制御量に切り換えるためのウインチ制御弁制御信号２７ｂを生成し、これをウインチ制御弁１７に出力する。このウインチ制御弁制御信号２７ｂは、ウインチ１０（フック１２）を巻上側に切り換えるための信号２７ｂ１と、巻下側に切り換えるための信号２７ｂ２とを含んでいる。
【００３４】
このように構成した本実施形態におけるフック水平移動制御装置は、フック水平移動作業を行う場合には、クレーンオペレータが水平移動操作手段２５を操作して、この水平移動操作手段２５から水平移動操作信号２５ａ［伸縮制御弁１３の切換方向（ブーム５伸長側か縮小側か）とその切換制御量に関する情報が含まれている］をコントローラ２７に入力する。
【００３５】
するとコントローラ２７は、（１）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａに対応して伸縮制御弁１３を切換制御するための伸縮制御弁制御信号２７ａを、伸縮制御弁１３へ出力する。その結果、伸縮制御弁１３は、水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号５ａが指示する切換方向と切換制御量に応じて切換られ、伸縮シリンダ６，７が順次伸縮作動する。
【００３６】
同時に、コントローラ２７は、（１）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａ、および、起伏角度検出手段２６からの検出起伏角信号２６ａとから、検出起伏角度θにあるブーム５が、上記のようにコントローラ２７から出力される伸縮制御弁制御信号２７ａで切換制御された伸縮制御弁１３ｔｏの制御油で伸縮作動した際に、フックの地上揚程Ｈを変動させないためのウインチ１０の巻下巻上方向と速度を実現させるのに必要なウインチ制御弁１７の切換方向と切換制御量を算出すると共に、ウインチ制御弁１７をこの算出した切換方向と切換制御量に切り換えるためのウインチ制御弁制御信号２７ｂを生成し、これをウインチ制御弁１７に出力する。
【００３７】
その結果、ウインチ制御弁１７は、検出起伏角度θにあるブーム５が、上記のようにしてコントローラ２７から出力される伸縮制御弁制御信号２７ａで切換制御された伸縮制御弁１３ｔｏの制御油で伸縮作動した際に、フックの地上揚程Ｈを変動させないためのウインチ１０の巻下巻上速度を実現させるのに必要な切換方向と切換制御量だけ切換制御されることになる。
【００３８】
したがって、クレーンオペレータが水平移動操作手段２５を操作するのみで、ブーム５の伸縮作動とウインチ１０によるフック１２の巻上巻下作動が連動して行われ、フック１２に吊下した荷物をクレーンの作業半径増減方向へ水平に移動させるフック水平移動作業を行うことができるのである。
【００３９】
この場合、ブーム５の伸縮作動速度は、いずれの伸縮シリンダ６，７による伸縮作動域であっても、伸縮制御弁１３の切換制御量すなわち水平移動操作信号２５ａが同じであれば同じ値となる。一方、ブーム５が水平移動操作信号２５ａにのみ依存する伸縮速度で伸縮作動した際に、フック１２の地上揚程を変動させないためのウインチの巻下巻上速度は、ブーム５の伸縮速度（換言すれば水平移動操作信号２５ａ）とブーム起伏角度θの関数として算出できる。このため、水平移動操作手段２５を操作するのみで、フック水平作業を行うことができるのである。
【００４０】
（第２の実施形態）次に、請求項２に対応した第２実施形態のフック水平移動制御装置を、図４に基づき説明する。当該実施形態におけるフック水平移動制御装置の取り付け対象としてのクレーンは、図１および図２に示し上記した第１実施形態における水平移動制御装置の取り付け対象としてのクレーンに比して、複数の伸縮シリンダ６，７のそれぞれが、伸縮制御弁１３の同一の切換制御量（換言すれば、伸縮制御弁１３からの同一の制御油量）で実現し得るブームの伸縮速度が異なるよう関連配置されたクレーンである。
【００４１】
このような関連配置は、図１および図２に示したように、伸縮シリンダ６をブームセクション５ａとブームセクション５ｂ間に配置し、且つ、伸縮シリンダ７をブームセクション５ｂとブームセクション５ｃ間に配置したものにおいては、複数の伸縮シリンダ６，７の各伸長動作側圧油室６ａ，７ａの有効受圧面積を異にしたものが該当する。この場合、伸縮制御弁１３の同一の切換制御量（換言すれば、伸縮制御弁１３からの同一の制御油量）で実現し得るブームの伸縮速度は、両伸縮シリンダ６，７の有効受圧面積比に逆比例する。
【００４２】
また、図１および図２に示したブーム５におけるブームセクション５ｃ内に、更に先端側のブームセクションを伸縮自在に追加嵌挿し、このブームセクションのブームセクション５ｃに対する伸縮作動を、ブームセクション５ｂに対するブームセクション５ｃの伸縮作動に連動（ブームセクション５ｂ，５ｃ，および、追加嵌挿に係るブームセクションとの間に懸け回したワイヤーロープにより連動）して行うようにしたものにあっては、ブーム５の伸縮シリンダ７による伸縮速度は、伸縮シリンダ７の伸縮速度の2倍になる。この場合には、伸縮シリンダ６の伸長動作側圧油室６ａの有効受圧面積に対して、伸縮シリンダ７の伸長動作側圧油室７ａの有効受圧面積を２倍にしていないものが該当する。このようなものにおける具体的該当事例としては、伸縮シリンダ６の有効受圧面積と伸縮シリンダ７の有効受圧面積を同じに設定したものがある。この場合、伸縮制御弁１３の同一の切換制御量（換言すれば、伸縮制御弁１３からの同一の制御油量）で実現し得るブームの伸縮速度は、伸縮シリンダ６によるものに対して伸縮シリンダ７によるものが２倍となる。
【００４３】
当該実施形態におけるフック水平移動制御装置は、このようなクレーンをその取り付け対象とするものである。
【００４４】
次に、本実施形態におけるフック水平移動制御装置を、図４に基づいて説明する。図４は、図２に示し上述したクレーン１の駆動制御回路に本実施形態におけるフック水平移動制御装置を付加記入したものである。図４において、２４は、フック水平移動制御装置を示している。このフック水平移動制御装置２４は、
・伸縮制御弁１３の切換方向と切換制御量を指示する水平移動操作信号２５ａを出力する水平移動操作手段２５、
・ブーム５の起伏角度θを検出して検出起伏角信号２６ａを出力する起伏角度検出手段２６、
・ブーム５がいずれの伸縮シリンダ６，７による伸縮作動域にあるかを検出して検出作動域信号２８ａを出力する作動域検出手段２８、および、
・これら各手段２５，２６，２８からの信号を受け取り、伸縮制御弁１３、および、ウインチ制御弁１７に制御信号を出力するコントローラ２７、とで構成されている。
【００４５】
前記水平移動操作手段２５、および、起伏角度検出手段２６は、前記第１実施形態のフック水平移動制御装置における水平移動操作手段２５、および、起伏角度検出手段２６と同じものである。
【００４６】
前記作動域検出手段２８は、例えば、基端側のブームセクション５ａと最先端側のブームセクション間の距離を検出するブーム長さ検出手段（図示せず）と、このブーム長さ検出手段の検出ブーム長さを監視しブームセクション５ｂに対しブームセクション５ｃが伸長状態（少しでも伸長しているかどうか）を判別するコンパレータ（図示せず）で構成したものが用いられる。このように構成した作動域検出手段２８が、ブームセクション５ｂに対しブームセクション５ｃが伸長状態にあることを検出した場合には、ブーム５が伸縮シリンダ７による伸縮作動域にあり、検出していない場合には、ブーム５が伸縮シリンダ６による伸縮作動域にある判断するようになっている。
【００４７】
前記コントローラ２７は、水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａを受け取ったときには、下記の（１）および（２）の処理を行うよう構成している。
（１）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａに対応して伸縮制御弁１３を切換制御するための伸縮制御弁制御信号２７ａを生成し、これを伸縮制御弁１３に出力する。この伸縮制御弁制御信号２７ａは、伸縮制御弁１３をブーム伸長側へ切り換えるための信号２７ａ１と、ブーム縮小側へ切り換えるための信号２７ａ２を含んでいる。
（２）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａ、起伏角度検出手段２６からの検出起伏角信号２６ａ、および、作動域検出手段２８からの検出作動域信号２８ａとから、検出起伏角度θにあるブームが上記（１）による伸縮制御弁制御信号２７ａで切換制御された伸縮制御弁１３からの制御油で伸縮作動した際に、フック１２の地上揚程Ｈを変動させないためのウインチ１０の巻下巻上方向と速度を実現させるのに必要なウインチ制御弁１７の切換方向と切換制御量を算出すると共に、ウインチ制御弁１７をこの算出した切換方向と切換制御量に切り換えるためのウインチ制御弁制御信号２７ｂを生成し、これをウインチ制御弁１７に出力する。このウインチ制御弁制御信号２７ｂは、ウインチ１０（フック１２）を巻上側に切り換えるための信号２７ｂ１と、巻下側に切り換えるための信号２７ｂ２と を含んでいる。
【００４８】
このように構成した本実施形態におけるフック水平移動制御装置は、フック水平移動作業を行う場合には、クレーンオペレータが水平移動操作手段２５を操作して、この水平移動操作手段２５から水平移動操作信号２５ａ［伸縮制御弁１３の切換方向（ブーム５伸長側か縮小側か）とその切換制御量に関する情報が含まれているコントローラ２７に入力する。
【００４９】
するとコントローラ２７は、（１）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａに対応して伸縮制御弁１３を切換制御するための伸縮制御弁制御信号２７ａを、伸縮制御弁１３へ出力する。その結果、伸縮制御弁１３は、水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａが指示する切換方向と切換制御量に応じて切換られ、伸縮シリンダ６，７が順次伸縮作動する。
【００５０】
同時に、コントローラ２７は、（２）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａ、起伏角度検出手段２６からの検出起伏角信号２６ａ、および、作動域検出手段２８からの検出作動域信号２８ａとから、検出起伏角度θにあるブームが上記（１）による伸縮制御弁制御信号２７ａで切換制御された伸縮制御弁１３からの制御油で伸縮作動した際に、フック１２の地上揚程Ｈを変動させないためのウインチ１０の巻下巻上方向と速度を実現させるのに必要なウインチ制御弁１７の切換方向と切換制御量を算出すると共に、ウインチ制御弁１７をこの算出した切換方向と切換制御量に切り換えるためのウインチ制御弁制御信号２７ｂを生成し、これをウインチ制御弁１７に出力する。
【００５１】
その結果、ウインチ制御弁１７は、検出起伏角度θにあるブーム５が、上記のようにしてコントローラ２７から出力される伸縮制御弁制御信号２７ａで切換制御された伸縮制御弁１３からの制御油で伸縮作動した際に、フックの地上揚程Ｈを変動させないためのウインチ１０の巻下巻上速度を実現させるのに必要な切換方向と切換制御量で切換制御されることになる。
【００５２】
したがって、クレーンオペレータが水平移動操作手段２５を操作するのみで、ブーム５の伸縮作動とウインチ１０によるフック１２の巻上巻下作動が連動して行われ、フック１２に吊下した荷物をクレーンの作業半径増減方向へ水平に移動させるフック水平移動作業を行うことができるのである。
【００５３】
なお、本実施形態におけるフック水平移動制御装置は、上記したように伸縮制御弁の同一の切換制御量で実現し得るブームの伸縮速度が伸縮シリンダの伸縮作動域によって異なる如きブームに関連配置したものであるが、上記（１）によってコントローラ２７が生成出力する伸縮制御弁制御信号２７ａは、水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａのみに依存するものであるから、ブーム５がいずれの伸縮シリンダ６，７による伸縮作動域にあるかによってブーム５の伸縮速度が変化するようになる。
【００５４】
しかしながら、上記（２）によってコントローラ２７が生成出力するウインチ制御弁制御信号２７ｂは、ブーム５がいずれの伸縮シリンダ６，７による伸縮作動域にあるかを示す検出作動域信号２８ａを取りこんで生成出力されるものであるから、ウインチ１０は、ブーム５がいずれの伸縮シリンダ６，７による伸縮作動域にあっても、フック１２の地上揚程Ｈを変動させることなく作業半径増減方向に移動させるに必要な方向と速度で巻下巻上作動するのである。このため、水平移動操作手段２５を操作するのみで、フック水平作業を行うことができるのである。
【００５５】
（第３の実施形態）次に、請求項３に対応した第３実施形態のフック水平移動制御装置を、図４に基づき説明する。当該実施形態におけるフック水平移動制御装置の取り付け対象としてのクレーンは、上記第２実施形態で説明した通りのクレーンである。
【００５６】
当該実施形態におけるフック水平移動制御装置２４は、上記した第２実施形態のものと同様に、
・伸縮制御弁１３の切換方向と切換制御量を指示する水平移動操作信号２５ａを出力する水平移動操作手段２５、
・ブーム５の起伏角度θを検出して検出起伏角信号２６ａを出力する起伏角度検出手段２６、
・ブーム５がいずれの伸縮シリンダ６，７による伸縮作動域にあるかを検出して検出作動域信号２８ａを出力する作動域検出手段２８、および、
・これら各手段２５，２６，２８からの信号を受け取り、伸縮制御弁１３、および、ウインチ制御弁１７に制御信号を出力するコントローラ２７、とで構成されている。
【００５７】
したがって、これら水平移動操作手段２５、起伏角度検出手段２６、および、作動域検出手段２８、および、コントローラ２７の配置構成を示す図は、前記第２実施形態の説明で用いた図４を援用する。当該実施形態におけるフック水平移動制御装置２４は、そのコントローラ２７における演算処理が、前記第２実施形態におけるフック水平移動制御装置２４のそれと次の点で異なっている。すなわち、
【００５８】
前記コントローラ２７は、水平移動操作手段２５から水平移動操作信号２５ａを受け取ったときには、下記の（１）および（２）の処理を行うよう構成している。
（１）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａ、および、作動域検出手段２８からの検出作動域信号２８ａとから、水平移動操作信号２５ａに対応して伸縮制御弁１３を切換制御するための伸縮制御弁制御信号２７ａであって、水平移動操作信号２５ａのレベルが同一であればいずれの伸縮シリンダ６，７の伸縮作動域であっても同一のブーム伸縮速度が得られるよう検出作動域信号２８ａで補正された伸縮制御弁制御信号２７ａを生成し、これを伸縮制御弁１３へ出力する。この伸縮制御弁制御信号２７ａは、伸縮制御弁１３をブーム伸長側へ切り換えるための信号２７ａ１と、ブーム縮小側へ切り換えるための信号２７ａ２を含んでいる。
（１）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａ、および、起伏角度検出手段２６からの検出起伏角信号２６ａとから、検出起伏角度θにあるブーム５が上記（１）による伸縮制御弁制御信号２７ａで切換制御された伸縮制御弁１３からの制御油で伸縮作動した際に、フック１２の地上揚程Ｈを変動させないためのウインチ１０の巻下巻上方向と速度を実現させるのに必要なウインチ制御弁１７の切換方向と切換制御量を算出すると共に、ウインチ制御弁１７をこの算出した切換方向と切換制御量に切り換えるためのウインチ制御弁制御信号２７ｂを生成し、これをウインチ制御弁１７に出力する。このウインチ制御弁制御信号２７ｂは、ウインチ１０（フック１２）を巻上側に切り換えるための信号２７ｂ１と、巻下側に切り換えるための信号２７ｂ２と を含んでいる。
【００５９】
このように構成した第３実施形態におけるフック水平移動制御装置２４は、フック水平移動作業を行う場合には、クレーンオペレータが水平移動操作手段２５を操作して、この水平移動操作手段２５から水平移動操作信号２５ａ［伸縮制御弁１３の切換方向（ブーム５伸長側か縮小側か）とその切換制御量に関する情報が含まれている］をコントローラ２７に入力する。
【００６０】
するとコントローラ２７は、（１）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａ、および、作動域検出手段２８からの検出作動域信号２８ａとから、水平移動操作信号２５ａに対応して伸縮制御弁１３を切換制御するための伸縮制御弁制御信号２７ａであって、水平移動操作信号２５ａのレベルが同一であればいずれの伸縮シリンダ６，７の伸縮作動域であっても同一のブーム伸縮速度が得られるよう検出作動域信号２８ａで補正された伸縮制御弁制御信号２７ａを生成し、これを伸縮制御弁１３へ出力する。この処理によりコントローラ２７が生成出力する伸縮制御弁制御信号２７ａは、水平移動操作信号２５ａのレベルが同一であればいずれの伸縮シリンダ６，７の伸縮作動域であっても同一のブーム伸縮速度が得られるよう検出作動域信号２６ａで補正されるものであるから、ブーム５の伸縮作動速度は、いずれの伸縮シリンダ６，７による伸縮作動域においても（伸縮シリンダ６による伸縮作動域であるか伸縮シリンダ７による伸縮作動域であるかに関わらず）水平移動操作信号２５ａのみに依存して決定されることになる。
【００６１】
同時にコントローラ２７は、（２）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａ、および、起伏角度検出手段２６からの検出起伏角信号２６ａとから、検出起伏角度θにあるブーム５が上記（１）による伸縮制御弁制御信号２７ａで切換制御された伸縮制御弁１３からの制御油で伸縮作動した際に、フック１２の地上揚程Ｈを変動させないためのウインチ１０の巻下巻上方向と速度を実現させるのに必要なウインチ制御弁１７の切換方向と切換制御量を算出すると共に、ウインチ制御弁１７をこの算出した切換方向と切換制御量に切り換えるためのウインチ制御弁制御信号２７ｂを生成し、これをウインチ制御弁１７に出力する。その結果、ウインチ制御弁１７は、検出起伏角度θにあるブーム５が、上記のようにしてコントローラ２７から出力される伸縮制御弁制御信号２７ａで切換制御された伸縮制御弁１３の制御油で伸縮作動した際に、フックの地上揚程Ｈを変動させないためのウインチ１０の巻下巻上速度を実現させるのに必要な切換方向と切換制御量で切換制御されることになる。
【００６２】
したがって、クレーンオペレータが水平移動操作手段２５を操作するのみで、ブーム５の伸縮作動とウインチ１０によるフック１２の巻上巻下作動が連動して行われ、フック１２に吊下した荷物をクレーンの作業半径増減方向へ水平に移動させるフック水平移動作業を行うことができるのである。
【００６３】
なお、当該実施形態におけるフック水平移動制御装置は、前記第２実施形態のものと同様、伸縮制御弁の同一の切換制御量で実現し得るブームの伸縮速度が伸縮シリンダの伸縮作動域によって異なる如きブームに関連配置したものであるが、上記（１）によってコントローラ２７が生成出力する伸縮制御弁制御信号は、水平移動操作信号のレベルが同一であればいずれの伸縮シリンダの伸縮作動域であっても同一のブーム伸縮速度が得られるよう検出作動域信号で補正されるものであるから、ブームの伸縮速度は、いずれの伸縮シリンダによる伸縮作動域においても水平移動操作信号のみに依存して決定されることになる。一方、ブームが水平移動操作信号２５ａにのみ依存する伸縮速度で伸縮作動した際に、フックの地上揚程Ｈを変動させないためのウインチの巻下巻上速度は、ブームの伸縮速度（換言すれば水平移動操作信号）とブーム起伏角度Θの関数として算出できることは明らかである。このため、第３実施形態におけるフック水平移動装置にあっても、水平移動操作手段を操作するのみで、フック水平作業を行うことができるのである。
【００６４】
なお、上記第１および第３実施形態における水平移動操作手段２５は、伸縮単独操作手段１８を用いるようにしても良いこと勿論である。この場合、伸縮単独操作手段１８からの伸縮単独操作信号１８ａを、切換手段（図示せず）を介して伸縮制御信号出力部１９とコントローラ２７に選択的に入力できるようにし、フック水平移動作業をしようとするときに、伸縮単独操作信号１８ａがコントローラ２７に入力されるよう前記切換手段を切り換えるようにすれば良い。また、第１および第２実施形態の説明において、コントローラ２７がウインチ制御弁制御信号２７ｂを算出出力する際に、水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａを用いるようにしているが、この水平移動操作信号２５ａに替えて、当該水平移動操作信号２５ａに一義的に関連する伸縮制御弁１３の切換状態信号（伸縮制御弁１３に取り付けられ伸縮制御弁１３の切換方向と切換制御量を判別可能に検出する検出手段（図示せず）の検出信号を用いるようにしても良いこと勿論である。
【００６５】
【効果】
以上の如く構成し、作用する本発明の請求項１ないし請求項３におけるフック水平移動制御装置は、クレーンオペレータが水平移動操作手段２５を操作するのみで、ブーム５の伸縮作動とウインチ１０の巻下巻上作動を併用したフック水平移動作業を行うことができるので、その操作が簡便となり、クレーン作業の能率向上に寄与するところが大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフック水平移動制御装置の適用対象たるクレーンの説明図である。
【図２】図１のクレーンの制御回路図である。
【図３】本発明の第１実施形態のフック水平移動制御装置の説明図である。
【図４】本発明の第２および第３実施形態のフック水平移動制御装置の説明図である。
【符号の説明】
１；クレーン、
２；アウトリガ、
３；基台、
４；ポスト、
５；ブーム、
５ａ〜５ｃ；ブームセクション、
６；伸縮シリンダ、
６ａ；伸長動作側圧油室、
６ｂ；縮小動作側圧油室、
７；伸縮シリンダ、
７ａ；伸長動作側圧油室、
７ｂ；縮小動作側圧油室、
８；起伏シリンダ、
９；ウインチモータ、
１０；ウインチ、
１１；ワイヤーロープ、
１２；フック、
１３；伸縮制御弁、
１３ａ１；伸長動作側圧油路、
１３ａ２；伸長動作側圧油路、
１３ｂ；縮小動作側圧油路、
１４；メカニカルチェック弁、
１５；メカニカルチェック弁、
１６；起伏制御弁、
１７；ウインチ制御弁、
１８；伸縮単独操作手段、
１８ａ；伸縮操作信号、
１９；伸縮制御信号出力部、
１９ａ；伸縮制御弁制御信号、
２０；起伏単独操作手段、
２０ａ；起伏操作信号、
２１；起伏制御信号出力部、
２１ａ；起伏制御弁制御信号、
２２；ウインチ単独操作手段、
２２ａ；ウインチ操作信号、
２３；ウインチ制御信号出力部、
２３ａ；ウインチ制御弁制御信号、
２４；フック水平移動制御装置、
２５；水平移動操作手段、
２５ａ；水平移動操作信号、
２６；起伏角度検出手段、
２６ａ；検出起伏角度信号、
２７；コントローラ、
２７ａ；伸縮制御弁制御信号、
２７ｂ；ウインチ制御弁制御信号、
２８；作動域検出手段、
２８ａ；検出作動域信号、
Claims (1)
- 基端側のブームセクション５ａ内に順次先端側のブームセクション５ｂ，５ｃを伸縮自在に嵌挿してなり伸縮制御弁１３からの制御油により順次伸縮作動する複数の伸縮シリンダ６，７で伸縮作動し起伏制御弁１６からの制御油により伸縮作動する起伏シリンダ８で起伏作動するブーム５、ウインチ制御弁１７からの制御油により正逆作動するウインチモータ９で巻上巻下作動するウインチ１０、および、ウインチ１０からのワイヤーロープ１１を介してブーム５先端に巻上巻下作動可能に吊下したフック１２とを具備してなり、前記複数の伸縮シリンダ６，７のそれぞれが、互いに異なるブームセクションの伸縮作動を担当し、且つ、伸縮制御弁１３の同一の切換制御量で実現し得るブーム５の伸縮速度を異にするようブーム５に関連配置してなるクレーンのフック水平移動装置であって、
・伸縮制御弁１３の切換方向と切換制御量を指示する水平移動操作信号２５ａを出力する水平移動操作手段２５、
・ブーム５の起伏角度θを検出して検出起伏角信号２６ａを出力する起伏角度検出手段２６、
・ブーム５がいずれの伸縮シリンダ６，７による伸縮作動域にあるかを検出して検出作動域信号２８ａを出力する作動域検出手段２８、および、
・これら各手段２５，２６，２８からの信号を受け取り、伸縮制御弁１３、および、ウインチ制御弁１７に制御信号を出力するコントローラ２７、とからなり、コントローラ２７は、水平移動操作手段２５から水平移動操作信号２５ａを受け取ったときには、下記の（１）および（２）の処理を行うよう構成してあることを特徴とするクレーンのフック水平移動制御装置。
（１）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａに対応して伸縮制御弁１３を切換制御するための伸縮制御弁制御信号２７ａを生成し、これを伸縮制御弁１３に出力する。
（２）水平移動操作手段２５からの水平移動操作信号２５ａまたは伸縮制御弁１３の切換状態信号、起伏角度検出手段２６からの検出起伏角信号２６ａ、および、作動域検出手段２８からの検出作動域信号２８ａとから、検出起伏角度θにあるブームが上記（１）による伸縮制御弁制御信号２７ａで切換制御された伸縮制御弁１３の制御油で伸縮作動した際に、フック１２の地上揚程Ｈを変動させないためのウインチ１０の巻下巻上方向と速度を実現させるのに必要なウインチ制御弁１７の切換方向と切換制御量を算出すると共に、ウインチ制御弁１７をこの算出した切換方向と切換制御量に切り換えるためのウインチ制御弁制御信号２７ｂを生成し、これをウインチ制御弁１７に出力する。
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| JP2001197701A JP4829430B2 (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | クレーンのフック水平移動制御装置 |
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| JP3151779B2 (ja) * | 1993-11-08 | 2001-04-03 | 株式会社小松製作所 | 多段ブームの伸縮速度制御装置 |
-
2001
- 2001-06-29 JP JP2001197701A patent/JP4829430B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2003012276A (ja) | 2003-01-15 |
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