JP6848905B2

JP6848905B2 - クレーン

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Publication number: JP6848905B2
Application number: JP2018043256A
Authority: JP
Inventors: 洋幸林
Original assignee: Tadano Ltd
Current assignee: Tadano Ltd
Priority date: 2018-03-09
Filing date: 2018-03-09
Publication date: 2021-03-24
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Description

本発明は、クレーンに関する。詳しくは、操作性の向上と安全性の向上を実現させたクレーンに関する。

従来より、代表的な作業車両であるクレーンが知られている（特許文献１参照）。クレーンは、主に走行体と旋回体で構成されている。走行体は、複数の車輪を備え、走行自在に構成されている。旋回体は、ブームのほかにワイヤロープとウインチとフックを備え、荷物を運搬自在に構成されている。

ところで、このようなクレーンは、ブームを起立かつ伸長させた状態で荷物の運搬作業を行うものである（特許文献２参照）。しかし、ワイヤロープを巻き出しながら同時にブームを起立かつ伸長させる操作は、複雑で難しいという問題があった。また、ブームの起立動作と伸長動作を適宜に操作しなければ、フック或いは荷物が水平方向へ動くこととなり、このフック或いは荷物が建築物等の側面に衝突してしまうという問題もあった。加えて、これらの問題は、ワイヤロープを巻き入れながら同時にブームを倒伏かつ収縮させる操作についても同様に存在する。そこで、操作性の向上と安全性の向上を実現させたクレーンが求められていたのである。

特開２０１７−１２２００３号公報特開２０１７−３０６３４号公報

操作性の向上と安全性の向上を実現させたクレーンを提供する。

第一の発明は、
起伏及び伸縮自在のブームと、
前記ブームから垂下するワイヤロープと、
前記ワイヤロープの巻き入れ及び巻き出しをするウインチと、
前記ワイヤロープの巻き入れ及び巻き出しによって昇降するフックと、を備えたクレーンにおいて、
前記ウインチの作動状態を指示できる巻回操作具を具備し、
前記巻回操作具の操作によって前記フックが所定の吊下長さまで上昇すると、その吊下長さを保つように前記ワイヤロープを巻き出しながら前記ブームが起立かつ伸長して前記フックの上昇動作を継続させる、ものである。

第二の発明は、第一の発明に係るクレーンにおいて、
前記ブームの起立動作と伸長動作を調節して前記フックの上昇動作を鉛直上向きとする、ものである。

第三の発明は、第一又は第二の発明に係るクレーンにおいて、
前記巻回操作具の操作によって前記ブームの起立動作と伸長動作による前記フックの上昇動作速度を変更できる、ものである。

第四の発明は、
起伏及び伸縮自在のブームと、
前記ブームから垂下するワイヤロープと、
前記ワイヤロープの巻き入れ及び巻き出しをするウインチと、
前記ワイヤロープの巻き入れ及び巻き出しによって昇降するフックと、を備えたクレーンにおいて、
前記ウインチの作動状態を指示できる巻回操作具と、
前記フックの吊下長さを保つように指示できるスイッチと、を具備し、
前記スイッチが「入」状態のときに前記巻回操作具を一方へ操作すると、前記フックの吊下長さを保つように前記ワイヤロープを巻き出しながら前記ブームが起立かつ伸長して前記フックを上昇させ、
前記スイッチが「入」状態のときに前記巻回操作具を他方へ操作すると、前記フックの吊下長さを保つように前記ワイヤロープを巻き入れながら前記ブームが倒伏かつ収縮して前記フックを降下させる、ものである。

第五の発明は、第四の発明に係るクレーンにおいて、
前記ブームの起立動作と伸長動作或いは前記ブームの倒伏動作と収縮動作を調節して前記フックの昇降動作を鉛直上向き又は鉛直下向きとする、ものである。

第六の発明は、第四又は第五の発明に係るクレーンにおいて、
前記巻回操作具の操作によって前記ブームの起立動作と伸長動作或いは前記ブームの倒伏動作と収縮動作による前記フックの昇降動作速度を変更できる、ものである。

第七の発明は、
起伏及び伸縮自在のブームと、
前記ブームから垂下するワイヤロープと、
前記ワイヤロープの巻き入れ及び巻き出しをするウインチと、
前記ワイヤロープの巻き入れ及び巻き出しによって昇降するフックと、を備えたクレーンにおいて、
前記ウインチの作動状態を指示できる巻回操作具と、
前記フックの揚程を保つように指示できるスイッチと、を具備し、
前記スイッチが「入」状態のときに前記巻回操作具を一方へ操作すると、前記フックの揚程を保つように前記ワイヤロープを巻き出しながら前記ブームが起立かつ伸長して当該ブームの姿勢を変化させ、
前記スイッチが「入」状態のときに前記巻回操作具を他方へ操作すると、前記フックの揚程を保つように前記ワイヤロープを巻き入れながら前記ブームが倒伏かつ収縮して当該ブームの姿勢を変化させる、ものである。

第八の発明は、第七の発明に係るクレーンにおいて、
前記ブームの起立動作と伸長動作或いは前記ブームの倒伏動作と収縮動作を調節して前記フックの位置を維持する、ものである。

第九の発明は、第七又は第八の発明に係るクレーンにおいて、
前記巻回操作具の操作によって前記ブームの起立動作と伸長動作或いは前記ブームの倒伏動作と収縮動作による当該ブームの姿勢変化速度を変更できる、ものである。

第一の発明に係るクレーンは、ウインチの作動状態を指示できる巻回操作具を具備している。そして、巻回操作具の操作によってフックが所定の吊下長さまで上昇すると、その吊下長さを保つようにワイヤロープを巻き出しながらブームが起立かつ伸長してフックの上昇動作を継続させる。かかるクレーンによれば、ワイヤロープを巻き出しながら同時にブームを起立かつ伸長させる操作が不要となる。また、ブームを起立かつ伸長させる操作について操作ミスが生じえないので、フック或いは荷物が建築物等の側面に衝突するのを防ぐことができる。従って、操作性の向上と安全性の向上を実現できる。

第二の発明に係るクレーンは、ブームの起立動作と伸長動作を調節してフックの上昇動作を鉛直上向きとする。かかるクレーンによれば、フック或いは荷物が水平方向へ動かないので、更なる安全性の向上を実現できる。

第三の発明に係るクレーンは、巻回操作具の操作によってブームの起立動作と伸長動作によるフックの上昇動作速度を変更できる。かかるクレーンによれば、オペレータの意思に基づいて容易に上昇動作速度を加減速できるので、更なる操作性の向上と安全性の向上を実現できる。

第四の発明に係るクレーンは、ウインチの作動状態を指示できる巻回操作具と、フックの吊下長さを保つように指示できるスイッチと、を具備している。そして、スイッチが「入」状態のときに巻回操作具を一方へ操作すると、フックの吊下長さを保つようにワイヤロープを巻き出しながらブームが起立かつ伸長してフックを上昇させ、スイッチが「入」状態のときに巻回操作具を他方へ操作すると、フックの吊下長さを保つようにワイヤロープを巻き入れながらブームが倒伏かつ収縮してフックを降下させる。かかるクレーンによれば、ワイヤロープを巻き出しながら同時にブームを起立かつ伸長させる操作が不要となる。また、ブームを起立かつ伸長させる操作について操作ミスが生じえないので、フック或いは荷物が建築物等の側面に衝突するのを防ぐことができる。同じく、かかるクレーンによれば、ワイヤロープを巻き入れながら同時にブームを倒伏かつ収縮させる操作が不要となる。また、ブームを倒伏かつ収縮させる操作について操作ミスが生じえないので、フック或いは荷物が建築物等の側面に衝突するのを防ぐことができる。従って、操作性の向上と安全性の向上を実現できる。

第五の発明に係るクレーンは、ブームの起立動作と伸長動作或いはブームの倒伏動作と収縮動作を調節してフックの昇降動作を鉛直上向き又は鉛直下向きとする。かかるクレーンによれば、フック或いは荷物が水平方向へ動かないので、更なる安全性の向上を実現できる。

第六の発明に係るクレーンは、巻回操作具の操作によってブームの起立動作と伸長動作或いはブームの倒伏動作と収縮動作によるフックの昇降動作速度を変更できる。かかるクレーンによれば、オペレータの意思に基づいて容易に昇降動作速度を加減速できるので、更なる操作性の向上と安全性の向上を実現できる。

第七の発明に係るクレーンは、ウインチの作動状態を指示できる巻回操作具と、フックの揚程を保つように指示できるスイッチと、を具備している。そして、スイッチが「入」状態のときに巻回操作具を一方へ操作すると、フックの揚程を保つようにワイヤロープを巻き出しながらブームが起立かつ伸長してブームの姿勢を変化させ、スイッチが「入」状態のときに巻回操作具を他方へ操作すると、フックの揚程を保つようにワイヤロープを巻き入れながらブームが倒伏かつ収縮してブームの姿勢を変化させる。かかるクレーンによれば、ワイヤロープを巻き出しながら同時にブームを起立かつ伸長させる操作が不要となる。また、ブームを起立かつ伸長させる操作について操作ミスが生じえないので、フック或いは荷物が建築物等の側面に衝突するのを防ぐことができる。同じく、かかるクレーンによれば、ワイヤロープを巻き入れながら同時にブームを倒伏かつ収縮させる操作が不要となる。また、ブームを倒伏かつ収縮させる操作について操作ミスが生じえないので、フック或いは荷物が建築物等の側面に衝突するのを防ぐことができる。従って、操作性の向上と安全性の向上を実現できる。

第八の発明に係るクレーンは、ブームの起立動作と伸長動作或いはブームの倒伏動作と収縮動作を調節してフックの位置を維持する。かかるクレーンによれば、フック或いは荷物が上下方向にも水平方向にも動かないので、更なる安全性の向上を実現できる。

第九の発明に係るクレーンは、巻回操作具の操作によってブームの起立動作と伸長動作或いはブームの倒伏動作と収縮動作によるブームの姿勢変化速度を変更できる。かかるクレーンによれば、オペレータの意思に基づいて容易に姿勢変化速度を加減速できるので、更なる操作性の向上と安全性の向上を実現できる。

クレーンを示す図。キャビンの内部を示す図。制御システムの構成を示す図。巻回操作具の操作に対する制御態様を示す図。ウインチの巻入動作によって荷物を吊り上げている状況を示す図。ブームの起立動作と伸長動作によって荷物を吊り上げている状況を示す図。ウインチの巻出動作によって荷物を吊り下ろしている状況を示す図。巻回操作具の操作に対する制御態様を示す図。ブームの起立動作と伸長動作によって荷物を吊り上げている状況を示す図。ブームの倒伏動作と収縮動作によって荷物を吊り下ろしている状況を示す図。巻回操作具の操作に対する制御態様を示す図。ブームの起立動作と伸長動作によって姿勢を変えている状況を示す図。ブームの倒伏動作と収縮動作によって姿勢を変えている状況を示す図。遠隔操作端末を示す図。

本願に開示する技術的思想は、以下に説明するクレーン１のほか、他のクレーンにも適用できる。

まず、図１及び図２を用いて、クレーン１の概略について説明する。

クレーン１は、主に走行体２と旋回体３で構成されている。

走行体２は、左右一対のフロントタイヤ４とリヤタイヤ５を備えている。また、走行体２は、荷物Ｗの運搬作業を行なう際に接地させて安定を図るアウトリガ６を備えている。更に、走行体２は、これらを駆動するためのアクチュエータのほか、エンジンやトランスミッションなどを備えている。なお、走行体２は、アクチュエータによって、その上部に支持する旋回体３を旋回自在としている。

旋回体３は、その後部から前方へ突き出すようにブーム７を備えている。そのため、ブーム７は、アクチュエータによって旋回自在となっている。また、ブーム７は、アクチュエータによって起伏自在となっている（矢印Ａ及びＢ参照）。更に、ブーム７は、アクチュエータによって伸縮自在となっている（矢印Ｃ及びＤ参照）。加えて、ブーム７には、ワイヤロープ８が架け渡されている。ブーム７の基端側には、ワイヤロープ８を巻き付けたウインチ９が配置され、ブーム７の先端側には、ワイヤロープ８によってフック１０が垂下されている。ウインチ９は、アクチュエータと一体的に構成されており、ワイヤロープ８の巻き入れ及び巻き出しを可能としている。そのため、フック１０は、アクチュエータによって昇降自在となっている（矢印Ｅ及びＦ参照）。なお、旋回体３は、ブーム７の側方にキャビン１１を備えている。キャビン１１の内部には、走行操作に必要となるハンドルやシフトレバーのほか、運搬操作に必要となる旋回操作具２１や起伏操作具２２、伸縮操作具２３、巻回操作具２４が設けられている。更に、切替ボタン２５が設けられている。

次に、図３を用いて、制御システムの概略について説明する。

制御システムは、主に制御装置１００で構成されている。制御装置１００には、各種操作具２１〜２４が接続されている。また、制御装置１００には、各種バルブ３１〜３４が接続されている。

上述したように、ブーム７は、アクチュエータによって旋回自在となっている。本願においては、かかるアクチュエータを旋回用モータ５１と定義する。旋回用モータ５１は、電磁比例切換弁である旋回用バルブ３１によって適宜に稼動される。つまり、旋回用モータ５１は、旋回用バルブ３１が作動油の流動方向を切り替えたり作動油の流量を調節したりすることで適宜に稼動される。なお、ブーム７の旋回角度や旋回速度は、図示しないセンサによって検出される。そのため、制御装置１００は、ブーム７の旋回角度や旋回速度を認識することができる。

また、上述したように、ブーム７は、アクチュエータによって起伏自在となっている（図１における矢印Ａ及びＢ参照）。本願においては、かかるアクチュエータを起伏用シリンダ５２と定義する。起伏用シリンダ５２は、電磁比例切換弁である起伏用バルブ３２によって適宜に稼動される。つまり、起伏用シリンダ５２は、起伏用バルブ３２が作動油の流動方向を切り替えたり作動油の流量を調節したりすることで適宜に稼動される。なお、ブーム７の起伏角度Ｇ（図１参照）や起伏速度は、図示しないセンサによって検出される。そのため、制御装置１００は、ブーム７の起伏角度Ｇや起伏速度を認識することができる。

更に、上述したように、ブーム７は、アクチュエータによって伸縮自在となっている（図１における矢印Ｃ及びＤ参照）。本願においては、かかるアクチュエータを伸縮用シリンダ５３と定義する。伸縮用シリンダ５３は、電磁比例切換弁である伸縮用バルブ３３によって適宜に稼動される。つまり、伸縮用シリンダ５３は、伸縮用バルブ３３が作動油の流動方向を切り替えたり作動油の流量を調節したりすることで適宜に稼動される。なお、ブーム７の伸縮長さＨ（図１参照）や伸縮速度は、図示しないセンサによって検出される。そのため、制御装置１００は、ブーム７の伸縮長さＨや伸縮速度を認識することができる。

更に、上述したように、フック１０は、アクチュエータによって昇降自在となっている（図１における矢印Ｅ及びＦ参照）。本願においては、かかるアクチュエータを巻回用モータ５４と定義する。巻回用モータ５４は、電磁比例切換弁である巻回用バルブ３４によって適宜に稼動される。つまり、巻回用モータ５４は、巻回用バルブ３４が作動油の流動方向を切り替えたり作動油の流量を調節したりすることで適宜に稼動される。なお、フック１０の吊下長さｄ（図１参照）や昇降速度は、図示しないセンサによって検出される。そのため、制御装置１００は、フック１０の吊下長さｄや昇降速度を認識することができる。

このような構成により、制御装置１００は、各種バルブ３１〜３４を介して各アクチュエータ（５１・５２・５３・５４）を制御することができる。但し、近い将来には、各アクチュエータ（５１・５２・５３・５４）が電動アクチュエータに代わると予想される。この場合、制御装置１００は、各種バルブ３１〜３４を介することなく、直接的に電動アクチュエータを制御することが可能となる。

加えて、制御装置１００には、切替スイッチ４１と過巻センサ４２が接続されている。

切替スイッチ４１は、上述した切替ボタン２５の遊底部に取り付けられている。オペレータは、切替ボタン２５を押すことにより、巻回操作具２４の操作に対する制御態様の切り替えを制御装置１００に指示できる。

過巻センサ４２は、ブーム７の先端部分に吊り下げられたウエイト１２（図１参照）に取り付けられている。過巻センサ４２は、フック１０が上昇してウエイト１２を持ち上げると作動するように設計されている。そのため、制御装置１００は、フック１０が所定の吊下長さｄ（図１参照）まで上昇したことを自動的に認識できる。但し、ウインチ９に巻き付いたワイヤロープ８の長さに基づいてブーム７の先端部分からフック１０までの距離を算出するものとし、これによってフック１０が所定の吊下長さｄまで上昇したことを自動的に認識できるとしてもよい。

次に、図４から図７を用いて、巻回操作具２４の操作に対する制御態様について説明する。ここでは、切替ボタン２５が押されていない場合について説明する。

ステップＳ１１において、制御装置１００は、巻回操作具２４が一方（フック１０を上昇させる方向）へ操作されたか否かを判断する。巻回操作具２４が一方へ操作されたと判断した場合はステップＳ１２へ移行し、巻回操作具２４が一方へ操作されていないと判断した場合はステップＳ１６へ移行する。

ステップＳ１２において、制御装置１００は、ウインチ９の巻入動作を開始させる。具体的に説明すると、制御装置１００は、巻回用バルブ３４を制御し、巻回用モータ５４へパイプ５４ａを通じて作動油を供給させる。すると、巻回用モータ５４が適宜な速度で一方へ回転することとなる。つまりは、ウインチ９が適宜な速度で正転することとなる。こうして、ウインチ９がワイヤロープ８を巻き入れてフック１０が上昇するので、荷物Ｗが吊り上げられるのである（図５参照）。その後、ステップＳ１３へ移行する。

ステップＳ１３において、制御装置１００は、過巻センサ４２が作動したか否かを判断する。換言すると、フック１０が所定の吊下長さｄまで上昇したか否かを判断する。フック１０が所定の吊下長さｄまで上昇したと判断した場合はステップＳ１４へ移行し、フック１０が所定の吊下長さｄまで上昇していないと判断した場合はウインチ９の巻入動作を継続させる。

ステップＳ１４において、制御装置１００は、ブーム７の姿勢（ブーム角度Ｇ及びブーム長さＨ：図１参照）を認識する。これは、ブーム７の姿勢に応じて各制御対象の制御量が変わるからである。例えば、比較的にブーム７が倒伏したブーム角度Ｇが小さい姿勢においては、起立動作による角度変化に対してブーム７の伸長量が小さくなり、比較的にブーム７が起立したブーム角度Ｇが大きい姿勢においては、起立動作による角度変化に対してブーム７の伸長量が大きくなるからである。なお、ウインチ９によるワイヤロープ８の巻出量は、ブーム７の伸長量に連関することとなる。その後、ステップＳ１５へ移行する。

ステップＳ１５において、制御装置１００は、ウインチ９の巻出動作を開始させるとともに、ブーム７の起立動作と伸長動作を開始させる。具体的に説明すると、制御装置１００は、巻回用バルブ３４を制御し、巻回用モータ５４へパイプ５４ｂを通じて作動油を供給させる。すると、巻回用モータ５４が適宜な速度で他方へ回転することとなる。つまりは、ウインチ９が適宜な速度で逆転することとなる。
同時に、制御装置１００は、ブーム７の起立動作を開始させる。具体的に説明すると、制御装置１００は、起伏用バルブ３２を制御し、起伏用シリンダ５２へパイプ５２ａを通じて作動油を供給させる。すると、起伏用シリンダ５２が適宜な速度で伸長することとなる。つまりは、ブーム７が適宜な速度で起立することとなる。
更に同時に、制御装置１００は、ブーム７の伸長動作を開始させる。具体的に説明すると、制御装置１００は、伸縮用バルブ３３を制御し、伸縮用シリンダ５３へパイプ５３ａを通じて作動油を供給させる。すると、伸縮用シリンダ５３が適宜な速度で伸長することとなる。つまりは、ブーム７が適宜な速度で伸長することとなる。こうして、フック１０の吊下長さｄを保ったまま、ブーム７の起立動作と伸長動作によってフック１０の上昇動作を継続させることができるのである（図６参照：矢印Ｒ）。なお、フック１０は、重力の作用方向に対して平行な仮想線Ｘに沿って上昇するものとされる。これは、ブーム７が起立する速度とブーム７が伸長する速度を調節することで実現される。加えて、ブーム７が起立する速度とブーム７が伸長する速度は、互いの連関を保ちつつも巻回操作具２４の操作によって変更可能である。従って、フック１０の上昇動作速度は、巻回操作具２４の操作によって変更可能となっている。また、所定の吊下長さｄに至る直前のフック１０の上昇動作速度に対して所定の吊下長さｄに至った直後のフック１０の上昇動作速度を連続させている。このようにしたのは、変速ショック（速度差による振動）によってフック１０或いは荷物Ｗが不安定になるのを防ぐためである。

ところで、ステップＳ１６において、制御装置１００は、巻回操作具２４が他方（フック１０を降下させる方向）へ操作されたか否かを判断する。巻回操作具２４が他方へ操作されたと判断した場合はステップＳ１７へ移行し、巻回操作具２４が他方へも操作されていないと判断した場合はこのまま待機させる。

ステップＳ１７において、制御装置１００は、ウインチ９の巻出動作を開始させる。具体的に説明すると、制御装置１００は、巻回用バルブ３４を適宜に制御し、巻回用モータ５４へパイプ５４ｂを通じて作動油を供給させる。すると、巻回用モータ５４が適宜な速度で他方へ回転することとなる。つまりは、ウインチ９が適宜な速度で逆転することとなる。こうして、ウインチ９がワイヤロープ８を巻き出してフック１０が降下するので、荷物Ｗが吊り下ろされるのである（図７参照）。

以上のように、本クレーン１は、ウインチ９の作動状態を指示できる巻回操作具２４を具備している。そして、巻回操作具２４の操作によってフック１０が所定の吊下長さｄまで上昇すると、その吊下長さｄを保つようにワイヤロープ８を巻き出しながらブーム７が起立かつ伸長してフック１０の上昇動作を継続させる。かかるクレーン１によれば、ワイヤロープ８を巻き出しながら同時にブーム７を起立かつ伸長させる操作が不要となる。また、ブーム７を起立かつ伸長させる操作について操作ミスが生じえないので、フック１０或いは荷物Ｗが建築物等の側面に衝突するのを防ぐことができる。従って、操作性の向上と安全性の向上を実現できる。

更に、本クレーン１は、ブーム７の起立動作と伸長動作を調節してフック１０の上昇動作を鉛直上向きとする。かかるクレーン１によれば、フック１０或いは荷物Ｗが水平方向へ動かないので、更なる安全性の向上を実現できる。

更に、本クレーン１は、巻回操作具２４の操作によってブーム７の起立動作と伸長動作によるフック１０の上昇動作速度を変更できる。かかるクレーン１によれば、オペレータの意思に基づいて容易に上昇動作速度を加減速できるので、更なる操作性の向上と安全性の向上を実現できる。

次に、図８から図１０を用いて、巻回操作具２４の操作に対する制御態様について説明する。ここでは、切替ボタン２５の一方が押されている場合について説明する。

ステップＳ２１において、制御装置１００は、巻回操作具２４が一方（フック１０を上昇させる方向）へ操作されたか否かを判断する。巻回操作具２４が一方へ操作されたと判断した場合はステップＳ２２へ移行し、巻回操作具２４が一方へ操作されていないと判断した場合はステップＳ２４へ移行する。

ステップＳ２２において、制御装置１００は、ブーム７の姿勢（ブーム角度Ｇ及びブーム長さＨ：図１参照）を認識する。これは、ブーム７の姿勢に応じて各制御対象の制御量が変わるからである。例えば、比較的にブーム７が倒伏したブーム角度Ｇが小さい姿勢においては、起立動作による角度変化に対してブーム７の伸長量が小さくなり、比較的にブーム７が起立したブーム角度Ｇが大きい姿勢においては、起立動作による角度変化に対してブーム７の伸長量が大きくなるからである。なお、ウインチ９によるワイヤロープ８の巻出量は、ブーム７の伸長量に連関することとなる。その後、ステップＳ２３へ移行する。

ステップＳ２３において、制御装置１００は、ウインチ９の巻出動作を開始させるとともに、ブーム７の起立動作と伸長動作を開始させる。具体的に説明すると、制御装置１００は、巻回用バルブ３４を制御し、巻回用モータ５４へパイプ５４ｂを通じて作動油を供給させる。すると、巻回用モータ５４が適宜な速度で他方へ回転することとなる。つまりは、ウインチ９が適宜な速度で逆転することとなる。
同時に、制御装置１００は、ブーム７の起立動作を開始させる。具体的に説明すると、制御装置１００は、起伏用バルブ３２を制御し、起伏用シリンダ５２へパイプ５２ａを通じて作動油を供給させる。すると、起伏用シリンダ５２が適宜な速度で伸長することとなる。つまりは、ブーム７が適宜な速度で起立することとなる。
更に同時に、制御装置１００は、ブーム７の伸長動作を開始させる。具体的に説明すると、制御装置１００は、伸縮用バルブ３３を制御し、伸縮用シリンダ５３へパイプ５３ａを通じて作動油を供給させる。すると、伸縮用シリンダ５３が適宜な速度で伸長することとなる。つまりは、ブーム７が適宜な速度で伸長することとなる。こうして、フック１０の吊下長さｄを保ったまま、ブーム７の起立動作と伸長動作によってフック１０を上昇させることができるのである（図９参照：矢印Ｒ）。なお、フック１０は、重力の作用方向に対して平行な仮想線Ｘに沿って上昇するものとされる。これは、ブーム７が起立する速度とブーム７が伸長する速度を調節することで実現される。加えて、ブーム７が起立する速度とブーム７が伸長する速度は、互いの連関を保ちつつも巻回操作具２４の操作によって変更可能である。従って、フック１０の上昇動作速度は、巻回操作具２４の操作によって変更可能となっている。

ところで、ステップＳ２４において、制御装置１００は、巻回操作具２４が他方（フック１０を降下させる方向）へ操作されたか否かを判断する。巻回操作具２４が他方へ操作されたと判断した場合はステップＳ２５へ移行し、巻回操作具２４が他方へも操作されていないと判断した場合はこのまま待機させる。

ステップＳ２５において、制御装置１００は、ブーム７の姿勢（ブーム角度Ｇ及びブーム長さＨ：図１参照）を認識する。これは、ブーム７の姿勢に応じて各制御対象の制御量が変わるからである。例えば、比較的にブーム７が起立したブーム角度Ｇが大きい姿勢においては、倒伏動作による角度変化に対してブーム７の収縮量が大きくなり、比較的にブーム７が倒伏したブーム角度Ｇが小さい姿勢においては、倒伏動作による角度変化に対してブーム７の収縮量が小さくなるからである。なお、ウインチ９によるワイヤロープ８の巻入量は、ブーム７の伸長量に連関することとなる。その後、ステップＳ２６へ移行する。

ステップＳ２６において、制御装置１００は、ウインチ９の巻入動作を開始させるとともに、ブーム７の倒伏動作と収縮動作を開始させる。具体的に説明すると、制御装置１００は、巻回用バルブ３４を制御し、巻回用モータ５４へパイプ５４ａを通じて作動油を供給させる。すると、巻回用モータ５４が適宜な速度で一方へ回転することとなる。つまりは、ウインチ９が適宜な速度で正転することとなる。
同時に、制御装置１００は、ブーム７の倒伏動作を開始させる。具体的に説明すると、制御装置１００は、起伏用バルブ３２を制御し、起伏用シリンダ５２へパイプ５２ｂを通じて作動油を供給させる。すると、起伏用シリンダ５２が適宜な速度で収縮することとなる。つまりは、ブーム７が適宜な速度で倒伏することとなる。
更に同時に、制御装置１００は、ブーム７の収縮動作を開始させる。具体的に説明すると、制御装置１００は、伸縮用バルブ３３を制御し、伸縮用シリンダ５３へパイプ５３ｂを通じて作動油を供給させる。すると、伸縮用シリンダ５３が適宜な速度で収縮することとなる。つまりは、ブーム７が適宜な速度で収縮することとなる。こうして、フック１０の吊下長さｄを保ったまま、ブーム７の倒伏動作と収縮動作によってフック１０を降下させることができるのである（図１０参照：矢印Ｄ）。なお、フック１０は、重力の作用方向に対して平行な仮想線Ｘに沿って降下するものとされる。これは、ブーム７が倒伏する速度とブーム７が収縮する速度を調節することで実現される。加えて、ブーム７が倒伏する速度とブーム７が収縮する速度は、互いの連関を保ちつつも巻回操作具２４の操作によって変更可能である。従って、フック１０の降下動作速度は、巻回操作具２４の操作によって変更可能となっている。

以上のように、本クレーン１は、ウインチ９の作動状態を指示できる巻回操作具２４と、フック１０の吊下長さｄを保つように指示できるスイッチ（切替スイッチ４１）と、を具備している。そして、スイッチ（４１）が「入」状態のときに巻回操作具２４を一方へ操作すると、フック１０の吊下長さｄを保つようにワイヤロープ８を巻き出しながらブーム７が起立かつ伸長してフック１０を上昇させ、スイッチ（４１）が「入」状態のときに巻回操作具２４を他方へ操作すると、フック１０の吊下長さｄを保つようにワイヤロープ８を巻き入れながらブーム７が倒伏かつ収縮してフック１０を降下させる。かかるクレーン１によれば、ワイヤロープ８を巻き出しながら同時にブーム７を起立かつ伸長させる操作が不要となる。また、ブーム７を起立かつ伸長させる操作について操作ミスが生じえないので、フック１０或いは荷物Ｗが建築物等の側面に衝突するのを防ぐことができる。同じく、かかるクレーン１によれば、ワイヤロープ８を巻き入れながら同時にブーム７を倒伏かつ収縮させる操作が不要となる。また、ブーム７を倒伏かつ収縮させる操作について操作ミスが生じえないので、フック１０或いは荷物Ｗが建築物等の側面に衝突するのを防ぐことができる。従って、操作性の向上と安全性の向上を実現できる。

更に、本クレーン１は、ブーム７の起立動作と伸長動作或いはブーム７の倒伏動作と収縮動作を調節してフック１０の昇降動作を鉛直上向き又は鉛直下向きとする。かかるクレーン１によれば、フック１０或いは荷物Ｗが水平方向へ動かないので、更なる安全性の向上を実現できる。

更に、本クレーン１は、巻回操作具２４の操作によってブーム７の起立動作と伸長動作或いはブーム７の倒伏動作と収縮動作によるフック１０の昇降動作速度を変更できる。かかるクレーン１によれば、オペレータの意思に基づいて容易に昇降動作速度を加減速できるので、更なる操作性の向上と安全性の向上を実現できる。

次に、図１１から図１３を用いて、巻回操作具２４の操作に対する制御態様について説明する。ここでは、切替ボタン２５の他方が押されている場合について説明する。

ステップＳ３１において、制御装置１００は、巻回操作具２４が一方（フック１０を上昇させる方向）へ操作されたか否かを判断する。巻回操作具２４が一方へ操作されたと判断した場合はステップＳ３２へ移行し、巻回操作具２４が一方へ操作されていないと判断した場合はステップＳ３４へ移行する。

ステップＳ３２において、制御装置１００は、ブーム７の姿勢（ブーム角度Ｇ及びブーム長さＨ：図１参照）を認識する。これは、ブーム７の姿勢に応じて各制御対象の制御量が変わるからである。例えば、比較的にブーム７が倒伏したブーム角度Ｇが小さい姿勢においては、起立動作による角度変化に対してブーム７の伸長量が小さくなり、比較的にブーム７が起立したブーム角度Ｇが大きい姿勢においては、起立動作による角度変化に対してブーム７の伸長量が大きくなるからである。なお、ウインチ９によるワイヤロープ８の巻出量は、ブーム７の伸長量に連関することとなる。その後、ステップＳ３３へ移行する。

ステップＳ３３において、制御装置１００は、ウインチ９の巻出動作を開始させるとともに、ブーム７の起立動作と伸長動作を開始させる。具体的に説明すると、制御装置１００は、巻回用バルブ３４を制御し、巻回用モータ５４へパイプ５４ｂを通じて作動油を供給させる。すると、巻回用モータ５４が適宜な速度で他方へ回転することとなる。つまりは、ウインチ９が適宜な速度で逆転することとなる。
同時に、制御装置１００は、ブーム７の起立動作を開始させる。具体的に説明すると、制御装置１００は、起伏用バルブ３２を制御し、起伏用シリンダ５２へパイプ５２ａを通じて作動油を供給させる。すると、起伏用シリンダ５２が適宜な速度で伸長することとなる。つまりは、ブーム７が適宜な速度で起立することとなる。
更に同時に、制御装置１００は、ブーム７の伸長動作を開始させる。具体的に説明すると、制御装置１００は、伸縮用バルブ３３を制御し、伸縮用シリンダ５３へパイプ５３ａを通じて作動油を供給させる。すると、伸縮用シリンダ５３が適宜な速度で伸長することとなる。つまりは、ブーム７が適宜な速度で伸長することとなる。こうして、フック１０の揚程ｈを保ったまま、ブーム７の起立動作と伸長動作によってブーム７の姿勢を変えることができるのである（図１２参照）。なお、フック１０は、上下方向にも水平方向にも動かないよう、その位置を維持される。これは、ワイヤロープ８を巻き出す速度とブーム７が起立する速度とブーム７が伸長する速度を調節することで実現される。加えて、ワイヤロープ８を巻き出す速度とブーム７が起立する速度とブーム７が伸長する速度は、互いの連関を保ちつつも巻回操作具２４の操作によって変更可能である。従って、ブーム７の姿勢変化速度は、巻回操作具２４の操作によって変更可能となっている。

ところで、ステップＳ３４において、制御装置１００は、巻回操作具２４が他方（フック１０を降下させる方向）へ操作されたか否かを判断する。巻回操作具２４が他方へ操作されたと判断した場合はステップＳ３５へ移行し、巻回操作具２４が他方へも操作されていないと判断した場合はこのまま待機させる。

ステップＳ３５において、制御装置１００は、ブーム７の姿勢（ブーム角度Ｇ及びブーム長さＨ：図１参照）を認識する。これは、ブーム７の姿勢に応じて各制御対象の制御量が変わるからである。例えば、比較的にブーム７が起立したブーム角度Ｇが大きい姿勢においては、倒伏動作による角度変化に対してブーム７の収縮量が大きくなり、比較的にブーム７が倒伏したブーム角度Ｇが小さい姿勢においては、倒伏動作による角度変化に対してブーム７の収縮量が小さくなるからである。なお、ウインチ９によるワイヤロープ８の巻入量は、ブーム７の伸長量に連関することとなる。その後、ステップＳ３６へ移行する。

ステップＳ３６において、制御装置１００は、ウインチ９の巻入動作を開始させるとともに、ブーム７の倒伏動作と収縮動作を開始させる。具体的に説明すると、制御装置１００は、巻回用バルブ３４を制御し、巻回用モータ５４へパイプ５４ａを通じて作動油を供給させる。すると、巻回用モータ５４が適宜な速度で一方へ回転することとなる。つまりは、ウインチ９が適宜な速度で正転することとなる。
同時に、制御装置１００は、ブーム７の倒伏動作を開始させる。具体的に説明すると、制御装置１００は、起伏用バルブ３２を制御し、起伏用シリンダ５２へパイプ５２ｂを通じて作動油を供給させる。すると、起伏用シリンダ５２が適宜な速度で収縮することとなる。つまりは、ブーム７が適宜な速度で倒伏することとなる。
更に同時に、制御装置１００は、ブーム７の収縮動作を開始させる。具体的に説明すると、制御装置１００は、伸縮用バルブ３３を制御し、伸縮用シリンダ５３へパイプ５３ｂを通じて作動油を供給させる。すると、伸縮用シリンダ５３が適宜な速度で収縮することとなる。つまりは、ブーム７が適宜な速度で収縮することとなる。こうして、フック１０の揚程ｈを保ったまま、ブーム７の倒伏動作と収縮動作によってブーム７の姿勢を変えることができるのである（図１３参照）。なお、フック１０は、上下方向にも水平方向にも動かないよう、その位置を維持される。これは、ワイヤロープ８を巻き入れる速度とブーム７が倒伏する速度とブーム７が収縮する速度を調節することで実現される。加えて、ワイヤロープ８を巻き入れる速度とブーム７が倒伏する速度とブーム７が収縮する速度は、互いの連関を保ちつつも巻回操作具２４の操作によって変更可能である。従って、ブーム７の姿勢変化速度は、巻回操作具２４の操作によって変更可能となっている。

以上のように、本クレーン１は、ウインチ９の作動状態を指示できる巻回操作具２４と、フック１０の揚程ｈを保つように指示できるスイッチ（切替スイッチ４１）と、を具備している。そして、スイッチ（４１）が「入」状態のときに巻回操作具２４を一方へ操作すると、フック１０の揚程ｈを保つようにワイヤロープ８を巻き出しながらブーム７が起立かつ伸長してブーム７の姿勢を変化させ、スイッチ（４１）が「入」状態のときに巻回操作具２４を他方へ操作すると、フック１０の揚程ｈを保つようにワイヤロープ８を巻き入れながらブーム７が倒伏かつ収縮してブーム７の姿勢を変化させる。かかるクレーン１によれば、ワイヤロープ８を巻き出しながら同時にブーム７を起立かつ伸長させる操作が不要となる。また、ブーム７を起立かつ伸長させる操作について操作ミスが生じえないので、フック１０或いは荷物Ｗが建築物等の側面に衝突するのを防ぐことができる。同じく、かかるクレーン１によれば、ワイヤロープ８を巻き入れながら同時にブーム７を倒伏かつ収縮させる操作が不要となる。また、ブーム７を倒伏かつ収縮させる操作について操作ミスが生じえないので、フック１０或いは荷物Ｗが建築物等の側面に衝突するのを防ぐことができる。従って、操作性の向上と安全性の向上を実現できる。

更に、本クレーン１は、ブーム７の起立動作と伸長動作或いはブーム７の倒伏動作と収縮動作を調節してフック１０の位置を維持する。かかるクレーン１によれば、フック１０或いは荷物Ｗが上下方向にも水平方向にも動かないので、更なる安全性の向上を実現できる。

更に、本クレーン１は、巻回操作具２４の操作によってブーム７の起立動作と伸長動作或いはブーム７の倒伏動作と収縮動作によるブーム７の姿勢変化速度を変更できる。かかるクレーン１によれば、オペレータの意思に基づいて容易に姿勢変化速度を加減速できるので、更なる操作性の向上と安全性の向上を実現できる。

次に、図１４を用いて、遠隔操作端末２００について説明する。但し、遠隔操作端末２００は、遠隔操作端末の一例であり、これに限定するものではない。

遠隔操作端末２００には、運搬操作に必要となる旋回操作具２１０や起伏操作具２２０、伸縮操作具２３０、巻回操作具２４０などが設けられている。また、遠隔操作端末２００には、切替ボタン２５０が設けられている。

クレーン１は、オペレータが旋回操作具２１０を操作すると、上述した旋回操作具２１を操作したときと同様に稼動する。また、オペレータが起伏操作具２２０を操作すると、上述した起伏操作具２２を操作したときと同様に稼動する。更に、オペレータが伸縮操作具２３０を操作すると、上述した伸縮操作具２３を操作したときと同様に稼動し、オペレータが巻回操作具２４０を操作すると、上述した巻回操作具２４を操作したときと同様に稼動する。加えて、クレーン１は、オペレータが切替ボタン２５０を押すと、上述した切替ボタン２５を操作したときと同様に稼動する。従って、かかる遠隔操作端末２００を用いても、本願に開示する技術的思想を実現できる。

最後に、本クレーン１においては、各種操作具２１〜２３の代わりにジョイスティックを備え、かつ巻回操作具２４の代わりにスイッチ等を備えた構成であってもよい。また、遠隔操作端末２００においても、各種操作具２１０〜２３０の代わりにジョイスティックを備え、かつ巻回操作具２４０の代わりにスイッチ等を備えた構成であってもよい。このようなクレーンによれば、オペレータは、ブーム７やウインチ９を操作対象として操作を行うのではなく、荷物Ｗを操作対象として操作を行うことができる。この場合、荷物Ｗの移動方向を直接的に指示することとなり、その指示を実現するようにブーム７やウインチ９が稼動することとなる。

加えて、本願に係る発明は、ブーム７とウインチ９を制御対象としたものである。ここで、ブーム７の先端部分にジブを備え、このジブが起伏自在である場合、第一から第三の発明は、ブーム７の起立の代わりにジブの起立としてもよい。また、第四から第六の発明は、ブーム７の起立又は倒伏の代わりにジブの起立又は倒伏としてもよい。更に、第七から第九の発明も、ブーム７の起立又は倒伏の代わりにジブの起立又は倒伏としてもよい。つまり、ジブは、ブーム７の構成要素としてブーム７に含まれるものとする。

１クレーン
２走行体
３旋回体
７ブーム
８ワイヤロープ
９ウインチ
１０フック
１２ウエイト
２１旋回操作具
２２起伏操作具
２３伸縮操作具
２４巻回操作具
２５切替ボタン
３１旋回用バルブ
３２起伏用バルブ
３３伸縮用バルブ
３４巻回用バルブ
４１切替スイッチ（スイッチ）
４２過巻センサ（センサ）
５１旋回用モータ
５２起伏用シリンダ
５３伸縮用シリンダ
５４巻回用モータ
１００制御装置
ｄ吊下長さ
ｈ揚程
Ｗ荷物

Claims

起伏及び伸縮自在のブームと、
前記ブームから垂下するワイヤロープと、
前記ワイヤロープの巻き入れ及び巻き出しをするウインチと、
前記ワイヤロープの巻き入れ及び巻き出しによって昇降するフックと、を備えたクレーンにおいて、
前記ウインチの作動状態を指示できる巻回操作具を具備し、
前記巻回操作具の操作によって前記フックが所定の吊下長さまで上昇すると、その吊下長さを保つように前記ワイヤロープを巻き出しながら前記ブームが起立かつ伸長して前記フックの上昇動作を継続させる、ことを特徴とするクレーン。
前記ブームの起立動作と伸長動作を調節して前記フックの上昇動作を鉛直上向きとする、ことを特徴とする請求項１に記載のクレーン。
前記巻回操作具の操作によって前記ブームの起立動作と伸長動作による前記フックの上昇動作速度を変更できる、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクレーン。
起伏及び伸縮自在のブームと、
前記ブームから垂下するワイヤロープと、
前記ワイヤロープの巻き入れ及び巻き出しをするウインチと、
前記ワイヤロープの巻き入れ及び巻き出しによって昇降するフックと、を備えたクレーンにおいて、
前記ウインチの作動状態を指示できる巻回操作具と、
前記フックの吊下長さを保つように指示できるスイッチと、を具備し、
前記スイッチが「入」状態のときに前記巻回操作具を一方へ操作すると、前記フックの吊下長さを保つように前記ワイヤロープを巻き出しながら前記ブームが起立かつ伸長して前記フックを上昇させ、
前記スイッチが「入」状態のときに前記巻回操作具を他方へ操作すると、前記フックの吊下長さを保つように前記ワイヤロープを巻き入れながら前記ブームが倒伏かつ収縮して前記フックを降下させる、ことを特徴とするクレーン。
前記ブームの起立動作と伸長動作或いは前記ブームの倒伏動作と収縮動作を調節して前記フックの昇降動作を鉛直上向き又は鉛直下向きとする、ことを特徴とする請求項４に記載のクレーン。
前記巻回操作具の操作によって前記ブームの起立動作と伸長動作或いは前記ブームの倒伏動作と収縮動作による前記フックの昇降動作速度を変更できる、ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のクレーン。
起伏及び伸縮自在のブームと、
前記ブームから垂下するワイヤロープと、
前記ワイヤロープの巻き入れ及び巻き出しをするウインチと、
前記ワイヤロープの巻き入れ及び巻き出しによって昇降するフックと、を備えたクレーンにおいて、
前記ウインチの作動状態を指示できる巻回操作具と、
前記フックの揚程を保つように指示できるスイッチと、を具備し、
前記スイッチが「入」状態のときに前記巻回操作具を一方へ操作すると、前記フックの揚程を保つように前記ワイヤロープを巻き出しながら前記ブームが起立かつ伸長して当該ブームの姿勢を変化させ、
前記スイッチが「入」状態のときに前記巻回操作具を他方へ操作すると、前記フックの揚程を保つように前記ワイヤロープを巻き入れながら前記ブームが倒伏かつ収縮して当該ブームの姿勢を変化させる、ことを特徴とするクレーン。
前記ブームの起立動作と伸長動作或いは前記ブームの倒伏動作と収縮動作を調節して前記フックの位置を維持する、ことを特徴とする請求項７に記載のクレーン。
前記巻回操作具の操作によって前記ブームの起立動作と伸長動作或いは前記ブームの倒伏動作と収縮動作による当該ブームの姿勢変化速度を変更できる、ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のクレーン。