JP7415812B2 - クレーン - Google Patents

Description

本発明は、カウンタウエイトを支持する台車とともに用いられることが可能なクレーンに関する。

従来、地面を走行可能な下部走行体と、下部走行体に対して旋回可能に取り付けられた上部旋回体と、上部旋回体に対して起伏可能に取り付けられたブームと、上部旋回体に取付けられておりブームを後方から支持するマストと、上部旋回体の後方に配置されておりブームとの間でつり合いをとるようにガイラインを介してマストに接続されたカウンタウエイトと、を備えたクレーンが知られている。このような従来のクレーンにおいて、カウンタウエイトは、クレーンが重量物を吊り上げるために設けられるＳＨＬ（Ｓｕｐｅｒ Ｈｅａｖｙ Ｌｉｆｔｉｎｇ）用ウエイトとして、クレーンのバランスを保つ機能を有する。

このようにクレーンをＳＨＬの用途で使用する際には、カウンタウエイトを移動させるための台車が必要になる。そこで、例えば、重量物を運搬するための汎用の自走式台車である自走式多軸台車、ＳＰＭＴ（Ｓｅｌｆ－Ｐｒｏｐｅｌｌｅｄ Ｍｏｄｕｌａｒ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ）と呼ばれる台車を、カウンタウエイト用の自走式台車として用いることができる。

特許文献１には、上部旋回体の後方に配置され地上を自走可能な自走式台車と、当該自走式台車上に載置されたウエイトと、前記自走式台車と前記上部旋回体の旋回フレームとを互いに連結する連結リンクとをそれぞれ備えたクレーンが開示されている。自走式台車は、上下方向に延びる回転軸回りに回動可能な複数の車輪を有し、各車輪の向きが独立して変更（回向）可能とされている。また、前記自走式台車はマストの先端部から垂下された懸垂ペンダントロープ（ウエイトガイリンク）に接続されており、ウエイトは自走式台車上に載置される。

特許文献１に記載されたクレーンは、上部旋回体がクレーンに備えられた旋回モータによって旋回するとともに前記自走式台車が上部旋回体の旋回に連携して所定の回転半径の円周上を走行することで吊り荷を旋回方向に移動させる際に、上部旋回体の旋回方向および旋回角度に応じて、台車の車輪を回向させる車輪回向制御部を有している。

特開平９－２７２４５７号公報

上記のようなクレーンでは、自走式台車が地面において旋回中心軸を中心とした円周上を走行する際に地盤の傾斜や路面の凹凸などによって各車輪の向きが変化すると、自走式台車が前記円周上からずれようとするために、台車と上部旋回体とを連結する連結リンクに大きな負荷が掛かり、当該連結リンクや上部旋回体のうち連結リンクとの接続部分が破損しやすいという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、カウンタウエイトを支持可能な台車と上部旋回体とを互いに連結する連結体に大きな負荷が掛かることを抑止しながら、上部旋回体の旋回に連携して台車を安定して走行させることが可能なクレーンを提供することにある。

本発明によって提供されるのは、荷台と前記荷台の下方に配置され走行面上を転動可能な複数の車輪と所定の走行指令信号が与えられることで前記複数の車輪をそれぞれ転動させることが可能な車輪駆動部と所定の操向指令信号が与えられることで前記複数の車輪をそれぞれ上下方向に延びる操向中心軸回りに操向することが可能な車輪操向部とを含む自走式台車とともに用いられるクレーンであって、地面を走行可能な下部本体と、前記下部本体の上に上下方向に延びる旋回中心軸周りに旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に起伏方向に回動可能に取り付けられた起伏体と、前記上部旋回体の前後方向における前記起伏体の後方において前記上部旋回体に起伏方向に回動可能に取り付けられ、前記起伏体を後方から支持するマストと、前記前後方向における前記上部旋回体の後方において前記自走式台車の前記荷台に支持されるカウンタウエイトと、前記カウンタウエイトと前記マストの先端部とを互いに接続するガイラインと、前記前後方向における前記上部旋回体の後端部に連結される旋回体連結部と、上下方向に延びる回動中心軸周りに回動可能なように前記台車に連結される台車連結部であって前記自走式台車の前記前後方向を含む方向における走行に伴って前記旋回体連結部に対して前記前後方向に相対移動可能な前記台車連結部とを有し、前記上部旋回体の前記後端部と前記台車とを前記前後方向において互いに連結する連結体と、平面視において、前記旋回中心軸と前記回動中心軸とを結ぶ線分と前記回動中心軸から前記台車の直進方向に延びる線分とがなす角度である台車角度を検出することが可能な台車角度検出部と、前記上部旋回体と前記台車とが前記連結体によって互いに連結されかつ平面視で前記回動中心軸が前記旋回中心軸を中心とする所定の初期半径の円周上に配置された状態で、前記台車が前記旋回中心軸を中心とする旋回方向に前記走行面上を走行する動作である台車旋回動作時に、前記車輪駆動部に前記走行指令信号を入力する走行信号入力部と、前記台車旋回動作の開始時に前記複数の車輪の前記直進方向に対する操向角度を前記複数の車輪のそれぞれが径方向の内側を向くように前記初期半径に応じて予め設定された初期操向角度にそれぞれ設定するとともに、前記台車走行動作中に少なくとも前記台車角度検出部によって検出される前記台車角度に応じて前記台車角度が９０度に近づくように前記複数の車輪の前記操向角度を設定する操向角度設定部と、前記操向角度設定部によって設定された前記操向角度に対応して前記操向指令信号を入力する操向信号入力部と、を備える。

本構成によれば、台車の走行によって上部旋回体を旋回させる、または、上部旋回体の旋回動作に追従するように台車を走行させる、台車旋回動作を行う際に、台車が上部旋回体に対して相対移動することを許容しながら台車角度を９０度に維持するように各車輪の操向角度を調整することで、台車と上部旋回体とを剛的に連結することなく、台車旋回動作を行うことが可能となる。特に、台車が連結体を介して上部旋回体に対して前後方向に相対移動可能であるとともに回動中心軸を中心に相対回動可能であるため、地盤の傾斜や路面の凹凸などによって台車の各車輪の向きが変化することがあっても、連結体や上部旋回体に大きな負荷が掛かることが抑止される。また、操向角度設定部が台車角度を９０度付近に維持するように複数の車輪の操向角度をそれぞれ調整することができるため、台車の走行によって上部旋回体を旋回させる場合には旋回方向に沿った台車の走行によって上部旋回体を効率的に旋回させることができる一方、上部旋回体の旋回動作に追従するように台車を走行させる場合には台車の進行が上部旋回体の旋回を妨げることを抑止することができる。したがって、台車の進行方向がずれる度に作業者が台車の車輪の操向角度を調整する必要がなく、台車の走行と上部旋回体の旋回とを安定して連携させることが可能となる。

上記の構成において、前記操向角度設定部は、前記台車角度検出部によって検出される前記台車角度が９０度よりも大きい場合には前記操向角度を前記初期操向角度よりも大きく設定し、前記台車角度検出部によって検出される前記台車角度が９０度よりも小さい場合には前記操向角度を前記初期操向角度よりも小さく設定することが望ましい。

本構成によれば、台車角度が９０度よりも大きくなった場合には台車が径方向外側に進行しているため操向角度を初期操向角度よりも大きく設定することで台車角度を９０度に近づけることができる。一方、台車角度が９０度よりも小さくなった場合には台車が径方向内側に進行しているため操向角度を初期操向角度よりも小さく設定することで台車角度を９０度に近づけることができる。

上記の構成において、前記操向角度設定部は、前記台車角度検出部によって検出される前記台車角度が９０度よりも大きいほど前記操向角度を大きく設定し、前記台車角度検出部によって検出される前記台車角度が９０度よりも小さいほど前記操向角度を小さく設定することが望ましい。

本構成によれば、操向角度設定部が台車角度の大きさに応じて操向角度の大きさを調整することができるため、台車角度がずれた場合でも当該台車角度を早期に９０度に近づけることができる。

上記の構成において、前記台車半径を検出することが可能な台車半径検出部を更に備え、前記操向角度設定部は、前記台車角度検出部によって検出される前記台車角度および前記台車半径検出部によって検出される前記台車半径に応じて、前記台車角度が９０度に近づくように前記複数の車輪のそれぞれの前記操向角度を設定することが望ましい。

本構成によれば、地盤の傾斜や路面の凹凸などによって台車の各車輪の向きが変化することがあっても、台車角度を９０度付近に維持しながら、台車の走行と上部旋回体の旋回とを連携させることができる。このため、旋回中心軸を中心とする初期半径の円周上に近い位置で、台車を目的地に到達させることができる。

上記の構成において、前記操向角度設定部は、前記台車半径検出部によって検出される前記台車半径が前記初期半径よりも大きい場合には前記操向角度を前記台車半径が前記初期半径の場合よりも小さく設定し、前記台車半径検出部によって検出される前記台車半径が前記初期半径よりも小さい場合には前記操向角度を前記台車半径が前記初期半径の場合よりも大きく設定することが望ましい。

本構成によれば、台車半径が初期半径よりも大きくなった場合には操向角度を小さく設定し、台車角度が初期半径よりも小さくなった場合には操向角度を大きく設定することで台車の走行と上部旋回体の旋回とを連携させることができる。

上記の構成において、前記操向角度設定部は、前記台車半径検出部によって検出される前記台車半径が前記初期半径よりも大きいほど前記操向角度を小さく設定し、前記台車半径検出部によって検出される前記台車半径が前記初期半径よりも小さいほど前記操向角度を大きく設定することが望ましい。

本構成によれば、操向角度設定部が台車半径の大きさに応じて操向角度の大きさを設定することができるため、台車の走行と上部旋回体の旋回とを更に安定して連携させることができる。

上記の構成において、作業者が搭乗することを許容するキャブに配置され、前記台車を走行させるための作業者からの操作が与えられる台車操作部と、前記操向角度設定部が設定する前記操向角度に関わらず、前記台車操作部に与えられる前記操作に応じて前記車輪駆動部に前記走行指令信号を入力するとともに前記車輪操向部に前記操向指令信号を入力する指令信号入力部と、を更に備えることが望ましい。

本構成によれば、作業者がキャブ内において台車操作部を操作して台車の走行を制御することができる。このため、台車旋回動作以外の動作を行う場合や台車旋回動作の準備のために台車を所定の初期位置に配置する場合などに、クレーンのキャブから台車を操縦することが可能となる。

本発明によれば、カウンタウエイトを支持可能な台車と上部旋回体とを互いに連結する連結体に大きな負荷が掛かることを抑止しながら、上部旋回体の旋回に連携して台車を安定して走行させることが可能なクレーンが提供される。

本発明の一実施形態に係るクレーンの側面図である。 本発明の一実施形態に係るクレーンの平面図である。 本発明の一実施形態に係る自走式台車およびカウンタウエイトの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るクレーンの連結ビームと自走式台車との連結部の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る自走式台車の側面図である。 本発明の一実施形態に係るクレーンおよび自走式台車のブロック図である。 本発明の一実施形態に係る自走式台車の車輪駆動装置を示す油圧回路図である。 本発明の一実施形態に係る自走式台車の台車半径、台車角度および操向角度を示すためのクレーンの平面図である。 本発明の一実施形態に係るクレーンの上部旋回体を自走式台車が旋回させる様子を示す平面図である。 図９の状態から上部旋回体を自走式台車が旋回させた様子を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る自走式台車の操向角度制御の様子を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。図１および図２は、本発明の一実施形態に係るクレーン１０の側面図および平面図である。なお、以後、各図には、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」および「後」の方向が示されているが、当該方向は、本実施形態に係るクレーン１０の構造および組立方法を説明するために便宜上示すものであり、本発明に係るクレーンの移動方向や使用態様などを限定するものではない。なお、上記の各方向は、上部旋回体１１を基準として示している。

クレーン１０は、地面を走行可能な下部走行体１２（下部本体）と、下部走行体１２の上に上下方向に延びる旋回中心軸ＣＬ周りに旋回可能に搭載される上部旋回体１１と、上部旋回体１１に起伏方向に回動可能に取り付けられたブーム１３（起伏体）と、ブーム起伏用部材であるＨＬマスト１４（マスト）と、箱マスト１５と、キャブ１０Ｋ（図２）とを有する。上部旋回体１１および下部走行体１２は、クレーン１０のクレーン本体１０Ｈを構成する。キャブ１０Ｋは、オペレータ（作業者）が搭乗することを許容する運転室である。

図１に示されるブーム１３は、上部旋回体１１の前部に起伏方向に回動可能となるように支持される。ブーム１３は、ブームフット１３Ｓを備える。ブームフット１３Ｓは、ブーム１３の回動における支点部となる。ブームフット１３Ｓは、左右方向（横方向）に延びる水平な回転軸を形成する。

また、ブーム１３は、アイドラシーブ１３１、１３２と、を有する。アイドラシーブ１３１、１３２は、ブーム１３の先端部にそれぞれ回転可能に支持されている。

ブーム１３の基端部側には左右一対のブームバックストップ２８が設けられる。これらのブームバックストップ２８は、ブーム１３が図１に示される起立姿勢まで到達した時点で上部旋回体１１に当接する。この当接によって、ブーム１３が強風等で後方に煽られることが規制される。

ＨＬマスト１４は、ブーム１３の後側の位置でブーム１３の回動軸と平行な回動軸回りに上部旋回体１１に回動可能に支持される。すなわち、ＨＬマスト１４は、上部旋回体１１の前後方向におけるブーム１３の後方において上部旋回体１１に起伏方向に回動可能に取り付けられておりブーム１３を後方から支持する。ＨＬマスト１４もブーム１３の起伏方向と同方向に回動可能である。ＨＬマスト１４は、ＨＬマストフット１４Ｓを有する。ＨＬマストフット１４Ｓは、ＨＬマスト１４の回動における支点部となる。ＨＬマストフット１４Ｓは、左右方向（横方向）に延びる回転軸を形成する。ＨＬマスト１４は、図１に示すように、上部旋回体１１から後方かつ上方に斜めに向かって延びる後傾姿勢でブーム１３の回動における支柱として機能する。なお、他の実施形態において、ＨＬマスト１４によって例示される本発明のマストは、箱型のマストなど他の形態からなるものでもよい。また、ＨＬマスト１４は、マストアイドラシーブ１４０を備える。マストアイドラシーブ１４０は、ＨＬマスト１４の長手方向の中央部の後側面に配置されている。

ＨＬマスト１４の基端部側には左右一対のマストバックストップ２９が設けられる。これらのマストバックストップ２９は、ＨＬマスト１４の回動軸（ＨＬマストフット１４Ｓ）よりも後側の位置で、図１に示される後傾姿勢（起立姿勢）のＨＬマスト１４から延びるとともに上部旋回体１１に配置された不図示の受け部に当接し、ＨＬマスト１４が強風等で後方へ転倒することを阻止する。

箱マスト１５は、ＨＬマスト１４の後側（下方）で上部旋回体１１に回動可能に連結される。箱マスト１５は、断面視で矩形形状からなる。箱マスト１５の回動軸は、ブーム１３の回動軸と平行でかつＨＬマスト１４の回動軸とほぼ同じ位置に配置されている。すなわち、この箱マスト１５もブーム１３の起伏方向と同方向に回動可能である。箱マスト１５は、箱マストフット１５Ｓを有する。箱マストフット１５Ｓは、箱マスト１５の回動における支点部となる。箱マストフット１５Ｓは、左右方向（横方向）に延びる回転軸を形成する。

更に、クレーン１０は、下部スプレッダ１８と、上部スプレッダ１９と、ガイライン２０と、ブーム起伏用ロープ２１と、ブーム起伏用ウインチ２２と、を有する。

下部スプレッダ１８は、ＨＬマスト１４の先端部に支持される。下部スプレッダ１８は、不図示の下部シーブブロックを備えており、複数のシーブが幅方向（左右方向）に配列されている。

上部スプレッダ１９は、下部スプレッダ１８の前方に所定の間隔をおいて配置される。上部スプレッダ１９は、ガイライン２０を介してブーム１３の先端部に接続される。上部スプレッダ１９は、不図示の上部シーブブロックを備えており、複数のシーブが幅方向（左右方向）に配列されている。

ガイライン２０は、図１の紙面と直交する左右方向に一対配置されている。ガイライン２０の後端部は、上部スプレッダ１９に接続され、ガイライン２０の前端部は、ブーム１３の先端部に接続される。ガイライン２０は、ガイリンク（金属製の板材）、ガイロープ、ガイワイヤ（金属製の線材）などを含む。

ブーム起伏用ロープ２１は、ブーム起伏用ウインチ２２から引き出され、ＨＬマスト１４の先端部のシーブ１４Ａ、１４Ｂに掛けられた後、下部スプレッダ１８の下部シーブブロックと上部スプレッダ１９の上部シーブブロックとの間で複数回掛け回される。なお、下部シーブブロックおよび上部シーブブロックに掛け回された後のブーム起伏用ロープ２１の先端部は、ＨＬマスト１４の先端部に固定される。

ブーム起伏用ウインチ２２は、ＨＬマスト１４の基端部側に配置される。ブーム起伏用ウインチ２２は、ブーム起伏用ロープ２１の巻き取りおよび繰り出しを行うことで下部スプレッダ１８の下部シーブブロックと上部スプレッダ１９の上部シーブブロックとの間の距離を変化させ、ブーム１３をＨＬマスト１４に対して相対的に回動させながらブーム１３を起伏させる。

更に、クレーン１０は、左右一対のマストガイリンク２３と、マスト起伏用ロープ２４と、マスト起伏用ウインチ２５と、を有する。

マストガイリンク２３は、ＨＬマスト１４の先端部と箱マスト１５の先端部とを接続する。この接続は、ＨＬマスト１４の回動と箱マスト１５の回動とを連携させる。

マスト起伏用ロープ２４は、上部旋回体１１に配置され複数のシーブが幅方向に配列されたたシーブブロック２６と、箱マスト１５の先端部に配置され複数のシーブが幅方向に配列されたシーブブロック２７との間で複数回掛け回される。

マスト起伏用ウインチ２５は、上部旋回体１１に配置される。マスト起伏用ウインチ２５は、マスト起伏用ロープ２４の巻き取りおよび繰り出しを行う。マスト起伏用ウインチ２５によるマスト起伏用ロープ２４の巻き取り、繰り出し動作によって、箱マスト１５の先端部のシーブブロック２７と上部旋回体１１の後端部のシーブブロック２６との間の距離が変化し、上部旋回体１１に対して箱マスト１５およびＨＬマスト１４が一体的に回動しながら、ＨＬマスト１４が起伏する。なお、ＨＬマスト１４および箱マスト１５の回動は、主にクレーン１０の組立分解時に行われ、クレーン１０の使用時にはＨＬマスト１４および箱マスト１５の位置（対地角）はほぼ固定されている。

クレーン１０には、前述のマスト起伏用ウインチ２５およびブーム起伏用ウインチ２２以外に、吊り荷の巻上げ及び巻下げを行うための主巻用ウインチ３０Ｓ及び補巻用ウインチ３１Ｓが搭載される。本実施形態に係るクレーン１０では、主巻用ウインチ３０Ｓ、及び補巻用ウインチ３１Ｓがいずれもブーム１３の基端部に据え付けられる。クレーン１０のウインチ３０Ｓ、３１Ｓは上部旋回体１１に搭載されていてもよい。

主巻用ウインチ３０Ｓは、主巻用ロープ３２（図１）による吊り荷の巻上げ及び巻下げを行う。この主巻について、ブーム１３の先端部には前述のアイドラシーブ１３１、１３２が回転可能に設けられ、さらにガイドシーブに隣接する位置に複数の主巻用ポイントシーブが幅方向に配列された主巻用シーブブロックが設けられている。主巻用シーブブロックから垂下された主巻用ロープ３２には、吊り荷用の主フック３４が連結されている。そして、主巻用ウインチ３０Ｓから引き出された主巻用ロープ３２がアイドラシーブ１３１、１３２に順に掛けられ、かつ、主巻用シーブブロックのシーブと、主フック３４に設けられたシーブブロックのシーブとの間に掛け渡される。従って、主巻用ウインチ３０Ｓが主巻用ロープ３２の巻き取りや繰り出しを行うと、主フック３４の巻上げ及び巻下げが行われる。

同様にして、補巻用ウインチ３１Ｓは、補巻用ロープ３３による吊り荷の巻上げ及び巻下げを行う。この補巻については、上記の主巻と同様の不図示の構造が備えられている。そして、補巻用ウインチ３１Ｓが補巻用ロープ３３の巻き取りや繰り出しを行うと、補巻用ロープ３３の末端に連結された図略の吊荷用の補フックが巻上げられ、または巻下げられる。

また、クレーン１０は、左右一対のカウンタウエイト３５と、左右一対のウエイトガイリンク３６（ガイライン）と、左右一対のカウンタウエイト３７と、を有する。

左右一対のカウンタウエイト３５は、上部旋回体１１の旋回フレームの後端部に左右方向に間隔をおいてそれぞれ配置されている。また、左右一対のカウンタウエイト３７は、上部旋回体１１の前後方向における上部旋回体１１の後方に配置されている。カウンタウエイト３５およびカウンタウエイト３７は、クレーン１０のバランスを維持するための錘である。

左右一対のカウンタウエイト３７は、板状のウエイト（錘）が上下に積載されることで構成されており、自走台車５０に支持される。特に、カウンタウエイト３７は、クレーン１０が重量物を吊り上げるために備えられるＳＨＬ（Ｓｕｐｅｒ Ｈｅａｖｙ Ｌｉｆｔｉｎｇ）用ウエイトとして、クレーン１０のバランスを保つ機能を有する。カウンタウエイト３７は、自走台車５０上のパレット５１Ｐ（図３）に載置されており、当該パレット５１Ｐが左右一対のウエイトガイリンク３６（ウエイト用ガイライン）によってＨＬマスト１４の先端部に接続されている。換言すれば、カウンタウエイト３７を支持する自走台車５０は、ＨＬマスト１４の先端部から左右一対のウエイトガイリンク３６を介して吊り下げられている。左右のウエイトガイリンク３６は、それぞれ前後２本のガイリンク（ロープ）から構成される。なお、図１では、左右のウエイトガイリンク３６のうち、右側（紙面手前側）のウエイトガイリンク３６のみが現れている。

本実施形態では、カウンタウエイト３７を支持する自走台車５０（自走式台車）は、クレーン１０専用の台車ではなく汎用台車から構成される。なお、他の実施形態において、自走台車５０はクレーン１０専用の台車であってもよい。この場合、自走台車５０はクレーン１０の一部を構成する。更に、クレーン１０は、連結ビーム６０（連結体）を有する。連結ビーム６０は、カウンタウエイト３７を支持する自走台車５０と上部旋回体１１とを互いに連結するための部材である。

図３は、本実施形態に係るクレーン１０の自走台車５０およびこれに載置されたカウンタウエイト３７の斜視図である。図４は、本実施形態に係るクレーン１０の連結ビーム６０と自走台車５０との連結部の斜視図である。

図３を参照して、自走台車５０は、台車本体５１（荷台）と、パワーパック５２と、複数の車輪ユニット５３と、４つのアウトリガ５４と、左右一対のガイリンク接続部５５と、を有する。

台車本体５１は、自走台車５０の本体部分（荷台）であり、平面視で長方形形状（水平な所定の方向に長く延びる形状）を有している。台車本体５１は、クレーン１０の使用時には、図２、図３に示すように上部旋回体１１の左右方向に沿って長く延びるように配置される。この結果、自走台車５０上に載置されるカウンタウエイト３７が、クレーン１０のバランスを安定して維持することができる。台車本体５１の上面部にはカウンタウエイト３７を載置するためのパレット５１Ｐが固定されている。パレット５１Ｐも平面視で台車本体５１と同様の形状を有している。図３に示すように、複数のカウンタウエイト３７が、パレット５１Ｐに左右方向に間隔をおいて積層される。なお、本実施形態では、カウンタウエイト３７、パレット５１Ｐおよび自走台車５０は、互いに固定されて一体的に動作するように構成され、ウエイトユニットを構成することが可能である。

パワーパック５２は、台車本体５１の長手方向の一端に設けられている。パワーパック５２は、エンジンなどの動力発生機と、エンジンによって駆動される油圧ポンプと、これらを制御するコントローラと、運転室とを有する（いずれも詳細は不図示）。なお、自走台車５０は運転室を有することなく、遠隔操作されるものでもよい。

複数の車輪ユニット５３は、台車本体５１の下方においてそれぞれ走行面Ｇ（地面）を転動可能な車輪５３１（図５）を含み、台車本体５１の幅方向の両側において台車本体５１の長手方向に沿って二列で並ぶように配置されている。各車輪ユニット５３は、上下方向に延びる操向中心軸Ｃ２（図５）を中心に台車本体５１に対して回転可能なように台車本体５１の下部に取り付けられている。各車輪ユニット５３が当該操向中心軸Ｃ２の軸回りに回転することによって車輪５３１の向きが変更される。

４つのアウトリガ５４は、パレット５１Ｐの四隅近傍にそれぞれ配置されており、油圧によって上下に伸縮するシリンダ構造を有している。なお、図３では、一部のアウトリガ５４のみが現れている。各アウトリガ５４が伸長すると、カウンタウエイト３７が載置されたパレット５１Ｐが上方に移動し、自走台車５０の台車本体５１に対して上方に浮き上がる。この結果、パレット５１Ｐの下方の空間において自走台車５０の進入、脱離が可能となる。アウトリガ５４が収縮すると、カウンタウエイト３７が載置されたパレット５１Ｐが自走台車５０の台車本体５１上に載置され、カウンタウエイト３７の荷重が台車本体５１に付与される。

左右一対のガイリンク接続部５５は、ＨＬマスト１４の先端部から垂下された左右一対のウエイトガイリンク３６の下端部にそれぞれ接続されるものであり、パレット５１Ｐに左右方向に間隔をおいて固定されている。なお、図３に示すように、左右一対のガイリンク接続部５５の間に、上部旋回体１１と自走台車５０（パレット５１Ｐ）とを連結する連結ビーム６０が配置される。

連結ビーム６０は、上部旋回体１１の後端部と、上部旋回体１１の後方でカウンタウエイト３７を支持し地上を自走可能な自走台車５０とを互いに連結することが可能な連結体である。なお、本実施形態では、前述のパレット５１Ｐを介して、連結ビーム６０と自走台車５０とが互いに接続される。他の実施形態において、連結ビーム６０は、パレット５１Ｐを介さずに、自走台車５０の台車本体５１などに直接接続されてもよい。連結ビーム６０は、ビーム本体６１と、スライダ６２（可動部）と、を有する。

ビーム本体６１（図３）は、横ビーム６１０と、縦ビーム６１１（前後ビーム）と、を有する。

縦ビーム６１１は、上部旋回体１１の前後方向に延びるとともに、スライダ６２を往復移動可能（スライド移動可能）に支持する柱状の部材である。

横ビーム６１０は、縦ビーム６１１の前端部から上部旋回体１１の左右方向両側に延びるように縦ビーム６１１に接続されている。横ビーム６１０の左右両端部には、上部旋回体１１の左右一対の側板１１Ａ（図２）（上部旋回体１１の後端部）に連結される、左右一対の旋回体連結部６１０Ａがそれぞれ配置されている。各旋回体連結部６１０Ａは、左右方向に互いに間隔をおいて配置される一対の板状部をそれぞれ有し、各板状部には同軸上に不図示のピン孔が形成されている。そして、前記一対の板状部が上部旋回体１１の左右の側板１１Ａを左右両側から挟むようにそれぞれ配置され、不図示の連結ピンによって旋回体連結部６１０Ａと側板１１Ａとが互いに連結される。上記の連結ピンによる連結が図２の左右一対の旋回体連結部６１０Ａにおいてそれぞれ行われる。この結果、連結ビーム６０は、左右方向に延びる連結ピンを中心として回動可能なように上部旋回体１１の一対の側板１１Ａに支持される。連結ビーム６０と上部旋回体１１とが連結されると、ビーム本体６１は、上部旋回体１１から後方に向かって延びている。

スライダ６２は、自走台車５０の前記前後方向を含む方向における走行に伴って旋回体連結部６１０Ａに対して前記前後方向に相対移動可能とされている。具体的に、スライダ６２は、ビーム本体６１の縦ビーム６１１に前記前後方向に沿って往復移動可能に外嵌される角筒形状（筒形状）を有している。スライダ６２は、自走台車５０に連結される台車連結部６２１を有する。本実施形態では、台車連結部６２１は、パレット５１Ｐのスライダ連結部５１１（図４）に連結されることで、当該パレット５１Ｐを介して自走台車５０に連結される。また、台車連結部６２１とスライダ連結部５１１との連結に伴って、スライダ６２は、上下方向に延びる回動中心軸ＤＬ（図４）を中心として回動可能なように自走台車５０に連結される。

ビーム本体６１は、自走台車５０の前記前後方向を含む方向への走行によって自走台車５０が前記上部旋回体１１に対して前記前後方向に相対移動することを可能とするように、スライダ６２を前記上部旋回体１１の左右方向において拘束しながら前記前後方向に沿って往復移動可能に支持する。また、本実施形態では、自走台車５０の走行によって上部旋回体１１を旋回させることが可能である。したがって、ビーム本体６１は、前記旋回中心軸を中心とする自走台車５０の旋回方向への走行によって前記上部旋回体１１が旋回することを可能とするように、スライダ６２を支持している。

なお、ビーム本体６１とスライダ６２との関係について換言すれば、ビーム本体６１は、上部旋回体１１の前後方向において左右一対の旋回体連結部６１０Ａとは反対側で左右一対の旋回体連結部６１０Ａに対する距離が一定に維持されたビーム後端部６１Ｔ（図３）を有する。そして、スライダ６２は、左右一対の旋回体連結部６１０Ａとビーム後端部６１Ｔとの間で、前記前後方向に沿って往復移動可能である。

図５は、本実施形態に係る自走台車５０の側面図である。図６は、本実施形態に係るクレーン１０および自走台車５０のブロック図である。図７は、本実施形態に係る自走台車５０の車輪駆動装置を示す油圧回路図である。図８は、本実施形態に係る自走台車５０の台車半径、台車角度および操向角度（ステアリング角）を示すためのクレーン１０の平面図である。

本実施形態では、図５に示すように、複数の車輪ユニット５３は、台車本体５１の長手方向に沿って上部旋回体１１に近い側（前側）に配置された複数の第１車輪ユニット５３Ａと、台車本体５１の長手方向に沿って上部旋回体１１から遠い側（後側）に配置された複数の第２車輪ユニット５３Ｂとを有している。複数の第１車輪ユニット５３Ａおよび複数の第２車輪ユニット５３Ｂ（いずれも車輪操向部）は、それぞれ互いに同じ方向を向く一対の車輪５３１と、これらの車輪５３１を支持する車輪支持フレーム５３２と、を含み、前記各車輪５３１の走行面Ｇと平行な回転中心軸回りの回転（走行面Ｇ上での転動）によって自走台車５０が下部走行体１２とは独立して自走することを可能にする。

さらに、複数の第１車輪ユニット５３Ａおよび複数の第２車輪ユニット５３Ｂは、それぞれが旋回中心軸ＣＬと平行な操向中心軸Ｃ２回りに旋回可能となるように台車本体５１に取付けられている。複数の第１車輪ユニット５３Ａおよび複数の第２車輪ユニット５３Ｂの操向中心軸Ｃ２回りの旋回によって各車輪５３１の向きが変えられることにより、自走台車５０は、クレーン本体１０Ｈ（上部旋回体１１、下部走行体１２）の異なる動きにそれぞれ応じた複数の台車走行モードを有する。

前記複数の台車走行モードは、旋回走行モード（台車旋回動作）と、並進走行モードと、台車旋回モード（台車旋回動作）とを含む。
Ａ）旋回走行モードは、前記各車輪５３１の向きが上部旋回体１１の旋回方向と合致した状態で当該車輪５３１が回転駆動されることにより、上部旋回体１１の旋回に追従してその上部旋回体１１の旋回方向に自走台車５０が走行するモードである。つまり、この旋回走行モードでは、自走台車５０は、上部旋回体１１の旋回中心軸ＣＬを中心とする円弧状の軌道に沿って走行する。
Ｂ）並進走行モードは、上部旋回体１１の旋回角度が任意の角度にあり、かつ、前記各車輪５３１の向きが下部走行体１２の前後方向と合致した状態で当該車輪５３１が回転駆動されることにより、当該下部走行体１２の走行に追従して自走台車５０が走行するモードである。つまり、この並進走行モードでは、自走台車５０は、下部走行体１２と同じ方向に進行する、すなわち下部走行体１２と並進する、ように走行する。
Ｃ）台車旋回モードは、旋回走行モードと比較して、上部旋回体１１の旋回ブレーキが開放された状態で、自走台車５０が前記円弧状の軌道に沿って走行しながら、上部旋回体１１を旋回方向に牽引するモードである。この場合、上部旋回体１１は自走台車５０によって旋回駆動される。なお、旋回走行モードおよび台車旋回モードは、いずれも本発明の台車旋回動作に相当する。

次に、この移動式クレーンに搭載される駆動制御系について、図６を参照しながら説明する。クレーン本体１０Ｈは、図６に示すような走行操作装置４１、旋回操作装置４２、クローラ駆動装置４３、旋回駆動装置４４、本体側制御部４５、遠隔操作ユニット４６およびモード選択部４９を有している。

クローラ駆動装置４３は、下部走行体１２を走行させる走行駆動装置であって、下部走行体１２に備えられた左右一対のクローラを駆動することにより下部走行体１２を自走させる。

走行操作装置４１は、下部走行体１２の走行（前進又は後進）及び走行停止を指示するために用いられるものであり、上部旋回体１１に含まれるキャブ１０Ｋ内に設けられている。走行操作装置４１は、走行操作レバー４１Ａと、操作装置本体４１Ｂと、を有する。走行操作レバー４１Ａには、下部走行体１２の走行方向及び走行速度を指定するための回動操作が与えられる。操作装置本体４１Ｂは、前記走行操作レバー４１Ａに与えられる操作の方向に対応した走行方向及び当該操作の量に対応する走行速度についての指令信号を生成し、前記本体側制御部４５に入力する。

旋回駆動装置４４は、上部旋回体１１を旋回中心軸ＣＬ回りに旋回させる駆動装置である。

旋回操作装置４２は、上部旋回体１１の旋回駆動及び旋回停止を指示するために用いられるものであり、前記キャブ１０Ｋ内に設けられている。旋回操作装置４２は、旋回操作レバー４２Ａと、操作装置本体４２Ｂと、を有する。旋回操作レバー４２Ａには、上部旋回体１１の旋回方向及び旋回速度を指定するための回動操作が与えられる。操作装置本体４２Ｂは、前記旋回操作レバー４２Ａに与えられる操作の方向に対応した旋回方向及び当該操作の量に対応する旋回速度についての指令信号を生成し、前記本体側制御部４５に入力する。

前記モード選択部４９は、自走台車５０の走行について前記のように設定された複数の台車走行モード、すなわち、旋回走行モード、並進走行モードおよび台車旋回モードの中からオペレータが所望の台車走行モードを選択する、つまり実行されるべき台車走行モードを指定する、ために用いられる。具体的に、モード選択部４９は、例えば複数の選択ボタンを含み、オペレータが前記台車走行モードを選択するために操作されるともに、当該選択された台車走行モードを指定するためのモード選択信号を前記本体側制御部４５に入力する。

前記本体側制御部４５は、走行操作装置４１、旋回操作装置４２およびモード選択部４９からそれぞれ入力される信号に基づき、クレーン本体１０Ｈでの各種制御を行う。具体的には次の制御を行う。
１）本体側走行駆動制御
本体側制御部４５は、走行操作装置４１から入力される指令信号（走行指令信号）に基づき、走行制御信号を生成してクローラ駆動装置４３に入力し、これにより、前記走行操作装置４１の走行操作レバー４１Ａに与えられた操作に対応する走行方向に当該操作に対応する走行速度で下部走行体１２を走行させるように、クローラ駆動装置４３に前記クローラを作動させる。
２）旋回駆動制御
本体側制御部４５は、旋回操作装置４２から入力される指令信号（旋回指令信号）に基づき、旋回制御信号を生成して旋回駆動装置４４に入力し、これにより、前記旋回操作装置４２の旋回操作レバー４２Ａに与えられた操作に対応する旋回方向に当該操作に対応する旋回速度で上部旋回体１１を旋回させるように、前記旋回駆動装置４４を作動させる。
３）台車旋回制御
本体側制御部４５は、旋回操作装置４２から入力される指令信号に関わらず、上部旋回体１１に所定のブレーキトルクを付与するための不図示の旋回ブレーキを開放するように旋回駆動装置４４にブレーキ開放指令信号を入力し、上部旋回体１１を下部走行体１２に対して自由旋回可能な状態とする。この結果、後記のように、オペレータによって遠隔操作ユニット４６に与えられる台車旋回操作に応じて、自走台車５０の走行力によって上部旋回体１１が旋回可能となる。
４）モード切換制御
本体側制御部４５は、モード選択部４９を用いてオペレータにより選択された台車走行モードを実現するように、後述の台車側制御部５６にモード指令信号を入力する。具体的には、本体側制御部４５は、モード選択部４９から入力されるモード選択信号に基づき、選択されている台車走行モードを判定し、その台車走行モードについてのモード指令信号を生成して台車側制御部５６に入力する。

遠隔操作ユニット４６は、上部旋回体１１の前記キャブ１０Ｋ内に配置され、オペレータによって操作することが可能である。遠隔操作ユニット４６は、台車操作部４６０と、遠隔制御部４６１と、を有する。

台車操作部４６０は、オペレータから操作が与えられるものであり、不図示の操作レバーや操作ボタンなどを含む。当該操作には、自走台車５０の各車輪ユニット５３の車輪５３１の操向方向（操向角度）、回転方向、回転速度などが含まれる。

遠隔制御部４６１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成され、ＣＰＵが前記制御プログラムを実行することにより、駆動制御部４６２（走行信号入力部、操向信号入力部、指令信号入力部）、操向角度調整部４６３（操向角度設定部）、判定部４６４および記憶部４６５を機能的に有するよう動作する。

駆動制御部４６２は、台車操作部４６０に与えられる前記操作に応じて、複数の車輪５３１を転動および操向させるために後記の車輪駆動装置５７（車輪駆動部）、第１操向装置５２Ａおよび第２操向装置５２Ｂに指令信号（走行指令信号、操向指令信号）を入力する。当該指令信号は、本体側制御部４５を経由して、台車側制御部５６に入力される。なお、図６において、本体側制御部４５と台車側制御部５６とは、有線通信または無線通信によって接続される。

また、駆動制御部４６２は、台車旋回動作時に、複数の車輪５３１を転動させるために自走台車５０の車輪駆動装置５７に走行指令信号を入力する。なお、台車旋回動作は、下部走行体１２と自走台車５０とが連結ビーム６０によって互いに連結されかつ回動中心軸ＤＬが平面視で旋回中心軸ＣＬを中心とする所定の初期半径の円周上に配置された状態で、自走台車５０が上部旋回体１１の旋回に連携して旋回中心軸ＣＬを中心とする旋回方向に走行面Ｇ上を走行する動作である。

操向角度調整部４６３は、前述の旋回走行モードまたは台車旋回モードが実行されている場合に、車輪５３１の操向角度調整動作を実行する。操向角度調整部４６３は、前記台車旋回動作に対応して、後記の台車角度検出部４７（図６）によって検出される台車角度θおよび台車半径検出部４８によって検出される台車半径Ｒに応じて、台車角度θが９０度に設定されるように（９０度に近づくように）前記台車長手方向に対する複数の車輪５３１のそれぞれの操向角度を設定する。操向角度調整部４６３が当該操向角度を設定すると、上記の駆動制御部４６２は、操向角度調整部４６３によって設定された操向角度に対応する操向指令信号を自走台車５０の第１操向装置５２Ａおよび第２操向装置５２Ｂに入力する。なお、「台車角度θが９０度になる」とは、９０度を含む所定の目標角度に台車角度θが含まれることを意味する。上記の目標角度は、たとえば、８０度以上１００度以下であり、より望ましくは、８５度以上９５度以下である。

判定部４６４は、上記の操向角度調整動作における各種の判定動作を実行する。

記憶部４６５は、各台車走行モードにおいて参照される閾値、参照パラメータなどを予め記憶している。

図８を参照して、上部旋回体１１の旋回動作および自走台車５０の走行に伴って、自走台車５０は上部旋回体１１に対して上部旋回体１１の前後方向に沿って相対移動可能であるとともに、上部旋回体１１に対して回動中心軸ＤＬを中心に相対回動可能とされる。
旋回中心軸ＣＬと回動中心軸ＤＬとの距離が自走台車５０の台車半径Ｒと定義される。また、旋回中心軸ＣＬと回動中心軸ＤＬとを結ぶ水平な直線である第１基準直線Ｌ１と、自走台車５０の台車本体５１が長く延びる方向である長手方向（台車長手方向、直進方向）と平行かつ回動中心軸ＤＬを通る直線である第２基準直線とが自走台車５０の進行方向側かつ上部旋回体１１側においてなす角度が、台車角度θと定義される。換言すれば、台車角度θは、旋回中心軸ＣＬと前記回動中心軸ＤＬとを結ぶ線分と回動中心軸ＤＬから自走台車５０の直進方向に延びる線分とがなす角度である。更に、自走台車５０の台車本体５１の長手方向（自走台車５０の直進方向）と車輪ユニット５３の車輪５３１の操向方向（車輪５３１の回転軸と直交する水平な方向）とがなす角度（鋭角）が、車輪５３１の操向角度θＴと定義される。複数の車輪５３１によって自走台車５０が台車本体５１の長手方向と平行な方向に向かって進む場合（直進する場合）には、操向角度θＴは０度に設定される。なお、台車本体５１の形状は上記のような形状に限定されるものではない。台車本体５１の形状を問わず、第２基準直線Ｌ２は自走台車５０の直進方向と平行に設定されればよい。

更に、クレーン１０は、台車角度検出部４７と、台車半径検出部４８と、を有する（図６）。

台車角度検出部４７は、上記の台車角度θを検出することが可能とされている。台車角度検出部４７は、スライダ６２に備えられる公知の角度計、エンコーダなどから構成される。なお、台車角度検出部４７は、上記で定義した台車角度θの外角などを検出するものでもよい。

台車半径検出部４８は、上記の台車半径Ｒを検出する。一例として、台車半径検出部４８は、スライダ６２の上面部に固定されたレーザ変位計であり、検出用レーザを上部旋回体１１の後端部に配置された不図示のターゲットに向かって照射し、その反射光を検出することで、スライダ６２上の回動中心軸ＤＬ（自走台車５０）と前記ターゲットとの距離を検出する。当該距離に、前記ターゲットと旋回中心軸ＣＬとの距離を加えることで、台車半径Ｒが検出可能とされる。なお、台車半径検出部４８は、レーザ変位計に限定されるものではなく、ワイヤ式変位計などでもよい。当該ワイヤ式変位計は、ワイヤがスプールから出し引きされた長さを電気的に出力する計測器であり、計測器本体はスライダ６２に固定される一方、ワイヤの先端が上部旋回体１１に固定されている。なお、スプールにはワイヤを巻き取る方向に付勢するスプリングが配置される。スプールの回転量をポテンションメータなどで計測することで、スライダ６２（自走台車５０）と上部旋回体１１（旋回中心軸ＣＬ）との距離を検出することができる。

自走台車５０は、駆動制御系として、図６に示すように、第１操向装置５２Ａ、第２操向装置５２Ｂ、台車側制御部５６および車輪駆動装置５７をさらに有する。

第１操向装置５２Ａおよび第２操向装置５２Ｂ（図５、図６）（いずれも車輪操向部）は、一対の第１車輪ユニット５３Ａおよび第２車輪ユニット５３Ｂのそれぞれに付設され、対応する車輪ユニット３０Ａまたは３０Ｂを台車本体５１に対して前記操向中心軸Ｃ２回りに旋回させて当該車輪ユニットに含まれる車輪５３１を操向するものである。各操向装置５２Ａ，５２Ｂは、前記車輪ユニット３０Ａ，３０Ｂを旋回させる操向用モータと、前記台車側制御部５６から入力される指令信号（操向指令信号）を受けて前記操向用モータの作動を制御する操向制御回路と、を含む。

車輪駆動装置５７（車輪駆動部）は、第１車輪ユニット３０Ａと第２車輪ユニット３０Ｂのうちの少なくとも一方に付設され、その付設された車輪ユニットに属する車輪５３１を前記台車側制御部５６から入力された指令信号（走行指令信号）に対応する方向に当該指令信号に対応した速度で回転駆動する（転動させる）ことにより前記自走台車５０を走行させる。

前記車輪駆動装置５７は、図７に示すような油圧ポンプ５７Ａ、油圧モータ５７Ｂ、車輪駆動制御回路５７Ｃ及びリリーフ弁５７Ｄを含む。

前記油圧モータ５７Ｂは、前記車輪５３１を回転させるように作動するものであり、前記油圧ポンプ５７Ａは、この油圧モータ５７Ｂに作動油を供給するものである。油圧モータ５７Ｂは、供給される作動油の圧力、すなわち駆動圧に応じた駆動力で前記車輪５３１を回転駆動する。油圧モータ５７Ｂは、一対のポートと、車輪５３１に連結された出力軸（不図示）と、を有する。前記出力軸は、前記油圧ポンプ５７Ａから前記車輪駆動制御回路５７Ｃを通じて前記油圧モータ５７Ｂのいずれかのポートに作動油が供給されることにより、その供給されたポートに対応する方向に回転し、これにより、当該方向に前記車輪５３１を回転させる。これと同時に油圧モータ５７Ｂは他方のポートから作動油を吐出し、この作動油は前記車輪駆動制御回路５７Ｃを通じてタンクＴに戻される。

前記車輪駆動制御回路５７Ｃは、前記油圧モータ５７Ｂと前記油圧ポンプ５７Ａとの間に介在し、前記台車側制御部５６からの指令信号の入力を受けて前記油圧ポンプ５７Ａから前記油圧モータ５７Ｂへの作動油の供給の向き及び流量を変化させる。当該車輪駆動制御回路５７Ｃは、例えば、前記油圧ポンプ５７Ａと前記油圧モータ５７Ｂとの間の油路を切換えるためのパイロット切換弁からなるコントロールバルブ、当該コントロールバルブにパイロット圧を供給するパイロットライン、及び当該パイロットラインに設けられる電磁比例減圧弁を含み、当該電磁比例減圧弁に前記台車側制御部５６からの指令信号が入力されることにより、前記作動油の供給方向及び供給流量の制御、すなわち前記車輪５３１の回転方向及び回転速度の制御が行われる。

前記リリーフ弁５７Ｄは、前記油圧ポンプ５７Ａと前記車輪駆動制御回路５７Ｃとの間の油路に接続されている。このリリーフ弁５７Ｄは、前記油圧ポンプ５７Ａから吐出される作動油の一部を前記油圧モータ５７Ｂに供給させずにタンクＴに逃がすものである。

図９は、本実施形態に係るクレーン１０の上部旋回体１１を自走台車５０が旋回させる様子を示す平面図である。図１０は、図９の状態から上部旋回体１１を自走台車５０が旋回させた様子を示す平面図である。図１１は、本実施形態に係る自走台車５０の操向角度調整動作の様子を示すフローチャートである。表１は、台車半径Ｒ、台車角度θに対応して二元的に設定された車輪５３１の操向角度θＴの情報を示すものであり、当該情報は予め記憶部４６５に記憶されている。

次に、キャブ１０Ｋ内でオペレータがモード選択部４９を操作して、３つの台車走行モードから台車旋回モードを選択した場合について説明する。この場合、自走台車５０は、第１基準直線Ｌ１と第２基準直線Ｌ２とが互いに直交するように、上部旋回体１１の後方に配置される。この際、予め旋回中心軸ＣＬと回動中心軸ＤＬとの距離が、クレーン１０の吊り能力に応じて設定された初期半径（表１の１６ｍ）に設定される。また、操向角度調整部４６３は、複数の車輪ユニット５３の車輪５３１の直進方向に対する操向角度θＴ（操向角度）を、上記の初期半径に応じて予め設定された角度に設定する（表１における台車半径Ｒ１６ｍ、台車角度９０度に対応する１３度（初期操向角度））。この結果、複数の車輪５３１のそれぞれが径方向の内側を向くように設定される（図８）。

台車旋回モードが選択されると、旋回操作装置４２から入力される指令信号に関わらず、上部旋回体１１に所定のブレーキトルクを付与するための不図示の旋回ブレーキを開放するように旋回駆動装置４４にブレーキ開放指令信号が入力される。

自走台車５０を旋回方向に走行させるようにオペレータが遠隔操作ユニット４６の台車操作部４６０を操作すると、遠隔操作ユニット４６から本体側制御部４５および台車側制御部５６を経由して、車輪駆動装置５７に指令信号が入力され、自走台車５０が初期半径を半径とする円周上を走行し始める。この結果、上部旋回体１１が自走台車５０によって牽引されながら旋回する。

上記のようにオペレータによる台車操作部４６０の操作が行われると、判定部４６４（図６）が、当該操作に応じた信号を検出して台車旋回操作が行われていると判定する（ステップＳ０１でＹＥＳ）。この結果、台車角度検出部４７および台車半径検出部４８が、それぞれ、台車半径Ｒおよび台車角度θを検出する（ステップＳ０２）。

次に、操向角度調整部４６３は、台車角度検出部４７および台車半径検出部４８によって検出された台車半径Ｒおよび台車角度θに応じて、記憶部４６５に記憶された表１の情報に基づいて、車輪５３１の適切な操向角度θＴを決定する（ステップＳ０３）。図９では、自走台車５０の走行中に台車角度θが８４度まで小さくなった状態を示している。一方、台車半径Ｒは初期半径の１６ｍのままである。この場合、表１の情報から適切な操向角度θＴ＝１０度が設定される。

次に、駆動制御部４６２が、操向角度調整部４６３によって設定された操向角度θＴに対応する操向指令信号を自走台車５０の第１操向装置５２Ａおよび第２操向装置５２Ｂに入力する。この結果、前記操向指令信号が第１操向装置５２Ａおよび第２操向装置５２Ｂに入力され、各車輪５３１の操向角度θＴが調整される。

なお、図９に示される状態から上記のような操向角度θＴが設定されると、台車角度θが９０度の場合（初期操向角度）よりも車輪５３１の操向角度θＴが小さくなるため、自走台車５０は、矢印Ｄ９１のように、現在の進行方向に対して径方向の外側に移動するように走行する。この結果、上部旋回体１１が自走台車５０に牽引されながら、旋回中心軸ＣＬを中心として時計回りに旋回する（矢印Ｄ９２）。やがて、図１０に示すように、旋回方向において上部旋回体１１が自走台車５０に追いつくことで、台車角度θが再び９０度となる。なお、図９から図１０に示される状態の変化において、回動中心軸ＤＬと旋回中心軸ＣＬとの距離は変動する。しかしながら、本実施形態では、連結ビーム６０のスライダ６２がビーム本体６１に対して相対移動可能であるため、上記のような制御中において、旋回中心軸ＣＬと回動中心軸ＤＬとの距離の変化が許容される。この結果、旋回中心軸ＣＬと回動中心軸ＤＬとの距離が一定に保持される他の連結部材と比較して、自走台車５０の位置がずれた場合に当該連結部材や上部旋回体１１の後端部に大きな負荷が掛かることが防止される。

次に、判定部４６４は、自走台車５０が目標位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ０５）。当該判定には、予め上部旋回体１１の目標旋回角度が設定され、上部旋回体１１が上記の目標旋回角度だけ旋回したか否かに基づいて判定されればよい。この際、上部旋回体１１には上記の旋回角度を検出可能な角度計が設けられている。ステップＳ０５において、自走台車５０（上部旋回体１１）が目標位置に到達している場合には、図１１の操向角度調整動作が終了する。一方、ステップＳ０５において自走台車５０が目標位置に到達していない場合には、ステップＳ０１以降のフローが繰り返される。このようなフローがたとえば１秒間隔で繰り返されることで、上部旋回体１１が旋回しながら、自走台車５０の車輪５３１の操向角度が調整される。

以上のように、本実施形態では、自走台車５０の走行によって上部旋回体１１を旋回させる、または、上部旋回体１１の旋回動作に追従するように自走台車５０を走行させる、台車旋回動作を行う際に、自走台車５０が上部旋回体１１に対して相対移動することを許容しながら台車角度θを９０度に維持するように各車輪５３１の操向角度θＴを調整することで、自走台車５０と上部旋回体１１とを剛的に連結することなく、台車旋回動作を行うことが可能となる。特に、自走台車５０が連結ビーム６０を介して上部旋回体１１に対して前後方向に相対移動可能であるとともに回動中心軸ＤＬを中心に相対回動可能であるため、連結ビーム６０や上部旋回体１１に大きな負荷が掛かることが抑止される。この結果、これらの部材の損傷が抑止される。また、地盤の傾斜や路面の凹凸などによって自走台車５０の各車輪５３１の向きが変化することがあっても、自走台車５０の上部旋回体１１に対する相対的な角度である台車角度θを９０度付近に維持しながら、自走台車５０の走行と上部旋回体１１の旋回とを安定して連携させることができる。このため、自走台車５０の進行方向が旋回方向の接線方向に維持されるため、自走台車５０の走行によって上部旋回体１１を旋回させる場合には、自走台車５０の走行力によって上部旋回体１１を効率的に旋回させることができる一方、上部旋回体１１の旋回動作に追従するように自走台車５０を走行させる場合には、自走台車５０の進行が上部旋回体１１の旋回を妨げることを抑止することができる。本実施形態では、自走台車５０の進行方向がずれる度に作業者が自走台車５０の車輪５３１の操向方向を調整することなく、カウンタウエイト３７を支持可能な自走台車５０の走行とクレーン１０の上部旋回体１１の旋回とを安定して連携させることが可能となる。

また、本実施形態では、表１に示すように、操向角度調整部４６３は、台車角度検出部４７によって検出される台車角度θが９０度よりも大きい場合には操向角度θＴを初期操向角度よりも大きく設定し各車輪５３１を更に径方向内側に向ける。一方、台車角度検出部４７によって検出される台車角度θが９０度よりも小さい場合には操向角度θＴを初期操向角度よりも小さく設定し各車輪５３１を直進方向に近づけるように操向する。

このような構成によれば、台車角度θが９０度よりも大きくなった場合には自走台車５０が径方向外側に進行しているため操向角度θＴを初期操向角度よりも大きく設定することで台車角度θを９０度に近づけることができる。一方、台車角度θが９０度よりも小さくなった場合には自走台車５０が径方向内側に進行しているため操向角度θＴを初期操向角度よりも小さく設定することで台車角度θを９０度に近づけることができる。

また、本実施形態では、表１に示すように、操向角度調整部４６３は、台車角度検出部４７によって検出される台車角度θが９０度よりも大きいほど操向角度θＴを大きく設定し、操向角度調整部４６３によって検出される台車角度θが９０度よりも小さいほど操向角度θＴを小さく設定する。

このような構成によれば、自走台車５０の走行中に地盤の傾斜や路面の凹凸などによって台車角度θが急激に大きくなることがあっても操向角度θＴをより大きく設定することで、台車角度θを早期に９０度に近づけることができる。また、自走台車５０の走行中に地盤の傾斜や路面の凹凸などによって台車角度θが急激に小さくなることがあっても操向角度θＴをより小さく設定することで、台車角度θを早期に９０度に近づけることができる。

また、本実施形態では、クレーン１０が、台車半径Ｒを検出することが可能な台車半径検出部４８を更に備えている。そして、操向角度調整部４６３は、台車半径検出部４８によって検出される台車角度θおよび台車半径検出部４８によって検出される台車半径Ｒに応じて、台車角度θが９０度に近づくように複数の車輪５３１のそれぞれの操向角度θＴを設定する。

このような構成によれば、地盤の傾斜や路面の凹凸などによって自走台車５０の各車輪５３１の向きが変化することがあっても、台車角度θを９０度付近に維持しながら、自走台車５０の走行と上部旋回体１１の旋回とを安定して連携させることができる。このため、旋回中心軸ＣＬを中心とする初期半径の円周上に近い位置で、台車を目的地に到達させることができる。

また、操向角度調整部４６３は、台車半径検出部４８によって検出される台車半径Ｒが初期半径よりも大きい場合には操向角度θＴを台車半径Ｒが初期半径の場合よりも小さく設定し、台車半径検出部４８によって検出される台車半径Ｒが初期半径よりも小さい場合には操向角度θＴを台車半径Ｒが初期半径の場合よりも大きく設定する。

このような構成によれば、台車半径Ｒが初期半径よりも大きくなった場合には操向角度θＴを小さく設定し、台車角度θが初期半径よりも小さくなった場合には操向角度θＴを大きく設定することで、台車角度θを９０度付近に維持しながら、自走台車５０の走行と上部旋回体１１の旋回とを安定して連携させることができる。

また、本実施形態では、操向角度調整部４６３は、台車角度検出部４７によって検出される台車半径Ｒが初期半径よりも大きいほど操向角度θＴを小さく設定し、台車半径検出部４８によって検出される台車半径Ｒが初期半径よりも小さいほど操向角度θＴを大きく設定する。

本構成によれば、自走台車５０の走行中に地盤の傾斜や路面の凹凸などによって台車半径Ｒが急激に大きくなることがあっても操向角度θＴをより小さく設定することで、自走台車５０の走行と上部旋回体１１の旋回とを安定して連携させることができる。また、自走台車５０の走行中に地盤の傾斜や路面の凹凸などによって台車半径Ｒが急激に小さくなることがあっても操向角度θＴをより大きく設定することで、台車角度θを９０度付近に維持しながら、自走台車５０の走行と上部旋回体１１の旋回とを安定して連携させることができる。

更に、本実施形態では、作業者が搭乗することを許容するキャブ１０Ｋに配置され、自走台車５０を走行させるための作業者からの操作が与えられる台車操作部４６０と、駆動制御部４６２（指令信号入力部）と、をクレーン１０が備える。駆動制御部４６２は、操向角度調整部４６３が設定する操向角度θＴに関わらず、台車操作部４６０に与えられる前記操作に応じて、複数の車輪５３１を転動および操向させるために自走台車５０の車輪駆動装置５７、第１操向装置５２Ａおよび第２操向装置５２Ｂに指令信号を入力する。

このような構成によれば、作業者がキャブ１０Ｋ内において台車操作部４６０を操作して自走台車５０の走行を制御することができる。このため、台車旋回動作以外の動作を行う場合や台車旋回動作の準備のために自走台車５０を所定の初期位置に配置する場合などに、クレーン１０のキャブ１０Ｋから自走台車５０を操縦することが可能となる。

以上、本発明の実施形態に係るクレーン１０について説明した。なお、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。本発明は、例えば以下のような変形実施形態を取ることができる。

（１）上記の実施形態では、本発明に係るクレーンの一例として、図１に示されるクレーン１０を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。クレーンは、ＨＬマスト１４および箱マスト１５の一方を有さないものでもよいし、ブーム１３の先端部に不図示のジブが配置されたものでもよく、その他の構造からなるものでもよい。

（２）上記の実施形態では、本発明に係る連結体としてビーム本体６１およびスライダ６２を含む連結ビーム６０を用いて説明したが、連結体は、伸縮可能な公知のテレスコピック構造を有するものでもよい。なお、この場合、テレスコピック構造の基端部が上部旋回体１１の後端部に連結され、テレスコピック構造の先端部が自走台車５０（パレット５１Ｐ）に回動中心軸ＤＬを中心に回動可能に連結されればよい。

（３）上記の実施形態では、複数の車輪５３１の操向角度θＴは同じである態様にて説明したが、各車輪５３１の操向角度θＴは互いに独立して設定されてもよい。

（４）上記の実施形態では、ウエイトガイリンク３６がＨＬマスト１４の先端部と自走台車５０のガイリンク接続部５５とを連結する態様で説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ウエイトガイリンク３６の代わりに、ウエイト用ガイラインとして、ガイリンク以外のケーブル、ロープ、ワイヤなどが使用されてもよい。

（５）また、上記の実施形態では、連結ビーム６０が上部旋回体１１の側板１１Ａに連結される態様にて説明したが、上部旋回体１１側の接続先は、側板１１Ａに限定されるものではなく、上部旋回体１１の底板または後板にブラケットを介して接続されるものでもよい。また、上部旋回体１１と自走台車５０との旋回動作における関係は、自走台車５０の走行力によって上部旋回体１１が旋回されることで自走台車５０が上部旋回体１１を旋回方向に牽引する態様でもよいし、上部旋回体１１が旋回モータによって旋回しながら自走台車５０がその周囲を走行する態様でもよい。

（６）また、上記の実施形態では、表１に示すように、操向角度調整部４６３は、台車半径検出部４８によって検出される台車角度θおよび台車半径検出部４８によって検出される台車半径Ｒに応じて、台車角度θが９０度に近づくように複数の車輪５３１のそれぞれの操向角度θＴを設定する態様にて説明したが、操向角度調整部４６３は、台車半径検出部４８によって検出される台車角度θのみに基づいて、台車角度θが９０度に近づくように複数の車輪５３１のそれぞれの操向角度θＴを設定する態様でもよい。この場合、表１において台車半径Ｒの変化に応じたそれぞれ操向角度θＴが設定されている情報は不要となる。なお、従来では、自走台車５０と上部旋回体１１とを剛的に連携していた場合には台車旋回動作時に連結体に大きな負荷が掛かっていたものに対して、本変形実施形態では、必ずしも台車半径Ｒを積極的に同じ距離に維持することなく、自走台車５０と上部旋回体１１との相対姿勢を維持することで、自走台車５０の走行と上部旋回体１１の旋回とを連携させるという思想に基づくものである。そして、自走台車５０の目的地において台車半径Ｒが初期半径から多少ずれていた場合には、自走台車５０の複数の車輪５３１の操向方向を上部旋回体１１の旋回における半径方向に設定することで、スライダ６２をビーム本体６１に対して相対移動させながら、上部旋回体１１に対する自走台車５０の相対位置を調整すればよい。

なお、前述のように、台車角度θが９０度に近づくように複数の車輪５３１のそれぞれの操向角度θＴを設定することで、旋回中に連結ビーム６０や上部旋回体１１に大きな負荷が掛かることが抑止される。操向角度θＴの設定、すなわち、ステアリング角度の変更は、旋回方向にはすぐに変化を生じさせることができる一方、半径方向においては吊り能力や安定性の面ですぐに影響がでるものではないため、目的地まで安定した旋回動作を実現することが充分可能となる。

一方、操向角度調整部４６３は、台車半径検出部４８によって検出される台車角度θおよび台車半径検出部４８によって検出される台車半径Ｒに応じて、台車角度θが９０度に近づくとともに台車半径Ｒが前記初期半径に近づくように積極的に複数の車輪５３１のそれぞれの操向角度θＴを設定するものでもよい。この場合、地盤の傾斜や路面の凹凸などによって自走台車５０の各車輪５３１の向きが変化することがあっても、台車角度θを９０度付近に維持しつつ台車半径Ｒを初期半径に近づけながら、自走台車５０の走行と上部旋回体１１の旋回とを安定して連携させることができる。このため、台車角度θを９０度に維持することだけを目的として複数の車輪５３１のそれぞれの操向角度θＴを設定する場合と比較して、旋回中心軸ＣＬを中心とする初期半径の円周上により近い位置で、台車を目的地に到達させることができる。

１０ クレーン
１０Ｈ クレーン本体
１０Ｋ キャブ
１１ 上部旋回体
１２ 下部走行体（下部本体）
１３ ブーム（起伏体）
１４ ＨＬマスト（マスト）
１５ 箱マスト
３６ ウエイトガイリンク（ガイライン）
３７ カウンタウエイト
４１ 走行操作装置
４２ 旋回操作装置
４３ クローラ駆動装置
４４ 旋回駆動装置
４５ 本体側制御部
４６ 遠隔操作ユニット
４６０ 台車操作部
４６１ 遠隔制御部
４６２ 駆動制御部（走行信号入力部、操向信号入力部、指令信号入力部）
４６３ 操向角度調整部（操向角度設定部）
４６４ 判定部
４６５ 記憶部
４７ 台車角度検出部
４８ 台車半径検出部
４９ モード選択部
５０ 自走台車（自走式台車）
５１ 台車本体（荷台）
５１１ スライダ連結部
５２ パワーパック
５２Ａ 第１操向装置（車輪操向部）
５２Ｂ 第２操向装置（車輪操向部）
５３ 車輪ユニット
５３Ａ 第１車輪ユニット
５３Ｂ 第２車輪ユニット
５３１ 車輪
５３２ 車輪支持部
５４ アウトリガ
５５ ガイリンク接続部
５６ 台車側制御部
５７ 車輪駆動装置（車輪駆動部）
６０ 連結ビーム（連結体）
６１ ビーム本体
６１０Ａ 旋回体連結部
６２ スライダ
６２１ 台車連結部
Ｃ２ 操向中心軸
ＣＬ 旋回中心軸
ＤＬ 回動中心軸
Ｌ１ 第１基準直線
Ｌ２ 第２基準直線
Ｒ 台車半径
θ 台車角度
θＴ 操向角度（ステアリング角度）

Claims (7)

1. 荷台と前記荷台の下方に配置され走行面上を転動可能な複数の車輪と所定の走行指令信号が与えられることで前記複数の車輪をそれぞれ転動させることが可能な車輪駆動部と所定の操向指令信号が与えられることで前記複数の車輪をそれぞれ上下方向に延びる操向中心軸回りに操向させることが可能な車輪操向部とを含む自走式台車とともに用いられるクレーンであって、
   下部本体と、
   前記下部本体の上に上下方向に延びる旋回中心軸周りに旋回可能に搭載される上部旋回体と、
   前記上部旋回体に起伏方向に回動可能に取り付けられた起伏体と、
   前記上部旋回体の前後方向における前記起伏体の後方において前記上部旋回体に起伏方向に回動可能に取り付けられ、前記起伏体を後方から支持するマストと、
   前記前後方向における前記上部旋回体の後方において前記自走式台車の前記荷台に支持されるカウンタウエイトと、
   前記カウンタウエイトと前記マストの先端部とを互いに接続するガイラインと、
   前記前後方向における前記上部旋回体の後端部に連結される旋回体連結部と、上下方向に延びる回動中心軸を中心として回動可能なように前記自走式台車に連結される台車連結部であって前記自走式台車の前記前後方向を含む方向における走行に伴って前記旋回体連結部に対して前記前後方向に相対移動可能な前記台車連結部とを有し、前記上部旋回体の前記後端部と前記自走式台車とを前記前後方向において互いに連結する連結体と、
   平面視において、前記旋回中心軸と前記回動中心軸とを結ぶ線分と前記回動中心軸から前記自走式台車の直進方向に延びる線分とがなす角度である台車角度を検出することが可能な台車角度検出部と、
   前記上部旋回体と前記自走式台車とが前記連結体によって互いに連結されかつ平面視で前記回動中心軸が前記旋回中心軸を中心とする所定の初期半径の円周上に配置された状態で前記自走式台車が前記旋回中心軸を中心とする旋回方向に前記走行面上を走行する動作である台車旋回動作時に、前記車輪駆動部に前記走行指令信号を入力する走行信号入力部と、
   前記台車旋回動作の開始時に前記複数の車輪の前記直進方向に対する操向角度を前記複数の車輪のそれぞれが径方向の内側を向くように前記初期半径に応じて予め設定された初期操向角度にそれぞれ設定するとともに、前記台車旋回動作中に少なくとも前記台車角度検出部によって検出される前記台車角度に応じて前記台車角度が９０度に近づくように前記複数の車輪の前記操向角度を設定する操向角度設定部と、
   前記操向角度設定部によって設定された前記操向角度に対応して前記車輪操向部に前記操向指令信号を入力する操向信号入力部と、
   を備えるクレーン。
2. 前記操向角度設定部は、前記台車角度検出部によって検出される前記台車角度が９０度よりも大きい場合には前記操向角度を前記初期操向角度よりも大きく設定し、前記台車角度検出部によって検出される前記台車角度が９０度よりも小さい場合には前記操向角度を前記初期操向角度よりも小さく設定する、請求項１に記載のクレーン。
3. 前記操向角度設定部は、前記台車角度検出部によって検出される前記台車角度が９０度よりも大きいほど前記操向角度を大きく設定し、前記台車角度検出部によって検出される前記台車角度が９０度よりも小さいほど前記操向角度を小さく設定する、請求項２に記載のクレーン。
4. 前記旋回中心軸と前記回動中心軸との距離である台車半径を検出することが可能な台車半径検出部を更に備え、
   前記操向角度設定部は、前記台車角度検出部によって検出される前記台車角度および前記台車半径検出部によって検出される前記台車半径に応じて、前記台車角度が９０度に近づくように前記複数の車輪のそれぞれの前記操向角度を設定する、請求項１乃至３の何れか１項に記載のクレーン。
5. 前記操向角度設定部は、前記台車半径検出部によって検出される前記台車半径が前記初期半径よりも大きい場合には前記操向角度を前記台車半径が前記初期半径の場合よりも小さく設定し、前記台車半径検出部によって検出される前記台車半径が前記初期半径よりも小さい場合には前記操向角度を前記台車半径が前記初期半径の場合よりも大きく設定する、請求項４に記載のクレーン。
6. 前記操向角度設定部は、前記台車半径検出部によって検出される前記台車半径が前記初期半径よりも大きいほど前記操向角度を小さく設定し、前記台車半径検出部によって検出される前記台車半径が前記初期半径よりも小さいほど前記操向角度を大きく設定する、請求項５に記載のクレーン。
7. 作業者が搭乗することを許容するキャブに配置され、前記自走式台車を走行させるための作業者からの操作が与えられる台車操作部と、
   前記操向角度設定部が設定する前記操向角度に関わらず、前記台車操作部に与えられる前記操作に応じて前記車輪駆動部に前記走行指令信号を入力するとともに前記車輪操向部に前記操向指令信号を入力する指令信号入力部と、
   を更に備える、請求項１乃至６の何れか１項に記載のクレーン。

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