(57)【要約】【課題】ブームが移動限界状態になる場合にフックの水平移動を継続してもウインチの衝撃を抑制できるクレーンの移動制御装置を提供する。【解決手段】起伏移動自在かつ伸縮移動自在に形成されるブーム１３と、ウインチ１７に連繋されてブーム１３のブーム先端部１３４から吊下げられるフック１６と、を備えるクレーンに設置されて、ブーム先端部１３４及びフック１６を水平移動させることができるクレーンの移動制御装置２である。  そして、ブーム先端部１３４及びフック１６を水平移動させていて、ブーム１６が所定の姿勢位置ＬＬＭに達した時点又はそれより前に、ブーム先端部１３４の水平移動を解除し、ブーム伸縮移動操作又はブーム起伏移動操作のいずれか一方の操作とウインチ操作とを含む２つの操作でフック水平移動を継続させるとともに、ウインチ１７の回転が急変することで生じる衝撃を衝撃抑制手段７０によって抑制する【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
起伏移動自在かつ伸縮移動自在に形成されるブームと、ウインチに連繋されて前記ブームのブーム先端部から吊下げられるフックと、を備えるクレーンに設置されて、前記ブーム先端部及び前記フックを水平移動させることができるクレーンの移動制御装置であって、
前記ブーム先端部及び前記フックを水平移動させていて、前記ブームが所定の姿勢位置に達した時点又はそれより前に、前記ブーム先端部の水平移動を解除し、ブーム伸縮移動操作又はブーム起伏移動操作のいずれか一方の操作とウインチ操作とを含む２つの操作でフック水平移動を継続させるとともに、ウインチの回転が急変することで生じる衝撃を衝撃抑制手段によって抑制することを特徴とするクレーンの移動制御装置。
【請求項２】
前記所定の姿勢位置は、伸縮移動限界又は起伏移動限界に達した状態におけるブームの姿勢であることを特徴とする請求項１に記載のクレーンの移動制御装置。
【請求項３】
前記衝撃抑制手段は、前記ブームが前記所定の姿勢位置に達するより前に、前記ブーム先端部が、水平移動による水平移動軌跡と、起伏移動による起伏移動軌跡又は伸縮移動による伸縮移動軌跡と、を滑らかに接続する緩和移動軌跡に沿って移動するように制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクレーンの移動制御装置。
【請求項４】
前記衝撃抑制手段は、前記ブーム先端部が前記緩和移動軌跡に沿って移動する途中に、前記ウインチを停止させて前記ブームの起伏移動及び前記ブームの伸縮移動のみによって前記フックの水平移動を継続させるウインチ停止制御を介在させることを特徴とする請求項３に記載のクレーンの移動制御装置。
【請求項５】
前記衝撃抑制手段は、前記ブームが前記所定の姿勢位置に達した時点で、前記ブーム先端部及び前記フックの水平移動を一旦停止させ、前記ブームの操作手段が再び操作されたことによって前記フックの水平移動を再開させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクレーンの移動制御装置。
【請求項６】
前記ブーム先端部の水平移動を解除するより前に、前記ブーム先端部の水平移動を解除して前記フックの水平移動を継続させることを知らせる事前報知手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のクレーンの移動制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のクレーンの移動制御装置を備えることを特徴とする移動式クレーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレーンに取り付けられてブーム先端部及びフックの移動を制御するクレーンの移動制御装置と移動式クレーンとに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、クレーンのブームを伸縮させたり起伏させたりすることによって、フックに吊下げた荷物を作業半径増減方向へ移動させる作業がある。
【０００３】
そして、この作業の際にはブームの伸縮や起伏に伴ってフックが上昇・下降して、吊荷が揺れることなどを防止するために、フックの高さを略一定に保持しつつ水平方向に移動させることが望ましい。
【０００４】
このようなクレーンの移動制御装置として、例えば特許文献１には、フック吊下げ長さ維持機構を備えるとともに、主動側制御弁を切換制御して伸縮ブームを駆動した際に、ブーム先端部が現在の地上高さを維持して略水平方向に移動するように、従動側制御弁を連動して切換制御するクレーンの移動制御装置が開示されている。
【０００５】
この構成によれば、全体の駆動量を減らすことで制御を高速化して迅速な作業ができるうえに、高精度の制御を可能としつつワイヤ繰り出し長さ検出手段を不要にしてコストを低減することができる。
【特許文献１】特開２００３−２８５９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記した特許文献１のクレーンの移動制御装置では、フックを水平移動させていて、ブームが全伸又は全縮などの移動限界状態になった場合に、引き続きフックの水平移動を継続しようとすると、ウインチを瞬時に逆回転することになって衝撃が生じるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、ブームが移動限界状態になる場合にフックの水平移動を継続してもウインチの衝撃を抑制できるクレーンの移動制御装置と、このクレーンの移動制御装置を備える移動式クレーンと、を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明のクレーンの移動制御装置は、起伏移動自在かつ伸縮移動自在に形成されるブームと、ウインチに連繋されて前記ブームのブーム先端部から吊下げられるフックと、を備えるクレーンに設置されて、前記ブーム先端部及び前記フックを水平移動させることができるクレーンの移動制御装置であって、前記ブーム先端部及び前記フックを水平移動させていて、前記ブームが所定の姿勢位置に達した時点又はそれより前に、前記ブーム先端部の水平移動を解除し、ブーム伸縮移動操作又はブーム起伏移動操作のいずれか一方の操作とウインチ操作とを含む２つの操作でフック水平移動を継続させるとともに、ウインチの回転が急変することで生じる衝撃を衝撃抑制手段によって抑制することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
このように、本発明のクレーンの移動制御装置は、ブーム先端部及びフックを水平移動させていて、ブームが所定の姿勢位置に達した時点又はそれより前に、ブーム先端部の水平移動を解除し、ブーム伸縮移動操作又はブーム起伏移動操作のいずれか一方の操作とウインチ操作とを含む２つの操作でフック水平移動を継続させるとともに、ウインチの回転が急変することで生じる衝撃を衝撃抑制手段によって抑制する。
【００１０】
したがって、ブームが所定の姿勢位置に達する際に、ウインチの回転が急変することによる衝撃を抑制しつつ、フックの水平移動を継続させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の最良の実施の形態について、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
まず、図２を用いて本実施の形態のクレーンの移動制御装置２を備える移動式クレーン１の機械的な構成を説明する。
【００１３】
本実施の形態の移動式クレーン１は、いわゆるカーゴクレーンであり、走行機能を有する車両１０と、車両１０の転倒を防止するアウトリガ１１と、車両１０に旋回自在に立設されたコラム１２と、このコラム１２に起伏自在に支持されたブーム１３と、このブーム１３を起伏させるためのブーム起伏シリンダ１４と、巻上操作又は巻下操作されるワイヤ１５によってブーム１３の先端から吊り下げられるフック１６と、を備えている。
【００１４】
このアウトリガ１１は、フック１６に荷を吊り下げる際に、車両１０の側方に張り出して接地させて車両１０を安定させるためのもので、車両１０の前方のコラム１２の左右両側に１つずつ配置されている。
【００１５】
また、ブーム１３は、コラム１２に起伏自在に支持される第１ブーム１３１と、第１ブーム１３１に入れ子状に挿入されて伸縮される第２ブーム１３２と、第２ブーム１３２に入れ子状に挿入されて伸縮される第３ブーム１３３と、を備えて構成されている。
【００１６】
さらに、この最も先端に位置する第３ブーム１３３の先端のブーム先端部１３４には、コラム１２又は第１ブーム１３１の付け根に設置されたウインチ１７のドラムに連繋されたワイヤ１５が巻上操作又は巻下操作されることで、上下動自在にフック１６が吊り下げられている。
【００１７】
加えて、図１に示すように、このブーム１３にはブーム伸縮バルブ６１が接続され、ブーム起伏シリンダ１４にはブーム起伏バルブ６２が接続され、ウインチ１７にはウインチバルブ６４が接続されており、油圧ポンプで発生された油圧によってブーム伸縮、ブーム起伏、ウインチ巻上・巻下などの各操作を行えるようになっている。
【００１８】
このように構成された移動式クレーン１は、フック１６に荷物を吊り下げた状態でコラム１２を水平方向に旋回移動させ、入れ子状に構成されたブーム１３を軸方向に伸縮移動させ、ブーム起伏シリンダ１４を伸縮させてブーム１３を鉛直方向に起伏移動させ、ウインチ１７を回転させることでフック１６を巻下又は巻上させることで、フック１６及び吊荷を移動させて積み下ろしなどの作業を行うことができる。
【００１９】
次に、本実施例のクレーンの移動制御装置２の制御系のハードウェアの構成を、図３を用いて説明する。
【００２０】
本実施例のクレーンの移動制御装置２は、ブーム１３の姿勢やフック１６の位置を検出するための姿勢検出器３０と、荷重検出器としての起伏シリンダ圧力検出器３５と、オペレータが操作盤を操作して入力される操作４０と、姿勢検出器３０や起伏シリンダ圧力検出器３５や操作４０を入力されてブーム１３やフック１６の移動を制御するマイクロコンピュータ８０と、マイクロコンピュータ８０からの司令を受けて開閉制御されるバルブ群６０と、移動限界に近づいたことをオペレータに知らせる事前報知手段６５と、によって構成されている。
【００２１】
この姿勢検出器３０は、ウインチ１７のウインチ回転数検出器３１、ブーム長さ検出器３２、ブーム起伏角度検出器３３、ブーム旋回角度検出器３４、などによって構成されている。
【００２２】
また、オペレータによって入力される操作４０としては、ウインチ操作４１、ブーム旋回操作４２、ブーム起伏操作４３、ブーム伸縮操作４４などの単独操作の他に、フック水平操作４５、フック平行操作４６などの複合操作がある。
【００２３】
さらに、マイクロコンピュータ８０は、演算を行うとともに入出力を管理するＣＰＵ８１、ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶装置８２、外部機器が接続される入力ポート８３，８４，８５、出力ポート８６、などを備えている。なお、図１に示した判断手段５０や衝撃抑制手段７０の動作はこのマイクロコンピュータ８０において実行される。
【００２４】
そして、バルブ群６０は、ブーム伸縮バルブ６１、ブーム起伏バルブ６２、ブーム旋回バルブ６３、ウインチバルブ６４などによって構成されており、いずれも４ポートの電磁パイロット切換弁である。
【００２５】
加えて、事前報知手段６５は、操作盤の近くに配置されるスピーカなどで構成されるもので、ブーム１３の長さＬや起伏角度θが伸縮限界長さＬＬＭや起伏限界角度θＬＭに近づくと、ブーム先端部１３４の水平移動を解除するより前に、「間もなくブーム先端部が上昇します」などの音声を発してオペレータに報知・警告する。
【００２６】
次に、本実施例のクレーンの移動制御装置２によるクレーンの移動制御を、図３のブロック図、図４のフローチャート及び図５の説明図に基づいて説明する。
【００２７】
このクレーンの移動制御では、オペレータが操作盤のフック水平操作４５を入力すると（ステップＳ１）、姿勢検出器３０によってブーム１３やフック１６の姿勢検出を行い（ステップＳ２）、マイクロコンピュータ８０においてブーム先端部１３４やフック１６が水平移動するようにブーム１３やウインチ１７の作動を計算する（ステップＳ３）。
【００２８】
そして、計算結果を受けた判断手段５０（図１参照）によって、ブーム１３の長さＬが所定の姿勢位置としての伸縮限界長さＬＬＭに達するより前の伸縮緩和長さＬｒ以下になっていると判断されれば（ステップＳ４１のＹＥＳ）、ブーム先端部１３４の水平移動を解除する（ステップＳ４２）。
【００２９】
つづいて、ウインチ１７の衝撃を抑制するために、ブーム１３の起伏移動操作及びウインチ１７の回転操作のみによってフック１６の水平移動を継続できるように、ブーム１３やウインチ１７の作動を再計算する（ステップＳ４３）。
【００３０】
つまり、後述する図５の説明図に示すように、ブーム先端部を水平移動軌跡ＴＨと起伏移動軌跡Ｔθとを滑らかに接続する緩和移動軌跡Ｔｒに沿って移動させながら、フック１６の水平移動は継続させるように作動を計算する。
【００３１】
そして、事前報知手段６５は、水平移動を解除されたブーム先端部１３４が上昇・下降することを「間もなくブームヘッドが上昇します」などの音声を発して、実際にブーム先端部１３４が上昇・下降する前にオペレータに事前報知する（ステップＳ４４）。
【００３２】
最後に、再計算された作動をバルブ群６０に対して出力することで、ブーム１３を起伏させつつ、ウインチ１７を逆回転させて、フック１６の水平移動を継続する（ステップＳ５）。
【００３３】
他方、計算結果を受けた判断手段５０によってブーム１３の長さＬが伸縮緩和長さＬｒよりも長いと判断されれば（ステップＳ４１のＮＯ）、計算された作動をそのまま出力することで、ブーム先端部１３４及びフック１６の水平移動を継続する（ステップＳ５）。
【００３４】
ここにおいて、衝撃抑制制御に移行する際の境界値となるブーム１３の伸縮緩和長さＬｒは、ブーム１３の機械的構成によって制限される伸縮限界長さＬＬＭに対して、所定の余裕を設けて設定される値であり、例えば、伸縮限界長さＬＬＭに５％程度の所定割合の余裕を付加するものや、５０ｃｍ程度の所定長さの余裕を付加するものなどが考えられる。
【００３５】
上述したブーム１３の衝撃抑制制御において実行されるクレーンの作動再計算（ステップＳ４３）における緩和移動軌跡Ｔｒの計算方法を図５に示す式（１）から式（３）に基づいて説明する。
【００３６】
この衝撃抑制制御では、オペレータが操作レバーで指示するフック１６の移動速度Ｖと、ブーム起伏角度検出器３３で検出されたブーム１３の起伏角度θ、ブーム１３の長さＬにより、式（１）から式（３）に基づいてブーム１３の伸縮速度ｖＬ、起伏速度ｖθ、ウインチ１７の回転速度ｖｗを算出し、フック１６の水平移動制御を行う。以下、式（１）から式（３）について、作業半径を小さくする方向に水平移動させていて伸縮限界長さＬＬＭに達する場合を例として説明する。
【００３７】
まず、式（１）は、図５（ａ）の位置ｐ１，ｐ２，ｐ３に対応するものであり、フック１６の高さＨｆを維持しつつ（図１参照）、ブーム先端部の高さＨｂを維持して水平移動軌跡ＴＨに沿って移動させるための計算式である。
【００３８】
この式（１）中のＡは、ブーム１３の長さＬ、ブーム１３の起伏角度θ、ウインチ１７の回転数ｗの３つの変数の関数であり、フック１６の移動速度Ｖに基づいて、ブーム先端部１３４及びフック１６を水平移動させるための各アクチュエータの速度ｖＬ，ｖθ，ｖｗを算出することができる。
【００３９】
次に、式（２）は、図５（ａ）の位置ｐ５，ｐ６，ｐ７に対応するものであり、ブーム先端部を起伏移動軌跡Ｔθに沿って起仰操作させつつ、ウインチ１７の巻下操作によってフック１６を水平移動させるための計算式である。
【００４０】
この式（２）中のＣは、ブーム１３の起伏角度θ、ウインチ１７の回転数ｗの２つの変数の関数であり、フック１６の移動速度Ｖに基づいて、ブーム１３を起伏させつつフック１６を水平移動させるための各アクチュエータの作動速度ｖＬ，ｖθ，ｖｗを算出することができる。
【００４１】
そして、式（３）は、図５（ａ）の位置ｐ４を経由しないように、ブーム先端部１３４を水平移動軌跡ＴＨと起伏移動軌跡Ｔθの交点をショートカットさせて滑らかに接続する緩和移動軌跡Ｔｒに沿って移動するようにさせるための計算式である。
【００４２】
この式（３）中のＣ，Ａは上記した式（１），（２）中のＣ，Ａと同一の関数であり、これらにそれぞれα，βの重み係数を乗じて、この重み係数α，βの割合を徐々に変化させていくことで緩和移動軌跡Ｔｒが計算される。
【００４３】
すなわち、α＋β＝１を満たしつつ、αを０から１に変化させるとともに、βを１から０に変化させることで、緩和移動軌跡Ｔｒにおいて、水平移動軌跡ＴＨの終点の位置ｐ３に近い領域では重み係数βが大きく式（１）が支配的になり、起伏移動軌跡Ｔθの始点の位置ｐ５に近い領域では重み係数αが大きく式（２）が支配的になる。
【００４４】
そうすると、ブーム先端部１３４は、緩和移動軌跡Ｔｒの始点（水平移動軌跡ＴＨの終点）において、水平移動軌跡ＴＨに接続するように滑らかに移動し、緩和移動軌跡Ｔｒの終点（起伏移動軌跡Ｔθの始点）において、起伏移動軌跡Ｔθに接続するように滑らかに移動することになる。
【００４５】
したがって、図５（ｂ）に示すように、ウインチバルブ６４の出力（バルブ開度、バルブ切換方向）は、ブーム先端部１３４の水平移動に対応する巻上から、ブーム先端部１３４の起伏移動に対応する巻下へと、緩和曲線状に徐々に変化するようになり、正回転（巻上）から逆回転（巻下）への変化前後の出力差がきわめて小さくなる。
【００４６】
次に、本実施例のクレーンの移動制御装置２の作用効果について説明する。
【００４７】
このように、本実施例のクレーンの移動制御装置２は、ブーム先端部１３４及びフック１６を水平移動させていて、判断手段５０によってブーム１３の長さＬが所定の姿勢位置としての伸縮限界長さＬＬＭに達するより前の伸縮緩和長さＬｒに達したと判断された時点で、自動的にブーム先端部１３４の水平移動を解除し、ブーム１３の起伏移動操作及びウインチ１７の回転操作によってフック１６の水平移動を継続させるとともに、ウインチ１７の回転方向が逆転することで生じる衝撃を衝撃抑制手段７０によって抑制することを特徴としている。
【００４８】
したがって、ブーム１３の長さＬが伸縮移動限界としての伸縮限界長さＬＬＭに達する際に、ブーム１３の移動方向の変更に伴いワイヤ１５が引き込みから送り出しに変わって、ウインチ１７の回転方向が逆転することによる衝撃を抑制しつつ、フック１６の水平移動を継続させることができる。
【００４９】
そして、このようにウインチ１７の逆回転による衝撃が抑制されることで、この衝撃がブーム１３やワイヤ１５やフック１６を介して吊荷に伝達されなくなるため、吊荷の揺れを抑制できるうえに、ブーム１３やコラム１２に対する衝撃荷重が減少して、全体の耐久性が向上する。
【００５０】
さらに、ウインチ１７による衝撃が抑制されることで、ウインチ１７を回転駆動するためのウインチモータ（不図示）自体の耐久性も向上する。
【００５１】
加えて、このようにウインチ１７による衝撃が抑制されることで、これに伴って生じるギヤー音やワイヤ１５の躍り（横振れ）もなくなるため、作業者に与える不快感を低減できる。
【００５２】
また、衝撃抑制手段７０は、ブーム先端部１３４が、水平移動による水平移動軌跡ＴＨと、起伏移動による起伏移動軌跡Ｔθと、を滑らかに接続する緩和移動軌跡Ｔｒに沿って移動するように制御することで、ウインチバルブ６４の出力を滑らかに変化させて逆回転による衝撃を抑制できる。
【００５３】
つまり、ブーム先端部１３４を、緩和移動軌跡Ｔｒの始点において水平移動軌跡ＴＨに接続させ、緩和移動軌跡Ｔｒの終点において起伏移動軌跡Ｔθに接続させることで、ウインチバルブ６４の出力は、水平移動に対応する巻上から起伏移動に対応する巻下へと滑らかに変化するようになるため、正回転（巻上）から逆回転（巻下）への変化前後の出力差がきわめて小さくなる。
【００５４】
なお、この緩和移動軌跡Ｔｒは、実施例の中で説明したような重み係数による曲線に限定されるものではなく、水平移動軌跡ＴＨと起伏移動軌跡Ｔθとを滑らかに接続するものであればどのようなものでもよく、折れ線状のものであってもよいし、クロソイド曲線などであってもよい。
【００５５】
さらに、ブーム１３が伸縮移動限界としての伸縮限界長さＬＬＭに達する前に、自動的にブーム先端部１３４の水平移動を解除してフック１６の水平移動を継続させることを知らせる事前報知手段６５を備えることで、オペレータにブーム先端部１３４が上昇・下降することを知らせて、周囲の構造物などに接触する事故を抑止できる。
【００５６】
なお、この事前報知手段６５によるオペレータに対する事前報知は、伸縮緩和長さＬｒに達する時点よりもさらに早い時点にされることで、ブーム１３が実際に起伏するよりも所定時間だけ前に予告することが好ましい。
【００５７】
そして、本実施例の移動式クレーン１は、上記したクレーンの移動制御装置２を備えることで、ウインチ１７の回転方向の逆転による衝撃を抑制できるため、吊荷が揺れにくい安全な移動式クレーン１となる。
【実施例２】
【００５８】
以下、前記実施例１とは別の衝撃抑制手段によるクレーンの移動制御装置２について説明する。なお、前記実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００５９】
本実施例の基本となる構成については前記実施例１と略同様であるから省略する。また、本実施例のクレーンの移動制御装置２によるクレーンの移動制御は、図３，４，５で説明した実施例１と略同様である。
【００６０】
一方、クレーンの作動再計算（図４のステップＳ４３）における緩和移動軌跡Ｔｒの途中にウインチ停止制御を介在させる点で、前記実施例１と異なっている。
【００６１】
以下、本実施例のブーム１３の衝撃抑制制御において実行されるクレーンの作動再計算（図４のステップＳ４３に相当）における緩和移動軌跡Ｔｒの計算方法を図６に示す式（１）から式（５）に基づいて説明する。なお、この図６では、移動軌跡をわかりやすくするため、ブーム１３やワイヤ１５やフック１６を簡略化して描いてある。
【００６２】
この衝撃抑制制御では、フック１６の移動速度Ｖ、ブーム１３の起伏角度θ、ブーム１３の長さＬにより、式（１）から式（５）に基づいてブーム１３の伸縮速度ｖＬ、起伏速度ｖθ、ウインチ１７の回転速度ｖｗを算出し、フック１６の水平移動制御を行う。以下、式（１）から式（５）について、作業半径を小さくする方向に水平移動させていて伸縮限界長さＬＬＭに達する場合を例として説明する。
【００６３】
まず、式（１）は、図６（ａ）の位置ｐ１，ｐ２，ｐ３に対応するものであり、前記実施例１の式（１）と略同一であるから説明を省略する。
【００６４】
そして、本実施例の式（２）は、図６（ａ）の位置ｐ４〜ｐ５に対応するものであり、ブーム先端部を緩和移動軌跡Ｔｒ１〜Ｔｒ３に沿って移動させる途中において、ウインチ１７の出力を停止し、ブーム１３を起仰操作させつつブーム１３を短縮することで、フック１６を緩和移動軌跡Ｔｒ２に沿って水平移動させるための計算式である。
【００６５】
この式（２）中のＢは、ブーム１３の長さＬ、ブーム１３の起伏角度θ、の２つの変数の関数であり、フック１６の移動速度Ｖに基づいて、ウインチ１７を停止した状態でブーム先端部１３４を緩和移動軌跡Ｔｒ２に沿ってさせ、フック１６を水平移動させるための各アクチュエータの作動速度ｖＬ，ｖθ，ｖｗ（＝０）を算出することができる。
【００６６】
さらに、式（３）は、図６（ａ）の位置ｐ６，ｐ７に対応するものであり、前記実施例１の式（２）と略同一であるから説明を省略する。
【００６７】
そして、式（４）は、ブーム先端部１３４を、水平移動軌跡ＴＨと緩和移動軌跡Ｔｒ２を滑らかに接続する緩和移動軌跡Ｔｒ１に沿って移動するようにさせるための計算式であり、式（５）は、ブーム先端部１３４を、緩和移動軌跡Ｔｒ２と起伏移動軌跡Ｔθを滑らかに接続する緩和移動軌跡Ｔｒ３に沿って移動するようにさせるための計算式である。
【００６８】
この式（４），（５）中の関数Ａ，Ｂ，Ｃは、上記した式（１），（２），（３）中の関数Ａ，Ｂ，Ｃと同一の関数であり、これらにそれぞれα，βの重み係数を乗じて、この重み係数α，βの割合を徐々に変化させていくことで緩和移動軌跡Ｔｒ１，Ｔｒ３が計算される。
【００６９】
そうすると、ブーム先端部１３４は、緩和移動軌跡Ｔｒ１の始点（水平移動軌跡ＴＨの終点）において、水平移動軌跡ＴＨに接続するように滑らかに移動し、緩和移動軌跡Ｔｒ１の終点（緩和移動軌跡Ｔｒ２の始点）において、緩和移動軌跡Ｔｒ２に接続するように滑らかに移動する。
【００７０】
同様に、ブーム先端部１３４は、緩和移動軌跡Ｔｒ３の始点（緩和移動軌跡Ｔｒ２の終点）において、緩和移動軌跡Ｔｒ２に接続するように滑らかに移動し、緩和移動軌跡Ｔｒ３の終点（起伏移動軌跡Ｔθの始点）において、起伏移動軌跡Ｔθに接続するように滑らかに移動する。
【００７１】
したがって、図６（ｄ）に示すように、ウインチバルブ６４の出力は、ブーム先端部１３４の水平移動に対応する巻上から、ブーム先端部１３４の起伏移動に対応する巻下へと、滑らかに変化するようになり、正回転（巻上）から逆回転（巻下）への変化の途中で出力が一時的に停止される状態を経由することになる。
【００７２】
次に、作用について説明する。
【００７３】
このように、本実施例の衝撃抑制手段７０は、ブーム先端部１３４が緩和移動軌跡Ｔｒに沿って移動する途中に、ウインチ１７を停止させてブーム１３の起伏移動及びブーム１３の伸縮移動のみによってフック１６の水平移動を継続させるウインチ停止制御を介在させることで、ウインチバルブ６４の出力をいっそう滑らかに変化させて逆回転による衝撃を抑制できる。
【００７４】
すなわち、正回転から逆回転にウインチ１７の回転方向が変化する際の変化前後のウインチバルブ６４の出力差を、前記実施例１の場合よりもいっそう小さくすることができるうえに、ウインチバルブ６４は停止した状態からの再移動となるため反動が小さくなる。
【００７５】
さらに、このように緩和移動軌跡Ｔｒの途中でウインチ１７を一時的に停止させれば、ウインチバルブ６４が一旦中立位置に戻ることとなり、逆回転させる際にウインチバルブ６４の１動作あたりのストロークが小さくなって、ウインチバルブ６４の動作遅れに伴うフック１６の水平移動軌跡ＴＨからの逸脱を抑制できる。
【００７６】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施例１と略同様であるため説明を省略する。
【実施例３】
【００７７】
以下、前記実施例１，２とは別の衝撃抑制手段によるクレーンの移動制御装置２について説明する。なお、前記実施例１，２で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００７８】
本実施例の基本となる構成については前記実施例１と略同様であるから省略する。
【００７９】
また、本実施例のクレーンの移動制御装置２によるクレーンの移動制御は、実施例１と略同様であるが、ブーム１３やフック１６の移動を完全に停止した上で操作手段が操作されたことによって再開させる点で、実施例１と異なっている。
【００８０】
以下、本実施例のクレーンの移動制御装置２によるクレーンの移動制御を、図７のフローチャートに基づいて説明する。なお、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３については前記実施例１と略同様であるから説明を省略する。
【００８１】
本実施例では、計算結果を受けた判断手段５０（図１参照）によって、ブーム１３の長さＬが所定の姿勢位置としての伸縮限界長さＬＬＭに達するより前の伸縮緩和長さＬｒ以下になっていると判断されれば（ステップＳ４１のＹＥＳ）、ブーム先端部１３４及びフック１６の水平移動を一旦停止する（ステップＳ４２）。なお、この際には、ウインチ１７の出力を徐々に小さくする緩停止させることが好ましい。
【００８２】
そして、水平移動が停止された後、オペレータが操作盤の操作レバーを操作するなどして、ブーム１３の操作手段を再び操作したかどうか判定する（ステップＳ４３）。
【００８３】
操作されたと判断されると（ステップＳ４３のＹＥＳ）、ブーム先端部１３４の水平移動は停止させたままで、ブーム１３の起伏移動操作及びウインチ１７の回転操作のみによってフック１６の水平移動を継続できるように、ブーム１３やウインチ１７の作動を再計算する（ステップＳ４４）。
【００８４】
つづいて、事前報知手段６５は、水平移動を解除されたブーム先端部１３４が上昇・下降することを、オペレータに事前報知する（ステップＳ４５）。
【００８５】
最後に、再計算された作動をバルブ群６０に対して出力することで、ブーム１３を起伏させつつ、ウインチ１７を逆回転させて、フック１６の水平移動を継続する（ステップＳ５）。なお、この際には、ウインチ１７の出力を徐々に大きくする緩起動させることが好ましい。
【００８６】
次に、作用について説明する。
【００８７】
このように、本実施例の衝撃抑制手段７０は、ブーム先端部１３４及びフック１６を水平移動させていて、ブーム１３が伸縮移動限界としての伸縮限界長さＬＬＭ又は起伏移動限界としての起伏限界角度θＬＭに達した時点で、ブーム先端部１３４及びフック１６の水平移動を一旦停止させ、ブーム１３の操作手段が再び操作されたことによってフック１６の水平移動を再開させることで、ウインチバルブ６４の出力を滑らかに変化させて逆回転による衝撃を抑制できる。
【００８８】
つまり、前記実施例１，２と異なり、本実施例では、ウインチ１７だけでなくブーム１３も停止させることで、緩和移動軌跡Ｔｒを計算してこれに沿って移動させる必要がなくなるため、より簡単な制御方法によってウインチ１７の回転方向が変化する際の変化前後のウインチバルブ６４の出力差を小さくすることができる。
【００８９】
すなわち、前記実施例１，２では、ブーム先端部１３４の水平移動は解除する一方でフック１６の水平移動は継続させつつ、緩和移動軌跡Ｔｒに沿って移動させることでウインチバルブ６４の出力変化を滑らかにしている。
【００９０】
これに対して、本実施例ではフック１６の水平移動も一旦停止させて、ウインチバルブ６４の出力を一旦停止させる停止時間を設けることで、再起動時のウインチバルブ６４の出力変化を滑らかにしている。
【００９１】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施例１，２と略同様であるため説明を省略する。
【実施例４】
【００９２】
以下、前記実施例１，２，３とは別の衝撃抑制手段によるクレーンの移動制御装置２について説明する。なお、前記実施例１，２，３で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００９３】
本実施例の基本となる構成については前記実施例１と略同様であるから省略する。
【００９４】
また、本実施例のクレーンの移動制御装置２によるクレーンの移動制御は、図４に示す実施例１と略同様であるが、所定の姿勢位置としての起伏限界角度θＬＭに達するより前の起伏緩和角度θｒに達した場合に衝撃抑制制御する点で、実施例１と異なっている（図４のステップＳ４１参照）。
【００９５】
以下、本実施例の衝撃抑制制御において実行されるクレーンの作動再計算（図４のステップＳ４３に相当）における緩和移動軌跡Ｔｒの計算方法を図８に示す式（１）から式（３）に基づいて説明する。
【００９６】
まず、式（１）は、図８（ａ）の位置ｐ１，ｐ２，ｐ３に対応するものであり、前記実施例１の式（１）と略同一であるから説明を省略する。
【００９７】
次に、式（２）は、図８（ａ）の位置ｐ５，ｐ６に対応するものであり、ブーム先端部を伸縮移動軌跡ＴＬに沿って伸縮移動操作させつつ、ウインチ１７の巻上操作によってフック１６を水平移動させるための計算式である。
【００９８】
この式（２）中のＤは、ブーム１３の長さＬ、ウインチ１７の回転数ｗの２つの変数の関数であり、フック１６の移動速度Ｖに基づいて、ブーム１３を伸縮させつつフック１６を水平移動させるための各アクチュエータの作動速度ｖＬ，ｖθ，ｖｗを算出することができる。
【００９９】
そして、式（３）は、図８（ａ）の位置ｐ４を経由しないように、ブーム先端部１３４を水平移動軌跡ＴＨと伸縮移動軌跡ＴＬの交点をショートカットさせて滑らかに接続する緩和移動軌跡Ｔｒに沿って移動するようにさせるための計算式である。
【０１００】
この式（３）中のＤ，Ａは上記した式（１），（２）中のＤ，Ａと同一の関数であり、これらにそれぞれα，βの重み係数を乗じて、この重み係数α，βの割合を徐々に変化させていくことで緩和移動軌跡Ｔｒが計算される。
【０１０１】
すなわち、α＋β＝１を満たしつつ、αを０から１に変化させるとともに、βを１から０に変化させることで、緩和移動軌跡Ｔｒにおいて、水平移動軌跡ＴＨの終点の位置ｐ３に近い領域では重み係数βが大きく式（１）が支配的になり、伸縮移動軌跡ＴＬの始点の位置ｐ５に近い領域では重み係数αが大きく式（２）が支配的になる。
【０１０２】
そうすると、ブーム先端部１３４は、緩和移動軌跡Ｔｒの始点（水平移動軌跡ＴＨの終点）において、水平移動軌跡ＴＨに接続するように滑らかに移動し、緩和移動軌跡Ｔｒの終点（伸縮移動軌跡ＴＬの始点）において、伸縮移動軌跡ＴＬに接続するように滑らかに移動することになる。
【０１０３】
したがって、図８（ｂ）に示すように、ウインチバルブ６４の出力は、ブーム先端部１３４の水平移動に対応する小さい巻上出力から、ブーム先端部１３４の伸縮移動に対応する大きい巻上出力へと滑らかに変化するようになり、変化前後の出力差が小さくなる。
【０１０４】
次に、作用について説明する。
【０１０５】
このように、本実施例のクレーンの移動制御装置２は、ブーム先端部１３４及びフック１６を水平移動させていて、ブーム１３が所定の姿勢位置としての起伏限界角度θＬＭに達するより前の起伏緩和角度θｒに達した場合に、ブーム先端部１３４の水平移動を解除し、ブーム１３の伸縮移動操作及びウインチ１７の回転操作によってフック１６の水平移動を継続させるとともに、ウインチ１７の回転速度が急変することで生じる衝撃を衝撃抑制手段７０によって抑制することを特徴とする。
【０１０６】
したがって、ブーム１３が起伏限界角度θＬＭに達する際に、ウインチ１７の回転速度が急変することによる衝撃を抑制しつつ、フック１６の水平移動を継続させることができる。
【０１０７】
また、衝撃抑制手段７０は、ブーム先端部１３４が、水平移動による水平移動軌跡ＴＨと、伸縮移動による伸縮移動軌跡ＴＬと、を滑らかに接続する緩和移動軌跡Ｔｒに沿って移動するように制御することで、ウインチバルブ６４の出力を滑らかに変化させて回転速度の急変による衝撃を抑制できる。
【０１０８】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施例１，２，３と略同様であるため説明を省略する。
【０１０９】
以上、図面を参照して、実施例１，２，３，４を詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【０１１０】
例えば、前記実施例１，２，３，４では、ブーム１３が伸縮限界長さＬＬＭや起伏限界角度θＬＭに達する前の伸縮緩和長さＬｒや起伏緩和角度θｒによって衝撃抑制制御を作動させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、フック１６の移動速度Ｖなどから伸縮限界長さＬＬＭや起伏限界角度θＬＭに達するまでの時間を計算して所定の緩和時間だけ前に衝撃抑制制御させることができる。
【０１１１】
また、前記実施例１，２，３，４では、移動式クレーン１としてのカーゴクレーンにクレーンの移動制御装置２を適用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、トラッククレーンやホイールクレーンやクローラクレーンにも適用できる。
【０１１２】
さらに、前記実施例１，２，３，４では、クレーンの移動制御装置２を、作業半径を小さくする方向にブーム１３を移動させていて所定の姿勢位置に達した場合に適用して説明したが、これに限定されるものではなく、作業半径を大きくする方向に移動させていて所定の姿勢位置に達した場合に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】実施例１のクレーンの移動制御装置の構成を説明する説明図である。
【図２】移動式クレーンの全体構成を説明する説明図である。
【図３】クレーンの移動制御装置の制御系のハードウェアの構成を説明するブロック図である。
【図４】実施例１のクレーンの移動制御装置の制御の流れを説明するフローチャートである。
【図５】実施例１のクレーンの移動制御装置の作用を説明する説明図である。（ａ）は移動軌跡、（ｂ）はウインチバルブの出力である。
【図６】実施例２のクレーンの移動制御装置の作用を説明する説明図である。（ａ）は移動軌跡、（ｂ）はブーム伸縮バルブの出力、（ｃ）はブーム起伏バルブの出力、（ｄ）はウインチバルブの出力である。
【図７】実施例３のクレーンの移動制御装置の制御の流れを説明するフローチャートである。
【図８】実施例４のクレーンの移動制御装置の作用を説明する説明図である。（ａ）は移動軌跡、（ｂ）はウインチバルブの出力である。
【符号の説明】
【０１１４】
Ｌ          ブームの長さ
ＬＬＭ        伸縮限界長さ（所定の姿勢位置）
Ｌｒ        伸縮緩和長さ
θ          ブームの起伏角度
θＬＭ        起伏限界角度（所定の姿勢位置）
θｒ        起伏緩和角度
ＴＨ        水平移動軌跡
Ｔθ        起伏移動軌跡
ＴＬ        伸縮移動軌跡
Ｔｒ        緩和移動軌跡
１          移動式クレーン
１３        ブーム
１３４      ブーム先端部
１６        フック
１７        ウインチ
２          クレーンの移動制御装置
３０        姿勢検出器
４５        フック水平操作
５０        判断手段
６４        ウインチバルブ
６５        事前報知手段
７０        衝撃抑制手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010070311.tif 000008
【図７】
2010070311.tif 000009
【図８】
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