(57)【要約】  クレーンは、ブームと、ブームの先端部から吊り下げられたワイヤロープと、ワイヤロープの下端に固定され、荷物を掛ける玉掛け具を吊るための吊具と、吊具に吊り下げられた部材の重量である第一荷重を算出する算出部と、第一荷重に対応する玉掛け具に関する情報を記憶する玉掛け具データベース部と、吊具に荷物が吊られている状態であるか否かを判定する判定部と、荷物が吊られている状態である場合に、玉掛け具データベース部から第一荷重に対応する玉掛け具に関する情報を取得し、取得した玉掛け具に関する情報に基づいて玉掛け具の鉛直方向長さを設定する制御部と、を備える。
2019167893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブームと、
前記ブームの先端部から吊り下げられたワイヤロープと、
前記ワイヤロープの下端に固定され、荷物を掛ける玉掛け具を吊るための吊具と、
前記吊具に吊り下げられた部材の重量である第一荷重を算出する算出部と、
前記第一荷重に対応する前記玉掛け具に関する情報を記憶する玉掛け具データベース部と、
前記吊具に前記荷物が吊られている状態であるか否かを判定する判定部と、
前記荷物が吊られている状態である場合に、前記玉掛け具データベース部から前記第一荷重に対応する前記玉掛け具に関する情報を取得し、取得した前記玉掛け具に関する情報に基づいて前記玉掛け具の鉛直方向長さを設定する制御部と、を備える、
クレーン。
【請求項２】
前記玉掛け具に関する情報は、前記第一荷重に対応する前記玉掛け具の鉛直方向長さである、請求項１に記載のクレーン。
【請求項３】
前記玉掛け具に関する情報は、前記第一荷重に対応する前記玉掛け部のワイヤ長さＬｗ、及び、前記第一荷重に対応する前記玉掛け部の吊角θｗを含む前記玉掛け具の仕様情報である、請求項１に記載のクレーン。
【請求項４】
設定された前記玉掛け具の鉛直方向長さと、前記ワイヤロープの繰り出し量と、に基づいて、前記荷物の揺れの共振周波数を算出する共振周波数算出部と、
アクチュエータを操作するための操作具の操作に応じた制御信号を生成する生成部と、
生成された前記制御信号から、算出された前記共振周波数を基準とした所定範囲の周波数成分を減衰させたフィルタリング制御信号を生成するフィルタ部と、をさらに備える、
請求項１〜３の何れか一項に記載のクレーン。
【請求項５】
前記制御部は、前記荷物が吊られていない状態である場合に、前記玉掛け具の鉛直方向長さにゼロを設定する、請求項１〜４の何れか一項に記載のクレーン。
【請求項６】
前記ワイヤロープの繰り出し量に対応するロープ重量、前記吊具の重量、前記玉掛け具の重量、及び、前記吊具に吊られた荷物の重量の和である吊上荷重を検出する荷重検出部を、さらに備え、
前記算出部は、検出された前記吊上荷重に基づいて前記第一荷重を算出する、請求項１〜５の何れか一項に記載のクレーン。
【請求項７】
前記判定部は、前記ロープ重量と前記吊具の重量との和からなる第一閾値と、前記荷重検出部の検出値とに基づいて前記判定を行う、請求項６に記載のクレーン。
【請求項８】
ブームと、
前記ブームの先端部から吊り下げられたワイヤロープと、
前記ワイヤロープの下端に固定され、荷物を掛ける玉掛け具を吊るための吊具と、を備えたクレーンにおいて実行される玉掛け具の鉛直方向長さの取得方法であって、
前記吊具に吊り下げられた部材の重量である第一荷重を算出し、
前記荷物が吊られている状態である場合に、前記第一荷重に対応する前記玉掛け具に関する情報を記憶する玉掛け具データベース部から前記第一荷重に対応する前記玉掛け具に関する情報を取得し、
取得した前記玉掛け具に関する情報に基づいて前記玉掛け具の鉛直方向長さを設定する、
玉掛け具の鉛直方向長さの取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレーン及び玉掛け具の長さ取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、クレーンにおいて、搬送中の荷物には、振動が発生している。このような振動は、搬送時に加わる加速度を起振力としてワイヤロープの先端に吊り下げられている荷物を質点とする単振り子、又はフック部分を支点とする二重振り子としての振動である。【０００３】
また、伸縮ブームを備えるクレーンによって搬送される荷物には、単振り子、又は二重振り子による振動に加えて伸縮ブームやワイヤロープ等のクレーンを構成している構造物のたわみによる振動が発生している。【０００４】
ワイヤロープに吊り下げられた荷物は、単振り子又は二重振り子の共振周波数で振動するとともに、伸縮ブームの起伏方向の固有振動数、旋回方向の固有振動数、及び／又は、ワイヤロープの伸びによる伸縮振動時の固有周波数等で振動しながら搬送される。【０００５】
このようなクレーンにおいて、操縦者は、荷物を所定の位置に安定的に下ろすために、操作具による手動操作によって伸縮ブームを旋回させたり起伏させたりして荷物の振動を打ち消す操作を行う必要があった。このため、クレーンの搬送効率は、搬送時に発生する振動の大きさやクレーン操縦者の熟練度に影響される。【０００６】
そこで、クレーンのアクチュエータの搬送指令（制御信号）から荷物の共振周波数の周波数成分を減衰させることで荷物の振動を抑制して搬送効率を向上させるクレーンが知られている（特許文献１参照）。【０００７】
特許文献１に記載のクレーン装置は、ワイヤロープの振れの回転中心から荷物の重心までの距離であるロープ長（吊り下げ長さ）から共振周波数を算出する。そして、上記クレーン装置は、搬送指令から共振周波数付近の成分をフィルタ部によって除去する。【０００８】
ところで、吊り下げ長さから荷物の揺れの共振周波数を算出する際、ブーム先端部から荷物までの長さを算出する必要がある。ブーム先端部から荷物までの長さは、ブーム先端部からフックまでの長さと、フックから荷物までの長さと、を足した値である。【０００９】
ブーム先端部からフックまでの長さはワイヤロープの繰り出し量（ワイヤロープ長さ）と、ワイヤロープのフックへの巻き掛け数と、に基づいて算出できる。しかし、実際、荷物の吊り下げ長さから荷物の揺れの共振周波数を算出するためには、ブーム先端部からフックまでの長さ、及び、フックに掛ける玉掛け具自体の長さが必要となる。フックに掛けた玉掛け具の長さを取得する場合、玉掛け具の長さを計測するための種々の計測装置等が必要となる。このような計測装置は、装置構成が複雑であり、製造コストが高くなる。従って、玉掛け具の長さを計測するための種々の計測装置等を必要とせず、玉掛け具の長さを簡易に取得する技術が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２００５／０１２１５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、クレーンの吊上荷重に応じて玉掛け具の長さを簡易に取得することができるクレーン及び玉掛け具の長さ取得方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るクレーンの一態様は、ブームと、ブームの先端部から吊り下げられたワイヤロープと、ワイヤロープの下端に固定され、荷物を掛ける玉掛け具を吊るための吊具と、吊具に吊り下げられた部材の重量である第一荷重を算出する算出部と、第一荷重に対応する玉掛け具に関する情報を記憶する玉掛け具データベース部と、吊具に荷物が吊られている状態であるか否かを判定する判定部と、荷物が吊られている状態である場合に、玉掛け具データベース部から第一荷重に対応する玉掛け具に関する情報を取得し、取得した玉掛け具に関する情報に基づいて玉掛け具の鉛直方向長さを設定する制御部と、を備える。【００１３】
本発明に係る玉掛け具の長さ取得方法は、ブームと、ブームの先端部から吊り下げられたワイヤロープと、ワイヤロープの下端に固定され、荷物を掛ける玉掛け具を吊るための吊具と、を備えたクレーンにおいて実行される玉掛け具の鉛直方向長さの取得方法であって、吊具に吊り下げられた部材の重量である第一荷重を算出し、荷物が吊られている状態である場合に、第一荷重に対応する玉掛け具に関する情報を記憶する玉掛け具データベース部から第一荷重に対応する玉掛け具に関する情報を取得し、取得した玉掛け具に関する情報に基づいて玉掛け具の鉛直方向長さを設定する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、クレーンの吊上荷重に応じて玉掛け具の長さを簡易に取得することができるクレーン及び玉掛け具の長さ取得方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るクレーンの全体構成を示す側面図である。
【図２】図２は、クレーンの制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、ノッチフィルタの周波数特性を表すグラフを示す図である。
【図４】図４は、制御信号とノッチフィルタを適用したフィルタリング制御信号とを表すグラフを示す図である。
【図５】図５は、メインフックに荷物が吊られ、サブフックが使用されていない状態のクレーンの全体構成を示す側面図である。
【図６】図６は、クレーンの制御装置の第１実施形態に係る制御態様を表すフローチャートを示す図である。
【図７】図７は、クレーンの制御装置の第２実施形態に係る制御態様を表すフローチャートを示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、玉掛け具により荷物を吊上げた際の玉掛け具の吊り角を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、玉掛け用ワイヤロープを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図１及び図２を用いて、本発明の一実施形態に係るクレーン１について説明する。なお、本実施形態においては、クレーン１として移動式クレーン（ラフテレーンクレーン）について説明を行うが、トラッククレーン等でもよい。
【００１７】
図１に示すように、クレーン１は、不特定の場所に移動可能な移動式クレーンである。クレーン１は、車両２及びクレーン装置６を有する。
【００１８】
車両２は、クレーン装置６を搬送するものである。車両２は、複数の車輪３を有し、エンジン４を動力源として走行する。車両２は、アウトリガ５を有する。アウトリガ５は、張り出しビームと、ジャッキシリンダと、を有する。張り出しビームは、車両２の幅方向両側に油圧によって延伸可能である。ジャッキシリンダは、張り出しビームの先端部に固定され、地面に垂直な方向に延伸可能である。車両２は、アウトリガ５を車両２の幅方向に延伸させるとともにジャッキシリンダを接地させることにより、クレーン１の作業可能範囲を広げることができる。
【００１９】
クレーン装置６は、玉掛け具の一例である玉掛け用ワイヤロープＷＲによって、荷物Ｗを吊り上げる。クレーン装置６は、旋回台７、ブーム９、ジブ９ａ、メインフックブロック１０、サブフックブロック１１、起伏用油圧シリンダ１２、メインウインチ１３、メインワイヤロープ１４、サブウインチ１５、サブワイヤロープ１６、及び、キャビン１７等を有する。
【００２０】
旋回台７は、車両２に対してクレーン装置６を旋回可能に支持している。旋回台７は、円環状の軸受を介して車両２のフレーム上に設けられている。旋回台７は、円環状の軸受の中心を回転中心として回転自在に構成されている。旋回台７は、アクチュエータである油圧式の旋回用油圧モータ８を有する。旋回台７は、旋回用油圧モータ８によって第一方向または第二方向に旋回する。
【００２１】
アクチュエータである旋回用油圧モータ８は、電磁比例切換弁である旋回用バルブ３１（図２参照）によって回転操作される。旋回用バルブ３１は、旋回用油圧モータ８に供給される作動油の流量を任意の流量に制御することができる。つまり、旋回台７は、旋回用バルブ３１によって操作される旋回用油圧モータ８を介して、任意の旋回速度に制御される。旋回台７は、旋回台７の旋回位置（角度）と旋回速度とを検出する旋回用センサ２５（図２参照）を有する。
【００２２】
ブーム９は、荷物Ｗを吊り上げ可能な状態にワイヤロープを支持する。ブーム９は、複数のブーム部材から構成されている。ブーム９は、アクチュエータである図示しない伸縮用油圧シリンダで各ブーム部材を移動させることにより軸方向に伸縮する。ブーム９のベースブーム部材の基端は、旋回台７の略中央に揺動可能に支持されている。
【００２３】
アクチュエータである図示しない伸縮用油圧シリンダは、電磁比例切換弁である伸縮用操作バルブ３２（図２参照）によって伸縮操作される。伸縮用操作バルブ３２は、伸縮用油圧シリンダに供給される作動油の流量を任意の流量に制御することができる。
【００２４】
つまり、ブーム９は、伸縮用操作バルブ３２によって任意のブーム長さに制御される。ブーム９は、ブーム長検出センサ２６と、吊上荷重検出手段である重量センサ２７（図２参照）と、を有する。ブーム長検出センサ２６は、ブーム９の長さを検出する。重量センサ２７は、メインフック１０ａを介してメインワイヤロープ１４に加わる荷物Ｗ等の重量Ｗｍを検出する。また、重量センサ２７は、サブフック１１ａを介してサブワイヤロープ１６に加わる荷物Ｗ等の重量Ｗｓを検出する。
【００２５】
なお、荷物Ｗ等の重量Ｗｍ・Ｗｓとは、例えば、荷物Ｗの重量と玉掛け用ワイヤロープＷＲの重量とを加算した重量のことである。また、重量センサ２７は、メインフック１０ａを使用している場合に、メインワイヤロープ１４の繰り出し量分のロープ重量と、メインフックブロック１０の重量と、荷物Ｗの重量と、玉掛け用ワイヤロープＷＲの重量と、を加算した重量を吊上荷重として検出可能である。なお、荷物Ｗの重量と、玉掛け用ワイヤロープＷＲの重量との和は、第一荷重の一例に該当する。
【００２６】
また、重量センサ２７は、サブフック１１ａを使用している場合に、サブワイヤロープ１６の繰り出し量分のロープ重量と、サブフックブロック１１の重量と、荷物Ｗの重量と、玉掛け用ワイヤロープＷＲの重量と、を加算した重量を吊上荷重として検出可能である。
【００２７】
ジブ９ａは、クレーン装置６の揚程や作業半径を拡大するものである。ジブ９ａは、ブーム９のベースブーム部材に設けられたジブ支持部によってベースブーム部材に沿った姿勢で保持されている。ジブ９ａの基端は、トップブーム部材のジブ支持部に連結可能に構成されている。
【００２８】
メインフックブロック１０とサブフックブロック１１とは、荷物Ｗを吊る吊具である。メインフックブロック１０には、メインワイヤロープ１４が巻き掛けられる複数のフックシーブと、荷物Ｗを玉掛け用ワイヤロープＷＲを介して吊るメインフック１０ａと、が設けられている。メインフックブロック１０の重量は、フックシーブとメインフック１０ａを含む重量と捉えてよい。
【００２９】
サブフックブロック１１には、玉掛け用ワイヤロープＷＲを介して荷物Ｗを吊るサブフック１１ａが設けられている。サブフックブロック１１の重量は、サブフック１１ａを含む重量と捉えてよい。
【００３０】
アクチュエータである起伏用油圧シリンダ１２は、ブーム９を起立及び倒伏させ、ブーム９の姿勢を保持する。起伏用油圧シリンダ１２は、シリンダ部と、ロッド部と、を有する。シリンダ部の端部は、旋回台７に揺動自在に連結されている。ロッド部の端部は、ブーム９のベースブーム部材に揺動自在に連結されている。
【００３１】
起伏用油圧シリンダ１２は、電磁比例切換弁である起伏用バルブ３３（図２参照）によって伸縮操作される。起伏用バルブ３３は、起伏用油圧シリンダ１２に供給される作動油の流量を任意の流量に制御することができる。つまり、ブーム９は、起伏用バルブ３３によって任意の起伏速度に制御される。ブーム９には、ブーム９の起伏角度を検出する起伏用センサ２８（図２参照）が設けられている。
【００３２】
メインウインチ１３とサブウインチ１５とは、メインワイヤロープ１４とサブワイヤロープ１６との繰り入れ（巻き上げ）及び繰り出し（巻き下げ）を行う。メインウインチ１３は、メインワイヤロープ１４が巻きつけられるメインドラムと、メインドラムを回転駆動するアクチュエータであるメイン用油圧モータ（不図示）と、を有する。
【００３３】
サブウインチ１５は、サブワイヤロープ１６が巻きつけられるサブドラムと、このサブドラムを回転駆動するアクチュエータであるサブ用油圧モータ（不図示）と、を有する。なお、本実施形態では、メインウインチ１３とサブウインチ１５とは、ブーム９の基端部近傍に設けられている。ただし、例えば、メインウインチ又はサブウインチは、ブーム９の先端部に設けられてもよい。
【００３４】
メイン用油圧モータは、電磁比例切換弁であるメイン用バルブ３４（図２参照）によって回転操作される。メイン用バルブ３４は、メイン用油圧モータに供給される作動油の流量を任意の流量に制御することができる。
【００３５】
つまり、メインウインチ１３は、メイン用バルブ３４によって任意の繰り入れ及び繰り出し速度に制御される。同様に、サブウインチ１５は、電磁比例切換弁であるサブ用バルブ３５（図２参照）によって任意の繰り入れ及び繰り出し速度に制御される。メインウインチ１３には、メイン繰出量検出センサ２９が設けられている。同様に、サブウインチ１５には、サブ繰出量検出センサ３０が設けられている。
【００３６】
キャビン１７は、操縦席を覆っている。キャビン１７は、旋回台７に搭載されている。キャビン１７の内部には、図示しない操縦席が設けられている。操縦席には、車両２を走行操作するための操作具やクレーン装置６を操作するための旋回操作具１８、起伏操作具１９、伸縮操作具２０、メインドラム操作具２１、及び、サブドラム操作具２２等が設けられている（図２参照）。
【００３７】
旋回操作具１８は、旋回用バルブ３１を操作することで旋回用油圧モータ８を制御する。起伏操作具１９は、起伏用バルブ３３を操作することで起伏用油圧シリンダ１２を制御する。伸縮操作具２０は、伸縮用操作バルブ３２を操作することで伸縮用油圧シリンダを制御する。
【００３８】
メインドラム操作具２１は、メイン用バルブ３４を操作することでメイン用油圧モータを制御する。サブドラム操作具２２は、サブ用バルブ３５を操作することでサブ用油圧モータを制御する。
【００３９】
このように構成されるクレーン１は、車両２を走行させることで任意の位置にクレーン装置６を移動させることができる。また、クレーン１は、起伏操作具１９の操作によって起伏用油圧シリンダ１２でブーム９を任意の起伏角度に起立させることにより、クレーン装置６の揚程を変更できる。また、クレーン１は、伸縮操作具２０の操作によってブーム９を任意の長さに延伸させることにより、クレーン装置６の作業半径を変更できる。
【００４０】
また、クレーン１は、メインドラム操作具２１等によって荷物Ｗを吊り上げて、旋回操作具１８の操作によって旋回台７を旋回させることで荷物Ｗを搬送することができる。
【００４１】
次に、図２を用いて、クレーン装置６が具備する制御装置３６について説明する。制御装置３６は、制御部の一例に該当すると捉えてよい。なお、図１及び図５においては、クレーン装置６は、メインフック１０ａにより荷物Ｗの吊上げ作業を行っている状態である。本実施形態では、メインフック１０ａを使用することにより荷物Ｗの吊上げ作業を行っている場合を例として挙げて、クレーン装置６を具体的に説明する。
【００４２】
図２に示すように、制御装置３６は、各操作弁を介してクレーン１のアクチュエータを制御する機能と、クレーン装置６の各種情報を取得して判定・演算する機能と、を有する。制御装置３６は、例えば、メインワイヤロープ１４による吊上荷重に基づいて荷物Ｗが有りの状態（吊られている状態）か、荷物Ｗが無くメインフックブロック１０のみの状態か、の判定を行うことで、玉掛け具の鉛直方向長さｈを取得する。
【００４３】
ここで、本実施形態における玉掛け具の鉛直方向長さｈとは、玉掛け具の鉛直方向の高さ寸法のことであり、具体的には、図１、図６、及び、図８に示すように、玉掛け具の一例である玉掛け用ワイヤロープＷＲを用いてメインフック１０ａで荷物Ｗを吊上げた場合の、玉掛け用ワイヤロープＷＲの両端部を荷物Ｗの上端部に取り付けた状態における、メインフック１０ａに掛けた玉掛け用ワイヤロープＷＲの上端から、玉掛け用ワイヤロープＷＲの下端までの鉛直方向の長さ寸法のことである。
【００４４】
制御装置３６は、制御信号生成部３６ａ、共振周波数算出部３６ｂ、及び、フィルタ部３６ｃを具備する。制御装置３６は、キャビン１７内に設けられている。制御装置３６は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。
【００４５】
制御装置３６には、クレーン装置６の動作を制御するために種々のプログラムや玉掛け具の鉛直方向長さｈを取得する際のデータが格納されている。また、制御装置３６には、制御信号生成部３６ａ、共振周波数算出部３６ｂ、及び、フィルタ部３６ｃの動作を制御するために種々のプログラムやデータが格納されている。
【００４６】
制御装置３６には、重量センサ２７が接続されている。重量センサ２７は、例えば、ロードセルで構成され、その検出信号は制御装置３６の荷重判定部３６ｄ（図２参照）に送られる。重量センサ２７は、吊上荷重検出部の一例に該当する。
【００４７】
荷重判定部３６ｄは、制御装置３６の一部であり、重量センサ２７に接続されている。荷重判定部３６ｄは、例えば、重量センサ２７によって検出される吊上荷重が所定の閾値（第一閾値ともいう。）以上であるか否かを判定する。荷重判定部３６ｄは、判定部の一例に該当する。
【００４８】
制御装置３６は、詳細は後述するが、フック（本実施形態では、メインフック１０ａ）にかかる荷重と、当該フックにかかる荷重に対応する玉掛け具（玉掛け用ワイヤロープＷＲ）の鉛直方向長さｈ（図１、図５参照）とを関連付けたデータを保存する玉掛け具データベース部６０を備えている。
【００４９】
また、玉掛け具データベース部６０は、保存したデータを制御装置３６の要求に応じて出力可能に構成されている。なお、「フックにかかる荷重に対応する玉掛け具」とは、例えば、所定のフックにかかる荷重において使用される頻度が高い玉掛け具のことである。
【００５０】
玉掛け具データベース部６０には、上述したように、フックにかかる荷重と、当該フックにかかる荷重に対応する玉掛け具の鉛直方向長さｈと、を関連付けたデータの他に、例えば、種々の玉掛け用ワイヤの仕様情報が保存されている。
【００５１】
仕様情報としては、例えば、玉掛け用ワイヤロープＷＲの種類毎（適用される荷物形状毎、許容荷重毎等）の重量、玉掛け用ワイヤロープＷＲの使用時（例えば、重量毎）における吊り角θｗ（図８Ａ参照）、玉掛け用ワイヤロープＷＲのワイヤ長さＬｗ（図８Ｂ参照）、及び、玉掛け用ワイヤロープＷＲの種類毎（適用される荷物毎）の直径等が挙げられる。
【００５２】
制御信号生成部３６ａは、制御装置３６の一部であり、各アクチュエータの速度指令である制御信号を生成する。制御信号生成部３６ａは、旋回操作具１８、起伏操作具１９、伸縮操作具２０、メインドラム操作具２１、及び、サブドラム操作具２２等から各操作具の操作量を取得する。
【００５３】
また、制御信号生成部３６ａは、旋回用センサ２５、ブーム長検出センサ２６、重量センサ２７、及び、起伏用センサ２８から旋回台７の旋回位置、ブーム長さ、起伏角度、及び、荷物Ｗ等の重量Ｗｍ・Ｗｓを取得する。
【００５４】
制御信号生成部３６ａは、取得した各操作具の操作量やクレーン１の状態から旋回操作具１８の制御信号Ｃ（１）、起伏操作具１９の制御信号Ｃ（２）・・制御信号Ｃ（ｎ）（以下、単にまとめて「制御信号Ｃ（ｎ）」と記し、ｎは任意の数とする）を生成するように構成されている。
【００５５】
共振周波数算出部３６ｂは、制御装置３６の一部である。共振周波数算出部３６ｂは、メインワイヤロープ１４又はサブワイヤロープ１６に吊り下げられた荷物Ｗを単振り子として、荷物Ｗの揺れの共振周波数ω（ｎ）を算出する。
【００５６】
共振周波数算出部３６ｂは、制御信号生成部３６ａが取得するブーム９の起伏角度を取得する。共振周波数算出部３６ｂは、メイン繰出量検出センサ２９又はサブ繰出量検出センサ３０からメインワイヤロープ１４の繰り出し量Ｌｍ（ｎ）及び／又はサブワイヤロープ１６の繰り出し量Ｌｓ（ｎ）（図５参照）を取得する。なお、共振周波数算出部３６ｂは、メインフックとサブフックとのうち、使用されているフックに対応するワイヤロープの繰り出し量を取得すればよい。
【００５７】
共振周波数算出部３６ｂは、メインフックブロック１０を使用している場合、図示しない安全装置からメインフックブロック１０の掛け数を取得する。
【００５８】
さらに、共振周波数算出部３６ｂは、取得したブーム９の起伏角度、メインフックブロック１０を使用している場合のメインフックブロック１０の掛け数に基づいて、シーブからメインワイヤロープ１４が離間する位置からメインフックブロック１０までのメインワイヤロープ１４の繰り出し量Ｌｍ（ｎ）を算出する。換言すれば、共振周波数算出部３６ｂは、ブーム９の起伏角度、メインフックブロック１０を使用している場合のメインフックブロック１０の掛け数に基づいて、シーブとメインフックブロック１０との間のメインワイヤロープ１４の長さ（繰り出し量）を算出する。
【００５９】
また、共振周波数算出部３６ｂは、シーブからサブワイヤロープ１６が離間する位置からサブフックブロック１１までのサブワイヤロープ１６の繰り出し量Ｌｓ（ｎ）を算出する（図５参照）。換言すれば、共振周波数算出部３６ｂは、シーブとサブフックブロック１１との間のサブワイヤロープ１６の長さ（繰り出し量）を算出する。
【００６０】
フィルタ部３６ｃは、制御装置３６の一部である。フィルタ部３６ｃは、制御信号Ｃ（１）・Ｃ（２）・・Ｃ（ｎ）の特定の周波数領域を減衰させるノッチフィルタＦ（１）・Ｆ（２）・・Ｆ（ｎ）を生成する（以下、単にまとめて「ノッチフィルタＦ（ｎ）」と記し、ｎは任意の数とする）。
【００６１】
フィルタ部３６ｃは、制御信号Ｃ（ｎ）にノッチフィルタＦ（ｎ）を適用する。フィルタ部３６ｃは、制御信号生成部３６ａから旋回台７の旋回位置、ブーム長さ、起伏角度、及び、荷物Ｗ等の重量Ｗｍ・Ｗｓ、制御信号Ｃ（１）、制御信号Ｃ（２）・・制御信号Ｃ（ｎ）、を取得する。さらに、フィルタ部３６ｃは、共振周波数算出部３６ｂから、共振周波数ω（ｎ）を取得する。
【００６２】
フィルタ部３６ｃは、制御信号Ｃ（１）にノッチフィルタＦ（１）を適用して制御信号Ｃ（１）から共振周波数ω（１）を基準として任意の周波数範囲の周波数成分を任意の割合で減衰させたフィルタリング制御信号Ｃｄ（１）を生成する。
【００６３】
同様にして、フィルタ部３６ｃは、制御信号Ｃ（２）にノッチフィルタＦ（２）を適用してフィルタリング制御信号Ｃｄ（２）を生成する。つまり、フィルタ部３６ｃは、制御信号Ｃ（ｎ）にノッチフィルタＦ（ｎ）を適用して制御信号Ｃ（ｎ）から共振周波数ω（ｎ）を基準として任意の周波数範囲の周波数成分を任意の割合で減衰させたフィルタリング制御信号Ｃｄ（ｎ）を生成するように構成されている（以下、単にまとめて「フィルタリング制御信号Ｃｄ（ｎ）」と記し、ｎは任意の数とする）。
【００６４】
フィルタ部３６ｃは、旋回用バルブ３１、伸縮用操作バルブ３２、起伏用バルブ３３、メイン用バルブ３４、及び、サブ用バルブ３５のうち対応する操作弁にフィルタリング制御信号Ｃｄ（ｎ）を伝達する。
【００６５】
つまり、制御装置３６は、各操作弁を介してアクチュエータである旋回用油圧モータ８、起伏用油圧シリンダ１２、図示しないメイン用油圧モータ、及び、サブ用油圧モータを制御できるように構成されている。
【００６６】
制御信号生成部３６ａは、旋回操作具１８、起伏操作具１９、伸縮操作具２０、メインドラム操作具２１、及び、サブドラム操作具２２に接続されている。制御信号生成部３６ａは、旋回操作具１８、起伏操作具１９、メインドラム操作具２１、及び、サブドラム操作具２２のそれぞれの操作量を取得する。
【００６７】
さらに、制御信号生成部３６ａは、旋回用センサ２５、ブーム長検出センサ２６、重量センサ２７、及び、起伏用センサ２８に接続されている。制御信号生成部３６ａは、これら各センサから、旋回台７の旋回位置、ブーム長さ、起伏角度、及び、荷物Ｗ等の重量Ｗｍ・Ｗｓを取得する。
【００６８】
また、制御信号生成部３６ａは、共振周波数算出部３６ｂに接続されている。制御信号生成部３６ａは、共振周波数算出部３６ｂから、メインワイヤロープ１４の繰り出し量Ｌｍ（ｎ）、サブワイヤロープ１６の繰り出し量Ｌｓ（ｎ）（図５参照）、及び／又は、共振周波数ω（ｎ）を取得する。
【００６９】
共振周波数算出部３６ｂは、メイン繰出量検出センサ２９、サブ繰出量検出センサ３０、及び、図示しない安全装置に接続されている。共振周波数算出部３６ｂは、メインワイヤロープ１４の繰り出し量Ｌｍ（ｎ）、及び／又は、サブワイヤロープ１６の繰り出し量Ｌｓ（ｎ）を算出する。
【００７０】
フィルタ部３６ｃは、制御信号生成部３６ａに接続されている。フィルタ部３６ｃは、制御信号生成部３６ａから、旋回台７の旋回位置、ブーム長さ、起伏角度、荷物Ｗ等の重量Ｗｍ・Ｗｓ、及び、制御信号Ｃ（ｎ）を取得する。
【００７１】
さらに、フィルタ部３６ｃは、共振周波数算出部３６ｂに接続されている。フィルタ部３６ｃは、共振周波数算出部３６ｂから、共振周波数ω（ｎ）を取得することができる。さらに、フィルタ部３６ｃは、旋回用バルブ３１、伸縮用操作バルブ３２、起伏用バルブ３３、メイン用バルブ３４、及び、サブ用バルブ３５に接続されている。フィルタ部３６ｃは、旋回用バルブ３１、起伏用バルブ３３、メイン用バルブ３４、及び、サブ用バルブ３５に対応するフィルタリング制御信号Ｃｄ（ｎ）を生成し、伝達する。
【００７２】
ここで、図３及び図４を用いてノッチフィルタＦ（ｎ）について説明する。ノッチフィルタＦ（ｎ）は、任意の周波数を中心として制御信号Ｃ（ｎ）に急峻な減衰を与えるフィルタである。
【００７３】
図３に示すように、ノッチフィルタＦ（ｎ）は、任意の中心周波数ωｃ（ｎ）を中心とする任意の周波数範囲であるノッチ幅Ｂｎの周波数成分を、中心周波数ωｃ（ｎ）における任意の周波数の減衰割合であるノッチ深さＤｎで減衰させる周波数特性を有するフィルタである。
【００７４】
つまり、ノッチフィルタＦ（ｎ）の周波数特性は、中心周波数ωｃ（ｎ）、ノッチ幅Ｂｎ、及び、ノッチ深さＤｎにより定まる。
【００７５】
ノッチフィルタＦ（ｎ）は、以下の式（１）に示す伝達関数Ｈ（ｓ）を有する。
【００７６】
【数１】
2019167893.tif 000003
【００７７】
式（１）においてωｎは、ノッチフィルタＦ（ｎ）の中心周波数ωｃ（ｎ）に対応する中心周波数係数ωｎである。ζは、ノッチ幅Ｂｎに対応するノッチ幅係数ζである。δは、ノッチ深さＤｎに対応するノッチ深さ係数δである。
【００７８】
ノッチフィルタＦ（ｎ）は、ノッチ幅係数ζとノッチ深さ係数δとから決定される荷振れ低減率によってその特性が表される。荷振れ低減率は、ノッチフィルタＦ（ｎ）の伝達関数Ｈ（ｓ）におけるノッチ幅係数ζ及びノッチ深さ係数δから定まる割合である。
【００７９】
このように構成される制御装置３６は、制御信号生成部３６ａにおいて、旋回操作具１８、起伏操作具１９、メインドラム操作具２１、及び、サブドラム操作具２２の操作量に基づいて各操作具に対応した制御信号Ｃ（ｎ）を生成する。
【００８０】
制御装置３６は、共振周波数算出部３６ｂにおいて、メインワイヤロープ１４の繰り出し量Ｌｍ（ｎ）、又は、サブワイヤロープ１６の繰り出し量Ｌｓ（ｎ）を算出し、重力加速度ｇと、繰り出し量Ｌｍ（ｎ）又は繰り出し量Ｌｓ（ｎ）と、に基づいて共振周波数ω（ｎ）を算出する。
【００８１】
さらに、制御装置３６は、フィルタ部３６ｃにおいて、制御信号Ｃ（ｎ）及び旋回台７の旋回位置、ブーム９のブーム長さ及び起伏角度、並びに、荷物Ｗ等の重量Ｗｍ・Ｗｓから、制御信号Ｃ（ｎ）に対応するノッチ幅係数ζとノッチ深さ係数δとを算出する。
【００８２】
制御装置３６は、共振周波数算出部３６ｂにおいて算出された共振周波数ω（ｎ）をノッチフィルタＦ（ｎ）の基準となる中心周波数ωｃ（ｎ）として対応する中心周波数係数ωｎを算出する。
【００８３】
図４に示すように、制御装置３６は、フィルタ部３６ｃにおいて、ノッチ幅係数ζ、ノッチ深さ係数δ、及び、中心周波数係数ωｎを適用したノッチフィルタＦ（ｎ）を制御信号Ｃ（ｎ）に適用してフィルタリング制御信号Ｃｄ（ｎ）を生成する。
【００８４】
フィルタ部３６ｃは、旋回用バルブ３１、伸縮用操作バルブ３２、起伏用バルブ３３、メイン用バルブ３４、及び、サブ用バルブ３５のうち対応するバルブにフィルタリング制御信号Ｃｄ（ｎ）を伝達し、アクチュエータである旋回用油圧モータ８、起伏用油圧シリンダ１２、メイン用油圧モータ（不図示）、及び、サブ用油圧モータ（不図示）を制御する。
【００８５】
［玉掛け具長さの取得方法（第１実施形態）］
次に、図６を用いて、制御装置３６で実行される玉掛け具の鉛直方向長さｈの取得方法について具体的に説明する。
【００８６】
まず、ステップＳ１０において、制御装置３６は、例えば、メインドラム操作具２１及びサブドラム操作具２２の操作状態からメインフックブロック１０（メインフック１０ａ）及びサブフックブロック１１（サブフック１１ａ）のうちの何れかのフックを使用して吊上げ作業を行っているかを決定する。そして、制御装置３６は、制御処理をステップＳ２０に移行させる。
【００８７】
次に、ステップＳ２０において、制御装置３６は、使用しているフックのワイヤロープの繰り出し量を取得する。そして、制御装置３６は、当該繰り出し量に対応するブーム９の先端から繰り出したワイヤロープの重量を算出する。制御装置３６は、取得したワイヤロープの繰り出し量と、記憶したワイヤロープの単位長さあたりの重量に関する情報と、に基づいて、ブーム９の先端から繰り出したワイヤロープの重量を算出してよい。その後、制御装置３６は、制御処理をステップＳ３０に移行させる。
【００８８】
次に、ステップＳ３０において、制御装置３６は、ステップＳ２０で算出した繰り出したワイヤロープの重量と、使用するフックブロックの重量と、を加算した値を、閾値として設定する。そして、制御装置３６は、制御処理をステップＳ４０に移行させる。ステップＳ３０は、所定の閾値を設定する設定工程の一例に該当する。
【００８９】
次に、ステップＳ４０において、制御装置３６は、重量センサ２７の検出値（荷重）の変化に基づいて、吊上荷重を算出する。そして、制御装置３６は、制御処理をステップ５０に移行させる。具体的には、制御装置３６は、重量センサ２７の検出値（荷重）が一定になった際の当該検出値を吊上荷重として取得する。そして、制御装置３６は、制御処理をステップ５０に移行させる。ステップＳ４０は、重量センサ２７により荷重の変化から、吊上荷重を算出する算出工程の一例に該当する。
【００９０】
次に、ステップＳ５０において、制御装置３６は、吊上荷重が所定の閾値より大きいか否かを判定する。その結果、吊上荷重が所定の閾値より大きいと判定された場合（ステップＳ５０において“ＹＥＳ”）、制御装置３６は、制御処理をステップＳ６０に移行させる。
【００９１】
一方、吊上荷重が所定の閾値以下であると判定された場合（ステップＳ５０において“ＮＯ”）、制御装置３６は、制御処理をステップＳ１００に移行させる。ステップＳ５０は、吊上荷重が所定の閾値より大きいか否かを判定する判定工程の一例に該当する。また、ステップＳ２０〜ステップＳ５０は、クレーン１が荷物を吊上げている状態であるか否かを、制御部が判定する工程の一例に該当する。
【００９２】
次に、ステップＳ６０において、制御装置３６は、フックにかかる荷重を取得する。すなわち、制御装置３６は、吊上荷重からワイヤロープの繰り出し量分のロープ重量と、フックブロックの重量と、を減算し、フックにかかる荷重を取得する。そして、制御装置３６は、制御処理をステップＳ７０に移行させる。制御装置３６は、算出部の一例に該当すると捉えてよい。
【００９３】
ステップＳ７０において、制御装置３６は、玉掛け具データベース部６０からフックにかかる荷重に対応する玉掛け具の鉛直方向長さｈを取得する。すなわち、制御装置３６は、フックにかかる荷重に合わせて、当該荷重でよく使用される玉掛け具を設定する。
【００９４】
一例として、制御装置３６は、図８に示すように、当該玉掛け具が２本の玉掛け用ワイヤロープＷＲである場合、当該玉掛け具玉掛け用ワイヤロープＷＲに対応して予め設定されている吊り角θｗと、当該玉掛け用ワイヤロープＷＲを直線状に伸ばした際のワイヤ長さＬｗと、に基づいて玉掛け具の鉛直方向長さｈを算出する（ｈ＝Ｌｗ×ｃｏｓθｗ）。そして、制御装置３６は、図６に示す制御処理を終了する。
【００９５】
次に、ステップＳ１００において、制御装置３６は、玉掛け具の鉛直方向長さｈにゼロを設定する。そして、制御装置３６は、図６に示す制御処理を終了する。
【００９６】
本実施形態に係る玉掛け具の長さ取得方法で取得された玉掛け具の鉛直方向長さｈは、ブーム９の先端部からの荷物Ｗの吊り下げ長さに基づいて荷物Ｗの揺れの共振周波数ω（ｎ）を算出する際に、使用することができる。なお、共振周波数ω（ｎ）を算出する方法は、公知の方法であってよい。
【００９７】
このように構成されるクレーン１においては、制御装置３６は、吊上荷重が所定の閾値より大きい場合に、荷物Ｗを玉掛け用ワイヤロープＷＲを介して吊上げている状態であると判断する。次に、制御装置３６は、当該吊荷荷重に基づいて算出されるフックにかかる荷重に対応する玉掛け用ワイヤロープＷＲの仕様（吊り角θｗ、ワイヤ長さＬｗ）を、玉掛け具データベース部６０から取得する。次に、制御装置３６は、取得した仕様に基づいて、玉掛け用ワイヤロープＷＲの鉛直方向長さｈを取得する。次に、制御装置３６は、取得値を、玉掛け用ワイヤロープＷＲの鉛直方向長さｈとして設定する。一方、制御装置３６は、吊上荷重が所定の閾値以下である場合に、荷物Ｗを玉掛け用ワイヤロープＷＲを介して吊上げていない状態であると判断する。そして、制御装置３６は、玉掛け用ワイヤロープＷＲの鉛直方向長さｈをゼロとして設定する。これにより、玉掛け用ワイヤロープＷＲの鉛直方向長さｈを計測するための種々の計測装置等を必要とせず、玉掛け用ワイヤロープＷＲの鉛直方向長さｈを簡易かつ簡単に取得することができる。ひいては、このように取得もしくは設定される玉掛け用ワイヤロープＷＲの鉛直方向長さｈを用いて、ブーム９先端部からの荷物Ｗの吊り下げ長さを求めることができる。このため、荷物Ｗの揺れの共振周波数ω（ｎ）を精度よく算出することができる。
【００９８】
［玉掛け具の鉛直方向長さの取得方法（第２実施形態）］
次に、図７を参照して本発明の第２実施形態に係る玉掛け具の鉛直方向長さｈを取得する方法について説明する。
【００９９】
第２実施形態の玉掛け具の鉛直方向長さｈの取得方法は、図６で示した第１実施形態の玉掛け具の鉛直方向長さｈの取得方法のフローにおけるステップＳ７０の代わりに、以下のステップを実行することで実現される。以下では、ステップＳ７０の代わりとなるステップについてのみ説明し、その他のステップは第１実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【０１００】
ステップＳ７２において、制御装置３６は、操縦者が入力手段（不図示）を用いて入力する玉掛け用ワイヤロープＷＲの使用本数を取得する。そして、制御装置３６は、制御処理をステップＳ７４に移行させる。
【０１０１】
ステップＳ７４において、制御装置３６は、ステップＳ６０で取得したフックにかかる荷重と、ステップＳ７２で取得した玉掛け用ワイヤロープＷＲの使用本数とに基づいて玉掛け用ワイヤロープＷＲの１本あたりにかかる荷重を算出する。そして、制御装置３６は、制御処理をステップＳ７６に移行させる。
【０１０２】
ステップＳ７６において、制御装置３６は、ステップＳ７４で取得した玉掛け用ワイヤロープＷＲの１本あたりにかかる荷重と、玉掛け用ワイヤロープＷＲの許容荷重等に基づいて使用される玉掛け用ワイヤロープＷＲを特定する。次に、制御装置３６は、ワイヤ長さＬｗと、フックにかかる荷重に応じて決定される吊り角θｗと、を玉掛け具データベース部６０より取得する。そして、制御装置３６は、制御処理をステップＳ７８に移行させる。
【０１０３】
ステップＳ７８において、制御装置３６は、ステップＳ７６で取得した玉掛け用ワイヤロープＷＲのワイヤ長さＬｗと、吊り角θｗと、を用いて玉掛け用ワイヤロープＷＲの鉛直方向長さｈを算出する（ｈ＝Ｌｗ×ｃｏｓθｗ）。
【０１０４】
第２実施形態の玉掛け具の鉛直方向長さの取得方法では、第１実施形態の玉掛け具の鉛直方向長さの取得方法と同様の効果を奏するとともに、より正確な玉掛け用ワイヤロープＷＲの鉛直方向長さｈを取得することが可能となる。
【０１０５】
以上、クレーン１は、ブーム９に装着されたジブに荷物Ｗが吊られている場合であってもよい。上述の実施形態は、代表的な形態を示したに過ぎず、一実施形態の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本発明に係るクレーン及び玉掛け具の長さ取得方法は、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことでる。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、及び範囲内の総ての変更を含む。
【０１０６】
＜付記＞
本発明に係るクレーンの一態様は、ブームと、ブームの先端部から巻上げ巻下げ自在に吊り下げられるワイヤロープと、ワイヤロープの下端に吊り下げられ、荷物に掛ける玉掛け具を吊るための吊具と、ワイヤロープによる吊上荷重を検出する吊上荷重検出手段と、を備え、ワイヤロープの繰り出し量から定まる吊り荷の揺れの共振周波数を算出し、操作具の操作に応じてアクチュエータの制御信号を生成するとともに、制御信号から共振周波数を基準として任意の周波数範囲の周波数成分を任意の割合で減衰させたアクチュエータのフィルタリング制御信号を生成し、アクチュエータを制御するように構成されてもよい。
また、このようなクレーンは、吊具にかかる荷重と、吊具にかかる荷重に対応する玉掛け具の鉛直方向長さとを関連付けたデータを保存する玉掛け具データベース部を、さらに備えてもよい。また、上記クレーンは、ブーム先端からのワイヤロープの繰り出し量に対応するワイヤロープの重量と、吊具の重量とを加算した値を所定の閾値として設定してよい。また、上記クレーンは、吊上荷重検出手段の荷重変化から吊上荷重を算出し、吊上荷重が所定の閾値より大きい場合に、玉掛け具データベース部から吊具にかかる荷重に対応する玉掛け具の鉛直方向長さを取得する。一方、上記クレーンは、吊上荷重が前記所定の閾値以下である場合に、玉掛け具の鉛直方向長さにゼロを設定してもよい。
【０１０７】
２０１８年２月２８日出願の特願２０１８−０３５２０８の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【符号の説明】
【０１０８】
１  クレーン
１０  メインフックブロック
１０ａ  メインフック
１１  サブフックブロック
１１ａ  サブフック
１２  起伏用油圧シリンダ
１３  メインウインチ
１４  メインワイヤロープ
１５  サブウインチ
１６  サブワイヤロープ
１７  キャビン
１８  旋回操作具
１９  起伏操作具
２  車両
２０  伸縮操作具
２１  メインドラム操作具
２２  サブドラム操作具
２５  旋回用センサ
２６  ブーム長検出センサ
２７  重量センサ（吊上荷重検出手段）
２８  起伏用センサ
２９  メイン繰出量検出センサ
３  車輪
３０  サブ繰出量検出センサ
３１  旋回用バルブ
３２  伸縮用操作バルブ
３３  起伏用バルブ
３４  メイン用バルブ
３５  サブ用バルブ
３６  制御装置
３６ａ  制御信号生成部
３６ｂ  共振周波数算出部
３６ｃ  フィルタ部
３６ｄ  荷重判定部
４  エンジン
５  アウトリガ
６  クレーン装置
６０  玉掛け具データベース部
７  旋回台
８  旋回用油圧モータ
９  ブーム
９ａ  ジブ
Ｗ  荷物
ＷＲ  玉掛け用ワイヤロープ
ｈ  玉掛け具の鉛直方向長さ
Ｌｗ  ワイヤ長さ
【図１】
2019167893.tif 000004
【図２】
2019167893.tif 000005
【図３】
2019167893.tif 000006
【図４】
2019167893.tif 000007
【図５】
2019167893.tif 000008
【図６】
2019167893.tif 000009
【図７】
2019167893.tif 000010
【図８Ａ】
2019167893.tif 000011
【図８Ｂ】
2019167893.tif 000012
【国際調査報告】
2019167893.tif 000013
2019167893.tif 000014
2019167893.tif 000015