(57)【要約】【課題】起伏自在な伸縮ブーム３の先端部に継足され伸縮ブーム３の起伏軌跡面と同一面内で起伏可能なジブ３２と、伸縮ブーム３の基端側に配置されたウインチ４１と、当該ウインチ４１とジブ３２の適所間に配置されウインチ４１を駆動することによりその長さを変更してジブ３２を起伏駆動させるテンション部材Ｃとを備え、ウインチ４１を高速駆動と低速駆動とに切換え駆動可能に構成し、ウインチ４１を高低速切換えてジブ４１の起伏速度を変更できるクレーンのウインチ制御装置を提供する。【解決手段】前記テンション部材Ｃの張力を検出する張力検出手段１２と、高速モードと低速モードへの切換えを手動により選択するモード選択手段１４と、モード選択手段１４により高速モードを選択し張力検出手段１２で所定以下の張力を検出するときに前記ウインチ４１を高速駆動に切換え可能にするコントローラ１６とを備えたことを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
起伏自在な伸縮ブームの先端部に継足され伸縮ブームの起伏軌跡面と同一面内で起伏可能なジブと、伸縮ブームの基端側に配置されたウインチと、当該ウインチとジブの適所間に配置されウインチを駆動することによりその長さを変更してジブを起伏駆動させるテンション部材とを備えたクレーンのウインチ制御装置であって、
前記ウインチを高速駆動と低速駆動とに切換え駆動可能に構成するとともに、前記テンション部材の張力を検出する張力検出手段と、高速モードと低速モードへの切換えを手動により選択するモード選択手段と、モード選択手段により高速モードを選択し張力検出手段で所定以下の張力を検出するときに前記ウインチを高速駆動に切換え可能にするコントローラとを備えたことを特徴とするクレーンのウインチ制御装置。
【請求項２】
請求項１において、ウインチ操作を検出するウインチ操作検出手段を配置し、前記コントローラは、ウインチ操作検出手段でウインチ操作を検出しモード選択手段により高速モードを選択しかつ張力検出手段で所定以下の張力を検出して前記ウインチを高速駆動に切換えてジブを高速で起伏させている状況下で、張力検出手段が所定以上の張力を検出した時には前記ウインチを低速駆動に切換えるようにしてあることを特徴とするクレーンのウインチ制御装置。
【請求項３】
請求項１において、ウインチ操作を検出するウインチ操作検出手段を配置し、前記コントローラは、ウインチ操作検出手段でウインチ操作を検出しモード選択手段により高速モードを選択しかつ張力検出手段で所定以上の張力を検出して前記ウインチを低速駆動に切換えてジブを低速で起伏させている状況下で、張力検出手段が所定以下の張力を検出しても前記ウインチの低速駆動を維持するようにしてあることを特徴とするクレーンのウインチ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレーンに配置したウインチ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のクレーンのウインチ制御装置として図３に図示する移動式クレーンＺを例に以下に説明する。移動式クレーンＺは、車両の前後左右位置に張出し格納可能なアウトリガ１を配置し、車両上に旋回可能に旋回台２を配置している。旋回台２には、メインウインチ４１とサブウインチ４２とを配置するとともに、起伏自在に伸縮ブーム３を配置している。伸縮ブーム３と旋回台２の適所間に起伏シリンダ４を配置して、伸縮ブーム３を起伏可能にしている。伸縮ブーム３の先端部にはジブ３２を継足すようにしている。
【０００３】
すなわち、ジブ３２は、伸縮ブーム３の先端部に連結して取付けたジブホルダ３１と、ジブホルダ３１の先端部に伸縮ブーム３の起伏軌跡面と同一面内で起伏自在に取付けた基端側セクション３３と、基端側セクション３３に順次取付けた各中間セクション３４、３４、３４と、先端の中間セクション３４に基端側を取付けた先端側セクション３５とで構成している。
【０００４】
ジブホルダ３１の先端部上方に第１のマスト３６と第２のマスト３７を伸縮ブーム３の起伏軌跡面と同一面内で揺動可能に取付けている。ジブ３２の先端部とメインウインチ４１間をテンション部材Ｃで連結し、メインウインチ４１を駆動することによりその長さを変更してジブ３２を起伏駆動させるようにしている。
【０００５】
テンション部材Ｃは、ジブ３２の先端部と第１マスト３６先端部とを連結する第１テンション部材３９と、第１のマスト３６と第２のマスト３７の先端部間を連結する連結ロッド３８と、第２のマスト３７の先端部と空中シーブ４１ｂ間を連結する第２テンション部材４０と、メインウインチ４１から繰出され空中シーブ４１ｂに掛け回し旋回台２に先端部を係止させたメインワイヤロープ４１ａとで構成している。
【０００６】
サブウインチ４２に巻回され繰出されたサブワイヤロープ４３は、第２のマスト３７と第１のマスト３６の中間部にそれぞれ軸支されたシーブ４４、４５に掛け回し、ジブ３２の先端部を経過させ、先端部をフック４６に係止させ、フック４６をジブ３２の先端部から吊下させるようにしている。
【０００７】
このように構成した移動式クレーンＺは、伸縮ブーム３を伸縮ならびに起伏駆動、旋回台２の旋回駆動、ジブ３２の起伏駆動、サブウインチ４２の駆動を適宜行うことで、フック４６に吊下げた吊荷を目的の位置に移動させるクレーン作業を行うものである。
【０００８】
以上説明した移動式クレーンＺは、ジブ３２によるクレーン作業（以下ジブ作業と言う。）を説明したものであるが、ジブ３２を使用しないで伸縮ブーム３の先端部よりメインフックを吊下させて伸縮ブームによるクレーン作業（以下ブーム作業と言う。）を行うことも可能になっている。この場合は、伸縮ブーム３の先端部からジブ３２を取外し、メインウインチ４１から繰出したメインワイヤロープ４１ａによりメインフックを伸縮ブーム３の先端部より吊下させ、伸縮ブーム３の伸縮、起伏駆動、旋回台３の旋回駆動、メインウインチ４１の駆動を適宜行うことで、メインフックに吊下げた吊荷を目的の位置に移動させるクレーン作業（ブーム作業）を行うようにしたものである。
【０００９】
ところで、移動式クレーンＺのメインウインチ４１は、ウインチ駆動速度を低速駆動と高速駆動とに切換えて駆動できるようにしている。すなわち、高速モードと低速モードへの切換えを手動により選択可能にし、メインウインチ操作レバーを巻下げ操作開始直前に演算した吊上荷重を巻下げ操作終了時まで実作用吊上荷重として記憶し、当該実作用吊上荷重が所定の値よりも小さく、巻下操作がなされ、かつ高速モードへの切換えを手動操作により選択したとき、低速駆動から高速駆動へ切換えるようにしている（例えば特許文献１参照。）。具体的には、吊上荷重は伸縮ブームのブーム長さ、ブーム起伏角度およびブームモーメントから演算するようにしている。
【００１０】
このように所定以下の荷重を吊下げて巻下げ操作する場合には、高速モードを選択すればメインウインチ４２を高速駆動して早く吊荷を降ろすことができるようにしている。
【特許文献１】特開２００２−６８６６７公報（第２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところでジブ３２を使用してのジブ作業時には、メインウインチ４１はジブ３２の起伏駆動装置として使用されるようにしており、折角メインウインチ４１の駆動速度を低速駆動と高速駆動とに切換えて駆動できるようにしてあるものだから、ジブ３２を起伏させる時に安全な範囲で起伏速度を速くしたい要望があった。しかしながら、上述したような伸縮ブームでのブーム作業時には、メインウインチ４１の負荷として吊上荷重が直接関係することから、この吊上荷重によってメインウインチ４１の駆動速度を切換えて駆動できるようにしたものであるが、ジブ３２を使用してのジブ作業時でのメインウインチ４１の負荷としては、ジブ３２の自重による負荷が大半を占めており、吊上荷重による負荷はジブ３２の自重による負荷に比較して小さいものである。しかもジブ３２の状態によってメインウインチ４１に作用する負荷が変動するものである。すなわち、ジブ３２の状態は、ジブ３２が起仰している状態と倒伏している状態とではメインウインチ４１に作用する負荷として大きく相違する。また伸縮ブーム３の伸縮および起伏状態によっても大きく相違する。勿論その上に吊上荷重によっても左右される。このようにジブ３２の起伏、伸縮ブームの伸縮および起伏、吊上荷重をそれぞれ検出ならびに演算してメインウインチ４１に作用する負荷を求め、ジブ３２を起伏させる時に安全な範囲で起伏速度を変更することも考えられるが、複雑な構成になりコストアップの要因となることから、シンプルな装置の開発が要求されていた。
【００１２】
本発明は、このような要求を満たすクレーンのウインチ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するため、請求項１記載のクレーンのウインチ制御装置は、起伏自在な伸縮ブームの先端部に継足され伸縮ブームの起伏軌跡面と同一面内で起伏可能なジブと、伸縮ブームの基端側に配置されたウインチと、当該ウインチとジブの適所間に配置されウインチを駆動することによりその長さを変更してジブを起伏駆動させるテンション部材とを備えたクレーンのウインチ制御装置であって、前記ウインチを高速駆動と低速駆動とに切換え駆動可能に構成するとともに、前記テンション部材の張力を検出する張力検出手段と、高速モードと低速モードへの切換えを手動により選択するモード選択手段と、モード選択手段により高速モードを選択し張力検出手段で所定以下の張力を検出するときに前記ウインチを高速駆動に切換え可能にするコントローラとを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項２記載のクレーンのウインチ制御装置は、請求項１において、ウインチ操作を検出するウインチ操作検出手段を配置し、前記コントローラは、ウインチ操作検出手段でウインチ操作を検出しモード選択手段により高速モードを選択しかつ張力検出手段で所定以下の張力を検出して前記ウインチを高速駆動するよう切換えてジブを高速で起伏させている状況下で、張力検出手段が所定以上の張力を検出した時には前記ウインチを低速駆動に切換えるようにしてあることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項３記載のクレーンのウインチ制御装置は、請求項１において、ウインチ操作を検出するウインチ操作検出手段を配置し、前記コントローラは、ウインチ操作検出手段でウインチ操作を検出しモード選択手段により高速モードを選択しかつ張力検出手段で所定以上の張力を検出して前記ウインチを低速駆動に切換えてジブを低速で起伏させている状況下で、張力検出手段が所定以下の張力を検出しても前記ウインチの低速駆動を維持するようにしてあることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る本発明のクレーンのウインチ制御装置は、モード選択手段により高速モードを選択し張力検出手段で所定以下の張力を検出するときに前記ウインチを高速駆動するようコントローラで切換え可能にしたものであるから、簡単な装置でジブの起伏を安全に高低速に切換えて駆動するこができる。
【００１７】
請求項２に係る本発明のクレーンのウインチ制御装置は、ジブを使用してのクレーン作業時にウインチによりジブを起伏駆動させるにあたって、ウインチ操作検出手段でウインチ操作を検出しモード選択手段により高速モードを選択しかつ張力検出手段で所定以下の張力を検出して前記ウインチを高速駆動するよう切換えてジブを高速で起伏させている状況下で、張力検出手段が所定以上の張力を検出した時には前記ウインチを低速駆動するようコントローラで切換えるようにしたものである。よってテンション部材に所定以上の張力が作用した時には、ジブの起伏速度を高速から低速に遅くするようにしたので、安全にジブの起伏操作ができる。
【００１８】
請求項３に係る本発明のクレーンのウインチ制御装置は、ジブを使用してのクレーン作業時にウインチによりジブを起伏駆動させるにあたって、ウインチ操作検出手段でウインチ操作を検出しモード選択手段により高速モードを選択しかつ張力検出手段で所定以上の張力を検出して前記ウインチを低速駆動するよう切換えてジブを低速で起伏させている状況下で、張力検出手段が所定以下の張力を検出しても前記ウインチの低速駆動を維持するようにコントローラで切換えるようにしたものである。よって、テンション部材に作用する張力が所定以下になっても、ジブの起伏速度を速くしないで低速での駆動を維持するようにし、急に速度を速めるような速度変化をしないようにしてあるため、安全にジブの起伏操作ができる。 
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下本発明に係るクレーンのウインチ制御装置の実施形態について、図１〜図３に図示し以下に説明する。なお、本発明に係るクレーンのウインチ制御装置の実施形態を説明するにあたって、図３に図示した移動式クレーンＺに本発明を実施した場合の実施形態を以下に説明する。したがって、図３に図示し説明した符号は、以下の説明においても同じものとして同符号を用い詳細な説明を省略する。また、メインウインチ４１を高速および低速で切換え駆動させるための詳細な説明は従来の技術で説明した特許文献１の図１に図示し説明してあり、この技術をもってすれば容易に構成できるのでここでは説明を省略する。
【００２０】
図１は、本発明に係るクレーンのウインチ制御装置を説明する説明図である。１０は、作業状態検出手段であって、伸縮ブーム３のブーム長さを検出するブーム長さ検出器１０ａと、伸縮ブーム３のブーム起伏角を検出するブーム起伏角検出器１０ｂとで構成している。１１は、起伏シリンダ４に作用する軸力を検出する起伏軸力検出手段である。
【００２１】
１２は、テンション部材Ｃの張力を検出する張力検出手段であって、メインウインチ４１から繰出されたメインワイヤロープ４１ａを空中シーブ４１ｂに掛け回し先端部を旋回台２に係止させる際に、ロードセルを介してメインワイヤロープ４１ａの先端部を旋回台２に係止させるようにしており、このロードセルを張力検出手段として構成させている。
【００２２】
１３は、メインウインチ４１を操作する操作レバーを中立位置から操作方向に操作されたことを検出するメインウインチ操作検出手段である。そしてこのメインウインチ操作検出手段１３は、メインウインチ４１からメインワイヤロープ４１ａを繰出す方向と繰入れる方向の操作を区別して検出できるようにしている。１４は、メインウインチ４１の駆動を高速で行う高速モードと低速で行う低速モードへの切換えを手動により選択するメインウインチモード選択手段である。１５は、ジブ３２を使用してクレーン作業を行うジブ作業モードとジブ３２を使用しないで伸縮ブーム３でクレーン作業を行うブーム作業モードへの切換えを手動により選択する作業モード切換え手段である。
【００２３】
１６は、前記各手段からの信号を受けてメインウインチ４１を高速で駆動するか低速で駆動するか判別し、次に説明するメインウインチ駆動速度切換手段１７に切換え信号を出力するコントローラである。１７は、コントローラ１６からの信号を受けてメインウインチ４１を高速駆動あるいは低速駆動するように切換えるメインウインチ駆動速度切換手段である。
【００２４】
そしてコントローラ１６は具体的には、次のように制御する。まず、ジブ３２を使用しないで伸縮ブーム３によるクレーン作業する場合（所謂ブーム作業）について説明する。この場合は、作業モード切換手段１５をブーム作業モードに選択している場合である。コントローラ１６は、メインウインチモード選択手段１４とメインウインチ操作検出手段１３からの信号を受け、高速モードを選択し、メインウインチ４１を操作する操作レバーをメインウインチ４１からメインワイヤロープ４１ａを繰出す方向に操作していることを検出していると判断したとする。するとコントローラ１６は、作業状態検出手段１０と起伏軸力検出手段１１からの信号を受けて、伸縮ブーム３で吊下げている吊上荷重を算出し、予め記憶していた所定の吊上荷重と比較し、記憶していた吊上荷重より算出した吊上荷重が小さいと判断すると、メインウインチ駆動速度切換手段１７にメインウインチ４１を高速で駆動するよう切換信号を出力する。そしてメインウインチ４１が高速で駆動され吊荷を高速で降下させるものである。なお、吊上荷重は、メインウインチ４１を操作する操作レバーをメインウインチ４１からメインワイヤロープ４１ａを繰出す方向に操作を開始する直前に算出した吊上荷重を同一方向への操作が終了するまで吊上荷重として記憶し、この記憶された吊上荷重でもって予め記憶していた所定の吊上荷重と比較するようにしている。
【００２５】
なお、ブーム作業モードでは、上記条件以外では常時メインウインチ４１を低速で駆動するようコントローラ１６は、メインウインチ駆動速度切換手段１７に切換信号を出力するようになっている。
【００２６】
次に、ジブ３２を使用してクレーン作業する場合（所謂ジブ作業）について、コントローラ１６の制御を具体的に図２に図示するフローチャートに基づいて説明する。この場合は、作業モード切換手段１５をジブ作業モードに選択している場合であり、作業モード切換手段１５をジブ作業モードに選択すると、コントローラ１６は、図２に図示するフローチャートの制御をスタートさせるようになっている。
【００２７】
Ｓ１でスタートさせるとＳ２でフラグを０（ｆ＝０）に設定する。そしてＳ３でメインウインチモード選択手段１４により高速モードを選択しているか否かを判別する。ここで低速モードを選択している場合はＳ４に進み、再びフラグを０（ｆ＝０）に設定する。そしてＳ５に進みコントローラ１６からメインウインチ駆動速度切換手段１７にメインウインチ４１を低速で駆動するよう切換信号を出力する。そして再びＳ３に進み低速モードを選択している限りコントローラ１６は、メインウインチ４１を低速で駆動するよう切換信号を出力する。
【００２８】
メインウインチモード選択手段１４により高速モードを選択すると、Ｓ３からＳ６に進み、張力検出手段１２から検出される張力が予め記憶した所定以下の張力であるか否かの判別を行う。ここで張力検出手段１２から検出される張力が予め記憶した所定以上の張力であると、Ｓ４に進み再びフラグを０（ｆ＝０）に設定する。そしてＳ５に進みコントローラ１６からメインウインチ駆動速度切換手段１７にメインウインチ４１を低速で駆動するよう切換信号を出力する。そして再びＳ３を経過してＳ６に進み所定以上の張力を検出している限りコントローラ１６は、メインウインチ４１を低速で駆動するよう切換信号を出力する。
【００２９】
張力検出手段１２から検出される張力が予め記憶した所定以下の張力になると、Ｓ７に進み、メインウインチ操作検出手段１３でメインウインチ４１を操作する操作レバーを中立位置から操作方向に操作されたことを検出すると、Ｓ８に進みフラグが０（ｆ＝０）であるか否かの判別を行う。いまフラグが０（ｆ＝０）であるので、Ｓ５に進みコントローラ１６からメインウインチ駆動速度切換手段１７にメインウインチ４１を低速で駆動するよう切換信号を出力する。そして再びＳ３に進み高速モードを選択し、Ｓ６で所定以下の張力を検出し、Ｓ７でメインウインチ４１の操作レバーを中立位置から操作方向に操作されたことを検出している限り、フラグが０（ｆ＝０）であるので、Ｓ５でコントローラ１６からメインウインチ駆動速度切換手段１７にメインウインチ４１を低速で駆動する切換信号が出力され続ける。
【００３０】
すなわち、高速モードを選択し張力検出手段で所定以上の張力を検出しているためにメインウインチ４１を低速で駆動している時に、張力検出手段が所定以下の張力を検出してもメインウインチ４１の低速駆動を維持するようにコントローラ１６で制御するようにしたものである。よって、テンション部材に作用する張力が所定以下になっても、ジブの起伏速度を速くしないで低速での駆動を維持するようにし、急に速度を速めるような速度変化をしないようにしてあるため、安全にジブの起伏操作ができる。 
【００３１】
次に、Ｓ７でコントローラ１６は、メインウインチ操作検出手段１３からの信号を受けてメインウインチ４１の操作レバーを操作していなく中立位置にしていると判別したときには、Ｓ９に進みコントローラ１６からメインウインチ駆動速度切換手段１７にメインウインチ４１を高速で駆動する切換信号が出力する。そしてＳ１０に進みフラグを１（ｆ＝１）に設定し、Ｓ３に戻る。Ｓ３で高速モードを選択し、Ｓ６で所定以下の張力を検出し、Ｓ７でメインウインチ４１の操作レバーを中立位置から操作方向に操作されたことを検出すると、Ｓ８に進みフラグが１（ｆ＝１）であるから、Ｓ９に進みコントローラ１６からメインウインチ駆動速度切換手段１７にメインウインチ４１を高速で駆動する切換信号が出力する。そしてＳ１０に進みフラグを１（ｆ＝１）に設定し、再びＳ３に戻る。
【００３２】
Ｓ３に進み高速モードを選択し、Ｓ６で所定以下の張力を検出し、Ｓ７でメインウインチ４１の操作レバーを中立位置から操作方向に操作されたことを検出している限り、フラグが１（ｆ＝１）であるので、Ｓ９でコントローラ１６からメインウインチ駆動速度切換手段１７にメインウインチ４１を高速で駆動する切換信号が出力され続ける。
【００３３】
この状態下でメインウインチモード選択手段１４により低速モードを選択するか、張力検出手段１２から所定以上の張力を検出すると、Ｓ３あるいはＳ６からＳ４に進み以後メインウインチ４１を低速で駆動しジブ３２を操作方向に低速で起伏駆動することになる。
【００３４】
すなわち、メインウインチ４１の操作レバーを中立位置にしている時に、メインウインチモード選択手段１４で高速モードを選択し、張力検出手段から検出される張力が所定以下の張力である時に、メインウインチ４１を高速で駆動するようコントローラ１６はメインウインチ駆動速度切換手段１７に切換信号を出力する。そしてこの状態でメインウインチ４１の操作レバーを操作すればメインウインチ４１は高速で駆動し、ジブ３２を操作方向に高速で起伏駆動することができるのである。そしてこの状態下でメインウインチモード選択手段１４により低速モードを選択するか、張力検出手段１２から所定以上の張力を検出すると、以後メインウインチ４１を高速から低速で駆動しジブ３２を操作方向に高速から低速に遅く起伏駆動するようにしたので、安全にジブの起伏操作ができる。
【００３５】
このように本発明のクレーンのウインチ制御装置は、メインウインチモード選択手段１４により高速モードを選択し、張力検出手段１２で所定以下の張力を検出するときに前記メインウインチ４１を高速駆動するようコントローラ１６で切換え可能にしたものであるから、簡単な装置でジブ３２の起伏を安全に高低速に切換えて駆動することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
なお、上記実施形態では、メインウインチ４１を切換えて高速および低速で駆動できるようにし、この切換えをブーム作業時とジブ作業時とで使えるようにしたが、ジブ作業時の起伏駆動させる専用ウインチにも適用できること勿論である。
【００３７】
また、上記実施例のコントローラ１６は、メインウインチ４１の高低速に切換え専用に用いたものであるが、この種の移動式クレーンには過負荷防止装置を備えており、この過負荷防止装置にコントローラ１６の機能を持たせるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係るクレーンのウインチ制御装置を説明する説明図である。
【図２】本発明に係るクレーンのウインチ制御装置を説明する説明図で、コントローラの制御を説明するフローチャート図である。
【図３】移動式クレーンを説明する説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
３  伸縮ブーム
１２ 張力検出手段
１３  メインウインチ操作検出手段（操作検出手段）
１４  メインウインチモード選択手段（モード選択手段）
１６  コントローラ
３２  ジブ
４１  メインウインチ（ウインチ）
Ｃ  テンション部材
【図１】
2005231808.tif 000003
【図２】
2005231808.tif 000004
【図３】
2005231808.tif 000005