クレーンのウインチ駆動制御方法及び装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、クレーンに設置されるウインチの駆動を制御する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ウインチを搭載したクレーンでは、安全上、ウインチドラムからのロープ引出量もしくはこれに相当する値が所定の駆動停止値に合致した時点でウインチ駆動を停止させなければならない場合がある。
【０００３】例えば、ブームヘッドのシーブに掛けられ、先端にフック等の荷吊り部が設けられたロープを巻き上げる場合、その巻上げ量が過多になると上記荷吊り部がブームヘッドに当たってしまうおそれがあるため、これを防ぐべく、上記荷吊り部がブームヘッドよりも少し下方の位置に到達した時点でウインチ駆動を自動停止させることが好ましい。逆に、上記ロープを巻下げ過ぎてウインチドラムでのロープ巻取り量が０に達してしまうと、ロープがウインチドラムから外れたり、反対方向に巻き込まれたりするおそれがあるため、上記ロープ巻取り量が０となる前にウインチ駆動を自動停止させることが好ましい。
【０００４】このような自動停止を行う場合には、安全上、停止前にウインチ駆動速度を十分に下げておくことが望まれる。そこで、ウインチの停止前に減速を行う制御装置として、例えば実開平５−６９０６９号マイクロフィルムには、ブームヘッドからフックまでの高さ距離ΔＨについて第１の値ΔＨ1及び第２の値ΔＨ2（＜ΔＨ1）を予め設定するとともに、上記高さ距離ΔＨと実際のポンプ吐出量Ｑとについて図９のグラフに示すような関係を設定しておき、この関係に基づいて、上記高さ距離ΔＨの変化に応じてポンプ吐出量Ｑを変化させるようにしたものが開示されている。
【０００５】この装置によれば、ウインチの巻上げ時には、上記フックがブームヘッドに対して第１の高さ距離ΔＨ1まで近付いた時点からポンプ吐出量Ｑが減らされ始め（すなわち減速が開始され）、第２の高さ距離ΔＨ2まで近付いた時点で、ポンプ吐出量Ｑが最低値まで下げられるとともにコントロールバルブが中立位置に戻されてウインチ駆動が強制停止される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記装置では、減速開始用の第１の値ΔＨ1がウインチの運転状態にかかわらず一定であり、フックがこの第１の値ΔＨ1までブームヘッドに近付くと必ず減速される。従って、フックの巻上げ速度が十分低くてまだ減速の必要がない場合にも、上記第１の値ΔＨ1に相当する高さ位置から減速が開始されることになる。しかも、ウインチの駆動方向については考慮されていないので、例えば上記高さ距離ΔＨが第２の値ΔＨ2である停止状態からウインチを巻下げ方向に駆動する場合、この駆動方向は安全で駆動速度を制限する必要がないにもかかわらず、上記高さ距離ΔＨが第１の値ΔＨ1に到達するまでは少しずつしか巻下げ速度が増速されないことになる。
【０００７】このような制御が実行されると、オペレータに違和感を与えるだけでなく、駆動速度が必要以上に制限されるために作業効率が著しく低下する不都合がある。
【０００８】本発明は、このような事情に鑑み、オペレータに違和感を与えることなく、また、作業能率を低下させることなく、安全なウインチ駆動の停止を保証できるクレーンのウインチ駆動制御方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するための手段として、本発明は、ウインチドラムからのロープ引出量に相当する値が予め設定された駆動停止値に合致した時点でウインチの駆動を停止させるクレーンのウインチ駆動制御方法において、ウインチの駆動方向を判別し、この駆動方向が上記ロープ引出量に相当する値が上記駆動停止値に近付く方向である場合にその駆動速度に相当する値が高いほど上記駆動停止値との差が大きい駆動減速開始値を演算し、上記ロープ引出量に相当する値が上記駆動減速開始値に合致した時点からウインチの減速を開始するものである（請求項１）。
【００１０】この方法では、ウインチ駆動減速中にこの減速を目的として演算した目標駆動速度が外部から入力される指令駆動速度を上回る場合にはこの入力される指令駆動速度を目標駆動速度に設定することにより、後述のようなより優れた効果が得られる（請求項２）。
【００１１】また本発明は、ウインチドラムからのロープ引出量に相当する値を検出するロープ検出手段を備え、上記ロープ引出量に相当する値が予め設定された駆動停止値に合致した時点でウインチの駆動を停止させるクレーンのウインチ駆動制御装置において、上記ロープ引出量に相当する値が上記駆動停止値に近付く方向にウインチが駆動されている場合にその駆動速度に相当する値が高いほど上記駆動停止値との差が大きい駆動減速開始値を演算する第１演算手段と、ロープ引出量が上記駆動減速開始値に合致した時点からウインチを減速させるための目標駆動速度を演算する第２演算手段と、この第２演算手段で演算された目標駆動速度に基づいて上記ウインチの駆動を制御する減速制御手段とを備えたものである（請求項３）。
【００１２】より具体的には、上記駆動停止値を上記ロープ先端に設けられた荷吊り部がブームヘッドよりも下方の所定位置に到達した状態におけるロープ引出量に相当する値に設定し、ウインチが巻上げ方向に駆動されている場合にその巻上げ駆動速度に応じた駆動減速開始値を演算するように上記第１演算手段を構成したものや（請求項４）、上記駆動停止値をロープ全長よりも小さいロープ引出量に相当する値に設定し、ウインチが巻下げ方向に駆動されている場合にその巻下げ速度に応じた駆動減速開始値を演算するように上記第１演算手段を構成したもの（請求項５）が、好適である。
【００１３】上記装置では、外部から入力される指令駆動速度に基づいて上記駆動減速開始値を演算するように上記第１演算手段を構成してもよい（請求項６）。
【００１４】また、ウインチ駆動減速中に上記第２演算手段により演算された目標駆動速度が外部から入力される指令駆動速度を上回る場合にはこの入力される指令駆動速度を目標駆動速度としてウインチ駆動を制御するように上記減速制御手段を構成することにより、後述のようなより優れた効果が得られる（請求項７）。
【００１５】減速の具体的な手段としては、上記ウインチを駆動する油圧モータと、この油圧モータに作動油を供給する油圧源と、この油圧源と上記油圧モータとの間に設けられ、スプールの作動により上記油圧源から油圧モータへの作動油の供給流量を変化させるコントロールバルブとを備えるとともに、上記目標駆動速度に応じて上記スプールを作動させるように上記減速制御手段を構成したものが、好適である（請求項８）。
【００１６】
【作用】請求項１，３記載の方法及び装置では、まずウインチの駆動方向が判別され、この方向が上記ロープ引出量に相当する値が駆動停止値に近付く方向である場合に、このロープ引出量が駆動減速開始値に到達した時点から減速が開始され、駆動停止値に到達する時点（実際に駆動が停止される時点）までに十分に減速される。ここで、上記駆動減速開始値は、ウインチの駆動速度に相当する値（請求項６では外部から入力された指令駆動速度）が高いほど上記駆動停止値との差が大きい値に設定されるため、上記駆動速度が大きい場合、すなわち停止までの制動に長い時間を要する場合には、比較的早い時点から上記減速が開始され、逆に上記駆動速度が小さい場合、すなわち短時間で停止までの制動ができる場合には、比較的遅い時点まで上記減速が開始されずに通常の駆動制御が続けられることになる。
【００１７】より具体的に、請求項４記載の装置では、ウインチが巻上げ方向に駆動されている場合に、その巻上げ速度に基づいて駆動減速開始値が演算され、この駆動減速開始値にロープ引出量に相当する値が到達した時点から減速が開始される。そして、十分に減速された状態で、同ロープ引出量が駆動停止値に到達した時点、すなわち荷吊り部がブームヘッドよりも下方の所定位置に到達した時点でウインチの駆動が停止される。
【００１８】一方、請求項５記載の装置では、ウインチが巻下げ方向に駆動されている場合に、その巻下げ速度に相当する値に基づいて駆動減速開始値が演算され、この駆動減速開始値にロープ引出量に相当する値が到達した時点から減速が開始される。そして、十分に減速された状態で、同ロープ引出量が駆動停止値（＞０）に到達した時点、すなわちウインチドラムによるロープ巻取り量が０となる時点よりも前の時点でウインチの駆動が停止される。
【００１９】請求項２，７記載の方法及び装置では、ウインチ駆動減速中、上記第２演算手段により演算された目標駆動速度と外部から入力される指令駆動速度とが比較され、前者が後者を上回る場合には、指令駆動速度が目標駆動速度として設定され、これに基づいてウインチ駆動が制御される。
【００２０】請求項８記載の装置では、ウインチ駆動用油圧モータと油圧源との間に設けられたコントロールバルブにおけるスプールの作動により、油圧モータへの作動油の供給流量が調節され、これによりウインチの駆動速度が制御される。
【００２１】
【実施例】本発明の第１実施例を図１〜図３に基づいて説明する。
【００２２】図１において、クレーン本体１には、ブームピン２を中心としてブーム３が起伏可能に取付けられるとともに、荷吊り用のウインチドラム４Ａ及びブーム起伏用のウインチドラム４Ｂが搭載されている。
【００２３】ウインチドラム４Ａから引き出されたロープ６Ａはブームヘッドのシーブ７に掛けられ、このロープ６によってフックブロック（荷吊り部）８が吊下げられた状態となっている。ウインチドラム４Ｂから引き出されたロープ６Ｂは、一対の動滑車９Ａ，９Ｂ間に巻かれており、一方の動滑車９Ａがピン１１を介して回動可能にクレーン本体１側の支持部材１ａに連結され、他方の動滑車９Ｂがガイケーブル６Ｃを介してブームヘッドに連結されている。従って、ウインチドラム４Ａの回転駆動によりフックブロック８が昇降し、ウインチドラム４Ｂの駆動によりブーム３が起伏するようになっている。
【００２４】なお、上記ウインチドラム４Ａの回転軸には、ドラム回転検出器（ロープ検出手段）５が設けられている。
【００２５】図２に、上記ウインチドラム４Ａを駆動するための油圧回路を示す。
【００２６】この回路は、油圧ポンプ１０と、タンク１２と、ドラム駆動用の油圧モータ１４とを備え、上記油圧ポンプ１０と油圧モータ１４との間にはコントロールバルブ１６が設けられている。
【００２７】このコントロールバルブ１６は、図例では３位置パイロット切換弁からなり、双方のパイロット部１６ａ，１６ｂにパイロット圧が供給されていない中立状態では、油圧ポンプ１０の吐出油を油圧モータ１４に供給することなくタンク１２に直接逃がし、パイロット部１６ａに油圧が供給された場合には、上記吐出油を油圧配管１８Ａを通じて油圧モータ１４に供給するとともに戻り油を油圧配管１８Ｂを通じてタンク１２に逃がし、パイロット部１６ｂに油圧が供給された場合には、上記吐出油を油圧配管１８Ｂを通じて油圧モータ１４に供給するとともに戻り油を油圧配管１８Ａを通じてタンク１２に逃がすように構成されている。そして、上記油圧モータ１４に上記油圧配管１８Ａから油圧が供給された場合には、ウインチドラム４Ａが巻下げ方向（図１では時計回り方向）に回転駆動され、上記油圧モータ１４に上記油圧配管１８Ｂから油圧が供給された場合には、ウインチドラム４Ｂが巻上げ方向（図１では反時計回り方向）に回転駆動されるように、油圧モータ１４とウインチドラム４Ａとが連結されている。
【００２８】各パイロット部１６ａ，１６ｂへのパイロット圧供給は、それぞれパイロット用油圧ポンプ２２Ａ，２２Ｂから電磁比例減圧弁２０Ａ，２０Ｂを介して行われる。上記電磁比例減圧弁２０Ａ，２０Ｂは、ソレノイドに入力される電気信号に対応する設定圧までパイロット用油圧ポンプ２２Ａ，２２Ｂの吐出油を減圧しながらこれをパイロット圧として上記パイロット部１６ａ，１６ｂに導くものである。
【００２９】なお、図２において２６はメインリリーフ弁である。
【００３０】この実施例装置には、図１に示すようなレバー角度検出器３０と、必要距離演算器３２と、フック位置演算器３４と、モータ駆動制御器３６とが装備されている。
【００３１】レバー角度検出器３０は、運転室内に設けられた操作レバー２８の操作方向及び操作量を検出するものであり、フック位置演算器３４は、上記ドラム回転検出器５の出力信号に基づいて、実際のフックブロック８の高さ位置を演算するものである。
【００３２】上記必要距離演算器（第１演算手段）３２及びモータ駆動制御器（第２演算手段及び減速制御手段）３６は、最終的に、フックブロック８が予めブームヘッド近傍に設定された停止フック高さ位置に到達した時点で安全に停止させることを目的として、ウインチドラム４Ａの駆動制御を行うものであり、その動作は図３のフローチャートに示す通りである。
【００３３】まず、必要距離演算器（第１演算手段）３２は、操作レバー２８の操作方向から、これに対応するウインチドラム４Ａの指令駆動方向を判別し、この方向が巻下げ方向である場合には（ステップＳ１でＮＯ）、現在の操作レバー２８の操作量に対応する制御信号（指令駆動速度に対応する信号）ｂを演算する（ステップＳ７）。そして、モータ駆動制御器３６は、上記制御信号ｂをそのまま巻下げ駆動用の電磁比例減圧弁２０Ｂに出力する（ステップＳ１０）。これにより、コントロールバルブ１６のパイロット圧１６ｂにパイロット圧が供給されてスプールが作動し、ウインチドラム４Ａはレバー操作量に応じた速度で巻下げ駆動されることになる。
【００３４】一方、上記指令駆動方向が巻上げ方向である場合には（ステップＳ１でＹＥＳ）、必要距離演算器３２は、レバー操作量に対応する指令巻上げ速度を算出し（ステップＳ２）、この指令巻上げ速度と、予め設定された減速度と、上記停止フック高さ位置もしくはそれよりも僅か上方に設定された減速終了位置とに基づいて、この減速終了位置にフックブロック８が到達した時点でウインチ駆動速度を所定の微小速度まで低下させるのに要するフックブロック８の上昇距離（減速必要距離）を逆算する（ステップＳ３）。さらに、この必要距離演算器３２は、上記停止フック高さ位置よりも上記減速必要距離だけ下方の位置を減速開始位置（駆動減速開始値）として算出する（ステップＳ４）。
【００３５】次に、モータ駆動制御器３６は、現在のフックブロック８の高さ位置が上記減速開始位置もしくはそれよりも上であるか否か、すなわち減速領域内にあるか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００３６】まだ、減速領域内に到達していない間は（ステップＳ５でＮＯ）、レバー操作量に対応する制御信号ｂを演算して（ステップＳ７）、これをそのまま巻上げ駆動用の電磁比例減圧弁２０Ａに出力する（ステップＳ１０）。これにより、ウインチドラム４Ａはレバー操作量に応じた速度で巻下げ駆動されることになる。
【００３７】このようにしてフックブロック８が巻き上げられていき、減速領域内に入ると（ステップＳ５でＹＥＳ）、モータ駆動制御器３６は、予め設定された減速度に基づき、現在のフックブロック８の高さ位置に対応する制御信号（巻上げ速度に相当する信号）ａを演算し（ステップＳ６）、必要距離演算器３２はレバー操作量に対応する制御信号ｂを演算する（ステップＳ７）。そして、モータ制御演算器３６は、両制御信号ａ，ｂ同士を比較し、制御信号ａが制御信号ｂ以下である場合のみ（ステップＳ８でＹＥＳ）、制御信号ａを電磁比例減圧弁２０Ａに入力し（ステップＳ９）、それ以外の場合は（ステップＳ８でＮＯ）、制御信号ｂを電磁比例減圧弁２０Ａに入力する（ステップＳ１０）。このような減速制御により駆動速度が十分に低下した後、フックブロック８が前記停止フック高さ位置に到達した時点で、制御信号の出力を止め、ウインチドラム４Ａの駆動を停止させる。これにより、フックブロック８がブームヘッドに当たることが未然に防止される。
【００３８】この装置によれば、次の効果を得ることができる。
【００３９】ａ）まずウインチドラム４Ａの駆動方向を判別し、この駆動方向が巻上げ方向（すなわちフックブロック８が停止フック高さ位置に近付く方向）である場合にのみ減速制御を行うようにしているので、安全で減速制御を要しない巻下げ時にはウインチドラム４Ａの駆動速度が制限されない。従って、作業能率は低下せず、また、オペレータに違和感を与えることもない。
【００４０】ｂ）巻上げ駆動時、減速を開始するフック高さ位置（減速開始位置）を一定の値に固定するのではなく、操作レバー２８から入力される指令巻上げ速度が高いほど上記フック高さ位置として低い位置を設定するようにしているので、指令巻上げ速度が高い場合には早いタイミングで減速を開始することにより、無理のない駆動停止制御を確保する一方、指令巻上げ速度が低くてまだ減速の必要がない場合には減速開始タイミングを遅らせることにより、高い作業能率を確保できれる。
【００４１】ｃ）減速領域内に入っても、この減速のために演算される目標駆動速度（制御信号ａに相当する速度）がオペレータからの指令駆動速度（制御信号ｂに相当する速度）を上回る場合には、後者の指令駆動速度を優先するようにしているので（前記ステップＳ８）、安全側（すなわち低速駆動側）には常にオペレータの意志を尊重した、より柔軟な駆動制御を実行できる。
【００４２】次に、第２実施例を説明する。
【００４３】この実施例では、本発明における「駆動停止値」として、ウインチドラム４Ａからのロープ繰出量であってロープ６Ａの全長よりも僅かに小さい量（すなわち、ウインチドラム４Ａによるロープ６Ａの巻取り量が０に近い状態でのロープ繰出量）である停止ロープ繰出量が設定されている。そして、前記図１に示した必要距離演算器３２及びフック位置演算器３４に代え、図４に示すような必要繰出量演算器（第１演算手段）３２´及びロープ繰出量演算器（第２演算手段及び減速制御手段）３４´が設けられている。ロープ繰出量演算器３４´は、回転検出器５の検出信号に基づいてロープ繰出量を演算するものである。
【００４４】上記必要繰出量演算器３２´及びモータ駆動制御器３６の行う演算制御動作を図５に示す。前記第１実施例と同様、操作レバー２８の操作方向から、これに対応するウインチドラム４Ａの指令駆動方向を判別するが、この実施例では、巻上げ方向が安全側の駆動方向であり、従って、上記方向が巻上げ方向である場合（ステップＳ１´でＮＯ）、現在の操作レバー２８の操作量に対応する制御信号（指令駆動速度に対応する信号）ｂを演算し（ステップＳ７）、これをそのまま巻上げ駆動用の電磁比例減圧弁２０Ｂに出力する（ステップＳ１０）。
【００４５】これに対し、上記指令駆動方向が巻下げ方向である場合には（ステップＳ１´でＹＥＳ）、指令巻下げ速度を算出し（ステップＳ２´）、この指令巻下げ速度を、予め設定された減速度で、ロープ繰出量が上記停止ロープ繰出量もしくはこれよりも僅か少ない量に設定された減速終了繰出量に到達するまでの間に所定の微小速度まで落すのに要するロープ繰出量（減速必要繰出量）を演算する（ステップＳ３´）。さらに、上記減速終了繰出量から上記減速必要繰出量を差し引いた繰出量を減速開始繰出量（駆動減速開始値）として算出し（ステップＳ４´）、現在のロープ繰出量が上記減速開始繰出量もしくはそれよりも少ない量であるか否か、すなわち減速領域内にあるか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００４６】まだ、減速領域内に到達していない間は（ステップＳ５でＮＯ）、レバー操作量に対応する制御信号ｂを演算して（ステップＳ７）、これをそのまま巻下げ駆動用の電磁比例減圧弁２０Ｂに出力する（ステップＳ１０）。その後、ロープ繰出量が増し、減速領域内に入ると（ステップＳ５でＹＥＳ）、モータ駆動制御器３６は、予め設定された減速度に基づき、現在のロープ繰出量に対応する制御信号（巻下げ速度に相当する信号）ａを演算し（ステップＳ６´）、必要距離演算器３２はレバー操作量に対応する制御信号ｂを演算する（ステップＳ７）。
【００４７】その後、前記第１実施例と同様の減速制御を行い（ステップＳ８〜Ｓ１０）、駆動速度が十分に低下した後、ロープ繰出量が前記停止ロープ繰出量まで減少した時点で、制御信号の出力を止め、ウインチドラム４Ａの駆動を停止させる。これにより、ウインチドラム４Ａでのロープ６Ａの巻取り量が０になることが未然に防止される。
【００４８】次に、第３実施例を図６及び図７に示す。前記第１実施例では、パイロット圧を制御するモータ駆動制御器３６を第２演算手段及び減速制御手段として兼用していたが、ここでは、上記モータ駆動制御器３６とは別に第２演算手段及び減速制御手段としてポンプ容量調節器４０を備えている。このポンプ容量調節器４０は、フック高さ位置が減速領域内に入った時点からこのフック高さ位置に応じた目標ポンプ吐出量を演算し、これに見合う制御信号を電磁比例減圧弁３８に出力することにより、可変容量型の油圧ポンプ１０の傾転角を徐々に変化させてポンプ吐出量を減少させるように構成されている。このポンプ容量調節器４０は、第４実施例として図８に示すように、前記第２実施例で示した巻下げ減速制御を行う場合にも同様に適用できるものである。
【００４９】このように、本発明では、ウインチ駆動速度を変化させる手段を問わず、上記のようなポンプ吐出量制御のほか、第１実施例及び第２実施例で示した電磁比例減圧弁２０Ａ，２０Ｂとコントロールバルブ１６との間に新たな電磁比例減圧弁を設けてパイロット圧を絞るようにしてもよい。ただし、上記第１及び第２実施例のように、元来油圧モータ１４の駆動制御に必要なコントロールバルブ１６及び電磁比例減圧弁２０Ａ，２０Ｂをそのまま利用して減速制御を行えば、駆動回路をより簡素化でき、その信頼性を高めることができる利点がある。
【００５０】また、本発明は例として次のような態様をとることも可能である。
【００５１】(1) 巻下げ駆動時に減速を行うものにおいて、「駆動停止値」としては、前記第２実施例に示したようにウインチドラム４Ａによるロープ巻取り量がほぼ０となる時のロープ繰出量のほか、フックブロック８が着地する寸前のフック高さ位置を設定してもよい。また、駆動減速完了値と駆動停止値とは合致していてもよいし、駆動減速完了値が駆動停止値より小さくても良い。前者の場合には、駆動停止値まで減速制御が続けられることになり、後者の場合には、駆動減速完了値まで減速制御が続行されてその後は微小駆動速度が維持され、駆動停止値に到達した時点で倒伏停止が実行されることになる。
【００５２】(2) 上記実施例では、荷吊り用ウインチの駆動制御について示したが、本発明は、図１に示したブーム起伏用のウインチドラム４Ｂの駆動制御にも有効に適用できるものである。この場合、「駆動停止値」については、ブーム起伏角θが上限値に達した時のロープ６Ｂの巻取り量よりも少し小さい量を停止ロープ巻取り量として設定し、「駆動減速開始値」については、上記停止ロープ巻取り量よりも少し小さい量を減速開始ロープ巻取り量として設定すればよく、ブーム３を起立させる方向のウインチドラム４Ｂの駆動時（図１では反時計回り方向の回転駆動時）にのみ減速制御を行うようにすればよい。
【００５３】(3) 本発明における「駆動速度に相当する値」としては、前記操作レバー２８の操作量に対応する指令駆動速度のほか、パイロット圧やドラム回転検出器５の検出回転量の時間変化率から演算される実際のドラム回転駆動速度を採用するようにしてもよい。
【００５４】
【発明の効果】以上のように本発明は、まずウインチの駆動方向を判別し、この方向が上記ロープ引出量に相当する値が駆動停止値に近付く方向である場合に、ウインチの駆動速度に相当する値（請求項６では外部から入力された指令駆動速度）が高いほど上記駆動停止値との差が大きい駆動減速開始値を演算し、この駆動減速開始値に上記ロープ引出量に相当する値が到達した時点から減速を開始するようにしたものであるので、安全上、真に駆動速度の制限が必要である場合にのみ、減速を行うことができ、オペレータに違和感を与えることなく、また、作業能率の低下を招くことなく、無理のない安全な駆動停止を保証できる効果がある。
【００５５】さらに、請求項２，７記載の方法及び装置では、ウインチ駆動減速中に上記第２演算手段により演算された目標駆動速度が外部から入力される指令駆動速度を上回る場合には、この入力される指令駆動速度を目標駆動速度としてウインチ駆動を制御するようにしているので、安全側（低速駆動側）については常にオペレータの意志を尊重することができ、より柔軟な制御を実行できる効果がある。
【００５６】請求項８記載の装置では、ウインチ駆動用油圧モータと油圧源との間に設けられたコントロールバルブにおけるスプールの作動により、油圧モータへの作動油の供給流量を調節し、これによりウインチの駆動速度を制御するようにしたものであるので、油圧モータの駆動速度を調節するための特別な手段を不要にでき、これにより構造を簡略化してより信頼性の高い装置を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例におけるウインチ駆動制御装置の全体構成図である。
【図２】上記ウインチ駆動制御装置により制御されるウインチ駆動回路の回路図である。
【図３】上記ウインチ駆動制御装置の行う演算制御動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施例におけるウインチ駆動制御装置の全体構成図である。
【図５】上記ウインチ駆動制御装置により制御されるウインチ駆動回路の回路図である。
【図６】本発明の第３実施例におけるウインチ駆動制御装置の全体構成図である。
【図７】上記ウインチ駆動制御装置により制御されるウインチ駆動回路の回路図である。
【図８】本発明の第４実施例におけるウインチ駆動制御装置の全体構成図である。
【図９】従来のウインチ駆動制御装置により制御されるポンプ吐出量とフック−ブームヘッド高さ距離との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
４Ａ，４Ｂ ウインチドラム
５ ドラム回転検出器（ロープ検出手段）
６Ａ，６Ｂ ロープ
８ フックブロック（荷吊り部）
１０ 油圧ポンプ
１４ 油圧モータ
１６ コントロールバルブ
２８ 操作レバー
３０ レバー角度検出器
３２ 必要距離演算器（第１演算手段）
３２´ 必要繰出量演算器（第１演算手段）
３４ フック位置演算器
３４´ ロープ繰出量演算器
３６ モータ駆動制御器（第２演算手段及び減速制御手段）
３８ 電磁比例減圧弁
４０ ポンプ容量制御器（第２演算手段及び減速制御手段）
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、クレーンに設置されるウインチの駆動を制御する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ウインチを搭載したクレーンでは、安全上、ウインチドラムからのロープ引出量もしくはこれに相当する値が所定の駆動停止値に合致した時点でウインチ駆動を停止させなければならない場合がある。
【０００３】例えば、ブームヘッドのシーブに掛けられ、先端にフック等の荷吊り部が設けられたロープを巻き上げる場合、その巻上げ量が過多になると上記荷吊り部がブームヘッドに当たってしまうおそれがあるため、これを防ぐべく、上記荷吊り部がブームヘッドよりも少し下方の位置に到達した時点でウインチ駆動を自動停止させることが好ましい。逆に、上記ロープを巻下げ過ぎてウインチドラムでのロープ巻取り量が０に達してしまうと、ロープがウインチドラムから外れたり、反対方向に巻き込まれたりするおそれがあるため、上記ロープ巻取り量が０となる前にウインチ駆動を自動停止させることが好ましい。
【０００４】このような自動停止を行う場合には、安全上、停止前にウインチ駆動速度を十分に下げておくことが望まれる。そこで、ウインチの停止前に減速を行う制御装置として、例えば実開平５−６９０６９号マイクロフィルムには、ブームヘッドからフックまでの高さ距離ΔＨについて第１の値ΔＨ1及び第２の値ΔＨ2（＜ΔＨ1）を予め設定するとともに、上記高さ距離ΔＨと実際のポンプ吐出量Ｑとについて図９のグラフに示すような関係を設定しておき、この関係に基づいて、上記高さ距離ΔＨの変化に応じてポンプ吐出量Ｑを変化させるようにしたものが開示されている。
【０００５】この装置によれば、ウインチの巻上げ時には、上記フックがブームヘッドに対して第１の高さ距離ΔＨ1まで近付いた時点からポンプ吐出量Ｑが減らされ始め（すなわち減速が開始され）、第２の高さ距離ΔＨ2まで近付いた時点で、ポンプ吐出量Ｑが最低値まで下げられるとともにコントロールバルブが中立位置に戻されてウインチ駆動が強制停止される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記装置では、減速開始用の第１の値ΔＨ1がウインチの運転状態にかかわらず一定であり、フックがこの第１の値ΔＨ1までブームヘッドに近付くと必ず減速される。従って、フックの巻上げ速度が十分低くてまだ減速の必要がない場合にも、上記第１の値ΔＨ1に相当する高さ位置から減速が開始されることになる。しかも、ウインチの駆動方向については考慮されていないので、例えば上記高さ距離ΔＨが第２の値ΔＨ2である停止状態からウインチを巻下げ方向に駆動する場合、この駆動方向は安全で駆動速度を制限する必要がないにもかかわらず、上記高さ距離ΔＨが第１の値ΔＨ1に到達するまでは少しずつしか巻下げ速度が増速されないことになる。
【０００７】このような制御が実行されると、オペレータに違和感を与えるだけでなく、駆動速度が必要以上に制限されるために作業効率が著しく低下する不都合がある。
【０００８】本発明は、このような事情に鑑み、オペレータに違和感を与えることなく、また、作業能率を低下させることなく、安全なウインチ駆動の停止を保証できるクレーンのウインチ駆動制御方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するための手段として、本発明は、ウインチドラムからのロープ引出量に相当する値が予め設定された駆動停止値に合致した時点でウインチの駆動を停止させるクレーンのウインチ駆動制御方法において、ウインチの駆動方向を判別し、この駆動方向が上記ロープ引出量に相当する値が上記駆動停止値に近付く方向である場合にその駆動速度に相当する値が高いほど上記駆動停止値との差が大きい駆動減速開始値を演算し、上記ロープ引出量に相当する値が上記駆動減速開始値に合致した時点からウインチの減速を開始するものである（請求項１）。
【００１０】この方法では、ウインチ駆動減速中にこの減速を目的として演算した目標駆動速度が外部から入力される指令駆動速度を上回る場合にはこの入力される指令駆動速度を目標駆動速度に設定することにより、後述のようなより優れた効果が得られる（請求項２）。
【００１１】また本発明は、ウインチドラムからのロープ引出量に相当する値を検出するロープ検出手段を備え、上記ロープ引出量に相当する値が予め設定された駆動停止値に合致した時点でウインチの駆動を停止させるクレーンのウインチ駆動制御装置において、上記ロープ引出量に相当する値が上記駆動停止値に近付く方向にウインチが駆動されている場合にその駆動速度に相当する値が高いほど上記駆動停止値との差が大きい駆動減速開始値を演算する第１演算手段と、ロープ引出量が上記駆動減速開始値に合致した時点からウインチを減速させるための目標駆動速度を演算する第２演算手段と、この第２演算手段で演算された目標駆動速度に基づいて上記ウインチの駆動を制御する減速制御手段とを備えたものである（請求項３）。
【００１２】より具体的には、上記駆動停止値を上記ロープ先端に設けられた荷吊り部がブームヘッドよりも下方の所定位置に到達した状態におけるロープ引出量に相当する値に設定し、ウインチが巻上げ方向に駆動されている場合にその巻上げ駆動速度に応じた駆動減速開始値を演算するように上記第１演算手段を構成したものや（請求項４）、上記駆動停止値をロープ全長よりも小さいロープ引出量に相当する値に設定し、ウインチが巻下げ方向に駆動されている場合にその巻下げ速度に応じた駆動減速開始値を演算するように上記第１演算手段を構成したもの（請求項５）が、好適である。
【００１３】上記装置では、外部から入力される指令駆動速度に基づいて上記駆動減速開始値を演算するように上記第１演算手段を構成してもよい（請求項６）。
【００１４】また、ウインチ駆動減速中に上記第２演算手段により演算された目標駆動速度が外部から入力される指令駆動速度を上回る場合にはこの入力される指令駆動速度を目標駆動速度としてウインチ駆動を制御するように上記減速制御手段を構成することにより、後述のようなより優れた効果が得られる（請求項７）。
【００１５】減速の具体的な手段としては、上記ウインチを駆動する油圧モータと、この油圧モータに作動油を供給する油圧源と、この油圧源と上記油圧モータとの間に設けられ、スプールの作動により上記油圧源から油圧モータへの作動油の供給流量を変化させるコントロールバルブとを備えるとともに、上記目標駆動速度に応じて上記スプールを作動させるように上記減速制御手段を構成したものが、好適である（請求項８）。
【００１６】
【作用】請求項１，３記載の方法及び装置では、まずウインチの駆動方向が判別され、この方向が上記ロープ引出量に相当する値が駆動停止値に近付く方向である場合に、このロープ引出量が駆動減速開始値に到達した時点から減速が開始され、駆動停止値に到達する時点（実際に駆動が停止される時点）までに十分に減速される。ここで、上記駆動減速開始値は、ウインチの駆動速度に相当する値（請求項６では外部から入力された指令駆動速度）が高いほど上記駆動停止値との差が大きい値に設定されるため、上記駆動速度が大きい場合、すなわち停止までの制動に長い時間を要する場合には、比較的早い時点から上記減速が開始され、逆に上記駆動速度が小さい場合、すなわち短時間で停止までの制動ができる場合には、比較的遅い時点まで上記減速が開始されずに通常の駆動制御が続けられることになる。
【００１７】より具体的に、請求項４記載の装置では、ウインチが巻上げ方向に駆動されている場合に、その巻上げ速度に基づいて駆動減速開始値が演算され、この駆動減速開始値にロープ引出量に相当する値が到達した時点から減速が開始される。そして、十分に減速された状態で、同ロープ引出量が駆動停止値に到達した時点、すなわち荷吊り部がブームヘッドよりも下方の所定位置に到達した時点でウインチの駆動が停止される。
【００１８】一方、請求項５記載の装置では、ウインチが巻下げ方向に駆動されている場合に、その巻下げ速度に相当する値に基づいて駆動減速開始値が演算され、この駆動減速開始値にロープ引出量に相当する値が到達した時点から減速が開始される。そして、十分に減速された状態で、同ロープ引出量が駆動停止値（＞０）に到達した時点、すなわちウインチドラムによるロープ巻取り量が０となる時点よりも前の時点でウインチの駆動が停止される。
【００１９】請求項２，７記載の方法及び装置では、ウインチ駆動減速中、上記第２演算手段により演算された目標駆動速度と外部から入力される指令駆動速度とが比較され、前者が後者を上回る場合には、指令駆動速度が目標駆動速度として設定され、これに基づいてウインチ駆動が制御される。
【００２０】請求項８記載の装置では、ウインチ駆動用油圧モータと油圧源との間に設けられたコントロールバルブにおけるスプールの作動により、油圧モータへの作動油の供給流量が調節され、これによりウインチの駆動速度が制御される。
【００２１】
【実施例】本発明の第１実施例を図１〜図３に基づいて説明する。
【００２２】図１において、クレーン本体１には、ブームピン２を中心としてブーム３が起伏可能に取付けられるとともに、荷吊り用のウインチドラム４Ａ及びブーム起伏用のウインチドラム４Ｂが搭載されている。
【００２３】ウインチドラム４Ａから引き出されたロープ６Ａはブームヘッドのシーブ７に掛けられ、このロープ６によってフックブロック（荷吊り部）８が吊下げられた状態となっている。ウインチドラム４Ｂから引き出されたロープ６Ｂは、一対の動滑車９Ａ，９Ｂ間に巻かれており、一方の動滑車９Ａがピン１１を介して回動可能にクレーン本体１側の支持部材１ａに連結され、他方の動滑車９Ｂがガイケーブル６Ｃを介してブームヘッドに連結されている。従って、ウインチドラム４Ａの回転駆動によりフックブロック８が昇降し、ウインチドラム４Ｂの駆動によりブーム３が起伏するようになっている。
【００２４】なお、上記ウインチドラム４Ａの回転軸には、ドラム回転検出器（ロープ検出手段）５が設けられている。
【００２５】図２に、上記ウインチドラム４Ａを駆動するための油圧回路を示す。
【００２６】この回路は、油圧ポンプ１０と、タンク１２と、ドラム駆動用の油圧モータ１４とを備え、上記油圧ポンプ１０と油圧モータ１４との間にはコントロールバルブ１６が設けられている。
【００２７】このコントロールバルブ１６は、図例では３位置パイロット切換弁からなり、双方のパイロット部１６ａ，１６ｂにパイロット圧が供給されていない中立状態では、油圧ポンプ１０の吐出油を油圧モータ１４に供給することなくタンク１２に直接逃がし、パイロット部１６ａに油圧が供給された場合には、上記吐出油を油圧配管１８Ａを通じて油圧モータ１４に供給するとともに戻り油を油圧配管１８Ｂを通じてタンク１２に逃がし、パイロット部１６ｂに油圧が供給された場合には、上記吐出油を油圧配管１８Ｂを通じて油圧モータ１４に供給するとともに戻り油を油圧配管１８Ａを通じてタンク１２に逃がすように構成されている。そして、上記油圧モータ１４に上記油圧配管１８Ａから油圧が供給された場合には、ウインチドラム４Ａが巻下げ方向（図１では時計回り方向）に回転駆動され、上記油圧モータ１４に上記油圧配管１８Ｂから油圧が供給された場合には、ウインチドラム４Ｂが巻上げ方向（図１では反時計回り方向）に回転駆動されるように、油圧モータ１４とウインチドラム４Ａとが連結されている。
【００２８】各パイロット部１６ａ，１６ｂへのパイロット圧供給は、それぞれパイロット用油圧ポンプ２２Ａ，２２Ｂから電磁比例減圧弁２０Ａ，２０Ｂを介して行われる。上記電磁比例減圧弁２０Ａ，２０Ｂは、ソレノイドに入力される電気信号に対応する設定圧までパイロット用油圧ポンプ２２Ａ，２２Ｂの吐出油を減圧しながらこれをパイロット圧として上記パイロット部１６ａ，１６ｂに導くものである。
【００２９】なお、図２において２６はメインリリーフ弁である。
【００３０】この実施例装置には、図１に示すようなレバー角度検出器３０と、必要距離演算器３２と、フック位置演算器３４と、モータ駆動制御器３６とが装備されている。
【００３１】レバー角度検出器３０は、運転室内に設けられた操作レバー２８の操作方向及び操作量を検出するものであり、フック位置演算器３４は、上記ドラム回転検出器５の出力信号に基づいて、実際のフックブロック８の高さ位置を演算するものである。
【００３２】上記必要距離演算器（第１演算手段）３２及びモータ駆動制御器（第２演算手段及び減速制御手段）３６は、最終的に、フックブロック８が予めブームヘッド近傍に設定された停止フック高さ位置に到達した時点で安全に停止させることを目的として、ウインチドラム４Ａの駆動制御を行うものであり、その動作は図３のフローチャートに示す通りである。
【００３３】まず、必要距離演算器（第１演算手段）３２は、操作レバー２８の操作方向から、これに対応するウインチドラム４Ａの指令駆動方向を判別し、この方向が巻下げ方向である場合には（ステップＳ１でＮＯ）、現在の操作レバー２８の操作量に対応する制御信号（指令駆動速度に対応する信号）ｂを演算する（ステップＳ７）。そして、モータ駆動制御器３６は、上記制御信号ｂをそのまま巻下げ駆動用の電磁比例減圧弁２０Ｂに出力する（ステップＳ１０）。これにより、コントロールバルブ１６のパイロット圧１６ｂにパイロット圧が供給されてスプールが作動し、ウインチドラム４Ａはレバー操作量に応じた速度で巻下げ駆動されることになる。
【００３４】一方、上記指令駆動方向が巻上げ方向である場合には（ステップＳ１でＹＥＳ）、必要距離演算器３２は、レバー操作量に対応する指令巻上げ速度を算出し（ステップＳ２）、この指令巻上げ速度と、予め設定された減速度と、上記停止フック高さ位置もしくはそれよりも僅か上方に設定された減速終了位置とに基づいて、この減速終了位置にフックブロック８が到達した時点でウインチ駆動速度を所定の微小速度まで低下させるのに要するフックブロック８の上昇距離（減速必要距離）を逆算する（ステップＳ３）。さらに、この必要距離演算器３２は、上記停止フック高さ位置よりも上記減速必要距離だけ下方の位置を減速開始位置（駆動減速開始値）として算出する（ステップＳ４）。
【００３５】次に、モータ駆動制御器３６は、現在のフックブロック８の高さ位置が上記減速開始位置もしくはそれよりも上であるか否か、すなわち減速領域内にあるか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００３６】まだ、減速領域内に到達していない間は（ステップＳ５でＮＯ）、レバー操作量に対応する制御信号ｂを演算して（ステップＳ７）、これをそのまま巻上げ駆動用の電磁比例減圧弁２０Ａに出力する（ステップＳ１０）。これにより、ウインチドラム４Ａはレバー操作量に応じた速度で巻下げ駆動されることになる。
【００３７】このようにしてフックブロック８が巻き上げられていき、減速領域内に入ると（ステップＳ５でＹＥＳ）、モータ駆動制御器３６は、予め設定された減速度に基づき、現在のフックブロック８の高さ位置に対応する制御信号（巻上げ速度に相当する信号）ａを演算し（ステップＳ６）、必要距離演算器３２はレバー操作量に対応する制御信号ｂを演算する（ステップＳ７）。そして、モータ制御演算器３６は、両制御信号ａ，ｂ同士を比較し、制御信号ａが制御信号ｂ以下である場合のみ（ステップＳ８でＹＥＳ）、制御信号ａを電磁比例減圧弁２０Ａに入力し（ステップＳ９）、それ以外の場合は（ステップＳ８でＮＯ）、制御信号ｂを電磁比例減圧弁２０Ａに入力する（ステップＳ１０）。このような減速制御により駆動速度が十分に低下した後、フックブロック８が前記停止フック高さ位置に到達した時点で、制御信号の出力を止め、ウインチドラム４Ａの駆動を停止させる。これにより、フックブロック８がブームヘッドに当たることが未然に防止される。
【００３８】この装置によれば、次の効果を得ることができる。
【００３９】ａ）まずウインチドラム４Ａの駆動方向を判別し、この駆動方向が巻上げ方向（すなわちフックブロック８が停止フック高さ位置に近付く方向）である場合にのみ減速制御を行うようにしているので、安全で減速制御を要しない巻下げ時にはウインチドラム４Ａの駆動速度が制限されない。従って、作業能率は低下せず、また、オペレータに違和感を与えることもない。
【００４０】ｂ）巻上げ駆動時、減速を開始するフック高さ位置（減速開始位置）を一定の値に固定するのではなく、操作レバー２８から入力される指令巻上げ速度が高いほど上記フック高さ位置として低い位置を設定するようにしているので、指令巻上げ速度が高い場合には早いタイミングで減速を開始することにより、無理のない駆動停止制御を確保する一方、指令巻上げ速度が低くてまだ減速の必要がない場合には減速開始タイミングを遅らせることにより、高い作業能率を確保できれる。
【００４１】ｃ）減速領域内に入っても、この減速のために演算される目標駆動速度（制御信号ａに相当する速度）がオペレータからの指令駆動速度（制御信号ｂに相当する速度）を上回る場合には、後者の指令駆動速度を優先するようにしているので（前記ステップＳ８）、安全側（すなわち低速駆動側）には常にオペレータの意志を尊重した、より柔軟な駆動制御を実行できる。
【００４２】次に、第２実施例を説明する。
【００４３】この実施例では、本発明における「駆動停止値」として、ウインチドラム４Ａからのロープ繰出量であってロープ６Ａの全長よりも僅かに小さい量（すなわち、ウインチドラム４Ａによるロープ６Ａの巻取り量が０に近い状態でのロープ繰出量）である停止ロープ繰出量が設定されている。そして、前記図１に示した必要距離演算器３２及びフック位置演算器３４に代え、図４に示すような必要繰出量演算器（第１演算手段）３２´及びロープ繰出量演算器（第２演算手段及び減速制御手段）３４´が設けられている。ロープ繰出量演算器３４´は、回転検出器５の検出信号に基づいてロープ繰出量を演算するものである。
【００４４】上記必要繰出量演算器３２´及びモータ駆動制御器３６の行う演算制御動作を図５に示す。前記第１実施例と同様、操作レバー２８の操作方向から、これに対応するウインチドラム４Ａの指令駆動方向を判別するが、この実施例では、巻上げ方向が安全側の駆動方向であり、従って、上記方向が巻上げ方向である場合（ステップＳ１´でＮＯ）、現在の操作レバー２８の操作量に対応する制御信号（指令駆動速度に対応する信号）ｂを演算し（ステップＳ７）、これをそのまま巻上げ駆動用の電磁比例減圧弁２０Ｂに出力する（ステップＳ１０）。
【００４５】これに対し、上記指令駆動方向が巻下げ方向である場合には（ステップＳ１´でＹＥＳ）、指令巻下げ速度を算出し（ステップＳ２´）、この指令巻下げ速度を、予め設定された減速度で、ロープ繰出量が上記停止ロープ繰出量もしくはこれよりも僅か少ない量に設定された減速終了繰出量に到達するまでの間に所定の微小速度まで落すのに要するロープ繰出量（減速必要繰出量）を演算する（ステップＳ３´）。さらに、上記減速終了繰出量から上記減速必要繰出量を差し引いた繰出量を減速開始繰出量（駆動減速開始値）として算出し（ステップＳ４´）、現在のロープ繰出量が上記減速開始繰出量もしくはそれよりも少ない量であるか否か、すなわち減速領域内にあるか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００４６】まだ、減速領域内に到達していない間は（ステップＳ５でＮＯ）、レバー操作量に対応する制御信号ｂを演算して（ステップＳ７）、これをそのまま巻下げ駆動用の電磁比例減圧弁２０Ｂに出力する（ステップＳ１０）。その後、ロープ繰出量が増し、減速領域内に入ると（ステップＳ５でＹＥＳ）、モータ駆動制御器３６は、予め設定された減速度に基づき、現在のロープ繰出量に対応する制御信号（巻下げ速度に相当する信号）ａを演算し（ステップＳ６´）、必要距離演算器３２はレバー操作量に対応する制御信号ｂを演算する（ステップＳ７）。
【００４７】その後、前記第１実施例と同様の減速制御を行い（ステップＳ８〜Ｓ１０）、駆動速度が十分に低下した後、ロープ繰出量が前記停止ロープ繰出量まで減少した時点で、制御信号の出力を止め、ウインチドラム４Ａの駆動を停止させる。これにより、ウインチドラム４Ａでのロープ６Ａの巻取り量が０になることが未然に防止される。
【００４８】次に、第３実施例を図６及び図７に示す。前記第１実施例では、パイロット圧を制御するモータ駆動制御器３６を第２演算手段及び減速制御手段として兼用していたが、ここでは、上記モータ駆動制御器３６とは別に第２演算手段及び減速制御手段としてポンプ容量調節器４０を備えている。このポンプ容量調節器４０は、フック高さ位置が減速領域内に入った時点からこのフック高さ位置に応じた目標ポンプ吐出量を演算し、これに見合う制御信号を電磁比例減圧弁３８に出力することにより、可変容量型の油圧ポンプ１０の傾転角を徐々に変化させてポンプ吐出量を減少させるように構成されている。このポンプ容量調節器４０は、第４実施例として図８に示すように、前記第２実施例で示した巻下げ減速制御を行う場合にも同様に適用できるものである。
【００４９】このように、本発明では、ウインチ駆動速度を変化させる手段を問わず、上記のようなポンプ吐出量制御のほか、第１実施例及び第２実施例で示した電磁比例減圧弁２０Ａ，２０Ｂとコントロールバルブ１６との間に新たな電磁比例減圧弁を設けてパイロット圧を絞るようにしてもよい。ただし、上記第１及び第２実施例のように、元来油圧モータ１４の駆動制御に必要なコントロールバルブ１６及び電磁比例減圧弁２０Ａ，２０Ｂをそのまま利用して減速制御を行えば、駆動回路をより簡素化でき、その信頼性を高めることができる利点がある。
【００５０】また、本発明は例として次のような態様をとることも可能である。
【００５１】(1) 巻下げ駆動時に減速を行うものにおいて、「駆動停止値」としては、前記第２実施例に示したようにウインチドラム４Ａによるロープ巻取り量がほぼ０となる時のロープ繰出量のほか、フックブロック８が着地する寸前のフック高さ位置を設定してもよい。また、駆動減速完了値と駆動停止値とは合致していてもよいし、駆動減速完了値が駆動停止値より小さくても良い。前者の場合には、駆動停止値まで減速制御が続けられることになり、後者の場合には、駆動減速完了値まで減速制御が続行されてその後は微小駆動速度が維持され、駆動停止値に到達した時点で倒伏停止が実行されることになる。
【００５２】(2) 上記実施例では、荷吊り用ウインチの駆動制御について示したが、本発明は、図１に示したブーム起伏用のウインチドラム４Ｂの駆動制御にも有効に適用できるものである。この場合、「駆動停止値」については、ブーム起伏角θが上限値に達した時のロープ６Ｂの巻取り量よりも少し小さい量を停止ロープ巻取り量として設定し、「駆動減速開始値」については、上記停止ロープ巻取り量よりも少し小さい量を減速開始ロープ巻取り量として設定すればよく、ブーム３を起立させる方向のウインチドラム４Ｂの駆動時（図１では反時計回り方向の回転駆動時）にのみ減速制御を行うようにすればよい。
【００５３】(3) 本発明における「駆動速度に相当する値」としては、前記操作レバー２８の操作量に対応する指令駆動速度のほか、パイロット圧やドラム回転検出器５の検出回転量の時間変化率から演算される実際のドラム回転駆動速度を採用するようにしてもよい。
【００５４】
【発明の効果】以上のように本発明は、まずウインチの駆動方向を判別し、この方向が上記ロープ引出量に相当する値が駆動停止値に近付く方向である場合に、ウインチの駆動速度に相当する値（請求項６では外部から入力された指令駆動速度）が高いほど上記駆動停止値との差が大きい駆動減速開始値を演算し、この駆動減速開始値に上記ロープ引出量に相当する値が到達した時点から減速を開始するようにしたものであるので、安全上、真に駆動速度の制限が必要である場合にのみ、減速を行うことができ、オペレータに違和感を与えることなく、また、作業能率の低下を招くことなく、無理のない安全な駆動停止を保証できる効果がある。
【００５５】さらに、請求項２，７記載の方法及び装置では、ウインチ駆動減速中に上記第２演算手段により演算された目標駆動速度が外部から入力される指令駆動速度を上回る場合には、この入力される指令駆動速度を目標駆動速度としてウインチ駆動を制御するようにしているので、安全側（低速駆動側）については常にオペレータの意志を尊重することができ、より柔軟な制御を実行できる効果がある。
【００５６】請求項８記載の装置では、ウインチ駆動用油圧モータと油圧源との間に設けられたコントロールバルブにおけるスプールの作動により、油圧モータへの作動油の供給流量を調節し、これによりウインチの駆動速度を制御するようにしたものであるので、油圧モータの駆動速度を調節するための特別な手段を不要にでき、これにより構造を簡略化してより信頼性の高い装置を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例におけるウインチ駆動制御装置の全体構成図である。
【図２】上記ウインチ駆動制御装置により制御されるウインチ駆動回路の回路図である。
【図３】上記ウインチ駆動制御装置の行う演算制御動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施例におけるウインチ駆動制御装置の全体構成図である。
【図５】上記ウインチ駆動制御装置により制御されるウインチ駆動回路の回路図である。
【図６】本発明の第３実施例におけるウインチ駆動制御装置の全体構成図である。
【図７】上記ウインチ駆動制御装置により制御されるウインチ駆動回路の回路図である。
【図８】本発明の第４実施例におけるウインチ駆動制御装置の全体構成図である。
【図９】従来のウインチ駆動制御装置により制御されるポンプ吐出量とフック−ブームヘッド高さ距離との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
４Ａ，４Ｂ ウインチドラム
５ ドラム回転検出器（ロープ検出手段）
６Ａ，６Ｂ ロープ
８ フックブロック（荷吊り部）
１０ 油圧ポンプ
１４ 油圧モータ
１６ コントロールバルブ
２８ 操作レバー
３０ レバー角度検出器
３２ 必要距離演算器（第１演算手段）
３２´ 必要繰出量演算器（第１演算手段）
３４ フック位置演算器
３４´ ロープ繰出量演算器
３６ モータ駆動制御器（第２演算手段及び減速制御手段）
３８ 電磁比例減圧弁
４０ ポンプ容量制御器（第２演算手段及び減速制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ウインチドラムからのロープ引出量に相当する値が予め設定された駆動停止値に合致した時点でウインチの駆動を停止させるクレーンのウインチ駆動制御方法において、ウインチの駆動方向を判別し、この駆動方向が上記ロープ引出量に相当する値が上記駆動停止値に近付く方向である場合にその駆動速度に相当する値が高いほど上記駆動停止値との差が大きい駆動減速開始値を演算し、上記ロープ引出量に相当する値が上記駆動減速開始値に合致した時点からウインチの減速を開始することを特徴とするクレーンのウインチ駆動制御方法。
【請求項２】 請求項１記載のクレーンのウインチ駆動制御方法において、ウインチ駆動減速中にこの減速を目的として演算した目標駆動速度が外部から入力される指令駆動速度を上回る場合にはこの入力される指令駆動速度を目標駆動速度に設定することを特徴とするクレーンのウインチ駆動制御方法。
【請求項３】 ウインチドラムからのロープ引出量に相当する値を検出するロープ検出手段を備え、上記ロープ引出量に相当する値が予め設定された駆動停止値に合致した時点でウインチの駆動を停止させるクレーンのウインチ駆動制御装置において、上記ロープ引出量に相当する値が上記駆動停止値に近付く方向にウインチが駆動されている場合にその駆動速度に相当する値が高いほど上記駆動停止値との差が大きい駆動減速開始値を演算する第１演算手段と、ロープ引出量が上記駆動減速開始値に合致した時点からウインチを減速させるための目標駆動速度を演算する第２演算手段と、この第２演算手段で演算された目標駆動速度に基づいて上記ウインチの駆動を制御する減速制御手段とを備えたことを特徴とするクレーンのウインチ駆動制御装置。
【請求項４】 請求項３記載のクレーンのウインチ駆動制御装置において、上記駆動停止値を上記ロープ先端に設けられた荷吊り部がブームヘッドよりも下方の所定位置に到達した状態におけるロープ引出量に相当する値に設定し、ウインチが巻上げ方向に駆動されている場合にその巻上げ駆動速度に応じた駆動減速開始値を演算するように上記第１演算手段を構成したことを特徴とするクレーンのウインチ駆動制御装置。
【請求項５】 請求項３または４記載のクレーンのウインチ駆動制御装置において、上記駆動停止値をロープ全長よりも小さいロープ引出量に相当する値に設定し、ウインチが巻下げ方向に駆動されている場合にその巻下げ速度に応じた駆動減速開始値を演算するように上記第１演算手段を構成したことを特徴とするクレーンのウインチ駆動制御装置。
【請求項６】 請求項３〜５のいずれかに記載のクレーンのウインチ駆動制御装置において、外部から入力される指令駆動速度に基づいて上記駆動減速開始値を演算するように上記第１演算手段を構成したことを特徴とするクレーンのウインチ駆動制御装置。
【請求項７】 請求項３〜６のいずれかに記載のクレーンのウインチ駆動制御装置において、ウインチ駆動減速中に上記第２演算手段により演算された目標駆動速度が外部から入力される指令駆動速度を上回る場合にはこの入力される指令駆動速度を目標駆動速度としてウインチ駆動を制御するように上記減速制御手段を構成したことを特徴とするクレーンのウインチ駆動制御装置。
【請求項８】 請求項３〜７のいずれかに記載のクレーンのウインチ駆動制御装置において、上記ウインチを駆動する油圧モータと、この油圧モータに作動油を供給する油圧源と、この油圧源と上記油圧モータとの間に設けられ、スプールの作動により上記油圧源から油圧モータへの作動油の供給流量を変化させるコントロールバルブとを備えるとともに、上記目標駆動速度に応じて上記スプールを作動させるように上記減速制御手段を構成したことを特徴とするクレーンのウインチ駆動制御装置。
【請求項１】 ウインチドラムからのロープ引出量に相当する値が予め設定された駆動停止値に合致した時点でウインチの駆動を停止させるクレーンのウインチ駆動制御方法において、ウインチの駆動方向を判別し、この駆動方向が上記ロープ引出量に相当する値が上記駆動停止値に近付く方向である場合にその駆動速度に相当する値が高いほど上記駆動停止値との差が大きい駆動減速開始値を演算し、上記ロープ引出量に相当する値が上記駆動減速開始値に合致した時点からウインチの減速を開始することを特徴とするクレーンのウインチ駆動制御方法。
【請求項２】 請求項１記載のクレーンのウインチ駆動制御方法において、ウインチ駆動減速中にこの減速を目的として演算した目標駆動速度が外部から入力される指令駆動速度を上回る場合にはこの入力される指令駆動速度を目標駆動速度に設定することを特徴とするクレーンのウインチ駆動制御方法。
【請求項３】 ウインチドラムからのロープ引出量に相当する値を検出するロープ検出手段を備え、上記ロープ引出量に相当する値が予め設定された駆動停止値に合致した時点でウインチの駆動を停止させるクレーンのウインチ駆動制御装置において、上記ロープ引出量に相当する値が上記駆動停止値に近付く方向にウインチが駆動されている場合にその駆動速度に相当する値が高いほど上記駆動停止値との差が大きい駆動減速開始値を演算する第１演算手段と、ロープ引出量が上記駆動減速開始値に合致した時点からウインチを減速させるための目標駆動速度を演算する第２演算手段と、この第２演算手段で演算された目標駆動速度に基づいて上記ウインチの駆動を制御する減速制御手段とを備えたことを特徴とするクレーンのウインチ駆動制御装置。
【請求項４】 請求項３記載のクレーンのウインチ駆動制御装置において、上記駆動停止値を上記ロープ先端に設けられた荷吊り部がブームヘッドよりも下方の所定位置に到達した状態におけるロープ引出量に相当する値に設定し、ウインチが巻上げ方向に駆動されている場合にその巻上げ駆動速度に応じた駆動減速開始値を演算するように上記第１演算手段を構成したことを特徴とするクレーンのウインチ駆動制御装置。
【請求項５】 請求項３または４記載のクレーンのウインチ駆動制御装置において、上記駆動停止値をロープ全長よりも小さいロープ引出量に相当する値に設定し、ウインチが巻下げ方向に駆動されている場合にその巻下げ速度に応じた駆動減速開始値を演算するように上記第１演算手段を構成したことを特徴とするクレーンのウインチ駆動制御装置。
【請求項６】 請求項３〜５のいずれかに記載のクレーンのウインチ駆動制御装置において、外部から入力される指令駆動速度に基づいて上記駆動減速開始値を演算するように上記第１演算手段を構成したことを特徴とするクレーンのウインチ駆動制御装置。
【請求項７】 請求項３〜６のいずれかに記載のクレーンのウインチ駆動制御装置において、ウインチ駆動減速中に上記第２演算手段により演算された目標駆動速度が外部から入力される指令駆動速度を上回る場合にはこの入力される指令駆動速度を目標駆動速度としてウインチ駆動を制御するように上記減速制御手段を構成したことを特徴とするクレーンのウインチ駆動制御装置。
【請求項８】 請求項３〜７のいずれかに記載のクレーンのウインチ駆動制御装置において、上記ウインチを駆動する油圧モータと、この油圧モータに作動油を供給する油圧源と、この油圧源と上記油圧モータとの間に設けられ、スプールの作動により上記油圧源から油圧モータへの作動油の供給流量を変化させるコントロールバルブとを備えるとともに、上記目標駆動速度に応じて上記スプールを作動させるように上記減速制御手段を構成したことを特徴とするクレーンのウインチ駆動制御装置。
【図９】
【図１】
【図２】
【図７】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図１】
【図２】
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【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【特許番号】第２７９３１４７号
【登録日】平成１０年（１９９８）６月１９日
【発行日】平成１０年（１９９８）９月３日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平７−１００８８５
【出願日】平成７年（１９９５）４月２５日
【公開番号】特開平８−２９０８９４
【公開日】平成８年（１９９６）１１月５日
【審査請求日】平成９年（１９９７）１月２０日
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【参考文献】
【文献】特開 平８−２５９１８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開 平５−６９０６９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開 平５−９５９８４（ＪＰ，Ｕ）
【登録日】平成１０年（１９９８）６月１９日
【発行日】平成１０年（１９９８）９月３日
【国際特許分類】
【出願日】平成７年（１９９５）４月２５日
【公開番号】特開平８−２９０８９４
【公開日】平成８年（１９９６）１１月５日
【審査請求日】平成９年（１９９７）１月２０日
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【参考文献】
【文献】特開 平８−２５９１８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開 平５−６９０６９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開 平５−９５９８４（ＪＰ，Ｕ）
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