クレーンの連動作動制御装置
【課題】予め所望する連動機能をクレーン動作に対応する複数の操作選択スイッチとは別個に設定することを不要とし、クレーンの操作途中であってもその操作を中断することなく、所定の連動機能を有効にすることを可能として、クレーンの操作を効率的に行う。
【解決手段】このクレーンのコントローラ３０は、遠隔操作器７０の複数の操作選択スイッチの所定の順列または組合せの入力に基づいて、対応する所定の連動機能を有効に設定するとともに、ブーム長、ブーム角、吊上げワイヤの繰り出し量を検出し、各検出信号に基づいて現在有効に設定されている所定の連動機能を実行する。
【解決手段】このクレーンのコントローラ３０は、遠隔操作器７０の複数の操作選択スイッチの所定の順列または組合せの入力に基づいて、対応する所定の連動機能を有効に設定するとともに、ブーム長、ブーム角、吊上げワイヤの繰り出し量を検出し、各検出信号に基づいて現在有効に設定されている所定の連動機能を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレーンの複数の機能の連動作動を制御する連動作動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
クレーンには、基本的な４つの動作として、ブーム伸縮、ブーム起伏、ブーム旋回およびウインチ巻回の各動作があり、これら動作にそれぞれ対応する操作選択スイッチを備える遠隔操作器あるいはその他の入力装置（以下、「操作器」という）によりクレーン動作の入力をする。しかし、オペレータが４つもの動作を適宜に組み合わせて所望のクレーン作業を行うには熟練を要する。そこで、例えば特許文献１には、予めクレーンの複数の機能の連動作動をクレーンの操作入力とは別個に設定し、その設定した連動作動を有効とするためのモード切換スイッチによって所望のモードを設定し、操作器によってブーム伸縮操作等のある一動作の操作入力に対して、設定した連動作動が行われるように構成された技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平０２−１２９３８７号公報
【特許文献２】特公昭５７−２９３９４号公報
【特許文献３】特開２００３−１６５６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、クレーン作業中に、クレーンの複数の機能の連動作動として実行したい組み合わせは必ずしも一つに限られない。例えば、ブーム先端とフックとの距離を一定に保つように作動させる連動作動（以下、「フック平行移動」という）や、フックの水平高さを保つように作動させる連動作動（以下、「フック水平移動」という）を交互に行いたい場合などがある。この点に対し、特許文献１に記載の技術においては、クレーンの操作入力とは別個に、所望する一つの連動作動を予めモード切換スイッチによって設定しておく必要があるため、クレーンの操作中に所望する連動作動機能を変更したい場合は、連動作動の設定変更のためにクレーン操作を中断する必要があった。
【０００５】
つまり、特許文献１に記載の技術においては、予めモード切換スイッチによって設定された一つの連動作動が、操作器のブーム伸縮操作の入力に対して行なわれるため、ブーム伸縮に連動してフックを平行移動させたい場合には、フック平行移動機能を予め有効に設定しておく必要があるし、ブーム伸縮と連動してフックを水平に移動させたい場合には、フック水平移動機能を予め有効に設定しておく必要があるという煩わしさがある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、予め所望する連動機能をクレーン動作に対応する複数の操作選択スイッチとは別個に設定することを不要とし、クレーンの操作途中であってもその操作を中断することなく、所定の連動機能を有効にすることを可能として、クレーンの操作を効率的に行うことのできるクレーンの連動作動制御装置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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、クレーンのブーム伸縮、ブーム起伏、ブーム旋回およびウインチ巻回の各動作にそれぞれ対応する４つの操作選択スイッチによりクレーン動作の入力をする操作器と、前記クレーンのブーム長、ブーム角、および吊上げワイヤの繰出し量をそれぞれ検出する各検出手段と、前記操作器の４つの操作選択スイッチからの信号に基づいて、対応するクレーンのアクチュエータを駆動させるとともに、前記検出手段からの検出信号に基づいて、前記クレーンのブーム伸縮、ブーム起伏、ブーム旋回およびウインチ巻回のうちの少なくとも２つの動作の連動機能を実行する制御部とを備え、前記制御部が、前記操作器でのブーム伸縮操作が行なわれたときに、ブーム先端とフックとの距離を一定に保つように作動させるフック平行移動機能を有効にするように予め設定されているクレーンに用いられる連動作動制御装置であって、前記制御部は、前記操作器の４つの操作選択スイッチの入力状態に基づいて、いずれか２つ以上の操作選択スイッチの入力がされたときに、その入力された操作選択スイッチの順列または組合せに対応して予め設定されている所定の連動機能を実行することを特徴とする。
【０００８】
ここで、本発明に係るクレーンの作動制御装置において、前記制御部は、前記連動機能として、ブーム先端とフックとの距離を一定に保つように作動させるフック平行移動機能、およびフックの水平高さを保つように作動させるフック水平移動機能の少なくとも一方を実行するものであり、ブーム伸長操作が入力されてブーム倒伏操作が入力されたときには、フック平行移動機能およびフック水平移動機能の両方を有効に設定することは好ましい。
【０００９】
また、前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されてブーム倒伏操作が入力されないときにウインチ巻下げ操作が入力されたときには、前記フック平行移動機能を無効にし且つ前記フック水平移動機能を有効に設定することは好ましい。
また、前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されてブーム倒伏操作が入力されないときにウインチ巻下げ操作が入力されないときには、前記フック平行移動機能を有効にし且つ前記フック水平移動機能を無効に設定することは好ましい。
【００１０】
また、前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されずブーム縮小操作が入力されたときにブーム起立操作が入力されたときには、フック平行移動機能およびフック水平移動機能の両方を有効に設定することは好ましい。
また、前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されずブーム縮小操作が入力されたときにブーム起立操作が入力されないときにウインチ巻上げ操作が入力されたときには、前記フック平行移動機能を無効にし且つ前記フック水平移動機能を有効に設定することは好ましい。
【００１１】
また、前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されずブーム縮小操作が入力されたときにブーム起立操作が入力されないときにウインチ巻上げ操作が入力されないときには、前記フック平行移動機能を有効にし且つ前記フック水平移動機能を無効に設定することは好ましい。
また、前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されずブーム縮小操作が入力されないときには、フック平行移動機能およびフック水平移動機能の両方を無効に設定することは好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、制御部は、操作器の複数の操作選択スイッチの所定の順列または組合せの入力に基づいて、対応する所定の連動機能を有効に設定するので、予め所望する連動機能をクレーン動作に対応する複数の操作選択スイッチとは別個に設定することを不要とし、クレーンの操作途中であってもその操作を中断することなく、フック平行移動機能やフック水平移動機能（あるいはその両方の機能）等の所定の連動機能を有効にすることを可能として、クレーンの操作を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るクレーンの一実施形態としての車両搭載型クレーンを説明する構成図である。
【図２】図１の車両搭載型クレーンの制御装置を説明する構成図である。
【図３】コントロールバルブの切換弁の説明図であり、同図は軸線方向に沿った断面を示している。
【図４】アクセルシリンダの説明図であり、同図は軸線方向に沿った断面を示している。
【図５】遠隔操作器の説明図であり、同図（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図６】コントローラ（制御部）で実行されるクレーンの連動作動制御処理のフローチャートである。
【図７】本発明に係るクレーンの連動作動の動作を説明する図である。
【図８】本発明に係るクレーンの連動作動の動作を説明する図である。
【図９】本発明に係るクレーンの連動作動の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１に示すように、この車両搭載型クレーン（以下、単に「クレーン」ともいう）１は、アウトリガ２を備えたベース４上にコラム６が旋回自在に設けられ、このコラム６の上端部に伸縮するブーム７が起伏自在に枢支されている。コラム６にはウインチ１１が設けられており、このウインチ１１からワイヤロープ１２をブーム７の先端部７ｓに導いて、ブーム７の先端部７ｓの滑車（図示略）を介して吊荷用のフック１３に掛回すことにより、フック１３をブーム７の先端部７ｓから吊下している。
【００１５】
ここで、このクレーン１には、コラム６の旋回、ブーム７の起伏と伸縮、及びウインチ１１の巻上巻下の作動を行うための複数のアクチュエータとして、旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、ウインチ用油圧モータ１０、及びアウトリガ用油圧シリンダ３Ｌ、３Ｒを備えている。
そして、これらの旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、ウインチ用油圧モータ１０、及びアウトリガ用油圧シリンダ３Ｌ、３Ｒは、図２に示すように、何れも車両のエンジン１５のＰＴＯ１６に連結して駆動される油圧ポンプ１７からコントロールバルブ２０を介して圧油を供給することにより作動するようになっている。なお、ポンプポートとタンクポートとの間には、メインリリーフ弁３８と、アンロードが必要なときメインリリーフ弁３８を開き、ポンプポートとタンクポートとを連通させるアンロード弁３９とが設けられている。
【００１６】
ここで、上記コントロールバルブ２０は、上記各アクチュエータをそれぞれ制御する複数の切換弁を連結して構成した多連結弁装置であり、図２に示すように、旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、及びウインチ用油圧モータ１０の、各アクチュエータにそれぞれ対応する複数の切換弁３１、３２、３３、３４と、アウトリガ用油圧シリンダ３Ｌ、３Ｒの、各アクチュエータにそれぞれ対応する複数の切換弁２８、２９と、各アクチュエータを所望の速度で作動させるためのアクセルシリンダ５０とを備えて構成されている。
【００１７】
詳しくは、図３に拡大図示するように、コントロールバルブ２０の各切換弁３１、３２、３３、３４には、メインスプール３６が内蔵されている。このメインスプール３６は、左右のスプリング３６ｓで通常は中立位置に保持されている。また、このメインスプール３６の一端はリンク１８ｒを介して操作レバー１８に連結され、さらに、他端にはパイロットピストン３７が連設されており、ピストンロッド２２の先端には鉄芯２３が設けられている。この鉄芯２３は、中空円筒形の差動トランスを備えた位置検出器４０内に挿入されている。そして、この位置検出器４０は、各メインスプール３６の変位を検出してその検出した変位の信号を、制御部であるコントローラ３０にフィードバックするようになっている。
【００１８】
また、各切換弁３１、３２、３３、３４それぞれには、一対のソレノイド４２Ｌ、４２Ｒを有する比例ソレノイド（比例電磁式パイロット弁）４１が設けられている。各比例ソレノイド４１は、油圧ポンプ１７から減圧弁３５を介してパイロット圧油が供給されるポートＥが常時閉、タンク１４へ作動油を戻すポートＦが常時開となっており、コントローラ３０からソレノイド４２Ｌ、４２Ｒに制御電流が入力されるとパイロットスプール４２ｓが摺動し、入力電流値によってポートＥの開口量が制御される。これにより、パイロットピストン３７の左右の油室３７Ｌ、３７Ｒへのパイロット圧油の供給が制御される。
【００１９】
そして、各切換弁３１、３２、３３、３４は、パイロットピストン３７の油室３７Ｒ、３７Ｌのいずれか一方にパイロット圧油が供給されると、メインスプール３６が左又は右に移動して、サービスポートＡ、ＢとポンプポートＰとを連通させる。これにより、各切換弁３１、３２、３３、３４は、上述した、旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、ウインチ用油圧モータ１０の各アクチュエータを作動させるようになっている。
【００２０】
ここで、旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、及びウインチ用油圧モータ１０の各アクチュエータは、クレーン１の作業の内容に応じて互いに連動するようにコントローラ３０で制御される。例えば、ブーム７の先端部７ｓとフック１３との間の距離を常に一定に保ちながらブーム７を伸長させるフック平行移動を行う場合には、ブーム７の伸長作動に伴ってウインチ１１の巻下作動も必要なので、ブーム伸縮用油圧シリンダ８と、ウインチ用油圧モータ１０とが連動するようになっている。
なお、上記のアウトリガ用油圧シリンダ３Ｌ、３Ｒを駆動するための切換弁２８、２９についても位置検出器４０を有し、各スプールの変位を検出してその検出した変位の信号をコントローラ３０にフィードバックするようになっている。
【００２１】
一方、図４に拡大図示するように、アクセルシリンダ５０にも比例ソレノイド（比例電磁式パイロット弁）５１が設けられている。この比例ソレノイド５１についても、パイロット圧油が供給されるポートＥが常時閉、タンク１４へ作動油を戻すポートＦが常時開となっており、コントローラ３０から制御電流が入力されるとパイロットスプール５１ｓが摺動し、入力電流値によってポートＥの開口量が制御される。これにより、メインスプール５２の油室５２ｓへのパイロット圧油の供給が制御される。
【００２２】
さらに、このアクセルシリンダ５０にもそのメインスプール５２の変位を検出して制御装置のコントローラ３０にフィードバックするため位置検出器５３が設けられている。そして、コントローラ３０は、上記操作レバー１８ないし、図２および図５に示す遠隔操作器７０によるアクチュエータの選択と操作量等に基づいてアクセル操作量を求め、必要なアクセル制御信号をアクセルシリンダ５０の比例ソレノイド５１に出力し、アクセルシリンダ５０を作動させるようになっている。また、アクセルシリンダ５０の位置検出器５３は、その検出値をコントローラ３０にフィードバックし、コントローラ３０は過不足が有れば必要な補正を行う。なお、油圧ポンプ１７からの圧油の吐出量は、アクセル操作によってエンジン１５の回転速度を上げるほど多くなる。
【００２３】
さらに、図２に示すように、このクレーン１は、上記ブーム７の長さを検出するブーム長検出器６１、ブーム７の起伏角度を検出するブーム角度検出器６２、コラム６の旋回角度を検出する旋回角度検出器６３、ウインチ１１からのワイヤロープ１２の繰り出し、および繰り込み量を検出するウインチドラム回転検出器６４、並びに、荷吊による荷重を検出する荷重検出器６５を備えている。そして、各検出器からの信号は、クレーンのコントローラ３０に読み込まれ、コントローラ３０は、上記各検出器からの信号により、ブーム７の先端部７ｓの位置とフック１３の位置、および吊荷の重さを認識できるようになっている。なお、ワイヤロープ１２の繰り出し、繰り込み量を検出する方法は種々考えられるが、本実施形態の例では、ウインチドラムの回転を検出して、繰り出しおよび繰り込み量を計算する方法を採用した。
【００２４】
つまり、このクレーン１は、ブーム長検出器６１でブーム７の長さを検出することができるので、コントローラ３０側ではブーム長さがわかり、同様に、ブーム角度検出器６２でブーム７の起伏角度を検出することができるので、ブームの起伏角度がわかる。また、ウインチドラム回転検出器６４でウインチ１１からのワイヤロープ１２の繰り出し、繰り込み量を検出することができるので、ブーム７の先端とフック１３間の距離がわかり、旋回角度検出器６３でコラム６の旋回角度を検出することができるので、ブーム７の旋回角度がわかる。さらに、荷重検出器６５で吊荷の重さを検出することができるので、吊下された吊荷の重さがわかる。なお、厳密には、ブーム７の長さが変化すると先端部７ｓとフック１３間の距離が変わってしまうため、ウインチドラム回転検出器６４単独ではブーム７の先端部７ｓとフック１３間の距離を検出することはできないが、ブーム長検出器６１とブーム角度検出器６２によってブーム長さとブーム角度の変化を同時に検出し、距離の変動分を補正することでブーム７の先端部７ｓとフック１３間の距離を検出することが可能となっている。
【００２５】
また、上記遠隔操作器７０は、図５に示すように、クレーン１の各アクチュエータを動作させるための、ブーム起伏選択スイッチ７１、フック巻上巻下選択スイッチ７２、ブーム伸縮選択スイッチ７３、および左右旋回選択スイッチ７４の４つの選択スイッチと、クレーン１の作動速度を制御するための速度レバー７５を有している。
詳しくは、この遠隔操作器７０は、選択スイッチ７１、７２、７３、７４としてトグル型のタクトスイッチを用いている。このタクトスイッチは、ＯＮ／ＯＦＦの切換えスイッチであり、遠隔操作器７０で行うクレーン作業は、まず、作動対象のアクチュエータに対応する選択スイッチ７１、７２、７３、７４を用いて作動方向を選択する。この際、選択スイッチ７１、７２、７３、７４で複数のアクチュエータの選択および作動方向を決定して操作する。
【００２６】
そして、この遠隔操作器７０からは、通常のクレーン作業時には、オペレータによる各選択スイッチ操作７１、７２、７３、７４および速度レバー７５の操作により、クレーン１の各アクチュエータを作動させる実行指令となる所定の操作データが、図２に示す、クレーン１の制御装置の受信機１９に送信される。受信機１９は、遠隔操作器７０との間で、クレーン作業に必要な操作データをはじめとする必要なデータを無線通信で授受するようになっている。そのため、コントローラ３０側では、遠隔操作器７０のＯＮ／ＯＦＦの信号により、使用されるアクチュエータの選択と作動方向が判る。そして、比例制御が可能なトリガースイッチである速度レバー７５により作動速度の微調整を行うことで、速度レバー７５での操作を選択スイッチ７１、７２、７３、７４の操作と組合わせて、所望のアクチュエータの作動を開始させるようになっている。つまり、４つの選択スイッチ７１、７２、７３、７４のうち複数を選択すると複数のアクチュエータが連動して作動するようになる。以下、この連動作動の制御について詳しく説明する。
【００２７】
次に、上記コントローラ３０についてより詳しく説明する。
このコントローラ３０は、以下いずれも図示しない、所定の制御プログラムに基づいて、演算およびこの車両搭載型クレーン１のシステム全体を制御するＣＰＵと、所定領域に予めＣＰＵの制御プログラム等を格納しているＲＯＭと、ＲＯＭ等から読み出したデータやＣＰＵの演算過程で必要な演算結果を格納するためのＲＡＭと、クレーン１の遠隔操作器７０等を含めた外部装置に対してデータの入出力を媒介するＩ／Ｆ（インターフェイス）とを有して構成されている。これらは、データを転送するための信号線であるバスで相互にかつデータ授受可能に接続されている。そして、遠隔操作器７０またはクレーン１本体の手動レバー１８（「操作器」に対応する）からは、クレーン１の各アクチュエータを作動させる実行指令となる所定の操作信号が、オペレータによるスイッチ操作またはレバー操作により入力されるようになっている。
【００２８】
次に、このコントローラ３０で実行されるクレーンの連動作動制御処理について図６を参照しつつ説明する。
このクレーンの連動作動制御処理は、クレーン１の主プログラムに対するタイマ割り込み処理であって、コントローラ３０で実行されると、図６に示すように、まず、ステップＳ１１に移行してブーム伸長操作の入力の有無を確認し、ブーム伸長操作の入力がされていれば（ＹＥＳ）ステップＳ２１に移行し、そうでなければ（ＮＯ）ステップＳ１２に移行する。また、ステップＳ２１では、ブーム倒伏操作の入力の有無を確認し、ブーム倒伏操作の入力がされていれば（ＹＥＳ）ステップＳ４３に移行し、そうでなければ（ＮＯ）ステップＳ２２に移行する。また、ステップＳ２２では、ウインチ巻下げ操作の入力の有無を確認し、ウインチ巻下げ操作の入力がされていれば（ＹＥＳ）ステップＳ４２に移行し、そうでなければ（ＮＯ）ステップＳ４１に移行する。
【００２９】
ステップＳ１２では、ブーム縮小操作の入力の有無を確認し、ブーム縮小操作の入力がされていれば（ＹＥＳ）ステップＳ３１に移行し、そうでなければ（ＮＯ）ステップＳ１３に移行する。また、ステップＳ３１では、ブーム起立伏操作の入力の有無を確認し、ブーム起立操作の入力がされていれば（ＹＥＳ）ステップＳ４６に移行し、そうでなければ（ＮＯ）ステップＳ３２に移行する。また、ステップＳ３２では、ウインチ巻上げ操作の入力の有無を確認し、ウインチ巻上げ操作の入力がされていれば（ＹＥＳ）ステップＳ４５に移行し、そうでなければ（ＮＯ）ステップＳ４４に移行する。
【００３０】
そして、上記ステップＳ１３では、フック平行移動機能およびフック水平移動機能の両方を無効に設定して処理をステップＳ１１に戻す。また、ステップＳ４１では、フック平行移動機能を有効にし且つフック水平移動機能を無効に設定（図７の（１）参照）して処理をステップＳ１１に戻す。また、ステップＳ４２では、フック平行移動機能を無効にし且つフック水平移動機能を有効に設定（図８の（３）参照）して処理をステップＳ１１に戻す。さらに、ステップＳ４３では、フック平行移動機能およびフック水平移動機能の両方を有効に設定（図９の（５）参照）して処理をステップＳ１１に戻す。
【００３１】
また、ステップＳ４４では、フック平行移動機能を有効にし且つフック水平移動機能を無効に設定（図７の（２）参照）して処理をステップＳ１１に戻す。また、ステップＳ４５では、フック平行移動機能を無効にし且つフック水平移動機能を有効に設定（図８の（４）参照）して処理をステップＳ１１に戻す。さらに、ステップＳ４６では、フック平行移動機能およびフック水平移動機能の両方を有効に設定（図９の（６）参照）して処理をステップＳ１１に戻す。
【００３２】
ここで、フック平行移動機能を実行するに際し、ブーム伸縮に連動してフック１３を平行移動させる手段としては、ブーム伸長とウインチ巻下げ、あるいは、ブーム縮小とウインチ巻上げを適切な配分で作動させる方法がある。この適切な配分とは、予め決めておいた所定の配分量に従ってもよいし（例えば特許文献２参照）、各作動の作動量を検出して、所望する作動となるように演算して求めてもよい（例えば特許文献３参照）。また、フック水平移動機能を実行するに際しても、ブーム伸縮と連動してフック１３を水平移動させる手段として、ブーム伸長とウインチ巻下げ、あるいはブーム縮小とウインチ巻上げとを適切な配分で作動させたり、更にブーム起伏作動も交え、ブーム伸長、ウインチ巻下げ、ブーム倒伏、あるいは、ブーム縮小、ウインチ巻上げ、ブーム起立を適切な配分で作動させたりする方法等がある。このとき、前述と同様に、適切な配分とは、予め決めておいた所定の配分量に従ってもよいし、各作動の作動量を検出して、所望する作動量となるように演算によって求めてもよい。
【００３３】
また、フック平行移動機能とフック水平移動機能の両方を有効にするということは、ブーム先端７ｓとフック１３との距離を一定に保ちながら、フック１３の水平高さを保つように制御するということである。すなわち、フック１３とともにブーム先端７ｓの水平高さも保つように制御する。具体的には、ブーム伸長、ウインチ巻下げ、およびブーム倒伏、あるいは、ブーム縮小、ウインチ巻上げ、およびブーム起立を、それぞれ適切な配分で作動させることで実現することができる。
【００３４】
次に、このクレーンの連動作動制御装置の動作および作用・効果について説明する。
上述したように、このクレーン１のコントローラ３０は、遠隔操作器７０（または操作レバー１８）からいずれか２つ以上のクレーン動作の操作入力がされたときに、その入力状態に基づいて、その入力された操作選択スイッチの順列または組合せに対応して予め設定されている所定の連動機能を実行する（図７〜図９）。
【００３５】
詳しくは、遠隔操作器７０（または操作レバー１８）の操作入力が、ブーム伸長操作のみの場合（図６でのステップＳ１１〜Ｓ２１〜Ｓ２２の「Ｎｏ」）、またはブーム縮小操作のみの場合（図６でのステップＳ１１〜Ｓ１２〜Ｓ３１〜Ｓ３２の「Ｎｏ」）は、フック平行移動機能に限って有効になり（図６でのステップＳ４１またはＳ４４）、図７に示すように、フック１３がブーム７と平行移動するように作動する。つまり、このときは、コントローラ３０が、遠隔操作器７０（または操作レバー１８）でのブーム伸縮操作が行なわれたときに、ブーム先端７ｓとフック１３との距離を一定に保つように作動させるフック平行移動機能を有効にする。
【００３６】
また、遠隔操作器７０（または操作レバー１８）の操作入力が、ブーム伸長操作がされてブーム倒伏操作がされておらず、ウインチ巻下げ操作が入力された場合（図６でのステップＳ１１〜Ｓ２１〜Ｓ２２の「Ｙｅｓ」）、またはブーム伸長操作がされておらず、ブーム縮小操作がされ、ブーム起立操作がされておらず、ウインチ巻上げ操作が入力された場合（図６でのステップＳ１１〜Ｓ１２〜Ｓ３１〜Ｓ３２の「Ｙｅｓ」）は、フック平行移動機能を無効にしフック水平移動機能に限って有効になり（図６でのステップＳ４２またはＳ４５）、図８に示すように、フック１３が水平移動するように作動する。
【００３７】
また、遠隔操作器７０（または操作レバー１８）の操作入力が、ブーム伸長操作が入力されるとともにブーム倒伏操作も入力された場合（図６でのステップＳ１１〜Ｓ２１の「Ｙｅｓ」）、または、ブーム伸長操作が入力されておらず、ブーム縮小操作が入力されるとともにブーム起立操作も入力された場合（図６でのステップＳ１１〜Ｓ１２〜Ｓ３１の「Ｙｅｓ」）は、フック平行移動機能とフック水平移動機能の両方が有効に設定されて（図６でのステップＳ４３またはＳ４６）、図９に示すように、フック１３がブーム７の先端部７ｓと平行移動しつつ水平移動する。
【００３８】
これにより、このクレーン１によれば、オペレータは、予め所望する連動機能をクレーン動作に対応する複数の操作選択スイッチとは別個に設定しておくことが不要であり、また、クレーン１の操作途中であってもクレーン１の操作を中断することなく、フック平行移動機能、フック水平移動機能およびその両方の機能を切り換えることが可能となるため、クレーンの操作を効率的に行うことができる。
【００３９】
なお、本発明に係るクレーンの作動制御装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、フック平行移動機能、フック水平移動機能およびその両方の機能を切り換える例を説明したが、これに限定されず、上記実施形態で説明した操作入力は一例であり、操作入力の条件、およびその入力された条件に対応して有効にする所定の連動機能は、クレーンの基本的な４つの動作である、ブーム伸縮、ブーム起伏、ブーム旋回およびウインチ巻回の各動作の範囲で自由に組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１ 車両搭載型クレーン（クレーン）
２ アウトリガ
３Ｌ、３Ｒ アウトリガ用油圧シリンダ
４ ベース
５ 旋回用油圧モータ
６ コラム
７ ブーム
８ ブーム伸縮用油圧シリンダ
９ ブーム起伏用油圧シリンダ
１０ ウインチ用油圧モータ
１１ ウインチ
１２ ワイヤロープ
１３ フック
１４ タンク
１５ エンジン
１６ ＰＴＯ
１７ 油圧ポンプ
１８ 操作レバー（操作器の操作選択スイッチ）
１９ 受信機
２０ コントロールバルブ
３０ コントローラ（制御部）
３１、３２、３３、３４ 切換弁
３５ 減圧弁
３６ メインスプール
３７ パイロットピストン
４０ 位置検出器
４１ 比例ソレノイド
５０ アクセルシリンダ
５１ 比例ソレノイド
５２ メインスプール
５３ 位置検出器
６１ ブーム長検出器
６２ ブーム角度検出器
６３ 旋回角度検出器
６４ ウインチドラム回転検出器
６５ 荷重検出器
７０ 遠隔操作器（操作器）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレーンの複数の機能の連動作動を制御する連動作動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
クレーンには、基本的な４つの動作として、ブーム伸縮、ブーム起伏、ブーム旋回およびウインチ巻回の各動作があり、これら動作にそれぞれ対応する操作選択スイッチを備える遠隔操作器あるいはその他の入力装置（以下、「操作器」という）によりクレーン動作の入力をする。しかし、オペレータが４つもの動作を適宜に組み合わせて所望のクレーン作業を行うには熟練を要する。そこで、例えば特許文献１には、予めクレーンの複数の機能の連動作動をクレーンの操作入力とは別個に設定し、その設定した連動作動を有効とするためのモード切換スイッチによって所望のモードを設定し、操作器によってブーム伸縮操作等のある一動作の操作入力に対して、設定した連動作動が行われるように構成された技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平０２−１２９３８７号公報
【特許文献２】特公昭５７−２９３９４号公報
【特許文献３】特開２００３−１６５６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、クレーン作業中に、クレーンの複数の機能の連動作動として実行したい組み合わせは必ずしも一つに限られない。例えば、ブーム先端とフックとの距離を一定に保つように作動させる連動作動（以下、「フック平行移動」という）や、フックの水平高さを保つように作動させる連動作動（以下、「フック水平移動」という）を交互に行いたい場合などがある。この点に対し、特許文献１に記載の技術においては、クレーンの操作入力とは別個に、所望する一つの連動作動を予めモード切換スイッチによって設定しておく必要があるため、クレーンの操作中に所望する連動作動機能を変更したい場合は、連動作動の設定変更のためにクレーン操作を中断する必要があった。
【０００５】
つまり、特許文献１に記載の技術においては、予めモード切換スイッチによって設定された一つの連動作動が、操作器のブーム伸縮操作の入力に対して行なわれるため、ブーム伸縮に連動してフックを平行移動させたい場合には、フック平行移動機能を予め有効に設定しておく必要があるし、ブーム伸縮と連動してフックを水平に移動させたい場合には、フック水平移動機能を予め有効に設定しておく必要があるという煩わしさがある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、予め所望する連動機能をクレーン動作に対応する複数の操作選択スイッチとは別個に設定することを不要とし、クレーンの操作途中であってもその操作を中断することなく、所定の連動機能を有効にすることを可能として、クレーンの操作を効率的に行うことのできるクレーンの連動作動制御装置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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、クレーンのブーム伸縮、ブーム起伏、ブーム旋回およびウインチ巻回の各動作にそれぞれ対応する４つの操作選択スイッチによりクレーン動作の入力をする操作器と、前記クレーンのブーム長、ブーム角、および吊上げワイヤの繰出し量をそれぞれ検出する各検出手段と、前記操作器の４つの操作選択スイッチからの信号に基づいて、対応するクレーンのアクチュエータを駆動させるとともに、前記検出手段からの検出信号に基づいて、前記クレーンのブーム伸縮、ブーム起伏、ブーム旋回およびウインチ巻回のうちの少なくとも２つの動作の連動機能を実行する制御部とを備え、前記制御部が、前記操作器でのブーム伸縮操作が行なわれたときに、ブーム先端とフックとの距離を一定に保つように作動させるフック平行移動機能を有効にするように予め設定されているクレーンに用いられる連動作動制御装置であって、前記制御部は、前記操作器の４つの操作選択スイッチの入力状態に基づいて、いずれか２つ以上の操作選択スイッチの入力がされたときに、その入力された操作選択スイッチの順列または組合せに対応して予め設定されている所定の連動機能を実行することを特徴とする。
【０００８】
ここで、本発明に係るクレーンの作動制御装置において、前記制御部は、前記連動機能として、ブーム先端とフックとの距離を一定に保つように作動させるフック平行移動機能、およびフックの水平高さを保つように作動させるフック水平移動機能の少なくとも一方を実行するものであり、ブーム伸長操作が入力されてブーム倒伏操作が入力されたときには、フック平行移動機能およびフック水平移動機能の両方を有効に設定することは好ましい。
【０００９】
また、前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されてブーム倒伏操作が入力されないときにウインチ巻下げ操作が入力されたときには、前記フック平行移動機能を無効にし且つ前記フック水平移動機能を有効に設定することは好ましい。
また、前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されてブーム倒伏操作が入力されないときにウインチ巻下げ操作が入力されないときには、前記フック平行移動機能を有効にし且つ前記フック水平移動機能を無効に設定することは好ましい。
【００１０】
また、前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されずブーム縮小操作が入力されたときにブーム起立操作が入力されたときには、フック平行移動機能およびフック水平移動機能の両方を有効に設定することは好ましい。
また、前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されずブーム縮小操作が入力されたときにブーム起立操作が入力されないときにウインチ巻上げ操作が入力されたときには、前記フック平行移動機能を無効にし且つ前記フック水平移動機能を有効に設定することは好ましい。
【００１１】
また、前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されずブーム縮小操作が入力されたときにブーム起立操作が入力されないときにウインチ巻上げ操作が入力されないときには、前記フック平行移動機能を有効にし且つ前記フック水平移動機能を無効に設定することは好ましい。
また、前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されずブーム縮小操作が入力されないときには、フック平行移動機能およびフック水平移動機能の両方を無効に設定することは好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、制御部は、操作器の複数の操作選択スイッチの所定の順列または組合せの入力に基づいて、対応する所定の連動機能を有効に設定するので、予め所望する連動機能をクレーン動作に対応する複数の操作選択スイッチとは別個に設定することを不要とし、クレーンの操作途中であってもその操作を中断することなく、フック平行移動機能やフック水平移動機能（あるいはその両方の機能）等の所定の連動機能を有効にすることを可能として、クレーンの操作を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るクレーンの一実施形態としての車両搭載型クレーンを説明する構成図である。
【図２】図１の車両搭載型クレーンの制御装置を説明する構成図である。
【図３】コントロールバルブの切換弁の説明図であり、同図は軸線方向に沿った断面を示している。
【図４】アクセルシリンダの説明図であり、同図は軸線方向に沿った断面を示している。
【図５】遠隔操作器の説明図であり、同図（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図６】コントローラ（制御部）で実行されるクレーンの連動作動制御処理のフローチャートである。
【図７】本発明に係るクレーンの連動作動の動作を説明する図である。
【図８】本発明に係るクレーンの連動作動の動作を説明する図である。
【図９】本発明に係るクレーンの連動作動の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１に示すように、この車両搭載型クレーン（以下、単に「クレーン」ともいう）１は、アウトリガ２を備えたベース４上にコラム６が旋回自在に設けられ、このコラム６の上端部に伸縮するブーム７が起伏自在に枢支されている。コラム６にはウインチ１１が設けられており、このウインチ１１からワイヤロープ１２をブーム７の先端部７ｓに導いて、ブーム７の先端部７ｓの滑車（図示略）を介して吊荷用のフック１３に掛回すことにより、フック１３をブーム７の先端部７ｓから吊下している。
【００１５】
ここで、このクレーン１には、コラム６の旋回、ブーム７の起伏と伸縮、及びウインチ１１の巻上巻下の作動を行うための複数のアクチュエータとして、旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、ウインチ用油圧モータ１０、及びアウトリガ用油圧シリンダ３Ｌ、３Ｒを備えている。
そして、これらの旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、ウインチ用油圧モータ１０、及びアウトリガ用油圧シリンダ３Ｌ、３Ｒは、図２に示すように、何れも車両のエンジン１５のＰＴＯ１６に連結して駆動される油圧ポンプ１７からコントロールバルブ２０を介して圧油を供給することにより作動するようになっている。なお、ポンプポートとタンクポートとの間には、メインリリーフ弁３８と、アンロードが必要なときメインリリーフ弁３８を開き、ポンプポートとタンクポートとを連通させるアンロード弁３９とが設けられている。
【００１６】
ここで、上記コントロールバルブ２０は、上記各アクチュエータをそれぞれ制御する複数の切換弁を連結して構成した多連結弁装置であり、図２に示すように、旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、及びウインチ用油圧モータ１０の、各アクチュエータにそれぞれ対応する複数の切換弁３１、３２、３３、３４と、アウトリガ用油圧シリンダ３Ｌ、３Ｒの、各アクチュエータにそれぞれ対応する複数の切換弁２８、２９と、各アクチュエータを所望の速度で作動させるためのアクセルシリンダ５０とを備えて構成されている。
【００１７】
詳しくは、図３に拡大図示するように、コントロールバルブ２０の各切換弁３１、３２、３３、３４には、メインスプール３６が内蔵されている。このメインスプール３６は、左右のスプリング３６ｓで通常は中立位置に保持されている。また、このメインスプール３６の一端はリンク１８ｒを介して操作レバー１８に連結され、さらに、他端にはパイロットピストン３７が連設されており、ピストンロッド２２の先端には鉄芯２３が設けられている。この鉄芯２３は、中空円筒形の差動トランスを備えた位置検出器４０内に挿入されている。そして、この位置検出器４０は、各メインスプール３６の変位を検出してその検出した変位の信号を、制御部であるコントローラ３０にフィードバックするようになっている。
【００１８】
また、各切換弁３１、３２、３３、３４それぞれには、一対のソレノイド４２Ｌ、４２Ｒを有する比例ソレノイド（比例電磁式パイロット弁）４１が設けられている。各比例ソレノイド４１は、油圧ポンプ１７から減圧弁３５を介してパイロット圧油が供給されるポートＥが常時閉、タンク１４へ作動油を戻すポートＦが常時開となっており、コントローラ３０からソレノイド４２Ｌ、４２Ｒに制御電流が入力されるとパイロットスプール４２ｓが摺動し、入力電流値によってポートＥの開口量が制御される。これにより、パイロットピストン３７の左右の油室３７Ｌ、３７Ｒへのパイロット圧油の供給が制御される。
【００１９】
そして、各切換弁３１、３２、３３、３４は、パイロットピストン３７の油室３７Ｒ、３７Ｌのいずれか一方にパイロット圧油が供給されると、メインスプール３６が左又は右に移動して、サービスポートＡ、ＢとポンプポートＰとを連通させる。これにより、各切換弁３１、３２、３３、３４は、上述した、旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、ウインチ用油圧モータ１０の各アクチュエータを作動させるようになっている。
【００２０】
ここで、旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、及びウインチ用油圧モータ１０の各アクチュエータは、クレーン１の作業の内容に応じて互いに連動するようにコントローラ３０で制御される。例えば、ブーム７の先端部７ｓとフック１３との間の距離を常に一定に保ちながらブーム７を伸長させるフック平行移動を行う場合には、ブーム７の伸長作動に伴ってウインチ１１の巻下作動も必要なので、ブーム伸縮用油圧シリンダ８と、ウインチ用油圧モータ１０とが連動するようになっている。
なお、上記のアウトリガ用油圧シリンダ３Ｌ、３Ｒを駆動するための切換弁２８、２９についても位置検出器４０を有し、各スプールの変位を検出してその検出した変位の信号をコントローラ３０にフィードバックするようになっている。
【００２１】
一方、図４に拡大図示するように、アクセルシリンダ５０にも比例ソレノイド（比例電磁式パイロット弁）５１が設けられている。この比例ソレノイド５１についても、パイロット圧油が供給されるポートＥが常時閉、タンク１４へ作動油を戻すポートＦが常時開となっており、コントローラ３０から制御電流が入力されるとパイロットスプール５１ｓが摺動し、入力電流値によってポートＥの開口量が制御される。これにより、メインスプール５２の油室５２ｓへのパイロット圧油の供給が制御される。
【００２２】
さらに、このアクセルシリンダ５０にもそのメインスプール５２の変位を検出して制御装置のコントローラ３０にフィードバックするため位置検出器５３が設けられている。そして、コントローラ３０は、上記操作レバー１８ないし、図２および図５に示す遠隔操作器７０によるアクチュエータの選択と操作量等に基づいてアクセル操作量を求め、必要なアクセル制御信号をアクセルシリンダ５０の比例ソレノイド５１に出力し、アクセルシリンダ５０を作動させるようになっている。また、アクセルシリンダ５０の位置検出器５３は、その検出値をコントローラ３０にフィードバックし、コントローラ３０は過不足が有れば必要な補正を行う。なお、油圧ポンプ１７からの圧油の吐出量は、アクセル操作によってエンジン１５の回転速度を上げるほど多くなる。
【００２３】
さらに、図２に示すように、このクレーン１は、上記ブーム７の長さを検出するブーム長検出器６１、ブーム７の起伏角度を検出するブーム角度検出器６２、コラム６の旋回角度を検出する旋回角度検出器６３、ウインチ１１からのワイヤロープ１２の繰り出し、および繰り込み量を検出するウインチドラム回転検出器６４、並びに、荷吊による荷重を検出する荷重検出器６５を備えている。そして、各検出器からの信号は、クレーンのコントローラ３０に読み込まれ、コントローラ３０は、上記各検出器からの信号により、ブーム７の先端部７ｓの位置とフック１３の位置、および吊荷の重さを認識できるようになっている。なお、ワイヤロープ１２の繰り出し、繰り込み量を検出する方法は種々考えられるが、本実施形態の例では、ウインチドラムの回転を検出して、繰り出しおよび繰り込み量を計算する方法を採用した。
【００２４】
つまり、このクレーン１は、ブーム長検出器６１でブーム７の長さを検出することができるので、コントローラ３０側ではブーム長さがわかり、同様に、ブーム角度検出器６２でブーム７の起伏角度を検出することができるので、ブームの起伏角度がわかる。また、ウインチドラム回転検出器６４でウインチ１１からのワイヤロープ１２の繰り出し、繰り込み量を検出することができるので、ブーム７の先端とフック１３間の距離がわかり、旋回角度検出器６３でコラム６の旋回角度を検出することができるので、ブーム７の旋回角度がわかる。さらに、荷重検出器６５で吊荷の重さを検出することができるので、吊下された吊荷の重さがわかる。なお、厳密には、ブーム７の長さが変化すると先端部７ｓとフック１３間の距離が変わってしまうため、ウインチドラム回転検出器６４単独ではブーム７の先端部７ｓとフック１３間の距離を検出することはできないが、ブーム長検出器６１とブーム角度検出器６２によってブーム長さとブーム角度の変化を同時に検出し、距離の変動分を補正することでブーム７の先端部７ｓとフック１３間の距離を検出することが可能となっている。
【００２５】
また、上記遠隔操作器７０は、図５に示すように、クレーン１の各アクチュエータを動作させるための、ブーム起伏選択スイッチ７１、フック巻上巻下選択スイッチ７２、ブーム伸縮選択スイッチ７３、および左右旋回選択スイッチ７４の４つの選択スイッチと、クレーン１の作動速度を制御するための速度レバー７５を有している。
詳しくは、この遠隔操作器７０は、選択スイッチ７１、７２、７３、７４としてトグル型のタクトスイッチを用いている。このタクトスイッチは、ＯＮ／ＯＦＦの切換えスイッチであり、遠隔操作器７０で行うクレーン作業は、まず、作動対象のアクチュエータに対応する選択スイッチ７１、７２、７３、７４を用いて作動方向を選択する。この際、選択スイッチ７１、７２、７３、７４で複数のアクチュエータの選択および作動方向を決定して操作する。
【００２６】
そして、この遠隔操作器７０からは、通常のクレーン作業時には、オペレータによる各選択スイッチ操作７１、７２、７３、７４および速度レバー７５の操作により、クレーン１の各アクチュエータを作動させる実行指令となる所定の操作データが、図２に示す、クレーン１の制御装置の受信機１９に送信される。受信機１９は、遠隔操作器７０との間で、クレーン作業に必要な操作データをはじめとする必要なデータを無線通信で授受するようになっている。そのため、コントローラ３０側では、遠隔操作器７０のＯＮ／ＯＦＦの信号により、使用されるアクチュエータの選択と作動方向が判る。そして、比例制御が可能なトリガースイッチである速度レバー７５により作動速度の微調整を行うことで、速度レバー７５での操作を選択スイッチ７１、７２、７３、７４の操作と組合わせて、所望のアクチュエータの作動を開始させるようになっている。つまり、４つの選択スイッチ７１、７２、７３、７４のうち複数を選択すると複数のアクチュエータが連動して作動するようになる。以下、この連動作動の制御について詳しく説明する。
【００２７】
次に、上記コントローラ３０についてより詳しく説明する。
このコントローラ３０は、以下いずれも図示しない、所定の制御プログラムに基づいて、演算およびこの車両搭載型クレーン１のシステム全体を制御するＣＰＵと、所定領域に予めＣＰＵの制御プログラム等を格納しているＲＯＭと、ＲＯＭ等から読み出したデータやＣＰＵの演算過程で必要な演算結果を格納するためのＲＡＭと、クレーン１の遠隔操作器７０等を含めた外部装置に対してデータの入出力を媒介するＩ／Ｆ（インターフェイス）とを有して構成されている。これらは、データを転送するための信号線であるバスで相互にかつデータ授受可能に接続されている。そして、遠隔操作器７０またはクレーン１本体の手動レバー１８（「操作器」に対応する）からは、クレーン１の各アクチュエータを作動させる実行指令となる所定の操作信号が、オペレータによるスイッチ操作またはレバー操作により入力されるようになっている。
【００２８】
次に、このコントローラ３０で実行されるクレーンの連動作動制御処理について図６を参照しつつ説明する。
このクレーンの連動作動制御処理は、クレーン１の主プログラムに対するタイマ割り込み処理であって、コントローラ３０で実行されると、図６に示すように、まず、ステップＳ１１に移行してブーム伸長操作の入力の有無を確認し、ブーム伸長操作の入力がされていれば（ＹＥＳ）ステップＳ２１に移行し、そうでなければ（ＮＯ）ステップＳ１２に移行する。また、ステップＳ２１では、ブーム倒伏操作の入力の有無を確認し、ブーム倒伏操作の入力がされていれば（ＹＥＳ）ステップＳ４３に移行し、そうでなければ（ＮＯ）ステップＳ２２に移行する。また、ステップＳ２２では、ウインチ巻下げ操作の入力の有無を確認し、ウインチ巻下げ操作の入力がされていれば（ＹＥＳ）ステップＳ４２に移行し、そうでなければ（ＮＯ）ステップＳ４１に移行する。
【００２９】
ステップＳ１２では、ブーム縮小操作の入力の有無を確認し、ブーム縮小操作の入力がされていれば（ＹＥＳ）ステップＳ３１に移行し、そうでなければ（ＮＯ）ステップＳ１３に移行する。また、ステップＳ３１では、ブーム起立伏操作の入力の有無を確認し、ブーム起立操作の入力がされていれば（ＹＥＳ）ステップＳ４６に移行し、そうでなければ（ＮＯ）ステップＳ３２に移行する。また、ステップＳ３２では、ウインチ巻上げ操作の入力の有無を確認し、ウインチ巻上げ操作の入力がされていれば（ＹＥＳ）ステップＳ４５に移行し、そうでなければ（ＮＯ）ステップＳ４４に移行する。
【００３０】
そして、上記ステップＳ１３では、フック平行移動機能およびフック水平移動機能の両方を無効に設定して処理をステップＳ１１に戻す。また、ステップＳ４１では、フック平行移動機能を有効にし且つフック水平移動機能を無効に設定（図７の（１）参照）して処理をステップＳ１１に戻す。また、ステップＳ４２では、フック平行移動機能を無効にし且つフック水平移動機能を有効に設定（図８の（３）参照）して処理をステップＳ１１に戻す。さらに、ステップＳ４３では、フック平行移動機能およびフック水平移動機能の両方を有効に設定（図９の（５）参照）して処理をステップＳ１１に戻す。
【００３１】
また、ステップＳ４４では、フック平行移動機能を有効にし且つフック水平移動機能を無効に設定（図７の（２）参照）して処理をステップＳ１１に戻す。また、ステップＳ４５では、フック平行移動機能を無効にし且つフック水平移動機能を有効に設定（図８の（４）参照）して処理をステップＳ１１に戻す。さらに、ステップＳ４６では、フック平行移動機能およびフック水平移動機能の両方を有効に設定（図９の（６）参照）して処理をステップＳ１１に戻す。
【００３２】
ここで、フック平行移動機能を実行するに際し、ブーム伸縮に連動してフック１３を平行移動させる手段としては、ブーム伸長とウインチ巻下げ、あるいは、ブーム縮小とウインチ巻上げを適切な配分で作動させる方法がある。この適切な配分とは、予め決めておいた所定の配分量に従ってもよいし（例えば特許文献２参照）、各作動の作動量を検出して、所望する作動となるように演算して求めてもよい（例えば特許文献３参照）。また、フック水平移動機能を実行するに際しても、ブーム伸縮と連動してフック１３を水平移動させる手段として、ブーム伸長とウインチ巻下げ、あるいはブーム縮小とウインチ巻上げとを適切な配分で作動させたり、更にブーム起伏作動も交え、ブーム伸長、ウインチ巻下げ、ブーム倒伏、あるいは、ブーム縮小、ウインチ巻上げ、ブーム起立を適切な配分で作動させたりする方法等がある。このとき、前述と同様に、適切な配分とは、予め決めておいた所定の配分量に従ってもよいし、各作動の作動量を検出して、所望する作動量となるように演算によって求めてもよい。
【００３３】
また、フック平行移動機能とフック水平移動機能の両方を有効にするということは、ブーム先端７ｓとフック１３との距離を一定に保ちながら、フック１３の水平高さを保つように制御するということである。すなわち、フック１３とともにブーム先端７ｓの水平高さも保つように制御する。具体的には、ブーム伸長、ウインチ巻下げ、およびブーム倒伏、あるいは、ブーム縮小、ウインチ巻上げ、およびブーム起立を、それぞれ適切な配分で作動させることで実現することができる。
【００３４】
次に、このクレーンの連動作動制御装置の動作および作用・効果について説明する。
上述したように、このクレーン１のコントローラ３０は、遠隔操作器７０（または操作レバー１８）からいずれか２つ以上のクレーン動作の操作入力がされたときに、その入力状態に基づいて、その入力された操作選択スイッチの順列または組合せに対応して予め設定されている所定の連動機能を実行する（図７〜図９）。
【００３５】
詳しくは、遠隔操作器７０（または操作レバー１８）の操作入力が、ブーム伸長操作のみの場合（図６でのステップＳ１１〜Ｓ２１〜Ｓ２２の「Ｎｏ」）、またはブーム縮小操作のみの場合（図６でのステップＳ１１〜Ｓ１２〜Ｓ３１〜Ｓ３２の「Ｎｏ」）は、フック平行移動機能に限って有効になり（図６でのステップＳ４１またはＳ４４）、図７に示すように、フック１３がブーム７と平行移動するように作動する。つまり、このときは、コントローラ３０が、遠隔操作器７０（または操作レバー１８）でのブーム伸縮操作が行なわれたときに、ブーム先端７ｓとフック１３との距離を一定に保つように作動させるフック平行移動機能を有効にする。
【００３６】
また、遠隔操作器７０（または操作レバー１８）の操作入力が、ブーム伸長操作がされてブーム倒伏操作がされておらず、ウインチ巻下げ操作が入力された場合（図６でのステップＳ１１〜Ｓ２１〜Ｓ２２の「Ｙｅｓ」）、またはブーム伸長操作がされておらず、ブーム縮小操作がされ、ブーム起立操作がされておらず、ウインチ巻上げ操作が入力された場合（図６でのステップＳ１１〜Ｓ１２〜Ｓ３１〜Ｓ３２の「Ｙｅｓ」）は、フック平行移動機能を無効にしフック水平移動機能に限って有効になり（図６でのステップＳ４２またはＳ４５）、図８に示すように、フック１３が水平移動するように作動する。
【００３７】
また、遠隔操作器７０（または操作レバー１８）の操作入力が、ブーム伸長操作が入力されるとともにブーム倒伏操作も入力された場合（図６でのステップＳ１１〜Ｓ２１の「Ｙｅｓ」）、または、ブーム伸長操作が入力されておらず、ブーム縮小操作が入力されるとともにブーム起立操作も入力された場合（図６でのステップＳ１１〜Ｓ１２〜Ｓ３１の「Ｙｅｓ」）は、フック平行移動機能とフック水平移動機能の両方が有効に設定されて（図６でのステップＳ４３またはＳ４６）、図９に示すように、フック１３がブーム７の先端部７ｓと平行移動しつつ水平移動する。
【００３８】
これにより、このクレーン１によれば、オペレータは、予め所望する連動機能をクレーン動作に対応する複数の操作選択スイッチとは別個に設定しておくことが不要であり、また、クレーン１の操作途中であってもクレーン１の操作を中断することなく、フック平行移動機能、フック水平移動機能およびその両方の機能を切り換えることが可能となるため、クレーンの操作を効率的に行うことができる。
【００３９】
なお、本発明に係るクレーンの作動制御装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、フック平行移動機能、フック水平移動機能およびその両方の機能を切り換える例を説明したが、これに限定されず、上記実施形態で説明した操作入力は一例であり、操作入力の条件、およびその入力された条件に対応して有効にする所定の連動機能は、クレーンの基本的な４つの動作である、ブーム伸縮、ブーム起伏、ブーム旋回およびウインチ巻回の各動作の範囲で自由に組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１ 車両搭載型クレーン（クレーン）
２ アウトリガ
３Ｌ、３Ｒ アウトリガ用油圧シリンダ
４ ベース
５ 旋回用油圧モータ
６ コラム
７ ブーム
８ ブーム伸縮用油圧シリンダ
９ ブーム起伏用油圧シリンダ
１０ ウインチ用油圧モータ
１１ ウインチ
１２ ワイヤロープ
１３ フック
１４ タンク
１５ エンジン
１６ ＰＴＯ
１７ 油圧ポンプ
１８ 操作レバー（操作器の操作選択スイッチ）
１９ 受信機
２０ コントロールバルブ
３０ コントローラ（制御部）
３１、３２、３３、３４ 切換弁
３５ 減圧弁
３６ メインスプール
３７ パイロットピストン
４０ 位置検出器
４１ 比例ソレノイド
５０ アクセルシリンダ
５１ 比例ソレノイド
５２ メインスプール
５３ 位置検出器
６１ ブーム長検出器
６２ ブーム角度検出器
６３ 旋回角度検出器
６４ ウインチドラム回転検出器
６５ 荷重検出器
７０ 遠隔操作器（操作器）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クレーンのブーム伸縮、ブーム起伏、ブーム旋回およびウインチ巻回の各動作にそれぞれ対応する４つの操作選択スイッチによりクレーン動作の入力をする操作器と、前記クレーンのブーム長、ブーム角、および吊上げワイヤの繰出し量をそれぞれ検出する各検出手段と、前記操作器の４つの操作選択スイッチからの信号に基づいて、対応するクレーンのアクチュエータを駆動させるとともに、前記検出手段からの検出信号に基づいて、前記クレーンのブーム伸縮、ブーム起伏、ブーム旋回およびウインチ巻回のうちの少なくとも２つの動作の連動機能を実行する制御部とを備え、前記制御部が、前記操作器でのブーム伸縮操作が行なわれたときに、ブーム先端とフックとの距離を一定に保つように作動させるフック平行移動機能を有効にするように予め設定されているクレーンに用いられる連動作動制御装置であって、
前記制御部は、前記操作器の４つの操作選択スイッチの入力状態に基づいて、いずれか２つ以上の操作選択スイッチの入力がされたときに、その入力された操作選択スイッチの順列または組合せに対応して予め設定されている所定の連動機能を実行することを特徴とするクレーンの連動作動制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記連動機能として、ブーム先端とフックとの距離を一定に保つように作動させるフック平行移動機能、およびフックの水平高さを保つように作動させるフック水平移動機能の少なくとも一方を実行するものであり、
ブーム伸長操作が入力されてブーム倒伏操作が入力されたときには、フック平行移動機能およびフック水平移動機能の両方を有効に設定することを特徴とする請求項１に記載のクレーンの連動作動制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されてブーム倒伏操作が入力されないときにウインチ巻下げ操作が入力されたときには、前記フック平行移動機能を無効にし且つ前記フック水平移動機能を有効に設定することを特徴とする請求項２に記載のクレーンの連動作動制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されてブーム倒伏操作が入力されないときにウインチ巻下げ操作が入力されないときには、前記フック平行移動機能を有効にし且つ前記フック水平移動機能を無効に設定することを特徴とする請求項２または３に記載のクレーンの連動作動制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されずブーム縮小操作が入力されたときにブーム起立操作が入力されたときには、フック平行移動機能およびフック水平移動機能の両方を有効に設定することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のクレーンの連動作動制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されずブーム縮小操作が入力されたときにブーム起立操作が入力されないときにウインチ巻上げ操作が入力されたときには、前記フック平行移動機能を無効にし且つ前記フック水平移動機能を有効に設定することを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載のクレーンの連動作動制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されずブーム縮小操作が入力されたときにブーム起立操作が入力されないときにウインチ巻上げ操作が入力されないときには、前記フック平行移動機能を有効にし且つ前記フック水平移動機能を無効に設定することを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載のクレーンの連動作動制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されずブーム縮小操作が入力されないときには、フック平行移動機能およびフック水平移動機能の両方を無効に設定することを特徴とする請求項２〜７のいずれか一項に記載のクレーンの連動作動制御装置。
【請求項１】
クレーンのブーム伸縮、ブーム起伏、ブーム旋回およびウインチ巻回の各動作にそれぞれ対応する４つの操作選択スイッチによりクレーン動作の入力をする操作器と、前記クレーンのブーム長、ブーム角、および吊上げワイヤの繰出し量をそれぞれ検出する各検出手段と、前記操作器の４つの操作選択スイッチからの信号に基づいて、対応するクレーンのアクチュエータを駆動させるとともに、前記検出手段からの検出信号に基づいて、前記クレーンのブーム伸縮、ブーム起伏、ブーム旋回およびウインチ巻回のうちの少なくとも２つの動作の連動機能を実行する制御部とを備え、前記制御部が、前記操作器でのブーム伸縮操作が行なわれたときに、ブーム先端とフックとの距離を一定に保つように作動させるフック平行移動機能を有効にするように予め設定されているクレーンに用いられる連動作動制御装置であって、
前記制御部は、前記操作器の４つの操作選択スイッチの入力状態に基づいて、いずれか２つ以上の操作選択スイッチの入力がされたときに、その入力された操作選択スイッチの順列または組合せに対応して予め設定されている所定の連動機能を実行することを特徴とするクレーンの連動作動制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記連動機能として、ブーム先端とフックとの距離を一定に保つように作動させるフック平行移動機能、およびフックの水平高さを保つように作動させるフック水平移動機能の少なくとも一方を実行するものであり、
ブーム伸長操作が入力されてブーム倒伏操作が入力されたときには、フック平行移動機能およびフック水平移動機能の両方を有効に設定することを特徴とする請求項１に記載のクレーンの連動作動制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されてブーム倒伏操作が入力されないときにウインチ巻下げ操作が入力されたときには、前記フック平行移動機能を無効にし且つ前記フック水平移動機能を有効に設定することを特徴とする請求項２に記載のクレーンの連動作動制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されてブーム倒伏操作が入力されないときにウインチ巻下げ操作が入力されないときには、前記フック平行移動機能を有効にし且つ前記フック水平移動機能を無効に設定することを特徴とする請求項２または３に記載のクレーンの連動作動制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されずブーム縮小操作が入力されたときにブーム起立操作が入力されたときには、フック平行移動機能およびフック水平移動機能の両方を有効に設定することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のクレーンの連動作動制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されずブーム縮小操作が入力されたときにブーム起立操作が入力されないときにウインチ巻上げ操作が入力されたときには、前記フック平行移動機能を無効にし且つ前記フック水平移動機能を有効に設定することを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載のクレーンの連動作動制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されずブーム縮小操作が入力されたときにブーム起立操作が入力されないときにウインチ巻上げ操作が入力されないときには、前記フック平行移動機能を有効にし且つ前記フック水平移動機能を無効に設定することを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載のクレーンの連動作動制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、ブーム伸長操作が入力されずブーム縮小操作が入力されないときには、フック平行移動機能およびフック水平移動機能の両方を無効に設定することを特徴とする請求項２〜７のいずれか一項に記載のクレーンの連動作動制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１００１７３（Ｐ２０１３−１００１７３Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４５６３２（Ｐ２０１１−２４５６３２）
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（５０６００２８２３）古河ユニック株式会社 (54)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（５０６００２８２３）古河ユニック株式会社 (54)
【Ｆターム（参考）】
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