JP2017145131A - クレーン - Google Patents

Abstract

【課題】作業状況に応じた後端半径とすることが可能なクレーンの提供。
【解決手段】クローラクレーン１は、伸縮可能なライブマスト２１と、ライブマスト２１の長さを検出する計測部２１３と、作業半径と定格総荷重との関係を表す定格総荷重曲線が、ライブマスト２１の異なる複数の長さに対応して予め複数記憶されている記憶部７１０と、計測部２１３で検出された長さに対応する定格総荷重曲線を複数の定格総荷重曲線から選択し、選択された定格総荷重曲線に基づいてブーム１２の起伏動作を制限するモーメントリミッタ７１と、を備える。
【選択図】図８

Description

本発明は、クレーンに関する。

クローラクレーンの起伏装置には、ライブマスト式（例えば、特許文献１参照）とＡフレーム式の２種類がある。ライブマスト式は、Ａフレーム式と比べた場合、組立性が良く、また安価に構成できる等の長所がある。

特開２０１１−１９００８４号公報

一方で、同じ長さのブームを引き起こす場合、作業時の後端半径が大きくなってしまうという欠点がある。そのため、狭いところで作業をする場合、後端半径が大きくならないようにブームを寝かせると、最小作業半径が大きくなってしまう。また、それらの欠点を解消するために後端半径の小さなライブマストの短いクレーンを用いた場合、長尺なブームを引き起こせなくなったり、性能が下がったりする等の問題が生じる。

本発明に係るクレーンは、伸縮構造を有し、起伏ロープにより傾動してブームを起伏させる伸縮可能なライブマストと、前記ライブマストの長さを検出する長さ検出部と、作業半径と定格総荷重との関係を表す定格総荷重曲線が、前記ライブマストの異なる複数の長さに対応して予め複数記憶されている記憶部と、前記検出部で検出された長さに対応する定格総荷重曲線を前記複数の定格総荷重曲線から選択し、選択された定格総荷重曲線に基づいて前記ブームの起伏動作を制限する制限部と、を備える。

本発明によれば、ライブマストの長さを変更できるので、作業状況に応じた後端半径とすることが可能となる。

図１は、本発明の第１の実施の形態を示す図である。 図２は、ライブマストの構成の一例を示す図である。 図３は、態計測方法の他の例を示す図である。 図４は、フロント引き起こし時のライブマストを説明する図である。 図５は、作業時のライブマストを説明する図である。 図６は、比較例として、ライブマストの長さが固定である場合を説明する図である。 図７は、ライブマストの長さと定格総荷重曲線との関係を説明する図である。 図８は、定格総荷重曲線の切り替え動作に関係する構成を示すブロック図である。 図９は、ライブマストの伸縮状態に応じた定格総荷重曲線Ｌ１１，Ｌ１２の選択処理の一例を示すフローチャートである。 図１０は、第２の実施の形態におけるライブマストを示す図である。 図１１は、第２の実施の形態における定格総荷重曲線の切り替え動作に関係する構成を示すブロック図である。 図１２は、第２の実施の形態におけるライブマストの伸縮処理の一例を示すフローチャートである。 図１３は、第３の実施の形態におけるライブマストの伸縮動作を説明するフローチャートである。 図１４は、第４の実施の形態におけるライブマストの伸縮動作を説明するフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
−第１の実施の形態−
図１は、本発明の第１の実施の形態を示す図である。クローラクレーン１は、下部走行体１０と、下部走行体１０上に旋回可能に搭載された上部旋回体１１と、上部旋回体１１の前部に前後方向に起伏可能に軸支されたブーム１２とを有する。ブーム１２の先端部には前後方向に回動可能にジブ１３が取り付けられ、ジブ１３の先端部から昇降可能にフック１４が吊り下げられている。

ジブ１３の基端部にはフロントポスト１５が取り付けられ、フロントポスト１５とジブ先端部とはジブペンダント１７で接続されている。ブーム１２の頂部にはリアポスト１６が取り付けられている。ジブ起伏ロープ１８は、フロントポスト１５およびリアポスト１６の各先端に設けられたシーブ１９，２０の間に掛け回されている。ドラム２７の駆動によりジブ起伏ロープ１８が巻き取りまたは繰り出され、リアポスト１６に対してフロントポスト１５が回動し、ジブペンダント１７を介してジブ１３が起伏する。

上部旋回体１１の前部には、回動可能にライブマスト２１が軸支されている。ライブマスト２１の先端部とブーム１２の頂部とはブームペンダント２２で接続されている。ライブマスト２１の先端部に設けられたシーブ２３と起伏ドラム２４の後方に設けられたシーブ２５との間には、起伏ロープ２６が複数回掛け回されている。起伏ロープ２６の一端側は、起伏ドラム２４に巻回されている。起伏ドラム２４の駆動により起伏ロープ２６が巻き取りまたは繰り出されると、ライブマスト２１が回動してブームペンダント２２を介してブーム１２が起伏する。

図２は、ライブマスト２１の構成の一例を示す図である。本実施の形態におけるライブマスト２１はテレスコピック構造を有しており、上部旋回体１１の前部に回動可能に軸支される第１マスト部２１０と、第１マスト部２１０に対してスライド可能な第２マスト部２１１を備えている。第２マスト部２１１の先端部分にはシーブ２３が設けられている。図２に示すライブマスト２１の場合、図２（ａ）に示す伸張状態と、図２（ｂ）に示す縮小状態の２種類の長さに設定することができる。なお、図２（ｃ）はＤ１−Ｄ１断面図であり、図２（ｄ）はＤ２−Ｄ２断面図である。

第２マスト部２１１は、第１マスト部２１０に挿入される挿入部２１１ａと、シーブ２３が設けられるシーブ軸支部２１１ｂとを有している。挿入部２１１ａには、第２マスト部２１１の長さを調整するためのピン穴Ｐ１、Ｐ２が形成されている。図２（ａ）の伸張状態では、挿入部２１１ａのピン穴Ｐ１が第１マスト部２１０に形成されたピン穴Ｐ３と対向するように、挿入部２１１ａの挿入量を調整する。そして、図２（ｃ）に示すように、それらのピン穴Ｐ１，Ｐ３にピン２１２を挿通する。その結果、第２マスト部２１１は、伸張状態で第１マスト部２１０に固定される。

一方、図２（ｂ）に示す縮小状態では、シーブ軸支部２１１ｂに形成されたフランジＦが第１マスト部２１０の図示左端に当接するまで、挿入部２１１ａを第１マスト部２１０の内部に挿入する。その結果、挿入部２１１ａに形成されたピン穴Ｐ２が第１マスト部２１０のピン穴Ｐ３に対向する。その後、ピン２１２をピン穴Ｐ２，Ｐ３に挿通することで、第２マスト部２１１は短縮状態で第１マスト部２１０に固定される。第１マスト部２１０および第２マスト部２１１の断面形状は矩形筒状となっているが他の形状でも良く、例えば、円形筒状であっても良い。

ライブマスト２１には、ライブマスト２１の伸縮状態を検出するための計測部２１３が設けられている。図２に示す構成では、計測部２１３はロータリーポテンショメータであり、計測部２１３からは連結部材２１３ａが繰り出され、連結部材２１３ａの先端がシーブ軸支部２１１ｂのフランジＦに固定されている。その結果、ライブマスト２１の伸縮状態を計測部２１３で確認することができる。

なお、ライブマスト２１の伸縮状態を計測する方法としては、図２の構成に限定されない。図３は、計測方法の他の例を示す図である。計測部２１３はリミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２およびバー２１３ｂで構成されている。バー２１３ｂはシーブ軸支部２１１ｂのフランジＦに固定されており、第２マスト部２１１の伸縮動作に伴って図示左右方向に移動する。そのため、ライブマスト２１の伸縮に伴ってバー２１３ｂが左右に移動すると、リミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２のオンオフ状態が変化する。

図３（ａ）は伸張状態を示しており、バー２１３ｂによりリミットスイッチＬＳ１のレバーが押し下げられ、リミットスイッチＬＳ１がオン状態となっている。一方、リミットスイッチＬＳ２はオフ状態になっている。すなわち、リミットスイッチＬＳ１がオン、リミットスイッチＬＳ２はオフの場合には、ライブマスト２１は伸張状態となっている。

一方、図３（ｂ）に示す縮小状態では、両方のリミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２のレバーがバー２１３ｂによって押し下げられる。よって、リミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２の両方がオンの場合には、ライブマスト２１は縮小状態となっている。

ライブマスト２１の伸縮操作はフロント組立時に行う。例えば、ライブマスト２１を上部旋回体１１の前部に装着する前に、予め使用状態（図２（ａ）の伸張状態または図２（ｂ）の縮小状態）にセットしておいても良いし、ライブマスト２１を装着した後に補助クレーンを使用して伸張状態または縮小状態にセットするようにしても良い。

図４，５は、ライブマスト２１を伸張状態で使用した場合と、縮小状態で使用した場合のクローラクレーン１の姿勢を示したものである。図４はフロント引き起こし時の姿勢を示し、図５は作業時の姿勢を示す。図４（ａ）、図５（ａ）に示す姿勢はライブマスト２１を縮小状態で使用する場合であって、図４（ｂ）、図５（ｂ）に示す姿勢はライブマスト２１を伸張状態で使用する場合である。

図４から分かるように、ライブマスト２１がより長い伸張状態（図４（ｂ））の方が、シーブ２３とシーブ２５との距離が離れている。より小さな後端半径で作業を行う必要がある場合には、図４（ａ）のようにライブマスト２１を縮小状態（図２（ｂ）に示す状態）にセットする。一方、小さな後端半径が要求されない場合や、縮小状態のライブマスト２１では引き起こせないような長尺のフロントアタッチメントを用いる場合には、図４（ｂ）のようにライブマスト２１を伸張状態（図２（ａ）に示す状態）にセットする。

図５は、起伏ドラム２４の駆動により起伏ロープ２６を巻き取ってブーム１２を起ち上げた作業状態を示す。図５（ａ）はライブマスト２１が縮小状態の場合を示し、図５（ｂ）はライブマスト２１が伸張状態の場合を示す。ライブマスト２１を縮小状態にすると、そのときの後端半径ｒ２は伸張状態における後端半径ｒ１よりも小さくなる。

図６は、比較例として、ライブマストの長さが固定である場合を説明する図である。図６（ａ）は、最小作業半径をＲ１１とした場合であって、その場合の後端半径はｒ１１である。一方、狭所作業において後端半径をｒ１１よりも小さくする必要がある場合、すなわち、後端半径ｒ１２をｒ１１よりも小さくする場合には、図６（ｂ）のようにブーム１２を寝かせる必要がある。その場合、最小作業半径が大きくなってしまうという問題がある。図６（ｂ）では、後端半径をｒ１２としたことにより、最小作業半径がＲ１２（＞Ｒ１１）となっている。

なお、作業半径Ｒは上部旋回体１１の旋回中心から吊り荷までの距離であり、旋回中心からブームフットまでの長さをａ、ブーム長さをＬａ、ブーム角度の検出値をθとすると、次式（１）で算出される。
Ｒ＝ａ＋Ｌａ×cosθ …（１）

ところで、ライブマスト２１の長さを変更すると、ライブマスト２１とブーム１２との幾何学的な関係が変化するので、使用すべき定格総荷重曲線も変化する。そこで、本実施の形態では、ライブマスト２１の長さに応じた定格総荷重曲線を自動的に選択し、選択された定格総荷重曲線に基づいて保護動作等を行うように構成した。

図７はライブマスト２１の長さと定格総荷重曲線との関係を説明する図であり、縦軸は定格総荷重、横軸は作業半径である。曲線Ｌ１１は、ライブマスト２１を伸長状態とした場合の定格総荷重曲線である。一方、曲線Ｌ１２は、ライブマスト２１を縮小状態とした場合の定格総荷重曲線である。ライブマスト２１を縮小状態とすると、定格総荷重曲線Ｌ１１，Ｌ１２から分かるように、同一作業半径Ｒ１における定格総荷重は、ライブマスト２１を伸長状態とした場合よりも小さくなる。
なお、図中の符号Ａ（Ｒ１，Ｗ０），Ａ１は第３の実施の形態で説明する。

図８は、定格総荷重曲線の切り替え動作に関係する構成を示すブロック図である。運転室内に設けられた操作部７４には、クレーンを起動するための起動スイッチ７４ａが設けられている。コントローラ７０には、過負荷防止装置であるモーメントリミッタ７１が接続されている。モーメントリミッタ７１には、ブーム基端部に設けられた角度検出器７２からブーム１２の起伏角度（ブーム角度とも呼ばれる）が入力される。また、ロードセルなどの荷重検出器７３から起伏ロープ２６の張力が入力される。モーメントリミッタ７１の記憶部７１０には、伸張状態および縮小状態の定格総荷重曲線Ｌ１１，Ｌ１２（図６参照）がテーブルとして予め記憶されている。表示部７５には、クレーン作業の各種情報が表示される。

定格総荷重曲線とは、作業半径と定格総荷重との関係を表すものである。定格総荷重とは、その作業半径における吊り上げ可能な荷重の限界値であり、クレーンの転倒やブーム１２などの構成部材の破損を防止するために設定される。なお、ブーム１２には種々の長さのジブ１３が接続されるので、記憶部７１０には使用可能な複数のブーム１２と複数のジブ１３との組み合わせに応じた定格総荷重曲線がそれぞれ記憶されている。本実施の形態では、同一のブーム１２と同一のジブ１３について、ライブマスト２１の長さの相違により異なる定格総荷重曲線Ｌ１１とＬ１２が一例として記憶されている。もちろん、異なるブームとジブの組み合わせごとにライブマスト２１の長短に応じた２種類の定格総荷重曲線が記憶されている。

図９は、ライブマスト２１の伸縮状態に応じた定格総荷重曲線Ｌ１１，Ｌ１２の選択処理の一例を示すフローチャートである。オペレータが操作部７４の起動スイッチ７４ａをオンすると、コントローラ７０において図８に示す処理がスタートする。ステップＳ１００では、リミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２の状態を計測部２１３から読み込む。

ステップＳ１１０では、計測部２１３から読み込んだ情報に基づいて、リミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２が両方ともオンであるか否か、すなわち、ライブマスト２１が縮小状態か否かを判定する。ここで、ライブマスト２１が縮小状態にある場合には、図３（ｂ）に示すように、リミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２は両方ともオンとなる。また、図３（ａ）に示すように伸張状態の場合には、リミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２は両方ともオフになる。さらに、縮小状態と伸張状態との間の状態の場合には、リミットスイッチＬＳ１はオンで、リミットスイッチＬＳ２はオフ状態になる。

ステップＳ１１０において縮小状態と判定されると、ステップＳ１２０へ進んで縮小状態の定格総荷重曲線Ｌ１２が使用する定格総荷重曲線として設定される。一方、ステップＳ１１０でＮｏと判定されると、ステップＳ１３０へ進んでライブマスト２１が伸張状態か否かを判定する。リミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２の両方ともオフの場合には、ステップＳ１３０で伸張状態と判定されステップＳ１４０へ進む。ステップＳ１４０では、使用する定格総荷重曲線として図６の定格総荷重曲線Ｌ１１が設定される。

ステップＳ１３０でＮｏと判定された場合、すなわち、リミットスイッチＬＳ１がオンでリミットスイッチＬＳ２がオフである場合には、ライブマスト２１が中途半端な長さになっていると判定される。また、リミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２の状態が正常である場合には起こり得ないリミットスイッチＬＳ１がオフでリミットスイッチＬＳ２がオンの場合には、リミットスイッチが故障している可能性がある。いずれの場合にも、ステップＳ１３０からステップＳ１５０へ進んで、ライブマスト２１の状態の点検を促す表示を表示部７５に表示する。

上述したように、本実施の形態では、ライブマスト２１の長さを可変としたので、後端半径が制限される狭い作業環境においてはライブマスト２１を短くして使用し、後端半径に余裕のある作業環境においてはライブマスト２１を伸長状態で使用することができる。すなわち、作業環境に応じてライブマスト２１の長さを変更することができる。

さらに、上述した実施の形態では、ライブマスト２１の長さ状態（伸張状態、縮小状態）を計測部１２３で計測し、その計測結果に基づいて最適な定格総荷重曲線を自動的に設定するようにした。それにより、ライブマスト２１の長さを変更しても、作業機械を安定動作させることができる。

なお、上述した実施形態では、ライブマスト２１を、縮小状態と伸長状態との２種類の長さに設定可能としたが、３種類以上の長さに設定できるような構成としても良い。

以上説明した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）クローラクレーン１は、図２に示すような伸縮構造を有し、起伏ロープにより傾動してブーム１２を起伏させる伸縮可能なライブマスト２１と、ライブマスト２１の長さを検出する長さ検出部である計測部２１３と、図７に示すような作業半径と定格総荷重との関係を表す定格総荷重曲線Ｌ１１，Ｌ１２が、ライブマスト２１の異なる複数の長さに対応して予め複数記憶されている記憶部７１０と、計測部２１３で検出された長さに対応する定格総荷重曲線を複数の定格総荷重曲線Ｌ１１，Ｌ１２から選択し、選択された定格総荷重曲線に基づいてブーム１２の起伏動作を制限する制限部であるモーメントリミッタ７１と、を備える。このように、ライブマスト２１の長さが変更可能な場合において、ライブマスト２１の長さを変更すると変更後の定格総荷重曲線に自動的に設定されるので、ライブマスト２１の長さを変更してもモーメントリミッタ７１による制限動作を適切に行うことができる。

−第２の実施の形態−
図１０は、第２の実施の形態におけるライブマスト２１を示す図である。図１０（ａ）は伸張状態のライブマスト２１を示し、図１０（ｂ）は縮小状態のライブマスト２１を示す。上述した第１の実施の形態のクレーンでは、図２に示すような伸縮可能な構成のライブマスト２１が採用された。ただし、ライブマスト２１の伸縮作業そのものは、手作業で行ったり、他の補助機械（例えばクレーン）を用いたりして行われる。一方、第２の実施の形態では、図１０に示すように、油圧シリンダ２１５を用いて伸縮させる構成のライブマスト２１を採用する。

ライブマスト２１の長さを検出する計測部２１３には、図２の場合と同様にロータリーポテンショメータや、図３に示したリミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２等が設けられている。第１マスト部２１０には油圧シリンダ２１５が設けられている。油圧シリンダ２１５のピストンロッド２１５ａの先端は、第２マスト部２１１の挿入部２１１ａの図示右端に接続されている。油圧シリンダ２１５を伸張すると、挿入部２１１ａが第１マスト部２１０から繰り出されてライブマスト２１の長さが増加する。

図１０（ａ）に示す伸張状態は挿入部２１１ａが最も繰り出された状態であり、ライブマスト２１をこの状態に固定するためのピン２１２が装着されている。このピン２１２は、第１マスト部２１０に形成されたピン穴Ｐ３、および、第２マスト部２１１の挿入部２１１ａに形成されたピン穴Ｐ１に挿通されている。一方、図１０（ｂ）は縮小状態を示し、第２マスト部２１１のシーブ軸支部２１１ｂに設けられたフランジＦが第１マスト部２１０に当接するまで挿入部２１１ａが繰り込まれている。

図１１は、上述した図８に対応するブロック図である。第２の実施の形態では、操作部７４に設けられた伸縮指示スイッチ７４ｂを操作することで、油圧シリンダ２１５を伸縮させてライブマスト２１を伸張状態および縮小状態にすることができる。例えば、伸縮指示スイッチ７４ｂをトグルスイッチとし、一方に操作すると伸張状態となり、他方に操作すると縮小状態となる。伸縮指示スイッチ７４ｂの操作に応じて、ライブマスト２１の縮小を指示する縮小信号または伸張を指示する伸張信号が操作部７４からコントローラ７０へ出力される。

図１２は、ライブマスト２１の伸縮処理の一例を示すフローチャートである。本実施の形態におけるライブマスト２１では、図４のようにフロント部を倒した状態で、予めライブマスト２１の長さを伸張状態または縮小状態にする。

図１２のフローチャートは、図９に示すフローチャートにステップＳ１０からステップＳ４０までの処理を追加したものである。よって、以下では、ステップＳ１００〜ステップＳ１５０までの説明を省略し、ステップＳ１０〜ステップＳ４０の処理について説明する。図１２の処理は、操作部７４の起動スイッチ７４ａがオンされるとスタートする。

ステップＳ１０では、オペレータにより伸縮指示スイッチ７４ｂが操作され、その操作により操作部７４からコントローラ７０に入力される指示が、縮小信号か否かを判定する。ステップＳ１０で縮小信号と判定されると、ステップＳ２０へ進み、油圧シリンダ２１５を図１０（ｂ）に示すように収縮させる。

一方、ステップＳ１０でＮｏと判定されると、ステップＳ３０へ進んでコントローラ７０に入力される指示が伸張信号か否かを判定する。ステップＳ３０で伸張信号と判定されると、ステップＳ４０へ進んで図１０（ａ）のように油圧シリンダ２１５を伸張状態にする。オペレータが伸縮指示スイッチ７４ｂを未操作の間は、ステップＳ３０からステップＳ１０へ戻ることになる。

油圧シリンダ２１５が伸張状態とされた場合には、オペレータまたは他の作業員によって図１０（ａ）に示すようにピン穴Ｐ１，Ｐ３にピン２１２が挿通される。その結果、ライブマスト２１は伸張状態に固定される。ここで、ピン２１２で伸張状態に固定するのは、作業時に油圧シリンダ２１５に過大な力が掛からないようにするためである。油圧シリンダ２１５は、ライブマスト２１の伸縮動作に必要な力を出せる程度のものが用いられる。一方、縮小状態の場合には、図１０（ｂ）に示すように、シーブ軸支部２１１ｂのフランジＦが第１マスト部２１０の端面に当接し、フランジＦによって力を受ける構成となっているので、ピン２１２を使用しなくても済む。もちろん、縮小状態でもピン２１２を用いるような構成としても良い。

以上のように、第２の実施の形態では、油圧シリンダ２１５を用いて予めライブマスト２１を縮小状態および伸張状態に設定することができるので、第１の実施の形態の構成に比べて作業性に優れている。なお、第１の実施の形態の場合と同様に、ライブマスト２１の伸縮状態に応じて自動的に定格総荷重曲線がＬ１またはＬ２に設定される。なお、第２の実施の形態では、油圧シリンダ２１５は、段取り作業時にライブマスト２１を伸縮動作させるに必要な力を出せる程度のものとしている。したがって、後述するように、作業姿勢でライブマスト２１を伸縮可能とする油圧シリンダに比べて、シリンダ径が小さい油圧シリンダを採用することができ、これにより、ライブマスト２１のコストアップを抑制するようにしている。

−第３の実施の形態−
上述した第２の実施の形態では、油圧シリンダ２１５として比較的小径のシリンダを使用することでコストアップを抑制するようにした。一方、第３の実施の形態では、油圧シリンダ２１５として第２の実施の形態に使用されるものよりも太い径の油圧シリンダを使用することで、ピン２１２を使用しなくても作業時の負荷に耐えられるようにすると共に、例えば、図１に示すようにフロント部を起き上げた状態においても、ライブマスト２１の長さを変更できるようにした。なお、ライブマスト２１の構成は基本的に図１０に示す構成と同様であって、油圧シリンダ２１５がより大径になっている点が異なるだけなので、ライブマスト２１の構成についての説明は省略する。

図１３は、第３の実施の形態におけるライブマスト２１の伸縮動作を説明するフローチャートである。なお、図１３に示すフローチャートは、図１２に示したフローチャートにステップＳ１５およびステップＳ１６の処理を追加したものである。以下では、図１２のフローチャートと異なる部分について説明する。

ステップＳ１０で縮小信号と判定された場合は、本実施の形態の場合には直ちに油圧シリンダ２１５の縮小動作を実行せずに、ステップＳ１５の処理が行われる。一方、ステップＳ１０でＮｏと判定された場合には、上述した第２の実施の形態の場合と同様にステップＳ３０へ進む。ステップＳ３０に進んだ場合のステップＳ３０以降の処理は、上述した図１２の場合と同様の処理が行われる。

ステップＳ１５では、ライブマスト２１を縮小状態とした場合の定格総荷重曲線Ｌ１２と、角度検出器７２から出力されるブーム１２の起伏角度に基づく作業半径とから、ライブマスト２１を縮小状態とした場合に推定される定格総荷重（以下では、推定定格総荷重と呼ぶことにする）を算出する。そして、算出された推定定格総荷重が、荷重検出器７３から出力される張力に基づく吊り総荷重（フック１４の重量も含めた吊り荷重）よりも大きいか否かを判定する。

図７に示す点Ａ（Ｒ１、Ｗ０）は、ライブマスト２１を縮小状態とする前（すなわち、伸張状態）における作業半径（＝Ｒ１）と吊り総荷重（＝Ｗ０）とで表される座標上の点の一例を示したものである。作業半径は現時点（伸張状態）の作業半径Ｒ１であり、吊り総荷重はＷ０である。図７に示す例では、ライブマスト２１の長さが定格総荷重曲線Ｌ１１に対応する伸張状態であれば、作業半径Ｒ１では、吊り総荷重は推定定格総荷重Ｗ１１まで許容される。しかし、ライブマスト２１の長さが縮小状態である場合には定格総荷重曲線Ｌ１２に設定されるので、作業半径Ｒ１における吊り総荷重は推定定格総荷重Ｗ１２までしか許容されない。

そこで、本実施形態では、ステップＳ１５において「（推定定格総荷重Ｗ１２）≦（吊り総荷重）」と判定された場合には、すなわち、図７の点Ａ（Ｒ１、Ｗ０）で表される状況においては、縮小信号を受信しても縮小動作は行わずに、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、ライブマスト２１の縮小動作が禁止されたことを報知する警報（警報表示）を、表示部７５に表示する。

一方、例えば、現在の作業半径Ｒ１と吊り総荷重との関係が点Ａ１で表されるように、ライブマスト２１を縮小状態としたときの定格総荷重曲線Ｌ１２よりも下側である場合には、ステップＳ１５において「（推定定格総荷重Ｗ１２）＞（吊り総荷重）」と判定され、ステップＳ２０へ進む。ステップＳ２０では油圧シリンダ２１５を縮小させ、ライブマスト２１を縮小状態とする。ステップＳ２０以降の処理は、上述した第２の実施の形態の場合と同様である。

このように、第３の実施の形態では、ライブマスト２１の長さ変更が作業状態においても可能な構成とされる。さらに、ライブマスト２１の長さ変更時に、縮小状態における定格総荷重曲線Ｌ１２に基づく推定定格総荷重が吊り総荷重以下である場合には、オペレータがライブマスト２１の縮小を指示しても、縮小動作を禁止するように構成した。その結果、ライブマスト２１の伸縮動作を安全に行うことができる。

以上説明した第３の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（２）クローラクレーン１は、ライブマスト２１を第１の長さ（伸張状態の長さ）および第１の長さよりも短い第２の長さ（縮小状態の長さ）に伸縮する油圧シリンダ２１５と、吊り総荷重を検出する荷重検出器７３と、ブーム１２のブーム角を検出する角度検出器７２と、ライブマスト２１の伸長を指示する伸長信号と、ライブマスト２１の縮小を指示する縮小信号とが入力され、入力された伸長信号および縮小信号に基づいてライブマスト２１の伸縮を制御する制御部であるコントローラ７０と、を備え、記憶部７１０には伸張状態に対応する第１定格総荷重曲線（Ｌ１１）と縮小状態に対応する第２定格総荷重曲線（Ｌ１２）とが記憶される。

そして、コントローラ７０は、第２定格総荷重曲線と角度検出器７２で検出されたブーム角度に基づく作業半径とに基づいて推定される推定定格総荷重が、荷重検出器７３で検出された吊り総荷重以下である場合には、ライブマスト２１の縮小を禁止する。その結果、吊り荷を吊った状態でライブマスト２１の縮小をオペレータが指示しても、その時の吊り総荷重が縮小状態における定格総荷重以上と推定される場合には、ライブマスト２１の縮小動作が禁止されるので、安全が確保される。

−第４の実施の形態−
図１４は、第４の実施の形態を説明するためのフローチャートである。上述した第３の実施の形態では、作業中であってもライブマスト２１の伸縮動作が可能な構成としたが、本実施の形態でも同様の構成とする。

第１の実施の形態で説明した図５では、ライブマスト２１を縮小状態とした場合（図５（ａ））と、伸張状態とした場合（図５（ｂ））とを示した。第１の実施の形態では図２，３に示すライブマスト２１を使用し、予めライブマスト２１の長さを縮小状態または伸張状態としてから、フロント部を起き上げるようにした。図５に示す例では、起き上げた後に起伏ロープ２６の繰り出し量を調整することにより、図５（ａ）の縮小状態と図５（ｂ）の伸張状態とでブーム１２の起伏角度が同じになるようにしている。

一方、作業中に油圧シリンダ２１５を伸縮させてライブマスト２１の長さを変更する場合、変更前と変更後とではブーム１２の起伏角度が若干変化し、作業半径も変化することになる。そこで、本実施形態では、ライブマスト２１の長さを変更する際に、起伏ドラム２４の駆動により起伏ロープ２６を巻き取りまたは繰り出すことにより、作業半径が変化しないようにライブマスト２１の伸縮動作をさせるようにした。

図１４のフローチャートでは、図１２のフローチャートのステップＳ２０およびステップＳ４０の処理を、ステップＳ２５およびステップＳ４５の処理で置き換えている。その他の処理は図１２の場合と同様である。

ステップＳ１０において縮小信号と判定されると、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、油圧シリンダ２１５を伸長状態から縮小させると共に、作業半径が変化しないように油圧シリンダ２１５の縮小動作に連動して起伏ロープ２６を巻き取る。また、ステップＳ３０において伸張信号と判定されると、ステップＳ４５に進む。ステップＳ４５では、油圧シリンダ２１５を縮小状態から伸長させると共に、作業半径が変化しないように油圧シリンダ２１５の伸張動作に連動して起伏ロープ２６を繰り出す。

このように、第４の実施の形態では、ライブマスト２１の長さを変更した場合でも作用半径が変化しないので、吊り荷が周囲にある物や作業員などに干渉するのを防止することができ、周囲で作業している作業員に対して安全が確保される。

以上説明した第４の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。

（３）コントローラ７０は、ライブマスト２１を伸縮させる場合に、ブーム１２の作業半径が一定に維持されるようにライブマスト２１を起伏する起伏装置である起伏ドラム２４の動作を制御する。そのような制御を行うことによって、ライブマスト２１の伸縮動作を安全に行うことができる。

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。また、上述した実施形態および各変形例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。

１…クローラクレーン（クレーン）、１２…ブーム、２１…ライブマスト、２４…起伏ドラム（起伏装置）、２６…起伏ロープ、７０…コントローラ（制御部）、７１…モーメントリミッタ（制限部）、７２…角度検出器、７３…荷重検出器、７４…操作部、２１３…計測部（検出部）、２１５…油圧シリンダ、７１０…記憶部、Ｌ１１，Ｌ１２…定格総荷重曲線

Claims (3)

1. 伸縮構造を有し、起伏ロープにより傾動してブームを起伏させる伸縮可能なライブマストと、
   前記ライブマストの長さを検出する長さ検出部と、
   作業半径と定格総荷重との関係を表す定格総荷重曲線が、前記ライブマストの異なる複数の長さに対応して予め複数記憶されている記憶部と、
   前記検出部で検出された長さに対応する定格総荷重曲線を前記複数の定格総荷重曲線から選択し、選択された定格総荷重曲線に基づいて前記ブームの起伏動作を制限する制限部と、を備えることを特徴とするクレーン。
2. 請求項１に記載のクレーンにおいて、
   前記ライブマストを第１の長さおよび前記第１の長さよりも短い第２の長さに伸縮する油圧シリンダと、
   吊り総荷重を検出する吊り荷重検出器と、
   前記ブームのブーム角を検出する角度検出器と、
   前記ライブマストの前記第１の長さへの伸長を指示する伸長信号と、前記ライブマストの前記第２の長さへの縮小を指示する縮小信号とが入力され、入力された前記伸長信号および前記縮小信号に基づいて前記ライブマストの伸縮を制御する制御部と、を備え、
   前記記憶部には前記第１の長さに対応する第１定格総荷重曲線と前記第２の長さに対応する第２定格総荷重曲線とが記憶され、
   前記制御部は、前記第２定格総荷重曲線と前記角度検出器で検出されたブーム角度に基づく作業半径とに基づいて推定される推定定格総荷重が、前記吊り荷重検出器で検出された吊り総荷重以下である場合には、前記ライブマストの前記第２の長さへの縮小を禁止することを特徴とするクレーン。
3. 請求項２に記載のクレーンにおいて、
   前記制御部は、前記ライブマストを伸縮させる場合に、前記ブームの作業半径が一定に維持されるように前記ライブマストを起伏する起伏装置を制御することを特徴とするクレーン。

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