特許 5939243 クレーンの荷重導出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5939243

(24)【登録日】2016年5月27日

(45)【発行日】2016年6月22日

(54)【発明の名称】クレーンの荷重導出装置

(51)【国際特許分類】

   B66C 13/16 20060101AFI20160609BHJP

【ＦＩ】

   B66C13/16 F

【請求項の数】6

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2013-259180(P2013-259180)

(22)【出願日】2013年12月16日

(65)【公開番号】特開2015-113233(P2015-113233A)

(43)【公開日】2015年6月22日

【審査請求日】2014年10月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】304020362

【氏名又は名称】コベルコクレーン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100109058

【弁理士】

【氏名又は名称】村松 敏郎

(72)【発明者】

【氏名】石原 英明

【審査官】 葛原 怜士郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−３２７８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２２８９００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６６Ｃ １３／１６

Ｂ６６Ｃ ２３／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シーブに掛け回されたロープが巻かれるドラムを回転させることにより前記ロープを介して対象物の巻き上げ及び巻き下げを行うウインチを備えていて前記対象物の巻き上げ及び巻き下げにより吊作業を行うクレーンに設けられ、そのクレーンの吊荷重を導出する荷重導出装置であって、
前記ロープに掛かる荷重を検出する荷重検出器と、
前記対象物の巻上側又は巻下側への前記ロープの移動方向を表す方向指標信号を出力する方向出力部と、
前記対象物の巻上側又は巻下側への前記ロープの移動量を表す移動量指標値を出力する移動量出力部と、
前記荷重検出器によって検出された荷重値から前記ロープの第１張力値を導出し、その導出した第１張力値に含まれる前記シーブの回転抵抗に起因した誤差を低減するための補正を行い、その補正後の第１張力値である第２張力値から前記吊荷重を求める荷重演算装置とを備え、
前記移動量出力部は、前記対象物の巻上側又は巻下側への前記ロープの移動量に対応する前記ドラムの回転量を検出してその検出した回転量のデータを前記移動量指標値として出力するドラム回転検出器であり、
前記荷重演算装置は、前記方向指標信号が表す前記ロープの移動方向に対応した補正値により前記第１張力値を補正するとともに、前記対象物の巻上時及び巻下時に前記シーブの回転抵抗が一定になるまでの過渡期間において前記第１張力値を増加させる方向の増加補正と前記第１張力値を減少させる方向の減少補正との間での補正形態の移行を前記ドラム回転検出器から出力される前記移動量指標値としての前記ドラムの回転量の増加に従って段階的に行うように前記補正値を段階的に変化させる、クレーンの荷重導出装置。

【請求項2】

シーブに掛け回されたロープを介して対象物の巻き上げ及び巻き下げを行うウインチを備えていて前記対象物の巻き上げ及び巻き下げにより吊作業を行うクレーンに設けられ、そのクレーンの吊荷重を導出する荷重導出装置であって、
前記ロープに掛かる荷重を検出する荷重検出器と、
前記対象物の巻上側又は巻下側への前記ロープの移動方向を表す方向指標信号を出力する方向出力部と、
前記対象物の巻上側又は巻下側への前記ロープの移動量を表す移動量指標値を出力する移動量出力部と、
前記荷重検出器によって検出された荷重値から前記ロープの第１張力値を導出し、その導出した第１張力値に含まれる前記シーブの回転抵抗に起因した誤差を低減するための補正を行い、その補正後の第１張力値である第２張力値から前記吊荷重を求める荷重演算装置とを備え、
前記移動量出力部は、前記対象物の巻上側又は巻下側への前記ロープの実際の移動量を検出してその検出したロープの実際の移動量のデータを前記移動量指標値として出力する移動量検出器であり、
前記荷重演算装置は、前記方向指標信号が表す前記ロープの移動方向に対応した補正値により前記第１張力値を補正するとともに、前記対象物の巻上時及び巻下時に前記シーブの回転抵抗が一定になるまでの過渡期間において前記第１張力値を増加させる方向の増加補正と前記第１張力値を減少させる方向の減少補正との間での補正形態の移行を前記移動量検出器から出力される前記移動量指標値としての前記ロープの実際の移動量の増加に従って段階的に行うように前記補正値を段階的に変化させる、クレーンの荷重導出装置。

【請求項3】

前記荷重演算装置は、前記ロープが掛け回される前記シーブの形態毎に異なった前記過渡期間の前記移動量指標値と前記補正値との相関関係を示す複数パターンの移動量補正値相関関係を記憶しており、前記複数パターンの前記移動量補正値相関関係から前記ロープが現在掛け回されている前記シーブの形態に応じた前記移動量補正値相関関係を選択し、その選択した移動量補正値相関関係を用いて前記過渡期間の前記第１張力値を補正するための前記補正値を導出する、請求項１又は２に記載のクレーンの荷重導出装置。

【請求項4】

前記シーブの形態は、前記ロープが掛け回される前記シーブの数である、請求項３に記載のクレーンの荷重導出装置。

【請求項5】

前記対象物は、前記クレーンにおいて起伏自在となるように設けられた起伏部材であり、
前記ウインチは、前記ロープを介して前記起伏部材の巻き上げ及び巻き下げを行う起伏ウインチである、請求項１〜４のいずれか１項に記載のクレーンの荷重導出装置。

【請求項6】

前記対象物は、吊荷を吊るためのフック装置であり、
前記ウインチは、前記ロープを介して前記フック装置の巻き上げ及び巻き下げを行う巻上ウインチである、請求項１〜４のいずれか１項に記載のクレーンの荷重導出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クレーンの荷重導出装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、クレーンでは、複数のシーブに掛け回されたロープを介して対象物（ブームやジブ等の起伏部材又はフック装置等）の巻き上げ及び巻き下げを行うウインチが設けられている。そして、このようなクレーンでは、ロープに掛かる荷重を検出して、その検出値に基づいてクレーンの吊荷重を算出する荷重演算装置が設けられている。下記特許文献１及び２には、このようなクレーンの荷重演算装置の一例が示されている。

【0003】

特許文献１に開示された荷重演算装置は、ブームの巻き上げ及び巻き下げ（ブームの起伏）を行うためのブーム起伏ロープの荷重検出値からクレーンの吊荷重を算出するものである。ブーム起伏ロープの荷重検出値には、ブーム起伏ロープが掛けられたシーブの回転抵抗（シーブ効率）に起因する誤差が含まれるため、この荷重演算装置では、荷重検出値に含まれる誤差を補正し、その補正後の荷重検出値からクレーンの吊荷重を算出している。

【0004】

具体的に、シーブの回転抵抗はブームの巻上時と巻下時とで逆に作用することから、特許文献１の荷重演算装置では、起伏操作レバーが巻上側へ操作されたときにはブームの巻上時の吊荷重と起伏ロープの張力との関係を示す巻上用吊荷重データを用いて起伏ロープの荷重検出値から吊荷重を算出し、起伏操作レバーが巻下側へ操作されたときにはブームの巻下時の吊荷重と起伏ロープの張力との関係を示す巻下用吊荷重データを用いて起伏ロープの荷重検出値から吊荷重を算出している。そして、特許文献１では、起伏操作レバーが操作されてからシーブ等の動きが定常状態になるまでの過渡期間においては起伏ロープに作用する張力の状態と起伏操作レバーの操作状態とが一致しないため、その過渡期間に対応する所定の経過時間後に起伏操作レバーの巻上側又は巻下側への操作に応じた吊荷重データを用いて吊荷重を算出するようにしている。

【0005】

また、特許文献２に開示された荷重演算装置は、吊荷を吊るフックブロックの巻き上げ及び巻き下げを行うための巻上ロープとしての吊上ワイヤの荷重検出値（荷重の計測値）からクレーンの吊荷重を算出するものである。この荷重演算装置では、吊上ワイヤが掛け回されたシーブが吊荷の巻上側又は巻下側のいずれの側へ回転しているかを検出し、その検出したシーブの回転方向に応じて荷重検出値に含まれるシーブの回転軸に対する摩擦力（シーブの回転抵抗）による誤差を補正し、その補正後の荷重検出値から吊荷重を算出している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６−３２７８１５号公報

【特許文献2】特開２０１０−２２８９００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記特許文献１に開示された荷重演算装置及び上記特許文献２に開示された荷重演算装置では、いずれもオペレータ等に違和感を与える荷重表示がされる虞がある。その理由は、以下の通りである。

【0008】

上記特許文献１に開示された荷重演算装置では、起伏操作レバーの停止前の操作方向と逆の操作方向に起伏操作レバーが操作され且つその操作に対応する方向に起伏ロープが動いた時点で、荷重検出値の補正に用いる荷重データを停止前の操作方向に対応する荷重データから逆の操作方向に対応する荷重データに切り換えているが、シーブの回転抵抗が作用する方向は、起伏ロープが動き始めた時点で瞬間的に切り換わらない。すなわち、シーブの回転抵抗が作用する方向は、起伏ロープの移動に伴ってシーブが回転し始めてから徐々に変化し、その変化の過渡期間が経過した後に、回転抵抗が切換後の操作方向に対応した方向に作用する一定値となる。従って、上記特許文献１での荷重検出値の補正に用いる荷重データの切り換えは、実際のシーブの回転抵抗の変化形態と対応しておらず、補正に用いる荷重データの切り換えが行われた時点では、荷重検出値が実際のシーブの回転抵抗とかけ離れた補正値によって補正されることになる。その結果、このような補正がなされた後の荷重検出値から算出される吊荷重には、その補正に起因した値の急変箇所が生じることになり、その算出された吊荷重の値が表示されると違和感を与えることになる。

【0009】

また、上記特許文献２に開示された荷重演算装置では、シーブの回転方向が切り換わった時点で荷重検出値を補正する補正値が切り換わることになるため、この補正も上記過渡期間におけるシーブの回転抵抗の変化形態に対応していない。従って、上記特許文献２の荷重演算装置によっても、算出した吊荷重において補正に起因した値の急変箇所が生じる虞があり、その算出した吊荷重の値が表示されると違和感を与えることになる。

【0010】

この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、違和感を与えない荷重表示を実現可能なクレーンの荷重導出装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するために、本発明によるクレーンの荷重導出装置は、シーブに掛け回されたロープが巻かれるドラムを回転させることにより前記ロープを介して対象物の巻き上げ及び巻き下げを行うウインチを備えていて前記対象物の巻き上げ及び巻き下げにより吊作業を行うクレーンに設けられ、そのクレーンの吊荷重を導出する荷重導出装置であって、前記ロープに掛かる荷重を検出する荷重検出器と、前記対象物の巻上側又は巻下側への前記ロープの移動方向を表す方向指標信号を出力する方向出力部と、前記対象物の巻上側又は巻下側への前記ロープの移動量を表す移動量指標値を出力する移動量出力部と、前記荷重検出器によって検出された荷重値から前記ロープの第１張力値を導出し、その導出した第１張力値に含まれる前記シーブの回転抵抗に起因した誤差を低減するための補正を行い、その補正後の第１張力値である第２張力値から前記吊荷重を求める荷重演算装置とを備え、前記移動量出力部は、前記対象物の巻上側又は巻下側への前記ロープの移動量に対応する前記ドラムの回転量を検出してその検出した回転量のデータを前記移動量指標値として出力するドラム回転検出器であり、前記荷重演算装置は、前記方向指標信号が表す前記ロープの移動方向に対応した補正値により前記第１張力値を補正するとともに、前記対象物の巻上時及び巻下時に前記シーブの回転抵抗が一定になるまでの過渡期間において前記第１張力値を増加させる方向の増加補正と前記第１張力値を減少させる方向の減少補正との間での補正形態の移行を前記ドラム回転検出器から出力される前記移動量指標値としての前記ドラムの回転量の増加に従って段階的に行うように前記補正値を段階的に変化させる（請求項１）。

【0012】

また、本発明によるクレーンの荷重導出装置は、シーブに掛け回されたロープを介して対象物の巻き上げ及び巻き下げを行うウインチを備えていて前記対象物の巻き上げ及び巻き下げにより吊作業を行うクレーンに設けられ、そのクレーンの吊荷重を導出する荷重導出装置であって、前記ロープに掛かる荷重を検出する荷重検出器と、前記対象物の巻上側又は巻下側への前記ロープの移動方向を表す方向指標信号を出力する方向出力部と、前記対象物の巻上側又は巻下側への前記ロープの移動量を表す移動量指標値を出力する移動量出力部と、前記荷重検出器によって検出された荷重値から前記ロープの第１張力値を導出し、その導出した第１張力値に含まれる前記シーブの回転抵抗に起因した誤差を低減するための補正を行い、その補正後の第１張力値である第２張力値から前記吊荷重を求める荷重演算装置とを備え、前記移動量出力部は、前記対象物の巻上側又は巻下側への前記ロープの実際の移動量を検出してその検出したロープの実際の移動量のデータを前記移動量指標値として出力する移動量検出器であり、前記荷重演算装置は、前記方向指標信号が表す前記ロープの移動方向に対応した補正値により前記第１張力値を補正するとともに、前記対象物の巻上時及び巻下時に前記シーブの回転抵抗が一定になるまでの過渡期間において前記第１張力値を増加させる方向の増加補正と前記第１張力値を減少させる方向の減少補正との間での補正形態の移行を前記移動量検出器から出力される前記移動量指標値としての前記ロープの実際の移動量の増加に従って段階的に行うように前記補正値を段階的に変化させる（請求項２）。

【0013】

以上の荷重導出装置では、荷重演算装置が、対象物の巻上時及び巻下時の前記過渡期間において前記増加補正と前記減少補正との間での補正形態の移行をロープの移動量を表す移動量指標値の増加に従って段階的に行うように補正値を段階的に変化させるため、前記過渡期間の第１張力値の補正によって補正後の第１張力値に急激に値が変化する箇所が生じるのを防ぐことができる。このため、補正後の第１張力値である第２張力値から算出される吊荷重の値にその値が急変する箇所が生じるのを防ぐことができ、その算出された吊荷重の値に基づいて、違和感を与えない荷重表示を実現できる。

【0014】

上記荷重導出装置において、前記荷重演算装置は、前記ロープが掛け回される前記シーブの形態毎に異なった前記過渡期間の前記移動量指標値と前記補正値との相関関係を示す複数パターンの移動量補正値相関関係を記憶しており、前記複数パターンの前記移動量補正値相関関係から前記ロープが現在掛け回されている前記シーブの形態に応じた前記移動量補正値相関関係を選択し、その選択した移動量補正値相関関係を用いて前記過渡期間の前記第１張力値を補正するための前記補正値を導出することが好ましい（請求項３）。

【0015】

シーブの回転抵抗に起因する第１張力値の誤差は、ロープが掛け回されているシーブの形態毎に異なるが、この構成によれば、ロープが現在掛け回されているシーブの形態に応じたパターンの移動量補正値相関関係に基づいてその現在のシーブの形態に対応する第１張力値の誤差を正確に補正可能な補正値を導出することができる。このため、ロープが現在掛け回されているシーブの形態に応じて前記過渡期間の第１張力値を適切に補正することができる。

【0016】

この場合において、前記シーブの形態は、前記ロープが掛け回される前記シーブの数であってもよい（請求項４）。

【0017】

この構成によれば、ロープが掛け回されているシーブの数に応じて異なる回転抵抗に起因した前記過渡期間の第１張力値の誤差を適切に補正することができる。

【0018】

上記荷重導出装置において、前記対象物は、前記クレーンにおいて起伏自在となるように設けられた起伏部材であり、前記ウインチは、前記ロープを介して前記起伏部材の巻き上げ及び巻き下げを行う起伏ウインチであってもよい（請求項５）。

【0019】

この構成によれば、起伏ロープに掛かる荷重値からその起伏ロープの第１張力値を算出し、その算出した第１張力値に基づいてクレーンの吊荷重を導出する荷重導出装置において、前記過渡期間における起伏ロープの第１張力値の誤差を適切に補正して違和感を与えない荷重表示を実現することができる。

【0020】

上記荷重導出装置において、前記対象物は、吊荷を吊るためのフック装置であり、前記ウインチは、前記ロープを介して前記フック装置の巻き上げ及び巻き下げを行う巻上ウインチであってもよい（請求項６）。

【0021】

この構成によれば、フック装置に接続される巻上ロープに掛かる荷重値からその巻上ロープの第１張力値を算出し、その算出した第１張力値に基づいてクレーンの吊荷重を導出する荷重導出装置において、前記過渡期間における巻上ロープの第１張力値の誤差を適切に補正して違和感を与えない荷重表示を実現することができる。

【発明の効果】

【0022】

以上説明したように、本発明によれば、違和感を与えない荷重表示を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の一実施形態による荷重導出装置が適用されるクレーンの側面図である。

【図2】図１に示したクレーンにおける起伏ロープの掛け回しの構成と荷重検出器の取付位置とを説明するための模式図である。

【図3】本発明の一実施形態による荷重導出装置の機能ブロック図である。

【図4】本発明の一実施形態の荷重導出装置による吊荷重値の導出プロセスを示すフローチャートである。

【図5】本発明の一実施形態における起伏ロープの張力、レバーの操作状態及び荷重表示の経時変化を示す図である。

【図6】本発明の比較例における起伏ロープの張力、レバーの操作状態及び荷重表示の経時変化を示す図である。

【図7】本発明の別の比較例における起伏ロープの張力、レバーの操作状態及び荷重表示の経時変化を示す図である。

【図8】本発明のさらに別の比較例における起伏ロープの張力、レバーの操作状態及び荷重表示の経時変化を示す図である。

【図9】本発明の変形例における主巻ロープの掛け回しの構成を示す模式図である。

【図10】図９に示した変形例の構成において主巻ロープから荷重検出器に掛かる荷重を説明するための図である。

【図11】本発明の変形例による荷重導出装置の機能ブロック図である。

【図12】本発明の変形例における主巻ロープの張力、レバーの操作状態及び荷重表示の経時変化を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

【0025】

まず、図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態による荷重導出装置が設けられるクレーンの全体構成について説明する。

【0026】

クレーンは、図１に示すように、自走可能な下部走行体２と、その下部走行体２上に旋回可能となるように搭載された上部旋回体４とを備える。

【0027】

上部旋回体４には、ブーム６が起伏自在となるように設けられている。ブーム６は、本発明の対象物の一例であり、また、本発明の起伏部材の一例である。ブーム６の先端から主フック装置８及び補フック装置９が吊り下げられている。主フック装置８は、主巻ロープ１０を介してブーム６の先端から吊り下げられており、補フック装置９は、補巻ロープ１１を介してブーム６の先端から吊り下げられている。

【0028】

また、上部旋回体４には、主巻ロープ１０の巻き取り／繰り出しを行うことにより主フック装置８及びその主フック装置８に吊られた図略の吊荷の巻き上げ／巻き下げを行う主巻ウインチ１２と、補巻ロープ１１の巻き取り／繰り出しを行うことにより補フック装置９及びその補フック装置９に吊られた図略の吊荷の巻き上げ／巻き下げを行う補巻ウインチ１３とが設けられている。

【0029】

上部旋回体４にはガントリ１６が立設されており、そのガントリ１６の上端部に２つのガントリピークシーブ１８（図２参照）が同軸に設けられている。ガントリピークシーブ１８は、水平方向に延びる回転軸１８ａによりその軸回りに回転自在となるように支持されている。ガントリ１６の上端部の前部には、図１に示すように、下部スプレッダ２０が設けられている。下部スプレッダ２０は、複数の下部シーブ２０ａ（図２参照）を有する。これらの下部シーブ２０ａは、対応する回転軸２０ｂによりその軸回りにそれぞれ回転自在となるように支持されている。

【0030】

下部スプレッダ２０から前方へ離間して上部スプレッダ２２が設けられている。上部スプレッダ２２は、複数の上部シーブ２２ａ（図２参照）を有する。これらの上部シーブ２２ａは、対応する回転軸２２ｂによりその軸回りにそれぞれ回転自在となるように支持されている。上部スプレッダ２２は、図１に示すように、ガイケーブル２４を介してブーム６の先端部に接続されている。

【0031】

また、上部旋回体４には、起伏ウインチ２６が設けられている。起伏ウインチ２６のドラム２６ａから引き出された起伏ロープ２８は、図２に示すように、一方のガントリピークシーブ１８に掛けられ、その後、複数の上部シーブ２２ａと複数の下部シーブ２０ａとに掛け回され、さらに、もう一方のガントリピークシーブ１８に掛けられた後、荷重検出器４２に接続されている。すなわち、起伏ロープ２８のうち起伏ウインチ２６と反対側の端部が荷重検出器４２に接続されている。

【0032】

起伏ウインチ２６は、ドラム２６ａを回転させて起伏ロープ２８の巻き取り／繰り出しを行うことにより下部スプレッダ２０に対する上部スプレッダ２２の離間距離を変化させ、それによってブーム６の巻き上げ／巻き下げ、すなわちブーム６の起伏を行うようになっている。ブーム６の巻き上げ／巻き下げのために起伏ウインチ２６が起伏ロープ２８の巻き取り／繰り出しを行うときには、起伏ロープ２８が移動し、その起伏ロープ２８の移動に伴って各シーブ１８，２０ａ，２２ａが各々の対応する回転軸１８ａ，２０ｂ，２２ｂ回りに回転されるようになっている。

【0033】

上部旋回体４には、運転室３２（図１参照）が設けられており、その運転室３２内には、起伏ウインチ２６を操作するための起伏操作装置３４（図３参照）が設けられている。起伏操作装置３４は、オペレータによって操作されるレバー３４ａを有する。レバー３４ａは、起伏ウインチ２６の巻上動作及び巻下動作の停止（ドラム２６ａの回転停止）を指示する中立位置から一方側であって起伏ウインチ２６によるブーム６の巻上動作（起伏ロープ２８の巻取動作）を指示する巻上側と、前記中立位置から巻上側と反対側であって起伏ウインチ２６によるブーム６の巻下動作（起伏ロープ２８の繰出動作）を指示する巻下側とに操作可能となっている。このレバー３４ａが中立位置から巻上側又は巻下側へ操作されることによって、起伏ウインチ２６にそのレバー３４ａの操作に応じた動作が指示され、その結果、起伏ウインチ２６がレバー３４ａの操作に応じた巻上動作又は巻下動作を行うようになっている。

【0034】

本実施形態による荷重導出装置４０は、以上のような構成を有するクレーンに設けられてそのクレーンの吊荷重を導出するものである。本実施形態におけるクレーンの吊荷重は、吊荷の重量と、その吊荷を吊っているフック装置（主フック装置８又は補フック装置９）の重量と、そのフック装置用の巻上ロープ（主巻ロープ１０又は補巻ロープ１１）のうちブーム６の先端から垂下している部分の重量との合計の重量に相当する。以下、本実施形態の荷重導出装置４０の具体的な構成について説明する。

【0035】

本実施形態の荷重導出装置４０は、図３に示すように、荷重検出器４２と、操作検出器４４と、ドラム回転検出器４６と、角度検出器４８と、荷重演算装置５０とを備える。

【0036】

荷重検出器４２は、例えばロードセルであり、上部旋回体４に固定されている。荷重検出器４２には上述のように起伏ロープ２８が接続されており、当該荷重検出器４２は、起伏ロープ２８に掛かる荷重を逐次検出する。そして、荷重検出器４２は、検出した荷重値のデータを荷重演算装置５０へ逐次出力する。

【0037】

操作検出器４４は、起伏操作装置３４のレバー３４ａの操作状態を検出するものである。操作検出器４４は、レバー３４ａが中立位置にあるか、中立位置から巻上側又は巻下側に操作されているかを逐次検出し、その検出したレバー３４ａの操作状態を表す信号を荷重演算装置５０へ逐次出力する。この操作検出器４４は、本発明の方向出力部の概念に含まれるものであり、当該操作検出器４４が出力する信号は、本発明の方向指標信号の概念に含まれるものである。

【0038】

具体的に、レバー３４ａが巻上側へ操作された場合には、起伏ウインチ２６の巻上動作が行われ、起伏ロープ２８はドラム２６ａに巻き取られてブーム６を巻き上げる側へ移動することになる。一方、レバー３４ａが巻下側へ操作された場合には、起伏ウインチ２６の巻下動作が行われ、起伏ロープ２８はドラム２６ａから繰り出されてブーム６を巻き下げる側へ移動することになる。従って、操作検出器４４の出力信号がレバー３４ａの巻上側への操作を表すものである場合には、その出力信号はブーム６の巻上側への起伏ロープ２８の移動を表す移動方向指標信号に相当し、操作検出器４４の出力信号がレバー３４ａの巻下側への操作を表すものである場合には、その出力信号はブーム６の巻下側への起伏ロープ２８の移動を表す移動方向指標信号に相当する。

【0039】

ドラム回転検出器４６は、起伏ウインチ２６に設けられており、その起伏ウインチ２６から出力されるドラム２６ａの回転パルス数を検出するものである。ドラム回転検出器４６は、回転パルス数を逐次検出し、その検出した回転パルス数のデータを荷重演算装置５０へ逐次出力する。このドラム回転検出器４６は、本発明の移動量出力部の概念に含まれるものであり、当該ドラム回転検出器４６が出力する回転パルス数のデータは、本発明の移動量指標値の概念に含まれるものである。具体的に、ドラム２６ａの回転パルス数は、ドラム２６ａの回転量を表し、ドラム２６ａの回転量は、そのドラム２６ａによって巻き取り又は繰り出される起伏ロープ２８の移動量に対応する。従って、ドラム回転検出器４６が出力する回転パルス数のデータは、ブーム６の巻上側又は巻下側への起伏ロープ２８の移動量を表す移動量指標値に相当する。

【0040】

角度検出器４８は、ブーム６の起伏角度を検出するものである。角度検出器４８は、ブーム６の起伏角度を逐次検出し、その検出した起伏角度のデータを荷重演算装置５０へ逐次出力する。

【0041】

荷重演算装置５０は、荷重検出器４２から出力される荷重値のデータから起伏ロープ２８の張力の値である第１張力値を導出し、その導出した第１張力値に含まれるシーブ１８，２０ａ，２２ａの回転抵抗（シーブ１８，２０ａ，２２ａと対応する回転軸１８ａ，２０ｂ，２２ｂとの間の摩擦力）に起因した誤差を低減するための補正を行い、その補正後の第１張力値である第２張力値からクレーンの吊荷重を算出する。また、荷重演算装置５０は、操作検出器４４から出力される信号が表すレバー３４ａの操作方向、すなわち起伏ロープ２８の移動方向に対応した補正係数により第１張力値を補正するとともに、ブーム６の巻上時及び巻下時にシーブ１８，２０ａ，２２ａの回転抵抗が一定になるまでの過渡期間において第１張力値を増加させる方向の増加補正と第１張力値を減少させる方向の減少補正との間での補正形態の移行をドラム２６ａの回転パルス数の累積値（以下、累積回転パルス数という）の増加に従って段階的に行うように補正係数を段階的に変化させる。以下、この荷重演算装置５０の詳細な構成について説明する。

【0042】

荷重演算装置５０は、メモリ５２と、機能ブロックとしての張力導出部５３、補正値導出部５４及び荷重演算部５６とを有する。

【0043】

張力導出部５３は、荷重検出器４２から出力されて荷重演算装置５０に入力される荷重値のデータから起伏ロープ２８の第１張力値を導出する。本実施形態では、起伏ロープ２８の端部に接続された荷重検出器４２が起伏ロープ２８に掛かる荷重を検出するため、張力導出部５３は、荷重検出器４２から出力される荷重値をそのまま起伏ロープ２８の第１張力値として導出する。

【0044】

メモリ５２は、張力導出部５３によって導出された起伏ロープ２８の第１張力値を補正するための補正係数を記憶している。この補正係数は、本発明の補正値の概念に含まれるものである。メモリ５２は、起伏ロープ２８の移動方向に対応するレバー３４ａの操作方向に応じて第１張力値の補正に用いられる異なった補正係数を記憶している。具体的に、レバー３４ａが巻下側へ操作されて起伏ウインチ２６がブーム６の巻下動作を行うときに第１張力値を補正するための補正係数と、レバー３４ａが巻上側へ操作されて起伏ウインチ２６がブーム６の巻上動作を行うときに第１張力値を補正するための補正係数とが、それぞれ、起伏ロープ２８の移動量を表すドラム２６ａの累積回転パルス数（回転量）と対応付けされた状態で記憶されている。例えば、巻上時における累積回転パルス数と補正係数との相関関係を示す関数又はマップ状のデータと、巻下時における累積回転パルス数と補正係数との相関関係を示す関数又はマップ状のデータとがメモリ５２に記憶されている。

【0045】

メモリ５２に記憶されている累積回転パルス数と補正係数との相関関係のうち前記過渡期間に対応する部分は、補正係数を第１張力値に乗算することにより第１補正値を増加させる方向の増加補正と補正係数を第１張力値に乗算することにより第１補正値を減少させる方向の減少補正との間で補正形態を移行させ、且つ、その補正形態の移行を累積回転パルス数の増加に従って段階的に行わせるように設定されている。具体的に、巻下時の過渡期間における累積回転パルス数と補正係数との相関関係は、補正係数が増加補正を行わせる補正係数から減少補正を行わせる補正係数へ過渡期間の途中で変化し、且つ、その変化が累積回転パルス数の増加に従って段階的に行われるように設定されている。また、巻上時の過渡期間における累積回転パルス数と補正係数との相関関係は、補正係数が減少補正を行わせる補正係数から増加補正を行わせる補正係数へ過渡期間の途中で変化し、且つ、その変化が累積回転パルス数の増加に従って段階的に行われるように設定されている。

【0046】

また、メモリ５２は、ブーム６の起伏角度と自重成分との相関関係と、荷重係数を記憶している。自重成分は、起伏ロープ２８の張力（第１張力値）に含まれる吊荷重以外の荷重成分のことである。例えば、主フック装置８により吊荷を吊っている場合には、ブーム６の重量とブーム６に付属する部材のうち起伏ロープ２８の張力に寄与する主フック装置８以外の部材の重量との合計の重量が自重成分に相当する。また、補フック装置９により吊荷を吊っている場合には、ブーム６の重量とブーム６に付属する部材のうち起伏ロープ２８の張力に寄与する補フック装置９以外の部材の重量との合計の重量が自重成分に相当する。また、メモリ５２は、後述する吊荷重の算出プロセスにおいて、ドラム２６ａの累積回転パルス数を記憶するとともに、操作検出器４４によって検出されるレバー３４ａの操作状態を記憶する。また、メモリ５２は、繰り返し行われる吊荷重の算出プロセスの各回で張力値の補正に用いられた補正係数の値を記憶する。

【0047】

補正値導出部５４は、第１張力値を補正するために用いる補正係数を導出するものである。具体的に、補正値導出部５４は、操作検出器４４から出力された信号が表すレバー３４ａの操作状態に対応した補正係数をメモリ５２に記憶された補正係数に基づいて導出する。また、補正値導出部５４は、ブーム６の巻上時及び巻下時の過渡期間にドラム回転検出器４６から出力される回転パルス数を累積して累積回転パルス数を導出するとともに、その累積回転パルス数の増加に応じて変化する段階的な補正係数をメモリ５２に記憶された累積回転パルス数と補正係数との相関関係から導出する。

【0048】

荷重演算部５６は、張力導出部５３によって導出された第１張力値に補正値導出部５４によって導出された補正係数を乗算することにより第１張力値を補正する。また、荷重演算部５６は、角度検出器４８から出力されて荷重演算装置５０に入力されるブーム６の起伏角度のデータに応じた前記自重成分をメモリ５２に記憶された起伏角度と自重成分との相関関係に基づいて算出する。そして、荷重演算部５６は、第１張力値を補正することによって得た第２張力値と、算出した前記自重成分と、メモリ５２に記憶されている荷重係数とを用いて、クレーンの吊荷重の値を算出する。具体的には、荷重演算部５６は、算出した自重成分を第２張力値から減算し、その減算によって得た値に荷重係数を乗算することによって吊荷重の値を求める。荷重演算部５６は、算出した吊荷重の値を運転室３２内に設けられた表示装置６０へ出力してその表示装置６０に表示させる。

【0049】

次に、図４に示したフローチャートに従って、本実施形態の荷重導出装置４０による吊荷重の導出プロセスについて説明する。

【0050】

まず、荷重演算装置５０が操作検出器４４から入力される信号からレバー３４ａの操作状態を読み取り、補正値導出部５４がドラム回転検出器４６から入力されるデータからドラム２６ａの回転パルス数を読み取り、張力導出部５３が荷重検出器４２から入力される荷重値のデータから起伏ロープ２８の第１張力値を読み取り、荷重演算部５６が角度検出器４８から入力されるデータからブーム６の起伏角度を読み取る（ステップＳ１）。

【0051】

次に、荷重演算装置５０は、読み取ったレバー３４ａの操作状態に基づいて、レバー３４ａが中立位置にあるか否かを判断する（ステップＳ２）。

【0052】

荷重演算装置５０がレバー３４ａは中立位置にあると判断した場合には、荷重演算部５６がメモリ５２に記憶されている前回の導出プロセスで用いられた補正係数を読み取る（ステップＳ３）。一方、荷重演算装置５０がレバー３４ａは中立位置にないと判断した場合には、次に、荷重演算装置５０は、レバー３４ａの中立位置からの操作方向（巻上側又は巻下側）がメモリ５２に記憶されている前回の導出プロセスでのレバー３４ａの操作方向（操作状態）と同じであるか否かを判断する（ステップＳ４）。

【0053】

荷重演算装置５０が、レバー３４ａの操作方向は前回の導出プロセスでのレバー３４ａの操作方向と同じであると判断した場合には、次に、補正値導出部５４が補正係数を導出する（ステップＳ５）。この時、補正値導出部５４は、レバー３４ａの操作方向（巻上側又は巻下側）に応じた補正係数をメモリ５２に記憶された補正係数から導出するとともに、ステップＳ１で読み取った回転パルス数をメモリ５２に記憶されている累積回転パルス数に加算してその加算後の累積回転パルス数に応じた補正係数をメモリ５２に記憶された累積回転パルス数と補正係数との相関関係に基づいて導出する。

【0054】

一方、ステップＳ４で荷重演算装置５０がレバー３４ａの操作方向は前回のレバー３４ａの操作方向と同じではないと判断した場合には、メモリ５２に記憶されている累積回転パルス数が０にリセットされ（ステップＳ６）、その後、ステップＳ５の処理が行われる。

【0055】

ステップＳ５の処理の後、荷重演算部５６が、ステップＳ１で張力導出部５３によって導出された第１張力値を補正する（ステップＳ７）。この時、上記ステップＳ２でレバー３４ａが中立位置にないと判断されている場合には、荷重演算部５６は、ステップＳ５で導出された補正係数を用いて第１張力値を補正する一方、上記ステップＳ２でレバー３４ａが中立位置にあると判断されている場合には、荷重演算部５６は、ステップＳ３で読み取った補正係数を用いて第１張力値を補正する。具体的には、荷重演算部５６は、第１張力値に補正係数を乗算することによって第１張力値を補正する。

【0056】

その後、荷重演算部５６は、上記ステップＳ１で読み取ったブーム６の起伏角度に応じた前記自重成分をメモリ５２に記憶されている起伏角度と自重成分との相関関係に基づいて導出するとともに、メモリ５２に記憶されている荷重係数を読み取り、導出した自重成分と読み取った荷重係数を用いて補正後の第１張力値である第２張力値から吊荷重の値を算出する（ステップＳ８）。

【0057】

最後に、新たな累積回転パルス数と、今回の導出プロセスにおけるレバー３４ａの操作状態（中立位置、巻上側又は巻下側）と、今回の導出プロセスで用いた補正係数とがメモリ５２に記憶される（ステップＳ９）。具体的には、メモリ５２に記憶されている累積回転パルス数がステップＳ５で補正値導出部５４が求めた加算後の累積パルス数に更新され、メモリ５２に記憶されているレバー３４ａの操作状態が今回の導出プロセスのステップＳ１で荷重演算装置５０が読み取った操作状態に更新され、また、今回の導出プロセスのステップＳ７で荷重演算部５６が第１張力値の補正に用いた補正係数がメモリ５２に記憶される。

【0058】

以上のような吊荷重の導出プロセスが繰り返し行われ、荷重演算部５６によって算出された吊荷重の値が表示装置６０に表示される。

【0059】

次に、本実施形態による吊荷重の導出時の第１張力値の補正の一例及びその補正によって得られる効果について説明する。なお、以下の説明において第１張力値の補正に用いられる補正係数の値は一例であり、この値に限定されるものではない。

【0060】

図５には、レバー３４ａを中立位置から巻下側へ操作して起伏ウインチ２６によるブーム６の巻下動作を実施させた後、レバー３４ａを中立位置に戻して起伏ウインチ２６の巻下動作を停止させ、その後、レバー３４ａを中立位置から巻上側へ操作して起伏ウインチ２６によるブーム６の巻上動作を実施させ、さらにその後、レバー３４ａを中立位置に戻して起伏ウインチ２６の巻上動作を停止させるという手順で起伏ウインチ２６を動作させる場合の起伏ロープ２８の第１張力値、起伏ロープ２８の張力の理論値、レバー３４ａの操作状態及び表示装置６０による荷重表示の経時変化が示されている。なお、起伏ロープ２８の張力の理論値とは、シーブ１８，２０ａ，２２ａの回転抵抗が０であると仮定した場合の起伏ロープ２８の張力値を意味し、実際の吊荷重と対応する張力値である。

【0061】

本実施形態では、最初にレバー３４ａが中立位置にあるとき（時刻ｔ１よりも前の期間）には、第１張力値が理論値よりも小さい。このとき、補正値導出部５４により補正係数１．１が導出され、荷重演算部５６がその補正係数１．１を第１張力値に乗算して第１張力値を理論値に等しい値に増加補正する。

【0062】

この後、レバー３４ａが時刻ｔ１において巻下側へ操作されるが、起伏ロープ２８の張力は即変化せず、わずかなタイムラグの後、時刻ｔ２から変化し始める。時刻ｔ２までは補正値導出部５４により時刻ｔ１以前と同じ補正係数１．１が導出され、荷重演算部５６が上記と同様に第１張力値を理論値に等しい値に増加補正する。

【0063】

時刻ｔ２以降、起伏ウインチ２６によるブーム６の巻き下げが行われて第１張力値が漸増する。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間は、シーブ１８，２０ａ，２２ａの回転が安定せず、その回転抵抗の作用する方向が巻上側から巻下側へ変化するとともにその回転抵抗の大きさが変化する過渡期間である。この過渡期間では、補正値導出部５４により、起伏ロープ２８の移動量を表すドラム２６ａの累積回転パルス数（回転量）の増加に応じて補正係数が１．１から０．９へ漸減するように導出され、荷重演算部５６がその導出された補正係数を第１張力値に乗算して第１張力値を理論値に等しい値に補正する。これにより、過渡期間の途中で補正形態が増加補正から減少補正へ移行するとともに、その移行が累積回転パルス数の増加に従って段階的に行われる。過渡期間には、第１張力値がシーブ１８，２０ａ，２２ａの回転抵抗の変化に起因して理論値よりも小さい値から理論値よりも大きい値へ徐々に変化するが、増加補正から減少補正への段階的な移行により、その第１張力値の変化に対応した適切な補正が行え、第１張力値の誤差を適切に排除できる。

【0064】

過渡期間の経過後、巻き下げが停止されるまでの期間（時刻ｔ３〜ｔ４の期間）は、シーブ１８，２０ａ，２２ａの回転が安定し、回転抵抗が一定となる。この期間は、補正値導出部５４により一定の補正係数０．９が導出され、荷重演算部５６がその導出された補正係数０．９を第１張力値に乗算して第１張力値を理論値に等しい値に減少補正する。

【0065】

時刻ｔ４においてレバー３４ａが中立位置へ戻されると、起伏ウインチ２６の巻下動作が停止され、第１張力値の増加が停止する。このレバー３４ａが中立位置に配置されている期間（時刻ｔ４〜ｔ５の期間）は、第１張力値が理論値よりも大きい一定値となり、補正値導出部５４は、この期間において時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間と同じ補正係数０．９を導出する。荷重演算部５６は、その導出された補正係数０．９を第１張力値に乗算して第１張力値を理論値に等しい値に減少補正する。

【0066】

その後、時刻ｔ５においてレバー３４ａが巻上側へ操作されるが、起伏ロープ２８の張力は即変化せず、わずかなタイムラグの後、時刻ｔ６から変化し始める。このタイムラグの間（時刻ｔ５〜ｔ６の期間）は、レバー３４ａが中立位置にあった期間（時刻ｔ４〜ｔ５の期間）と同じ補正係数０．９が補正値導出部５４により導出され、荷重演算部５６がその補正係数０．９を第１張力値に乗算して第１張力値を理論値に等しい値に減少補正する。

【0067】

そして、時刻ｔ６以降、起伏ウインチ２６によるブーム６の巻き上げが行われて第１張力値が漸減する。時刻ｔ６から時刻ｔ７までの期間は、シーブ１８，２０ａ，２２ａの回転が安定せず、その回転抵抗の作用する方向が巻下側から巻上側へ変化するとともにその回転抵抗の大きさが変化する過渡期間である。この過渡期間では、補正値導出部５４により、起伏ロープ２８の移動量を表すドラム２６ａの累積回転パルス数（回転量）の増加に応じて補正係数が０．９から１．１へ漸増するように導出され、荷重演算部５６がその導出された補正係数を第１張力値に乗算して第１張力値を理論値に等しい値に補正する。これにより、過渡期間の途中で補正形態が減少補正から増加補正へ移行するとともに、その移行が累積回転パルス数の増加に従って段階的に行われる。過渡期間には、第１張力値がシーブ１８，２０ａ，２２ａの回転抵抗の変化に起因して理論値よりも大きい値から理論値よりも小さい値へ変化するが、減少補正から増加補正への段階的な移行により、その第１張力値の変化に対応した適切な補正が行え、第１張力値の誤差を適切に排除できる。

【0068】

過渡期間の経過後、巻き上げが停止されるまでの期間（時刻ｔ７〜ｔ８の期間）は、シーブ１８，２０ａ，２２ａの回転が安定し、回転抵抗が一定となる。この期間は、補正値導出部５４により一定の補正係数１．１が導出され、荷重演算部５６がその導出された補正係数１．１を第１張力値に乗算して第１張力値を理論値に等しい値に増加補正する。

【0069】

時刻ｔ８においてレバー３４ａが中立位置へ戻されると、起伏ウインチ２６の巻上動作が停止され、第１張力値の減少が停止する。このレバー３４ａが中立位置に配置されている期間（時刻ｔ８以降の期間）は、第１張力値が理論値よりも小さい一定値となり、補正値導出部５４は、この期間において時刻ｔ７から時刻ｔ８までの期間と同じ補正係数１．１を導出する。荷重演算部５６は、その導出された補正係数１．１を第１張力値に乗算して第１張力値を理論値に等しい値に増加補正する。

【0070】

以上のように、第１張力値が全期間において理論値に等しい値に補正されるため、荷重演算部５６が補正後の第１張力値である第２張力値から算出し、表示装置６０に表示される吊荷重の値は、全期間において実際の吊荷重に対して誤差がない一定値となる。

【0071】

図６には、全く補正しない第１張力値から吊荷重を算出して表示装置に表示する場合の図５相当図が示されている。また、図７には、起伏操作装置のレバーが中立位置から巻下側へ操作された瞬間に補正形態を増加補正から巻き下げに対応した一定の補正係数による減少補正に切り換えるとともに、レバーが中立位置から巻上側へ操作された瞬間に補正形態を減少補正から巻き上げに対応した一定の補正係数による増加補正に切り換える場合の図５相当図が示されている。また、図８には、起伏操作装置のレバーが中立位置から巻下側へ操作された後、第１張力値が変化した瞬間に補正形態を増加補正から巻き下げに対応した一定の補正係数による減少補正に切り換えるとともに、レバーが中立位置から巻上側へ操作された後、第１張力値が変化した瞬間に補正形態を減少補正から巻き上げに対応した一定の補正係数による増加補正に切り換える場合の図５相当図が示されている。

【0072】

全く補正しない第１張力値から吊荷重を算出して表示する場合には、図６から判るように、ほぼ全期間において実際の吊荷重に対して誤差を有する吊荷重の値が表示されるとともに、巻下時の過渡期間（時刻ｔ２〜ｔ３の期間）及び巻上時の過渡期間（時刻ｔ６〜ｔ７の期間）において表示される吊荷重の値が変動する。

【0073】

また、レバー操作の瞬間に補正形態をそのレバーの操作側に対応した補正形態に切り換える場合には、図７から判るように、レバー操作の瞬間（時刻ｔ１及び時刻ｔ５）に荷重表示が実際の吊荷重からかけ離れた値に急変し、その後、過渡期間の終了までの期間（時刻ｔ１〜ｔ３の期間及び時刻ｔ５〜ｔ７の期間）に実際の吊荷重に対して誤差を有する吊荷重値が表示される。

【0074】

また、レバーの操作後、第１張力値が変化した瞬間に補正形態をそのレバーの操作側に対応した補正形態に切り換える場合には、図８から判るように、第１張力値の変化の瞬間（時刻ｔ２及び時刻ｔ６）に荷重表示が実際の吊荷重からかけ離れた値に急変し、その後の過渡期間（時刻ｔ２〜ｔ３の期間及び時刻ｔ６〜ｔ７の期間）に実際の吊荷重に対して誤差を有する吊荷重値が表示される。

【0075】

一方、本実施形態では、上述したように過渡期間において段階的な補正形態の移行が行われることから、レバー操作後、過渡期間が終了するまでの期間に実際の吊荷重に対して誤差のない吊荷重の値が算出されて表示され、また、それ以外の期間も誤差のない吊荷重の値が算出されて表示される。

【0076】

以上説明したように、本実施形態では、荷重演算装置５０の荷重演算部５６が、巻上時及び巻下時の前記過渡期間において起伏ロープ２８の第１張力値を増加させる方向の増加補正と起伏ロープ２８の第１張力値を減少させる方向の減少補正との間での補正形態の移行を起伏ロープ２８の移動量を表すドラム２６ａの累積回転パルス数の増加に従って段階的に行うように段階的に変化する補正係数で第１張力値を補正するため、前記過渡期間の第１張力値の補正によって補正後の第１張力値に急激に値が変化する箇所が生じるのを防ぐことができる。このため、補正後の第１張力値である第２張力値から算出される吊荷重にその値が急変する箇所が生じるのを防ぐことができ、その算出された吊荷重の値に基づいて、オペレータに違和感を与えない荷重表示を実現できる。

【0077】

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含む。

【0078】

例えば、本発明は、必ずしも起伏ロープの第１張力値から吊荷重を導出する荷重導出装置のみに適用されるものではなく、フック装置に接続される巻上ロープの第１張力値から吊荷重を導出する荷重導出装置にも適用可能である。

【0079】

図９〜図１１は、巻上ロープの一例である主巻ロープ１０の第１張力値から吊荷重を導出する、本発明の変形例による荷重導出装置４０の構成を説明するための図である。なお、この変形例における吊荷重は、吊荷の重量と、その吊荷を吊っている主フック装置８の重量と、主巻ロープ１０のうちブーム６の先端から垂下している部分の重量との合計の重量に相当する。

【0080】

巻き上げ及び巻き下げの対象物である主フック装置８は、複数のフックシーブ８ａ（図９参照）を備えており、この複数のフックシーブ８ａは、回転軸８ｂによってその軸回りに回転自在となるように支持されている。ブーム６の先端部には、複数のブームポイントシーブ６２と、ブームトップシーブ６４とが設けられている。複数のブームポイントシーブ６２は、回転軸６２ａによって回転自在となるように支持されており、ブームトップシーブ６４は、図略の対応する回転軸によって回転自在となるように支持されている。

【0081】

上部旋回体４（図１参照）に設けられた主巻ウインチ１２のドラム１２ａから引き出された主巻ロープ１０は、図９に示すように、ブームトップシーブ６４に掛けられた後、複数のブームポイントシーブ６２と複数のフックシーブ８ａとに掛け回されている。また、ブーム６の先端部には、ブームトップシーブ６４とブームポイントシーブ６２との間の位置において主巻ロープ１０が掛けられ、その主巻ロープ１０に掛かる荷重を検出する荷重検出器６６が設けられている。荷重検出器６６は、主巻ロープ１０に掛かる荷重に起因してその主巻ロープ１０から当該荷重検出器６６に下方へ向かって作用する荷重Ｆ’（図１０参照）を検出する。荷重演算装置５０の張力導出部５３は、荷重検出器６６によって検出された荷重値Ｆ’から主巻ロープ１０の第１張力値Ｆを次式（１）によって算出する。

【0082】

Ｆ＝２×ｃｏｓθ×Ｆ’・・・（１）
運転室３２（図１参照）内には、主巻ウインチ１２を操作するための巻上操作装置７０（図１１参照）が設けられている。巻上操作装置７０のレバー７０ａは、主巻ウインチ１２の巻上動作及び巻下動作の停止（ドラム１２ａの回転停止）を指示する中立位置から主巻ウインチ１２による主フック装置８の巻上動作（主巻ロープ１０の巻取動作）を指示する巻上側と、中立位置から巻上側と反対側であって主巻ウインチ１２による主フック装置８の巻下動作（主巻ロープ１０の繰出動作）を指示する巻下側とに操作可能となっている。

【0083】

操作検出器４４は、レバー７０ａが中立位置にあるか、中立位置から巻上側又は巻下側に操作されているかを逐次検出し、その検出したレバー７０ａの操作状態を表す信号を荷重演算装置５０へ逐次出力する。この操作検出器４４が出力する信号は、主巻ロープ１０の移動方向を表す方向指標信号の概念に含まれるものである。

【0084】

ドラム回転検出器４６は、主巻ウインチ１２から出力されるドラム１２ａの回転パルス数を逐次検出し、その検出した回転パルス数のデータを荷重演算装置５０へ逐次出力する。このドラム回転検出器４６が出力する回転パルス数は、主巻ロープ１０の移動量を表す移動量指標値の概念に含まれるものである。

【0085】

荷重演算装置５０は、操作検出器４４から出力される信号が表すレバー７０ａの操作方向、すなわち主巻ロープ１０の移動方向に対応した補正係数により主巻ロープ１０の第１張力値を補正するとともに、主フック装置８の巻上時及び巻下時にシーブ６４，６２，８ａの回転抵抗が一定になるまでの過渡期間において主巻ロープ１０の第１張力値を増加させる方向の増加補正とその第１張力値を減少させる方向の減少補正との間での補正形態の移行をドラム１２ａの累積回転パルス数の増加に従って段階的に行うように補正係数を段階的に変化させる。

【0086】

また、メモリ５２には、主フック装置８の巻上時の主巻ロープ１０の第１張力値を補正するための補正係数と、主フック装置８の巻下時の主巻ロープ１０の第１張力値を補正するための補正係数とが、それぞれ、主巻ロープ１０の移動量を表すドラム１２ａの累積回転パルス数（回転量）と対応付けされた状態で記憶されている。この補正係数は、本発明の補正値の概念に含まれるものである。

【0087】

また、メモリ５２に記憶されている累積回転パルス数と主巻ロープ１０の第１張力値の補正係数との相関関係のうち過渡期間に対応する部分は、補正係数を第１張力値に乗算することにより第１補正値を増加させる方向の増加補正と補正係数を第１張力値に乗算することにより第１補正値を減少させる方向の減少補正との間で補正形態を移行させ、且つ、その補正形態の移行累積回転パルス数の増加に従って段階的に行わせるように設定されている。具体的に、巻下時の過渡期間における累積回転パルス数と主巻ロープ１０の補正係数との相関関係は、補正係数が減少補正を行わせる補正係数から増加補正を行わせる補正係数へ過渡期間の途中で変化し、且つ、その変化が累積回転パルス数の増加に従って段階的に行われるように設定されている。また、巻上時の過渡期間における累積回転パルス数と補正係数との相関関係は、補正係数が増加補正を行わせる補正係数から減少補正を行わせる補正係数へ過渡期間の途中で変化し、且つ、その変化が累積回転パルス数の増加に従って段階的に行われるように設定されている。

【0088】

この変形例における補正値導出部５４の機能は、上記実施形態の補正値導出部５４の機能と基本的に同様であり、操作検出器４４から出力される信号が表すレバー７０ａの操作状態に対応した補正係数を導出するとともに、主フック装置８の巻上時及び巻下時の過渡期間にドラム回転検出器４６から出力される回転パルス数の累積値（累積回転パルス数）に応じた段階的な補正係数を導出する。

【0089】

また、この変形例における荷重演算部５６は、張力導出部５３によって導出された主巻ロープ１０の第１張力値を補正値導出部５４によって導出された補正係数により補正し、その補正後の第１張力値である第２張力値からクレーンの吊荷重を求める。具体的には、荷重演算部５６は、第２張力値をそのままクレーンの吊荷重の値として導出する。この変形例における荷重演算部５６の上記以外の機能は、上記実施形態の荷重演算部５６の機能と同様である。

【0090】

図１２には、図５で示した上記実施形態の一連のレバー操作と同様のレバー操作を行う場合に当該変形例で行われる主巻ロープ１０の第１張力値の補正の態様と表示装置６０に表示される吊荷重の値の経時変化が示されている。

【0091】

主巻ロープ１０の張力の理論値は、一連のレバー操作の全期間に亘って一定値となる。それに対して、張力導出部５３によって導出される主巻ロープ１０の第１張力値は、シーブ６４，６２，８ａの回転抵抗に起因して理論値に対して誤差を持つ。

【0092】

具体的に、最初にレバー７０ａが中立位置にある期間（時刻ｔ１以前の期間）及びその後、レバー７０ａが巻下側に操作されてから所定のタイムラグの期間（時刻ｔ１〜ｔ２の期間）には、主巻ロープ１０の第１張力値が理論値よりも大きい一定値となる。主フック装置８の巻下時の過渡期間（時刻ｔ２〜ｔ３の期間）には、シーブ６４，６２，８ａの回転抵抗の変化により、主巻ロープ１０の第１張力値が理論値よりも大きい値から理論値よりも小さい値へ徐々に変化する。巻下時の過渡期間後の期間（時刻ｔ３〜ｔ４の期間）には、主巻ロープ１０の第１張力値は、理論値よりも小さい一定値となり、その後にレバー７０ａが中立位置に配置される期間（時刻ｔ４〜ｔ５の期間）も同様の一定値となる。

【0093】

その後、レバー７０ａが巻上側に操作されてから所定のタイムラグの期間（時刻ｔ５〜ｔ６の期間）は、主巻ロープ１０の第１張力値は、その前のレバー７０ａが中立位置に配置されていた期間と同様の一定値となる。主フック装置８の巻上時の過渡期間（時刻ｔ６〜ｔ７の期間）には、シーブ６４，６２，８ａの回転抵抗の変化により、主巻ロープ１０の第１張力値が理論値よりも小さい値から理論値よりも大きい値へ徐々に変化する。巻上時の過渡期間後の期間（時刻ｔ７〜ｔ８の期間）には、主巻ロープ１０の第１張力値は、理論値よりも大きい一定値となり、その後にレバー７０ａが中立位置に配置される期間（時刻ｔ８以降の期間）も同様の一定値となる。

【0094】

補正値導出部５４は、各期間における主巻ロープ１０の第１張力値の理論値に対する誤差を適切に補正可能な補正係数を、上記実施形態での手法と同様の手法によって導出する。特に、巻下時の過渡期間（時刻ｔ２〜ｔ３の期間）には、補正値導出部５４は、減少補正から増加補正へ補正形態をドラム１２ａの累積回転パルス数の増加に従って段階的に移行させるための段階的に変化する補正係数を導出し、巻上時の過渡期間（時刻ｔ６〜ｔ７の期間）には、補正値導出部５４は、増加補正から減少補正へ補正形態をドラム１２ａの累積回転パルス数の増加に従って段階的に移行させるための段階的に変化する補正係数を導出する。荷重演算部５６は、補正値導出部５４によって導出された補正係数を主巻ロープ１０の第１張力値に乗算することにより、各期間の主巻ロープ１０の第１張力値を理論値に等しい値に補正し、その補正後の第１張力値である第２張力値からクレーンの吊荷重を算出する。その結果、荷重演算部５６によって算出されて表示装置６０に表示される吊荷重の値は、全期間において実際の吊荷重に対して誤差のない一定値となり、違和感のない荷重表示が実現される。

【0095】

この変形例において上記されていない構成には、上記実施形態におけるブーム６、起伏ロープ２８及び起伏ウインチ２６に係る構成が当該変形例の主フック装置８、主巻ロープ１０及び主巻ウインチ１２に係る構成に置き換えて適用される。

【0096】

また、上記変形例の構成と同様の構成を、補フック装置９に接続される補巻ロープ１１の第１張力値から吊荷重を導出する荷重導出装置に適用してもよい。なお、この場合の吊荷重は、吊荷の重量と、その吊荷を吊っている補フック装置９の重量と、補巻ロープ１１のうちブーム６の先端から垂下している部分の重量との合計の重量に相当する。

【0097】

また、荷重演算装置５０のメモリ５２は、起伏ロープ２８が掛け回されるシーブの形態毎に異なった過渡期間のドラム２６ａの累積回転パルス数と補正係数との相関関係を示す複数パターンの相関関係を記憶していてもよい。そして、荷重演算装置５０の補正値導出部５４が、補正係数を導出するために、メモリ５２に記憶された複数パターンの相関関係から起伏ロープ２８が現在掛け回されているシーブの形態に応じた相関関係を選択して用いてもよい。

【0098】

この構成によれば、補正値導出部５４が導出する補正係数により、起伏ロープ２８が現在掛け回されているシーブの形態に応じた過渡期間の起伏ロープの第１張力値の誤差を適切に補正することができる。なお、シーブの形態とは、起伏ロープ２８が掛け回されているシーブの数や種類、形状、配置等のことである。また、この構成と同様の構成を、主巻ロープ１０の第１張力値から吊荷重を導出する場合において過渡期間の主巻ロープ１０の第１張力値を補正するための補正係数の導出に適用してもよい。また、同様の構成を補巻ロープ１１の第１張力値から吊荷重を導出する場合において過渡期間の補巻ロープ１１の第１張力値を補正するための補正係数の導出に適用してもよい。

【0099】

また、本発明の方向出力部として、レバーの操作状態を検出してその操作状態を示す信号を出力する操作検出器の代わりに、ロープの実際の動きを検出してそのロープの移動方向を示す信号を出力する移動方向検出器を用い、その移動方向検出器が出力する信号を本発明の方向指標信号としてもよい。

【0100】

また、本発明の移動量出力部として、ドラムの回転パルス数を検出してその検出した回転パルス数のデータを出力するドラム回転検出器の代わりに、ロープの実際の移動量を検出してその移動量のデータを出力する移動量検出器を用い、その移動量検出器が出力するデータを本発明の移動量指標値としてもよい。

【0101】

また、荷重演算部が第１張力値を補正する方法は、必ずしも補正係数を第１張力値に乗算する方法に限定されるものではない。例えば、補正値導出部は、第１張力値と理論値との差に相当する補正値を導出し、荷重演算部は、その補正値導出部によって導出された補正値を第１張力値に加算もしくは第１張力値から減算することによって第１張力値を補正してもよい。この場合には、ロープの移動方向を表す方向指標値及びロープの移動量を表す移動量指標値と理論値に対する第１張力値の誤差との相関関係を予め調べ、その調べた相関関係から、方向指標値及び移動量指標値と第１張力値の誤差に対応する補正値との相関関係を設定してメモリに記憶させておけばよい。そして、補正値導出部は、そのメモリに記憶されている相関関係に基づいて、現在のロープの移動方向及び移動量に応じた補正値を導出すればよい。

【0102】

また、本発明の荷重導出装置は、必ずしも図１で示した種類のクレーンのみに適用されるものではなく、それ以外の各種クレーンに適用可能である。また、本発明の起伏部材は、図１で示した種類のブーム（ラチスブーム）に限定されず、他の種類のブームであってもよく、また、ブームの先端に接続されるジブ等であってもよい。

【符号の説明】

【0103】

６ ブーム（対象物、起伏部材）
８ 主フック装置（対象物）
８ａ フックシーブ
９ 補フック装置（対象物）
１０ 主巻ロープ
１１ 補巻ロープ
１２ 主巻ウインチ（巻上ウインチ）
１３ 補巻ウインチ（巻上ウインチ）
１８ ガントリピークシーブ
２０ａ 下部シーブ
２２ａ 上部シーブ
２６ 起伏ウインチ
２８ 起伏ロープ
４０ 荷重導出装置
４２、６６ 荷重検出器
４４ 操作検出器（方向出力部）
４６ ドラム回転検出器（移動量出力部）
５０ 荷重演算装置
６２ ブームポイントシーブ
６４ ブームトップシーブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】