特許 6309854 クレーン

(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】6309854

(24)【登録日】2018年3月23日

(45)【発行日】2018年4月11日

(54)【発明の名称】クレーン

(51)【国際特許分類】

   B66C 23/90 20060101AFI20180402BHJP

【ＦＩ】

   B66C23/90 T

   B66C23/90 A

【請求項の数】5

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2014-154570(P2014-154570)

(22)【出願日】2014年7月30日

(65)【公開番号】特開2016-30683(P2016-30683A)

(43)【公開日】2016年3月7日

【審査請求日】2017年4月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(73)【特許権者】

【識別番号】000246273

【氏名又は名称】コベルコ建機株式会社

(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】河合 宏明

(72)【発明者】

【氏名】稗方 孝之

(72)【発明者】

【氏名】笹井 慎太郎

(72)【発明者】

【氏名】山下 俊郎

(72)【発明者】

【氏名】下村 耕一

【審査官】 須山 直紀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−００３１５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２７１７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３２０９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０２４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１８２１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４７３２２８６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６６Ｃ ２３／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物の巻き上げ又は巻き下げを行うクレーンであって、
前記対象物の巻き上げ又は巻き下げのために回転するウインチドラムと当該ウインチドラムを回転させるトルクを出力する電動機とを有するウインチと、
前記ウインチドラムに掛かる前記対象物の荷重の値を導出する荷重導出部と、
前記荷重導出部によって導出される前記荷重の値を監視し、その荷重の値が前記クレーンの設定吊能力値を超えた場合に前記電動機の作動を停止させて前記ウインチドラムの回転を停止させる過負荷防止装置と、を備え、
前記過負荷防止装置は、
前記設定吊能力値を記憶する記憶部と、
前記電動機から出力されたトルクの大きさの指標値であるトルク指標値を導出するトルク指標値導出部と、
前記トルク指標値導出部によって導出された前記トルク指標値が規定値を超えた場合に、前記規定値よりも小さく且つ０よりも大きい前記電動機の出力トルクの制限値を設定するトルク制限値設定部と、
前記トルク制限値設定部により設定された前記出力トルクの制限値に対応する吊能力の制限値を算出する吊能力制限値算出部と、
前記吊能力制限値算出部により算出された前記吊能力の制限値が前記記憶部に記憶されている前記設定吊能力値よりも小さい場合に、その設定吊能力値を前記吊能力の制限値に等しい値に更新する更新部と、
前記荷重導出部によって導出される前記荷重の値が前記記憶部に記憶されている最新の前記設定吊能力値以下である場合には前記電動機を作動させ、前記荷重導出部によって導出される前記荷重の値が前記記憶部に記憶されている最新の前記設定吊能力値を超えた場合には前記電動機の作動を停止させる制御を行う制御部と、を有する、クレーン。

【請求項2】

前記トルク指標値導出部は、特定の経過時間毎の前記電動機の出力トルクの実効値であるトルク実効値を前記トルク指標値として導出する、請求項１に記載のクレーン。

【請求項3】

前記トルク指標値導出部には、前記電動機に入力される電流の大きさを示す電流指標値が入力され、
前記トルク指標値導出部は、当該トルク指標値導出部に入力される前記電流指標値に基づいて、その電流指標値が示す大きさの電流が前記電動機に入力された場合に前記電動機が出力するトルクの実効値を前記トルク実効値として導出する、請求項２に記載のクレーン。

【請求項4】

前記更新部が前記記憶部に記憶されている前記設定吊能力値を更新したことに応じて前記クレーンの操作者に前記設定吊能力値が更新されたことを報知する報知部をさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載のクレーン。

【請求項5】

前記報知部は、更新後の設定吊能力値を表示する表示装置である、請求項４に記載のクレーン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クレーンに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、クレーンには、吊作業時に過負荷がかかるのを防止するための過負荷防止装置が搭載されている。下記特許文献１には、このような過負荷防止装置の一例が開示されている。

【0003】

特許文献１に開示された過負荷防止装置は、クレーンの吊作業時の複数の状態に応じた複数の作業性能が記憶された記憶手段を有する。記憶手段は、ジブがブーム先端から伸長するようにブームに装着された状態でそのジブの先端から吊荷を吊り下げるジブ作業と、ジブをブームに沿うように格納した状態でブームの先端から吊荷を吊り下げるブーム作業と、ジブがブーム先端から伸長するようにブームに装着された状態でブームの先端から吊荷を吊り下げるジブ付きブーム作業とについて、各作業時の状態毎の作業性能を記憶している。

【0004】

この過負荷防止装置では、作業設定手段を用いて手動設定された作業の種類と、ジブが格納状態にあるか否かを検出するジブ格納検出手段による検出結果とに基づいて、クレーンの吊作業時の状態が導出され、その導出された状態に応じた作業性能が記憶手段に記憶された複数の作業性能から選択される。そして、選択された作業性能に基づいて、ブームの長さ、起伏角度及び旋回角の検出値に応じた限界値が算出される。過負荷防止装置は、ブームに作用する負荷の検出値がこの算出された限界値に達した場合には、クレーンの各駆動部の作動を規制し、過負荷が掛かるのを防止する。

【0005】

以上のように、特許文献１に開示された過負荷防止装置では、一律に限界値が設定されるのではなく、クレーンの吊作業時の状態毎に応じた限界値が設定されるため、その吊作業時の各状態においてできる限り高い吊能力を発揮できるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００２−２１１８８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、クレーンの中には、電動機でウインチドラムを回転させて吊荷の巻き上げ及び巻き下げを行うように構成された吊作業用のウインチを搭載するものがある。クレーンで行われる吊作業の性質上、吊作業用のウインチは高出力での作動を高い頻度で行う。その結果、このウインチの電動機は、大きな熱を発する。電動機が発熱した場合には、電動機に内蔵された磁石の熱減磁が生じ、その結果、電動機の出力トルクが低下する。

【0008】

しかし、上記従来の過負荷防止装置では、吊作業用ウインチの電動機が発熱して出力トルクが低下した場合の過負荷防止について想定していない。このため、上記の過負荷防止装置がこのような吊作業用ウインチを搭載したクレーンに用いられている場合には、電動機の発熱に伴う出力トルクの低下により実際の吊能力が低下している場合であっても、その電動機の出力トルクの低下前の吊能力に基づいて過負荷防止が行われる。その結果、実際の吊能力を超えた負荷（吊荷重）が掛かった状態で吊作業が実施される虞がある。また、上記の過負防止装置がこのような吊作業用ウインチを搭載したクレーンに用いられている場合には、電動機の発熱が過大になっても電動機の作動が停止されず、その結果、電動機が損傷する虞もある。

【0009】

一方、電動機の発熱に起因した以上のような問題を解消することを重視する場合には、高出力での電動機の作動が所定の頻度以上で行われた時点で過負荷防止のための判断基準となる設定吊能力値（限界値）を０に低下させることにより、過負荷防止装置に即座に電動機の作動を停止させることも考えられる。電動機は高出力での作動を高頻度で行わない場合には過大な発熱を伴わないため、電動機の性能上からはある程度の吊能力での吊作業を継続して実施可能であるが、以上のように過負荷防止装置が電動機の作動を停止させる場合には、吊作業を一切実施できなくなる。

【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、電動機でウインチドラムを回転させる吊作業用のウインチを備えたクレーンにおいて電動機が発熱する場合であっても、過負荷防止の確実性を高めるとともに電動機の損傷を防止しつつ、可能な範囲での吊作業を継続して実施できるようにすることである。

【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は、対象物の巻き上げ又は巻き下げを行うクレーンであって、前記対象物の巻き上げ又は巻き下げのために回転するウインチドラムと当該ウインチドラムを回転させるトルクを出力する電動機とを有するウインチと、前記ウインチドラムに掛かる前記対象物の荷重の値を導出する荷重導出部と、前記荷重導出部によって導出される前記荷重の値を監視し、その荷重の値が前記クレーンの設定吊能力値を超えた場合に前記電動機の作動を停止させて前記ウインチドラムの回転を停止させる過負荷防止装置と、を備え、前記過負荷防止装置は、前記設定吊能力値を記憶する記憶部と、前記電動機から出力されたトルクの大きさの指標値であるトルク指標値を導出するトルク指標値導出部と、前記トルク指標値導出部によって導出された前記トルク指標値が規定値を超えた場合に、前記規定値よりも小さく且つ０よりも大きい前記電動機の出力トルクの制限値を設定するトルク制限値設定部と、前記トルク制限値設定部により設定された前記出力トルクの制限値に対応する吊能力の制限値を算出する吊能力制限値算出部と、前記吊能力制限値算出部により算出された前記吊能力の制限値が前記記憶部に記憶されている前記設定吊能力値よりも小さい場合に、その設定吊能力値を前記吊能力の制限値に等しい値に更新する更新部と、前記荷重導出部によって導出される前記荷重の値が前記記憶部に記憶されている最新の前記設定吊能力値以下である場合には前記電動機を作動させ、前記荷重導出部によって導出される前記荷重の値が前記記憶部に記憶されている最新の前記設定吊能力値を超えた場合には前記電動機の作動を停止させる制御を行う制御部と、を有する。

【0012】

このクレーンでは、電動機が発熱するような高出力での作動が行われてトルク指標値導出部により導出される電動機のトルク指標値が規定値を超えた場合には、規定値よりも小さい出力トルクの制限値が設定されるとともに、その出力トルクの制限値に対応する吊能力の制限値が算出され、その算出された吊能力の制限値が記憶部に記憶されている設定吊能力値よりも小さい場合に、その設定吊能力値が算出された吊能力の制限値に等しい値に更新される。そして、荷重導出部によって導出される荷重値が記憶部に記憶されている最新の設定吊能力値を超えた場合には、制御部が電動機の作動を停止させるため、ウインチドラムの回転が停止されて吊作業が停止される。従って、このクレーンでは、電動機が発熱してその電動機の出力トルクが低下し、実際の吊能力値が低下するような場合には、過負荷防止のための電動機の作動停止の判断基準となる設定吊能力値を低下させるように更新して過負荷防止の確実性を高めることができる。また、この場合には、電動機の発熱が過大となるような高出力での電動機の作動が継続されないので、電動機の過大な発熱による損傷を防止できる。

【0013】

また、このクレーンでは、出力トルクの制限値は規定値よりも小さく且つ０よりも大きい値に設定されるため、その制限値に対応する吊能力の制限値は０よりも大きく、また、その吊能力の制限値に等しい値に更新される設定吊能力値も０よりも大きい値になる。このため、荷重導出部によって導出される荷重値が更新後の０よりも大きい設定吊能力値以下である場合に、制御部が電動機を作動させることができる。従って、この場合には、記憶部に記憶されている設定吊能力値が未更新であるときに比べて吊能力は制限されるものの、可能な範囲において吊作業を継続して実施できる。

【0014】

上記クレーンにおいて、前記トルク指標値導出部は、特定の経過時間毎の前記電動機の出力トルクの実効値であるトルク実効値を前記トルク指標値として導出することが好ましい。

【0015】

この構成によれば、特定の経過時間毎の電動機のトルク実効値が規定値を超えたことに応じて、出力トルクの制限値の設定、その設定した制限値に対応する吊能力の制限値の算出及び設定吊能力値の更新を行うことができる。このため、例えば電動機の実際の出力トルクが一瞬だけ規定値を超えたがそれ以外は規定値以下であってトルク実効値が規定値を超えず、その電動機の発熱が過大にならないような場合に、記憶部に記憶されている設定吊能力値を低下させるように更新しないでクレーンの吊能力を維持することができる。

【0016】

この場合において、前記トルク指標値導出部には、前記電動機に入力される電流の大きさを示す電流指標値が入力され、前記トルク指標値導出部は、当該トルク指標値導出部に入力される前記電流指標値に基づいて、その電流指標値が示す大きさの電流が前記電動機に入力された場合に前記電動機が出力するトルクの実効値を前記トルク実効値として導出することが好ましい。

【0017】

この構成によれば、電動機の実際の出力トルクを計測する計測装置を設けることなく、電動機のトルク実効値を求めることができる。従って、装置構成を簡略化しつつ、電動機のトルク実効値を求めることができる。

【0018】

上記クレーンは、前記更新部が前記記憶部に記憶されている前記設定吊能力値を更新したことに応じて前記クレーンの操作者に前記設定吊能力値が更新されたことを報知する報知部をさらに備えることが好ましい。

【0019】

この構成によれば、操作者は、報知部の報知によって設定吊能力値の更新が行われたことを知ることができる。

【0020】

この場合において、前記報知部は、更新後の設定吊能力値を表示する表示装置であることが好ましい。

【0021】

この構成によれば、操作者は、表示装置の表示を見て更新後の設定吊能力値を知ることができる。このため、操作者は、吊作業において更新後の設定吊能力値を超えないような荷重の対象物を吊ることを選択できる。

【発明の効果】

【0022】

以上説明したように、本発明によれば、電動機でウインチドラムを回転させる吊作業用のウインチを備えたクレーンにおいて電動機が発熱する場合であっても、過負荷防止の確実性を高めることができるとともに電動機の損傷を防止でき、且つ、可能な範囲での吊作業を継続して実施できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の一実施形態によるクレーンの概略的な側面図である。

【図2】本発明の一実施形態によるクレーンのシステム構成を示す模式図である。

【図3】吊能力データベースに登録された作業半径と設定吊能力値との相関関係を示す図である。

【図4】吊能力データベースの設定吊能力値が更新されたときの表示装置の報知画面の例を示す図である。

【図5】吊能力データベースの設定吊能力値が更新されない状態での表示装置の報知画面の例を示す図である。

【図6】本発明の一実施形態によるクレーンの過負荷防止のための処理プロセスを示すフローチャートである。

【図7】本発明の第１変形例によるクレーンの巻上ウインチの電動機に入力される電流の大きさを示す電流指標値から電動機のトルク推定値を導出する構成を示す模式図である。

【図8】本発明の第２変形例によるクレーンの巻上ウインチの電動機に入力される電流の大きさを示す電流指標値から電動機のトルク推定値を導出する構成を示す模式図である。

【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】

本発明の一実施形態によるクレーンは、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上に旋回中心軸Ｃ回りに旋回自在となるように搭載された上部旋回体４とを備える。

【0026】

上部旋回体４には、吊荷１００の吊作業（クレーン作業）を行う作業装置８が設けられている。作業装置８は、ブーム１０と、フック装置１２と、起伏装置１４と、巻上ウインチ１５とを有する。

【0027】

ブーム１０は、その基端部のブームフット（図略）を支点として起伏自在となるように上部旋回体４に設けられている。フック装置１２は、吊荷１００を吊るものであり、ブーム１０の先端から吊ロープ１３を介して吊り下げられる。なお、本実施形態のクレーンが吊作業で巻き上げ及び巻き下げを行う対象物１０１は、フック装置１２とそのフック装置１２に吊られた吊荷１００とからなる。

【0028】

起伏装置１４は、起伏ウインチ１６と、下部スプレッダ１７と、上部スプレッダ１８と、ガントリ１９と、ガイロープ２０とを有する。

【0029】

下部スプレッダ１７は、上部旋回体４の後部に立設されたガントリ１９の上端部に設けられている。上部スプレッダ１８は、下部スプレッダ１７から離間して設けられている。下部スプレッダ１７のシーブと上部スプレッダ１８のシーブには、起伏ウインチ１６から引き出された起伏ロープ２１が掛け回されている。ガイロープ２０は、上部スプレッダ１８とブーム１０の先端部とを繋いでいる。起伏ウインチ１６は、起伏ロープ２１の巻き取り／繰り出しを行うことにより下部スプレッダ１７に対する上部スプレッダ１８の間隔を変化させ、それによって、ガイロープ２０を介してブーム１０を起伏させる。

【0030】

巻上ウインチ１５は、本発明におけるウインチ（吊作業用ウインチ）の一例である。この巻上ウインチ１５は、上部旋回体４に搭載されている。巻上ウインチ１５から引き出された吊ロープ１３がブーム１０の先端を経てフック装置１２に接続されている。巻上ウインチ１５は、吊ロープ１３の巻き取り／繰り出しを行うことによりフック装置１２の巻き上げ／巻き下げを行い、それによって対象物１０１の巻き上げ／巻き下げを行う。

【0031】

巻上ウインチ１５は、電動ウインチであり、ウインチドラム２４（以下、単にドラム２４という）と、電動機２６（図２参照）とを有する。

【0032】

ドラム２４は、対象物１０１の巻き上げ又は巻き下げのために回転するものである。ドラム２４は、一方の回転方向である巻上方向に回転することによって吊ロープ１３を巻き取り、それによって対象物１０１を巻き上げる。また、ドラム２４は、巻上方向と逆の回転方向である巻下方向に回転することによって吊ロープ１３を繰り出し、それによって対象物１０１を巻き下げる。

【0033】

電動機２６（図２参照）は、クレーンに搭載された電源２９と電気的に接続されている。電動機２６の駆動軸は、ドラム２４に接続されている。電動機２６は、電源２９から電力が供給されることにより作動してドラム２４を回転させるトルクを出力する。

【0034】

また、本実施形態によるクレーンは、図２に示すように、スイッチ３６と、設定部４０と、角度検出器４２と、荷重検出器４４と、トルク計測装置４６と、過負荷防止装置４８と、表示装置４９とを備えている。

【0035】

スイッチ３６は、電源２９と電動機２６との間の電気経路に設けられている。スイッチ３６は、電源２９と電動機２６とを導通させて電源２９から電動機２６への電力の供給を許容するオン状態と、電源２９と電動機２６との間の導通を遮断して電源２９から電動機２６への電力の供給を停止させるオフ状態とに切り換わるようになっている。スイッチ３６は、過負荷防止装置４８の後述する制御部６３によりオン状態とオフ状態とに切換制御される。

【0036】

設定部４０は、クレーンに関する各種設定値を入力するためのものである。具体的には、設定部４０によりブーム１０（図１参照）の軸方向の長さ（ブームフットからブーム１０の先端までの距離）等の設定値が入力される。設定部４０により入力された設定値のデータは、過負荷防止装置４８（図２参照）へ入力される。

【0037】

角度検出器４２は、ブーム１０（図１参照）の起伏角度を検出するものである。具体的には、角度検出器４２は、上部旋回体４の旋回中心軸Ｃと直交する面に対してブーム１０が成す角度である起伏角度を逐次検出する。角度検出器４２は、検出したブーム１０の起伏角度のデータを過負荷防止装置４８（図２参照）へ逐次出力する。

【0038】

荷重検出器４４は、本発明における荷重導出部の一例である。荷重検出器４４は、ドラム２４に掛かる対象物１０１（図１参照）の荷重を検出する。具体的に、荷重検出器４４には、吊ロープ１３が接続されており、その吊ロープ１３からドラム２４に掛かる荷重を常時検出する。荷重検出器４４は、検出した荷重値のデータを過負荷防止装置４８へ逐次出力する。

【0039】

トルク計測装置４６は、電動機２６に取り付けられている。トルク計測装置４６は、電動機２６の作動中にその電動機２６の出力トルクを常時計測する。トルク計測装置４６は、計測した電動機２６の出力トルクのデータを過負荷防止装置４８の後述するトルク指標値導出部５７へ送信する。

【0040】

過負荷防止装置４８は、荷重検出器４４によって検出される荷重の値を監視し、その荷重の値がクレーンの設定吊能力値を超えた場合に電動機２６の作動を停止させてドラム２４の回転を停止させ、それによって対象物１０１の巻き上げ又は巻き下げを停止させる。過負荷防止装置４８は、図２に示すように、記憶部５６と、機能ブロックとしてのトルク指標値導出部５７、トルク制限値設定部５８、吊能力制限値算出部５９と、更新部６０、作業半径算出部６１、吊能力値読取部６２及び制御部６３とを備える。

【0041】

記憶部５６は、設定部４０から入力された各種設定値や、規定値、クレーンの設定吊能力値、その他の各種データを記憶する。

【0042】

設定吊能力値は、クレーンが吊る対象物１０１（図１参照）の荷重値で表されるものであり、ブーム１０（図１参照）が強度的に耐え得る範囲で且つクレーンの転倒に対する安定性を損なわない範囲でできる限り大きい荷重値に設定される。記憶部５６は、図２に示すように、前記設定吊能力値を吊能力データベースの形態で記憶している。吊能力データベースは、クレーンの所定間隔毎の作業半径Ｒと設定吊能力値Ｗとの対応関係を規定したものである。例えば、吊能力データベースは、図３に示すように、所定間隔毎の各作業半径ｒ_０、ｒ_１、ｒ_２、ｒ_３、・・・に対応する設定吊能力値ｗ_０、ｗ_１、ｗ_２、ｗ_３、・・・を規定している。記憶部５６は、更新部６０によって後述のように吊能力データベースの設定吊能力値が更新された場合には、その更新後の吊能力データベースを記憶するとともに、未更新の初期状態での吊能力データベースも記憶しておく。

【0043】

また、記憶部５６は、トルク指標値導出部５７により導出される電動機２６のトルク指標値を記憶する。トルク指標値は、電動機２６から出力されたトルクの大きさの指標値である。トルク指標値導出部５７は、後述のように電動機２６の出力トルクの実効値（以下、トルク実効値という）をトルク指標値として算出するため、記憶部５６は、この算出されるトルク実効値を記憶する。

【0044】

また、記憶部５６は、電動機２６の出力トルクの定格超過率と電動機２６のトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}及び制限有効時間ｔ_{ｌｉｍｉｔ}との相関関係を規定した次のような制限値設定用テーブルデータを記憶する。

【0045】

【表1】

【0046】

定格超過率は、電動機２６の仕様から定められる電動機２６の出力トルクの定格値（以下、トルク定格値という）に対する電動機２６のトルク実効値の超過率である。電動機２６の仕様では、出力トルクと対応する作動時間とを規定した定格運転状態が定められており、トルク定格値は、その定格運転状態で電動機２６が作動する場合にトルク実効値を算出するための後述の式（１）と同じ式で算出される実効値に相当する。トルク定格値は、本発明における規定値の一例である。定格超過率は、トルク定格値に対するトルク実効値の超過量をトルク定格値で除することによって得られる値である。トルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}は、電動機２６の出力トルクの制限値であり、トルク定格値よりも小さく且つ０よりも大きい値である。制限有効時間ｔ_{ｌｉｍｉｔ}は、対応するトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}による電動機２６の出力トルクの制限を有効にする時間長さを示す値である。

【0047】

電動機２６のトルク実効値がトルク定格値を超過している状態は、定格運転状態に比べて高出力での過酷な運転状態で電動機２６が作動している状態である。この状態では、電動機２６の発熱量が増大し、電動機２６の発熱と冷却（水冷等の強制冷却や自然冷却）との間のヒートバランスが崩れる。このため、事前の実験及びその実験結果の解析等により、電動機２６のトルク実効値の各定格超過率毎に、そのトルク実効値をどのようなトルク制限値まで低下させた状態をどの程度の制限有効時間だけ継続すれば、電動機２６のヒートバランスをトルク定格値以下のトルクを出力している状態でのヒートバランスに戻すことができるかを調べ、その調査結果に基づいて制限値設定用テーブルデータが予め作成される。

【0048】

すなわち、制限値設定用テーブルデータは、所定間隔毎の各定格超過率について、その定格超過率に対応したトルクを出力する電動機２６のヒートバランスをトルク定格値以下のトルクを出力しているときのヒートバランスに戻すために必要なトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}とそのトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}以下に電動機２６の出力トルクを保持しておく必要がある制限有効時間ｔ_{ｌｉｍｉｔ}とを規定する。制限値設定用テーブルデータでは、定格超過率が大きくなるにつれてトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}が小さくなるとともに制限有効時間ｔ_{ｌｉｍｉｔ}が長くなるように定格超過率とトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}及び制限有効時間ｔ_{ｌｉｍｉｔ}との相関関係が規定されている。

【0049】

トルク指標値導出部５７は、吊作業中の電動機２６から出力されたトルクの大きさの指標値であるトルク指標値を導出する。具体的に、トルク指標値導出部５７は、トルク計測装置４６から送信される電動機２６の出力トルクの計測データに基づいて、特定のサイクル時間（経過時間）の間の電動機２６の出力トルクの実効値（トルク実効値）を電動機２６のトルク指標値として算出する。トルク指標値導出部５７は、サイクル時間が経過する毎にその経過した各サイクル時間のトルク実効値を逐次算出する。トルク指標値導出部５７は、算出したトルク実効値を記憶部５６に記憶させる。トルク実効値の具体的な算出方法については後述する。

【0050】

トルク制限値設定部５８は、トルク指標値導出部５７によって逐次算出されるトルク実効値がトルク定格値を超過した場合に、トルク定格値よりも小さく且つ０よりも大きいトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}とそのトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}を有効にする制限有効時間ｔ_{ｌｉｍｉｔ}とを設定する。具体的には、トルク制限値設定部５８は、トルク指標値導出部５７によって算出された電動機２６のトルク実効値の定格超過率を算出し、その算出した定格超過率に応じたトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}及び制限有効時間ｔ_{ｌｉｍｉｔ}を記憶部５６に記憶された制限値設定用テーブルデータに基づいて導出する。

【0051】

吊能力制限値算出部５９は、トルク制限値設定部５８により設定されたトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}に対応する吊能力制限値ｗ_ｘを算出する。吊能力制限値ｗ_ｘは、クレーンの吊能力の制限のために用いられる値である。吊能力制限値算出部５９は、設定されたトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}に相当するトルクを電動機２６がドラム２４に付与した場合にそのドラム２４が巻き上げ可能な最大の荷重を吊能力制限値ｗ_ｘとして算出する。

【0052】

更新部６０は、吊能力制限値算出部５９により算出された吊能力制限値ｗ_ｘが記憶部５６に記憶されている吊能力データベースの対応する設定吊能力値よりも小さい場合に、その設定吊能力値を吊能力制限値ｗ_ｘに等しい値に更新する。一方、更新部６０は、吊能力制限値算出部５９により算出された吊能力制限値ｗ_ｘが記憶部５６に記憶されている吊能力データベースの対応する設定吊能力値以上である場合には、その設定吊能力値を更新せずに元のまま維持する。

【0053】

作業半径算出部６１は、記憶部５６に記憶されているブーム１０の長さと、上部旋回体４の旋回中心軸Ｃに直交する面における旋回中心軸Ｃから上部旋回体４のブームフットを支持する部位までの距離（設定値）と、角度検出器４２から過負荷防止装置４８に入力されるブーム１０の起伏角度とに基づいて、クレーンの吊作業中の作業半径を逐次算出する。

【0054】

吊能力値読取部６２は、作業半径算出部６１により逐次算出される作業半径に対応した設定吊能力値を記憶部５６に記憶されている最新の吊能力データベースから逐次読み取る。なお、吊能力値読取部６２は、作業半径算出部６１によって算出された作業半径が吊能力データベースに登録されている各作業半径のうち隣り合う２つの作業半径の間の値である場合には、その２つの作業半径に対応する設定吊能力値を最新の吊能力データベースから読み取り、その読み取った設定吊能力値から補間演算により前記作業半径算出部６１によって算出された作業半径に対応する設定吊能力値を算出する。

【0055】

制御部６３は、電動機２６の作動を許容する制御と電動機２６の作動を停止させる制御とを行う。

【0056】

具体的に、制御部６３は、荷重検出器４４から過負荷防止装置４８に入力される荷重の検出値がその時点で吊能力値読取部６２により読み取られている設定吊能力値以下である場合には、電動機２６の作動を許容する。すなわち、制御部６３は、荷重の検出値がその時点でのクレーンの作業半径に対応した設定吊能力値以下である場合には、電動機２６の作動を許容する。

【0057】

一方、制御部６３は、荷重検出器４４から過負荷防止装置４８に入力される荷重の検出値がその時点で吊能力値読取部６２により読み取られている設定吊能力値を超えた場合には、電動機２６の作動を停止させる。すなわち、制御部６３は、荷重の検出値がその時点でのクレーンの作業半径に対応した設定吊能力値を超えた場合には、電動機２６の作動を停止させる。

【0058】

制御部６３は、電動機２６の作動を許容する場合には、スイッチ３６をオン状態にすることにより電源２９から電動機２６へ電力を供給させてその電動機２６を作動させる。また、制御部６３は、電動機２６の作動を停止させる場合には、スイッチ３６をオフ状態にすることにより電源２９から電動機２６への電力の供給を停止し、それによって電動機２６の作動を停止させる。制御部６３は、スイッチ３６へオン状態又はオフ状態を指示する制御信号を送信するようになっており、スイッチ３６は、制御部６３から受けた制御信号に応じてオン状態又はオフ状態になる。

【0059】

また、制御部６３は、電動機２６のトルク実効値（トルク指標値）がトルク定格値を超えたか否かの判断や、吊能力データベースの設定吊能力値の更新に係るその他の判断を行う。これらの判断の処理内容については後述する。

【0060】

表示装置４９は、本発明における報知部の一例である。表示装置４９には、トルク制限値設定部５８により設定された制限有効時間ｔ_{ｌｉｍｉｔ}の情報が過負荷防止装置４８から入力される。また、表示装置４９には、更新部６０により吊能力データベースの設定吊能力値の更新が行われた場合には、その更新が実施されたことを示す情報が過負荷防止装置４８から入力される。また、表示装置４９には、トルク指標値導出部５７により算出された電動機２６のトルク実効値のデータが過負荷防止装置４８から入力される。また、表示装置４９には、記憶部５６に記憶されている吊能力データベースの作業半径と設定吊能力値との相関関係のデータが過負荷防止装置４８から入力される。なお、吊能力データベースの設定吊能力値が更新されていない場合には、未更新の吊能力データベースのデータが表示装置４９に入力され、吊能力データベースの設定吊能力値が更新された場合には、更新前（未更新）の吊能力データベースのデータと更新後の最新の吊能力データベースのデータとが表示装置４９に入力される。

【0061】

表示装置４９は、入力された情報やデータに基づいてその画面にクレーンの状態に関する各種情報を表示する。具体的に、表示装置４９は、記憶部５６に記憶されている吊能力データベースの設定吊能力値が更新されたか否かの情報や設定吊能力値の更新内容の情報などの各種情報を操作者に報知する報知画面（図４及び図５参照）を表示する。

【0062】

図４は、電動機２６のトルク実効値がトルク定格値を超えて吊能力データベースの設定吊能力値が更新されたときの報知画面を示している。図５は、電動機２６のトルク実効値がトルク定格値を超えておらず、吊能力データベースの設定吊能力値が更新されない状態での報知画面を示している。

【0063】

報知画面には、更新情報表示欄７２と、有効時間表示欄７４と、出力状態表示欄７６と、吊能力表示部７８とが設けられている。

【0064】

更新情報表示欄７２は、吊能力データベースの設定吊能力値が更新されたか否かが表示される箇所である。表示装置４９は、過負荷防止装置４８から更新部６０による設定吊能力値の更新が実施されたとの情報が入力されたことに応じて、図４に示すように更新情報表示欄７２に「更新済」を表示する。一方、表示装置４９は、過負荷防止装置４８から更新部６０による設定吊能力値の更新が実施されたとの情報が入力されていない状態では、図５に示すように更新情報表示欄７２に「更新なし」を表示する。

【0065】

有効時間表示欄７４は、更新部６０による吊能力データベースの設定吊能力値の更新内容が有効とされている残り時間が表示される箇所である。本実施形態では、制限値設定部５８が設定する制限有効時間ｔ_{ｌｉｍｉｔ}の間のみ、そのトルク制限値設定部５８が設定するトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}に応じた吊能力制限値ｗ_ｘに基づく設定吊能力値の更新内容を有効にする。表示装置４９は、更新部６０による吊能力データベースの設定吊能力値の更新が実施された場合には、過負荷防止装置４８から入力される制限有効時間ｔ_{ｌｉｍｉｔ}の情報に基づいて前記更新内容が有効とされている残り時間を図４に示すように有効時間表示欄７４に表示する。なお、表示装置４９は、設定吊能力値の更新が実施されていない場合には、図５に示すように有効時間表示欄７４には何も表示しない。

【0066】

出力状態表示欄７６は、電動機２６のトルク定格値に対するトルク実効値の割合が表示される箇所である。表示装置４９は、過負荷防止装置４８から入力されたトルク実効値のデータに基づいて、そのトルク実効値のトルク定格値に対する割合を出力状態表示欄７６に表示する。また、表示装置４９は、トルク実効値がトルク定格値を超えている場合には、そのことを表す「ＯＶＥＲ」を図４に示すように出力状態表示欄７６に表示する。

【0067】

吊能力表示部７８は、吊能力データベースの設定吊能力値とクレーンの作業半径との相関関係が表示される箇所である。表示装置４９は、吊能力データベースの設定吊能力値が更新された場合には、過負荷防止装置４８から入力される更新前の吊能力データベースのデータと更新後の吊能力データベースのデータに基づいて、図４に示すように、更新前の吊能力データベースの設定吊能力値と作業半径との相関関係と、更新後の吊能力データベースの設定吊能力値と作業半径との相関関係とを並べて図示する。一方、表示装置４９は、吊能力データベースの設定吊能力値が更新されていない場合には、過負荷防止装置４８から入力される未更新の吊能力データベースのデータに基づいて、図５に示すように、未更新の吊能力データベースの設定吊能力値と作業半径との相関関係のみを図示する。

【0068】

次に、図６のフローチャートを参照して、本実施形態のクレーンにおける過負荷防止のための処理プロセスについて説明する。

【0069】

まず、クレーンにおいて吊作業が実施されるのに伴って、トルク指標値導出部５７により電動機２６のトルク指標値としてのトルク実効値が導出される（ステップＳ１）。

【0070】

具体的には、トルク指標値導出部５７は、予め設定された特定のサイクル時間毎の電動機２６のトルク実効値Ｔｑ_ｒｍｓを次式（１）に基づいて算出する。サイクル時間は、例えば数秒〜数十秒の範囲内で設定される一定の時間である。

【0071】

【数1】

【0072】

この式（１）において、ｔ＿ｓｔａｒｔは、トルク実効値Ｔｑ_ｒｍｓの算出を行うサイクル時間の開始時点であり、ｔ＿ｅｎｄは、そのサイクル時間の終了時点である。また、Ｔｑ（ｔ）は、電動機２６の実際の出力トルクの値であり、トルク計測装置４６によって計測されてそのトルク計測装置４６からトルク指標値導出部５７に送信される電動機２６の出力トルクの値である。

【0073】

次に、制御部６３は、電動機２６のトルク指標値としてのトルク実効値が定格値を超えたか否かを判断する（ステップＳ２）。具体的に、制御部６３は、上記ステップＳ１でトルク指標値導出部５７により算出されたトルク実効値Ｔｑ_ｒｍｓが電動機２６のトルク定格値を超えたか否かを判断する。

【0074】

ここで、制御部６３が、トルク実効値Ｔｑ_ｒｍｓはトルク定格値を超えていない、すなわちトルク実効値Ｔｑ_ｒｍｓはトルク定格値以下であると判断した場合には、吊能力データベースの設定吊能力値の変更が行われず、上記ステップＳ１の処理が再度行われる。

【0075】

一方、制御部６３がトルク実効値Ｔｑ_ｒｍｓはトルク定格値を超えたと判断した場合には、記憶部５６に記憶されている吊能力データベースの設定吊能力値を更新するための以降の一連の処理が行われる。

【0076】

まず、トルク制限値設定部５８が電動機２６のトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}とそのトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}についての制限有効時間ｔ_{ｌｉｍｉｔ}とを設定する（ステップＳ３）。

【0077】

具体的には、トルク制限値設定部５８は、上記ステップＳ１でトルク指標値導出部５７によって算出されたトルク実効値Ｔｑ_ｒｍｓについてトルク定格値に対する超過量を算出し、その算出した超過量をトルク定格値で除することにより、トルク実効値Ｔｑ_ｒｍｓの定格超過率を算出する。そして、トルク制限値設定部５８は、算出した定格超過率に応じたトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}及び制限有効時間ｔ_{ｌｉｍｉｔ}を記憶部５６に記憶された制限値設定用テーブルデータから導出する。

【0078】

具体的には、トルク制限値設定部５８は、算出した定格超過率に一致する定格超過率が制限値設定用テーブルデータに存在する場合には、その定格超過率に対応するトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}及び制限有効時間ｔ_{ｌｉｍｉｔ}を制限値設定用テーブルデータから選択する。一方、トルク制限値設定部５８は、算出した定格超過率に一致する定格超過率が制限値設定用テーブルデータに存在しない場合には、その算出した定格超過率に近い上下２つの定格超過率を制限値設定用テーブルデータから選択する。そして、トルク制限値設定部５８は、算出した定格超過率に対応するトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}及び制限有効時間ｔ_{ｌｉｍｉｔ}を、選択した２つの定格超過率にそれぞれ対応する制限値設定用テーブルデータのトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}及び制限有効時間ｔ_{ｌｉｍｉｔ}から補間演算によって算出する。

【0079】

次に、吊能力制限値算出部５９が、ステップＳ３で設定されたトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}に応じた吊能力制限値ｗ_ｘを算出する（ステップＳ４）。吊能力制限値算出部５９は、トルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}に相当するトルクがドラム２４に付与された場合にそのドラム２４が巻き上げ可能な最大荷重を吊能力制限値ｗ_ｘとして算出する。

【0080】

次に、制御部６３は、吊能力制限値算出部５９によって算出された吊能力制限値ｗ_ｘが記憶部５６に記憶されている吊能力データベースの所定の作業半径に対応する設定吊能力値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ５）。ここでは、制御部６３は、吊能力制限値ｗ_ｘが吊能力データベースに登録された作業半径の中で最も小さい作業半径ｒ_０に対応する設定吊能力値ｗ_０よりも小さいか否かを判定する。

【0081】

制御部６３が吊能力制限値ｗ_ｘは設定吊能力値ｗ_０よりも小さいと判定した場合には、次に、更新部６０が、記憶部５６に記憶されている吊能力データベースの作業半径ｒ_０に対応する設定吊能力値ｗ_０を吊能力制限値ｗ_ｘに等しい値に更新する（ステップＳ６）。

【0082】

一方、制御部６３が、吊能力制限値ｗ_ｘは設定吊能力値ｗ_０よりも小さくない、すなわち設定吊能力値ｗ_０以上であると判定した場合には、更新部６０は、記憶部５６に記憶されている吊能力データベースの作業半径ｒ_０に対応する設定吊能力値ｗ_０を更新せずにそのまま維持する（ステップＳ７）。

【0083】

上記ステップＳ６又はＳ７の後、制御部６３は、吊能力データベースに登録されている全ての作業半径ｒ_０、ｒ_１、ｒ_２、ｒ_３、・・・の設定吊能力値ｗ_０、ｗ_１、ｗ_２、ｗ_３、・・・についてその更新のための上記ステップＳ４〜Ｓ７の処理が終了したか否かを判断する（ステップＳ８）。

【0084】

ここで、制御部６３は、まだ全ての作業半径の設定吊能力値について上記ステップＳ４〜Ｓ７の処理が終了していない、すなわち上記ステップＳ４〜Ｓ７の処理が行われていない作業半径の設定吊能力値が存在すると判断した場合には、処理していない次の作業半径に対応する設定吊能力値を更新対象として設定する（ステップＳ９）。すなわち、上記ステップＳ４〜Ｓ７で作業半径ｒ_０に対応する設定吊能力値ｗ_０を更新対象としてきたため、当該ステップＳ９では、未処理の作業半径の中で最も小さい作業半径ｒ_１に対応する設定吊能力値ｗ_１を更新対象として設定する。

【0085】

その後、上記ステップＳ５以降の処理が繰り返し行われる。その結果、吊能力データベースに登録された各作業半径について小さい方から順番に設定吊能力値の更新のための処理が行われる。

【0086】

そして、制御部６３がステップＳ８において全ての作業半径ｒ_０、ｒ_１、ｒ_２、ｒ_３、・・・の設定吊能力値ｗ_０、ｗ_１、ｗ_２、ｗ_３、・・・についてステップＳ４〜Ｓ７の処理が終了したと判断した場合には、次に、制御部６３は、上記ステップＳ３で設定された制限有効時間ｔ_{ｌｉｍｉｔ}が経過したか否かを判断する（ステップＳ１０）。

【0087】

制御部６３は、ステップＳ１０において、制限有効時間ｔ_{ｌｉｍｉｔ}がまだ経過していないと判断した場合には、上記ステップＳ４〜Ｓ７の処理による設定吊能力値の更新内容を有効にする（ステップＳ１１）。これにより、過負荷防止装置４８では、記憶部５６に記憶されている最新の吊能力データベースである更新後の吊能力データベースに基づいて、作業半径算出部６１、吊能力値読取部６２及び制御部６３による過負荷防止のための処理が行われる。そして、ステップＳ１１の処理の後、ステップＳ１０の処理が再度行われる。

【0088】

一方、制御部６３は、ステップＳ１０において、制限有効時間ｔ_{ｌｉｍｉｔ}が経過したと判断した場合には、上記ステップＳ４〜Ｓ７の処理による設定吊能力値の更新内容を無効にする（ステップＳ１２）。すなわち、制御部６３は、更新部６０に、記憶部５６に記憶されている更新後の吊能力データベースを、記憶部５６に記憶されている初期状態の吊能力データベースに更新させる。その結果、過負荷防止装置４８では、初期状態の吊能力データベースに基づいて、作業半径算出部６１、吊能力値読取部６２及び制御部６３による過負荷防止のための処理が行われる。

【0089】

制限有効時間ｔ_{ｌｉｍｉｔ}が経過した場合には、電動機２６のヒートバランスは、その電動機２６がトルク定格値以下のトルクを出力している状態でのヒートバランスに戻ったと推定できる。従って、初期状態の吊能力データベースに基づいた過負荷防止が行われたとしても、電動機２６の発熱による出力トルクの低下に起因した過負荷防止の確実性の低下や、電動機２６の発熱による損傷が生じない。

【0090】

以上のようにして、本実施形態によるクレーンにおける過負荷防止のための処理が行われる。

【0091】

本実施形態では、電動機２６が発熱するような高出力での作動が行われてトルク指標値導出部５７により導出される電動機２６のトルク実効値Ｔｑ_ｒｍｓがトルク定格値を超えた場合には、トルク定格値よりも小さいトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}が設定されるとともに、その設定されたトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}に対応する吊能力制限値ｗ_ｘが算出される。そして、記憶部５６に記憶されている吊能力データベースに算出された吊能力制限値ｗ_ｘよりも小さい設定吊能力値が存在する場合には、その設定吊能力値が算出された吊能力制限値ｗ_ｘに等しい値に更新される。そして、荷重検出器４４によって検出される荷重値が記憶部５６に記憶されている最新の吊能力データベースの設定吊能力値を超えた場合には、制御部６３が電動機２６の作動を停止させるため、ドラム２４の回転が停止されて吊作業が停止される。

【0092】

従って、本実施形態では、電動機２６が発熱してその電動機２６の出力トルクが低下し、実際の吊能力値が低下するような場合には、過負荷防止装置４８の制御部６３による過負荷防止のための電動機２６の作動停止の判断基準となる設定吊能力値が低下する。その結果、過負荷防止の確実性が高められる。また、この場合には、電動機２６の発熱が過大となるような高出力での電動機２６の作動が継続されないため、電動機２６の過大な発熱による損傷を防止できる。

【0093】

また、本実施形態では、トルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}はトルク定格値よりも小さく且つ０よりも大きい値に設定されるため、そのトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}に対応する吊能力制限値ｗ_ｘは０よりも大きくなり、その吊能力制限値ｗ_ｘに等しい値に更新される吊能力データベースの設定吊能力値も０よりも大きい値になる。このため、荷重検出器４４によって検出される荷重値が更新後の０よりも大きい設定吊能力値以下である場合に、制御部６３が電動機２６の作動を許容する。従って、この場合には、記憶部５６に記憶されている最新の吊能力データベースの設定吊能力値が未更新であるときに比べて吊能力は制限されるものの、可能な範囲において最大の吊能力で吊作業を継続して実施できる。

【0094】

また、本実施形態では、トルク指標値導出部５７が、特定のサイクル時間毎の電動機２６のトルク実効値Ｔｑ_ｒｍｓを電動機２６のトルク指標値として算出する。そして、その算出されたサイクル時間毎のトルク実効値Ｔｑ_ｒｍｓがトルク定格値を超えたことに応じて、トルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}の設定、その設定されたトルク制限値Ｔｑ_{ｌｉｍｉｔ}に対応する吊能力制限値ｗ_ｘの算出及び吊能力データベースの設定吊能力値の更新を行うことができる。このため、例えば、電動機２６の実際の出力トルクが一瞬だけトルク定格値を超えたがそれ以外はトルク定格値以下であって、電動機２６のトルク実効値がトルク定格値を超えず、その電動機２６の発熱が過大にならないような場合には、記憶部５６に記憶されている吊能力データベースの設定吊能力値を低下させるように更新せずにクレーンの吊能力を維持することができる。

【0095】

また、本実施形態では、更新部６０が記憶部５６に記憶されている吊能力データベースの設定吊能力値を更新したことに応じて、表示装置４９がその更新報知画面の更新情報表示欄７２に「更新済」を表示するため、操作者がその表示を見て設定吊能力値の更新が行われたことを知ることができる。

【0096】

また、表示装置４９は、吊能力データベースの設定吊能力値が更新された場合には、更新報知画面の吊能力表示部７８に更新前の吊能力データベースの作業半径と設定吊能力値との相関関係と更新後の吊能力データベースの作業半径と設定吊能力値との相関関係とを並べて表示する。このため、操作者は、その吊能力表示部７８の表示を見て、更新後の設定吊能力値を知ることができるとともに、その更新後の設定吊能力値が更新前の設定吊能力値からどの程度低下したのかを知ることができる。そして、操作者は、吊能力表示部７８の表示から把握した更新後の設定吊能力値に基づいて、吊作業において更新後の設定吊能力値を超えないような荷重の吊荷１００を吊ることを選択できる。

【0097】

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。

【0098】

例えば、トルク指標値導出部５７は、トルク計測装置４６により計測された電動機２６の実際の出力トルクの計測値に基づいてトルク指標値を導出する代わりに、電動機２６に入力される電流の大きさの指標値である電流指標値に基づいてトルク指標値を導出してもよい。

【0099】

図７には、このようなトルク推定値に基づいてトルク指標値を導出する第１変形例の構成が示されている。この第１変形例では、電動機２６の回転速度を制御するために電動機２６に入力される電流を制御する電流制御装置８０において電流指標値としての電流ベクトルが導出される。トルク指標値導出部５７には、その電流ベクトルに基づいて、その電流ベクトルが示す大きさの電流が電動機２６に入力された場合に電動機２６が出力するトルク実効値を算出する。電流制御装置８０は、電動機２６の回転速度の制御のために一般的に用いられるものであり、上記実施形態の図２では図示を省略しているが、電源２９と電動機２６との間の電気経路に設けられる。

【0100】

電流制御装置８０では、電動機２６の回転速度の目標値を指示する目標速度指令が速度制御器８１に入力される。速度制御器８１は、入力された目標速度指令に応じた回転速度で電動機２６を作動させるために電動機２６に入力する必要がある電流の指令値としての電流ベクトルを算出する。速度制御器８１は、算出した電流ベクトルを電流ベクトル変換部８２へ出力する。

【0101】

電流ベクトル変換部８２には、電流制御装置８０で定められた電流位相角が入力されている。電流ベクトル変換部８２は、速度制御器８１から入力された電流ベクトルを入力された電流位相角に応じてｄ軸電流目標値とｑ軸電流目標値に変換する。変換されたｄ軸電流目標値は、第１電流制御器８３に入力され、変換されたｑ軸電流目標値は、第２電流制御器８４に入力される。

【0102】

第１電流制御器８３は、入力されたｄ軸電流目標値に応じたｄ軸電流をｄｑ／ｕｖｗ変換部８５へ出力し、第２電流制御器８４は、入力されたｑ軸電流目標値に応じたｑ軸電流をｄｑ／ｕｖｗ変換部８５へ出力する。ｄｑ／ｕｖｗ変換部８５は、入力されたｄ軸電流及びｑ軸電流をｕ相電圧、ｖ相電圧及びｗ相電圧に変換し、その変換した各相電圧を電動機２６へ入力する。電動機２６は、三相モータであり、入力されたｕ相電圧、ｖ相電圧及びｗ相電圧によって駆動される。

【0103】

電動機２６には、当該電動機２６において流れる電流を検出する図略の電流検出器が設けられている。この電流検出器は、電動機２６に流れるｕ相電流、ｖ相電流及びｗ相電流を検出し、その各相電流の検出値がｕｖｗ／ｄｑ変換部８６に入力される。ｕｖｗ／ｄｑ変換部８６は、入力された相電流の検出値をｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値に変換して出力する。ｕｖｗ／ｄｑ変換部８６から出力されたｄ軸電流検出値は、電流ベクトル変換部８２から出力されるｄ軸電流目標値にフィードバックされ、第１電流制御器８３に入力されるｄ軸電流目標値が調整される。また、ｕｖｗ／ｄｑ変換部８６から出力されたｑ軸電流検出値は、電流ベクトル変換部８２から出力されるｑ軸電流目標値にフィードバックされ、第２電流制御器８４に入力されるｄ軸電流目標値が調整される。

【0104】

また、電動機２６に設けられた図略の回転速度検出器から電動機２６の回転速度の検出値が速度制御器８１に入力される目標速度にフィードバックされて、その目標速度が調節されるようになっている。

【0105】

トルク指標値導出部５７は、推定値導出部８８と、実効値導出部９０とを有する。

【0106】

推定値導出部８８には、前記電流位相角と、速度制御器８１から出力される電流ベクトルとが入力される。電流ベクトルは、本発明における電流指標値の一例である。推定値導出部８８は、入力される電流位相角及び電流ベクトルに応じたトルク推定値を以下に示す第１変換テーブルデータに基づいて逐次導出する。

【0107】

【表2】

【0108】

この第１変換テーブルデータは、電流位相角及び電流ベクトルの大きさと電動機２６のトルク推定値との相関関係を規定するものであり、予め調べられた電流位相角及び電流ベクトルと電動機２６の出力トルクとの相関関係に従って作成される。

【0109】

推定値導出部８８は、入力された電流位相角と電流ベクトルの大きさに一致するデータが第１変換テーブルデータに存在する場合には、そのデータのトルク推定値を当該推定値導出部８８に入力された電流位相角と電流ベクトルの大きさに対応するトルク推定値として導出する。

【0110】

一方、推定値導出部８８は、入力された電流位相角に一致する電流位相角が第１変換テーブルデータに存在しない場合には、その入力された電流位相角に近い上下２つの電流位相角に対応するトルク推定値のデータから、入力された電流位相角に対応するトルク推定値を補間演算によって導出する。また、推定値導出部８８は、入力された電流ベクトルの大きさに一致する電流ベクトルの大きさが第１変換テーブルデータに存在しない場合には、その入力された電流ベクトルの大きさに近い上下２つの電流ベクトルの大きさに対応するトルク推定値のデータから、入力された電流ベクトルの大きさに対応するトルク推定値を補間演算によって導出する。推定値導出部８８は、導出したトルク推定値を実効値導出部９０へ出力する。

【0111】

実効値導出部９０は、入力されたトルク推定値に基づいて電動機２６のトルク実効値を算出する。このトルク実効値の算出方法は、上記実施形態でのトルク実効値の算出方法と同様である。すなわち、実効値導出部９０は、上記式（１）のＴｑ（ｔ）として、上記実施形態のトルク計測装置４６により計測された出力トルクの値の代わりに、トルク推定値を用い、その式（１）に基づいてトルク実効値Ｔｑ_ｒｍｓを算出する。

【0112】

また、図８には、トルク推定値に基づいてトルク指標値としてのトルク実効値を導出する第２変形例の構成が示されている。この第２変形例では、電流制御装置８０のｕｖｗ／ｄｑ変換部８６から出力されるｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値に基づいて、トルク指標値導出部５７がトルク指標値としてのトルク実効値を導出する。

【0113】

この第２変形例では、トルク指標値導出部５７の推定値導出部８８に、ｕｖｗ／ｄｑ変換部８６から出力されるｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値が入力される。ｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値は、本発明における電流指標値の一例である。推定値導出部８８は、入力されるｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値に応じたトルク推定値を以下に示す第２変換テーブルデータに基づいて逐次導出する。

【0114】

【表3】

【0115】

この第２変換テーブルデータは、ｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値と電動機２６のトルク推定値との相関関係を規定するものであり、予め調べられたｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値と電動機２６の出力トルクとの相関関係に従って作成される。

【0116】

推定値導出部８８は、入力されたｄ軸電流検出値とｑ軸電流検出値に一致するデータが第２変換テーブルデータに存在する場合には、そのデータのトルク推定値を当該推定値導出部８８に入力されたｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値に対応するトルク推定値として導出する。

【0117】

一方、推定値導出部８８は、入力されたｄ軸電流検出値に一致するｄ軸電流検出値が第２変換テーブルデータに存在しない場合には、その入力されたｄ軸電流検出値に近い上下２つのｄ軸電流検出値に対応するトルク推定値のデータから、入力されたｄ軸電流検出値に対応するトルク推定値を補間演算によって導出する。また、推定値導出部８８は、入力されたｑ軸電流検出値に一致するｑ軸電流検出値が第２変換テーブルデータに存在しない場合には、その入力されたｑ軸電流検出値に近い上下２つのｑ軸電流検出値に対応するトルク推定値のデータから、入力されたｑ軸電流検出値に対応するトルク推定値を補間演算によって導出する。

【0118】

推定値導出部８８は、導出したトルク推定値を実効値導出部９０へ出力する。実効値導出部９０は、入力されるトルク推定値を用いて上記第１変形例の場合と同様にしてトルク実効値を算出する。

【0119】

以上の第１及び第２変形例の構成によれば、電動機２６の実際の出力トルクを計測するトルク計測装置を設けることなく、電動機２６のトルク実効値を求めることができる。従って、装置構成を簡略化しつつ、電動機２６のトルク実効値を求めることができる。

【0120】

また、本発明による報知部は、記憶部に記憶されている設定吊能力値が更新されたことを画面表示で報知する表示装置に必ずしも限定されない。例えば、音声で報知する装置、点灯や点滅により報知するランプ、その他の装置を本発明による報知部として採用可能である。

【符号の説明】

【0121】

１５ 巻上ウインチ（ウインチ）
２４ ウインチドラム
２６ 電動機
４４ 荷重検出器（荷重導出部）
４８ 過負荷防止装置
４９ 表示装置（報知部）
５６ 記憶部
５７ トルク指標値導出部
５８ トルク制限値設定部
５９ 吊能力制限値算出部
６０ 更新部
６３ 制御部
８８ 推定値導出部
９０ 実効値導出部
１０１ 対象物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】