特開 2023-23812 建設機械におけるバケット制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023023812

(43)【公開日】2023-02-16

(54)【発明の名称】建設機械におけるバケット制御装置

(51)【国際特許分類】

   B66C 13/32 20060101AFI20230209BHJP

【ＦＩ】

B66C13/32 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021129671

(22)【出願日】2021-08-06

(71)【出願人】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(71)【出願人】

【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】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100214961

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 洋三

(72)【発明者】

【氏名】菅野 直紀

(72)【発明者】

【氏名】細井 英彰

(72)【発明者】

【氏名】加門 嘉樹

(72)【発明者】

【氏名】角尾 泰輔

(72)【発明者】

【氏名】岸 拓朗

【テーマコード（参考）】

3F204

【Ｆターム（参考）】

3F204BA09

3F204DD13

(57)【要約】

【課題】建設機械において、閉じ上げの動作を簡単な操作で行うことができ、しかも、閉じ上げの動作中にバケット装置が開いてしまうことを抑制できる制御装置を提供する。
【解決手段】コントローラ７０のドラム動作制御部７３は、制御モードが同調制御モードに設定され、特定巻き取り操作が行われ、かつ、バケット装置１０が閉じ状態である場合に、一対のバケット１３，１３が開くことを回避するために予め設定された支持側緩み量に関する設定値に基づいて繰り出し量相対差目標値ΔＬｒを設定し、開閉側繰り出し量と支持側繰り出し量との差である繰り出し量相対差ΔＬを演算し、繰り出し量相対差目標値ΔＬｒと繰り出し量相対差ΔＬとの偏差Ｈを演算し、この偏差Ｈがゼロに近づくような指令信号を出力して支持ドラムＤＲ２及び開閉ドラムＤＲ１の動作を制御することにより、バケット装置１０の閉じ状態を維持しながらバケット装置１０を上昇させる。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体部と当該本体部に開閉可能に取り付けられた一対のバケットとを含むバケット装置と、前記本体部に接続されて当該本体部を支持する支持ロープの繰り出し及び巻き取りを行うウインチドラムである支持ドラムと、前記一対のバケットを開閉するための開閉ロープの繰り出し及び巻き取りを行うウインチドラムである開閉ドラムと、を備える建設機械に搭載されるバケット制御装置であって、
前記支持ロープの巻き取りを行うように前記支持ドラムを回転させるための操作である支持側巻き取り操作と前記支持ロープの繰り出しを行うように前記支持ドラムを回転させるための操作である支持側繰り出し操作が与えられる支持側ウインチ操作装置と、
前記開閉ロープの巻き取りを行うように前記開閉ドラムを回転させるための操作である開閉側巻き取り操作と前記開閉ロープの繰り出しを行うように前記開閉ドラムを回転させるための操作である開閉側繰り出し操作が与えられる開閉側ウインチ操作装置と、
前記支持ロープの繰り出し量である支持側繰り出し量を検出するための支持側検出器と、
前記開閉ロープの繰り出し量である開閉側繰り出し量を検出するための開閉側検出器と、
前記支持ロープの巻き取り及び前記開閉ロープの巻き取りを前記支持側巻き取り操作及び前記開閉側巻き取り操作の何れか一方の操作である特定巻き取り操作に基づいて行うことが可能な同調制御モードに制御モードを設定することが可能な制御モード設定部と、
コントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記一対のバケットが閉じ状態であるか否かを判定する開閉状態判定部と、
前記制御モードが前記同調制御モードに設定され、前記特定巻き取り操作が行われ、かつ、前記バケット装置が前記閉じ状態であると前記開閉状態判定部が判定した場合に、前記一対のバケットが開くことを回避するために設定された設定値であって前記支持ロープの緩み量である支持側緩み量に関する設定値に基づいて前記開閉側繰り出し量と前記支持側繰り出し量との差の目標値である繰り出し量相対差目標値を設定し、前記開閉側繰り出し量と前記支持側繰り出し量との差である繰り出し量相対差を演算し、前記繰り出し量相対差目標値と前記繰り出し量相対差との偏差を演算し、前記偏差がゼロに近づくような指令信号を出力して前記支持ドラム及び前記開閉ドラムの動作を制御することにより、前記バケット装置の前記閉じ状態を維持しながら前記バケット装置を上昇させるドラム動作制御部と、を含む、建設機械におけるバケット制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載のバケット制御装置であって、
前記同調制御モードでは、前記支持ロープの繰り出し及び前記開閉ロープの繰り出しを前記支持側繰り出し操作及び前記開閉側繰り出し操作の何れか一方の操作である特定繰り出し操作に基づいて行うことが可能であり、
前記ドラム動作制御部は、前記制御モードが前記同調制御モードに設定され、前記特定繰り出し操作が行われ、かつ、前記バケット装置が前記閉じ状態であると前記開閉状態判定部が判定した場合に、前記設定値に基づいて前記繰り出し量相対差目標値を設定し、前記繰り出し量相対差を演算し、前記繰り出し量相対差目標値と前記繰り出し量相対差との偏差を演算し、前記偏差がゼロに近づくような指令信号を出力して前記支持ドラム及び前記開閉ドラムの動作を制御することにより、前記バケット装置の前記閉じ状態を維持しながら前記バケット装置を下降させる、バケット制御装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のバケット制御装置であって、
前記開閉状態判定部は、前記一対のバケットが開き状態であるか否かを判定することが可能であり、
前記ドラム動作制御部は、前記制御モードが前記同調制御モードに設定され、前記特定巻き取り操作が行われ、かつ、前記バケット装置が前記開き状態であると前記開閉状態判定部が判定した場合に、一対のバケットを所定の開度に維持するための目標値である第２の繰り出し量相対差目標値を設定し、前記繰り出し量相対差を演算し、前記第２の繰り出し量相対差目標値と前記繰り出し量相対差との偏差である第２の偏差を演算し、前記第２の偏差がゼロに近づくような指令信号を出力して前記支持ドラム及び前記開閉ドラムの動作を制御することにより、前記バケット装置の前記開き状態を維持しながら前記バケット装置を上昇させる、バケット制御装置。

【請求項4】

請求項１に記載のバケット制御装置であって、
前記同調制御モードでは、前記支持ロープの繰り出し及び前記開閉ロープの繰り出しを前記支持側繰り出し操作及び前記開閉側繰り出し操作の何れか一方の操作である特定繰り出し操作に基づいて行うことが可能であり、
前記開閉状態判定部は、前記一対のバケットが開き状態であるか否かを判定することが可能であり、
前記ドラム動作制御部は、前記制御モードが前記同調制御モードに設定され、前記特定繰り出し操作が行われ、かつ、前記バケット装置が前記開き状態であると前記開閉状態判定部が判定した場合に、一対のバケットを所定の開度に維持するための目標値である第２の繰り出し量相対差目標値を設定し、前記繰り出し量相対差を演算し、前記第２の繰り出し量相対差目標値と前記繰り出し量相対差との偏差である第２の偏差を演算し、前記第２の偏差がゼロに近づくような指令信号を出力して前記支持ドラム及び前記開閉ドラムの動作を制御することにより、前記バケット装置の前記開き状態を維持しながら前記バケット装置を下降させる、バケット制御装置。

【請求項5】

請求項１～４の何れか１項に記載のバケット制御装置であって、
前記制御モード設定部は、前記制御モードを、前記同調制御モードと非同調制御モードとを含む複数のモードのうちの何れかに設定することが可能なように構成され、
前記非同調制御モードは、前記一対のバケットの開閉状態を変化させることを含む動作を、予め設定された特定の操作に基づいて前記バケット装置に行わせることが可能な制御モードである、バケット制御装置。

【請求項6】

請求項１～５の何れか１項に記載のバケット制御装置であって、
前記開閉状態判定部は、前記支持側繰り出し量と前記開閉側繰り出し量との差に基づいて前記一対のバケットが閉じ状態であるか否かを判定する、バケット制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、クレーンなどの建設機械においてバケット装置を開閉及び昇降させるためのバケット制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の建設機械の中には、第１のウインチロープの繰り出し及び巻き取りを行う第１のウインチドラムと、第２のウインチロープの繰り出し及び巻き取りを行う第２のウインチドラムと、を備え、第１及び第２のウインチロープの先端が接続された負荷の上昇及び下降の動作を行わせるものが知られている（例えば特許文献１）。

【0003】

また、建設機械の中には、例えばクラムシェルバケットのように開閉可能で昇降可能なバケット装置を備えたものが知られている。このバケット装置は、第１及び第２のウインチロープの先端が接続されており、第１及び第２のウインチドラムによるウインチロープの繰り出し及び巻き取りに応じて開閉及び昇降の動作を行う。従って、このような建設機械は、第１のウインチドラムを動作させるための操作が与えられる第１のウインチ操作レバーと、第２のウインチドラムを動作させるための操作が与えられる第２のウインチ操作レバーと、を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－２４８３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

建設機械のオペレータは、例えばバケット装置が閉じた状態を維持しながらバケット装置を上昇させる動作である「閉じ上げ」の動作をバケット装置に行わせるためには、第１のウインチ操作レバーの操作と第２のウインチ操作レバーの操作を同時に行う必要がある。このような２つの操作を同時に行うことは、建設機械の操作に熟練していない非熟練オペレータにとって時間を要し、また、建設機械の操作に熟練している熟練オペレータにとっても疲労を伴う。具体的には、上記のような閉じ上げの動作をバケット装置に行わせるためには、当該動作中にバケット装置が開いてしまうことがないように、第１のウインチ操作レバーの操作量と第２のウインチレバーの操作量のバランスを調節することが必要であるため、作業性を高めることが難しいという問題がある。特許文献１の制御装置では、閉じ上げの動作に関する上記のような問題については何ら考慮されていない。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示は、上記の課題を解決することを目的とする。すなわち、本開示は、建設機械において、オペレータによる簡単な操作でバケット装置に閉じ上げの動作を行わせることができ、しかも、閉じ上げの動作中にバケット装置が開いてしまうことを抑制できるバケット制御装置を提供することを目的とする。

【0007】

提供されるのは、本体部と当該本体部に開閉可能に取り付けられた一対のバケットとを含むバケット装置と、前記本体部に接続されて当該本体部を支持する支持ロープの繰り出し及び巻き取りを行うウインチドラムである支持ドラムと、前記一対のバケットを開閉するための開閉ロープの繰り出し及び巻き取りを行うウインチドラムである開閉ドラムと、を備える建設機械に搭載されるバケット制御装置であって、前記支持ロープの巻き取りを行うように前記支持ドラムを回転させるための操作である支持側巻き取り操作と前記支持ロープの繰り出しを行うように前記支持ドラムを回転させるための操作である支持側繰り出し操作が与えられる支持側ウインチ操作装置と、前記開閉ロープの巻き取りを行うように前記開閉ドラムを回転させるための操作である開閉側巻き取り操作と前記開閉ロープの繰り出しを行うように前記開閉ドラムを回転させるための操作である開閉側繰り出し操作が与えられる開閉側ウインチ操作装置と、前記支持ロープの繰り出し量である支持側繰り出し量を検出するための支持側検出器と、前記開閉ロープの繰り出し量である開閉側繰り出し量を検出するための開閉側検出器と、前記支持ロープの巻き取り及び前記開閉ロープの巻き取りを前記支持側巻き取り操作及び前記開閉側巻き取り操作の何れか一方の操作である特定巻き取り操作に基づいて行うことが可能な同調制御モードに制御モードを設定することが可能な制御モード設定部と、コントローラと、を備え、前記コントローラは、前記一対のバケットが閉じ状態であるか否かを判定する開閉状態判定部と、前記制御モードが前記同調制御モードに設定され、前記特定巻き取り操作が行われ、かつ、前記バケット装置が前記閉じ状態であると前記開閉状態判定部が判定した場合に、前記一対のバケットが開くことを回避するために設定された設定値であって前記支持ロープの緩み量である支持側緩み量に関する設定値に基づいて前記開閉側繰り出し量と前記支持側繰り出し量との差の目標値である繰り出し量相対差目標値を設定し、前記開閉側繰り出し量と前記支持側繰り出し量との差である繰り出し量相対差を演算し、前記繰り出し量相対差目標値と前記繰り出し量相対差との偏差を演算し、前記偏差がゼロに近づくような指令信号を出力して前記支持ドラム及び前記開閉ドラムの動作を制御することにより、前記バケット装置の前記閉じ状態を維持しながら前記バケット装置を上昇させるドラム動作制御部と、を含む。

【0008】

このバケット制御装置では、オペレータは、支持側巻き取り操作及び開閉側巻き取り操作の両方の操作を行わなくてもこれらの操作の何れか一方である特定巻き取り操作を行うことで閉じ上げの動作を行うことができ、しかも、支持側緩み量に関する設定値に基づいて設定される繰り出し量相対差目標値と実際の繰り出し量相対差との偏差がゼロに近づくようにフィードバック制御が行われるので、オペレータによる簡単な操作でバケット装置に閉じ上げの動作を行わせることができ、しかも、閉じ上げの動作中にバケット装置が開いてしまうことを抑制できる。このことは、簡単な操作で閉じ上げの動作中のバケット装置からの荷こぼれを抑制することを可能にする。

【0009】

前記同調制御モードでは、前記支持ロープの繰り出し及び前記開閉ロープの繰り出しを前記支持側繰り出し操作及び前記開閉側繰り出し操作の何れか一方の操作である特定繰り出し操作に基づいて行うことが可能であり、前記ドラム動作制御部は、前記制御モードが前記同調制御モードに設定され、前記特定繰り出し操作が行われ、かつ、前記バケット装置が前記閉じ状態であると前記開閉状態判定部が判定した場合に、前記設定値に基づいて前記繰り出し量相対差目標値を設定し、前記繰り出し量相対差を演算し、前記繰り出し量相対差目標値と前記繰り出し量相対差との偏差を演算し、前記偏差がゼロに近づくような指令信号を出力して前記支持ドラム及び前記開閉ドラムの動作を制御することにより、前記バケット装置の前記閉じ状態を維持しながら前記バケット装置を下降させることが好ましい。この構成では、オペレータによる簡単な操作でバケット装置に閉じ下げの動作を行わせることができ、しかも、閉じ下げの動作中にバケット装置が開いてしまうことを抑制できる。このことは、簡単な操作で閉じ下げの動作中のバケット装置からの荷こぼれを抑制することを可能にする。

【0010】

前記開閉状態判定部は、前記一対のバケットが開き状態であるか否かを判定することが可能であり、前記ドラム動作制御部は、前記制御モードが前記同調制御モードに設定され、前記特定巻き取り操作が行われ、かつ、前記バケット装置が前記開き状態であると前記開閉状態判定部が判定した場合に、一対のバケットを所定の開度に維持するための目標値である第２の繰り出し量相対差目標値を設定し、前記繰り出し量相対差を演算し、前記第２の繰り出し量相対差目標値と前記繰り出し量相対差との偏差である第２の偏差を演算し、前記第２の偏差がゼロに近づくような指令信号を出力して前記支持ドラム及び前記開閉ドラムの動作を制御することにより、前記バケット装置の前記開き状態を維持しながら前記バケット装置を上昇させることが好ましい。この構成では、オペレータによる簡単な操作でバケット装置の開度を所定の開度に維持しながらバケット装置に開き上げの動作を行わせることができる。これにより、開き上げの動作の完了時点でバケット装置の開き状態が維持されるので、オペレータは次の操作をすぐに行うことができ、作業性が向上する。

【0011】

前記同調制御モードでは、前記支持ロープの繰り出し及び前記開閉ロープの繰り出しを前記支持側繰り出し操作及び前記開閉側繰り出し操作の何れか一方の操作である特定繰り出し操作に基づいて行うことが可能であり、前記開閉状態判定部は、前記一対のバケットが開き状態であるか否かを判定することが可能であり、前記ドラム動作制御部は、前記制御モードが前記同調制御モードに設定され、前記特定繰り出し操作が行われ、かつ、前記バケット装置が前記開き状態であると前記開閉状態判定部が判定した場合に、一対のバケットを所定の開度に維持するための目標値である第２の繰り出し量相対差目標値を設定し、前記繰り出し量相対差を演算し、前記第２の繰り出し量相対差目標値と前記繰り出し量相対差との偏差である第２の偏差を演算し、前記第２の偏差がゼロに近づくような指令信号を出力して前記支持ドラム及び前記開閉ドラムの動作を制御することにより、前記バケット装置の前記開き状態を維持しながら前記バケット装置を下降させることが好ましい。この構成では、オペレータによる簡単な操作でバケット装置の開度を所定の開度に維持しながらバケット装置に開き下げの動作を行わせることができる。これにより、開き下げの動作の完了時点でバケット装置の開き状態が維持されるので、オペレータは次の操作をすぐに行うことができ、作業性が向上する。

【0012】

前記制御モード設定部は、前記制御モードを、前記同調制御モードと非同調制御モードとを含む複数のモードのうちの何れかに設定することが可能なように構成され、前記非同調制御モードは、前記一対のバケットの開閉状態を変化させることを含む動作を、予め設定された特定の操作に基づいて前記バケット装置に行わせることが可能な制御モードであることが好ましい。この構成では、同調制御モードと非同調制御モードとの切り換えを制御モード設定部によって行うことができるので、同調制御モードで行われるバケット装置の動作と非同調制御モードで行われるバケット装置の動作とを含む一連の作業を連続的に行うことが可能になり、当該作業の作業性が向上する。

【0013】

前記開閉状態判定部は、前記支持側繰り出し量と前記開閉側繰り出し量との差に基づいて前記一対のバケットが閉じ状態であるか否かを判定することが好ましい。

【発明の効果】

【0014】

以上のように、本開示によれば、建設機械において、オペレータによる簡単な操作でバケット装置に閉じ上げの動作を行わせることができ、しかも、閉じ上げの動作中にバケット装置が開いてしまうことを抑制できるバケット制御装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本開示の実施の形態に係るバケット制御装置を備えたクレーンを示す側面図である。

【図2】前記バケット制御装置の機能構成の概略を示すブロック図である。

【図3】前記クレーンが備える油圧回路を示す図である。

【図4】前記クレーンが備えるバケット装置の開閉動作を説明するための図である。

【図5】前記バケット装置に接続された支持ロープ及び開閉ロープにかかる荷重について説明するための図である。

【図6】前記クレーンが備えるコントローラが行う演算制御動作を示すフローチャートである。

【図7】前記コントローラが行う演算制御動作を示すフローチャートである。

【図8】前記コントローラが行う演算制御動作を示すブロック線図である。

【図9】前記コントローラが行う演算制御動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本開示の好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。

【0017】

図１は、前記実施形態に係る建設機械であるクレーン１００を示す。このクレーン１００は、下部体１０１と、この下部体１０１の上に旋回可能に支持される上部旋回体１０２と、この上部旋回体１０２に起伏可能に支持される起伏部材１０４と、この起伏部材１０４の先端部に取り付けられた第１のポイントシーブ１０５及び第２のポイントシーブ１０６と、下部体１０１又は上部旋回体１０２に配置された複数のウインチと、バケット装置１０と、バケット制御装置と、を備える。

【0018】

下部体１０１は、例えばクローラ走行装置などの走行装置を備え、自走可能なように構成される。ただし、下部体は、上部旋回体１０２を旋回可能に支持し、自走できない支持台のような構造体により構成されていてもよい。上部旋回体１０２は、下部体１０１に旋回可能に取り付けられた旋回フレーム１０３と、旋回フレーム１０３の前部に支持されたキャビンと、旋回フレーム１０３の後部に支持されたカウンタウエイトと、を備える。複数のウインチは、第１のウインチＷＣ１、第２のウインチＷＣ２及び起伏ウインチＷＣ３を含む。

【0019】

起伏部材１０４は、旋回フレーム１０３に起伏可能に支持されたブームにより構成される。ただし、起伏部材は、ブームと、このブームの先端部に回動可能に支持されたジブと、を含むものであってもよい。旋回フレーム１０３の上にはガントリ１０７が立設されている。ガントリ１０７の上端部には下部スプレッダ１１０が配置されている。起伏部材１０４の先端部にはガイライン１０８の一端が接続されており、ガイライン１０８の他端には上部スプレッダ１０９が接続されている。下部スプレッダ１１０と上部スプレッダ１０９とは互いに離間して配置されている。下部スプレッダ１１０及び上部スプレッダ１０９には、起伏ロープ１１１が掛け回されている。起伏ウインチＷＣ３は、旋回フレーム１０３上に配置されており、起伏ロープ１１１が巻き付けられたウインチドラムＤＲ３を有する。起伏ウインチＷＣ３は、起伏ロープ１１１の巻き取り又は繰り出しを行うことにより下部スプレッダ１１０に対する上部スプレッダ１０９の離間距離を縮小又は拡大させる。当該離間距離の縮小又は拡大に伴って、起伏部材１０４が起伏される。

【0020】

図２は、バケット制御装置の機能構成を示すブロック図である。図３は、クレーン１００が備える油圧回路を示す図である。

【0021】

第１のウインチＷＣ１及び第２のウインチＷＣ２は、バケット装置１０を開閉及び昇降させるように駆動される。具体的には、図１～図３に示すように、第１のウインチＷＣ１は、第１のウインチロープＲ１が巻き付けられた第１のウインチドラムＤＲ１と、この第１のウインチドラムＤＲ１に接続される第１のウインチモータ３４と、第１のクラッチブレーキ４０Ａと、減速機４７と、を有する。同様に、第２のウインチＷＣ２は、第２のウインチロープＲ２が巻き付けられる第２のウインチドラムＤＲ２と、この第２のウインチドラムＤＲ２に接続される第２のウインチモータ３５と、第２のクラッチブレーキ４０Ｂと、減速機４７と、を有する。第１のクラッチブレーキ４０Ａ及び第２のクラッチブレーキ４０Ｂは、クラッチブレーキ機構４０を構成する。第１のウインチロープＲ１は、バケット装置１０の開閉を行うための開閉ロープであり、第２のウインチロープＲ２は、バケット装置１０を支持する支持ロープである。第１のウインチドラムＤＲ１は、前記開閉ロープの繰り出し及び巻き取りを行う開閉ドラムであり、第２のウインチドラムＤＲ２は、前記支持ロープの繰り出し及び巻き取りを行う支持ドラムである。

【0022】

第１のウインチドラムＤＲ１は、第１のウインチロープＲ１の繰り出し及び巻き取りを行うことが可能なように水平軸回りに回動可能に図略の支持部材に支持されている。第２のウインチドラムＤＲ２は、第２のウインチロープＲ２の繰り出し及び巻き取りを行うことが可能なように水平軸回りに回動可能に図略の支持部材に支持されている。

【0023】

第１のポイントシーブ１０５及び第２のポイントシーブ１０６は、左右に並ぶように配置され、起伏部材１０４の先端部に取り付けられている。第１のウインチロープＲ１は、第１のポイントシーブ１０５に巻き掛けられた状態で当該第１のポイントシーブ１０５から垂下している。第２のウインチロープＲ２は、第２のポイントシーブ１０６に巻き掛けられた状態で当該第２のポイントシーブ１０６から垂下している。第１及び第２のウインチロープＲ１，Ｒ２の下端（先端）は、バケット装置１０に接続されている。

【0024】

バケット装置１０は、いわゆるクラムシェルバケットと呼ばれる作業装置である。図４の右図は、バケット装置１０が開いた状態である開き状態を示し、図４の左図は、バケット装置１０が閉じた状態である閉じ状態を示している。バケット装置１０は、上部材１１と、当該上部材１１の下方に配置された下部材１６と、一対のリンク部材１２，１２と、一対のバケット１３，１３と、下シーブ１４と、上シーブ１５と、を備える。

【0025】

一対のリンク部材１２，１２は、水平方向に互いに間隔をおいて配置されている。一対のリンク部材１２，１２の上端部は、水平軸回りに回動可能なように上部材１１にそれぞれ接続されている。一対のリンク部材１２，１２の一方の下端部は、水平軸回りに回動可能なように一対のバケット１３，１３の一方に接続され、一対のリンク部材１２，１２の他方の下端部は、水平軸回りに回動可能なように一対のバケット１３，１３の他方に接続されている。

【0026】

下シーブ１４は、水平軸回りに回動可能なように下部材１６に支持されている。一対のバケット１３，１３のそれぞれは、水平軸回りに回動可能なように下部材１６に支持される被支持部を有する。上シーブ１５は、水平軸回りに回動可能なように上部材１１に支持されている。

【0027】

一対のバケット１３，１３は、土砂などの運搬対象物を収容することが可能な収容空間を有する。一対のバケット１３，１３は、前記被支持部を中心として回動することにより、バケット１３，１３の下端同士が隣接した状態（前記閉じ状態）と、バケット１３，１３の下端が水平方向に離れた状態（前記開き状態）と、の間で変位することが可能である。一対のリンク部材１２，１２は、バケット１３，１３を支持しながらバケット１３，１３の変位に伴って上部材１１に対して回動する。一対のバケット１３，１３は、閉じ状態が維持されることにより、前記収容空間に収容された前記運搬対象物を保持することが可能である。一対のバケット１３，１３は、閉じ状態から開き状態に切り換わることにより、前記運搬対象物を前記収容空間からバケット１３，１３の外に排出することが可能である。

【0028】

第１のウインチロープＲ１は、下シーブ１４及び上シーブ１５にかけ回され、第１のウインチロープＲ１の先端は、上部材１１及び下部材１６の何れか一方に固定されている。第２のウインチロープＲ２の先端は、上部材１１に固定されている。上部材１１は本体部の一例である。

【0029】

第１及び第２のウインチモータ３４，３５は、油圧モータであり、油圧ポンプ３１に接続されている。第１のウインチモータ３４は、油圧ポンプ３１から吐出される作動油の供給を受けることにより第１のウインチドラムＤＲ１を正逆方向、すなわち、繰り出し方向及び巻き取り方向の何れか一方に回転させるように作動する。同様に、第２のウインチモータ３５は、油圧ポンプ３１から吐出される作動油の供給を受けることにより第２のウインチドラムＤＲ２を正逆方向、すなわち、繰り出し方向及び巻き取り方向の何れか一方に回転させるように作動する。これにより、第１のウインチＷＣ１及び第２のウインチＷＣ２の協働によるバケット装置１０の開閉及び昇降が達成される。油圧ポンプ３１は、図示されないエンジンなどの駆動源によって駆動される。

【0030】

第１のウインチＷＣ１の減速機４７は、第１のウインチモータ３４の回転速度を減速し、第１のウインチモータ３４から第１のウインチドラムＤＲ１に駆動力（回転力）を伝える。第２のウインチＷＣ２の減速機４７は、第２のウインチモータ３５の回転速度を減速し、第２のウインチモータ３５から第２のウインチドラムＤＲ２に駆動力（回転力）を伝える。これらの減速機４７は、例えば遊星歯車機構をそれぞれ有する。

【0031】

第１のクラッチブレーキ４０Ａは、第１のウインチモータ３４の駆動力を第１のウインチドラムＤＲ１に伝えることが可能な状態である接続状態と、第１のウインチロープＲ１を第１のウインチドラムＤＲ１からバケット装置１０の重量によって繰り出すことが可能な状態であるフリー状態と、の間で切り換わることが可能である。第１のクラッチブレーキ４０Ａは、前記接続状態と前記フリー状態との間で第１のウインチモータ３４と第１のウインチドラムＤＲ１との連結の度合いを調節することが可能である。

【0032】

同様に、第２のクラッチブレーキ４０Ｂは、第２のウインチモータ３５の駆動力を第２のウインチドラムＤＲ２に伝えることが可能な状態である接続状態と、第２のウインチロープＲ２を第２のウインチドラムＤＲ２からバケット装置１０の重量によって繰り出すことが可能な状態であるフリー状態と、の間で切り換わることが可能である。第２のクラッチブレーキ４０Ｂは、前記接続状態と前記フリー状態との間で第２のウインチモータ３５と第２のウインチドラムＤＲ２との連結の度合いを調節することが可能である。

【0033】

前記接続状態は、第１及び第２のウインチモータ３４，３５の駆動力により第１及び第２のウインチロープＲ１，Ｒ２の繰り出し及び巻き取りが可能な状態である。すなわち、前記接続状態で第１及び第２のウインチモータ３４，３５が駆動すると、第１及び第２のウインチモータ３４，３５の駆動力が減速機４７，４７を介して第１及び第２のウインチドラムＤＲ１，ＤＲ２にそれぞれ伝わる。第１及び第２のウインチドラムＤＲ１，ＤＲ２が回転すると、第１及び第２のウインチロープＲ１，Ｒ２の繰り出し又は巻き取りが行われる。

【0034】

前記フリー状態は、第１及び第２のウインチロープＲ１，Ｒ２の張力によって第１及び第２のウインチドラムＤＲ１，ＤＲ２から第１及び第２のウインチロープＲ１，Ｒ２を繰り出すことが可能な状態、つまりバケット装置１０が自由落下可能な状態、である。すなわち、前記フリー状態は、第１及び第２のウインチロープＲ１，Ｒ２を繰り出す繰り出し方向に第１及び第２のウインチモータ３４，３５を回転させなくても、第１及び第２のウインチドラムＤＲ１，ＤＲ２から第１及び第２のウインチロープＲ１，Ｒ２を繰り出すことが可能な状態である。

【0035】

また、第１のクラッチブレーキ４０Ａは、第１のウインチドラムＤＲ１に対して第１のブレーキ力を与えること、つまり第１のウインチドラムＤＲ１にブレーキをかけること、が可能である。同様に、第２のクラッチブレーキ４０Ｂは、第２のウインチドラムＤＲ２に対して第２のブレーキ力を与えること、つまり第２のウインチドラムＤＲ２にブレーキをかけることが可能である。

【0036】

第１のウインチドラムＤＲ１の回転に対する第１のブレーキ力が所定の大きさ以上になると、第１のウインチドラムＤＲ１にブレーキがかかり、第１のウインチドラムＤＲ１から第１のウインチロープＲ１を繰り出すことが不可能となる。同様に、第２のウインチドラムＤＲ２の回転に対する第２のブレーキ力が所定の大きさ以上になると、第２のウインチドラムＤＲ２にブレーキがかかり、第２のウインチドラムＤＲ２から第２のウインチロープＲ２を繰り出すことが不可能となる。従って、第１のクラッチブレーキ４０Ａの第１のブレーキ力及び第２のクラッチブレーキ４０Ｂの第２のブレーキ力は、バケット装置１０が自由落下せずに静止した状態を維持することができ、また、自由落下しているバケット装置１０を停止させることができる。

【0037】

本実施形態では、第１のクラッチブレーキ４０Ａ及び第２のクラッチブレーキ４０Ｂのそれぞれは、いわゆる湿式ブレーキであり、パイロット油圧源Ｐから加えられる油圧により駆動されるピストン４２と、複数のブレーキディスク４１（複数のクラッチプレート）と、を備える。複数のブレーキディスク４１のそれぞれは、例えば作動油に浸された摩擦板である。

【0038】

複数のブレーキディスク４１は、ピストン４２の作動により、複数のブレーキディスク４１が互いに接触した状態と、複数のブレーキディスク４１が互いに離れた状態と、の間で切り換わることが可能である。第１のクラッチブレーキ４０Ａ及び第２のクラッチブレーキ４０Ｂのそれぞれは、複数のブレーキディスク４１が互いに離れた状態であるときには前記フリー状態となり、これにより、バケット装置１０は自重により下降（フリーフォール）することが可能である。また、第１のクラッチブレーキ４０Ａ及び第２のクラッチブレーキ４０Ｂのそれぞれは、複数のブレーキディスク４１が互いに接触した状態になることにより、前記接続状態となる。

【0039】

より具体的には、第１のクラッチブレーキ４０Ａ及び第２のクラッチブレーキ４０Ｂのそれぞれは、バネ４６を備え、第１のクラッチブレーキ４０Ａ及び第２のクラッチブレーキ４０Ｂのそれぞれには一対の油室４３，４４が形成されており、ピストン４２は、一対の油室４３，４４を仕切るフランジ４５を有する。パイロット油圧源Ｐから一対の油室４３，４４に加えられる油圧が同じである場合には、バネ４６は、複数のブレーキディスク４１が互いに接触した状態となるようにピストン４２を付勢する。パイロット油圧源Ｐから一方の油室４４に加えられる油圧が他方の油室４３に加えられる油圧よりも所定の大きさ以上に大きくなると、複数のブレーキディスク４１は、互いに離れた状態となる。

【0040】

前記バケット制御装置は、第１のウインチドラムＤＲ１及び第２のウインチドラムＤＲ２の駆動を制御することによりバケット装置１０を開閉及び昇降させるための装置である。このバケット制御装置は、第１のコントロールバルブ３２と、第２のコントロールバルブ３３と、第１の繰り出し用比例弁６１Ａと、第１の巻き取り用比例弁６１Ｂと、第２の繰り出し用比例弁６３Ａと、第２の巻き取り用比例弁６３Ｂと、第１のブレーキ用比例弁６２と、第２のブレーキ用比例弁６４と、複数の操作装置と、コントローラ７０と、を備える。本実施形態では、比例弁６１Ａ，６１Ｂ，６２，６３Ａ，６３Ｂ，６４のそれぞれは、電磁比例減圧弁である。

【0041】

第１のコントロールバルブ３２は、油圧ポンプ３１と第１のウインチモータ３４との間に介在し、第２のコントロールバルブ３３は、油圧ポンプ３１と第２のウインチモータ３５との間に介在する。第１及び第２のコントロールバルブ３２，３３のそれぞれは、一対のパイロットポートを有する油圧パイロット切換弁により構成される。

【0042】

一対のパイロットポートは、繰り出し用パイロットポートと巻き取り用パイロットポートである。第１及び第２のコントロールバルブ３２，３３のそれぞれは、両パイロットポートにパイロット圧が加えられていないときには、中立位置に保持されて第１及び第２のウインチモータ３４，３５のうち当該コントロールバルブに対応するウインチモータ（以下「対応ウインチモータ」と称する）を油圧ポンプ３１から遮断する。第１及び第２のコントロールバルブ３２，３３のそれぞれは、繰り出し用パイロットポートにパイロット圧が加えられたときには、対応ウインチモータを繰り出し方向に回転させるための油路、つまり油圧ポンプ３１から対応ウインチモータに繰り出し方向に作動油を供給するための油路、を形成するように開弁する。第１及び第２のコントロールバルブ３２，３３のそれぞれは、巻き取り用パイロットポートにパイロット圧が加えられたときには、対応ウインチモータを巻き取り方向に回転させるための油路、つまり油圧ポンプ３１から対応ウインチモータに巻き取り方向に作動油を供給するための油路、を形成するように開弁する。第１及び第２のコントロールバルブ３２，３３のそれぞれの開度は、当該コントロールバルブに入力されるパイロット圧に対応した流量で作動油が流れるのを許容するように、当該パイロット圧の増大に伴って増大する。

【0043】

第１の繰り出し用比例弁６１Ａは、図示されないパイロット油圧源と第１のコントロールバルブ３２の繰り出し用パイロットポートとの間に介在し、当該比例弁６１Ａに電気信号である第１の繰り出し指令がコントローラ７０から入力されるのに伴い、当該第１の繰り出し指令に比例したパイロット圧が前記繰り出し用パイロットポートに入力されるのを許容するように開弁する。第１の巻き取り用比例弁６１Ｂは、前記パイロット油圧源と第１のコントロールバルブ３２の巻き取り用パイロットポートとの間に介在し、当該比例弁６１Ｂに電気信号である第１の巻き取り指令がコントローラ７０から入力されるのに伴い、当該第１の巻き取り指令に比例したパイロット圧が前記巻き取り用パイロットポートに入力されるのを許容するように開弁する。

【0044】

同様に、第２の繰り出し用比例弁６３Ａは、図示されないパイロット油圧源と第２のコントロールバルブ３３の繰り出し用パイロットポートとの間に介在し、当該比例弁６３Ａに電気信号である第２の繰り出し指令がコントローラ７０から入力されるのに伴い、当該第２の繰り出し指令に比例したパイロット圧が前記繰り出し用パイロットポートに入力されるのを許容するように開弁する。第２の巻き取り用比例弁６３Ｂは、前記パイロット油圧源と第２のコントロールバルブ３３の巻き取り用パイロットポートとの間に介在し、当該比例弁６３Ｂに電気信号である第２の巻き取り指令がコントローラ７０から入力されるのに伴い、当該第２の巻き取り指令に比例したパイロット圧が前記巻き取り用パイロットポートに入力されるのを許容するように開弁する。

【0045】

上記のように、第１のコントロールバルブ３２、第１の繰り出し用比例弁６１Ａ及び第１の巻き取り用比例弁６１Ｂは、比例弁６１Ａ，６１Ｂに入力される指令に応じて第１のウインチモータ３４に流入する作動油の流量及び方向を変化させる第１の速度調節器を構成する。つまり、第１の速度調節器は、第１のウインチモータ３４が第１のウインチドラムＤＲ１を回転駆動する速度を変化させる。同様に、第２のコントロールバルブ３３、第２の繰り出し用比例弁６３Ａ及び第２の巻き取り用比例弁６３Ｂは、比例弁６３Ａ，６３Ｂに入力される指令に応じて第２のウインチモータ３５に流入する作動油の流量及び方向を変化させる第２の速度調節器を構成する。つまり、第２の速度調節器は、第２のウインチモータ３５が第２のウインチドラムＤＲ２を回転駆動する速度を変化させる。

【0046】

第１のブレーキ用比例弁６２は、パイロット油圧源Ｐと第１のクラッチブレーキ４０Ａとの間に介在し、当該比例弁６２に電気信号である第１のブレーキ指令がコントローラ７０から入力されるのに伴い、当該第１のブレーキ指令に比例した油圧（第１のパイロット圧）が第１のクラッチブレーキ４０Ａの油室４３に入力されるのを許容するように開弁する。これにより、第１のブレーキ用比例弁６２は、第１のクラッチブレーキ４０Ａの状態を前記フリー状態と前記接続状態との間で切り換えることができる。

【0047】

同様に、第２のブレーキ用比例弁６４は、パイロット油圧源Ｐと第２のクラッチブレーキ４０Ｂとの間に介在し、当該比例弁６４に電気信号である第２のブレーキ指令がコントローラ７０から入力されるのに伴い、当該第２のブレーキ指令に比例した油圧（第２のパイロット圧）が第２のクラッチブレーキ４０Ｂの油室４３に入力されるのを許容するように開弁する。これにより、第２のブレーキ用比例弁６４は、第２のクラッチブレーキ４０Ｂの状態を前記フリー状態と前記接続状態との間で切り換えることができる。

【0048】

複数の操作装置は、第１のウインチ操作装置５１と、第２のウインチ操作装置５３と、第１のブレーキ操作装置５２と、第２のブレーキ操作装置５４と、を含む。第１のウインチ操作装置５１は、第１のウインチ操作レバー５１Ａと、第１のウインチ操作装置本体５１Ｂと、を有する。第２のウインチ操作装置５３は、第２のウインチ操作レバー５３Ａと、第２のウインチ操作装置本体５３Ｂと、を有する。第１のブレーキ操作装置５２は、第１のブレーキ操作ペダル５２Ａと、第１のブレーキ操作装置本体５２Ｂと、を有する。第２のブレーキ操作装置５４は、第２のブレーキ操作ペダル５４Ａと、第２のブレーキ操作装置本体５４Ｂと、を有する。第１のウインチ操作装置５１は、開閉側ウインチ操作装置の一例であり、第２のウインチ操作装置５３は、支持側ウインチ操作装置の一例である。第１のブレーキ操作装置５２は、開閉側ブレーキ操作装置の一例であり、第２のブレーキ操作装置５４は、支持側ブレーキ操作装置の一例である。

【0049】

以下の説明において、第１のウインチドラムＤＲ１は開閉ドラム又は主巻ドラムと称されることがあり、第２のウインチドラムＤＲ２は支持ドラム又は補巻ドラムと称されることがある。また、第１のウインチ操作レバー５１Ａは、主巻レバーと称されることがあり、第２のウインチ操作レバー５３Ａは、補巻レバーと称されることがある。また、第１のブレーキ操作ペダル５２Ａは、主巻ペダルと称されることがあり、第２のブレーキ操作ペダル５４Ａは、補巻ペダルと称されることがある。第１のウインチロープＲ１は、開閉ロープ又は主巻ロープと称されることがあり、第２のウインチロープＲ２は、支持ロープ又は補巻ロープと称されることがある。クレーン１００では、バケット装置１０に代えて、第１のウインチロープＲ１（主巻ロープ）の先端に図示されない主巻フックが取り付けられ、第２のウインチロープＲ２（補巻ロープ）の先端に図示されない補巻フックが取り付けられることがある。「主巻」は、主に、重い荷を吊るための重荷重用のものに用いられ、「補巻」は、主に、軽い荷を吊る補助用のものに用いられる。

【0050】

第１のウインチ操作レバー５１Ａは、第１のウインチドラムＤＲ１の駆動速度（回転速度）を指定するためのオペレータによる第１の回動操作が与えられる操作部材である。具体的に、第１のウインチ操作レバー５１Ａには、第１のウインチロープＲ１（開閉ロープ）の繰り出しを行うように第１のウインチドラムＤＲ１（開閉ドラム）を繰り出し方向に回転させるための第１の繰り出し操作（開閉側繰り出し操作の一例）及び第１のウインチロープＲ１の巻き取りを行うように第１のウインチドラムＤＲ１を巻き取り方向に回転させるための第１の巻き取り操作（開閉側巻き取り操作の一例）の何れかが前記第１の回動操作として与えられる。第１の繰り出し操作（開閉側繰り出し操作）は、特定繰り出し操作の一例である。第１の巻き取り操作（開閉側巻き取り操作）は、特定巻き取り操作の一例である。

【0051】

第１のウインチ操作装置本体５１Ｂは、第１のウインチ操作レバー５１Ａに与えられる第１の回動操作（開閉側繰り出し操作又は開閉側巻き取り操作）の操作量に対応した回転速度を指令するための指令信号をコントローラ７０に入力する。

【0052】

同様に、第２のウインチ操作レバー５３Ａは、第２のウインチドラムＤＲ２の駆動速度（回転速度）を指定するためのオペレータによる第２の回動操作が与えられる操作部材である。具体的に、第２のウインチ操作レバー５３Ａには、第２のウインチロープＲ２（支持ロープ）の繰り出しを行うように第２のウインチドラムＤＲ２（支持ドラム）を繰り出し方向に回転させるための第２の繰り出し操作（支持側繰り出し操作）及び第２のウインチロープＲ２の巻き取りを行うように第２のウインチドラムＤＲ２を巻き取り方向に回転させるための第２の巻き取り操作（支持側巻き取り操作）の何れかが前記第２の回動操作として与えられる。

【0053】

第２のウインチ操作装置本体５３Ｂは、第２のウインチ操作レバー５３Ａに与えられる第２の回動操作（支持側繰り出し操作又は支持側巻き取り操作）の操作量に対応した回転速度を指令するための指令信号をコントローラ７０に入力する。

【0054】

第１のブレーキ操作ペダル５２Ａは、第１のウインチドラムＤＲ１（開閉ドラム）に対する第１のブレーキ力（開閉側ブレーキ力の一例）を指定するためのオペレータによる第１のペダル操作（開閉側ブレーキ操作の一例）が与えられる操作部材である。第１のブレーキ操作装置本体５２Ｂは、第１のブレーキ操作ペダル５２Ａに与えられる第１のペダル操作の操作量に対応した大きさのブレーキ力を指令するための指令信号をコントローラ７０に入力する。

【0055】

第２のブレーキ操作ペダル５４Ａは、第２のウインチドラムＤＲ２（支持ドラム）に対する第２のブレーキ力（支持側ブレーキ力の一例）を指定するためのオペレータによる第２のペダル操作（支持側ブレーキ操作の一例）が与えられる操作部材である。第２のブレーキ操作装置本体５４Ｂは、第２のブレーキ操作ペダル５４Ａに与えられる第２のペダル操作の操作量に対応した大きさのブレーキ力を指令するための指令信号をコントローラ７０に入力する。

【0056】

前記バケット制御装置は、その他、図２に示されるように、第１の回転センサ８１と、第２の回転センサ８２と、制御モード設定部と、をさらに備える。本実施形態では、制御モード設定部は、非同調制御モードスイッチ９０と、バケットアシストモードスイッチ９１と、を含む。第１の回転センサ８１は、開閉側検出器の一例であり、第２の回転センサ８２は、支持側検出器の一例である。

【0057】

第１の回転センサ８１は、第１のウインチドラムＤＲ１の回転量である第１の回転量ωｍについての第１の検出信号を生成し、コントローラ７０に入力する。第２の回転センサ８２は、第２のウインチドラムＤＲ２の回転量である第２の回転量ωａについての第２の検出信号を生成し、コントローラ７０に入力する。なお、第１の回転センサ８１は、第１のウインチドラムＤＲ１の回転量ではなく第１のポイントシーブ１０５の回転量についての検出信号を生成するセンサであってもよく、第２の回転センサ８２は、第２のウインチドラムＤＲ２の回転量ではなく第２のポイントシーブ１０６の回転量についての検出信号を生成するセンサであってもよい。

【0058】

本実施形態では、コントローラ７０は、前記制御モード設定部から入力される指令信号に基づいて、当該コントローラ７０による制御モードを、予め定められた複数の制御モードの何れかに設定する。本実施形態では、複数の制御モードは、バケットアシストモードと、非アシストモードと、を含み、前記バケットアシストモードは、同調制御モードと、非同調制御モードと、を含む。前記複数の制御モードは、さらに他の制御モードを含んでいてもよい。

【0059】

バケットアシストモードは、オペレータが簡単な操作でバケット装置１０に開閉及び昇降の少なくとも一方の動作を行わせることが可能なようにコントローラ７０がオペレータをアシストするアシスト制御を実行するための制御モードである。非アシストモードは、上記のようなアシスト制御が実行されない制御モードである。アシスト制御は、主補同調制御及びフリー同調制御と、バケット静止閉じ制御、掘削制御及びバケット静止開き制御と、を含む。これらの制御については後述する。

【0060】

本実施形態では、バケットアシストモードスイッチ９１がオンの状態である場合に制御モードがバケットアシストモードに設定され、バケットアシストモードスイッチ９１がオフの状態である場合に制御モードが非アシストモードに設定される。バケットアシストモードにおいて非同調制御モードスイッチ９０がオンの状態である場合に制御モードが非同調制御モードに設定され、バケットアシストモードにおいて非同調制御モードスイッチ９０がオフの状態である場合に制御モードが同調制御モードに設定される。具体的には以下の通りである。

【0061】

バケットアシストモードスイッチ９１は、コントローラ７０による制御モードを、バケットアシストモードに設定することが可能である。バケットアシストモードスイッチ９１は、バケットアシストモードのオン操作がオペレータによってバケットアシストモードスイッチ９１に与えられた場合、当該オン操作に応じたオン指令信号をコントローラ７０に入力し、コントローラ７０は、制御モードをバケットアシストモードに設定する。バケットアシストモードスイッチ９１に前記オン操作が与えられない場合には、コントローラ７０は、制御モードをバケットアシストモードに設定せず、制御モードを予め定められた他の制御モード（例えば非アシストモード）に設定する。バケットアシストモードスイッチ９１は、例えば、キャビン内に配置されたタッチパネルなどのモニタ上に設けられた入力機器であってもよく、キャビン内に配置された押しボタン（例えば操作レバーなどの操作部材に設けられた押しボタン）を有する入力機器であってもよい。

【0062】

非同調制御モードスイッチ９０は、コントローラ７０による制御モードを、前記非同調制御モードに設定することが可能である。非同調制御モードスイッチ９０は、制御モードがバケットアシストモードに設定されている状態で、非同調制御モードのオン操作がオペレータによって非同調制御モードスイッチ９０に与えられた場合、当該オン操作に応じたオン指令信号をコントローラ７０に入力し、コントローラ７０は、制御モードを非同調制御モードに設定する。制御モードがバケットアシストモードに設定されている状態で、非同調制御モードスイッチ９０に前記オン操作が与えられない場合には、コントローラ７０は、制御モードを同調制御モードに設定する。非同調制御モードスイッチ９０は、例えば、キャビン内に配置された押しボタンを有する入力機器であってもよく、キャビン内に配置されたタッチパネルなどのモニタ上に設けられた入力機器であってもよい。前記押しボタンは、例えば操作レバーなどの操作部材に配置されていてもよい。

【0063】

本実施形態では、前記同調制御モードでは、後述する主補同調制御、フリー同調制御などの同調制御が行われる。また、前記非同調制御モードでは、後述するバケット静止閉じ制御、掘削制御、バケット静止開き制御などの非同調制御が行われる。非同調制御モードは、一対のバケット１３，１３の開閉状態を変化させることを含む動作を、予め設定された特定の操作に基づいてバケット装置１０に行わせることが可能な制御モードである。

【0064】

また、前記制御モード設定部は、前記主補同調制御、前記フリー同調制御、前記バケット静止閉じ制御、前記掘削制御、前記バケット静止開き制御などの特定の制御におけるバケット装置１０の動作をより具体的に指定するためのオペレータによる操作が与えられる図略の複数のスイッチを含んでいてもよく、複数のスイッチのそれぞれは、その操作に応じた指令信号をコントローラ７０に入力するように構成されていてもよい。前記同調制御モードにおけるバケット装置１０の動作として、バケット装置１０を閉じた状態で上昇させる動作である「閉じ上げ」の動作、バケット装置１０を開いた状態で上昇させる動作である「開き上げ」の動作、バケット装置１０を開いた状態で下降させる動作である「開き下げ」の動作、及びバケット装置１０を閉じた状態で下降させる動作である「閉じ下げ」の動作が挙げられる。

【0065】

同調制御モードにおけるフリー同調制御では、第１及び第２のクラッチブレーキ４０Ａ，４０Ｂにおける第１及び第２のブレーキ力は、第１のブレーキ操作ペダル５２Ａに与えられる第１のペダル操作の操作量（ペダル操作量）に基づいて調節される。

【0066】

コントローラ７０は、第１のウインチＷＣ１及び第２のウインチＷＣ２の駆動を制御することによりバケット装置１０を開閉及び昇降させるためのものであって、図２に示すように、開閉状態判定部７１と、ブレーキ力調節部７２と、ドラム動作制御部７３と、を有する。ブレーキ力調節部７２、第１のブレーキ用比例弁６２及び第２のブレーキ用比例弁６４は、ブレーキ力調節機構を構成する。

【0067】

開閉状態判定部７１は、バケット装置１０の開閉状態を判定する。すなわち、開閉状態判定部７１は、バケット装置１０が開き状態であるか閉じ状態であるかを判定する。本実施形態における開閉状態判定部７１は、第１の回転量ωｍ及び第２の回転量ωａに基づいてバケット装置１０の開閉状態を判定する。具体的には次の通りである。

【0068】

まず、開閉状態判定部７１は、第１の回転量ωｍに基づいて、第１のウインチドラムＤＲ１から繰り出された第１のウインチロープＲ１の繰り出し量である第１の繰り出し量Ｌｍを推定し、第２の回転量ωａに基づいて、第２のウインチドラムＤＲ２から繰り出された第２のウインチロープＲ２の繰り出し量である第２の繰り出し量Ｌａを推定する。第１の繰り出し量Ｌｍは、例えば下記の式（１）を用いて演算され、第２の繰り出し量Ｌａは、例えば下記の式（２）を用いて演算される。式（１）におけるＲｍは、第１のウインチドラムＤＲ１の有効半径であり、式（２）におけるＲａは、第２のウインチドラムＤＲ２の有効半径である。

【0069】

Ｌｍ＝Ｒｍ×ωｍ ・・・式（１）
Ｌａ＝Ｒａ×ωａ ・・・式（２）
なお、以下では、バケット装置１０の巻き下げ時（つまりバケット装置１０の下降時）における第１及び第２の繰り出し量Ｌｍ，Ｌａの符号を正とし、バケット装置１０の巻き上げ時（つまりバケット装置１０の上昇時）における第１及び第２の繰り出し量Ｌｍ，Ｌａの符号を負として説明する。

【0070】

次に、開閉状態判定部７１は、第１及び第２の繰り出し量Ｌｍ，Ｌａの相対差（ΔＬ＝Ｌｍ－Ｌａ）を演算する。例えば、図４の左図のようにバケット装置１０が閉じた状態を初期状態とし、この初期状態におけるΔＬがゼロにセットされる。バケット装置１０を閉じた状態でバケット装置１０の巻き下げ及び巻き上げが行われているときに、第１及び第２の繰り出し量Ｌｍ，Ｌａはそれぞれ増減するが、バケット装置１０が閉じた状態が維持されている場合には、「ΔＬ≦０」の関係が維持される。

【0071】

一方、バケット装置１０が開いた状態となる場合には、第１の繰り出し量Ｌｍが第２の繰り出し量Ｌａに対して相対的に増加する。開閉状態判定部７１は、バケット装置１０の開度（開閉度）を例えば次のように判定することができる。

【0072】

図４の左図のようにバケット装置１０が閉じた状態（閉じ状態）であるときの上シーブ１５と下シーブ１４との間隔をＬ１とし、図４の右図のようにバケット装置１０が開いた状態（開き状態）であるときの上シーブ１５と下シーブ１４との間隔をＬ２とし、上シーブ１５と下シーブ１４にかけ回された第１のウインチロープＲ１のかけ回し数（ロープかけ本数）をＮとする。この場合、相対差ΔＬは、下記の式（３）のように表される。

【0073】

ΔＬ＝（Ｌ２－Ｌ１）×Ｎ ・・・（３）
バケット装置１０が完全に開放された状態である場合、つまりバケット装置１０が最も開いた状態である場合の上シーブ１５と下シーブ１４との間隔をＬ２ｍａｘとし、このときの第１及び第２の繰り出し量Ｌｍ，Ｌａの相対差をΔＬｍａｘとする。この場合、ΔＬｍａｘは、下記の式（４）のように表され、バケット装置１０の開度は、下記の式（５）により表される。

【0074】

ΔＬｍａｘ＝（Ｌ２ｍａｘ－Ｌ１）×Ｎ ・・・（４）
バケット装置１０の開度＝ΔＬ／ΔＬｍａｘ ・・・（５）
従って、開閉状態判定部７１は、上記のように演算されるバケット装置１０の開度に基づいて、バケット装置１０の開閉状態を判定することができる。

【0075】

ブレーキ力調節部７２は、前記第１のブレーキ力及び前記第２のブレーキ力を調節する。ブレーキ力調節部７２は、制御モードが同調制御モードに設定され、第１のブレーキ力を小さくするような第１のブレーキ操作が第１のブレーキ操作ペダル５２Ａに与えられ、かつ、バケット装置１０が開き状態であると開閉状態判定部７１が判定した場合に、次のような開き下げ制御を行う。この開き下げ制御では、ブレーキ力調節部７２は、バケット装置１０の開き状態が維持されながらバケット装置１０がその自重によって下降するように第１のブレーキ力及び第２のブレーキ力を調節する。このようなブレーキ操作ペダルに与えられる操作に応じて実行される開き下げ制御は、フリー同調制御の一例である。また、ブレーキ力調節部７２は、制御モードが同調制御モードに設定され、第１のブレーキ力を小さくするような第１のブレーキ操作が第１のブレーキ操作ペダル５２Ａに与えられ、かつ、バケット装置１０が閉じ状態であると開閉状態判定部７１が判定した場合に、次のような閉じ下げ制御を行う。この閉じ下げ制御では、ブレーキ力調節部７２は、バケット装置１０の閉じ状態が維持されながらバケット装置１０が下降するように第１のブレーキ力及び第２のブレーキ力を調節する。このようなブレーキ操作ペダルに与えられる操作に応じて実行される閉じ下げ制御は、フリー同調制御の一例である。第１のブレーキ力を小さくするような第１のブレーキ操作は、例えば、第１のブレーキ操作ペダル５２Ａに与えられるペダル操作量（踏み込み量）が小さくなるような操作である。

【0076】

ドラム動作制御部７３は、第１のウインチドラムＤＲ１の動作及び第２のウインチドラムＤＲ２の動作を制御する。同調制御モードにおける主補同調制御では、第１のウインチドラムＤＲ１の動作及び第２のウインチドラムＤＲ２の動作は、第１のウインチ操作装置５１に与えられる第１の回動操作に基づいて制御される。

【0077】

具体的には、ドラム動作制御部７３は、制御モードが同調制御モードに設定され、第１のウインチ操作装置５１の第１のウインチ操作レバー５１Ａに対して第１の繰り出し操作が与えられた場合に、次のような開き下げ制御又は閉じ下げ制御を行う。開き下げ制御では、ドラム動作制御部７３は、バケット装置１０の開き状態が維持されながらバケット装置１０が下降するように第１のウインチドラムＤＲ１の動作及び第２のウインチドラムＤＲ２の動作を制御する。閉じ下げ制御では、ドラム動作制御部７３は、バケット装置１０の閉じ状態が維持されながらバケット装置１０が下降するように第１のウインチドラムＤＲ１の動作及び第２のウインチドラムＤＲ２の動作を制御する。上記のようなウインチ操作レバーに与えられる操作に応じて実行される開き下げ制御及び閉じ下げ制御のそれぞれは、主補同調制御の一例である。

【0078】

また、ドラム動作制御部７３は、制御モードが同調制御モードに設定され、第１のウインチ操作装置５１の第１のウインチ操作レバー５１Ａに対して第１の巻き取り操作が与えられた場合に、次のような開き上げ制御又は閉じ上げ制御を行う。開き上げ制御では、ドラム動作制御部７３は、バケット装置１０の開き状態が維持されながらバケット装置１０が上昇するように第１のウインチドラムＤＲ１の動作及び第２のウインチドラムＤＲ２の動作を制御する。閉じ上げ制御では、ドラム動作制御部７３は、バケット装置１０の閉じ状態が維持されながらバケット装置１０が上昇するように第１のウインチドラムＤＲ１の動作及び第２のウインチドラムＤＲ２の動作を制御する。上記のようなウインチ操作レバーに与えられる操作に応じて実行される開き上げ制御及び閉じ上げ制御のそれぞれは、主補同調制御の一例である。

【0079】

図５は、バケット装置１０に接続された第１のウインチロープＲ１及び第２のウインチロープＲ２にかかる荷重について説明するための図である。図５の左図は、第１及び第２のウインチドラムＤＲ１，ＤＲ２と、これらのウインチドラムＤＲ１，ＤＲ２に巻き付けられた第１及び第２のウインチロープＲ１，Ｒ２と、これらのウインチロープＲ１，Ｒ２の先端が接続されたバケット装置１０と、を示している。図５の右図は、図５の左図における力のつり合いの関係を説明するための概略図である。

【0080】

第１のウインチロープＲ１の張力をＴ１（Ｔ開閉）とし、第２のウインチロープＲ２の張力をＴ２（Ｔ支持）とする。また、図５の右図では、上シーブ１５と下シーブ１４にかけ回された第１のウインチロープＲ１のかけ回し数（ロープかけ本数）が４である場合（４本掛けの場合）を例示している。図５の右図より、張力Ｔ１は、左右一対のリンク部材１２，１２に対する作用力（左右合計）とＴ１の３倍（Ｔ１×３）とを合計した力と釣り合っている（式（６））。

【0081】

Ｔ２＝Ｔ１×３＋リンクに対する作用力（左右合計） ・・・（６）
ここで、バケット装置１０の重量をリンク部材１２，１２と下シーブ１４がおおむね均等に支えていると仮定すると、次の式（７）が成立する。

【0082】

リンクに対する作用力（左右合計）＝Ｔ１×４ ・・・（７）
式（７）を式（６）に代入すると、次の式（８）で示される関係が得られる。

【0083】

Ｔ２＝Ｔ１×３＋Ｔ１×４＝Ｔ１×７ ・・・（８）
従って、下記の式（９）の関係が満たされる場合には、バケット装置１０は開き、下記の式（１０）の関係が満たされる場合には、バケット装置１０は閉じる。

【0084】

Ｔ２＞Ｔ１×７ ・・・（９）
Ｔ２＜Ｔ１×７ ・・・（１０）
なお、式（９）及び式（１０）の右辺「Ｔ１×７」は、上記のような４本掛けの場合における計算例であり、ロープかけ本数が変わると、右辺はそれに応じて変えればよい。また、バケット装置１０の形状が変われば、右辺はそれに応じて変えればよい。

【0085】

また、第１のウインチロープＲ１の張力Ｔ１及び第２のウインチロープＲ２の張力Ｔ２と、第１のブレーキ力及び第２のブレーキ力とは、次のような関係にある。

【0086】

張力Ｔ１＝第１のブレーキ力（開閉側ブレーキ力）
張力Ｔ２＝第２のブレーキ力（支持側ブレーキ力）
以上より、バケット装置１０の開き下げの動作時において、第１のブレーキ力と第２のブレーキ力は下記の式（１１）及び式（１２）のように設定される。第１の設定値及び第２の設定値は、予め設定された値であり、第２の設定値は、例えば第１の設定値の７倍の値に設定される。

【0087】

第１のブレーキ力（開閉側ブレーキ力）＜第１の設定値 ・・・（１１）
第２のブレーキ力（支持側ブレーキ力）＞第２の設定値 ・・・（１２）
また、バケット装置１０の閉じ下げの動作時において、第１のブレーキ力と第２のブレーキ力は下記の式（１３）及び式（１４）のように設定される。

【0088】

第１のブレーキ力（開閉側ブレーキ力）＞第１の設定値 ・・・（１３）
第２のブレーキ力（支持側ブレーキ力）＜第２の設定値 ・・・（１４）
上述したように、コントローラ７０は、前記制御モード設定部から入力される指令信号に基づいてバケットアシストモードのオンとオフを切り換えることができ、バケットアシストモードがオンのときには前記制御モード設定部から入力される指令信号に基づいて同調制御モードと非同調制御モードを切り換えることができる。

【0089】

本実施形態では、同調制御モードは、閉じ上げの動作、閉じ下げの動作、開き上げの動作、及び閉じ上げの動作をバケット装置１０に行わせる場合に用いられる。この同調制御モードの主補同調制御では、オペレータによる１つのレバー操作によってバケット装置１０が開き状態又は閉じ状態を維持しながらバケット装置１０を下降又は上昇させる動作が行われる。同調制御モードのフリー同調制御では、オペレータによる１つのペダル操作によってバケット装置１０が開き状態又は閉じ状態を維持しながらバケット装置１０を下降させる動作が行われる。

【0090】

一方、本実施形態では、非同調制御モードは、掘削動作をバケット装置１０に行わせる場合、バケット装置１０を空中で閉じる動作である空中閉じ動作をバケット装置１０に行わせる場合、バケット装置１０を空中で開く動作である空中開き動作をバケット装置１０に行わせる場合、などに用いられる。

【0091】

この非同調制御モードにおける掘削動作のための掘削制御では、第２のウインチドラムＤＲ２（補巻ドラム）をフリー状態にしつつ、第１のウインチドラムＤＲ１（主巻ドラム）で第１のウインチロープＲ１（開閉ロープ）を巻き取ることで、第２のウインチロープＲ２（支持ロープ）のテンションを緩めつつ、バケット装置１０を閉じる動作をバケット装置１０に行わせる。これにより、掘削動作においてバケット装置１０が閉じる過程で、土砂などの掘削対象が掘削されるにしたがってバケット装置１０が沈み込み、より多くの掘削対象をバケット装置１０内に格納することができる。

【0092】

非同調制御モードにおける空中閉じ動作のためのバケット静止閉じ制御では、第２のウインチ操作レバー５３Ａが中立位置にあり、第２のブレーキ操作ペダル５４Ａが踏まれた状態（第２のウインチドラムＤＲ２の回転を阻止するように当該第２のウインチドラムＤＲ２に対してブレーキがかれられた状態）で、第１のウインチ操作レバー５１Ａに対して巻き取り操作が与えられる。これにより、第２のウインチロープ（支持ロープ）の繰り出し及び巻き取りを行わせずに第１のウインチロープ（開閉ロープ）の巻き取りを行うことができ、バケット装置１０の高さを空中で維持しながらバケット装置１０を閉じる方向に動作させることができる。

【0093】

非同調制御モードにおける空中開き動作のためのバケット静止開き制御では、第２のウインチ操作レバー５３Ａが中立位置にあり、第２のブレーキ操作ペダル５４Ａが踏まれた状態（第２のウインチドラムＤＲ２の回転を阻止するように当該第２のウインチドラムＤＲ２に対してブレーキがかれられた状態）で、第１のブレーキ力を小さくする（弱める）ように第１のブレーキ操作ペダル５２Ａが操作される。これにより、第２のウインチロープ（支持ロープ）の繰り出し及び巻き取りを行わせずに第１のウインチロープＲ１（開閉ロープ）の繰り出しを行って開閉ロープのテンションを緩めることができ、バケット装置１０の高さを空中で維持しながらバケット装置１０を開く方向に動作させることができる。この空中開き動作は、例えば、閉じ状態のバケット装置１０に保持された土砂などの運搬対象物を運搬先（例えばトラックの荷台）の上で排土するような作業である排土作業において用いられる。

【0094】

また、バケット装置１０を下降させる動作は、第１及び第２のウインチモータ３４，３５の駆動力を用いて行われることが可能であるが、第１及び第２のクラッチブレーキ４０Ａ，４０Ｂをフリー状態にしてバケット装置１０を自由落下させることで行われることも可能である。バケット装置１０の自由落下では、第１及び第２のブレーキ操作ペダル５２Ａ，５４Ａにペダル操作を与えることにより第１，第２のブレーキ力が調節されることでバケット装置１０の下降速度が調節される。

【0095】

次に、このコントローラ７０が行う演算制御動作を、図６～図８を参照しながら説明する。

【0096】

図６は、コントローラ７０が行う演算制御動作を示すフローチャートである。図６に示すように、コントローラ７０は、制御モード設定部から入力される指令信号に基づいて同調制御モードのオンとオフを切り換える。コントローラ７０は、ステップＳ１００において、同調制御モードのオンとオフを切り換えるための指令信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１００）。具体的には、コントローラ７０は、ステップＳ１００において、例えば、制御モードを同調制御モードに設定するための指令信号である同調制御モード指令信号が入力されたか否かを判定してもよい。また、コントローラ７０は、ステップＳ１００において、例えば、制御モードを非同調制御モードに設定するための指令信号である非同調制御モード指令信号が入力されたか否かを判定してもよい。

【0097】

コントローラ７０は、同調制御モード指令信号が制御モード設定部から入力されると（ステップＳ１００においてＹＥＳ）、制御モードを同調制御モードに設定する。コントローラ７０は、同調制御モードにおいて、例えば、前記主補同調制御、前記フリー同調制御などの同調制御を実行する（ステップＳ１０１）。一方、コントローラ７０は、非同調制御モード指令信号が制御モード設定部から入力されと（ステップＳ１００においてＮＯ）、同調制御モードを解除し、制御モードを非同調制御モードに設定する。コントローラ７０は、非同調制御モードにおいて、例えば、前記バケット静止閉じ制御、前記掘削制御、前記バケット静止開き制御などの非同調制御を実行する（ステップＳ１０２）。

【0098】

本実施形態では、同調制御モードと非同調制御モードの切り換えは、非同調制御モードスイッチ９０に入力される入力操作に基づいて行われる。具体的には、非同調制御モードをオフにするための入力操作をオペレータが非同調制御モードスイッチ９０に入力すると、非同調制御モードスイッチ９０は、同調制御モード指令信号をコントローラ７０に入力し、コントローラ７０は、入力された同調制御モード指令信号に基づいて制御モードを同調制御モードに設定して同調制御を行う（ステップＳ１００，Ｓ１０１）。非同調制御モードをオンにするための入力操作をオペレータが非同調制御モードスイッチ９０に入力すると、非同調制御モードスイッチ９０は、非同調制御モード指令信号をコントローラ７０に入力し、コントローラ７０は、入力された非同調制御モード指令信号に基づいて制御モードを非同調制御モードに設定して非同調制御を行う（ステップＳ１００，Ｓ１０２）。

【0099】

本実施形態に係る制御装置では、同調制御モードにおける動作（例えば閉じ下げの動作、閉じ上げの動作など）の次に、掘削動作、空中閉じ動作、又は空中開き動作をバケット装置１０に行わせる場合には、オペレータは、上記のように同調制御モードをオフにするためのオフ操作（本実施形態では、非同調制御モードをオンにするためのオン操作）を非同調制御モードスイッチ９０に与えるだけで、同調制御モードを解除し（キャンセルし）、制御モードを非同調制御モードに設定することができる。また、非同調制御モードにおける動作（例えば掘削動作など）の次に、例えば閉じ上げの動作をバケット装置１０に行わせる場合には、オペレータは、上記のように同調制御モードをオンにするためのオン操作（本実施形態では、非同調制御モードをオフにするためのオフ操作）を非同調制御モードスイッチ９０に与えるだけで、非同調制御モードを解除し、制御モードを同調制御モードに設定することができる。これにより、例えば掘削動作及び閉じ上げの動作を含む一連の作業を連続的に円滑に行うことが可能となり、一連の作業性が向上する。

【0100】

以下では、まず、同調制御モードについて説明し、その後に非同調制御モードについて説明する。

【0101】

［同調制御モード］
図７は、コントローラ７０が行う同調制御モードにおける演算制御動作を示すフローチャートである。同調制御モードにおいて、第１のウインチ操作レバー５１Ａ（主巻レバー）の操作量に関する指令信号が第１のウインチ操作装置５１（開閉側ウインチ操作装置）からコントローラ７０に入力され、第１のウインチロープＲ１（主巻ロープ）の繰り出し量に関する検出信号が第１の回転センサ８１（開閉側検出器）からコントローラ７０に入力され、第２のウインチロープＲ２（補巻ロープ）の繰り出し量に関する検出信号が第２の回転センサ８２（支持側検出器）からコントローラ７０に入力される（ステップＳ１）。

【0102】

次に、コントローラ７０は、第１の繰り出し量Ｌｍ（開閉側繰り出し量Ｌｍ）と第２の繰り出し量Ｌａ（支持側繰り出し量Ｌａ）との差である繰り出し量相対差ΔＬを演算し、バケット装置１０の開度（開閉度）を演算する（ステップＳ２）。

【0103】

次に、コントローラ７０は、主巻レバーの操作があるか否か、すなわち、主巻レバーに操作が与えられているか否かを判定する（ステップＳ３）。コントローラ７０は、例えばステップＳ１においてコントローラ７０に入力される主巻レバーの操作量に関する指令信号に基づいて主巻レバーに操作が与えられているか否かを判定することができる。

【0104】

コントローラ７０は、主巻レバーに操作が与えられていない場合（ステップＳ３においてＮＯ）、比例弁に対する指令値を、第１及び第２のウインチモータ３４，３５が駆動されないような指令値（例えば指令値＝０）にセットし、当該指令値を、第１の繰り出し用比例弁６１Ａ、第１の巻き取り用比例弁６１Ｂ、第２の繰り出し用比例弁６３Ａ及び第２の巻き取り用比例弁６３Ｂに入力する（ステップＳ４）。

【0105】

一方、コントローラ７０は、主巻レバーに操作が与えられている場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、主巻レバーの操作があると判定された時点からこの処理（ステップＳ５の処理）が１ステップ目（１周期目）であるか否かを判定する（ステップＳ５）。言い換えると、コントローラ７０は、ステップＳ３において主巻レバーに操作が与えられていると判定してからステップＳ５の処理を初めて行うか否かを判定する。

【0106】

コントローラ７０が、当該処理が１ステップ目であると判定した場合（ステップＳ５においてＹＥＳ）、開閉状態判定部７１は、バケット装置１０が開き状態であるか閉じ状態であるかを判定する（ステップＳ７）。具体的には、開閉状態判定部７１は、ステップＳ２において演算されたバケット装置１０の開度に基づいて、バケット装置１０が開き状態であるか閉じ状態であるかを判定してもよい。また、オペレータがバケット装置１０の開閉状態を入力することが可能なスイッチである開閉状態入力スイッチがキャビン内に備えつけられている場合には、開閉状態判定部７１は、オペレータが開閉状態入力スイッチを介して入力する情報に基づいて、バケット装置１０が開き状態であるか閉じ状態であるかを判定してもよい。

【0107】

バケット装置１０が閉じ状態であると開閉状態判定部７１が判定した場合（ステップＳ７においてＹＥＳ）、ドラム動作制御部７３は、開閉側繰り出し量Ｌｍと支持側繰り出し量Ｌａとの差の目標値である繰り出し量相対差目標値を、例えば、閉じ上げ動作及び閉じ下げ動作のために予め設定された設定値である閉じ動作設定値（閉じ上げ／下げ時設定値）にセットする（ステップＳ８）。閉じ動作設定値は、一対のバケット１３，１３が開くことを回避するために設定された設定値であって、第２のウインチロープＲ２（支持ロープ）の緩み量である支持側緩み量に関する設定値である。閉じ動作設定値は、第１のウインチロープＲ１（開閉ロープ）がぴんと張ってバケット装置１０が閉じているときに支持ロープがやや緩んだ状態となるように予め設定された値である。

【0108】

同調制御モードにおいてバケット装置１０の閉じ上げの動作又は閉じ下げの動作が行われる場合、仮に当該動作中にバケット装置１０が開いてしまうと、バケット装置１０に保持された内容物（運搬対象物）がバケット装置１０からこぼれ落ちるので、当該動作中にはバケット装置１０の閉じ状態が確実に維持される必要がある。閉じ上げの動作中又は閉じ下げの動作中において支持ロープにテンションがかかると、当該動作中にバケット装置１０が開いてしまうリスクが生じる。一方、当該動作中に支持ロープが緩んだ状態が維持されることで、バケット装置１０の閉じ状態が確実に維持されながら閉じ上げの動作又は閉じ下げの動作が行われることが可能になる。

【0109】

支持ロープの緩み量である支持側緩み量は、大きくなるほどバケット装置１０の閉じ状態を維持しやすくなるが、大きくなりすぎるとバケット装置１０が開閉ロープのみで支持された状態となってバケット装置１０が傾きやすくなる。従って、閉じ動作設定値は、変更可能であることが好ましい。この場合、オペレータは、例えば、キャビン内に配置された入力機器に対して、閉じ動作設定値を変更する入力を与える。これにより、オペレータは、例えばバケット装置１０が保持する運搬対象物の種類に応じて、閉じ上げ動作又は閉じ下げ動作における支持ロープの支持側緩み量を調節することが可能になる。具体的には、バケット装置１０が掴む種々の内容物（運搬対象物）のうち、運搬中に多少の荷こぼれを許容できるものである場合には、支持側緩み量が小さくなるように閉じ動作設定値が設定される。これにより、バケット装置１０の傾きを抑えつつ、かつ、バケット装置１０の閉じ状態をある程度維持しながら、閉じ下げの動作及び閉じ上げの動作をバケット装置１０に行わせることができる。また、バケット装置１０が掴む種々の内容物（運搬対象物）のうち、運搬中に荷こぼれを許容できないものである場合には、支持側緩み量が大きくなるように閉じ動作設定値が設定される。これにより、バケット装置１０の閉じ状態を確実に維持しながら閉じ下げの動作及び閉じ上げの動作をバケット装置１０に行わせることができる。

【0110】

一方、バケット装置１０が閉じ状態でない（開き状態である）と開閉状態判定部７１が判定した場合（ステップＳ７においてＮＯ）、ドラム動作制御部７３は、繰り出し量相対差目標値を、例えば、開き上げ動作及び開き下げ動作のために予め設定された設定値である開き動作設定値（開き上げ／下げ時設定値）にセットする（ステップＳ９）。この繰り出し量相対差目標値は、開閉側繰り出し量Ｌｍと支持側繰り出し量Ｌａとの差である繰り出し量相対差の目標値であり、一対のバケット１３，１３を所定の開度に維持するための目標値である。開き上げ動作及び開き下げ動作のための当該繰り出し量相対差目標値は、第２の繰り出し量相対差目標値の一例である。

【0111】

前記開き動作設定値は、例えば、以下の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の何れかであってもよい。

【0112】

（Ａ）開き動作設定値は、例えば、前記１ステップ目（１周期目）における繰り出し量相対差（初期検出値）であってもよい。

【0113】

（Ｂ）前記開き動作設定値は、バケット装置１０が所定の開度だけ開いた状態となるように予め設定された値である所定開度対応値であってもよい。

【0114】

（Ｃ）前記開き動作設定値は、バケット装置１０が完全に開いた状態であり、開閉ロープが緩んだ状態となるように予め設定された値である全開対応値であってもよい。

【0115】

前記開き動作設定値が前記初期検出値である場合（上記（Ａ）の場合）には、開き上げの動作又は開き下げの動作が開始された時点でのバケット装置１０の開度が維持されたまま当該動作が行われる。前記開き動作設定値が前記所定開度対応値である場合（上記（Ｂ）の場合）には、開き上げの動作又は開き下げの動作が開始されると、バケット装置１０の開度が前記所定の開度となるようにコントローラ７０によって自動的に変化し、その所定の開度を維持しながら前記動作が行われる。また、前記開き動作設定値が前記全開対応値である場合（上記（Ｃ）の場合）には、開き上げの動作又は開き下げの動作が開始されると、バケット装置１０が完全に開いた状態で開閉ロープが緩んだ状態となるようにコントローラ７０によって自動的に主補繰り出し量相対値が変化し、その状態を維持しながら前記動作が行われる。

【0116】

前記開き動作設定値は、オペレータが作業の種類、使い勝手の良さなどの種々の条件を考慮して適宜切り替えることができるように構成されていてもよい。

【0117】

コントローラ７０は、ステップＳ５の処理が２ステップ目以降（２周期目以降）であると判定した場合（ステップＳ５においてＮＯ）、１ステップ目のステップＳ８において設定された主補繰り出し量相対差目標値を維持する（ステップＳ６）。

【0118】

ステップＳ１０において、ドラム動作制御部７３は、繰り出し量相対差目標値と繰り出し量相対差（現在値）との偏差をフィードバックして主巻レバー５１Ａの操作量に対する補正を行うことにより比例弁に対する指令値（補正指令値）を決定し、比例弁に当該補正指令値を出力する。具体的には、閉じ上げ動作又は開き上げ動作の場合、すなわち、主巻レバーに与えられる操作が第１の巻き取り操作である場合には、ドラム動作制御部７３は、第１の巻き取り用比例弁６１Ｂに対して当該比例弁６１Ｂのために演算された補正指令値を出力するとともに、第２の巻き取り用比例弁６３Ｂに対して当該比例弁６３Ｂのために演算された補正指令値を出力する。また、閉じ下げ動作又は開き下げ動作の場合、すなわち、主巻レバーに与えられる操作が第１の繰り出し操作である場合には、ドラム動作制御部７３は、第１の繰り出し用比例弁６１Ａに対して当該比例弁６１Ａのために演算された補正指令値を出力するとともに、第２の繰り出し用比例弁６３Ａに対して当該比例弁６３Ａのために演算された補正指令値を出力する。

【0119】

図８は、同調制御モードにおけるフィードバック制御に関するブロック線図である。コントローラ７０は、実際の主補繰り出し量相対値を、上記のように設定された繰り出し量相対差目標値に近づけることで、バケット装置１０の閉じ状態若しくは開き状態を維持しながらバケット装置１０を上昇させる閉じ上げ若しくは開き上げの動作、又はバケット装置１０の閉じ状態若しくは開き状態を維持しながらバケット装置１０を下降させる閉じ下げ若しくは開き下げの動作をバケット装置１０に行わせるために、例えば図８に示すようなフィードバック制御を行う。

【0120】

具体的には、コントローラ７０は、繰り出し量相対差目標値から実際の繰り出し量相対差（現在値）を減算することで、偏差（繰り出し量相対差偏差）を演算する。次に、コントローラ７０は、上記繰り出し量相対差偏差をフィードバックすることによる補正を主巻レバーの操作量に対して行うことで、主巻及び補巻の比例弁指令電流値、すなわち、比例弁６１Ａ，６１Ｂ，６３Ａ，６３Ｂに出力する指令電流値を演算する。

【0121】

例えば、開閉側繰り出し量（主巻繰り出し量）の検出値（演算値）をＬｍ、支持側繰り出し量（補巻繰り出し量）の検出値（演算値）をＬａとした場合、繰り出し量相対差ΔＬは、開閉側繰り出し量Ｌｍから支持側繰り出し量Ｌａを減算することにより演算される（ΔＬ＝Ｌｍ－Ｌａ）。

【0122】

さらに、上記のように設定された繰り出し量相対差目標値をΔＬｒとすると、繰り出し量相対差偏差Ｈは、目標値ΔＬｒから上記の相対差ΔＬを減算することにより演算される（Ｈ＝ΔＬｒ－ΔＬ）。

【0123】

主巻レバーの操作量の検出値をＡｍとすると、例えばＰＩＤ制御を行った場合の主巻レバー用の比例弁６１Ａ又は比例弁６１Ｂへの指令値（補正指令値）、及び補巻レバー用の比例弁６３Ａ又は比例弁６３Ｂへの指令値（補正指令値）は、例えば下記の式を用いてそれぞれ演算される。ここで、Ｋ１は比例ゲイン、Ｋ２は積分ゲイン、Ｋ３は微分ゲインである。

【0124】

主巻レバー用の比例弁への指令値＝Ａｍ－Ｋ１×Ｈ－Ｋ２×（Ｈの積分値）－Ｋ３×（Ｈの微分値）
補巻レバー用の比例弁への指令値＝Ａｍ＋Ｋ１×Ｈ＋Ｋ２×（Ｈの積分値）＋Ｋ３×（Ｈの微分値）
ドラム動作制御部７３は、上記のように演算された指令値、すなわち、前記偏差Ｈがゼロに近づくような指令信号を対応する比例弁に出力して支持ドラムＤＲ２及び開閉ドラムＤＲ１の動作を制御することにより、バケット装置１０の前記閉じ状態を維持しながらバケット装置１０を上昇又は下降させることができる。

【0125】

［非同調制御モード］
次に、非同調制御モードについて説明する。上述したように、コントローラ７０は、同調制御モードのオフを指定するための指令信号、すなわち、非同調制御モードをオンにするための指令信号が非同調制御モードスイッチ９０から入力されると（図６のステップＳ１００においてＮＯ）、同調制御モードを解除し、制御モードを非同調制御モードに設定する（図６のステップＳ１０２）。

【0126】

図９は、コントローラ７０が行う非同調制御モードにおける演算制御動作を示すフローチャートである。

【0127】

掘削制御では、第２のウインチドラムＤＲ２（補巻ドラム）をフリー状態としつつ、主巻ドラムで開閉ロープを巻き取ることで、支持ロープのテンションを緩めつつ、バケット装置１０を閉じるような動作をバケット装置１０に行わせる。これにより、掘削動作でバケット装置１０が閉じる過程で、掘削対象が掘削されるにしたがってバケット装置１０が沈み込み、より多くの掘削対象をバケット装置１０内に格納することができる。

【0128】

具体的には、第１のウインチ操作レバー５１Ａに対して巻き取り操作が与えられ（ステップＳ３１においてＹＥＳ）、かつ、第１のブレーキ力を小さくする（弱める）ように第１のブレーキ操作ペダル５２Ａが操作された場合（ステップＳ３２においてＮＯ）、コントローラ７０は、バケット装置１０を閉じる方向に動作させ、かつ、第１のブレーキ操作ペダル５２Ａに対する操作量の減少に応じて第２のブレーキ力（第２のウインチロープＲ２の張力）を小さくするような掘削制御を行う（ステップＳ３４）。この掘削制御では、土をバケット装置１０で掘削する際に、掘削しながらバケット装置１０が下に沈むようにバケット装置１０を動作させることができる。この制御は、バケット装置１０の高さを変えずにバケット装置１０を閉じるバケット静止閉じ制御に比べて、より多くの土を掴むことが可能となる。掘削制御において、第１のウインチ操作レバー５１Ａに対して与えられる巻き取り操作、及び第１のブレーキ力を小さくするように第１のブレーキ操作ペダル５２Ａに与えられる操作は、特定の操作の一例である。

【0129】

バケットを空中で閉じる（バケット静止閉じ制御）では、第２のウインチ操作レバー５３Ａ（補巻レバー）を中立位置とし、第１のウインチ操作差レバー５１Ａ（主巻レバー）に対して巻き取り操作を与えることで、支持側を固定しつつ開閉側を巻き上げて空中でバケット閉じ動作を行わせることができる。

【0130】

具体的には、第１のウインチ操作レバー５１Ａに対して巻き取り操作が与えられ（ステップＳ３１においてＹＥＳ）、かつ、第１のブレーキ操作ペダル５２Ａが踏まれた状態にある場合（ステップＳ３２においてＹＥＳ）、コントローラ７０は、バケット装置１０の高さを維持しながらバケット装置１０を閉じる方向に動作させるバケット静止閉じ制御を行う。バケット静止閉じ制御において、第１のウインチ操作レバー５１Ａに対して与えられる巻き取り操作、及び第１のブレーキ操作ペダル５２Ａが踏まれる操作は、特定の操作の一例である。

【0131】

また、バケットの排土操作は、補巻レバーを中立位置とし、主巻ドラムをフリー状態にすることで開閉ロープ（開閉側ワイヤ）のテンションを緩める。これにより、バケット装置１０を空中で開くことが可能となる。

【0132】

具体的には、第１のウインチ操作レバー５１Ａに対して巻き取り操作が与えられず（ステップＳ３１においてＮＯ）、かつ、第１のブレーキ力を小さくする（弱める）ように第１のブレーキ操作ペダル５２Ａが操作された場合（ステップＳ３５においてＹＥＳ）、コントローラ７０は、バケット装置１０の高さを維持しながらバケット装置１０が開くようなバケット静止開き制御を行う。このバケット静止開き制御は、バケット装置１０は、第２のウインチロープＲ２（補巻ロープ）で支持される一方で、第１のウインチドラムＤＲ１をフリーの状態にして第１のウインチロープＲ１の張力を減少させることにより、空中でバケット装置１０が開く動作が実行される。バケット静止開き制御において、第１のブレーキ力を小さくするように第１のブレーキ操作ペダル５２Ａに与えられる操作は、特定の操作の一例である。

【0133】

以上のように、本実施形態に係るバケット制御装置では、クレーン１００において、オペレータによる簡単な操作でバケット装置１０に閉じ上げの動作などの種々の動作を行わせることができ、しかも、閉じ上げの動作中にバケット装置１０が開いてしまうことを抑制できる。このバケット制御装置では、１つの操作レバーで自動的に開閉ドラムと支持ドラムの動作を同調制御するため、オペレータの疲労を軽減でき、非熟練オペレータでも比較的高い作業速度で作業が可能になる。また、支持側緩み量を自動的に補正するため、支持側緩み量を調整する操作が不要となり作業性が向上する。

【0134】

また、バケット装置１０の閉じ上げの動作又は閉じ下げの動作の場合には、支持ロープにテンションをかけずに巻き上げることができ、荷こぼれを起こさずに確実にバケット装置１０の閉じ上げ又は閉じ下げの動作において同調巻き上げ又は同調巻き下げが可能になる。また、バケット装置１０の開き上げの動作又は開き下げの動作の場合にも、バケット装置１０が開いた姿勢（例えば初期姿勢）を維持しながらの同調巻き上げ又は同調巻き下げが可能となり、同調巻き上げ又は同調巻き下げ後にもバケット装置１０の開度（開閉度）が維持されるため、次の操作に直ぐ入ることができ、作業性が向上する。

【0135】

具体的には、バケット装置１０を閉じながら上昇させる場合、支持ロープにテンションがかかると、閉じ上げの動作中にバケット装置１０が開くリスクがあるため、確実な閉じ上げの動作を行うには、支持ロープに緩みを持たせて開閉ロープにテンションを掛けた状態をキープしながら開閉ドラムと支持ドラムを同調制御する。ただし、支持ロープを過度に緩ませるとバケット装置１０が傾くため、バケット装置１０の内容物などによって荷こぼれを許容できない場合は、支持ロープを十分に緩ませて開閉ドラムと支持ドラムを同調して動作させることでバケット装置１０の巻き上げ又は巻き下げを行う。一方、バケット装置１０からの多少の荷こぼれがあっても許容される場合は、支持ロープの緩み量を少なくして開閉ドラムと支持ドラムを同調制御してバケット装置１０の巻き上げ又は巻き下げを行う。従来の技術では、支持側緩み量を考慮した同調制御が行われていないので、操作レバーの操作が複雑になり、操作による疲労、非熟練オペレータの操作速度の低下などの問題がある。

【0136】

また、バケット装置１０の動作の流れとしては、バケット装置１０で掘削動作を行った後に、バケット装置１０の閉じ上げの動作を行うという動作パターンが一般的である。掘削動作時には、開閉ドラムにより開閉ロープの巻き取りを行う一方で、支持ドラムをフリー状態にする。支持ドラムをフリー状態にすることで、地面などの掘削対象を掘削するにしたがってバケット装置１０が自重で掘削対象に対して沈み込むため、よりたくさんの掘削対象を掴むことができる。このような掘削動作では、バケット装置１０が閉じきった後にも開閉ドラムによる巻き上げの動作を継続すると、支持ロープの緩みがさらに進行する。支持ロープがある程度緩んだタイミングで支持ドラムによる巻き上げの動作を開始すれば、開閉ロープと支持ロープの両方が巻き上がるため、支持ロープが緩んだ状態を維持しながらバケット装置１０の巻き上げが行われる。このような場合において、例えば支持ドラムによる巻き上げ動作の開始のタイミングが遅れた場合、支持ロープの緩みが過剰となるため、バケット装置を開閉ロープのみで支える状態となり、バケット装置が傾く可能性がある。また、支持ロープの緩みが過剰となった場合、開閉ドラムの巻き上げ動作を一旦止めて、支持ドラムのみを巻き上げ動作させて支持ロープの緩みを取る必要があり、余計な操作が増えてサイクルタイムが低下する問題がある。一方、支持ドラムの巻き上げ動作の開始のタイミングが早過ぎる場合、支持ロープの緩みが不足して支持ロープにテンションがかかり、閉じ上げの動作中にバケット装置１０が開くリスクがある。この場合、調整のために開閉ドラムのみを巻き上げ動作させて支持ロープに緩みを作る必要があり、上記同様に余計な操作が増えてサイクルタイムが低下する問題がある。本実施形態にかかるバケット制御装置では、閉じ下げの動作及び閉じ上げの動作において、支持側緩み量を自動的に補正するため、支持側緩み量を調整する操作が不要となり、上記のような問題を解消することができる。

【0137】

また、従来の制御装置（例えば特許文献１の制御装置）では、バケット装置の開閉状態を判定する手段を備えておらず、また、バケット装置の閉じ状態で支持ロープをたるませて張力がかからないようにすることについては考慮されていない。

【0138】

また、掘削動作、空中でのバケット装置１０の閉じ動作などの動作が行われる場合には、同調制御モードをキャンセルする必要があるが、本実施形態にかかるバケット制御装置では、このキャンセル機能をモード切替で実現することで、非同調制御モードにおける掘削動作から同調制御モードにおける閉じ上げの動作を含む一連の作業を連続的に行うことが可能となり、作業性が向上する。

【0139】

本開示は、以上説明した実施形態に限定されない。本開示は、例えば次のような形態を含む。

【0140】

（Ａ）クレーンの仕様について
図１に示す前記実施形態に係るクレーンは、ジブ及びストラットを備えていないが、クレーンの仕様は、図１に示すものに限定されない。本開示に係るクレーンは、ジブ、フロントストラット及びリヤストラットを備えるラッフィングクレーンであってもよく、ジブ及び１つのストラットを備える固定ジブ仕様のクレーンであってもよい。また、本開示に係るクレーンは、ガントリではなくマストを備えるクレーン（例えば大型のクレーン）であってもよい。

【0141】

（Ｂ）ウインチロープ及びウインチドラムについて
前記実施形態では、第１のウインチロープＲ１が開閉ロープであり、第２のウインチロープＲ２が支持ロープであり、第１のウインチドラムＤＲ１が開閉ドラムであり、第２のウインチドラムＤＲ２が支持ドラムであるが、これらは逆の構成であってもよい。すなわち、第１のウインチロープＲ１が支持ロープであり、第２のウインチロープＲ２が開閉ロープであり、第１のウインチドラムＤＲ１が支持ドラムであり、第２のウインチドラムが開閉ドラムであってもよい。

【0142】

（Ｃ）開閉状態判定部は、一対のバケット１３，１３の下端部同士の相対位置に基づいてバケット装置１０の開閉状態を判定するように構成されていてもよい。この場合、バケット制御装置は、一対のバケット１３，１３の下端部同士の相対位置を検出する検出センサを備える。当該検出センサは、例えば、一対のバケット１３，１３の下端部同士が接触しているか否かを検出するセンサであってもよく、一対のバケット１３，１３の下端部同士の距離を検出するセンサであってもよい。

【0143】

（Ｄ）操作装置について
本開示に係る操作装置は、第１及び第２のウインチの種類及びその駆動装置によって適宜選定すればよい。例えば、図２及び図３に示される第１のウインチ操作装置５１、第２のウインチ操作装置５３、第１のブレーキ操作装置５２及び第２のブレーキ操作装置５４の操作装置本体５１Ｂ，５３Ｂ，５２Ｂ，５４Ｂのそれぞれが、操作に応じたパイロット圧を出力するリモコン弁に置換されてもよい。この場合、比例弁６１Ａ，６１Ｂが第１のウインチ操作装置５１の前記リモコン弁と第１のコントロールバルブの一対のパイロットポートとの間にそれぞれ介在し、比例弁６３Ａ，６３Ｂが第２のウインチ操作装置５３の前記リモコン弁と第２のコントロールバルブ３３の一対のパイロットポートとの間にそれぞれ介在する。また、比例弁６２が第１のブレーキ操作装置５２の前記リモコン弁と第１のクラッチブレーキ４０Ａとの間に介在し、比例弁６４が第２のブレーキ操作装置５４の前記リモコン弁と第２のクラッチブレーキ４０Ｂとの間に介在する。

【0144】

（Ｅ）ウインチについて
本開示に係る第１及び第２のウインチは、例えば電動ウインチであってもよい。この場合、図３に示す油圧回路は、当該電動ウインチを駆動する電気回路（例えばインバータを含む回路）に置換されることが可能である。

【符号の説明】

【0145】

１０ ：バケット装置
１１ ：バケット装置の上部材（本体部の一例）
１３ ：バケット
４０ ：クラッチブレーキ機構
５１ ：第１のウインチ操作装置（開閉側ウインチ操作装置の一例）
５２ ：第１のブレーキ操作装置（開閉側ブレーキ操作装置の一例）
５３ ：第２のウインチ操作装置（支持側ウインチ操作装置の一例）
５４ ：第２のブレーキ操作装置（支持側ブレーキ操作装置の一例）
７０ ：コントローラ
７１ ：開閉状態判定部
７２ ：ブレーキ力調節部
７３ ：ドラム動作制御部
８１ ：第１の回転センサ（開閉側検出器の一例）
８２ ：第２の回転センサ（支持側検出器の一例）
９０ ：非同調制御モードスイッチ（制御モード設定部の一例）
９１ ：バケットアシストモードスイッチ（制御モード設定部の一例）
１００ ：クレーン（建設機械の一例）
ＤＲ１ ：第１のウインチドラム（開閉ドラムの一例）
ＤＲ２ ：第２のウインチドラム（支持ドラムの一例）
Ｈ ：偏差（繰り出し量相対差偏差）
Ｌｍ ：第１の繰り出し量（開閉側繰り出し量）
Ｌａ ：第２の繰り出し量（支持側繰り出し量）
Ｒ１ ：第１のウインチロープ（開閉ロープの一例）
Ｒ２ ：第２のウインチロープ（支持ロープの一例）
ΔＬ ：繰り出し量相対差
ΔＬｒ ：繰り出し量相対差目標値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】