特許 7147411 回転制御装置及び回転制御装置を備えたクレーン

(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】

(24)【登録日】2022-09-27

(45)【発行日】2022-10-05

(54)【発明の名称】回転制御装置及び回転制御装置を備えたクレーン

(51)【国際特許分類】

   B66C 1/34 20060101AFI20220928BHJP

   B66C 13/08 20060101ALI20220928BHJP

【ＦＩ】

B66C1/34 D

B66C13/08 M

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2018178143

(22)【出願日】2018-09-21

(65)【公開番号】P2020050453

(43)【公開日】2020-04-02

【審査請求日】2021-09-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000148759

【氏名又は名称】株式会社タダノ

(74)【代理人】

【識別番号】110002217

【氏名又は名称】弁理士法人矢野内外国特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西本 昌司

【審査官】加藤 三慶

(56)【参考文献】

【文献】実開平０６－０４９４７４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】蘭国特許出願公開第０７６１４３６０（ＮＬ，Ａ）

【文献】実開昭６０－１６２５８７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０６－１５６９７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／１５０３３６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第０６５１７１３１（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２００５－０５３６４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６６Ｃ １／３４

Ｂ６６Ｃ １３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウインチと、前記ウインチによって巻き上げ及び巻き出しが行われるワイヤロープと、前記ワイヤロープが巻き掛けられるフックシーブと、荷物の旋回姿勢を制御する回転制御装置と、カメラとを具備するクレーンであって、
前記荷物の垂直軸回りの角度を検出するセンサを有し、
前記回転制御装置は、前記フックシーブに伝達される前記ワイヤロープからの力と前記フックシーブの回転方向に基づいて作動する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプと閉回路接続され、前記油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される油圧モータと、
前記油圧ポンプと前記油圧モータとの間に設けられ、作動油が前記油圧モータの一方から作動油が供給される状態と、作動油が前記油圧モータの他方から供給される状態と、作動油が前記油圧モータに供給されない状態と、に切り換える電磁切換弁と、
前記電磁切換弁の上流側に前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記油圧ポンプに戻すバイパス回路が形成され、前記バイパス回路に設けられる電磁開閉弁と、
前記油圧モータによって垂直軸回りに駆動されるフックと、を備え、
前記ウインチによる前記ワイヤロープの巻き上げ時又は巻き出し時に、前記センサが検出する前記荷物の垂直軸回りの角度が所定角度となるように前記電磁開閉弁と前記電磁切換弁とを制御し、
前記カメラが前記荷物と前記荷物の周辺の地物とを含んだ画像を撮影し、前記画像上における前記荷物の領域と前記地物の領域とを認識し、前記荷物の吊り下げ位置において前記荷物の領域と前記地物の領域とが重複しない前記荷物の垂直軸回りの角度になるように前記電磁開閉弁と前記電磁切換弁とを制御するクレーン。

【請求項2】

ウインチと、前記ウインチによって巻き上げ及び巻き出しが行われるワイヤロープと、前記ワイヤロープが巻き掛けられるフックシーブと、荷物の旋回姿勢を制御する回転制御装置と、カメラと、風向センサとを具備するクレーンであって、
前記荷物の垂直軸回りの角度を検出するセンサを有し、
前記回転制御装置は、前記フックシーブに伝達される前記ワイヤロープからの力と前記フックシーブの回転方向に基づいて作動する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプと閉回路接続され、前記油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される油圧モータと、
前記油圧ポンプと前記油圧モータとの間に設けられ、作動油が前記油圧モータの一方から作動油が供給される状態と、作動油が前記油圧モータの他方から供給される状態と、作動油が前記油圧モータに供給されない状態と、に切り換える電磁切換弁と、
前記電磁切換弁の上流側に前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記油圧ポンプに戻すバイパス回路が形成され、前記バイパス回路に設けられる電磁開閉弁と、
前記油圧モータによって垂直軸回りに駆動されるフックと、を備え、
前記ウインチによる前記ワイヤロープの巻き上げ時又は巻き出し時に、前記センサが検出する前記荷物の垂直軸回りの角度が所定角度となるように前記電磁開閉弁と前記電磁切換弁とを制御し、
前記カメラが前記荷物を撮影し、前記風向センサによって検出される風向に基づいて、前記荷物の所定箇所が風上方向を向く前記荷物の垂直軸回りの角度になるように前記電磁開閉弁と前記電磁切換弁とを制御するクレーン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転制御装置及び回転制御装置を備えたクレーンに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、クレーンの荷物の運搬作業において、強風や、クレーンの旋回等に伴う慣性力によって、オペレータの意図に反して荷物が垂直軸回りに回転してしまうことがあった。また、荷物と荷物の周辺の障害物とが接触又は衝突しないように、荷物を垂直軸回りに回転させる必要がある場合があった。そこで、荷物の垂直軸回りの回転を制御する回転制御装置が提案されている。例えば、特許文献１の如くである。

【0003】

特許文献１に記載の回転治具及び吊荷旋回装置（回転制御装置）には、垂直軸回りの吊部の回転を拘束するロック部と、フックによって吊荷（荷物）を旋回（垂直軸回りに回転）させる旋回手段と、を備えたことを特徴としている。これにより、回転治具及び吊荷旋回装置は、吊荷の垂直軸回りの回転を拘束したり、吊荷を旋回させたりすることができる。

【0004】

特許文献１に記載の回転治具及び吊荷旋回装置は、旋回モータ等を駆動源としている。このため、回転治具及び吊荷旋回装置は、モータを駆動させるバッテリー、又はクレーンの車両側に具備される電源から給電されている。回転治具及び吊荷旋回装置に具備されるバッテリーから給電を行う場合は、定期的な充電が必要である。クレーンの車両側に具備される電源から給電を行う場合は、車両側から回転治具及び吊荷旋回装置までの電線を別途設ける必要があり、回転治具及び吊荷旋回装置の昇降に伴って電線の巻き入れ及び巻き出しをするため構造が複雑になってしまう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１３－０３５６５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、荷物を垂直軸回りに回転させる駆動源に給電する必要がない回転制御装置及び回転制御装置を備えたクレーンの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

【0011】

第１の発明は、ウインチと、前記ウインチによって巻き上げ及び巻き出しが行われるワイヤロープと、前記ワイヤロープが巻き掛けられるフックシーブと、荷物の旋回姿勢を制御する回転制御装置と、カメラとを具備するクレーンであって、前記荷物の垂直軸回りの角度を検出するセンサを有し、前記回転制御装置は、前記フックシーブに伝達される前記ワイヤロープからの力と前記フックシーブの回転方向に基づいて作動する油圧ポンプと、前記油圧ポンプと閉回路接続され、前記油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプと前記油圧モータとの間に設けられ、作動油が前記油圧モータの一方から作動油が供給される状態と、作動油が前記油圧モータの他方から供給される状態と、作動油が前記油圧モータに供給されない状態と、に切り換える電磁切換弁と、前記電磁切換弁の上流側に前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記油圧ポンプに戻すバイパス回路が形成され、前記バイパス回路に設けられる電磁開閉弁と、前記油圧モータによって垂直軸回りに駆動されるフックと、を備え、前記ウインチによる前記ワイヤロープの巻き上げ時又は巻き出し時に、前記センサが検出する前記荷物の垂直軸回りの角度が所定角度となるように前記電磁開閉弁と前記電磁切換弁とを制御し、前記カメラが前記荷物と前記荷物の周辺の地物とを含んだ画像を撮影し、前記画像上における前記荷物の領域と前記地物の領域とを認識し、前記荷物の吊り下げ位置において前記荷物の領域と前記地物の領域とが重複しない前記荷物の垂直軸回りの角度になるように前記電磁開閉弁と前記電磁切換弁とを制御するクレーンである。

【0012】

第２の発明は、ウインチと、前記ウインチによって巻き上げ及び巻き出しが行われるワイヤロープと、前記ワイヤロープが巻き掛けられるフックシーブと、荷物の旋回姿勢を制御する回転制御装置と、カメラと、風向センサとを具備するクレーンであって、前記荷物の垂直軸回りの角度を検出するセンサを有し、前記回転制御装置は、前記フックシーブに伝達される前記ワイヤロープからの力と前記フックシーブの回転方向に基づいて作動する油圧ポンプと、前記油圧ポンプと閉回路接続され、前記油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される油圧モータと、前記油圧ポンプと前記油圧モータとの間に設けられ、作動油が前記油圧モータの一方から作動油が供給される状態と、作動油が前記油圧モータの他方から供給される状態と、作動油が前記油圧モータに供給されない状態と、に切り換える電磁切換弁と、前記電磁切換弁の上流側に前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記油圧ポンプに戻すバイパス回路が形成され、前記バイパス回路に設けられる電磁開閉弁と、前記油圧モータによって垂直軸回りに駆動されるフックと、を備え、前記ウインチによる前記ワイヤロープの巻き上げ時又は巻き出し時に、前記センサが検出する前記荷物の垂直軸回りの角度が所定角度となるように前記電磁開閉弁と前記電磁切換弁とを制御し、前記カメラが前記荷物を撮影し、前記風向センサによって検出される風向に基づいて、前記荷物の所定箇所が風上方向を向く前記荷物の垂直軸回りの角度になるように前記電磁開閉弁と前記電磁切換弁とを制御するクレーンである。

【発明の効果】

【0013】

本発明は、以下に示すような効果を奏する。

【0017】

第１の発明においては、フックシーブの回転によって油圧ポンプを作動させて、油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される油圧モータがフックを垂直軸回りに回転させる又はフックの垂直軸回りの回転を拘束する。これにより、荷物を垂直軸回りに回転させる駆動源に給電する必要がない。
また、カメラが撮影した画像から荷物と地物とを認識し、フックシーブの回転によって油圧ポンプを作動させて、油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される油圧モータがフックを垂直軸回りに回転させる又はフックの垂直軸回りの回転を拘束する。これにより、荷物を垂直軸回りに回転させる駆動源に給電を必要とせず、荷物と地物とが接触又は衝突することを回避、防止できる。

【0018】

第２の発明においては、フックシーブの回転によって油圧ポンプを作動させて、油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される油圧モータがフックを垂直軸回りに回転させる又はフックの垂直軸回りの回転を拘束する。これにより、荷物を垂直軸回りに回転させる駆動源に給電する必要がない。
また、カメラが撮影した画像から荷物を認識し、風向センサから風向を認識し、フックシーブの回転によって油圧ポンプを作動させて、油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される油圧モータがフックを垂直軸回りに回転させる又はフックの垂直軸回りの回転を拘束する。これにより、荷物を垂直軸回りに回転させる駆動源に給電を必要とせず、荷物への風の影響を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】第一実施形態から第三実施形態に係る回転制御装置を備えたクレーンの全体構成を示す側面図。

【図2】第一実施形態に係る回転制御装置の構成を示す模式図。

【図3】第一実施形態に係る回転制御装置の油圧回路を示す図。

【図4】第一実施形態と第二実施形態とに係る回転制御装置を備えたクレーンの制御構成を示すブロック図。

【図5】第一実施形態に係る回転制御装置を備えたクレーンにおいて荷物を吊り上げる場合の回転制御装置の動作態様と作動油の流れとを示す図。

【図6】第一実施形態に係る回転制御装置を備えたクレーンにおいて荷物を吊り下げる場合の回転制御装置の動作態様と作動油の流れとを示す図。

【図7】第一実施形態に係る回転制御装置の制御態様を示す図。

【図8】第一実施形態に係る回転制御装置を備えたクレーンの制御態様を示す平面図。

【図9】第二実施形態に係る回転制御装置を備えたクレーンの動作態様を示す平面図。

【図10】第三実施形態に係る回転制御装置を備えたクレーンの制御構成を示すブロック図。

【図11】第三実施形態に係る回転制御装置を備えたクレーンの動作態様を示す平面図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に、図１を用いて、本発明の第一実施形態に係るクレーン１について説明する。なお、本実施形態においては、クレーン１として移動式クレーン（ラフテレーンクレーン）について説明を行うが、トラッククレーン等でもよい。

【0021】

図１に示すように、クレーン１は、不特定の場所に移動可能な移動式クレーンである。クレーン１は、車両２、クレーン装置６を有する。

【0022】

車両２は、クレーン装置６を搬送する走行車両である。車両２は、複数の車輪３を有し、エンジン４を動力源として走行する。車両２には、アウトリガ５が設けられている。アウトリガ５は、車両２の幅方向両側に油圧によって延伸可能な張り出しビームと地面に垂直な方向に延伸可能な油圧式のジャッキシリンダとから構成されている。車両２は、アウトリガ５を車両２の幅方向に延伸させるとともにジャッキシリンダを接地させることにより、クレーン１の作業可能範囲を広げることができる。

【0023】

クレーン装置６は、荷物Ｗをワイヤロープによって吊り上げる作業装置である。クレーン装置６は、旋回台７、ブーム９、ジブ９ａ、回転制御装置１０、サブフックブロック１１、起伏用油圧シリンダ１２、メインウインチ１３、メインワイヤロープ１４、サブウインチ１５、サブワイヤロープ１６、キャビン１７、及び制御装置４８（図４参照）等を具備する。

【0024】

旋回台７は、クレーン装置６を旋回可能に構成する駆動装置である。旋回台７は、円環状の軸受を介して車両２のフレーム上に設けられる。旋回台７は、円環状の軸受の中心を回転中心として回転自在に構成されている。旋回台７には、アクチュエータである油圧式の旋回用油圧モータ８が設けられている。旋回台７は、旋回用油圧モータ８によって一方向と他方向とに旋回可能に構成されている。

【0025】

旋回用油圧モータ８は、電磁比例切換弁である旋回用バルブ２２（図４参照）によって回転操作されるアクチュエータである。旋回用バルブ２２は、旋回用油圧モータ８に供給される作動油の流量を任意の流量に制御することができる。つまり、旋回台７は、旋回用バルブ２２によって回転操作される旋回用油圧モータ８を介して任意の旋回速度に制御可能に構成されている。旋回台７には、旋回台７の旋回位置（角度）と旋回速度とを検出する旋回角度検出手段である旋回用センサ２７（図４参照）が設けられている。

【0026】

ブーム９は、荷物Ｗを吊り上げ可能な状態にワイヤロープを支持する可動支柱である。ブーム９は、複数のブーム部材から構成されている。ブーム９は、各ブーム部材をアクチュエータである図示しない伸縮用油圧シリンダで移動させることで軸方向に伸縮自在に構成されている。ブーム９は、ベースブーム部材の基端が旋回台７の略中央に揺動可能に設けられている。

【0027】

図示しない伸縮用油圧シリンダは、電磁比例切換弁である伸縮用バルブ２３（図４参照）によって伸縮操作されるアクチュエータである。伸縮用バルブ２３は、伸縮用油圧シリンダに供給される作動油の流量を任意の流量に制御することができる。つまり、ブーム９は、伸縮用バルブ２３によって任意のブーム長さに制御可能に構成されている。ブーム９には、ブーム９の長さを検出する伸縮長さ検出手段である伸縮用センサ２８（図４参照）が設けられている。

【0028】

回転制御装置１０は、吊り上げた荷物Ｗを垂直軸回りに回転させる装置である。荷物Ｗが垂直軸回りに回転されることによって、荷物Ｗの旋回姿勢が制御される。回転制御装置１０は、２本掛け以上の掛け数でメインワイヤロープ１４に吊り下げられる。回転制御装置１０には、メインワイヤロープ１４が巻き掛けられる複数のフックシーブ１０ａと、荷物Ｗを吊るメインフック１０ｂとが設けられている。

【0029】

サブフックブロック１１は、荷物Ｗを吊る吊り具である。サブフックブロック１１には、荷物Ｗを吊るサブフック１１ｂが設けられている。

【0030】

起伏用油圧シリンダ１２は、ブーム９を起立及び倒伏させ、ブーム９の姿勢を保持するアクチュエータである。起伏用油圧シリンダ１２はシリンダ部とロッド部とから構成されている。起伏用油圧シリンダ１２は、シリンダ部の端部が旋回台７に揺動自在に連結され、ロッド部の端部がブーム９のベースブーム部材に揺動自在に連結されている。

【0031】

起伏用油圧シリンダ１２は、電磁比例切換弁である起伏用バルブ２４（図４参照）によって伸縮操作される。起伏用バルブ２４は、起伏用油圧シリンダ１２に供給される作動油の流量を任意の流量に制御することができる。つまり、ブーム９は、起伏用バルブ２４によって任意の起伏速度に制御可能に構成されている。ブーム９には、ブーム９の起伏角度を検出する旋回角度検出手段である起伏用センサ２９（図４参照）が設けられている。

【0032】

メインウインチ１３とサブウインチ１５とは、メインワイヤロープ１４とサブワイヤロープ１６との巻き上げ（繰り入れ）及び巻き下げ（繰り出し）を行う巻回装置である。メインウインチ１３は、メインワイヤロープ１４が巻きつけられるメインドラムがアクチュエータである図示しないメイン用油圧モータによって回転され、サブウインチ１５は、サブワイヤロープ１６が巻きつけられるサブドラムがアクチュエータである図示しないサブ用油圧モータによって回転されるように構成されている。

【0033】

メイン用油圧モータは、電磁比例切換弁であるメイン用バルブ２５ｍ（図４参照）によって回転操作される。メイン用バルブ２５ｍは、メイン用油圧モータに供給される作動油の流量を任意の流量に制御することができる。つまり、メインウインチ１３は、メイン用バルブ２５ｍによって任意の巻き上げ及び巻き出し速度に制御可能に構成されている。同様に、サブウインチ１５は、電磁比例切換弁であるサブ用バルブ２５ｓ（図４参照）によって任意の巻き上げ及び巻き出し速度に制御可能に構成されている。メインウインチ１３とサブウインチ１５とには、メインワイヤロープ１４とサブワイヤロープ１６の巻き上げ量及び巻き出し量をそれぞれ検出する巻回用センサ３０（図４参照）が設けられている。

【0034】

キャビン１７は、操縦席を覆うものである。キャビン１７は、旋回台７に搭載されている図示しない操縦席が設けられている。操縦席には、車両２を走行操作するための操作具やクレーン装置６を操作するための旋回操作具１８、伸縮操作具１９、起伏操作具２０、メインドラム操作具２１ｍ、サブドラム操作具２１ｓ、回転操作具４９、制御操作具５０等が設けられている（図４参照）。旋回操作具１８は、旋回用油圧モータ８を操作することができる。伸縮操作具１９は、伸縮用油圧シリンダを操作することができる。起伏操作具２０は、起伏用油圧シリンダ１２を操作することができる。メインドラム操作具２１ｍは、メイン用油圧モータを操作することができる。サブドラム操作具２１ｓは、サブ用油圧モータを操作することができる。回転操作具４９は、荷物Ｗの垂直軸回りの回転を操作することができる。制御操作具５０は、荷物Ｗの垂直軸回りの回転についての制御モード（「手動モード」、「旋回モード」、「回避モード」、「風向モード」）と、「巻き上げ」又は「巻き下げ」とを選択することができる。

【0035】

このように構成されるクレーン１は、車両２を走行させることで任意の位置にクレーン装置６を移動させることができる。また、クレーン１は、起伏操作具２０の操作によって起伏用油圧シリンダ１２でブーム９を任意の起伏角度に起立させて、伸縮操作具１９の操作によってブーム９を任意のブーム９長さに延伸させたりすることでクレーン装置６の揚程や作業半径を拡大することができる。また、クレーン１は、メインドラム操作具２１ｍ等によって荷物Ｗを吊り上げて、旋回操作具１８の操作によって旋回台７を旋回させることで荷物Ｗを搬送することができる。

【0036】

以下に、図２と図３とを用いて、クレーン１が具備する回転制御装置１０について詳しく説明する。

【0037】

回転制御装置１０は、メインフック１０ｂを垂直軸回りに回転させるものである。回転制御装置１０は、フックシーブ１０ａ、油圧ポンプ３２、油圧モータ３３、回転制御用バルブ３４、回転駆動用バルブ３５、リリーフ弁３６～３９、チェック弁４０、慣性計測装置４１、第１ポンプ用油路４２、第２ポンプ用油路４３、第１モータ用油路４４、第２モータ用油路４５、迂回油路４６、メインフック１０ｂを備える。回転制御装置１０には、図示しない電源が設けられ、設けられた電源によって回転制御用バルブ３４と回転駆動用バルブ３５との電磁石が励磁される。

【0038】

フックシーブ１０ａは、メインワイヤロープ１４が巻き掛けられる部材である。フックシーブ１０ａは、回転自在の滑車である。フックシーブ１０ａは、メインワイヤロープ１４の巻き上げ及び巻き下げが行われる際にメインワイヤロープ１４に従動する。フックシーブ１０ａは、メインワイヤロープ１４が巻き上げられる場合、メインワイヤロープ１４からの力によって一方向に回転し、メインワイヤロープ１４が巻き下げられる場合、メインワイヤロープ１４からの力によって他方向に回転する。

【0039】

油圧ポンプ３２は、作動油を吐出するポンプである。油圧ポンプ３２は、メインワイヤロープ１４からフックシーブ１０ａに伝達される力とフックシーブ１０ａの回転方向によって定まる回転トルクを入力トルクとして対応する回転方向に作動される。油圧ポンプ３２の吐出圧は、フックシーブ１０ａの回転トルクに応じて変動する。油圧ポンプ３２は、油圧モータ３３と閉回路接続され、油圧モータ３３との間で作動油を循環させる。油圧ポンプ３２は、フックシーブ１０ａが一方向に回転する場合（メインワイヤロープ１４が巻き上げられる場合）、第１ポートから作動油を吐出する。油圧ポンプ３２は、フックシーブ１０ａが他方向に回転する場合（メインワイヤロープ１４が巻き下げられる場合）、第２ポートに作動油を吐出する。

【0040】

油圧モータ３３は、メインフック１０ｂを垂直軸回りに回転させるモータである。油圧モータ３３は、油圧ポンプ３２から吐出された作動油によって駆動されている。油圧モータ３３は、油圧モータ３３の第１ポートから作動油が供給される場合、一方向に回転する。油圧モータ３３は、油圧モータ３３の第２ポートから作動油が供給される場合、他方向に回転する。メインフック１０ｂは、油圧モータ３３の回転に伴い、垂直軸回りに回転される。

【0041】

電磁切換弁である回転制御用バルブ３４は、油圧モータ３３に供給される作動油の流れ方向を切り換える弁である。回転制御用バルブ３４は、油圧ポンプ３２と油圧モータ３３との間の油路に設けられている。回転制御用バルブ３４の第１ポンプ用ポートは、第１ポンプ用油路４２を介して油圧ポンプ３２の第１ポートが接続されている。回転制御用バルブ３４の第２ポンプ用ポートは、第２ポンプ用油路４３を介して油圧ポンプ３２の第２ポートが接続されている。回転制御用バルブ３４の第１モータ用ポートは、第１モータ用油路４４を介して油圧モータ３３の第１ポートに接続されている。回転制御用バルブ３４の第２モータ用ポートは、第２モータ用油路４５を介して油圧モータ３３の第２ポートに接続されている。

【0042】

回転制御用バルブ３４は、電磁石が励磁されていない場合、スプリングの復元力でＩＩ位置にスプールが移動されることによって、第１ポンプ用油路４２及び第２ポンプ用油路４３と、第１モータ用油路４４及び第２モータ用油路４５と、の間の接続を遮断する。つまり、回転制御用バルブ３４は、作動油が油圧モータ３３に供給されないように作動油の流通を遮断する。これにより、油圧モータ３３は、第１モータ用油路４４と第２モータ用油路４５の作動油の流通が遮断されるため回転が拘束される。そして、油圧モータ３３の回転が拘束されることによって、メインフック１０ｂの垂直軸回りの回転が拘束される。

【0043】

回転制御用バルブ３４は、Ｉ位置にスプールが移動されるように電磁石が励磁された場合、第１ポンプ用油路４２と第１モータ用油路４４とを接続し、第２ポンプ用油路４３と第２モータ用油路４５とを接続する。回転制御用バルブ３４は、油圧ポンプ３２が第１ポンプ用油路４２に作動油を吐出している場合（メインワイヤロープ１４が巻き上げられる場合）、第１モータ用油路４４を介して油圧モータ３３の第１ポートに作動油が供給されるように作動油の流れ方向を切り換える。これにより、油圧モータ３３は、油圧モータ３３の第１ポートから作動油が供給されるため一方向に回転する。メインフック１０ｂは、一方向に回転する油圧モータ３３によって、垂直軸回りに一方向に回転される。

【0044】

また、回転制御用バルブ３４は、油圧ポンプ３２が第２ポンプ用油路４３に作動油を吐出している場合（メインワイヤロープ１４が巻き下げられる場合）、第２モータ用油路４５を介して油圧モータ３３の第２ポートに作動油が供給されるように作動油の流れ方向を切り換える。これにより、油圧モータ３３は、油圧モータ３３の第２ポートから作動油が供給されるため他方向に回転する。メインフック１０ｂは、他方向に回転する油圧モータ３３によって、垂直軸回りに他方向に回転される。

【0045】

回転制御用バルブ３４は、ＩＩＩ位置にスプールが移動されるように電磁石が励磁された場合、第１ポンプ用油路４２と第２モータ用油路４５とを接続し、第２ポンプ用油路４３と第１モータ用油路４４とを接続する。つまり、回転制御用バルブ３４は、油圧ポンプ３２が第１ポンプ用油路４２に作動油を吐出する場合（メインワイヤロープ１４が巻き上げられる場合）、第２モータ用油路４５を介して油圧モータ３３の第２ポートに作動油が供給されるように作動油の流れ方向を切り換える。これにより、油圧モータ３３は、油圧モータ３３の第２ポートから作動油が供給されるため他方向に回転する。メインフック１０ｂは、他方向に回転する油圧モータ３３によって、垂直軸回りに他方向に回転される。

【0046】

また、回転制御用バルブ３４は、油圧ポンプ３２が第２ポンプ用油路４３に作動油を吐出する場合（メインワイヤロープ１４が巻き下げられる場合）、第１モータ用油路４４を介して油圧モータ３３の第１ポートに作動油が供給されるように作動油の流れ方向を切り換える。これにより、油圧モータ３３は、油圧モータ３３の第１ポートから作動油が供給されるため一方向に回転する。メインフック１０ｂは、一方向に回転する油圧モータ３３によって、垂直軸回りに一方向に回転される。

【0047】

迂回油路４６は、油圧ポンプ３２から吐出される作動油を油圧モータ３３に供給せずに油圧ポンプ３２に戻す油路である。迂回油路４６は、迂回油路４６の一方側が第１ポンプ用油路４２に接続される。迂回油路４６は、迂回油路４６の他方側が第２ポンプ用油路４３に接続される。油圧ポンプ３２から第１ポンプ用油路４２に吐出された作動油は、迂回油路４６を介して第２ポンプ用油路４３に循環可能である。油圧ポンプ３２から第２ポンプ用油路４３に吐出された作動油は、迂回油路４６を介して第１ポンプ用油路４２に循環可能である。つまり、油圧ポンプ３２と油圧モータ３３とを閉回路接続している油路において、油圧ポンプ３２から吐出される作動油を油圧ポンプ３２に戻すバイパス回路が回転制御用バルブ３４の上流側に形成されている。

【0048】

電磁開閉弁である回転駆動用バルブ３５は、油圧ポンプ３２から吐出される作動油を油圧モータ３３に供給せずに油圧ポンプ３２に戻す弁である。回転駆動用バルブ３５は、迂回油路４６に設けられている。

【0049】

回転駆動用バルブ３５は、電磁石が励磁されていない場合、スプリングの復元力でＩＩ位置にスプールが移動されることによって、迂回油路４６を介して第１ポンプ用油路４２と第２ポンプ用油路４３とを接続する。これにより、回転駆動用バルブ３５は、迂回油路４６を介して油圧ポンプ３２の高圧の吐出側と油圧ポンプ３２の低圧の吸引側とを接続する。このため、油圧ポンプ３２から吐出される作動油は、油圧モータ３３に供給されずに油圧ポンプ３２に戻される。

【0050】

回転駆動用バルブ３５は、電磁石が励磁された場合、Ｉ位置にスプールが移動されることによって、迂回油路４６を介した第１ポンプ用油路４２と第２ポンプ用油路４３との接続を遮断する。これにより、油圧ポンプ３２から吐出される作動油は、迂回油路４６を介して油圧ポンプ３２に戻らず、油圧モータ３３に供給される。

【0051】

第１ポンプ用油路４２には、リリーフ弁３６が設けられている。第２ポンプ用油路４３には、リリーフ弁３７が設けられている。第１モータ用油路４４には、リリーフ弁３８が設けられている。第２モータ用油路４５には、リリーフ弁３９が設けられている。各リリーフ弁３６～３９は、各油路４２～４５から分岐した油路が各リリーフ弁３６～３９の入口ポートに接続され、作動油タンク４７に作動油を還流させる油路が各リリーフ弁３６～３９の出口ポートに接続されている。各リリーフ弁３６～３９は、各油路４２～４５の作動油の油圧を設定値以下に制御する。各リリーフ弁３６～３９は、各油路４２～４５の作動油の油圧が設定値を超えた場合、油路を介して各油路４２～４５を流れる作動油の一部を作動油タンク４７に還流する。各油路４２～４５の作動油が不足した場合、作動油タンク４７からチェック弁４０を介して、第２ポンプ用油路４３に作動油が供給される。

【0052】

メインフック１０ｂは、荷物Ｗを吊る部材である。メインフック１０ｂは、鉤形の部材であり、油圧モータ３３によって垂直軸回りに回転される。これにより、回転制御装置１０は、メインフック１０ｂに吊られた荷物Ｗを垂直軸回りに回転させる。

【0053】

慣性計測装置４１（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）は、メインフック１０ｂの三次元空間における角度（又は角速度）と加速度とを検出するセンサである。慣性計測装置４１は、メインフック１０ｂに設けられている。制御装置４８は、慣性計測装置４１が検出した三次元空間における角度（又は角速度）と加速度とに基づいて、車両２の進行方向やブーム９の延伸方向等の所定の基準に対するメインフック１０ｂの垂直軸回りの角度を算出することができる。メインフック１０ｂの垂直軸回りの回転に伴い、荷物Ｗが垂直軸回りに回転するため、所定の基準に対するメインフック１０ｂの垂直軸回りの角度と、所定の基準に対する荷物Ｗの垂直軸回りの角度とは、等しいとみなせる。なお、慣性計測装置４１は、荷物Ｗに設けられてもよい。

【0054】

図４に示すように、制御装置４８は、クレーン装置６のアクチュエータ及び回転制御装置１０を制御するものである。制御装置４８は、キャビン１７内に設けられている。制御装置４８は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。制御装置４８は、各アクチュエータ、センサ等の動作を制御するために種々のプログラムやデータが格納されている。なお、制御装置４８は、クレーン１の制御装置と回転制御装置１０の制御装置とが一体化したものとして説明するが、回転制御装置１０の制御装置を回転制御装置１０内に別途設けてもよい。

【0055】

制御装置４８は、旋回操作具１８、伸縮操作具１９、起伏操作具２０、メインドラム操作具２１ｍ、サブドラム操作具２１ｓ、回転操作具４９、及び制御操作具５０に接続され、旋回操作具１８、伸縮操作具１９、起伏操作具２０、メインドラム操作具２１ｍ、サブドラム操作具２１ｓ、回転操作具４９、及び制御操作具５０のそれぞれの操作量を取得することができる。

【0056】

制御装置４８は、旋回用バルブ２２、伸縮用バルブ２３、起伏用バルブ２４、メイン用バルブ２５ｍ、サブ用バルブ２５ｓ、回転制御用バルブ３４、及び回転駆動用バルブ３５に接続され、旋回用バルブ２２、伸縮用バルブ２３、起伏用バルブ２４、メイン用バルブ２５ｍ、サブ用バルブ２５ｓ、回転制御用バルブ３４、及び回転駆動用バルブ３５に制御信号を伝達することができる。

【0057】

制御装置４８は、旋回用センサ２７、伸縮用センサ２８、起伏用センサ２９、巻回用センサ３０、及び慣性計測装置４１に接続され、旋回台７の旋回位置、ブーム長さ、起伏角度、巻き上げ量、巻き出し量、及びメインフック１０ｂの三次元空間における角度（又は角速度）と加速度とを取得することができる。

【0058】

以下に、図５と図６とを用いて、慣性計測装置４１が検出するブーム９の延伸方向に対する荷物Ｗの垂直軸回りの角度が所定角度となるように回転制御用バルブ３４と回転駆動用バルブ３５とを制御するクレーン１の動作態様について説明する。フックシーブ１０ａを回転させるために、メインワイヤロープ１４を巻き上げる（荷物Ｗを吊り上げる）場合とメインワイヤロープ１４を巻き下げる（荷物Ｗを吊り下げる）場合とがあり、それぞれの場合について説明する。以下では、荷物Ｗの垂直軸回りの角度の基準として、車両２の進行方向とブーム９の延伸方向とを例に説明するが、オペレータが任意に定めた方向、又は方位を角度の基準（所定の基準）としてよい。

【0059】

図５を用いて、フックシーブ１０ａを回転させるためにメインワイヤロープ１４を巻き上げる場合について説明する。制御操作具５０の操作によって「手動モード」、「巻き上げ」が選択され、回転操作具４９の操作によってブーム９の延伸方向に対して荷物Ｗを垂直軸回りに角度θａだけ回転させる操作が行われたとする。このとき、制御装置４８は、メイン用バルブ２５ｍを切り換えてメインウインチ１３にメインワイヤロープ１４の巻き上げを行わせる（図５の（Ａ）参照）。これにより、フックシーブ１０ａが一方向に回転される。

【0060】

図５の（Ｂ）に示すように、制御装置４８は、メインワイヤロープ１４の巻き上げによって回転制御装置１０が所定の高さだけ上昇した後に、回転駆動用バルブ３５のスプール位置をＩ位置に移動させる。クレーン１は、回転制御装置１０を所定の高さだけ上昇（移動）させることによって、作動油の油圧を高めて、メインフック１０ｂの回転が開始される際に十分な回転力を発生させることができる。油圧ポンプ３２から吐出される作動油は、回転駆動用バルブ３５のスプール位置の移動によって、迂回油路４６を介して油圧ポンプ３２に戻らず、油圧モータ３３に供給される。制御装置４８は、回転駆動用バルブ３５のスプール位置の移動と同時に、回転制御用バルブ３４のスプール位置をＩ位置に移動させる。回転制御用バルブ３４は、第１モータ用油路４４を介して油圧モータ３３の第１ポートに作動油が供給されるように作動油の流れ方向を切り換える。これにより、油圧モータ３３が一方向に回転し、メインフック１０ｂが垂直軸回りに一方向に回転される。

【0061】

制御装置４８は、慣性計測装置４１によってメインフック１０ｂがブーム９の延伸方向に対して垂直軸回りに角度θａだけ回転されたことを検出すると（図５の（Ａ）参照）、メイン用バルブ２５ｍを切り換えてメインウインチ１３を停止させ、メインワイヤロープ１４の巻き上げを停止させる。これにより、フックシーブ１０ａの回転が停止される。

【0062】

制御装置４８は、メインワイヤロープ１４の巻き上げの停止と同時に、回転駆動用バルブ３５のスプール位置をＩＩ位置に移動させる（図３参照）。油圧ポンプ３２から吐出される作動油は、油圧モータ３３に供給されずに油圧ポンプ３２に戻される。制御装置４８は、回転駆動用バルブ３５のスプール位置の移動と同時に、回転制御用バルブ３４のスプール位置をＩＩ位置に移動させる（図３参照）。回転制御用バルブ３４は、作動油が油圧モータ３３に供給されないように作動油の流通を遮断する。これにより、油圧モータ３３の回転が拘束され、メインフック１０ｂのブーム９の延伸方向に対する垂直軸回りの回転が拘束される。

【0063】

図６を用いて、フックシーブ１０ａを回転させるためにメインワイヤロープ１４を巻き下げる場合について説明する。メインワイヤロープ１４を巻き上げる場合と同様に、制御操作具５０の操作によって「手動モード」、「巻き下げ」が選択され、回転操作具４９の操作によってブーム９の延伸方向に対して荷物Ｗを垂直軸回りに角度θａだけ回転させる操作が行われたとする。このとき、制御装置４８は、メイン用バルブ２５ｍを切り換えてメインウインチ１３にメインワイヤロープ１４の巻き下げを行わせる（図６の（Ａ）参照）。これにより、フックシーブ１０ａが他方向に回転される。

【0064】

図６の（Ｂ）に示すように、制御装置４８は、メインワイヤロープ１４の巻き上げによって回転制御装置１０が所定の高さだけ下降した後に、回転駆動用バルブ３５のスプール位置をＩ位置に移動させる。油圧ポンプ３２から吐出される作動油は、回転駆動用バルブ３５のスプール位置の移動によって、迂回油路４６を介して油圧ポンプ３２に戻らず、油圧モータ３３に供給される。制御装置４８は、回転駆動用バルブ３５のスプール位置の移動と同時に、回転制御用バルブ３４のスプール位置をＩＩＩ位置に移動させる。回転制御用バルブ３４は、第１モータ用油路４４を介して油圧モータ３３の第１ポートに作動油が供給されるように作動油の流れ方向を切り換える。これにより、油圧モータ３３が一方向に回転し、メインフック１０ｂが垂直軸回りに一方向に回転される。

【0065】

制御装置４８は、慣性計測装置４１によって荷物Ｗがブーム９の延伸方向に対して垂直軸回りに角度θａだけ回転されたことを検出した後は、メインワイヤロープ１４を巻き上げる場合と同様の制御を行って、ブーム９の延伸方向に対する荷物Ｗの垂直軸回りの回転を拘束させる。なお、クレーン１は、旋回台７の旋回時にメインフック１０ｂの回転の拘束を維持することによって、旋回時のブーム９の延伸方向に対する荷物Ｗの垂直軸回りの角度の変動を抑制することができる。

【0066】

このように構成することで回転制御装置１０は、フックシーブ１０ａの回転によって油圧ポンプ３２が作動される。回転制御装置１０は、油圧ポンプ３２から吐出された作動油によって油圧モータ３３が駆動され、メインフック１０ｂを垂直軸回りに回転させる。また、回転制御用バルブ３４を切り換えて、メインフック１０ｂの垂直軸回りの回転を拘束する。これにより、荷物Ｗを垂直軸回りに回転させる駆動源に給電する必要がない。また、クレーン１は、回転駆動用バルブ３５と回転制御用バルブ３４とを制御して、ブーム９の延伸方向に対する荷物Ｗの垂直軸回りの角度が所定角度となるように荷物Ｗを回転させることができる。また、荷物Ｗを垂直軸回りに回転させる際だけ、回転制御用バルブ３４と回転駆動用バルブ３５との電磁石を励磁することで、省電力化を図ることができる。

【0067】

更に、回転制御装置１０は、メインウインチ１３によってメインワイヤロープ１４の巻き上げ及び巻き出しを行ったときの駆動力を、フックシーブ１０ａを介して得ている。荷物Ｗの荷重に応じてメインフック１０ｂの駆動に必要な動力は大きくなるが、荷物Ｗの荷重に応じてフックシーブ１０ａとメインワイヤロープ１４との間の摩擦力が増加する。そのため、回転制御装置１０は、荷物Ｗの荷重に応じた動力を、フックシーブ１０ａを介して効率的に得ることができる。更に、フライホイルやバッテリーなどの性能（高性能の場合、大重量となる）に依存せずにメインフック１０ｂを駆動する動力を得ることができるため、回転制御装置１０を小型軽量とすることができる。つまり、クレーン１は、荷物Ｗの大小に拠らず、小型の装置（回転制御装置１０）でメインフック１０ｂの回転力を発生させて、荷物Ｗを垂直軸回りに回転させることができる。

【0068】

以下に、図７と図８とを用いて、旋回台７の旋回中に車両２の進行方向に対する荷物Ｗの垂直軸回りの角度の変動を抑制するように回転制御用バルブ３４と回転駆動用バルブ３５とを制御するクレーン１の制御態様について説明する。上限高さＨｍａｘと下限高さＨｍｉｎとは、フックシーブ１０ａを回転させて油圧ポンプ３２を駆動させる際の、回転制御装置１０の高さの上限と下限とである。クレーン１は、上限高さＨｍａｘと下限高さＨｍｉｎとの間で回転制御装置１０を移動させることによって、荷物Ｗが移動される範囲が限定されるため、荷物Ｗと障害物とが接触又は衝突しないようにすることができる。所定高さＨａは、回転制御用バルブ３４と回転駆動用バルブ３５とのスプール位置を移動させる条件となる回転制御装置１０の高さである。クレーン１は、所定高さＨａを条件として用いることによって、作動油の油圧を高めて、メインフック１０ｂの回転が開始される際に十分な回転力を発生させることができる。角度θｂは、旋回台７の旋回を開始するときの、車両２の進行方向に対するメインフック１０ｂの垂直軸回りの角度である。所定角度θｃは、角度θｂから所定の範囲内の角度である。クレーン１は、車両２の進行方向に対するメインフック１０ｂの垂直軸回りの角度が所定角度θｃを超えると、車両２の進行方向に対するメインフック１０ｂの垂直軸回りの角度の変動を抑制するように回転制御用バルブ３４と回転駆動用バルブ３５との制御を行う。

【0069】

図８の（Ａ）に示すように、制御操作具５０の操作によって「旋回モード」、「巻き上げ」が選択され、旋回操作具１８の操作によって旋回台７を旋回させる操作が行われたとする。このとき、車両２の進行方向に対するメインフック１０ｂの垂直軸回りの角度は、角度θｂである（図７のθ１参照）。制御装置４８は、メイン用バルブ２５ｍを切り換えてメインウインチ１３を停止させ、メインワイヤロープ１４の巻き上げ及び巻き下げを停止させている。これにより、フックシーブ１０ａの回転が停止している。

【0070】

制御装置４８は、回転駆動用バルブ３５のスプール位置をＩＩ位置に移動させている。油圧ポンプ３２から吐出される作動油は、油圧モータ３３に供給されずに油圧ポンプ３２に戻される。制御装置４８は、回転制御用バルブ３４のスプール位置をＩＩ位置に移動させている。回転制御用バルブ３４は、作動油が油圧モータ３３に供給されないように作動油の流通を遮断する。これにより、油圧モータ３３の回転が拘束され、メインフック１０ｂの垂直軸回りの回転が拘束されている。メインフック１０ｂの垂直軸回りの回転が拘束されているため、旋回台７の旋回に伴い車両２の進行方向に対するメインフック１０ｂの垂直軸回りの角度が増加する。

【0071】

図８の（Ｂ）に示すように、制御装置４８は、車両２の進行方向に対するメインフック１０ｂの垂直軸回りの角度が所定角度θｃに到達した場合（図７のθ２参照）、メイン用バルブ２５ｍを切り換えてメインウインチ１３にメインワイヤロープ１４の巻き上げを行わせる。これにより、フックシーブ１０ａが一方向に回転される。

【0072】

制御装置４８は、メインワイヤロープ１４の巻き上げによって回転制御装置１０が所定高さＨａだけ上昇した後に、回転駆動用バルブ３５のスプール位置をＩ位置に移動させる。油圧ポンプ３２から吐出される作動油は、回転駆動用バルブ３５のスプール位置の移動によって、迂回油路４６を介して油圧ポンプ３２に戻らず、油圧モータ３３に供給される。制御装置４８は、回転駆動用バルブ３５のスプール位置の移動と同時に、回転制御用バルブ３４のスプール位置をＩ位置に移動させる。回転制御用バルブ３４は、第１モータ用油路４４を介して油圧モータ３３の第１ポートに作動油が供給されるように作動油の流れ方向を切り換える。これにより、油圧モータ３３が一方向に回転し、メインフック１０ｂが垂直軸回りに一方向に回転される。そして、メインフック１０ｂの回転に伴い、車両２の進行方向に対するメインフック１０ｂの垂直軸回りの角度が減少する。

【0073】

図８の（Ｃ）に示すように、制御装置４８は、車両２の進行方向に対するメインフック１０ｂの垂直軸回りの角度が角度θｂに戻った場合（図７のθ３参照）、メイン用バルブ２５ｍを切り換えてメインウインチ１３を停止させ、メインワイヤロープ１４の巻き上げを停止させる。これにより、フックシーブ１０ａの回転が停止される。

【0074】

制御装置４８は、メインワイヤロープ１４の巻き上げの停止と同時に、回転駆動用バルブ３５のスプール位置をＩＩ位置に移動させる。油圧ポンプ３２から吐出される作動油は、油圧モータ３３に供給されずに油圧ポンプ３２に戻される。制御装置４８は、回転駆動用バルブ３５のスプール位置の移動と同時に、回転制御用バルブ３４のスプール位置をＩＩ位置に移動させる。回転制御用バルブ３４は、作動油が油圧モータ３３に供給されないように作動油の流通を遮断する。これにより、油圧モータ３３の回転が拘束され、メインフック１０ｂのブーム９の延伸方向に対する垂直軸回りの回転が拘束される。メインフック１０ｂの垂直軸回りの回転が拘束されているため、旋回台７の旋回に伴い車両２の進行方向に対するメインフック１０ｂの垂直軸回りの角度が再び増加していく。

【0075】

制御装置４８は、車両２の進行方向に対するメインフック１０ｂの垂直軸回りの角度が所定角度θｃに再び到達した場合（図７のθ４参照）、メインワイヤロープ１４の巻き上げ、回転駆動用バルブ３５のスプール位置のＩ位置への移動、回転制御用バルブ３４のスプール位置のＩ位置への移動を行って、車両２の進行方向に対するメインフック１０ｂの垂直軸回りの角度を減少させる。

【0076】

制御装置４８は、回転制御装置１０の高さが上限高さＨｍａｘに到達した場合、メイン用バルブ２５ｍを切り換えてメインウインチ１３にメインワイヤロープ１４の巻き下げを行わせる。これにより、フックシーブ１０ａが他方向に回転される。

【0077】

制御装置４８は、メインワイヤロープ１４の巻き下げの開始と同時に、回転制御用バルブ３４のスプール位置をＩＩＩ位置に移動させる。回転制御用バルブ３４は、第１モータ用油路４４を介して油圧モータ３３の第１ポートに作動油が供給されるように作動油の流れ方向を切り換える。これにより、油圧モータ３３が一方向に回転し、メインフック１０ｂが垂直軸回りに一方向に回転される。そして、メインフック１０ｂの回転に伴い、車両２の進行方向に対するメインフック１０ｂの垂直軸回りの角度が減少する。

【0078】

このように構成することで回転制御装置１０は、旋回台７の旋回時にフックシーブ１０ａの回転によって油圧ポンプ３２を作動させて、油圧ポンプ３２から吐出された作動油によって駆動される油圧モータ３３がメインフック１０ｂを垂直軸回りに回転させる又はメインフック１０ｂの垂直軸回りの回転を拘束する。これにより、荷物Ｗを垂直軸回りに回転させる駆動源に給電を必要とせず、旋回台７の旋回時における、車両２の進行方向に対する荷物Ｗの垂直軸回りの角度の変動を抑制できる。

【0079】

次に、図４と図９とを用いて、本発明に係るクレーン１の第二実施形態であるクレーン１について説明する。なお、以下の各実施形態に係るクレーン１は、図１から図８に示すクレーン１において、その説明で用いた名称、図番、符号を用いることで、同じものを指すこととし、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。また、以下の実施形態において、制御操作具５０の操作によって「巻き上げ」又は「巻き下げ」が選択されているものとする。荷物Ｗが垂直軸回りに回転される際に、「巻き上げ」が選択されている場合、メインワイヤロープ１４が巻き上げられ、「巻き上げ」が選択されている場合、メインワイヤロープ１４が巻き下げられるものとする。

【0080】

図４に示すように、カメラ５１は、画像を撮影する装置である。カメラ５１は、ブーム９の先端部分に設けられている（図１参照）。制御装置４８は、カメラ５１が撮影した画像を取得することができ、画像認識によって画像上の荷物Ｗの領域や地物の領域を認識することができる。また、制御装置４８は、画面上の荷物Ｗの領域から、車両２の進行方向やブーム９の延伸方向等の所定の基準に対する荷物Ｗの垂直軸回りの角度を算出することができる。従って、カメラ５１は、荷物Ｗの垂直軸回りの角度を検出するセンサでもある。

【0081】

以下に、図９を用いて、荷物Ｗと障害物とが接触又は衝突しないように回転制御用バルブ３４と回転駆動用バルブ３５とを制御するクレーン１の動作態様について説明する。資材Ｗ１は、荷物Ｗの設置位置（吊り下げ位置）周辺の地面に設置されている。上方から見た場合に荷物Ｗと資材Ｗ１とが重なって見える部分があるため、荷物Ｗを垂直軸回りに回転させずに荷物Ｗを吊り下げると、荷物Ｗと資材Ｗ１とが接触又は衝突してしまう。

【0082】

制御操作具５０の操作によって「回避モード」が選択されているものとする。制御装置４８は、カメラ５１が撮影した画像から、画像認識によって画像上の荷物Ｗの領域と資材Ｗ１の領域とを認識する。ブーム９の延伸方向に対する荷物Ｗの垂直軸回りの角度に応じて、画像上の荷物Ｗの領域と資材Ｗ１の領域との最短距離が変動する。例えば、ブーム９の延伸方向に対する荷物Ｗの垂直軸回りの角度が角度θｄのときに、画像上の荷物Ｗの領域と資材Ｗ１の領域との最短距離は、距離Ｌ１である（図９の（Ａ）参照）。ブーム９の延伸方向に対する荷物Ｗの垂直軸回りの角度が角度θｅ又は角度θｆのときに、画像上の荷物Ｗの領域と資材Ｗ１の領域との最短距離は、距離Ｌ２である（図９の（Ｂ）参照）。

【0083】

制御装置４８は、ブーム９の延伸方向に対する荷物Ｗの垂直軸回りの所定角度毎に、画像上の荷物Ｗの領域と資材Ｗ１の領域との最短距離を算出する。そして、制御装置４８は、各距離のうち最大の距離である角度になるように荷物Ｗを垂直軸回りに回転させる。例えば、制御装置４８は、ブーム９の延伸方向に対する荷物Ｗの垂直軸回りの角度が角度θｄのときに、最短距離が最大となるため、ブーム９の延伸方向に対して荷物Ｗを垂直軸回りに角度θｄだけ回転させる（図９の（Ａ）参照）。

【0084】

或いは、制御装置４８は、最短距離が所定距離以上である、ブーム９の延伸方向に対する荷物Ｗの垂直軸回りの角度を算出する。所定距離は、上述の最大となる最短距離よりも、小さい距離である。そして、制御装置４８は、算出した角度の範囲内で荷物Ｗを垂直軸回りに回転させる。例えば、所定距離が距離Ｌ２であるとすると、制御装置４８は、最短距離が距離Ｌ２以上である、ブーム９の延伸方向に対する荷物Ｗの垂直軸回りの角度を算出する。算出した角度は、角度θｅから角度θｆとなる（図９の（Ｂ）参照）。オペレータは、回転操作具４９の操作によって、角度θｅから角度θｆの範囲内で、荷物Ｗを垂直軸回りに回転させる。なお、クレーン１は、画像上の荷物Ｗの領域と資材Ｗ１の領域とが重複している間は、警報を出力してもよい。

【0085】

このように構成することで回転制御装置１０は、カメラ５１が撮影した画像から荷物Ｗと資材Ｗ１とを認識し、フックシーブ１０ａの回転によって油圧ポンプ３２を作動させて、油圧ポンプ３２から吐出された作動油によって駆動される油圧モータ３３がメインフック１０ｂを垂直軸回りに回転させる又はメインフック１０ｂの垂直軸回りの回転を拘束する。これにより、荷物Ｗを垂直軸回りに回転させる駆動源に給電を必要とせず、荷物Ｗと資材Ｗ１とが接触又は衝突することを回避、防止できる。

【0086】

次に、図１０と図１１とを用いて、本発明に係るクレーン１の第三実施形態であるクレーン１について説明する。

【0087】

図１１に示すように、カメラ５１は、画像を撮影する装置である。カメラ５１は、ブーム９の先端部分に設けられている（図１参照）。制御装置４８は、カメラ５１が撮影した画像を取得することができ、画像認識によって画像上の荷物Ｗの領域を認識することができる。制御装置４８は、画面上の荷物Ｗの領域から、車両２の進行方向やブーム９の延伸方向等の所定の基準に対する荷物Ｗの垂直軸回りの角度を算出することができる。従って、カメラ５１は、荷物Ｗの垂直軸回りの角度を検出するセンサでもある。

【0088】

風向センサ５２は、風向を検出するセンサである。風向センサ５２は、回転制御装置１０の筐体に設けられている（図１参照）。回転制御装置１０の筐体がカメラ５１に対して垂直軸回りに回転しないため、カメラ５１に対する風向センサ５２の向きが一定である。このため、風向センサ５２は、カメラ５１が撮影した画像上における風向を検出できる。制御装置４８は、風向センサ５２が検出した風向を取得することができる。

【0089】

表示装置５３は、画像を表示する装置である。表示装置５３は、キャビン１７内に設けられている。制御装置４８は、カメラ５１が撮影した画像を表示装置５３に表示させることができる。表示装置５３は、タッチパネルを備えており、オペレータがタッチパネル上で情報を入力することもできる。制御装置４８は、タッチパネル上で入力された情報を取得できる。

【0090】

以下に、図１１を用いて、荷物Ｗの所定箇所が風上方向を向くように回転制御用バルブ３４と回転駆動用バルブ３５とを制御するクレーン１の動作態様について説明する。

【0091】

制御操作具５０の操作によって「風向モード」が選択され、表示装置５３の画面上で、荷物Ｗの所定箇所Ｐの位置情報が入力されたとする。制御装置４８は、カメラ５１が撮影した画像から、画像認識によって画像上の荷物Ｗの領域を認識する。制御装置４８は、風向センサ５２によって風向を検出する。制御装置４８は、荷物Ｗの所定箇所Ｐが風上方向を向く、ブーム９の延伸方向に対する荷物Ｗの垂直軸回りの角度（角度θｇ）及び回転方向（一方向）を算出する。制御装置４８は、ブーム９の延伸方向に対して荷物Ｗを垂直軸回りに一方向にθｇだけ回転させる（図１１の（Ａ）参照）。

【0092】

ブーム９の延伸方向に対して荷物Ｗを垂直軸回りに一方向に角度θｇだけ回転させた後に、風向が変化したとする。制御装置４８は、カメラ５１が撮影した画像から、画像認識によって画像上の荷物Ｗの領域を認識する。制御装置４８は、風向センサ５２によって風向を検出する。制御装置４８は、荷物Ｗの所定箇所Ｐが風上方向を向く、ブーム９の延伸方向に対する荷物Ｗの垂直軸回りの角度（角度θｈ）及び回転方向（他方向）を算出する。制御装置４８は、ブーム９の延伸方向に対して荷物Ｗを垂直軸回りに角度θｈだけ他方向に回転させる（図１１の（Ｂ）参照）。このように、クレーン１は、風向が変化しても、荷物Ｗの所定箇所Ｐが風上方向を向くように荷物Ｗを垂直軸回りに回転させることができる。クレーン１は、旋回台７の旋回、ブーム９の伸縮、起伏を行う間も同様に、荷物Ｗの所定箇所Ｐが風上方向を向くように荷物Ｗを垂直軸回りに回転させることができる。

【0093】

このように構成することで回転制御装置１０は、カメラ５１が撮影した画像から荷物Ｗを認識し、風向センサ５２から風向を認識し、フックシーブ１０ａの回転によって油圧ポンプ３２を作動させて、油圧ポンプ３２から吐出された作動油によって駆動される油圧モータ３３がメインフック１０ｂを垂直軸回りに回転させる又はメインフック１０ｂの垂直軸回りの回転を拘束する。これにより、荷物Ｗを垂直軸回りに回転させる駆動源に給電を必要とせず、荷物Ｗへの風の影響を抑制できる。

【0094】

上述の実施形態において、メインワイヤロープ１４の巻き上げ及び巻き下げを行って、フックシーブ１０ａを回転させる構成を例に説明したが、本願の技術的思想は、ワイヤロープが２本掛け以上でフックブロックが吊り下げられるクレーンに適用できる。

【0095】

上述の実施形態は、代表的な形態を示したに過ぎず、一実施形態の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。更に種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲に記載の均等の意味、及び範囲内のすべての変更を含む。

【符号の説明】

【0096】

１ クレーン
１０ 回転制御装置
１０ａ フックシーブ
１０ｂ メインフック
１４ メインワイヤロープ
３２ 油圧ポンプ
３３ 油圧モータ
３４ 回転制御用バルブ
３５ 回転駆動用バルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】