特許 7402641 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】2023-12-13

(45)【発行日】2023-12-21

(54)【発明の名称】クレーン

(51)【国際特許分類】

   B66C 13/14 20060101AFI20231214BHJP

   H02J 50/12 20160101ALI20231214BHJP

【ＦＩ】

B66C13/14

H02J50/12

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019163421

(22)【出願日】2019-09-06

(65)【公開番号】P2021042015

(43)【公開日】2021-03-18

【審査請求日】2022-05-20

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】504147254

【氏名又は名称】国立大学法人愛媛大学

(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】都築 伸二

(72)【発明者】

【氏名】西本 昌司

(72)【発明者】

【氏名】木原 瑞希

【審査官】太田 義典

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１９３２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０１５０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０９８４３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６６Ｃ １３／００－１５／０６

Ｂ６６Ｂ １／００－ １／５２

Ｈ０２Ｊ ５０／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイヤロープを介してフック部へ電力を供給する電力供給システムを備えたクレーンであって、
前記電力供給システムは、
直流電力を交流電力に変換する送電回路と、
交流電力を前記ワイヤロープに送電する送電部と、
前記ワイヤロープから交流電力を受電する受電部と、
受電した交流電力を直流電力に変換する受電回路と、を備えており、
前記送電回路と前記受電回路と前記送電部又は前記受電部に隣接して誘導電流が流れる補正回路とのうちの少なくとも前記補正回路にコンデンサを設けて前記電力供給システムにおけるリアクタンス成分を減少させ、
前記送電部又は前記受電部を含んで構成されるトランスを備え、
前記補正回路に前記トランスを介して誘導電流が流れ、
前記補正回路は、前記補正回路をオンまたはオフする通電スイッチを有する、ことを特徴としたクレーン。

【請求項2】

前記電力供給システムにおける前記ワイヤロープの長さを算出し、
前記ワイヤロープの長さに応じて増加する当該ワイヤロープにおける誘導性リアクタンスを打ち消すように前記コンデンサの静電容量を変化させる、ことを特徴とする請求項１に記載のクレーン。

【請求項3】

前記コンデンサを複数備え、
前記コンデンサの一つ又は複数を選択して通電状態とすることで前記コンデンサの静電容量を変化させる、ことを特徴とする請求項２に記載のクレーン。

【請求項4】

前記ワイヤロープは、前記ワイヤロープが巻き掛けられるトップシーブとフックシーブとの間で閉回路を構成している、ことを特徴とした請求項１～請求項３の何れか一項に記載のクレーン。

【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。詳しくは、ワイヤロープを介してフック部へ電力を供給する際の送電効率の悪化を防止できるクレーンに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、移動式クレーン、天井クレーン、ガントリークレーン等のクレーンが知られている。クレーンは、ワイヤロープやフック部を備え、荷物を吊り下げた状態でこれを搬送可能としている。

【0003】

ところで、特許文献１には、ワイヤロープを介してフック部へ電力を供給するクレーンが開示されている。かかるクレーンは、ブームの先端部の近傍に設けられた送電部からフック部の近傍に設けられた受電部へ、ワイヤロープを介して交流電力を送電する。しかし、かかるクレーンは、ワイヤロープにおける誘導性リアクタンスが送電効率を悪化させる原因となっていた。特に、大型のクレーンでは、ブームの先端部からフック部までのワイヤロープの長さが増大して、送電効率がより大きく悪化する場合があった。そこで、ワイヤロープを介してフック部へ電力を供給する際の送電効率の悪化を防止できるクレーンが求められていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１９３２３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ワイヤロープを介してフック部へ電力を供給する際の送電効率の悪化を防止できるクレーンを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第一の発明は、
ワイヤロープを介してフック部へ電力を供給する電力供給システムを備えたクレーンであって、
前記電力供給システムは、
直流電力を交流電力に変換する送電回路と、
交流電力を前記ワイヤロープに送電する送電部と、
前記ワイヤロープから交流電力を受電する受電部と、
受電した交流電力を直流電力に変換する受電回路と、を備えており、
前記送電回路と前記受電回路と前記送電部又は前記受電部に隣接して誘導電流が流れる補正回路とのうちの少なくとも前記補正回路にコンデンサを設けて前記電力供給システムにおけるリアクタンス成分を減少させ、
前記送電部又は前記受電部を含んで構成されるトランスを備え、
前記補正回路に前記トランスを介して誘導電流が流れ、
前記補正回路は、前記補正回路をオンまたはオフする通電スイッチを有する、ものである。

【0007】

第二の発明は、第一の発明に係るクレーンにおいて、
前記電力供給システムにおける前記ワイヤロープの長さを算出し、
前記ワイヤロープの長さに応じて増加する当該ワイヤロープにおける誘導性リアクタンスを打ち消すように前記コンデンサの静電容量を変化させる、ものである。

【0008】

第三の発明は、第二の発明に係るクレーンにおいて、
前記コンデンサを複数備え、
前記コンデンサの一つ又は複数を選択して通電状態とすることで前記コンデンサの静電容量を変化させる、ものである。

【0009】

第四の発明は、第一から第三のいずれかの発明に係るクレーンにおいて、
前記ワイヤロープは、前記ワイヤロープが巻き掛けられるトップシーブとフックシーブとの間で閉回路を構成している、ものである。

【発明の効果】

【0010】

第一の発明に係るクレーンは、送電回路と受電回路と送電部又は受電部に隣接して誘導電流が流れる補正回路とのうちの少なくとも補正回路にコンデンサを設けて電力供給システムにおけるリアクタンス成分を減少させる。かかるクレーンによれば、ワイヤロープを介してフック部へ電力を供給する際の送電効率の悪化を防止できる。
また、送電部又は受電部を含んで構成されるトランスを備え、補正回路にトランスを介して誘導電流が流れる。かかるクレーンによれば、トランスによって補正回路におけるインピーダンスが変換される。従って、静電容量の選択肢が増えるため、最適な静電容量のコンデンサを設けることが容易となる。

【0011】

第二の発明に係るクレーンは、電力供給システムにおけるワイヤロープの長さを算出し、ワイヤロープの長さに応じて増加するワイヤロープにおける誘導性リアクタンスを打ち消すようにコンデンサの静電容量を変化させる。かかるクレーンによれば、ワイヤロープの巻き入れ又は巻き出しによってワイヤロープの長さが変化した場合でも、ワイヤロープを介してフック部へ電力を供給する際の送電効率の悪化を防止できる。

【0012】

第三の発明に係るクレーンは、コンデンサを複数備え、コンデンサの一つ又は複数を選択して通電状態とすることでコンデンサの静電容量を変化させる。かかるクレーンによれば、コンデンサの組み合わせによって静電容量を細かく且つ広範囲に変化させることができる。従って、ワイヤロープの巻き入れ又は巻き出しによってワイヤロープの長さが変化した場合でも、ワイヤロープを介してフック部へ電力を供給する際の送電効率の悪化を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】クレーンを示す図。

【図2】ブームの先端部を示す図。

【図3】クレーンの制御構成を示す図。

【図4】クレーンにおける電力供給システムを示す図。

【図5】電力供給システムにおける閉回路を示す図。

【図6】閉回路における送電部と受電部の配置を示す図。

【図7】電力供給システムを構成する各回路を示す図。

【図8】閉回路長である電路長とリアクタンス成分、誘導性リアクタンス、容量性リアクタンスとの関係を示す図。

【図9】電力供給システムを構成する各回路を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本願に開示する技術的思想は、以下に説明する実施形態のほか、他の実施形態にも適用できる。

【0016】

まず、図１及び図２を用いて、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を移動式クレーンとして説明するが、フック部が取り付けられたワイヤロープを備える他種のクレーンに対しても適用できる。例えば、他種のクレーンは、天井クレーンやガントリークレーンである。

【0017】

クレーン１は、主に走行体２と旋回体３で構成されている。

【0018】

走行体２は、左右一対の前輪２１と後輪２２を備えている。また、走行体２は、荷物Ｗの搬送作業を行う際に接地させて安定を図るアウトリガ２３を備えている。なお、走行体２は、アクチュエータによって、その上部に支持する旋回体３を旋回自在としている。

【0019】

旋回体３は、その後部から前方へ突き出すようにブーム３１を備えている。そのため、ブーム３１は、アクチュエータによって旋回自在となっている（矢印Ａ参照）。また、ブーム３１は、アクチュエータによって伸縮自在となっている（矢印Ｂ参照）。更に、ブーム３１は、アクチュエータによって起伏自在となっている（矢印Ｃ参照）。

【0020】

加えて、ブーム３１には、ワイヤロープ３２が架け渡されている。ブームヘッド３３から垂下するワイヤロープ３２には、フック部３４が取り付けられている。また、ブーム３１の基端側近傍には、ウインチ３５が設けられている。ウインチ３５は、アクチュエータと一体的に構成されており、ワイヤロープ３２の巻き入れ及び巻き出しを可能としている。そのため、フック部３４は、昇降自在となっている（矢印Ｄ参照）。

【0021】

ブームヘッド３３には、トップシーブ３７が設けられている。また、フック部３４には、フックシーブ３８が設けられている。トップシーブ３７とフックシーブ３８には、ワイヤロープ３２が巻き掛けられている（図２参照）。

【0022】

加えて、ブームヘッド３３には、過巻防止装置３９が取り付けられている。過巻防止装置３９は、ブームヘッド３３に吊られる過巻ウエイト４０を有する。過巻ウエイト４０は、中空の円筒形であって、その中空部分にワイヤロープ３２が通されている。ワイヤロープ３２の巻き入れにより、フック部３４が過巻ウエイト４０に当接すると、ワイヤ４１がゆるんで過巻スイッチ４２がオンとなる。過巻スイッチ４２がオンになるとワイヤロープ３２の巻き入れが自動的に停止する。

【0023】

次に、図３を用いて、クレーン１の制御構成について説明する。

【0024】

クレーン１は、コントローラ４を備えている。コントローラ４には、各種操作具５１～５４が接続されている。また、コントローラ４には、各種バルブ６１～６４が接続されている。更に、コントローラ４には、各種センサ８１～８４が接続されている。

【0025】

上述したように、ブーム３１は、アクチュエータによって旋回自在となっている（図１における矢印Ａ参照）。本願においては、かかるアクチュエータを旋回用油圧モータ７１（図１参照）と定義する。旋回用油圧モータ７１は、方向制御弁である旋回用バルブ６１によって適宜に稼動される。つまり、旋回用油圧モータ７１は、旋回用バルブ６１が作動油の流動方向を切り替えることで適宜に稼動される。なお、旋回用バルブ６１は、オペレータによる旋回操作具５１の操作に基づいて稼動される。また、ブーム３１の旋回角度は、旋回用センサ８１によって検出される。そのため、コントローラ４は、ブーム３１の旋回角度を認識することができる。

【0026】

また、上述したように、ブーム３１は、アクチュエータによって伸縮自在となっている（図１における矢印Ｂ参照）。本願においては、かかるアクチュエータを伸縮用油圧シリンダ７２（図１参照）と定義する。伸縮用油圧シリンダ７２は、方向制御弁である伸縮用バルブ６２によって適宜に稼動される。つまり、伸縮用油圧シリンダ７２は、伸縮用バルブ６２が作動油の流動方向を切り替えることで適宜に稼動される。なお、伸縮用バルブ６２は、オペレータによる伸縮操作具５２の操作に基づいて稼動される。また、ブーム３１の伸縮長さは、伸縮用センサ８２によって検出される。そのため、コントローラ４は、ブーム３１の伸縮長さ（以降、「ブーム長Ｌ」（図１参照）とする）を認識することができる。

【0027】

更に、上述したように、ブーム３１は、アクチュエータによって起伏自在となっている（図１における矢印Ｃ参照）。本願においては、かかるアクチュエータを起伏用油圧シリンダ７３（図１参照）と定義する。起伏用油圧シリンダ７３は、方向制御弁である起伏用バルブ６３によって適宜に稼動される。つまり、起伏用油圧シリンダ７３は、起伏用バルブ６３が作動油の流動方向を切り替えることで適宜に稼動される。なお、起伏用バルブ６３は、オペレータによる起伏操作具５３の操作に基づいて稼動される。また、ブーム３１の起伏角度は、起伏用センサ８３によって検出される。そのため、コントローラ４は、ブーム３１の起伏角度を認識することができる。

【0028】

加えて、上述したように、フック部３４は、アクチュエータによって昇降自在となっている（図１における矢印Ｄ参照）。本願においては、かかるアクチュエータを巻回用油圧モータ７４（図１参照）と定義する。巻回用油圧モータ７４は、方向制御弁である巻回用バルブ６４によって適宜に稼動される。つまり、巻回用油圧モータ７４は、巻回用バルブ６４が作動油の流動方向を切り替えることで適宜に稼動される。なお、巻回用バルブ６４は、オペレータによる巻回操作具５４の操作に基づいて稼動される。また、ワイヤロープ３２の巻出長さは、巻回用センサ８４によって検出される。そのため、コントローラ４は、ワイヤロープ３２の巻出長さ（以降、「ワイヤ長」（図示せず）とする）を認識することができる。

【0029】

次に、図４から図６を用いて、クレーン１が備える電力供給システム９０について説明する。電力供給システム９０は、ワイヤロープ３２を介してフック部３４へ電力を供給するものである。なお、ここではフック部３４に電気機器９７が設けられているものとする。電気機器９７は、例えばカメラ、センサ類、ＩＭＵ等である。

【0030】

電力供給システム９０は、ワイヤロープ３２のほか、バッテリ９１、送電回路９２、送電部９３、受電部９５、受電回路９６を備えている。

【0031】

上述したように導電体であるワイヤロープ３２は、トップシーブ３７とフックシーブ３８に巻き掛けられており、電気的に一つの閉回路を構成している。本願においては、かかる閉回路を電路９４と表す。

【0032】

電路９４について具体的に説明すると、ワイヤロープ３２は、シーブピン４４に挿通される複数のトップシーブ３７とシーブピン４５に挿通される複数のフックシーブ３８に複数回巻き掛けられる（図６では６本掛け）。このような構成の場合、ワイヤロープ３２が索端１０２、ブーム３１、ウインチ３５を経由して閉回路を構成している。

【0033】

バッテリ９１は、電力供給システム９０の電源となるものである。バッテリ９１は、旋回体３（図１参照）に備わる電源装置である。バッテリ９１は、送電回路９２と接続されており、送電回路９２へ直流電力を送電する。

【0034】

送電回路９２は、直流電力を交流電力に変換するものである。送電回路９２は、ブームヘッド３３に設けられている。送電回路９２は、送電部９３と接続されており、交流電力を送電部９３に送電する。

【0035】

送電部９３は、交流電力をワイヤロープ３２に送電するものである。送電部９３は、ブームヘッド３３の近傍に設けられている。送電部９３は、ワイヤロープ３２が通されたトランス９８のコアに巻き付いたコイル部分を指す。なお、過巻ウエイト４０（図２参照）は、トランス９８のコアとして利用可能である。

【0036】

受電部９５は、ワイヤロープ３２から交流電力を受電するものである。受電部９５は、フック部３４の近傍に設けられている。受電部９５は、ワイヤロープ３２が通されたトランス９９のコアに巻き付いたコイル部分を指す。受電部９５は、受電回路９６と接続されており、受電した交流電力を受電回路９６に送電する。

【0037】

受電回路９６は、交流電力を直流電力に変換するものである。受電回路９６は、フック部３４に設けられている。受電回路９６は、フック部３４に備わる電気機器９７と接続され、直流電力を電気機器９７に送電する。

【0038】

送電部９３と受電部９５は、同じ巻回数のワイヤロープ３２上に設けられている（図６参照）。言い換えれば、送電部９３と受電部９５は、トップシーブ３７からフックシーブ３８まで架け渡されたワイヤロープ３２上に設けられる。このように、送電部９３から受電部９５までの間にトップシーブ３７或いはフックシーブ３８が介在しないように設けられることで、送電ロスを少なくし、送電効率を向上することが可能となる。

【0039】

次に、図７及び図８を用いて、電力供給システム９０について詳しく説明する。なお、図７では、直流電力から交流電力への変換、及び交流電力から直流電力への変換を省略している。

【0040】

電力供給システム９０には、コンデンサ１００が設けられている。コンデンサ１００は、電力供給システム９０におけるリアクタンス成分を減少させるものである。コンデンサ１００は、送電回路９２と受電回路９６とのうちの少なくとも一つに設けられる。或いは、コンデンサ１００は、送電回路９２と受電回路９６と後述する補正回路１０４・１０５（図９参照）とのうちの少なくとも一つに設けられる。

【0041】

なお、コンデンサ１００は、送電回路９２に設けられる場合と受電回路９６に設けられる場合では、電気的に等価である。そのため、以下においては、主として送電回路９２にコンデンサ１００が設けられる場合について記載する。

【0042】

送電回路９２には、一つのコンデンサ１００が設けられている（図７の（Ａ）参照）。但し、複数のコンデンサ１００が並列に設けられるとしてもよい（図７の（Ｂ）参照）。複数のコンデンサ１００が並列に設けられる場合は、コンデンサ１００に対してそれぞれ直列に通電スイッチ１０１が接続される。コントローラ４は、通電スイッチ１０１のオンオフを切り換えることにより、コンデンサ１００の一つ又は複数を選択して通電状態とすることができる。これにより、コンデンサ１００の合計の静電容量を変化させることができる。なお、一つ又は複数のコンデンサ１００を選択して通電状態とすることで静電容量を変化させるものではなく、バリアブルコンデンサ等の可変コンデンサを用いて静電容量を変化させてもよい。

【0043】

次に、電路９４の長さ（以降、「電路長Ｌ_ｌｏｏｐ」とする）に応じたコンデンサ１００の通電状態の制御ついて説明する。以下では、ワイヤロープ３２を電路９４として説明するが、厳密に言えば、トップシーブ３７（図６参照）、フックシーブ３８（図６参照）、トランス９８・９９、ウインチ３５、索端１０２（図６参照）等の要素によって電路９４が構成される。

【0044】

電路長Ｌ_ｌｏｏｐは、ワイヤ長ｘ、ブーム長Ｌ、ワイヤロープ３２の掛け数Ｎ（以降、「掛け数Ｎ」とする）を用いた下記の数１に基づいて算出される。ワイヤ長ｘは、巻回用センサ８４（図３参照）によって検出される。ブーム長Ｌは、伸縮用センサ８２（図３参照）によって検出される。掛け数Ｎは、ブーム３１の先端部とフック部３４の間にあるワイヤロープ３２の本数である（図６ではＮ＝６）。

【数1】

【0045】

数１においては、ワイヤ長ｘからブーム長Ｌを引くことで、ブーム３１の先端部とフック部３４の間で往復するワイヤロープ３２の長さとしている。また、このワイヤロープ３２の長さを掛け数Ｎで割ることで、ブーム３１の先端部とフック部３４の間の距離としている。そして、このブーム３１の先端部とフック部３４の間の距離を２倍することで、電路９４の長さである電路長Ｌ_ｌｏｏｐが算出される。

【0046】

交流電力の周波数ω（以降、「周波数ω」とする）が低い場合では、並列抵抗分を無視できる。そのため、通電スイッチ１０３をオフにしたときのワイヤロープ３２におけるインピーダンスＺ_ｃｈは、直列抵抗分Ｒ_ｗ、周波数ω、インダクタンスＬ_ｗ、静電容量Ｃ_ｗを用いた下記の数２によって近似できる。

【数2】

【0047】

インダクタンスＬ_ｗは、電路長Ｌ_ｌｏｏｐが長くなるに応じてトランス９８・９９のインダクタンスを無視できるとすれば、電路長Ｌ_ｌｏｏｐを用いた下記の数３によって簡略化できる。

【数3】

【0048】

ところで、ワイヤロープ３２を介してフック部３４へ電力を供給するにあたり、インピーダンスＺ_ｃｈの虚部により送電効率が悪化する。そのため、コンデンサ１００によって送電効率の悪化を防止するには、周波数ω、インダクタンスＬ_ｗ、ワイヤロープ３２における静電容量Ｃ_ｗ、コンデンサ１００の静電容量Ｃ_ｓ０を用いた下記の数４の関係が成り立てばよい。なお、数４は、ワイヤロープ３２における誘導性リアクタンスをコンデンサ１００の容量性リアクタンスで打ち消すことを表している。

【数4】

【0049】

周波数ωが低い帯域ではＣ_ｗ＜＜１と近似できるので、コンデンサ１００の静電容量Ｃ_ｓ０は、周波数ω、インダクタンスＬ_ｗを用いた下記の数５に基づいて算出される。

【数5】

【0050】

コントローラ４は、電路長Ｌ_ｌｏｏｐを数１に基づいて算出し、インダクタンスＬ_ｗを数３に基づいて算出し、コンデンサ１００の静電容量Ｃ_ｓ０を数５に基づいて算出する。その後、コントローラ４は、コンデンサ１００の静電容量Ｃ_ｓ０を目標値として、通電スイッチ１０１のオンオフを切り替える。これにより、コントローラ４は、電力供給システム９０におけるリアクタンス成分を一定範囲内に収めることができ、ひいては、交流電力の減衰を抑制することができるのである。

【0051】

例えば、静電容量Ｃ_ｓ０がＣ１、Ｃ２、Ｃ３であり、容量性リアクタンスがＸ_ｃ１、Ｘ_ｃ２、Ｘ_ｃ３であるコンデンサ１００がそれぞれ設けられている場合について説明する。

【0052】

図８に示すように、ワイヤロープ３２における誘導性リアクタンスは、電路長Ｌ_ｌｏｏｐに応じて直線Ｌａに示すように増加している。コントローラ４は、電力供給システム９０におけるリアクタンス成分を一定範囲内に収めるように、コンデンサ１００を選択して通電状態とする。

【0053】

具体的には、コントローラ４は、電路長Ｌ_ｌｏｏｐがＬ１からＬ２までの間で、静電容量Ｃ_ｓ０がＣ１のコンデンサ１００を選択して通電状態とする。これにより、電力供給システム９０におけるリアクタンス成分は、直線Ｌｂ１に示すように抑制される。また、コントローラ４は、電路長Ｌ_ｌｏｏｐがＬ２からＬ３までの間で、静電容量Ｃ_ｓ０がＣ２のコンデンサ１００を選択して通電状態とする。これにより、電力供給システム９０におけるリアクタンス成分は、直線Ｌｂ２に示すように抑制される。また、コントローラ４は、電路長Ｌ_ｌｏｏｐがＬ３からＬ４までの間で、静電容量Ｃ_ｓ０がＣ３のコンデンサ１００を選択して通電状態とする。これにより、電力供給システム９０におけるリアクタンス成分が直線Ｌｂ３に示すように抑制される。

【0054】

以上のように、本クレーン１は、送電回路９２と受電回路９６とのうちの少なくとも一つにコンデンサ１００を設けて電力供給システム９０におけるリアクタンス成分を減少させる、或いは、送電回路９２と受電回路９６と送電部９３又は受電部９５に隣接して誘導電流が流れる補正回路１０４・１０５とのうちの少なくとも一つにコンデンサ１００を設けて電力供給システム９０におけるリアクタンス成分を減少させる。かかるクレーン１によれば、ワイヤロープ３２を介してフック部３４へ電力を供給する際の送電効率の悪化を防止できる。

【0055】

また、本クレーン１によれば、電力供給システム９０におけるワイヤロープ３２の長さ（電路長Ｌ_ｌｏｏｐ）を算出し、ワイヤロープ３２の長さ（電路長Ｌ_ｌｏｏｐ）に応じて増加するワイヤロープ３２における誘導性リアクタンスを打ち消すようにコンデンサ１００の静電容量Ｃ_ｓ０を変化させる。かかるクレーン１によれば、ワイヤロープ３２の巻き入れ又は巻き出しによってワイヤロープ３２の長さが変化した場合でも、ワイヤロープ３２を介してフック部３４へ電力を供給する際の送電効率の悪化を防止できる。

【0056】

また、本クレーン１によれば、コンデンサ１００を複数備え、コンデンサ１００の一つ又は複数を選択して通電状態とすることでコンデンサ１００の静電容量Ｃ_ｓ０を変化させる。かかるクレーン１によれば、コンデンサ１００の組み合わせによってコンデンサ１００の静電容量Ｃ_ｓ０を細かく且つ広範囲に変化させることができる。従って、ワイヤロープ３２の巻き入れ又は巻き出しによってワイヤロープ３２の長さが変化した場合でも、ワイヤロープ３２を介してフック部３４へ電力を供給する際の送電効率の悪化を防止できる。加えて、バリアブルコンデンサ等の可変コンデンサを用いることなく、コンデンサ１００の静電容量Ｃ_ｓ０を変化させることができる。従って、可変コンデンサが有する可動部材を必要としないため、コンデンサ１００の大型化を防止できる。

【0057】

なお、電路９４がブーム３１に架け渡されたウインチ３５を含んで閉回路を構成する場合、電路長Ｌ_ｌｏｏｐは、数１ではなく、ワイヤ長ｘ、ブーム長Ｌを用いた下記の数６に基づいて算出される。

【数6】

【0058】

最後に、電気機器９７（図４参照）に対して制御信号を送信する場合は、送電回路９２によって直流電力を給電し、制御信号を変調して交流電力に重畳することで、ブーム３１の先端部からフック部３４へデータ通信を行うことも可能である。

【0059】

また、電気機器９７（図４参照）から検出信号を送信する場合は、受電回路９６によって直流電力を給電し、検出信号を変調して交流電力に重畳することで、フック部３４からブーム３１の先端部へデータ通信を行うことも可能である。

【0060】

このように、信号を交流電力に重畳することで、ブーム３１の先端部とフック部３４の間のデータ通信に応用することが可能である。

【0061】

次に、図９を用いて、他の実施形態に係るクレーン１について説明する。ここでは、異なる部分に着目して説明する。

【0062】

電力供給システム９０は、コンデンサ１００が設けられた補正回路１０４又は補正回路１０５を備えている。電力供給システム９０は、補正回路１０４を備える場合、送電部９３を含んで構成されるトランス９８を備える。電力供給システム９０は、補正回路１０５を備える場合、受電部９５を含んで構成されるトランス９９を備える。

【0063】

補正回路１０４は、トランス９８を介して誘導電流が流れるものである。補正回路１０４は、送電部９３に隣接して設けられる（図９の（Ａ）参照）。

【0064】

補正回路１０５は、トランス９９を介して誘導電流が流れるものである。補正回路１０５は、受電部９５に隣接して設けられる（図９の（Ｂ）参照）。

【0065】

トランス９８は、フェライト等のコア９８ａと、コア９８ａに巻き付けられた送電回路９２側の一次コイル９８ｂ（送電部９３）と、コア９８ａに巻き付けられた補正回路１０４側の二次コイル９８ｃを有する。トランス９８の巻数比は、任意に設定可能である。

【0066】

トランス９９は、フェライト等のコア９９ａと、コア９９ａに巻き付けられた受電回路９６側の一次コイル９９ｂ（受電部９５）と、コア９９ａに巻き付けられた補正回路１０５側の二次コイル９９ｃを有する。トランス９９の巻数比は、任意に設定可能である。

【0067】

次に、トランス９８・９９の巻数比とコンデンサ１００の静電容量の関係について説明する。

【0068】

なお、補正回路１０４にコンデンサ１００が設けられる場合と補正回路１０５にコンデンサ１００が設けられる場合では、トランス９８・９９の巻数比とコンデンサ１００の静電容量の関係が同様となる。そのため、以下においては、主として補正回路１０４にコンデンサ１００が設けられる場合について記載する。

【0069】

通電スイッチ１０６をオンにした場合、ワイヤロープ３２における誘導性リアクタンスを打ち消すためのコンデンサ１００の容量性リアクタンスＸ_ｃは、周波数ω、コンデンサ１００の静電容量Ｃ_ｓ０を用いた数７によって示される。ここで、コンデンサ１００の静電容量Ｃ_ｓ０は、送電回路９２にコンデンサ１００が設けられているとした場合の静電容量である。

【数7】

【0070】

トランス９８のインピーダンス変換比は巻線比の二乗に比例するため、コンデンサ１００の容量性リアクタンスＸ_ｃ、一次コイル９８ｂの巻数Ｎ_１、二次コイル９８ｃの巻数Ｎ_２、周波数ω、コンデンサ１００の静電容量Ｃ_Ｓ１を用いた下記の数８が成り立つ。

【数8】

【0071】

コンデンサ１００の静電容量Ｃ_Ｓ１は、数８を整理することで、周波数ω、容量性リアクタンスＸ_ｃ、一次コイル９８ｂの巻数Ｎ_１、二次コイル９８ｃの巻数Ｎ_２、コンデンサ１００の静電容量Ｃ_ｓ０、インダクタンスＬ_ｗを用いた下記の数９によって示される。

【数9】

【0072】

例えば、二次コイル９８ｃの巻数Ｎ_２を一次コイル９８ｂの巻数Ｎ_１よりも大きく設定することで、送電回路９２にコンデンサ１００が設けられる場合よりも小容量のコンデンサ１００を用いることができる。つまり、トランス９８の巻数比の設定によって、送電部９３にコンデンサ１００が設けられる場合よりも、小容量又は大容量のコンデンサ１００を設けることができる。

【0073】

以上のように、本クレーン１は、コンデンサ１００が設けられた補正回路１０４を備える場合、送電部９３を含んで構成されるトランス９８を備え、補正回路１０４にトランス９８を介して誘導電流が流れる。また、コンデンサ１００が設けられた補正回路１０５を備える場合、受電部９５を含んで構成されるトランス９９を備え、補正回路１０５にトランス９９を介して誘導電流が流れる。かかるクレーン１によれば、トランス９８によって補正回路１０４におけるインピーダンスが変換される。また、トランス９９によって補正回路１０５におけるインピーダンスが変換される。従って、静電容量Ｃ_Ｓ１の選択肢が増えるため、最適な静電容量Ｃ_Ｓ１のコンデンサ１００を設けることが容易となる。

【0074】

具体的には、トランス９８・９９の巻数比の設定によって、送電部９３又は受電部９５にコンデンサ１００が設けられる場合よりも小容量のコンデンサ１００を用いることができる。小容量のコンデンサ１００は、大容量のコンデンサ１００よりも低コストであるとともに、様々な静電容量のものが提供されている。従って、静電容量Ｃ_Ｓ１の選択肢が増えるため、最適な静電容量Ｃ_Ｓ１のコンデンサ１００を設けることが容易となる。

【0075】

以上、ワイヤロープ３２を介してフック部３４へ電力を供給する構成について説明したが、スチールワイヤを介してアウトリガ２３のジャッキ部へ電力を供給する構成にも本願の技術的思想を適用できる。具体的には、アウトリガ２３の長さ検出用コードリールをスチールワイヤとした場合（電線を這わせるには環境性能や耐久性に問題がある場合）等に、コンデンサにより送電効率の悪化を防止して、スチールワイヤを介してアウトリガ２３のジャッキ部へ電力を供給できる。

【符号の説明】

【0076】

１ クレーン
２ 走行体
３ 旋回体
３２ ワイヤロープ
３４ フック部
９０ 電力供給システム
９２ 送電回路
９３ 送電部
９５ 受電部
９６ 受電回路
９８ トランス
９９ トランス
１００ コンデンサ
１０４ 補正回路
１０５ 補正回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】