(57)【要約】【課題】伸縮式のアームを有すると共にクレーン作業と掘削作業とを選択的に行える作業機械にあってクレーン作業と掘削作業との切り換えを円滑化し作業効率を向上させる。【解決手段】ロアアーム及びアッパーアームを含んで構成した伸縮式のアーム２２、バケット、アッパーアームをスライドさせるスライドシリンダ２７、及び吊り荷を掛けるフック２８を含んで構成された作業機を備えた作業機械において、掘削モード及びクレーンモードのいずれかを指定するためのモードスイッチ４２と、アーム２２の最縮状態を検出するセンサ２２ｓと、モードスイッチ４２及びセンサ２２ｓからの信号を基に、クレーンモードが指定された状態でアームが最縮状態である間、操作装置４１の操作の有無に関わらずスライドシリンダ２７の伸長動作を禁止する制御装置５０とを備えたことを特徴とする。【選択図】図２
2020051157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行体と、
運転室を有し前記走行体の上部に旋回可能に設けられた旋回体と、
前記旋回体に連結したブーム、前記ブームに連結したロアアーム及び前記ロアアームに対してスライド可能に連結したアッパーアームを含んで構成したアーム、前記アッパーアームに連結したバケット、前記アッパーアームをスライドさせるスライドシリンダ、及び吊り荷を掛けるフックを含んで構成された作業機と、
前記スライドシリンダを駆動する圧油を制御するコントロールバルブと、
前記コントロールバルブを操作する操作装置とを備えた作業機械において、
掘削モード及びクレーンモードのいずれかを指定するためのモードスイッチと、
前記アームの最縮状態を検出するセンサと、
前記モードスイッチ及び前記センサからの信号を基に、前記クレーンモードが指定された状態でかつ前記アームが最縮状態であるとの前記クレーンモードの実行条件が満たされると、前記操作装置の操作の有無に関わらず、前記スライドシリンダの伸長動作を禁止する制御装置と
を備えたことを特徴とする作業機械。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械において、
前記スライドシリンダのロッドポートと前記コントロールバルブとを接続する油路に設けられたホールド弁を備え、
前記制御装置により前記スライドシリンダの伸長動作が禁止されているときに、前記ホールド弁は前記油路を閉止させて、前記アームが最縮状態でロックされるように構成してあることを特徴とする作業機械。
【請求項３】
請求項１に記載の作業機械において、前記モードスイッチにより前記クレーンモードが指定されている状態では、前記操作装置による前記スライドシリンダの収縮動作を許容するように構成してあることを特徴とする作業機械。
【請求項４】
請求項１に記載の作業機械において、
前記スライドシリンダの伸長動作を制御する前記コントロールバルブへの油圧信号を遮断する電磁駆動式の遮断弁を備え、
前記制御装置は、前記クレーンモードの実行条件が満たされているときに、前記遮断弁により前記油圧信号を遮断することで、前記スライドシリンダを伸長させる動作を無効化するように構成してあることを特徴とする作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伸縮式のアームを有すると共にクレーン作業と掘削作業とを選択的に行える作業機械に関し、特にクレーン作業と掘削作業とを円滑に切り換えられる作業機械に係る。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルには、ロアアームとこれに対してスライドするアッパーアームからなる伸縮可能なアームを備え、アームを伸縮させることで作業半径が変更できるものがある。このような油圧ショベルの中にも、クレーン作業と掘削作業とを選択的に行える作業機械として実働するものがある。この種の作業機械では一般に、作業機に実装されたセンサで計測された吊り荷の荷重等の情報がクレーンとして稼働する際に運転室のモニタに表示されるようになっており、オペレータはその表示を見ながら荷役作業を行う。しかし、伸縮式のアームを備えた作業機械では、アームの長さが変わってしまうとモニタに表示される荷重情報と実際の荷重との間にずれが生じる。
【０００３】
そこで、アームを最縮状態でロックするロックピンが挿入されていることを近接センサで検出し、近接センサの信号を基にアームが最縮状態であると判定した場合にクレーン作業を許容するように構成された作業機械が知られている（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２６９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載された作業機械では、クレーン作業と掘削作業とで作業形態を切り換える際にロックピンを抜き差しする作業員がオペレータとは別に必要である。この頑強なロックピンを抜き差しする作業は相応の労力を要し、クレーン作業と掘削作業とで作業形態を切り換えるのにかなりの手間が掛かる。
【０００６】
本発明の目的は、伸縮式のアームを有すると共にクレーン作業と掘削作業とを選択的に行える作業機械にあって、クレーン作業と掘削作業とを円滑に切り換えられ、作業効率を向上させることができる作業機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、走行体と、運転室を有し前記走行体の上部に旋回可能に設けられた旋回体と、前記旋回体に連結したブーム、前記ブームに連結したロアアーム及び前記ロアアームに対してスライド可能に連結したアッパーアームを含んで構成したアーム、前記アッパーアームに連結したバケット、前記アッパーアームをスライドさせるスライドシリンダ、及び吊り荷を掛けるフックを含んで構成された作業機と、前記スライドシリンダを駆動する圧油を制御するコントロールバルブと、前記コントロールバルブを操作する操作装置とを備えた作業機械において、掘削モード及びクレーンモードのいずれかを指定するためのモードスイッチと、前記アームの最縮状態を検出するセンサと、前記モードスイッチ及び前記センサからの信号を基に、前記クレーンモードが指定された状態でかつ前記アームが最縮状態であるとの前記クレーンモードの実行条件が満たされると、前記操作装置の操作の有無に関わらず、前記スライドシリンダの伸長動作を禁止する制御装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、クレーンモードが指定されていて、かつアームが最縮状態まで収縮していれば、クレーンモードを有効化できる。モード切り換えのためのロックピンの抜き差しが不要であるため、オペレータが運転室に搭乗したまま容易にモード切り換えを行うことができる。勿論、頑強なロックピンを抜き差しするための作業も必要としない。よって、伸縮式のアームを有すると共にクレーン作業と掘削作業とを選択的に行える作業機械にあって、クレーン作業と掘削作業とを円滑に切り換えられ、作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る作業機械の外観を表す側面図
【図２】本発明の第１実施形態に係る作業機械に備えられたスライドシリンダの駆動回路の要部を抜き出して表した図
【図３】本発明の第１実施形態に係る作業機械に備えられた制御装置によるクレーンモードの有効化の手順を表すフローチャート
【図４】本発明の第２実施形態に係る作業機械に備えられたスライドシリンダの駆動回路の要部を抜き出して表した図
【図５】本発明の第２実施形態に係る作業機械に備えられた制御装置によるクレーンモードの有効化の手順を表すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
−作業機械−
図１は本発明の第１実施形態に係る作業機械の外観を表す側面図である。本願明細書では、図１における左右を作業機械の前後とする。同図に示した作業機械は、車体１０及び作業機（フロント作業機）２０を備えている。車体１０は、走行体１１及び旋回体１２を備えている。
【００１２】
走行体１１は、本実施形態では無限軌道履帯を有する左右のクローラ１３を備えたクローラ式であり、左右の走行駆動装置１８により左右のクローラ１３をそれぞれ駆動することで走行する。走行駆動装置１８は油圧モータと減速機からなる。
【００１３】
旋回体１２は、走行体１１上に旋回装置（不図示）を介して旋回可能に設けられている。旋回体１２の前部（本実施形態では前部左側）には、オペレータが搭乗する運転室（キャブ）１４が設けられている。運転室１４にはオペレータが操作するための操作装置類（図２の操作装置４１やモードスイッチ４２等）が設置されている。旋回体１２における運転室１４の後側には、原動機３１（図２）や油圧ポンプ３２（同）等を収容した動力室１５が、最後部には機体の前後方向のバランスを調整するカウンタウェイト１６が搭載されている。原動機３１はエンジン（内燃機関）又は電動機である。旋回体１２を走行体１１に対して連結する旋回装置には旋回モータ（不図示）が含まれており、旋回モータによって駆動されて走行体１１に対して旋回体１２が旋回する。本実施形態における旋回モータは油圧モータであるが、電動モータを用いることもあれば、油圧モータ及び電動モータの双方を用いることもある。
【００１４】
作業機２０は旋回体１２の前部（本実施形態では運転室１４の右側）に設けられている。この作業機２０は、ブーム２１、アーム２２、バケット２３、ブームシリンダ２４、アームシリンダ２５、バケットシリンダ２６及びスライドシリンダ２７を備えた多関節型の掘削等の作業用装置である。アーム２２はロアアーム２２ａ及びアッパーアーム２２ｂを含んで構成されている。
【００１５】
ブーム２１は左右に延びるフートピン（不図示）によって旋回体１２のフレームに連結されている。ブームシリンダ２４はブーム２１と旋回体１２とを別途連結している。ブームシリンダ２４の伸縮に伴って旋回体１２に対してブーム２１が上下に回動する。ロアアーム２２ａは左右に延びるピンによってブーム２１の先端に連結されている。アームシリンダ２５はロアアーム２２ａとブーム２１とを別途連結している。アームシリンダ２５の伸縮に伴ってブーム２１に対してアーム２２がクラウド方向及びダンプ方向に回動する。アッパーアーム２２ｂはロアアーム２２ａに対して長手方向（図中の矢印方向）にスライド可能に連結されている。スライドシリンダ２７はアッパーアーム２２ｂとロアアーム２２ａとを別途連結している。スライドシリンダ２７の伸縮に伴ってロアアーム２２ａに対してアッパーアーム２２ｂがスライドしてアーム２２が伸縮する。バケット２３は左右に延びるピンによってアッパーアーム２２ｂの先端に連結されている。バケットシリンダ２６の基端はアッパーアーム２２ｂに、先端はリンクを介してバケット２３とアッパーアーム２２ｂに連結している。バケットシリンダ２６の伸縮に伴ってアーム２２に対してバケット２３がクラウド方向及びダンプ方向に回動する。バケット２３とリンクの連結部には、クレーン作業時に吊り荷（不図示）を掛けるフック２８が設けられている。
【００１６】
なお、ブームシリンダ２４、アームシリンダ２５、バケットシリンダ２６及びスライドシリンダ２７は複動式の油圧シリンダである。また、アーム２２の最縮状態（最も収縮した状態）でロアアーム２２ａとアッパーアーム２２ｂとを物理的に固定するロックピンを設ける場合があるが、本実施形態では必ずしも必要なく、ロックピンは備わっていないこととする。
【００１７】
−回路要部−
図２は図１の作業機械に備えられたスライドシリンダの駆動回路の要部を抜き出して表した図である。同図の回路は、スライドシリンダ２７、センサ２２ｓ、原動機３１、油圧ポンプ３２、パイロットポンプ３３、作動油タンク３４、コントロールバルブ３５、遮断弁３６、ホールド弁３７、操作装置４１、モードスイッチ４２及び制御装置５０を含む。
【００１８】
油圧ポンプ３２はスライドシリンダ２７等を駆動する作動油を吐出するポンプであり、原動機３１により駆動される。油圧ポンプ３２から吐出された作動油は吐出配管３２ａを流れ、コントロールバルブ３５を経由してスライドシリンダ２７に供給される。スライドシリンダ２７からの戻り油は、コントロールバルブ３５を介してタンク配管３４ａに流れ込んで作動油タンク３４に戻される。吐出配管３２ａには、この吐出配管３２ａの最高圧力を規制するリリーフ弁（不図示）が設けられている。
【００１９】
コントロールバルブ３５は油圧ポンプ３２からスライドシリンダ２７に供給される圧油の流れ（方向及び流量の双方又は方向のみ）を制御する油圧駆動式の流量制御弁であり、受圧室に入力される油圧信号により駆動される。コントロールバルブ３５には、吐出配管３２ａ及びタンク配管３４ａの他、スライドシリンダ２７のボトムポートに接続する油路２７ａ、及びスライドシリンダ２７のロッドポートに接続する油路２７ｂが接続されている。また、コントロールバルブ３５の受圧室は操作装置４１に接続されている。このコントロールバルブ３５は受圧室に油圧信号が入力されると図中で右行（左切換位置に移行）又は左行（右切換位置に移行）し、油圧信号の入力が停止するとバネの力で中立位置に復帰する構成である。コントロールバルブ３５の中立位置は吐出配管３２ａをタンク配管３４ａに接続し、スライドシリンダ２７に対する作動油の給排を停止して、スライドシリンダ２７の伸縮動作を停止させる。例えばコントロールバルブ３５の左側の受圧室に油圧信号が入力されると、図２においてコントロールバルブ３５のスプールが油圧信号の大きさに応じた距離だけ右行して左切換位置に切り換わる。これにより、油圧信号に応じた流量の作動油が油路２７ａを介してスライドシリンダ２７のボトムポートに供給され、油圧信号の大きさに応じた速度でスライドシリンダ２７が伸長しアーム２２が伸長する。同様にコントロールバルブ３５の右側の受圧室に油圧信号が入力されるとコントロールバルブ３５が右切換位置に切り換わり、作動油が油路２７ｂを介してスライドシリンダ２７のロッドポートに供給されてアーム２２が収縮する。
【００２０】
パイロットポンプ３３はコントロールバルブ３５等の制御弁を駆動する油圧信号の元圧を出力する固定容量型ポンプであり、油圧ポンプ３２と同じく原動機３１により駆動される。原動機３１とは別の動力源でパイロットポンプ３３を駆動する構成とすることもできる。パイロットライン３３ａはパイロットポンプ３３の吐出配管であり、操作装置４１に接続している。このパイロットライン３３ａを介して、パイロットポンプ３３から吐出された作動油が操作装置４１の信号出力弁４１ａ，４１ｂに供給される。
【００２１】
操作装置４１はコントロールバルブ３５を駆動する油圧式の操作装置（本実施形態ではペダル装置を例示するがレバーやボタンでも良い）である。操作装置４１は、アーム伸長指令用の信号出力弁４１ａ及びアーム収縮指令用の信号出力弁４１ｂを備えている。信号出力弁４１ａ，４１ｂの入力ポートにはパイロットライン３３ａ及びタンク配管３４ａ１が接続している。アーム伸長指令用の信号出力弁４１ａの出力ポートは油圧信号ライン４１ａ１を介してコントロールバルブ３５の左側の受圧室に接続している。アーム収縮指令用の信号出力弁４１ｂの出力ポートは油圧信号ライン４１ｂ１を介してコントロールバルブ３５の右側の受圧室に接続している。信号出力弁４１ａ，４１ｂは油圧駆動式の減圧弁であり、それぞれパイロットポンプ３３の吐出圧を元圧として操作装置４１の操作（ペダル操作）に応じた油圧信号を生成し出力する。例えば操作装置４１をアーム伸長指令側に踏み込むと、信号出力弁４１ａが操作量に応じた開度で開く。これによりパイロットポンプ３３の吐出圧が操作量に応じて信号出力弁４１ａで減圧され、コントロールバルブ３５の左側の受圧室に対する油圧信号として出力される。この間、信号出力弁４１ｂを介して油圧信号ライン４１ｂ１がタンク配管３４ａ１に接続する。反対に操作装置４１をアーム収縮指令側に踏み込むと信号出力弁４１ｂが開き、コントロールバルブ３５の右側の受圧室に油圧信号が入力される。この間、信号出力弁４１ａを介して油圧信号ライン４１ａ１がタンク配管３４ａ１に接続する。操作装置４１が無操作状態の場合、信号出力弁４１ａ，４１ｂを介して油圧信号ライン４１ａ１，４１ｂ１の双方がタンク配管３４ａ１に接続する。
【００２２】
遮断弁３６はスライドシリンダ２７の伸長動作を制御するコントロールバルブ３５への油圧信号を遮断する電磁駆動式の切換弁であり、スライドシリンダ２７を伸長させる油圧信号をコントロールバルブ３５に入力する油圧信号ライン４１ａ１に設けられている。この遮断弁３６は信号出力弁４１ａとコントロールバルブ３５との間に介在するもので、操作装置への元圧を遮断するいわゆるゲートロック弁（不図示）とは別個のものである。本実施形態ではノーマルオープン型の電磁弁を遮断弁３６に用いている。制御装置５０からの信号によりソレノイドが励磁されると遮断弁３６は遮断位置に切り換わり、コントロールバルブ３５の左側の受圧室に対して信号出力弁４１ａとの接続を遮断して作動油タンク３４を接続し、操作装置４１によるアーム伸長操作を無効化する。ソレノイドが消磁されると遮断弁３６は連通位置に復帰し、信号出力弁４１ａとコントロールバルブ３５の左側の受圧室が接続し、操作装置４１によるアーム伸長操作が有効になる。
【００２３】
なお、本実施形態において遮断弁３６は操作装置４１の油圧信号ライン４１ａ１，４１ｂ１のうち油圧信号ライン４１ａ１にのみ設置されており、アーム収縮指令に関わる油圧信号ライン４１ｂ１には設けられていない。そのため、遮断弁３６が作動している状態でも、操作装置４１によるスライドシリンダ２７の収縮動作については許容される。また、遮断弁３６の励磁状態と消磁状態のタイミングを入れ換えれば、ノーマルクローズ型の電磁弁を遮断弁３６に用いることもできる。
【００２４】
ホールド弁３７はスライドシリンダ２７のロッドポートとコントロールバルブ３５とを接続する油路２７ｂに設けられており、本実施形態ではロジック弁３７ａ、切換弁３７ｂ及びリリーフ弁３７ｃを含んで構成されている。ロジック弁３７ａ、切換弁３７ｂ及びリリーフ弁３７ｃは、いずれもノーマルクローズタイプで油圧駆動式の弁要素である。切換弁３７ｂの受圧室には、油圧信号ライン４１ａ１における遮断弁３６とコントロールバルブ３５との間の位置から分岐した油路が接続している。例えばアーム２２の伸長操作が行われた場合、遮断弁３６が開いていれば油圧信号が作用して切換弁３７ｂが開き、スライドシリンダ２７のロッドポートから流出する作動油がロジック弁３７ａ又は切換弁３７ｂを介して作動油タンク３４に排出される。アーム２２の伸長操作が行われても、遮断弁３６が閉じていれば油圧信号が遮断されて切換弁３７ｂは閉じる。アーム２２の伸長操作が行われていない場合（アーム２２の収縮操作中及び操作装置４１の無操作中）も、油圧信号ライン４１ａ１に圧が立たないため切換弁３７ｂは閉じる。例えば操作装置４１の無操作中に吊り荷の重量によりスライドシリンダ２７のロッド側油室に高い圧力が掛かった状態では、ロジック弁３７ａのスプールの両側にロッド側油室の圧力が作用し、受圧面積差によりロジック弁３７ａが強固に閉じる。これにより、後述するように制御装置５０によりスライドシリンダ２７の伸長動作が禁止されている間、ホールド弁３７により油路２７ｂが閉止されてアーム２２が最縮状態でロックされ、オペレータの意に反してアーム２２が伸長することがないようになっている。フック２８（図１）に吊り荷を掛けた場合に、例えば油路２７ｂの損傷等によるアーム２２の不測の伸長を抑制し吊り荷が落下することも抑制できる。但し、何らかの要因でスライドシリンダ２７のロッド側油室の圧力が過度に上昇した場合、リリーフ弁３７ｃが開いて回路が保護されるようになっている。
【００２５】
センサ２２ｓはアーム２２の最縮状態（最も収縮した状態）を検出するセンサである。センサ２２ｓには例えば近接センサを用いることができる。この場合、アッパーアーム２２ｂ及びロアアーム２２ａのうちの一方（例えばロアアーム２２ａ）にセンサ２２ｓを設置して他方（例えばアッパーアーム２２ｂ）の特定部位を検知する構成とすることで、アーム２２の最縮状態が検出できる。センサ２２ｓの信号は制御装置５０に出力される。
【００２６】
モードスイッチ４２は、掘削モード及びクレーンモードのいずれかを選択指定するためのスイッチであり、運転室１４の内部に設置されている。モードスイッチ４２は物理的なスイッチでも良いし、タッチパネルを用いたスイッチとしても良い。モードスイッチ４２の信号も制御装置５０に出力される。
【００２７】
−制御装置−
制御装置５０は、モードスイッチ４２及びセンサ２２ｓからの信号を基に、クレーンモードの実行条件が満たされている間、操作装置４１の操作の有無に関わらずスライドシリンダ２７の伸長動作を禁止する機能を備えている。クレーンモードの実行条件は、クレーンモードが指定された状態でアーム２２が最縮状態にあることである。この制御装置５０は具体例には車載コンピュータであり、例えば運転室１４内における運転席（不図示）の後側のスペースに設置することができる。この制御装置５０には、入力インターフェース、ＲＯＭ（例えばＥＰＲＯＭ）、ＲＡＭ、ＣＰＵ、タイマ、出力インターフェース等のコンピュータの一般的構成要素が備わっている。図２の例では、入力インターフェースには、センサ２２ｓ及びモードスイッチ４２の信号が入力される。出力インターフェースは遮断弁３６や運転室１４内のモニタ、警告装置等に信号を出力する。
【００２８】
また制御装置５０の主要な機能を模式的に表すと、図２に示したように、制御装置５０には、モード判定部５１、アーム判定部５２、遮断指令部５３、変換部５４、クレーン制御演算部５５及び変換部５６が備わっている。モード判定部５１、アーム判定部５２、遮断指令部５３及びクレーン制御演算部５５には、ハードウェアとしては例えばＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭが該当する。変換部５４，５６には出力インターフェースが該当する。モード判定部５１は、モードスイッチ４２の信号を基にクレーンモードが指定されているかを判定する回路である。アーム判定部５２はセンサ２２ｓの信号を基にアーム２２が最縮状態であるかを判定する回路である。遮断指令部５３は、クレーンモードが指定されている場合に遮断弁３６に閉動作を指令する信号を生成する回路である。変換部５４は、遮断指令部５３で生成された信号をアナログ信号化して遮断弁３６に出力する回路である。クレーン制御演算部５５は、前述したクレーンモードの実行条件が満たされている間、クレーンモードを有効化して運転室１４内のモニタ（不図示）や警告装置（同）に吊り荷の荷重等の情報の表示信号や過荷重を知らせる警告信号を生成したりする回路である。特に図示していないが、吊り荷の荷重は例えば圧力センサ（不図示）で検出されたブームシリンダ２４（図１）の油室の圧力を基に演算できる。変換部５６は、クレーン制御演算部５５で生成された信号をモニタ等に出力する回路である。
【００２９】
−動作−
・モード切り換え時
掘削作業やクレーン作業時について、本実施形態の作業機械の操作方法や操作の結果出力される動作は一般的な同種の作業機械と同様であるため説明を省略する。本実施形態の作業機械に特有である点は、掘削モードとクレーンモードとのモード切り換えに関する手順である。以下、この点について説明する。
【００３０】
図３は制御装置５０によるクレーンモードの有効化の手順を表すフローチャートである。原動機３１が稼働している間、制御装置５０は図３に示した手順を繰り返し実行する。図３の手順を開始すると、制御装置５０は、まずモードスイッチ４２の信号を基に、モード判定部５１によりクレーンモードが指定されているかを判定する（ステップＳ１１）。掘削モードが指定されていれば、制御装置５０は現在のサイクルの手順を終了してステップＳ１１に手順を戻す。クレーンモードが指定されていれば、制御装置５０は遮断指令部５３により遮断弁３６の閉動作を指令する信号を生成し、変換部５４によりアナログ信号化して遮断弁３６のソレノイドに出力する（ステップＳ１２）。これにより遮断弁３６が閉位置に切り換わって油圧信号ライン４１ａ１が遮断され、操作装置４１によるアーム伸長操作が無効化される。
【００３１】
続いて制御装置５０は、センサ２２ｓの信号を基にアーム２２が最縮状態であるかを判定する（ステップＳ１３）。センサ２２ｓによる検出信号がオフで（検出信号が入力されておらず）クレーンモードの実行条件が満たされない場合、制御装置５０は現在のサイクルの手順を終了してステップＳ１１に手順を戻す。センサ２２ｓによる検出信号がオンで（検出信号が入力されており）クレーンモードの実行条件が満たされている場合、制御装置５０はクレーン制御演算部５５によりクレーンモードを有効化して手順をステップＳ１１に戻す（ステップＳ１４）。実行条件が満たされているとき（クレーンモードが有効である間）、クレーン制御演算部５５により運転室１４内のモニタに吊り荷の荷重等の情報が表示されたり、過荷重の場合に警告装置を介して警告が出力されたりする。
【００３２】
なお、本実施形態ではクレーンモードでもアーム２２の収縮操作は可能である。そのため、クレーンモードの指定とアーム２２の最縮状態への移行の順番に関係なく、両方の条件が同時に満たされた時点（つまりクレーンモードの実行条件が満たされた時点）でクレーンモードが有効化される。クレーンモードを指定してからアーム２２を収縮させる場合、ステップＳ１１，Ｓ１３の判定が順番に満たされてクレーンモードが有効化される。アーム２２の収縮中にクレーンモードを指定した場合も同様である。アーム２２を最縮状態まで収縮させた後でクレーンモードを指定した場合、ステップＳ１１の判定が満たされるタイミングでステップＳ１４の判定も満たされてクレーンモードが有効化される。クレーンモードを解除する場合は、モードスイッチ４２で掘削モードを指定すればステップＳ１１の判定が満たされなくなり、クレーンモードが解除される。図３では特に図示していないが、掘削モードが選択指定されてクレーンモードが解除されたら、制御装置５０は遮断弁３６に対する閉指令の信号出力を停止し、油圧信号ライン４１ａ１を開放して作業中のアーム２２の伸縮を許容する。
【００３３】
・クレーン作業中
クレーンモードの実行条件が満たされている間の図２の回路の動作について説明する。クレーン作業については、フック２８に吊り荷を掛けて運転室１４内でモニタの情報を適宜確認しながら操作レバー装置（不図示）等を適宜操作し、ブームシリンダ２４やアームシリンダ２５、旋回モータ（同）、走行モータ（同）を駆動することで実施される。クレーンモードの実行条件が満たされている間、遮断弁３６が閉じてアーム２２の伸長操作が無効化されるため、アーム２２は最縮状態で保たれる。従ってモニタに表示される吊り荷の荷重等の情報と実際値との間のずれの発生が抑えられ、適正にクレーン作業を遂行することができる。また、遮断弁３６が閉じているためクレーンモードの実行に連動してホールド弁３７の切換弁３７ｂは閉位置になる。これによりスライドシリンダ２７のロッドポートがホールド弁３７（ロジック弁３７ａ）で封止され、ロックピン等で物理的にロックしなくてもアーム２２を最縮状態で油圧的にロックできる。仮に過荷重等によりリリーフ弁３７ｃが開いてアーム２２が最縮状態から伸びるようなことがあっても、その場合はステップＳ１１の判定によりクレーンモードが自動的に解除される。この場合、モードスイッチ４２によるモードの指定を変更していなければ、過荷重状態を解消後アーム２２を収縮するのみで再びクレーンモードに移行できる。
【００３４】
−効果−
（１）仮にアーム２２が最縮の状態でロアアーム２２ａに対してアッパーアーム２２ｂをロックピンで固定する構成とし、ロックピンの装着をクレーンモードの実行条件とした場合、モード切り換えのためにロックピンを抜き差ししなければならない。それに対し、本実施形態においては、クレーンモードが指定されていて、かつアーム２２が最縮状態まで収縮していれば、クレーンモードを有効化できる。モード切り換えのためのロックピンの抜き差しが不要であるため、オペレータが運転室１４に搭乗したまま容易にモード切り換えを行うことができる。勿論、頑強なロックピンを抜き差しするための別の作業員も必要としない。よって、伸縮式のアーム２２を有すると共にクレーン作業と掘削作業とを選択的に行える作業機械にあって、クレーン作業と掘削作業とを円滑に切り換えられ、作業効率を向上させることができる。
【００３５】
また、ロックピンの装着の検出をクレーンモードの実行条件とする場合、クレーン作業中に何らかの要因でロックピンが抜け落ちてしまった場合、オペレータの意に反してインターロックが解除され、アームの伸長が許容されてしまう。クレーンモードに復帰するためには、抜け落ちたロックピンを再び装着しなければならず、更なる手間を要する。本実施形態ではモード切り換えにロックピンの着脱を要さないため、仮にロックピンを適用したとしてもロックピンの脱落に伴うこのような手間も発生しない。
【００３６】
（２）スライドシリンダ２７のロッドポートに接続する油路２７ｂにホールド弁３７を設けたので、ロックピンにより物理的にアーム２２を収縮状態でロックしなくても、クレーン作業中はアーム２２を油圧的に最縮状態で保持することができる。但し、前述した本質的な効果（１）を得る限りにおいては、ホールド弁３７は必須の構成要素ではない。またロックピンを採用した構成も除外されない。
【００３７】
（３）仮にクレーンモードが指定された場合にアーム２２の伸縮双方の操作を無効化する構成とすると、アーム２２を最縮状態にした後でクレーンモードを指定する手順にモード切り換えの手順が限定されてしまう。この場合、アーム２２が最縮状態まで収縮していない状態でクレーンモードを指定すると、アーム２２の伸縮双方の操作が効かないため、アーム２２を収縮させるために掘削モードに一旦戻さなければならない。
【００３８】
それに対し、本実施形態ではクレーンモードが指定されている間に無効化されるのはアーム２２の伸縮操作のうちの伸長操作のみであり、アーム２２の収縮操作についてはクレーンモードが指定されている間も有効である。そのため、例えばアーム２２の収縮動作中にクレーンモードを指定しても、アーム２２の最縮状態への移行が完了するタイミングでクレーンモードが有効化される。クレーンモードを指定した後でアーム２２の収縮を開始しても問題なくクレーンモードに移行できる。このようにモード切り換えをするに当たってアーム２２を最縮状態にする手順とクレーンモードを指定する手順の前後関係に制約がなく単一の操作手順に囚われない点も、作業効率の観点で大きなメリットである。
【００３９】
（第２実施形態）
図４は本発明の第２実施形態に係る作業機械に備えられたスライドシリンダの駆動回路の要部を抜き出して表した図である。本実施形態が第１実施形態と本質的に相違する点は、第１実施形態の操作装置４１が油圧式の操作装置であったのに対して本実施形態の操作装置４１Ｌ，４１Ｒが電気式の操作装置である点である。本実施形態において第１実施形態と同一又は対応する要素には図２と同符号を付して説明を適宜省略する。
【００４０】
操作装置４１Ｌ，４１Ｒはコントロールバルブ３５を駆動する電気式の操作装置（本実施形態では電気レバーに搭載されたボタンスイッチを例示するがペダルやレバーでも良い）である。操作装置４１Ｌは操作に応じた電気信号をアーム伸長指令用の信号出力弁４１Ａ及び遮断指令部５３に出力する。操作装置４１Ｒは操作に応じた電気信号をアーム収縮指令用の信号出力弁４１Ｂ及び遮断指令部５３に出力する。遮断指令部５３は操作装置４１Ｌ，４１Ｒからの信号に基づいて遮断弁３６に対する指令信号を生成し変換部５４を介して遮断弁３６に出力する。信号出力弁４１Ａ，４１Ｂの入力ポートにはパイロットライン３３ａ及びタンク配管３４ａ１が接続している。アーム伸長指令用の信号出力弁４１Ａの出力ポートは油圧信号ライン４１ａ１を介してコントロールバルブ３５の左側の受圧室に接続している。アーム収縮指令用の信号出力弁４１Ｂの出力ポートは油圧信号ライン４１ｂ１を介してコントロールバルブ３５の右側の受圧室に接続している。信号出力弁４１Ａ，４１Ｂは電磁駆動式の減圧弁であり、パイロットポンプ３３の吐出圧を元圧としてそれぞれ操作装置４１Ｌ，４１Ｒの操作に応じた油圧信号を生成し出力する。例えば操作装置４１Ｌを操作すると、これに応じて操作装置４１Ｌから出力される電気信号により信号出力弁４１Ａが操作量に応じた開度で開く。これによりパイロットポンプ３３の吐出圧が操作量に応じて信号出力弁４１Ａで減圧され、コントロールバルブ３５の左側の受圧室に対する油圧信号として出力される。この間、信号出力弁４１Ｂを介して油圧信号ライン４１ｂ１がタンク配管３４ａ１に接続する。反対に操作装置４１Ｒを操作すると信号出力弁４１Ｂが開き、コントロールバルブ３５の右側の受圧室に油圧信号が出力される。この間、信号出力弁４１Ａを介して油圧信号ライン４１ａ１がタンク配管３４ａ１に接続する。操作装置４１Ｌ，４１Ｒとも操作がなければ、信号出力弁４１Ａ，４１Ｂを介して油圧信号ライン４１ａ１，４１ｂ１がタンク配管３４ａ１に接続する。
【００４１】
本実施形態においては、クレーンモードの実行条件が満たされている場合には遮断指令部５３で遮断弁３６に閉動作を指令する指令信号が生成され、変換部５４を介して遮断弁３６に出力される。遮断弁３６は、本実施形態では油圧信号ライン４１ａ１ではなく、パイロットライン３３ａ（信号出力弁４１Ａ，４１Ｂの一次側）に設けられている。但し、第１実施形態と同様に油圧信号ライン４１ａ１に遮断弁３６を設ける構成としても良い。第１実施形態と同様、油圧信号ライン４１ｂ１に遮断弁３６は不要である。
【００４２】
本実施形態における他の構成については第１実施形態と同様である。
【００４３】
図５は制御装置５０によるクレーンモードの有効化の手順を表すフローチャートである。原動機３１が稼働している間、制御装置５０は図５に示した手順を繰り返し実行する。図５の手順を開始すると、制御装置５０は、まずアーム伸長操作がされているか（ステップＳ２１）、またアーム収縮操作がされているか（ステップＳ２２）を判定する。いずれの操作もされていなければ、制御装置５０は現在のサイクルの手順を終了してステップＳ２１に手順を戻す。
【００４４】
アーム伸長操作がされていれば（操作装置４１Ｌが操作されていれば）、操作に応じて操作装置４１Ｌから出力される電気信号により信号出力弁４１Ａが駆動される。これと共に、制御装置５０はモードスイッチ４２の信号を基に、モード判定部５１によりクレーンモードが指定されているかを判定する（ステップＳ２３）。クレーンモードが指定されていれば、制御装置５０は遮断指令部５３により遮断弁３６に閉動作を指令する信号を生成して変換部５４を介して遮断弁３６に出力し、パイロットライン３３ａを遮断する（ステップＳ２４）。このようにクレーンモードが指定されている場合は、操作装置４１Ｌが操作されても、パイロットライン３３ａが遮断されてアーム伸長操作は無効である。またパイロットライン３３ａが遮断されているとき、ホールド弁３７が閉じてアーム２２の伸長動作が油圧的にロックされる。
【００４５】
続いて制御装置５０は、センサ２２ｓの信号を基にアーム２２が最縮状態であるかを判定する（ステップＳ２５）。センサ２２ｓによる検出信号がオフで（検出信号が入力されておらず）クレーンモードの実行条件が満たされない場合、制御装置５０は現在のサイクルの手順を終了してステップＳ２１に手順を戻す。センサ２２ｓによる検出信号がオンで（検出信号が入力されており）クレーンモードの実行条件が満たされている場合、制御装置５０はクレーン制御演算部５５によりクレーンモードを有効化して手順をステップＳ２１に戻す（ステップＳ２６）。実行条件が満たされているとき（クレーンモードが有効である間）、クレーン制御演算部５５により運転室１４内のモニタに吊り荷の荷重等の情報が表示されたり、過荷重の場合に警告装置を介して警告が出力されたりする。
【００４６】
なお、ステップＳ２３〜Ｓ２６の手順は図３のステップＳ１１〜Ｓ１４の手順に対応する。
【００４７】
他方、掘削モードが指定されていれば、制御装置５０は遮断弁３６のソレノイドを消磁してパイロットライン３３ａを開放する（ステップＳ２７）。これにより掘削モードではアーム伸長操作に伴って油圧信号ライン４１ａ１に油圧信号が伝わり、コントロールバルブ３５が左切換位置に切り換わると共にホールド弁３７が開き、アーム２２が伸長する。
【００４８】
また、アーム収縮操作がされていれば（操作装置４１Ｒが操作されていれば）、操作に応じて操作装置４１Ｒから出力される電気信号により信号出力弁４１Ｂが駆動される。これと共に、制御装置５０は遮断弁３６のソレノイドを消磁してパイロットライン３３ａを開放する（ステップＳ２８）。これにより信号出力弁４１Ｂで生成された油圧信号が油圧信号ライン４１ｂ１に伝わる。アーム収縮操作の場合、モードによらず操作に応じてコントロールバルブ３５が右切換位置に切り換わり、アーム２２が収縮する。
【００４９】
このように制御装置５０で遮断弁３６を制御することで、電気式の操作装置４１Ｌ，４１Ｒを採用しても第１実施形態と同様の動作を実現することができ、同様の効果が得られる。また、第１実施形態と異なり、遮断弁３６の位置が油圧信号ライン４１ａ１に限定されず、図４のようにパイロットライン３３ａに遮断弁３６を設けることができる。この場合、機器レイアウトの自由度が向上し得る。
【００５０】
（変形例）
第２実施形態のように電気式の操作装置４１Ｌ，４１Ｒを用いる場合は遮断弁３６を省略することもできる。遮断弁３６を省略する場合、例えば操作装置４１Ｌ，４１Ｒの操作信号と制御装置５０（例えば遮断指令部５３）の信号を基に信号出力弁４１Ａ，４１Ｂを制御する信号制御装置を追加する。操作装置４１Ｌが操作されても、クレーンモードが指定されているときは信号出力弁４１Ａに開動作を指令する信号が信号制御装置から出力されないようにすることができる。この場合、油圧信号ライン４１ａ１はタンク配管３４ａ１に接続し、コントロールバルブ３５は駆動せず、かつホールド弁３７が閉位置となる。従って、第２実施形態と同様に動作する。
【００５１】
また、センサ２２ｓに近接センサを用いる場合を例に挙げて説明したが、センサの種類はこれに限定されない。例えばロアアーム２２ａとアッパーアーム２２ｂの特定部位間の距離を計測する距離計をセンサ２２ｓに用いても、アーム２２の最縮状態を検出できる。スライドシリンダ２７の伸び量を検出するストロークセンサもセンサ２２ｓとして適用可能である。
【００５２】
クローラ式の走行体を備えた作業機械に本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、ホイール式の走行体を備えた作業機械にも本発明は適用可能であり、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１１…走行体、１２…旋回体、１４…運転室、２０…作業機、２１…ブーム、２２…アーム、２２ａ…ロアアーム、２２ｂ…アッパーアーム、２２ｓ…センサ、２３…バケット、２７…スライドシリンダ、２７ｂ…油路、２８…フック、３５…コントロールバルブ、３６…遮断弁、３７…ホールド弁、４１，４１Ｌ，４１Ｒ…操作装置、４２…モードスイッチ、５０…制御装置
【図１】
2020051157.tif 000003
【図２】
2020051157.tif 000004
【図３】
2020051157.tif 000005
【図４】
2020051157.tif 000006
【図５】
2020051157.tif 000007