(57)【要約】【課題】上部旋回体が下部走行体の前進方向に対して前後左右いずれの方向を向いているときでも下部走行体の前進方向を表示することができる建設機械の走行方向表示装置を提供する。【解決手段】下部走行体１２に１８０度の開き角度を有する半円状のターゲットプレート３１を配置し、下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体１４にターゲットプレートを検出する２個の近接センサＡ，Ｂを設ける。一方の近接センサＡは、ターゲットプレートの基準端に対して４５度の位置に、他方の近接センサＢは基準端に対して１３５度の位置にそれぞれ配置するとともに、２個の近接センサにおけるターゲットプレートの検出状態に応じて上部旋回体の運転室１７内に下部走行体の前進方向を表示する前進方向表示盤を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転室を有する上部旋回体を下部走行体上に旋回可能に備えた建設機械の走行方向表示装置において、前記上部旋回体及び前記下部走行体のいずれか一方に１８０度の開き角度を有する半円状のターゲットプレートを配置し、前記上部旋回体及び前記下部走行体のいずれか他方に前記ターゲットプレートを検出する２個の検出手段を設け、該２個の検出手段の一方を前記ターゲットプレートの基準端に対して４５度の位置に、前記２個の検出手段の他方を前記基準端に対して１３５度の位置にそれぞれ配置するとともに、前記２個の検出手段における前記ターゲットプレートの検出状態に応じて前記運転室内に下部走行体の前進方向を表示する表示手段を設けたことを特徴とする建設機械の走行方向表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械の走行方向表示装置に関し、詳しくは、運転室を有する上部旋回体を下部走行体上に旋回可能に備えた建設機械の走行方向表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業機械本体である上部旋回体を下部走行体の上部に旋回可能に設けた杭打機や移動式クレーンなどの建設機械では、運転室を有する上部旋回体を下部走行体に対して大きく旋回させると、上部旋回体に設けられている運転室の前後方向と、下部走行体の前後方向とが異なるため、例えば、下部走行体に対して上部旋回体を１８０度旋回させたときには、下部走行体の前進方向、後進方向と運転室の前後方向とが反対の向きになる。したがって、この状態でオペレータが自身の身体の向きに対して前進しようとして前進操作を行うと、下部走行体は前進操作に応じて前進方向に進むため、オペレータの意図に対して反対方向の後ろに向かって進んでしまうことになる。
【０００３】
このため、下部走行体に対する上部旋回体の旋回角度を検出する旋回角度検出手段と、走行用操作具の操作を検出する走行操作検出手段とを設けるとともに、これら旋回角度検出手段及び走行操作検出手段から出力される検出信号に基づいて運手席を基準とした走行方向を表示する表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１９８０４０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、前記特許文献１に記載された表示装置では、旋回角度検出手段と走行操作検出手段とを用いるために構造が複雑になり、走行操作を行わないと走行方向が示されないという問題があった。また、下部走行体の前進方向に対して上部旋回体が前方を向いているか、後方を向いているかだけを検出して表示する装置も種々知られているが、下部走行体の前進方向に対して上部旋回体が左右いずれかの方向を向いているときには下部走行体の前進方向を簡単に知ることができないという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、簡単な構成で、上部旋回体が下部走行体の前進方向に対して前方、後方を向いているときだけでなく、左右いずれの方向を向いているときでも下部走行体の前進方向を表示することができる建設機械の走行方向表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の建設機械の走行方向表示装置は、運転室を有する上部旋回体を下部走行体上に旋回可能に備えた建設機械の走行方向表示装置において、前記上部旋回体及び前記下部走行体のいずれか一方に１８０度の開き角度を有する半円状のターゲットプレートを配置し、前記上部旋回体及び前記下部走行体のいずれか他方に前記ターゲットプレートを検出する２個の検出手段を設け、該２個の検出手段の一方を前記ターゲットプレートの基準端に対して４５度の位置に、前記２個の検出手段の他方を前記基準端に対して１３５度の位置にそれぞれ配置するとともに、前記２個の検出手段における前記ターゲットプレートの検出状態に応じて前記運転室内に下部走行体の前進方向を表示する表示手段を設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の建設機械の走行方向表示装置は、１８０度の開き角度を有する半円状のターゲットプレートと、該ターゲットプレートの基準端に対して４５度の位置及び１３５度の位置にそれぞれ配置した２個の検出手段とによって上部旋回体が前後左右いずれの向きに旋回している状態であっても、運転室の向きに対する下部走行体の前進方向を検知することができ、運転室内に建設機械の前進方向を表示することができる。これにより、前進しようとして後進してしまうというような誤操作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】下部走行体の前進方向及び上部旋回体の旋回向きに対するターゲットプレートと２個の検出手段との位置関係を示す説明図である。
【図２】運転室を有する上部旋回体を下部走行体上に旋回可能に備えた建設機械の一例を示す側面図である。
【図３】上部旋回体と下部走行体との関係を示す側面図である。
【図４】下部走行体の平面図である。
【図５】旋回部の断面図である。
【図６】２個の検出手段におけるターゲットプレートの検出状態と表示手段の表示状態との関係を示す説明図である。
【図７】運転室に設けた表示手段の一例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本形態例に示す建設機械（地盤改良機）は、クローラ１１を備えた下部走行体１２と、該下部走行体１２の上部に旋回ベアリング１３を介して全周旋回可能に設けられた上部旋回体１４と、該上部旋回体１４の前部に起伏可能に設けられたリーダ１５と、該リーダ１５を起伏可能に支持するバックステー１６と、前記上部旋回体１４の右側前部に設けられた運転室１７と、前記上部旋回体１４の前方左右に設けられた一対のフロントジャッキ１８と、上部旋回体１４の後方左右に設けられた一対のリアジャッキ１９とを備えるもので、前記リーダ１５には、作業装置として、スクリューシャフト２０ａを回転駆動するスクリュー駆動装置２０がリーダ１５に沿って昇降可能に設けられ、リーダ１５の頂部にはワイヤーロープが掛け回されるトップシーブブロック２１が設けられている。また、図示は省略するが、上部旋回体１４の内部には油圧ユニットが収容されており、クローラ１１には走行用油圧モータが設けられている。
【００１１】
旋回ベアリング１３は、下部走行体１２の上部に固定された内輪１３ａと、上部旋回体１４の下部に固定された外輪１３ｂと、内輪１３ａと外輪１３ｂとの間に設けられた複数の転動体１３ｃとを有している。内輪１３ａの内周には内歯車１３ｄが形成されており、この内歯車１３ｄに噛合するピニオン２２ａが、上部旋回体１４の下部に設けた旋回用油圧モータ２２の駆動軸に固定されている。なお、旋回中心には、上部旋回体１４に設けられた油圧ユニットとクローラ１１を駆動する走行用油圧モータとの間の油圧回路を接続するためのロータリーカップリング２３が設けられている。
【００１２】
そして、前記内輪１３ａの外周部には、１８０度の開き角度を有する半円状（円弧状）のターゲットプレート３１が設けられるとともに、前記外輪１３ｂの外周部には、前記ターゲットプレート３１の有無を検出する検出手段として、２個の近接センサＡ，Ｂが設けられている。２個の近接センサＡ，Ｂのうち、一方の第１近接センサＡは上部旋回体１４の前部位置に設けられ、他方の第２近接センサＢは左側９０度の位置に設けれている。また、前記ターゲットプレート３１は、下部走行体１２の前進方向（矢印Ｆ、以下同じ）を基準（０度）として、右方４５度の位置から前方を通って左方１３５度の位置にわたって設けられている。したがって、下部走行体１２の前進方向と上部旋回体１４の前部とを一致させた状態で、ターゲットプレート３１の右方４５度に位置する基準端３１ａに対して、第１近接センサＡは４５度の位置に、第２近接センサＢは１３５度の位置にそれぞれ配置された状態となっている。
【００１３】
前記第１近接センサＡ及び第２近接センサＢは、図６に示すように、両センサＡ，Ｂの動作（ＯＮ／ＯＦＦ）の組み合わせによって運転室１７内に設けた走行方向の表示手段である前進方向表示盤３２に下部走行体１２の前進方向を表示する。
【００１４】
下部走行体１２の前進方向の表示は、上部旋回体１４の前方を基準にして、すなわち、運転室１７の向きを基準にして行われるもので、上部旋回体１４が下部走行体１２に対して前向きになっている状態で、運転室１７の向きに対して下部走行体１２の前進方向が前向きのときに点灯する前方向前進表示ランプＬＵと、上部旋回体１４が下部走行体１２に対して右向きに旋回している状態で、下部走行体１２の前進方向が運転室１７の向きに対して左方向のときに点灯する左方向前進表示ランプＬＬと、上部旋回体１４が下部走行体１２に対して後ろ向きに旋回している状態で、下部走行体１２の前進方向が運転室１７の向きに対して後方向のときに点灯する後方向前進表示ランプＬＤと、上部旋回体１４が下部走行体１２に対して左向きに旋回している状態で、下部走行体１２の前進方向が運転室１７の向きに対して右方向きのときに点灯する右方向前進表示ランプＬＲが設けられている。
【００１５】
また、前記両センサＡ，Ｂと前記ターゲットプレート３１との位置関係から、両センサＡ，Ｂが共にＯＮ、両センサＡ，Ｂが共にＯＦＦ、センサＡのみがＯＮ、センサＢのみがＯＮの４通りの組み合わせが生じるため、全周３６０度を４分割して運転室１７の向きに対する下部走行体１２の前進方向を各方向９０度の範囲に４分割して表示するようにしている。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、運転室１７の向き（上部旋回体１４の向き）が下部走行体１２の前進方向に対して前向きになっているときを基準として、下部走行体１２に対して上部旋回体１４が右側に向かって旋回したときには、センサＡがターゲットプレート３１を検出しなくなるまでの４５度範囲、同じく上部旋回体１４が左側に向かって旋回したときには、センサＢがターゲットプレート３１を検出しなくなるまでの４５度の範囲、すなわち、下部走行体１２の前進方向に対して運転室１７が左右にそれぞれ４５度の計９０度以下の範囲で旋回した状態では、両センサＡ，Ｂが共にターゲットプレート２２を検出している状態（ＯＮ）である。
【００１７】
したがって、図６（ｂ）に示す電気回路３３において、リレーＲＡ，ＲＢが共に作動することにより、前方向前進表示ランプＬＵの回路３３ａに設けたリレー接点ＲＡ，ＲＢが共にＯＮとなり、前方向前進表示ランプＬＵが点灯した状態となる。このとき左向表示ランプＬＬの回路３３ｂに設けたリレー接点ＲＡがＯＦＦとなるので、リレー接点ＲＢがＯＮであっても左方向前進表示ランプＬＬは点灯しない。同様に、後方向前進表示ランプＬＤの回路３３ｃに設けたリレー接点ＲＡ，ＲＢが共にＯＦＦとなることから後方向前進表示ランプＬＤも点灯せず、右方向前進表示ランプＬＲの回路３３ｄに設けたリレー接点ＲＢがＯＦＦとなることから右方向前進表示ランプＬＲも点灯しない。
【００１８】
図１（ｂ）に示すように、下部走行体１２の前進方向に対して上部旋回体１４が左側に９０度旋回して左向きになったときには、センサＡがターゲットプレート３１を検出している状態（ＯＮ）であるのに対し、センサＢはターゲットプレート３１を検出していない状態（ＯＦＦ）となる。したがって、右方向前進表示ランプＬＲの回路３３ｄにおけるリレー接点ＲＡ，ＲＢが共にＯＮとなることから右方向前進表示ランプＬＲが点灯し、前方向前進表示ランプＬＵの回路３３ａでは、リレー接点ＲＡはＯＮとなるが、リレー接点ＲＢがＯＦＦとなるので前方向前進表示ランプＬＵは消灯し、同様に、後方向前進表示ランプＬＤの回路３３ｃに設けたリレー接点ＲＡがＯＦＦとなることから後方向前進表示ランプＬＤも点灯せず、左方向前進表示ランプＬＬの回路３３ｂに設けたリレー接点ＲＡ，ＲＢが共にＯＦＦであることから左方向前進表示ランプＬＬも点灯しない。
【００１９】
この場合も、上部旋回体１４が更に左側に旋回してセンサＡがターゲットプレート３１を検出しなくなるまでの範囲、すなわち、前向き基準で左側に１３５度を超えて旋回するまでの範囲と、上部旋回体１４が前向きに戻るように旋回してセンサＢがターゲットプレート３１を検出するまでの範囲、すなわち、前向き基準で左側に４５度まで旋回した状態になるまでの範囲との間、前向き基準で左側に４５度から１３５度までの間の９０度の範囲の向きでは、センサＡがＯＮ、センサＢがＯＦＦとなっているので、右方向前進表示ランプＬＲが点灯した状態となる。
【００２０】
図１（ｃ）に示すように、下部走行体１２の前進方向に対して上部旋回体１４が１８０度旋回して後ろ向きになったときには、両センサＡ，Ｂが共にターゲットプレート３１を検出していない状態（ＯＦＦ）となる。したがって、後方向前進表示ランプＬＤの回路３３ｃにおける両リレー接点ＲＡ，ＲＢが共にＯＮの状態となることから後方向前進表示ランプＬＤが点灯する。このとき、前方向前進表示ランプＬＵの回路３３ａでは両リレー接点ＲＡ，ＲＢが共にＯＦＦ、左方向前進表示ランプＬＬの回路３３ｂではリレー接点ＲＢがＯＦＦ、右方向前進表示ランプＬＲの回路３３ｄではリレー接点ＲＡがＯＦＦであるから、前方向前進表示ランプＬＵ、左方向前進表示ランプＬＬ、右方向前進表示ランプＬＲはそれぞれ消灯状態となる。
【００２１】
この場合も、上部旋回体１４の後向きを基準にして左右各４５度ずつの９０度の範囲では、両センサＡ，Ｂが共にターゲットプレート３１を検出していない状態となるので、後方向前進表示ランプＬＤのみが点灯した状態となる。
【００２２】
図１（ｄ）に示すように、上部旋回体１４が右側に９０度旋回して右向きになったときには、センサＡがターゲットプレート３１を検出しない状態（ＯＦＦ）、センサＢがターゲットプレート３１を検出した状態（ＯＮ）となるので、左方向前進表示ランプＬＬの回路３３ｂにおけるリレー接点ＲＡ，ＲＢが共にＯＮとなることから左方向前進表示ランプＬＬが点灯し、左方向前進表示ランプＬＬ以外の前方向前進表示ランプＬＵ、後方向前進表示ランプＬＤ、右方向前進表示ランプＬＲは点灯しない。
【００２３】
この場合も、前向き基準で右側に４５度から１３５度までの間の９０度の範囲の向きでは、センサＡがＯＦＦ、センサＢがＯＮとなっているので、左方向前進表示ランプＬＬが点灯した状態となる。
【００２４】
したがって、運転室１７に設けた前進方向表示盤３２における４個の前進方向表示ランプは、下部走行体１２の前進方向に対して上部旋回体１４が前向きの場合には前進方向表示盤３２の中心に対して上部又は前部側に配置された前方向前進表示ランプＬＵのみが点灯、下部走行体１２の前進方向に対して上部旋回体１４が右向きの場合には前進方向表示盤３２の中心に対して左側に配置された左方向前進表示ランプＬＬのみが点灯、下部走行体１２の前進方向に対して上部旋回体１４が左向きの場合には前進方向表示盤３２の中心に対して右側に配置された右方向前進表示ランプＬＲのみが点灯、下部走行体１２の前進方向に対して上部旋回体１４が後向きの場合には前進方向表示盤３２の中心に対して下部又は後部側に配置された後方向前進表示ランプＬＤのみが点灯する。
【００２５】
これにより、運転室１７に乗り込んだオペレーターが前進方向表示盤３２を見て点灯している前進方向表示ランプの位置を確認するだけで、下部走行体１２の前進操作を行ったときに、地盤改良機が進行する方向を容易に知ることができる。これにより、上部旋回体１４を旋回させた状態で走行操作を行ったときの進行方向を確実に知ることができるので、例えば、上部旋回体１４が後ろ向きになっているときに、オペレーターが自身の身体の向きから前進しようとして前進操作を行ったときに、地盤改良機が後方に移動するといった誤操作を防止することができる。
【００２６】
また、１８０度の開き角度を有する半円状（半円弧状）のターゲットプレートと、２個の近接センサと、簡単な電気回路と、簡単な表示部とで形成することができるので、低コストであり、構造がシンプルであることから信頼性や耐久性にも優れ、メンテナンスも容易である。
【００２７】
さらに、図７に示すように、前進方向表示盤３２の中央部分に上部旋回体１４、運転室１７の向きに対する下部走行体１２のクローラ１１の状態を表示可能とし、前方向前進表示ランプＬＵ又は後方向前進表示ランプＬＤが点灯したときには、上部旋回体１４の前後方向にクローラ１１の図形１１ａを表示し、左方向前進表示ランプＬＬ又は右方向前進表示ランプＬＲが点灯したときには、上部旋回体１４の左右方向にクローラ１１の図形１１ｂを表示するように形成することにより、前進操作で地盤改良機が進行する方向をより確実に確認することができる。
【００２８】
なお、本形態例では、建設機械として地盤改良機を例示したが、下部走行体の上部に上部旋回体を備えた各種建設機械、例えば杭打機、クローラークレーンにも適用可能である。また、本形態例では、ターゲットプレートを下部走行体に、近接センサを上部旋回体に設けた例を挙げたが、下部走行体に近接センサを設けて上部旋回体にターゲットプレートを設けることもできる。さらに、２個の近接センサの位置を、一方を前方、他方を側方としたが、１８０度の開き角度を有するターゲットプレートに対する２個の近接センサの位置関係がターゲットプレートの基準端に対して４５度の位置と１３５度の位置とにあればよく、本形態例に対して点対称又は線対称の位置にターゲットプレート及び近接センサをそれぞれ配置することもできる。
【００２９】
また、ターゲットプレートの検出手段は近接センサに限るものではなく、発光部と受光部とを有する光センサや、ターゲットプレートに接触して有無を検出するリミットスイッチをはじめとした各種検出手段を用いることができる。同様に、ターゲットプレートは、前記検出手段で有無を検出可能なものであればよく、材質や形状は任意に選択することができる。また、旋回ベアリングとは別にこれらを設けることも可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１１…クローラ、１２…下部走行体、１３…旋回ベアリング、１３ａ…内輪、１３ｂ…外輪、１３ｃ…転動体、１３ｄ…内歯車、１４…上部旋回体、１５…リーダ、１６…バックステー、１７…運転室、１８…フロントジャッキ、１９…リアジャッキ、２０…スクリュー駆動装置、２０ａ…スクリューシャフト、２１…トップシーブブロック、２２…旋回用油圧モータ、２２ａ…ピニオン、２３…ロータリーカップリング、３１…ターゲットプレート、３１ａ…基準端、３２…前進方向表示盤、３３…電気回路、Ａ…第１近接センサ、Ｂ…第２近接センサ、ＬＵ…前方向前進表示ランプ、ＬＬ…左方向前進表示ランプ、ＬＤ…後方向前進表示ランプ、ＬＲ…右方向前進表示ランプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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