(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体と、
下部走行体に対し旋回用流体圧モータにより旋回可能に設けられた上部旋回体と、
上部旋回体に設けられ作業用アタッチメントを有する作業装置と、
作業装置の下部走行体に対する旋回角度であって作業用アタッチメントによる作業を禁止するアタッチメント禁止角度範囲を検知可能な検知器と、
旋回用流体圧モータを制御するパイロット操作式のコントロール弁のパイロットライン中に設けられ検知器によるアタッチメント禁止角度範囲の検知によりパイロットラインのパイロット圧をなくすことで旋回動作を停止させるパイロット圧カット用電磁弁とを具備し、
検知器は、
左旋回時のアタッチメント禁止角度範囲を検知可能な左旋回用検知器と、
右旋回時のアタッチメント禁止角度範囲を検知可能な右旋回用検知器とを備え、
パイロット圧カット用電磁弁は、
左旋回時のアタッチメント禁止角度範囲の検知により左旋回の動作のみを停止させる左旋回用電磁弁と、
右旋回時のアタッチメント禁止角度範囲の検知により右旋回の動作のみを停止させる右旋回用電磁弁とを備えた
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、下部走行体に対し上部旋回体が旋回可能に設けられた作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４に示されるように、作業機械としての油圧ショベル１は、機体の一方を構成する下部走行体２に対し機体の他方を構成する上部旋回体３が旋回可能に設けられ、この上部旋回体３には作業装置４が設けられ、この作業装置４の先端部には解体作業などに用いられる作業用アタッチメント５、例えばブレーカ、圧砕機、切断機、グラップル、把持用フォークなどが取付けられている。
【０００３】
これらの作業用アタッチメント５を油圧ショベル１のバケットに替えて作業装置４の先端部に装着して作業をする際、機体の安定性および作業効率を考えると、作業装置４と下部走行体２とが図４に実線で示されるように平行状態にあることが理想的であり、平行状態に近いアタッチメント推奨角度範囲φと、作業用アタッチメント５による作業に適さないアタッチメント禁止角度範囲θとがある。
【０００４】
現在は、オペレータの判断によって、下部走行体２に対し作業装置４の角度をアタッチメント推奨角度範囲φ内に維持するようにしている。 
また、高所作業車のような伸縮ブームを備えた車両においては、搭載重量、ブーム旋回角度、ブーム起伏角度、ブーム伸長量などをセンサにより検出して、ブームの作動により移動した作業台の位置が車体の安定を維持するために設定された許容作動範囲を超えないように警報作動を行なうものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開平６−８３９７号公報（第６−８頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
油圧ショベル１に作業用アタッチメント５を装着した作業機械では、下部走行体２と作業装置４との位置関係は、オペレータの感覚に頼っており、機体の安定性確保や作業効率が維持できている状態ではない。
【０００６】
一方、高所作業車においては、搭載重量、ブーム旋回角度、ブーム起伏角度、ブーム伸長量などをセンサにより検出して、車体の安定を維持するための警報を作動させるシステムを搭載したものがあるが、各種センサから得られた各種検出信号を演算処理する複雑なシステムが必要になる問題がある。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、安定性の確保や作業効率の向上を簡単に図れる作業機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、下部走行体と、下部走行体に対し旋回用流体圧モータにより旋回可能に設けられた上部旋回体と、上部旋回体に設けられ作業用アタッチメントを有する作業装置と、作業装置の下部走行体に対する旋回角度であって作業用アタッチメントによる作業を禁止するアタッチメント禁止角度範囲を検知可能な検知器と、旋回用流体圧モータを制御するパイロット操作式のコントロール弁のパイロットライン中に設けられ検知器によるアタッチメント禁止角度範囲の検知によりパイロットラインのパイロット圧をなくすことで旋回動作を停止させるパイロット圧カット用電磁弁とを具備し、検知器は、左旋回時のアタッチメント禁止角度範囲を検知可能な左旋回用検知器と、右旋回時のアタッチメント禁止角度範囲を検知可能な右旋回用検知器とを備え、パイロット圧カット用電磁弁は、左旋回時のアタッチメント禁止角度範囲の検知により左旋回の動作のみを停止させる左旋回用電磁弁と、右旋回時のアタッチメント禁止角度範囲の検知により右旋回の動作のみを停止させる右旋回用電磁弁とを備えた作業機械である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、下部走行体に対する作業装置のアタッチメント禁止角度範囲を検知器により検知して、パイロット圧カット用電磁弁により、旋回用流体圧モータを制御するパイロット操作式のコントロール弁のパイロットラインのパイロット圧をなくして旋回動作を停止させることで、安定性や作業効率が低下する作業機械のアタッチメント禁止角度状態をオペレータに確実に認識させることができ、安定性の確保を簡単に図れるとともに、左旋回時のアタッチメント禁止角度範囲を左旋回用検知器が検知したとき左旋回用電磁弁により左旋回の動作のみを停止させ、右旋回時のアタッチメント禁止角度範囲を右旋回用検知器が検知したとき右旋回用電磁弁により右旋回の動作のみを停止させることで、旋回停止後も作業効率の良い位置に作業装置を直ちに復帰旋回させることができるので、作業効率の向上を簡単に図れる。さらに、左旋回用電磁弁および右旋回用電磁弁により回路構成を簡単なものにできるので、安価に提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を図１乃至図３に示された一実施の形態を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図１は、作業機械11を示し、その機体12は、走行用流体圧モータ（図示せず）により駆動される履帯を装着した下部走行体13と、この下部走行体13に対し旋回軸受部14を介して旋回可能に設けられた上部旋回体15とにより形成され、下部走行体13に対し上部旋回体15は、旋回用流体圧モータ16により旋回駆動される。上部旋回体15には、オペレータの運転室を形成するキャブ17と、腕状の作業装置18とが設置されている。
【００１２】
この作業装置18は、上部旋回体15に対して、長尺に形成されたブーム21が上下方向回動自在に軸支されて、このブーム21は、ブーム用流体圧シリンダ22により回動され、また、ブーム21の先端にはスティック24が回動自在に軸支されて、このスティック24は、スティック用流体圧シリンダ26により回動され、また、スティック24の先端には、クラムシェルバケットまたはグラップルなどの作業用アタッチメント27が設けられている。
【００１３】
これらの下部走行体13の走行用流体圧モータ（図示せず）、旋回用流体圧モータ16、ブーム用流体圧シリンダ22、スティック用流体圧シリンダ26、アタッチメント用流体圧アクチュエータ（図示せず）は、タンク31からメインポンプ32により供給された油などの作動流体を方向制御するコントロール弁33により動作制御される。
【００１４】
図１および図２に示されるように、左旋回時のアタッチメント禁止角度範囲を検知可能な左旋回用検知器および右旋回時のアタッチメント禁止角度範囲を検知可能な右旋回用検知器として、上部旋回体15の下面には、左旋回用近接スイッチ36aおよび右旋回用近接スイッチ36bが上下配置で取付けられ、一方、下部走行体13の走行フレームには、旋回軸受部14の一側上段部と他側下段部とに沿って円弧状に、左旋回用近接スイッチ36aおよび右旋回用近接スイッチ36bと対向可能な近接スイッチ感知プレート37a，37bがそれぞれ固定設置されている。
【００１５】
左旋回用近接スイッチ36aは、近接スイッチ感知プレート37aを感知することでアタッチメント禁止角度範囲θを検知可能であり、近接スイッチ感知プレート37aと対向する位置まで旋回すると、感知してオンになり、また、右旋回用近接スイッチ36bは、近接スイッチ感知プレート37bを感知することでアタッチメント禁止角度範囲θを検知可能であり、近接スイッチ感知プレート37bと対向する位置まで旋回すると、感知してオンになる。
【００１６】
アタッチメント禁止角度範囲θは、下部走行体13に対する作業装置18の左旋回および右旋回における旋回角度であって作業用アタッチメント27による作業を禁止する範囲に設定されている。
【００１７】
図１には、旋回用の流体圧回路のみが示され、タンク31からメインポンプ32により供給された油などの作動流体を制御するパイロット操作式のコントロール弁33には、旋回用流体圧モータ16を方向制御および流量制御する旋回用スプール51などが内蔵されている。
【００１８】
旋回用スプール51の両端には、パイロットポンプ41から供給されたパイロット元圧をキャブ17内の操作レバー52で操作されるパイロット弁53により減圧制御した旋回用パイロット圧信号を導く左旋回用および右旋回用のパイロットライン54，55が接続されている。
【００１９】
パイロット操作式のコントロール弁33には、旋回用流体圧モータ16以外の各流体圧アクチュエータをそれぞれ方向制御および流量制御する複数のスプール（図示せず）も内蔵され、これらのスプールの両端にも、操作レバーまたは操作ペダルで操作されるそれぞれのパイロット弁により減圧制御されたパイロット圧信号がそれぞれ導かれる。
【００２０】
旋回用流体圧モータ16を制御するパイロット操作式のコントロール弁33のパイロットライン54，55中には、パイロット圧カット用電磁弁としての左旋回用電磁弁56および右旋回用電磁弁57がそれぞれ設けられている。これらの左旋回用電磁弁56および右旋回用電磁弁57は、リレー回路58を介して、左旋回用近接スイッチ36aおよび右旋回用近接スイッチ36bに接続され、これらの左旋回用近接スイッチ36aまたは右旋回用近接スイッチ36bがアタッチメント禁止角度範囲θを検知すると、リレー回路58により左旋回用電磁弁56または右旋回用電磁弁57がパイロットライン54または55のパイロット圧をなくすように切換制御され、旋回動作を停止させる機能を有する。
【００２１】
左旋回用電磁弁56は、左旋回時のアタッチメント禁止角度範囲θの検知により左旋回の動作のみを停止させるもので、右旋回用電磁弁57は、右旋回時のアタッチメント禁止角度範囲θの検知により右旋回の動作のみを停止させるものである。
【００２２】
図３に示されるように、リレー回路58には、左旋回用リレー61と、右旋回用リレー62とが設けられ、左旋回用リレー61のコイル63には、左旋回用近接スイッチ36aを介してバッテリ64が接続され、また、右旋回用リレー62のコイル65には、右旋回用近接スイッチ36bを介してバッテリ64が接続されている。
【００２３】
さらに、左旋回用リレー61の接点66および右旋回用リレー62の接点67は、手動操作可能な解除スイッチ68を介してバッテリ64に接続され、左旋回用リレー61のコイル63の励磁で作動する接点66によりバッテリ64に接続可能な端子には、左旋回用電磁弁56のソレノイドが接続され、また、右旋回用リレー62のコイル65の励磁で作動する接点67によりバッテリ64に接続可能な端子には、右旋回用電磁弁57のソレノイドが接続されている。
【００２４】
なお、左旋回用近接スイッチ36aおよび右旋回用近接スイッチ36bと近接スイッチ感知プレート37a，37bは、下部走行体13と上部旋回体15とに逆に設置しても良い。
【００２５】
次に、この図１乃至図３に示された一実施の形態の作用効果を説明する。
【００２６】
下部走行体13に対し作業装置18が左旋回してアタッチメント禁止角度範囲θに入ると、左旋回用近接スイッチ36aが近接スイッチ感知プレート37aと対向してオン作動し、左旋回用近接スイッチ36aのオン作動信号がリレー回路58の左旋回用リレー61へ入力され、そのコイル63が励磁されて接点66が作動し、左旋回用電磁弁56のソレノイドが解除スイッチ68を介してバッテリ64に接続されるので、左旋回用電磁弁56が切換作動して、旋回用スプール51のパイロットライン54がタンク31に連通される。
【００２７】
これにより、操作レバー52で操作されたパイロット弁53から左旋回用パイロット圧信号が出力されていても、コントロール弁33内の旋回用スプール51は、リターンスプリングの作用で中立位置に戻され、左旋回動作が止まるので、作業機械11のオペレータは、作業装置18がアタッチメント禁止角度範囲θへ侵入した旋回状況を知ることができる。
【００２８】
また、下部走行体13に対し作業装置18が右旋回してアタッチメント禁止角度範囲θに入ると、右旋回用近接スイッチ36bが近接スイッチ感知プレート37bと対向してオン作動し、右旋回用近接スイッチ36bのオン作動信号がリレー回路58の右旋回用リレー62へ入力され、そのコイル65が励磁されて接点67が作動し、右旋回用電磁弁57のソレノイドが解除スイッチ68を介してバッテリ64に接続されるので、右旋回用電磁弁57が切換作動して、旋回用スプール51のパイロットライン55がタンク31に連通される。
【００２９】
これにより、操作レバー52で操作されたパイロット弁53から右旋回用パイロット圧信号が出力されていても、コントロール弁33内の旋回用スプール51は、リターンスプリングの作用で中立位置に戻され、右旋回動作が止まるので、作業機械11のオペレータは、作業装置18がアタッチメント禁止角度範囲θへ侵入した旋回状況を知ることができる。
【００３０】
これらの旋回停止時に、例えば右旋回でアタッチメント禁止角度範囲θに入ると、右旋回用電磁弁57が切換作動して、右旋回は停止されるが、左旋回用電磁弁56はスプリングリターン位置に維持されているので、左旋回は可能であり、右旋回停止後の上部旋回体15を逆方向の左旋回させて、作業効率の良い位置に作業装置18を直ちに復帰させることができる。
【００３１】
さらに、自由な旋回動作が要求される場合は、解除スイッチ68をオフに切換えることで、左旋回用電磁弁56および右旋回用電磁弁57を図１に示されたスプリングリターン位置に維持し、上部旋回体15を左旋回および右旋回で３６０°旋回操作できるようにする。
【００３２】
このように、下部走行体13に対する作業装置18のアタッチメント禁止角度状態を左旋回用近接スイッチ36aおよび右旋回用近接スイッチ36bにより検知して、パイロット圧カット用電磁弁としての左旋回用電磁弁56および右旋回用電磁弁57により、旋回用流体圧モータ16を制御するコントロール弁33のパイロットライン54，55のパイロット圧をなくして旋回動作を停止させることで、安定性や作業効率が低下する作業機械11のアタッチメント禁止角度状態をオペレータに確実に認識させることができ、安定性の確保を簡単に図れる。
【００３３】
さらに、左旋回時のアタッチメント禁止角度範囲θを左旋回用近接スイッチ36aが検知したときは左旋回用電磁弁56により左旋回の動作のみを停止させ、また、右旋回時のアタッチメント禁止角度範囲θを右旋回用近接スイッチ36bが検知したときは右旋回用電磁弁57により右旋回の動作のみを停止させることで、旋回停止後も作業効率の良いアタッチメント推奨角度範囲φ（図４）内に作業装置18を直ちに復帰旋回させることができるので、作業効率の向上を簡単に図れる。
【００３４】
さらに、左旋回用電磁弁56および右旋回用電磁弁57と簡単なリレー回路58とにより、回路構成を簡単なものにできるので、安価に提供できる。
【００３５】
また、作業用アタッチメント27を理想的な旋回角度範囲であるアタッチメント推奨角度範囲φ（図４）内で使用することにより、作業の安定性および作業効率を確保できるだけでなく、機体12への過負荷などを防ぐことが可能となる。
【００３６】
本発明は、油圧ブレーカなどの作業用アタッチメントにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る作業機械の一実施の形態を示す側面図および回路図である。
【図２】同上作業機械の平面図である。
【図３】同上作業機械のリレー回路を示す回路図である。
【図４】作業機械のアタッチメント推奨角度範囲とアタッチメント禁止角度範囲を説明するための平面図である。
【符号の説明】
【００３８】
11    作業機械
13    下部走行体
15    上部旋回体
16    旋回用流体圧モータ
18    作業装置
27    作業用アタッチメント
33    コントロール弁
36a，37a  検知器（左旋回用検知器）としての左旋回用近接スイッチおよび近接スイッチ感知プレート
36b，37b  検知器（右旋回用検知器）としての右旋回用近接スイッチおよび近接スイッチ感知プレート
54，55    パイロットライン
56    パイロット圧カット用電磁弁としての左旋回用電磁弁
57    パイロット圧カット用電磁弁としての右旋回用電磁弁
θ    アタッチメント禁止角度範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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