(57)【要約】【課題】三色灯の制御機能を持たない過負荷防止装置を三色灯が必要な作業現場で使用されるクレーン機に搭載する場合に、そのクレーン機の三色灯を適切に制御できるようにして、各作業現場で使用されるクレーン機の間で過負荷防止装置を共通化し、クレーン機のコストを低減する。【解決手段】三色灯制御装置４１を過負荷防止装置３０の音用制御信号の信号線３４ａに信号線４５を介して接続する。三色灯制御装置４１で、音用制御信号の形態に対応した光用制御信号を生成する。この光用制御信号を、信号線４２ａ〜４４ａを介して赤色灯４２、黄色灯４３及び緑色灯４４に出力し、これら赤色灯４２、黄色灯４３及び緑色灯４４をクレーン作業中の負荷の大きさに応じて点灯させる。【選択図】図２
2007169010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クレーン作業中に生じる負荷の大きさによって互いに異なる音用制御信号を生成して音の警報器に対し出力し、該音の警報器に音を発生させて作業中の負荷状態を報知する過負荷防止装置を備えた建設機械に取り付けられる建設機械用警報装置であって、
上記建設機械の周囲に向けて発光可能に構成された光の警報器と、
上記過負荷防止装置と上記光の警報器とに接続され、上記過負荷防止装置から出力された音用制御信号を得て上記光の警報器を制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、互いに異なる音用制御信号の各々に対応した光用制御信号を生成して上記光の警報器に対し出力し、該光の警報器を発光させるように構成されていることを特徴とする建設機械用警報装置。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械用警報装置において、
過負荷防止装置から出力される音用制御信号が、クレーン作業中に生じる負荷の大きさによって互いに周期が異なるパルス信号であり、
制御手段は、上記パルス信号の周期を検出し該周期に基づいて光用制御信号を生成するように構成されていることを特徴とする建設機械用警報装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の建設機械用警報装置において、
制御手段には、過負荷防止装置から出力された音用制御信号を入力する入力部が設けられ、
上記入力部は、上記過負荷防止装置と音の警報器とを接続する信号線の中途部に接続されていることを特徴とする建設機械用警報装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の建設機械用警報装置において、
光の警報器は、複数色の光を発光するように構成されていることを特徴とする建設機械用警報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレーン機能を持った建設機械に取り付けられる建設機械用警報装置に関し、特に、クレーン作業中に生じる負荷の大きさを建設機械の周囲の者に報知する構造の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、各種建設現場においては、クレーン機能を持った建設機械が使用されている。この種の建設機械として、例えば、特許文献１には、下部走行体の上部に旋回装置を介して取り付けられたブームを、ブームシリンダで上下方向に傾動させるとともに伸縮装置で伸縮させるように構成されたものが開示されている。この特許文献１の建設機械には、クレーン作業中の転倒事故を未然に防ぐために、ブームによって吊り荷を吊り上げた際の負荷の大きさを求めて過負荷となる前に警報を発するように構成された過負荷防止装置が搭載されている。この過負荷防止装置には、ブームの角度、ブームの長さ、ブームシリンダの圧力をそれぞれ検出するセンサと、音の警報器としてのブザーとが接続されている。そして、過負荷防止装置が、吊り荷の質量や定格荷重に基づいて過負荷であると判断すると、ブザーに警報音を発生させて操作者に報知するように構成されている。
【特許文献１】特開２００２−２５５４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、各作業現場での安全管理体勢は作業内容等によって異なるので、特許文献１のようにクレーン作業中の負荷状態を操作者にだけ報知すればよい作業現場と、周囲の者に対しても報知しなければならない作業現場とがある。周囲の者に対して報知しなければならない作業現場においては、ブザーの警報音は通常、作業時の騒音等で消されて周囲に届きにくいものなので、光の警報器を用いて広い範囲に報知することが有効であるが、光の警報器を設けると、それに付随して過負荷防止装置に、光の警報器を接続する接続用端子を設ける必要が生じるとともに、光の警報器を制御する制御プログラムを組み込まなければならなず、過負荷防止装置のコストが高騰する。このため、クレーン作業中の負荷状態を周囲の者に報知しなくてもよい作業現場においては、無用なコストの高騰を招く原因となる光の警報器の制御機能を持たない低コストの過負荷防止装置が搭載された建設機械を使用したいという要求があり、上記した２つの作業現場でそれぞれ使用される建設機械の間で過負荷防止装置を共通化できず、建設機械のコスト削減が困難である。
【０００４】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光の警報器の制御機能を持たない過負荷防止装置を、光の警報器が必要な作業現場で使用される建設機械に搭載する場合に、該建設機械の光の警報器を制御できるようにして、上記した２つの作業現場で使用される建設機械の間で過負荷防止装置を共通化し、建設機械のコストを低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明では、過負荷防止装置から音の警報器を制御するための音用制御信号が出力されるようになっていることに着目し、過負荷防止装置に光の警報器の制御手段を接続し、この制御手段で、音用制御信号を利用して光の警報器を制御するための光用制御信号を生成し、この光用制御信号で光の警報器を制御するようにした。
【０００６】
具体的には、請求項１の発明では、クレーン作業中に生じる負荷の大きさによって互いに異なる音用制御信号を生成して音の警報器に対し出力し、該音の警報器に音を発生させて作業中の負荷状態を報知する過負荷防止装置を備えた建設機械に取り付けられる建設機械用警報装置であって、上記建設機械の周囲に向けて発光可能に構成された光の警報器と、上記過負荷防止装置と上記光の警報器とに接続され、上記過負荷防止装置から出力された音用制御信号を得て上記光の警報器を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、互いに異なる音用制御信号の各々に対応した光用制御信号を生成して上記光の警報器に対し出力し、該光の警報器を発光させるように構成されているものとする。
【０００７】
この構成によれば、光の警報器の制御機能を持たない過負荷防止装置に制御手段を接続することで、音用制御信号に対応した光用制御信号が得られる。そして、この光用制御信号により光の警報器が制御されて発光するので、過負荷防止装置に光の警報器を接続する接続用端子や制御プログラムを組み込むことなく、クレーン作業中の負荷状態を建設機械の周囲の者に報知することが可能になる。尚、上記光用制御信号は、音用制御信号に基づいているので、正確な信号となる。
【０００８】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、過負荷防止装置から出力される音用制御信号が、クレーン作業中に生じる負荷の大きさによって互いに周期が異なるパルス信号であり、制御手段は、上記パルス信号の周期を検出し該周期に基づいて光用制御信号を生成するように構成されているものとする。
【０００９】
この構成によれば、パルス信号の波形の周期を検出するという簡単な構成で光用制御信号を生成することが可能になるので、制御手段の構成をシンプルにすることが可能になる。
【００１０】
請求項３の発明では、請求項１または２の発明において、制御手段には、過負荷防止装置から出力された音用制御信号を入力する入力部が設けられ、上記入力部は、上記過負荷防止装置と音の警報器とを接続する信号線の中途部に接続されている構成とする。
【００１１】
この構成によれば、過負荷防止装置が搭載された建設機械に制御手段を後付けする際、該制御手段の入力部を過負荷防止装置の信号線の中途部に接続するだけでよいので、制御手段の接続作業が容易になる。
【００１２】
請求項４の発明では、請求項１から３のいずれか１つの発明において、光の警報器は、複数色の光を発光するように構成されているものとする。
【００１３】
この構成によれば、クレーン作業中の負荷状態に応じて光の警報器の発光色を変化させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、過負荷防止装置に接続される制御手段が該過負荷防止装置から出力される音用制御信号に対応した光用制御信号を生成し、この光用制御信号で光の警報器を発光させるようにしたので、光の警報器の制御機能を持たない過負荷防止装置を搭載した建設機械においても、該過負荷防止装置自体に変更を加えることなく、クレーン作業中の負荷状態を周囲の者に報知することができる。これにより、クレーン作業中の負荷状態を操作者にだけ報知すればよい作業現場で使用される建設機械と、周囲の者にも報知しなければならない作業現場で使用される建設機械とに、光の警報器の制御機能を持たない過負荷防止装置を搭載して該過負荷防止装置の共通化を図ることができ、建設機械のコストを低減することができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、パルス信号の波形の周期を検出して光用制御信号を生成するようにしたので、制御手段の構成をシンプルにしてコストを低減することができる。これにより、本警報装置を取り付けた建設機械のコストアップを低く抑えることができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、制御手段の入力部を、過負荷防止装置と音の警報器とを接続する信号線の中途部に接続するようにしたので、制御手段を容易に後付けすることができ、後付けに必要な作業工数を低減することができる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、クレーン作業中の負荷状態を周囲の者に分かり易く報知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る建設機械用警報装置１（図２に示す）が搭載された移動式クレーン機１０を示す。このクレーン機１０は、小型の油圧ショベルをクレーン仕様機としたものである。クレーン機１０は、クローラ１１が装着された下部走行体１２と、該下部走行体１２の上に旋回自在に搭載された上部旋回体１３とを備えている。
【００２０】
上記上部旋回体１３上には、操作者が着座するための運転席１５が設けられるとともに、該運転席１５の側方にブーム取付部１６が設けられている。上部旋回体１３上の運転席１５の周囲には、上方へ延びる複数の棒材１７が固定されている。この棒材１７の上端部にルーフパネル１８が取り付けられている。運転席１５の前側の棒材１７には、吊り荷Ａの質量や旋回時の半径等を表示する表示パネル２０が取り付けられている。
【００２１】
上記ブーム取付部１６には、複数本のブーム構成部材２１を伸縮可能に組み合わせてなるブーム２２の基端部が略水平方向に延びる支軸（図示せず）を介して取り付けられている。上部旋回体１３には、ブーム構成部材２１を伸縮動作させる伸縮装置（図示せず）が設けられている。ブーム構成部材２１の長手方向中途部には、ブーム２２を支軸周りに傾動させるブームシリンダ２３の一端部が取り付けられている。このブームシリンダ２３の他端部は、上部旋回体１３に取り付けられている。上記ブーム２２の先端部にはヘッド２４が設けられている。ヘッド２４にはワイヤ２５が巻き掛けられており、このヘッド２４から下がるワイヤ２５に、吊り荷Ａが吊り下げられるフック２６が係合している。
【００２２】
上部旋回体１３には、エンジンや、該エンジンによって駆動される油圧ポンプ等（共に図示せず）が設けられている。油圧ポンプで発生した油圧が上記ブームシリンダ２３や伸縮装置に油圧配管（図示せず）を介して導かれるようになっている。これらブームシリンダ２３や伸縮装置は、運転席１５の操作者が操作レバー２７を操作することで作動するようになっている。
【００２３】
上記クレーン機１０には、図２に示す過負荷防止装置３０が搭載されている。また、このクレーン機１０には、吊り荷Ａの質量を検出する質量検出器３１、ブーム２２の長さを検出するブーム長さ検出器３２及びブーム２２の鉛直面に対する角度を検出するブーム角度検出器３３が設けられている。また、クレーン機１０の運転席１５には、音の警報器としてのブザー３４が取り付けられている。
【００２４】
上記過負荷防止装置３０は、中央演算処理装置や各種メモリ（図示せず）及び入出力部３０ａ、３０ｂを備えており、所定のプログラムに従って動作するようになっている。入力部３０ａには、上記検出器３１〜３３のそれぞれから延びる信号線３１ａ〜３３ａが接続され、これら検出器３１〜３３の信号が過負荷防止装置３０に入力されるようになっている。出力部３０ｂには、上記ブザー３４から延びる信号線３４ａが接続されている。このブザー３４は、過負荷防止装置３０から出力される音用制御信号により鳴るようになっている。また、出力部３０ｂには、上記表示パネル２０が接続されている。
【００２５】
上記過負荷防止装置３０は、クレーン作業中に生じる負荷の大きさによって互いに異なる形態の音用制御信号を生成し、この音用制御信号をブザー３４に対し出力し、該ブザー３４に警報音を発生させて操作者に作業中の負荷状態を報知するためのものである。具体的には、過負荷防止装置３０は、上記検出器３１〜３３から出力された信号に基づいてクレーン機１０にかかる負荷の大きさを演算し、この演算結果とクレーン機１０の吊り上げ作業の定格荷重とを比較した後、この比較結果に基づいて音用制御信号としてパルス信号を生成するように構成されている。負荷の大きさ及びクレーン機１０の定格荷重は、ブーム２２の角度や長さ等を変えると変化するものなので、負荷の大きさの演算及びその演算結果とクレーン機１０の定格荷重との比較は、クレーン作業中に所定の周期で繰り返し行うようにしている。尚、負荷の大きさの演算や、その演算結果とクレーン機１０の定格荷重との比較は、従来から用いられている方法で行うようにしている。
【００２６】
上記過負荷防止装置３０は、負荷の大きさがクレーン機１０の定格荷重に対し比較的大きな余裕があるような場合、即ち、負荷の大きさがクレーン機の定格荷重の９０％よりも小さい場合には、図３にａで示す領域のように、音用制御信号として立ち下がった状態が継続する信号を生成し、ブザー３４に出力する。このときブザー３４には電圧が印加されず該ブザー３４は鳴らない。
【００２７】
上記過負荷防止装置３０は、負荷の大きさがクレーン機１０の定格荷重に近い場合、即ち、負荷の大きさがクレーン機１０の定格荷重の９０％以上になると、音制御用信号として周期が時間ｔ１のパルス信号を生成してブザー３４に出力する。また、この過負荷防止装置３０は、負荷の大きさがクレーン機１０の定格荷重の例えば９５％よりも大きく９８％よりも小さい場合には、音制御用信号として、周期が時間ｔ１よりも短い時間ｔ２のパルス信号を生成してブザー３４に出力する。また、この過負荷防止装置３０は、負荷の大きさがクレーン機１０の定格荷重の例えば９８％以上で１００％よりも小さい場合には、音制御用信号として、周期が時間ｔ２よりも短い時間ｔ３のパルス信号を生成してブザー３４に出力する。これらの場合には、ブザー３４は、パルス信号の立ち上がっている時間だけ鳴る。
【００２８】
また、過負荷防止装置３０は、負荷の大きさがクレーン機１０の定格荷重の１００％以上となった場合、又はクレーン機１０の定格荷重を超えた場合には、図３にｂで示す領域のように音制御用信号として立ち上がった状態が継続する信号を生成してブザー３４に出力する。これによりブザー３４には電圧が連続して印加される。つまり、ブザー３４は、負荷の大きさがクレーン機１０の定格荷重の９０％を超えると間欠的に鳴り、１００％に近づくに従ってその周期が短くなり、１００％以上になると連続して鳴る。このように、過負荷制御装置３０は、操作者へ報知するためのブザー３４の制御機能を持っている一方、後述の三色灯の制御機能は持っていない。
【００２９】
また、このクレーン機１０には、図１及び図２に示す三色灯４０と、この三色灯４０を制御する制御手段としての三色灯制御装置４１（図２にのみ示す）とが設けられている。これら三色灯４０及び三色灯制御装置４１は、クレーン機１０の完成後に例えば作業現場や整備工場で後付けすることが可能に構成されている。すなわち、三色灯４０は、締結部材等（図示せず）を用いて棒材１７に取り付けられており、三色灯制御装置４１も上部旋回体１３に締結部材等（図示せず）を用いて取り付けられている。
【００３０】
上記三色灯４０は、上側から下側へ向かって順に配置された赤色灯４２、黄色灯４３及び緑色灯４４を備えている。これら赤色灯４２、黄色灯４３及び緑色灯４４は、クレーン機１０の周囲に向けて発光するようになっている。上記三色灯制御装置４１は、上記過負荷防止装置３０から音用制御信号を得て、該音用制御信号の形態に対応した光用制御信号を生成して上記三色灯４０に対し出力し、該三色灯４０を所定の状態で発光させるように構成されている。
【００３１】
上記三色灯制御装置４１には、入力部４１ａが設けられており、この入力部４１ａにブザー３４の信号線３４ａの中途部から分岐して延びる信号線４５が接続されている。この信号線４５を介して上記過負荷防止装置３０から出力された音用制御信号が入力されるようになっている。また、三色灯制御装置４１には、出力部４１ｂが設けられており、この出力部４１ｂに上記三色灯４０の赤色灯４２、黄色灯４３、緑色灯４４からそれぞれ延びる配線４２ａ、４３ａ、４４ａが接続されている。上記三色灯４０、三色灯制御装置４１及び信号線４５が本発明の建設機械用警報装置１を構成するものである。
【００３２】
上記三色灯制御装置４１は、入力された音用制御信号を時間ｔ１よりも長い時間継続して見て、図４のフローチャートに示すような制御を行うように構成されている。スタート後のステップＳ１では、音用制御信号の波形がｔ１よりも長い時間立ち上がったままであるか否かを判定する。このステップＳ１でＹｅｓと判定されると、負荷の大きさがクレーン機１０の定格荷重の１００％以上であるということであり、続くステップＳ２で赤色灯４２のみを点灯させる光用制御信号を生成し、三色灯４０に出力する。これにより、三色灯４０の赤色灯４２のみが点灯し、負荷が危険範囲にあることが周囲の者に報知される。
【００３３】
上記ステップＳ１でＮｏと判定されて進んだステップＳ３では音用制御信号の波形の周期がｔ３以上ｔ１以下であるか否かを判定する。このステップＳ３でＹｅｓと判定されると、負荷の大きさがクレーン機１０の定格荷重の９０％以上で１００％よりも小さい範囲にあるということであり、続くステップＳ４で黄色灯４３のみを点灯させる光用制御信号を生成し、三色灯４０に出力する。これにより、黄色灯４３のみが点灯し、負荷が注意範囲にあることが周囲の者に報知される。
【００３４】
上記ステップＳ３でＮｏと判定されると、波形が立ち下がったままで、負荷の大きさがクレーン機１０の定格荷重の９０％よりも小さいということであり、続くステップＳ５で緑色灯４４のみを点灯させる光用制御信号を生成し、三色灯４０に出力する。これにより、緑色灯４４のみが点灯し、負荷が安全範囲にあることが周囲の者に報知される。
【００３５】
以上説明したように、この実施形態に係る建設機械用警報装置１によれば、三色灯４０の制御機能を持たない過負荷防止装置３０に、三色灯制御装置４１を接続することで、クレーン作業中に生じる負荷の大きさによって互いに異なる光用制御信号を得ることができる。この光用制御信号は音用制御信号に基づいて得るようにしているので、正確なものとなる。
【００３６】
そして、上記光用制御信号により三色灯４０が負荷の大きさに対応した色で発光するので、クレーン作業中の負荷状態をクレーン機１０の周囲の者に報知することができる。これにより、クレーン作業中の負荷状態を操作者にだけ報知すればよい作業現場で使用されるクレーン機１０と、周囲の者にも報知しなければならない作業現場で使用されるクレーン機１０とに、三色灯４０の制御機能を持たない過負荷防止装置３０を搭載して該過負荷防止装置３０の共通化を図ることができ、クレーン機１０のコストを低減することができる。
【００３７】
また、パルス信号の波形の周期を検出して光用制御信号を生成するようにしたので、三色灯制御装置４１の構造をシンプルにしてコストを低減することができる。これにより、警報装置１を取り付けたクレーン機１０のコストアップを低く抑えることができる。
【００３８】
また、三色灯制御装置４１の入力部４１ａをブザー３４の信号線３４ａの中途部に接続するようにしたので、過負荷防止装置３０に変更を加えることなく三色灯制御装置４１を容易に後付けすることができ、作業工数を低減することができる。
【００３９】
尚、この実施形態では、光の警報器として三色灯４０を用いているので三色灯制御装置４１で３種類の光用制御信号を生成するようにしているが、光の警報器の色の数は２色以下としてもよいし、４色以上としてもよい。これらの場合には、色の数に対応して光用制御信号の種類を増減させればよい。
【００４０】
また、光の警報器は１色のものを用いてもよく、この場合には、点滅状態と点灯状態とに切り替える制御を行うことで、負荷の大きさを報知することが可能である。
【００４１】
また、この実施形態のように光の警報器に複数の点灯部分を設ける場合には、点灯部分を１つだけ点灯させた状態と、複数を同時に点灯させた状態とに切り替える制御を行うことで、負荷の大きさを報知することが可能である。この場合の点灯部分の色は同じ色であってもよいし、異なる色であってもよい。また、同時に点灯させる点灯部分の数は任意に設定することができ、例えば、負荷が大きいほど同時点灯する数を増やすことも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上説明したように、本発明に係る建設機械用警報装置は、例えば、小型の油圧ショベルをクレーン仕様機としたクレーン機に搭載するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態に係る建設機械用警報装置を搭載したクレーン機の側面図である。
【図２】クレーン機に搭載されている過負荷防止装置及び建設機械用警報装置のブロック図である。
【図３】音用制御信号と光用制御信号のタイムチャートである。
【図４】三色灯制御装置が行う制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１            建設機械用警報装置
１０          クレーン機（建設機械）
３０          過負荷防止装置
３４          ブザー（音の警報器）
３４ａ        信号線
４０          三色灯（光の警報器）
４１          三色灯制御装置（制御手段）
４１ａ        入力部
４２          赤色灯
４３          黄色灯
４４          緑色灯
４５          信号線
【図１】
2007169010.tif 000003
【図２】
2007169010.tif 000004
【図３】
2007169010.tif 000005
【図４】
2007169010.tif 000006