(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行方向を切換可能の下部走行体と、
下部走行体に対し旋回可能に設けられた上部旋回体と、
上部旋回体に装着され操作方向により下部走行体の走行方向を切換える走行操作用の操作体と、
上部旋回体に装着された作業装置と、
下部走行体に対し上部旋回体の旋回位置を検出する検出装置と、
検出装置により検出された上部旋回体の旋回位置が作業装置を下部走行体とほぼ直交する一側に向けた位置と他側に向けた位置とで操作体の同一操作方向に対応する下部走行体の走行方向を逆方向に切換える走行方向切換手段と
を具備したことを特徴とする作業機械。
【請求項２】
下部走行体は、正逆転可能な走行用流体圧モータを備え、
走行用流体圧モータへ供給される作動流体を方向制御するパイロット操作型のコントロール弁を有し、
走行方向切換手段は、切換信号により切換わってコントロール弁へ案内されるパイロット流体を方向切換する切換弁を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の作業機械。
【請求項３】
切換弁に切換信号を供給する信号ライン中に設けられ切換弁の方向切換機能を解除する切換解除スイッチ
を具備したことを特徴とする請求項２記載の作業機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下部走行体に対し上部旋回体を旋回可能とした作業機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に示されるように、作業機械としての油圧ショベルは、下部走行体11に対し上部旋回体12が旋回可能に設けられ、この上部旋回体12に運転席13および掘削作業などに用いられる作業装置14が設けられた旋回機能を有する建設機械であり、運転席13の左右両側部に作業装置14を操作する作業レバー15が設けられ、運転席13の前方に下部走行体11を走行操作する走行レバー16が設けられている。
【０００３】
そして、図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、走行の際は下部走行体11の左右の走行モータ17の正転、逆転を走行レバー16を用いて操作するが、上部旋回体12と下部走行体11の方向が逆である場合、レバー操作も逆になる。
【０００４】
そのため、運転席13のオペレータは、このことを常に意識して走行操作をする必要があるが、上部旋回体12を１８０°旋回させた状態で前進のつもりで操作しても、誤って「後進」になってしまうこともある。
【０００５】
このことは、例えば作業現場が狭く、走行時に特に注意を要する場合などにはオペレータに負担がかかり、作業性を低下させる。
【０００６】
従来、この問題を解決するために、下部走行体11と上部旋回体12との位置関係を確認する表示装置を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
しかし、これは現在位置をメータ表示しているだけであるため、誤作動低減にはなるが、根本的解決にならない。
【０００８】
また、図８（ａ）、（ｂ）に示されるように、下部走行体11に対する上部旋回体12の向きが前後逆転したときに、走行レバー16の同一操作方向に対する走行モータ17の回転方向を、電子コントローラにより自動的に逆転させることで、操作方向と走行方向とを自動的に一致させるように改良した走行方向自動切換装置がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
【特許文献１】
登録実用新案第３０１３１１１号公報（第１頁、図２）
【００１０】
【特許文献２】
実開平６−７９８５５号公報（第１頁、図１）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの従来技術には、次のような問題点がある。
【００１２】
すなわち、下部走行体11に対して上部旋回体12の位置が中途半端な場合、例えば下部走行体11の前進方向を０°として、上部旋回体12が右２５°や左１４５°に回転した時などの、方向が特定できない場合の操作方向と走行方向の切換の区分がはっきりしない。この区分がオペレータの頭の中できちんと理解されていなければ、自動切換の意味がなく、誤った方向への走行が生じる。
【００１３】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、下部走行体に対する上部旋回体の旋回位置によって操作体の操作方向と下部走行体の走行方向との関係が明確でない場合の誤った方向への走行を防止できる作業機械を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、走行方向を切換可能の下部走行体と、下部走行体に対し旋回可能に設けられた上部旋回体と、上部旋回体に装着され操作方向により下部走行体の走行方向を切換える走行操作用の操作体と、上部旋回体に装着された作業装置と、下部走行体に対し上部旋回体の旋回位置を検出する検出装置と、検出装置により検出された上部旋回体の旋回位置が作業装置を下部走行体とほぼ直交する一側に向けた位置と他側に向けた位置とで操作体の同一操作方向に対応する下部走行体の走行方向を逆方向に切換える走行方向切換手段とを具備した作業機械であり、作業装置を下部走行体とほぼ直交する一側に向けた位置と、作業装置を下部走行体とほぼ直交する他側に向けた位置とで、操作体の同一操作方向に対応する下部走行体の走行方向を、走行方向切換手段によって逆方向に切換えることで、作業装置が一側に向けた位置にあるときも他側に向けた位置にあるときも、操作体の同一の操作方向に対し常に作業装置の同一片側を進行方向とするように下部走行体を走行させることができるので、操作体の操作方向と下部走行体の走行方向との関係が明確でない場合の誤った方向への走行を防止できる。
【００１５】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載の作業機械における下部走行体が、正逆転可能な走行用流体圧モータを備え、走行用流体圧モータへ供給される作動流体を方向制御するパイロット操作型のコントロール弁を有し、走行方向切換手段は、切換信号により切換わってコントロール弁へ案内されるパイロット流体を方向切換する切換弁を備えたものであり、パイロット操作型のコントロール弁へ案内されるパイロット流体を、切換信号により切換わった切換弁により方向切換することで、下部走行体の走行方向を簡単に逆方向へ切換えることができる。
【００１６】
請求項３に記載された発明は、請求項２記載の作業機械において、切換弁に切換信号を供給する信号ライン中に設けられ切換弁の方向切換機能を解除する切換解除スイッチを具備したものであり、切換解除スイッチにより切換弁の方向切換機能を解除することで、切換弁を設置する以前のシステムに習熟した熟練者は、自分が習熟したシステムを用いることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１乃至図４に示された第１の実施の形態、図５に示された第２の実施の形態を参照しながら詳細に説明する。なお、図６に示された作業機械としての油圧ショベルは、本発明の説明においても用いるので、該当部分には、同一符号を付する。
【００１８】
先ず、図１乃至図４に示された第１の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１に示されるように、走行方向を切換可能の下部走行体11に対し、上部旋回体12が旋回可能に設けられ、この上部旋回体12に、掘削作業用の作業装置14と、操作方向により下部走行体11の走行方向を切換える走行操作用の操作体としての走行レバー16とが装着されている。さらに、下部走行体11に対し上部旋回体12の旋回位置を検出する検出装置21が設けられている。
【００２０】
図２および図３に示されるように、検出装置21は、下部走行体11に検出器作動部としてのドグ22が水平に設けられ、一方、上部旋回体12に検出器である接触型スイッチとしてのリミットスイッチ23が設けられ、このリミットスイッチ23の作動子としてのドグ感知部24がドグ22により押上げられて、ドグ22の設置された旋回位置を検出するように、構成されている。
【００２１】
図４は、検出装置21により検出された上部旋回体12の旋回位置が、図１（ａ）に示されるように作業装置14を下部走行体11とほぼ直交する一側に向けた位置と、図１（ｂ）に示されるように作業装置14を下部走行体11とほぼ直交する他側に向けた位置とで、走行レバー16の同一操作方向に対応する下部走行体11の走行方向を逆方向に切換える走行方向切換手段25を示している。
【００２２】
この図４に示されるように、下部走行体11は、正逆転可能な１対の走行用流体圧モータとしての走行用油圧モータ（以下、単に「走行モータ17」という）を備えている。
【００２３】
メインポンプ26からこれらの走行モータ17に至るメイン回路27には、これらの走行モータ17へ供給される作動流体としての作動油を方向制御するパイロット操作型のコントロール弁28が設けられている。
【００２４】
このコントロール弁28には、左走行モータ制御用および右走行モータ制御用のスプール29がそれぞれ設けられている。これらのスプール29は、両端の一方に作用するパイロット流体圧としてのパイロット油圧によりそれぞれ変位されるが、そのようなパイロット油圧が作用しないときは、図示しないリターンスプリングにより中立位置に復帰する。
【００２５】
作動油およびパイロット油は、油タンク30内に収容されている。
【００２６】
コントロール弁28の各スプール29の両端には、パイロットポンプ31から走行レバー16により操作されるパイロット弁32を経たパイロット回路33が接続されている。
【００２７】
前記走行方向切換手段25は、パイロット回路33中に電磁式の切換弁34が設けられ、この切換弁34の一端にはリターンスプリング35が、他端にはリターンスプリング35に抗して切換弁34を切換作動させるソレノイド36がそれぞれ設けられ、この切換弁34のソレノイド36には、信号ライン37を介して前記リミットスイッチ23が接続され、さらに電源38が接続されている。
【００２８】
切換弁34は、リミットスイッチ23からの切換信号により図４（ａ）から（ｂ）に示されるように切換わって、コントロール弁28の各スプール29へ案内されるパイロット流体としてのパイロット油を方向切換するものである。
【００２９】
次に、この図１乃至図４に示された実施の形態の作用を説明する。
【００３０】
走行レバー16の操作方向と下部走行体11の走行方向との関係を自動切換する作用を説明すると、例えば、正面を０°として、下部走行体11が０°の状態で、図１（ａ）に示されるようにオペレータ正面（上部旋回体12の作業装置14）が９０°（右側）を向いている場合は、図４（ａ）に示されるようにリミットスイッチ23がオフ状態にあるので、運転席13のオペレータが走行レバー16を前方に倒すと、０°の方向に下部走行体11が進み、また、図１（ｂ）に示されるようにオペレータ正面（上部旋回体12の作業装置14）が２７０°（左側）を向いている場合は、図４（ｂ）に示されるようにリミットスイッチ23がオン状態にあり、切換弁34がソレノイド36の励磁作用により切換状態にあるので、同様に走行レバー16を前方に倒しても、コントロール弁28の各スプール29が逆方向に変位して、走行モータ17が逆転し、図１（ｂ）に示されるように１８０°の方向に下部走行体11が進む。
【００３１】
つまり、上部旋回体12が左右どちらに向いても、走行レバー16を前方に倒すと、常にオペレータを正面とすると下部走行体11はオペレータの左方向に動くようになる。
【００３２】
この際、９０°、２７０°にはある程度の公差（例えば±２°）があっても良い。また、スイッチ操作により、例えば９０°（公差例えば土１０°）のときのみ下部走行体11が作動するようにしても良い。
【００３３】
次に、この図１乃至図４に示された実施の形態の効果を説明する。
【００３４】
検出装置21により検出された上部旋回体12の旋回位置が、作業装置14を下部走行体11とほぼ直交する一側に向けた位置と、作業装置14を下部走行体11とほぼ直交する他側に向けた位置とで、走行レバー16の同一操作方向に対応する下部走行体11の走行方向を、走行方向切換手段25の切換弁34によって逆方向に切換えることで、作業装置14が下部走行体11とほぼ直交する一側に向けた位置にあるときも他側に向けた位置にあるときも、走行レバー16の同一の操作方向に対し常に作業装置14の同一片側を進行方向とするように下部走行体11を走行させることができるので、下部走行体11に対する上部旋回体12の旋回位置によって走行レバー16の操作方向と下部走行体11の走行方向との関係が明確でない場合の誤った方向への走行を防止できる。
【００３５】
走行モータ17へ供給される作動油を方向制御するコントロール弁28へ案内されるパイロット油を、リミットスイッチ23からの切換信号により切換わった切換弁34により方向切換することで、走行レバー16の同一操作方向に対応する下部走行体11の走行方向を簡単に逆方向に切換えることができる。
【００３６】
以上のように、走行方向と操作方向がきちんと規定されるので、オペレータは特に意識することなく走行操作を行うことができる。また、構造も簡単であり、安価に誤操作を防止できる。
【００３７】
次に、図５は、第２の実施の形態を示し、切換弁34に切換信号を供給する信号ライン37中に、切換弁34の方向切換機能を解除する切換解除スイッチ39が設けられている。この切換解除スイッチ39は、走行レバー16の上端面などの、直ぐに操作できる位置に設置されている。なお、この実施の形態の他の部分は、図４に示された第１の実施の形態と同様であるから、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００３８】
このように、切換弁34に切換信号を供給する信号ライン37中に、切換弁34の方向切換機能を解除する切換解除スイッチ39を設け、図５（ａ）から（ｂ）に示されるように、この切換解除スイッチ39を開いて、切換弁34をスプリングリターン状態に戻すことで、切換弁34を設置する以前のシステムに習熟した熟練オペレータは、自分が習熟したシステムを用いることができる。
【００３９】
なお、前記走行方向切換手段25は、走行時以外には利用しない場合が多いので、オペレータが任意で使用の可否を選択できる走行方向切換モード用スイッチ（図示せず）を装着し、必要と思う場合にリミットスイッチ23などを使用できるようにすると良い。
【００４０】
すなわち、走行方向切換モード用スイッチ（図示せず）と連動させて、走行方向切換モード・オフ時には、リミットスイッチ23をドグ22と接触しないように格納させると良い。
また、より安全性を高めるために、走行方向と操作方向との確認のための例えばモニタでの表示、ブザーなどによる音を用いた警報を併用しても良い。
【００４１】
なお、図示された実施の形態では、走行方向切換手段25を、パイロット回路33に対して設置しているが、メイン回路27に対して設置しても良く、また、メイン回路27のコントロール弁28を電子コントローラで制御する電子制御方式の場合は、その電子コントローラ内の電子回路に組込むことも可能である。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、検出装置により検出された上部旋回体の旋回位置が、作業装置を下部走行体とほぼ直交する一側に向けた位置と、作業装置を下部走行体とほぼ直交する他側に向けた位置とで、操作体の同一操作方向に対応する下部走行体の走行方向を、走行方向切換手段によって逆方向に切換えることで、作業装置が一側に向けた位置にあるときも他側に向けた位置にあるときも、操作体の同一の操作方向に対し常に作業装置の同一片側を進行方向とするように下部走行体を走行させることができるので、操作体の操作方向と下部走行体の走行方向との関係が明確でない場合の誤った方向への走行を防止できる。
【００４３】
請求項２記載の発明によれば、走行用流体圧モータへ供給される作動流体を方向制御するパイロット操作型のコントロール弁へ案内されるパイロット流体を、切換信号により切換わった切換弁により方向切換することで、操作体の同一操作方向に対応する下部走行体の走行方向を簡単に逆方向に切換えることができる。
【００４４】
請求項３記載の発明によれば、切換解除スイッチにより切換弁の方向切換機能を解除することで、切換弁を設置する以前のシステムに習熟した熟練者は、自分が習熟したシステムを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る作業機械の第１の実施の形態を示す平面図であり、（ａ）はその上部旋回体を一側に向けた姿勢を示し、（ｂ）はその上部旋回体を他側に向けた姿勢を示す。
【図２】  同上作業機械の検出装置を示す正面図である。
【図３】  同上作業機械の検出装置を示す平面図である。
【図４】  同上作業機械の走行方向切換手段が組込まれた電気・油圧回路を示す回路図であり、（ａ）は走行方向切換前の状態を示し、（ｂ）は走行方向切換後の状態を示す。
【図５】  本発明に係る作業機械の走行方向切換手段に切換解除スイッチが組込まれた第２の実施の形態を示す回路図であり、（ａ）は切換解除前の状態を示し、（ｂ）は切換解除後の状態を示す。
【図６】  作業機械としての油圧ショベルを示す側面図である。
【図７】  従来の作業機械を示す平面図であり、（ａ）はその上部旋回体を前進側に向けた姿勢を示し、（ｂ）はその上部旋回体を後進側に向けた姿勢を示す。
【図８】  従来の改良された作業機械を示す平面図であり、（ａ）はその上部旋回体を前進側に向けた姿勢を示し、（ｂ）はその上部旋回体を後進側に向けた姿勢を示す。
【符号の説明】
11    下部走行体
12    上部旋回体
14    作業装置
16    操作体としての走行レバー
17    走行用流体圧モータとしての走行モータ
21    検出装置
25    走行方向切換手段
28    コントロール弁
34    切換弁
37    信号ライン
39    切換解除スイッチ
46    信号ライン
【図１】
0003940055.tif 000002
【図２】
0003940055.tif 000003
【図３】
0003940055.tif 000004
【図４】
0003940055.tif 000005
【図５】
0003940055.tif 000006
【図６】
0003940055.tif 000007
【図７】
0003940055.tif 000008
【図８】
0003940055.tif 000009