(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブームと、
該ブームの前方に起伏可能に支持されるアースドリルのフロントアタッチメントと、
前記フロントアタッチメントを前記ブームから取り外した状態で行う荷役作業であるクレーン作業、および前記フロントアタッチメントを前記ブームに抱き込んだ状態で行う荷役作業であるアースドリル補巻作業における吊荷の荷重をそれぞれ検出する荷重検出器と、
前記ブームの角度を検出する角度検出器と、
前記荷重検出器および前記角度検出器の検出結果に基づいて、前記クレーン作業時および前記アースドリル補巻作業時の定格荷重曲線を選択して過負荷防止制御を行うモーメントリミッタとを備えたモーメントリミッタ付き建設機械において、
前記フロントアタッチメントに設けられ、前記フロントアタッチメントの状態を検出して作業状態を検出する状態検出器と、
該状態検出器の検出結果に基づいて、前記モーメントリミッタにおける定格荷重曲線の設定を前記クレーン作業用および前記アースドリル補巻作業用のいずれか一方のものに変更する演算器と、
前記状態検出器によって検出された前記フロントアタッチメントの状態に基づき変更された定格荷重曲線の状態を表示する表示器とを備えたことを特徴とするモーメントリミッタ付き建設機械。
【請求項２】
前記状態検出器は、前記ブームに接触したときにオンし、非接触の時にオフするリミットスイッチであることを特徴とする請求項１記載のモーメントリミッタ付き建設機械。
【請求項３】
前記状態検出器は、前記ブームに近づいたことを非接触にて検出する非接触式センサであることを特徴とする請求項１記載のモーメントリミッタ付き建設機械。
【請求項４】
ブームと、
該ブームの前方に起伏可能に支持されるアースドリルのフロントアタッチメントと、
前記フロントアタッチメントを前記ブームから取り外した状態で行う荷役作業であるクレーン作業、および前記フロントアタッチメントを前記ブームに抱き込んだ状態で行う荷役作業であるアースドリル補巻作業における吊荷の荷重をそれぞれ検出する荷重検出器と、
前記ブームの角度を検出する角度検出器と、
前記荷重検出器および前記角度検出器の検出結果に基づいて、前記クレーン作業時および前記アースドリル補巻作業時の定格荷重曲線を選択して過負荷防止制御を行うモーメントリミッタとを備えたモーメントリミッタ付き建設機械において、
前記フロントアタッチメントの状態を検出して作業状態を検出する状態検出器と、
該状態検出器の検出結果に基づいて、前記モーメントリミッタにおける定格荷重曲線の設定を前記クレーン作業用および前記アースドリル補巻作業用のいずれか一方のものに変更する演算器と、
前記状態検出器によって検出された前記フロントアタッチメントの状態に基づき変更された定格荷重曲線の状態を表示する表示器とを備え、
前記状態検出器は、前記フロントアタッチメントを起伏動するフロントアタッチメント用起伏ロープに作用する荷重を検出するロードセル手段からなることを特徴とするモーメントリミッタ付き建設機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モーメントリミッタ付き建設機械に関し、とくにクレーン作業の他に掘削作業などを行うアタッチメントを有し、このアタッチメントを取り付けた状態で、クレーン作業を行うことができるモーメントリミッタ付き建設機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クレーンのブーム長さごとにそれぞれの定格荷重曲線を記憶した複数のカセットを用意しておき、ブーム長さによってカセットを交換するようにしたモーメントリミッタが知られている。
ここで、ジブ付クレーンにおいて同一のブーム長さのままで主ブーム吊りとジブ吊りとを切り換えて作業するような場合には、これらの主ブーム吊り、ジブ吊りに応じた２種類の定格荷重曲線が記憶されている１つのカセットを使用し、カセットを交換することなく単にオペレータがセレクタスイッチを切り換えるのみで主ブーム吊りとジブ吊りに応じた定格荷重曲線を選択するようにしたモーメントリミッタが知られている（例えば実開昭５８−１０８４号公報）。
【０００３】
一方、堀削用のフロントアタッチメントをクレーン本体に装着してなるアースドリル機においては、フロントアタッチメントをクレーン本体に装着し、そのフロントアタッチメントをブームに抱き込んだ状態にて荷役作業を行うアースドリル補巻作業と、フロントアタッチメントをブームから外した状態にて荷役作業を行うクレーン作業とがある。
このようなアースドリル機においては、フロントアタッチメントを取り付けた状態と取り外した状態とでは、フロントアタッチメントの自重の影響により定格荷重曲線が相違する。このため、アースドリル機においては、フロントアタッチメント使用状態と非使用状態とに応じた定格荷重曲線を記憶したカセットをそれぞれ用意し、フロントアタッチメントを取り付けた状態にあるか取り外した状態にあるかに応じて作業者がカセットの入れ替えを行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなアースドリル機においては、作業者が作業状態に応じてカセットの入れ替えを行っているため、誤ったカセットを使用してしまうおそれがある。この場合、上記実開昭５８−１０８４号公報に記載されたように、１本のカセットに複数の定格荷重曲線を記憶し、作業状態によってセレクタスイッチの切り換えを行うことが考えられる。しかしながら、この場合もセレクタスイッチの切り換えは作業者が行うことから、セレクタスイッチを誤って切り換えてしまうおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、アースドリル機のようにクレーン作業以外に他の作業を行うことができるアタッチメントを備えた建設機械において、モーメントリミッタにおける定格荷重曲線の切り換えを誤りなく行うことができるモーメントリミッタ付き建設機械を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態を示す図１〜図６を参照して説明すると、請求項１の発明は、ブーム８と、ブーム８の前方に起伏可能に支持されるアースドリルのフロントアタッチメント３と、フロントアタッチメント３をブーム８から取り外した状態で行う荷役作業であるクレーン作業、およびフロントアタッチメント３をブーム８に抱き込んだ状態で行う荷役作業であるアースドリル補巻作業における吊荷の荷重をそれぞれ検出する荷重検出器１５と、ブーム８の角度を検出する角度検出器１６と、荷重検出器１５および角度検出器１６の検出結果に基づいて、クレーン作業時およびアースドリル補巻作業時の定格荷重曲線を選択して過負荷防止制御を行うモーメントリミッタ１３とを備えたモーメントリミッタ付き建設機械に適用され、フロントアタッチメント３に設けられ、フロントアタッチメント３の状態を検出して作業状態を検出する状態検出器２３Ａと、状態検出器２３Ａの検出結果に基づいて、モーメントリミッタ１３における定格荷重曲線の設定をクレーン作業用およびアースドリル補巻作業用のいずれか一方のものに変更する演算器１３と、状態検出器２３Ａによって検出されたフロントアタッチメント３の状態に基づき変更された定格荷重曲線の状態を表示する表示器４９，５０とを備えたことにより上記目的を達成する。
【０００７】
請求項２の発明によれば、状態検出器２３Ａは、ブームに接触したときにオンし、非接触の時にオフするリミットスイッチである。
請求項３の発明によれば、状態検出器２３Ｂは、ブーム８に近づいたことを非接触にて検出する非接触式センサである。
請求項４の発明によれば、状態検出器２３Ｃは、フロントアタッチメント３を起伏動するフロントアタッチメント用起伏ロープ４に作用する荷重を検出するロードセル手段からなる。
【０００８】
請求項１の発明によれば、建設機械の作業に応じたアタッチメントの状態が状態検出器２３Ａにより検出される。そして、演算器１３では、状態検出器２３Ａの検出結果により、モーメントリミッタにおける定格荷重曲線の設定が変更される。
【０００９】
なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が実施の形態に限定されるものではない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態によるアースドリル機の構成を示す側面図である。図１に示すように、下部走行体２１の上部には旋回輪２２を介して上部旋回体１が旋回自在に取り付けられている。上部旋回体１の前部にはブーム８が起伏可能に取り付けられている。ブーム８の上端はペンダントロープ９を介してブーム起伏ロープ１４に支持されている。ブーム起伏ウインチ１８によりブーム起伏ロープ１４の繰り出し長さを変化させるとブーム８が起伏する。
【００１１】
ブーム８の前方には、ケリードライブ装置２を支持するフロントフレーム３が設けられ、その下端が上部旋回体１と回動自在に連結されている。フロントフレーム３の上部は、ブーム８の内部から繰り出されたフロントフレーム起伏ロープ４により支持されている。油圧シリンダ５を伸縮させてフロントフレーム起伏ロープ４の繰り出し長さを変化させるとフロントフレーム３が起伏する。ケリードライブ装置２はケリーバ６を回転駆動する。ケリーバ６は、スイベルジョイント６ａを介してケリーロープ７と接続されている。ケリーロープ７はブーム８の上端を経由して主巻ウインチ１９に巻き取られている。竪孔の掘削時にはフロントフレーム起伏ロープ４が図１に示す位置よりも繰り出され、ケリーバ６の下端に掘削バケット（不図示）が取り付けられる。竪孔掘削後、補巻フック１０から鉄筋やトレミー管の吊荷１００（図では模式的に示す）を吊り下げて竪孔内に建て込むときは、ケリーバ６から掘削バケットが取り外され、フロントフレーム３が図１に示すようにブーム８側に引き寄せられる。なお、補巻フック１０を支持する補巻ロープ１１はブーム８の上端を経由して補巻ウインチ２０に巻き取られる。
【００１２】
上記のアースドリル機において、ブーム起伏ロープ１４の張力が荷重検出器１５により検出され、ブーム８の角度がブーム側面の角度検出器１６により検出される。これらの検出器１５，１６の検出信号は運転室１２の内部に設置された、モーメントリミッタを内包する演算装置１３に入力される。なお、ブーム角度は垂直線から下向きに測った角度である。
【００１３】
また、図１における部分ａには、フロントフレーム３の起伏状態を検出する検出器２３Ａが設けられている。図２は検出器２３Ａの構成を示す平面図、図３は図２のＢ方向矢視図である。図２および図３に示すように、検出器２３Ａは接触式のリミットスイッチからなるものであり、フロントフレーム３に設けられたストッパ３ａに取り付けられる。ブーム８には検出器２３Ａと対応する位置にストッパ８ａが取り付けられており、フロントフレーム３をブーム８側に抱き込んでいくと、ストッパ８ａと検出器２３Ａのストライカ２４とが接触し、これによりストライカ２４が傾倒してスイッチが作動するように構成されている。この検出器２３Ａのオン／オフ状態は上記演算装置１３において検出される。
【００１４】
図４および図５は演算装置１３の構成を示す図であり、図４はカセットとスイッチの接続関係を示すブロック図、図５は演算装置１３のパネル部分を示す正面図である。図４および図５に示すように、演算装置１３のパネル５６に形成された開口５７にはカセット５１が挿入、取り出し可能とされている。カセット５１は、クレーン作業用の定格荷重曲線を記憶した記憶回路５２と、アースドリル補巻作業用の定格荷重曲線を記憶した記憶回路５３とを備えている。定格荷重曲線の例を図６に示す。図６に示すようにクレーン作業用の定格荷重曲線Ｗ１は、アースドリル補巻作業用の定格荷重曲線Ｗ２よりも、大荷重および大作業半径での作業が可能となっている。
【００１５】
カセット５１をパネル５６の開口５７へ挿入した際に外部に露出する端面５８には、作業データの種類を表示する標記５４，５５が設けられている。標記５４はクレーン作業用の限界荷重を示すもので「クレーン」と記載してあり、標記５５はアースドリル補巻作業用の限界荷重を示すもので「アース補巻」と記載されている。標記５４，５５の左方には表示ランプ４９，５０が設けられており、標記５４と表示ランプ４９とはライン５９により、標記５５と表示ランプ５０とはライン６０により結ばれている。
そして、図４に示すように、検出器２３Ａの作動状態により接触子６３が移動し、適宜カセット５１の記憶回路５２あるいは記憶回路５３が図示しない演算回路、比較回路などの処理回路に接続され、選択された作業データに該当する表示ランプ４９あるいは表示ランプ５０が点灯または点滅する。
【００１６】
次いで、本実施の形態の動作について説明する。
アースドリル補巻作業を行う際は、フロントフレーム起伏ロープ４を巻き取ってフロントフレーム３をブーム８に抱き込む。これにより、ブーム８に設けられたストッパ８ａと検出器２３Ａのストライカ２４とが接触して検出器２３Ａのスイッチが作動し、アースドリル補巻作業状態を検出する。この際、カセット５１のアースドリル補巻作業用の定格荷重曲線を記憶した記憶回路５３が選択され、「アース補巻」と記載された標記５５に対応する表示ランプ５０が点灯する。そしてこの選択された定格荷重曲線と、角度検出器１６の検出値と、荷重検出器１５の検出値とに基づいて、作業時の負荷状態の表示が行われる。また、過負荷となるような場合には警報を発するなどして、過負荷が防止される。
【００１７】
一方、フロントフレーム起伏ロープ４を繰り出してフロントアタッチメントをクレーン本体から取り外しているときは、ストッパ８ａと検出器２３Ａのストライカ２４とが接触しないため、検出器２３Ａのスイッチが作動せず、クレーン作業状態を検出する。この際、カセット５１のクレーン作業用の定格荷重曲線を記憶した記憶回路５２が選択され、「クレーン」と記載された標記５４に対応するランプ４９が点灯する。そしてこの選択された定格荷重曲線と、角度検出器１６の検出値と、荷重検出器１５の検出値とに基づいて、作業時の負荷状態の表示が行われる。また、過負荷となるような場合には警報を発するなどして、過負荷が防止される。
【００１８】
このように、本実施の形態においては、フロントフレーム３の状態を検出器２３Ａにより検出することにより、アースドリル補巻作業用およびクレーン作業用の定格荷重曲線を選択するようにしたため、作業者が作業状態を誤って入力することがなくなり、適切な定格荷重により作業を行うことができる。
【００１９】
−第２の実施の形態−
図７は第２の実施の形態における図１の部分ａに対応する平面図、図８は図７のＣ方向矢視図である。
上記第１の実施の形態においては、リミットスイッチからなる検出器２３Ａにより、フロントフレーム３の状態を検出しているが、図７および図８に示すように、非接触式センサからなる検出器２３Ｂによりフロントフレーム３の状態を検出してもよい。すなわち、検出器２３Ｂによりフロントフレーム３のストッパ３ａとブーム８のストッパ８ａとの距離を検出し、この距離が所定値以下となったときにスイッチが作動するように検出器２３Ｂを設定する。そして、この検出器２３Ｂによりフロントフレーム３の状態に基づく作業状態を検出して、上記第１の実施の形態と同様に、カセット５１に記憶された記憶回路５２，５３を選択して作業状態に応じた定格荷重曲線により作業を行うことができる。
【００２０】
−第３の実施の形態−
図９は本発明の第３の実施の形態によるアースドリル機の構成を示す側面図である。なお、第３の実施の形態によるアースドリル機は上記図１に示す第１の実施の形態によるアースドリル機の構成を略同一であるため、ここでは相違点のみについて説明する。図９に示すように、第３の実施の形態においては、検出器２３Ａに代えて、フロントフレーム起伏ロープ４にロードセル２３Ｃを設けた点が第１の実施の形態とは異なるものである。なお、ロードセル２３Ｃは、フロントフレーム起伏ロープ４とフロントフレーム３との間にピンなどにより取り付けられる。また、ロードセル２３Ｃの検出結果は上記演算装置１３に入力されるものである。
【００２１】
次いで、第３の実施の形態の動作について説明する。
アースドリル補巻作業を行う際は、フロントフレーム起伏ロープ４を巻き取ってフロントフレーム３をブーム８に抱き込む。この際、フロントフレーム３はフロントフレーム起伏ロープ４により支持されるため、ロードセル２３Ｃにはフロントフレーム３の荷重が検出され、これにより、アースドリル補巻作業状態を検出する。
一方、フロントアタッチメントをクレーン本体から取り外しているときは、ロードセル２３Ｃはフロントフレーム３の荷重を検出しないため、これによりクレーン作業状態を検出する。
そして、ロードセル２３Ｃによる検出結果に基づいて、上記第１の実施の形態と同様に、カセット５１に記憶された記憶回路５２，５３を選択して作業状態に応じた定格荷重曲線により作業を行うことができる。
【００２２】
なお、上記実施の形態においては、フロントアタッチメントとしてアースドリルアタッチメントを使用しているが、例えばバケットなどの他のアタッチメントをフロントアタッチメントとして使用する場合であっても、本発明を適用することができる。
【００２３】
以上の実施の形態と請求項との対応において、検出器２３Ａ，２３Ｂおよびロードセル２３Ｃが状態検出器を、演算装置１３がモーメントリミッタおよび演算器を構成する。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、アタッチメント状態検出器の検出結果に基づいて、モーメントリミッタにおける定格荷重曲線の設定を変更するようにしたため、作業状態に応じた定格荷重曲線を自動的に設定して作業を行うことができる。したがって、作業者がカセットを入れ替えたりスイッチを切り換えたりする必要がなくなるため、モーメントリミッタの誤設定を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるアースドリル機の構成を示す側面図
【図２】検出器の構成を示す平面図
【図３】図２のＢ方向矢視図
【図４】カセットとスイッチの接続関係を示すブロック図
【図５】演算装置のパネル部分を示す正面図
【図６】定格荷重曲線の例を示すグラフ
【図７】第２の実施の形態における図１の部分ａに対応する平面図
【図８】図７のＣ方向矢視図
【図９】本発明の第３の実施の形態によるアースドリル機の構成を示す側面図
【符号の説明】
２  ケリードライブ装置
３  フロントフレーム
３ａ  ストッパ
４  フロントフレーム起伏ロープ
６  ケリーバ
６ａ  スイベルジョイント
７  ケリーロープ
８  ブーム
８ａ  ストッパ
９  ペンダントロープ
１０  補巻フック
１１  補巻ロープ
１３  演算装置
１５  荷重検出器
１６  角度検出器
２３Ａ，２３Ｂ  検出器
２３Ｃ  ロードセル
５１  カセット
５２，５３  記憶回路
５４，５４  標記
１００  吊荷
【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】
0003745480.tif 000008
【図８】
0003745480.tif 000009
【図９】
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