(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端部が機体本体に上下揺動自在に支持される第一ブームと、該第一ブームの先端部に左右揺動自在に支持される第二ブームとを備えたオフセット型の作業部を装着してなる建設機械において、作業部と機体本体との干渉を回避するための干渉防止領域を設定し、該干渉防止領域への作業部の侵入を防止するための干渉防止制御装置を設け、前記干渉防止領域として、作業部が右側にオフセットされている状態での作業部と機体本体右側部との干渉を防止するための右側干渉防止領域を設定するにあたり、機体本体は、第一ブーム軸支部を挟んで左方側に運転室が、右方側にバルブ装置等の機器装置やタンク類が収納される収納室がそれぞれ配される一方、右側干渉防止領域は、作業部と収納室との干渉を回避するべく設定されることを特徴とする建設機械における干渉防止制御装置。
【請求項２】
請求項１において、建設機械は、クローラ式の下部走行体の上方に上部旋回体が旋回自在に支持されるショベル系建設機械であって、右側干渉防止領域の高さ方向の範囲は、下部走行体のクローラベルト上面と上部旋回体の架台フレーム下面との中間の位置から第一ブーム軸支位置に至るまでの範囲であることを特徴とする建設機械における干渉防止制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械における干渉防止制御装置の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、油圧ショベル等の建設機械のなかには、機体本体に上下揺動自在に支持される第一ブームと、該第一ブームの先端部に左右揺動自在に支持される第二ブームとを備えた所謂オフセット型の作業部を装着したものがあるが、この様なものでは、作業部を移動させたときに該作業部が機体本体に接触（干渉）してしまう惧れがある。そこで、従来、作業部と機体本体との接触を回避するための種々の干渉防止制御装置が提案されているが、これら従来の干渉防止制御装置において、作業部の侵入を防止する干渉防止領域としては、オペレータの居住空間となる運転室が設定されており、これによりオペレータの保護を計ることができるようになっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記第一ブームと第二ブームとを備えたオフセット型の作業部が装着された建設機械では、通常、第一ブーム軸支部を挟んで、左方側に運転室が配される一方、右方側には、バルブ装置やバッテリ等の機器装置やタンク類が収納される収納室が配されている。この収納室に、例えば各種油圧アクチュエータに対する圧油供給排出制御を行うためのコントロールバルブ装置が収納されている場合、該コントロールバルブ装置が作業部との接触により損傷してしまうと、油圧アクチュエータをコントロールできなくなってしまう惧れがある。しかるに、前述した従来の干渉防止装置では、干渉防止領域として運転室が設定されているのみであるから、作業部を右側にオフセットした場合、作業部と収納室とが接触してしまう惧れがあって問題となり、ここに本発明が解決しようとする課題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の如き実情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、基端部が機体本体に上下揺動自在に支持される第一ブームと、該第一ブームの先端部に左右揺動自在に支持される第二ブームとを備えたオフセット型の作業部を装着してなる建設機械において、作業部と機体本体との干渉を回避するための干渉防止領域を設定し、該干渉防止領域への作業部の侵入を防止するための干渉防止制御装置を設け、前記干渉防止領域として、作業部が右側にオフセットされている状態での作業部と機体本体右側部との干渉を防止するための右側干渉防止領域を設定するにあたり、機体本体は、第一ブーム軸支部を挟んで左方側に運転室が、右方側にバルブ装置等の機器装置やタンク類が収納される収納室がそれぞれ配される一方、右側干渉防止領域は、作業部と収納室との干渉を回避するべく設定されることを特徴とする建設機械における干渉防止制御装置である。
そして、この様にすることにより、作業部と機体本体右側部との干渉を回避できることになって、機体本体右側部の保護を計れると共に、作業部と機体本体右側部との干渉を気にすることなく効率よく作業を行えると共に、収納室に収納されている機器装置類やタンク類等の保護を計ることができる。
請求項２の発明は、請求項１において、建設機械は、クローラ式の下部走行体の上方に上部旋回体が旋回自在に支持されるショベル系建設機械であって、右側干渉防止領域の高さ方向の範囲は、下部走行体のクローラベルト上面と上部旋回体の架台フレーム下面との中間の位置から第一ブーム軸支位置に至るまでの範囲であることを特徴とする建設機械における干渉防止制御装置である。
このようにすることにより、作業部の小旋回姿勢への変姿や下部走行体近傍の作業を妨げることなく、機体本体右側部の保護を計ることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１および図２において、１はオフセット型の油圧ショベルであって、該油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２、該下部走行体２に旋回自在に支持される上部旋回体３、該上部旋回体３に装着される作業部４等の各部から構成されており、さらに該作業部４は、基端部が上部旋回体３に上下揺動自在に支持される第一ブーム５、該第一ブーム５の先端部に左右揺動自在に支持される第二ブーム６、該第二ブーム６の先端部に連結ブラケット７を介して前後揺動自在に連結されるスティック８、該スティック８の先端部に揺動自在に取付けられるバケット９、および第一ブーム５を揺動せしめるためのブーム用シリンダ１０、第二ブーム６を揺動せしめるためのオフセット用シリンダ１１、スティック８を揺動せしめるためのスティック用シリンダ１２、バケット９を揺動せしめるためのバケット用シリンダ１３等から構成されている。また、上部旋回体３には、前記第一ブーム５の軸支部６０を挟んで、左方側にキャブ（本発明の運転室に相当する）６１が配され、右方側に収納室６２が配され、さらに後方側にはエンジンルーム６３が配されているが、本実施の形態では、前記収納室６２内の前半部には、後述するコントロールバルブ等の各種バルブが組込まれたコントロールバルブユニット（図示せず）等の機器装置類が収納され、また収納室６２の後半部には、図示しない燃料タンク、作動油タンク等のタンク類が収納されている。
【０００６】
ここで、前記第一ブーム５は、ブーム用シリンダ１０が縮小することで下降し、ブームシリンダ１０が伸長することで上昇する構成となっている。また第二ブーム６は、オフセット用シリンダ１１が縮小することで左方向に移動（左オフセット）し、またオフセット用シリンダ１１が伸長することで右方向に移動（右オフセット）する構成になっている。さらにまたスティック８は、スティック用シリンダ１２が伸長することで機体後方側に揺動（スティックイン）し、スティック用シリンダ１２が縮小することで機体前方側に揺動（スティックアウト）する構成となっている。
【０００７】
次いで、前記各シリンダ１０〜１３への圧油供給制御を、図３に示す油圧回路図に基づいて説明すると、図３において、１４はメインポンプ、１５はパイロットポンプ、１６は油タンク、また１７〜２０はブーム用、オフセット用、スティック用、バケット用の各コントロールバルブであって、これら各コントロールバルブ１７〜２０は、縮小側パイロットポート１７ａ〜２０ａおよび伸長側パイロットポート１７ｂ〜２０ｂを備えたパイロット操作式の三位置切換弁から構成されている。
そして、前記各コントロールバルブ１７〜２０は、両パイロットポート１７ａ〜２０ａ、１７ｂ〜２０ｂにパイロット圧油が供給されていない状態では、対応する各シリンダ１０〜１３への圧油供給を停止する中立位置Ｎに位置しているが、縮小側パイロットポート１７ａ〜２０ａにパイロット圧油が供給されることで、シリンダ１０〜１３の縮小側油室にメインポンプ１４からの圧油を供給する縮小側位置Ｘに切換り、また伸長側パイロットポート１７ｂ〜２０ｂにパイロット圧油が供給されることで、シリンダ１０〜１３の伸長側油室にメインポンプ１４からの圧油を供給する伸長側位置Ｙに切換る構成となっている。
【０００８】
また、２１〜２４は対応する操作具の操作に基づいて前記各コントロールバルブ１７〜２０にパイロット圧油を供給するためのブーム用、オフセット用、スティック用、バケット用のパイロットバルブであって、これら各パイロットバルブ２１〜２４は、それぞれ縮小側パイロットバルブ２１Ａ〜２４Ａと伸長側パイロットバルブ２１Ｂ〜２４Ｂとから構成されている。
そしてこれらパイロットバルブ２１〜２４は、対応する操作具を縮小側または伸長側に操作することにより、該操作された側のパイロットバルブ２１Ａ〜２４Ａまたは２１Ｂ〜２４Ｂの出力ポート２１ａ〜２４ａから、操作具の操作量に対応する圧力のパイロット圧油が出力される構成となっている。
尚、図３中、２５、２６、２７はそれぞれ上部旋回体３を旋回させるための旋回用モータ、旋回用コントロールバルブ、旋回用パイロットバルブである。
【０００９】
さらに、前記ブーム用縮小側パイロットバルブ２１Ａとブーム用コントロールバルブ縮小側パイロットポート１７ａとを連結するブーム用縮小側パイロット油路、ブーム用伸長側パイロットバルブ２１Ｂとブーム用コントロールバルブ伸長側パイロットポート１７ｂとを連結するブーム用伸長側パイロット油路、スティック用伸長側パイロットバルブ２３Ｂとスティック用コントロールバルブ伸長側パイロットポート１９ｂとを連結するスティック用伸長側パイロット油路の各パイロット油路には、それぞれブーム用縮小側、ブーム用伸長側、スティック用伸長側の各電磁比例減圧弁２８、２９、３０が設けられている。
これら電磁比例減圧弁２８、２９、３０は同様のものであるため、ブーム用縮小側の電磁比例減圧弁２８を例にとって説明すると、このものは、第一〜第三ポート２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、およびソレノイド２８ｄを備えており、第一ポート２８ａは油タンク１６に、第二ポート２８ｂはブーム用縮小側パイロットバルブ２１Ａの出力ポート２１ａに、第三ポート２８ｃはブーム用コントロールバルブ１７の縮小側パイロットポート１７ａにそれぞれ接続されている。
そしてこの電磁比例減圧弁２８は、ソレノイド２８ｄが励磁していない状態では、第一ポート２８ａと第三ポート２８ｃとを連通する弁路を開き、かつ第二ポート２８ｂを閉じていて、縮小側パイロットポート１７ａの油を油タンク１６に排出するようになっているが、後述する制御部３１からの制御指令に基づいてソレノイド２８ｄが励磁することにより、第二ポート２８ｂと第三ポート２８ｃとを連通する出力用弁路を開くように構成されている。そして該出力用弁路が開くことにより、ブーム用縮小側パイロットバルブ出力ポート２１ａからのパイロット圧油がブーム用コントロールバルブ縮小側パイロットポート１７ａに出力されるようになっているが、該出力圧力は、制御部３１からソレノイド２８ｄの励磁回路に出力される制御指令に対応して増減するようになっている。
【００１０】
また、前記オフセット用縮小側パイロットバルブ２２Ａとオフセット用コントロールバルブ縮小側パイロットポート１８ａとを連結するオフセット用縮小側パイロット油路、およびオフセット用伸長側パイロットバルブ２２Ｂとオフセット用コントロールバルブ伸長側パイロットポート１８ｂとを連結するオフセット用伸長側パイロット油路の各パイロット油路には、それぞれオフセット用縮小側、オフセット用伸長側の各電磁切換弁３２、３３が設けられている。
これら電磁切換弁３２、３３は同様のものであるため、オフセット用縮小側の電磁切換弁３２を例にとって説明すると、このものは、ソレノイド３２ａを備えた二位置切換弁であって、ソレノイド３２ａが励磁していない状態では、オフセット用縮小側パイロットバルブ２２Ａから出力されるパイロット圧油をオフセット用コントロールバルブ縮小側パイロットポート１８ａに供給する供給位置Ｘに位置しているが、制御部３１からの制御指令に基づいてソレノイド３２ａが励磁することにより、前記パイロットバルブ２２Ａからパイロットポート１８ａへのパイロット圧油の供給を遮断する遮断位置Ｙに切換るように構成されている。
【００１１】
一方、前記スティック用縮小側パイロットバルブ２３Ａとスティック用コントロールバルブ縮小側パイロットポート１９ａとを連結するスティック用縮小側パイロット油路には、第一シャトル弁３４およびスティック用縮小側電磁切換弁３５が設けられている。
前記第一シャトル弁３４は、後述する回避用電磁比例減圧弁３６から出力されるパイロット圧油と、スティック用縮小側パイロットバルブ２３Ａから出力されるパイロット圧油とを入力し、該入力されたパイロット圧油のうち高圧側のものを選択してスティック用縮小側電磁切換弁３５に出力するように構成されている。
【００１２】
また、前記スティック用縮小側電磁切換弁３５は、前述した電磁切換弁３２、３３と同様の構造のものであって、ソレノイド３５ａが励磁していない状態では、前記第一シャトル弁３４から出力されるパイロット圧油をスティック用コントロールバルブ縮小側パイロットポート１９ａに供給する供給位置Ｘに位置しているが、制御部３１からの制御指令に基づいてソレノイド３５ａが励磁することにより、前記第一シャトル弁３４からパイロットポート１９ａへのパイロット圧油の供給を遮断する遮断位置Ｙに切換るように構成されている。
【００１３】
さらに、前記回避用電磁比例減圧弁３６は、前述した電磁比例減圧弁２８、２９、３０と同様の構造のものであるが、このものの第一ポート３６ａは油圧タンク１６に、第二ポート３６ｂは後述する回避用パイロット油路３７に、第三ポート３６ｃは前記第一シャトル弁３４にそれぞれ接続されている。
そしてこの回避用電磁比例減圧弁３６は、制御部３１からの作動指令に基づいてソレノイド３６ｄが励磁することにより、第二ポート３６ｂと第三ポート３６ｃとを連通する出力用弁路を開いて、回避用パイロット油路３７の圧油を第一シャトル弁３４に出力するように構成されているが、該出力圧力は、制御部３１からの制御指令に対応して増減するようになっている。
【００１４】
ここで、前記回避用パイロット油路３７は、ブーム用縮小側、伸長側の各パイロットバルブ２１Ａ、２１Ｂ、およびオフセット用縮小側パイロットバルブ２２Ａから出力されたパイロット圧油を、第二、第三シャトル弁３８、３９を介して前記回避用パイロット油路３７に供給するように構成されている。
つまり、ブーム用縮小側パイロットバルブ２１Ａとブーム用縮小側電磁比例減圧弁２８とを連結する油路の中途部からはブーム用縮小側パイロット分岐油路４０が分岐形成され、またブーム用伸長側パイロットバルブ２１Ｂとブーム用伸長側電磁比例減圧弁２９とを連結する油路の中途部からはブーム用伸長側パイロット分岐油路４１が分岐形成され、さらにオフセット用縮小側パイロットバルブ２２Ａとオフセット用縮小側電磁切換弁３２とを連結する油路の中途部からはオフセット用縮小側パイロット分岐油路４２が分岐形成されている。
そして、前記ブーム用縮小側、伸長側の各パイロット分岐油路４０、４１は、第二シャトル弁３８の入口側第一、第二ポート３８ａ、３８ｂにそれぞれ接続されているが、該第二シャトル弁３８の出口側ポート３８ｃは、第三シャトル弁３９の入口側第一ポート３９ａに接続されている。また、オフセット用縮小側パイロット分岐油路４２は第三シャトル弁３９の入口側第二ポート３９ｂに接続されており、さらに該第三シャトル弁３９の出口側ポート３９ｃは、前記回避用パイロット油路３７に接続されている。而して、ブーム用縮小側または伸長側のパイロットバルブ２１Ａまたは２１Ｂからパイロット圧油が出力された場合には、ブーム用縮小側または伸長側のパイロット分岐油路４０または４１、第二シャトル弁３８、第三シャトル弁３９を経由して回避用パイロット油路３７にパイロット圧油が供給され、またオフセット用縮小側パイロットバルブ２２Ａからパイロット圧油が出力された場合には、オフセット用縮小側パイロット分岐油路４２、第三シャトル弁３９を経由して回避用パイロット油路３７にパイロット圧油が供給されるようになっている。尚、ブーム用縮小側または伸長側のパイロットバルブ２１Ａまたは２１Ｂと、オフセット用縮小側パイロットバルブ２２Ａとの両方からパイロット圧油が出力された場合には、高圧側のパイロット圧油が回避用パイロット油路３７に供給される。
【００１５】
さらに、４３はロック用電磁弁であって、このものは、前記パイロットバルブ２１〜２４、２７の一次側（上流側）に配設されている。そしてこのロック用電磁弁４３は、オペレータがロック用操作具（図示せず）を操作することに基づいて、パイロットポンプ１５からのパイロット圧油をパイロットバルブ２１〜２４、２７に出力する非ロック位置Ｘと、パイロット圧油を出力しないロック位置Ｙとに切換るように構成されている。
【００１６】
一方、前記制御部３１は、マイクロコンピュータ等を用いて構成されるものであるが、該制御部３１は、図４のブロック図に示す如く、第一ブーム５の上部旋回体３に対する相対角度を検出するブーム角度センサ４４、第二ブーム６の第一ブーム５に対する相対角度を検出するオフセット角度センサ４５、スティック８の第二ブーム６に対する相対角度を検出するスティック角度センサ４６からの検出信号を入力し、該検出信号に基づいて、位置演算器４７により第一ブーム５、第二ブーム６、スティック８の位置を演算し、該演算結果を比較演算器４８に出力する。
また、制御部３１のメモリー３１ａには、作業部５がキャブ６１にこれ以上接近してはならないとして設定された運転室干渉防止領域（例えばキャブ６１から３００ｍｍ以内の範囲）Ｐと、作業部５が収納室６２にこれ以上接近してはならないとして設定された右側干渉防止領域Ｑとが記憶されている。
そして比較演算器４８は、前記位置演算器４７により演算された作業部５の位置と運転室干渉防止領域Ｐおよび右側干渉防止領域Ｑとを比較演算して、その演算結果を出力信号演算器５０に出力する。この場合、バケット９が最も運転室干渉防止領域Ｐや右側干渉防止領域Ｑに近づく姿勢となった状態を想定して、作業部５の位置と運転室干渉防止領域Ｐおよび右側干渉防止領域Ｑとの比較演算が行われる。
さらに、前記出力信号演算器５０には、ブーム用縮小側パイロットバルブ２１Ａからパイロット圧油が出力されたことを検知するブーム用縮小側圧力センサ５１Ａ、同様にブーム用伸長側、オフセット用縮小側、オフセット用伸長側、スティック用縮小側、およびスティック用伸長側の各パイロットバルブ２１Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ、２３Ａ、２３Ｂからパイロット圧油が出力されたことをそれぞれ検知するブーム用伸長側、オフセット用縮小側、オフセット用伸長側、スティック用縮小側、およびスティック用伸長側の各圧力センサ５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂ、５３Ａ、５３Ｂからの信号が入力される。
そして出力信号演算器５０は、比較演算器４８および圧力センサ５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂ、５３Ａ、５３Ｂからの入力信号に基づき、ブーム用縮小側、ブーム用伸長側、スティック用伸長側、回避用の各電磁比例減圧弁２８、２９、３０、３６、およびオフセット用縮小側、オフセット用伸長側、スティック用縮小側の各電磁切換弁３２、３３、３５のソレノイド励磁回路に制御指令を出力するように構成されている。
【００１７】
ここで、前記右側干渉防止領域Ｑは、第二ブーム５が右側にオフセットされた状態で、作業部５と上部旋回体３の右側部との接触を防止するために設定される領域であって、本実施の形態では、上部旋回体３の右側前部の収納室６２と作業部５との接触を防止するために設定されており、例えば、図２に示す如く、右側干渉防止領域Ｑの高さ方向の範囲Ｈは、下部走行体２のクローラベルト２ａ上面と上部旋回体３の架台フレーム３ａ下面との中間の位置から、第一ブーム軸支部６０に至るように設定される。この場合、右側干渉防止領域Ｑの高さ位置が高すぎると、作業部５が小旋回姿勢（図２に鎖線で示した作業部５の姿勢）をとるときの妨げとなり、また右側干渉防止領域Ｑの高さ位置が低すぎると、下部走行体２近傍での作業の妨げになるため、右側干渉防止領域Ｑは、収納室６２と作業部５との接触を防止でき、かつ作業の妨げにならない範囲で設定される。また、本実施の形態では、収納部６２の後半部については、ブーム用シリンダ１０、オフセット用シリンダ１１、スティック用シリンダ１２の伸縮ストロークにより作業部５が収納室６２に接触する惧れがないため、右側干渉防止領域には設定されていない。
尚、右側干渉防止領域の設定は本実施の形態に限定されることなく、上部旋回体３の右側部に設けられる各種部材（例えば手摺等）と作業部との接触を防止するように設定することも、必要に応じて適宜行える。
【００１８】
次に、制御部３１における運転室干渉防止制御および右側干渉防止制御について説明すると、前記比較演算器４８において作業部５が運転室干渉防止領域Ｐおよび右側干渉防止領域Ｑから予め設定される所定範囲以上離れていると演算された場合、出力信号演算器５０は、各電磁比例減圧弁２８、２９、３０、３６、および各電磁切換弁３２、３３、３５に対し、通常時用の制御指令を出力する。
つまり、ブーム用縮小側、ブーム用伸長側、スティック用伸長側の各電磁比例減圧弁２８、２９、３０に対しては、ブーム用縮小側、ブーム用伸長側、スティック用伸長側の各圧力センサ５１Ａ、５１Ｂ、５３Ｂによりパイロット圧油の出力が検出されない場合には出力用弁路を閉じ、パイロット圧油の出力が検出されることに基づいて出力用弁路を全開するよう制御指令を出力する。また、オフセット用縮小側、オフセット用伸長側、スティック用縮小側の各電磁切換弁３２、３３、３５に対しては、供給位置Ｘに位置するよう制御指令を出力する。さらに、回避用電磁比例減圧弁３６に対しては、出力用弁路を閉じるよう制御指令を出力する。
これにより、操作具の操作に基づいてブーム用縮小側、ブーム用伸長側、スティック用縮小側、スティック用伸長側、オフセット用縮小側、オフセット用伸長側の各パイロットバルブ２１Ａ、２１Ｂ、２３Ａ、２３Ｂ、２２Ａ、２２Ｂからパイロット圧油が出力された場合、該パイロット圧油は、全開の電磁比例減圧弁２８、２９、３０、または供給位置Ｘの電磁切換弁３２、３３、３５を経由してそのままブーム用、オフセット用、スティック用の各コントロールバルブ１７、１８、１９に供給されるようになっている。
つまり、作業部５が運転室干渉防止領域Ｐおよび右側干渉防止領域Ｑから所定間隔以上離れている場合、作業部５は、操作具の操作に対応して作動する。
【００１９】
これに対し、前記比較演算器４８により作業部５が運転室干渉防止領域Ｐまたは右側干渉防止領域Ｑに対し予め設定される所定範囲以内に近づいている演算された場合、出力信号演算器５０は、ブーム用縮小側、ブーム用伸長側、スティック用伸長側の各電磁比例減圧弁２８、２９、３０に対し、減速用の制御指令を出力する。
つまり、前記各電磁比例減圧弁２８、２９、３０に対し、ブーム用縮小側、ブーム用伸長側、スティック用伸長側の各パイロットバルブ２１Ａ、２１Ｂ、２３Ｂからのパイロット圧油の出力が検知された場合に、開度量調節された状態で出力用弁路を開くようソレノイド励磁指令を出力する。この場合、各電磁比例減圧弁２８、２９、３０の出力用弁路の開度量は、作業部５が運転室干渉防止領域Ｐまたは右側干渉防止領域Ｑに近づくほど電磁比例減圧弁２８、２９、３０からの出力圧力が小さくなるように調節される。
これにより、操作具の操作に基づいてブーム用縮小側、ブーム用伸長側、スティック用伸長側の各パイロットバルブ２１Ａ、２１Ｂ、２３Ｂからパイロット圧油が出力された場合、該パイロット圧油は、電磁比例減圧弁２８、２９、３０により減圧された状態でコントロールバルブ１７、１９に供給される。
つまり、作業部５が運転室干渉防止領域Ｐまたは右側干渉防止領域Ｑの所定間隔以内に近づいた場合、ブーム下降およびブーム上昇、スティックインの各作動は、減速された状態で行なわれる。
【００２０】
さらに、前記比較演算器４８により作業部５が運転室干渉防止領域Ｐの外側境界線部に達したと演算された場合、出力信号演算器５０は、図５に示す制御指令表図に基づいて各電磁比例減圧弁２８、２９、３０、３６、および各電磁切換弁３２、３３、３５に対し、運転室干渉防止用の制御指令を出力するが、本実施の形態では、運転室干渉防止領域Ｐとしてキャブのフロント・サイド部（前部および右側部）干渉防止領域とキャブのルーフ部干渉防止領域の二つの領域が設定されていて、各領域において別々の制御がなされる。
前記図５には、操作具の操作状態と作業部５への作動指令との関係が示されているが、ここで、ブーム下降、ブーム上昇、スティックアウト、スティックイン、左オフセット、右オフセットの操作状態は、それぞれブーム用縮小側、ブーム用伸長側、スティック縮小側、スティック用伸長側、オフセット用縮小側、オフセット用伸長側の圧力センサ５１Ａ、５１Ｂ、５３Ａ、５３Ｂ、５２Ａ、５２Ｂからの検知信号の入力に基づいて判断する。
一方、ブーム下降、ブーム上昇、スティックインの作動指令については、それぞれブーム用縮小側、ブーム用伸長側、スティック用伸長側の電磁比例減圧弁２８、２９、３０に対し、出力用弁路を開くよう制御指令を出力する。この場合、ブーム下降、ブーム上昇、スティックインの作動指令は、ブーム下降、ブーム上昇、スティックインの操作がそれぞれなされている場合にのみ出力されるようになっており、該操作に基づいてパイロットバルブ２１Ａ、２１Ｂ、２３Ｂから出力されたパイロット圧油は、電磁比例減圧弁２８、２９、３０の出力用弁路を経由してブーム用、スティック用のコントロールバルブ１７、１９にそれぞれ供給され、而してブーム下降、ブーム上昇、スティックインの各作動が行われる。
また、左オフセット、右オフセットの作動指令については、オフセット用縮小側、オフセット伸長側電磁切換弁３２、３３に対し、供給位置Ｘに位置するよう制御指令を出力する。この場合、左オフセット、右オフセットの作動指令は、左オフセット、右オフセットの操作がなされている場合にのみ出力されるようになっており、該操作に基づいてパイロットバルブ２２Ａ、２２Ｂから出力されたパイロット圧油は、供給位置Ｘの電磁切換弁３２、３３を経由してオフセット用コントロールバルブ１８に供給され、而して左オフセット、右オフセットの各作動が行われる。
さらに、スティックアウトの作動指令は、スティックアウトの操作がなされている場合だけでなく、操作されていない場合でも出力される。そして、スティックアウトの操作がなされている状態でのスティックアウトの作動指令については、回避用電磁比例減圧弁３６に対し出力用弁路を閉じるよう制御指令を出力すると共に、スティック用縮小側電磁切換弁３５に対し供給位置Ｘに位置するよう制御指令を出力する。これにより、スティックアウトの操作に基づいてパイロットバルブ２３Ａから出力されたパイロット圧油は、第一シャトル弁３４および供給位置Ｘの電磁切換弁３５を経由してスティック用コントロールバルブ１９に供給され、而してスティックアウトの作動が行われる。
これに対し、スティックアウトの操作がなされていない状態でスティックアウトの作動指令が出力される場合には、図５の制御指令表図に示すごとく、ブーム下降、ブーム上昇、左オフセットの操作が単独または複合でなされていて、ブーム用縮小側、ブーム用伸長側、オフセット用縮小側パイロットバルブ２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａの何れかから出力されたパイロット圧油が回避用パイロット油路３７に供給されている。そしてこの場合のスティックアウトの作動指令については、回避用電磁比例減圧弁３６に対し出力用弁路を開くよう制御指令を出力すると共に、スティック用縮小側電磁切換弁３５に対し供給位置Ｘに位置するよう制御指令を出力する。これにより、前記回避用パイロット油路３７のパイロット圧油が、回避用電磁比例減圧弁３６、第一シャトル弁３４および供給位置Ｘの電磁切換弁３５を経由してスティック用コントロールバルブ１９に供給され、而してスティックアウトの作動が行われる。
一方、ブーム下降停止、ブーム上昇停止、スティックイン停止の作動指令については、それぞれブーム用縮小側、ブーム用伸長側、スティック用伸長側の電磁比例減圧弁２８、２９、３０に対し、出力用弁路を閉じるよう制御指令を出力する。これにより、ブーム用、スティック用のコントロールバルブ１７、１９へのパイロット圧油の供給が断たれ、ブーム下降、ブーム上昇、スティックインの各作動は停止する。
さらに、スティックアウト停止、左オフセット停止、右オフセット停止の作動指令については、それぞれスティック用縮小側、オフセット用縮小側、オフセット伸長側の電磁切換弁３５、３２、３３に対し、遮断位置Ｙに位置するよう制御指令を出力する。これにより、スティック用、オフセット用のコントロールバルブ１９、１８へのパイロット圧油の供給が断たれ、スティックアウト、左オフセット、右オフセットの各作動は停止する。
【００２１】
そしてまず、フロント・サイド部干渉防止領域において、作業部５が運転室干渉防止領域Ｐの外側境界線部に達したときの作業部５の作動について説明すると、ブーム下降またはブーム上昇の操作が単独でなされている場合、ブーム下降またはブーム上昇とスティックインとの操作が複合でなされている場合、ブーム下降またはブーム上昇と左オフセットの操作が複合でなされている場合、スティックインと左オフセットとの操作が複合でなされている場合、ブーム下降またはブーム上昇とスティックインと左オフセットとの操作が複合でなされている場合には、スティック８が自動的にアウトして作業部５が運転室干渉防止領域Ｐ内に侵入することを回避しながら、ブーム下降、ブーム上昇、左オフセットの作動が続行される。この場合、作業部５は、運転室干渉防止領域Ｐの外側境界線部にほぼ沿うようにして移動する。
一方、スティックインまたは左オフセットの操作が単独でなされている場合には、作業部５は自動的に停止し、運転室干渉防止領域Ｐ内への侵入が防止される。
【００２２】
次に、ルーフ部干渉防止領域において、作業部５が運転室干渉防止領域Ｐの外側境界線部に達したときの作業部５の作動について説明すると、ブーム下降またはスティックインまたはスティックアウトの操作が単独でなされている場合、ブーム下降とスティックアウトとの操作が複合でなされている場合には、作業部５は自動的に停止し、運転室干渉防止領域Ｐ内への侵入が防止される。
一方、ブーム下降とスティックインとの操作が複合でなされている場合において、スティック８の揺動支点を通る垂直線に対しスティック８の角度が仰角のときには、スティック８が自動的にアウトして作業部５が運転室干渉防止領域Ｐ内に侵入することを回避しながら、ブーム下降の作動を続行することができる。この場合、作業部５は、運転室干渉防止領域Ｐの外側境界線部に沿うようにして移動する。また、スティック８の揺動支点を通る垂直線に対しスティック８の角度が俯角のときには、作業部５は自動的に停止し、運転室干渉防止領域Ｐ内への侵入が防止される。
【００２３】
一方、前記出力信号演算器５０は、比較演算器４８により作業部５が右側干渉防止領域Ｑの外側境界線部に達したと演算された場合、ブーム用縮小側、ブーム用伸長側、スティック用伸長側の各電磁比例減圧弁２８、２９、３０に対し、右側干渉防止用の制御指令を出力する。
つまり、作業部５が右側干渉防止領域Ｑの外側境界線部に達した場合、該右側干渉防止領域Ｑ内に侵入する方向に作業部５を移動させるためのパイロット圧油の供給を断つべく、対応するパイロット油路の電磁比例減圧弁２８、２９、３０に対し、出力用弁路を閉じるように制御指令を出力する。
これにより、例えば、スティックインの操作をしているときに作業部５が右側干渉防止領域Ｑに達すると、スティック用伸長側電磁比例減圧弁３０の出力用弁路が閉じ、而してスティック用コントロールバルブ伸長側パイロットポート１９ｂへのパイロット圧油の断たれて、スティックインの作動が自動的に停止する。同様に、ブーム下降あるいはブーム上昇の操作がなされている場合についても、右側干渉防止領域Ｑに作業部５が達すると、該右側干渉防止領域Ｑに侵入する方向へのパイロット圧油の供給が断たれて、該方向への作動部５の移動が自動的に停止し、これにより、右側干渉防止領域Ｑへの侵入が回避される。
尚、本実施の形態では、ブーム下降またはブーム上昇またはスティックインの操作を伴わない状態での左オフセット、右オフセット、スティックアウトの操作については、右側干渉防止領域Ｑに侵入する惧れがないため、右側干渉防止用制御においてオフセット縮小側、オフセット伸長側、スティック縮小側の各電磁切換弁３２、３３、３５に対する制御指令の出力はないが、上部旋回体３の右側部の形状等によって右側干渉防止領域Ｑに侵入する惧れのある場合には、右側干渉防止領域Ｑに侵入する方向に作業部５を移動させるためのパイロット圧油の供給を断つべく、上記各電磁切換弁３２、３３、３５に対し、遮断位置Ｙに位置するよう制御指令を出力する構成にすることもできる。
さらに、右側干渉防止用制御において、前述した運転室干渉防止用制御の場合と同様に、スティック８を自動的にアウトさせて右側干渉防止領域Ｑへの侵入を回避しながらブーム上昇、ブーム下降等の作動を続行させるように構成することも、勿論できる。
【００２４】
叙述の如く構成されたものにおいて、作業部５は、前述したように、運転室干渉防止領域Ｐおよび右側干渉防止領域Ｑから所定間隔以上離れている状態では、操作具の操作に対応して作動するが、運転室干渉防止領域Ｐまたは右側干渉防止領域Ｑの所定間隔以内に近づいた場合には自動的に減速する。さらに、作業部５が運転室干渉防止領域Ｐに達した場合には、操作具の操作状態や作業部５の位置に対応して、自動的に停止するか、あるいはスティック８が自動的にアウトして作業部５が運転室干渉防止領域Ｐに侵入することを回避しながら、ブーム６の下降および上昇、左オフセット等の作動を続行することができる。一方、作業部５が右側干渉防止領域Ｑに達した場合には、作業部５の作動は自動的に停止して、右側干渉防止領域Ｑへの侵入が回避されることになる。
【００２５】
この様に、本発明の実施の形態においては、作業部５の侵入を回避できる干渉防止領域として、作業部５とキャブ６１との接触を防止するための運転室干渉防止領域Ｐに加えて、作業部５が右側にオフセットされている状態での作業部５と収納室６２との接触を防止するための右側干渉防止領域Ｑが設定されており、この結果、収納室６２に収納されているコントロールバルブユニット等の機器装置類を確実に保護できると共に、作業部５と収納室６２との接触を気にしながら作業する必要がなくなって、効率よく作業を行うことができる。
【００２６】
しかもこのものにおいて、右側干渉防止制御は、運転室干渉防止制御に用いる角度センサ４４〜４６、油圧回路、制御等をそのまま利用して行うように構成されているから、既存の運転室干渉防止制御装置に右側干渉防止領域Ｑを設定するだけで右側干渉防止制御を行うことができるという利点がある。
【００２７】
さらに、運転室干渉防止制御において、スティック８を自動的にアウトさせるためのパイロット圧油を供給するにあたり、ブーム下降、ブーム上昇、左オフセットの操作に伴って出力されるパイロット圧油を用いる構成となっているから、回避用電磁比例減圧弁３６が故障等により誤作動してスティック８が勝手にアウトしてしまうような不具合が万一発生したとしても、前記ブーム下降、ブーム上昇、左オフセットの操作を停止すればスティック８の勝手なアウトを停止させることができる。そしてこの回路は、右側干渉防止制御において、スティック８をアウトさせて右側干渉防止領域Ｑへの作業部５の侵入を回避しながら作業を続行させるという制御を行うように構成した場合には、右側干渉防止制御にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】油圧ショベルの平面図である。
【図２】油圧ショベルの側面図である。
【図３】油圧アクチュエータの油圧回路図である。
【図４】運転室干渉防止制御および右側干渉防止制御の制御手順を示すブロック図である。
【図５】運転室干渉防止制御の制御指令を示す表図である。
【符号の説明】
２    下部走行体
２ａ  クローラベルト
３    上部旋回体
３ａ  架台フレーム
４    作業部
５    第一ブーム
６    第二ブーム
６１    キャブ
６２    収納室
Ｐ    運転室干渉防止領域
Ｑ    右側干渉防止領域
【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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