JP6604982B2 - 油圧ショベル - Google Patents

Description

本発明は、掘削作業及びクレーン作業が可能な油圧ショベルに関する。

油圧ショベルは、一般的に、下部走行体と、この下部走行体の上側に旋回可能に設けられた上部旋回体と、この上部旋回体に連結され、ブーム、アーム、及び掘削作業用のバケットを有する多関節型の作業装置とを備えている。また、油圧ショベルは、エンジンと、このエンジンによって駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプからの圧油によって駆動され、ブーム、アーム、及びバケットをそれぞれ回動させるブームシリンダ、アームシリンダ、及びバケットシリンダとを備えている。

また、油圧ショベルにおける上部旋回体の運転室内には、エンジンの起動指示及び停止指示等を行うキースイッチと、運転室の乗降口に設けられ、乗降許可位置（上昇位置）と乗降規制位置（下降位置）に操作されるゲートロックレバーと、このゲートロックレバーが乗降規制位置に操作された場合に、ブームシリンダ、アームシリンダ、及びバケットシリンダを含む複数のアクチュエータの駆動を許可し、ゲートロックレバーが乗降許可位置に操作された場合に、複数のアクチュエータの駆動を禁止するロック装置とを備えている。

上述した油圧ショベルは、掘削作業だけではなく、クレーン作業が可能なものが知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１の油圧ショベルは、作業装置のアームの先端部に設けられたクレーン作業用のフックと、運転室内に設けられ、掘削モード及びクレーンモードのうちの一方を選択するモードスイッチと、このモードスイッチでクレーンモードが選択された場合に、フックを用いて吊り上げた荷の実荷重を演算するコントローラとを備えている。

コントローラは、ブーム角度センサで検出されたブームの回動角度、アーム角度センサで検出されたアームの回動角度、並びに圧力センサで検出されたブームシリンダのロッド側圧力及びボトム側圧力に基づき、フックを用いて吊り上げた荷の実荷重を演算する。そして、コントローラは、演算した実荷重が基準値（詳細には、定格荷重、若しくは定格荷重より小さくなるように予め設定された値）を超えたか否かを判定し、この判定が肯定された場合に運転室内の警報ランプ及び警報ブザーを作動させる信号を出力して警報を発生させる。これにより、実荷重が基準値を超えたことを、運転者が十分に認識することができる。

特開２００４−０７６３５１号公報（特に図１〜図４参照）

ところで、油圧ショベルは、フックを用いた吊り荷状態で、クレーン作業を中断することが可能である。詳しく説明すると、油圧ショベルを吊り荷状態で、かつエンジンを作動させた状態で、ゲートロックレバーを乗降許可位置に操作することにより、運転者が運転室から降りることが可能である。また、油圧ショベルを吊り荷状態で、かつキースイッチをＯＦＦ位置に操作してエンジンを停止させた後、ゲートロックレバーを乗降許可位置に操作して、運転者が運転室から降りることが可能である。

しかし、吊り荷状態にあるときは、吊り荷の下にものを入れないように注意を払う必要がある。そのため、吊り荷状態でクレーン作業を中断することをできる限り行わないことが望ましい。すなわち、荷を下ろした後に油圧ショベルから離れる様にした方がよい。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、吊り荷状態でクレーン作業を中断させない様に注意を促すことができる油圧ショベルを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、下部走行体と、前記下部走行体の上側に旋回可能に設けられた上部旋回体と、前記上部旋回体に連結され、ブーム、アーム、掘削作業用のバケット、及びクレーン作業用のフックを有する多関節型の作業装置と、原動機と、前記原動機によって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの圧油によって駆動され、前記ブーム、前記アーム、及び前記バケットをそれぞれ回動させるブームシリンダ、アームシリンダ、及びバケットシリンダと、前記上部旋回体の運転室内に設けられ、前記原動機の起動指示及び停止指示を行う原動機スイッチと、前記運転室の乗降口に設けられ、乗降許可位置と乗降規制位置に操作されるゲートロックレバーと、前記ゲートロックレバーが乗降規制位置に操作された場合に、前記ブームシリンダ、前記アームシリンダ、及び前記バケットシリンダを含む複数のアクチュエータの駆動を許可する一方、前記ゲートロックレバーが乗降許可位置に操作された場合に、前記複数のアクチュエータの駆動を禁止するロック装置と、前記運転室内に設けられ、掘削モード及びクレーンモードのうちの一方を選択するモード選択装置と、前記アームの回動角度を検出するアーム角度センサと、前記ブームの回動角度を検出するブーム角度センサと、前記ブームシリンダのロッド側圧力及びボトム側圧力をそれぞれ検出する圧力センサと、前記モード選択装置でクレーンモードが選択された場合に、前記アーム角度センサ、前記ブーム角度センサ、及び前記圧力センサの検出結果に基づき、前記フックを用いて吊り上げた荷の実荷重を演算し、前記実荷重が予め定格荷重に基づいて設定された基準値を超えたか否かを判定し、この判定が肯定された場合に第１警報を出す第１警報装置とを備えた油圧ショベルにおいて、前記ゲートロックレバーの操作位置を検出する検出装置と、前記モード選択装置でクレーンモードが選択された場合、前記フックを用いた吊り荷状態にあり且つ前記ゲートロックレバーが乗降許可位置に操作されたか否かを判定し、この判定が肯定された場合に第２警報を出す第２警報装置とを備える。

本発明によれば、吊り荷状態でクレーン作業を中断させない様に注意を促すことができる。

本発明の第１の実施形態における油圧ショベルの構造を表す側面図である。 本発明の第１の実施形態における油圧ショベルの油圧駆動装置の構成のうち、代表として、ブームシリンダの駆動に係わる構成を表す油圧回路図である。 本発明の第１の実施形態における油圧ショベルの制御系の構成を表すブロック図である。 本発明の第１の実施形態における表示装置のクレーン作業中断警報制御の処理内容を表すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における油圧ショベルの制御系の構成を表すブロック図である。 本発明の第２の実施形態における表示装置のクレーン作業中断警報制御の処理内容を表すフローチャートである。

本発明の第１の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本実施形態における油圧ショベルの構造を表す側面図である。なお、以降、油圧ショベルが図１に示す状態にて、運転席に着座した運転者の前側（図１中左側）、後側（図１中右側）、左側（図１中紙面に向かって手前側）、右側（図１中紙面に向かって奥側）を、単に前側、後側、左側、右側と称する。

本実施形態の油圧ショベルは、クローラ式の下部走行体１と、下部走行体１の上側に旋回可能に設けられた上部旋回体２と、上部旋回体２に連結された多関節型の作業装置３とを備えている。そして、下部走行体１は左右の走行モータ（図示せず）によって回転駆動されて走行する。また、上部旋回体２は旋回モータ（図示せず）によって回転駆動されて旋回する。

上部旋回体２は、基礎構造体をなす旋回フレーム４と、旋回フレーム４の前方左側に設けられたキャブタイプの運転室５と、旋回フレーム４上に搭載された機器（詳細には、後述の図２で示すエンジン６及び油圧ポンプ７等）を覆う外装カバー８とを備えている。

作業装置３は、旋回フレーム４に上下方向に回動可能に連結されたブーム９と、ブーム９の先端部に上下方向に回動可能に連結されたアーム１０と、アーム１０の先端部に上下方向に回動可能に連結された掘削作業用のバケット１１とを備えている。そして、ブームシリンダ１２、アームシリンダ１３、及びバケットシリンダ１４の伸縮駆動により、ブーム９、アーム１０、及びバケット１１がそれぞれ回動するようになっている。アーム１０の先端部にはクレーン作業用（すなわち、例えば荷１５を吊るため）のフック１６が設けられている。

アーム１０の基端部には、ブーム９に対するアーム１０の回動角度を検出するアーム角度センサ１７が取付けられている。ブーム９の基端部には、旋回フレーム４に対するブーム９の回動角度を検出するブーム角度センサ１８が取付けられている。ブームシリンダ１２のロッド側（図１中上側）油室及びボトム側（図１中下側）油室には、それぞれの内圧を検出する圧力センサ１９Ａ，１９Ｂが取付けられている。アーム角度センサ１７、ブーム角度センサ１８、及び圧力センサ１９Ａ，１９Ｂの検出結果は、車体コントローラ２０（後述の図３参照）に出力されるようになっている。

運転室５には、運転者が着座する運転席（図示せず）が設けられている。運転席の前側には、左右の走行モータの駆動をそれぞれ指示する走行用操作装置（図示せず）が設けられている。運転席の左側には、旋回モータの駆動及びアームシリンダ１３の駆動を指示する十字操作式の作業用操作装置（図示せず）が設けられている。運転席の右側には、ブームシリンダ１２の駆動及びバケットシリンダ１４の駆動を指示する十字操作式の作業用操作装置２１（後述の図２参照）が設けられている。

運転席の左側（言い換えれば、運転室５の乗降口）には、乗降許可位置と乗降規制位置に操作されるゲートロックレバー２２（後述の図２参照）と、ゲートロックレバー２２の操作位置を検出するロックスイッチ２３（後述の図２及び図３参照）が設けられている。ゲートロックレバー２２は、乗降許可位置（上昇位置）に操作された場合に運転者の乗降を許容し、乗降規制位置（下降位置）に操作された場合に運転者の乗降を妨げるようになっている。

運転席の右側にはキースイッチ２４（後述の図３参照）が設けられ、運転席の前方右側には表示装置２５（後述の図３参照）が設けられている。キースイッチ２４は、キーを挿入・抜出し可能とし、キーの回転操作に応じてエンジン６の起動・停止等を指示するものである。詳細には、キーがＯＦＦ位置からＯＮ位置に操作されると、車体コントローラ２０、表示装置２５、及びエンジンコントローラ２６（後述の図３参照）を含む複数の電装品の電源オンを指示し、さらにＯＮ位置からＳＴＡＲＴ位置に操作されると、エンジン６の起動を指示する。その後、運転者がキーから手を離すと、キーがＳＴＡＲＴ位置からＯＮ位置に自動的に戻る。また、キーがＯＮ位置からＯＦＦ位置に操作されると、エンジン６の停止とともに、複数の電装品の電源オフを指示するようになっている。

次に、本実施形態の油圧ショベルの油圧駆動装置について説明する。図２は、本実施形態における油圧ショベルの油圧駆動装置の構成のうち、代表として、ブームシリンダ１２の駆動に係わる構成を表す油圧回路図である。

本実施形態の油圧駆動装置は、エンジン６と、エンジン６によって駆動される油圧ポンプ７及びパイロットポンプ２７と、油圧ポンプ７からブームシリンダ１２への圧油の流れを制御する油圧パイロット方式の方向切換弁２８と、作業用操作装置２１とを備えている。

作業用操作装置２１は、操作レバー２９と、操作レバー２９の中立位置から前側の操作量に応じてパイロットリリーフ弁２７ａによって設定されたパイロットポンプ２７の吐出圧を減圧してパイロット圧を生成するパイロット弁３０Ａと、操作レバー２９の中立位置から後側の操作量に応じてパイロットポンプ２７の吐出圧を減圧してパイロット圧を生成するパイロット弁３０Ｂとを有している。

そして、操作レバー２９を中立位置から前側に操作すると、その操作量に応じてパイロット弁３０Ａで生成されたパイロット圧が方向切換弁２８の受圧部３１Ａへ出力され、これによって方向切換弁２８が図中右側の切換位置に切換えられる。これにより、ブームシリンダ１２が縮短するようになっている。また、操作レバー２９を中立位置から後側に操作すると、その操作量に応じてパイロット弁３０Ｂで生成されたパイロット圧が方向切換弁２８の受圧部３１Ｂへ出力され、これによって方向切換弁２８が図中左側の切換位置に切換えられる。これにより、ブームシリンダ１２が伸長するようになっている。

なお、他のアクチュエータ（詳細には、アームシリンダ１３及びバケットシリンダ１４等）の駆動に係わる構成も、ブームシリンダ１２の駆動に係わる構成と同様である。すなわち、対応する操作装置からのパイロット圧によって対応する方向切換弁が切換えられ、この方向切換弁を介し供給された油圧ポンプ７からの圧油によって他のアクチュエータが駆動するようになっている。

パイロットポンプ２７の吐出油路にはロックバルブ３２が設けられており、このロックバルブ３２は、上述したゲートロックレバー２２の操作に応じて切換えられるようになっている。詳しく説明すると、ゲートロックレバー２２が乗降規制位置（下降位置、言い換えれば、アンロック位置）に操作されてロックスイッチ２３が閉接点となる場合、ロックスイッチ２３を介してロックバルブ３２のソレノイド部３３が通電されて、ロックバルブ３２が図中左側の切換位置に切換えられる。これにより、パイロットポンプ２７の吐出油路が連通状態となり、パイロットポンプ２７の吐出圧が作業用操作装置２１を含む複数の操作装置に導入される。したがって、ブームシリンダ１２を含む複数のアクチュエータの駆動を許可するようになっている。

一方、ゲートロックレバー２２が乗降許可位置（上昇位置、言い換えれば、ロック位置）に操作されてロックスイッチ２３が開接点となる場合、ロックバルブ３２のソレノイド部３３が通電されず、バネ３４の付勢力によってロックバルブ３２が図中右側の切換位置に切換えられる。これにより、パイロットポンプ２７の吐出油路が遮断状態となる。したがって、ブームシリンダ１２を含む複数のアクチュエータの駆動を禁止するようになっている。

次に、本実施形態の油圧ショベルの制御系について説明する。図３は、本実施形態における油圧ショベルの制御系の構成を表すブロック図である。

本実施形態の制御系は、バッテリ３５、キースイッチ２４、車体コントローラ２０、表示装置２５、及びエンジンコントローラ２６等を備えている。車体コントローラ２０、表示装置２５、及びエンジンコントローラ２６は、ＣＡＮ（Controller Area Network）を介し互いに通信可能に接続されている。

キースイッチ２４は、Ｂ端子、ＡＣＣ端子、及びＣ端子を有しており、その操作位置に応じてＢ端子、ＡＣＣ端子、及びＣ端子の接続が切換わるように構成されている。詳細には、キースイッチ２４がＯＦＦ位置に操作されると、Ｂ端子、ＡＣＣ端子、及びＣ端子が互いに接続されないようになっている。キースイッチ２４がＯＮ位置に操作されると、Ｂ端子及びＡＣＣ端子が互いに接続されるようになっている。キースイッチ２４がＳＴＡＲＴ位置に操作されると、Ｂ端子、ＡＣＣ端子、及びＣ端子が互いに接続されるようになっている。

キースイッチ２４のＢ端子は、表示装置２５及びエンジンコントローラ２６と共に、バッテリ３５に接続されている。キースイッチ２４のＡＣＣ端子は車体コントローラ２０、表示装置２５、エンジンコントローラ２６、及び他の電装品（図示せず）に接続されている。キースイッチ２４のＣ端子は、エンジンコントローラ２６に接続されている。

そして、キースイッチ２４がＯＦＦ位置からＳＴＡＲＴ位置又はＯＮ位置に操作されたとき、車体コントローラ２０、表示装置２５、及びエンジンコントローラ２６の電源がＯＮとなる。キースイッチ２４がＳＴＡＲＴ位置又はＯＮ位置からＯＦＦ位置に操作されたとき、車体コントローラ２０の電源が即座にオフとなる。また、表示装置２５が即座に若しくは後述の処理を行ってから自身の電源をオフとし、エンジンコントローラ２６がエンジン６を停止させてから自身の電源をオフとする。

表示装置２５は、上述したように運転室５内に設けられており、制御部３６、モードスイッチ３７、モードランプ３８、モニタ３９、及びブザー４０を有している。モードスイッチ３７は、運転者の操作によって掘削モード及びクレーンモードのうちの一方を選択し、その選択信号を制御部３６に出力する。制御部３６は、モードスイッチ３７からの選択信号に基づいてクレーンモードが選択されたか否かを判定し、その判定結果を車体コントローラ２０に送信する。また、制御部３６は、モードスイッチ３７でクレーンモードが選択された場合に、モードランプ３８及び回転灯４１を点灯させる一方、モードスイッチ３７で掘削モードが選択された場合に、モードランプ３８及び回転灯４１を消灯させるようになっている。回転灯４１は、上部旋回体２の運転室５の外側に設けられている。

車体コントローラ２０は、演算部４２及び判定部４３を有している。演算部４２は、モードスイッチ３７でクレーンモードが選択された場合、アーム角度センサ１７、ブーム角度センサ１８、及び圧力センサ１９Ａ，１９Ｂの検出結果に基づき、フック１６を用いて吊り上げた荷１５の位置及び実荷重を演算する。詳細には、圧力センサ１９Ａ，１９Ｂで検出されたブームシリンダ１２のロッド側圧力及びボトム側圧力から、ブームシリンダ１２の保持力モーメントを演算する。また、アーム角度センサ１７及びブーム角度センサ１８で検出されたアーム１０の回動角度及びブーム９の回動角度等から、作業装置３のモーメント及び荷１５の位置を演算する。そして、演算したブームシリンダ１２の保持力モーメントと作業装置３のモーメントとの差が荷１５のモーメントとなり、この荷１５のモーメントから荷１５の実荷重を演算する。演算部４２は、演算した荷１５の実荷重を判定部４３に出力し、演算した荷１５の位置及び実荷重を表示装置２５に送信する。

車体コントローラ２０の判定部４３は、定格荷重（言い換えれば、フック１６を用いて吊り上げ可能な荷の最大荷重）及びこの定格荷重に基づいて予め設定された基準値（詳細には、例えば定格荷重の９５％）を記憶している。そして、演算部４２で演算された実荷重が基準値を超えたか否かを判定し、その判定結果を定格荷重と共に表示装置２５に送信する。

表示装置２５の制御部３６は、モードスイッチ３７でクレーンモードが選択された場合、車体コントローラ２０から受信した荷１５の位置、実荷重、及び定格荷重をモニタ３９に表示させる。また、車体コントローラ２０の判定部４３で実荷重が基準値を超えたと判定された場合、ブザー４０を吹鳴させるようになっている。

また、表示装置２５の制御部３６は、モードスイッチ３７でクレーンモードが選択されたか否かにかかわらず、ロックスイッチ２３からの信号に基づき、ゲートロックレバー２２が乗降許可位置に操作されたか否かを判定しており、その判定結果をエンジンコントローラ２６に送信する。

エンジンコントローラ２６は、キースイッチ２４のＣ端子からの信号に基づき、キースイッチ２４がＳＴＡＲＴ位置に操作されたか否かを判定する。そして、ゲートロックレバー２２が乗降許可位置に操作され且つキースイッチ２４がＳＴＡＲＴ位置に操作された場合に、エンジン６を始動させる。

また、エンジンコントローラ２６は、キースイッチ２４のＡＣＣ端子からの信号に基づき、キースイッチ２４がＯＦＦ位置に操作されたか否かを判定する。そして、キースイッチ２４がＯＦＦ位置に操作された場合に、エンジン６を停止させる。そして、自身の電源をオフとするようになっている。

ここで本実施形態の大きな特徴として、表示装置２５の制御部３６は、モードスイッチ３７でクレーンモードが選択された場合、車体コントローラ２０から受信した荷１５の実荷重が所定の閾値以上であるか否かを判定することにより、フック１６を用いた吊り荷状態であるか否かを判定する。また、前述したようにロックスイッチ２３からの信号に基づき、ゲートロックレバー２２が乗降許可位置に操作されたか否かを判定する。また、キースイッチ２４のＡＣＣ端子からの信号に基づき、キースイッチ２４がＯＦＦ位置に操作されたか否かを判定する。これらの判定結果により、吊り荷状態のまま、クレーン作業が中断されたか否かを判定する。そして、吊り荷状態のまま、クレーン作業が中断されたと判定した場合に、モニタ３９及びブザー４０を制御して警報を出させる。すなわち、モニタ３９に警告表示を行わせるとともに、ブザー４０を吹鳴させる。このようなクレーン作業中断警報制御の処理手順を、図４を用いて説明する。

図４は、本実施形態における表示装置２５のクレーン作業中断警報制御の処理内容を表わすフローチャートである。なお、本制御は、エンジン６が起動されて、ゲートロックレバー２２が乗降規制位置に操作されてから開始するものとする。

まず、ステップＳ５０にて、表示装置２５の制御部３６は、モードスイッチ３７でクレーンモードが選択されたか否かを判定する。モードスイッチ３７で掘削モードが選択された場合は、ステップＳ５０の判定が否定され（ＮＯ）、ステップＳ５１に移る。ステップＳ５１では、制御部３６は、キースイッチ２４がＯＦＦ位置に操作されたか否かを判定する。キースイッチ２４がＯＦＦ位置に操作されてない場合は、ステップＳ５１の判定が否定され（ＮＯ）、前述のステップＳ５０に戻って上記同様の手順を繰り返す。一方、キースイッチ２４がＯＦＦ位置に操作された場合は、ステップＳ５１の判定が肯定され（ＹＥＳ）、本制御が終了する。

ステップＳ５０にてモードスイッチ３７でクレーンモードが選択された場合は、その判定が肯定され（ＹＥＳ）、ステップＳ５２に移る。ステップＳ５２では、制御部３６は、吊り荷状態であるか否かを判定する。吊り荷状態でない場合は、ステップＳ５２の判定が否定され（ＮＯ）、前述のステップＳ５１に移って上記同様の手順を繰り返す。一方、吊り荷状態である場合は、ステップＳ５２の判定が肯定され（ＹＥＳ）、ステップＳ５３に移る。ステップＳ５３では、制御部３６は、キースイッチ２４がＯＦＦ位置に操作されたか否かを判定する。キースイッチ２４がＯＦＦ位置に操作されてない場合は、ステップＳ５３の判定が否定され（ＮＯ）、ステップＳ５４に移る。

ステップＳ５４では、制御部３６は、ゲートロックレバー２２が乗降許可位置に操作されたか否かを判定する。ゲートロックレバー２２が乗降規制位置に操作された場合は、ステップＳ５４の判定が否定され（ＮＯ）、前述のステップＳ５０に移って上記同様の手順を繰り返す。一方、ゲートロックレバー２２が乗降許可位置に操作された場合は、ステップＳ５４の判定が肯定され（ＹＥＳ）、ステップＳ５５に移る。

ステップＳ５５では、制御部３６は、モニタ３９及びブザー４０を制御して警報を作動させる。すなわち、モニタ３９に警告表示を行わせるとともに、ブザー４０を吹鳴させる。そして、ステップＳ５６に進み、制御部３６は、警報時間が規定時間に達しているか否かを判定する。警報時間が規定時間に達してない場合は、ステップＳ５６の判定が否定され（ＮＯ）、ステップＳ５７に移る。ステップＳ５７では、制御部３６は、吊り荷状態が解消したか否かを判定する。吊り荷状態が解消してない場合は、ステップＳ５７の判定が否定され（ＮＯ）、前述のステップＳ５０に戻って上記同様の手順を繰り返す。

ステップＳ５５の警報が繰り返されて、ステップＳ５６にて警報時間が規定時間に達した場合、その判定が肯定され（ＹＥＳ）、ステップＳ５８に移る。また、ステップＳ５７にて吊り荷状態が解消した場合、その判定が肯定され（ＹＥＳ）、ステップＳ５８に移る。ステップＳ５８では、制御部３６は、モニタ３９及びブザー４０を制御して警報を停止させる。そして、前述のステップＳ５０に戻って上記同様の手順を繰り返す。

ステップＳ５３にてキースイッチ２４がＯＦＦ位置に操作された場合は、その判定が肯定され（ＹＥＳ）、ステップＳ５９に移る。ステップＳ５９では、制御部３６は、モニタ３９及びブザー４０を制御して警報を規定時間作動させる。そして、本制御が終了する。

なお、上記において、エンジン６は、特許請求の範囲に記載の原動機を構成し、キースイッチ２４は、原動機の起動指示及び停止指示を行う原動機スイッチを構成する。ロックバルブ３２は、ゲートロックレバーが乗降規制位置に操作された場合に、ブームシリンダ、アームシリンダ、及びバケットシリンダを含む複数のアクチュエータの駆動を許可する一方、ゲートロックレバーが乗降許可位置に操作された場合に、複数のアクチュエータの駆動を禁止するロック装置を構成する。

モードスイッチ３７は、掘削モード及びクレーンモードのうちの一方を選択するモード選択装置を構成する。車体コントローラ２０の演算部４２及び判定部４３と表示装置２５の制御部３６及びブザー４０は、モード選択装置でクレーンモードが選択された場合に、アーム角度センサ、ブーム角度センサ、及び圧力センサの検出結果に基づき、フックを用いて吊り上げた荷の実荷重を演算し、実荷重が予め定格荷重に基づいて設定された基準値を超えたか否かを判定し、この判定が肯定された場合に第１警報を出す第１警報装置を構成する。

ロックスイッチ２３は、ゲートロックレバーの操作位置を検出する検出装置を構成する。表示装置２５の制御部３６（図４のステップＳ５０、Ｓ５２、Ｓ５４、Ｓ５５参照）、モニタ３９、及びブザー４０は、モード選択装置でクレーンモードが選択された場合、フックを用いた吊り荷状態にあり且つゲートロックレバーが乗降許可位置に操作されたか否かを判定し、この判定が肯定された場合に第２警報を出す第２警報装置を構成する。

また、表示装置２５の制御部３６（図４のステップＳ５０、Ｓ５２、Ｓ５３、Ｓ５９参照）、モニタ３９、及びブザー４０は、モード選択装置でクレーンモードが選択された場合、フックを用いた吊り荷状態にあり且つ原動機スイッチによる原動機の停止指示が行われたか否かを更に判定し、この判定が肯定された場合に第３警報を出す第２警報装置を構成する。

次に、本実施形態の動作及び作用効果を説明する。

運転者は、フック１６を用いた吊り荷状態のまま、クレーン作業を中断することが可能である。すなわち、運転者は、吊り荷状態のまま、例えばエンジン６を停止させることなく、ゲートロックレバー２２を乗降許可位置に操作して、運転室５から降りることが可能である。この場合、上述の図４のステップＳ５０及びＳ５２〜Ｓ５４を経由してステップＳ５５に進み、運転室５内の表示装置２５のモニタ３９及びブザー４０が警報を出す。あるいは、運転者は、例えばキースイッチ２４をＯＦＦ位置に操作してエンジン６を停止させてから、ゲートロックレバー２２を乗降許可位置に操作して、運転室５から降りることが可能である。この場合、上述の図４のステップＳ５０、Ｓ５２、及びＳ５３を経由してステップＳ５９に進み、運転室５内の表示装置２５のモニタ３９及びブザー４０が警報を出す。

したがって、吊り荷状態でクレーン作業を中断させない様に注意を促すことができる。

本発明の第２の実施形態を、図５及び図６を用いて説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。

図５は、本実施形態における油圧ショベルの制御系の構成を表すブロック図である。

本実施形態では、原動機スイッチとして、キースイッチ２４の代わりに、プッシュスイッチ４４が運転席の右側に設けられている。車体コントローラ２０、エンジンコントローラ２６、及び他の電装品とバッテリ３５の間にはＡＣＣリレー４５が設けられている。また、エンジンコントローラ２６とバッテリ３５の間にはＣリレー４６が設けられている。

プッシュスイッチ４４は、その押し操作により、指示信号を出力するようになっている。詳細には、エンジン６が停止状態であって且つ車体コントローラ２０、表示装置２５、及びエンジンコントローラ２６を含む複数の電装品の電源がオフ状態であれば、複数の電装品の電源をオン状態へ切換える指示信号（以降、便宜上、ＯＮ指示信号と称す）を出力する。また、エンジン６が停止状態であって且つ複数の電装品の電源がオン状態であれば、エンジン６を起動する指示信号（以降、便宜上、ＳＴＡＲＴ指示信号と称す）を出力する。また、エンジン６が駆動状態であって且つ複数の電装品の電源がオン状態であれば、エンジン６を停止するとともに、複数の電装品の電源をオフ状態へ切換える指示信号（以降、便宜上、ＯＦＦ指示信号と称す）を出力する。

表示装置２５の制御部３６Ａは、プッシュスイッチ４４のＯＮ指示信号を入力した場合、表示装置２５の電源をオン状態へ切換える。また、ＡＣＣリレー４５の接点を閉状態に切換えて、車体コントローラ２０、エンジンコントローラ２６、及び他の電装品の電源をオン状態へ切換えるようになっている。

表示装置２５の制御部３６Ａは、プッシュスイッチ４４のＳＴＡＲＴ指示信号を入力した場合、条件に応じて、プッシュスイッチ４４のＳＴＡＲＴ指示信号を有効化又は無効化する。詳しく説明すると、ゲートロックレバー２２が乗降許可位置に操作されたと判定した場合は、プッシュスイッチ４４のＳＴＡＲＴ指示信号を有効化する。すなわち、Ｃリレー４６の接点を閉状態に一時的に切換えて、Ｃリレー４６からエンジンコントローラ２６に信号を出力させる。この信号に応じて、エンジンコントローラ２６がエンジン６を起動させる。

一方、ゲートロックレバー２２が乗降規制位置に操作されたと判定した場合は、プッシュスイッチ４４のＳＴＡＲＴ指示信号を無効化する。すなわち、Ｃリレー４６の接点を開状態のままとする。

表示装置２５の制御部３６Ａは、プッシュスイッチ４４のＯＦＦ指示信号を入力した場合、条件に応じて、プッシュスイッチ４４のＯＦＦ指示信号を有効化又は無効化する。詳しく説明すると、モードスイッチ３７で掘削モードが選択された場合は、プッシュスイッチ４４のＯＦＦ指示信号を有効化する。すなわち、表示装置２５の電源をオフ状態へ切換える。また、ＡＣＣリレー４５の接点を開状態に切換える。これにより、車体コントローラ２０及び他の電装品の電源をオフ状態へ切換える。また、ＡＣＣリレー４５の切換えに応じて、エンジンコントローラ２６がエンジン６を停止させ、その後、自身の電源をオフとするようになっている。

また、モードスイッチ３７でクレーンモードが選択された場合で吊り荷状態でない場合に、プッシュスイッチ４４のＯＦＦ指示信号を有効化する一方、モードスイッチ３７でクレーンモードが選択された場合であって吊り荷状態である場合に、プッシュスイッチ４４のＯＦＦ指示信号を無効化するようになっている。

また、第１の実施形態と同様、表示装置２５の制御部３６Ａは、吊り荷状態のまま、クレーン作業が中断されたか否かを判定する。そして、吊り荷状態のまま、クレーン作業が中断されたと判定した場合に、モニタ３９及びブザー４０を制御して警報を出させる。すなわち、モニタ３９に警告表示を行わせるとともに、ブザー４０を吹鳴させる。このようなクレーン作業中断警報制御の処理手順を、図６を用いて説明する。

図６は、本実施形態における表示装置２５のクレーン作業中断警報制御の処理内容を表わすフローチャートである。なお、本制御は、エンジン６が起動されてゲートロックレバー２２が乗降規制位置に操作されてから開始するものとする。

まず、ステップＳ６０にて、表示装置２５の制御部３６Ａは、モードスイッチ３７でクレーンモードが選択されたか否かを判定する。モードスイッチ３７で掘削モードが選択された場合は、ステップＳ６０の判定が否定され（ＮＯ）、ステップＳ６１に移る。ステップＳ６１では、制御部３６Ａは、プッシュスイッチ４４のＯＦＦ指示信号が入力されたか否かを判定する。プッシュスイッチ４４のＯＦＦ指示信号が入力されてない場合は、ステップＳ６１の判定が否定され（ＮＯ）、前述のステップＳ６０に戻って上記同様の手順を繰り返す。一方、例えばプッシュスイッチ４４のＯＦＦ指示信号が入力された場合は、ステップＳ６１の判定が肯定され（ＹＥＳ）、ステップＳ６２の停止制御に移る。

ステップＳ６２の停止制御では、表示装置２５の制御部３６Ａは、表示装置２５の電源をオフ状態へ切換える。また、ＡＣＣリレー４５の接点を開状態に切換える。これにより、車体コントローラ２０及び他の電装品の電源をオフ状態へ切換える。また、ＡＣＣリレー４５の切換えに応じて、エンジンコントローラ２６がエンジン６を停止させ、その後、自身の電源をオフとする。そして、本制御が終了する。

ステップ６０にてモードスイッチ３７でクレーンモードが選択された場合は、その判定が肯定され（ＹＥＳ）、ステップＳ６３に移る。ステップＳ６３では、制御部３６Ａは、吊り荷状態であるか否かを判定する。吊り荷状態でない場合は、ステップＳ６３の判定が否定され（ＮＯ）、前述のステップＳ６１に移って上記同様の手順を繰り返す。一方、吊り荷状態である場合は、ステップＳ６３の判定が肯定され（ＹＥＳ）、ステップＳ６４に移る。

ステップＳ６４では、制御部３６Ａは、プッシュスイッチ４４のＯＦＦ指示信号が入力されたか否かを判定する。プッシュスイッチ４４のＯＦＦ指示信号が入力されてない場合は、ステップＳ６４の判定が否定され（ＮＯ）、ステップＳ６５に移る。ステップＳ６５では、制御部３６Ａは、ゲートロックレバー２２が乗降許可位置に操作されたか否かを判定する。ゲートロックレバー２２が乗降規制位置に操作された場合は、ステップＳ６５の判定が否定され（ＮＯ）、ステップＳ６０に戻って上記同様の手順を繰り返す。一方、ゲートロックレバー２２が乗降許可位置に操作された場合は、ステップＳ６５の判定が肯定され（ＹＥＳ）、ステップＳ６６に移る。

ステップＳ６６では、制御部３６Ａは、モニタ３９及びブザー４０を制御して警報を作動させる。すなわち、モニタ３９に警告表示を行わせるとともに、ブザー４０を吹鳴させる。そして、ステップＳ６７に進み、制御部３６Ａは、警報時間が規定時間に達しているか否かを判定する。警報時間が規定時間に達してない場合は、ステップＳ６７の判定が否定され（ＮＯ）、ステップＳ６８に移る。ステップＳ６８では、制御部３６Ａは、吊り荷状態が解消したか否かを判定する。吊り荷状態が解消してない場合は、ステップＳ６８の判定が否定され（ＮＯ）、前述のステップＳ６０に戻って上記同様の手順を繰り返す。

ステップＳ６６の警報が繰り返されて、ステップＳ６７にて警報時間が規定時間に達した場合、その判定が肯定され（ＹＥＳ）、ステップＳ６９に移る。また、ステップＳ６８にて吊り荷状態が解消した場合、その判定が肯定され（ＹＥＳ）、ステップＳ６９に移る。ステップＳ６９では、制御部３６Ａは、モニタ３９及びブザー４０を制御して警報を停止させる。そして、前述のステップＳ６０に戻って上記同様の手順を繰り返す。

ステップＳ６４にてプッシュスイッチ４４のＯＦＦ指示信号が入力された場合は、その判定が肯定され（ＹＥＳ）、ステップＳ７０に移る。ステップＳ７０では、制御部３６Ａは、モニタ３９及びブザー４０を制御して警報を作動させる。そして、ステップＳ６７に進み、制御部３６Ａは、警報時間が規定時間に達しているか否かを判定する。警報時間が規定時間に達してない場合は、ステップＳ６７の判定が否定され（ＮＯ）、ステップＳ６８に移る。ステップＳ６８では、制御部３６Ａは、吊り荷状態が解消したか否かを判定する。吊り荷状態が解消してない場合は、ステップＳ６８の判定が否定され（ＮＯ）、前述のステップＳ６０に戻って上記同様の手順を繰り返す。

ステップＳ７０の警報が繰り返されて、ステップＳ６７にて警報時間が規定時間に達した場合、その判定が肯定され（ＹＥＳ）、ステップＳ６９に移る。また、ステップＳ６８にて吊り荷状態が解消した場合、その判定が肯定され（ＹＥＳ）、ステップＳ６９に移る。ステップＳ６９では、制御部３６Ａは、モニタ３９及びブザー４０を制御して警報を停止させる。そして、前述のステップＳ６０に戻って上記同様の手順を繰り返す。

なお、上記において、表示装置２５の制御部３６Ａ（図６のステップＳ６０、Ｓ６３、Ｓ６５、Ｓ６６参照）、モニタ３９、及びブザー４０は、モード選択装置でクレーンモードが選択された場合、フックを用いた吊り荷状態にあり且つゲートロックレバーが乗降許可位置に操作されたか否かを判定し、この判定が肯定された場合に第２警報を出す第２警報装置を構成する。また、表示装置２５の制御部３６Ａ（図６のステップＳ６０、Ｓ６３、Ｓ６４、Ｓ７０参照）、モニタ３９、及びブザー４０は、モード選択装置でクレーンモードが選択された場合、フックを用いた吊り荷状態にあり且つ原動機スイッチによる原動機の停止指示が行われたか否かを更に判定し、この判定が肯定された場合に第３警報を出す第２警報装置を構成する。

次に、本実施形態の動作及び作用効果を説明する。

運転者は、吊り荷状態のまま、クレーン作業を中断することが可能である。すなわち、運転者は、吊り荷状態のまま、例えばエンジン６を停止させる意図がなく、ゲートロックレバー２２を乗降許可位置に操作して、運転室５から降りることが可能である。この場合、上述の図６のステップＳ６０及びＳ６３〜Ｓ６５を経由してステップＳ６６に進み、運転室５内の表示装置２５のモニタ３９及びブザー４０が警報を出す。あるいは、運転者は、例えばエンジン６を停止させる意図でプッシュスイッチ４４を操作してから、ゲートロックレバー２２を乗降許可位置に操作して、運転室５から降りることが可能である。この場合、上述の図６のステップＳ６０、Ｓ６３、及びＳ６４を経由してステップＳ７０に進み、運転室５内の表示装置２５のモニタ３９及びブザー４０が警報を出す。また、上述の図６のステップＳ６２に移行しないので、エンジン６が停止しない。

したがって、吊り荷状態でクレーン作業を中断させない様に注意を促すことができる。

なお、第１及び第２の実施形態においては、図４のステップＳ５５，Ｓ５９及び図６のステップＳ６６，Ｓ７０の警報が、モニタ３９の警告表示とブザー４０の吹鳴である場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、図４のステップＳ５５，Ｓ５９及び図６のステップＳ６６，Ｓ７０の警報が、例えばモニタ３９の警告表示のみ、若しくはブザー４０の吹鳴のみでもよい。あるいは、上部旋回体２の運転室５外に設けられたホーンの吹鳴を追加してもよい。また、ゲートロックレバー２２が乗降許可位置に操作された場合（ステップＳ５５又はＳ６６）とエンジン６の停止指示が行われた場合（ステップＳ５９又はＳ７０）で、警報の種類（すなわち、報知器又は警報方法）を異ならせてもよい。

また、第１及び第２の実施形態においては、モードスイッチ３７でクレーンモードが選択されたとき、フック１６を用いた吊り荷状態にあり且つゲートロックレバー２２が乗降許可位置に操作されたか否かを判定し、この判定が肯定された場合に警報を出す第１機能と、モードスイッチ３７でクレーンモードが選択されたとき、フック１６を用いた吊り荷状態にあり且つキースイッチ２４又はプッシュスイッチ４４によるエンジン６の停止指示が行われたか否かを判定し、この判定が肯定された場合に警報を出す第２機能とを有する場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、前述した第１機能を有するものの、前述した第２機能を有しなくともよい。

また、第１及び第２の実施形態においては、表示装置２５の制御部３６は、車体コントローラ２０の演算部４２で演算された実荷重が所定の閾値以上であるか否かを判定することにより、フック１６を用いた吊り荷状態であるか否かを判定する場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、例えば荷１５を撮影するたためのカメラ等を設け、このカメラの映像に基づいて吊り荷状態であるか否かを判定してもよい。

また、第１及び第２の実施形態においては、車体コントローラ２０が演算部４２及び判定部４３を有し、表示装置２５が制御部３６又は３６Ａを有する場合（言い換えれば、演算部４２及び判定部４３が一体として構成され、それらと制御部３６又は３６Ａが別体として構成された場合）を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、例えば車体コントローラ２０が演算部４２を有し、表示装置２５が判定部４３及び制御部３６又は３６Ａを有してもよい（言い換えれば、判定部４３及び制御部３６又は３６Ａが一体として構成され、それらと演算部４２が別体として構成されてもよい）。また、例えば演算部４２、判定部４３、及び制御部３６が一体として構成されもよいし、それぞれ別体として構成されてもよい。

１ 下部走行体
２ 上部旋回体
３ 作業装置
５ 運転室
６ エンジン
７ 油圧ポンプ
９ ブーム
１０ アーム
１１ バケット
１２ ブームシリンダ
１３ アームシリンダ
１４ バケットシリンダ
１５ 荷
１６ フック
１７ アーム角度センサ
１８ ブーム角度センサ
１９Ａ，１９Ｂ 圧力センサ
２０ 車体コントローラ
２２ ゲートロックレバー
２３ ロックスイッチ
２４ キースイッチ
２５ 表示装置
３２ ロックバルブ
３６ 制御部
３７ モードスイッチ
３９ モニタ
４０ ブザー
４２ 演算部
４３ 判定部
４４ プッシュスイッチ

Claims (3)

1. 下部走行体と、前記下部走行体の上側に旋回可能に設けられた上部旋回体と、前記上部旋回体に連結され、ブーム、アーム、掘削作業用のバケット、及びクレーン作業用のフックを有する多関節型の作業装置と、原動機と、前記原動機によって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの圧油によって駆動され、前記ブーム、前記アーム、及び前記バケットをそれぞれ回動させるブームシリンダ、アームシリンダ、及びバケットシリンダと、前記上部旋回体の運転室内に設けられ、前記原動機の起動指示及び停止指示を行う原動機スイッチと、前記運転室の乗降口に設けられ、乗降許可位置と乗降規制位置に操作されるゲートロックレバーと、前記ゲートロックレバーが乗降規制位置に操作された場合に、前記ブームシリンダ、前記アームシリンダ、及び前記バケットシリンダを含む複数のアクチュエータの駆動を許可する一方、前記ゲートロックレバーが乗降許可位置に操作された場合に、前記複数のアクチュエータの駆動を禁止するロック装置と、前記運転室内に設けられ、掘削モード及びクレーンモードのうちの一方を選択するモード選択装置と、前記アームの回動角度を検出するアーム角度センサと、前記ブームの回動角度を検出するブーム角度センサと、前記ブームシリンダのロッド側圧力及びボトム側圧力をそれぞれ検出する圧力センサと、前記モード選択装置でクレーンモードが選択された場合に、前記アーム角度センサ、前記ブーム角度センサ、及び前記圧力センサの検出結果に基づき、前記フックを用いて吊り上げた荷の実荷重を演算し、前記実荷重が予め定格荷重に基づいて設定された基準値を超えたか否かを判定し、この判定が肯定された場合に第１警報を出す第１警報装置とを備えた油圧ショベルにおいて、
   前記ゲートロックレバーの操作位置を検出する検出装置と、
   前記モード選択装置でクレーンモードが選択された場合、前記フックを用いた吊り荷状態にあり且つ前記ゲートロックレバーが乗降許可位置に操作されたか否かを判定し、この判定が肯定された場合に第２警報を出す第２警報装置とを備えたことを特徴とする油圧ショベル。
2. 請求項１に記載の油圧ショベルにおいて、
   前記第２警報装置は、前記モード選択装置でクレーンモードが選択された場合、前記フックを用いた吊り荷状態にあり且つ前記原動機スイッチによる前記原動機の停止指示が行われたか否かを更に判定し、この判定が肯定された場合に第３警報を出すことを特徴とする油圧ショベル。
3. 請求項２に記載の油圧ショベルにおいて、
   前記第２警報装置は、前記モード選択装置でクレーンモードが選択された場合で前記フックを用いた吊り荷状態でない場合に、前記原動機スイッチによる前記原動機の停止指示を有効化する一方、前記モード選択装置でクレーンモードが選択された場合で前記フックを用いた吊り荷状態である場合に、前記原動機スイッチによる前記原動機の停止指示を無効化することを特徴とする油圧ショベル。

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