JP2002115277A

JP2002115277A - 建設機械の安全装置

Info

Publication number: JP2002115277A
Application number: JP2000308881A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Iwamoto; 祐一岩本
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2000-10-10
Publication date: 2002-04-19

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジンの起動時、オペレータが不用意に操作
レバーに触れたとしても機械動作が開始されないように
することが可能な建設機械の安全装置を提供すること。【解決手段】エンジン１１の動作中において機械動作の
許可・不許可を切換える機能を有する安全ロックレバー
１４と、エンジン１１の起動を検知する検知センサ１２
と、エンジン１１の起動検知時に、安全ロックレバー１
４が動作許可位置にあっても機械動作を不許可とするた
めのソフトウエアを搭載したコントローラ１３で制御さ
れる動作規制手段とを設ける構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、油圧ショベルな
どの建設機械の安全装置に関するもので、詳しくは、エ
ンジンの起動時に、不用意に機械動作が開始されないよ
うにすることが可能な建設機械の安全装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図６は建設機械として代表的な油圧ショ
ベルの側面図である。同図で示すように、油圧ショベル
６０は、その概略構成として、走行装置６１と、この走
行装置６１の上に旋回可能に配置されたスイングフレー
ム６２と、このスイングフレーム６２の上の運転室６３
と、この運転室６３からの操作によって動作する各シリ
ンダ６４ａ〜６４ｃと、これらのシリンダ６４ａ〜６４
ｃの作動によって動くブーム６５と、このブーム６５の
先端に取り付けられたアーム６６と、このアーム６６の
先端に取り付けられたバケット６７からなるものとして
知られている。なお、同図では、運転室６３の内部構造
を理解しやすくするため、運転室６３のドア及び窓部分
を省略してある。

【０００３】上記油圧ショベルにおいては、運転室６３
の運転席に座ったオペレータによる操作レバー６８の操
作によって、油圧ショベルの走行や旋回、ブーム６５や
アーム６６、さらにバケット６７を動作できるようにな
っている。この際、ブーム６５やアーム６６、さらにバ
ケット６７がオペレータの意に反して動作しないように
するため、一般に操作レバー６８を収容する操作ボック
スに近接した場所に安全ロックレバー６９が設けられて
いる。つまり、オペレータは、この安全ロックレバー６
９を動作して「閉（ロック）」位置の状態とすること
で、上記ブーム６５、アーム６６あるいはバケット６７
が不用意に動くことを防止し、よって油圧ショベル近く
にいる作業者にとって危険とならないような配慮されて
いる。もちろん、油圧ショベルを運転して作業する際に
は、上記安全ロックレバー６９を動作して「開（フリ
ー）」位置とすることで、油圧ショベルの走行や旋回は
もとより、ブーム６５、アーム６６あるいはバケット６
７を自在に操れるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
油圧ショベルの安全装置においては、安全ロックレバー
６９が「開（フリー）」の位置にセットされているとき
にもエンジンがかかる構成となっている。そのためエン
ストを起こして、エンジンを再起動した時に、オペレー
タが操作レバー６８を操作したままの状態であったり、
あるいは走行ペダルを踏み込んだままの状態であったよ
うな場合には、エンジンの再起動時に、油圧ショベルが
不意に動くおそれがある。このように、オペレータの意
図とは全く無関係に油圧ショベルが操作されると、非常
に危険である。

【０００５】この発明は、上記従来の欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、エンジンを再
起動したような場合においても、不用意に機械動作が開
始されるのを防止し、安全性を向上することが可能な建
設機械の安全装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び効果】そこで請求項１
の建設機械の安全装置は、エンジン１１の動作中におい
て機械動作の許可・不許可を切換える機能を有する安全
ロックレバー１４と、エンジン１１の駆動を検知する検
知センサ１２と、エンジン１１の起動検知時に、安全ロ
ックレバー１４が動作許可・不許可いずれの位置にあっ
ても機械動作を不許可とする動作規制手段とを設けたこ
とを特徴としている。

【０００７】上記請求項１の建設機械の安全装置では、
エンジンの起動時、安全ロックレバー１４が許可位置
（「開（フリー）」の位置）にあるとしても、強制的に
機械動作を不許可とするように動作規制をし、機械が動
作しないようにしている。したがって、オペレータの何
等かの積極的な意思表示がない限り、オペレータが操作
レバーを操作していたとしても機械が動作することは起
こり得ず、建設機械の周辺環境を安全に保つことができ
る。

【０００８】また請求項２の建設機械の安全装置は、上
記エンジン起動時において、安全ロックレバー１４が動
作許可位置にある場合、安全ロックレバー１４を一旦動
作不許可位置にした後、許可位置に戻すことによって、
機械動作を許可することを特徴としている

【０００９】上記請求項２の建設機械の安全装置では、
請求項１と同様、機械を動作させるのにオペレータの意
図が積極的に働くので、上記機械が不意に動作するとい
う危険を防止することができる。つまり、この請求項２
の建設機械の安全装置においては、安全ロックレバー１
４が動作許可位置にあっても機械動作が不許可となるよ
うに強制的に動作規制されているので、上記安全ロック
レバー１４をオペレータの意図で一旦、動作不許可位置
に戻し、改めて動作許可位置に戻すことで初めて機械の
動作を可能とした。したがって、エンジン起動時に、安
全ロックレバー１４がたとえ、動作許可位置にあり、上
記請求項１と同様、操作レバーへの接触等、オペレータ
の意に反して操作レバーが動作されても機械が動作する
ことはなく、建設機械の周辺環境の安全性を大幅に向上
させることができる。そして、オペレータの意図で安全
ロックレバー１４を動作不許可位置に戻し、改めて動作
許可位置に戻すことで初めて機械の動作を可能としたこ
とで、オペレータ自身も常に安全確認しつつ作業が行
え、現場作業者にとって安全確認に対する意識改革に資
するところがきわめて大きい。

【００１０】請求項３の建設機械の安全装置は、上記エ
ンジン起動時において、安全ロックレバー１４が動作不
許可位置にある場合、安全ロックレバー１４を動作許可
位置にすることによって、機械動作を許可することを特
徴としている。

【００１１】上記請求項３の建設機械の安全装置では、
上記請求項１又は請求項２と同様、機械を動作させるの
にオペレータの意図が積極的に働くので、上記機械が不
意に動作するという危険を防止することができる。特
に、この請求項３の建設機械の安全装置においては、オ
ペレータは安全ロックレバー１４の動作不許可位置を確
認後、自らの意図で上記安全ロックレバー１４を動作許
可位置にすることで初めて機械の動作を可能とした。し
たがって、エンジン起動時、安全ロックレバー１４が動
作不許可位置にあれば、当然、機械が不意に動作するこ
とはなく、建設機械の周辺環境の安全性が確保される。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、この発明の建設機械の安全
装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ
詳細に説明する。図１は、この発明の建設機械、例えば
油圧ショベルの安全装置の一実施の形態を示す概略構成
図、図２は、上記油圧ショベルにおける運転席回りの各
装置類を上斜め方向から見た配置構成図、図３は、上記
油圧ショベルにおける安全ロックレバーの拡大斜視図、
図４は、上記油圧ショベルの安全装置における旋回ロッ
ク、ＰＰＣロック及び走行速度切換機構のシステムを示
す構成図、図５は、上記実施形態の動作説明のためのフ
ローチャートである。

【００１３】まず、図１に示すように、油圧ショベルの
エンジンを起動させるため、キースイッチ１０を入れて
ＯＦＦ位置からＯＮ位置に回すことで、エンジン１１を
起動させる。このエンジン１１の起動が開始されると、
このエンジン１１の起動は例えば回転センサ（必ずしも
これに限らない）等の検知センサ１２によって検知さ
れ、この検知信号がコントローラ１３に入力される。一
方、安全ロックレバー１４は、エンジン１１の動作中に
おいて機械動作の許可・不許可を切換える機能を備えて
おり、これらの切換えを安全ロックレバー１４のセット
位置を「開（フリー）」あるいは「閉（ロック）」にす
ることで行えるようになっている。そして、上記安全ロ
ックレバー１４が「開（フリー）」位置１４ａから「閉
（ロック）」位置１４ｂに切り換えるとスイッチ１５が
オンとなり、また、「閉（ロック）」位置１４ｂから
「開（フリー）」１４ａに切り換えるとスイッチ１５が
オフとなるが、これらの安全ロックレバー１４が開・閉
のいずれの位置にあるかについての位置情報はコントロ
ーラ１３に対して入力されるようになっている。

【００１４】ここで、上記コントローラ１３には、次の
（ａ）〜（ｃ）の３種類のプログラムからなるソフトウ
エアが搭載されており、望む使用条件によって適切な制
御をするようになっている。すなわち、（ａ）エンジン
１１の起動を検知センサ１２で検知すれば、安全ロック
レバー１４が開・閉いずれの側にあっても、必ず、ＰＰ
Ｃ（比例圧力制御）元圧がＰＰＣ弁（比例圧力制御弁）
１７に行く経路を強制的に遮断する。（ｂ）安全ロック
レバー１４が「閉（ロック）」の位置（安全ロックレバ
ー１４ｂの位置）にある場合には、上記安全ロックレバ
ー１４を「開（フリー）」の位置（安全ロックレバー１
４ａの位置）にして、ＰＰＣ元圧の遮断を解除し、ＰＰ
Ｃ元圧がＰＰＣ弁１７に行く経路が確保されるようにす
る。（ｃ）安全ロックレバー１４が「開（フリー）」の
位置（安全ロックレバー１４ａの位置）にある場合、一
旦、「閉（ロック）」の位置（安全ロックレバー１４ｂ
の位置）にし、改めて「開（フリー）」の位置（安全ロ
ックレバー１４ａの位置）に戻すことにより、ＰＰＣ元
圧の遮断を解除し、ＰＰＣ元圧がＰＰＣ弁１７に行く経
路が確保されるようにする。

【００１５】上記した（ａ）〜（ｃ）のプログラムにつ
いて、具体的に詳しく説明すると、まず、（ａ）の場
合、エンジン起動検知時に、安全ロックレバー１４が動
作不許可位置（「閉（ロック）の位置１４ｂ」）にある
場合はもちろん、たとえ、動作許可位置（「開（フリ
ー）の位置１４ａ」）にあっても動作規制手段によって
機械動作を強制的に不許可とするようになっている。こ
の場合、動作規制手段とは、ＰＰＣ元圧を方向制御弁
（ロックソレノイド）１６によって遮断し、アクチュエ
ータ側に油圧が伝わらないように、コントローラ１３に
搭載されたソフトウエアで制御することを意味する。ま
た、（ｂ）の場合、上記安全ロックレバー１４を「開
（フリー）」の位置１４ａにすることで方向制御弁１６
を開いてＰＰＣ元圧がＰＰＣ弁１７側に行くようにし、
次いでＰＰＣ弁１７によって圧力制御し、パイロットラ
イン１８を経て流量調整弁１９で所定流量に調節した圧
油が各アクチュエータ側に供給されるようになってい
る。さらに、（ｃ）の場合、エンジン起動時、安全ロッ
クレバー１４がたとえ、動作許可位置（「開（フリ
ー）」の位置１４ａ）にあったとしても一旦、動作不許
可位置にした後、上記安全ロックレバー１４を改めて
「開（フリー）」の位置１４ａに戻すようにすること
で、方向制御弁１６を開いてＰＰＣ元圧がＰＰＣ弁１７
側に行くようにし、次いで、ＰＰＣ弁１７によって圧力
制御し、パイロットライン１８を経て流量調整弁１９で
所定流量に調節した圧油がアクチュエータ側に供給され
るようになっている。

【００１６】次に、上記した油圧ショベルにおける運転
席回りの各装置類の配置構成を図２を参照しつつ簡単に
説明する。ここで、運転席２０の前方には油圧ショベル
を走行させるための走行操作レバー２１が配置され、こ
のレバー２１に隣接してブレーキペダル２２が配置され
ている。また、運転席２０の両側前方寄りには左作業機
操作レバー２３ａと右作業機操作レバー２３ｂとがそれ
ぞれ、設けられている。また、上記運転席２０の右側に
は計器盤２４が配置されており、運転席２０の左側に
は、左作業機操作レバー２３ａに近接して安全ロックレ
バー２５が配置されている。このような運転席回りの構
成において、オペレータは左作業機操作レバー２３ａ側
から運転席２０に乗り込んだり、あるいは作業機から降
りたりできるようになっている。

【００１７】また、図３で示すように、安全ロックレバ
ー３０は、例えば操作レバー２３ａのある操作ボックス
の下部側に設けられており、エンジン動作中、安全ロッ
クレバー３０を矢印（図中、上向き）で示すように引き
上げることによって、安全ロックレバーは「閉（ロッ
ク）」の位置３０ｂとなり、「閉（ロック）」状態とな
る。一方、安全ロックレバー３０を矢印（図中、下向
き）で示すように押し下げることによって、安全ロック
レバーは「開（フリー）」の位置３０ａとなり、「開
（フリー）」状態となるようになっている。

【００１８】次に、図４を参照しながら上記油圧ショベ
ルの安全装置における旋回ロック、ＰＰＣロック及び走
行速度切換機構のシステムについて説明する。同図で示
すように、安全ロックレバー４０を「閉（ロック）」位
置にすると、ＰＰＣロックリミットスイッチ４１がスイ
ッチオフとなる。このＰＰＣロックリミットスイッチ４
１がスイッチオフとなると、ＰＰＣロックソレノイドバ
ルブ４２ａへの電流が遮断され、機械の操作レバーを操
作しても作動しなくなる。つまり、バケット４９ａ、ア
ーム４９ｂ及びブーム４９ｃを動作させるための各シリ
ンダ４８ａ〜４８ｃに圧油が供給されず、これらのシリ
ンダ４８ａ〜４８ｃが作動しなくなる。一方、安全ロッ
クレバー４０を「開（フリー）」位置にすると、ＰＰＣ
ロックリミットスイッチ４１がスイッチオンとなる。こ
のＰＰＣロックリミットスイッチ４１がスイッチオンと
なると、ＰＰＣロックソレノイドバルブ４２ａへ電流が
流れ、操作レバーによる機械操作が可能となる。つま
り、バケット４９ａ、アーム４９ｂ及びブーム４９ｃを
動作させるための各シリンダ４８ａ〜４８ｃに圧油が供
給され、これらのシリンダ４８ａ〜４８ｃが作動できる
状態となる。この際、前述した左作業機操作レバー２３
ａによるレバー操作により、左ＰＰＣバルブ４３で所定
圧力に制御された圧油がシリンダ４８ｂ等へ供給されて
アーム動作４３ａ及び旋回動作４３ｂが制御されるよう
に、また、右作業機操作レバー２３ｂによるレバー操作
により、右ＰＰＣバルブ４４で所定圧力に制御された圧
油がシリンダ４８ａやシリンダ４８ｃ等へ供給されてブ
ーム動作４４ａ及びバケット動作４４ｂが制御されるよ
うに、それぞれ、上記ＰＰＣロックソレノイドバルブ４
２ａに制御信号が入力される。さらに、走行操作レバー
２１のレバー制御により、走行ＰＰＣバルブ４５で所定
圧力に制御された圧油が走行系の油圧機器に供給され、
油圧ショベルの右走行動作４５ａ及び左走行動作４５ｂ
が制御されるように、上記ＰＰＣロックソレノイドバル
ブ４２ａに制御信号が入力される。この制御信号のう
ち、旋回にかかる信号は上記ＰＰＣロックソレノイドバ
ルブ４２ａを経由して旋回ブレーキ用ソレノイドバルブ
４２ｂ側に入り、走行にかかる信号は同じく上記ＰＰＣ
ロックソレノイドバルブ４２ａを経由して走行速度ソレ
ノイドバルブ４２ｃ側に入る。そして、旋回ブレーキ用
ソレノイドバルブ４２ｂに入った制御信号によって所定
の旋回速度になるように旋回モータ４７の回転速度が制
御される。また、走行速度ソレノイドバルブ４２ｃ側に
入った制御信号によって所定の走行速度になるように走
行モータ４６の回転速度が制御される。

【００１９】さらに、上記油圧ショベルの安全装置につ
いての実施形態の動作を図５に示すフローチャートによ
り説明する。まず、ステップＳ１にて「エンジンが止ま
っているか否か」について判断する。このとき、エンジ
ンが止まっていれば、「エンジンが動き始めたか否か」
について判断する（ステップＳ２）。ここでエンジンが
起動開始していると判断すれば、「安全ロックレバー１
４が動作許可位置である開（フリー）であるか否か」に
ついて判断する（ステップＳ３）。ここで、安全ロック
レバー１４が動作許可位置である開（フリー）の位置
にあれば、方向制御弁（ロックソレノイド）１６をロッ
クにする（ステップＳ４）。これにより、安全ロックレ
バー１４が動作許可位置にあっても機械動作が不許可と
なるようにする。したがって、操作レバーを操作しても
機械動作することはできない。次に、「安全ロックレバ
ー１４が閉（ロック）であるか否か」について判断す
る（ステップＳ５）。安全ロックレバーが動作不許可位
置である閉（ロック）の位置にあれば、改めて安全ロッ
クレバー１４が動作許可位置である開（フリー）の位置
となったか否かについて判断する（ステップＳ６）。こ
のステップＳ６にて、安全ロックレバー１４が開（フリ
ー）であることが確認できれば、方向制御弁（ロックソ
レノイド）１６を開（フリー）とする。これにより、Ｐ
ＰＣ元圧の遮断が解除され、初めて機械動作が許可さ
れ、操作レバーを操作して機械を動作させることができ
る。また、上記ステップＳ３にて、安全ロックレバー１
４が閉（ロック）位置にあれば、ステップＳ６以降の各
ステップにて同様に判断される。

【００２０】上記油圧ショベルの安全装置の具体的な実
施の形態について説明したように、エンジン起動検知時
に、安全ロックレバー１４（又は３０）が「開（フリ
ー）」・「閉（ロック）」のいずれの位置にあろうと、
取りあえず機械動作を不許可とする動作規制を強制的に
かけ、次にオペレータが機械動作をさせたい場合におい
ては、安全ロックレバー１４（又は３０）が、動作許可
位置（「開（フリー）」）にあるとしても、オペレータ
自らが一旦、動作不許可位置（「閉（ロック）」）にセ
ットした後、改めて動作許可位置（「開（フリー）」）
にも戻すことで初めて機械動作が許可される。さらに安
全ロックレバー１４（又は３０）が動作不許可位置にあ
る場合には、オペレータ自らが動作許可位置にすること
によって初めて機械動作が許可される。このように、上
記油圧ショベルの安全装置では、オペレータ自らの意図
を積極的にレバー操作に反映させるようにしている。つ
まり、安全ロックレバーが開・閉いずれの位置にあるか
にこだわらず、最終的にオペレータ自らの積極的な意図
が機械動作の許可・不許可に反映されるようにしたの
で、従来のような問題点は完全に解消され、きわめて信
頼性の高い油圧ショベルの安全装置が得られる。

【００２１】以上にこの発明の建設機械の安全装置の具
体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記
実施の形態に限られるものではなく、上記で例示した油
圧ショベル以外のこの種建設機械の安全装置に対しても
この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の建設機械の安全装置の実施の形態を
示す油圧ショベルの安全装置の概略構成図である。

【図２】上記油圧ショベルにおける運転席回りの各装置
類を上斜め方向から見た配置構成図である。

【図３】上記油圧ショベルにおける安全ロックレバーの
拡大斜視図である。

【図４】上記油圧ショベルの安全装置における旋回ロッ
ク、ＰＰＣロック及び走行速度切換機構のシステムを示
す構成図である。

【図５】上記実施形態の動作説明のためのフローチャー
トである。

【図６】建設機械として代表的な油圧ショベルの側面図
である

【符号の説明】

１１エンジン１２検知センサ１３コントローラ１４（２５、３０）安全ロックレバー１６方向制御弁（ロックソレノイド）１７ＰＰＣ弁２１走行操作レバー２３ａ左作業機操作レバー２３ｂ右作業機操作レバー３０ａ安全ロックレバーの「開（フリー）」位置３０ｂ安全ロックレバーの「閉（ロック）」位置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジン（１１）の動作中において機械
動作の許可・不許可を切換える機能を有する安全ロック
レバー（１４）と、エンジン（１１）の駆動を検知する
検知センサ（１２）と、エンジン（１１）の起動検知時
に、安全ロックレバー（１４）が動作許可・不許可いず
れの位置にあっても機械動作を不許可とする動作規制手
段とを設けたことを特徴とする建設機械の安全装置。
【請求項２】上記エンジン（１１）の起動時におい
て、安全ロックレバー（１４）が動作許可位置にある場
合、安全ロックレバー（１４）を一旦動作不許可位置に
した後、許可位置に戻すことによって、機械動作を許可
することを特徴とする請求項１の建設機械の安全装置。
【請求項３】上記エンジン（１１）の起動時におい
て、安全ロックレバー（１４）が動作不許可位置にある
場合、安全ロックレバー（１４）を動作許可位置にする
ことによって、機械動作を許可することを特徴とする請
求項１の建設機械の安全装置。