JP2004269130A

JP2004269130A - 作業車両の操作装置

Info

Publication number: JP2004269130A
Application number: JP2003061086A
Authority: JP
Inventors: Yoshitoshi Sawafuji; 佐敏澤藤
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2003-03-07
Publication date: 2004-09-30

Abstract

【課題】スリップリングの増加を抑制することにより、スイベルジョイントが長大化するのを防いだ作業車両の操作装置を提供する。
【解決手段】メイン操作手段（２６）と、遠隔操作手段（１３Ａ，１３Ｂ）と、いずれの操作手段が有効であるかを設定する切換スイッチ（１５）と、電気信号を伝送するスイベルジョイント（１４）と、上部切換ボックス（２２）と、スイベルジョイント（１４）のスリップリング（３５Ａ）を介して上部切換ボックス（２２）に電気的に接続された下部切換ボックス（２３）とを備え、メイン操作手段（２６）の有効時にはメイン操作手段（２６）に関わる信号を、遠隔操作手段（１３Ａ，１３Ｂ）の有効時には遠隔操作手段（１３Ａ，１３Ｂ）に関わる信号を、それぞれスリップリング（３５Ａ）に通すように切換ボックス（２２，２３）を切り換えるようにしている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業車両の遠隔操作手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、運転席に固定されたメイン操作手段と、ラジコン送信機等の遠隔操作手段との、複数の操作手段によって操作が可能な作業車両が知られている（例えば特許文献１）。特許文献１に示すように、遠隔操作手段は、メイン操作手段と同様に走行モードや作業モードを有しており、どちらでも走行や作業が可能となっている。
【０００３】
このような作業車両においては、最初に作業車両を始動した際には、運転席のメイン操作手段が有効となっている。遠隔操作を行なう際には、作業員は、例えば運転席に固定された切換スイッチ等を操作し、メイン操作手段から遠隔操作手段に、有効な操作手段を切り換えることができるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２９６９８５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術には、次に述べるような問題がある。
即ち上部旋回体と下部走行体とを有する作業車両においては、スイベルジョイントに介装されたスリップリングを用いて、上部旋回体と下部走行体との間で信号をやり取りしている。このとき、遠隔操作を行なうことで、やりとりする信号の数が増加し、スリップリングの数が増加してスイベルジョイントが長大化するという問題がある。
【０００６】
以下、詳細に説明する。
図２に、従来技術に関わるクレーン車両１７の操作装置１１のシステム構成図の一例を示す。
図２において、クレーン車両１７は、下部走行体２０と、これに対して旋回自在の上部旋回体１９とを備えている。下部走行体２０と上部旋回体１９との間にはスイベルジョイント１４が介在し、これに介装されたスリップリング３５Ａ〜３５Ｃを介して電気信号を伝達している。尚、油圧の伝達については、図示及び説明を省略する。
【０００７】
クレーン車両１７の操作装置１１は、走行用ラジコン送信１３Ａ及び作業用ラジコン送信機１３Ｂを備えている。ラジコン送信機１３Ａ，１３Ｂからの操作信号は、走行用受信機１８Ａ及び作業用受信機１８Ｂによって、ラジコン用コントローラ１２にそれぞれ伝えられる。
【０００８】
ラジコン用コントローラ１２は、指令信号を図示しない各アクチュエータに出力し、走行及び作業を行なう。ラジコン用コントローラ１２には、クレーン車両１７に付設された操作レバー等のメイン操作手段と、ラジコン送信機１３Ａ，１３Ｂとのどちらを有効とするかを設定する切換スイッチ１５が接続されている。ラジコン用コントローラ１２は、その指示に基づいて有効な操作手段を判断する。
【０００９】
また操作装置１１は、上部旋回体１９及び下部走行体２０のそれぞれに、多数の信号を互いに伝送可能なＭＤＴ（多重伝送装置）２４，２５を備えている。上部ＭＤＴ２４と下部ＭＤＴ２５とは、スリップリング３５Ｃを介して接続されており、互いに通信を行なって、例えば燃料タンクの残量などのデータを、やり取りすることができるようになっている。
【００１０】
また、ラジコン用コントローラ１２と、アクチュエータを制御する下部走行体２０に付設されたコントローラとは、スイベルジョイント１４に組み込まれたスリップリング３５Ｂを介して互いに接続されている。ここでは、ステアリング角を制御するステアリングコントローラ３０を例にとって、図示している。
【００１１】
また、上部旋回体１９に付設されたメイン操作手段と、下部走行体２０に付設された、アクチュエータを制御するメイン制御用コントローラとの間は、スリップリング３５Ａを介して接続されている。ここでは、メイン操作手段として非常変速スイッチ２６を、メイン制御用コントローラとして非常変速ソレノイド２７を制御する非常変速コントローラ３６を、アクチュエータとして非常変速ソレノイド２７を、それぞれ例示している。
【００１２】
尚、非常変速スイッチ２６とは、下部走行体２０の変速機を制御する変速機コントローラ（図示せず）に異常が起きた場合、手動で変速機を操作するためのスイッチである。また、非常変速ソレノイド２７とは、非常変速スイッチ２６を用いて、手動で変速機を操作する際に用いられるソレノイドバルブである。
【００１３】
即ち図２に示すように、遠隔操作を行なわない場合には、スリップリングとしては３５Ａ，３５Ｃのみでよかった。ところが、遠隔操作を行なうことにより、上部のラジコン用コントローラ１２とステアリングコントローラ３０とを接続するために、スリップリング３５Ｂが新たに必要となっている。
スリップリングの数が増加すると、スイベルジョイント１４が長大化するため、上部旋回体１９の位置が高くなり、車高も高くなる。その結果、作業車両が大型化すると共に安定性が低下するという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記の問題に着目してなされたものであり、スリップリングの増加を抑制することにより、スイベルジョイントが長大化するのを防いだ作業車両の操作装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、本発明に関わる作業車両の操作装置は、
上部旋回体と、
下部走行体と、
車両に固定されたメイン操作手段と、
車両を遠隔操作する遠隔操作手段と、
メイン操作手段と遠隔操作手段とのうちいずれの操作手段が有効であるかを設定する切換スイッチと、
電気信号を上部旋回体と下部走行体との間で伝送するスイベルジョイントと、
上部旋回体に固定された上部切換ボックスと、
下部走行体に固定され、スイベルジョイントのスリップリングを介して上部切換ボックスに電気的に接続された下部切換ボックスとを備え、
メイン操作手段の有効時にはメイン操作手段に関わる信号を、遠隔操作手段の有効時には遠隔操作手段に関わる信号を、それぞれスリップリングに通すように切換ボックスを切り換えるようにしている。
これにより、メイン操作手段有効時と遠隔操作手段有効時とで、スリップリングが共通化されるので、スリップリングの数の増加が抑制され、スイベルジョイントの長大化が防止される。
【００１６】
また作業車両の操作装置は、
上部旋回体及び下部走行体にそれぞれ多重伝送装置を備え、
多重伝送装置でやり取りする信号の少なくとも１つを、メイン操作手段が有効の場合と遠隔操作手段が有効の場合とで切り換えて使用するようにしてもよい。
これにより、多重伝送装置でやり取りする信号数の増加が抑制されるので、スイベルジョイントを増加させることなく、すべての信号のやり取りを行なうことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら、本発明に関わる実施形態を詳細に説明する。まず、第１実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態に関わるクレーン車両１７の操作装置１１のシステム構成図を示している。図１において、クレーン車両１７は、下部走行体２０と、これに対して旋回自在の上部旋回体１９とを備えている。下部走行体２０と上部旋回体１９との間にはスイベルジョイント１４が介装され、電気信号を伝達している。
【００１８】
クレーン車両１７の操作装置１１は、走行用ラジコン送信１３Ａ及び作業用ラジコン送信機１３Ｂを備えている。ラジコン送信機１３Ａ，１３Ｂからの操作信号は、走行用受信機１８Ａ及び作業用受信機１８Ｂによって、ラジコン用コントローラ１２にそれぞれ伝えられる。尚、ラジコン用コントローラ１２が、受信機１８Ａ，１８Ｂの機能を備えていてもよい。
【００１９】
ラジコン用コントローラ１２は、指令信号を各アクチュエータに出力し、走行及び作業を行なう。ラジコン用コントローラ１２には、クレーン車両１７に付設された操作レバー等のメイン操作手段と、ラジコン送信機１３Ａ，１３Ｂとのどちらを有効とするかを設定する切換スイッチ１５が接続されている。ラジコン用コントローラ１２は、切換スイッチ１５の指示に基づいて有効な操作手段を決定する。
尚、以下の説明における切換スイッチ１５の設定は、メイン操作手段を有効とした場合を「メイン」、ラジコン送信機１３Ａ，１３Ｂを有効とした場合を「ラジコン」と呼ぶ。
【００２０】
また操作装置１１は、上部旋回体１９及び下部走行体２０のそれぞれにＭＤＴ２４，２５を、備えている。上部ＭＤＴ２４と下部ＭＤＴ２５とは、スリップリング３５Ｃを介して接続されており、互いに通信を行なって、例えば燃料タンクの残量などのデータを、やり取りすることができるようになっている。
【００２１】
操作装置１１は、上部旋回体１９及び下部走行体２０のそれぞれに、内部にリレーを有する上部切換ボックス２２及び下部切換ボックス２３を備えている。リレーは、共通接点３３Ａ，３４Ａと、切換側接点３３Ｂ，３３Ｃ，３４Ｂ，３４Ｃのいずれかとを接続するようになっている。
上部切換ボックス２２及び下部切換ボックス２３の共通接点３３Ａ，３４Ａは、スイベルジョイント１４に組み込まれたスリップリング３５Ａを介して互いに接続されている。また、上部切換ボックス２２の、一側の切換側接点３３Ｂには非常変速スイッチ２６からの信号線が、他側の切換側接点３３Ｃにはラジコン用コントローラ１２からの信号線が、それぞれ接続されている。
【００２２】
また、下部切換ボックス２３の、一側の切換側接点３４Ｂには例えば非常変速コントローラ３６への信号線が、他側の切換側接点３４Ｃには、ステアリングサーボバルブ３２に信号を送信することによってステアリングを制御するステアリングコントローラ３０への信号線が、それぞれ接続されている。
【００２３】
上部切換ボックス２２は、切換スイッチ１５の指示に基づいたラジコン用コントローラ１２からの信号によって、共通接点３３Ａと導通する切換側接点３３Ｂ，３３Ｃを切り換えるようになっている。
また、下部切換ボックス２３は、下部ＭＤＴ２５からの信号によって、共通接点３３Ａと導通する切換側接点３３Ｂ，３３Ｃを切り換えるようになっている。上記下部ＭＤＴ２５からの信号は、切換スイッチ１５の指示に基づいたラジコン用コントローラ１２からの信号を、上部ＭＤＴ２４から下部ＭＤＴ２５に伝送したものである。
【００２４】
下部走行体２０には、クレーン車両１７の速度を検出する車速センサ２８が付設されている。車速センサ２８の信号は、自動変速機を制御する自動変速コントローラ２９、及びステアリングを制御するステアリングコントローラ３０に入力されている。
また、下部走行体２０には、クレーン車両１７のステアリング角を検出するステアリング角センサ３１が付設されている。ステアリング角センサ３１の信号は、ステアリングを制御するステアリングコントローラ３０に入力されている。
遠隔操作時には、自動変速コントローラ２９は、これらのセンサ２８，３１の信号に基づき、走行を制御する。
【００２５】
以下、このような構成の操作装置１１における作用を説明する。
まず、クレーン車両１７に搭乗した作業者が、メイン操作手段を用いて走行及び操作を行なう場合には、切換スイッチ１５を「メイン」に設定する。これに基づき、ラジコン用コントローラ１２は上部切換ボックス２２に信号を送信し、内部のリレーを共通接点３３Ａと切換側接点３３Ｂとが導通するようにする。
【００２６】
また、上部ＭＤＴ２４はラジコン用コントローラ１２の指示に基づいて下部ＭＤＴ２５に信号を送信し、下部ＭＤＴ２５はこれに基づいて下部切換ボックス２３に信号を送信して、内部のリレーを共通接点３４Ａと切換側接点３４Ｂとが導通するようにする。
これにより、非常変速スイッチ２６と非常変速コントローラ３６とが、スリップリング３５Ａを介して導通する。その結果、非常変速スイッチ２６を操作すると、非常変速ソレノイド２７が動作するようになる。
【００２７】
一方、作業者がラジコン操作手段を用いて走行及び操作を行なう場合には、切換スイッチ１５を「ラジコン」に設定する。これに基づき、ラジコン用コントローラ１２は上部切換ボックス２２に信号を送信し、内部のリレーを共通接点３３Ａと切換側接点３３Ｃとが導通するようにする。
【００２８】
また、上部ＭＤＴ２４はラジコン用コントローラ１２の指示に基づいて下部ＭＤＴ２５に信号を送信し、下部ＭＤＴ２５はこれに基づいて下部切換ボックス２３に信号を送信して、内部のリレーを共通接点３４Ａと切換側接点３４Ｃとが導通するようにする。
これにより、ラジコン用コントローラ１２とステアリングコントローラ３０とが、スリップリング３５Ａを介して導通する。その結果、走行用ラジコン送信機１３Ａの操作によって、ラジコン用コントローラ１２及びステアリングコントローラ３０を介してステアリングサーボバルブ３２を動作させることが可能となるので、遠隔操作でステアリング操作ができるようになる。
【００２９】
以上説明したように本発明によれば、遠隔操作時とメイン操作時とで、スリップリング３５Ａを通過する電気信号を切り換えている。
これにより、スイベルジョイント１４におけるスリップリングの数をそれほど増加させることなく、信号数を増やすことができる。従って、従来の作業車両を改造して遠隔操作用の作業車両とすることが容易である。また、スリップリングの数がそれほど増加しないので、例えばクレーン車両１７の場合にはその車高がさほど高くならず、ブームを下方に取り付け可能であり、走行及び作業の安定性が低下しない。
【００３０】
尚、上記実施形態においては、スリップリング３５Ａ，３５Ｃを通過する信号の流れをすべて上部旋回体１９から下部走行体２０に向かうものとして説明したが、下部走行体２０から上部旋回体１９に向かうものについても、同様である。
【００３１】
次に、第２実施形態について説明する。
第２実施形態においては、第１実施形態において説明したような、上部切換ボックス２２と下部切換ボックス２３との間の信号に加え、上部ＭＤＴ２４と下部ＭＤＴ２５との間で伝送される信号を、遠隔操作時とメイン操作時とで変更する。これにより、例えばメイン操作時には、遠隔操作時にのみ必要な信号を伝送しないようにしている。
【００３２】
上部ＭＤＴ２４と下部ＭＤＴ２５との間で伝送することのできる信号の数は、ＭＤＴ２４，２５の仕様によって定められている。従って、遠隔操作を行なうことによって信号数が増加すると、ＭＤＴ２４，２５間ですべての信号を伝えられない場合があり、スリップリングの数を増やさなければならなくなる。
本実施形態では、遠隔操作時とメイン操作時とで伝送する信号を変更することにより、これを避けることが可能であり、スムーズな操作が可能となっている。
【００３３】
尚、上記の説明は、クレーン車両１７を例にとって行なったが、遠隔操作手段によって操作可能であり、かつ下部走行体２０と上部旋回体１９とを備えた作業車両であれば、どのような車両に対しても、同様に応用が可能である。
また、無線で操作するラジコン送信機１３Ａ，１３Ｂについて説明したが、遠隔操作を行なう場合であれば、有線でリモートコントロールする場合も同様である。さらには、ラジコン送信機を１つだけ備えて、走行時及び作業時にモードを切り換えて操作するような場合も、同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に関わるクレーン車両の操作装置のシステム構成図。
【図２】従来技術に関わるクレーン車両の操作装置のシステム構成図。
【符号の説明】
１１：操作装置、１２：ラジコン用コントローラ、１３Ａ：走行用ラジコン送信機、１３Ｂ：作業用ラジコン送信機、１４：スイベルジョイント、１５：切換スイッチ、１７：クレーン車両、１８Ａ：走行用受信機、１８Ｂ：作業用受信機、１９：上部旋回体、２０：下部走行体、２２：上部切換ボックス、２３：下部切換ボックス、２４：上部ＭＤＴ、２５：下部ＭＤＴ、２６：非常変速スイッチ、２７：非常変速ソレノイド、２８：車速センサ、２９：自動変速コントローラ、３０：ステアリングコントローラ、３１：ステアリング角センサ、３２：ステアリングサーボバルブ、３３Ａ，３４Ａ：共通接点、３３Ｂ，３３Ｃ，３４Ｂ，３４Ｃ：切換側接点、３５Ａ〜３５Ｃ：スリップリング、３６：非常変速コントローラ。

Claims

作業車両の操作装置において、
上部旋回体（１９）と、
下部走行体（２０）と、
車両に固定されたメイン操作手段（２６）と、
車両を遠隔操作する遠隔操作手段（１３Ａ，１３Ｂ）と、
メイン操作手段（２６）と遠隔操作手段（１３Ａ，１３Ｂ）とのうちいずれの操作手段が有効であるかを設定する切換スイッチ（１５）と、
電気信号を上部旋回体（１９）と下部走行体（２０）との間で伝送するスイベルジョイント（１４）と、
上部旋回体（１９）に固定された上部切換ボックス（２２）と、
下部走行体（２０）に固定され、スイベルジョイント（１４）のスリップリング（３５Ａ）を介して上部切換ボックス（２２）に電気的に接続された下部切換ボックス（２３）とを備え、
メイン操作手段（２６）の有効時にはメイン操作手段（２６）に関わる信号を、遠隔操作手段（１３Ａ，１３Ｂ）の有効時には遠隔操作手段（１３Ａ，１３Ｂ）に関わる信号を、それぞれスリップリング（３５Ａ）に通すように切換ボックス（２２，２３）を切り換えるようにした
ことを特徴とする作業車両の操作装置。
請求項１に記載の作業車両の操作装置において、
上部旋回体（１９）及び下部走行体（２０）にそれぞれ多重伝送装置（２４，２５）を備え、
多重伝送装置（２４，２５）でやり取りする信号の少なくとも１つを、メイン操作手段が有効の場合と遠隔操作手段が有効の場合とで切り換えて使用するようにした
ことを特徴とする作業車両の操作装置。