JP2009155840A - 建設機械の表示装置 - Google Patents

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一浩 柴森
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Abstract

【課題】建設機械の稼働地域に適応したメンテナンス時期を表示することができ、これによって機器のダメージを防ぐとともに建設機械の稼働率の低下を抑えることができる建設機械の表示装置を提供する。
【解決手段】例えば油圧ショベルの運転室4内に設けられた建設機械の表示装置18において、複数の地域情報と地域別のメンテナンス間隔情報とを記憶するメンテナンス間隔一次データ記憶部21と、油圧ショベルの位置を検出する測位部22と、測位部22で検出された油圧ショベルの位置が属する地域のメンテナンス間隔情報をメンテナンス間隔一次データ記憶部21から読み込んでメンテナンス間隔を設定するメンテナンス間隔設定部23と、メンテナンス間隔設定部23で設定されたメンテナンス間隔に基づいてメンテナンス時期を演算するメンテナンス時期演算部27と、メンテナンス時期演算部27の演算結果を表示させる表示制御部28とを備える。
【選択図】図4

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械に係り、特に、メンテナンス予定時期を表示する建設機械の表示装置に関する。
油圧ショベル等の建設機械には消耗度が異なる各種の部品が搭載されており、これら部品は消耗度等を考慮した間隔で交換等のメンテナンスを行うことが望ましい。そのため、各部品のメンテナンス時期を建設機械の運転者が確認するための表示装置が提唱されている(例えば、特許文献1参照)。
この表示装置は、記憶部と、表示画面を制御するコントローラとを備えている。記憶部は、メンテナンス情報(詳細には、部品名、メンテナンス間隔、及び前回メンテナンス日時など)を記憶しており、コントローラは、各部品のメンテナンス時期までの残り時間を演算し、各部品のメンテナンス時期が到来したか否かを判定する(詳細には、例えばメンテナンス時期までの残り時間が所定時間以下である場合にメンテナンス時期が到来したと判断する)ようになっている。そして、表示装置は、エンジン冷却水の温度、作動油の温度、燃料残量、及び稼働時間などの状態量を表示する基本画面上に、メンテナンス時期が到来したことを示すメンテナンスマークを表示するようになっている。また、例えばメンテナンスマークが表示されている場合にスイッチを操作すると、各部品のメンテナンス時期が到来しているかどうかを識別して表示する部品マーク一覧画面に遷移し、その後、部品マークを選択するようにスイッチを操作すると、その部品のメンテナンス時期までの残り時間などを表示する画面に遷移するようになっている。
特開2002−327467号公報
しかしながら、上記従来技術には以下のような課題が存在する。
すなわち、上記表示装置は、部品毎に予め設定されたメンテナンス間隔を記憶しており、それら部品のメンテナンス間隔は固定されている。ところが、建設機械は世界中で稼働しており、稼働地域によっては環境(例えば気候)が異なるばかりか燃料や作動油などの品質及び管理状態が異なる。そのため、稼働環境や燃料などの品質が劣悪な地域では、メンテナンス間隔を短めに設定しなければ、機器にダメージを与える恐れがある。具体的には、例えば燃料の品質が粗悪な場合は、燃料の品質が良好な場合に比べて燃料フィルタを早めに交換しなければ、エンジンにダメージを与える恐れがある。かといって、メンテナンス間隔を短めに設定すれば、稼働環境や燃料などの品質が良好な地域においては、メンテナンス回数が必要以上に増え、建設機械の稼働率の低下を招くことになる。
本発明の目的は、建設機械の稼働地域に適応したメンテナンス時期を表示することができ、これによって機器のダメージを防ぐとともに建設機械の稼働率の低下を抑えることができる建設機械の表示装置を提供することにある。
(1)上記目的を達成するために、本発明は、建設機械の運転室内に設けられ、メンテナンス時期を表示する建設機械の表示装置において、複数の地域情報と地域別のメンテナンス間隔情報とを記憶する記憶手段と、前記建設機械の位置を検出する測位手段と、前記測位手段で検出された前記建設機械の位置が属する地域のメンテナンス間隔情報を前記記憶手段から読み込んでメンテナンス間隔を設定するメンテナンス間隔設定手段と、前記メンテナンス間隔設定手段で設定されたメンテナンス間隔に基づいてメンテナンス時期を演算するメンテナンス時期演算手段と、前記メンテナンス時期演算手段の演算結果を表示させる表示制御手段とを備える。
本発明においては、記憶手段は、複数の地域情報と地域別のメンテナンス間隔情報とを記憶している。具体的には、例えば稼働環境や燃料などの品質が劣悪な地域では短めに設定されたメンテナンス間隔情報を、一方、例えば稼働環境や燃料などの品質が良好な地域では長めに設定されたメンテナンス間隔情報を記憶している。そして、メンテナンス間隔設定手段は、測位手段で検出された建設機械の位置が属する地域のメンテナンス間隔情報を記憶手段から読み込んでメンテナンス間隔を設定する。そして、メンテナンス時期演算手段は、設定されたメンテナンス間隔に基づいてメンテナンス時期を演算し、表示制御手段は、メンテナンス時期演算手段の演算結果を表示させる。したがって、本発明においては、建設機械の稼働地域に適応したメンテナンス時期を表示することができる。その結果、機器のダメージを抑えるとともに、建設機械の稼働率の低下を抑えることができる。
(2)上記(1)において、好ましくは、前記メンテナンス時期演算手段は、メンテナンス時期までの残り時間を演算し、前記表示制御手段は、前記メンテナンス時期演算手段で演算されたメンテナンス時期までの残り時間を表示させる。
(3)上記(1)又は(2)において、好ましくは、通信ケーブルを介し接続された携帯情報端末から地域情報又は地域別のメンテナンス間隔情報を受信する有線通信手段と、前記有線通信手段で受信された地域情報又は地域別のメンテナンス間隔情報を前記記憶手段に書き換える書換手段とを備える。
例えば稼働環境や燃料の品質などが劣悪な地域であっても、建設機械が使用される場所が比較的環境の良い特別な場所であったり、所有者又は使用者が建設機械の稼働率や故障発生等を考慮して、品質の良い燃料や作動油等を特別に使用する場合がある。このような場合、特定の建設機械に限って、通信ケーブルを介し携帯情報端末を接続し、その後、携帯情報端末からのメンテナンス間隔情報等により、記憶手段に記憶されたメンテナンス間隔情報等を変更することができる。これにより、無駄な部品交換やメンテナンス作業を省くことができ、コスト低減や建設機械の稼働率の向上を図ることができる。
(4)上記(1)〜(3)のいずれか1つにおいて、好ましくは、通信アンテナを介し遠隔の情報端末から地域情報又は地域別のメンテナンス間隔情報を受信する無線通信手段と、前記無線通信手段で受信された地域情報又は地域別のメンテナンス間隔情報を前記記憶手段に書き換える書換手段とを備える。
上記(3)で説明したような理由により、特定の建設機械に限って、遠隔の情報端末からのメンテナンス間隔情報等により、記憶手段に記憶されたメンテナンス間隔情報等を変更することができる。このとき、無線通信手段を用いることにより、例えば特定の作業場所に使用される複数の建設機械若しくは特定の所有者が所有する複数の建設機械に対し、一度にメンテナンス間隔情報等を変更することができる。また、例えば地域全体の稼働環境や燃料の品質等が改善された場合は、その地域に使用される複数の建設機械に対し一度にメンテナンス間隔情報等を変更することができる。したがって、メンテナンス間隔情報等の変更作業を容易かつ迅速に行うことができる。
本発明によれば、建設機械の稼働地域に適応したメンテナンス時期を表示することができ、これによって機器のダメージを防ぐとともに建設機械の稼働率の低下を抑えることができる。
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の適用対象の一例である油圧ショベルの全体構造を表す一部透視斜視図である。また、図2は、本発明の建設機械の表示装置を油圧ショベルの運転室内の構造とともに表す斜視図である。
これら図1及び図2において、油圧ショベルは、クローラ式の下部走行体1と、この下部走行体1上に旋回可能に設けられた上部旋回体2と、この上部旋回体2の前部に上下方向に回動可能に(俯仰動可能に)設けられたフロント作業機3と、上部旋回体2の前部に設けられた運転室(キャブ)4と、上部旋回体2の後部に設けられたカウンタウエイト5と、運転室4とカウンタウエイト5との間に設けられた機械室6と、カウンタウエイト5に取り付けられたカメラ7とを備えている。
下部走行体1は、詳細を図示しないが、略H字形状のトラックフレームと、このトラックフレームの左右両側の後端近傍にそれぞれ回転可能に支持された左右の駆動輪と、これら左右の駆動輪をそれぞれ駆動する左右の走行用油圧モータ(走行装置)と、トラックフレームの左右両側の前端近傍にそれぞれ回転可能に支持され、左右の履帯(クローラ)を介し左右の駆動輪の駆動力でそれぞれ回転される左右の従動輪(アイドラ)とを備えている。また、下部走行体1と上部旋回体2との間には旋回ベアリングが設けられており、下部走行体1に対し上部旋回体2を旋回させる旋回用油圧モータ(旋回装置)が設けられている。
フロント作業機3は、上部旋回体2に回動可能に設けられたブーム8と、このブーム8の先端に回動可能に結合されたアーム9と、このアーム9の先端に回動可能に結合されたバケット10とを備えている。そして、ブーム8、アーム9、及びバケット10は、それぞれブーム用油圧シリンダ11、アーム用油圧シリンダ12、及びバケット用油圧シリンダ13の伸縮駆動によって回動するようになっている。
機械室6には、詳細を図示しないが、エンジンと、このエンジンによって駆動する油圧ポンプと、この油圧ポンプから上記走行用油圧モータ、旋回用油圧モータ、ブーム用油圧シリンダ11、アーム用油圧シリンダ12、及びバケット用油圧シリンダ13への圧油の流れをそれぞれ制御する複数のコントロールバルブとが配置されている。また、エンジン系や油圧駆動系の作動状況を検出する各種のセンサが設けられている。
運転室4には、運転者が着座する運転席(座席)14が設けられており、この運転席14の前方側(図2中上側)には、下部走行体1の走行動作を手でも足でも操作可能な左右の走行用操作レバー15L,15Rが設けられている。そして、走行用操作レバー15L,15Rが操作されると、対応するコントロールバルブが切り換えられて左右の走行用油圧モータが駆動するようになっている。また、運転席14の左側(図2中左側)には、例えば左右方向に操作することで上部旋回体2の旋回動作、前後方向に操作することでアーム9の動作を指示可能な十字操作式の操作レバー16Lが設けられている。そして、操作レバー16Lが操作されると、対応するコントロールバルブが切り換えられて旋回用油圧モータ又はアーム用油圧シリンダ12が駆動するようになっている。また、運転席14の右側(図2中右側)には、例えば左右方向に操作することでバケット10の動作、前後方向に操作することでブーム8の動作を可能な操作レバー16Rが設けられている。そして、操作レバー16Rが操作されると、対応するコントロールバルブが切り換えられてバケット用油圧シリンダ13又はブーム用油圧シリンダ11が駆動するようになっている。
また、運転室4のフロントピラー17には、本実施形態の要部である表示装置18が設けられている。図3は、表示装置18の構造を表す正面図である。
この図3において、表示装置18は、表示部19(例えば液晶ディスプレイ)と、複数(図3では6つ)のスイッチ20aを有し、表示部19の表示画面の切替えなどを指示可能な操作部20とを備えている。
表示装置18は、例えば、各種のセンサからの検出信号を入力するようになっており、第1の表示画面(基本画面、図示せず)として油圧ショベルの作動状況(詳細には、例えば稼働時間、燃料残量、及びエンジン冷却水の温度等)を表示部19に表示するようになっている。また、例えば、第2の表示画面(図示せず)としてカメラ7が撮像した後方視野を表示するようになっている。また、第3の表示画面として、部品のメンテナンス時期を表示するようになっている。
図4は、表示装置18のメンテナンス時期表示機能に係る構成を表すブロック図である。
この図4において、表示装置18は、複数の地域情報及び地域別のメンテナンス間隔情報を記憶するメンテナンス間隔一次データ記憶部21と、油圧ショベルの位置を検出する測位部22と、この測位部22で検出された油圧ショベルの位置に基づいてメンテナンス間隔を設定するメンテナンス間隔設定部23と、このメンテナンス間隔設定部23で設定されたメンテナンス間隔を記憶するメンテナンス間隔二次データ記憶部24と、油圧ショベルの稼働時間を演算する稼働時間演算部25と、メンテナンス履歴を記憶するメンテナンス履歴記憶部26と、メンテナンス時期を演算するメンテナンス時期演算部27と、このメンテナンス時期演算部27の演算結果等を表示部19に表示させる表示制御部28とを有している。
メンテナンス間隔一次データ記憶部21は、例えば図5に示すように複数の地域情報として、「日本」、「中国・ロシア・インド・南アフリカ」、「北米」、「欧州」、及び「大洋州」を記憶している(なお、これらの地域情報には位置情報として緯度・経度の範囲が付随されている)。そして、地域毎に、各メンテナンス項目(例えば図4に示すように、「エンジンオイル交換」、「エンジンオイルフィルタ交換」、「作動油交換」、「作動油パイロットフィルタ交換」、「作動油フルフローフィルタ交換」、「ポンプトランスミッションオイル交換」、「走行装置オイル交換」、「旋回装置オイル交換」、「旋回ベアリング給脂交換」、「エアクリーナエレメント交換」、「エンジン・エアコンVベルト交換」、「燃料フィルタ交換」、及び「エアコンフィルタ交換」)のメンテナンス間隔情報を記憶している。図4に示す例では、メンテナンス項目「作動油交換」の交換間隔(稼働時間換算)は、「日本」及び「北米」の地域では「5000」時間、「中国・ロシア・インド・南アフリカ」、「欧州」、及び「大洋州」の地域では「3000」時間に設定されている。また、メンテナンス項目「燃料フィルタ交換」の交換間隔(稼働時間換算)は、「日本」及び「北米」の地域では「500」時間、「中国・ロシア・インド・南アフリカ」、「欧州」、及び「大洋州」の地域では「250」時間に設定されている。
測位部22は、複数のGPS衛星29からの信号を受信し、これに基づき油圧ショベルの現在位置を演算し、取得した位置を位置記憶部(図示せず)に記憶するようになっている。
メンテナンス間隔設定部23は、例えばキースイッチ(図示せず)がON位置に切り換えられて電気系統がON状態になったかどうか若しくはキースイッチがSTART位置に切り換えられてエンジンが起動されたかどうかを、キースイッチからの信号により判定するようになっている。そして、例えばキースイッチがON位置(又はSTART位置)に切り換えられたと判定した場合に、位置記憶部に記憶された油圧ショベルの位置を読み込み、メンテナンス履歴一次データ記憶部21に記憶された複数の地域情報と照合する。そして、油圧ショベルの位置が属する地域のメンテナンス間隔情報をメンテナンス履歴一次データ記憶部21から読み込み、メンテナンス間隔二次データ記憶部24に設定記憶する。
稼働時間演算部25は、エンジンの駆動によって発電するオルタネータ(図示せず)から信号に基づき、エンジンの稼働時間を演算するようになっている。また、メンテナンス履歴記憶部26は、例えば作業者の入力によって作成された各メンテナンス項目のメンテナンス履歴(メンテナンスが実施されたときの稼働時間や日時)を記憶するようになっている。
メンテナンス時期演算部27は、メンテナンス項目毎に、メンテナンス履歴記憶部26に記憶されたメンテナンスの実施時期にメンテナンス間隔二次データ記憶部に設定記憶されたメンテナンス間隔を加えてメンテナンス時期(稼働時間換算)を演算し、稼働時間演算部で演算された現在の稼働時間をメンテナンス時期から差し引いた残り時間を演算し、このメンテナンス時期までの残り時間を表示制御部28に出力するようになっている。
表示制御部28は、例えばメンテナンス間隔二次データ記憶部に記憶された複数のメンテナンス項目を一覧表示する画面(図示せず)を表示し、さらに操作部による選択指示によってメンテナンス時期画面(前述の図3参照)の表示に切り替えるようになっている。メンテナンス時期画面では、例えば、メンテナンス間隔、メンテナンス時期までの残り時間、及びメンテナンス履歴などを表示するようになっている。
また、表示装置18は、通信ケーブル30を着脱可能としており、この通信ケーブル30を介し携帯情報端末31から地域情報又は地域別のメンテナンス間隔情報を受信する有線通信部32を有している。有線通信部32は、受信した地域情報又は地域別のメンテナンス間隔情報をメンテナンス間隔一次データ記憶部21に書き換えるようになっている。また、表示装置18は、通信アンテナ33を有しており、この通信アンテナ33及び中継局34などを介し遠隔の基地局35の情報端末36から地域情報又は地域別のメンテナンス間隔情報を無線受信する無線通信部37を有している。無線通信部37は、受信した地域情報又は地域別のメンテナンス間隔情報をメンテナンス間隔一次データ記憶部21に書き換えるようになっている。
なお、上記において、表示装置18のメンテナンス間隔一次データ記憶部21は、特許請求の範囲記載の複数の地域情報と地域別のメンテナンス間隔情報とを記憶する記憶手段を構成する。また、表示装置18の測位部22は、建設機械の位置を検出する測位手段を構成し、表示装置18のメンテナンス間隔設定部23は、測位手段で検出された建設機械の位置が属する地域のメンテナンス間隔情報を記憶手段から読み込んでメンテナンス間隔を設定するメンテナンス間隔設定手段を構成する。また、表示装置18のメンテナンス時期演算部27は、メンテナンス間隔設定手段で設定されたメンテナンス間隔情報に基づいてメンテナンス時期を演算するメンテナンス時期演算手段を構成する。また、表示装置18の表示制御部28は、メンテナンス時期演算手段の演算結果を表示させる表示制御手段を構成する。また、表示装置18の有線通信部32は、通信ケーブルを介し接続された携帯情報端末から地域情報又は地域別のメンテナンス間隔情報を受信する有線通信手段を構成し、かつ有線通信手段で受信された地域情報又は地域別のメンテナンス間隔情報を記憶手段に書き換える書換手段を構成する。また、表示装置18の無線通信部37は、通信アンテナを介し遠隔の情報端末から地域情報又は地域別のメンテナンス間隔情報を受信する無線通信手段を構成し、かつ無線通信手段で受信された地域情報又は地域別のメンテナンス間隔情報を記憶手段に書き換える書換手段を構成する。
次に、本実施形態の動作及び作用効果を説明する。
例えば運転者がキースイッチを操作して油圧ショベルを起動させると、表示装置18の表示部19は、油圧ショベルの作動状況を表示する基本画面を表示する。これと同時に、表示装置18のメンテナンス間隔設定部23は、位置記憶部に記憶された油圧ショベルの位置を読み込み、この油圧ショベルの位置が属する地域のメンテナンス間隔情報をメンテナンス間隔一次データ記憶部21から読み込んで、各メンテナンス項目のメンテナンス間隔を設定する。その後、表示装置18のメンテナンス時期演算部27は、メンテナンス項目毎に、設定されたメンテナンス間隔に基づいてメンテナンス時期を演算し、メンテナンス時期まで残り時間を演算する。そして、例えば運転者がメンテナンス時期の表示を意図して表示装置18の操作部20を操作すると、表示装置18の表示部19は、各部品のメンテナンス時期までの残り時間を表示する。
したがって、本実施形態の表示装置18は、油圧ショベルの稼働地域に適応したメンテナンス時期を表示することができる。すなわち、例えば稼働環境や燃料などの品質が劣悪な地域ではメンテナンス間隔を短めに、一方、例えば稼働環境や燃料などの品質が良好な地域ではメンテナンス間隔を長めに自動的にとってメンテナンス時期を表示することができる。その結果、機器のダメージを抑えるとともに、油圧ショベルの稼働率の低下を抑えることができる。また、油圧ショベルが輸出されて稼働地域が変更するような場合でも、表示装置18は、自動的に油圧ショベルの位置を検出してこれに対応したメンテナンス時期を表示するので、管理側の負担を軽減することができる。
また、例えば稼働環境や燃料の品質などが劣悪な地域であっても、油圧ショベルが使用される場所が比較的環境の良い特別な場所であったり、所有者又は使用者が油圧ショベルの稼働率や故障発生等を考慮して、品質の良い燃料や作動油等を特別に使用する場合がある。このような場合、特定の油圧ショベルに限って、例えば個別に通信ケーブル30を介し携帯情報端末31を接続し、その後、携帯情報端末31からのメンテナンス間隔情報等により、メンテナンス間隔一次データ記憶部21に記憶されたメンテナンス間隔情報等を変更する。あるいは、例えば遠隔の基地局35の情報端末36からのメンテナンス間隔情報等により、メンテナンス間隔一次データ記憶部21に記憶されたメンテナンス間隔情報等を変更する。これにより、無駄な部品交換やメンテナンス作業を省くことができ、コスト低減や建設機械の稼働率の向上を図ることができる。なお、例えば特定の作業場所に使用される複数の油圧ショベル若しくは特定の所有者が所有する複数の油圧ショベルに対しメンテナンス間隔情報等を変更する場合、又は例えば地域全体の稼働環境や燃料の品質等が改善された場合には、好ましくは、遠隔の基地局35の情報端末36からのメンテナンス間隔情報等により変更する。これにより、複数の油圧ショベルに対し一度にメンテナンス間隔情報等を変更することができ、変更作業を容易かつ迅速に行うことができる。
本発明の適用対象である油圧ショベルの全体構造を表す一部透視斜視図である。 本発明の建設機械の表示装置の一実施形態を油圧ショベルの運転室内の構造とともに表す斜視図である。 本発明の建設機械の表示装置の一実施形態の構造を表す図である。 本発明の建設機械の表示装置の一実施形態のメンテナンス時期表示機能に係わる構成を表すブロック図である。 本発明の建設機械の表示装置の一実施形態におけるメンテナンス間隔情報一次データ記憶部に記憶されたデータの一例を表す図である。
符号の説明
表示装置
21 メンテナンス間隔一次データ記憶部(記憶手段)
22 測位部(測位手段)
23 メンテナンス間隔設定部(メンテナンス間隔設定手段)
27 メンテナンス時期演算部(メンテナンス時期演算手段)
28 表示制御部(表示制御手段)
32 有線通信部(有線通信手段、書換手段)
37 無線通信部(無線通信手段、書換手段)

Claims (4)

  1. 建設機械の運転室内に設けられ、メンテナンス時期を表示する建設機械の表示装置において、
    複数の地域情報と地域別のメンテナンス間隔情報とを記憶する記憶手段と、
    前記建設機械の位置を検出する測位手段と、
    前記測位手段で検出された前記建設機械の位置が属する地域のメンテナンス間隔情報を前記記憶手段から読み込んでメンテナンス間隔を設定するメンテナンス間隔設定手段と、
    前記メンテナンス間隔設定手段で設定されたメンテナンス間隔に基づいてメンテナンス時期を演算するメンテナンス時期演算手段と、
    前記メンテナンス時期演算手段の演算結果を表示させる表示制御手段とを備えたことを特徴とする建設機械の表示装置。
  2. 請求項1記載の建設機械の表示装置において、前記メンテナンス時期演算手段は、メンテナンス時期までの残り時間を演算し、前記表示制御手段は、前記メンテナンス時期演算手段で演算されたメンテナンス時期までの残り時間を表示させることを特徴とする建設機械の表示装置。
  3. 請求項1又は2記載の建設機械の表示装置において、通信ケーブルを介し接続された携帯情報端末から地域情報又は地域別のメンテナンス間隔情報を受信する有線通信手段と、前記有線通信手段で受信された地域情報又は地域別のメンテナンス間隔情報を前記記憶手段に書き換える書換手段とを備えたことを特徴とする建設機械の表示装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項記載の建設機械の表示装置において、通信アンテナを介し遠隔の情報端末から地域情報又は地域別のメンテナンス間隔情報を受信する無線通信手段と、前記無線通信手段で受信された地域情報又は地域別のメンテナンス間隔情報を前記記憶手段に書き換える書換手段とを備えたことを特徴とする建設機械の表示装置。
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