JP2015140233A - ブーム付き作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】旋回角検出器部分の構造上の特性から生じるブーム旋回方向（左／右）の相違に基づく検出角の相違を解消し、また適正な作業範囲の設定を可能とする。【解決手段】ブーム付き作業機における作業用ブームを左右各旋回方向の最小旋回角位置と最大旋回角位置にそれぞれ旋回させ、それら各旋回角位置における実際の旋回角値を調整値とし、それら各調整値を、当該作業機の作業範囲制限手段に旋回方向に応じて設けた各調整値記憶手段に記憶させ、また同記憶させた旋回方向に応じた個別の調整値を用いて左右個別に検出された旋回角検出値を補正し、作業範囲の制限領域を設定するようにした。【選択図】 図４

Description

この出願の発明は、クレーン車その他の旋回可能な作業用ブームを備えたブーム付き作業機の構成に関するものであり、特に、その旋回角検出部の構成に関するものである。

クレーン車や高所作業車等の旋回可能な作業用のブームを備えたブーム付きの作業機では、作業用ブームと、該作業用ブームを起伏および伸縮可能な状態で支持する旋回体と、該旋回体を車体上に旋回可能に支持する旋回支持体とを備えて構成されており、上記旋回支持体部分には、一般にセンタージョイント（ロータリージョイント）や電源等接続用のスリップリング部と共に作業用ブームの旋回角を検出するための旋回角検出器が設けられている。

そして、この旋回角検出器で検出された旋回角は、当該作業機の作業範囲制限手段における作業範囲の設定や過負荷停止手段の停止位置の設定等に利用されるようになっている（例えば作業範囲制限手段による作業範囲の設定として特許文献１、過負荷停止手段による停止位置の設定として特許文献２を参照）。

この旋回角検出器は、一般に上記旋回支持体の中心軸部分に設けられたセンタージョイントの上部に同心状態で設けられた上記電源等接続用のスリップリング部に設けられている。

スリップリング部は、たとえば車体側に固定された上記センタージョイントの上部に固定された回転支軸と、該回転支軸の外周側に相対回転可能な状態で軸支され、上記旋回体側に連結されたベース部材およびボデー部材と、上記回転支軸の外周面上に設けられたスリップリングと、上記ベース部材およびボデー部材側に固定され、上記スリップリングに摺動状態で圧接するブラシとからなっているが、さらに上記回転支軸の外周には、旋回角検出用の駆動ギヤ（旋回ギヤ）が設けられ、該駆動ギヤには、上記ベース部材およびボデー部材側に固定された電位差計よりなる旋回角検出器の従動ギヤが歯み合わされている。

この従動ギヤは、上記電位差計よりなる旋回角検出器の旋回角入力用の回転軸に設けられており、上記ブームを支持する旋回体が右または左方向に旋回して、当該旋回角出器および従動ギヤが上記回転支軸外周の駆動ギヤ外周を所定角遊星回転すると、その回転角に対応した回転量だけ回転し、上記旋回角入力用の回転軸を回転させる。すると、同回転軸の回転量に応じて、次に述べる電位差計の摺動抵抗体上のスライドブラシが所定角スライドし、そのスライド角に応じた電位差信号が旋回角検出信号として出力される（例えば特許文献３を参照）。

すなわち、上記旋回角検出器を構成する電位差計は、例えばC字形状の摺動抵抗体と、該C字形状の摺動抵抗体の円弧中心軸部分に一端側を軸支され、他端側を同C字形状の摺動抵抗体のスライド面に接触する形で回動可能に設けられたスライドブラシ（導電体よりなる回転ブラシ）と、上記C字形状の摺動抵抗体の一端側に接続された電源端子と、上記C字形状の摺動抵抗体の他端側に接続されたグランド端子と、上記スライドブラシの軸支部に接続された出力端子とからなる回転角検出回路が設けられており、上記回転軸の他端がブラシ体の軸支部に連結されたものとなっている。

そして、このような電位差計を相互に２組組み合わせると、０〜３６０degの旋回角の検出が可能となる。

特開２０１３−１５９４２１号公報 特開２０１０−７０３０８号公報 特開平６−１３２０５８号公報

このような旋回角検出器を用いて、たとえば上述のようなブーム付き作業機の作業用ブームを或る任意の作業姿勢Ａに制御しようとした場合、上記スリップリング部における回点支軸とベース部材およびボデー間（上下軸受け部）にガタがあること、上記回転支軸外周の旋回角検出器駆動用のギヤとそれに噛み合う旋回角検出器側従動ギヤとの間にバックラッシュがあること、旋回角検出器が相互に組み合わされた０〜３５０degの２組の電位差計からなっていること、などによって、上記ブームを右方向に旋回させて作業用ブームの姿勢を制御する場合と、左方向に旋回させて作業用ブームの姿勢を制御する場合とでは、同じ作業姿勢Ａに制御する場合でも、検出される旋回角が異なる問題がある。

この結果、上記作業範囲制限手段を用いて、作業用ブームの作業範囲（制限領域）を設定しようとした場合にも、右旋回方向で設定した場合と、左旋回方向で設定した場合とで、設定される制限領域が異なってくることになる。

また、アウトリガーの張出幅が左右で異なるような場合における過負荷停止手段の過負荷停止位置の精度にも影響を与える。

もちろん、製品によっては、旋回角検出器を上述の回転支軸と同軸に設けたものもあり、その場合、上記回転支軸外周の旋回角検出器駆動用のギヤとそれに噛み合う旋回角検出器側従動ギヤとの間のバックラッシュの問題は一応解消されるが、その他の原因に基づく問題はそのまま残される。

本願発明は、このような問題を解決するためになされたもので、作業用ブームを左右各旋回方向の最小旋回角位置と最大旋回角位置にそれぞれ旋回させ、それら各旋回角位置における実際の旋回角値（そのA/D変換値）を調整値とし、それら各調整値を、当該作業機の作業範囲制限手段に旋回方向に応じて設けた各調整値記憶手段に各々記憶させ、また同記憶手段に記憶させた旋回方向に応じた個別の調整値により実際に検出された旋回角を補正し、さらには同補正値を用いて左右個別に上記作業用ブームの作業範囲を設定するようにすることにより、上記のような問題を解決することを目的としている。

この出願の発明は、上記の問題を解決するために、たとえば次のような課題解決手段を備えて構成されている。
（１）請求項1の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段では、作業用ブームと、該作業用ブームを起伏、伸縮可能に支持する旋回体と、該旋回体を旋回支持体を介して旋回可能に支持する受台と、上記旋回支持体部分に設けられ、上記作業用ブームの旋回角を検出する旋回角検出器と、該旋回角検出器により検出された旋回角に基づいて作業姿勢の制限範囲を設定する作業範囲制限手段とを備えてなるブーム付き作業機において、上記作業用ブームを左右各旋回方向の最小旋回角位置と最大旋回角位置にそれぞれ旋回させ、それら各旋回角位置における実際の旋回角値を調整値とする一方、それら各調整値を、上記作業範囲制限手段の上記左右各旋回方向に応じて個別に設けられた調整値記憶手段に各々記憶させるようにしたことを特徴としている。

この結果、同構成によれば、当該作業機の最小旋回角位置におけるゼロ点調整、最大旋回角位置におけるスパン点調整が、従来のような右旋回方向一方向のみでの旋回角検出による調整ではなく、当該作業機の左右各旋回方向の最小旋回角位置におけるゼロ点調整、左右各旋回方向の最大旋回角位置におけるスパン点調整として、左右両旋回方向の旋回角を個別に検出して行なわれることになり、従来のような旋回方向で異なっていた旋回角検出精度を左右同一の検出精度に統一することができる。
（２）請求項2の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項1の発明の課題解決手段において、さらに操作された作業用ブームの旋回方向を検出する旋回方向検出手段を有し、該旋回方向検出手段により検出された旋回方向に応じて、上記左右各旋回方向個別の調整値記憶手段に上記左右各旋回方向個別の調整値を記憶させると共に、同旋回方向検出手段により検出された旋回方向に応じて上記調整値記憶手段に記憶させた左右各旋回方向個別の調整値を読み出して、上記旋回角検出器により検出された旋回角検出値を補正するようにしている。

したがって、このような構成によれば、作業用ブームの旋回方向如何にかかわらず、常に正確な旋回角が検出されるようになる。
（３）請求項３の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項２の発明の課題解決手段において、上記調整値記憶手段に記憶させた調整値により補正された旋回角検出値を使用して、上記作業範囲制限手段における作業用ブームの制限領域を設定するようにしている。

したがって、このような構成によれば、作業用ブームの旋回方向如何にかかわらず、作業範囲制限手段による作業制限領域が常に適正、かつ高精度に設定されるようになる。また、アウトリガーの張出幅が左右で異なるような場合の過負荷停止位置の精度向上にもつながる。

以上の結果、この出願の発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（１）スリップリング部における回転支軸の軸受け部分におけるガタ、電位差計回動用のギヤ部分におけるバックラッシュ、旋回角検出器が位相を逆にした２組の電位差計の組み合わせよりなること、などの影響による検出誤差を吸収して、左右各旋回方向の旋回角検出精度が一定になる。その結果、作業範囲制限手段の作業範囲設定精度も向上し、作業時の安全性が向上する。
（２）架線や壁など近接する防護対象物の際どい位置での旋回領域の作業範囲の制限を、左右両方向の旋回操作で位置合わせして登録することにより、高精度に実現することができるようになる。
（３）アウトリガー異張出時における過負荷停止制御の停止精度の向上にも寄与させることができる。
（４）作業用ブーム操作中の旋回角度の表示については、操作直前の左右両操作方向の調整値を使用し、また作業用ブーム操作後の旋回角度の表示については、操作中立にする直前の左右両操作方向の調整値を使用することになるので、旋回角表示部における旋回角の表示精度が向上する。

図1は、この出願の発明の実施の形態に係るクレーン車等ブーム付き作業機の全体的な構成を示す概略図である。 図２は、同作業機の旋回角検出器を備えたスリップリング部の構成を示す断面図である。 図3は、同作業機における作業範囲制限機能を備えた作業機制御ユニットの概略的な構成を示すブロック図である。 図４は、同作業機における上記旋回角検出器のゼロ点調整制御およびスパン調整制御を示すフローチャートである。 図５は、同作業機における図３の作業機制御ユニットを使用した作業範囲の設定制御を示すフローチャートである。 図６は、同作業機において、図５の作業範囲設定制御により設定される作業範囲の一例である。 図７は、同作業機において、図５の作業範囲設定制御により設定される作業範囲の図６とは別の一例である。

以下、本願の発明を実施するための実施の形態の構成および作用について、添付の図１〜図７を参照して詳細に説明する。
＜作業機の概略的な構成＞
まず、図１〜図３は、同実施の形態にかかるクレーン車等ブーム付き作業機の全体および要部の概略的な構成を示している。

図1は、同クレーン車等ブーム付き作業機の全体的な構成を示している。すなわち、この実施の形態では、本願発明が対象とするブーム付き作業機の一例として、移動式のクレーン（トラッククレーン）が採用されている。

この移動式クレーンは、車輪１ａ，１ａ・・、運転席１ｂを有して走行可能に構成された車両（キャリア）１と、該車両１の車体１ｃの上に旋回支持体２を介して旋回可能に設けられた旋回体３と、該旋回体３のブーム支持部にヒンジ（フートピン）４を介して枢着され、かつ起伏シリンダ５および伸縮シリンダ（図示せず）を介して、上下方向に起伏、かつ伸縮可能に設けられた作業用のブーム（以下、単にブームという）６と、該ブーム６の先端側ブームヘッド部分（シーブ部分）からワイヤーロープ７を介して吊り下げられたフックブロック８とからなっている。

また、車両１の車体１ｃの前後には、左右各方向に所定幅張出すアウトリガー９，９・・が設けられている。また、旋回体３の前端にはクレーン用の運転席３ａが設けられている一方、後端にはカウンタウエイト３ｂが設けられている。

この実施の形態の場合、上記ブーム６は、たとえばベースブーム６ａ、中間ブーム６ｂ、トップブーム６ｃの３本のブームで構成されている。
＜旋回支持体部分の概略的な構成＞
旋回支持体２部分は、図示はしないが、車体１ｃ側に支持された受台と、該受台上部に固定された大径の固定歯車（旋回輪）と、上記受台の上面にあって、上記旋回体３を水平回転可能に支持するボールベアリングと、上記受台の中心軸部分を上下に貫通する筒状のセンタージョイント（ロータリージョイント）と、該センタージョイントの上部に同心状態で設けられた筒体構造のスリップリング部とからなっている。

そして、旋回体３側には、油圧モータ（または電動モータ）よりなる旋回モータが設けられ、該旋回モータのピニオンを上記大径の固定歯車に噛み合わせ、同旋回モータ一を上記スリップリング部を介して車体１ｃ側から供給される電源により駆動することによって、上記旋回体３が上記センタージョイントを回転中心として、上記ボールベアリング上を右方向または左方向に任意に旋回せしめられるようになっている。

センタージョイントは、たとえば、上記受け台側に固定された円柱体構造のコアと、該コアの外周にあって、相対回転可能に設けられた円筒体構造のボデーと、上記コア内部に設けられた長孔と、上記コア外周面に設けられた環状溝と、該環状溝に対応する状態で、上記ボデーの側部に設けられたポートとからなっており、上記コア内部の長孔には油圧ポンプ等油圧源側の油路が、また上記ボデー側部のポートには上記旋回体３側各種アクチュエータの油路が、それぞれ接続されている。

そして、それらにより、上記旋回体３側ウインチモータ、起伏シリンダ、伸縮シリンダ等の各種アクチュエータと車体１ｃ側油圧源との間で作動油を流通させ、必要なアクチュエータを駆動するようになっている。

そして、このセンタージョイントの上記コアおよびボデー部分の上部には、車体１ｃ側から上記旋回体３側各種アクチュエータに必要な電源および制御信号を供給し、また旋回体３側（ブーム側６を含む）の所望のセンサからの検出信号を車体１ｃ側作業機制御ユニット３０に入力する相対回転可能な電気的接続手段であるスリップリング部１０が設けられている。
＜スリップリング部の構成＞
図２は、同センタージョイントの上記コアおよびボデー部分の上部に設置されたスリップリング部１０の構成を示している。

このスリップリング部１０は、フランジ構造の固定プレート１９および固定ピン１９ａ、１９ａ・・を介して上記センタージョイントのボデー部分上部（上面部）に固定された回転支軸（旋回支軸）１１と、該回転支軸１１の基端側固定プレート１９の上部に位置して該回転支軸１１の外周に軸受（ベアリング部）１２ａを介して回転可能に遊嵌されているとともに、取付ブラケット１２ｂを介して上記旋回体３の下部に固定されており、上記旋回体３が旋回したときに一緒に回転するベース部材１２と、該ベース部材１２の外周部上面に下端側フランジ部１３ａを連結固定しているとともに、上端側開口縁部１３ｂ部分にカバープレート１４を固定した円筒体構造のボデー部材１３とから構成されている。カバープレート１４は、その中央部下面側に所定の深さの軸受溝１４ａを有し、同軸受溝１４ａ部分に、上記回転支持軸１１の上端が回転可能に支持されている。

回転支軸１１は、その上下方向の中間部から上部側部分が下部側よりも大径となっており、同上部側大径部分には、軸方向に所定の間隔をおいて、複数のスリップリング（導体金属環）１５，１５・・が設けられている。他方、上記中間部よりも下部側の小径部分には、軸方向に所定の間隔をおいて、複数枚の円形のプリント板２５，２５・・が設けられている。また、それらスリップリング１５，１５・・とプリント板２６，２６・・との間の中間部（具体的には、上記上部側大径部の下端）外周には、後述する旋回角検出器２１側の従動ギヤ２２を駆動するための駆動ギヤ（旋回ギヤ）１７が固定して設けられている。

一方、上記ボデー部材１３内における上記ベース部材１２の上面部には、上記回転支軸１１に沿う形で、かつ所定の間隔を置いて、ブラシ（導体弾性ブラシ）および接点支柱２４が立設されている。そして、このブラシおよび接点支柱２４の上下方向中間部よりも上部部分には、上記回転支軸１１側のスリップリング１５，１５・・の外周面に所定の接触圧を有して接触する複数本のブラシ１６，１６・・が固定されている。

また、同ブラシおよび接点支柱２４の上下方向中間部よりも下部部分には、上記回転支軸１１側のプリント板２５，２５・・の下面にプリントされた中心部から半径方向外方に複数列の導電パターンに対し、所定の接触圧を有して接触する複数の接点を有した接点支え２６，２６・・が固定されている。

上記スリップリング１５，１５・・、ブラシ１６，１６・・は、いずれも所定電流値以上の強電電流を流すのに適した導電性の部材よりなっている。また、プリント板２５，２５・・の導電パターンおよび対応する接点は、後述する旋回角検出器２１の検出信号、その他のセンサ信号、制御信号等の所定電流値以下の弱電電流を流すのに適した導電性の部材よりなっている。

そして、上記ベース部材１２、回転支軸１１部分には、それら各部に通電し、また必要な制御信号を供給し、必要なセンサ信号を取り出すためのリード線２０ａ、２０ｂが接続されている。これらのリード線２０ａ、２０ｂは、たとえば着脱プラグを介して所望の電源供給ライン、制御信号入出力ラインに接続されている。

他方、図２中における符号２１が上記ブーム６の旋回角を検出する旋回角検出器であり、この旋回角検出器２１は、上記ボデー部材１３内に位置して設けられており、たとえば上記ブラシおよび接点支柱２４を利用して、その上下方向中間部の、やや上方部に位置して固定されている。
＜ブームの旋回角を検出する旋回角検出器の構成＞
この旋回角検出器２１は、たとえばブーム６の旋回角に応じて出力抵抗値が変わる電位差計（ポテンショメーター）により構成されており、ブーム回転角入力用の回転軸２１ａの軸心を上記回転支軸１１の軸心と平行にした状態で設けられている。

同回転軸２１ａの外端には、上記回転支軸１１外周の上述した駆動ギヤ１７と噛み合う従動ギヤ２２が設けられている。

そして、上記ブーム６（旋回体３）の回転に応じて、上記スリップリング部１０のベース部材１２およびボデー部材１３が回転すると、上記ブラシおよび接点支え支柱２４を介して上記給電部１０のベース部材１２上に固定されている旋回角検出器２１のボデー２１ｂおよび従動ギヤ２２が、上記回転支軸１１および駆動ギヤ１７の周りを遊星回転する。

その結果、上記旋回角検出器２１の回転角入力用の回転軸２１ａも、上記駆動ギヤ１７に対して従動ギヤ２２が回転した回転角だけ回転する。

旋回角検出器２１の筒体構造のボデー２１ｂの内部には、たとえばC字形状の摺動抵抗体と、該C字形状の摺動抵抗体の円弧中心軸部分に一端側を軸支され、他端側を同C字形状の摺動抵抗体のスライド面に接触する形で回動可能に設けられたスライドブラシ（導電体よりなる回転ブラシ）と、上記C字形状の摺動抵抗体の一端側に接続された電源端子Ｖdと、上記C字形状の摺動抵抗体の他端側に接続されたグランド端子Ｇdと、上記ブラシ体の軸支部に接続された出力端子Ｖoutとからなる回転角検出回路が設けられており、上記回転軸２１ａの他端は、上記スライドブラシの軸支部に連結されている（図示省略）。

そして、上記のように、ブーム６（旋回体３）の回転に応じて、上記のようにベース部材１２およびボデー部材１３が回転すると、同電位差計よりなる旋回角検出器２１の従動ギヤ２２が上記回転支軸１１上の駆動ギヤ１７の外周を遊星回転するので、それに応じて当該旋回角検出器２１の回転軸２１ａが同じだけ回転する。

その結果、同回転軸２１ａの回転角に応じて上記ボデー２１ｂ内のスライドブラシが上記摺動抵抗体上を回転し、同スライドブラシの回転角に応じて上記出力端子Ｖoutとグランド端子Ｇd間の分圧抵抗値が変化し、同抵抗値に応じて分圧された電圧出力が出力端子Ｖoutから出力される。この出力信号Ｖoutが、ブーム６の旋回角検出信号となる。

これにより、例えば０〜３５０度の範囲の旋回角の検出が可能となるから、これらの装置を相互に２組組み合わせると、０〜３６０度の検出が可能となる。
＜電位差計を用いた旋回角検出器の問題点＞
ところで、このような電位差計により構成された旋回角検出器２１を用いて、たとえば上記ブーム６を或る任意の作業姿勢Ａに制御しようとした場合、すでに述べたように、当該旋回角検出器２１の回転支軸１１の上下軸受部１２ａ、１４ａ部分におけるガタや、駆動ギヤ１７と従動ギヤ２２の歯部分におけるバックラッシュ、旋回角検出器２１が２組のC字形の電位差計により構成されていること、などの影響によって、上記ブーム６を右方向に旋回させてブーム６の作業姿勢を制御する場合と、ブーム６を左方向に旋回させてブームの作業姿勢を制御する場合とでは、同じ作業姿勢Ａに制御する場合でも、検出される旋回角が異なる問題がある。

この結果、たとえば図３に示す作業機制御ユニット（特許請求の範囲中における作業範囲制限手段に該当する）３０の作業範囲制限機能を用いて、作業範囲の制限を行なうようにした場合にも、ブーム６を右旋回方向に旋回させて作業範囲制限領域を設定した場合の設定精度と左旋回方向に旋回させて作業範囲制限領域を設定した場合の設定精度とが異なることになる。

特に本実施の形態における作業範囲の制限領域には、クレーン自体の性能としては転倒を生じることなく安全に作業できる一般的な意味での作業可能領域と、クレーン自体の性能としては転倒を生じることなく安全に作業できる作業可能領域内にあるにもかかわらず、当該作業可能領域内において架線や壁などの防護対象物があるなど、実際の作業現場の状況から防護対象物等に接触しないように、さらに狭く制限された作業可能領域との２種の作業範囲制限領域がある。

今、例えば図６中のＬＡ１は作業範囲の制限領域を示しているが、このＬＡ１は、クレーン自体の性能としては転倒を生じることなく安全に作業できる円形の作業可能領域ＬＡ内にありながらも、側方に上述した防護対象物があるなど、実際の作業現場の状況から作業可能領域がより狭く制限される場合である。

このような場合、まずクレーン性能から許容される円形の制限領域ＬＡ１´を設定し、クレーン作業を行なうために、矢印で示すように当該制限領域ＬＡ１´外にブーム６を伸ばしてトラックの荷台等からの荷取りを行なう必要がある。そして、通常、荷取りをおこなうためには、当該制限領域ＬＡ１´を一旦解除しなければならない。このため、荷取り状態では、防護対象物に接触しないように監視人を配置する必要が生じる。

本実施の形態の図６の作業範囲制限領域ＬＡ１は、このような問題を解決するように構成されているもので、側方の防護対象物にブーム６が接触しないように、左右に直線型の制限領域を設けている。また、それと同時に荷取りを行なうために必要な領域（図示前方）をも半径制限として設定しており、それによりクレーン作業に必要な必要最小限の制限領域を設定している。この結果、トラック等の荷台から荷取りを行なう場合にも、作業範囲制限領域ＬＡ１を解除する必要が無くなり、監視人の配置も不要となる。

このような作業範囲の制限を行なう場合、当然ながら防護対象物に隣接する際どい位置で作業範囲の規制を行なわなければならないので、上記のような右方向、左方向でのブーム旋回角検出精度の誤差があることは好ましくない。

他方、図７のＬＡ２も同じく作業範囲の制限領域を示しているが、この場合の制限領域ＬＡ２は、基本的にクレーン自体の性能に基づき、クレーン自体の性能としては転倒を生じることなく安全に作業できる略円形の制限領域であり、ただアウトリガー９，９・・の張出幅が左右で異なるために、張出幅が小さい側の作業範囲を制限したものである。上記右方向、左方向でのブーム旋回角検出精度の誤差は、このような作業範囲制限領域の設定精度にも影響を与える。

この発明の実施の形態では、これらの問題を解決するために、次のような構成が採用されている。
＜従来の問題点を解決するための本実施の形態の構成＞
すなわち、この発明の実施の形態では、たとえば図３に示すように、必要な演算処理手段３０ａを備え、当該作業機の上述した２つの意味での作業範囲の制限、過負荷時の自動停止等の制御機能を実現する作業機制御ユニット（特許請求の範中における作業範囲制限手段に該当する）３０に対して、ブーム６の旋回角を検出する旋回角検出器２１、ブームの長さを検出するブーム長さ検出器３４、ブームの起伏角を検出するブーム起伏角検出器３６、アウトリガー９，９・・の張出幅を検出するアウトリガー張出幅検出器３７等の作業状態検出手段に加えて、旋回操作されたブーム６の旋回操作方向が右旋回方向であるか、左旋回方向であるかをそれぞれ検出する右旋回角検出器３３ａ、左旋回角検出器３３ｂを設ける一方、上記必要な演算処理手段３０ａを備えた作業機制御ユニット３０中に、上記ブーム６を右方向に旋回させたときの旋回角調整値（最小旋回角でのゼロ点調整値および最大旋回角でのスパン調整値）を記憶させる右旋回角調整値記憶手段３１および左方向に旋回させたときの旋回角（最小旋回角でのゼロ点調整値および最大旋回角でのスパン調整値）を記憶させる左旋回角調整値記憶手段３２をそれぞれ設けている。

そして、たとえば図４のフローチャートに示すように、ブーム６を実際に操作して左右各旋回方向の最小旋回角位置と最大旋回角位置にそれぞれ旋回させ、それら各旋回角位置における実際の旋回角値（A/D変換値）を調整値とし、それら各調整値を、上記作業機制御ユニット３０中の旋回方向ごとに個別に設けた各調整値記憶手段３１、３２に個別に記憶させることによって、正確なゼロ点調整、スパン調整を行なうようになっている。

また、図５のフローチャートに示すように、それを前提として、それら右旋回角調整値記憶手段３１、左旋回角調整値記憶手段３２に各々記憶させたブーム６の旋回方向に応じた個別の調整値を用いて、左右各々の旋回方向個別に旋回角検出器２１の検出値を補正し、それによって、以下のように旋回方向で異なる旋回角の検出精度を共に同一の検出精度に統一する。そして、 その上で、上記ブーム６の作業範囲（制限領域）を設定するようにしている。

なお、図３中の符号３５は、上記のようにして調整検出された旋回角等の表示手段（旋回角等ディスプレイ）である。
＜図３の作業機制御ユニットを用いた旋回角検出器のゼロ点調整方法およびスパン調整方法＞
まず図４のフローチャートは、上記図３の作業機制御ユニット３０を用いて行なわれる旋回角検出器２１のゼロ点調整制御およびスパン調整制御を示している。

すなわち、この制御では、まず上記ブーム６を所定の起伏角、所定の長さに維持し、実際に旋回体３を回転させてブーム６の旋回操作を開始する（ステップＳ１）。続いて、該旋回操作されたブーム６の旋回方向が、右旋回方向であるか、それとも左旋回方向であるか、その旋回方向（旋回操作方向）を判定する（ステップＳ２）。

この場合、ブーム旋回方向（旋回操作方向）の判定は、上述した右旋回方向検出器３３ａ、左旋回方向検出器３３ｂいずれの検出器の検出信号が入力されたか否かに基づいてなされる。

この旋回方向判定の結果、操作されたブーム6の旋回方向が右旋回方向であった場合には、右側のステップＳ３に進んで、上記ブーム６をまず右旋回方向の最小旋回角位置（例えば０deg）に旋回させて停止させる。そして、続くステップＳ４で、同最小旋回角位置（上記０deg）において、上記旋回角検出器２１により実際に検出された最小旋回角θoを最小旋回角調整値θo（θ＝０deg）として、上記作業機制御ユニット３０中の右旋回角調整値記憶手段３１中に記憶させる。

その後、ステップＳ５で、さらにブーム６を右方向に旋回させ、最大旋回角位置（例えば３６０deg）まで旋回させたところで停止させる。そして、続くステップＳ６で、同最大旋回角位置（上記３６０deg）において、上記旋回角検出器２１により実際に検出された最大旋回角θmaxを最大旋回角調整値θmax（θmax＝３６０deg）として、上記作業機制御ユニット３０中の右旋回角調整値記憶手段３１中に記憶させる。これにより、右旋回方向での零点調整とスパン調整がそれぞれ行なわれる。

他方、上記ステップＳ２での旋回方向判定の結果、操作された旋回方向が左旋回方向であった場合には、左側のステップＳ７に進んで、上記ブーム６をまず左旋回方向の最小旋回角位置（例えば０deg）に旋回させて停止させる。そして、続くステップＳ８で、同最小旋回角位置（上記０deg）において、上記旋回角検出器２１により実際の旋回角を検出し、同検出された旋回角θoを左方向の最小旋回角調整値θo（θ＝０deg)として、上記作業機制御ユニット３０中の左旋回角調整値記憶手段３２中に記憶させる。

その後、ステップＳ９で、さらにブーム６を左方向に旋回させ、最大旋回角位置（例えば３６０deg）まで旋回させたところで停止させる。そして、続くステップＳ１０で、同最大旋回角位置(上記３６０deg)において、上記旋回角検出装置により実際の旋回角を検出し、同検出された旋回角θmaxを左方向の最大旋回角調整値θmax(θ＝３６０deg）として、上記作業機制御ユニット３０中の左旋回角調整値記憶手段３２中に記憶させる。これにより、左旋回方向での零点調整とスパン調整がそれぞれ行なわれる。

なお、以上における各調整値は、上記電位差計のアナログ出力（電圧）をA/D変換したデジタル値で記憶される。

従来の構成では、以上の零点調整およびスパン調整を、右旋回方向の一方向でのみ行っており、調整値は右旋回方向と左旋回方向で全く共通の値が使用されていた。しかし、そのようにすると、すでに述べたようなスリップリング部における回転支軸部の構造および電位差計特有の構成による検出誤差を生じる。

これに対し、この発明の実施の形態の構成では、上述のように右旋回、左旋回、それぞれで個別に調整値が記憶設定され、それによって電位差計よりなる旋回角検出器２１の検出値が補正されるから、それら構造上の誤差が吸収され、左右いずれの旋回方向であっても、同一の検出精度で正確に旋回角が検出されるようになる。

なお、この場合、調整値設定順序は、以上に述べたような右方向からのみでなく、もちろん左方向から行なっても構わない。
＜作業範囲制限領域の設定方法＞
そして、この発明の実施の形態では、上記作業機制御ユニット３０による作業範囲の設定も、上述のようにして左右各方向の調整値記憶手段３１、３２に記憶設定された左右各旋回方向個別の調整値を個別に読み出して適切に補正された旋回角検出値に基づいて行なわれる。そのような作業範囲の設定方法を、たとえば図５のフローチャートに示す。

すなわち、この作業範囲の設定に際しては、まず同フローチャートのステップＳ１で、現在行なおうとしている作業が、作業範囲の設定であるか否かを判定し、ＹＥＳ（作業範囲の設定）である場合には、ステップＳ２に進んで、まず上記作業機制御ユニット３０中の右旋回方向の調整値記憶手段３１に記憶されている調整値（θo、θmax）をそれぞれ読み出す。そして、続くステップＳ３で、それらを用いて右旋回方向の作業範囲を設定する。

次に、ステップＳ４に進んで、上記作業機制御ユニット３０中の左旋回方向の調整値記憶手段３２に記憶されている調整値（θo、θmax）をそれぞれ読み出す。そして、続くステップＳ５で、それらを用いて旋回角検出器２１の検出値を補正し、その上で左旋回方向の作業範囲を設定する。

この結果、この発明の実施の形態の作業機制御ユニット３０による作業範囲の設定によれば、上記ブーム６の旋回方向如何にかかわらず、作業の制限領域が、常に適正、かつ高精度に設定されるようになる。

なお、この場合の設定順序も、以上のような右方向からのみでなく、左方向から行なっても構わない。

これらの結果、同構成によれば、当該作業機の最小旋回角位置におけるゼロ点調整、最大旋回角位置におけるスパン点調整が、従来のような右旋回方向一方向のみでの旋回角検出による調整ではなく、当該作業機の左右各旋回方向の最小旋回角位置におけるゼロ点調整、左右各旋回方向の最大旋回角位置におけるスパン点調整として、左右両旋回方向の旋回角を個別に検出して行なわれることになり、従来旋回方向で異なっていた旋回角検出精度を同一の検出精度に統一することができる。

さらに、同構成では、操作されたブーム６の旋回方向を検出する旋回方向検出器３３ａ、３３ｂを有し、該旋回方向検出器３３ａ、３３ｂにより検出された旋回方向に応じて、上記左右各旋回方向個別の調整値記憶手段３１、３２に上記左右各旋回方向個別の調整値を記憶させると共に、同旋回方向検出器３３ａ、３３ｂにより検出された旋回方向に応じて上記調整値記憶手段３１、３２に記憶させた左右各旋回方向個別の調整値を読み出して、上記旋回角検出器２１の検出値を補正し、同補正値に基づいて上記ブーム６の停止領域を設定するようにしている。

したがって、このような構成によれば、ブーム６の旋回方向如何にかかわらず、作業機制御ユニット３０の作業範囲制限機能による作業停止領域が、常に適正、かつ高精度に設定されるようになる。

この場合、旋回方向検出器３３ａ、３３ｂとしては、たとえば次のような検出方法が採用される。
（１）前回の旋回角検出値と今回の旋回角検出値の変化から、作業用ブームの操作方向を判定する。
（２）具体的に左右油圧回路のパイロット圧を検出し、その圧力の上昇から作業用ブームの操作方向を判定する。
＜この発明の実施の形態の効果＞
以上の結果、この発明の実施の形態によると、
（１）スリップリング部における回転支軸の軸受け部分におけるガタ、電位差計回動用のギヤ部分におけるバックラッシュ、旋回角検出器が位相を逆にした２組の電位差計の組み合わせよりなること、などの影響による旋回角検出誤差を吸収して、左右各旋回方向の旋回角検出精度が一定になる。その結果、作業範囲制限手段の作業範囲設定精度も向上し、作業時の安全性が向上する。
（２）作業機制御ユニットによる旋回領域の作業範囲の制限を、左右両方向の旋回操作で位置合わせして登録することにより、容易かつ高精度に実現することができるようになり、たとえば図６のような、性能上からは作業可能な領域内ににあっても、側方に何らかの防護対象物があり、それに接触しないように際どい条件の下で作業しなければならない場合の作業の安全性が向上する。
（３）また、同様の理由で、たとえば図７のような、アウトリガー異張出時における作業機制御ユニットによる作業範囲の制限精度も向上し、その過負荷自動停止機能による過負荷停止制御の停止精度の向上にも寄与させることができる。
（４）作業用ブーム操作中の旋回角度の表示については、操作直前の左右両操作方向の調整値を使用し、また作業用ブーム操作後の旋回角度の表示については、操作中立にする直前の左右両操作方向の調整値を使用することになるので、旋回角表示手段における旋回角の表示精度が向上する。
＜その他の実施の形態＞
たとえば、右方向に旋回させて「ゼロ調整／スパン調整」を行なった位置に対して、左方向に旋回させた場合の旋回角検出値を、「左右方向の差（−１．５度など）」として求めて記憶させておき、この値を左方向への旋回時に調整値（補正値）として用いるようにしても良い。逆の場合も同様である。

１は車両、２は旋回支持体、３は旋回体、４はヒンジ、５は起伏シリンダ、６はブーム、７はワイヤーロープ、８はフックブロック、９はアウトリガー、１０はスリップリング部、１１は回転支軸、１２はベース部材、１３はボデー部材、１４はカバープレート、１５はスリップリング、１６はブラシ、１７は駆動ギヤ、２１は旋回角検出器、２１ａは旋回角検出器２１の回転軸、２１ｂは旋回角検出器２１のボデー、２２は旋回角検出器２１側の従動ギヤ、３０は作業機制御ユニット、３０ａは作業機制御ユニット３０の演算処理手段、３１は右旋回角調整値記憶手段、３２は左旋回角調整値記憶手段、３３ａは右旋回操作検出器、３３ｂは左旋回操作検出器、３４はブーム長さ検出器、３５は旋回角等表示手段、３６はブーム起伏角検出器、３７はアウトリガー張出幅検出器である。

Claims (3)

1. 作業用ブームと、該作業用ブームを起伏、伸縮可能に支持する旋回体と、該旋回体を旋回支持体を介して旋回可能に支持する受台と、上記旋回支持体部分に設けられ、上記作業用ブームの旋回角を検出する旋回角検出器と、該旋回角検出器により検出された旋回角に基づいて、作業姿勢の制限範囲を設定する作業範囲制限手段とを備えてなるブーム付き作業機において、上記作業用ブームを左右各旋回方向の最小旋回角位置と最大旋回角位置にそれぞれ旋回させ、それら各旋回角位置における実際の旋回角値を調整値とする一方、それら各調整値を、上記作業範囲制限手段の上記左右各旋回方向に応じて個別に設けられた調整値記憶手段に各々記憶させるようにしたことを特徴とするブーム付き作業機。
2. 操作された作業用ブームの旋回方向を検出する旋回方向検出手段を有し、該旋回方向検出手段により検出された旋回方向に応じて、上記左右各旋回方向個別の調整値記憶手段に上記左右各旋回方向個別の調整値を記憶させると共に、同旋回方向検出手段により検出された旋回方向に応じて上記調整値記憶手段に記憶させた左右各旋回方向個別の調整値を読み出して、旋回角検出器により検出された旋回角検出値を補正するようにしたことを特徴とする請求項1記載のブーム付き作業機。
3. 調整値記憶手段に記憶させた調整値により補正された旋回角検出値を使用して、作業範囲制限手段における作業用ブームの制限領域を設定するようにしたことを特徴とする請求項２記載のブーム付き作業機。

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