JP2022163259A - 作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】 遠隔操作端末で作業機を遠隔操作する際、旋回方向の操作を間違えやすかった。旋回の動作選択スイッチを操作した時にブームに設置した左右のランプのうちいずれかを旋回操作方向に応じて発光させるとクレーンが実際に旋回動作を行う前に旋回操作方向を確認できるようにする際、どの操作位置からでも左右両方のランプが同時に見える位置に配置することで、ランプの球切れや配線切れなどを気付くようにし、意図しない方向に旋回操作するリスクを減少させる。【解決手段】 旋回部２を旋回操作可能な遠隔操作端末３と、旋回方向に対応付けられる２つの発光器と、を備え、前記遠隔操作端末３の旋回操作方向信号に応じて前記発光器の一方が発光する作業機１であって、前記２つの発光器が同時に認識できる前記旋回部２の位置に配置される。【選択図】 図１

Description

本発明は、遠隔操作端末によって遠隔操作可能な作業機に関し、特に旋回部の旋回操作の技術に関する。

移動式クレーン、高所作業車、油圧ショベル等の旋回部を有する多くの作業機が知られている。また、遠隔操作端末で遠隔操作可能な作業機も多く開発されている。

遠隔操作端末で作業機を遠隔操作する際、作業機から離れた位置から遠隔操作端末を操作するため、旋回部の旋回方向と遠隔操作端末での操作方向との関係が分かり難いという課題が指摘されている。そのため、旋回方向の操作を間違えやすかった。

図１０は、その理由を説明する図である。図１０は、旋回するブームを少し離れた位置から人が見ているときの状況を上空から見た図である。図１０に示すように、ブームが右旋回している場合、作業機の旋回部に設けられたブーム先端部が、旋回中心よりも遠隔操作端末に遠い側にある場合には、遠隔操作端末を操作する人からはブーム先端部は左から右に移動するように見える。一方、ブーム先端部が、旋回中心よりも近い側にある場合には、遠隔操作端末を操作する人からは右から左に移動するように見える。このように、同じ右旋回させるように旋回操作を行うにも関わらず、その時のブーム先端部の旋回中心に対する旋回位置によって、遠隔操作端末を操作する人には、ブーム先端部の移動方向が逆に見えてしまう。

そこで、特許文献１に示される回転方向標識付き車載クレーン装置が提案されている。この装置によれば、ブームの両側部にそれぞれ異なる配色又は形状の標識が表示され、遠隔操作器の旋回スイッチ部分には、ブームの旋回方向に対応して前記配色又は形状の標識が表示され、遠隔操作器で操作した色の方向にブームが移動する構成としている。それにより、車載クレーン装置の旋回方向を誤操作することなく、所望する方向に容易かつ確実に操作することができるとしている。

一方、特許文献２に示される進行方向を指示する指示灯を備えたフォークリフトが提案されている。このフォークリフトによれば、進行方向に応じたフォークリフトの車体の位置にその進行方向を指示する指示灯を備え、進行方向を検出してその進行方向に応じた指示灯を自動的に点灯する構成としている。これによれば、点灯している指示灯を周囲の他者が視認することにより、確実にフォークリフトの進行方向を認識できるとしている。

ところで、車両積載型クレーンの遠隔操作端末には、動作選択スイッチとトリガーを備えたものがある。このタイプの遠隔操作端末によれば、クレーン操作時には先に動作選択スイッチを操作し、その次にトリガーを引く順序で操作する。動作選択スイッチは、動作させるアクチュエータと、そのアクチュエータを動作させる方向と、を選択する機能を有する。トリガーにはアクセルコントロールスイッチの役割と共にイネーブルスイッチとしての役割を持っている。この操作順序を生かして、旋回の動作選択スイッチを操作した時にブームに設置した左右のランプのうちいずれかを旋回操作方向に応じて発光させるようにすることが考えられる。これによりクレーンが実際に旋回動作を行う前に、旋回操作方向を確認することができるので、正しく旋回操作をするための一助となる。

特開２００４‐９１１１７号公報 特許第２９４８１１３号公報

しかし、ブームの側面にランプを取り付けるなどした場合には死角となるランプができ、死角側のランプが目視できないため、可視側が断線等の故障時に故障していることに気づかず、反対側に操作したと認識してしまい誤操作する恐れがある。

本発明は、旋回の動作選択スイッチを操作した時にブームに設置した左右のランプのうちいずれかを旋回操作方向に応じて発光させるようにすると共に、どの操作位置からでも左右両方のランプが見えるように配置することで、ランプの球切れや配線切れなどを気付くようにし、意図しない方向に旋回操作するリスクを減少させるものである。

本発明の作業機は、旋回部を旋回操作可能な遠隔操作端末と、旋回方向に対応付けられる少なくとも２つの発光器と、を備え、前記遠隔操作端末からの旋回操作方向信号に応じて前記発光器の一方が発光する作業機であって、前記左右其々の旋回方向を指し示す２つの発光器が同時に視認できる前記旋回部の位置に配置される。

より具体的には、旋回部としてブームが該当する。そして、前記２つの発光器が同時に視認できるブームの位置としては、ブーム下面より下側の左右位置に配置することが望ましい。その際、さらにブーム側面よりも外側、あるいは、ブーム長手方向にずらして配置してもよい。

また、本発明の作業機は、前記二つの発光器をブーム上面より上側かつブーム側面より外側の左右位置に配置してもよい。その際、さらにブーム長手方向にずらして配置してもよい。

前記左右其々の旋回方向を指し示す２つの発光器は、発光色を異なるようにしてもよい。あるいは、前記左右其々の旋回方向を指し示す２つの発光器は、形状が異なるようにしてもよい。

本発明の作業機は、遠隔操作端末による操作位置から左右其々の旋回方向を指し示す両方のランプが同時に見える旋回部の位置に配置されるので、ランプの球切れや配線切れなどを気付くための機会となり、意図しない方向に旋回操作するリスクを減少できる。

本発明の実施の形態に係る作業機として車両積載型クレーンのブームを遠隔操作端末で旋回操作しているときの状態図である。 ラジコン送信機の操作パネルを正面から見た図である。 ラジコン送信機を側面からから見た図である。 実施の形態に係る遠隔操作装置のブロック図である。 第１の実施の形態に係るブームへの２つのランプの配置を示す図である。 第２の実施の形態に係るブームへの２つのランプの配置を示す図である。 第３の実施の形態に係るブームへの２つのランプの配置を示す図である。 第４の実施の形態に係るブームへの２つのランプの配置を示す図である。 第５の実施の形態に係るブームへの２つのランプの配置を示す図である。 遠隔操作端末で遠隔操作する際、旋回方向の操作を間違えやすいことを説明する図である。 操作レバーのタイプが異なるラジコン送信機である。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る車両積載型クレーン１のブーム２を、作業員４が遠隔操作端末（以下、「ラジコン送信機３」という。）で旋回操作しているときの状態図である。なお、第１の実施の形態では車両積載型クレーン１を例に説明するが、車両積載型クレーンに限らず、旋回部を備えるものであればどのような作業機であっても本発明を実施することが可能である。

車両積載型クレーン１は、トラック５のシャシフレーム６上に取り付けられたサブフレーム９上であって、キャブ７と荷台あおり８との間に基台１０が架装される。基台１０と旋回ポスト１１との間には旋回ベアリングが介装される。旋回ポスト１１にはブーム２が枢着され、ブーム２は起伏油圧シリンダ１２により起伏駆動される。ブーム２は、多段伸縮ブームであって、内装される伸縮油圧シリンダにより伸縮駆動される。ブーム２は、旋回ベアリングを回転させるための旋回用油圧モータによって旋回駆動される。

図１に示した車両積載型クレーン１は、トラック５のエンジンにＰＴＯを介して油圧ポンプが接続できるようになっている。油圧ポンプで発生する圧油が各アクチュエータに対応する図示しない油圧バルブに送られる。油圧バルブを経由した圧油は上述した伸縮油圧シリンダ、起伏油圧シリンダ等の油圧シリンダ、旋回用油圧モータ等の油圧モータ、などの油圧アクチュエータに供給される。油圧バルブには、ソレノイドバルブが使用され、作業員４がラジコン送信機３によって切換え操作できるようになっている。このように、車両積載型クレーン１は、離れた位置から作業員４がラジコン送信機３を用いて遠隔操作することができる。

図７は、図１に示すブーム２のＡ部詳細図であって、ブーム２に取り付けられた２つの発光器（以下、「ランプ２０」という。）を示している。ランプ２０は、右旋回報知ランプ２０ａと左旋回報知ランプ２０ｂとからなっている。ランプ２０は、サポート２１、２５を介してブーム２に取り付けられている。ランプ２０には、白熱電球、ＬＥＤランプなどを使用することができる。

図５は、図７のＢ矢視図であって、ブーム２の断面方向からランプ２０を見た図である。２つのランプ２０は、ブーム下面２２よりも下側の領域２３（ハッチングで示す。）でブーム断面中心線２４に対し左右に配置されている。第１の実施の形態では、右旋回報知ランプ２０ａと左旋回報知ランプ２０ｂはブーム断面中心線２４を中心とする左右対称位置に配置されている。なお、左右対称位置であることは必須の要件ではなく、ブーム下面２２よりも下側であって左右位置に離れて配置されることが必要とされる。このように、左右位置に離れて配置することで、右旋回報知ランプ２０ａは右旋回を報知するものであり、左旋回報知ランプ２０ｂは左旋回を報知するものあることが認識できる。

さらに、２つのランプ２０の発光色を異なるようにしてもよい。例えば、右旋回報知ランプ２０ａは赤色の発光色とし、左旋回報知ランプ２０ｂは黄色の発光色とすることができる。そうすることで、ラジコン送信機３を操作する作業員４以外の作業指示者が旋回方向を指示し易くなる。

また、２つのランプ２０の形状を異なるようにしてもよい。例えば、右旋回報知ランプ２０ａは球形のものとし、左旋回報知ランプ２０ｂは角の丸い立方体状のものとすることができる。そうすることでも、ラジコン送信機３を操作する作業員４以外の作業指示者が旋回方向を指示し易くなる。

図２は、ラジコン送信機３の操作パネル３０を正面から見た図である。また、図３は、ラジコン送信機３を側面から見た図である。以降、ラジコン送信機３の構成を図２と図３を用いて説明する。

ラジコン送信機３は、動作選択スイッチ群３１とトリガー３２を備えたものである。図２に示すように、動作選択スイッチ群３１には、旋回動作選択スイッチ３３、起伏動作選択スイッチ３４、ウインチ動作選択スイッチ３５、伸縮動作選択スイッチ３６が含まれている。これら４つの動作選択スイッチ３３～３６は、シーソー式のスイッチで、図２に示した上方向又は下方向に指で押している間、その方向に応じた動作方向が選択され、指を離すとバネで中立位置に戻り選択が解除されるようになっている。

操作パネル３０には、４つの動作選択スイッチ３３～３６の上下の操作方向に応じて、操作対象のアクチュエータとその動作方向が絵と文字で示されている。旋回動作選択スイッチ３３は上に操作すれば左旋回、下に操作すれば右旋回が選択される。起伏動作選択スイッチ３４は上に操作すれば起伏上げ、下に操作すれば起伏下げが選択される。ウインチ動作選択スイッチ３５は、上に操作すればウインチ巻上げ、下に操作すればウインチ巻下げが選択される。伸縮動作選択スイッチ３６は、上に操作すれば伸縮伸び、下に操作すれば伸縮縮みが選択される。

図２に示すように、操作パネル３０には、他にも各種機能の操作スイッチ類、液晶表示画面が設けられている。また、ラジコン送信機３には、短い丸棒形状をしたグリップ部３７が設けられている。

図３に示すように、ラジコン送信機３には、操作パネル３０の裏面にトリガー３２が突出した状態で設けられている。トリガー３２は、「引き金」の言葉通り、指を掛け矢印３８の方向に引くようになっている。トリガー３２は、指を戻せば元の位置に戻るよう戻り位置にばね付勢されている。トリガー３２にはアクセルコントロールスイッチの役割と共にイネーブルスイッチとしての役割を持っている。すなわち、前述した動作選択スイッチ群３１によって、動作させるアクチュエータとそのアクチュエータを動作させる方向と、を選択してもそのアクチュエータは動作せず、トリガー３２を操作して始めてそのアクチュエータが動作を開始する。また、トリガー３２の引き加減によってアクチュエータの速度調節が行われる。

図４は、実施の形態に係る遠隔操作装置のブロック図である。なお、ブロック図には、本実施の形態を説明するために必要な部分のみを抽出して記載しており、その他の部分は省略している。

図４に示すように、ラジコン送信機３内では、旋回動作選択スイッチ３３とトリガー３２が送受信部４０に接続されている。送受信部４０はアンテナ４１に接続されている。

車両積載型クレーン１内では、送受信部５０はアンテナ５１とコントローラ５２に接続されている。コントローラ５２には、右旋回報知ランプ２０ａと左旋回報知ランプ２０ｂが接続されている。また、コントローラ５２には旋回用油圧バルブ５３が接続されている。

以上、構成を説明した本発明の第１の実施の形態に係る車両積載型クレーン１の機能は以下の通りである。

図１に示した車両積載型クレーン１は、エンジン始動されＰＴＯが接続されて油圧ポンプが回っている状態である。車両積載型クレーン１から少し離れた位置に立つ作業員４はラジコン送信機３のグリップ部３７を右手で持ってこれから車両積載型クレーン１のブーム２を右旋回させようとしている。

図２に示した旋回動作選択スイッチ３３に右手の親指を掛け、図２に示す下方向に操作する。すると、図４に示す旋回動作選択スイッチ３３から送受信部４０に向け右旋回操作方向信号が送られる。さらに、右旋回操作方向信号はアンテナ４１から電波信号として発信され、車両積載型クレーン１のアンテナ５１で受信され、送受信部５０に送られる。送受信部５０から右旋回操作方向信号を受け取ったコントローラ５２は、右旋回報知ランプ２０ａに点灯電流を送って右旋回報知ランプを点灯させる。

図１に示すように、このとき作業員４は、車両積載型クレーン１のブーム２のＡ部の右旋回報知ランプ２０ａ（図７参照）が点灯したことを視認することで、旋回動作選択スイッチ３３（図２参照）の操作方向が自分の意図した旋回方向となっていることを確認することができる。

そして、その後、トリガー３２（図３参照）に引っ掛けた右手の人差し指でトリガー３２を引く。すると、図４に示したトリガー３２から送受信部４０に向け旋回起動信号が送られる。さらに、旋回起動信号はアンテナ４１から電波信号として発信され、車両積載型クレーン１のアンテナ５１で受信され、送受信部５０に送られる。送受信部５０から旋回起動信号を受け取ったコントローラ５２は、旋回用油圧バルブに切換電流を送って右旋回側に油圧バルブを切換える。これにより、ブーム２は右旋回し始める。

このように、第１の実施の形態に係る本発明の遠隔操作装置では、旋回動作選択スイッチ３３を操作した段階、すなわち実際にブームが旋回動作を始める前の段階で、右旋回報知ランプ２０ａが点灯するので、それを目視確認することにより、旋回動作選択スイッチ３３の操作方向が正しいことを確認することができる。それにより、旋回操作方向の間違いを未然に防ぐことができる。このように、ラジコン送信機３で車両積載型クレーン１を遠隔操作する際の安全性向上に寄与すること大である。

また、上述した状況で、仮に、図３に示した旋回動作選択スイッチ３３を誤って上に押してしまった場合は、左旋回報知ランプ２０ｂが点灯するので、作業員４は旋回動作選択スイッチ３３の操作方向を誤ったことにすぐに気づくことができる。このときでも、ランプ２０が点灯するだけでブーム２は旋回動作を開始しないので、非常に安全である。

図５に示すように、第１の実施の形態に係る２つのランプ２０は、ブーム下面２２より下側の左右位置に配置されているので、ブーム先端が作業員４に対向する方向の略左右９０度の範囲で２つのランプを同時に視認することができる。そのため、ランプの球切れや配線切れなどを気付くための機会となり、意図しない方向に旋回操作するリスクを減少できる。すなわち、第１の実施の形態に係るブーム２への２つのランプ２０の配置によれば、旋回操作時に不点灯による故障を直感的に判断できる。なお、第１の実施の形態では、遠隔操作端末としてラジコン送信機３を使用する例を説明したが、有線式のリモコン送信機であってもよいことはもちろんである。

（第２の実施の形態）
図６は、第２の実施の形態に係るブーム２への２つのランプの配置を示す図である。第２の実施の形態と第１の実施の形態との差異は、ランプ２０の配置位置のみに関しており、ブーム下面より下側に加え、さらにブーム側面６０よりも外側となる領域６１に配置する点である。その他の実施の形態、すなわち車両積載型クレーン１での実施例である点、ラジコン送信機３の構成、ブロック図の構成等は共通するので、説明を省略する。

図６に示すように、第２の実施の形態に係る２つのランプ２０は、ブーム下面２２より下側であって、さらにブーム側面６０より外側の左右の領域６１に配置されているので、作業員４がブーム後端側からランプ２０を見るようになるブーム２の旋回角度であっても、左右の２つのランプ２０を同時に視認することができる。そのため、より広い旋回角度範囲で、ランプ２０の球切れや配線切れなどに気付くことができる。

（第３の実施の形態）
図７は、第３の実施の形態に係るブーム２への２つのランプの配置を示す図である。第３の実施の形態と第１の実施の形態との差異は、ランプ２０の配置位置のみに関しており、ブーム下面より下側に加え、さらにブーム長手方向にずらして配置する点である。その他の実施の形態は共通するので、説明を省略する。

図７に示すように、第３の実施の形態に係る２つのランプ２０は、ブーム下面２２より下側であって、さらにブーム長手方向にずらして配置されているので、作業員４がブーム側面側からランプ２０を見るようになるブーム２の旋回角度であっても、左右の２つのランプ２０を同時に視認することができる。そのため、より広い旋回角度範囲で、ランプの球切れや配線切れなどを気付くことができる。

（第４の実施の形態）
図８は、第４の実施の形態に係るブーム２への２つのランプの配置を示す図である。第４の実施の形態と第１の実施の形態との差異は、ランプ２０の配置位置のみに関しており、ブーム上面６２より上側、かつブーム側面６０より外側の領域６３に配置する点である。右旋回報知ランプ２０ａは、サポート６４を介してブーム２に取り付けられている。また、左旋回報知ランプ２０ｂは、サポート６５を介してブーム２に取り付けられている。その他の実施の形態は共通するので、説明を省略する。

図８に示すように、第４の実施の形態に係る２つのランプ２０は、ブーム上面６２より上側、かつブーム側面６０より外側に配置されているので、ブーム先端側が作業員４に対向する方向の左右９０度の範囲のブーム２の旋回角度であっても、左右の２つのランプ２０を同時に作業員４が視認することができる。そのため、より広い旋回角度範囲で、ランプの球切れや配線切れなどに気付くことができる。特に、図１に示す状況でブーム２の先端側が作業員４に略向かいあったときに、旋回動作選択スイッチ３３（図２参照）と旋回方向が逆になり感覚が操作と合わず誤操作し易いが、この状況であっても、第４の実施の形態に係るランプ配置によれば、２つのランプ２０を同時に視認することができる。

（第５の実施の形態）
図９は、第５の実施の形態に係るブーム２への２つのランプの配置を示す図である。第５の実施の形態と第４の実施の形態との差異は、ランプ２０の配置位置のみに関しており、ブーム上面より上側かつブーム側面より外側に加え、さらにブーム長手方向にずらして配置する点である。その他の実施の形態は共通するので、説明を省略する。

図９に示すように、第５の実施の形態に係る２つのランプ２０は、ブーム上面より上側かつブーム側面より外側に加え、さらにブーム長手方向にずらして配置されているので、作業員４がブーム側面６０の側からランプ２０を見るようになるブーム２の旋回角度であっても、左右の２つのランプ２０を同時に視認することができる。そのため、より広い旋回角度範囲で、ランプの球切れや配線切れなどを気付くことができる。

図１１は、本発明を適用可能なタイプの異なるラジコン送信機７０を正面から見た図である。このラジコン送信機７０は、動作選択スイッチ群７３として、旋回起伏動作選択スイッチ７１と伸縮ウインチ動作選択スイッチ７２とを備えている。既に説明した図２のラジコン送信機３が、旋回・起伏・ウインチ・伸縮の各動作に対し、４つのスイッチがそれぞれ割り当てられていたのに対し、図１１のラジコン送信機は、２つのスイッチで４つの動作を操作する点が異なる。

図１１に示す旋回起伏動作選択スイッチ７１と伸縮ウインチ動作選択スイッチ７２は、ジョイスティックと呼ばれるタイプで、レバーを円周全ての方向に傾けることが可能となっている。旋回起伏動作選択スイッチ７１は、左が右旋回、右が左旋回、上が起伏起こし、下が起伏伏せの選択できるようになっている。伸縮ウインチ動作選択スイッチ７２は、左が伸縮の縮み、右が伸縮の伸び、上がウインチ巻上げ、下がウインチ巻下げの選択できるようになっている。

本発明は、図１１に示すようなジョイスティックタイプの動作選択スイッチ群７３を備えたラジコン送信機７０に対しても有効である。旋回操作に関して、図１０に示すように、旋回中心よりも遠い領域にブーム先端があるときに右旋回させたい状況において、旋回起伏動作選択スイッチ７１を左に倒すにも関わらず、ブーム先端は左⇒右に移動する。すなわち、ラジコン送信機７０での操作方向とブーム２の先端の移動方向が逆になっている。

このような状況においても本発明によれば、ブーム２が実際に旋回動作を行う前に、ブームに設置されたランプ２０の点灯により旋回操作方向を確認することができるので、正しい旋回操作をすることができる。さらに、左右の２つのランプ２０を同時に視認することができるので、ランプ２０の球切れや配線切れなどを気付くことができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態を説明したが、本発明はこれら実施の形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本発明は上述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によって定められる。

１：車両積載型クレーン（作業機）
２：ブーム（旋回部）
３：ラジコン送信機（遠隔操作端末）
４：作業員
２０：ランプ（発光器）
２０ａ：右旋回報知ランプ
２０ｂ：左旋回報知ランプ
２２：ブーム下面
３１：動作選択スイッチ群
３２：トリガー
３３：旋回動作選択スイッチ
６０：ブーム側面
６２：ブーム上面
７０：ラジコン送信機
７１：旋回起伏動作選択スイッチ

Claims (8)

1. 旋回部を旋回操作可能な遠隔操作端末と、
   旋回方向に対応付けられる少なくとも２つの発光器と、を備え、
   前記遠隔操作端末からの旋回操作方向信号に応じて前記発光器の一方が発光する作業機であって、
   前記２つの発光器が同時に視認できる前記旋回部の位置に配置される作業機。
2. 前記少なくとも２つの発光器がブーム下面より下側の左右位置に配置される、請求項１に記載の作業機。
3. 前記少なくとも２つの発光器がブーム側面より外側に配置される、請求項２に記載の作業機。
4. 前記少なくとも２つの発光器がブーム長手方向にずらして配置される、請求項２に記載の作業機。
5. 前記少なくとも２つの発光器がブーム上面より上側かつブーム側面より外側の左右位置に配置される、請求項１に記載の作業機。
6. 前記少なくとも２つの発光器がブーム長手方向にずらして配置される、請求項５に記載の作業機。
7. 前記少なくとも２つの発光器の発光色が異なる、請求項２又は請求項５に記載の作業機。
8. 前記少なくとも２つの発光器の形状が異なる、請求項２又は請求項５に記載の作業機。
   

Images