JP2023167734A - 把持式穴掘建柱車の安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】把持した対象物の落下を防止することのできる把持式穴掘建柱車の安全装置を提供する。【解決手段】把持式穴掘建柱車の安全装置は、把持部開閉操作レバー３２ｇの操作に応じてグリッパシリンダ９９への圧油の給排を制御する作動制御部１０１と、グリッパシリンダ９９のロッド側油室の圧力を検出するグリッパシリンダ圧力検出器１４１と、グリッパシリンダ圧力検出器１４１の検出圧力が第１設定圧力以上である場合に、把持部が対象物を把持していることを判定する把持判定部１０３と、把持判定部１０３において把持部が対象物を把持していることが判定され、且つ、把持部開閉操作レバー３２ｇの操作が行われていない状態で、グリッパシリンダ圧力検出器１４１の検出圧力が第１設定圧力よりも大きい第２設定圧力以下となる場合に、ロッド側油室に圧油を供給する制御を実行する把持力制御部１０４とを備えている。【選択図】図９

Description

本発明は、例えば電柱等の対象物を把持する把持部を備えた把持式穴掘建柱車の安全装置に関する。

作業車の一つである穴掘建柱車として、車体上に旋回動自在に設けられた旋回台と、旋回台に起伏動および伸縮動自在に設けられたブームと、ブームに装着されて電柱を建て入れるための建柱穴を掘削するオーガ装置と、ブームの先端部に設けられて電柱などの柱状物を把持する把持装置とを備えた把持式の穴掘建柱車が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この把持式の穴掘建柱車を用いて地面に建柱穴を掘削する際には、オーガ装置をブームの先端部から吊り下げた状態でブームを適宜作動させ、そのオーガ装置を所定の掘削位置で回転作動させることで、所定の深さの建柱穴を形成することができる。この建柱穴の掘削が終了した後は、オーガ装置を引き上げてブームの側面に格納するとともに、ブームの先端部に設けられた把持装置により電柱を把持し、この電柱を把持した状態でブームを適宜作動させることで上記掘削された建柱穴に当該電柱を直接建て入れることができるようになっている。このような把持式の穴堀建柱車では、電柱をウィンチやクレーンなどを用いて吊り下げて作業を行う場合と比べて、一連の建柱作業を効率的に行うことができるようになっている。

特開平２‐８１８９２号公報

ところで、上記従来技術では、把持装置に電柱が把持された状態において、把持装置の油圧回路にリーク（油圧リーク）等が発生した場合には、把持装置の把持力が時間の経過とともに低下して、その把持力不足によって把持装置から電柱が落下するおそれがあるという課題があった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、把持した対象物の落下を防止することのできる把持式穴掘建柱車の安全装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る把持式穴掘建柱車の安全装置は、車体上に少なくとも起伏動可能に設けられたブームと、開閉可能な把持爪を有して閉じ状態で対象物を把持可能な把持部と、前記ブームの先端部と前記把持部との間に設けられて、前記ブームの先端部に対する前記把持部の姿勢を変化させる支持機構と、前記把持爪を開閉させる把持シリンダと、前記把持シリンダの作動を操作する把持操作装置と、前記把持操作装置の操作に応じて前記把持シリンダのロッド側油室およびボトム側油室への圧油の給排を制御する圧油供給制御部と、前記ロッド側油室および前記ボトム側油室のうち、前記把持爪を閉方向に作動させるときに作動油が供給される側の油室である閉じ側油室の圧力を検出する圧力検出部と、前記圧力検出部において検出される圧力が第１設定値以上である場合に、前記把持部が対象物を把持していることを判定する把持判定部とを備え、前記圧油供給制御部は、前記把持判定部において前記把持部が対象物を把持していることが判定され、且つ、前記把持操作装置の操作が行われていない状態で、前記圧力検出部において検出される圧力が前記第１設定値よりも大きい第２設定値以下となる場合に、前記閉じ側油室に
圧油を供給する制御を実行することを特徴とする。

上記構成の把持式穴掘建柱車の安全装置において、前記圧油供給制御部は、前記把持判定部において前記把持部が対象物を把持していることが判定され、且つ、前記把持操作装置の操作が行われていない状態で、前記圧力検出部において検出される圧力が前記第２設定値以下となる場合に、前記圧力検出部において検出される圧力が前記第２設定値よりも大きい第３設定値に到達するまで前記閉じ側油室に圧油を供給する制御を実行することが好ましい。

本発明に係る把持式穴掘建柱車の安全装置によれば、把持部が対象物を把持している状態において、油圧リーク等が発生して把持シリンダの閉じ側油室の圧力が低下した場合であっても、圧力検出部において検出される圧力が第２設定値まで低下したときに、把持シリンダの閉じ側油室に圧油を供給して自動的に加圧する制御を行うことで、対象物を把持できるだけの必要な把持力を確実に維持することができるため、把持力不足により把持部から対象物が落下する事態を未然に防止することができ、安全性の向上を図ることが可能となる。さらに、本発明では、把持部に対象物を把持した直後に把持操作装置の操作が解除された場合（最初に把持したときの検出圧力が第２設定値以下となる場合）であっても、把持シリンダの閉じ側油室に圧油を供給して自動的に加圧する制御が行われることで、把持操作装置に対する付加的な操作を要することなく十分な把持力を発生させることができるようになるため、操作の利便性と安全性とを両立させることが可能となる。

また、本発明に係る把持式穴掘建柱車の安全装置では、把持部が対象物を把持している状態において、圧力検出部において検出される圧力が第２設定値まで低下した場合には、その検出圧力が第３設定値に達するまで、把持シリンダの閉じ側油室に圧油を供給して自動的に加圧することで、この第２設定値の近傍の領域において頻繁に加圧制御の実行と停止とが繰り返される現象（チャタリング現象）が発生することを回避できるとともに、常に十分な把持力を発生させることが可能となる。

本実施形態に係る把持式穴掘建柱車の側面図である。 上記把持式穴掘建柱車の平面図である。 上記把持式穴掘建柱車の使用状態を示す側面図である。 上記把持式穴掘建柱車に設けられた把持装置の斜視図である。 上記把持装置の要部を右方から見た斜視図である。 上記把持装置の要部を左方から見た斜視図である。 上記把持装置の横断面図である。 上記把持装置の縦断面図である。 上記把持式穴掘建柱車の機能ブロック図である。 上記把持装置の油圧回路を示す図である。 電柱の把持状態において油圧リークが発生したときのグリッパシリンダ圧力検出器の検出圧力の推移を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。まず、本実施形態に係る把持式穴掘建柱車１の全体構成について図１～図３を参照して説明する。

把持式穴掘建柱車１は、図１に示すように、車体２の前部に運転キャビン７を有し、車体２の前後に配設された左右一対のタイヤ車輪５により走行可能なトラック車両をベースに構成されている。車体２の前後左右の四箇所には、車体２を持ち上げ支持するためのジ
ャッキ９が配設されている。各ジャッキ９は、その内部に設けられたジャッキシリンダ（図示せず）を駆動させて下方に伸長させることで車体２を持ち上げ支持し、それにより車体２全体を安定させた状態とする。ジャッキ９の作動操作は、車体２の後部に設けられたジャッキ操作装置（図示せず）の操作により行われる。

車体２における運転キャビン７後方の架装領域には、旋回モータ１４（図９を参照）により駆動されて上下軸回りに水平旋回動自在に構成された旋回台１２が設けられている。この旋回台１２には、ブーム１３の基端部が上下方向に揺動自在（起伏自在）に取り付けられている。

ブーム１３は、旋回台１２側から順に、基端ブーム１３ａ、中間ブーム１３ｂおよび先端ブーム１３ｃが入れ子式に組み合わされた構成を有しており、その内部に設けられた伸縮シリンダ１５（図９を参照）の伸縮駆動により、ブーム１３を軸方向（長手方向）に伸縮動させることができる。また、基端ブーム１３ａと旋回台１２との間には起伏シリンダ１６が跨設されており、この起伏シリンダ１６を伸縮駆動させることにより、ブーム１３全体を上下面（垂直面）内で起伏動させることができる。

ブーム１３には、基端ブーム１３ａと先端ブーム１３ｃとに選択的に連結可能なオーガサポート１７を介して、建柱穴の掘削を行うためのオーガ装置２０が取り付けられている。オーガ装置２０は、減速機付きのオーガモータ２１と、オーガモータ２１を回転駆動させることにより軸周りに回転されるアースオーガ２２とを有して構成される。また、基端ブーム１３ａの側面には、オーガ装置２０を格納状態で保持するオーガ格納装置１８が配設されている。オーガ装置２０は、オーガサポート１７に垂直面内で上下に揺動可能に取り付けられており、オーガ装置２０をオーガ格納装置１８により基端ブーム１３ａの側方に沿って格納した格納位置と、オーガ装置２０をオーガ格納装置１８から外してアースオーガ２２を地面に対して略垂直姿勢にした作業位置との間で揺動させることが可能である。

オーガ装置２０を使用するときは、図３のＩに示すように、オーガサポート１７を先端ブーム１３ｃに連結させて、オーガ格納装置１８から外したオーガ装置２０を作業位置に揺動させた状態（アースオーガ２２を地面に対して略垂直姿勢にした状態）で、アースオーガ２２を回転させながらブーム１３の倒伏動と縮小動とを連動させて直線的に下方へ移動させることで、建柱穴の掘削作業が可能である。一方、オーガ装置２０を使用しないときは、図３のＩＩに示すように、オーガサポート１７を基端ブーム１３ａに連結させて、オーガ装置２０をオーガ格納装置１８により基端ブーム１３ａの側方に沿った格納位置に格納保持する。オーガ装置２０が格納位置にある状態においては、後述の把持装置５０を用いて、電柱（図３に符号Ｄで示す：以下同様）の建柱作業や障害物の移設作業などの各種の作業を行うことができるようになっている。

先端ブーム１３ｃの先端部には、ブームヘッド１９が固定されている。このブームヘッド１９には、例えば電柱Ｄなどの対象物（柱状物）を把持する把持装置５０が取り付けられている。この把持装置５０の構成について図４～図８を追加参照して説明する。なお、図７～図８では、図を見易くするために、断面を示すハッチングを省略している。また、以下では、説明の便宜上、図４に示す把持装置５０の姿勢を基準として、図示する前後、左右、上下の矢印方向を、前後方向、左右方向、上下方向と呼称して説明する。

把持装置５０は、ブームヘッド１９に上下方向に揺動（屈伸動）可能に取り付けられたアーム５１と、アーム５１の先端部に上下方向に揺動（縦首振り）可能に取り付けられた第１ジョイント部材６０と、第１ジョイント部材６０に左右方向に揺動（横首振り）可能に取り付けられた第２ジョイント部材７０と、第２ジョイント部材７０に回転可能に取り
付けられたグリッパ８０とを備えて構成される。なお、本実施形態では、アーム５１、第１ジョイント部材６０、第２ジョイント部材７０、後述の縦首振りシリンダ６２、横首振りシリンダ７１、グリッパモータ７９などにより、グリッパ８０の把持部８１の姿勢を変化させる支持機構が構成されている。

アーム５１は、軸方向（長手方向）の一端部が連結ピン５２を介してブームヘッド１９に枢結され、軸方向（長手方向）の他端部が連結ピン５３を介して第１ジョイント部材６０に枢結されている。ブームヘッド１９と第１ジョイント部材６０との間には、アームシリンダ５５が取り付けられている。アームシリンダ５５のロッド側端部は、ブームヘッド１９に連結ピン５６を介して枢結されている。アームシリンダ５５のボトム側端部は、第１ジョイント部材６０に連結ピン５７を介して枢結されている。このアームシリンダ５５を伸縮作動させることで、アーム５１をブームヘッド１９に対して連結ピン５２を中心に上下方向に揺動自在（屈伸動自在）に構成されている。

第１ジョイント部材６０は、先端側が開放された上下二股状に形成されており、この二股状の両端部に第２ジョイント部材７０が上下一対の連結ピン６１を介して枢結されている。第１ジョイント部材６０とアーム５１との間には、縦首振りシリンダ６２が設けられている。縦首振りシリンダ６２のボトム側端部は、アーム５１の基端側に連結ピン６３を介して枢結されている。縦首振りシリンダ６２のロッド側端部は、第１ジョイント部材６０の上端側に連結ピン６４を介して枢結されている。この縦首振りシリンダ６２を伸縮作動させることで、第１ジョイント部材６０をアーム５１に対して連結ピン５３を中心に上下方向に揺動自在（縦首振り自在）に構成されている。

第２ジョイント部材７０は、第１ジョイント部材６０によって上下から挟まれるように支持されている。また、第１ジョイント部材６０の上端部には、横首振りシリンダ７１が設けられている。横首振りシリンダ７１は、ボトム側端部が第１ジョイント部材６０の先端部に枢結され、ロッド側端部が第２ジョイント部材７０の後端部に枢結されている。この横首振りシリンダ７１を伸縮作動させることで、第２ジョイント部材７０を第１ジョイント部材６０に対して連結ピン６１を中心に左右方向に揺動自在（横首振り自在）に構成されている。

グリッパ８０は、対象物を把持する把持部８１と、把持部８１を支持して第２ジョイント部材７０に回転自在に設けられたグリッパハウジング８６と、把持部８１を開閉作動する開閉機構９３とを備えて構成される。

把持部８１は、一対の把持爪８２と、この一対の把持爪８２を互いに接近又は離反する方向（開閉方向）に開閉自在に支持する上下一対の支持板部８３とを備えている。把持爪８２は、例えば電柱Ｄなどの種々の対象物（柱状物）を把持可能に構成されている。この把持爪８２の基端部は、上下の支持板部８３に連結ピン８４を介して枢結されている。把持爪８２の先端部には、互い違いに切欠き８２ａ，８２ｂが形成されており、この先端部同士が互いに交差（オーバーラップ）可能に構成されている。支持板部８３には、不図示のアタッチメント（例えば樹木を伐採するための伐採装置）を着脱自在に装着するための平板状の上側ブラケット８５が設けられている。

グリッパハウジング８６は、上下の支持板部８３に連結されて第２ジョイント部材７０に回転自在に支持された支持筒部８７と、この支持筒部８７の基端側に固定されて第１ジョイント部材６０と第２ジョイント部材７０との間に配設されたシリンダブラケット部９２とを備えている。

支持筒部８７は、中空の角筒状に形成された内側筒部８８と、この内側筒部８８の外周
側に設けられて中空の円筒状に形成された外側筒部８９とを有した二重構造となっている。内側筒部８８の内周側には、後述の開閉機構９３の摺動部材９５が前後方向にスライド自在に取り付けられている。外側筒部８９の外周側には、この外側筒部８９と同心状にウォームホイール９０が取り付けられている。このウォームホイール９０は、第２ジョイント部材７０の内側に回転自在に支持されたウォームピニオン９１と噛合している。第２ジョイント部材７０の上端部には、グリッパモータ７９が取り付けられており、このグリッパモータ７９の出力軸にウォームピニオン９１が減速機を介して連結されている。このグリッパモータ７９を正転方向に回転作動すると、ウォームピニオン９１およびウォームホイール９０を介して、グリッパ８０全体が回転軸線Ｘ（図７を参照）を中心に所定方向に回転する。一方、グリッパモータ７９を逆転方向に回転作動すると、ウォームピニオン９１およびウォームホイール９０を介して、グリッパ８０全体が回転軸線Ｘ（図７を参照）を中心に所定方向とは逆方向に回転する。なお、図４に示した把持装置５０の姿勢においては、グリッパ８０（把持部８１）の回転軸線Ｘ方向は前後方向に対応し、把持部８１の開閉方向（把持方向）は左右方向に対応する。

開閉機構９３は、一対のリンク部材９４と、この一対のリンク部材９４にリンク結合される摺動部材９５と、この摺動部材９５を前後にスライドさせるグリッパシリンダ９９とを備えている。各リンク部材９４の一端部は、把持爪８１の中間部に連結ピン９６を介して枢結されている。また、一対のリンク部材９４は、各リンク部材９４の他端部同士が上下に重なった状態で摺動部材９５の先端部に連結ピン９７を介して枢結されている。この摺動部材９５は、内側筒部８８の中空部に挿入されて、当該内側筒部８８の内周面に沿って摺動自在（往復動自在）に取り付けられている。この摺動部材９５の外周面と内側筒部８８の内周面との間には、摺動部材９５のスライド（往復移動）を案内するための合成樹脂製のスライダ９８が取り付けられている。この摺動部材９５の基端部には、グリッパシリンダ９９のロッド側端部が連結されている。なお、このグリッパシリンダ９９のボトム側端部は、グリッパハウジング８６のシリンダブラケット部９２に連結されている。このグリッパシリンダ９９を伸長作動すると、当該伸長方向に摺動部材９５が摺動してリンク部材９４が互いに離反する方向に揺動する。それにより、把持爪８２が連結ピン８４を支点として開方向に揺動することで（把持爪８２が開方向に作動（開作動）することで）対象物の把持を解放することができる。一方、グリッパシリンダ９９を縮小作動すると、当該縮小方向に摺動部材９５が摺動してリンク部材９４が互いに接近する方向に揺動する。それにより、把持爪８２が連結ピン８４を支点として閉方向に揺動することで（把持爪８２が閉方向に作動（閉作動）することで）対象物を把持することができる。なお、開閉機構９３は、左右対称に構成されているため、一対の把持爪８２は左右対称に開閉作動するようになっている。

車体２における旋回台１２の側部には、各作業装置（旋回台１２、ブーム１３、オーガ装置２０、把持装置５０）の作動を操作するための操作席３０が設けられている。この操作席３０の前方には、作業者が座ったままの姿勢で操作が可能な操作装置３１が配設されている。操作装置３１には、図９に示すように、ブーム１３の旋回操作および起伏操作を行うためのブーム旋回起伏操作レバー３２ａ、ブーム１３の伸縮操作およびアーム５１の屈伸操作を行うためのブーム伸縮屈伸操作レバー３２ｂ、オーガスクリュー２５の回転操作を行うためのオーガ操作レバー３２ｃ、把持部８１の縦首振り操作を行うための把持部縦首振り操作レバー３２ｄ、把持部８１の横首振り操作を行うための把持部横首振り操作レバー３２ｅ、把持部８１の回転操作を行うための把持部回転操作レバー３２ｆ、把持部８１の開閉操作を行うための把持部開閉操作レバー３２ｇなどが設けられている。なお、各操作レバー３２ａ～３２ｇには、各操作レバー３２ａ～３２ｇの操作状態（操作方向および操作量）を検出する操作検出器が設けられており、各操作レバー３２ａ～３２ｇの操作状態に応じた操作信号が後述のコントローラ１００に出力されるようになっている。

ここで、旋回台１２，ブーム１３、オーガ装置２０、把持装置５０などの作動機構は、図９に示すように、操作装置３１からの操作信号を受けて、旋回モータ１４、伸縮シリンダ１５、起伏シリンダ１６、オーガモータ２２、アームシリンダ５５、縦首振りシリンダ６２、横首振りシリンダ７１、グリッパモータ７９、グリッパシリンダ９９（以下、まとめて「油圧アクチュエータ」とも呼称する）を制御するコントローラ１００と、この油圧アクチュエータを駆動するための作動油（圧油）を供給する油圧ユニット１１０とを備えて構成される。

操作装置３１の操作により出力された操作信号は、コントローラ１００に入力される。コントローラ１００は、その操作信号に応じた指令信号を油圧ユニット１１０（制御バルブ１１３）に出力する。

油圧ユニット１１０は、油圧タンク１１２に貯留された作動油を吐出する油圧ポンプ１１１と、油圧ポンプ１１１から各油圧アクチュエータに供給する作動油の供給方向及び供給量を制御する制御バルブ１１３を有して構成される。油圧ポンプ１１１は、車両のエンジンからＰＴＯ機構（図示せず）を介して取り出した動力により駆動される。制御バルブ１１３は、旋回モータ１４に対応する電磁比例制御バルブＶ１、伸縮シリンダ１５に対応する電磁比例制御バルブＶ２、起伏シリンダ１６に対応する電磁比例制御バルブＶ３、オーガモータ２２に対応する電磁比例制御バルブＶ４、アームシリンダ５５に対応する電磁比例制御バルブＶ５、縦首振りシリンダ６２に対応する電磁比例制御バルブＶ６、横首振りシリンダ７１に対応する電磁比例制御バルブＶ７、グリッパモータ７９に対応する電磁比例制御バルブＶ８、グリッパシリンダ９９に対応する電磁比例制御バルブＶ９を有している。この制御バルブ１１３は、コントローラ１００からの指令信号に基づき、各電磁比例制御バルブＶ１～Ｖ９のスプールを電磁駆動して、油圧ポンプ１１１から各油圧アクチュエータに供給される作動油の供給方向及び供給量を制御し、各油圧アクチュエータの作動方向及び作動速度を制御する（旋回台１２、ブーム１３、オーガ装置２０、把持装置５０の作動方向及び作動速度を制御する）。

次に、本実施形態の把持装置５０の油圧回路について説明する。図１０は、本実施形態の把持装置５０の油圧回路を示す図である。

把持装置５０の油圧回路には、図１０に示すように、アームシリンダ５５に対する作動油の給排を制御する電磁比例制御バルブＶ５と、縦首振りシリンダ６２に対する作動油の給排を制御する電磁比例制御バルブＶ６と、横首振りシリンダ７１に対する作動油の給排を制御する電磁比例制御バルブＶ７と、グリッパモータ７９に対する作動油の給排を制御する電磁比例制御バルブＶ８と、グリッパシリンダ９９に対する作動油の給排を制御する電磁比例制御バルブＶ９とが設けられている。各電磁比例制御バルブＶ５～Ｖ９は、中立復帰型の３ポジションの電磁比例制御バルブから構成されている。各電磁比例制御バルブＶ５～Ｖ９は、油路Ｌ１を介して油圧ポンプ１１１に接続され、油路Ｌ２を介して油圧タンク１１２に接続されている。また、油路Ｌ１と油路Ｌ２とを繋ぐ油路Ｌ３には、５つの電磁比例制御バルブＶ５～Ｖ９と並列に接続された圧力補償バルブ１２０が設けられている。また、油路Ｌ１から分岐する油路Ｌ４～Ｌ８には、油圧ポンプ１１１から吐出した作動油の圧力を減圧する減圧バルブ１２１～１２５が設けられている。

アームシリンダ５５と電磁比例制御バルブＶ５とを繋ぐ２本の油路Ｌ１１，Ｌ１２には、ダブルホールディングバルブ１３１が接続されている。また、縦首振りシリンダ６２と電磁比例制御バルブＶ６とを繋ぐ２本の油路Ｌ１３，Ｌ１４には、ダブルホールディングバルブ１３２が接続されている。また、横首振りシリンダ７１と電磁比例制御バルブＶ７とを繋ぐ２本の油路Ｌ１５，Ｌ１６には、ダブルホールディングバルブ１３３が接続されている。また、グリッパモータ７９と電磁比例制御バルブＶ８とを繋ぐ２本の油路Ｌ１７
，Ｌ１８には、ダブルホールディングバルブ１３４が接続されている。各ダブルホールディングバルブ１３１～１３４は、２つのホールディングバルブを一体に組み込んだバルブであり、油圧アクチュエータ５５，６２，７１，７９と電磁比例制御弁Ｖ５～Ｖ８とを繋ぐ油路が損傷等してこれらから作動油が急激に漏れ出したとしても、油圧アクチュエータ５５，６２，７１，７９から電磁比例制御弁Ｖ５～Ｖ８への作動油の流れを規制して、油圧アクチュエータ５５，６２，７１，７９が急に作動する事態を未然に防止するためのものである。

電磁比例制御バルブＶ９は、中立復帰型の３ポジションの電磁比例制御バルブであり、コントローラ１００からの指令信号に応じた移動方向および移動量でバルブスプールを変位させて、４つのポート（ポートＰ、ポートＴ、ポートＡ、ポートＢ）間の作動油の流れを制御する。この電磁比例制御バルブＶ９は、グリッパシリンダ９９の作動を停止させる中立位置ａと、グリッパシリンダ９９を縮小作動させる右位置ｂと、グリッパシリンダ９９を伸長作動させる左位置ｃとに切り替えられる。また、この電磁比例制御バルブＶ９のポートＡ，Ｂとグリッパシリンダ９９とを繋ぐ油路Ｌ１９，Ｌ２０には、パイロットチェックバルブ１３５ａ，１３５ｂが接続されている。パイロットチェックバルブ１３５ａ，１３５ｂは、相手方の油路からのパイロット圧を受けて自身の油路を開放するダブルパイロットチェックバルブ１３５を構成している。なお、油路Ｌ１９，Ｌ２０における電磁比例制御バルブＶ９とダブルパイロットチェックバルブ１３５との間には、二重安全装置としてのパイロットチェックバルブ１３６が設けられている。また、油路Ｌ１９におけるパイロットチェックバルブ１３５ａとグリッパシリンダ９９のロッド側油室との間には、当該ロッド側油室の圧力（当該ロッド側油室に供給される作動油の圧力）を検出する後述のグリッパシリンダ圧力検出器１４１が設けられている。

電磁比例制御バルブＶ９のスプールが中立位置ａにあるときは、ポートＰとポートＡ，Ｂとが遮断されることで油圧ポンプ１１１からグリッパシリンダ９９への作動油の供給が停止されるとともに、ポートＴとポートＡ，Ｂとが接続されることで残圧が解放される。このとき、各パイロットチェックバルブ１３５ａ，１３５ｂは、相手方の油路からのパイロット圧を受けず自身の油路を閉じることで、グリッパシリンダ９９側から油圧タンク１１２側への作動油の抜け出しを防止する。それにより、把持部８１に対象物が把持された後、電磁比例制御バルブＶ９のスプールを中立位置ａに戻しても（把持部開閉操作レバー３２ｇを中立位置に戻しても）、グリッパシリンダ９９のロッド側油室の圧力が維持されるため、対象物は落下しない。

電磁比例制御バルブＶ９のスプールが右位置ｂに切り換えられると、ポートＰとポートＡとが接続されるとともに、ポートＴとポートＢとが接続されることで、油圧ポンプ１１１からの作動油がグリッパシリンダ９９のロッド側油室に供給されて、グリッパシリンダ３５が縮小作動する（それにより把持爪８２が閉方向に作動する）。このとき、ダブルパイロットチェックバルブ１３５は、ポートＰからグリッパシリンダ９９のロッド側油室へ向かう方向の作動油の流れを許容するとともに、グリッパシリンダ９９のボトム側油室からポートＴへ向かう方向の作動油の流れを許容する。

電磁比例制御バルブＶ９のスプールが左位置ｃに切り換えられると、ポートＰとポートＢとが接続されるとともに、ポートＴとポートＡとが接続されることで、油圧ポンプ１１１からの作動油がグリッパシリンダ９９のボトム側油室に供給されて、グリッパシリンダ９９が伸長作動する（それにより把持爪８２が開方向に作動する）。このとき、ダブルパイロットチェックバルブ１３５は、ポートＰからグリッパシリンダ９９のボトム側油室へ向かう方向の作動油の流れを許容するとともに、グリッパシリンダ９９のロッド側油室からポートＴへ向かう方向の作動油の流れを許容する。

次に、本実施形態の把持式穴掘建柱車１に設けられた安全装置について説明する。本実施形態の安全装置は、図９に示すように、電磁比例制御バルブＶ９と、グリッパシリンダ圧力検出器１４１と、コントローラ１００とを主体に構成されている。

グリッパシリンダ圧力検出器１４１は、電磁比例制御バルブＶ９とグリッパシリンダ９９のロッド側油室とを結ぶ油路に設けられており、グリッパシリンダ９９のロッド側油室に供給される作動油の圧力（ロッド側油室の圧力）を検出する。このグリッパシリンダ圧力検出器１４１は、グリッパシリンダ９９のロッド側油室の圧力を検出して、その検出した圧力に応じた電圧信号（検出信号）をコントローラ１００に出力する。以下の説明では、このグリッパシリンダ圧力検出器１４１において検出される圧力を「検出圧力Ｐｒ」と呼称する。ここで、このグリッパシリンダ圧力検出器１４１において検出される検出圧力Ｐｒは、把持部８１の把持力（把持部８１が対象物を把持する力）と比例関係にある。そのため、詳細後述するが、コントローラ１００の把持判定部１０３は、この検出圧力Ｐｒに基づき、把持部８１が対象物を把持しているか否かを判定する。

なお、グリッパシリンダ９９のロッド側油室の最大圧力（上限圧力）は、不図示のリリーフバルブで規定されるリリーフ圧Ｐｍａｘ（例えば１７０［ｋｇ／ｃｍ２］）となる。つまり、対象物を把持することでグリッパシリンダ９９の縮小方向の作動がほぼ停止した後（把持爪８２の閉方向の動作が止まった後）も、把持部開閉操作レバー３２ｇの前方（把持方向）への操作を継続すると、電磁比例制御バルブＶ９から供給される作動油によってグリッパシリンダ９９のロッド側油室の圧力は上昇するが、その圧力の最大値（上限値）はリリーフ圧Ｐｍａｘとなる。そのため、把持部８１で発揮される最大把持力は、このリリーフ圧Ｐｍａｘに対応する把持力となる。ここで、作業者は把持部８１に対象物を把持させる場合に、対象物を把持したときのタイミングを認識することが難しいため、把持爪８２の閉方向の動作が止まった後もある程度余裕をもって把持部開閉操作レバー３２ｇの前方への操作を継続するため、通常の操作においては、対象物を把持しているときのグリッパシリンダ９９のロッド側油室の圧力は最大圧力（リリーフ圧Ｐｍａｘ）となっている。なお、このリリーフ圧Ｐｍａｘは、対象物（被把持物）の強度やグリッパシリンダ９９の耐圧力などを考慮して適宜に設定される。

コントローラ１００は、作動制御部１０１と、操作判定部１０２と、把持判定部１０３と、把持力制御部１０４とを備えている。

作動制御部１０１は、操作装置３１の各操作レバー３２ａ～３２ｇからの操作信号に基づいて、制御バルブ１１３（電磁比例制御バルブＶ１～Ｖ９）を電磁駆動して各油圧アクチュエータを作動させることで、各作業装置（ブーム１３、オーガ装置２０，把持装置５０）などの作動を制御する。具体的には、ブーム旋回起伏操作レバー３２ａが前方（操作しているオペレータを基準とした前後左右方向：以下同様）に傾倒操作されたときは、起伏シリンダ１６を縮小作動させてブーム１３を倒伏作動させ、ブーム旋回起伏操作レバー３２ａが後方に傾倒操作されたときは、起伏シリンダ１６を伸長作動させてブーム１３を起仰作動させる。また、ブーム伸縮屈伸操作レバー３２ｂが前方に傾倒操作されたときは、伸縮シリンダ１５を伸長作動させてブーム１３を伸長作動させ、ブーム伸縮屈伸操作レバー３２ｂが後方に傾倒操作されたときは、伸縮シリンダ１５を縮小作動させてブーム１３を縮小作動させる。また、ブーム旋回起伏操作レバー３２ａが左方に傾倒操作されたときは、旋回モータ１４を正回転作動させてブーム１３を左回り方向に旋回作動させ、ブーム旋回起伏操作レバー３２ａが右方に傾倒操作されたときは、旋回モータ１４を逆回転作動させてブーム１３を右回り方向に旋回作動させる。また、オーガ操作レバー３２ｃが前方に傾倒操作されたときは、オーガモータ２２を逆回転作動させてオーガスクリュー２５を逆転方向に回転作動させ、オーガ操作レバー３２ｃが後方に傾倒操作されたときは、オーガモータ２２を正回転作動させてオーガスクリュー２５を正転方向に回転作動させる。
また、ブーム伸縮屈伸操作レバー３２ｂが左方に傾倒操作されたときは、アーム５１をブーム１３の先端部に対して下方に屈伸作動させ、ブーム伸縮屈伸操作レバー３２ｂが右方に傾倒操作されたときは、アーム５１をブーム１３の先端部に対して上方に屈伸作動させる。また、把持部縦首振り操作レバー３２ｄが前方に傾倒操作されたときは、縦首振りシリンダ６２を伸長作動させて把持部８１を下方に揺動（縦首振り動）させ、把持部縦首振り操作レバー３２ｄが後方に傾倒操作されたときは、縦首振りシリンダ６２を縮小作動させて把持部８１を上方に揺動（縦首振り動）させる。また、把持部横首振り操作レバー３２ｅが左方に傾倒操作されたときは、横首振りシリンダ７１を伸長作動させて把持部８１を左方に揺動（横首振り動）させ、把持部横首振り操作レバー３２ｅが右方に傾倒操作されたときは、横首振りシリンダ７１を縮小作動させて把持部８１を右方に揺動（横首振り動）させる。また、把持部回転操作レバー３２ｆが前方に傾倒操作されたときは、グリッパモータ７９を正回転作動させて把持部８１を右回りに回転作動させ、把持部回転操作レバー３２ｆが後方に傾倒操作されたときは、グリッパモータ７９を逆転作動させて把持部８１を左回りに回転作動させる。また、把持部開閉操作レバー３２ｇが前方に傾倒操作されたときは、グリッパシリンダ９９を縮小作動させて把持部８１を閉方向（対象物を把持する方向：「把持方向」とも呼称する）に作動させ、把持部開閉操作レバー３２ｇが後方に傾倒操作されたときは、グリッパシリンダ９９を伸長作動させて把持部８１を開方向（対象物の把持を解放する方向：「把持解除方向」とも呼称する）に作動させる。

操作判定部１０２は、把持部開閉操作レバー３２ｇに設けられた操作検出器からの操作情報に基づき、把持部開閉操作レバー３２ｇが操作されているか否か、すなわち、グリッパシリンダ９９を縮小作動させて把持部８１を閉方向（把持方向）に作動させる操作、または、グリッパシリンダ９９を伸長作動させて把持部８１を開方向（把持解放方向）に作動させる操作が行われているか否かを判定する。

把持判定部１０３は、グリッパシリンダ圧力検出器１４１において検出される検出圧力Ｐｒが予め定められた第１設定圧力Ｐ１以上である場合に、把持部８１が対象物を把持していること（把持部８１が把持状態であること）を判定する。本実施形態では、第１設定圧力（対象物を把持できるだけの把持力を発生する油圧）Ｐ１として、例えば１５０［ｋｇ／ｃｍ^２］が設定されているが、これに限定されるものではなく、対象物（被把持物）の強度等に応じて適宜に設定可能である。

把持力制御部１０４は、把持部８１が対象物を把持している状態において、当該把持部８１の把持力が所定の把持力（後述の第２設定圧力Ｐ２に対応する把持力）以下となる場合に、把持部開閉操作レバー３２ｇの操作の如何に関らず、グリッパシリンダ９９のロッド側油室を自動的に加圧して、当該把持部８１の把持力を上昇させる自動加圧制御を実行する。具体的には、把持力制御部１０４は、把持判定部１０３において把持部８１に対象物が把持されていることが判定され、且つ、操作判定部１０２において把持部開閉操作レバー３２ｇが操作されていないことが判定されているときに、グリッパシリンダ圧力検出器１４１において検出される検出圧力Ｐｒが第２設定圧力Ｐ２以下となる場合、自動加圧制御として、電磁比例制御バルブＶ９のスプールを中立位置ａから右位置ｂに切換えて、グリッパシリンダ９９のロッド側油室に作動油を供給することで、その検出圧力Ｐｒが第３設定圧力Ｐ３に達するまでの間、グリッパシリンダ９９のロッド側油室を加圧する。本実施形態では、第２設定圧力Ｐ２として、例えば１６０［ｋｇ／ｃｍ^２］が設定され、第３設定圧力Ｐ３として、例えば１６５［ｋｇ／ｃｍ２］が設定されている。そして、把持力制御部１０４は、グリッパシリンダ圧力検出器１４１の検出圧力Ｐｒが第３設定圧力Ｐ３に達したとき、電磁比例制御バルブＶ９のスプールを右位置ｂから中立位置ａに切換えて、グリッパシリンダ９９のロッド側油室への作動油の供給を遮断する（自動加圧制御を停止する）。

なお、把持部８１が対象物を把持している状態（検出圧力Ｐｒが第２設定圧力Ｐ２を超えている状態）において、把持部開閉操作レバー３２ｇを後方（把持解放方向）に操作した場合には、その操作によって検出圧力Ｐｒが第２設定圧力Ｐ２以下となったとしても、グリッパシリンダ９９のロッド側油室を自動的に加圧する制御は行われず、把持部開閉操作レバー３２ｇの後方（把持解放方向）への操作に応じて把持爪８２を開方向に作動させることができる。つまり、本実施形態では、グリッパシリンダ９９のロッド側油室を自動的に加圧する制御は、把持部開閉操作レバー３２ｇの後方（把持解放方向）への操作が行われていない状態において検出圧力Ｐｒが第２設定圧力Ｐ２以下となる場合に実行されるものであり、把持部開閉操作レバー３２ｇの後方（把持解放方向）への操作が行われた結果として検出圧力Ｐｒが第２設定圧力Ｐ２以下となる場合には実行されず、作業者の操作意図（対象物の把持を解放しようとする意図）に反してグリッパシリンダ９９のロッド側油室が加圧されてしまう事態を防止している。なお、本実施形態の変形例として、操作装置３１に専用の解除スイッチを設けて、この解除スイッチを操作したときのみ、自動加圧制御を解除して、把持部開閉操作レバー３２ｇが後方（把持解除方向）へ操作されることで検出圧力Ｐｒが第２設定圧力Ｐ２以下となった場合でも、グリッパシリンダ９９のロッド側油室を自動的に加圧する制御が行われないように構成してもよい。

次に、本実施形態の安全装置の作用として、把持部８１が電柱Ｄを把持した状態において油圧リークが発生した場合について説明する。図１１は、電柱Ｄの把持状態において油圧リークが発生したときの検出圧力Ｐｒの推移を示す図である。図１１のグラフにおいて、縦軸は検出圧力Ｐｒを示し、横軸は時間（時間軸）を示している。

まず、時点ｔ１において、把持部８１は電柱Ｄを把持した状態であり、且つ、把持部開閉操作レバー３２ｇは中立位置にある状態（非操作状態）であるものとする。このとき、グリッパシリンダ圧力検出器１４１の検出圧力Ｐｒ（グリッパシリンダ９９のロッド側油室の圧力）はリリーフ圧Ｐｍａｘに保持されているものとする。

時点ｔ２において、把持装置５０の油圧回路内に油圧リークが発生することで、グリッパシリンダ圧力検出器１４１の検出圧力Ｐｒが徐々に低下することになる。

時点ｔ３において、グリッパシリンダ圧力検出器１４１の検出圧力Ｐｒが第２設定圧力Ｐ２まで低下する。それにより、コントローラ１００の把持力制御部１０４は、検出圧力Ｐｒが第２設定圧力Ｐ２まで低下したことを判定し、電磁比例制御バルブＶ９のスプールを中立位置ａから右位置ｂに切換えて、グリッパシリンダ９９のロッド側油室に作動油を供給することで、グリッパシリンダ９９のロッド側油室を加圧する（自動加圧制御を開始する）。

時点ｔ４において、グリッパシリンダ圧力検出器１４１の検出圧力Ｐｒが第３設定圧力Ｐ３まで上昇する。それにより、コントローラ１００の把持力制御部１０４は、グリッパシリンダ圧力検出器１４１の検出圧力Ｐｒが第３設定圧力Ｐ３まで上昇したことを判定し、電磁比例制御バルブＶ９のスプールを中立位置ａに復帰させ、グリッパシリンダ９９のロッド側油室への作動油の供給を停止する（自動加圧制御を終了する）。このようにグリッパシリンダ９９のロッド側油室の圧力が第３設定圧力Ｐ３まで上昇することで、この圧力に応じた把持力で対象物を把持することができるため、油圧リーク等が発生した場合であっても、グリッパシリンダ９９のロッド側油室の圧力が第２設定圧力Ｐ２以下まで低下することを防止して、把持部８１に把持した電柱Ｄが落下することを抑止することができる。

なお、本実施形態では、把持部開閉操作レバー３２ｇの前方（把持方向）への操作によって、最初に対象物を把持したときの検出圧力Ｐｒが第２設定圧力Ｐ２を超えず、その検
出圧力Ｐｒが第２設定圧力Ｐ２に至る前に把持部開閉操作レバー３２ｇの前方（把持方向）への操作が解除された場合（把持部開閉操作レバー３２ｇが中立位置に戻された場合）であっても、自動加圧制御が実行されて、その検出圧力Ｐｒが第３設定圧力Ｐ３に達するまでの間、グリッパシリンダ９９のロッド側油室に作動油を供給して、グリッパシリンダ９９のロッド側油室を加圧するようになっている。そのため、本実施形態では、把持判定部１０３が対象物の把持を判定している状態においては、把持部開閉操作レバー３２ｇの操作の如何に関らず、把持力制御部１０４による自動加圧制御のもと、グリッパシリンダ９９のロッド側油室の圧力は常に第２設定圧Ｐ２以上に保持されるようになっている。

以上、本実施形態に係る安全装置によれば、把持部８１が対象物を把持している状態において、油圧リーク等が発生してグリッパシリンダ９９のロッド側油室の圧力が低下した場合であっても、検出圧力Ｐｒが第２設定圧力Ｐ２まで低下したときに、グリッパシリンダ９９のロッド側油室に作動油を供給して自動的に加圧する制御を行うことで、対象物を把持できるだけの必要な把持力を確実に維持することができるため、把持力不足により把持部８１から対象物が落下する事態を未然に防止することができ、安全性の向上を図ることが可能となる。さらに、本実施形態の安全装置では、把持部８１に対象物を把持した直後に把持部開閉操作レバー３２ｇに対する前方（把持方向）への操作が解除された場合（最初に把持したときの検出圧力Ｐｒが第２設定圧力Ｐ２以下となる場合）であっても、グリッパシリンダ９９のロッド側油室に作動油を供給して自動的に加圧する制御が行われることで、把持部開閉操作レバー３２ｇに対する付加的な操作を要することなく十分な把持力を発生させることができるようになるため、操作の利便性と安全性とを両立させることが可能となる。

また、本実施形態に係る安全装置では、把持部８１が対象物を把持している状態において、検出圧力Ｐｒが第２設定圧力Ｐ２まで低下した場合には、検出圧力Ｐｒが第３設定圧力Ｐ３に達するまで、グリッパシリンダ９９のロッド側油室に作動油を供給して自動的に加圧することで、この第２設定圧力Ｐ２の近傍の領域において頻繁に加圧制御の実行と停止とが繰り返される現象（チャタリング現象）が発生することを回避できるとともに、常に十分な把持力を発生させることが可能となる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば適宜改良可能である。

上記実施形態では、グリッパシリンダ９９が縮小作動することにより把持爪８２が閉方向（電柱Ｄを把持する方向）に作動したが、この構成に限定されるものではなく、グリッパシリンダ９９が伸長作動することにより把持爪８２が閉方向（電柱Ｄを把持する方向）に作動するように構成してもよい。その場合には、グリッパシリンダ９９のボトム側油室の圧力（ボトム側油室に供給される作動油の圧力）が把持部８１の把持力と比例することになるため、グリッパシリンダ圧力検出器１４１によりボトム側油室の圧力を検出することになる。

上記実施形態では、把持部８１が開閉式の一対の把持爪８２を有して構成されていたが、この構成に限定されるものではなく、把持部８１が開閉式の可動爪と固定式の固定爪とを有して構成されていてもよい。

上記実施形態では、検出圧力Ｐｒが第２設定圧力Ｐ２以下となった場合に、その検出圧力Ｐｒが第３設定圧力Ｐ３となるまで、グリッパシリンダ９９のロッド側油室に作動油を供給する構成であったが、この構成に限定されるものではなく、検出圧力Ｐｒが第２設定圧力Ｐ２以下となった場合に、その検出圧力Ｐｒがリリーフ圧Ｐｍａｘとなるまで、グリッパシリンダ９９のロッド側油室に作動油を供給するように構成してもよい。

上記実施形態では、車体２上の操作席３０に操作装置３１が設けられているが、この構成に限定されるものではなく、例えば、操作装置３１を有線式または無線式のリモコン操作装置（可搬型の操作装置）により構成してもよい。

また、上記実施形態では、エンジンの動力をＰＴＯ機構（パワーテイクオフ機構）によって取り出して油圧ポンプを駆動するＰＴＯ駆動型の穴堀建柱車を例示したが、この構成に限定されるものではなく、電気駆動型（バッテリ駆動型）の穴掘建柱車や、その両者を具備して動力源を選択的に切り替えるハイブリッド型の穴掘建柱車であってもよい。

１ 把持式穴掘建柱車
２ 車体
１３ ブーム
３１ 操作装置
３２ｇ 把持部開閉操作レバー（把持操作装置）
５０ 把持装置
５１ アーム（支持機構）
６０ 第１ジョイント部材（支持機構）
７０ 第２ジョイント部材（支持機構）
８０ グリッパ
８１ 把持部
８２ 把持爪
９９ グリッパシリンダ（把持シリンダ）
１００ コントローラ
１０１ 作動制御部（圧油供給制御部）
１０２ 操作判定部
１０３ 把持判定部
１０４ 把持力制御部（圧油供給制御部）
１４１ グリッパシリンダ圧力検出器（圧力検出部）
Ｖ９ 電磁比例制御バルブ（圧油供給制御部）

Claims (2)

1. 車体上に少なくとも起伏動可能に設けられたブームと、
   開閉可能な把持爪を有して閉じ状態で対象物を把持可能な把持部と、
   前記ブームの先端部と前記把持部との間に設けられて、前記ブームの先端部に対する前記把持部の姿勢を変化させる支持機構と、
   前記把持爪を開閉させる把持シリンダと、
   前記把持シリンダの作動を操作する把持操作装置と、
   前記把持操作装置の操作に応じて前記把持シリンダのロッド側油室およびボトム側油室への圧油の給排を制御する圧油供給制御部と、
   前記ロッド側油室および前記ボトム側油室のうち、前記把持爪を閉方向に作動させるときに作動油が供給される側の油室である閉じ側油室の圧力を検出する圧力検出部と、
   前記圧力検出部において検出される圧力が第１設定値以上である場合に、前記把持部が対象物を把持していることを判定する把持判定部とを備え、
   前記圧油供給制御部は、前記把持判定部において前記把持部が対象物を把持していることが判定され、且つ、前記把持操作装置の操作が行われていない状態で、前記圧力検出部において検出される圧力が前記第１設定値よりも大きい第２設定値以下となる場合に、前記閉じ側油室に圧油を供給する制御を実行することを特徴とする把持式穴掘建柱車の安全装置。
2. 前記圧油供給制御部は、前記把持判定部において前記把持部が対象物を把持していることが判定され、且つ、前記把持操作装置の操作が行われていない状態で、前記圧力検出部において検出される圧力が前記第２設定値以下となる場合に、前記圧力検出部において検出される圧力が前記第２設定値よりも大きい第３設定値に到達するまで前記閉じ側油室に圧油を供給する制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の把持式穴掘建柱車の安全装置。

Images