JP3074251B2 - ブームスイング式油圧ショベル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、左右方向へスイング可
能なブームを備えたブームスイング式油圧ショベルに係
り、特に、超小旋回油圧ショベルとして用いるのに好適
なブームスイング式油圧ショベルに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開平５−２７２１５５号公報に
開示されているように、ブーム、アームおよびオフセッ
トの各角度を角度検出器により検出し、これらの角度検
出値に基づいてバケットの位置をマイコン等により演算
して、この演算値をあらかじめ設定された減速領域およ
び停止領域と比較し、作業機の動作を自動的に減速、停
止させることにより、バケットと運転席との干渉を防止
する油圧ショベルの干渉防止装置が提案されている。

【０００３】また、この種の油圧ショベルの干渉防止装
置において、停止領域の内側に危険領域をあらかじめ設
定しておき、この危険領域にバケットが侵入した場合、
操作用パイロットバルブに供給されるパイロット圧を遮
断するように構成したものも実用化されている。

【０００４】さらに、例えば実開平４−５６１４９号公
報に記載されているように、上部旋回体にブームをスイ
ングポストを介して装着し、スイングシリンダの操作に
より作業機を左右方向に揺動させるようにしたブームス
イング式油圧ショベルが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の油圧ショベルの干渉防止装置では、ブーム、アーム
およびオフセットの各角度をそれぞれ検出する３つの角
度検出器が必要であり、これら３つの角度検出器の検出
値に基づいてバケットの位置を演算しなければならない
ため、コストアップの要因となっていた。

【０００６】また、ブームスイング式油圧ショベルにお
いてはブームを左右方向にスイングさせるとブームと運
転室との相対的位置関係が変化するが、これらブームと
運転室との相対的位置を検出する検出手段を備えていな
いため、ブームを右スイングした状態で最小旋回半径の
姿勢を取るためブーム上げ動作を行なうときに、ブーム
の背面部が運転室と干渉する懸念があった。

【０００７】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、スイング可能なブー
ムと運転室との干渉を適正にかつ低コストで防止できる
ブームスイング式油圧ショベルを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、運転室を有する本体と、この本体の前記
運転室の側方に左右方向へスイング可能にかつ上下方向
へ回動可能に連結されたブームと、このブームに対して
回動可能に連結されたアームと、このアームに対して回
動可能に連結されたバケットと、これらブーム、アーム
およびバケットで構成される作業機を駆動するアクチュ
エータとを備えたブームスイング式油圧ショベルにおい
て、前記ブームの上げ角度およびスイング角度をそれぞ
れ検出する角度検出器と、この角度検出器から出力され
る検出値に基づいて前記ブームと前記運転室との位置関
係を演算する演算手段と、この演算手段の演算結果に応
じて、前記ブームの上げ動作およびスイング動作を制御
する制御手段とを備え、前記ブームと前記運転室との干
渉を防止するようにしたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】ブームの上げ角度およびスイング角度を角度検
出器によりそれぞれ検出し、この角度検出器から出力さ
れる検出値に基づいて演算手段によりブームと運転室と
の位置関係を演算し、この演算手段の演算結果に応じ
て、制御手段によりブームの上げ動作およびスイング動
作をそれぞれ制御する。例えば、ブームの背面側が運転
室側にスイングした状態でブームが上げ動作され、その
上げ角度が所定値を越えると、ブームの上げ動作が制御
される。また、ブームが所定角度を越えて上昇した状態
で、ブームの背面側が運転室側に近づく方向に右スイン
グ動作され、そのスイング角度が所定値を越えると、ブ
ームのスイング動作が制御される。したがって、スイン
グ可能なブームと運転室との干渉を適正に防止できる。
また、ブーム上げ角度用およびスイング角度用の角度検
出器２つのみで済むため、演算処理が簡単になり、コス
トを低減することもできる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は本発明の一実施例に係るブームスイング式油
圧ショベルに備えられる干渉防止装置のブロック図、図
２は油圧駆動回路の要部を示す回路図、図３は演算装置
に記憶されたブーム制御用データマップの説明図、図４
は演算装置に記憶されたスイング制御用データマップの
説明図、図５は該ブームスイング式油圧ショベルの平面
図、図６はブームが最上げ位置に到達した状態の側面
図、図７はブームが減速開始指示位置に到達した状態を
説明する側面図、図８はブームが停止指示位置に到達し
た状態を説明する側面図、図９は演算装置の全般的な処
理内容を示すフローチャート、図１０はブーム制御用デ
ータマップに基づくブーム上げ動作の制御処理内容を示
すフローチャート、図１１はスイング制御用データマッ
プに基づく右スイング動作の制御処理内容を示すフロー
チャート、図１２はブーム制御用データマップの各領域
におけるブーム上げ動作を説明する図、図１３はスイン
グ制御用データマップの各領域における右スイング動作
を説明する図である。

【００１１】（ブームスイング式油圧ショベルの構成）
図５，図６に示すように、本実施例に係るブームスイン
グ式油圧ショベルにおいて、１は運転室２を有する本
体、３はこの本体１の前記運転室２の側方に左右方向へ
スイング可能に設けられるスイングポスト、４はスイン
グポスト３を駆動するスイングシリンダ、５はスイング
ポスト３に対して上下方向へ回動可能に連結されたブー
ム、６はブーム５を駆動するブームシリンダ、７はブー
ム５に対して回動可能に連結されるアーム、８はアーム
７に対して回動可能に連結されるバケット、９はこれら
ブーム５，アーム７およびバケット８により構成される
作業機である。

【００１２】このようなブームスイング式油圧ショベル
にあっては、最小旋回半径を小さくするためブーム５の
上げ角度が極めて大きく設定されており、図５に示すよ
うに、ブーム５をスイング中心に戻した中立状態でブー
ム５の上げ動作を行なうと、ブーム５は運転室２と干渉
することなく、図６に示す最上げ位置（例えばブーム５
の基準位置５ａを垂直線より４４度後傾させた位置）ま
で上昇する。同様に、前記中立状態から左側（図５の反
時計方向）へスイングした左スイング状態でも、ブーム
５は運転室２と干渉することなく上昇する。しかしなが
ら、例えばブーム５を右側（図５の時計方向）にスイン
グした右スイング状態でブーム上げ動作を所定角度以上
行なうと、ブーム５の背面部が運転室２と干渉する。ま
た、ブーム５を運転室２付近まで上げた状態で右スイン
グ動作を所定角度以上行なうと、ブーム５の側面部が運
転室２と干渉する。

【００１３】（干渉防止装置１０の構成）図１におい
て、１０は干渉防止装置、１１はコントローラの演算装
置、１２，１３はそれぞれ角度検出器としてのスイング
角センサ，ブーム角センサであり、これらセンサ１２，
１３によって検出されたスイング角度信号θ１，ブーム
角度信号θ２はコントローラに内蔵された演算装置１１
に入力される。この演算装置１１は、角度信号θ１，θ
２に基づいてブーム５の基準位置５ａの角度を算出する
角度演算部１４と、図３に示すブーム制御用データマッ
プと図４に示すスイング制御用データマップとをあらか
じめ記憶する領域記憶部１５と、角度演算部１４で算出
されたブーム角度が領域記憶部１５に記憶される前記デ
ータマップ内にあるか否かを判断し、その判断結果に応
じて所定の制御信号を出力する比較演算部１６と、この
比較演算部１６からの制御信号に基づいて油圧駆動回路
１７へ所定の制御信号を出力する駆動制御部１８とを備
えている。なお、前記角度演算部１４，領域記憶部１５
および比較演算部１６により、スイング角度信号θ１，
ブーム角度信号θ２に基づいてブーム５と運転室２との
位置関係を演算する演算手段が構成され、前記駆動制御
部１８により、前記演算手段の演算結果に応じてブーム
５の上げ動作およびスイング動作を制御する制御手段が
構成されている。

【００１４】（スイング角センサ１２とブーム角センサ
１３の検出動作）前記スイング角センサ１２は、ブーム
５をスイング中心に戻した中立位置（図５参照）を基準
として、この中立位置からスイングしたブーム５の相対
的角度を検出する。また、前記ブーム角センサ１３は、
ブーム５の最上げ位置（図６参照）を基準として、この
最上げ位置に対するブーム５の相対的角度を検出する。

【００１５】（ブーム制御用データマップの構成）図３
において、ブーム制御用データマップの横軸方向にブー
ム角度を設定し、縦軸方向にスイング角度を設定してあ
る。このブーム制御用データマップは、ブーム５の上げ
動作を非常停止させる危険領域ＥＢ１と、ブーム５の上
げ動作を停止させる停止領域ＥＢ２と、ブーム５の上げ
動作を減速させる減速領域ＥＢ３，ＥＢ４と、ブーム５
の上げ動作を許可する通常領域ＥＢ５とに区分されてい
る。前記危険領域ＥＢ１は５つの座標点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ
３，Ｐ４，Ｐ５で囲まれており、この危険領域ＥＢ１
は、ブーム５の背面部が運転室２のルーフ外形と干渉す
る位置に基づいて設定されている。前記停止領域ＥＢ２
は７つの座標点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ７，
Ｐ８で囲まれ、前記減速領域ＥＢ３は４つの座標点Ｐ
６，Ｐ７，Ｐ９，Ｐ１０で囲まれ、前記他の減速領域Ｅ
Ｂ４も４つの座標点Ｐ９，Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ１２で囲
まれており、その他の白抜き部分が前記通常領域ＥＢ５
である。また、前記領域記憶部１５には、ブーム５と運
転室２との位置関係に応じてあらかじめ定められる前記
領域ＥＢ１〜ＥＢ５がブーム制御用データマップとして
記憶されるとともに、これら領域ＥＢ１〜ＥＢ５にそれ
ぞれ対応する電流信号の基準値が記憶されている。この
ため、通常領域ＥＢ５では最大レベル（例えば１４００
ｍＡ）の電流信号が出力され、危険領域ＥＢ１および停
止領域ＥＢ２では最小レベル（例えば０ｍＡ）の電流信
号が出力され、減速領域ＥＢ３，ＥＢ４ではそれぞれ中
間レベル（例えば８６０ｍＡ，１０００ｍＡ）の電流信
号が出力される。

【００１６】（スイング制御用データマップの構成）図
４において、図３のブーム制御用データマップと同様
に、スイング制御用データマップの横軸方向にブーム角
度を設定し、縦軸方向にスイング角度を設定してある。
このスイング制御用データマップは、ブーム５のスイン
グ動作を非常停止させる危険領域ＥＳ１と、ブーム５の
スイング動作を停止させる停止領域ＥＳ２と、ブーム５
のスイング動作を減速させる減速領域ＥＳ３と、ブーム
５のスイング動作を許可する通常領域ＥＳ４とに区分さ
れている。前記危険領域ＥＳ１は５つの座標点Ｐ１３，
Ｐ１４，Ｐ１５，Ｐ１６，Ｐ１７で囲まれており、この
危険領域ＥＳ１は前記危険領域ＥＢ１と同様に、ブーム
５の背面部が運転室２のルーフ外形と干渉する位置に基
づいて設定されている。前記停止領域ＥＳ２は７つの座
標点Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ１５，Ｐ１６，Ｐ１８，Ｐ１
９，Ｐ２０で囲まれており、前記減速領域ＥＳ３は４つ
の座標点Ｐ１９，Ｐ２０，Ｐ２１，Ｐ２２で囲まれてお
り、その他の白抜き部分が前記通常領域ＥＳ４である。
また、前記領域記憶部１５には、ブーム５と運転室２と
の位置関係に応じてあらかじめ定められる前記領域ＥＳ
１〜ＥＳ４がデータマップとして記憶されるとともに、
これら領域ＥＳ１〜ＥＳ４にそれぞれ対応する電流信号
の基準値が記憶されている。このため、通常領域ＥＳ４
では最大レベル（例えば１４００ｍＡ）の電流信号が出
力され、危険領域ＥＳ１および停止領域ＥＳ２では最小
レベル（例えば０ｍＡ）の電流信号が出力され、減速領
域ＥＳ３ではそれぞれ中間レベル（例えば８８０ｍＡ）
の電流信号が出力される。

【００１７】（油圧駆動回路１７の全体構成）前記油圧
駆動回路１７は、前記駆動制御部１８からの制御信号の
他に、運転室２内に配置したブーム５などを操作するた
めの操作手段、例えば操作レバー１９からの指示信号を
入力し、これらの信号に基づいて各シリンダ４，６など
への作動油の供給量が制御される。また、図２に示すよ
うに、前記油圧駆動回路１７は、図示しないエンジンに
よって駆動される油圧ポンプ２０とパイロットポンプ２
１、油圧ポンプ２０からブームシリンダ６に供給される
作動油の流れを制御するブーム用方向切換弁２２、前記
ブームシリンダ６を操作するブーム用パイロット弁２３
等を備えており、他のスイングシリンダ４，アームシリ
ンダ，バケットシリンダや走行モータ等の他のアクチュ
エータについては図示省略してある。前記パイロット弁
２３は前記パイロットポンプ２１に連通する左側の室と
右側の室とを有しており、パイロットポンプ２１から吐
出される圧油は、前記操作レバー１９からの指示信号に
応じてこれら左または右側の室に供給される。

【００１８】（ブーム用油圧回路の構成）前記ブーム用
方向切換弁２２は左右両側にパイロット室を有してお
り、このブーム用方向切換弁２２の左側のパイロット室
と前記ブーム用パイロット弁２３の左側の室とはブーム
上げパイロット管路２４によって接続され、ブーム用方
向切換弁２２の右側のパイロット室とブーム用パイロッ
ト弁２３の右側の室とはブーム下げパイロット管路２５
によって接続されている。

【００１９】前記ブーム上げパイロット管路２４には電
磁比例減圧弁２６が介設されており、この電磁比例減圧
弁２６はタンクに接続されるポートを有し、前記演算装
置１１の駆動制御部１８から出力される制御信号の電流
値に比例して動作される。通常は最大レベル（例えば１
４００ｍＡ）の電流信号に応じてブーム上げパイロット
管路２４を全開し、制御信号として最小レベル（例えば
０ｍＡ）の電流信号を入力した場合、ブーム上げパイロ
ット管路２４の圧油を遮断してタンクに戻し、制御信号
として電流値が中間レベル（例えば８６０ｍＡ，１００
０ｍＡ）の電流信号を入力した場合、それぞれブーム上
げパイロット管路２４の圧油を絞ってパイロット圧を減
圧する。一方、前記パイロットポンプ２１からの圧油を
導くパイロット圧供給管路２７には非常停止用電磁切換
弁２８が介設されており、この電磁切換弁２８はタンク
に接続されるポートを有しており、この電磁切換弁２８
も前記演算装置１１の駆動制御部１８から出力される非
常停止信号によって切換えられ、非常停止信号を入力し
た場合にのみ、パイロット圧供給管路２７の圧油を遮断
してタンクに戻す。

【００２０】（ブーム動作の説明）ブーム５と運転室２
との接触のおそれがなく、ブーム５が図３のブーム制御
用データマップの通常領域ＥＢ５に位置している場合、
ブーム用電磁比例減圧弁２６と非常停止用電磁切換弁２
８は全て図２に示す位置にある。この状態で、例えばブ
ーム５用の操作レバー１９が図２の左側に倒されると、
パイロットポンプ２１から吐出される圧油は、パイロッ
ト圧供給管路２７，電磁切換弁２８を経た後、パイロッ
ト弁２３の左側の室からブーム上げパイロット管路２
４，電磁比例減圧弁２６を経て方向切換弁２２の左側の
パイロット室に供給され、方向切換弁２２は作動を開始
する。そして、この方向切換弁２２が中立位置から左側
の位置に切換えられると、油圧ポンプ２０の圧油は方向
切換弁２２を経てブームシリンダ６のボトム側に供給さ
れ、ブームシリンダ６が伸長してブーム５が上昇する。
これとは反対に、ブーム用の操作レバー１９が図２の右
側に倒されると、パイロットポンプ２１から吐出される
圧油はパイロット弁２３の右側の室からブーム下げパイ
ロット管路２５を経て方向切換弁２２の右側のパイロッ
ト室に供給され、方向切換弁２２は作動を開始する。そ
して、この方向切換弁２２が中立位置から右側の位置に
切換えられると、油圧ポンプ２０の圧油はブーム用方向
切換弁２２を経てブームシリンダ６のロッド側に供給さ
れ、ブームシリンダ６が伸縮してブーム５が下降する。

【００２１】（スイング用油圧回路の構成）また、前記
油圧駆動回路１７は、油圧ポンプ２０からスイングシリ
ンダ４に供給される作動油の流れを制御する図示しない
スイング用方向切換弁、前記スイングシリンダ４を操作
するスイング用パイロット弁を備えており、これらスイ
ング用方向切換弁およびスイング用パイロット弁は、左
スイングパイロット管路と右スイングパイロット管路と
によって接続され、この右スイングパイロット管路に
は、スイング用電磁比例減圧弁が介設されている。この
スイング用電磁比例減圧弁も、前記演算装置１１の駆動
制御部１８から出力される制御信号の電流値に比例して
動作される。通常は最大レベル（例えば１４００ｍＡ）
の電流信号に応じて右スイングパイロット管路を全開
し、制御信号として最小レベル（例えば０ｍＡ）の電流
信号を入力した場合、右スイングパイロット管路の圧油
を遮断してタンクに戻し、制御信号として電流値が中間
レベル（例えば８８０ｍＡ）の電流信号を入力した場
合、右スイングパイロット管路の圧油を絞ってパイロッ
ト圧を減圧する。

【００２２】（スイング動作の説明）ブーム５と運転室
２との接触のおそれがなく、ブーム５が図４のスイング
制御用データマップの通常領域ＥＳ４に位置している場
合、図示しないスイング用電磁比例減圧弁と非常停止用
電磁切換弁２８は全開位置にある。この状態で、例えば
スイング用の操作レバーの操作に応じて右スイング動作
および左スイング動作の両方が可能である （演算装置１１による全般的な処理内容の説明）次に、
本実施例の動作を主に図９〜図１１に示すフローチャー
トを用いて説明する。演算装置１１は、最初に図９の手
順Ｓ１に示すように、スイング角センサ１２およびブー
ム角センサ１３からの相対角度信号θ１，θ２を角度演
算部１４に入力し、次いで、手順Ｓ２において相対角度
信号θ１，θ２からブーム５の基準位置５ａの角度を演
算した後、手順Ｓ３において比較演算部１６は角度演算
部１４で算出されたブーム５基準位置５ａの角度と領域
記憶部１５に記憶されるブーム制御用マップとを比較す
ることにより、ブーム５基準位置５ａが領域ＥＢ１〜Ｅ
Ｂ５のいずれかにあるかを判断し、手順Ｓ４において各
領域ＥＢ１〜ＥＢ５に対応するブーム制御信号を駆動制
御部１８に出力する。次いで、手順Ｓ５に移行して比較
演算部１６は角度演算部１４で算出されたブーム５基準
位置５ａの角度と領域記憶部１５に記憶されるスイング
制御用マップとを比較することにより、ブーム５基準位
置５ａが領域ＥＳ１〜ＥＳ４のいずれかにあるかを判断
し、手順Ｓ６において各領域ＥＳ１〜ＥＳ４に対応する
スイング制御信号を駆動制御部１８に出力する。

【００２３】（ブーム制御処理の説明）次に、ブーム制
御用マップとの比較処理およびブーム制御信号の出力処
理について図１０を用いて詳しく説明する。図１０の手
順Ｓ１１において、ブーム５基準位置５ａの角度がブー
ム制御用マップの減速領域ＥＢ４にあるか否かを判断
し、その判断結果がＮＯのとき、すなわち、ブーム５基
準位置５ａが減速領域ＥＢ４内に侵入していない場合
は、手順Ｓ１２に移行してブーム５基準位置５ａの角度
が減速領域ＥＢ３にあるか否かを判断する。その判断結
果がＮＯのとき、すなわち、ブーム５基準位置５ａが減
速領域ＥＢ３内にも侵入していない場合は、手順Ｓ１３
に移行してブーム５基準位置５ａの角度が停止領域ＥＢ
２にあるか否かを判断する。その判断結果がＮＯのと
き、すなわち、ブーム５基準位置５ａが停止領域ＥＢ２
内にも侵入していない場合は、手順Ｓ１４に移行してブ
ーム５基準位置５ａの角度が危険領域ＥＢ１にあるか否
かを判断する。その判断結果がＮＯのとき、すなわち、
ブーム５基準位置５ａが危険領域ＥＢ１内にも侵入して
いない場合は、手順Ｓ１５に移行してブーム５基準位置
５ａが通常領域ＥＢ５にあると判断し、通常処理が行わ
れる。この場合、駆動制御部１８はブーム用電磁比例減
圧弁２６に制御信号として最大レベル（１４００ｍＡ）
の電流信号を出力するため、図２に示すように、ブーム
上げパイロット管路２４が全開して、ブームシリンダ６
は対応する操作レバー１９の操作量に応じた通常の動作
が行われる。

【００２４】また、手順Ｓ１１での判断結果がＹＥＳの
とき、すなわちブーム５基準位置５ａの角度がブーム制
御用マップの減速領域ＥＢ４にあるときには、手順Ｓ１
６に移行して減速処理が行なわれる。この場合、駆動制
御部１８はブーム用電磁比例減圧弁２６に制御信号とし
て中間レベル（１０００ｍＡ）の電流信号を出力し、手
順Ｓ１７においてブーム上げパイロット管路２４を少し
閉じる。これによって、ブーム上げパイロット管路２４
の圧油を絞ってパイロット圧を減圧し、ブームシリンダ
６の上げ動作は少し減速される。

【００２５】また、手順Ｓ１２での判断結果がＹＥＳの
とき、すなわちブーム５基準位置の角度が減速領域ＥＢ
３にあるときには手順Ｓ１８に移行し、他の減速処理が
行なわれる。この場合、駆動制御部１８はブーム用電磁
比例減圧弁２６に制御信号としてさらに少ないレベル
（８６０ｍＡ）の電流を出力し、手順Ｓ１９においてブ
ーム上げパイロット管路２４をさらに閉じる。これによ
って、ブーム上げパイロット管路２４の圧油をさらに絞
ってパイロット圧を減圧し、ブームシリンダ６の上げ動
作はより減速される。

【００２６】また、手順Ｓ１３での判断結果がＹＥＳの
とき、すなわちブーム５基準位置の角度が停止領域ＥＢ
２にあるときには手順Ｓ２０に移行し、停止処理が行な
われる。この場合、駆動制御部１８は電流出力を停止
し、手順Ｓ２１においてブーム上げパイロット管路２４
を全閉する。したがって、ブームシリンダ６の上げ動作
は停止する。

【００２７】また、手順Ｓ１４での判断結果がＹＥＳの
とき、すなわち各センサ１２，１３や電磁比例減圧弁２
６等の不良が原因でブーム５基準位置が危険領域ＥＢ１
内に侵入したときには手順Ｓ２３に移行し、非常停止処
理が行なわれる。この場合、駆動制御部１８はパイロッ
ト圧供給管路２７の電磁切換弁２８に非常停止信号を出
力し、手順Ｓ２４において非常停止用電磁切換弁２８を
全閉することにより、パイロット圧供給管路２７の圧油
を遮断してタンクに戻す。したがって、操作レバー１９
を操作してもパイロット用の圧油が供給されないため、
ブーム５等は自動停止し、ブーム５の上げ動作などは禁
止される。そして、図示しないブザーを鳴らしたりラン
プを点灯する等の警報を発して、オペレータに何らかの
異常があったことを知らせる。

【００２８】上記した動作によって、ブーム５を右スイ
ングした状態で上昇させ、図７に示すように、ブーム５
の先端ピン５ａが第１の仮想線Ｌ１で示す減速開始指示
位置に到達したとき、ブーム５の上げ動作の減速が開始
される。さらに、ブーム５が減速した状態で上昇した
後、図８に示すようにブーム５の先端ピン５ａが第２の
仮想線Ｌ２で示す停止指示位置に到達したとき、ブーム
５の上げ動作が自動的に停止される。そして万一、各セ
ンサ１２，１３やブーム用電磁比例減圧弁２６等の不良
が原因でブーム５が上昇し続けることにより、ブーム５
の先端ピン５ａが第３の仮想線Ｌ３で示す危険領域侵入
開始位置に到達したとき、ブーム５が非常停止されるの
で、第４の仮想線Ｌ４で示す最上げ位置まで上昇するこ
とはない。

【００２９】（スイング制御処理の説明）次に、スイン
グ制御用マップとの比較処理およびスイング制御信号の
出力処理について図１１を用いて詳しく説明する。

【００３０】図１１の手順Ｓ３１において、ブーム５基
準位置５ａの角度がスイング制御用マップの減速領域Ｅ
Ｓ３にあるか否かを判断し、その判断結果がＮＯのと
き、すなわち、ブーム５基準位置５ａが減速領域ＥＳ３
内に侵入していない場合は、手順Ｓ３２に移行してブー
ム５基準位置５ａの角度が停止領域ＥＳ２にあるか否か
を判断する。その判断結果がＮＯのとき、すなわち、ブ
ーム５基準位置５ａが停止領域ＥＳ２内にも侵入してい
ない場合は、手順Ｓ３３に移行してブーム５基準位置５
ａの角度が危険領域ＥＳ１にあるか否かを判断する。そ
の判断結果がＮＯのとき、すなわち、ブーム５基準位置
５ａが危険領域ＥＳ１内にも侵入していない場合は、手
順Ｓ３５に移行してブーム５基準位置５ａが通常領域Ｅ
Ｓ４にあると判断し、通常処理が行われる。この場合、
駆動制御部１８はスイング用電磁比例減圧弁に制御信号
として最大レベル（１４００ｍＡ）の電流を出力して右
スイングパイロット管路を全開する。したがって、スイ
ングシリンダ４は対応する操作レバー１９の操作量に応
じた通常の動作が行われる。

【００３１】また、手順Ｓ３１での判断結果がＹＥＳの
とき、すなわちブーム５基準位置５ａの角度がスイング
制御用マップの減速領域ＥＳ３にあるときには、手順Ｓ
３５に移行して減速処理が行なわれる。この場合、駆動
制御部１８はスイング用電磁比例減圧弁に制御信号とし
て中間レベル（８８０ｍＡ）の電流を出力し、手順Ｓ３
６において右スイングパイロット管路を半開状態にす
る。これによって、右スイングパイロット管路の圧油を
絞ってパイロット圧を減圧し、スイングシリンダ４の右
スイング動作は減速される。

【００３２】また、手順Ｓ３２での判断結果がＹＥＳの
とき、すなわちブーム５基準位置５ａの角度が停止領域
ＥＳ２にあるときには手順Ｓ３７に移行し、停止処理が
行なわれる。この場合、駆動制御部１８は電流出力を停
止し、手順Ｓ３８において右スイングパイロット管路を
全閉する。したがって、スイングシリンダ４の右スイン
グ動作は停止する。

【００３３】また、手順Ｓ３３での判断結果がＹＥＳの
とき、すなわち各センサ１２，１３やスイング用電磁比
例減圧弁等の不良が原因でブーム５基準位置５ａが危険
領域ＥＳ１内に侵入したときには手順Ｓ３９に移行し、
図１０の手順Ｓ２４と同様に非常停止処理が行なわれ
る。この場合、操作レバー１９を操作してもパイロット
用の圧油が供給されないためブーム５等は自動停止し、
ブーム５の右スイング動作などは禁止される。

【００３４】したがって、ブーム５が所定角度を越えて
上昇した状態で、ブーム５を運転室２側に近づく方向に
スイング操作され、右スイング角度が所定値を越える
と、ブーム５の右スイング動作が減速、停止される。そ
して万一、各センサ１２，１３やスイング用電磁比例減
圧弁等の不良が原因で右スイングし続けることにより、
ブーム５が運転室２に異常に接近したとき、ブーム５が
非常停止される。

【００３５】このよう構成した実施例にあっては、図１
２に示すように各領域ＥＢ１〜ＥＢ５ごとにブーム５の
上げ動作を制御するとともに、図１３に示すように各領
域ＥＳ１〜ＥＳ４ごとにブーム５の右スイング動作を制
御するため、スイング可能なブーム５と運転室２との干
渉を適正に防止することができる。また、スイング角セ
ンサ１２およびブーム角センサ１３の２つのみの角度検
出器で済むため、演算処理が簡単になり、コストを低減
できる。

【００３６】なお、本実施例では、ブーム５の上げ動作
および右スイング動作をそれぞれ単独で行なう場合を説
明したが、これらのブーム５の上げ動作と右スイング動
作を複合的に行なう場合も同様であり、また、ブーム５
の上げ動作と右スイング動作のいずれか一方と他の動作
を複合的に行なう場合も同様である。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ブームが運転室側にスイングした状態でブーム上げ動作
によりブーム上げ角度が所定値を越えると、ブームの上
げ動作が制御されるとともに、ブームが上昇した状態で
運転室側に近づく方向へのスイング動作によりスイング
角度が所定値を越えると、ブームのスイング動作が制御
される。したがって、スイング可能なブームと運転室と
の干渉を適正に防止することができる。また、スイング
角度用およびブーム角度用の２つのみの角度検出器で済
むため、コストを低減することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るブームスイング式油圧
ショベルに備えられる干渉防止装置のブロック図であ
る。

【図２】油圧駆動回路の要部を示す回路図である。

【図３】演算装置に記憶されたブーム制御用データマッ
プの説明図である。

【図４】演算装置に記憶されたスイング制御用データマ
ップの説明図である。

【図５】該ブームスイング式油圧ショベルの平面図であ
る。

【図６】ブームが最上げ位置に到達した状態の側面図で
ある。

【図７】ブームが減速開始指示位置に到達した状態の側
面図である。

【図８】ブームが停止指示位置に到達した状態の側面図
である。

【図９】演算装置の全般的な処理内容を示すフローチャ
ートである。

【図１０】ブーム制御用データマップに基づくブーム制
御処理を示すフローチャートである。

【図１１】スイング制御用データマップに基づく右スイ
ング動作の制御処理内容を示すフローチャートである。

【図１２】ブーム制御用データマップの各領域における
ブーム上げ動作を説明する図である。

【図１３】スイング制御用データマップの各領域におけ
る右スイング動作を説明する図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ 運転室 ４ スイングシリンダ ５ ブーム ６ ブームシリンダ ７ アーム ８ バケット ９ 作業機 １０ 干渉防止装置 １１ 演算装置（演算手段） １２ スイング角センサ（角度検出器） １３ ブーム角センサ（角度検出器） １４ 角度演算部 １５ 領域記憶部 １６ 比較演算部 １７ 油圧駆動回路 １８ 駆動制御部（制御手段） １９ 操作レバー ２６ ブーム用電磁比例減圧弁 ２８ 非常停止用電磁切換弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−221628（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−217021（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−272154（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−197492（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−178621（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02F 3/43 E02F 9/20 E02F 9/22 E02F 9/24

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転室を有する本体と、この本体の前記
   運転室の側方に左右方向へスイング可能にかつ上下方向
   へ回動可能に連結されたブームと、このブームに対して
   回動可能に連結されたアームと、このアームに対して回
   動可能に連結されたバケットと、これらブーム、アーム
   およびバケットで構成される作業機を駆動するアクチュ
   エータとを備えたブームスイング式油圧ショベルにおい
   て、 前記ブームの上げ角度およびスイング角度をそれぞれ検
   出する角度検出器と、この角度検出器から出力される検
   出値に基づいて前記ブームと前記運転室との位置関係を
   演算する演算手段と、この演算手段の演算結果に応じ
   て、前記ブームの上げ動作およびスイング動作を制御す
   る制御手段とを備え、前記ブームと前記運転室との干渉
   を防止するようにしたことを特徴とするブームスイング
   式油圧ショベル。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、前記ブームの
   上げ角度とスイング角度との相互関係に応じてあらかじ
   め定められる減速領域および停止領域をデータマップと
   して前記演算手段に記憶し、このデータマップと前記演
   算手段の演算結果を照合することにより前記ブームの運
   転室に対する位置が前記減速領域あるいは停止領域に位
   置するか否かを判定するとともに、前記ブームが前記減
   速領域内に侵入した場合、前記ブームの上げ動作および
   スイング動作の両方または片方を減速し、前記ブームが
   前記停止領域内に侵入した場合、前記ブームの上げ動作
   およびスイング動作の両方または片方を停止することを
   特徴とするブームスイング式油圧ショベル。
3. 【請求項３】 請求項２の記載において、前記データマ
   ップに、前記ブームの上げ角度とスイング角度との相互
   関係に応じてあらかじめ定められる危険領域を設け、前
   記ブームの相対的位置が前記危険領域に位置するか否か
   を判定し、この判定結果に応じて前記ブーム動作および
   前記スイング動作の少なくともいずれか一方の動作を非
   常停止することを特徴とするブームスイング式油圧ショ
   ベル。