JP3339821B2 - 作業機械のロック方法およびそのロック装置 - Google Patents
作業機械のロック方法およびそのロック装置Info
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Description
に作動停止させる作業機械のロック方法およびそのロッ
ク装置に関する。
を示し、左右の走行モータ11によりそれぞれ回行駆動さ
れる左右の履帯12を有する下部走行体13に、旋回モータ
14により駆動される旋回部15を介して上部旋回体16が設
けられ、この上部旋回体16に、オペレータの運転席が設
けられたキャブ17と、掘削作業用のフロント作業機18と
が設けられている。
19によりブーム20が回動自在に軸支され、このブーム20
の先端にピン21によりスティック22が回動自在に軸支さ
れ、このスティック22の先端にピン23によりバケット24
または破砕機などのアタッチメント29が回動自在に軸支
されたもので、ブーム20はブームシリンダ25により、ス
ティック22はスティックシリンダ26により、バケット24
またはアタッチメント29はバケットシリンダ27およびリ
ンク機構28により、それぞれ回動される。
11、旋回モータ14、ブームシリンダ25、スティックシリ
ンダ26およびバケットシリンダ27などの油圧アクチュエ
ータに給排される油圧をロックするための油圧ロック機
構を備えている。
は、ロック操作スイッチのオン・オフ操作により直接作
動するため、オペレータが油圧ロックを解除すると、機
体がいかなる状態であろうとも油圧ロックが解除されて
しまう。このため操作レバーが入力された状態で油圧ロ
ックが解除されると、機体は操作レバー入力に反応し急
激に作動する。
引掛かった状態などで生ずる予期しない操作状態で、油
圧ロックが解除された場合、オペレータの意識外の機体
動作になり、好ましくない状態である。最も極端な例と
しては、作業機械の付近に作業者がおり、旋回の操作レ
バーが入っている場合があげられ、このようなときは、
絶対に油圧ロックの解除を防止しなくてはならない。
ムを搭載した作業機械は、オペレータが油圧ロックを解
除すると、操作レバーの入力状態により油圧アクチュエ
ータが作動して、安全性を確保できない。
ので、作業機械のロック状態を解除する前に、作業機械
のオペレータによる安全確認操作を必要とさせることに
より、安全性を確保することを目的とする。
明は、作業機械を強制的に作動停止させるロック状態に
した後は、作業機械に作動指令を入力する操作器を作動
指令を入力しない中立位置に戻したときに、ロック状態
の解除が指令されている場合は、作業機械をロック状態
に維持し、作業機械に作動指令を入力する操作器を作動
指令を入力しない中立位置に戻し、かつ安全確認の操作
があるときは、作業機械のロック状態を解除する作業機
械のロック方法である。
安全確認の操作がない間は、オペレータが作業機械を操
作する、しないに関わらず、ロック状態を解除しない。
すなわち、作業機械に作動指令が入力されない状態で
は、作業機械がロック状態かロック解除されているか判
らないことが多いので、作業機械に作動指令が入力され
ない状態でも、ロック解除が指令されているときは、作
業機械をロック状態に維 持して、作動指令を入力したオ
ペレータの注意を喚起する。さらに、作業機械に作動指
令を入力する操作器を作動指令を入力しない中立位置に
戻し、かつ安全確認の操作があるときは、作業機械のロ
ック状態を解除することで、オペレータにより安全状態
を確保する安全確認の操作が積極的になされるまで、単
に操作器を中立位置に戻しただけではロック状態を解除
できないようにしたから、オペレータの注意を喚起し
て、安全対策を万全なものにできる。
載の作業機械のロック方法において、作業機械に作動指
令が入力された状態で、ロック状態の解除を指令した場
合は、操作器を作動指令を入力しない中立位置に戻し、
かつ安全確認の操作があるまで、作業機械をロック状態
に維持するロック方法である。
れているときは、オペレータがロック状態の解除を指令
しても、安全確認の操作がない間は、作業機械が作動し
ない。
たは2記載の作業機械のロック方法において、作業機械
に作動指令が入力されない状態で、ロック状態を指令し
た後に、ロック状態の解除を指令することにより、作業
機械のロック状態を解除するロック方法である。
れない状態で、安全確認の操作として、いったんロック
状態を指令した後に、ロック状態の解除を指令すること
により、作業機械のロック状態を解除して作動する。
作動指令を入力する操作器と、作業機械を作動停止させ
るロック状態および作動可能とするロック状態の解除を
指令するロック指令手段と、操作器およびロック指令手
段から入力された信号に基づき請求項1乃至3のいずれ
かに記載された作業機械のロック方法を演算する電子回
路と、この電子回路から出力された信号により制御され
作業機械をロック状態に維持するとともにロック状態を
解除するロック実行手段とを具備した作業機械のロック
装置である。
状態で、オペレータがロック指令手段によりロック状態
の解除を指令した場合は、電子回路の演算信号で制御さ
れるロック実行手段により作業機械のロック状態を維持
し、また、操作器からの作動指令がないときは、ロック
指令手段でロック状態を指令した上で、再度ロック解除
を指令することにより、ロック実行手段のロック状態を
解除して、作業機械を作動可能とする。
載のロック実行手段を、作業機械の作動を制御する油圧
回路のコントロール弁にパイロット油圧を供給するパイ
ロット油供給ライン中に設けられた油圧ロック用電磁切
換弁とした作業機械のロック装置である。
れているときに、オペレータがロック指令手段によりロ
ック解除を指令しても、電子回路は油圧ロック用電磁切
換弁によりパイロット油供給ラインを閉じて、コントロ
ール弁を中立位置に保ち、作業機械をロック状態とす
る。操作器から作動指令が入力されていないときに、ロ
ック指令手段によりロック状態を指令した後で、ロック
解除を指令すると、電子回路は油圧ロック用電磁切換弁
によりパイロット油供給ラインを開いて、コントロール
弁をパイロット油圧によりパイロット操作可能とする。
された実施の一形態を参照しながら説明する。なお、作
業機械としての油圧ショベルは、図4に示されたものを
必要に応じて説明に用いる。
エンジンなどの原動機31により駆動されるメインポンプ
32の吐出口に接続された作動油供給ライン33に、コント
ロール弁34の供給ポートが接続されている。
各油圧アクチュエータに供給される作動油の方向および
流量を制御するための対応数のステムなどの可動弁体を
備えており、このコントロール弁34の出力ポートに左右
の走行モータ11および旋回モータ14などの回動型油圧ア
クチュエータ35と、ブームシリンダ25、スティックシリ
ンダ26およびバケットシリンダ27などの直動型油圧アク
チュエータ36とが、それぞれ接続されている。コントロ
ール弁34からタンクに戻るタンクラインは省略する。
動されるパイロットポンプ37の吐出口に接続されたパイ
ロット油供給ライン38中には、ロック実行手段としての
油圧ロック用電磁切換弁41が介在されている。
ョベルの各種油圧アクチュエータ35,36の作動を制御す
る前記コントロール弁34の各可動弁体を、パイロット油
圧を通じて中立位置にロックまたはロック解除すること
により、油圧ショベルの各作動部を強制的に作動停止さ
せるロック状態に維持するか、またはこのロック状態を
解除する。
動式2ポート2位置切換弁で、スプールなどの可動弁体
の一側にソレノイド部42が、他側にリターンスプリング
43がそれぞれ設けられており、図2に示されたリターン
スプリング43による復帰位置で、前記コントロール弁34
内の各可動弁体をパイロット操作するパイロット油圧の
供給を遮断して、コントロール弁34内の各可動弁体を中
立位置に保つことにより、各油圧アクチュエータ35,36
の作動を強制的に停止させる油圧ロック状態に維持し、
また、ソレノイド部42に通電があると切換わって、パイ
ロットポンプ37とパイロット油供給ライン38を連通させ
ることにより前記油圧ロック状態を解除する。
ロット油供給ライン38は、各油圧アクチュエータ35,36
に対応するコントロール弁34内の各可動弁体をパイロッ
ト操作するための複数の電油変換弁44に接続されてい
る。
イド部および可動弁体を備え、各ソレノイド部に供給さ
れる電気信号に応じて、各可動弁体がパイロットポンプ
37から油圧ロック用電磁切換弁41を経て供給されたパイ
ロット元圧を制御し、コントロール弁34内の各可動弁体
をパイロット操作する。
4、ブームシリンダ25、スティックシリンダ26およびバ
ケットシリンダ27などの油圧アクチュエータを制御する
操作器としての電気ジョイスティックなどの電気式操作
レバー45と、左右の走行モータ11およびアタッチメント
29などの油圧アクチュエータを制御する操作器としての
電気式操作ペダル46と、前記コントロール弁34内の各可
動弁体へのパイロット油圧の供給を遮断してコントロー
ル弁34内の各可動弁体を中立位置に保つためのロック指
令手段としての油圧ロックスイッチ47とが、電子制御装
置50の入力端子に接続されている。
ペダル46は、作業機械としての油圧ショベルに作動指令
を入力する操作器であり、中立位置に自動復帰させるこ
とにより、作動指令が入力されない状態となる。
が接点を閉じるオン操作により、作業機械としての油圧
ショベルの各作動部を作動停止させる油圧ロック状態を
指令するとともに、接点を開くオフ操作により、油圧シ
ョベルの各作動部を作動可能とする油圧ロック状態の解
除を指令するロック指令手段である。
油圧ロック用電磁切換弁41のソレノイド部42と、前記複
数の電油変換弁44の各ソレノイド部とが、それぞれ接続
されている。
ジタル式の電子回路としての論理回路51を具備してい
る。この論理回路51は、前記電気式操作レバー45、前記
電気式操作ペダル46および前記油圧ロックスイッチ47か
ら入力された信号に基づき、前記油圧ロック用電磁切換
弁41のソレノイド部42に出力される信号を演算するデジ
タル回路であり、次のように構成されている。
電気式操作ペダル46にて各種の操作信号を検出する右走
行用操作検出器52、左走行用操作検出器53、旋回用操作
検出器54、ブーム用操作検出器55、スティック用操作検
出器56、バケット用操作検出器57およびアタッチメント
用操作検出器58が、第1の論理和演算器59の入力部に接
続されている。
部が、一方の論理積演算器61の一方入力部に接続される
とともに、否定演算器62を介して、他方の論理積演算器
63の一方入力部に接続されている。
一方の論理積演算器61の他方入力部に接続されるととも
に、前記他方の論理積演算器63の他方入力部に接続され
ている。
他方の論理積演算器63の出力部とが、セットリセット型
フリップフロップ演算器65の入力部S,Rに接続されて
いる。
算器65の一方の出力部Qが、第2の論理和演算器66の一
方入力部に接続され、この第2の論理和演算器66の他方
入力部に前記油圧ロックスイッチ47が接続されている。
定演算器67を介して、前記油圧ロック用電磁切換弁41の
ソレノイド部42に接続されている。
算器65の真理値表は、次の表1に示す通りである。
を指示するときは、スイッチ・オンにして「1」を出力
し、油圧ロック解除を指示するときは、スイッチ・オフ
にして「0」を出力する。
からのオン信号「1」によりソレノイド部42の励磁で切
換動作し、パイロット油供給ライン38を連通して油圧ロ
ック状態を解除し、また、否定演算器67からのオフ信号
「0」によりリターンスプリング43で復帰動作し、パイ
ロット油供給ライン38を遮断して油圧ロック状態とす
る。
の作用を、図3(A),(B),(C)を参照しながら
説明する。なお、図3の(A),(B),(C)は、以
下の説明における(A),(B),(C)に対応する。
のいずれかが操作されて非中立位置にあるとき、すなわ
ち、いずれかの操作入力が操作検出器52〜58により検知
されている場合は、第1の論理和演算器59の出力信号は
「1」である。
が油圧ロック=オン「1」の状態にあるときは、一方の
論理積演算器61の出力信号は「1」で、他方の論理積演
算器63の出力信号は「0」であるから、フリップフロッ
プ演算器65の出力部Qは、信号「1」を出力し、さらに
第2の論理和演算器66を経て否定演算器67により「0」
となり、油圧ロック用電磁切換弁41は、パイロット油供
給ライン38を遮断する油圧ロック位置に切換わる。
換弁44のソレノイド部に操作レバー45または操作ペダル
46の操作量に応じた作動信号が出力されても、これらの
各電油変換弁44にはパイロット元圧が供給されないか
ら、コントロール弁34の全ての可動弁体は内蔵スプリン
グにより中立位置にあって、油圧アクチュエータ35,36
に作動油を出力しない。
注意などにより油圧ロックスイッチ47を操作して、油圧
ロックの状態を油圧ロック解除へ切換えた場合は、すな
わち、油圧ロックスイッチ47の出力が「1」から「0」
へ切換わると、論理積演算器61の出力変化(「1」から
「0」への変化)と、論理積演算器63の出力状態
(「0」のまま)とにより、セットリセット型フリップ
フロップ演算器65の出力部Qは、前記信号「1」から、
この信号「1」を維持する信号「Qn 」に切換わるだけ
であるから、作業機械の作動を強制的に停止させるロッ
ク状態がそのまま維持される。
ル46が操作状態にあるときは、オペレータが誤って油圧
ロックスイッチ47を油圧ロック解除へ切換えた場合で
も、安全装置が働き、油圧ロックを解除しないので、安
全を確保できる。
47が油圧ロック解除の信号「0」で、いったん安全装置
が働き、油圧ロックを解除しなくなったら、全ての操作
レバー45および操作ペダル46を非操作の中立位置に戻し
て、第1の論理和演算器59の出力を「0」としても、両
方の論理積演算器61,63の出力信号は「0」であるか
ら、セットリセット型フリップフロップ演算器65の出力
部Qより、前の油圧ロック状態を維持する信号「Qn 」
が出力されるのみで、安全装置が働いたままであるか
ら、油圧ロックを解除できない。
する安全確認の操作が積極的になされるまで、単に操作
レバー45および操作ペダル46を非操作の中立位置に戻し
ただけでは油圧ロックを解除できないようにするためで
ある。
ロックを解除する場合は、全ての操作レバー45および操
作ペダル46を中立に維持し、すなわち第1の論理和演算
器59の出力を「0」のままにし、かつ、安全確認の操作
として、油圧ロックスイッチ47を、いったん油圧ロック
の状態に切換えてから、再度油圧ロック解除の状態へ切
換え、すなわち油圧ロックスイッチ47の出力を「1」に
切換えてから「0」へ切換える。
は「0」のままであるが、他方の論理積演算器63の出力
信号は「1」に変化してから「0」となるので、セット
リセット型フリップフロップ演算器65の出力部Qより、
油圧ロックを解除する信号「0」が出力された後、この
油圧ロック解除を維持する信号「Qn 」が出力される。
フリップフロップ演算器65の出力信号「0」とともに、
油圧ロックスイッチ47の出力変化(「1」から「0」へ
の変化)が入力されるので、この第2の論理和演算器66
から出力される信号は「1」から「0」へと変化し、さ
らに否定演算器67により「0」から「1」へと変化する
から、この否定演算器67からの出力信号の変化により、
前記電磁切換弁41は油圧ロック状態から油圧ロック解除
状態に切換作動し、パイロット油供給ライン38を連通す
る。すなわち、電磁切換弁41は、否定演算器67からの信
号「1」によりソレノイド部42を励磁されて、パイロッ
トポンプ37をパイロット油供給ライン38に連通すること
で、油圧ロックが解除し、安全装置の働きを停止させ
る。
受ける第2の論理和演算器66は、油圧ロックスイッチ47
をロック側に操作した際に、そのロック信号「1」を受
けて、必ず信号「1」を出力し、否定演算器67より油圧
ロック信号「0」を出力させるので、ロック操作時に優
先的に油圧ロックをかける部分となっている。
ての操作レバー45および操作ペダル46が中立でも、オペ
レータが、図3(C)に示されるように油圧ロックスイ
ッチ47を油圧ロックの状態にして安全を確保してから、
再度油圧ロック解除にしない限り、決して油圧ロックは
解除されない。
油圧ロック解除の状態で全ての操作レバー45および操作
ペダル46を中立に戻しただけでは、安全装置が働いたま
まで、油圧ロックは解除されない。
ル46が中立位置にあるときに、油圧ロックスイッチ47が
既に油圧ロック状態にある場合は、既に安全装置が働い
ているので、オペレータが油圧ロックスイッチ47を油圧
ロック解除へ切換えることにより、従来通り油圧ロック
を解除できる。これも、図3(C)に示された通りであ
る。
搭載した作業機械において、油圧ロックを解除する前
に、油圧アクチュエータを作動させる操作レバーの入力
を検知した場合、オペレータが油圧ロックの解除を試み
ても、安全性を確保するために、油圧ロックの解除を防
止できる。さらに、全ての操作レバーが中立にあって
も、油圧ロック解除の前提として、油圧ロックの状態で
あるか、油圧ロックの操作がなされることが安全を確保
する上で必要不可欠である。
ジックの一例にすぎず、図示されたハードウェアおよび
ソフトウェアに限られることなく、他のハードウェアお
よびソフトウェアを用いても良い。
をいったんロック状態にした後は、仮にロック状態を解
除操作しても、作業機械のオペレータによる安全確認の
操作がないうちは、オペレータの操作に関係なく、作業
機械をロック状態に維持してロック解除しないから、オ
ペレータの不注意による作業機械の作動事故を防止でき
る。すなわち、作業機械に作動指令が入力されない状態
では、作業機械がロック状態かロック解除されているか
判らないことが多いので、作業機械に作動指令が入力さ
れない状態でも、ロック状態の解除が指令されていると
きは、作業機械をロック状態に維持して、作動指令を入
力したオペレータの注意を喚起することにより、安全対
策を万全なものにできる。さらに、作業機械に作動指令
を入力する操作器を作動指令を入力しない中立位置に戻
し、かつ安全確認の操作があるときは、作業機械のロッ
ク状態を解除することで、オペレータにより安全状態を
確保する安全確認の操作が積極的になされるまで、単に
操作器を中立位置に戻しただけではロック状態を解除で
きないようにしたから、オペレータの注意を喚起して、
安全対策を万全なものにできる。
作動指令が入力されているときは、オペレータがロック
状態の解除を指令しても、安全確認の操作がないとき
は、作業機械を作動させないので、オペレータの不用意
な作動指令操作またはロック解除操作による作業機械の
作動事故を防止できる。
作動指令が入力されない状態で、いったんロック状態を
指令した後に、ロック状態の解除を指令することによ
り、作業機械のロック状態を解除するから、安全確認の
操作を容易にできる。
びロック指令手段から入力された信号に基づき電子回路
から出力された信号によりロック実行手段を制御するか
ら、操作器およびロック指令手段の入力状態に応じて作
業機械のロック状態およびその解除を容易に制御でき
る。
手段を、油圧回路のコントロール弁にパイロット油圧を
供給するパイロット油供給ライン中に設けられた油圧ロ
ック用電磁切換弁としたから、この油圧ロック用電磁切
換弁によりパイロット油圧を制御して、コントロール弁
を中立位置にロックすることで、作業機械のロック状態
を容易にかつ確実に実現できる。
の実施の一形態を示す回路図である。
および油圧回路を示す回路図である。
あり、(A)は油圧ロックを始動する場合、(B)は油
圧ロックを維持する場合、(C)は油圧ロックを解除す
る場合を示す。
Claims (5)
- 【請求項1】 作業機械を強制的に作動停止させるロッ
ク状態にした後は、作業機械に作動指令を入力する操作器を作動指令を入力
しない中立位置に戻したときに、ロック状態の解除が指
令されている場合は、作業機械をロック状態に維持し、 作業機械に作動指令を入力する操作器を作動指令を入力
しない中立位置に戻し、かつ安全確認の操作があるとき
は、作業機械のロック状態を解除することを特徴とする
作業機械のロック方法。 - 【請求項2】 作業機械に作動指令が入力された状態
で、ロック状態の解除を指令した場合は、操作器を作動
指令を入力しない中立位置に戻し、かつ安全確認の操作
があるまで、作業機械をロック状態に維持することを特
徴とする請求項1記載の作業機械のロック方法。 - 【請求項3】 作業機械に作動指令が入力されない状態
で、ロック状態を指令した後に、ロック状態の解除を指
令することにより、作業機械のロック状態を解除するこ
とを特徴とする請求項1または2記載の作業機械のロッ
ク方法。 - 【請求項4】 作業機械に作動指令を入力する操作器
と、 作業機械を作動停止させるロック状態および作動可能と
するロック状態の解除を指令するロック指令手段と、 操作器およびロック指令手段から入力された信号に基づ
き請求項1乃至3のいずれかに記載された作業機械のロ
ック方法を演算する電子回路と、 この電子回路から出力された信号により制御され作業機
械をロック状態に維持するとともにロック状態を解除す
るロック実行手段とを具備したことを特徴とする作業機
械のロック装置。 - 【請求項5】 ロック実行手段は、作業機械の作動を制
御する油圧回路のコントロール弁にパイロット油圧を供
給するパイロット油供給ライン中に設けられた油圧ロッ
ク用電磁切換弁であることを特徴とする請求項4記載の
作業機械のロック装置。
Priority Applications (5)
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