JP4856972B2 - 作業車の作動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両上に油圧アクチュエータにより作動される作業装置を搭載してなり、車両走行用エンジンにより駆動される主ポンプおよび車両に搭載したバッテリーを駆動電源とする電動モータで駆動される非常用ポンプの発生圧油を制御弁で制御することで前記油圧アクチュエータを駆動するよう構成してなる作業車に用いられる作動制御装置に関するものである。

作業車は、図２に示すように、車両1上に油圧アクチュエータにより駆動される作業機２を架装している。図２には作業機として高所作業用の作業機２を示している。この作業機２は、作業者が搭乗する作業台３と、この作業台３と車両１との間に配置され車両１に対する作業台３の相対位置を任意に移動させるための作業台移動装置４で構成している。
そして、作業台移動装置４は、当該作業台移動装置４を作動させるための油圧アクチュエータ５〜７が装備されている。

作業機２の前記作業台移動装置４は、図２のものでは、車両１上に旋回駆動自在に取り付けた旋回台４ａと、旋回台４ａに起伏駆動自在に取り付けた伸縮駆動自在なブーム４ｂで構成されており、作業台３は、ブーム４ｂの起伏動に関わりなく常に水平を維持するようにしてブーム４ｂの先端部に取り付けられている。そして、旋回台３を旋回駆動するための油圧アクチュエータ５が車両１と旋回台４ａとの間に、ブーム４ｂを起伏駆動するための油圧アクチュエータ６が旋回台４ａとブーム４ｂ間に、ブーム４ｂを伸縮駆動するための油圧アクチュエータ７がブーム４ｂ内に、それぞれ取り付けられている。

図２において、１ａは車両１に搭載された車両走行用エンジン、８はＰＴＯ（パワーテイクオフ）８ａを介して取り出した車両走行用エンジン１ａの動力で駆動される主ポンプ、９は車両１に装備されたバッテリー（図示省略）を駆動電源とする電動モータＭで駆動される非常用ポンプを示している。作業機２（それを駆動する油圧アクチュエータ５〜７）は、通常は主ポンプ８の発生圧油を利用して駆動されるものであるが、主ポンプ８あるいはそれを駆動する車両走行用エンジン１ａが故障して主ポンプ８の発生圧油が利用できない場合には、電動モータＭで非常用ポンプ９を駆動してその発生圧油を利用して駆動するようになっている。

また、図２において、１０〜１２は、主油圧ポンプ８および非常用ポンプ９の発生圧油を制御して油圧アクチュエータ５〜７に供給する制御弁である。この制御弁１０〜１２は、油圧アクチュエータ５〜７にそれぞれ対応付けて設けられており、主油圧ポンプ８および非常用ポンプ９の発生圧油は、制御弁１０〜１２を通して対応する油圧アクチュエータ５〜７に供給されるようになっている。

図３は、図２に示し上記した作業車に用いられている従来の駆動制御装置の説明図である。上述した車両走行用エンジン１ａ、油圧アクチュエータ５〜７、主油圧ポンプ８、ＰＴＯ８ａ、非常用ポンプ９、電動モータＭ、および、制御弁１０〜１２は、図４中に同符号で示している。

図３に示すように、従来の駆動制御装置は、弁操作手段１３〜１５、非常用ポンプ駆動指示手段１６、および、電気制御回路１７とで構成している。

前記弁操作手段１３〜１５は、オペレータにより手操作されその操作時に前記制御弁１０〜１２の切換操作を指示する弁切換指示信号１３ａ〜１５ａをそれぞれ出力するもので、出力された弁切換指示信号１３ａ〜１５ａは、後述する電気制御回路１７に入力されるようになっている。

そして、この制御弁操作手段１３〜１５は、オペレータが手を離せば弁切換指示信号１３ａ〜１５ａを出力しない状態に自動復帰する自動復帰型のもので構成されている。具体的には、オペレータが手で握って傾倒操作することで弁切換指示信号を出力し手を離せば弁切換指示信号を出力しない中立位置に自動復帰する操作レバー、または、オペレータが手で押圧操作することにより弁切換指示信号を出力し手を離せば弁切換指示信号を出力しない状態に自動復帰する押しボタンスイッチ等がモ用いられている。

弁操作手段１３〜１５をこのような自動復帰型とするのは、オペレータが弁操作手段１３〜１５を意識して操作している状態でのみ制御弁１０〜１２の切換を指示する弁切換指示信号１３ａ〜１５ａを出力するようにして作業の安全を確保するためである。

前記非常用ポンプ操作手段１６は、主油圧ポンプ８あるいはそれを駆動する車両走行用エンジン１ａが故障し主油圧ポンプ８の発生圧油が利用できない場合に、オペレータにより手操作されその操作時に非常用ポンプ９の駆動を指示する非常用ポンプ駆動指示信号１６ａを出力するもので、出力された非常用ポンプ駆動指示信号１６ａは後述する電気制御回路１７に入力されるようになっている。

そして、この非常用ポンプ操作手段１６は、オペレータが手を離すと非常用ポンプ駆動指示信号１６ａを出力しない状態に自動復帰する自動復帰型のもので構成されている。具体的には、オペレータが押圧操作することにより非常用ポンプ駆動指示信号１６ａを出力し手を離せば非常用ポンプ駆動指示信号１６ａを出力しない状態に自動復帰する押しボタンスイッチ等が用いられている。

非常用ポンプ操作手段１６を、このような自動復帰型のもので構成するのは、オペレータが非常用ポンプ駆動指示手段１６を意識して操作している状態の下でのみ非常用ポンプ９の駆動（電動モータＭの駆動）を指示する非常用ポンプ駆動指示信号１６ａを出力するようにして電動モータＭの不必要な駆動を回避し、電動モータＭの焼損を防止あるいは電動モータＭの駆動電源たるバッテリーの電力消耗を低減させるためである。
前記弁操作手段１３〜１５と、前記非常用ポンプ操作手段１６は、前記主ポンプ８あるいはこれを駆動する車両走行用エンジン１ａの故障時には、オペレータが、左右別々の手で同時に操作することができるように関連配置している。
すなわち、主ポンプ８あるいはこれを駆動する車両走行用エンジン１ａの故障時には、オペレータは、左右の何れか一方の手で非常用ポンプ駆動指示手段１６を操作して非常用ポンプを駆動すると共に、左右何れか他方の手で所要の弁操作手段１３〜１５を操作して所要の油圧アクチュエータ５〜７を駆動するようになっている。
前記電気制御回路１７は、弁操作手段１３〜１５からの弁切換指示信号１３ａ〜１５ａと、非常用ポンプ駆動指示手段１６からの非常用ポンプ駆動指示信号１６ａが入力され、前記制御弁１０〜１２を入力に係る弁切換指示信号１３〜１５に応じて切り換えるための弁切換駆動信号１０ｂ〜１２ｂと、前記非常用ポンプ９を入力に係る非常用ポンプ駆動指示信号１６ａに応じて駆動する非常用ポンプ駆動信号を出力するものである。
電気制御回路１７が出力する弁切換駆動信号１０ｂ〜１２ｂは、対応する制御弁１０〜１２の切換用アクチュエータの制御部（図示省略）に入力されるようになっている。また、電気制御回路１７が出力する非常用ポンプ駆動信号は、非常用ポンプ９を駆動する電動モータＭに入力されるようになっている。
このように構成した高所作業車の作動制御装置によれば、主油圧ポンプ８あるいはこれを駆動する車両走行用エンジン１ａが故障した非常時においても、オペレータが、左右の何れか一方の手で非常用ポンプ駆動指示手段１６を操作して非常用ポンプを駆動すると共に、左右何れか他方の手で所要の弁操作手段１３〜１５を操作して所要の油圧アクチュエータ５〜７を駆動することができるという利点がある。
特開２００４−６７３１０ 一方、上記したような非常用ポンプ９を具備しない高所作業車の作動制御装置には、 オペレータにより手操作され、その操作時に前記弁操作手段による制御弁の切換操作を許可する切換許可信号を出力する自動復帰形のデッドマンスイッチを設けたものがある。このような作動制御装置を図４に示している。図４は、図３に示し上述した作動制御装置から非常用ポンプ９の作動制御系統を除き、デッドマンスイッチを付加したものを示している。

図４において、１８は、オペレータにより手操作され、その操作時に前記弁操作手段１３〜１５による制御弁１０から１２の切換操作を許可する切換許可信号１８ａを出力する自動復帰形のデッドマンスイッチである。このデッドマンスイッチ１８と、前記弁操作手段１３〜１５と、前記非常用ポンプ操作手段１６は、オペレータが、左右別々の手で同時に操作することができるように関連配置している。

このような作動制御装置は、作業機（油圧アクチュエータ５〜７）を駆動しようとする際には、オペレータが、左右別々の手で所要の弁操作手段１３〜１５と、デッドマンスイッチ１８を同時に操作しなければ、作業機（油圧アクチュエータ５〜７）を駆動させることができないようにし、これにより、オペレータの操作意図を確実に反映させて作業機の駆動を図り作業の安全性を高めることができる。

なお、特開２００４−２６２６２９には、デッドマンスイッチを弁操作手段（操作レバー）に取り付け、このデッドマンスイッチを弁操作手段（操作レバー）を操作する同じ手で操作可能としたものであるが、このように構成することは構造が複雑でコストが高いという問題がある。本発明の作業機の作動制御装置に用いられるデッドマンスイッチは、操作手段（操作レバー）にデッドマンスイッチを装備したものを対象とせず、操作手段（操作レバー）とは独立的にデッドマンスイッチが配置されており、左右の一方の手で弁操作手段を操作し、他方の手でデッドマンスイッチを操作するようにしたものを対象とするものである。
特開２００４−２６２６２９

ところで、このようなデッドマンスイッチを、図４に示し上述した作動制御装置（非常用ポンプ８を備えたもの）に装備すると、主ポンプ８の発生圧油で作業機（油圧アクチュエータ５〜７）を駆動する場合には、オペレータは、左右何れか一方の手で所要の弁操作手段１３〜１５を操作し、何れか他方の手でデッドマンスイッチ１８を操作することで、オペレータの操作意図を確実に反映させて作業機の駆動を達成できるものの、主ポンプ８あるいはこれを駆動する車両走行用エンジン１ａが故障し、非常用ポンプ９を駆動してその発生圧油で作業機（油圧アクチュエータ５〜７）を駆動する場合には、弁操作手段１３〜１５、非常用ポンプ駆動指示手段１６、および、デッドマンスイッチ１８の三者を同時に操作しなければならず、その操作が不可能または困難になるという問題がある。
本発明は、このような問題に対処をするためになしたものであって、図４に示し上述した作動制御装置（非常用ポンプを備えたもの）にデッドマンスイッチを装備したものでありながら、主ポンプ８あるいはこれを駆動する車両走行用エンジン１ａが故障し、非常用ポンプ９を駆動してその発生圧油で作業機（油圧アクチュエータータ５〜７を駆動する場合においても、オペレータが左右何れかの手で所要の弁操作手段１３〜１５を操作し、何れか他方の手で非常用ポンプ駆動指示手段１６を操作することで、オペレータの操作意図を確実に反映させた作業機の駆動を達成できる新規な作動制御装置を提供しようとするものである。

本発明に係る作業車の作動制御装置は、上記した課題を解決するために、以下のように構成する。

車両上に油圧アクチュエータにより作動される作業装置を搭載してなり、車両走行用エンジンにより駆動される主ポンプおよび車両に搭載したバッテリーを駆動電源とする電動モータで駆動される非常用ポンプの発生圧油を制御弁で制御することで前記油圧アクチュエータを駆動するよう構成してなる作業車に用いられる作動制御装置であって、
オペレータにより手操作されその操作時に前記制御弁の弁切換指示信号を出力する自動復帰型の弁操作手段、オペレータにより操作されその操作時に前記非常用ポンプの駆動を指示する非常用ポンプ駆動指示信号を出力する自動復帰型の非常用ポンプ操作手段、および、前記弁切換指示信号と非常用ポンプ駆動指示信号が入力され、前記制御弁を入力に係る弁切換指示信号に応じて切り換えるための弁切換駆動信号と、前記非常用ポンプを入力に係る非常用ポンプ駆動指示信号に応じて駆動する非常用ポンプ駆動信号を出力する電気制御回路とからなり、前記弁操作手段と前記非常用ポンプ操作手段は、前記主ポンプあるいはこれを駆動する車両走行用エンジンの故障時には、オペレータが、左右別々の手で同時に操作することができるように関連配置してあるものにおいて、
オペレータにより手操作され、その操作時に前記弁操作手段による制御弁の切換操作を許可する切換許可信号を出力する自動復帰形のデッドマンスイッチであって前記弁制御手段および前記非常用ポンプ操作手段とは独立して配置されたデッドマンスイッチを設け、
このデッドマンスイッチからの切換許可信号を前記電気制御回路に入力し、前記電気制御回路は、制御弁を弁切換指示信号に応じて切り換えるための弁切換駆動信号を、前記非常用ポンプ操作手段から非常用ポンプ駆動指示信号が入力されていない状態ではデッドマンスイッチから切換許可信号が入力されていることを条件として出力し、前記非常用ポンプ操作手段から非常用ポンプ駆動指示信号が入力された状態では、デッドマンスイッチから切換許可信号が入力されているかどうかに関わらず出力するよう構成したことを特徴とする作業車の作動制御装置。

このように構成した本発明の作業機の作動制御装置は、主ポンプ８の発生圧油で作業機（油圧アクチュエータ５〜７）を駆動する場合には、オペレータは、左右何れか一方の手で所要の弁操作手段１３〜１５を操作し、何れか他方の手でデッドマンスイッチ１８を操作することで、オペレータの操作意図を確実に反映させて作業機の駆動を達成できるものである。また、主ポンプ８あるいはこれを駆動する車両走行用エンジン１ａが故障し、非常用ポンプ９を駆動してその発生圧油で作業機（油圧アクチュエータ５〜７）を駆動する場合には、オペレータは、左右何れか一方の手で所要の弁操作手段１３〜１５を操作し、何れか他方の手で非常用ポンプ駆動指示手段１６を操作することで、オペレータの操作意図を確実に反映させて作業機の駆動を達成できるものである。

以下、本発明に係る作業車の作動制御装置の実施例について説明する。図３〜図５に示し従来の作動制御装置の説明で用いた符号は、電気制御回路１７の構成を除き同じ意味もつものとして、以下の実施例の説明に援用するものとする。

図１は、本発明の作業車の作動制御装置の実施例を示す。

図１において、電気制御回路１７には、弁操作手段１３〜１５からの弁切換指示信号１３ａ〜１５ａ、非常用ポンプ駆動指示手段１６からの非常用ポンプ駆動指示信号１６ａ、および、デッドマンスイッチ１８からの切換許可信号１８ａが入力されている。そして、電気制御回路１７は、制御弁１３〜１５を対応する弁切換指示信号１３ａ〜１５ａに応じて切り換えるための弁切換駆動信号１０ｂ〜１２ｂを、前記非常用ポンプ操作手段１６から非常用ポンプ駆動指示信号１６ａが入力されていない状態ではデッドマンスイッチ１８から切換許可信号１８ａが入力されていることを条件として出力し、前記非常用ポンプ操作手段１６から非常用ポンプ駆動指示信号１８ａが入力された状態では、デッドマンスイッチ１８から切換許可信号１８ａが入力されているかどうかに関わらず出力するよう構成している。
なお、図１において、電気制御回路１７中示した１９〜２１は、弁切換指示信号１３ａ〜１５ａに応じて制御弁１０〜１２を切り換えるための弁切換駆動信号１０ｂ〜１２ｂを生じさせるための電気系統（電気制御回路１７中の電気系統）に介装した弁切換駆動信号出力制御手段であって、これら弁切換駆動信号出力制御手段１９〜２１には、デッドマンスイッチ１８からの弁切換許可信号１８ａ、および、非常用ポンプ駆動指示手段１６からの非常用ポンプ駆動指示信号１６ａが入力されるようになっている。

そして、これら弁切換駆動信号出力制御手段１９〜２１は、デッドマンスイッチ１８からの弁切換許可信号１８ａと、非常用ポンプ駆動指示手段１６からの非常用ポンプ駆動指示信号１６ａの少なくとも一方が入力されたときにのみ、弁切換指示信号１３ａ〜１５ａに応じて制御弁１０〜１２を切換駆動するための弁切換駆動信号１０ｂ〜１２ｂを出力するよう機能するものである。

電気制御回路１７を、このような弁切換駆動信号出力制御手段１９〜２１を具備するもので構成することにより、電気制御回路１７は、制御弁１３〜１５を対応する弁切換指示信号１３ａ〜１５ａに応じて切り換えるための弁切換駆動信号１０ｂ〜１２ｂを、前記非常用ポンプ操作手段１６から非常用ポンプ駆動指示信号１６ａが入力されていない状態ではデッドマンスイッチ１８から切換許可信号１８ａが入力されていることを条件として出力し、前記非常用ポンプ操作手段１６から非常用ポンプ駆動指示信号１６ａが入力された状態ではデッドマンスイッチ１８から切換許可信号１８ａが入力されているかどうかに関わらず出力するようにしている。
以上の如く構成した本発明に係る作業車の作動制御装置は、主ポンプ８の発生圧油で作業機（油圧アクチュエータ５〜７）を駆動する場合には、オペレータは、左右何れか一方の手で所要の弁操作手段１３〜１５を操作し、何れか他方の手でデッドマンスイッチ１８を操作することで、オペレータの操作意図を確実に反映させて作業機の駆動を達成できるものである。また、主ポンプ８あるいはこれを駆動する車両走行用エンジン１ａが故障し、非常用ポンプ９を駆動してその発生圧油で作業機（油圧アクチュエータ５〜７）を駆動する場合には、オペレータは、左右何れか一方の手で所要の弁操作手段１３〜１５を操作し、何れか他方の手で非常用ポンプ駆動指示手段１６を操作することで、オペレータの操作意図を確実に反映させて作業機の駆動を達成できるものである。
なお、本発明に係る作業機の作動制御装置は、弁制御手段１３〜１５、非常用ポンプ駆動指示手段１６、および、デッドマンスイッチ１８は上記した如く、オペレータが左右の手を用いて操作するものを対象とするものであるが、作業機２を高所作業機で構成したものにおいては、これら弁制御手段１３〜１５、非常用ポン部駆動指示スイッチ１６、および、デッドマンスイッチ１８を、車両１の適所であってオペレータが地上から操作可能な位置に配置したものに適用してもよく、また、作業台３に配置したものに適用しても良いものである。

本発明に係る作業車の作動制御装置の説明図である。 作業車の説明図である。 非常用ポンプを備えた作業車に用いられている従来の作動制御装置の説明図である。 非常用ポンプを具備せずデッドマンスイッチを備えた作業車に用いられている従来の作動制御装置の説明図である。

符号の説明

１；車両、１ａ；車両走行用エンジン、２；作業機、３；作業台、４；作業台移動装置、
４ａ；旋回台、４ｂ；ブーム、５〜７；油圧アクチュエータ、８；主ポンプ、
８ａ；ＰＴＯ、９；非常用ポンプ、Ｍ；電動モータ、
１０〜１２；制御弁、１０ｂ〜１２ｂ；弁切換駆動信号、
１３〜１５；弁操作手段、１３ａ〜１５ａ；弁切換指示信号、
１６；非常用ポンプ駆動指示手段、１６ａ；非常用ポンプ駆動指示信号、
１７； 電気制御回路、
１８；デッドマンスイッチ、１８ａ；切換許可信号、
１９〜２１；弁切換駆動信号出力制御手段、

Claims (1)

1. 車両上に油圧アクチュエータにより作動される作業装置を搭載してなり、車両走行用エンジンにより駆動される主ポンプおよび車両に搭載したバッテリーを駆動電源とする電動モータで駆動される非常用ポンプの発生圧油を制御弁で制御することで前記油圧アクチュエータを駆動するよう構成してなる作業車に用いられる作動制御装置であって、
   オペレータにより手操作されその操作時に前記制御弁の弁切換指示信号を出力する自動復帰型の弁操作手段、オペレータにより操作されその操作時に前記非常用ポンプの駆動を指示する非常用ポンプ駆動指示信号を出力する自動復帰型の非常用ポンプ操作手段、および、前記弁切換指示信号と非常用ポンプ駆動指示信号が入力され、前記制御弁を入力に係る弁切換指示信号に応じて切り換えるための弁切換駆動信号と、前記非常用ポンプを入力に係る非常用ポンプ駆動指示信号に応じて駆動する非常用ポンプ駆動信号を出力する電気制御回路とからなり、前記弁操作手段と前記非常用ポンプ操作手段は、前記主ポンプあるいはこれを駆動する車両走行用エンジンの故障時には、オペレータが、左右別々の手で同時に操作することができるように関連配置してあるものにおいて、
   オペレータにより手操作され、その操作時に前記弁操作手段による制御弁の切換操作を許可する切換許可信号を出力する自動復帰形のデッドマンスイッチであって前記弁制御手段および前記非常用ポンプ操作手段とは独立して配置されたデッドマンスイッチを設け、
   このデッドマンスイッチからの切換許可信号を前記電気制御回路に入力し、前記電気制御回路は、制御弁を弁切換指示信号に応じて切り換えるための弁切換駆動信号を、前記非常用ポンプ操作手段から非常用ポンプ駆動指示信号が入力されていない状態ではデッドマンスイッチから切換許可信号が入力されていることを条件として出力し、前記非常用ポンプ操作手段から非常用ポンプ駆動指示信号が入力された状態では、デッドマンスイッチから切換許可信号が入力されているかどうかに関わらず出力するよう構成したことを特徴とする作業車の作動制御装置。
   

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