JP5935833B2

JP5935833B2 - 建設機械

Info

Publication number: JP5935833B2
Application number: JP2014130652A
Authority: JP
Inventors: 亮介林; 恭平小坂; 克哉入枝
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2014-06-25
Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2016-06-15
Anticipated expiration: 2034-06-25
Also published as: JP2016008449A

Description

本発明は、機体に対して変位可能に取り付けられた作業腕を有する建設機械に関するものである。

従来から、機体に対して回転可能に取り付けられたブームとブームに対して回転可能に取り付けられたアームとを有する作業腕と、作業腕（アーム）の先端部に取り付けられた作業装置（例えば、バケット）とを有する油圧ショベルが知られている。

また、特許文献１のように、バケットの背面側に設けられたクレーン作業用の吊り具をさらに備え、クレーンとして兼用される油圧ショベル（クレーン兼用油圧ショベル）も知られている。

クレーン兼用油圧ショベルは、ブーム角度を検出するためのブーム角センサと、アーム角度を検出するためのアーム角センサとを有し、これらセンサによる検出値を用いてクレーン作業時の吊り荷重を算出し、この吊り荷重が許容範囲内にあるか否かを評価する。

具体的に、クレーン兼用油圧ショベルは、許容可能な吊り荷重の情報を予め記憶するとともに、前記センサの検出値に基づいて算出された吊り荷重と予め記憶された吊り荷重とを比較することにより吊り荷重が許容範囲内であるか否かを評価する。

さらに、油圧ショベルには、前記クレーン作業を行うための仕様と、前記クレーン作業と比較して高所までバケットの持ち上げが許容された作業（以下、高所作業という）を行うための仕様との間で作業腕の仕様を切換可能なものもある。

この油圧ショベルでは、ブームが最も上げられた位置（以下、最上げ位置という）が異なる２つの回転範囲間でブームの回転範囲を切換可能である。

具体的に、この種の油圧ショベルのブームには、当該ブームを回転駆動するためのブームシリンダの先端部を取り付けるための部分として、前記クレーン作業用の取付部及び前記高所作業用の取付部が設けられている。

特開平５−３２１３０５号公報

しかしながら、従来の建設機械においては、高所作業用の仕様に切り換えられた状態においてもクレーン作業を行うことができるため、クレーン作業において本来想定されていない作業腕の動作が行われるおそれがある。

また、クレーン作業用のアームの回転範囲と高所作業用のアームの回転範囲との間で、アームの回転範囲が切り換えられる場合もある。この場合においても、上記と同様の問題が生じるおそれがある。

本発明の目的は、高所作業用の仕様に切り換えられた状態におけるクレーン作業を未然に防止するための情報を得ることができる建設機械を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、建設機械であって、機体と、前記機体に対して水平軸回りに回転可能に取り付けられたアタッチメントと、前記アタッチメントの回転角度を検出可能な角度センサとを有する作業腕と、前記作業腕の先端部に取り付けられた作業装置と、前記作業腕に対する吊り具の取り付けを許容する吊り具取付部と、前記吊り具を用いたクレーン作業の吊り荷重の許容値を予め記憶し、さらに前記角度センサにより検出された前記アタッチメントの回転角度に基づいて吊り荷重を算出するとともに算出された吊り荷重が前記許容値を超えるか否かを評価するコントローラと、オペレータの操作に応じて前記クレーン作業を実行するための準備が行われたことを示す作業指令を前記コントローラに対して出力可能な作業指令出力手段とを備え、前記アタッチメントの回転範囲は、前記クレーン作業のためのクレーン用回転範囲と前記クレーン作業と比較して高所まで前記作業装置の持ち上げが許容された高所作業のための高所用回転範囲との間で切換可能であり、前記コントローラは、前記角度センサによる検出角度が前記クレーン用回転範囲における前記アタッチメントの最上げ位置の回転角度よりも大きいこと、及び、作業指令出力手段から前記作業指令が入力されていることが確認された場合に、前記アタッチメントの回転範囲が不適切であることを示す異常指令を出力する、建設機械を提供する。

本発明によれば、アタッチメントの角度がクレーン用回転範囲における最上げ位置よりも高いこと、及びクレーン作業を実行するための準備が行われたことが確認された場合に、異常指令を出力することができる。

ここで、『アタッチメントの回転範囲が不適切であることを示す異常指令』は、建設機械に報知手段が設けられている場合に、アタッチメントの回転範囲が不適切であることを報知する旨を指示するために報知手段に出力される指令として利用可能なものである。また、『アタッチメントの回転範囲が不適切であることを示す異常指令』は、オペレータによる操作にかかわらず作業腕の駆動を禁止することを指示するためにアタッチメントの駆動系統に対して出力される指令として利用可能なものである。

したがって、高所作業用の仕様に切り換えられた状態におけるクレーン作業を未然に防止するための情報（異常指令）を得ることができる。

具体的に、建設機械が前記異常指令を受けることにより前記アタッチメントの回転範囲が前記高所用回転範囲であることをオペレータに報知可能な報知手段をさらに備えている場合、当該報知手段を用いてアタッチメントの回転範囲が不適切であることをオペレータに報知することができる。

また、建設機械がオペレータの操作に応じて前記作業腕を駆動する駆動系統をさらに備えている場合、前記駆動系統が前記異常指令を受けた場合にオペレータの操作にかかわらず前記作業腕の駆動を禁止することにより、高所作業用の仕様に切り換えられた状態におけるクレーン作業を禁止することができる。

ここで、クレーン用回転範囲及び高所用回転範囲を含む全ての回転範囲においてアタッチメントの回転角度が検出可能となるように角度センサを作業腕に取り付けてもよい。しかし、この場合には、クレーン用回転範囲の最上げ位置における回転角度と検出角度とを比較しなければ当該回転角度よりも検出角度が大きいか否かを判定することができない。

そこで、前記建設機械において、前記角度センサは、当該角度センサによる角度検出の対象となる対象部材の角度が予め設定された２つの境界角度の間に定義される検出範囲内の角度である場合には当該対象部材の角度に応じた大きさの信号を出力する一方、前記対象部材の角度が前記２つの境界角度及び前記検出範囲外の角度である場合には前記検出範囲内で出力される信号と異なり、かつ、前記対象部材の角度にかかわらず一定である信号を出力する特性を有し、前記２つ境界角度の一方が前記クレーン用回転範囲における前記アタッチメントの最上げ位置と前記高所用回転範囲における前記アタッチメントの最上げ位置との間に配置されるように前記角度センサが前記作業腕に取り付けられていることが好ましい。

クレーン作業を行うことを予定していない高所作業時においては吊り荷重の算出が不要であるため、アタッチメントの角度検出を省略することができる。

この点、及び、境界角度及び検出範囲外で検出角度にかかわらず一定の信号を出力する角度センサの特性に着目して、前記態様では、一方の境界角度がクレーン用回転範囲における最上げ位置と高所用回転範囲の最上げ位置との間に配置されている。

これにより、上述のように角度検出の不要な高所作業時の最上げ位置における検出値を、クレーン作業時の最上げ位置における検出値と異なる一定値に限定することができる。したがって、クレーン用回転範囲の最上げ時の回転角度と検出角度とを比較することなく検出角度がクレーン用回転範囲の最上げ位置に相当する角度よりも大きいか否かを判定することができる。

本発明によれば、高所作業用の仕様に切り換えられた状態におけるクレーン作業を未然に防止するための情報を得ることができる。

本発明の実施形態に係る油圧ショベルの全体構成を示す側面図である。図１に示すブームとアッパーフレームとの連結部分を拡大して示す側面図であり、ブームの回転範囲がクレーン用回転範囲に設定された状態を示す。図１に示すブームとアッパーフレームとの連結部分を拡大して示す側面図であり、ブームの回転範囲が高所用回転範囲に設定された状態を示す。角度センサの取付状態を拡大して示す側面図である。角度センサの検出範囲とブームの回転範囲との関係を示す概略図である。角度センサ内での相対角度と出力電圧との関係を示すグラフである。図１に示す油圧ショベルの駆動系統及び電気系統を示す概略図である。図７に示すコントローラにより実行される処理を示すフローチャートである。図８に示す０点調整処理の内容を示すフローチャートである。

以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

図１を参照して、本発明の実施形態に係る建設機械の一例としての油圧ショベル１は、一対のクローラ２ａを有する下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に設けられた上部旋回体３と、上部旋回体３に対して変位可能に取り付けられた作業腕４と、作業腕４の先端部に水平軸回りに回転可能に取り付けられたバケット（作業装置）７と、バケット７を回転駆動するバケットシリンダ１０と、作業腕４にバケット７を介して取り付けられた吊り具３４とを備えている。下部走行体２及び上部旋回体３は、後述するブーム５を回転可能に支持する機体に相当し、バケット７は、作業腕４に対する吊り具３４の取り付けを許容する吊り具取付部に相当する。

作業腕４は、上部旋回体３に対して水平軸回りに回転可能に取り付けられたブーム（アタッチメント）５と、ブーム５の先端部に対して水平軸回りに回転可能に取り付けられたアーム６と、上部旋回体３に対してブーム５を回転駆動するブームシリンダ８と、ブーム５に対してアーム６を回転駆動するアームシリンダ９と、上部旋回体３に対するブーム５の回転角度を検出可能な角度センサ２４と、ブーム５に対するアーム６の回転角度を検出可能な角度センサ（図示せず）を備えている。

図２〜図４に示すように、ブーム５は、上部旋回体３のアッパーフレーム１１に取り付けられている。アッパーフレーム１１は、下部走行体２上に旋回可能に設けられた底板１１ａと、底板１１ａ上に立設された一対の縦板１１ｂ（図では１つのみ示す）とを備えている。ブーム５の基端部が両縦板１１ｂの間に配置された状態で、両縦板１１ｂ同士の間に掛け渡されたブームフットピンＪによって、ブーム５がブームフットピンＪ（水平軸）回りに回転可能に支持されている。

また、ブーム５の回転範囲は、吊り具３４を用いたクレーン作業のためのクレーン用回転範囲Ｅ１（図２参照）と、クレーン作業と比較して高所までバケット７の持ち上げが許容された高所作業のための高所用回転範囲Ｅ２（図３参照）との間で切換可能である。

具体的に、ブーム５は、クレーン作業を行う際にブームシリンダ８の先端部が取り付けられるクレーン作業用取付部５ａと、高所作業を行う際にブームシリンダ８の先端部が取り付けられる高所作業用取付部５ｂとを備えている。

高所作業用取付部５ｂは、ブームフットピンＪを中心とするブーム５の回転方向においてクレーン作業用取付部５ａよりもブーム５の下げ側に配置されている。また、ブームシリンダ８は、ブームフットピンＪの前側（ブーム５の下げ側）に配置されている。したがって、ブームシリンダ８のロッドが最も伸長した状態におけるブーム５の先端部の最上げ位置については、クレーン用回転範囲Ｅ１における最上げ位置よりも高所用回転範囲Ｅ２における最上げ位置の方が高くなる。

なお、クレーン作業用取付部５ａとブームフットピンＪとを通る直線を用いてクレーン用回転範囲Ｅ１における最上げ位置Ｐ１（図２参照）を示し、高所用回転範囲Ｅ２における最上げ位置Ｐ２（図３）を示す。最上げ位置Ｐ１と最上げ位置Ｐ２との間には角度差Ｄ１が存在する。また、クレーン用回転範囲Ｅ１は、最上げ位置Ｐ１を基準として示されたものであり、高所用回転範囲Ｅ２は、最上げ位置Ｐ２を基準として示されたものである。

図４〜図６を参照して、角度センサ２４は、ブーム５に固定されたセンサ本体２４ａと、センサ本体２４ａに対して回転可能に取り付けられたレバー（対象部材）２４ｂと、レバー２４ｂと縦板１１ｂとを接続する接続部材２４ｃとを備えている。

レバー２４ｂは、センサ本体２４ａ及び接続部材２４ｃに対してブームフットピンＪと平行な軸回りに回転可能であり、接続部材２４ｃは、縦板１１ｂに対してブームフットピンＪと平行な軸回りに回転可能である。したがって、ブーム５がブームフットピンＪ回りに回転することに応じてレバー２４ｂもセンサ本体２４ａに対して回転する。

センサ本体２４ａは、当該センサ本体２４ａに対するレバー２４ｂの回転角度を検出可能である。具体的に、センサ本体２４ａは、当該センサ本体２４ａ内に予め設定された参照角度（０°）に対する−９０°よりも大きく＋９０°よりも小さい検出範囲内でレバー２４ｂの回転角度を検出可能である。つまり、検出範囲は、予め設定された２つの境界角度（＋９０°、−９０°）間に定義されている。

より詳細に説明すると、角度センサ２４は、図６に示すような検出角度の出力特性を有する。センサ本体２４ａは、角度センサ２４による角度検出の対象となるレバー２４ｂの角度が前記検出範囲内の角度である場合には当該レバー２４ｂ角度に応じた大きさの信号を出力する。一方、センサ本体２４ａは、レバー２４ｂの角度が境界角度及び検出範囲外の角度である場合にはレバー２４ｂの角度にかかわらず一定の信号（Ｖｍａｘ又はＶｍｉｎ）を出力する。

ここで、センサ本体２４ａは、一方の境界角度（＋９０°）がクレーン用回転範囲Ｅ１におけるブーム５の最上げ位置Ｐ１と高所用回転範囲Ｅ２におけるブーム５の最上げ位置との間に配置されるようにブーム５に取り付けられている。

つまり、図５及び図６に示すように、最上げ位置Ｐ１における回転角度Ａ１がセンサ本体２４ａの検出範囲内となり、かつ、最上げ位置Ｐ２における回転角度Ａ２がセンサ本体２４ａの検出範囲外となるように、センサ本体２４ａはブーム５に取り付けられている。

これにより、高所用回転範囲Ｅ２の最上げ位置Ｐ２までブーム５が回転すると、センサ本体２４ａは、一定の指令（Ｖｍａｘ）を出力する。

図７を参照して、上部旋回体３は、上述したアッパーフレーム１１（図２〜図４参照）と、ブームシリンダ８を含む駆動系統１２と、角度センサ２４を含む電気系統１３とを備えている。

駆動系統１２は、オペレータの操作に応じて作業腕４を駆動する。なお、図７では、ブームシリンダ８以外の油圧機器の図示を省略している。

具体的に、駆動系統１２は、エンジン１４と、エンジン１４の動力により作動油を吐出するメインポンプ１５と、メインポンプ１５からブームシリンダ８に対する作動油の給排を調整することにより当該ブームシリンダ８の駆動を制御する制御弁１６と、制御弁１６を切換操作するための操作手段１７と、制御弁１６に対するパイロット圧を発生させるためのパイロットポンプ１８と、メインポンプ１５の吐出油路に設けられたリリーフ弁１９と、パイロットポンプ１８の吐出油路に設けられた電磁弁２０とを備えている。

制御弁１６は、中立位置（図の中央位置）と、ブーム５を上げる（ブームシリンダ８を伸ばす）ためのブーム上げ位置（図の左側の位置）と、ブーム５を下げる（ブームシリンダ８を縮める）ためのブーム下げ位置（図の右側位置）との間で切換可能である。制御弁１６は、通常中立位置に付勢され、操作手段１７の操作に応じてブーム上げ位置又はブーム下げ位置に切り換えられる。

操作手段１７は、オペレータにより操作されるレバーと、レバー操作に応じてパイロットポンプ１８から制御弁１６の２つのパイロットポートの一方に作動油を導くリモコン弁とを有する。なお、図示を省略するが、パイロットポンプ１８は、アームシリンダ９の動作を制御する制御弁のパイロット圧を発生するためにも利用されている。

リリーフ弁１９は、メインポンプ１５の吐出圧が予め設定されたリリーフ圧を超えた場合に、メインポンプ１５から吐出された作動油をタンクに導くために開放する。リリーフ弁は、例えば、ブームシリンダ８がストロークエンドに到達した状態において開放する。

電磁弁２０は、後述するコントローラ２９からの指令に応じて作動するものである。具体的に、電磁弁２０は、パイロットポンプ１８の吐出油路とタンクとを接続する開放位置（図の下側位置）と、パイロットポンプ１８の吐出油路をタンクから遮断する遮断位置との間で切換可能である。また、電磁弁２０は、通常遮断位置に付勢されている。

電気系統１３は、メインポンプ１５の吐出圧を検出可能な吐出圧センサ２１と、操作手段１７によるブーム５の上げ動作のための操作量（パイロット圧）を検出可能なパイロット圧センサ２２と、エンジン１４を始動するためのキースイッチ２３と、上述した角度センサ２４と、作業指令出力ボタン（作業指令出力手段）２５と、調整指令出力ボタン２６と、表示装置（報知手段）２７と、入力装置２８と、コントローラ２９とを備えている。

作業指令出力ボタン２５は、オペレータの操作に応じてクレーン作業を実行するための準備が行われたことを示す作業指令をコントローラ２９に対して出力可能である。

調整指令出力ボタン２６は、オペレータの操作に応じて後述する０点調整を実行するための調整指令を出力可能である。

コントローラ２９は、角度センサ２４により検出されたブーム５の回転角度及び図外の角度センサにより検出されたアーム６の回転角度に基づいてクレーン作業による吊り荷重を算出し、この荷重が予め記憶されたクレーン作業の吊り荷重の許容値の範囲内であるか否かを評価する。

また、コントローラ２９は、吊り荷重の算出の基礎となる基準角度を設定する０点調整を実行可能である。

具体的に、コントローラ２９は、吊り荷重の許容値を予め記憶する記憶部３０と、角度センサ２４の検出角度に基づいて吊り荷重を算出するとともにこの吊り荷重が吊り荷重の許容値を超える否かを評価する角度評価部３１と、角度センサ２４により検出されたブーム５の回転角度を吊り荷重の算出の基礎となる基準角度に設定する０点調整部３２と、駆動系統１２及び表示装置２７に対して指令を出力する指令出力部３３とを備えている。

記憶部３０は、クレーン用回転範囲Ｅ１の最上げ位置Ｐ１に相当するブーム５の回転角度Ａ１、及びアーム６の回転角度（アーム６の先端部が最も持ち上げられた状態におけるアーム６の回転角度）に基づいて設定された吊り荷重の許容値を予め記憶する。なお、許容値は、油圧ショベル１が転倒する等の不具合が生じない範囲内で許容することができる吊り荷重である。

角度評価部３１は、作業指令出力ボタン２５から作業指令が入力されている状態において吊り荷重の算出を行う。また、角度評価部３１は、算出された吊り荷重が記憶部３０に記憶された吊り荷重の許容値を超えると評価した場合に後述する指令出力部３３に対し、吊り荷重が許容値を超えていることを示す指令を出力する。

０点調整部３２は、調整指令出力ボタン２６から調整指令が入力されている状態において０点調整を行う。具体的に、０点調整では、ブーム５が最上げ位置にある状態で角度センサ２４により検出されたブーム５の回転角度を吊り荷重の算出の基礎となるブーム５の回転角度として設定し、この設定値が記憶部３０に記憶される。同様に、０点調整では、アーム６が最上げ位置にある状態で図外の角度センサにより検出されたアーム６の回転角度を吊り荷重の算出の基礎となるアーム６の回転角度として設定し、この設定値が記憶部３０に記憶される。

ここで、上述した角度評価部３１は、ブーム５がクレーン用回転範囲Ｅ１におけるブーム５の最上げ位置に相当する回転角度Ａ１よりも大きい場合であって、調整指令が入力されている場合（０点調整が実行される際）に、０点調整が実行されるべきではないことを示す調整不適切指令を指令出力部３３に出力する。

さらに、角度評価部３１は、ブーム５がクレーン用回転範囲Ｅ１におけるブーム５の最上げ位置に相当する回転角度Ａ１よりも大きいこと、及び、作業指令が作業指令出力ボタン２５から入力されたこと（クレーン作業を実行するための準備が行われたこと）が確認された場合に、クレーン作業が実行されるべきではないことを示すクレーン作業不適切指令を指令出力部３３に出力する。

指令出力部３３は、キースイッチ２３が操作されることによりエンジン１４に対し当該エンジン１４を始動するための指令を出力する。また、指令出力部３３は、角度評価部３１から吊り荷重が許容値を超えていることを示す指令が入力された場合に、その旨を表示するための指令を表示装置２７に出力する。

また、指令出力部３３は、調整不適切指令が角度評価部３１から入力された場合、及び、クレーン作業不適切指令が角度評価部３１から入力された場合に、ブーム５の回転範囲が不適切であることを示す異常指令を出力する。

具体的に、指令出力部３３は、調整不適切指令が入力された場合、０点調整を実行できないことを表示するための指令を表示装置２７に出力する。

また、指令出力部３３は、クレーン作業不適切指令が入力された場合、ブーム５の回転範囲が不適切であることを表示するための指令を表示装置２７に出力する。

さらに、指令出力部３３は、クレーン作業不適切指令が入力された場合、操作手段１７の操作にかかわらず作業腕４の駆動を禁止するための指令を出力する。具体的に、指令出力部３３は、電磁弁２０に対して当該電磁弁２０を切り換えるための指令を出力する。これにより、パイロットポンプ１８から吐出される作動油によるパイロット圧の発生を禁止することができるため、ブームシリンダ８、及びパイロットポンプ１８によるパイロット圧を利用して作動するアームシリンダ９（図示せず）の作動が禁止される。

入力装置２８は、表示装置２７に表示された情報を確認したことを示す入力をオペレータが行うためのものである。

以下、図８〜図１０を参照して、コントローラ２９により実行される処理を説明する。

まず、エンジン１４が始動したか否かが判定され（ステップＳ１）、エンジン１４が始動したと判定されると、調整指令出力ボタン２６から調整指令が入力されたか否かが判定される（ステップＳ２）。

ステップＳ２において調整指令が入力されたと判定されると、図９に示す０点調整処理が実行される。

０点調整処理では、まず、操作手段１７によるブーム５の上げ操作が行われているか否かが判定され（ステップＴ１）、ブーム５の上げ操作が行われていると判定されると、この操作がリリーフ状態まで行われているか否かが判定される（ステップＴ２）。

つまり、ステップＴ１、Ｔ２では、ブーム５が最上げ位置までで上げられているか否かが判定される。

ステップＴ２において、リリーフ状態、つまり、ブーム５が最上げ位置にある状態であると判定されると、角度センサ２４による検出角度が読み込まれる（ステップＴ３）。

次いで、検出角度がＶｍａｘ（図６参照）であるか否か、つまり、ブーム５が高所用回転範囲Ｅ２の最上げ位置Ｐ２（図３参照）まで上げられているか否かが判定される（ステップＴ４）。

ここで、検出角度がＶｍａｘである、つまり、ブーム５が高所用回転範囲Ｅ２の最上げ位置Ｐ２まで上げられていると判定されると（ステップＴ４でＹＥＳ）、エラーフラグを１に設定する（ステップＴ５）。ここで、エラーフラグの１は、高所作業用の仕様であるにもかかわらず調整指令が入力された状態を示し、エラーフラグの０は、前記状態が解消されたことを示す。

次いで、０点調整を行うことができない旨を表示装置２７に表示させ（ステップＴ６）、オペレータによりこの表示が確認されたか否かを待機する（ステップＴ７）。

オペレータにより入力装置２８により確認操作が行われると（ステップＴ７でＹＥＳ）、表示装置２７による表示を終了し、図８のメインルーチンにリターンする。

一方、ステップＴ４において、検出角度がＶｍａｘではない、つまり、ブーム５がクレーン用回転範囲Ｅ１の最上げ位置Ｐ１（図２）まで上げられていると判定されると、当該検出角度を基準角度に設定（０点調整）し（ステップＴ９）、エラーフラグを０に設定する（ステップＴ１０）。

図８を参照して、ステップＳ２において調整指令が入力されていないと判定されると、作業指令出力ボタン２５から作業指令が入力されたか否か、つまり、クレーン作業を実行するための準備が行われたか否かが判定される（ステップＳ３）。

作業指令が入力されていないと判定された場合、つまり、高所作業が行われる場合には、前記ステップＳ１にリターンする。

一方、ステップＳ３において、作業指令が入力されていると判定された場合、つまり、クレーン作業を実行するための準備が行われた場合には、エラーフラグが１であるか否かが判定される（ステップＳ４）。

ここで、エラーフラグが０であると判定された場合、つまり、クレーン作業用の仕様において０点調整が適切に行われた状態にあると判定された場合（ステップＳ４でＮＯの場合）、ステップＳ１にリターンする。

一方、エラーフラグが１であると判定された場合、つまり、高所作業用の仕様であるにもかかわらず調整指令が入力された状態であると判定された場合（ステップＳ４でＹＥＳの場合）、作業状態異常時処理を実行する（ステップＳ５）。

具体的に、作業状態異常時処理では、ブーム５の回転範囲が不適切であることを表示装置２７に表示させるとともに、電磁弁２０に指令を出力することにより作業腕４の駆動を禁止する。これにより、ブーム５の回転範囲が不適切であることをオペレータに報知することができるとともに、この状態においてクレーン作業が行われるのを防止することができる。

次いで、回転範囲が不適切であり、作業が禁止されていることに対する確認操作がオペレータにより行われたか否かが判定され（ステップＳ６）、確認操作が行われたと判定されると作業状態異常時処理を終了して、ステップＳ１にリターンする。

以上説明したように、ブーム５の角度がクレーン用回転範囲Ｅ１における最上げ位置Ｐ１よりも高いこと、及びクレーン作業を実行するための準備が行われたことが確認された場合に、異常指令を出力することができる。

また、前記実施形態では、以下の効果を奏することができる。

クレーン作業を行うことを予定していない高所作業時においては吊り荷重の算出が不要であるため、ブーム５の角度検出を省略することができる。

この点、及び、境界角度（図６の−９０°及び＋９０°）及び検出範囲外で検出角度にかかわらず一定の信号を出力する角度センサ２４の特性に着目して、前記前記実施形態では、一方の境界角度（＋９０°）がクレーン用回転範囲Ｅ１における最上げ位置Ｐ１と高所用回転範囲Ｅ２の最上げ位置Ｐ２との間に配置されている。

これにより、上述のように角度検出の不要な高所作業時の最上げ位置Ｐ２における検出値を、クレーン作業時の最上げ位置Ｐ１における検出値と異なる一定値（Ｖｍａｘ）に限定することができる。したがって、クレーン用回転範囲Ｅ１の最上げ時の回転角度と検出角度とを比較することなく検出角度がクレーン用回転範囲Ｅ１の最上げ位置Ｐ１に相当する角度よりも大きいか否かを判定することができる。

具体的に、表示装置２７が設けられているため、当該表示装置２７を用いてブーム５の回転範囲が不適切であることをオペレータに報知することができる。

また、駆動系統１２がコントローラ２９から異常指令を受けた場合にオペレータの操作にかかわらず前記作業腕４の駆動を禁止することにより、高所作業用の仕様に切り換えられた状態におけるクレーン作業を禁止することができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されず、例えば、以下の態様を採ることもできる。

前記実施形態では、図６に示す角度センサ２４の特性における上限値（＋９０°）以上の範囲で高所用回転範囲Ｅ２の最上げ位置Ｐ２の回転角度Ａ２が検出され、角度センサ２４の検出範囲内でクレーン用回転範囲Ｅ１の最上げ位置Ｐ１の回転角度Ａ１が検出されるように、角度センサ２４を作業腕４に取り付けているが、角度センサ２４の取付方法はこれに限定されない。

例えば、角度センサ２４の特性における下限値（−９０°）以下の範囲で高所用回転範囲Ｅ２の最上げ位置Ｐ２の回転角度Ａ２が検出され、角度センサ２４の検出範囲内でクレーン用回転範囲Ｅ１の最上げ位置Ｐ１の回転角度Ａ１が検出されるように、角度センサ２４が作業腕４に取り付けられていてもよい。

また、角度センサ２４の検出範囲は、＋９０°〜−９０°に限定されない。

さらに、前記実施形態では、角度センサ２４の検出範囲外で高所用回転範囲Ｅ２の最上げ位置Ｐ２の回転角度Ａ２が検出されるように角度センサ２４が作業腕４に取り付けられているが、回転角度Ａ２も角度センサ２４の検出範囲内で検出されるように角度センサ２４が作業腕に取り付けられていてもよい。

この場合、図７に示す記憶部３０は、クレーン用回転範囲Ｅ１の最上げ位置Ｐ１で検出されるべき角度を予め記憶しており、図９に示すステップＴ４においては、検出角度が、記憶部３０に記憶された角度よりも大きいか否かが判定される。

また、前記実施形態では、図８に示すステップＳ５において電磁弁２０に指令を出力することにより、作業腕４の駆動を禁止しているが、これに代えて、又はこれに加えて、エンジン１４に対し停止指令を出力することにより作業腕４の駆動を禁止してもよい。

作業装置の一例としてバケット７を例示しているが、作業装置は、バケット７に限定されず、例えば、破砕機、ブレーカ等であってもよい。

また、アタッチメントの一例としてブーム５を例示したが、クレーン用回転範囲及び高所用回転範囲の間でアーム６の回転範囲が切換可能である場合には、アタッチメントとしてアーム６を採用することもできる。

作業腕４に対する吊り具３４の取り付けを許容する吊り具取付部の一例としてバケット７を説明したが、吊り具取付部は、作業腕４に直接設けられていてもよい。

ここで、吊り具３４は、作業腕４に対して着脱可能に設けられていてもよく、バケット７は、その背面に吊り具３４の格納スペースを有していてもよい。

また、報知手段として表示装置２７を例示したが、報知出段は、表示装置２７に限定されず、例えば、スピーカ又はブザー等の聴覚情報を発するものでもよい。

さらに、オペレータの操作に応じてクレーン作業を実行するための準備が行われたことを示す作業指令をコントローラ２９に出力可能な作業指令出力手段の一例として作業指令出力ボタン２５を説明したが、作業指令出力手段は、作業指令出力ボタン２５に限定されない。

例えば、吊り具３４がバケット７に取り付けられたことを検出することによりコントローラ２９に作業指令を出力可能な吊り具検出手段を設け、この吊り具検出手段を作業指令出力手段として用いることもできる。

Ａ１クレーン用回転範囲の最上げ位置の回転角度
Ａ２高所用回転範囲の最上げ位置の回転角度
Ｅ１クレーン用回転範囲
Ｅ２高所用回転範囲
１油圧ショベル（建設機械の一例）
２下部走行体（機体の一例）
３上部旋回体（機体の一例）
４作業腕
５ブーム（アタッチメントの一例）
７バケット（作業装置の一例）
１２駆動系統
２４角度センサ
２５作業指令出力ボタン（作業指令出力手段の一例）
２６調整指令出力ボタン（調整指令出力手段の一例）
２７表示装置（報知手段の一例）
２９コントローラ
３４吊り具

Claims

建設機械であって、
機体と、
前記機体に対して水平軸回りに回転可能に取り付けられたアタッチメントと、前記アタッチメントの回転角度を検出可能な角度センサとを有する作業腕と、
前記作業腕の先端部に取り付けられた作業装置と、
前記作業腕に対する吊り具の取り付けを許容する吊り具取付部と、
前記吊り具を用いたクレーン作業の吊り荷重の許容値を予め記憶し、さらに前記角度センサにより検出された前記アタッチメントの回転角度に基づいて吊り荷重を算出するとともに算出された吊り荷重が前記許容値を超えるか否かを評価するコントローラと、
オペレータの操作に応じて前記クレーン作業を実行するための準備が行われたことを示す作業指令を前記コントローラに対して出力可能な作業指令出力手段とを備え、
前記アタッチメントの回転範囲は、前記クレーン作業のためのクレーン用回転範囲と前記クレーン作業と比較して高所まで前記作業装置の持ち上げが許容された高所作業のための高所用回転範囲との間で切換可能であり、
前記コントローラは、前記角度センサによる検出角度が前記クレーン用回転範囲における前記アタッチメントの最上げ位置の回転角度よりも大きいこと、及び、作業指令出力手段から前記作業指令が入力されていることが確認された場合に、前記アタッチメントの回転範囲が不適切であることを示す異常指令を出力する、建設機械。
前記角度センサは、当該角度センサによる角度検出の対象となる対象部材の角度が予め設定された２つの境界角度の間に定義される検出範囲内の角度である場合には当該対象部材の角度に応じた大きさの信号を出力する一方、前記対象部材の角度が前記２つの境界角度及び前記検出範囲外の角度である場合には前記検出範囲内で出力される信号と異なり、かつ、前記対象部材の角度にかかわらず一定である信号を出力する特性を有し、
前記２つ境界角度の一方が前記クレーン用回転範囲における前記アタッチメントの最上げ位置と前記高所用回転範囲における前記アタッチメントの最上げ位置との間に配置されるように前記角度センサが前記作業腕に取り付けられている、請求項１に記載の建設機械。
前記異常指令を受けることにより前記アタッチメントの回転範囲が前記高所用回転範囲であることをオペレータに報知可能な報知手段をさらに備えている、請求項１又は２に記載の建設機械。
オペレータの操作に応じて前記作業腕を駆動する駆動系統をさらに備え、
前記駆動系統は、前記異常指令を受けた場合にオペレータの操作にかかわらず前記作業腕の駆動を禁止する、請求項１〜３の何れか１項に記載の建設機械。