JP6577436B2 - 小型建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、運転席の右前方に配置されたモニタと、運転席の乗降口に配置されたゲートロックレバーとを備えている後方小旋回型、超小旋回型のミニショベル等の小型建設機械に関する。

この種の従来技術が特許文献１に開示されている。この従来技術は、小型建設機械を構成する旋回作業車であり、走行体と、走行体上に配置された旋回体と、この旋回体に取り付けられた作業装置とを備えている。旋回体上には運転席が設けられており、後方小旋回型、超小旋回型を構成するための旋回体上の機器配置スペースの制約を受けて運転席の下方にエンジンが収納されたエンジン室が配置されている。後方小旋回型、超小旋回型は、少なくとも旋回体の後端側が走行体の車幅内に収まるように円形状に形成されている。

なお、特許文献１には示されていないが、この種の小型建設機械を構成する旋回作業車には、エンジンによって駆動されて前述した走行体、旋回体、及び作業装置などの駆動系を駆動する駆動回路に圧油を供給する油圧ポンプ、及び駆動系を遠隔操作するために操作装置に操作圧を供給するパイロットポンプが備えられている。

また、特許文献１に開示された従来技術は、機器配置スペースの制約の関係から運転席の周囲に接近して配置され、走行体、旋回体、及び作業装置を操作する各操作レバー（操作装置に含まれる）と、運転席の右前方に配置され稼動状況を表示するモニタとを備えている。また、油圧ポンプから前述した駆動回路への圧油の供給を停止または許容する信号を出力するゲートロックスイッチを操作する上げ下げ可能なゲートロックレバーを備えている。このゲートロックレバーは、旋回体における運転席への乗降口を開閉するために、運転席側方における乗降口側に対して上下方向に回動可能に取り付けられている。

ゲートロックレバーを上げて乗降口を開けたときには、前述のゲートロックスイッチが上げ動作に連動してオフとなって油圧ポンプから駆動回路への圧油の供給が停止され、ゲートロックレバーを下げて乗降口を閉じたときには、前述のゲートロックスイッチがオンとなって油圧ポンプから駆動回路への圧油の供給が許容される。したがって、ゲートロックレバーが下げられた状態において各操作レバーのいずれかを操作すると、油圧ポンプからの圧油が駆動回路に供給されて作業を開始する。

特許第５８４１００８号公報

前述した特許文献１に開示された従来技術は、ゲートロックレバーが下げられた状態にあるときに、エンジンが駆動されて油圧ポンプからの圧油が駆動回路へ供給される状態になり、運転席に着座したオペレータが運転席の右前方に配置されたモニタの画面を操作するためにモニタに設けられたモニタスイッチを作動させる各種ボタンを操作しようとすると、運転席に接近して配置されている操作レバーに接触する虞がある。なお、小型建設機械にあっては、降車したオペレータがゲートロックレバーが下げられた状態にあるときに、旋回体の脇の位置からモニタの画面操作を行うことがあるが、上記と同様に操作レバーに接触する虞がある。このようにモニタの画面操作時において誤ってオペレータの腕等が操作レバーに接触すると、オペレータが意図しない誤動作を生じる虞がある。

上記課題を解決するために、本発明の目的は、ゲートロックレバーを下げた状態でのモニタの画面操作を停止して誤動作を抑制することができる小型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、走行体と、走行体上に配置された旋回体と、前記旋回体に取り付けられた作業装置と、旋回体上に設けられた運転席と、前記運転席の下方に配置されてエンジンが収納されるエンジン室と、前記エンジンによって駆動されて前記走行体、前記旋回体、及び前記作業装置を駆動する駆動回路に圧油を供給する油圧ポンプと、前記運転席の周囲に配置されて前記走行体、前記旋回体、及び前記作業装置を操作する操作装置と、前記運転席の右前方に配置されたモニタと、旋回体上における前記運転席への乗降口へ上下方向の回動可能に配置され、前記乗降口を開放する上げ位置では、前記操作装置による前記作業装置の駆動をできない状態にし、前記乗降口を閉じる下げ位置では、前記操作装置による前記作業装置の駆動を可能な状態にさせるゲートロックレバーとを備えた小型建設機械において、前記モニタには、画面操作を行うためのモニタスイッチが設けられるとともに、前記小型建設機械の作業で必要な表示がなされた正常画面の一部において前記モニタスイッチの操作に連動して表示される特定の表示がされており、前記ゲートロックレバーが前記上げ位置にある場合に限り、前記モニタスイッチの操作を有効として前記モニタに前記特定の表示をさせ、前記エンジンの駆動状態にあって前記ゲートロックレバーが下げ位置にある場合に限り、前記モニタスイッチの操作を無効として前記特定の表示を停止させ、前記特定の表示の代わりに前記モニタスイッチの操作が無効である旨を警告表示させる制御装置を備えることを特徴としている。

本発明に係る小型建設機械は、エンジンが駆動されてゲートロックレバーが下げられ、油圧ポンプからの圧油が作業装置などの駆動系を駆動する駆動回路に供給可能な状態では、制御装置によりモニタスイッチの操作を無効にし、かつモニタの正常画面における一部の特定の表示が停止する。すなわちモニタとしての機能が制限された状態となってモニタを正常に操作できないことをオペレータに注意喚起することができる。これにより従来では生じる虞のあったモニタの画面操作時のオペレータの腕や手が操作装置へ接触することが抑えられ、走行体、旋回体、及び作業装置の誤動作を抑制することができる。

本発明に係る小型建設機械の一実施形態を構成するミニショベルを示す側面図である。 図１の要部拡大図である。 本実施形態に備えられたモニタを示す図で、モニタスイッチ有効処理の状態を示す正面図である。 本実施形態に備えられたモニタを示す図で、モニタスイッチ無効処理の状態を示す正面図である。 本実施形態に備えられたモニタに設けられた制御装置における処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る小型建設機械の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１に示すように本実施形態に係る小型建設機械は、少なくとも旋回体の後端側が走行体の車幅内に収まるように円形状に形成された後方小旋回型のキャノピタイプのミニショベルから構成されている。

走行体１の上に前述した運転室７を有する旋回体２が配置され、旋回体２に上下方向の回動可能に土砂の掘削作業等を行う作業装置３が取り付けられている。作業装置３は、旋回体２に取り付けられた前述のブーム４と、このブーム４の先端に取り付けられたアーム５と、このアーム５の先端に取り付けられた前述のバケット６とを含んでいる。また、この作業装置３は、ブーム４を駆動するブームシリンダ４ａと、アーム５を駆動するアームシリンダ５ａと、バケット６を駆動するバケットシリンダ６ａとを含んでいる。

図２にも示すように、運転室７内には、オペレータが着座する運転席８が配置されている。運転席８の下方に位置する旋回体２の部分には、図１に示すように、エンジンが収納されたエンジン室１６が設けられている。旋回体２の後方部分には、重量バランスを確保するカウンターウエイト１５が設けられている。

図示しないが、エンジンによって駆動されて走行体１、旋回体２、及び作業装置３などの駆動系を駆動する駆動回路に圧油を供給する油圧ポンプ、及び駆動系を遠隔操作するために各操作装置の操作圧を供給するパイロットポンプが、エンジン室１６内に設けられている。

図２に示すように、運転席８の前側位置には、走行体１を走行操作する操作装置１０ａ，１０ｂが配置されており、運転席８の左右位置には、作業装置３を上下方向に回動操作させる、あるいは旋回体２を旋回操作させる操作装置１２ａ，１２ｂが配置されている。すなわち、当該後方小旋回型を構成する旋回体上の機器配置スペースの制約を受けて、運転席８の周囲に接近させて操作装置１０ａ，１０ｂ，１２ａ，１２ｂが配置されている。

運転席８の右前方には、稼動状況を表示するモニタ１４が配置されている。また、運転席８の乗降口には、ゲートロックレバー１３が配置されており、このゲートロックレバー１３により油圧ポンプから前述した駆動回路への圧油の供給を停止または許容する信号を出力するゲートロックスイッチ２２（図３及び図４に示す）を操作する。ゲートロックレバー１３は、旋回体２における運転席８への乗降口を開閉するために、運転席８の側方における乗降口側に対して上下方向に回動可能に取り付けられている。

ゲートロックレバー１３を上げて乗降口を開けたときには、ゲートロックスイッチ２２が上げ動作に連動してオフとなり、油圧ポンプから駆動回路への圧油の供給が停止されて、走行体１、旋回体２、及び作業装置３が駆動できない状態となる。ゲートロックレバー１３を下げて乗降口を閉じたときには、ゲートロックスイッチ２２がオンとなり、油圧ポンプから駆動回路への圧油の供給が許容されて、操作装置１０ａ，１０ｂ及び操作装置１２ａ，１２ｂを操作して走行体１、旋回体２、及び作業装置３の駆動が可能となる。したがって、ゲートロックレバー１３が下げられた状態において操作装置１０ａ，１０ｂ，１２ａ，１２ｂのいずれかを操作すると油圧ポンプからの圧油が駆動回路に供給されて作業が開始する。

図３、図４に示すように、エンジンの駆動状態にあって、ゲートロックレバー１３が下げられた状態にあるとき、モニタ１４に設けられた画面操作を行うモニタスイッチを作動させるモニタボタンの操作を無効として、モニタ１４の正常画面におけるミニショベルの作業で通常必要な表示（水温計、燃料計、その他の重要なもの）は表示されるものの、一部の特定の表示を停止させる制御装置１４ａを備えている。この制御装置１４ａは、例えばモニタ１４の内部に設けられている。制御装置１４ａには、キー穴へのエンジンキーの挿入、回動操作によってオンとなるキースイッチ２０から出力された信号と、エンジンの回転数を検出する回転数センサ２１から出力された信号と、前述したゲートロックスイッチ２２から出力された信号とが入力される。

前述したモニタボタンは、メニューボタン１４ｂ、内容選択・変更ボタン１４ｃ、作業モードを切り替えるモード切替ボタン１４ｄ、及び決定ボタン１４ｅを含んでいる。メニューボタン１４ｂ、内容選択・変更ボタン１４ｃ、モード切替ボタン１４ｄ、あるいは決定ボタン１４ｅが操作されると、該当するモニタスイッチが作動し、図３に示すように表示部１４ｆに正常画面が表示される。

なお、制御装置１４ａによってモニタスイッチを作動させるメニューボタン１４ｂ、内容選択・変更ボタン１４ｃ、モード切替ボタン１４ｄ、及び決定ボタン１４ｅの操作が無効とされると、図４に示すようにモニタ１４の表示部１４ｆの正常画面における一部の特定の表示が停止する。一部の特定の表示とは、ゲートロックレバー１３を上げた状態で有効となっているモニタボタンの操作に連動して表示されるＡ／Ｉ（オートアイドル）の状態、作業モードの状態、ＭＬ（クレーンモード）の状態を表す表示である。

制御装置１４ａは、キースイッチ２０から出力された信号に基づいてキースイッチ２０がオンか否か判別するキースイッチ判別部と、回転数センサ２１から出力された信号に基づいてエンジンが駆動状態にあるか否か判別するエンジン駆動判別部と、ゲートロックスイッチ２２から出力された信号に基づいてゲートロックスイッチ２２がオフか否か判別するゲートロック判別部と、モニタスイッチを構成するメニューボタン１４ｂのスイッチ、内容選択・変更ボタン１４ｃのスイッチ、モード切替ボタン１４ｄのスイッチ、及び決定ボタン１４ｅのスイッチのいずれかが操作されたか否か判別するモニタスイッチ判別部とを有している。

キースイッチ判別部でキースイッチ２０がオンと判別され、エンジン駆動判別部でエンジンが駆動状態にあると判別され、かつ、ゲートロック判別部でゲートロックスイッチ２２がオフとなっていない、すなわちオンとなっていると判別されたとき、制御装置１４ａは、前述したモニタスイッチを構成するメニューボタン１４ｂのスイッチ、内容選択・変更ボタン１４ｃのスイッチ、モード切替ボタン１４ｄのスイッチ、及び決定ボタン１４ｅのスイッチの操作を無効として、図４に示すように、モニタ１４の表示部１４ｆの正常画面における一部の特定の表示を停止させる。

また、制御装置１４ａは、前述のようにキースイッチ判別部でキースイッチ２０がオンと判別され、エンジン駆動判別部でエンジンが駆動状態にあると判別され、かつ、ゲートロック判別部でゲートロックスイッチ２２がオンとなっていると判別されたとき、図４に示すように、モニタ１４の表示部１４ｆにモニタスイッチを構成するメニューボタン１４ｂのスイッチ、内容選択・変更ボタン１４ｃのスイッチ、モード切替ボタン１４ｄのスイッチ、及び決定ボタン１４ｅのスイッチの操作が無効である旨の警告表示、例えば「モニタＳＷ操作は無効です。」を上記「一部の特定の表示」の所に切り換えて表示させる。

また、制御装置１４ａは、キースイッチ判断部でキースイッチ２０がオンと判別され、エンジン駆動判別部でエンジンが駆動状態にあると判別され、かつ、ゲートロック判別部でゲートロックスイッチ２２がオフとなっていると判別されたとき、モニタスイッチを構成するメニューボタン１４ｂのスイッチ、内容選択・変更ボタン１４ｃのスイッチ、モード切替ボタン１４ｄのスイッチ、及び決定ボタン１４ｅのスイッチの操作を有効として、図３に示すように、モニタ１４の表示部１４ｆに正常画面を表示させる。

また、制御装置１４ａは、キースイッチ判別部でキースイッチ２０がオンとなっていない、すなわちオフと判別されたとき、及びエンジン駆動判別部でエンジンが駆動状態にないと判別されたとき、モニタスイッチを構成するメニューボタン１４ｂのスイッチ、内容選択・変更ボタン１４ｃのスイッチ、モード切替ボタン１４ｄのスイッチ、及び決定ボタン１４ｅのスイッチの操作を有効として、図３に示すように、モニタ１４の表示部１４ｆに正常画面を表示させる。

次に本実施形態に備えられたモニタ１４の制御装置１４ａにおける処理手順を図５のフローチャートに基づいて説明する。

今例えば、オペレータがゲートロックレバー１３を上げ、ゲートロックスイッチ２２をオフにした状態で、すなわち油圧ポンプからの圧油の駆動回路への供給が停止されて、走行体１、旋回体２、及び作業装置３の駆動を行なえない状態で、運転席８に着座し、エンジンキーをキー穴に挿入し回動させてエンジンを駆動したものとする。また、このようにゲートロックレバー１３を上げた状態で、メニューボタン１４ｂ、内容選択・変更ボタン１４ｃ、モード切替ボタン１４ｄ、及び決定ボタン１４ｅのいずれかを操作して該当するモニタスイッチを作動させたものとする。

［ステップＳ１］ キースイッチ２０から出力された信号に基づいて、キースイッチ２０がオンか否か制御装置１４ａのキースイッチ判別部で判別される。今は、キースイッチ２０がオンと判別され、ステップＳ２に進む。なお、キースイッチ判別部でキースイッチ２０がオンでない、すなわちオフと判別されたときはステップＳ４に進む。

［ステップＳ２］ 制御装置１４ａのエンジン駆動判別部で回転数センサ２１から出力された信号に基づいて、エンジンが駆動状態か否か判別される。今は、エンジンが駆動状態と判別され、ステップＳ３に進む。なお、エンジンが駆動状態にないと判別されたときは、ステップＳ４に進む。

［ステップＳ３］ 制御装置１４ａのゲートロック判別部でゲートロックスイッチ２２から出力された信号に基づいて、ゲートロックレバー１３が上げられてゲートロックスイッチ２２がオフの状態か否か判別される。今はゲートロックレバー１３が上げられてゲートロックスイッチ２２がオフの状態であることからステップＳ４に進む。なお、ゲートロックレバー１３が下げられてゲートロックスイッチ２２がオンと判別されたときは、ステップＳ６に進む。

［ステップＳ４］ 制御装置１４ａのモニタスイッチ判別部で、モニタスイッチを構成するメニューボタン１４ｂのスイッチ、内容選択・変更ボタン１４ｃのスイッチ、モード切替ボタン１４ｄのスイッチ、及び決定ボタン１４ｅのスイッチのいずれかが操作されたか否か判別される。今は例えばメニューボタン１４ｂのスイッチ、内容選択・変更ボタン１４ｃのスイッチ、モード切替ボタン１４ｄのスイッチ、及び決定ボタン１４ｅのスイッチのいずれかが操作されたと判別されて、ステップＳ５に進む。なお、メニューボタン１４ｂのスイッチ、内容選択・変更ボタン１４ｃのスイッチ、モード切替ボタン１４ｄのスイッチ、及び決定ボタン１４ｅのスイッチのいずれも操作されていないと判別されたときは、ステップＳ１に戻る。

［ステップＳ５］ 制御装置１４ａは、メニューボタン１４ｂのスイッチ、内容選択・変更ボタン１４ｃのスイッチ、モード切替ボタン１４ｄのスイッチ、及び決定ボタン１４ｅのスイッチのうちの該当するモニタスイッチの操作に応じた表示を、図３に示すように、モニタ１４の表示部１４ｆに表示する。

なお仮に、エンジンが駆動され、運転席８に着座したオペレータがゲートロックレバー１３を下げ、ゲートロックスイッチ２２をオンにした状態、すなわち油圧ポンプからの圧油の駆動回路への供給を許容し、走行体１、旋回体２、及び作業装置３の駆動が可能な状態で、メニューボタン１４ｂ、内容選択・変更ボタン１４ｃ、モード切替ボタン１４ｄ、及び決定ボタン１４ｅのいずれかが操作されて該当するモニタスイッチを作動させたものとする。このとき前述したステップＳ３のゲートロック判別部の判別はノーとなり、ステップＳ６に進む。

［ステップＳ６］ 制御装置１４ａは、モニタスイッチの操作が無効である旨の警告音、例えばブザー音を発生させる。次にステップＳ７に進む。

［ステップＳ７］ 制御装置１４ａは、モニタスイッチを構成するメニューボタン１４ｂのスイッチ、内容選択・変更ボタン１４ｃのスイッチ、モード切替ボタン１４ｄのスイッチ、及び決定ボタン１４ｅのスイッチの全てのスイッチの操作を無効とし、モニタ１４の表示部１４ｆにおける正常画面の一部の特定の表示を停止させ、代わりに警告表示を行う。例えば図４に示すように、「モニタＳＷ操作は無効です。」を表示部１４ｆに表示する。

ステップＳ５及びステップＳ７の処理の後は、制御装置１４ａの処理は終了する。

以上のように構成した本実施形態にあっては、エンジンが駆動されてゲートロックレバー１３が下げられ、油圧ポンプからの圧油が走行体１、旋回体２、及び作業装置３などの駆動系を駆動する駆動回路に供給可能な状態では、制御装置１４ａにより、モニタスイッチを構成するメニューボタン１４ｂのスイッチ、内容選択・変更ボタン１４ｃのスイッチ、モード切替ボタン１４ｄのスイッチ、及び決定ボタン１４ｅのスイッチの操作を無効にしてモニタ１４の正常画面における一部の特定の表示が停止する。すなわちモニタ１４としての機能が制限された状態となってモニタ１４を正常に操作できないことをオペレータに注意喚起することができる。これにより、モニタ１４の画面操作でオペレータの腕や手が操作装置１０ａ，１０ｂ，１２ａ，１２ｂへ接触することが抑えられ、走行体１、旋回体２、及び作業装置３の誤動作を抑制することができる。

また、本実施形態は、制御装置１４ａによってモニタスイッチを構成するメニューボタン１４ｂのスイッチ、内容選択・変更ボタン１４ｃのスイッチ、モード切替ボタン１４ｄのスイッチ、及び決定ボタン１４ｅのスイッチの操作が無効にされる際に、モニタ１４の正常画面における一部の特定の表示を停止させ、これに代えて無効の旨の警告表示をモニタ１４の表示部１４ｆに表示させ、警告音であるブザー音を発生させるので、エンジンが駆動されてゲートロックレバー１３が下げられた状態では、モニタ１４を操作できないことを目と耳を通してオペレータに強く注意喚起することができる。

なお、前述した実施形態では、制御装置１４ａをモニタ１４の内部に設けたが、モニタ１４とは別体に制御装置１４ａを設けた構成にしてもよい。

また、前述した実施形態は、キャノピを備えたミニショベルによって構成されていたが、キャブを備えたミニショベルなどの小型建設機械にも本発明は適用することができる。

１ 走行体
２ 旋回体
３ 作業装置
４ ブーム
４ａ ブームシリンダ
５ アーム
５ａ アームシリンダ
６ バケット
６ａ バケットシリンダ
７ 運転室
８ 運転席
１０ａ 操作装置
１０ｂ 操作装置
１２ａ 操作装置
１２ｂ 操作装置
１３ ゲートロックレバー
１４ モニタ
１４ａ 制御装置
１４ｂ メニューボタン
１４ｃ 内容選択・変更ボタン
１４ｄ モード切替ボタン
１４ｅ 決定ボタン
１４ｆ 表示部
１５ カウンターウエイト
１６ エンジン室
２０ キースイッチ
２１ 回転数センサ
２２ ゲートロックスイッチ

Claims (4)

1. 走行体と、走行体上に配置された旋回体と、前記旋回体に取り付けられた作業装置と、旋回体上に設けられた運転席と、前記運転席の下方に配置されてエンジンが収納されるエンジン室と、前記エンジンによって駆動されて前記走行体、前記旋回体、及び前記作業装置を駆動する駆動回路に圧油を供給する油圧ポンプと、前記運転席の周囲に配置されて前記走行体、前記旋回体、及び前記作業装置を操作する操作装置と、前記運転席の右前方に配置されたモニタと、旋回体上における前記運転席への乗降口へ上下方向の回動可能に配置され、前記乗降口を開放する上げ位置では、前記操作装置による前記作業装置の駆動をできない状態にし、前記乗降口を閉じる下げ位置では、前記操作装置による前記作業装置の駆動を可能な状態にさせるゲートロックレバーとを備えた小型建設機械において、
   前記モニタには、画面操作を行うためのモニタスイッチが設けられるとともに、前記小型建設機械の作業で必要な表示がなされた正常画面の一部において前記モニタスイッチの操作に連動して表示される特定の表示がされており、
   前記ゲートロックレバーが前記上げ位置にある場合に限り、前記モニタスイッチの操作を有効として前記モニタに前記特定の表示をさせ、
   前記エンジンの駆動状態にあって前記ゲートロックレバーが下げ位置にある場合に限り、前記モニタスイッチの操作を無効として前記特定の表示を停止させ、前記特定の表示の代わりに前記モニタスイッチの操作が無効である旨を警告表示させる制御装置を備える
   ことを特徴とする小型建設機械。
2. 請求項１に記載の小型建設機械において、
   前記ゲートロックレバーが上げ位置となったときにオフとなり、前記ゲートロックレバーが下げ位置となったときはオンとなるゲートロックスイッチを有し、
   前記制御装置は、
   前記エンジンが駆動状態にあるか否かを判別するエンジン駆動判別部と、
   前記ゲートロックスイッチがオフとなっているか否か判別するゲートロック判別部とを有しており、
   前記エンジン駆動判別部で前記エンジンが駆動状態にあると判別され、かつ、前記ゲートロック判別部で前記ゲートロックスイッチがオフとなっていないと判別されたとき、前記モニタスイッチの操作を無効として前記特定の表示を停止させ、前記特定の表示の代わりに前記モニタスイッチの操作が無効である旨を警告表示させる
   ことを特徴とする小型建設機械。
3. 請求項２に記載の小型建設機械において、
   前記制御装置は、
   前記エンジン駆動判別部で前記エンジンが駆動状態にあると判別され、かつ、前記ゲートロック判別部で前記ゲートロックスイッチがオフとなっていると判別されたとき、前記モニタスイッチの操作を有効として前記モニタに前記特定の表示をさせる
   ことを特徴とする小型建設機械。
4. 請求項３に記載の小型建設機械において、
   前記制御装置は、
   前記エンジン駆動判別部で前記エンジンが駆動状態にないと判別されたとき、前記モニタスイッチの操作を有効として前記モニタに前記特定の表示をさせる
   ことを特徴とする小型建設機械。