JP7083078B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、建設機械に関する。

従来から、ブレード（排土板）を備えた建設機械が知られている。特許文献１及び２は、この種の建設機械を開示する。

特許文献１のブルドーザは、自動追尾式の測量機（トータルステーション）によりブレードを自動制御することができる。この構成においては、ブレードにポールが立設され、このポールに追尾目標としてのプリズムが設けられている。測量機はレーザー光を照射し、プリズムでの反射光を検知する。この結果により、ブレードの座標位置が測定される。

特許文献２の油圧ショベルは、車両のライト等の光を反射するリフレクタ部材が排土板に設けられた構成となっている。油圧ショベルの上部旋回体には、フロント装置が設けられている。油圧ショベルは、フロント装置を上部旋回体の旋回により移動させつつ、このフロント装置により土砂の掘削作業等を行うことができる。

特開平１１－２３６７１３号公報 特開２０１８－４８４５１号公報

近年、例えば建設業界では、電子情報の活用により生産性の向上及び品質の確保を図る情報化施工の要請が高まっている。そこで、特許文献２の油圧ショベルにおいても、排土板の高さを自動制御可能とすることが好ましいと考えられる。

しかし、仮に特許文献２の油圧ショベルに対して特許文献１の構成を適用した場合、排土板にポールを介して設けられるプリズムは、かなり上方に配置されることになる。そのため、プリズムの位置及びポールの一部の位置がフロント装置の作業領域に含まれる可能性が高い。従って、油圧ショベルがフロント装置を用いて作業を行う場合、フロント装置がプリズム及びポールの一部と干渉し、これらの部材を損傷させるおそれがある。

プリズム及びフロント装置等の破損を回避するためには、油圧ショベルが排土板を使用しないとき、作業者がプリズム及びポールを排土板から取り外しておくことも考えられる。しかし、この作業は工数の増加を招き、作業者の負担を大きくする。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、装置の破損を回避できるとともに、作業者の負担を軽減することができる建設機械を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の観点によれば、以下の構成の建設機械が提供される。即ち、この建設機械は、下部走行体と、上部旋回体と、作業装置と、回転体と、支柱と、を備える。前記下部走行体には、排土板が設けられる。前記上部旋回体は、旋回可能となるように前記下部走行体に支持される。前記作業装置は、前記上部旋回体に回転可能に支持される。前記回転体は、前記排土板に設けられる。前記支柱は、前記回転体から突出するように設けられる。前記支柱には、測距測角装置の測定対象である受光装置を固定可能である。前記回転体が前記排土板に対して回転することで、前記支柱の姿勢を起立姿勢と倒伏姿勢との間で切換可能に構成されている。

これにより、受光装置を用いて排土板による作業を行う場合には、支柱を起立姿勢として、測距測角装置での測定を良好に行うことができる。一方、受光装置を用いない作業のときは、支柱を倒伏姿勢とすることで、例えば作業装置による作業の邪魔にならないようにすることができる。この結果、支柱の取付け／取外し作業を省略できるので、作業者の手間を軽減することができる。

前記の建設機械においては、前記排土板から後方へ張り出すように設けられ、前記回転体を支持する張出部材を備えることが好ましい。

これにより、張出部材を用いて、回転体及び支柱、ひいては受光装置を排土板に安定して支持することができる。また、回転体及び支柱が排土板の後方に位置するので、排土作業の邪魔になりにくいレイアウトを実現できる。

前記の建設機械においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この建設機械は、作業装置位置取得部と、規制装置と、起立姿勢検知部と、制御部と、を備える。前記作業装置位置取得部は、前記作業装置の位置情報を取得する。前記規制装置は、前記作業装置の動作を規制する。前記起立姿勢検知部は、前記支柱の姿勢が前記起立姿勢であるか否かを検知する。前記制御部は、前記起立姿勢検知部により前記支柱の姿勢が前記起立姿勢であることが検知された場合、前記作業装置位置取得部が取得した前記作業装置の位置情報に基づいて、前記規制装置を作動させる。

これにより、支柱の姿勢が起立姿勢である場合には、規制装置を作動させることで作業装置の動作を規制し、作業装置が支柱に干渉することを回避することができる。従って、作業装置との干渉により支柱等が損傷するのを防止することができる。一方、例えば作業装置が支柱等に対して十分に離れている場合には、作業装置の動作が規制されないので、作業装置の作業効率が過度に低下することはない。

本発明の一実施形態に係る旋回作業車の全体的な構成を示す側面図。 旋回作業車の油圧回路を模式的に示す図。 作業装置の動作を制御するための電気的構成を示すブロック図。 支柱が起立姿勢である場合におけるブレード付近の構成を示す正面図。 支柱の姿勢が起立姿勢である場合におけるブレード付近の構成を示す後方斜視図。 支柱の姿勢が起立姿勢である場合における回転体及び支柱等の構成を示す前方斜視図。 支柱の姿勢が倒伏姿勢である場合におけるブレード付近の構成を示す正面図。 支柱の姿勢が倒伏姿勢である場合における回転体及び支柱等の構成を示す前方斜視図。 作業装置の動作の規制に関する処理を示すフローチャート。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る旋回作業車１の全体的な構成を示す側面図である。

図１に示す旋回作業車（ブレード作業機械、建設機械）１は、下部走行体１１と、上部旋回体１２と、を備えている。

下部走行体１１は、クローラ走行装置２１と、油圧モータ２２と、を備える。クローラ走行装置２１及び油圧モータ２２は、それぞれ左右１対で配置されている。

それぞれのクローラ走行装置２１は、例えばゴムからなる無端状のクローラを備えている。このクローラはスプロケットに巻き掛けられており、スプロケットは、クローラ走行装置２１と同じ側に配置された油圧モータ２２の出力軸と連結されている。

それぞれの油圧モータ２２は正逆回転が可能に構成されており、これにより、旋回作業車１を前進及び後進させることができる。油圧モータ２２は左右で個別に駆動可能に構成されており、これにより、旋回作業車１の直進及びステアリング等の走行を実現することができる。

上部旋回体１２は、旋回フレーム３１と、旋回モータ３２と、エンジン３３と、油圧ポンプユニット３４と、操縦部３５と、作業装置１３と、を備える。

旋回フレーム３１は、下部走行体１１の上方に配置され、垂直な軸を中心として回転可能となるように下部走行体１１に支持されている。旋回モータ３２は、旋回フレーム３１を下部走行体１１に対して回転させることができる。エンジン３３は、例えばディーゼルエンジンとして構成されている。油圧ポンプユニット３４は、エンジン３３によって駆動され、旋回作業車１の走行及び作業に必要な油圧力を発生させる。

操縦部３５は、様々な操作部材を備えている。この操作部材には、左右１対で配置される走行操作レバー３６及び作業操作レバー３７等が含まれる。オペレータは、上記の操作部材を操作することにより、各種の指示を旋回作業車１に与えることができる。

作業装置１３は、ブーム４１と、アーム４２と、バケット４３と、ブレード（排土板）４７と、を備える。また、作業装置１３は、アクチュエータとして、ブームシリンダ４４、アームシリンダ４５、バケットシリンダ４６、ブレードリフトシリンダ４８及びブレードチルトシリンダ４９を備える。

ブーム４１は細長い部材として構成されており、その基端部が、旋回フレーム３１の前部に回転可能に支持されている。ブーム４１にはブームシリンダ４４が取り付けられており、ブームシリンダ４４が伸縮することでブーム４１を回転させることができる。

アーム４２は細長い部材として構成されており、その基端部が、ブーム４１の先端部に回転可能に支持されている。アーム４２にはアームシリンダ４５が取り付けられており、アームシリンダ４５が伸縮することでアーム４２を回転させることができる。

バケット４３は、容器状に形成された部材として構成されており、その基端部が、アーム４２の先端部に回転可能に支持されている。バケット４３にはバケットシリンダ４６が取り付けられており、バケットシリンダ４６が伸縮することでバケット４３を回転させて、すくい動作／ダンプ動作を行うことができる。

ブレード４７は、車体幅方向（左右方向）に延びるように設けられている。ブレード４７は、下部走行体１１の前方に配置されている。

ブレード４７は、下部走行体１１に対して、左右方向に延びる軸を中心として回転可能に支持されている。ブレード４７にはブレードリフトシリンダ４８が取り付けられており、ブレードリフトシリンダ４８が伸縮することでブレード４７を昇降させることができる。また、ブレード４７にはブレードチルトシリンダ４９が取り付けられており、ブレードチルトシリンダ４９が伸縮することで、旋回作業車１の直進方向に平行な軸を中心としてブレード４７を傾けることができる。

本実施形態では、ブームシリンダ４４、アームシリンダ４５、バケットシリンダ４６、ブレードリフトシリンダ４８及びブレードチルトシリンダ４９は、何れも油圧シリンダから構成されている。これらの油圧シリンダは、油圧ポンプユニット３４が発生させた油圧力によって伸縮する。

ブレード４７の上部には支柱５５が取り付けられ、この支柱５５の上端にターゲットプリズム（受光装置）５６が固定されている。ターゲットプリズム５６は３６０°プリズムを有しており、何れの方向から光が入射しても、入射光と平行な向きで光を反射させることができる。このターゲットプリズム５６は、後述のトータルステーション５７が位置を計測する対象となる。

作業現場又はその近傍の適宜の位置には、トータルステーション（測距測角装置）５７が設置されている。トータルステーション５７は光を用いた公知の電子式測距測角装置として構成されており、ターゲットプリズム５６が位置する鉛直角、水平角及び距離を測定する。この測定結果に基づいて、ターゲットプリズム５６の３次元座標を計算することができる。トータルステーション５７は自動追尾型として構成されており、ターゲットプリズム５６の位置の変化を自動で追尾する機能を有している。トータルステーション５７は、ターゲットプリズム５６を追尾しながらその位置の変化をリアルタイムで取得する。

旋回作業車１は、無線通信によりトータルステーション５７と通信可能なアンテナ５８を備える。旋回作業車１側は、ターゲットプリズム５６の位置を、トータルステーション５７からリアルタイムで受信することができる。

次に、旋回作業車１が備える油圧回路を説明する。図２は、旋回作業車１の油圧回路を模式的に示す図である。なお、以下では、左右のクローラ走行装置２１、油圧モータ２２及び作業操作レバー３７を特定するために、符号２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒ、３７Ｌ，３７Ｒを用いることがある。

図２に示すように、油圧ポンプユニット３４は、可変容量型の第１油圧ポンプ６１と、固定容量型の第２油圧ポンプ６２と、固定容量型の第３油圧ポンプ６３と、を含んで構成されている。

第１油圧ポンプ６１は、左側の油圧モータ２２Ｌ、ブームシリンダ４４及びアームシリンダ４５と接続されている。第１油圧ポンプ６１の第１吐出ポートと、油圧モータ２２Ｌ、ブームシリンダ４４及びアームシリンダ４５と、の間には、それぞれ方向切換弁７１Ｌ，７２，７３が配置されている。

第１油圧ポンプ６１は、右側の油圧モータ２２Ｒ及びバケットシリンダ４６と接続されている。第１油圧ポンプ６１の第２吐出ポートと、油圧モータ２２Ｒ及びバケットシリンダ４６と、の間には、それぞれ方向切換弁７１Ｒ，７４が配置されている。

第２油圧ポンプ６２は、ブレードリフトシリンダ４８、ブレードチルトシリンダ４９、旋回モータ３２及びブームスイングシリンダ６６と接続されている。第２油圧ポンプ６２の吐出ポートと、ブレードリフトシリンダ４８、ブレードチルトシリンダ４９、旋回モータ３２及びブームスイングシリンダ６６と、の間には、それぞれ方向切換弁７５，７６，７７，７８が配置されている。

左の作業操作レバー３７Ｌは、アーム４２の回転を指示することができる。右の作業操作レバー３７Ｒは、ブーム４１の回転を指示することができる。旋回操作レバー３９は、上部旋回体１２の旋回を指示することができる。なお、旋回操作レバー３９は、例えば、左の作業操作レバー３７Ｌで兼ねることもできる。

旋回作業車１は、左右の作業操作レバー３７Ｌ，３７Ｒに対応して配置されたリモコン弁８１，８２を備えている。それぞれのリモコン弁８１，８２は２つの出力ポートを有しており、左右の作業操作レバー３７Ｌ，３７Ｒのそれぞれの操作に応じたポートに、操作量に応じた圧力の作動油を送ることができる。

これらのリモコン弁８１，８２が出力するパイロット圧力が、それぞれ、方向切換弁７３，７２のパイロットポートに導かれる。言い換えれば、リモコン弁８１，８２は、左右の作業操作レバー３７Ｌ，３７Ｒのそれぞれの操作に応じた圧力（パイロット圧力）で、作動油を送ることができる。

従って、方向切換弁７３，７２のスプールは、左右の作業操作レバー３７Ｌ，３７Ｒのそれぞれで指示される回転状態に応じた方向及び量だけ変位する。これにより、アームシリンダ４５及びブームシリンダ４４を、オペレータの指示に基づいて伸縮させることができる。そのため、作業装置１３を動作させることができる。

他の方向切換弁７１，７４～７８のそれぞれについても、上記の方向切換弁７３，７２と同様にリモコン弁が接続されている。走行操作レバー３６等の操作部材をオペレータが操作することによって、リモコン弁が出力するパイロット圧力が変化し、これにより、方向切換弁７１，７４～７８のスプールが変位して作動油の供給／停止を切り換える。これにより、油圧モータ２２Ｌ，２２Ｒ、バケットシリンダ４６、ブレードリフトシリンダ４８、ブレードチルトシリンダ４９、旋回モータ３２、及びブームスイングシリンダ６６を、オペレータの指示により駆動することができる。

例を挙げて説明すると、図２に示すように、方向切換弁７７にはリモコン弁８３が接続されている。旋回操作レバー３９をオペレータが操作することによって、リモコン弁８３が出力するパイロット圧力が変化し、これにより、方向切換弁７７のスプールが変位して作動油の供給／停止を切り換える。これにより、旋回モータ３２を、オペレータの指示により駆動することができる。そのため、上部旋回体１２を旋回させることができる。

次に、旋回作業車１が備えるブレード４７の位置情報を取得するための構成について説明する。図３は、作業装置１３の動作を制御するための電気的構成を示すブロック図である。

旋回作業車１は、図３に示す制御部１５０を備える。制御部１５０は公知のコンピュータとして構成されており、図示しないＣＰＵ、記憶装置、入出力部等を備えている。ＣＰＵは、各種プログラム等を記憶装置から読み出して実行することができる。記憶装置には、各種のプログラムやデータが記憶されている。

また、旋回作業車１は、ブレード４７の位置情報を取得する位置情報取得部１６１を備える。位置情報取得部１６１は、本実施形態では、アンテナ５８を用いてトータルステーション５７からターゲットプリズム５６の位置を無線受信する無線受信機から構成されている。

位置情報取得部１６１は、ブレード４７の位置情報を制御部１５０に出力する。このブレード４７の位置情報は、３次元位置情報であり、ブレード４７に設けられた目標（ターゲットプリズム５６）までの距離、基準方向に対して目標が存在する方向の水平角度、基準高さに対して目標が存在する方向の鉛直角度を含む。

制御部１５０は、ターゲットプリズム５６の位置に基づいてブレード４７の下端部の位置を求める。そして、制御部１５０は、このブレード下端部の位置と、予め制御部１５０に設定された設計情報と、を比較する。設計情報は、ブレード４７による仕上げ面の高さを３次元で記述した情報である。

制御部１５０は、例えば、ブレード下端部の高さが設計情報の仕上げ面よりも高ければブレード４７を下降させ、仕上げ面よりも低ければブレード４７を上昇させるように、ブレードリフトシリンダ４８を制御する。この制御は、方向切換弁７５，７６のスプールを移動させるためのパイロット圧力を調整する電磁比例弁１６７，１６８に対して、制御部１５０が開度を指示する制御信号を出力することにより実現される。ただし、図２の油圧回路図においては、電磁比例弁１６７，１６８は省略されている。

次に、ターゲットプリズム５６をブレード４７に取り付けるための構成について、図４から図８までを参照して詳細に説明する。図４は、支柱５５の姿勢が起立姿勢である場合におけるブレード４７付近の構成を示す正面図である。図５は、支柱５５の姿勢が起立姿勢である場合におけるブレード４７付近の構成を示す後方斜視図である。図６は、支柱５５の姿勢が起立姿勢である場合における回転体１１３及び支柱５５等の構成を示す前方斜視図である。図７は、支柱５５の姿勢が倒伏姿勢である場合におけるブレード４７付近の構成を示す正面図である。図８は、支柱５５の姿勢が倒伏姿勢である場合における回転体１１３及び支柱５５等の構成を示す前方斜視図である。

図４に示すように、ターゲットプリズム５６は、ブレード４７よりも上方に位置するように、取付部材１１０を介してブレード４７に設けられている。

図５に示すように、取付部材１１０は、ブレード４７の背面１１５に取り付けられている。取付部材１１０は、左右方向において、ブレード４７の左右中央部よりも左右一方側にズレた位置に配置されている。取付部材１１０は、本実施形態では、左右のクローラ装置２１Ｌ，２１Ｒのうち、左のクローラ装置２１Ｌの前方に配置されている。

図５及び図６に示すように、取付部材１１０は、張出部材１１１と、支持体１１２と、回転体１１３と、支柱５５と、を備えている。

張出部材１１１は、図５に示すように、ブレード４７の背面１１５から後方へ張り出すように設けられている。張出部材１１１は、第１固定片１２１と、第２固定片１２２と、を有している。第１固定片１２１及び第２固定片１２２は、左右方向に所定の間隔をあけて配置されている。

第１固定片１２１の前側部分１２３は、ブレード４７の背面１１５に固定されている。同様に、第２固定片１２２の前側部分１２４は、ブレード４７の背面１１５に固定されている。第１固定片１２１及び第２固定片１２２のそれぞれの上端部は、ブレード４７の上端部付近に配置されている。

支持体１１２は、ブレード４７に張出部材１１１を介して取り付けられている。支持体１１２は、張出部材１１１の上に載った状態で、張出部材１１１及びブレード４７にそれぞれ溶接により固定されている。支持体１１２は、ブレード４７の後方において、ブレード４７の上端部付近に配置されている。

支持体１１２は、矩形の平板状に形成されている。支持体１１２は、その厚み方向が上下方向に沿うように配置されている。支持体１１２は、ブレード４７（旋回作業車１）を正面から見たとき、ブレード４７と重なり合うように配置されている。

支持体１１２には、回転支持部１１６が固定されている。回転支持部１１６は、支持体１１２の左右一端部（具体的には、ブレード４７の左右中央に近い側の端部である右端部）に配置されている。回転支持部１１６は、円筒状の部材として構成されている。回転支持部１１６の軸孔には、後述の回転軸１３１が差し込まれている。

回転体１１３は、支持体１１２に回転可能に支持されている。この結果、回転体１１３は、ブレード４７に対して、前後方向に向けられた軸を中心として回転可能である。この回転により、回転体１１３は、図４及び図６に示す第１回転位置と、図７及び図８に示す第２回転位置と、の間で移動することができる。

具体的に説明すると、載置部１２５には回転軸１３１が取り付けられている。回転軸１３１は、支持体１１２が備える回転支持部１１６に差し込まれている。これにより、載置部１２５（言い換えれば、回転体１１３）が、支持体１１２ひいてはブレード４７に対して、回転軸１３１を中心として回転することができる。これにより、第１回転位置と第２回転位置との間での位置の切換が実現される。

回転体１１３が第１回転位置となっているとき、当該回転体１１３は支持体１１２の上に載っている。回転体１１３が第２回転位置となっているとき、当該回転体１１３は支持体１１２から離れている。

回転体１１３は、平板状に形成された載置部１２５を備える。載置部１２５は、回転体１１３が第１回転位置にあるとき、支持体１１２に対して平行な状態で、支持体１１２の上面に接する。載置部１２５には、前述の支柱５５が設けられている。支柱５５は細長い円柱状に形成され、載置部１２５に対して垂直に向けて配置されている。支柱５５は、支持体１１２から遠い側へ突出している。

載置部１２５は、支持体１１２の上に載った状態で、ボルト等の締結部材１２８により支持体１１２に固定される。これにより、振動等によって回転体１１３が不測に回転することを防止することができる。締結部材１２８を取り外すことにより、回転体１１３が第２回転位置になるように支持体１１２に対して変位可能な状態になる。

載置部１２５には、Ｌ字状のストッパ部１３３が形成されている。ストッパ部１３３は、載置部１２５が第１回転位置からほぼ９０°回転した状態で、第２固定片１２２に当たる。この規制により、回転体１１３が第２回転位置に位置決めされる。

支柱５５の長手方向一側の端部が、回転体１１３の載置部１２５に固定されている。従って、支柱５５は、回転体１１３と一体的に回転することができる。支柱５５において回転体１１３と反対側の端部には、ターゲットプリズム５６が設けられている。

この構成で、回転体１１３が第１回転位置であるときは、支柱５５は図４に示すように、回転体１１３から上方へ突出する起立姿勢をとる。回転体１１３が第２回転位置であるときは、支柱５５は図７に示すように、回転体１１３から右方へ突出する倒伏姿勢をとる。

支柱５５が起立姿勢となっているとき、図４から図６までに示すように、当該支柱５５はブレード４７に対して上方へ突出している。支柱５５が倒伏姿勢となっているとき、図７及び図８に示すように、当該支柱５５は、ブレード４７の延びる方向（左右方向）と平行に向けられる。

支柱５５の長さは、トータルステーション５７を基準としたターゲットプリズム５６の見通しの良さ等を考慮して、任意に設定することができる。なお、ターゲットプリズム５６は非使用時には旋回作業車１から取り外されることが多いので、支柱５５の長さは、倒伏姿勢でブレード４７の左右幅から支柱５５がはみ出ないように定めることが好ましい。勿論、支柱５５にターゲットプリズム５６が取り付けられたまま倒伏姿勢となってもターゲットプリズム５６がブレード４７の左右幅からはみ出ないように、支柱５５の長さを定めても良い。

本実施形態では、支柱５５が起立姿勢になっている状態で、前述のように回転体１１３（載置部１２５）を支持体１１２に締結部材１２８により固定することで、支柱５５がブレード４７に対して動かないようにすることができる。

図面には示されていないが、支柱５５は、倒伏姿勢になっている状態でもブレード４７に対して固定可能な構成となっている。この固定構造としては、例えば、ロックピンを用いた公知の構成とすることができるが、これに限定されない。

以上の構成で、回転体１１３を支持体１１２（ブレード４７）に対して回転させて、支柱５５の姿勢を、起立姿勢又は倒伏姿勢の間で切り換えることができる。この支柱５５の姿勢の切換は、支柱５５にターゲットプリズム５６を取り付けた状態で行うことができる。

旋回作業車１を用いて情報化施工を行う場合、支柱５５を起立姿勢で固定する。これにより、ターゲットプリズム５６がブレード４７のほぼ上方に位置するので、ターゲットプリズム５６の位置をトータルステーション５７によって良好に取得することができる。旋回作業車１は、ターゲットプリズム５６の３次元位置と、予め旋回作業車１に設定された設計情報と、を比較した結果に基づいて、上述の制御により、ブレード４７の高さを自動的に変更する。これにより、ブレード４７を用いて敷均し作業を好適に実行することができる。

一方で、ブレード４７の自動制御を行わない場合は、支柱５５の姿勢を起立姿勢から倒伏姿勢に切り換える。これにより、作業装置１３が支柱５５と干渉することを回避しつつ、当該作業装置１３による作業を行うことができる。

回転体１１３及び支柱５５は、ブレード４７から後方に突出するように設けられた張出部材１１１に取り付けられている。張出部材１１１（第１固定片１２１及び第２固定片１２２）は、支持体１１２とともに、ブレード４７の背面１１５に溶接により固定されている。この結果、支柱５５等がブレード４７の後方に位置するレイアウトとなるので、支柱５５の姿勢が起立姿勢及び倒伏姿勢の何れであっても、排土作業の邪魔になりにくい。

また、旋回作業車１は、支柱５５が起立姿勢にある場合に作業装置１３が動作したとき、この作業装置１３が支柱５５に干渉することを防止するための処理を実行することができる。以下、この処理に関する構成について説明する。

図３に示すように、制御部１５０は、記憶部１５１と、作業装置位置取得部１５２と、規制判定部１５３と、を備える。

上述したとおり、制御部１５０はＣＰＵ等を備えており、また、ＲＯＭには、各種のプログラムが記憶されている。上記のハードウェアとソフトウェアの協働により、制御部１５０を、図３に示す記憶部１５１、作業装置位置取得部１５２、及び規制判定部１５３等として動作させることができる。

記憶部１５１は、作業装置１３の規制領域に関する規制位置情報を記憶することができる。規制位置情報は、起立姿勢にある支柱５５の位置に基づいて、当該支柱５５の近傍となるように予め定められる。

作業装置位置取得部１５２は、作業装置１３の位置情報を取得することができる。本実施形態では、作業装置位置取得部１５２は、制御部１５０が取得した上部旋回体１２の旋回角度、ブーム４１の回転角度、アーム４２の回転角度、及びバケット４３の回転角度に基づいて、作業装置１３の位置情報を計算して取得するようになっている。作業装置１３の位置情報としては、具体的には、バケット４３の先端部の３次元座標とすることができるが、これに限定されない。

規制判定部１５３は、記憶部１５１が記憶する規制位置情報と、作業装置位置取得部１５２が取得した作業装置位置情報と、に基づいて、作業装置１３の動作を規制する必要があるか否かを判定することができる。

図３に示すように、制御部１５０には、前述の位置情報取得部１６１が接続されるとともに、旋回角度センサ１６２、第１角度センサ１６３、第２角度センサ１６４、第３角度センサ１６５、及び起立姿勢検知部１６６が接続されている。また、制御部１５０には、規制装置に相当する電磁弁１７０が接続されている。

旋回角度センサ１６２は、上部旋回体１２の旋回角度を検出することができる。第１角度センサ１６３は、ブーム４１の回転角度を検出することができる。第２角度センサ１６４は、アーム４２の回転角度を検出することができる。第３角度センサ１６５は、バケット４３の回転角度を検出することができる。これらのセンサ１６２，１６３，１６４，１６５は、それぞれ、検出信号を制御部１５０へ出力する。

起立姿勢検知部１６６は、支柱５５が起立姿勢であることを検知することができる。起立姿勢検知部１６６は、本実施形態では、押圧式スイッチから構成されている。起立姿勢検知部１６６は、図８に示すように、支持体１１２に上方へ突出するように設けられる。支柱５５が起立姿勢になるとき、起立姿勢検知部１６６が備える接触子が、回転体１１３によって上側から押圧される。起立姿勢検知部１６６は、接触子が押されているか否かを示す検知信号を制御部１５０へ出力する。

電磁弁１７０は、作業装置１３の動作を規制することができる。具体的には、電磁弁１７０は、図２に示す第３油圧ポンプ６３から方向切換弁７７，７２，７３のパイロットポートに送られる作動油の供給を阻止することで、旋回モータ３２、ブームシリンダ４４、及びアームシリンダ４５の駆動を停止することが可能である。電磁弁１７０は、第３油圧ポンプ６３と、方向切換弁７７，７２，７３との間に配置されている。電磁弁１７０は、開弁状態又は閉弁状態となるように作動する。

電磁弁１７０は、カットオフ制御を実現するものである。電磁弁１７０は、図示しないカットオフスイッチの接点が閉じられているとき（ＯＮ時）、開弁状態となる。一方、電磁弁１７０は、前記カットオフスイッチの接点が開かれているとき（ＯＦＦ時）、閉弁状態となる。なお、前記カットオフスイッチは、前記操作部材に含まれるカットオフレバー３８の操作により、ＯＮとＯＦＦの間で切り換えられる。本実施形態では、カットオフスイッチがＯＦＦになっている場合だけでなく、後述する所定の条件が満たされた場合も、電磁弁１７０が閉弁するように制御される。

電磁弁１７０が開かれた状態では、第３油圧ポンプ６３から方向切換弁７７に作動油を供給可能とし、方向切換弁７７にパイロット圧力を作用させることができる。電磁弁１７０が閉じられた状態では、第３油圧ポンプ６３から方向切換弁７７への作動油の供給が遮断される。これにより、パイロット圧力が方向切換弁７７に作用しなくなるので、旋回モータ３２による上部旋回体１２の旋回が実質的に阻止される。同様に、電磁弁１７０が閉じられると、方向切換弁７２，７３にパイロット圧力が作用しなくなるので、ブームシリンダ４４によるブーム４１の回転、及び、アームシリンダ４５によるアーム４２の回転が、実質的に阻止される。

次に、図９を参照して、電磁弁１７０に関して制御部１５０が行う処理を説明する。図９は、作業装置１３の動作の規制に関する処理を示すフローチャートである。

図９の処理が開始されると、制御部１５０は先ず、起立姿勢検知部１６６の検知結果に基づいて、支柱５５の姿勢が起立姿勢であるか否を判定する（ステップＳ１０１）。支柱５５の姿勢が起立姿勢でない場合、制御部１５０は、電磁弁１７０を開弁状態とする（ステップＳ１０２）。その後、処理はステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０１の判定の結果、支柱５５の姿勢が起立姿勢である場合、制御部１５０は、作業装置１３の位置が規制領域に入っているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。作業装置１３の位置が規制領域に入っている場合、制御部１５０は、電磁弁１７０を閉弁状態とする（ステップＳ１０４）。その後、処理はステップＳ１０１に戻る。

作業装置１３の位置が規制領域に入っていない場合、制御部１５０は、電磁弁１７０を開弁状態とする（ステップＳ１０２）。その後、処理はステップＳ１０１に戻る。

以上の処理を行うことにより、支柱５５が起立姿勢であり、かつ、作業装置１３が支柱５５（言い換えれば、ターゲットプリズム５６）の近傍の規制領域にある場合には、電磁弁１７０が自動的に閉じられるので、上部旋回体１２の旋回、ブーム４１の回転等の動作を阻止することができる。従って、オペレータが支柱５５を倒し忘れて作業装置１３の操作を行った場合でも、バケット４３等がターゲットプリズム５６及び支柱５５と衝突するのを防止することができる。

以上に説明したように、本実施形態の旋回作業車１は、下部走行体１１と、上部旋回体１２と、作業装置１３と、回転体１１３と、支柱５５と、を備える。下部走行体１１は、ブレード４７が設けられる。上部旋回体１２は、旋回可能となるように下部走行体１１に支持される。作業装置１３は、上部旋回体１２に回転可能に支持される。回転体１１３は、ブレード４７に設けられる。支柱５５は、回転体１１３から突出するように設けられる。支柱５５には、トータルステーション５７の測定対象であるターゲットプリズム５６を固定可能である。回転体１１３がブレード４７に対して回転することで、支柱５５の姿勢を起立姿勢と倒伏姿勢との間で切換可能に構成されている。

これにより、ターゲットプリズム５６を用いてブレード４７による作業を行う場合には、支柱５５を起立姿勢として、トータルステーション５７での測定を良好に行うことができる。一方、ターゲットプリズム５６を用いない作業のときは、支柱５５を倒伏姿勢とすることで、例えば作業装置１３による作業の邪魔にならないようにすることができる。この結果、支柱５５の旋回作業車１への取付け／取外し作業を省略できるので、作業者の手間を軽減することができる。

また、本実施形態の旋回作業車１は、張出部材１１１を備えている。張出部材１１１は、ブレード４７から後方へ張り出すように設けられ、回転体１１３を支持している。

これにより、張出部材１１１を用いて、回転体１１３及び支柱５５、ひいてはターゲットプリズム５６をブレード４７に安定して支持することができる。また、回転体１１３及び支柱５５がブレード４７の後方に位置するので、排土作業の邪魔になりにくいレイアウトを実現できる。

また、本実施形態の旋回作業車１は、本実施形態の旋回作業車１は、作業装置位置取得部１５２と、電磁弁１７０と、起立姿勢検知部１６６と、制御部１５０と、を備える。作業装置位置取得部１５２は、作業装置１３の位置情報を取得する。電磁弁１７０は、作業装置１３の動作を規制する。起立姿勢検知部１６６は、支柱５５の姿勢が起立姿勢であるか否かを検知する。制御部１５０は、起立姿勢検知部１６６により支柱５５の姿勢が起立姿勢であることが検知された場合、作業装置位置取得部１５２が取得した作業装置１３の位置情報に基づいて、電磁弁１７０を閉弁状態にする。

これにより、支柱５５の姿勢が起立姿勢である場合には、電磁弁１７０を閉弁状態にすることで旋回モータ３２等の駆動を実質的に阻止して、作業装置１３が支柱５５等に干渉することを回避することができる。従って、作業装置１３との干渉によりターゲットプリズム５６及び支柱５５等が損傷するのを防止することができる。一方、作業装置１３が規制領域に侵入していないときは、作業装置１３の動作が規制されないので、作業装置１３の作業効率が過度に低下することはない。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記の実施形態では、回転体１１３は張出部材１１１及び支持体１１２を介してブレード４７に設けられているが、回転体１１３をブレード４７に設けるための構成は特に限定されず、例えば、ブレード４７に他の部材を介して設けられても良いし、ブレード４７に直接設けられても良い。

上記の実施形態では、支柱５５は、倒伏姿勢になったとき、回転体１１３から旋回作業車１の右方へ突出するように設けられているが、回転体１１３から旋回作業車１の左方へ突出するようにしても良い。

支柱５５の姿勢を起立姿勢に保持するための構成は、締結部材１２８以外の部品、例えばロックピン等を用いて実現することもできる。支柱５５の姿勢を倒伏姿勢に保持するための構成も同様に、適宜のものに変更することができる。

上記の実施形態では、作業装置１３の位置が規制領域に入った場合、旋回モータ３２、ブームシリンダ４４及びアームシリンダ４５を停止させている。この代わりに、ブームシリンダ４４等が回避動作を自動的に行うように構成しても良い。例えば、支柱５５が倒されていない状態の旋回作業車１において、オペレータの操作により上部旋回体１２が旋回している状態を考える。制御部１５０は、このまま旋回を継続すればバケット４３がターゲットプリズム５６等に衝突するか否かを、作業装置１３の位置に基づく計算により判定する。制御部１５０は、上記の衝突の可能性が高い場合は、上部旋回体１２の旋回を継続しつつ、自動的にブームシリンダ４４等を駆動してバケット４３を上昇させる等の制御を行う。この構成によっても、ターゲットプリズム５６等の破損を防止することができる。

作業装置１３の動作の規制は、方向切換弁へのパイロット圧力の供給停止によって実現することに限定されない。例えば、上部旋回体１２の旋回を制動する油圧式の旋回ブレーキを旋回作業車１が備える場合を考える。この旋回ブレーキは、バネ力により制動するが、油圧を供給することによりブレーキを解除することができる。通常の作業時には、油圧ポンプが旋回ブレーキに油圧を供給することで、制動は行われない。一方、作業装置１３の位置情報が規制領域に入っている場合には、制御部１５０は、旋回ブレーキへの油圧の供給を例えば電磁弁によって遮断する。これによって上部旋回体１２の旋回が制動され、作業装置１３の旋回を実質的に阻止することができる。

作業装置１３の動作を規制するか否かの判断は、作業装置１３の現在の位置に加えて、作業装置１３の速度、加速度等を考慮して行われても良い。

上述の教示を考慮すれば、本発明が多くの変更形態及び変形形態をとり得ることは明らかである。従って、本発明が、添付の特許請求の範囲内において、本明細書に記載された以外の方法で実施され得ることを理解されたい。

１ 旋回作業車（建設機械）
１１ 下部走行体
１２ 上部旋回体
１３ 作業装置
４７ ブレード（排土板）
５５ 支柱
５６ ターゲットプリズム（受光装置）
５７ トータルステーション（測距測角装置）
１１１ 張出部材
１１３ 回転体
１５０ 制御部
１５２ 作業装置位置取得部
１６６ 起立姿勢検知部
１７０ 電磁弁（規制装置）

Claims (3)

1. 排土板が設けられた下部走行体と、
   旋回可能となるように前記下部走行体に支持される上部旋回体と、
   前記上部旋回体に回転可能に支持された作業装置と、
   前記排土板に設けられた回転体と、
   前記回転体から突出するように設けられた支柱と、
   を備え、
   前記支柱には、測距測角装置の測定対象である受光装置を固定可能であり、
   前記回転体が前記排土板に対して回転することで、前記支柱の姿勢を起立姿勢と倒伏姿勢との間で切換可能に構成されていることを特徴とする建設機械。
2. 請求項１に記載の建設機械であって、
   前記排土板から後方へ張り出すように設けられ、前記回転体を支持する張出部材を備えることを特徴とする建設機械。
3. 請求項１又は２に記載の建設機械であって、
   前記作業装置の位置情報を取得する作業装置位置取得部と、
   前記作業装置の動作を規制する規制装置と、
   前記支柱の姿勢が前記起立姿勢であるか否かを検知する起立姿勢検知部と、
   前記起立姿勢検知部により前記支柱の姿勢が前記起立姿勢であることが検知された場合、前記作業装置位置取得部が取得した前記作業装置の位置情報に基づいて、前記規制装置を作動させる制御部と、
   を備えることを特徴とする建設機械。

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