JP7324852B2 - 油圧ショベル - Google Patents

Description

本発明は、油圧ショベルに関する。

下記特許文献１には、ブルドーザーのブレードにプリズムを設置し、トータルステーションによりブレードの位置情報を取得してブレードを制御することで、自動的に敷き均し作業を行う技術が開示されている。

しかしながら、特許文献１の技術を油圧ショベルのブレード作業に適用した場合、オペレータが作業機を動かしたり、旋回操作を行ったりすることによって、作業機がプリズムに接触して破損させる場合もある。また、プリズムが例えばターゲットＩＤを発信できる種類のものである場合、電源を供給するためのケーブルと油圧ショベルの上部旋回体とが連結しているため、上部旋回体の旋回によりケーブルが切断される恐れがある。

特開平１１－２３７２４４号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、排土装置を用いて自動的に敷き均し作業を行うことのできる油圧ショベルを提供することにある。

本発明に係る油圧ショベルは、下部走行体と、
前記下部走行体の上方で旋回可能に設けられた上部旋回体と、
前記上部旋回体に上下方向に回動可能に支持された作業機と、
前記下部走行体に上下方向に回動可能に支持された排土装置と、
前記排土装置の排土板に配置され、前記排土板の現在位置に関する現在位置情報を取得する位置情報取得装置と、
施工計画の設計面データから得られる前記排土板の目標位置情報と、前記現在位置情報と、の偏差に基づいて前記排土装置を制御する排土制御装置と、
前記上部旋回体の旋回と前記作業機の動作を禁止する禁止装置と、を備える。

この構成によれば、排土制御装置により施工計画の設計面データから得られる排土板の目標位置情報と、排土板の現在位置情報と、の偏差に基づいて排土装置を制御することで、自動的に敷き均し作業を行うことができる。また、位置情報取得装置は、排土板に配置されているが、禁止装置により上部旋回体の旋回と作業機の動作を禁止することで、作業機が位置情報取得装置に接触して破損したり、位置情報取得装置と上部旋回体とを連結するケーブルが切断されたりするのを防止することができる。

本実施形態に係る油圧ショベルを示す左側面図である。 本実施形態に係る油圧ショベルの油圧回路を示す図である。 油圧ショベルが備える制御系を示すブロック図である。 他の実施形態に係る制御系を示すブロック図である。 他の実施形態に係る制御系を示すブロック図である。 他の実施形態に係る制御系を示すブロック図である。 他の実施形態に係る制御系を示すブロック図である。 他の実施形態に係る油圧回路を示す図である。 禁止スイッチを備える油圧ショベルの運転席の周辺の構成を示す概略斜視図である。 ブレードのアングル操作について説明するための模式図である。 油圧ショベルに搭載されるブレード操作レバーを後方から前方に向かって見た概略平面図である。 油圧ショベルに搭載されるブレード操作レバーを前方から後方に向かって見た概略平面図である。

本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

［油圧ショベルの概要］
油圧ショベル１の概略構造について説明する。図１に示すように、油圧ショベル１は、下部走行体２と、下部走行体２の上方で旋回可能に設けられた上部旋回体３と、上部旋回体３に水平回動可能に支持された揺動体であるブームブラケット４と、ブームブラケット４に上下回動可能に支持された作業機５とを備える。

下部走行体２は、エンジン３０からの動力を受けて駆動し、油圧ショベル１を走行させたり旋回させたりする。下部走行体２は、左右一対のクローラ２１，２１と、それらを駆動させる左右一対の走行モータ２２，２２とを備える。また、下部走行体２には、排土装置２０が上下方向に回動可能に支持されている。排土装置２０は、一対のブレードアーム２３，２３と、それらの先端部の間で左右方向に延びたブレード２４（排土板に相当する）と、ブレード２４を上下に昇降させるためのブレードリフトシリンダ２５と、ブレード２４をチルトさせるためのブレードチルトシリンダ２６（図２参照）とを備えている。ブレード２４を昇降させることで、ブレード２４と地面との相対距離を調整することができる。ブレード２４をチルトさせることで、ブレード２４の左下端又は右下端と地面との間隔を調整することができる。ブレード２４には、傾斜角（チルト角）を検出する傾斜センサ２６ａ（図３参照）が設けられている。

ブレード２４には、測位衛星からの信号を受信して測位するＧＮＳＳアンテナ２７が取り付けられている。ＧＮＳＳアンテナ２７は、ブレード２４の背面から立設された支柱２７ａの先端に固定されている。なお、本実施形態の油圧ショベル１は、ＲＴＫ－測位方式を用いてブレード２４の位置情報を取得しており、施工現場には不図示の基準局が設置されている。

上部旋回体３は、その中央部で上下方向に延びる軸線回りに旋回動作可能に構成されている。上部旋回体３には、エンジン３０、カウンターウェイト３１、キャビン３２、旋回モータ３３などが配設されている。油圧モータである旋回モータ３３の駆動力で上部旋回体３が旋回ベアリングを介して旋回する。

キャビン３２で囲まれた運転部には、オペレータが着座するための運転席３２１が装備されている。運転席３２１の左右に一対の作業操作レバー３２２，３２２、前方に一対の走行レバー３２３，３２３が配置されている。オペレータは、運転席３２１に着座して作業操作レバー３２２，３２２、走行レバー３２３，３２３等を操作することによって、エンジン３０、各油圧モータ、各油圧アクチュエータ等の制御を行い、走行、旋回、作業等を行うことができる。

ブームブラケット４は、上部旋回体３の前端部にステー３４を介して取り付けられている。ステー３４には、軸線を上下方向に向けた枢軸ピン４０が設けられている。ブームブラケット４は、その枢軸ピン４０を中心にして水平回動自在に（即ち、左右へ揺動自在に）支持されている。上部旋回体３とブームブラケット４との間には、前後方向に伸縮作動するスイングシリンダ４１（図２参照）が設けられている。ブームブラケット４の水平回動は、スイングシリンダ４１の伸縮に応じて作動する。

作業機５は、エンジン３０からの動力を受けて駆動し、運転部での操作に応じて土砂の掘削作業などを行う。作業機５は、ブームブラケット４に上下回動可能に支持されている。ブームブラケット４には、軸線を水平方向に向けた枢軸ピン５０が設けられている。作業機５の基端部（後述するブーム５１の基端部）は、その枢軸ピン５０を中心にして上下回動自在に支持されている。作業機５は、その枢軸ピン５０の軸線と直交する鉛直面上で回動する。また、作業機５は、ブームブラケット４の水平回動に連動してスイング動作を行うことができる。

作業機５は、ブーム５１、アーム５２、及びバケット５３を備え、これらを独立して駆動することによって土砂等の掘削作業を可能としている。ブーム５１は、基端部がブームブラケット４に上下回動可能に取り付けられており、伸縮自在に可動するブームシリンダ５１ａによって回動される。また、アーム５２は、基端部がブーム５１の先端部に支持されて、伸縮自在に可動するアームシリンダ５２ａによって回動される。そして、バケット５３は、基端部がアーム５２の先端部に支持されて、伸縮自在に可動するバケットシリンダ５３ａによって回動される。ブームシリンダ５１ａ、アームシリンダ５２ａ、及びバケットシリンダ５３ａは、油圧シリンダにより構成される。

［油圧回路の構成］
図２を用いて、油圧ショベル１が有する油圧回路６について説明する。油圧回路６は、複数の油圧アクチュエータ６０、可変容量型ポンプ６１、固定容量型ポンプ６２、及びパイロットポンプ６３を有する。

複数の油圧アクチュエータ６０は、第１走行用モータ２２ａ、第２走行用モータ２２ｂ（左走行モータ２２、右走行モータ２２のいずれか）、ブームシリンダ５１ａ、アームシリンダ５２ａ、バケットシリンダ５３ａ、ブレードリフトシリンダ２５、ブレードチルトシリンダ２６、旋回モータ３３、及びスイングシリンダ４１で構成されている。

可変容量型ポンプ６１及び固定容量型ポンプ６２は、エンジン３０によって駆動され、油圧アクチュエータ６０へ供給される作動油を吐出する。可変容量型ポンプ６１は、第１走行用モータ２２ａ、第２走行用モータ２２ｂ、ブームシリンダ５１ａ、アームシリンダ５２ａ、バケットシリンダ５３ａに作動油を供給して駆動する。固定容量型ポンプ６２は、ブレードリフトシリンダ２５、ブレードチルトシリンダ２６、旋回モータ３３、スイングシリンダ４１に作動油を供給して駆動する。

複数の油圧アクチュエータ６０には、それぞれ対応する方向切換弁が設けられ、方向切換弁は、可変容量型ポンプ６１及び固定容量型ポンプ６２から油圧アクチュエータ６０へ圧送する作動油の方向と容量を切り換え可能なパイロット式の方向切換弁である。

本実施形態においては、第１走行用モータ２２ａに対応する第１走行用方向切換弁６４ａ、第２走行用モータ２２ｂに対応する第２走行用方向切換弁６４ｂ、ブームシリンダ５１ａに対応するブーム用方向切換弁６４ｃ、アームシリンダ５２ａに対応するアーム用方向切換弁６４ｄ、バケットシリンダ５３ａに対応するバケット用方向切換弁６４ｅ、ブレードリフトシリンダ２５に対応するブレードリフト用方向切換弁６４ｆ、ブレードチルトシリンダ２６に対応するブレードチルト用方向切換弁６４ｇ、旋回モータ３３に対応する旋回用方向切換弁６４ｈ、スイングシリンダ４１に対応するスイング用方向切換弁６４ｉが設けられている。これらの方向切換弁は、まとめてコントロールバルブ６４と呼ばれる。

パイロットポンプ６３は、主にコントロールバルブ６４へ入力される指令としてのパイロット油を吐出する。ただし、図２ではパイロットポンプ６３からコントロールバルブ６４に至る油路を一部省略している。パイロットポンプ６３は、エンジン３０によって駆動され、圧油を吐出することにより、油路内にパイロット圧を発生させる。

また、油圧回路６は、ブーム用操作装置７１、アーム用操作装置７２、及び旋回用操作装置７３を備えている。ブーム用操作装置７１、アーム用操作装置７２、及び旋回用操作装置７３は、一対の作業操作レバー３２２，３２２で構成される。また、油圧回路６は、ブレードリフト用操作装置７４及びブレードチルト用操作装置７５を備えている。ブレードリフト用操作装置７４及びブレードチルト用操作装置７５は、不図示のブレード操作レバーで構成される。なお、図２には示していないが、油圧回路６は、バケット用操作装置及びスイング用操作装置を備えている。

ブーム用操作装置７１は、ブーム用方向切換弁６４ｃに供給されるパイロット圧油の向きと圧力を切り換えるためのブーム用リモコン弁７１０を有する。ブーム用リモコン弁７１０には、パイロットポンプ６３から吐出された圧油が供給される。ブーム用リモコン弁７１０は、ブーム用操作装置７１の操作方向と操作量に応じてパイロット圧を生成する。

アーム用操作装置７２は、アーム用方向切換弁６４ｄに供給されるパイロット圧油の向きと圧力を切り換えるためのアーム用リモコン弁７２０を有する。アーム用リモコン弁７２０には、パイロットポンプ６３から吐出された圧油が供給される。アーム用リモコン弁７２０は、アーム用操作装置７２の操作方向と操作量に応じてパイロット圧を生成する。

旋回用操作装置７３は、旋回用方向切換弁６４ｈに供給されるパイロット圧油の向きと圧力を切り換えるための旋回用リモコン弁７３０を有する。旋回用リモコン弁７３０には、パイロットポンプ６３から吐出された圧油が供給される。旋回用リモコン弁７３０は、旋回用操作装置７３の操作方向と操作量に応じてパイロット圧を生成する。

ブレードリフト用操作装置７４は、ブレードリフト用方向切換弁６４ｆに供給されるパイロット圧油の向きと圧力を切り換えるためのブレードリフト用リモコン弁７４０を有する。ブレードリフト用リモコン弁７４０には、パイロットポンプ６３から吐出された圧油が供給される。ブレードリフト用リモコン弁７４０は、ブレードリフト用操作装置７４の操作方向と操作量に応じてパイロット圧を生成する。

ブレードリフト用リモコン弁７４０とブレードリフト用方向切換弁６４ｆとの間の第１油路７４０ａには、第１シャトル弁７４０ｃを介して第１マシンコントロール油路７４０ｄが接続されている。また、ブレードリフト用リモコン弁７４０とブレードリフト用方向切換弁６４ｆとの間の第２油路７４０ｂには、第２シャトル弁７４０ｅを介して第２マシンコントロール油路７４０ｆが接続されている。第１マシンコントロール油路７４０ｄ及び第２マシンコントロール油路７４０ｆには、パイロットポンプ６３からパイロット圧油が供給される。

ブレードチルト用操作装置７５は、ブレードチルト用方向切換弁６４ｇに供給されるパイロット圧油の向きと圧力を切り換えるためのブレードチルト用リモコン弁７５０を有する。ブレードチルト用リモコン弁７５０には、パイロットポンプ６３から吐出された圧油が供給される。ブレードチルト用リモコン弁７５０は、ブレードチルト用操作装置７５の操作方向と操作量に応じてパイロット圧を生成する。

ブレードチルト用リモコン弁７５０とブレードチルト用方向切換弁６４ｇとの間の第３油路７５０ａには、第３シャトル弁７５０ｃを介して第３マシンコントロール油路７５０ｄが接続されている。また、ブレードチルト用リモコン弁７５０とブレードチルト用方向切換弁６４ｇとの間の第４油路７５０ｂには、第４シャトル弁７５０ｅを介して第４マシンコントロール油路７５０ｆが接続されている。第３マシンコントロール油路７５０ｄ及び第４マシンコントロール油路７５０ｆには、パイロットポンプ６３からパイロット圧油が供給される。

第１マシンコントロール油路７４０ｄ、第２マシンコントロール油路７４０ｆ、第３マシンコントロール油路７５０ｄ、第４マシンコントロール油路７５０ｆには、それぞれ電磁比例弁１０３が設けられている。電磁比例弁１０３は、後述するマシンコントロールコントローラ１０２からの制御指令によりパイロット圧を調圧可能となっている。これにより、マシンコントロールコントローラ１０２は、ブレードリフト用方向切換弁６４ｆ及びブレードチルト用方向切換弁６４ｇを操作して、ブレードリフトシリンダ２５及びブレードチルトシリンダ２６の駆動を制御することができる。

パイロットポンプ６３と、ブーム用リモコン弁７１０、アーム用リモコン弁７２０、及び旋回用リモコン弁７３０との間の油路には、禁止装置としての電磁弁１０４が設けられている。また、パイロットポンプ６３と、不図示のバケット用リモコン弁及びスイング用リモコン弁との間の油路にも、電磁弁１０４が設けられる。電磁弁１０４は、後述する統合コントローラ１００からの制御指令によりパイロットポンプ６３からのパイロット１次圧を制御する。具体的には、電磁弁１０４は、統合コントローラ１００からの開放信号が切断されることにより、パイロット１次圧を遮断する。これにより、ブーム用リモコン弁７１０、アーム用リモコン弁７２０、旋回用リモコン弁７３０、バケット用リモコン弁、及びスイング用リモコン弁にパイロットポンプ６３からの圧油が供給されなくなるため、ブーム用操作装置７１、アーム用操作装置７２、旋回用操作装置７３、バケット用操作装置及びスイング用操作装置の操作による上部旋回体３の旋回と作業機５の動作が禁止される。

［油圧ショベルの制御系］
油圧ショベル１が備える制御系の一例について簡単に説明する。この油圧ショベル１は、制御装置としての統合コントローラ１００を備える。統合コントローラ１００は、油圧ショベル１の駆動制御を行う主制御部として、上述したエンジン３０や油圧ポンプへの制御指示を出力する。

また、油圧ショベル１は、ブレード２４、ブレードリフトシリンダ２５、及びブレードチルトシリンダ２６を含む排土装置２０を制御する排土制御装置１０１を備える。排土制御装置１０１は、マシンコントロール用のコントロールバルブ６４（ブレードリフト用方向切換弁６４ｆ及びブレードチルト用方向切換弁６４ｇ）と、マシンコントロールコントローラ１０２と、電磁比例弁１０３とを備え、排土装置２０を自動的に動作させる。

マシンコントロールコントローラ１０２は、施工計画の設計面データから得られるブレード２４の目標位置情報と、ブレード２４の現在位置情報と、の偏差に基づいて排土装置２０を制御する。

設計面データは、施工計画された工事区間の各水平座標位置における仕上げ面の高さを３次元化した電子データであり、予めマシンコントロールコントローラ１０２に入力される。設計面データは、設計面データ格納装置１０２ａに保存される。設計面データに基づき、ブレード２４の目標位置を設定することができる。

本実施形態では、ブレード２４の現在位置情報は、傾斜センサ２６ａ及びＧＮＳＳアンテナ２７により取得される。具体的には、ＧＮＳＳアンテナ２７により取得されたブレード２４の座標情報と、傾斜センサ２６ａにより検出されたブレード２４の傾斜角情報とを組み合わせることで、ブレード２４の位置と姿勢を含む現在位置情報を取得することができる。なお、マシンコントロールコントローラ１０２は、ブレード２４の幅、ブレード２４に対するＧＮＳＳアンテナ２７の取付位置等に関する情報を予め保存しており、ブレード２４の現在位置情報を正確に演算できる。

マシンコントロールコントローラ１０２は、ブレード制御指令算出部１０２ｂを備えている。ブレード制御指令算出部１０２ｂは、設計面データ格納装置１０２ａに保存された設計面データからブレード２４の目標位置情報を読み出し、この目標位置情報とブレード２４の現在位置情報を比較して、ブレード２４が目標位置となるように電磁比例弁１０３に送る制御指令値を算出する。

電磁比例弁１０３は、マシンコントロールコントローラ１０２からの制御指令によりブレードリフト用方向切換弁６４ｆ及びブレードチルト用方向切換弁６４ｇへ付与されるパイロット圧を調圧することで、ブレードリフトシリンダ２５及びブレードチルトシリンダ２６の駆動を制御する。

マシンコントロールコントローラ１０２には、排土制御装置１０１を起動するための起動スイッチ１０５が接続されている。起動スイッチ１０５は、運転席３２１の前方に配置され、起動スイッチ１０５をオンすることで、ブレード２４の自動制御を実行することができる。

本実施形態の統合コントローラ１００は、マシンコントロールコントローラ１０２が起動されると、マシンコントロールコントローラ１０２からの信号を受けて電磁弁１０４へ制御指令を送り、パイロットポンプ６３からのパイロット１次圧を遮断する。これにより、ブーム用操作装置７１、アーム用操作装置７２、旋回用操作装置７３、バケット用操作装置及びスイング用操作装置の操作による上部旋回体３の旋回と作業機５の動作が禁止される。

以上のように、本実施形態の油圧ショベル１は、下部走行体２と、
下部走行体２の上方で旋回可能に設けられた上部旋回体３と、
上部旋回体３に上下方向に回動可能に支持された作業機５と、
下部走行体２に上下方向に回動可能に支持された排土装置２０と、
排土装置２０のブレード２４に配置され、ブレード２４の現在位置に関する現在位置情報を取得するＧＮＳＳアンテナ２７及び傾斜センサ２６ａと、
施工計画の設計面データから得られるブレード２４の目標位置情報と、前記現在位置情報と、の偏差に基づいて排土装置２０を制御する排土制御装置１０１と、
上部旋回体３の旋回と作業機５の動作を禁止する電磁弁１０４と、を備える。

この構成によれば、排土制御装置１０１により施工計画の設計面データから得られるブレード２４の目標位置情報と、ブレード２４の現在位置情報と、の偏差に基づいて排土装置２０を制御することで、自動的に敷き均し作業を行うことができる。また、ＧＮＳＳアンテナ２７及び傾斜センサ２６ａは、ブレード２４に配置されているが、電磁弁１０４により上部旋回体３の旋回と作業機５の動作を禁止することで、作業機５がＧＮＳＳアンテナ２７及び傾斜センサ２６ａに接触して破損したり、ＧＮＳＳアンテナ２７及び傾斜センサ２６ａと上部旋回体３とを連結するケーブルが切断されたりするのを防止することができる。

また、他の実施形態として、油圧ショベル１は、図４に示すようにＧＮＳＳアンテナ２７に代えて全方位プリズム２８を備えるようにしてもよい。全方位プリズム２８は、施工現場に別途設置されたトータルステーション２９によって自動的に追尾される。トータルステーション２９は、全方位プリズム２８までの距離と角度を測定し、測定したデータからブレード２４の座標情報を取得することができる。ブレード２４の座標情報は、トータルステーション２９から無線でブレード制御指令算出部１０２ｂに転送される。その他の構成については、前述の実施形態と同じである。

また、油圧ショベル１は、図５に示すように、禁止装置（電磁弁１０４）を起動させる禁止スイッチ１０４ａを備えるものでもよい。この構成によれば、オペレータ自身で禁止装置を起動することができるため、油圧ショベル１を自動敷き均し運転に移行する前に、オペレータが敷き均し状態を確認し易い位置に作業機５の位置を設定することができる。

禁止スイッチ１０４ａは、押しボタンスイッチでもシーソー型スイッチでもよく、禁止スイッチ１０４ａからの信号が統合コントローラ１００に入力されると、統合コントローラ１００から電磁弁１０４に指令信号が入力され、上部旋回体３の旋回と作業機５の動作が禁止される。禁止スイッチ１０４ａは運転席３２１の前方に配置され、起動スイッチ１０５に隣接するように配置されてもよいし、起動スイッチ１０５と兼用としてもよい。

また、油圧ショベル１は、ＧＮＳＳアンテナ２７と上部旋回体３の接続を確認する接続確認手段を備え、前記接続確認手段が前記接続を確認すると、禁止装置が起動されるものでもよい。具体的には、ＧＮＳＳアンテナ２７からマシンコントロールコントローラ１０２への座標情報の送信を検知することにより、ＧＮＳＳアンテナ２７と上部旋回体３がケーブルで接続されたことを確認し、統合コントローラ１００は、マシンコントロールコントローラ１０２からの信号を受けて電磁弁１０４へ遮断の制御指令を送る。

また、油圧ショベル１が、ターゲットＩＤを有する全方位プリズム２８を備える場合、全方位プリズム２８は、ターゲットＩＤを赤外線光で発信するための電力を要する。このとき、全方位プリズム２８へ供給される電力を検知することにより、全方位プリズム２８と上部旋回体３がケーブルで接続されたことを確認するようにしてもよい。また、ジャイロセンサである傾斜センサ２６ａへ供給される電力を検知することにより、傾斜センサ２６ａと上部旋回体３がケーブルで接続されたことを確認するようにすることもできる。

自動敷き均し作業を行う際、盗難防止のためや通常の掘削作業の際に作業機５が接触して破損することを防止するために、油圧ショベル１から取り外していたＧＮＳＳアンテナ２７や全方位プリズム２８をブレード２４に取り付ける作業が必要になる。この作業を上部旋回体３の旋回と作業機５の動作を禁止するトリガーにすることで、ＧＮＳＳアンテナ２７や全方位プリズム２８の破損やケーブルの切断を確実に防止することができる。

また、油圧ショベル１において、排土制御装置１０１の起動時に禁止装置が起動されるものでもよい。具体的には、図６に示すように、起動スイッチ１０５からの信号がマシンコントロールコントローラ１０２と統合コントローラ１００に同時に入力されるようにしてもよい。

この構成によれば、排土制御装置１０１の起動と同時に禁止装置を起動することができるため、ＧＮＳＳアンテナ２７や全方位プリズム２８の破損やケーブルの切断を確実に防止することができる。

また、油圧ショベル１は、図７Ａに示すように、禁止装置を解除する禁止解除手段としての禁止解除スイッチ１０６を備えるようにしてもよい。禁止解除スイッチ１０６は、例えば禁止スイッチ１０４ａに隣接させた位置に配置したボタンスイッチであり、禁止解除スイッチ１０６を押下すると統合コントローラ１００に禁止解除信号が入力され、統合コントローラ１００から禁止装置（電磁弁１０４）の機能を解除する信号が禁止装置に入力される。

また、禁止スイッチ１０４ａ自身が禁止解除機能を備えてもよく、例えば禁止スイッチ１０４ａがオフの状態を禁止スイッチ１０４ａの解除状態として、統合コントローラ１００から禁止装置の機能を解除する信号を禁止装置に入力してもよい。

さらに、油圧ショベル１は、禁止解除スイッチ１０６が起動すると、位置情報取得装置の周囲に設定された侵入禁止領域に作業機５が侵入することを規制する規制装置１０７を備えるようにしてもよい。この構成によれば、自動敷き均し作業中に、例えばオペレータが敷き均しの状態を確認するために禁止解除スイッチ１０６を起動した場合にも、作業機５を安全に移動させることができる。

規制装置１０７としては、例えば図７Ｂに示す電磁弁が挙げられる。作業機５の侵入禁止領域は、例えばＧＮＳＳアンテナ２７又は全方位プリズム２８の周囲に設定される円領域である。統合コントローラ１００は、侵入禁止領域の境界領域への作業機５の侵入を検知すると、対応する規制装置１０７に制御指令を送り、侵入禁止領域に近づく方向へ駆動する油圧アクチュエータ（ブームシリンダ５１ａ、アームシリンダ５２ａ、バケットシリンダ５３ａ、旋回モータ３３、及びスイングシリンダ４１）の方向切換弁（ブーム用方向切換弁６４ｃ、アーム用方向切換弁６４ｄ、バケット用方向切換弁６４ｅ、旋回用方向切換弁６４ｈ、及びスイング用方向切換弁６４ｉ）に入力されるパイロット２次圧を遮断することにより、上部旋回体３の旋回や作業機５の動作を規制することができる。なお、作業機５の位置情報は、作業機５に取り付けられた不図示の複数の加速度センサから取得され、上部旋回体３の旋回角度情報は、不図示の旋回角度センサから取得され、これらの情報は、統合コントローラ１００に入力される。

禁止解除信号が禁止解除スイッチ１０６から統合コントローラ１００に入力されると、統合コントローラ１００は、禁止装置の機能を解除する信号を禁止装置に入力すると同時に規制装置１０７に規制信号を発信する。禁止スイッチ１０４ａが禁止解除機能を備えている場合は、別途規制スイッチが設けられ、自動敷き均し作業を終了し、ＧＮＳＳアンテナ２７や全方位プリズム２８を取りはずした後、規制スイッチを切断することにより、規制装置１０７を解除することにより、通常の掘削作業を行うことができる。

図５および図７Ａに示した禁止スイッチ１０４ａについて、更に詳細に説明しておく。図８は、禁止スイッチ１０４ａを備える油圧ショベル１の運転席３２１の周辺の構成を示す概略斜視図である。図８に示すように、上部旋回体３には、オペレータが座る運転席３２１と、ハウジング部材３２４とが設けられる。ハウジング部材３２４は、運転席３２１の周囲に配置される。ハウジング部材３２４からは、オペレータが操作する操作レバー３２５が突出する。なお、本例では、運転席３２１はキャビンで囲まれていないが、キャビンで囲まれてもよい。

本例では、ハウジング部材３２４は、運転席３２１に対して、搭乗口３２６側と反対側に位置する。搭乗口３２６は、運転席３２１へのオペレータの搭乗を可能とする部分である。このようにハウジング部材３２４を配置することにより、搭乗口３２６を広くすることができ、オペレータが油圧ショベル１に乗り降りし易くすることができる。なお、搭乗口３２６は、運転席３２１に対して左側に存在し、より詳細には、運転席３２１の左前方に存在する。

詳細には、ハウジング部材３２４は、運転席３２１の右側に配置される。より詳細には、運転席３２１の右側には、左右方向に間隔をあけて配置される一対の作業操作レバー３２２の一方が配置される。ハウジング部材３２４は、運転席３２１の右側に配置される作業操作レバー３２２に隣接して配置される。具体的には、ハウジング部材３２４は、運転席３２１の右側の作業操作レバー３２２の右隣に配置される。

ハウジング部材３２４は、例えば樹脂により構成される。ハウジング部材３２４は、前後方向に延びる。ハウジング部材３２４は、油圧ショベル１に必要となる各種の操作機器が取り付けられる。ハウジング部材３２４の前端部には、油圧ショベル１の操作情報を表示するモニタ３２７が、表示画面を露出した状態で装着される。モニタ３２７の後方にて、操作レバー３２５が、ハウジング部材３２４の上面から上方に突出する。操作レバー３２５は、運転席３２１に座るオペレータから見て右前方に位置する。操作レバー３２５は、作業操作レバー３２２の把持部よりも後方に配置されている。このために、オペレータは作業操作レバー３２２に邪魔されずに操作レバー３２５の操作を行うことができる。

禁止スイッチ１０４ａは、ハウジング部材３２４に装着されている。このような構成とすれば、オペレータの視界に入りやすく、手の届きやすい位置に禁止スイッチ１０４ａを配置することができる。この結果、起動スイッチ１０５（例えば図５や図１１参照）を押して自動敷き均し作業に入る前に、上部旋回体３の旋回と作業機５の動作とを禁止する禁止スイッチ１０４ａを押し忘れる可能性を低減することができる。

本例では、操作レバー３２５は、ブレード２４（排土板）の操作を行うブレード操作レバーである。すなわち、本例の構成では、禁止スイッチ１０４ａは、ブレード操作レバー３２５の近くに配置することができる。このために、ブレード２４を用いた自動敷き均し作業に入る前に、禁止スイッチ１０４ａの存在を意識し易く、禁止スイッチ１０４ａを押し忘れる可能性をより低減することができる。

詳細には、禁止スイッチ１０４ａは、ブレード操作レバー３２５の後方に配置されている。このように構成することにより、禁止スイッチ１０４ａがブレード操作レバー３２５の存在によってオペレータから見難くなることを抑制することができ、オペレータが禁止スイッチ１０４ａをスムーズに操作することができる。

禁止スイッチ１０４ａは、例えばシーソースイッチで構成され、ハウジング部材３２４の上面に配置される。本例では、ブレード操作レバー３２５の後方において、ハウジング部材３２４の上面には、複数のスイッチが前後方向に並ぶ。禁止スイッチ１０４ａは、これら複数のスイッチのうちの一つである。複数のスイッチのうちのいずれを禁止スイッチ１０４ａとするかは、適宜決められてよい。図８に示す例では、ブレード操作レバー３２５に最も近いスイッチが禁止スイッチ１０４ａである。

ブレード操作レバー３２５は、上述のように、ブレードリフト用操作装置７４と、ブレードチルト用操作装置７５とを構成する。すなわち、ブレード操作レバー３２５を利用することにより、ブレード２４を上下に昇降させることと、ブレード２４をチルトさせることができる。また、本例では、ブレード操作レバー３２５は、ブレード２４のアングル操作用の装置も構成する。

図９は、ブレード２４のアングル操作について説明するための模式図である。図９は、油圧ショベル１の前方部分を上方から見た図である。ブレード２４は、上下に延びる軸ピン２０１を中心して回転可能にブレードアーム２３Ａに支持されている。ブレードアーム２３Ａの左右に配置される一対のアングルシリンダ２０２を動作させることにより、ブレード２４は、軸ピン２０１を中心として回動する。図９に一点鎖線で示すブレード２４は、一対のアングルシリンダ２０２の動作により、ブレード２４が揺動した状態を示している。アングル操作は、ブレード２４の左右方向の両端を前後方向に揺動させる操作である。

オペレータは、ブレード操作レバー３２５の把持部３２５ａを掴んでブレード操作レバー３２５を前後方向に動かすことにより、ブレード２４を昇降させることができる。また、ブレード操作レバー３２５には、ブレード２４のチルト操作とアングル操作とを可能とする操作部が設けられている。

図１０は、油圧ショベル１に搭載されるブレード操作レバー３２５を後方から前方に向かって見た概略平面図である。図１０に示すように、把持部３２５ａは、ハウジング部材３２４から突出するアーム部３２５ｂの先端側に設けられる。把持部３２５ａの前端上面側には、切替スイッチ３２５１と操作ローラ３２５２とが左右に並んで装着されている。なお、切替スイッチ３２５１と操作ローラ３２５２との位置関係は適宜変更されてよい。

切替スイッチ３２５１は、チルト操作とアングル操作とを切り替えるスイッチである。切替スイッチ３２５１は、例えばシーソースイッチである。操作ローラ３２５２は、チルト操作又はアングル操作を行うための回転体である。操作ローラ３２５２は、側面（外周面）の一部が把持部３２５ａの表面から突出することにより、オペレータによる回転操作が可能となっている。切替スイッチ３２５１によって、チルト操作が選択された状態で操作ローラ３２５２が回転されることにより、ブレード２４のチルト量を変更することができる。また、切替スイッチ３２５１によって、アングル操作が選択された状態で操作ローラ３２５２が回転されることにより、ブレード２４の左右の端部の前後方向の位置を変更することができる。

ブレード操作レバー３２５の把持部３２５ａには、排土制御装置１０１による制御を開始する起動スイッチ１０５が設けられる。これによれば、ブレード２４を用いた自動敷き均し作業を開始させる起動スイッチ１０５と、禁止スイッチ１０４ａとが近くに配置されることになるために、自動敷き均し作業に入る前に、禁止スイッチ１０４ａの存在を意識し易く、禁止スイッチ１０４ａを押し忘れる可能性をより低減することができる。

図１１は、油圧ショベル１に搭載されるブレード操作レバー３２５を前方から後方に向かって見た概略平面図である。図１１に示すように、本例では、把持部３２５ａの前端下面側に、起動スイッチ１０５が装着されている。すなわち、起動スイッチ１０５は、把持部３２５ａの、切替スイッチ３２５１および操作ローラ３２５２が設けられる面と反対側の面に設けられる。起動スイッチ１０５は、例えばシーソースイッチである。把持部３２５ａを右手で掴んだオペレータは、例えば、人差し指で起動スイッチ１０５を操作し、親指で切替スイッチ３２５１および操作ローラ３２５２を操作することができる。

なお、以上においては、操作レバー３２５が突出するハウジング部材３２４が、運転席３２１に対して、搭乗口３２６側とは反対側に配置される構成とした。ただし、これは例示にすぎない。例えば、操作レバーが突出するハウジング部材は、運転席３２１に対して、搭乗口３２６側に配置されてもよい。この場合、例えば、操作レバーが突出するハウジング部材は、作業操作レバー３２２が突出するハウジング部材であってよい。また、操作レバーが突出するハウジング部材が、運転席３２１に対して、搭乗口３２６側とは反対側に配置される場合であっても、当該ハウジング部材は、作業操作レバー３２２が突出するハウジング部材であってもよい。

本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。

１ 油圧ショベル
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ ブームブラケット
５ 作業機
６ 油圧回路
２０ 排土装置
２４ ブレード
２５ ブレードリフトシリンダ
２６ ブレードチルトシリンダ
２６ａ 傾斜センサ
２７ ＧＮＳＳアンテナ
２８ 全方位プリズム
２９ トータルステーション
１００ 統合コントローラ
１０１ 排土制御装置
１０３ 電磁比例弁
１０４ 電磁弁
１０４ａ 禁止スイッチ
１０５ 起動スイッチ
１０６ 禁止解除スイッチ
１０７ 規制装置
３２１ 運転席
３２４ ハウジング部材
３２５ ブレード操作レバー（操作レバー）
３２５ａ 把持部
３２６ 搭乗口

Claims (10)

1. 下部走行体と、
   前記下部走行体の上方で旋回可能に設けられた上部旋回体と、
   前記上部旋回体に上下方向に回動可能に支持された作業機と、
   前記下部走行体に上下方向に回動可能に支持された排土装置と、
   前記排土装置の排土板に配置され、前記排土板の現在位置に関する現在位置情報を取得する位置情報取得装置と、
   施工計画の設計面データから得られる前記排土板の目標位置情報と、前記現在位置情報と、の偏差に基づいて前記排土装置を制御する排土制御装置と、
   前記上部旋回体の旋回と前記作業機の動作を禁止する禁止装置と、を備える、油圧ショベル。
2. 前記禁止装置を起動させる禁止スイッチを備える、請求項１に記載の油圧ショベル。
3. 前記上部旋回体には、
   オペレータが座る運転席と、
   前記運転席の周囲に配置され、前記オペレータが操作する操作レバーが突出するハウジング部材と、
   が設けられ、
   前記禁止スイッチは、前記ハウジング部材に装着されている、請求項２に記載の油圧ショベル。
4. 前記ハウジング部材は、前記運転席に対して、前記運転席への前記オペレータの搭乗を可能とする搭乗口側と反対側に位置する、請求項３に記載の油圧ショベル。
5. 前記操作レバーは、前記排土板の操作を行うブレード操作レバーである、請求項３又は４に記載の油圧ショベル。
6. 前記禁止スイッチは、前記ブレード操作レバーの後方に配置されている、請求項５に記載の油圧ショベル。
7. 前記ブレード操作レバーの把持部には、前記排土制御装置による制御を開始する起動スイッチが設けられる、請求項５又は６に記載の油圧ショベル。
8. 前記位置情報取得装置と前記上部旋回体の接続を確認する接続確認手段を備え、
   前記接続確認手段が前記接続を確認すると、前記禁止装置が起動される、請求項１に記載の油圧ショベル。
9. 前記排土制御装置の起動時に前記禁止装置が起動される、請求項１に記載の油圧ショベル。
10. 前記排土制御装置および前記禁止装置の起動中に、前記禁止装置を解除する禁止解除手段と、
    前記禁止解除手段が起動すると、前記位置情報取得装置の周囲に設定された侵入禁止領域に前記作業機が侵入することを規制する規制装置と、を備える、請求項１～９の何れか１項に記載の油圧ショベル。

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