JPH058707A - 車両系建設機械における緊急停止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両系建設機械の緊急停止装置において、
油圧回路の大幅な変更なしに実施できる装置の構成を提
供すること、および性格の異なる２つの系からなる２重
の安全系を構成すること。 【構成】 エンジンにより駆動される油圧ポンプの斜
板機構のような吐出量制御装置を、緊急停止信号により
吐出量減少方向に駆動して、作業機の緊急停止を行わせ
るようにする。また、この吐出量制御装置を駆動する緊
急停止装置の他に、パイロットポンプからシリンダまた
はモーター等の作動を制御する制御弁に至るパイロット
油圧回路に電磁弁を設けて、この電磁弁を緊急時に閉じ
ることにより制御弁を中立位置に保持してシリンダやモ
ーター等の動きを停止させる系統からなる第２の安全系
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 本発明は、たとえば油圧ショ
ベルのような車両系建設機械における安全装置に関す
る。特に本発明は、建設機械の作業中に、危険区域内に
障害物が存在する場合に、この障害物を検出して作業機
を緊急停止させるための緊急停止装置に関する。

【０００２】

【従来技術】 たとえば油圧ショベル等の車両系建設
機械においては、ショベルの掘削範囲内あるいは旋回範
囲内に、作業員その他の障害物が存在するかどうか、を
検出して、警報を発すると同時に、ショベル等の作業機
を緊急に停止させるための緊急停止装置を備えている。
また、このような車両に搭載した作業機に限らず、トラ
クタやドーザー等の車両は、後進中に後方の障害物を検
出するためのバックセンサを備えている。このようなト
ラクタやドーザー等も含める意味での作業機の緊急停止
装置は、作業の安全管理上きわめて重要である。

【０００３】従来のこの種緊急停止装置の構成の一例
を、図１に示す。図において、車両側と車両外にある作
業者との間に安全警報装置１が設けられている。この安
全警報装置１は、車両側の警報機２と作業者側の警報機
３とから構成される。車両側警報機２は、超音波を周囲
に放射するスピーカー２ｅと、作業者側の警報機３から
発信された別の周波数の超音波を受信するマイク２ｄか
らなる。作業者側の警報機３は、車両側の警報機２のス
ピーカー２ｅから放射される超音波を受信するマイク３
ｄと、車両側警報機２からの超音波を受信したときの
み、別の周波数で超音波を発信するスピーカー３ｅとか
らなる。

【０００４】マイク３ｄとスピーカー３ｅは、信号処理
装置３ｂに接続される。車両側警報機２のスピーカー２
ｄが発生する超音波は、作業者側警報機３のマイク３ｄ
に受けられ、作業者側警報機３の信号処理装置３ｂが、
スピーカー３ｄに別の周波数の超音波を発生させる。同
様にして、作業者側警報機３のスピーカー３ｅが発生す
る超音波は、車両側警報機２のマイク２ｄに受けられ
る。車両側警報機２がスピーカー２ｅによりある周波数
の超音波を発信し、それから一定時間後に作業者側警報
機３から発信される別の周波数の超音波を検出したとき
にのみ、作業者が存在するものとして認識する。また、
車両側警報機２から超音波を発信した後、作業者側警報
機３からの超音波を受信するまでの時間により、作業者
までの距離を判断する。

【０００５】車両側警報機２の信号処理表示装置２ｂ
は、マイク２ｄが障害物を検出したとき、その検出信号
を受けて障害物信号を信号線２ｆに出力する。

【０００６】車両に搭載したエンジン１０には該エンジ
ン１０により駆動される油圧ポンプ９が設けられてい
る。さらに、油圧ポンプ９には、パイロット油圧供給用
のパイロットポンプ８が設けられる。油圧ポンプ９の吐
出圧は、作業機制御弁６を介して作業機駆動用の油圧シ
リンダ７に送られる。パイロットポンプ８からのパイロ
ット油圧は、電磁弁４および操作レバー１１ａにより操
作される手動制御弁１１を介して作業機制御弁６のパイ
ロットポートに接続される。電磁弁４が開いているとき
は、パイロットポンプ８からのパイロット油圧は、手動
制御弁１１の操作方向に応じて制御弁６を上方または下
方の作動位置に駆動する。信号線２ｆに出力された車体
側警報機２からの障害物信号は、電磁弁４を作動させて
該電磁弁４を閉方向に駆動する。電磁弁４が閉じたと
き、制御弁６へのパイロット油圧は遮断され、制御弁６
は中立位置に保持される。したがって、シリンダ７への
油圧の供給が断たれる。

【０００７】図１に示す装置では、パイロットポンプ８
から制御弁６に至る油圧回路に、電磁弁４に加えて第２
の電磁弁５が設けられている。この電磁弁５は、電磁弁
４と同様に、信号線２ｆに出力された障害物信号により
閉鎖方向に駆動される。この第２の電磁弁５は、電磁弁
４による安全装置に加えて二重の安全装置として機能す
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】 図１に示す従来の障
害物検出に伴う緊急停止装置では、電磁弁の使用が必須
であり、油圧回路に電磁弁を配置するためには、油圧回
路の大幅な変更を必要とする。また、電磁弁４による安
全装置に加えて電磁弁５による安全装置を設けて２重の
安全系を構成しても、両者とも電磁弁を使用する同系の
装置であるため、故障確率が等しくなり、完全な２重安
全系ということができない。

【０００９】本発明は、従来の車両系緊急停止装置にお
ける上述の問題の各々を解決することを目的とするもの
で、電磁弁を使用する方式とは全く異なる方式で、油圧
回路の大幅な改造を必要とせずに実施できる緊急停止装
置を提供することを第一の目的とする。本発明の他の目
的は、異なる性格の２種類の緊急停止手段を持つ２重安
全系の緊急停止装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】 上記課題を解決する
ため、本発明による車両系建設機械における緊急停止装
置は、車両搭載エンジンにより駆動される油圧ポンプの
吐出量制御手段を制御して緊急停止を行うように、構成
する。もっと詳細に述べると、本発明による緊急停止装
置は、吐出量を制御する手段を備えた油圧ポンプと、該
油圧ポンプの吐出量制御手段を駆動して油圧ポンプのト
ルクを制御するポンプ制御手段と、油圧ポンプからの油
圧により駆動される作業機と、該作業機の危険範囲内に
障害物が存在することを検出する障害物検出手段と、障
害物検出手段が障害物を検出したことを表す信号を受け
て作業機の作動を停止させる緊急停止手段とを備えた車
両系建設機械に適用されるものであり、この緊急停止手
段は、ポンプ制御手段に障害物検出手段の検出信号を入
力して、障害物が検出されたとき油圧ポンプのトルクを
減少させることにより、吐出量が減少する方向に吐出量
制御手段を駆動することを特徴とする。

【００１１】また、本発明の他の態様による緊急停止装
置では、緊急停止手段は、吐出量制御手段を駆動する前
述の構成に加えて、障害物検出手段の検出信号に応答し
て、作業機の駆動のための油圧回路に設けた駆動制御弁
を回路遮断方向に作動させる手段を備える。

【００１２】

【作用および効果】 本発明の上記構成によれば、エ
ンジン駆動の油圧ポンプにもともと備わっている斜板機
構のような吐出量制御手段を緊急時に駆動してトルクを
減少させることにより吐出量を減少させ、作業機を停止
させるので、油圧回路に改修を施す必要がなく、斜板機
構等の吐出量制御手段を障害物検出信号により駆動する
ように構成するだけで実施できる。さらに、作業機駆動
用シリンダ等のアクチュエータを制御する制御弁を切り
換えるためのパイロット油圧回路に電磁弁を設けて２重
の安全系を構成する場合には、吐出量制御手段を駆動す
る系と、電磁弁によるパイロット油圧回路遮断系の、２
つの全く異なる安全系が構成されるので、故障確率が大
幅に減少し、安全性が高められる。

【００１３】

【実施例】 以下、本発明の一実施例を図２について
説明する。図２において、図１の構成と対応する部分は
同一の符号を付して説明を省略する。本発明の図示実施
例においては、エンジン１０により駆動される油圧ポン
プ９は、吐出量制御手段として斜板機構９ａを有する。
斜板機構９ａは、斜板駆動手段１２により駆動される。
信号処理表示装置２ｂの出力である信号線２ｆは、ポン
プ制御装置１３に接続されている。ポンプ制御装置１３
は、信号処理表示装置２ｂから障害物信号が出力された
とき、この信号に応答して信号線１３ａ、１３ｂに緊急
停止信号を出力する。

【００１４】緊急停止信号は、一方では信号線１３ａを
介してパイロットポンプ８から手動制御弁１１に至る油
圧回路内に設けた電磁弁４に与えられ、この電磁弁４を
閉鎖方向に駆動する。また、緊急停止信号は、他方では
斜板駆動手段１２に与えられて、この斜板駆動手段１２
を、ポンプ吐出量が減少する方向に駆動する。

【００１５】以上述べた実施例の作動を以下に説明す
る。車両側警報機２により作業機が障害物に接近してい
ることを検出したとき、車両側警報機２の処理表示装置
２ｂに設けた表示灯２ｃが点灯して、車両のオペレータ
に異常を警報する。信号処理表示装置２ｂからの障害物
信号は信号線２ｆに出力され、ポンプ制御装置１３に入
力される。ポンプ制御装置１３は、緊急停止信号を信号
線１３ｂに出力し、この信号は、斜板駆動手段１２を駆
動して、油圧ポンプ９の吐出量を０または０近くになる
まで低下させる。これによって、シリンダ７への油圧の
供給がなくなり、作業機の動きは停止あるいは極端に低
下させられる。

【００１６】また、パイロットポンプ８からのパイロッ
ト油圧回路に電磁弁４が設けられた構成では、ポンプ制
御装置１３からの緊急停止信号１３ａが該電磁弁４に与
えられて、この電磁弁４を閉じる方向に駆動する。その
結果、制御弁６に与えられるパイロット圧がなくなり、
該制御弁６は、中立位置に保持される。したがって、シ
リンダ７への油圧の供給が断たれ、作業機の作動が停止
する。このように、本発明のこの実施例では、２重の安
全系が構成される。また、電磁弁４は、図１の電磁弁５
のように、手動制御弁１１と作業機６との間に配置して
も同様な効果を得ることができる。

【００１７】

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の緊急停止装置の一例を示す概略図で
ある。

【図２】 本発明の一実施例を示す緊急停止装置の概
略図である。

【００１１】

【符号の説明】

１は安全警報装置、２は車両側警報装置、３は作業者側
警報装置、４と５は電磁弁、６は制御弁、７はシリン
ダ、８はパイロットポンプ、９は油圧ポンプ、１０はエ
ンジン、１１は手動制御弁、１２は斜板駆動手段、１３
はポンプ制御装置をそれぞれ示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 伸行 東京都港区北青山１丁目２番３号 新キヤ タピラー三菱株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吐出量を制御する手段を備えた油圧ポ
   ンプと、前記油圧ポンプの前記吐出量制御手段を駆動し
   て前記油圧ポンプの吐出量を制御するポンプ制御手段
   と、前記油圧ポンプからの油圧により駆動される作業機
   と、前記作業機の危険範囲内に障害物が存在することを
   検出する障害物検出手段と、前記障害物検出手段が障害
   物を検出したことを表す信号を受けて前記作業機の作動
   を停止させる緊急停止手段とを備えた車両系建設機械に
   おける緊急停止装置において、前記緊急停止手段は、前
   記ポンプ制御手段に前記障害物検出手段の検出信号を入
   力して、障害物が検出されたとき前記油圧ポンプの吐出
   量が減少する方向に前記吐出量制御手段を駆動する構成
   からなることを特徴とする車両系建設機械における緊急
   停止装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した車両系建設機械に
   おける緊急停止装置において、前記緊急停止手段は、前
   記吐出量制御手段を駆動する前記構成に加えて、前記障
   害物検出手段の検出信号に応答して、前記作業機の駆動
   のための油圧回路に設けた作業機制御弁を回路遮断方向
   に作動させる手段を備えたことを特徴とする車両系建設
   機械における緊急停止装置。