JPH0640065U - ショベル旋回安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 道路工事中に反対車線の交通の妨げになるの
を防ぐ。 【構成】 旋回装置５にてバケット４を旋回する際、ポ
テンショメータやリミットスイッチ等３２にてバケット
４の移動位置を検知し、抱え込み完了後の位置にあるか
否かを判断する。判断手段３３がバケット４の移動位置
が抱え込み完了前の位置にあると判断したときには、シ
ョベル位置開閉器３４は電磁弁３１をオフ切換し、旋回
装置５への圧油を停止させ、バケット４の旋回を禁止す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、幅狭の道路での工事において反対車線に油圧ショベルがはみ出さな いようにするためのショベル旋回安全装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般道路上において、旋回式油圧ショベル車両が下水管工事などを行う場合、 道路の幅員にもよるが、通常は工事車線、ならびに油圧ショベルの旋回に必要な スペースが車線規制される。

【０００３】 ところが、幅員が５〜６ｍの道路においては、工事車両が片側車線を占拠し、 旋回動作を行うときだけ、反対車線を通行止めにして工事を進めている。しかし 、そうすると、交通が完全に遮断され、地域環境に悪影響がある。また、そのた びに反対車線を通行止めにする作業が煩わしい。

【０００４】 このような不便を解消するために、ほぼ車幅内で旋回可能な超小旋回式油圧シ ョベル車両が開発され、様々な都市土木工事に利用されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

超小旋回式以外の一般的な油圧ショベル車両では、少しでも早く仕事を処理し ようとする目的から、路面下においてすくい込んだ土砂をトラック荷台の高さま で持ち上げる操作と、油圧ショベル（バケット）をトラック側へ旋回させる操作 をほぼ同時に行っている。結果として、土砂は概ね螺旋状に移動する。この動作 は、旋回を車幅から越えてもよい場合に有効である。

【０００６】 これに対し、超小旋回式油圧ショベル車両で土木工事を行う場合、旋回中の油 圧ショベルが反対車線に侵入するのを防ぐ必要があるが、従来では、持ち上げ操 作と旋回操作を同時に行う際に、運転操作ミス等があれば、旋回動作が車幅内か ら外側に越えてしまうことがあった。そうすると、一般車両が通行する反対車線 にショベルをはみ出したまま旋回動作をしてしまう可能性があり、非常に危険で あった。

【０００７】 また、いったん土砂を抱え込むように持ち上げ、その後旋回動作を行い、旋回 終了後さらにトラック荷台の高さまで持ち上げるといった手順で作業を行うと、 ショベルを道路の反対車線にはみ出さないよう作業できるが、途中で運転操作ミ ス等があれば、やはり持ち上げ操作と旋回操作を同時に行ってしまい、反対車線 に油圧ショベルをはみ出してしまう可能性がある。

【０００８】 本考案は、上記課題に鑑み、幅狭の道路での工事において、運転操作ミス等に よっても油圧ショベルが反対車線にはみ出さないようにするためのショベル旋回 安全装置の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案による課題解決手段は、図１，２の如く、上部旋回フレーム１と、該上 部旋回フレーム１に第一軸１６周りに回動自在に支持されたブーム２と、該ブー ム２に第二軸１８周りに回動自在に支持されたアーム３と、該アーム３に第三軸 ２１周りに回動自在に支持されたバケット４と、該上部旋回フレーム１、ブーム ２、アーム３およびバケット４を旋回する旋回装置５とを備えた油圧ショベル車 両において、前記バケット４の抱え込み完了前の旋回を防止するためのショベル 旋回安全装置であって、前記旋回装置５への圧油を供給または停止させる電磁弁 ３１と、前記バケット４の移動位置を検知するバケット位置検知手段３２と、該 バケット位置検知手段３２からの検知信号に基づいてバケット４の移動位置が抱 え込み完了後の位置（以下、抱え込み位置と称す）Ｐ１にあるか否かを判断する 判断手段３３と、該判断手段３３からの判断結果に基づいてバケット４が抱え込 み位置Ｐ１にあるときに前記電磁弁３１をオン切換して旋回可能とし、逆に抱え 込み位置Ｐ１にないときに電磁弁３１をオフ切換して旋回を禁止するショベル位 置開閉器３４とから構成されたものである。

【００１０】

【作用】

上記課題解決手段において、旋回装置５にて上部旋回フレーム１、ブーム２、 アーム３およびバケット４を旋回する際、バケット位置検知手段３２にてバケッ ト４の移動位置を検知する。位置検知手段３２からの検知信号は判断手段３３に 伝達され、判断手段３３にてバケット４の移動位置が抱え込み位置Ｐ１にあるか 否かを判断する。判断手段３３からの判断結果はショベル位置開閉器３４に伝達 される。

【００１１】 そして、判断手段３３がバケット４の移動位置が抱え込み完了前にあると判断 したときには、ショベル位置開閉器３４は電磁弁３１をオン切換し、旋回装置５ へ圧油を供給する。

【００１２】 一方、判断手段３３がバケット４の移動位置が抱え込み位置Ｐ１にあると判断 したときには、ショベル位置開閉器３４は電磁弁３１をオフ切換し、旋回装置５ への圧油を停止させる。

【００１３】 これにより、抱え込み完了前のバケット４の旋回を防止する。

【００１４】

【実施例】

本考案一実施例の油圧ショベル車両は、図１，２の如く、上部旋回フレーム１ 、ブーム２、アーム３、バケット（ショベル）４、および該上部旋回フレーム１ 、ブーム２、アーム３ならびにバケット４を旋回する旋回装置５を備え、さらに 前記バケット４の抱え込み完了前の旋回を防止するためのショベル旋回安全装置 ６が設けられている。

【００１５】 前記上部旋回フレーム１は、図１の如く、運転席を含み、下部走行フレーム１ １上に縦軸Ｌｏ周りに回動自在に支持されている。該上部旋回フレーム１内には 、図２の如く、運転席でのコントロールレバー１２によるメインバルブ１３の操 作に基づいて前記旋回装置５等を作動するための旋回油圧回路１４が設けられて いる。なお、該旋回油圧回路１４は、図示しない変速機や、前記ブーム２、アー ム３、およびバケット４等を作動するための油圧回路とは別に設けられる。

【００１６】 前記ブーム２は、図１の如く、前記上部旋回フレーム１に第一軸１６周りに回 動自在に支持されている。該ブーム２は、前記上部旋回フレーム１との間に配さ れたブームシリンダ１７が油圧回路からの圧油を受けて作動することで、前記第 一軸１６周りに回動される。

【００１７】 前記アーム３は、前記ブーム２に第二軸１８周りに回動自在に支持されている 。該アーム３は、アームシリンダ１９が油圧回路からの圧油を受けて作動するこ とで、前記第二軸１８周りに回動される。

【００１８】 前記バケット４は、前記アーム３に第三軸２１周りに回動自在に支持されてい る。該バケット４は、バケットシリンダ２２が油圧回路からの圧油を受けて作動 することで、前記第三軸２１周りに回動される。なお、図１の如く、土砂のすく い込み作業中と、トラックの荷台への排土作業中においては、土砂を受け渡しす る必要上、該バケット４は車幅外に位置するが、抱え込み作業中には、バケット ４は望ましい操作として所定の抱え込み位置Ｐ１に位置決めされる。該抱え込み 位置Ｐ１は、具体的にはバケット４が平面視で完全に車幅内に位置される。

【００１９】 前記旋回装置５は、図２の如く、下部走行フレーム１１を基準として前記上部 旋回フレーム１ごと縦軸Ｌｏ周りに旋回させる旋回モータ２５を有し、運転席で のコントロールレバー１２によるメインバルブ１３の操作に基づいて、旋回油圧 回路１４から圧油が供給されて作動する。

【００２０】 前記ショベル旋回安全装置６は、図２の如く、前記旋回装置５への圧油を供給 または停止させる電磁弁（ソレノイドバルブ）３１と、前記バケット４の移動位 置を検知するバケット位置検知手段３２と、該位置検知手段３２からの検知信号 に基づいてバケット４の移動位置が抱え込み位置Ｐ１にあるか否かを判断する判 断手段３３と、該判断手段３３からの判断結果に基づいてバケット４が抱え込み 位置Ｐ１にあるときに前記電磁弁３１をオン切換し、逆に抱え込み位置Ｐ１にな いときに電磁弁３１をオフ切換するショベル位置開閉器３４とから構成されてい る。

【００２１】 前記電磁弁３１は、図２の如く、電源Ｖｃｃからショベル位置開閉器３４を介 された制御電圧が印加されたときにメインバルブ１３と旋回モータ２５との間の 圧油供給を導通し、それ以外のときはメインバルブ１３からの圧油供給を遮断す るよう作動する。

【００２２】 前記バケット位置検知手段３２は、例えば、前記上部旋回フレーム１、ブーム ２、アーム３、バケット４の各軸１６，１８，２１周りの相対回動角度、つまり 上部旋回フレーム１とブーム２、ブーム２とアーム３、アーム３とバケット４の 相対回動角度を検出する複数個のポテンショメータが用いられる。

【００２３】 前記判断手段３３は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有するマイクロコ ンピュータチップが用いられ、前記バケット位置検知手段３２としての複数個の ポテンショメータからの検知結果を受信し、これらを総合的に演算することで、 バケット４の上部旋回フレーム１に対する位置を演算する演算部３８と、該演算 部３８で求めたバケット４の移動位置が、図１に示す抱え込み位置Ｐ１にあるか 否かを判断する判断部３９とを有し、該判断部３９にてバケット４の移動位置が 抱え込み位置Ｐ１にあると判断したときのみ、前記ショベル位置開閉器３４へオ ン信号を送信する。

【００２４】 前記ショベル位置開閉器３４は、前記判断手段３９からのオン信号を受信した ときに、電源Ｖｃｃからの制御電圧を前記電磁弁３１に印加するよう動作する。

【００２５】 なお、図２中に示したように、該ショベル位置開閉器３４には、他の開閉器４ １，４２が直列に接続されている。該開閉器４１，４２は、前記ショベル位置開 閉器３４とは別の旋回条件を付加した場合に有効である。

【００２６】 すなわち、例えば、前記判断手段３３の判断部３９に、演算部３８で求めたバ ケット４の平面視位置が車両の車幅内にあるか否かを判断する機能を持たせ、前 述のようにバケット４の移動位置が図１の抱え込み位置Ｐ１にあり、同時にその 平面視位置が車幅内にあるときだけ、開閉器４１をオンして旋回動作可能とすれ ばよい。

【００２７】 さらに、前記判断手段３３の判断部３９に、演算部３８で求めたバケット４の 位置が、図１に示した最高排土位置Ｐ２にあるか否かを判断する機能を持たせ、 排土時に開閉器４２をオフして旋回できないようにすれば、車両の転倒等の防止 が可能となる。

【００２８】 上記構成において、道路の土砂をすくい込んでから、トラックの荷台等に排土 するまでの動作を説明する。

【００２９】 まず、図示しないレバー操作にて、ブーム２の第一軸１６周りの回動、アーム ３の第二軸１８周りの回動、およびバケット４の第三軸２１周りの回動を行い、 図１中のＳ１に示すように、バケット４で道路の土砂をすくい込む。

【００３０】 次に、レバー操作にて、ブーム２、アーム３およびバケット４を動作させ、バ ケット４を、図１に示した抱え込み位置Ｐ１まで上昇させる。

【００３１】 ここで、この持ち上げ操作途中で、図２の如く、コントロールレバー１２を操 作してメインバルブ１３を動作させても、バケット位置検知手段３２がバケット ４の位置を検知し、この検知結果に基づいて判断手段３３の判断部３９が「バケ ット４の位置が、図１に示した抱え込み位置Ｐ１にない」と判断するため、開閉 器３４はオン状態とならず、故に電磁弁３１に電源Ｖｃｃからの制御電圧が印加 されない。したがって、バケット４の抱え込みが完了してからでないと、旋回装 置５は作動しない。

【００３２】 バケット４を抱え込み位置Ｐ１まで上昇させた後は、バケット位置検知手段３ ２からの検知結果に基づいて判断手段３３の判断部３９が「バケット４の位置が 抱え込み位置Ｐ１にある」と判断し、開閉器３４はオン状態となり、電磁弁３１ に電源Ｖｃｃからの制御電圧が印加される。

【００３３】 この時点で、コントロールレバー１２を操作し、メインバルブ１３を動作させ る。

【００３４】 ここで、判断手段３３の判断部３９が、バケット位置検知手段３２からの検知 結果に基づいて「バケット４の平面視位置が上部旋回フレーム１の車幅外にある 」と判断したときには、ショベル位置開閉器４１へオフ信号を送信する。そして 、ショベル位置開閉器４１はオフ状態となり、電源Ｖｃｃからの制御電圧を遮断 する。そうすると、旋回油圧回路１４からの圧油供給が遮断され、旋回動作を禁 止する。したがって、道路の反対車線にバケット４がはみ出すのを防止できる。

【００３５】 一方、判断手段３３の判断部３９が、バケット位置検知手段３２からの検知結 果に基づいて「バケット４の平面視位置が上部旋回フレーム１の車幅内にある」 と判断したときには、ショベル位置開閉器４１へオン信号を送信する。そして、 ショベル位置開閉器４１は、判断手段３からのオン信号を受信したときに、電源 Ｖｃｃからの制御電圧を前記電磁弁３１に印加するよう動作する。そうすると、 旋回油圧回路１４から旋回モータ２５に圧油が供給されて、旋回動作を行う。

【００３６】 その後、排土を行うために、バケット４を最高排土位置Ｐ２まで上昇させる。 バケット４が最高排土位置Ｐ２にある時点で、操作ミスにより、コントロールレ バー１２を操作し、メインバルブ１３を動作させようとしても、判断手段３３の 判断部３９が、バケット位置検知手段３２からの検知結果に基づいて「バケット ４の位置が、図１に示した最高排土位置Ｐ２にある」と判断し、ショベル位置開 閉器４２へオフ信号を送信する。そして、ショベル位置開閉器４２はオフ状態と なり、電源Ｖｃｃからの制御電圧を遮断する。そうすると、旋回油圧回路１４か らの圧油供給が遮断され、旋回動作を禁止する。したがって、車両がバランスを 崩して転倒するのを防止できる。

【００３７】 なお、本考案は、上記実施例に限定されるものではなく、本考案の範囲内で上 記実施例に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。

【００３８】 例えば、上記実施例では、バケット位置検知手段３２としては、各軸１６，１ ８，２１周りの各部材間の相対回動角度を検出する複数個のポテンショメータを 用いていたが、その外にも、例えばバケット４の回転移動の最終点を検知するリ ミットスイッチや、または、ブームシリンダ１７、アームシリンダ１９、バケッ トシリンダ２２等の各アクチュエータのストロークを検出するストローク検出器 、さらにストロークのエンド位置を検知するストロークエンド検知器等であって もよい。

【００３９】 また、上記実施例では、ショベル旋回安全装置６について、図２の如く、主と してリンクコントロール式（電気式）のものを示したが、油圧パイロットコント ロール式のものを用いてもよい。この場合、ソレノイドバルブ３１を油圧パイロ ットバルブとメインバルブの中間に配置しても良く、また、ソレノイドバルブ３ １を旋回モータあるいはメインバルブに内蔵させることも可能である。

【００４０】 さらに、上記実施例の構成に加えて、作業者にバケット４が車幅外にあること を警告するブザーなどを取り付けることも可能であり、また、各ポテンショメー タからの信号を演算することによって、荷役装置の位置を計算することが可能と なるため、逆にオペレータが希望の旋回半径を事前に設定し、その範囲外の状態 で旋回動作をしようとした場合に、ブザーによる警告や旋回動作を中断させるこ とも可能である。

【００４１】

【考案の効果】

以上の説明から明らかな通り、本考案によると、ショベル旋回安全装置として 、旋回装置への圧油を供給または停止させる電磁弁と、バケットの移動位置を検 知するバケット位置検知手段と、バケットの移動位置が抱え込み完了後の位置に あるか否かを判断する判断手段と、バケットが抱え込み完了後の位置にあるとき に電磁弁をオン切換し、逆に抱え込み完了前の位置にあるときに電磁弁をオフ切 換するショベル位置開閉器とから構成しているので、抱え込み完了前のバケット の旋回を防止でき、（１）土砂の持ち上げ、（２）旋回、（３）トラック荷台ま での持ち上げ、といった手順を確実に守ることができ、ショベルを確実に道路の 反対車線にはみ出さないで作業できる。

【００４２】 したがって、反対車線の交通の妨げになるのを確実に防止でき、地域環境への 悪影響を軽減できるといった優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案一実施例の油圧ショベル車両を示す図

【図２】本考案一実施例の油圧ショベル車両の旋回装置
およびショベル旋回安全装置を示すブロック図

【符号の説明】

１ 上部旋回フレーム ２ ブーム ３ アーム ４ バケット ５ 旋回装置 ６ ショベル旋回安全装置 １６ 第一軸 １８ 第二軸 ２１ 第三軸 ３１ 電磁弁 ３２ バケット位置検知手段 ３３ 判断手段 ３４ ショベル位置開閉器 Ｐ１ 抱え込み位置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部旋回フレームと、該上部旋回フレー
   ムに第一軸周りに回動自在に支持されたブームと、該ブ
   ームに第二軸周りに回動自在に支持されたアームと、該
   アームに第三軸周りに回動自在に支持されたバケット
   と、該上部旋回フレーム、ブーム、アームおよびバケッ
   トを旋回する旋回装置とを備えた油圧ショベル車両にお
   いて、前記バケットの抱え込み完了前の旋回を防止する
   ためのショベル旋回安全装置であって、前記旋回装置へ
   の圧油を供給または停止させる電磁弁と、前記バケット
   の移動位置を検知するバケット位置検知手段と、該バケ
   ット位置検知手段からの検知信号に基づいてバケットの
   移動位置が抱え込み完了後の位置にあるか否かを判断す
   る判断手段と、該判断手段からの判断結果に基づいてバ
   ケットが抱え込み完了後の位置にあるときに前記電磁弁
   をオン切換して旋回可能とし、逆に抱え込み完了前の位
   置にあるときに電磁弁をオフ切換して旋回を禁止するシ
   ョベル位置開閉器とから構成されたことを特徴とするシ
   ョベル旋回安全装置。