JPH09111811A - 作業機の角度表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基準回動角度に対するフロントアタッチメン
トの回動角度のずれ量を一目で把握可能とする。 【解決手段】 フロントアタッチメントを左右方向に回
動可能な作業機において、フロントアタッチメントの基
準となる回動角度を基準回動角度として予め記憶してお
き、角度検出器１０１で検出した現在の回動角度と基準
回動角度とを逐次比較し、その比較結果を位置表示装置
１０４に表示する。具体的には、位置表示装置１０４の
表示形態として３種類の表示形態を設け、比較結果に応
じていずれかの表示形態で表示する。以上により、位置
表示装置１０４を確認するだけで、現在の回動角度が基
準回動角度に対してどの程度ずれているかを正確に把握
でき、フロントアタッチメントの左右方向回動角度の位
置合わせを精度よく行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブーム等のフロン
トアタッチメントを左右に回動可能な油圧ショベル等に
用いられ、フロントアタッチメントの左右方向への回動
角度を表示可能な作業機の角度表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７はスイング機構を備えた従来の油圧
ショベルの外観図である。図７において、上部旋回体１
のフロント部にはスイングシリンダ２およびスイングブ
ラケット３を介してフロントアタッチメント４が装着さ
れている。図７の油圧ショベルでは、スイングシリンダ
２の伸縮によりフロントアタッチメント４の一部を構成
するブーム５を左右に揺動可能としている。

【０００３】一方、スイング機構を備える代わりに、図
８のようにアームやバケット等のフロントアタッチメン
トを同一姿勢を保ちつつ左右に移動可能な油圧ショベル
が知られており、図８（ａ）は側面図、図８（ｂ）は上
面図を示している。この種の油圧ショベルは、上部旋回
体１０に上下方向に回動可能に連結された第１ブーム１
１と、第１ブーム１１の先端に左右方向に回動可能に連
結された第２ブーム１２と、第２ブーム１２の先端に左
右方向に回動可能に連結されたシリンダ保持部材１３
と、第１ブーム１１とシリンダ保持部材１３に両端が回
動可能に連結されたリンク１４と、シリンダ保持部材１
３の先端に上下方向に回動可能に連結されたアーム１５
と、アーム１５の先端に上下方向に回動可能に連結され
たバケット１６とを備える。

【０００４】図８の第２ブーム１２とリンク１４は常に
平行に移動することから、図８の機構は一般に平行リン
ク機構と呼ばれる。図８のような平行リンク機構を備え
た油圧ショベルでは、油圧シリンダ１７の伸縮により第
２ブーム１２が左右方向に回動し、図８（ｂ）に二点鎖
線で示すように、シリンダ保持部材１３、アーム１５お
よびバケット１６は常に同一姿勢を保持しつつ左右方向
に移動する。

【０００５】図７のスイング機構または図８の平行リン
ク機構を備えた油圧ショベルにおいて、左右方向に回動
するフロントアタッチメントの回動角度を表示する角度
表示装置が知られている。例えば、スイング機構を備え
た油圧ショベル用の角度表示装置として、スイングブラ
ケットの垂直軸廻りに塗料等でスイング角度を示す目盛
りを付けたものがある。また、平行リンク機構を備えた
油圧ショベル用の角度表示装置として、第２ブームの回
動角度を電気的に検出し、その角度を液晶表示装置にデ
ジタル数値で表示するものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の従来の角度表示装置には以下の欠点がある。 (1)塗料等でスイング角を示す目盛りを付ける場合 運転者の視点の位置による誤差が大きい。 スイングブラケットなど、泥等で汚れやすい位置に目
盛りを付けざるを得ず、汚れ等により目盛りを正確に読
み取れなくなるおそれがある。 実際のスイング位置が目盛りの中間位置にある場合に
は目分量で判断するしかなく、誤差が生じやすい。

【０００７】(2)フロントアタッチメントの回動角度を
液晶表示器で表示する場合 回動角度は液晶表示装置にデジタル値で表示されるた
め、液晶表示装置の表示桁数によって精度が制限され、
たとえ液晶表示装置の表示桁数を多くしても正確な回動
角度はわからない。 液晶表示装置に表示された値がどの程度信頼性がある
のか判断がつきにくい。 デジタル値を表示するだけでは、回動角度が変化した
場合に、どの方向に変化したのかわかりにくい。 回動角度を表示するための新たな液晶表示装置が必要
となり、コストアップの要因になる。また、液晶表示装
置は、振動や磁気等の影響で損傷しやすく、メインテナ
ンスの回数が増える。

【０００８】このように、従来の角度表示装置はフロン
トアタッチメントの左右方向の回動角度を正確に表示で
きないため、決められた方向に精度よく側溝掘り等を行
うのが難しく、途中で溝が曲がったりするおそれがあっ
た。

【０００９】本発明の目的は、基準回動角度に対するフ
ロントアタッチメントの回動角度のずれ量を一目で把握
できるようにした作業機の角度表示装置を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】発明の一実施の形態を示
す図１〜６に対応づけて本発明を説明すると、本発明
は、上部旋回体１の左右方向に回動可能なフロントアタ
ッチメント４と、該フロントアタッチメント４の左右方
向の回動角度に関する情報を表示する表示装置１０４と
を備えた作業機の角度表示装置に適用され、表示装置１
０４は、複数の表示形態のいずれかでの表示が可能であ
り、フロントアタッチメント４の左右方向回動角度を検
出する角度検出手段１０１と、検出された回動角度と予
め定めた基準回動角度との偏差に応じて表示装置１０４
の表示形態を変化させる表示制御手段１０２とを備える
ことにより、上記目的は達成される。請求項１に記載の
発明では、ブーム等のフロントアタッチメント４の左右
方向への回動角度を検出し、検出した回動角度と予め定
めた基準回動角度との偏差に応じて表示装置１０４の表
示形態を変化させる。すなわち、表示装置１０４の表示
形態を確認するだけで回動角度のずれ量がわかるよう
に、ずれ量に応じて表示装置１０４の表示色や表示位置
等を切り換える。

【００１１】請求項２に記載の発明の表示制御手段１０
２は、請求項１に記載の作業機の角度表示装置におい
て、角度検出手段１０１により検出された回動角度と基
準回動角度との偏差の絶対値が所定値以下のときには第
１の表示形態で表示させ、偏差の絶対値が所定値を越え
ると第２の表示形態で表示させるものである。請求項２
に記載の発明では、角度検出手段１０１により検出され
た現在の左右方向回動角度と基準回動角度との偏差の絶
対値が所定量以下のときには第１の表示形態での表示を
行う。例えば、表示装置１０４の表示色を緑色にする。
一方、偏差の絶対値が所定量を越えると第２の表示形態
での表示を行う。例えば、表示装置１０４の表示色を赤
色にする。

【００１２】請求項３に記載の発明の表示制御手段１０
２は、請求項１に記載の作業機の角度表示装置におい
て、角度検出手段１０１により検出された角度と基準回
動角度との偏差が第１の所定値より大きく、かつ第２の
所定値より小さいときには第１の表示形態で表示させ、
偏差が第１の所定値以下のときには第２の表示形態で表
示させ、偏差が第２の所定値以上のときには第３の表示
形態で表示させるものである。請求項３に記載の発明で
は、角度検出手段１０１により検出された現在の回動角
度と基準回動角度との偏差が第１の所定量より大きく、
かつ第２の所定量より小さいときには第１の表示形態で
の表示を行う。例えば、図２の中央部のランプＬ２を点
灯させる。一方、上記偏差が第１の所定量以下のときに
は第２の表示形態での表示を行う。例えば、図２の左側
のランプＬ１を点灯させてフロントアタッチメント４が
左方向にずれていることを知らせる。一方、上記偏差が
第２の基準量以上のときには第３の表示形態での表示を
行う。例えば、図２の右側のランプＬ３を点灯させてフ
ロントアタッチメント４が右方向にずれていることを知
らせる。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３に
記載の作業機の角度表示装置において、操作部材が操作
された時点でのフロントアタッチメント４の左右方向回
動角度を記憶する角度記憶手段１０３を備え、角度記憶
手段１０３に記憶されている回動角度を基準回動角度と
し、角度記憶手段１０３に回動角度が記憶されていない
場合には予め定めた角度を基準回動角度とするように表
示制御手段１０２を構成するものである。請求項４に記
載の発明では、操作部材が操作された時点でのフロント
アタッチメント４の左右方向回動角度を基準回動角度と
して角度記憶手段１０３に記憶し、任意の回動角度を基
準回動角度として設定できるようにする。一方、角度記
憶手段１０３に基準回動角度が記憶されていない場合は
予め定めた角度を基準回動角度に設定する。例えば、回
動角度がゼロの場合を基準回動角度として設定し、作業
機本体の長手方向に平行に溝を掘削できるようにする。

【００１４】請求項５に記載の発明の表示装置１０４
は、請求項１〜４に記載の作業機の角度表示装置におい
て、個別に点消灯可能な複数の表示器Ｌ１〜Ｌ３で構成
され、偏差に応じてそれぞれ異なる表示器を点灯させる
ように表示制御手段１０２を構成するものである。請求
項５に記載の発明では、個別に点消灯可能な複数の表示
器Ｌ１〜Ｌ３を設け、回動角度のずれ量に応じていずれ
かの表示器を表示し、表示器の表示位置によりずれ量を
把握できるようにする。

【００１５】請求項６に記載の発明の表示装置１０４
は、２種類以上の表示色のいずれかを切り換えて表示可
能な表示器Ｌ７で構成され、偏差に応じて表示器Ｌ７の
表示色を切り換えるように表示制御手段１０２を構成す
るものである。請求項６に記載の発明によれば、表示色
を変更可能な表示器Ｌ７を備え、回動角度のずれ量に応
じて表示器Ｌ７の表示色を変え、表示色によりずれ量を
把握できるようにする。

【００１６】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために本発明の一実施の形態の図を用いたが、これによ
り本発明が一実施の形態に限定されるものではない。

【００１７】

【発明の実施の形態】

−第１の実施の形態− 以下、図１〜６に基づいて本発明の第１の実施の形態に
ついて説明する。以下では、図７に示すスイング機構を
備えた油圧ショベルに角度表示装置を取り付ける例につ
いて説明する。図１は本発明による角度表示装置の一実
施の形態のブロック構成図である。図１において、１０
１はブームの左右方向回動角度（以下、スイング角度と
呼ぶ）を検出する角度検出器であり、例えば図７に示す
ブーム５の基部側面に配設される。あるいは、ブーム５
の基部に取り付けられたスイングブラケット３やスイン
グシリンダ２等に配設してもよい。１０２は装置全体を
制御するコントローラ（マイコン）、１０３はコントロ
ーラ１０２により読み書きされるメモリ、１０４はスイ
ング角度に応じて異なる表示形態で表示を行う位置表示
装置である。位置表示装置１０４は、図２のように３つ
のランプＬ１，Ｌ２，Ｌ３からなり、各ランプは個別に
点消灯可能とされ、中央のランプＬ２と左右のランプＬ
１，Ｌ３とはそれぞれ異なる表示色で点灯される。１０
５はブーム５のスイング角度をメモリ１０３に記憶する
指示を行う設定スイッチであり、このスイッチ１０５が
作業者により操作されると、操作された時点でのブーム
５のスイング角度がメモリ１０３に記憶される。

【００１８】図３はコントローラ１０２の制御を示すフ
ローチャートであり、以下このフローチャートに基づい
て本実施の形態の動作を説明する。なお、コントローラ
１０２はブーム５をスイングさせている間は図３の処理
を所定時間ごとに行うものとする。図３のステップＳ１
では、作業者により設定スイッチ１０５が操作されたか
否かを判定する。操作されなかった場合はステップＳ２
に進み、ブーム５のスイング角度がメモリ１０３に格納
されているか否かを判定する。メモリ１０３に格納され
ている場合にはステップＳ３に進み、メモリ１０３に格
納されているスイング角度を基準スイング角度として変
数βに設定する。

【００１９】一方、ステップＳ２の判定が否定された場
合、すなわちスイング角度がメモリ１０３に格納されて
いない場合にはステップＳ４に進み、予め定めたスイン
グ角度を基準スイング角度として変数βに設定する。こ
こでは、スイング角度ゼロを基準スイング角度として変
数βに設定する。また、ステップＳ１で設定スイッチ１
０５が操作されたと判定されるとステップＳ５に進み、
設定スイッチ１０５が操作された時点のスイング角度を
角度検出器１０１により検出する。次にステップＳ６で
は、ステップＳ５で検出したスイング角度をメモリ１０
３に格納し、かつこのスイング角度を基準スイング角度
として変数βに設定する。

【００２０】ステップＳ３またはＳ４またはＳ６の処理
が終了するとステップＳ７に進み、現在のスイング角度
を角度検出器１０１により検出する。ステップＳ８で
は、ステップＳ７で検出した現在のスイング角度を変数
αに設定する。ステップＳ９では、変数αと変数βとの
偏差｜α−β｜が所定値ε以下であるか否かを判定す
る。偏差が所定値ε以下であればステップＳ１０に進
み、位置表示装置１０４の中央のランプＬ２を緑色で点
灯し、その他のランプＬ１，Ｌ３を消灯する。

【００２１】一方、ステップＳ９で偏差が所定値εより
大きいと判定されるとステップＳ１１に進み、変数αが
（β−ε）以下であるか否かを判定する。α＜（β−
ε）であればステップＳ１２に進み、位置表示装置１０
４の左側のランプＬ１を赤色で点灯してその他のランプ
Ｌ２，Ｌ３を消灯する。これにより、ブーム５が基準ス
イング角度よりも左側にずれていることを作業者に知ら
せる。

【００２２】一方、ステップＳ１１の判定が否定された
場合、すなわちα＞（β＋ε）の場合はステップＳ１３
に進んで位置表示装置１０４の右側のランプＬ３を赤色
で点灯し、その他のランプＬ１，Ｌ２を消灯する。これ
により、ブーム５が基準スイング角度よりも右側にずれ
ていることを作業者に知らせる。

【００２３】このように、本実施の形態では、ブーム等
のフロントアタッチメントの基準となるスイング角度を
基準スイング角度として予め記憶しておき、角度検出器
１０１で検出した現在のスイング角度と基準スイング角
度とを逐次比較し、その比較結果を位置表示装置１０４
に表示する。具体的には、位置表示装置１０４の表示形
態として３種類の表示形態を設け、比較結果に応じてい
ずれかの表示形態で表示する。

【００２４】以上により、位置表示装置１０４の表示形
態を確認するだけで、現在のスイング角度が基準スイン
グ角度に対してどの程度ずれているかを正確に把握で
き、スイング角度の位置合わせを精度よく行える。ま
た、位置表示装置１０４のランプの表示形態によりスイ
ング角度のずれ量を判断できるため、掘削した溝の偏芯
量を一目で把握でき、溝の掘削方向をずれ量に応じて迅
速に修正できる。したがって、溝を所望の方向に正確か
つ迅速に掘削できる。

【００２５】また、設定スイッチ１０５により、任意の
スイング角度を基準スイング角度して設定できるため、
作業機本体に対してどの方向に延在する溝でも精度よく
掘削できる。さらに、本実施の形態では、スイング角度
のずれ量をランプの表示形態で表すため、従来のように
スイング角度を示す目盛りを塗装する場合よりも視認性
が向上する。また、一般に市販されているランプなど、
少ない部品で位置検出装置を構成できるため、コストア
ップになることもなく、耐久性にも優れる。

【００２６】−第２の実施の形態− 第２の実施の形態は、コントローラ１０２の制御を一部
変更したものであり、以下では第１の実施の形態との相
違点を中心に説明する。図４は第２の実施の形態のコン
トローラ１０２の制御を示すフローチャートである。図
４のステップＳ１０１〜Ｓ１０８は第１の実施の形態と
共通しており、現在のスイング角度を変数αに、基準ス
イング角度を変数βに設定する処理を行う。次にステッ
プＳ１０９では、変数αと変数βとの偏差（α−β）が
第１の所定値ε₁より大きく、かつ第２の所定値ε₂より
小さいか否かを判定する。判定が肯定された場合、すな
わち現在のスイング角度が図５の領域Ａの範囲内にある
場合にはステップＳ１１０に進んで位置表示装置１０４
の中央のランプＬ２を緑色で点灯し、その他のランプＬ
１，Ｌ３を消灯する。

【００２７】一方、ステップＳ１０９の判定が否定され
た場合にはステップＳ１１１に進み、偏差（α−β）が
第１の所定値ε₁以下か否かを判定する。判定が肯定さ
れた場合、すなわち現在のスイング角度が図５の領域Ｂ
の範囲内にある場合にはステップＳ１１２に進んで位置
表示装置１０４の左側のランプＬ１を赤色で点灯してそ
の他のランプＬ２，Ｌ３を消灯する。一方、ステップＳ
１１１の判定が否定された場合、すなわち現在のスイン
グ角度が図５の領域Ｃの範囲内にある場合にはステップ
Ｓ１１３に進んで位置表示装置１０４の右側のランプＬ
３を点灯してその他のランプＬ１，Ｌ２を消灯する。

【００２８】このように、第２の実施の形態では、現在
のスイング角度が基準スイング角度よりも小さい場合と
大きい場合とで、位置表示装置１０４の表示形態を変え
る基準を別々に設定可能としたため、例えば現在のスイ
ング角度を基準スイング角度よりも小さくしたくない場
合には、上述した第１の所定値ε₁を第２の基準値ε₂よ
りも小さくすればよく、より実用性のあるランプ表示が
可能となる。

【００２９】上記各実施の形態では、スイング機構を備
える油圧ショベルを例に挙げて説明したが、図８のよう
な平行リンク機構を備える油圧ショベルにも同様に適用
できる。また、図２では、位置表示装置１０４の表示形
態として３種類の表示形態を設ける例を説明したが、表
示形態の数は上記各実施の形態に限定されない。

【００３０】また、上記各実施の形態では、表示形態と
して表示色および表示位置を変える例を説明したが、表
示色を変える代わりに点滅速度を変えたり、ランプの表
示形状を変えてもよい。例えば、図６は位置表示装置１
０４の変形例を示す図であり、図６（ａ）はスイング角
度がずれていない場合には中央のランプＬ５を表示さ
せ、スイング角度が右方向にずれた場合には右側の三角
形のランプＬ６を表示させ、スイング角度が左方向にず
れた場合には左側の三角形のランプＬ４を表示させるも
のである。図６（ａ）のようにランプの表示形状を変え
れば、表示形状によりスイング角度のずれ方向がわかる
ため、作業者の誤操作をなくせる。一方、図６（ｂ）は
１個のランプＬ７の中に異なる表示色で発光するＬＥＤ
を複数個配置したものであり、ずれ量に応じて点灯させ
るＬＥＤの種類を変え、ずれ量に応じた色でランプＬ７
を発光させるものである。

【００３１】このように構成した一実施の形態にあって
は、位置表示装置１０４が表示装置に、角度検出器１０
１が角度検出手段に、コントローラ１０２が表示制御手
段に、メモリ１０３が角度記憶手段に、ランプＬ１〜Ｌ
３が表示器に、それぞれ対応する。

【００３２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、フロントアタッチメントの左右方向への回動角度
と予め定めた回動角度との偏差に応じて表示装置の表示
形態を変えるようにしたため、表示装置の表示形態を確
認するだけで回動角度のずれ量を把握でき、フロントア
タッチメントの位置修正を行いやすくなる。請求項２に
記載の発明によれば、実際の回動角度と基準回動角度の
偏差に応じて、２種類の表示形態のいずれかで表示装置
の表示を行うため、表示装置の制御が簡易化するととも
に、表示装置の表示形態の意味を勘違いするおそれもな
くなる。請求項３に記載の発明によれば、実際の回動角
度と基準回動角度の偏差に応じて、３種類の表示形態の
いずれかで表示装置の表示を行うため、回動角度のずれ
量だけでなく、ずれ方向も一目で把握することができ
る。請求項４に記載の発明によれば、任意の方向を基準
角度として設定できるため、フロントアタッチメントを
任意の方向に位置決めでき、どの方向に対しても精度よ
く側溝堀等を行える。一方、角度記憶手段に基準回動角
度が記憶されていない場合は予め定めた角度を基準回動
角度に設定するようにしたため、例えば回動角度ゼロを
基準回動角度とすれば、作業機本体の長手方向に平行に
溝を掘削できるようになる。請求項５に記載の発明によ
れば、実際の回動角度と基準回動角度との偏差に応じて
異なる表示器を点灯させるため、点灯位置を確認するだ
けで回動角度のずれ量を把握できる。請求項６に記載の
発明によれば、実際の回動角度と基準回動角度との偏差
に応じて表示器の表示色を変更するため、１個の表示器
を設けるだけでずれ量を確認でき、表示装置を小型化で
きるとともに、コストも安く抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による作業機の角度表示装置の一実施の
形態のブロック構成図。

【図２】位置表示装置の外観を示す図。

【図３】第１の実施の形態におけるコントローラの処理
を示すフローチャート。

【図４】第２の実施の形態におけるコントローラの処理
を示すフローチャート。

【図５】現在のスイング角度と基準スイング角度との関
係を示す図。

【図６】位置表示装置の変形例を示す図。

【図７】スイング機構を備えた従来の油圧ショベルの外
観図。

【図８】平行リンク機構を備えた従来の油圧ショベルを
示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図。

【符号の説明】

１０１ 角度検出器 １０２ コントローラ １０３ メモリ １０４ 位置表示装置 １０５ 設定スイッチ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部旋回体の左右方向に回動可能なフロ
   ントアタッチメントと、該フロントアタッチメントの左
   右方向の回動角度に関する情報を表示する表示装置とを
   備えた作業機の角度表示装置において、 前記表示装置は、複数の表示形態のいずれかでの表示が
   可能とされ、 前記フロントアタッチメントの左右方向回動角度を検出
   する角度検出手段と、 前記検出された回動角度と予め定めた基準回動角度との
   偏差に応じて前記表示装置の表示形態を変化させる表示
   制御手段とを備えることを特徴とする作業機の角度表示
   装置。
2. 【請求項２】 前記表示制御手段は、前記角度検出手段
   により検出された回動角度と前記基準回動角度との偏差
   の絶対値が所定値以下のときには第１の表示形態で表示
   させ、前記偏差の絶対値が前記所定値を越えると第２の
   表示形態で表示させることを特徴とする請求項１に記載
   された作業機の角度表示装置。
3. 【請求項３】 前記表示制御手段は、前記角度検出手段
   により検出された角度と前記基準回動角度との偏差が第
   １の所定値より大きく、かつ第２の所定値より小さいと
   きには第１の表示形態で表示させ、前記偏差が前記第１
   の所定値以下のときには第２の表示形態で表示させ、前
   記偏差が前記第２の所定値以上のときには第３の表示形
   態で表示させることを特徴とする請求項１に記載された
   作業機の角度表示装置。
4. 【請求項４】 操作部材が操作された時点での前記フロ
   ントアタッチメントの左右方向回動角度を記憶する角度
   記憶手段を備え、 前記表示制御手段は、前記角度記憶手段に記憶されてい
   る回動角度を前記基準回動角度とし、前記角度記憶手段
   に回動角度が記憶されていない場合には予め定めた角度
   を前記基準回動角度とすることを特徴とする請求項１〜
   ３のいずれか１項に記載された作業機の角度表示装置。
5. 【請求項５】 前記表示装置は個別に点消灯可能な複数
   の表示器で構成され、 前記表示制御手段は、前記偏差に応じてそれぞれ異なる
   前記表示器を点灯させることを特徴とする請求項１〜４
   のいずれか１項に記載された作業機の角度表示装置。
6. 【請求項６】 前記表示装置は、２種類以上の表示色の
   いずれかを切り換えて表示可能な表示器で構成され、 前記表示制御手段は、前記偏差に応じて前記表示器の表
   示色を切り換えることを特徴とする請求項１〜４のいず
   れか１項に記載された作業機の角度表示装置。