KR20170038871A - 건설 기계 - Google Patents

Abstract

유압 셔블(1)은, 휴대 열쇠 장치(41)와의 사이에서 무선에 의한 인증을 행하는 무선 인증 장치(42)와, 무선 인증 장치(42)에 의한 인증과 파워 스위치(12)의 조작에 의거하여 엔진(15)의 시동을 허가 또는 금지하는 차체 컨트롤러(39)를 구비한다. 무선 인증 장치(42)는, 인증 가능 범위 내에 리퀘스트 신호를 송신하고, 당해 송신된 리퀘스트 신호에 의거하여 휴대 열쇠 장치(41)로부터 회신된 인증용의 ID 코드를 수신했을 때에 인증을 행한다. 차체 컨트롤러(39)는, 게이트 록 레버(13)가 록 위치로 전환되고, 또한, 무선 인증 장치(42)가 휴대 열쇠 장치(41)에 의한 인증을 행했을 때에, 파워 스위치(12)에 의한 엔진(15)의 시동을 허가한다.

Description

건설 기계{CONSTRUCTION MACHINE}

본 발명은, 예를 들면, 유압 셔블, 휠 로더, 유압 크레인 등의 건설 기계에 관한 것으로서, 특히 무선에 의해 휴대 열쇠 장치와의 인증을 행하는 무선 인증 장치를 구비한 건설 기계에 관한 것이다.

일반적으로, 유압 셔블, 유압 크레인 등의 건설 기계는, 오퍼레이터에 의한 키 스위치의 조작에 의거하여, 엔진의 시동, 정지가 행해진다. 보다 구체적으로는, 건설 기계의 오퍼레이터는, 엔진을 시동할 때에, 키 스위치의 키 실린더에 판 형상 또는 막대 형상의 키를 꽂아, 이 키를 회전시킨다. 이 경우, 키의 키 홈과 키 실린더 홈이 합치되었을 때에, 키가 회전 가능하게 된다.

오퍼레이터에 의해, 키는, 예를 들면, 건설 기계의 전기 기기가 비통전이며 엔진이 정지된 「OFF」의 위치와, 전기 기기에 통전이 행해지는 「ON」의 위치와, 엔진을 시동하는(엔진의 스타터 모터를 회전시키는) 「START」의 위치 중 어느 곳으로 회전된다(특허 문헌 1).

여기서, 건설 기계의 엔진의 시동은, 운전석의 근방에 설치된 게이트 록 레버의 위치를, 유압 액추에이터의 구동을 금지하는 록 위치(금지 위치)로 한 상태에서 행해진다. 이 상태에서, 키가 「OFF」의 위치로부터 「ON」의 위치를 넘어 「START」의 위치까지 회전되면, 엔진의 스타터 모터가 회전하여, 엔진이 시동한다. 이 때, 키의 조작을 중지하여 키를 자유 상태로 하면, 키는, 「START」의 위치로부터 「ON」의 위치로 되돌아가, 엔진이 구동된 상태에서 전기 기기에 통전이 이루어지는 「엔진 구동·통전 ON」이 된다.

한편, 키가 「OFF」의 위치로부터 「ON」의 위치로 회전되면, 엔진이 정지된 채 전기 기기에 통전 또는 접속이 행해지는 「엔진 정지·통전 ON」이 된다. 또한, 키가 「ON」의 위치로부터 「OFF」의 위치로 회전되면, 전기 기기가 비통전 또는 차단 상태가 되고, 이 때, 엔진이 구동되고 있으면, 엔진은 정지한다.

일본 공개특허 특개2013-155564호 공보

그런데, 종래 기술에 의하면, 엔진을 시동시킬 때에는, 게이트 록 레버를 록 위치로 하는 것에 더해, 키를 키 실린더에 꽂아 「START」의 위치까지 회전시킬 필요가 있다. 이 키 조작은, 예를 들면, 가급적 조속히 건설 기계를 움직이고 싶다고 생각하고 있는 오퍼레이터에 대해 번거로움을 줄 우려가 있다.

본 발명은 상기 서술한 종래 기술의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 엔진의 시동 조작을 간소화할 수 있는 건설 기계를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 건설 기계는, 차체와, 상기 차체에 설치되어 동력원이 되는 엔진과, 상기 엔진에 의해 구동되어 압유를 공급하는 유압 펌프와, 상기 유압 펌프로부터 공급되는 압유에 의해 구동되는 유압 액추에이터와, 상기 유압 액추에이터의 구동을 금지하는 록 위치와 상기 유압 액추에이터의 구동을 허가하는 록 해제 위치로 전환되는 록 장치를 구비하고, 상기 록 장치를 록 해제 위치로 전환한 상태에서 상기 유압 액추에이터의 구동에 의해 작업을 행하는 것이다.

상기 서술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명이 채용하는 구성의 특징은, 상기 엔진을 시동시키는 파워 스위치와, 상기 차체에 설치되어 휴대 열쇠 장치의 사이에서 무선에 의한 인증을 행하는 무선 인증 장치와, 상기 파워 스위치의 조작과 상기 무선 인증 장치에 의한 인증에 의거하여, 상기 엔진의 시동을 허가 또는 금지하는 차체 컨트롤러를 구비하고, 상기 무선 인증 장치는, 인증 가능 범위 내에 인증 요구 신호를 송신하며, 당해 송신된 인증 요구 신호에 의거하여 상기 휴대 열쇠 장치로부터 회신된 인증 신호를 수신했을 때에 인증을 행하는 구성으로 하고, 상기 차체 컨트롤러는, 상기 록 장치가 록 위치로 전환되고, 또한, 상기 무선 인증 장치가 상기 휴대 열쇠 장치에 의한 인증을 행했을 때에, 상기 파워 스위치에 의한 상기 엔진의 시동을 허가하는 구성으로 한 것에 있다.

본 발명의 건설 기계에 의하면, 엔진의 시동 조작을 간소화할 수 있다.

도 1은, 실시 형태에 의한 유압 셔블을 나타내는 정면도이다.
도 2는, 캡 내를 도 1 중의 화살표 II-II 방향에서 본 단면도이다.
도 3은, 유압 셔블의 전기 회로 구성도이다.
도 4는, 오퍼레이터가 소지하는 휴대 열쇠 장치와 유압 셔블측의 송신 안테나 및 수신 안테나의 송신, 수신의 관계를 나타내는 설명도이다.
도 5는, 도 3 중의 차체 컨트롤러에 의한 엔진의 시동 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 6은, 인증 유지 시간의 설정 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 7은, 인증 가능 범위의 설정 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 8은, 인증 유지 시간의 설정의 일례를 일람표로서 나타내는 설명도이다.
도 9는, 인증 가능 범위의 설정의 일례를 일람표로서 나타내는 설명도이다.

이하, 본 발명과 관련된 건설 기계의 실시 형태를, 미니 셔블이라고 불리는 소형의 유압 셔블에 적용한 경우를 예로 들어, 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1에 있어서, 건설 기계로서의 유압 셔블(1)은, 좁은 작업 현장에서의 작업에 적합한 미니 셔블이라고 불리는 소형의 유압 셔블이다. 유압 셔블(1)은, 자주(自走) 가능한 크롤러식의 하부 주행체(2)와, 당해 하부 주행체(2) 상에 선회 장치(3)를 개재하여 선회 가능하게 탑재된 상부 선회체(4)와, 당해 상부 선회체(4)의 전측에 부앙(俯仰) 이동 가능하게 설치된 작업 장치(5)를 포함하여 구성되어 있다. 유압 셔블(1)은, 작업 장치(5)를 이용하여 토사의 굴삭 작업을 행한다. 여기서, 하부 주행체(2)와 상부 선회체(4)는, 유압 셔블(1)의 차체를 구성하고 있다. 소형의 유압 셔블(1)은, 건물의 내부의 해체 작업, 골목 등의 좁은 장소에서의 굴삭 작업에 이용되기 때문에, 예를 들면 기계 중량이 0.8~8톤 정도까지로 억제되고 있다.

하부 주행체(2)는, 트랙 프레임(2A)과, 당해 트랙 프레임(2A)의 좌, 우 양측에 설치된 구동륜(2B)과, 트랙 프레임(2A)의 좌, 우 양측에서 구동륜(2B)과 전, 후 방향의 반대측에 설치된 유동륜(2C)과, 구동륜(2B)과 유동륜(2C)에 권회(卷回)된 크롤러(2D)(모두 좌측만 도시)에 의해 구성되어 있다. 좌, 우의 구동륜(2B)은, 각각이 유압 액추에이터로서의 좌, 우의 주행 유압 모터(도시 생략)에 의해 회전 구동된다.

작업 장치(5)는, 예를 들면 스윙 포스트식의 작업 장치로서 구성되어 있다. 작업 장치(5)는, 스윙 포스트(5A), 붐(5B), 아암(5C), 및, 작업 도구로서의 버킷(5D)을 구비하고 있다. 이에 더해, 작업 장치(5)는, 스윙 포스트(5A)(나아가서는 작업 장치(5) 전체)를 좌, 우로 요동하는 스윙 실린더(도시 생략), 붐(5B)을 회전 운동시키는 붐 실린더(5E), 아암(5C)을 회전 운동시키는 아암 실린더(5F), 및, 버킷(5D)을 회전 운동시키는 작업 도구 실린더로서의 버킷 실린더(5G)를 구비하고 있다. 이들 스윙 실린더, 붐 실린더(5E), 아암 실린더(5F), 버킷 실린더(5G)는, 각각 압유에 의해 구동되는 유압 액추에이터를 구성하고 있다.

한편, 상부 선회체(4)는, 유압 액추에이터로서의 선회 유압 모터, 감속 기구, 선회 베어링을 포함하여 구성된 선회 장치(3)를 개재하여 하부 주행체(2)에 장착되어 있다. 상부 선회체(4)는, 선회 장치(3)에 의해 하부 주행체(2)에 대하여 선회 구동된다. 여기서, 상부 선회체(4)는, 후술의 선회 프레임(6), 외장 커버(7), 캡(8), 카운터 웨이트(14)를 포함하여 구성되어 있다.

선회 프레임(6)은, 상부 선회체(4)의 지지 구조체를 형성하는 프레임이 되는 것으로, 당해 선회 프레임(6)은, 선회 장치(3)를 개재하여 하부 주행체(2) 상에 장착되어 있다. 선회 프레임(6)에는, 그 후부측에 후술의 카운터 웨이트(14), 엔진(15)이 설치되고, 좌(佐)전측에는 후술의 캡(8)이 설치되며, 우전측에는 연료 탱크와 작동유 탱크(모두 도시 생략)가 설치되어 있다. 선회 프레임(6)에는, 캡(8)의 우측으로부터 후측 및 좌, 우의 측면측에 걸쳐 외장 커버(7)가 설치되어 있다. 외장 커버(7)는, 선회 프레임(6), 캡(8) 및 카운터 웨이트(14)와 함께, 엔진(15), 유압 펌프(17), 열교환기(도시 생략) 등을 수용하는 기계실을 구획 형성하는 것이다.

캡(8)은, 선회 프레임(6)의 좌전측에 탑재되며, 당해 캡(8)의 내부는, 오퍼레이터(운전자)가 탑승하는 운전실을 이루고 있다. 캡(8)의 내부에는, 오퍼레이터가 착석하는 운전석(9)이 설치되어 있다. 운전석(9)의 좌, 우 양측에는, 작업 장치(5)를 조작하기 위한 작업용의 조작 레버(10)가 설치되어 있다. 운전석(9)의 전방에는, 하부 주행체(2)를 주행시킬 때에 수동 조작 또는 페달링(pedaling) 조작에 의해 조작하는 주행용의 조작 레버·페달(11)이 설치되어 있다.

운전석(9)의 근방, 보다 구체적으로는, 운전석(9)의 우측이며 우조작 레버(10)의 후측에는, 파워 스위치(12)가 설치되어 있다. 파워 스위치(12)는, 엔진(15)을 시동시키는 메인 스위치가 되는 것이다. 이 파워 스위치(12)는, 예를 들면, 푸시식 스위치에 의해 구성되고, 오퍼레이터에 의해 조작된다(눌려진다). 도 3에 나타내는 바와 같이, 파워 스위치(12)는, 후술의 차체 컨트롤러(39)에 접속되어 있다. 파워 스위치(12)는, 오퍼레이터에 의해 조작되면, 통전한다는 취지의 신호(ON 신호)를 차체 컨트롤러(39)에 출력한다. 오퍼레이터는, 운전석(9)에 착석하고, 파워 스위치(12)를 조작함으로써, 후술의 엔진(15)의 시동, 정지 등을 행할 수 있다.

한편, 운전석(9)의 좌측, 보다 구체적으로는, 좌측의 작업 조작 레버(10)의 하측이며, 캡(8)의 승강구와 대응하는 위치에는, 게이트 록 레버(13)가 설치되어 있다. 게이트 록 레버(13)는, 후술하는 게이트 록 스위치(13A)와 함께 록 장치를 구성하고 있다. 게이트 록 레버(13)는, 캡(8)의 승강구를 차단하는 승강 규제 위치(이하, 록 해제 위치라고 함)와, 승강구를 개방하는 승강 허가 위치(이하, 록 위치라고 함)의 사이에서 회전 운동 변위하는 것이다. 여기서, 승강구를 차단하는 록 해제 위치는, 게이트 록 레버(13)를 내린 상태에 대응하고, 승강구를 개방하는 록 위치는, 게이트 록 레버(13)를 올린 상태에 대응한다. 도 1에서는, 내린 상태(록 해제 위치)의 게이트 록 레버(13)를 나타내고 있다.

게이트 록 레버(13)는, 오퍼레이터의 조작에 의해, 록 위치(올림 위치)와 록 해제 위치(내림 위치)로 전환된다. 이 경우, 게이트 록 레버(13)를 록 위치로 하였을 때에는, 유압 셔블(1)의 유압 액추에이터, 즉, 각 실린더(5E, 5F, 5G), 주행 유압 모터, 선회 유압 모터 등의 각종의 유압 액추에이터의 구동이 금지된다. 이에 대하여, 게이트 록 레버(13)를 록 해제 위치로 하였을 때에는, 유압 액추에이터의 구동이 허가된다.

여기서, 게이트 록 레버(13)에는, 게이트 록 스위치(13A)(도 3 참조)가 설치되어 있다. 게이트 록 스위치(13A)는, 게이트 록 레버(13)의 위치를 검출하는 검출 스위치이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 게이트 록 스위치(13A)는, 후술의 차체 컨트롤러(39)에 접속되어 있다. 차체 컨트롤러(39)는, 게이트 록 스위치(13A)의 검출 신호(ON·OFF신호)에 의거하여 게이트 록 레버(13)가 록 위치인지 록 해제 위치인지를 판정할 수 있다. 이 경우, 게이트 록 스위치(13A)는, 예를 들면, 게이트 록 레버(13)가 록 위치일 때에는 비통전(OFF) 상태가 되고, 록 해제 위치에 있을 때에는 통전(ON) 상태가 되는, 항상 개방된 스위치로서 구성할 수 있다.

또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 차체 컨트롤러(39)는, 후술의 파일럿 컷 릴레이(33)에 접속되어 있다. 이 경우, 후술의 배터리(21)와 파일럿압 전환 밸브(31)는, 파일럿 컷 릴레이(33)를 개재하여 접속되어 있다.

게이트 록 레버(13)를 록 위치로 하면, 도시하지 않은 컨트롤 밸브(제어 밸브 장치)를 전환하기 위한 파일럿압(전환 신호)이 차단되고, 예를 들면, 컨트롤 밸브가 중립 상태로 유지된다. 보다 구체적으로는, 차체 컨트롤러(39)는, 게이트 록 스위치(13A)에 의해 게이트 록 레버(13)가 록 위치라고 판정하면, 파일럿 컷 릴레이(33)를 OFF(개방)로 하고, 파일럿압 전환 밸브(31)를 차단 상태(OFF)로 한다. 이에 따라, 유압 펌프(17)로부터 토출되는 압유는, 유압 액추에이터에 공급되지 않고 작동유 탱크로 되돌아가, 유압 액추에이터의 구동이 금지된다.

한편, 게이트 록 레버(13)를 록 해제 위치로 하면, 작업용의 조작 레버(10), 주행용의 조작 레버·페달(11)을 개재하여 파일럿압을 컨트롤 밸브에 공급할 수 있는 상태가 된다. 보다 구체적으로는, 차체 컨트롤러(39)는, 게이트 록 스위치(13A)에 의해 게이트 록 레버(13)가 록 해제 위치라고 판정하면, 파일럿 컷 릴레이(33)를 ON(개방)으로 하고, 배터리(21)로부터의 전력의 공급(급전)에 의거하여 파일럿압 전환 밸브(31)를 도통 상태(ON)로 한다. 이 경우에는, 오퍼레이터에 의한 조작 레버(10), 주행용의 조작 레버·페달(11)의 조작에 의거하여, 컨트롤 밸브가 전환되어, 유압 액추에이터의 구동이 허가된다. 이와 같이, 유압 셔블(1)은, 게이트 록 레버(13)를 록 해제 위치로 전환한 상태에서, 유압 액추에이터의 구동에 의해 작업을 행하는 것이다.

카운터 웨이트(14)는, 작업 장치(5)와의 중량 밸런스를 취하는 것이다. 카운터 웨이트(14)는, 후술하는 엔진(15)의 후측에 위치하여 선회 프레임(6)의 후단부에 장착되어 있다. 카운터 웨이트(14)의 후면측은, 원호 형상을 이뤄 형성되어 있다. 카운터 웨이트(14)는, 하부 주행체(2)의 차체 폭 내에 들어가는 구성으로 되어 있다. 따라서, 유압 셔블(1)은, 후방 소선회형의 미니 셔블을 구성하고 있다.

엔진(15)은, 상부 선회체(4)에 설치되어 있다. 구체적으로는, 엔진(15)은, 상부 선회체(4)를 구성하는 선회 프레임(6)의 후측에, 가로 놓기 상태로 배치되어 있다. 엔진(15)은, 예를 들면 소형의 디젤 엔진을 이용하여 구성되고, 후술의 유압 펌프(17)의 동력원이 되는 것이다. 여기서, 엔진(15)은, 전자 제어식 엔진에 의해 구성되고, 예를 들면, 연료의 공급량이 전자 제어 분사 밸브(인젝터)를 포함하는 연료 분사 장치에 의해 가변으로 제어된다. 즉, 연료 분사 장치는, 후술의 ECU라고 불리는 엔진 컨트롤 유닛(34)(도 3 참조)으로부터 출력되는 제어 신호에 의거하여, 엔진(15)의 실린더 내에 분사하는 연료의 분사량을 가변으로 제어한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 엔진(15)에는, 스타터 모터(16)가 설치되어 있다. 스타터 모터(16)는, 엔진(15)의 전장품(보조 기기), 즉, 엔진(15)의 전기 기기가 되는 것이다. 스타터 모터(16)는, 후술의 스타터 릴레이(23) 등을 개재하여 배터리(21)에 접속되어 있다. 스타터 모터(16)는, 엔진(15)을 시동할 때에, 엔진(15)의 크랭크축을 회전시키는 것이다. 즉, 스타터 릴레이(23)가 ON(개방)이 되면, 배터리(21)로부터의 급전에 의거하여 스타터 모터(16)가 회전하여, 엔진(15)을 시동할 수 있다. 엔진(15)이 시동하면, 스타터 릴레이(23)가 OFF(개방)가 되어, 스타터 모터(16)는 정지한다.

유압 펌프(17)는, 엔진(15)의 좌측에 장착되어 있다. 유압 펌프(17)는, 작동유 탱크와 함께 유압원을 구성하고 있다. 즉, 유압 펌프(17)는, 엔진(15)에 의해 구동됨으로써 작동유 탱크로부터 작동유를 흡입하고, 흡입한 작동유를 압유로서 도시하지 않은 컨트롤 밸브를 향해 공급한다. 유압 펌프(17)는, 예를 들면 가변 용량형의 경사판식, 경사축식 또는 레디얼 피스톤식 유압 펌프로 구성되어 있다. 또한, 유압 펌프(17)는, 반드시 가변 용량형의 유압 펌프에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 고정 용량형의 유압 펌프를 이용하여 구성해도 된다.

한편, 컨트롤 밸브(도시 생략)는, 작업용의 조작 레버(10), 주행용의 조작 레버·페달(11)의 조작에 의거하여 공급되는 파일럿압에 따라 전환된다. 이에 따라, 컨트롤 밸브는, 유압 펌프(17)로부터 토출된 압유를, 각 실린더(5E, 5F, 5G), 주행 유압 모터, 선회 유압 모터를 포함하는 각종의 유압 액추에이터에 선택적으로 공급 또는 배출한다.

이어서, 유압 셔블(1)의 전기 회로의 구성에 대해, 도 3을 참조하면서 설명한다.

도 3에 있어서, 배터리(21)는, 엔진(15)을 포함하는 각종 전기 기기의 전원이 되는 것이다. 보다 구체적으로는, 배터리(21)는, 엔진(15)을 구동하기 위한 전기 기기, 예를 들면, 엔진(15)에 설치된 스타터 모터(16), 연료 분사 장치(인젝터), 각종 센서, 나아가서는, 엔진 컨트롤 유닛(34)(이하, ECU(34)라고 함) 등의 전원이 되는 것이다. 이에 더해, 배터리(21)는, 유압 셔블(1)에 탑재된 각종의 전기 기기, 예를 들면, 제 1 전장품(27), 제 2 전장품(30), 모니터 장치(38), 차체 컨트롤러(39), 인증용 컨트롤러(45) 등의 전원이 되는 것이다.

여기서, 스타터 모터(16)는, 배터리(21)에 대하여, S.B.F라고 불리는 슬로우 블로우 퓨즈(22)(이하, SB 퓨즈(22)라고 함), 스타터 릴레이(23)를 개재하여 접속되어, 스타터 회로를 구성하고 있다. 스타터 릴레이(23)는, 배터리(21)에 대하여, SB 퓨즈(22), C 퓨즈(24), C 릴레이(25), 퓨즈 박스(26) 내의 C 퓨즈(26A)를 개재하여 접속되어, C 릴레이 회로를 구성하고 있다.

C 릴레이(25)는, 후술의 차체 컨트롤러(39)에 의해 ON과 OFF가 전환된다. 이 경우, C 릴레이(25)가 ON이 되면, ECU(34)와 스타터 릴레이(23)에 전류가 흐른다. 이에 따라, ECU(34)는, 스타터 릴레이(23)를 ON으로 하고, 스타터 모터(16)와 배터리(21)가 통전 상태가 된다. 이 결과, 스타터 모터(16)가 회전되어, 엔진(15)을 시동할 수 있다. 또한, 엔진(15)이 시동하면, 스타터 릴레이(23)는 OFF가 된다.

제 1 전장품(27)은, 배터리(21)에 대하여, SB 퓨즈(22), 액세서리 퓨즈(28)(이하, ACC 퓨즈(28)라고 함), 액세서리 릴레이(29)(이하, ACC 릴레이(29)라고 함), 퓨즈 박스(26) 내의 ACC 퓨즈(26B)를 개재하여 접속되어, 액세서리 회로(ACC 회로)를 구성하고 있다. 제 1 전장품(27)은, 차체 컨트롤러(39)에 접속된 ACC 릴레이(29)가 ON일 때에, 배터리(21)와 통전하는 전기 기기에 대응하는 것이다.

제 1 전장품(27)은, 차체 컨트롤러(39)에 접속된 ACC 릴레이(29)가 OFF일 때에는, 배터리(21)와 비통전이 된다. 여기서, 제 1 전장품(27)은, 액세서리 전장품(ACC 전장품)이라고도 불리고 있다. 이 제 1 전장품(27)으로서는, 예를 들면, 모니터 장치(38)의 일부, 컨트롤러의 일부(예를 들면, 차체 컨트롤러(39) 및 인증용 컨트롤러(45) 이외의 컨트롤러), 공조 장치, 와이퍼, 각종의 솔레노이드 밸브 등을 들 수 있다. 또한, 제 1 전장품(27)은, 엔진(15)의 구동에 필요한 전기 기기, 예를 들면, 엔진(15)의 연료 분사 장치 등도 포함하는 것이다.

한편, 제 2 전장품(30)은, 배터리(21)에 대하여, SB 퓨즈(22), 퓨즈 박스(26) 내의 B 퓨즈(26C)를 개재하여 접속되어 있다. 제 2 전장품(30)은, 차체 컨트롤러(39)에 접속된 C 릴레이(25), ACC 릴레이(29), 후술의 파일럿 컷 릴레이(33)의 ON/OFF에 관계없이, 배터리(21)와 상시 접속되어 있는 전기 기기에 대응하는 것이다. 여기서, 제 2 전장품(30)은, 배터리 직결 전장품 또는 B 전장품이라고도 불리고 있다. 이 제 2 전장품(30)으로서는, 예를 들면, 모니터 장치(38)의 일부, 차체 컨트롤러(39), 인증용 컨트롤러(45), 경적, 라이트 등을 들 수 있다.

파일럿압 전환 밸브(31)는, 파일럿 컷 솔레노이드 밸브라고도 불리고 있다. 파일럿압 전환 밸브(31)는, 예를 들면, 도시하지 않은 파일럿 펌프와 컨트롤 밸브의 사이에 설치되어 있다. 파일럿압 전환 밸브(31)는, 컨트롤 밸브에 대한 파일럿압의 공급의 허가와 금지, 즉, 파일럿 압유의 도통과 차단을 전환하는 것이다. 파일럿압 전환 밸브(31)는, 배터리(21)에 대하여, SB 퓨즈(22), 파일럿 컷 퓨즈(32), 파일럿 컷 릴레이(33), 퓨즈 박스(26) 내의 PC 퓨즈(26D)를 개재하여 접속되어 있다. 여기서, 파일럿 컷 릴레이(33)는, 차체 컨트롤러(39)와 접속되어 있다. 차체 컨트롤러(39)는, 게이트 록 레버(13)의 위치에 대응하는 게이트 록 스위치(13A)의 신호에 따라, 파일럿 컷 릴레이(33)의 ON/OFF를 전환한다.

파일럿 컷 릴레이(33)가 ON일 때에는, 파일럿압 전환 밸브(31)와 배터리(21)가 통전하고, 파일럿압 전환 밸브(31)가 도통 상태가 된다. 이에 따라, 작업용의 조작 레버(10), 주행용의 조작 레버·페달(11)을 개재하여 파일럿압을 컨트롤 밸브에 공급할 수 있는 상태가 되어, 유압 액추에이터(스윙 실린더, 붐 실린더(5E), 아암 실린더(5F), 버킷 실린더(5G), 선회 유압 모터, 주행 유압 모터)의 구동이 허가된다. 한편, 파일럿 컷 릴레이(33)가 OFF일 때에는, 파일럿압 전환 밸브(31)와 배터리(21)가 비통전이 되고, 파일럿압 전환 밸브(31)가 차단 상태가 된다. 이 경우에는, 컨트롤 밸브에 파일럿압을 공급할 수 없는 상태가 되어, 유압 액추에이터의 구동이 금지된다.

ECU(34)는, 엔진(15)의 회전수 제어 등을 행하는 제어 장치이며, 이 ECU(34)는, 예를 들면, 마이크로컴퓨터 등에 의해 구성되어 있다. ECU(34)는, 엔진(15)에 설치된 각종 센서 및 연료 분사 장치와 접속되어 있다. ECU(34)는, 예를 들면, 엔진(15)의 실린더 내로의 연료 분사량(연료 공급량)을 가변으로 제어함으로써, 오퍼레이터의 운전 조작, 차량의 작동 상태 등에 따른 회전수로 엔진(15)을 작동시킨다. 이 경우, ECU(34)는, 예를 들면, 오퍼레이터가 조작하는 엔진 회전수 지시 다이얼의 지령, 차체 컨트롤러(39)로부터의 지령에 의거하여 연료 분사 장치의 연료 분사량의 제어를 행한다.

여기서, ECU(34)는, 배터리(21)에 대하여, SB 퓨즈(22), 퓨즈 박스(26) 내의 ECU 퓨즈(26E), 메인 릴레이(35)를 개재하여 접속되어 있다. 또한, ECU(34)는, 스타터 릴레이(23), 얼터네이터(37), ACC 릴레이(29)와 접속되어 있다. 메인 릴레이(35)는, ECU(34)에 의해 ON/OFF가 전환된다. 즉, ACC 릴레이(29)가 ON이 되면, ECU(34)에 ACC 릴레이(29)로부터 전류가 흐르고, ECU(34)는, 메인 릴레이(35)를 ON으로 한다. 이에 따라, ECU(34)는, 배터리(21)와 통전 상태가 된다. 또한, ECU(34)는, 모니터 장치(38), 차체 컨트롤러(39), 인증용 컨트롤러(45) 등과 통신선(36)을 개재하여 서로 접속되어, CAN(Control Area Network)을 구성하고 있다.

얼터네이터(37)는, 엔진(15)에 의해 구동됨으로써 발전을 행하는 것이다. 얼터네이터(37)는, 배터리(21)의 축전(충전)에 더해, 제 1 전장품(27), 제 2 전장품(30), ECU(34), 모니터 장치(38), 차체 컨트롤러(39), 인증용 컨트롤러(45) 등에 대한 급전을 행한다. 여기서, 얼터네이터(37)는, B 단자가 SB 퓨즈(22)를 개재하여 배터리(21)에 접속되고, P 단자 및 I 단자가 ECU(34)에 접속되며, L 단자가 모니터 장치(38)에 접속되어 있다.

모니터 장치(38)는, 예를 들면 유압 셔블(1)의 캡(8) 내에 설치되고, 유압 셔블(1)을 조종하는 오퍼레이터에 대하여, 유압 셔블(1)의 운전 상황 등을 통지하는 것이다. 보다 구체적으로는, 모니터 장치(38)는, 오퍼레이터에 통지해야 할 정보를 표시하는 것이다. 즉, 모니터 장치(38)는, 예를 들면, 엔진 회전수, 연료 잔량, 오일 잔량 등의 각종 상태량, 엔진(15), 유압 기기를 포함하는 각종 기기의 고장 정보, 경고 정보 등의 정보를 표시하는 것이다. 또한, 후술하는 바와 같이, 모니터 장치(38)에는, 무선 인증 장치(42)의 인증 유지 시간, 인증 가능 범위, 및, 이들을 설정할 때의 설정 화면 등이 표시된다. 모니터 장치(38)는, 예를 들면, 표시 화면, 표시등, 경고 램프, 선택 스위치, 음향 장치가 되는 경적을 포함하여 구성되어 있다. 모니터 장치(38)는, 오퍼레이터에게 정보를 통지하는 통지 장치가 되는 것이다.

차체 컨트롤러(39)는, 모니터 장치(38), ECU(34), 인증용 컨트롤러(45)를 통합적으로 관리하는 제어 장치 또는 컨트롤 유닛이다. 차체 컨트롤러(39)는, 예를 들면, 마이크로컴퓨터 등을 포함하여 구성되어 있다. 여기서, 차체 컨트롤러(39)는, 후술의 무선 인증 장치(42)가 행하는 휴대 열쇠 장치(41)와의 무선에 의한 인증과 오퍼레이터에 의한 파워 스위치(12)의 조작에 의거하여, 배터리(21)와 전기 기기의 사이의 통전(ON), 비통전(OFF)을 전환하는 것이다.

즉, 차체 컨트롤러(39)는, 무선 인증 장치(42)의 인증과 파워 스위치(12)의 조작에 의거하여, 배터리(21)와 제 1 전장품(27)의 사이의 통전, 비통전, 및, 배터리(21)와 스타터 모터(16)의 사이의 통전, 비통전을 전환하는 것이다. 바꾸어 말하면, 차체 컨트롤러(39)는, 무선 인증 장치(42)에 의한 인증의 결과(인증된 상태인지 미인증의 상태인지)와 파워 스위치(12)의 조작의 유무에 의거하여, 엔진(15)의 시동을 허가 또는 금지하는 것이다.

이어서, 무선에 의한 인증을 행하는 휴대 열쇠 장치(41) 및 무선 인증 장치(42)에 대해 설명한다.

휴대 열쇠 장치(41)는, 전자 키, 휴대기라고도 불리고 있다. 이 휴대 열쇠 장치(41)는, 예를 들면 유압 셔블(1)의 운전을 행하는 오퍼레이터, 작업 현장의 현장 감독, 유압 셔블(1)의 소유자 등의 관리자가 소지하는 것이다. 휴대 열쇠 장치(41)는, 무선 인증 장치(42)의 인증용 컨트롤러(45)로부터 LF 송신 안테나(43)를 통하여 송신되는 리퀘스트 신호(인증 요구 신호)를 수신하면, 인증용 컨트롤러(45)에 대하여 인증용의 ID 코드(인증 신호, 인증 번호)를 송신하는 것이다.

이 때문에, 휴대 열쇠 장치(41)는, 예를 들면, 리퀘스트 신호를 수신하는 수신기, ID 코드를 인증용 컨트롤러(45)의 RF 수신 안테나(44)에 송신하는 송신기, 이들을 제어하는 마이크로 컴퓨터, 이들에 전력을 공급하는 전지, ID 코드가 설정된 트랜스폰더 등(모두 도시 생략)을 구비하고 있다. 또한, 트랜스폰더는, 휴대 열쇠 장치(41)의 전지가 다 떨어졌을 때에, 차체에 설치된 트랜스폰더용의 안테나(도시 생략)에 가까이 하여, ID 코드의 대조(인증)를 행하는 것이다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 휴대 열쇠 장치(41)는, 인증용 컨트롤러(45)에 접속된 LF 송신 안테나(43)의 송신 범위(LF대) 내에 들어가면, LF 송신 안테나(43)로부터 송신되는 리퀘스트 신호(인증 요구 신호)를 수신기로 수신한다. 휴대 열쇠 장치(41)는, 이 수신에 의거하여, 휴대 열쇠 장치(41)에 설정된 인증용의 ID 코드를, 송신기를 통하여 송신한다.

한편, 차체측이 되는 상부 선회체(4)(예를 들면, 캡(8) 내)에는, 무선 인증 장치(42)가 설치되어 있다. 무선 인증 장치(42)는, 휴대 열쇠 장치(41)와의 사이에서 무선에 의한 인증을 행하는 것이다. 이 경우, 무선 인증 장치(42)는, 인증 가능 범위 내에 리퀘스트 신호를 송신하고, 당해 송신된 리퀘스트 신호에 의거하여 휴대 열쇠 장치(41)로부터 회신된 인증용의 ID 코드를 수신했을 때에 인증을 행한다. 여기서, 무선 인증 장치(42)는, 송신 안테나로서의 1 또는 복수의 LF 송신 안테나(43)와, 수신 안테나로서의 1 또는 복수의 RF 수신 안테나(44)와, 인증용 컨트롤러(45)를 포함하여 구성되어 있다.

LF 송신 안테나(43)는, 인증용 컨트롤러(45)에 접속되어, 휴대 열쇠 장치(41)에 대하여 인증용의 ID 코드를 송신하는 취지의 리퀘스트 신호(인증 요구 신호)를, 소정의 제어 주기(예를 들면, 0.5초 주기)로 상시 송신하는 것이다. RF 수신 안테나(44)는, 인증용 컨트롤러(45)에 접속되어, 휴대 열쇠 장치(41)로부터 송신된 ID 코드를 수신하는 것이다.

도 4에 나타내는 바와 같이, LF 송신 안테나(43)의 송신 범위(LF대)는, RF 수신 안테나(44)의 수신 범위(RF대)보다 작게 되어 있다. LF 송신 안테나(43)의 송신 범위(LF대)는, 예를 들면 운전석(9)을 중심으로 하는 직경 1m 정도이다. 한편, RF 수신 안테나(44)의 수신 범위(RF대)는, 예를 들면 운전석(9)을 중심으로 하는 직경 10m 정도이다. 후술하는 바와 같이, LF 송신 안테나(43)의 송신 범위(인증 가능 범위)는, 범위 설정 스위치(48)에 의해, 예를 들면 운전석(9)을 중심으로 하는 직경 1m~10m 정도의 범위에서 가변으로 설정할 수 있다.

인증용 컨트롤러(45)는, 마이크로컴퓨터에 의해 구성되고, 이 인증용 컨트롤러(45)는, 차체 컨트롤러(39)와 통신선(36) 및 당해 통신선(36)과는 별도의 통신선이 되는 아날로그 신호선(46)을 개재하여 접속되어 있다. 인증용 컨트롤러(45)는, 무선에 의한 휴대 열쇠 장치(41)의 인증을 행하는 무선 인증용의 제어 장치가 되는 것이다. 즉, 인증용 컨트롤러(45)는, LF 송신 안테나(43)를 통하여 인증 가능 범위에 리퀘스트 신호를 소정의 제어 주기(예를 들면, 0.5초 주기)로 송신한다. 이에 더해, 인증용 컨트롤러(45)는, RF 수신 안테나(44)를 통하여 수신한 휴대 열쇠 장치(41)로부터의 ID 코드가, 정당한 ID 코드인지 여부, 즉, 인증용 컨트롤러(45)에 미리 설정된 엔진(15)의 시동을 허가된 ID 코드와 합치하는지 여부를 인증(판정)한다. 인증용 컨트롤러(45)는, 인증 결과(판정 결과)를 소정의 제어 주기(예를 들면, 0.5초 주기)로 상시 차체 컨트롤러(39)에 출력한다.

예를 들면, 인증용 컨트롤러(45)는, RF 수신 안테나(44)를 통하여 휴대 열쇠 장치(41)로부터 정당한 ID 코드를 수신했을 때에는, 정(正)인증으로 판정한다. 즉, 이 경우에는, 인증용 컨트롤러(45)는, LF 송신 안테나(43)의 송신 범위(도 4의 LF대)내에 정당한 ID 코드를 송신하는 휴대 열쇠 장치(41)가 존재하는 취지(정인증: 휴대 열쇠 장치(41)가 인증 가능 범위 내에 있는 취지)를, 차체 컨트롤러(39)에 출력한다. 한편, 인증용 컨트롤러(45)는, 정당한 ID 코드를 수신하고 있지 않을 때(정당하지 않은 ID 코드를 수신했을 때도 포함)에는, 미인증으로 판정한다. 즉, 이 경우에는, 인증용 컨트롤러(45)는, LF 송신 안테나(43)의 송신 범위 내에 정당한 ID 코드를 송신하는 휴대 열쇠 장치(41)가 없는 취지(미인증: 휴대 열쇠 장치(41)가 인증 가능 범위 내에 없는 취지)를, 차체 컨트롤러(39)에 출력한다.

여기서, 실시 형태에서는, 인증용 컨트롤러(45)는, 휴대 열쇠 장치(41)로부터 회신된 정당한 ID 코드를 수신한 후에는, 소정의 인증 유지 시간 동안은 인증 상태를 유지하는 구성으로 하고 있다. 즉, 인증용 컨트롤러(45)는, 휴대 열쇠 장치(41)로부터 정당한 ID 코드를 수신했을 때에는, 그 후, 소정의 유지 시간 동안은, 정당한 ID 코드를 수신하지 않아도, 정인증의 상태를 유지한다. 바꾸어 말하면, 인증용 컨트롤러(45)는, 차체 컨트롤러(39)에 대하여 정인증을 계속해서 출력한다. 이 경우, 인증 유지 시간은, 유압 셔블(1)의 관리자에 의해 가변으로 설정할 수 있다. 이 때문에, 차체 컨트롤러(39)에는, 무선 인증 장치(42)의 인증 유지 시간을 가변으로 설정할 수 있는 시간 설정 수단으로서의 시간 설정 스위치(47)가 접속되어 있다. 인증 유지 시간의 설정은, 예를 들면, 시간 설정 스위치(47)에 의해, 모니터 장치(38)에 인증 유지 시간 설정 화면을 표시시키고, 이 화면에 표시되는 인증 유지 시간(예를 들면, 초, 분, 시간, 일)을 증감함으로써 행할 수 있다.

예를 들면, 도 8에 나타내는 바와 같이, 관리자에 의해 설정이 행해지지 않는 경우에는, 인증 유지 시간은, 기본 시간이 되는 10초~30초(단시간)로 설정된다. 이 경우, 기본 시간은, 예를 들면 외란에 의한 전파 장애 등에 의거하여, 휴대 열쇠 장치(41)와 무선 인증 장치(42)의 사이에서 ID 코드의 송수신이 일시적으로 행할 수 없게 되었다고 해도 정상적으로 복귀한다고 상정할 수 있는 시간으로서 설정되는 것이다. 즉, 기본 시간은, 통신 환경이 정상적으로 복귀할 때까지의 대기 시간으로서 미리 설정되어 있다.

한편, 유압 셔블(1)의 작업 현장의 현장 감독이면, 인증 유지 시간을, 예를 들면 2~3시간의 장시간으로서 설정할 수 있다. 이 경우에는, 현장 감독이 휴대 열쇠 장치(41)를 소지한 채 미팅 등에 의해 유압 셔블(1)로부터 멀어져도, 이 동안, 오퍼레이터는, 작업 현장에서 유압 셔블(1)의 엔진(15)의 시동을 행할 수 있다. 또한, 유압 셔블(1)의 렌탈 업자, 리스 업자이면, 인증 유지 시간, 즉, 유압 셔블(1)의 엔진(15)의 시동을 행할 수 있는 시간을, 렌탈 허가 기간, 리스 허가 기간으로서 설정할 수도 있다.

또한, 실시 형태에서는, 인증용 컨트롤러(45)는, LF 송신 안테나(43)를 개재하여 소정의 인증 가능 범위에 걸쳐 리퀘스트 신호를 송신한다. 이 경우, 이 인증 가능 범위(LF 송신 안테나(43)의 송신 범위)는, 유압 셔블(1)의 관리자에 의해 가변으로 설정할 수 있다. 이 때문에, 차체 컨트롤러(39)에는, 무선 인증 장치(42)의 인증 가능 범위를 가변으로 설정할 수 있는 범위 설정 수단으로서의 범위 설정 스위치(48)가 접속되어 있다. 인증 가능 범위의 설정은, 범위 설정 스위치(48)에 의해, 모니터 장치(38)에 인증 가능 범위 설정 화면을 표시시켜 행할 수 있다. 즉, 범위 설정 스위치(48)를 이용하여, 모니터 장치(38)의 화면에 표시된 인증 가능 범위를 확대 또는 축소함으로써 행할 수 있다. 예를 들면, 운전석(9)을 중심으로 하는 직경을 확대 또는 축소함으로써 행할 수 있다. 이 경우, 인증 가능 범위의 확대 또는 축소는, 예를 들면, LF 송신 안테나(43)의 전파의 강도를 변경함으로써 행할 수 있다.

예를 들면, 도 9에 나타내는 바와 같이, 관리자에 의해 설정이 행해지지 않는 경우에는, 인증 가능 범위는, 기본 범위, 예를 들면, 운전석(9)을 중심으로 하는 직경 2m 정도의 범위가 된다. 이 경우에는, 휴대 열쇠 장치(41)를 소지한 사람이 캡(8) 내에 들어가지 않으면, 엔진(15)을 시동시킬 수 없다. 한편, 유압 셔블(1)의 사용 환경, 작업 환경 등에 따라, 인증 가능 범위를, 운전석(9)을 중심으로 하는 직경 5m 정도의 범위, 또는, 직경 10m 정도의 범위로 할 수도 있다. 이 경우에는, 유압 셔블(1)로부터 떨어진 사무소 내 등의 소정의 장소에 휴대 열쇠 장치(41)를 놓아 두면, 휴대 열쇠 장치(41)를 소지하지 않은 복수의 사람이 엔진(15)을 자유롭게 시동시킬 수 있다.

차체 컨트롤러(39)는, 인증용 컨트롤러(45)의 인증 결과와 파워 스위치(12)의 조작 유무에 의거하여, ACC 릴레이(29)의 ON/OFF, C 릴레이(25)의 ON/OFF를 행하는 것이다. 이 때문에, 차체 컨트롤러(39)는, 예를 들면 마이크로컴퓨터 등을 포함하여 구성되고, 인증용 컨트롤러(45), 파워 스위치(12), 게이트 록 스위치(13A), ACC 릴레이(29), C 릴레이(25) 등에 접속되어 있다. 또한, 차체 컨트롤러(39)에는, 시간 설정 스위치(47), 및, 범위 설정 스위치(48)가 접속되어 있다. 차체 컨트롤러(39)는, ROM, RAM 등으로 이루어지는 기억부(도시 생략)를 가지고, 이 기억부에는, 후술의 도 5에 나타내는 엔진(15)을 시동할 때의 처리 프로그램, 도 6에 나타내는 인증 유지 시간의 설정 처리 프로그램, 도 7에 나타내는 인증 가능 범위의 설정 처리 프로그램 등이 저장되어 있다.

차체 컨트롤러(39)는, 인증용 컨트롤러(45)의 인증 결과(정인증이거나 미인증이거나), 파워 스위치(12)가 조작되었는지 여부, 게이트 록 스위치(13A)에 의한 게이트 록 레버(13)의 위치(록 위치이거나 록 해제 위치이거나) 등에 의거하여, ACC 릴레이(29)의 ON/OFF와 C 릴레이(25)의 ON/OFF를 전환한다.

여기서, 차체 컨트롤러(39)는, ACC 릴레이(29)를 OFF로 함과 함께 C 릴레이(25)를 OFF로 하면, 엔진(15)이 정지되어 있어 제 1 전장품(27) 및 스타터 모터(16)가 비통전(OFF)의 상태, 즉, 「엔진 정지·통전 OFF」로 할 수 있다.

차체 컨트롤러(39)는, 「엔진 정지·통전 OFF」의 상태로부터, ACC 릴레이(29)를 ON으로 함과 함께 C 릴레이(25)를 ON으로 하고, 엔진(15)의 구동 후, C 릴레이(25)를 OFF로 하면, 엔진(15)이 구동되고 있어 제 1 전장품(27)이 통전(ON)의 상태, 즉, 「엔진 구동·통전 ON」으로 할 수 있다.

한편, 차체 컨트롤러(39)는, 「엔진 정지·통전 OFF」의 상태로부터, ACC 릴레이(29)만을 ON으로 하면, 엔진(15)이 정지되어 있어 제 1 전장품(27)이 통전(ON)의 상태, 즉, 「엔진 정지·통전 ON」으로 할 수 있다.

여기서, 차체 컨트롤러(39)는, 「엔진 정지·통전 OFF」의 경우에는, 휴대 열쇠 장치(41)가 인증 가능 범위(LF대) 내에 있으며, 게이트 록 레버(13)가 록 위치(올림 위치)에 있고, 또한, 파워 스위치(12)가 조작되었을 때에, 「엔진 정지·통전 OFF」로부터 「엔진 구동·통전 ON」으로 전환한다. 즉, 차체 컨트롤러(39)는, 게이트 록 레버(13)가 록 위치로 전환되고, 또한, 무선 인증 장치(42)가 휴대 열쇠 장치(41)에 의한 인증을 행했을 때에, 그 인증 결과가 정인증이라고 판정하고, 파워 스위치(12)에 의한 엔진(15)의 시동을 허가한다. 이 상태에서, 파워 스위치(12)가 조작되면, 차체 컨트롤러(39)는, C 릴레이(25)를 ON으로 하고, ECU(34)에 엔진 시동 신호를 전달하여, 엔진(15)을 시동한다. 이와 같이, 게이트 록 레버(13)가 록 위치이고, 또한, 휴대 열쇠 장치(41)가 인증 가능 범위 내에 있으면, 오퍼레이터는, 파워 스위치(12)를 조작하는 것만으로, 엔진(15)을 시동할 수 있다.

또한, 차체 컨트롤러(39)는, 정인증의 상태가 유지되는 인증 유지 시간 내이면, 휴대 열쇠 장치(41)가 인증 가능 범위 내에 없어도, 게이트 록 레버(13)가 록 위치인 것을 조건으로서, 파워 스위치(12)에 의한 엔진(15)의 시동을 허가한다. 또한, 차체 컨트롤러(39)에 의해 실행되는 도 5 또는 도 7의 처리, 즉, 엔진(15)을 시동할 때의 처리(도 5), 인증 유지 시간의 설정 처리(도 6), 인증 가능 범위의 설정 처리(도 7)에 대해서는, 후술한다.

한편, 차체 컨트롤러(39)는, 「엔진 구동·통전 ON」인 경우에는, 파워 스위치(12)가 조작되면, 「엔진 구동·통전 ON」으로부터 「엔진 정지·통전 OFF」로 전환한다. 즉, 차체 컨트롤러(39)는, 엔진(15)의 구동 중에, 파워 스위치(12)가 조작되면, 엔진(15)을 정지한다. 다만, 차체 컨트롤러(39)는, 엔진(15)의 구동 중에, 소정의 인증 유지 시간을 초과하여 휴대 열쇠 장치(41)가 인증 가능 범위로부터 벗어나도, 엔진(15)을 정지시키지 않는 것으로 한다. 이 이유는, 예를 들면, 짐을 매다는 작업 등에 의해 오퍼레이터가 일시적으로 캡(8)으로부터 멀어질 때에도, 캡(8)으로 되돌아가 조작을 개시할 때에 엔진(15)을 시동하는 수고를 덜기 위해서이다.

실시 형태에 의한 유압 셔블(1)은, 상기 서술과 같은 구성을 가지는 것으로, 이어서, 그 동작에 대해 설명한다.

기계 중량이 0.8~8톤 정도의 소형의 유압 셔블(1)은, 트럭의 짐받이에 적재된 상태로 작업 현장까지 반송된다. 유압 셔블(1)이 작업 현장에 반송되면, 유압 셔블(1)의 오퍼레이터는, 예를 들면, 휴대 열쇠 장치(41)를 소지하고 상부 선회체(4)의 캡(8)에 탑승한다. 캡(8) 내의 오퍼레이터는, 운전석(9)에 착석하고, 게이트 록 레버(13)를 록 위치로 한 상태에서, 파워 스위치(12)를 누르면, ON 신호가 출력된다. 이 ON 신호의 출력에 의해, 차체 컨트롤러(39)는, ACC 릴레이(29)를 ON으로 하고, 또한, C 릴레이(25)도 ON으로 한다. 이 C 릴레이(25)가 ON이 됨으로써, 스타터 릴레이(23)가 ON이 된다. 이에 따라, 제 1 전장품(27)과 스타터 모터(16)에 대한 통전이 개시된다. 이 결과, 스타터 모터(16)가 회전하여, 엔진(15)이 시동한다. 엔진(15)의 시동 후, 차체 컨트롤러(39)는, C 릴레이(25)를 OFF로 한다.

엔진(15)이 시동하면, 엔진(15)에 의해 유압 펌프(17)가 구동된다. 오퍼레이터가 게이트 록 레버(13)를 록 위치부터 록 해제 위치로 조작하면, 유압 액추에이터(스윙 실린더, 붐 실린더(5E), 아암 실린더(5F), 버킷 실린더(5G), 선회 유압 모터, 주행 유압 모터)의 구동이 허가된다.

예를 들면, 오퍼레이터가 주행용의 조작 레버·페달(11)을 조작함으로써, 하부 주행체(2)를 전진 또는 후퇴시킬 수 있다. 오퍼레이터가 작업용의 조작 레버(10)를 조작함으로써, 작업 장치(5)를 부앙 이동시켜 토사의 굴삭 작업 등을 행할 수 있다. 이 경우, 소형의 유압 셔블(1)은, 상부 선회체(4)에 의한 선회 반경이 작기 때문에, 예를 들면 시가지와 같이 좁은 작업 현장에서도, 상부 선회체(4)를 선회 구동하면서 측구(側溝) 파기 작업 등을 행할 수 있다. 즉, 소형의 유압 셔블(1)은, 작업 장치(5)를 이용하여 건물 내부의 해체 작업, 좁은 골목 등에서의 측구 파기 작업이나 토사의 굴삭 작업을 행할 수 있다.

작업이 종료되고, 오퍼레이터가 파워 스위치(12)를 누르면, 차체 컨트롤러(39)에 의해 ACC 릴레이(29)가 OFF가 된다. 이에 따라, 제 1 전장품(27)에 대한 통전이 끊어짐과 함께, 엔진(15)이 정지된다. 한편, 유압 셔블(1)의 엔진(15)이 정지된 상태에서, 오퍼레이터가 운전석(9)에 착석하고, 게이트 록 레버(13)를 록 해정(release) 위치로 하고, 파워 스위치(12)를 누르면, 차체 컨트롤러(39)에 의해 ACC 릴레이(29)만 ON이 된다(C 릴레이(25)는 OFF가 유지된다). 이에 따라, 엔진(15)을 구동시키지 않고, 제 1 전장품(27)에 통전할 수 있다. 이 상태에서, 예를 들면, 오퍼레이터가 파워 스위치(12)를 누르면, 차체 컨트롤러(39)에 의해 ACC 릴레이(29)가 OFF가 되어, 제 1 전장품(27)에 대한 통전이 끊어진다.

이어서, 차체 컨트롤러(39)에 의해 행해지는 처리에 대해, 도 5 내지 도 7의 플로우차트를 이용하여 설명한다. 또한, 도 5는, 엔진(15)을 시동할 때의 처리이며, 도 6은, 인증 유지 시간을 설정할 때의 처리이고, 도 7은, 인증 가능 범위를 설정할 때의 처리이다.

우선, 도 5의 처리를 설명한다. ACC 릴레이(29)가 OFF가 됨으로써, 즉, 「엔진 정지·통전 OFF」의 상태가 됨으로써, 도 5의 처리 동작이 스타트하면, 단계 1에서는, 휴대 열쇠 장치(41)가 LF 송신 안테나(43)의 인증 가능 범위 내에 있는지 여부를 판정한다. 이 판정은, 인증용 컨트롤러(45)로부터 차체 컨트롤러(39)에 소정의 제어 주기로 상시 출력되는 인증 결과에 의해 판정할 수 있다.

즉, 휴대 열쇠 장치(41)가 LF 송신 안테나(43)의 인증 가능 범위 내에 있으면, LF 송신 안테나(43)로부터 송신되는 리퀘스트 신호에 의거하여, 휴대 열쇠 장치(41)로부터 인증용의 ID 코드가 송신된다. 인증용 컨트롤러(45)는, RF 수신 안테나(44)를 개재하여 휴대 열쇠 장치(41)로부터 회신된 ID 코드를 수신하면, 이 수신한 ID 코드가 정당한 ID 코드인지 여부를 판정한다.

이 때, 정당한 ID 코드이면 인증 가능 범위 내에 인증된 휴대 열쇠 장치(41)가 있는 취지의 인증 결과, 즉, 정인증인 취지를 차체 컨트롤러(39)에 출력한다. 이 정인증인 취지는, 소정의 인증 유지 시간 동안은 유지된다. 이 때문에, 휴대 열쇠 장치(41)가 인증 가능 범위 내로부터 벗어나 있을 때여도, 휴대 열쇠 장치(41)가 한번 인증 가능 범위 내에 들어간 후에 인증 가능 범위로부터 벗어난 경우에도, 인증 유지 시간 동안은, 정인증의 상태가 유지된다.

인증 유지 시간은, 후술하는 도 6의 처리에 의해 설정된다. 또한, 인증 가능 범위, 즉, 리퀘스트 신호가 송신되는 범위는, 후술의 도 7의 처리에 의해 설정된다. 한편, 정당한 ID 코드를 수신하지 않은 경우(정당한 ID 코드를 수신하지 않고 인증 유지 시간이 경과한 경우)는, 인증용 컨트롤러(45)는, 휴대 열쇠 장치(41)가 인증 가능 범위 내에 없는 취지의 인증 결과, 즉, 미인증인 취지를 차체 컨트롤러(39)에 출력한다.

단계 1에서, 「YES」, 즉, 휴대 열쇠 장치(41)가 LF 송신 안테나(43)의 인증 가능 범위 내라고 판정된 경우는, 단계 2로 진행된다. 한편, 단계 1에서, 「NO」, 즉, 휴대 열쇠 장치(41)가 LF 송신 안테나(43)의 인증 가능 범위 내에 없다고 판정된 경우는, 단계 1 이전으로 되돌아가, 단계 1의 처리를 반복한다.

단계 2에서는, 게이트 록 레버(13)가 올림 위치(록 위치)인지 여부를 판정한다. 이 판정은, 게이트 록 스위치(13A)로부터의 신호에 의거하여 판정할 수 있다. 단계 2에서, 「YES」, 즉, 게이트 록 레버(13)가 올림 위치(록 위치)라고 판정된 경우는, 단계 3으로 진행된다. 이 경우에는, 파워 스위치(12)에 의한 엔진(15)의 시동이 허가된 상태가 된다. 한편, 단계 2에서, 「NO」, 즉, 게이트 록 레버(13)가 올림 위치(록 위치)가 아니라고 판정된 경우는, 단계 1 이전으로 되돌아가, 단계 1의 처리를 반복한다.

단계 3에서는, 파워 스위치(12)가 조작되었(눌렸)는지 여부를 판정한다. 이 판정은, 파워 스위치(12)의 ON 신호에 의거하여 판정할 수 있다. 단계 3에서, 「NO」, 즉, 파워 스위치(12)가 조작되고 있지 않다고 판정된 경우는, 단계 1 이전으로 되돌아가, 단계 1 이후의 처리를 반복한다.

한편, 단계 3에서, 「YES」, 즉, 파워 스위치(12)가 조작되었다(ON 신호가 출력되었다)고 판정된 경우는, 단계 4로 진행되어, 엔진(15)을 시동한다. 즉, 차체 컨트롤러(39)는, ECU(34)에 엔진 시동 신호를 송신함과 함께, ACC 릴레이(29) 및 C 릴레이(25)의 양방을 ON으로 한다. 이에 따라, 제 1 전장품(27)과 스타터 모터(16)에 대한 통전이 개시되어, 스타터 모터(16)가 회전한다. 차체 컨트롤러(39)는, 소정 시간의 경과 후에 C 릴레이(25)를 OFF한다. 이에 따라, 스타터 모터(16)가 정지되어, 도 5의 제어 처리가 종료된다. 이 경우, 엔진(15)이 시동하고 있으면, 「엔진 구동·통전 ON」의 상태가 된다.

이어서, 도 6의 처리를 설명한다. 도 6의 처리는, 도 5의 단계 1의 처리에 앞서 행해지는 처리이다. 도 6의 처리 동작이 스타트하면, 단계 11에서, 인증 유지 시간이 시간 설정 스위치(47)에 의해 설정되어 있는지 여부를 판정한다. 단계 11에서, 「NO」, 즉, 인증 유지 시간이 시간 설정 스위치(47)에 의해 설정되어 있지 않다고 판정된 경우는, 단계 12로 진행되고, 인증 유지 시간을 기본 시간으로 하여, 도 6의 처리를 종료한다. 한편, 단계 11에서, 「YES」, 즉, 인증 유지 시간이 시간 설정 스위치(47)에 의해 설정되어 있다고 판정된 경우는, 단계 13으로 진행되어, 인증 유지 시간을 설정된 시간으로 변경한다. 즉, 차체 컨트롤러(39)는, 인증용 컨트롤러(45)에 대하여, 인증을 유지하는 인증 유지 시간을 설정된 값으로 변경하는 취지의 지령을 출력한다. 이에 따라, 인증용 컨트롤러(45)에서는, 그 인증 유지 시간, 즉, 휴대 열쇠 장치(41)로부터 정당한 ID 코드를 수신하지 않아도 차체 컨트롤러(39)에 대하여 정인증인 취지를 계속하여 출력하는 인증 유지 시간이, 그 설정된 시간으로 변경된다. 도 8은, 인증 유지 시간의 설정의 일례를 나타내고 있다.

이어서, 도 7의 처리를 설명한다. 도 7의 처리는, 도 5의 단계 1의 처리에 앞서 행해지는 처리이다. 도 7의 처리 동작이 스타트하면, 단계 21에서, 인증 가능 범위가 범위 설정 스위치(48)에 의해 설정되어 있는지 여부를 판정한다. 단계 21에서, 「NO」, 즉, 인증 가능 범위가 범위 설정 스위치(48)에 의해 설정되어 있지 않다고 판정된 경우는, 단계 22로 진행되고, 인증 가능 범위를 기본 범위로 하여, 도 7의 처리를 종료한다. 한편, 단계 21에서, 「YES」, 즉, 인증 가능 범위가 범위 설정 스위치(48)에 의해 설정되어 있다고 판정된 경우는, 단계 23으로 진행되어, 인증 가능 범위를 설정된 범위로 변경한다. 즉, 차체 컨트롤러(39)는, 인증용 컨트롤러(45)에 대하여, 인증 가능 범위를 설정된 값으로 변경하는 취지의 지령을 출력한다. 이에 따라, LF 송신 안테나(43)의 전파의 강도가, 그 설정된 범위로 변경된다. 도 9는, 인증 가능 범위의 설정의 일례를 나타내고 있다.

이렇게 하여, 실시 형태에 의하면, 엔진(15)의 시동 조작을 간소화할 수 있다.

(1). 즉, 실시 형태에 의하면, 록 장치를 구성하는 게이트 록 레버(13)가 록 위치이고, 또한, 휴대 열쇠 장치(41)가 인증 가능 범위 내에 있으면, 오퍼레이터는, 파워 스위치(12)를 조작하는 것만으로, 엔진(15)을 시동할 수 있다. 이 때문에, 오퍼레이터는, 엔진(15)을 시동할 때에, 키를 키 실린더에 꽂아 「START」의 위치까지 회전시킬 필요가 없어져, 오퍼레이터의 수고를 덜 수 있다. 이에 따라, 엔진(15)의 시동 조작이 간소해져, 엔진(15)을 시동할 때에 오퍼레이터에 대하여 번거로움을 주는 것을 억제할 수 있다.

(2) .실시 형태에 의하면, 휴대 열쇠 장치(41)로부터 회신된 ID 코드(인증 신호)를 수신한 후에는, 소정의 인증 유지 시간 동안은 인증 상태가 유지된다. 이 때문에, 휴대 열쇠 장치(41)를 인증 가능 범위 내에 한번 반입하면, 소정의 인증 유지 시간 동안은 휴대 열쇠 장치(41)가 없어도 엔진(15)을 시동할 수 있다. 이에 따라, 휴대 열쇠 장치(41)를 항상 가지고 다닐 필요가 없어지는 것 외, 휴대 열쇠 장치(41)의 분실이나 두고 오는 것을 억제할 수 있다. 게다가, 인증 유지 시간은, 시간 설정 수단이 되는 시간 설정 스위치(47)에 의해 가변으로 설정할 수 있다. 이 때문에, 유압 셔블(1)의 관리자(오퍼레이터, 작업 현장의 감독, 소유자 등)는, 인증 유지 시간을 조정함으로써, 유압 셔블(1)의 사용 환경 등에 따른 엔진(15)의 가동의 관리를 행할 수 있다.

(3). 실시 형태에 의하면, 인증 가능 범위는, 범위 설정 수단이 되는 범위 설정 스위치(48)에 의해 가변으로 설정할 수 있다. 이 때문에, 예를 들면, 인증 가능 범위를 좁은 범위, 예를 들면, 캡(8) 내의 범위로 설정했을 때에는, 휴대 열쇠 장치(41)를 소지하는 관리자만이, 캡(8) 내에서 엔진(15)을 시동시킬 수 있다. 바꾸어 말하면, 휴대 열쇠 장치(41)를 소지하는 관리자 이외의 사람, 예를 들면, 유압 셔블(1)의 조작에 익숙하지 않은 사람에 의한 엔진(15)의 시동을 억제할 수 있다. 한편, 인증 가능 범위를 넓게 설정했을 때에는, 예를 들면, 작업 현장의 관리자(현장 감독)가 그 관리하에서 휴대 열쇠 장치(41)를 인증 가능 범위(예를 들면, 사무소) 내의 특정한 장소에 놓아 두면, 1인 또는 복수인의 오퍼레이터는 휴대 열쇠 장치(41)를 소지하지 않아도 엔진(15)을 시동시킬 수 있다. 이 때문에, 유압 셔블(1)의 관리자는, 인증 가능 범위를 조정함으로써, 유압 셔블(1)의 사용 환경 등에 따른 엔진(15)의 가동의 관리를 행할 수 있다.

또한, 상기 서술한 실시 형태에서는, 무선 인증 장치(42)의 인증용 컨트롤러(45)측에서, 소정의 인증 유지 시간 동안, 인증 상태를 유지하는 구성으로 한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 무선 인증 장치는, 가변이 아닌 소정의 제어 주기로 정인증인지 미인증인지를 차체 컨트롤러에 출력하는 구성으로 하고, 무선 인증 장치가 미인증이라도, 차체 컨트롤러측에서, 인증 상태를 소정의 인증 유지 시간 동안 유지하는 구성으로 해도 된다.

상기 서술한 실시 형태에서는, 게이트 록 레버(13)의 위치를 게이트 록 스위치(13A)에 의해 검출하고, 이 검출 결과에 의거하여 차체 컨트롤러(39)가 파일럿 컷 릴레이(33)를 ON·OFF함으로써, 파일럿압 전환 밸브(31)를 전환하는 구성으로 한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 게이트 록 레버에 의해 직접 파일럿압 전환 밸브(파일럿 컷 밸브)를 전환하는 구성으로 해도 된다. 즉, 게이트 록 레버의 조작에 따라 유압 액추에이터의 구동을 금지 또는 허가하는 기구는, 유압 액추에이터의 구동을 금지하는 록 위치와 유압 액추에이터의 구동을 허가하는 록 해제 위치로 전환할 수 있는 것이면, 각종의 록 기구를 채용할 수 있다.

상기 서술한 실시 형태에서는, 게이트 록 레버(13)가 록 위치(올림 위치)일 때에 구동을 금지하는 유압 액추에이터를, 작업과 주행 모두에 관한 유압 액추에이터로 한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 유압 셔블(건설 기계)의 사양 등에 따라, 구동을 금지하는 유압 액추에이터를 취사 선택할 수 있다.

상기 서술한 실시 형태에서는, ACC 릴레이(29)의 ON/OFF에 따라 배터리(21)와의 통전과 비통전이 전환되는 전장품을 제 1 전장품(27)으로 하고, C 릴레이(25)의 ON/OFF에 따라 통전과 비통전이 전환되는 전장품을 엔진(15)의 스타터 모터(16)로 하며, ACC 릴레이(29)의 ON/OFF에 관계없이, 배터리(21)와 상시 접속된 전장품을 제 2 전장품(30)으로 한 경우를 예로 들어 설명했다.

그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 스타터 모터(16) 이외의 전장품을, ACC 릴레이의 ON/OFF에 따라 배터리와의 통전과 비통전이 전환되는 제 1 전장품으로 해도 된다. 또한, 실시 형태에서의 제 1 전장품(27)에 대응하는 각종 기기, 및, 제 2 전장품(30)에 대응하는 각종 기기는, 하나의 예시이며, 유압 셔블의 사양, 옵션의 전장품 등에 따라, 적절히 변경 가능하다. 즉, 제 1 전장품으로 할지 제 2 전장품으로 할지는, 유압 셔블에 탑재하는 전장품에 따라, 취사 선택할 수 있다.

상기 서술한 실시 형태에서는, 유압 펌프(17)의 구동원으로서 엔진(15)을 구비한 엔진식의 유압 셔블(1)을 예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 엔진과 어시스트 발전 모터(발전 전동기, 발전기, 전동기)를 구비한 하이브리드식의 유압 셔블(하이브리드식 건설 기계)로 해도 된다. 이 경우에는, 어시스트 발전 모터를 엔진의 스타터 모터로 해도 된다. 또한, 구동원(원동기)은, 전동 모터로 해도 된다.

상기 서술한 실시 형태에서는, 소형의 유압 셔블(1)에 탑재한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명에 의한 건설 기계는 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 중형 이상의 유압 셔블에 적용해도 된다. 또한, 휠식의 하부 주행체를 구비한 유압 셔블은 물론, 각종의 건설 기계, 예를 들면, 휠 로더, 포크 리프트, 유압 크레인 등에도 널리 적용할 수 있는 것이다.

1 유압 셔블(건설 기계)
2 하부 주행체(차체)
4 상부 선회체(차체)
5E 붐 실린더(유압 액추에이터)
5F 아암 실린더(유압 액추에이터)
5G 버킷 실린더(유압 액추에이터)
9 운전석
12 파워 스위치
13 게이트 록 레버(록 장치)
15 엔진
17 유압 펌프
39 차체 컨트롤러
41 휴대 열쇠 장치
42 무선 인증 장치
47 시간 설정 스위치(시간 설정 수단)
48 범위 설정 스위치(범위 설정 수단)

Claims (5)

1. 차체와,
   상기 차체에 설치되어 동력원이 되는 엔진과,
   상기 엔진에 의해 구동되어 압유를 공급하는 유압 펌프와,
   상기 유압 펌프로부터 공급되는 압유에 의해 구동되는 유압 액추에이터와,
   상기 유압 액추에이터의 구동을 금지하는 록 위치와 상기 유압 액추에이터의 구동을 허가하는 록 해제 위치로 전환되는 록 장치를 구비하고,
   상기 록 장치를 록 해제 위치로 전환한 상태에서 상기 유압 액추에이터의 구동에 의해 작업을 행하는 건설 기계에 있어서,
   상기 엔진을 시동시키는 파워 스위치와,
   상기 차체에 설치되어 휴대 열쇠 장치와의 사이에서 무선에 의한 인증을 행하는 무선 인증 장치와,
   상기 파워 스위치의 조작과 상기 무선 인증 장치에 의한 인증에 의거하여, 상기 엔진의 시동을 허가 또는 금지하는 차체 컨트롤러를 구비하며,
   상기 무선 인증 장치는, 인증 가능 범위 내에 인증 요구 신호를 송신하고, 당해 송신된 인증 요구신호에 의거하여 상기 휴대 열쇠 장치로부터 회신된 인증 신호를 수신했을 때에 인증을 행하는 구성으로 하며,
   상기 차체 컨트롤러는, 상기 록 장치가 록 위치로 전환되고, 또한, 상기 무선 인증 장치가 상기 휴대 열쇠 장치에 의한 인증을 행했을 때에, 상기 파워 스위치에 의한 상기 엔진의 시동을 허가하는 구성으로 하는 것을 특징으로 하는 건설 기계.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 무선 인증 장치는, 상기 휴대 열쇠 장치로부터 회신된 인증 신호를 수신한 후에는, 소정의 인증 유지 시간 동안은 인증 상태를 유지하고,
   상기 인증 유지 시간을 가변으로 설정할 수 있는 시간 설정 수단을 더 구비하는 구성으로 하여 이루어지는 건설 기계.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 무선 인증 장치는, 소정의 인증 가능 범위에 걸쳐 인증 요구 신호를 송신하고,
   상기 인증 가능 범위를 가변으로 설정할 수 있는 범위 설정 수단을 더 구비하는 구성으로 하여 이루어지는 건설 기계.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 무선 인증 장치는, 소정의 인증 가능 범위에 걸쳐 인증 요구 신호를 송신하고,
   상기 인증 가능 범위를 가변으로 설정할 수 있는 범위 설정 수단을 더 구비하는 구성으로 하여 이루어지는 건설 기계.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 록 장치는, 올림 위치에서 상기 유압 액추에이터의 구동을 금지하는 록 위치가 되고, 내림 위치에서 상기 유압 액추에이터의 구동을 허가하는 록 해제 위치가 되는 게이트 록 레버를 구비하는 구성으로 하여 이루어지는 건설 기계.

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