JP2005082265A

JP2005082265A - 建設機械の操作装置

Info

Publication number: JP2005082265A
Application number: JP2003313484A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yamaguchi; 毅山口; Katsuyoshi Nasu; 且良那須; Tatsuo Takishita; 竜夫滝下; Takatomi Miyakubo; 孝富宮窪
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2005-03-31

Abstract

【課題】吊り荷作業時における作業性が向上できる建設機械の操作装置を提供する。
【解決手段】油圧ポンプ３８からブーム用油圧シリンダ２１への圧油の流れを制御するブーム用コントロールバルブ４０と、ブーム用コントロールバルブ４０へのパイロット圧を制御する電磁比例減圧弁５６Ａ，５６Ｂと、ブーム用油圧シリンダ２１を操作するための第１の電気操作信号Ｖ_ａを出力する操作装置３７Ｒと、フック２６近傍へ移動可能に設けられ、ブーム用油圧シリンダ２１等を操作するための第２の電気操作信号Ｖ_ｂを出力配線４９を介し出力する操作装置３９と、掘削モードと吊り荷モードとを選択可能なモードスイッチ４４とを備え、コントローラ３１は、モードスイッチ４４で吊り荷モードが選択されたとき、第１の電気操作信号Ｖ_ａ又は第２の電気操作信号Ｖ_ｂのいずれかに応じた駆動信号Ｓ_ａ又はＳ_ｂを生成し、電磁比例減圧弁５６Ａ，５６Ｂに出力する。
【選択図】図２

Description

本発明は、建設機械の操作装置に係わり、特に、多関節型のフロント作業機に吊り具を介し吊り荷を吊架する建設機械の操作装置に関する。

例えば油圧ショベル等の建設機械は、掘削作業を行うだけでなく、安全装置を設けることで吊り荷量が所定の制限（例えば３トン）以下の吊り荷作業を行うものがある。このような油圧ショベルとして、例えば、下部走行体と、この下部走行体上に旋回可能に装架される上部旋回体と、この上部旋回体前部に府仰動可能に枢着されたブーム、アーム、掘削作業具（バケット）、及び吊り具からなるフロント作業機（アタッチメント）と、前記ブーム及び前記アームの回動角を検出する角度センサと、前記ブームを駆動するブームシリンダのボトム圧を検出する圧力センサと、操作者によるスイッチ操作で、前記角度センサ及び前記圧力センサにより検出された検出値に基づいて吊り荷の地切り直前及び直後のブームフートピン回りのモーメントを求め、このモーメントの釣り合いから吊り荷重を演算するコントローラとを備えた構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術では、コントローラに予め記憶されている所定の安全率を考慮した作業範囲内での様々なフロント作業機の姿勢に対応する制限荷重のうち、フロント作業機の姿勢に見合った値を常に取り出し、この制限荷重に対し前記吊り荷重量が超えた時に警報を発するようになっている。

特開平７−２５２０９１号公報

しかしながら、上記従来技術には以下のような課題が存在する。
例えば作業者１人による吊り荷作業においては、まず、作業者は油圧ショベルの運転室に設けられた操作手段を操作して、フロント作業機を吊り荷の上方位置まで移動させた後、フロント作業機の先端側に設けた吊り具近傍へ移動して、吊り荷のロープを吊り具に掛ける。そして、作業者は運転室に戻って前記操作手段を操作して、フロント作業機を吊り荷の地切り位置まで上昇させた後、フロント作業機の吊り具近傍へ移動して、地切り位置でのロープ状態を確認する。そして、作業者は運転室に戻って前記操作手段を操作して、吊り荷を所定の位置に運搬した後、フロント作業機の吊り具近傍へ移動して、吊り荷のロープを外す。
このように上記従来技術においては、吊り荷のロープを吊り具に掛けたり外したり、地切り位置でのロープ状態を確認したりするために、操作者が油圧ショベルの運転室とフロント作業機の先端側の吊り具との間を行き来することになり、吊り荷作業時における作業性が低下していた。

本発明の目的は、吊り荷作業時における作業性が向上できる建設機械の操作装置を提供することにある。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、下部走行体と、上部旋回体と、この上部旋回体に回動支持され掘削作業具及び吊り具を備えた多関節型のフロント作業機と、油圧ポンプと、油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの圧油の流れを制御する油圧パイロット式のコントロールバルブと、このコントロールバルブへのパイロット圧を制御する電磁弁と、前記油圧アクチュエータを操作するための第１の電気操作信号を出力する第１の操作手段と、この第１の操作手段からの前記第１の電気操作信号を入力するコントローラと、通常の掘削作業を行う掘削モードと吊り荷作業を行う吊り荷モードとを選択可能なモード選択手段とを備えた建設機械の装置装置において、前記吊り具近傍へ移動可能に設けられ、前記油圧アクチュエータを操作するための第２の電気操作信号を出力配線を介し前記コントローラに出力する第２の操作手段を備え、前記コントローラは、前記モード選択手段で吊り荷モードが選択されたとき、前記第１の電気操作信号又は前記第２の電気操作信号のいずれかに応じた駆動信号を生成し、この駆動信号を前記電磁弁に出力する。

本発明においては、例えば作業者１人で吊り荷作業を行う場合、まず、作業者がモードスイッチを吊り荷モードに選択し、第２の操作手段を持ってフロント作業機の吊り具近傍へ移動する。そして、作業者が第２の操作手段を操作すると、これに応じた第２の電気操作信号がコントローラに入力されて対応する駆動信号が生成され、この駆動信号によって電磁弁からのパイロット圧がコントロールバルブに入力される。この結果、油圧アクチュエータが駆動されてフロント作業機及び上部旋回体が動作する。このように、フロント作業機の吊り具近傍に配置した第２の操作手段を操作して吊り荷作業を行うので、第１の操作手段を操作するために、あるいは吊り荷のロープを吊り具に掛けたり外したり、地切り位置でのロープ状態を確認したりするために、建設機械の運転室と吊り荷との間を行き来しなくなり、吊り荷作業時における作業性が向上できる。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記第２の操作手段は、前記フロント作業機に取付可能である。

（３）上記（１）又は（２）において、好ましくは、前記第２の操作手段は、操作者が前記油圧アクチュエータの動作態様に対応して入力可能な複数の押しボタン式スイッチを有する。

（４）上記（１）〜（３）のいずれか１つにおいて、好ましくは、前記フロント作業機の前記吊り具による吊り荷重を検出する荷重検出手段をさらに備えており、前記第２の操作手段には、前記荷重検出手段が検出した前記吊り荷重を表示する吊り荷重表示手段と、前記吊り荷重が所定の制限荷重を越えるときに警報を発する警報手段とが設けられる。

本発明によれば、フロント作業機の吊り具近傍に配置した第２の操作手段を操作して吊り荷作業を行うので、建設機械の運転室と吊り荷との間を行き来しなくなり、吊り荷作業時における作業性を向上することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の適用対象となる建設機械の一例である吊り荷作業が行える油圧ショベルの全体構造を表す側面図である。なお、以降、油圧ショベルが図１に示す状態にて操作者が運転席に着座した場合における操作者の前側（図１中左側）、後側（図１中右側）、左側（図１中紙面に向かって手前側）、右側（図１中紙面に向かって奥側）を、単に前側、後側、左側、右側と称する。

図１において、この油圧ショベルは、走行手段としての左・右の無限軌道履体（クローラ）１Ｌ，１Ｒ（但し１Ｌのみ図１に図示）を備えた下部走行体２と、この下部走行体２の上部に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、この上部旋回体３の基礎下部構造をなす旋回フレーム４に垂直ピン（図示せず）を中心にして水平方向に回動可能に取り付けられたスイングポスト５と、このスイングポスト５に回動可能に（俯仰可能に）取り付けられた多関節型のフロント作業機６と、旋回フレーム４上に設けられたいわゆるキャノピータイプの運転室７と、旋回フレーム４上の運転室７以外の大部分を覆う上部カバー８とを備えている。

下部走行体２は、略Ｈ字形状のトラックフレーム９と、このトラックフレーム９の左・右両側の後端近傍に回転自在に支持された駆動輪１０Ｌ，１０Ｒ（但し１０Ｌのみ図１に図示）と、駆動輪１０Ｌ，１０Ｒをそれぞれ駆動する左・右走行用油圧モータ１１Ｌ，１１Ｒ（但し１１Ｌのみ図１に図示）と、トラックフレーム９の左・右両側の前端近傍に回転自在に支持され、履帯１Ｌ，１Ｒを介し駆動輪１０Ｌ，１０Ｒの駆動力でそれぞれ回転される従動輪（アイドラ）１２Ｌ，１２Ｒ（但し１２Ｌのみ図１に図示）と、トラックフレーム９の前方側に上下動可能に設けられ、ブレード用油圧シリンダ１３により上下動する排土用のブレード１４とを備えている。また、下部走行体２の中央部に旋回台軸受（旋回輪）１５が配置され、この旋回輪１５の中心近傍に下部走行体２に対し旋回フレーム４を旋回させる旋回用油圧モータ１６（後述の図２参照）が内蔵されている。

スイングポスト５は、垂直ピン（図示せず）を介し旋回フレーム４に対し水平に回動可能となっている。またスイングポスト５は、旋回フレーム４に設けられたスイング用油圧シリンダ１７に、連結ピン（図示せず）を介して連結されており、スイング用油圧シリンダ１７の伸縮でスイングポスト５全体が鉛直方向の軸心まわりに回動することによって、フロント作業機６が左・右にスイングするようになっている。

フロント作業機６は、ブーム１８と、ブーム１８に回動可能に結合されたアーム１９と、アーム１９に回動可能に結合されたバケット２０とを備えている。そして、ブーム１８、アーム１９、及びバケット２０は、それぞれブーム用油圧シリンダ２１、アーム用油圧シリンダ２２、及びバケット用油圧シリンダ２３により動作する。また、アーム１９の先端部付近には、後述する吊り荷作業時に吊り荷２４のロープ２５を掛けるフック２６が設けられている。但し通常、吊り荷作業時には、バケット用油圧シリンダ２３は駆動しない。

また、ブーム１８の回動基部には、旋回フレーム４に対するブーム１８の回動角度αを検出するブーム角度センサ２７（後述の図２参照）が取り付けられ、アーム１９の回動基部には、ブーム１８に対するアーム１９の回動角度βを検出するアーム角度センサ２８（後述の図２参照）が取り付けられている。また、上記ブーム用油圧シリンダ２１のロッド側（図１中上方）油室及びボトム側（図１中下方）油室には、それぞれの内圧Ｐ_ｒ、Ｐ_ｂを検出する圧力センサ２９，３０（後述の図２参照）が取り付けられている。これらブーム１８及びアーム１９の回動角度α，β、ブーム用油圧シリンダ２１のロッド側及びボトム側の内圧Ｐ_ｒ、Ｐ_ｂ等の検出信号は、運転室７内に設けたコントローラ３１（後述の図２参照）に出力されるようになっている。

運転室７は、上記した旋回フレーム４上の左側に設けられており、操作者が着座する座席（運転席）３２と、この座席３２の上方に設けられたルーフ３３と、このルーフ３３を支持する支柱３４とを有している。

上記運転室７内の操作者が着座する座席３２より前方には左・右走行用油圧モータ１１Ｌ，１１Ｒをそれぞれ駆動し油圧ショベルの前進又は後進走行等をさせるための手でも足でも操作可能な左・右走行用操作レバー３５Ｌ，３５Ｒ（但し３５Ｌのみ図１に図示）とを備えている。

また、座席３２の左側には、左側又は右側に操作することで旋回用油圧モータ１６を駆動し上部旋回体３を左側又は右側に旋回させるとともに、前側又は後側に操作することでアーム用油圧シリンダ２２を駆動しアーム１９をダンプ又はクラウドさせる十字操作式の旋回・アーム用手動操作レバー３６Ｌを備えた操作装置３７Ｌ（後述の図２参照）を備えている。また、座席３２の右側には、左側又は右側に操作することでバケット用油圧シリンダ２３を駆動しバケット２０をクラウド又はダンプさせるとともに、前側又は後側に操作することでブーム用油圧シリンダ２１を駆動しブーム１８を下げ又は上げる十字操作式のバケット・ブーム用手動操作レバー３６Ｒ（後述の図２参照）を備えた操作装置３７Ｒ（後述の図２参照）を備えている。

上部カバー７は、その内部に、エンジン（図示せず）、このエンジンに駆動される油圧ポンプ３８（後述の図２参照）、前記エンジンの燃料を貯留する燃料タンク（図示せず）、及び油圧ポンプ３８の圧油源となる作動油タンク（図示せず）等の機器を収納している。

ここで、本実施形態の大きな特徴として、掘削作業時においてはフロント作業機６に取り付けられ（図１中点線で図示、例えば磁石の磁力等で取り付けられ）、吊り荷作業時においてはフロント作業機６から取り外されてフック２６近傍へ配置可能とし、ブーム１８の上下動作、アーム１９の屈曲動作、及び上部旋回体３の旋回動作を操作するための操作装置３９が設けられている。

図２は、上記操作装置３９とともに関連する油圧駆動装置の要部構成を表す油圧回路図である。

この図２において、上記油圧ポンプ３８と、この油圧ポンプ３８から吐出される圧油によって駆動される例えば上記ブーム用油圧シリンダ２１、上記アーム用油圧シリンダ２２、上記旋回用油圧モータ１６と、油圧ポンプ３８からそれらブーム用油圧シリンダ２１、アーム用油圧シリンダ２２、旋回用油圧モータ１６への圧油の流れをそれぞれ制御する例えば電気−油圧変換弁タイプのブーム用コントロールバルブ４０、アーム用コントロールバルブ４１、旋回用コントロールバルブ４２を含む弁ユニット４３と、アーム１９の屈曲動作及び上部旋回体３の旋回動作を指示する上記十字操作式操作レバー３６Ｌを備えた上記操作装置３７Ｌと、ブーム１８の上下動作等を指示する上記十字操作式の手動操作レバー３６Ｒを備えた上記操作装置３７Ｒと、ブーム１８の上下動作、アーム１９の屈曲動作、上部旋回体３の旋回動作を操作するための上記操作装置３９と、上記コントローラ３１と、上記ブーム角度センサ２７と、上記アーム角度センサ２８と、上記ブーム用油圧シリンダ２１のロッド側及びボトム側圧力センサ２９，３０と、操作者が掘削作業を行う掘削モード又は吊り荷作業を行う吊り荷モードのどちらかを選択し、その選択信号をコントローラ３１へ出力するモードスイッチ４４とが設けられている。

操作装置３７Ｌ，３７Ｒは、上記した十字操作式の左・右手動操作レバー３６Ｌ，３６Ｒと、それぞれの変位を検出するレバー変位検出器４５Ｌ，４５Ｒとを備えており、レバー変位検出器４５Ｌ，４５Ｒは左・右手動操作レバー３６Ｌ，３６Ｒの変位方向（十字方向のいずれの方向であるか）及び変位量（操作量）をそれぞれ検出し、これに応じた第１の電気操作信号（操作量信号）Ｖ_ａをコントローラ３１に出力するようになっている。

操作装置３９は、ブーム１８の動作態様（上げ・下げ）にそれぞれ対応する押しボタン式のブーム用操作スイッチ４６ａ，４６ｂと、アーム１９の動作態様（ダンプ・クラウド）にそれぞれ対応する押しボタン式のアーム用操作スイッチ４７ａ，４７ｂと、上部旋回体３の動作態様（左旋回・右旋回）にそれぞれ対応する押しボタン式の旋回用操作スイッチ４８ａ，４８ｂとを備えており、これら操作スイッチ４６ａ，４６ｂ，４７ａ，４７ｂ，４８ａ，４８ｂの入力に応じた第２の電気操作信号Ｖ_ｂが出力配線４９を介しコントローラ３１に出力されるようになっている。なお、操作装置３９に接続された出力配線４９等は、前述の図１に示すように、ブーム１８に配設されるとともにアーム１９の回動基部近傍で係止されており、アーム１９の回動基部近傍から垂下されて操作装置３９がフック２６近傍へ配置されるか、あるいは操作装置３９がブーム１８側面に配置されるようになっている。

コントローラ３１は、バッテリ（電源）５０に接続された電源部５１と、操作装置３７Ｌ，３７Ｒからの第１の電気操作信号Ｖ_ａを入力し、モードスイッチ４４からの選択信号を入力し、ブーム角度センサ２７、アーム角度センサ２８、ブーム用油圧シリンダ２１の圧力センサ２９，３０からの検出信号（ブーム角度α、アーム角度β、ロッド側内圧Ｐ_ｒ、ボトム側内圧Ｐ_ｂ）を入力する入力部５２と、操作装置３９からの第２の電気操作信号Ｖ_ｂを入力する等の通信部５３と、後述の所定の演算処理を行う制御部５４とを有する。

コントローラ３１の制御部５４は、まず第１の機能として、第１及び第２の電気操作信号Ｖ_ａ，Ｖ_ｂに基づいてそれぞれ所定の演算処理（詳細には、メータリングテーブルを参照し、後述の電磁比例減圧弁の出力目標値を算出すること）を行い、生成した第１の駆動信号Ｓ_ａまたは第２の駆動信号Ｓ_ｂのいずれかを出力部５５からブーム用コントロールバルブ４０の電磁比例減圧弁５６Ａ，５６Ｂ、アーム用コントロールバルブ４１の電磁比例減圧弁５７Ａ，５７Ｂ、旋回用コントロールバルブ４２の電磁比例減圧弁５８Ａ，５８Ｂにそれぞれ出力する。

そして、ブーム用電磁比例減圧弁５６Ａ，５６Ｂ、アーム用電磁比例減圧弁５７Ａ，５７Ｂ、旋回用電磁比例減圧弁５８Ａ，５８Ｂは、それらコントローラ３１からの駆動信号Ｓ_ａまたはＳ_ｂに基づき、パイロットポンプ等の油圧源（図示せず）からの１次パイロット圧を減圧して操作パイロット圧を生成し、それぞれ、ブーム用コントロールバルブ４０のパイロット操作部４０ａ，４０ｂ、アーム用コントロールバルブ４１のパイロット操作部４１ａ，４１ｂ、旋回用コントロールバルブ４２のパイロット操作部４２ａ，４２ｂへ出力し、これによってブーム用コントロールバルブ４０、アーム用コントロールバルブ４１、及び旋回用コントロールバルブ４２を切り換えるようになっている。

また、コントローラ３１の制御部５４は、第２の機能として、モードスイッチ４４で吊り荷モードが選択された場合には、ブーム角度α、アーム角度β、ロッド側内圧Ｐ_ｒ、及びボトム側内圧Ｐ_ｂに基づいて所定の演算処理を行い（詳細には、ロッド側内圧Ｐ_ｒ及びボトム側内圧Ｐ_ｂからブーム用油圧シリンダ２１の保持力モーメントを算出し、ブーム角度α及びアーム角度β等からフロント作業機６のモーメント及び吊り荷２４の水平距離を算出する。そして、前記保持力モーメントとフロント作業機６のモーメントとの差が吊り荷２４のモーメントとなり、このモーメントにより）吊り荷２４の重量を算出する。

そして、この算出した吊り荷２4位置、定格荷重（吊り荷２4位置に応じて予め定められた所定の最大許容荷重で例えば設定記憶されている）、吊り荷重等の数値は表示信号として出力部５５から運転室7内に設けた表示器５９に出力されて表示され、また通信部５３から操作装置３９に設けた表示部６０に出力されて表示される。また、吊り荷重と所定の制限荷重（例えば定格荷重、あるいは定格荷重を基準に設定した荷重等）とを比較し、吊り荷重が所定の制限荷重を越えるときには、運転室７内に設けたブザー６１及び操作装置３９に設けたブザー６２をそれぞれ駆動させる駆動信号を生成し、これら駆動信号が出力部５５及び通信部５３からブザー６１，６２にそれぞれ出力され鳴動させる。

次に、上記コントローラ３１の制御手順について説明する。図３は、コントローラ３１の上記第１の機能の制御処理内容（プログラム）を表すフローチャートであり、図４は、コントローラ３１の上記第２の機能の制御処理内容を表すフローチャートである。

これら図３及び図４において、まず、ステップ１００で、上記操作装置３７Ｌ，３７Ｒからの第１の電気操作信号Ｖ_ａが入力され、ステップ１１０に進んで、第１の電気操作信号Ｖ_ａに基づいて所定の演算処理が行われ、第１の駆動信号Ｓ_ａを生成する。その後、ステップ１２０に進んで、上記操作装置３９からの第２の電気操作信号Ｖ_ｂが入力され、ステップ１３０に進んで、第２の電気操作信号Ｖ_ｂに基づいて所定の演算処理が行われ、第１の駆動信号Ｓ_ｂを生成する。そして、ステップ１４０に進んで、吊り荷モードであるかどうかを、モードスイッチ４４からの選択信号により判定する。

モードスイッチ４４にて吊り荷モードが選択されている場合は、ステップ１４０の判定が満たされ、ステップ１５０の吊り荷重警報処理に移る。

ステップ１５０の吊り荷重警報処理は、まず、ステップ１５１で、ブーム角度センサ２７からのブーム角度α、アーム角度センサ２８からのアーム角度β、ブーム用油圧シリンダ２１の圧力センサ２９，３０からのロッド側内圧Ｐ_ｒ、ボトム側内圧Ｐ_ｂが入力され、ステップ１５２に進んで、上述したように所定の演算処理が行われて吊り荷重が算出され、この吊り荷重等が表示信号として運転室7内の表示器５９及び操作装置３９の表示部６０にそれぞれ出力され表示される。そして、ステップ１５３に進んで、吊り荷重が所定の制限荷重より大きいかどうかを判定する。吊り荷重が所定の制限荷重より大きい場合は、ステップ１５３の判定が満たされ、ステップ１５４に移る。ステップ１５４では、所定の演算処理が行われ、生成した駆動信号が運転室７内のブザー６１に出力され、ステップ１５５に進んで、生成した駆動信号が操作装置３９のブザー６２に出力される。ステップ１５５が終了すると、ステップ１５０の吊り荷重警報処理は終了して、ステップ１６０に移る。また、ステップ１５３で、吊り荷重が所定の制限荷重より小さい場合は、判定が満たされず、ステップ１５０の吊り荷重警報処理は終了して、ステップ１６０に移る。

そして、ステップ１６０では、第１及び第２の駆動信号Ｓ_ａ，Ｓ_ｂのうち駆動電流値の大きい方を選択して出力する（なお、例えば第１の駆動信号Ｓ_ａを優先して出力するようにしてもよい）。ステップ１６０が終了すると、ステップ１００に戻って同様の手順を繰り返す。

また、ステップ１４０で、モードスイッチ４４にて掘削モードが選択されている場合は、判定が満たされず、ステップ１７０に移る。ステップ１７０では、第１の駆動信号Ｓ_ａを選択して出力する。ステップ１７０が終了すると、ステップ１００に戻って同様の手順を繰り返す。

なお、上記において、バケット２０は、特許請求の範囲記載の掘削作業具を構成し、フック２６は、特許請求の範囲記載の吊り具を構成する。また、モードスイッチ４４は、通常の掘削作業を行う掘削モードと吊り荷作業を行う吊り荷モードとを選択可能なモード選択手段を構成する。

また、ブーム角度センサ２７、アーム角度センサ２８、ブーム用油圧シリンダのロッド側圧力センサ２９、ボトム側圧力センサ３０、及びコントローラ３１の行う図４のステップ１５２が、フロント作業機の吊り具による吊り荷重を検出する荷重検出手段を構成する。また、表示部６０は、第２の操作手段に設けられ、荷重検出手段が検出した吊り荷重を表示する吊り荷重表示手段を構成し、ブザー６２は、第２の操作手段に設けられ、吊り荷重が所定の制限荷重を越えるときに警報を発する警報手段を構成する。

次に、本実施形態の動作及び作用効果を説明する。

例えば作業者１人が吊り荷作業を行う場合、まず、作業者が運転室７内のモードスイッチ４４を吊り荷モードに選択し（これによって図３のステップ１４０の判定が満たされ）、ブーム１８側面から取り外した操作装置３９を持ってフロン作業機６のフック２６近傍へ移動する。そして、例えばブーム１８を上げさせることを意図して、作業者が操作装置３９の操作スイッチ４６ａを操作すると、図３のステップ１００及び１１０を経てステップ１２０及び１３０において、操作装置３９からの第２の電気操作信号Ｖ_ｂがコントローラ３１に入力されて対応する第２の駆動信号Ｓ_ｂが生成され、ステップ１４０及び１５０を経てステップ１６０において、第２の駆動信号Ｓ_ｂが電磁比例減圧弁５６Ａに出力され、電磁比例減圧弁５６Ａからのパイロット圧によってブーム用コントロールバルブ４０が切り換えられる。この結果、ブーム用油圧シリンダ２１が駆動されブーム１８が上がる。このとき、ステップ１５０の吊り荷重警報処理は、ステップ１５１及び１５２において、コントローラ３１で上記検出信号α、β、Ｐ_ｒ、Ｐ_ｂに基づいて吊り荷２４の荷重が算出され、この算出した荷重等が表示信号としてそれぞれ出力されて運転室７内の表示器５９及び操作装置３９の表示部６０で表示し、吊り荷重が所定の制限荷重より大きい場合は、ステップ１５３の判定が満たされ、ステップ１５４及び１５５において駆動信号がそれぞれ出力され、運転室７内のブザー６１及び操作装置３９のブザー６２が鳴動する。

このように本実施形態においては、フロント作業機６のフック２６近傍に配置した操作装置３９を操作して吊り荷作業を行うので、運転室７内の操作装置３７Ｌ，３７Ｒを操作するために、あるいは吊り荷２４のロープ２５をフック２６に掛けたり外したり、地切り位置でのロープ２５状態を確認したりするために、運転室７と吊り荷２４との間を行き来しなくなり、吊り荷作業時における作業性が向上できる。

また、吊り荷２４の荷重を運転室７内の表示器５９だけでなく、操作装置３９の表示部６０に表示するとともに、吊り荷２４の荷重が所定の荷重より大きい場合は、運転室７内に設けたブザー６１だけでなく、操作装置３９に設けたブザー６２も鳴動するので、吊り荷作業を安全に行うことができる。また、操作装置３９は、ブーム１８の上下動作、アーム１９の屈曲動作、上部旋回体３の旋回動作に対応する複数の押しボタン式の操作スイッチ４６ａ，４６ｂ，４７ａ，４７ｂ，４８ａ，４８ｂを備えた構成とすることで、例えば操作レバーを設けた場合等による誤操作を十分に回避することができる。

なお、上記本発明の一実施形態では、操作装置３９がブーム１８、アーム１９、上部旋回体３の動作態様に対応する複数の操作スイッチ４６ａ，４６ｂ，４７ａ，４７ｂ，４８ａ，４８ｂを備えた構成を例に取り説明したが、これに限られない。すなわち、例えばフック２６の上下方向及び左右方向への動作距離を操作者が入力指示する操作スイッチを備えた構成としてもよい。この場合には、前記操作スイッチの入力に応じた第２の電気操作信号がコントローラに入力され、これに応じてコントローラがフロント作業機６を姿勢制御する。また、例えば十字操作式又は前後方向操作式の手動操作レバー等を備え、この手動操作レバーの変位方向及び変位量に応じた第２の電気操作信号を出力するような構成としてもよい。また、例えばＯＮ・ＯＦＦ状態に切換操作可能な電源スイッチを追設し、この電源スイッチがＯＮ状態のときに第２の電気操作信号を出力するような構成としてもよい。これらの場合も上記同様の効果を得る。

また、上記本発明の一実施形態では、操作装置３９がフロント作業機６のブーム１８側面に取付可能とする例について説明したが、これに限らず、例えば上部旋回体３の前部等に収納可能としてもよい。この場合も上記同様の効果を得る。

また、上記本発明の一実施形態では、フロント作業機６の吊り具による吊り荷重を検出する荷重検出手段として、ブーム角度センサ２７、アーム角度センサ２８、ブーム用油圧シリンダのロッド側圧力センサ２９、ボトム側圧力センサ３０等により検出した例について説明したが、これに限られない。すなわち、例えばバケット２０の回動基部にクレーン用リンクを介して吊り具を設け、クレーン用リンクと吊り具の間にロードセル等の電気式荷重検出器（掘削時には取り外す）を配設してもよい。この場合も上記同様の効果を得る。

本発明の建設機械の操作装置の適用対象となる油圧ショベルの全体構造を表す側面図である。本発明の建設機械の操作装置の一実施形態を関連する油圧駆動装置の要部構成とともに表す油圧回路図である。本発明の建設機械の操作装置の一実施形態を構成するコントローラの第１機能の制御処理内容を表すフローチャートである。本発明の建設機械の操作装置の一実施形態を構成するコントローラの第２機能の制御処理内容を表すフローチャートである。

符号の説明

２下部走行体
３上部旋回体
６フロント作業機
７運転室
１６旋回用油圧モータ
１８ブーム
１９アーム
２０バケット（掘削作業具）
２１ブーム用油圧シリンダ
２２アーム用油圧シリンダ
２６フック（吊り具）
２７ブーム角度センサ（荷重検出手段）
２８アーム角度センサ（荷重検出手段）
２９ロッド側圧力センサ（荷重検出手段）
３０ボトム側圧力センサ（荷重検出手段）
３１コントローラ（荷重検出手段）
３７Ｌ操作装置（第１の操作手段）
３７Ｒ操作装置（第１の操作手段）
３８油圧ポンプ
３９操作装置（第２の操作手段）
４０ブーム用コントロールバルブ
４１アーム用コントロールバルブ
４２旋回用コントロールバルブ
４４モードスイッチ（モード選択手段）
４６ａブーム用操作スイッチ
４６ｂブーム用操作スイッチ
４７ａアーム用操作スイッチ
４７ｂアーム用操作スイッチ
４８ａ旋回用操作スイッチ
４８ｂ旋回用操作スイッチ
４９出力配線
５６Ａブーム用電磁比例減圧弁
５６Ｂブーム用電磁比例減圧弁
５７Ａアーム用電磁比例減圧弁
５７Ｂアーム用電磁比例減圧弁
５８Ａ旋回用電磁比例減圧弁
５８Ｂ旋回用電磁比例減圧弁
６０表示部（吊り荷重表示手段）
６２ブザー（警報手段）
Ｓ_ａ第１の駆動信号
Ｓ_ｂ第２の駆動信号
Ｖ_ａ第１の電気操作信号
Ｖ_ｂ第２の電気操作信号

Claims

下部走行体と、上部旋回体と、この上部旋回体に回動支持され掘削作業具及び吊り具を備えた多関節型のフロント作業機と、油圧ポンプと、油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへの圧油の流れを制御する油圧パイロット式のコントロールバルブと、このコントロールバルブへのパイロット圧を制御する電磁弁と、前記油圧アクチュエータを操作するための第１の電気操作信号を出力する第１の操作手段と、この第１の操作手段からの前記第１の電気操作信号を入力するコントローラと、通常の掘削作業を行う掘削モードと吊り荷作業を行う吊り荷モードとを選択可能なモード選択手段とを備えた建設機械の装置において、
前記吊り具近傍へ移動可能に設けられ、前記油圧アクチュエータを操作するための第２の電気操作信号を出力配線を介し前記コントローラに出力する第２の操作手段を備え、
前記コントローラは、前記モード選択手段で吊り荷モードが選択されたとき、前記第１の電気操作信号又は前記第２の電気操作信号のいずれかに応じた駆動信号を生成し、この駆動信号を前記電磁弁に出力することを特徴とする建設機械の操作装置。
請求項１記載の建設機械の操作装置において、前記第２の操作手段は、前記フロント作業機に取付可能であることを特徴とする建設機械の操作装置。
請求項１又は２記載の建設機械の操作装置において、前記第２の操作手段は、操作者が前記油圧アクチュエータの動作態様に対応して入力可能な複数の押しボタン式スイッチを有することを特徴とする建設機械の操作装置。
請求項１〜３のいずれか１項記載の建設機械の操作装置において、前記フロント作業機の前記吊り具による吊り荷重を検出する荷重検出手段をさらに備えており、前記第２の操作手段には、前記荷重検出手段が検出した前記吊り荷重を表示する吊り荷重表示手段と、前記吊り荷重が所定の制限荷重を越えるときに警報を発する警報手段とが設けられることを特徴とする建設機械の操作装置。