JP2910355B2 - 建設機械の安全装置 - Google Patents

建設機械の安全装置

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JP2910355B2
JP2910355B2 JP3254528A JP25452891A JP2910355B2 JP 2910355 B2 JP2910355 B2 JP 2910355B2 JP 3254528 A JP3254528 A JP 3254528A JP 25452891 A JP25452891 A JP 25452891A JP 2910355 B2 JP2910355 B2 JP 2910355B2
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尚暢 森
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベルなど上部
旋回式建設機械,作業車両などの旋回用安全装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来技術の安全装置をそなえた
油圧ショベルの側面図である。図において、1は油圧シ
ョベルの下部走行体、2は上部旋回体、3は旋回モー
タ、4は超音波センサ、5は警報音(警報発光などを含
む)を発生する警報器である。図5は、図4の要部平面
図である。図において、6は油圧ショベルの外部周辺で
作業を行う作業員、7は作業員6に配置した超音波セン
サ、0は上部旋回体2の旋回中心、Rは超音波センサ4
の発信範囲円すなわち感知エリアS1の半径である。図
6は、他実施例感知エリアS2を示す平面図である。こ
の感知エリアS2の平面視範囲は、扇形状である。図7
は、従来技術の安全装置の一実施例を示す回路図であ
る。図において、8はコントローラ、9は旋回モータ3
のブレーキ弁、10は旋回モータ3制御用のパイロット
切換弁、11はメインポンプ、12は電磁切換弁、13
は電磁切換弁12のソレノイド、14は旋回用リモコン
弁、15は旋回用リモコン弁14の操作レバー、16は
パイロットポンプである。
【0003】従来技術の安全装置を、図4,図5,及び
図7について述べる。油圧ショベルの作業時に、超音波
センサ4の感知エリアS1内に入ったとき超音波センサ
4はそれを感知して、その検出信号をコントローラ8に
対して出力する。コントローラ8では上記検出信号に基
づき判断し、警報出力を警報器5及びソレノイド13に
対して出力する。それにより電磁切換弁12が切換作動
してパイロット切換弁10のパイロット回路を遮断する
ので、上部旋回体2は旋回を停止する。なお上記の場合
に油圧ショベルは警報音を発生して旋回停止を行うが、
上記コントローラ8からの警報出力を図示しないエンジ
ン回転部,ポンプ傾転調整部などに対して作用させるこ
とにより、警報音を発生して上部旋回体2の旋回速度を
低速に制限してもよい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】油圧ショベルでは、そ
の上部旋回体を全旋回させないで、一部旋回を行って作
業をすることが多い。しかし従来技術の安全装置を整備
した油圧ショベルが作業を行っているとき、図5に示す
ように感知エリアS1内ではあるが危険でない位置に作
業員6が入った場合に、油圧ショベルは旋回を停止して
しまう。すなわち油圧ショベルが全旋回をしないで作業
を行っているときその上部旋回体が不必要に旋回を停止
してしまうので、作業効率が非常に悪かった。上記対応
策として図6に示すように感知エリアS2の平面視形状
を扇形に縮小設定しても、最悪条件での旋回制動角と安
全装置の応答遅れなどを考慮すると、感知エリアを小さ
くすることには限界があり、作業効率上万全であるとは
云えなかった。本発明は、上記の問題点を解決できる安
全装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では、建設機械に
設けた感知センサによる感知エリアを平面視で複数個の
範囲に分割し、その分割した範囲のうち上部旋回体及び
その作業アタッチメントのそれぞれ外周部に近接した範
囲を旋回停止エリアに、またその旋回停止エリアの外側
周辺に隣接され、上部旋回体及びその作業アタッチメン
トから若干離れた位置の範囲を旋回低速エリアに設定
し、上部旋回体の旋回作動時に人又は障害物が旋回停止
エリアに入ったときに上部旋回体の旋回作動を停止し、
また上部旋回体の旋回停止時に人又は障害物が旋回停止
エリアに入ったときにはその後の旋回起動を停止し、ま
た人又は障害物が旋回低速エリアに入ったときには旋回
最高速度を所定の低速に制限するようにした。また、旋
回用リモコン弁により旋回用パイロット切換弁に通じる
旋回用パイロット回路に、旋回用リモコン弁から導出さ
れる旋回用パイロット二次圧の最高圧を所定の低圧に制
限できる制限弁を設け、感知センサが旋回低速エリアに
存在する人又は障害物を感知したとき、コントローラを
介して上記制限弁を作動せしめ、旋回用パイロット二次
圧の最高圧を所定の低圧に抑えるようにした。
【0006】
【実施例】以下、本発明の詳細を図面に基づいて詳細に
説明する。図1は、本発明の安全装置における感知エリ
アS3を示す平面図である。図において、従来技術と同
一構成要素を使用するものに対しては同符号を付す。
4’は油圧ショベルに取付けた感知センサ、17は上部
旋回体2のフロント部に装着した作業アタッチメント、
18は感知エリアS3の一部範囲である旋回停止エリ
ア、19L,19Rは感知エリアS3のそれぞれ一部範
囲であう旋回低速エリア、R’は感知エリアS3の半径
である。図2は、本発明の安全装置の回路図である。図
において、従来技術と同一構成要素を使用するものに対
しては同符号を付す。20は旋回用パイロット二次圧の
最高圧を所定の低圧に制限できる制限弁、21は制限弁
20のソレノイドである。図3は、コントローラ
(8’)の機能を示すブロック図である。
【0007】次に、本発明の安全装置の構成を図1〜図
3について述べる。本発明の安全装置では、油圧ショベ
ルに設けた感知センサ(受発信可能なたとえば超音波セ
ンサなどをいう)4’による感知エリアS3を平面視で
複数個の範囲に分割し、その分割した範囲のうち上部旋
回体2及びその作業アタッチメント17のそれぞれ外周
部に近接した範囲を旋回停止エリア18に、またその旋
回停止エリア18の外側周辺に隣接され、上部旋回体2
及びその作業アタッチメント17から若干離れた位置の
範囲を旋回低速エリア19L及び19Rに設定し、上部
旋回体2の旋回作動時に人又は障害物が旋回停止エリア
18に入ったときに上部旋回体2の旋回作動を停止し、
また上部旋回体2の旋回停止時に人又は障害物が旋回停
止エリア18に入ったときにはその後の旋回起動を停止
し、また人又は障害物が旋回低速エリア19L又は19
Rにはいったときには旋回最高速度を所定の低速に制限
するようにした。また,旋回用リモコン弁14より旋回
用パイロット切換弁10に通じる旋回用パイロット回路
に、旋回用リモコン弁14から導出される旋回用パイロ
ット二次圧の最高圧を所定の低圧に制限できる制限弁2
0を設け、感知センサ4’が旋回低速エリア19L又は
19Rに存在する人又は障害物を感知したとき、コント
ローラ8’を介して上記制限弁20を作動せしめ、旋回
用パイロット二次圧の最高圧を所定の低圧に抑えるよう
にした。
【0008】次に、本発明の作用について述べる。油圧
ショベルの作業時に、作業員6が感知エリアS3内の旋
回停止エリア18に入ったとき感知センサ4’はそれを
感知して、その検出信号をコントローラ8’に対して出
力する。コントローラ8’では上記検出信号に基づき判
断し、警報出力を警報器5及びソレノイド13に対して
出力する。それにより警報器5が警報音を発生するとと
もに、電磁切換弁12が開通油路位置イより遮断油路位
置ロに切換わるので、上部旋回体2の旋回は停止する。
なおこの場合に、コントローラ8’からソレノイド21
に対して指令信号が出力されないので、制限弁20は遮
断油路位置ハのままである。上記のようにして、作業員
6が上部旋回体2(作業アタッチメント17を含む)に
近接した旋回停止エリア18に入ったときには油圧ショ
ベルが旋回を停止し、また上部旋回体2の旋回停止時に
人又は障害物が旋回停止エリア18に入ったときにはコ
ントローラ8’からの指令信号によりその後の旋回起動
を停止するので、安全である。
【0009】次に油圧ショベルの作業時に、従業員6が
感知エリアS3内の旋回低速エリア19L又は19Rに
入ったとき感知センサ4’はそれを感知して、その検出
信号をコントローラ8’に対して出力する。コントロー
ラ8’では上記信号に基づき判断し、警報出力を警報器
5、及び制限弁20のソレノイド21に対して出力す
る。しかしこの場合、コントローラ8’から電磁切換弁
12のソレノイド13に対しては指令信号が出力されな
い。そこで警報器5が警報音を発生するとともに、制限
弁20が遮断油路位置ハよりチェック弁付き油路位置ニ
に切換わる。したがって旋回用操作レバー15をホ位置
方向又はヘ位置方向に操作して上部旋回体2を旋回させ
ているときには、パイロットポンプ16からのパイロッ
ト一次圧が旋回用リモコン弁14に送られる。旋回用リ
モコン弁14のパイロット弁22L又は22Rから導出
される旋回用パイロット二次圧は、パイロット回路にお
けるパイロット管路23L又は23R、電磁切換弁12
の開通油路イ、パイロット管路24Lー25L,又は2
4Rー25Rを通じてパイロット切換弁10のパイロッ
ト圧受圧部26L又は26Rに作用する。それと同時
に、パイロット管路24Lー25L,又は24Rー25
R内のパイロット二次圧の一部パイロツト圧油が、チェ
ック弁27L又は27R、制限弁20のチェック弁付き
油路位置ニを経て、油タンク28に流出する。したがっ
て旋回用パイロツト二次圧の最高圧を、危険を回避でき
る所定の低圧に抑えることができる。すなわち油圧ショ
ベルが旋回を行っているとき従業員6が旋回低速エリア
19L又は19Rに入ったときには操作レバー15をフ
ルに傾倒操作しても旋回用パイロット二次圧の最高圧が
所定の低圧に抑えられるので、上部旋回体2(作業アタ
ッチメント17を含む)の旋回速度は低速になる。作業
員6は警報器5からの警報を認知して、余裕をもって旋
回低速エリア19L又は19Rから外側に退避できるの
で安全である。しかも油圧ショベルの旋回制動角度が小
さくなるため、旋回停止エリア18に作業員が入ってか
らでも油圧ショベルが作業員に接触することなく、旋回
停止できる。また広い旋回作業範囲で作業できるので、
作業効率を向上させることができる。
【0010】
【発明の効果】従来技術の安全装置を整備した油圧ショ
ベルが全旋回をしないで作業を行っているときに、感知
センサの感知エリア内ではあるが危険でない位置に作業
員などが入った場合、上部旋回体が不必要に旋回を停止
してしまうので、作業効率が非常に悪かった。上記対応
策として図6に示すように感知エリアS2の平面視形状
を扇形に縮小設定しても、最悪条件での旋回制動角と安
全装置の応答遅れなどを考慮すると、感知エリアを小さ
くすることには限界があり、作業効率上万全であるとは
云えなかった。しかし本発明の安全装置では、感知セン
サによる感知エリアを平面視で複数個の範囲に分割し、
その分割した範囲のうち上部旋回体及びその作業アタッ
チメントのそれぞれ外周部に近接した範囲を旋回停止エ
リアに、またその旋回停止エリアの外側周辺に隣接さ
れ、上部旋回体及びその作業アタッチメントから離れた
位置の範囲を旋回低速エリアに設定した。それにより上
部旋回体の旋回作動時に人又は障害物が旋回停止エリア
に入ったときには、コントローラからの警報出力により
警報器が警報を発生するとともに電磁切換弁が切換わる
ので、上部旋回体の旋回は停止する。また上部旋回体の
旋回作動時に人又は障害物が旋回停止エリアに入ったと
きには、コントローラからの警報出力により警報器が警
報を発生するとともに、旋回用パイロット回路に設けた
制限弁がチェック弁付き油路位置に切換わる。そこで油
圧ショベルの旋回用操作レバーをフル傾倒操作しても旋
回用パイロット二次圧の最高圧が所定の低圧に抑えられ
るので、上部旋回体の旋回速度は低速になる。旋回低速
エリア内に入っているたとえば作業員は、警報器からの
警報を認知して、余裕をもって旋回低速エリアから外側
に退避できる。しかも旋回制動角が低速時に小さくなる
ので、旋回停止エリアを小さくでき、効果的である。し
たがって本発明の安全装置を装備した油圧ショベルで
は、感知エリア内に人又は障害物が入った場合でも不必
要な旋回停止を行わないし、また広い旋回範囲で作業で
きるので、作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の安全装置における感知エリアを示す平
面図である。
【図2】本発明の安全装置の回路図である。
【図3】本発明におけるコントローラの機能を示すブロ
ック図である。
【図4】従来技術の安全装置をそなえた油圧ショベルの
側面図である。
【図5】図4の要部平面図である。
【図6】従来技術の他実施例感知エリアを示す平面図で
ある。
【図7】従来技術の安全装置の一実施例を示す回路図で
ある。
【符号の説明】
2 上部旋回体 4’ 感知センサ 5 警報器 6 作業員 8,8’ コントローラ 10 パイロット切換弁 12 電磁切換弁 14 旋回用リモコン弁 17 作業アタッチメント 18 旋回停止エリア 19L,19R 旋回低速エリア 20 制限弁 S1,S2,S3 感知エリア

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上部旋回体の有する建設機械に受発信可
    能な超音波センサなどの感知センサを配置し、その感知
    センサの感知エリア内に人又は障害物が入った場合に、
    これを感知して上部旋回体の旋回を停止、あるいは旋回
    速度を制限するようにした安全装置において、感知セン
    サによる感知エリアを平面視で複数個の範囲に分割し、
    その分割した範囲のうち上部旋回体及びその作業アタッ
    チメントのそれぞれ外周部に近接した範囲を旋回停止エ
    リアに、またその旋回停止エリアの外側周辺に隣接さ
    れ、上部旋回体及びその作業アタッチメントから若干離
    れた位置の範囲を旋回低速エリアに設定し、上部旋回体
    の旋回作動時に人又は障害物が旋回停止エリアに入った
    ときに上部旋回体の旋回作動を停止し、また上部旋回体
    の旋回停止時に人又は障害物が旋回停止エリアに入った
    ときにはその後の旋回起動を停止し、また人又は障害物
    が旋回低速エリアに入ったときには旋回最高速度を所定
    の低速に制限するようにしたことを特徴とする建設機械
    の安全装置。
  2. 【請求項2】 特許請求の範囲請求項1記載の建設機械
    の安全装置において、旋回用リモコン弁より旋回用パイ
    ロット切換弁に通じる旋回用パイロット回路に、旋回用
    リモコン弁から導出される旋回用パイロット二次圧の最
    高圧を所定の低圧に制限できる制限弁を設け、感知セン
    サが旋回低速エリアに存在する人又は障害物を感知した
    とき、コントローラを介して上記制限弁を作動せしめ、
    旋回用パイロット二次圧の最高圧を所定の低圧に抑える
    ようにしたことを特徴とする建設機械の安全装置。
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