JP4567914B2 - 建設機械 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、建設機械に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
建設機械には、下部走行体と、この下部走行体に旋回自在に装着される上部旋回体とを備えたものがある。この場合、その上部旋回体に設けられる運転室に作業者(オペレータ)が乗り込んで走行用操作手段の操作レバーを操作することによって、前進させたり後退させたりする。この走行の際には、前方及び側方は、運転室に設けられた窓部からオペレータの肉眼でもって確認(監視)が可能であるが、運転室の後方を見るには、頭や身体を振り向かせて視認する必要があった。このため、上部旋回体のカウンタウエイト等の後面に監視用カメラを設けると共に、運転室にこのカメラからの画像を表示するモニタ装置を設けたものがあった(例えば、特開平10−140619号公報、特開平11−286971号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、車体状態を表示する画面と監視用カメラからの画像の両方を1台のモニタ装置で映し出すためには、切換スイッチを設けて、この切換スイッチを操作する必要があった。この場合、下部走行体を走行させるための走行レバーから離れた部位にこの切換スイッチが設けられ、オペレータにとっては操作しにくいものとなっていた。また、切換スイッチ等の切換操作を行うことなく、下部走行体が後退走行状態となったときに、モニタ装置に後退する方向の画像を表示するようにすることも考えられる。しかしながら、下部走行体が前進走行している場合において上部旋回体が反転した状態であれば、オペレータにとっては後退している状態である。このような場合に下部走行体に監視カメラを設けてあっても、役に立たなかった。
【0004】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、オペレータに対して後方に走行する場合には必ずその後方の監視を行うことができて作業安全性を向上することが可能な建設機械を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段及び効果】
そこで請求項1の建設機械は、下部走行体1と、この下部走行体1に旋回自在に装着される上部旋回体3とを備え、走行用操作手段26を操作することによって上記下部走行体3の前進後退を行う建設機械であって、後方監視用カメラ38を設け、上記走行用操作手段26の操作することによって上記後方監視用カメラ38からの画像をモニタ画面39に表示させるように構成して成り、さらに、上記後方監視用カメラ38は、上記上部旋回体3のレボフレーム10のセンターフレーム18の中央部近傍に、カウンタウエイト12の下端後端を映し出せるように配置したことを特徴としている。また、請求項2の建設機械は、上記後方監視カメラ38を、上記センターフレーム18の中央部近傍の開口部を塞ぐアンダーカバー21に設けたことを特徴としている。
【0006】
上記請求項1の建設機械では、走行用操作手段26の操作することによって後方監視用カメラ38からの画像をモニタ画面39に表示することができ、オペレータはモニタ画面39に後方監視用カメラ38からの画像を表示させるために、特別の操作(スイッチ操作)を必要としない。すなわち、走行用操作手段26の操作することによって建設機械を走行させれば、後方監視用カメラ38による観察が可能となり、安全走行を達成できる。また、下部走行体1が前進走行している場合において、上部旋回体3が反転した状態であれば、運転室11にいるオペレータにとっては後退している状態である。このような場合でも、走行用操作手段26を操作しているので、後方監視用カメラ38によるオペレータ後方の観察が可能となっており、オペレータに対する後方の確認を行うことができ、安全である。
【0007】
請求項3の建設機械は、上記モニタ画面39に上記後方監視用カメラ38からの画像を表示する第1モードと、上記モニタ画面39に車体状態を表示する第2モードとの切換えを可能とすると共に、この切換えを上記走行用操作手段26の操作にて行うことを特徴としている。
【0008】
上記請求項3の建設機械では、走行用操作手段26を操作することによって、モニタ画面39に後方監視用カメラ38からの画像を表示することができ、また、走行用操作手段26を操作しなければ、モニタ画面39に車体状態を表示することができる。すなわち、下部走行体1が前進走行したり後退走行したりしている際には、後方監視用カメラ38による後方確認ができ、安全走行が可能であり、下部走行体1を停止させて各種作業を行っている際には、車体状態を把握することができ、安定した作業が可能である。そして、後方の画像を表示する画面と、車体状態とを表示する画面とを共用するものであるので、従来から運転室11に設置されているモニタ画面を使用することができる。これにより、別途後方確認用のモニタを設ける必要がなく、運転室のスペースを十分確保することができる。ここで、車体状態とは、この建設機械に搭載されている各種機器や構成部材の作動状態であり、例えば、油圧回路に用いられる作動油の温度、エンジン冷却水の温度等である。
【0009】
請求項4の建設機械は、下部走行体1と、この下部走行体1に旋回自在に装着される上部旋回体3とを備え、走行用操作手段26を操作することによって上記下部走行体3の前進後退を行う建設機械であって、後方監視用カメラ38を設けると共に、モニタ画面39が上記後方監視用カメラ38からの画像表示状態となるスイッチ48を上記走行用操作手段26に設けて成り、さらに、上記後方監視用カメラ38は、上記上部旋回体3のレボフレーム10のセンターフレーム18の中央部近傍に、カウンタウエイト12の下端後端を映し出せるように配置したことを特徴としている。
【0010】
上記請求項4の建設機械では、走行用操作手段26に設けたスイッチ48を操作することによって、モニタ画面39は上記後方監視用カメラ38からの画像表示状態となるので、オペレータが希望するときに、スイッチ48を操作して画像表示状態とすることができる。このため、下部走行体1を停止させて、上部旋回体3に設けられる作業機による作業を行っている場合においても後方の確認が可能である。さらに、走行用操作手段26を操作しない停止状態から建設機械を走行させる場合、つまり発進時において、スイッチ48を操作して画像表示状態として後方の確認可能状態とすれば、この発進時の安全性の向上を図ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の建設機械の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図2はこの建設機械(この場合、油圧ショベルを示している)の簡略側面図であり、図3は簡略背面図である。この建設機械は、下部走行体1と、下部走行体1の上部に旋回機構2を介して旋回可能に装着される上部旋回体3とを備え、上部旋回体3に作業機4が連設されている。この作業機4は、その基部が上部旋回体3に揺動可能に連結されているブーム5と、ブーム5の先端に揺動可能に連結されているアーム6と、アーム6の先端に揺動可能に連結されているバケット7とを備える。
【0012】
下部走行体1は、履帯8を有する左右一対の走行部9、9を備え、各走行部9、9の履帯8、8が駆動することによって走行する。そして、左右一対の走行部9、9は、トラックフレーム13(図5等参照)を介して連結されている。また、上部旋回体3は、図2に示すように、レボフレーム10と、このレボフレーム10上に設けられる運転室11と、このレボフレーム10の後部に設けられるカウンタウエイト12とを備える。
【0013】
上記旋回機構2は、図5と図6に示すように、スイングサークル(レボフレーム10に取付けられるアウタレース14と、トラックフレーム13に取付けられるインナレース15とで構成される)16と、油圧駆動の旋回モータ(図示省略)と、この旋回モータの回転速度を減速するスイングマシナリ(図示省略)と、スイングマシナリの駆動力をインナレース15の内歯に伝達するスイングピニオン(図示省略)等で構成される。
【0014】
また、レボフレーム10は、図7に示すように、センタフレーム18と、このセンタフレーム18の左右に連設されるサイドフレーム19、20とを備え、センタフレーム18の中央部近傍の開口部24をアンダーカバー21にて塞いでいる。この場合のアンダーカバー21には、その底面が後方に向かって順次下傾するテーパ面22とされた凹所23が設けられている。なお、このアンダーカバー21は、上部旋回体3内への土砂等の侵入を防止するものである。
【0015】
次に、運転室11は図4に示すように、その中央部には運転席25が設けられ、この運転席25の前方に走行操作手段26が設けられている。走行操作手段26は、左右一対の走行レバー27、28と、各走行レバー27、28と一体に揺動する走行ペダル29、30とを備える。また、運転席25の側部側に作業機操作レバー31、32がそれぞれ設置されている。なお、運転室11にはその前方を確認するための前窓33と、側方を確認するための側方窓34、34が設けられている。
【0016】
この場合、走行レバー27、28を前方に押すと下部走行体1が前進し、走行レバー27、28を後方に引くと下部走行体1が後進するようになっている。また、一方の走行レバー27のみを操作すれば、これに対応した一方の走行部9のみが駆動し、他方の走行レバー28のみを操作すれば、これに対応した一方の走行部9のみが駆動する。さらに、各走行レバー27、28と各走行ペダル29、30は一体に揺動するので、走行レバー27、28のみを操作しても、走行レバー27、28と走行ペダル29、30と共に操作しても、走行ペダル29、30のみを操作してもこれらに対応する走行部9が駆動する。また、上記作業機操作レバー31、32はブーム5の上下動、アーム6及びバケット7の回動、及び上部旋回体3自体の旋回操作等を行うものである。なお、走行操作手段26の近傍には、ブレーキペダル35が設けられ、さらに一方の側方窓34側に計器盤36が設けられている。
【0017】
ところで、この運転室11の運転席25にオペレータが座って作業機4にて作業を行ったり、走行させたりする場合、前方及び側方は、前窓33や側方窓34、34によって確認することができるが、後方(オペレータに対する後方)は確認することができない。そこで、この発明では、図1に示すように、後方監視用カメラ38と、この後方監視用カメラ38からの画像を表示するモニタ画面39とを備えた後方監視手段40を設けている。
【0018】
後方監視用カメラ38は、例えばCCDカメラからなり、図8に示すように、上記上部旋回体3のカウンタウエイト12と上記旋回機構2のスイングサークル16との間における上部旋回体裏面側に設けている。この場合、上記アンダーカバー21に内面、つまり、凹所23に設けている。すなわち、凹所23のテーパ面22から支持枠37を立設し、この支持枠37に揺動可能として後方監視用カメラ38を支持させて、このカメラ38の監視方向の変更を可能としている。
【0019】
そして、モニタ画面39は図9に示すようなモニタ装置41の画面にて構成される。この場合のモニタ装置41は、図9(a)に示すように、後方監視用カメラ38からの画像を表示する第1モードと、図9(b)に示すように、車体状態を表示する第2モードとに切換えることが可能である。ここで、車体状態とは、この建設機械に搭載されている各種機器や構成部材の作動状態であり、例えば、油圧回路に用いられる作動油の温度、エンジン冷却水の温度等である。すなわち、モニタ装置41の制御部には、図10に示すように、温度目盛りや各種絵模様等の基本画像を表示する基本表示手段43と、この表示手段43の基本画像データと状態量を示す画像データとを合成してモニタ画面39を表示する合成表示手段45とを備え、これによって、モニタ画面39に車体状態を表示するものである。
【0020】
また、第1モードと第2モードとの切換は、上記走行用操作手段26を操作することによって行われる。すなわち、走行レバー27、28や走行ペダル29、30を操作すれば、後方監視手段40が作動して後方監視用カメラ38による後方の監視(視認)を行う第1モードとなり、走行用操作手段26を操作しない状態では、後方監視用カメラ38からの画像がモニタ画面39に表示されずに、図9(b)に示すように車体状態が表示される第2モードとなっている。ここで、後方の監視とは、運転室11の後方の監視である。従って、走行用操作手段26を操作すれば、下部走行体1が前進走行状態であっても、後退走行状態であっても、図9(a)に示すように運転室11の後方の画像がモニタ画面39に表示されることになる。なお、モニタ装置41は、例えば図4に示すように、前窓33と一方の側方窓34とを仕切る縦枠47の下部に配設されている。この場合、オペレータが運転席25に座ってこの建設機械を走行させたり、作業機4を使用して作業したりした場合に、そのモニタ画面39の観察が可能である位置に配設すればよく、この縦枠47の下部に限るものではない。
【0021】
ところで、モニタ画面39に後方監視用カメラ38からの画像が表示される場合、図2と図3に示すように、下部走行体1に対して上部旋回体3が平行に配置される状態では、図9(a)に示すように、下部走行体1の左右の走行部9、9の履帯端部8a、8aがモニタ画面39の左右の下部に表示される。また、この図2と図3に示す状態から上部旋回体3が約180°回転(旋回)した状態でも、履帯端部8a、8aがモニタ画面39の一部に表示される。しかも、後方監視用カメラ38の視界は、図8に示す範囲であり、モニタ画面39の上部には、後方の画像を表示した際には、常にカウンタウエイト12の下端後端が表示される(映し出される)。
【0022】
このように、上記建設機械によれば、走行用操作手段26を操作すれば、運転室11の後方の画像がモニタ画面39に表示されるので、オペレータはモニタ画面39に後方監視用カメラ38からの画像を表示させるために、特別の操作(スイッチ操作)を必要としない。すなわち、走行用操作手段26の操作することによって建設機械を走行させれば、後方監視用カメラ38による観察(視認)が可能となり、安全走行を達成できる。しかも、モニタ画面39には、カウンタウエイト12の下端後端が映し出される。このため、障害物と建設機械との間の距離を把握することができる。特に、下部走行体1に対して上部旋回体3が平行に配置される状態では、左右の履帯端部8a、8aの同時視認が可能であるので、障害物がこのモニタ画面39に映し出された場合において、この障害物と建設機械との間の距離を安定して確実に把握することができ、安全性が向上する。また、下部走行体1が前進走行している場合において、上部旋回体3が反転した状態であれば、運転室11にいるオペレータにとっては後退している状態である。このような場合でも、走行用操作手段26を操作しているので、後方監視用カメラ38によるオペレータ後方の観察が可能となっており、オペレータに対する後方の確認(視認)を行うことができ、安全である。
【0023】
また、走行操作手段26を操作せずに下部走行体1を停止させて各種作業を行っている際には、車体状態を把握することができ、安定した作業が可能である。
さらに、後方の画像を表示する画面と、車体状態とを表示する画面とを共用するものであるので、従来から運転室11に設置されているモニタ画面を使用することができる。これにより、別途後方確認用のモニタを設ける必要がなく、運転室11のスペースを十分確保することができる。しかも、従来からの既存のアンダーカバー21に後方監視用カメラ38を付設するものであり、後方監視用カメラ38を保持するために、新たな部材を必要とせず、部品点数の増加や組立工程の複雑化を防止できる。さらに、走行中等に、走行面に岩や鉄骨等の障害物があってこの建設機械にこの障害物が衝突したとしても、後方監視用カメラ38はアンダーカバー21にて有効に保護されており、損傷しないと共に、下方からの土砂等が付着するのを防止することができる。
【0024】
次に、図11は他の実施の形態を示し、この場合、後方監視手段40を作動させるスイッチ48を、走行用操作手段26に設けている。すなわち、スイッチ48を操作することによって、後方監視手段40の作動させて、後方監視用カメラ38からの後方の画像をモニタ画面39に表示するものである。このため、走行操作手段26の操作に関係なく、スイッチ48を操作することによってオペレータの後方の監視を行う第1モートとすることができる。また、この第1モードにおいてスイッチ48を操作することによって、車体状態を表示する第2モードに切換ることができる。
【0025】
ところで、上記図1に示す建設機械では、走行操作手段40を操作しなければ、言い換えれば、走行させなければ、後方の監視を行うことができないので、走行運転開始時(発進時)に後方の監視を行うことができず、この時点での安全性を確保することができないおそれがある。これに対して、図11に示す建設機械では、走行運転開始時にスイッチ48を操作して、後方監視用カメラ38からの後方の画像をモニタ画面39に表示するようにすれば、この時点での安全性を確保することができる。また、下部走行体1が後退走行していても、上部旋回体3が反転した状態となって、運転室11のオペレータが走行方向に対して前方を向いている場合、オペレータに対する後方の監視をあまり必要とせず、このような場合にスイッチ48をOFF状態として、この後方監視手段40による後方の監視を停止しておくことができ、バッテリの無駄な消費を防止することができる。
このように、図11に示す建設機械では、オペレータは種々の走行状態や作業状態に応じた後方の監視を行うことができる。
【0026】
図12に示す建設機械では、後方監視用カメラ38がレボフレーム10側へ収納される格納状態と、この後方監視用カメラ38が外部に露出状となる視認可能状態との切換を可能としている。すなわち、図13に示すように、この建設機械は、後方監視用カメラ38を支持する支持手段50と、この支持手段50を作動させる駆動手段51と、この駆動手段51のON/OFF操作を行うスイッチ手段52とを備える。また、支持手段50は、図12に示すように、受け部材53を有するアンダーカバー21と、この受け部材53に後方監視用カメラ38を取付けるための支持枠37と、受け部材53の先端部を支持する鎖、金属線等からなる図示省略の支持部材とを備える。そして、駆動手段51の図示省略のモータを駆動させることによって、上記支持部材を巻き上げたり巻き下げたりして、受け部材53をその基端部を中心に揺動させるものである。これによって、図12(a)の開状態では、水平方向に対して所定角度を成す状態が支持され、図12(b)の閉状態では、水平方向に延びる状態に支持される。このため、図12(a)の開状態では、後方監視用カメラ38が外部に露出状となる視認可能状態となり、図12(b)の状態では、後方監視用カメラ38がレボフレーム10側へ収納される格納状態となる。
【0027】
従って、この図12に示す建設機械では、スイッチ手段52を操作することによって視認可能状態としたり、格納状態としたりすることができる。このため、後方の監視を必要としない場合、図12(b)に示すように閉状態として後方確認用カメラ38を格納しておけば、後方確認用カメラ38は有効に保護され、損傷しにくくしかもレンズ等が汚れるのを防止することできる。また、オペレータが後方の確認を必要とする際には、スイッチ手段52を操作することによって、図12(a)に示すように開状態とすれば、後方の監視が可能となって安全性を確保することができる。
【0028】
この場合、スイッチ手段52を操作することによって、後方監視用カメラ38を露出させた際に後方監視手段40による監視が作動し、後方監視用カメラ38を格納させた際に後方監視手段40による監視が停止するように構成できる。すなわち、この図12に示す建設機械において、図1に示すように、走行操作手段26を操作することによって、後方の画像を表示するようにするものであれば、この走行操作手段26をもって、この切換(後方監視用カメラ38の格納と露出との切換)のスイッ手段52としたり、上記図11に示したように、走行操作手段26に設けられるスイッチ48をもって、この切換のスイッチ手段52としたりすることができる。もちろん、スイッチ手段52と独立した別のスイッチを設け、後方監視用カメラ38の格納と露出との切換操作と、後方監視手段40の監視操作とを別操作にて行うようにしてもよい。
【0029】
以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、後方監視用カメラ38からの画像を表示する画面と、車体状態を表示する画面とを別々に構成してもよい。また、建設機械として、油圧ショベルに限らず、下部走行体1と、この下部走行体1に旋回自在として装着される上部旋回体3とを備えた各種の建設機械に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の建設機械の実施の形態を示す簡略ブロック図である。
【図2】上記建設機械の側面図である。
【図3】上記建設機械の背面図である。
【図4】上記建設機械の運転室の斜視図である。
【図5】上記建設機械の要部側面図である。
【図6】上記建設機械の要部平面図である。
【図7】上記建設機械のレボフレームの斜視図である。
【図8】上記建設機械の要部簡略断面図である。
【図9】上記建設機械のモニタ画面の説明図である。
【図10】上記建設機械のモニタ装置の制御部の簡略ブロック図である。
【図11】この発明の建設機械の他の実施の形態を示す簡略ブロック図である。
【図12】この発明の建設機械の別の実施の形態を示す要部断面図である。
【図13】上記建設機械の別の実施の形態の簡略ブロック図である。
【符号の説明】
1 下部走行体
3 上部旋回体
26 走行操作手段
38 後方監視用カメラ
39 モニタ画面
48 スイッチ
Claims (4)
- 下部走行体(1)と、この下部走行体(1)に旋回自在に装着される上部旋回体(3)とを備え、走行用操作手段(26)を操作することによって上記下部走行体(1)の前進後退を行う建設機械であって、後方監視用カメラ(38)を設け、上記走行用操作手段(26)の操作することによって上記後方監視用カメラ(38)からの画像をモニタ画面(39)に表示させるように構成して成り、さらに、上記後方監視用カメラ(38)は、上記上部旋回体(3)のレボフレーム(10)のセンターフレーム(18)の中央部近傍に、カウンタウエイト(12)の下端後端を映し出せるように配置したことを特徴とする建設機械。
- 上記後方監視カメラ(38)を、上記センターフレーム(18)の中央部近傍の開口部を塞ぐアンダーカバー(21)に設けたことを特徴とする請求項1の建設機械。
- 上記モニタ画面(39)に上記後方監視用カメラ(38)からの画像を表示する第1モードと、上記モニタ画面に車体状態を表示する第2モードとの切換えを可能とすると共に、この切換えを上記走行用操作手段(26)の操作にて行うことを特徴とする請求項1又は2の建設機械。
- 下部走行体(1)と、この下部走行体(1)に旋回自在に装着される上部旋回体(3)とを備え、走行用操作手段(26)を操作することによって上記下部走行体(1)の前進後退を行う建設機械であって、後方監視用カメラ(38)を設けると共に、モニタ画面(39)が上記後方監視用カメラ(38)からの画像表示状態となるスイッチ(48)を上記走行用操作手段(26)に設けて成り、さらに、上記後方監視用カメラ(38)は、上記上部旋回体(3)のレボフレーム(10)のセンターフレーム(18)の中央部近傍に、カウンタウエイト(12)の下端後端を映し出せるように配置したことを特徴とする建設機械。
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