JPH068461U - 運転室干渉防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 信頼性が高く、作業機以外の物体の干渉をも
防止でき、かつ複雑な演算が不要な運転室干渉防止装置
を提供する。 【構成】 駆動手段２０によって駆動される作業機１０
を備え、この作業機１０が運転室３に干渉し得る構成の
建設機械に用いられる運転室干渉防止装置において、運
転室３の外周面に設けられ、作業機１０を含む物体が運
転室３から所定距離以内の干渉危険領域に進入したこと
を検出する複数の検出手段４１ａ〜４１ｆと、この検出
手段４１ａ〜４１ｆの少なくともいずれか１つが上記状
態を検出した場合に干渉信号を出力する信号出力手段と
を具備する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、作業機が運転室に干渉し得る建設機械に用いられる運転室干渉防止 装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図４は側溝掘り用の油圧ショベルを示し、（ａ）が側面図、（ｂ）が作業機の 平面図を示している。１は下部走行体、２は下部走行体１の上部に旋回可能に設 けられた上部旋回体であり、上部旋回体２には、運転室３および作業機１０が設 けられている。作業機１０は、上部旋回体２に上下方向に回動可能に連結された 第１ブーム１１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、シリンダ保持部材１３の先端に上下方向に回動可能に連結 されたアーム１４と、アーム１４の先端に上下方向に回動可能に連結されたバケ ット１５とから成り、第１，第２ブーム１１，１２，アーム１４，バケット１５ は、不図示の操作レバーの操作に伴って伸縮する油圧シリンダ２１，２２，２３ ，２４によりそれぞれ回動駆動される。

【０００３】 １６は、第１ブーム１１およびシリンダ保持部材１３に両端が回動可能に連結 されたリンクであり、第２ブーム１２とリンク３１が平行リンク機構を構成して いる。したがって、油圧シリンダ２２の伸縮により第２ブーム１２が左右方向に 回動すると、図４（ｂ）に二点鎖線で示すように、シリンダ保持部材１３，アー ム１４およびバケット１５が同一の姿勢を保持しつつ左右方向に移動する。

【０００４】 このような油圧ショベルによれば、例えば図４（ｂ）にＰ１で示すようにバケ ット１５を車両右側に位置させて接地させ、この状態で車両を後退させることに より、車両前後方向に延在する塀に沿って側溝掘りが行える。しかし、バケット １５がＰ２で示すように車両左側に位置している場合には、バケット１５あるい はアーム１４駆動時にバケット１５が運転室３の前面と干渉するおそれがある。 そこで、この種の干渉を未然に防止するための装置として、例えば特公平３−７ ２７６７号公報に開示されているものが知られている。これは、第１ブームに起 状角度センサを設けるとともに、第２ブーム，アーム，バケットに揺動角度セン サをそれぞれ設け、各センサの出力に基づいて所定の演算を行い、その演算結果 に基づいてバケットが干渉危険領域に進入したか否かを判定するものである。そ して、バケットが干渉危険領域に進入したと判定すると、自動的にフロント操作 レバーを中立位置に戻し、作業機を停止する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来装置においては、センサ類が振動の多い作業機 に取付けられているため、作業時などにこれらのセンサが破損し易く、信頼性が 低いのに加えて、車両走行時に作業機以外の物体、例えば家屋の庇などが運転室 へ干渉するのを防止することはできない。また、作業機が干渉危険領域に進入し たか否かを判断するのに複雑な演算が必要なため、制御が複雑化しコストアップ を招来するという問題もある。

【０００６】 本考案の目的は、信頼性が高く、作業機以外の物体の干渉をも防止でき、かつ 複雑な演算が不要な運転室干渉防止装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

一実施例を示す図１および図２に対応づけて説明すると、本考案は、駆動手段 ２１〜２４によって駆動される作業機１０を備え、この作業機１０が運転室３に 干渉し得る構成の建設機械に用いられる運転室干渉防止装置に適用される。 そして、運転室３の外周面に設けられ、作業機１０を含む物体が運転室３から 所定距離以内の干渉危険領域Ｅに進入した状態を検出する複数の検出手段４１ａ 〜４１ｆと、これらの検出手段４１ａ〜４１ｆの少なくともいずれか１つが上記 状態を検出した場合に干渉信号を出力する信号出力手段５４（図２）とを具備し 、これにより上記問題点を解決する。 特に請求項２の考案は、上記干渉信号に応答して警報を発生する警報手段５５ （図２）を更に備えたものである。 また請求項３の考案は、上記干渉信号に応答して、作業機１０の少なくとも干 渉方向の駆動を禁止すべく駆動手段２４を停止する制御手段６７（図３）を更に 備えたものである。

【０００８】

【作用】

例えば作業機駆動時に、作業機１０が運転室３から所定距離以内の干渉危険領 域Ｅに進入すると、運転室３の外周面に設けられた検出手段４１ａ〜４１ｆの少 なくともいずれか１つがその状態を検出し、これに伴って信号出力手段５４が干 渉信号を出力する。この干渉信号に応答して警報を発生させたり、作業機１０の 少なくとも干渉方向の駆動を禁止するようにすれば、作業機１０の運転室３への 干渉を未然に防止することができる。

【０００９】 なお、本考案の構成を説明する上記課題を解決するための手段と作用の項では 、本考案を分かり易くするために実施例の図を用いたが、これにより本考案が実 施例に限定されるものではない。

【００１０】

【実施例】

図１および図２により、側溝掘り用の油圧ショベルに本考案を適用した場合の 一実施例を説明する。 図１（ａ）はこの油圧ショベルの側面図、図１（ｂ）は運転室の正面図である 。なお、図４と同様な箇所には同一の符号を付し、相違点を中心に説明する。 運転室３の前面には、図示の如く複数の超音波センサ４１ａ〜４１ｆが固着さ れている。超音波センサ４１ａ〜４１ｆは、超音波信号を車両前方に向けて射出 する送信機と、この超音波信号が物体で反射された反射信号を受信する受信機と を備え、超音波信号の射出から受信までの時間に基づいて物体までの距離を検出 するものである。そして、各超音波センサ４１ａ〜４１ｆは、作業機１０が運転 室３に干渉し得る範囲の全域において上記距離検出が可能なよう位置決めされて 配置されている。

【００１１】 図２は制御系のブロック図を示している。５１ａ〜５１ｆは、上記超音波セン サ４１ａ〜４１ｆの各検出信号（距離に応じた電圧信号）をそれぞれ増幅する増 幅器であり、増幅された距離信号Ｖはコンパレ−タ５２ａ〜５２ｆにそれぞれ入 力される。コンパレ−タ５２ａ〜５２ｆは、入力された距離信号Ｖと基準電圧Ｖ ０とを比較し、Ｖ＜Ｖ０以下の場合にはハイレベルの信号を出力し、Ｖ≧Ｖ０の 場合にはロ−レベルの信号を出力する。ここで、基準電圧Ｖ０は、図１（ａ）に 斜線で示す干渉危険領域Ｅの幅ｗに依存している。 各コンパレ−タ５２ａ〜５２ｆの出力信号はＯＲ回路５３に入力され、ＯＲ回 路５３は、入力された各信号の少なくとも１つがハイレベルであればオン信号を 出力してスイッチ５４をオンさせる。スイッチ５４がオンすると、符号５５で示 すブザー等の警報器が通電され、警報音を発生する。本実施例においては、スイ ッチ５４のオンが干渉信号の出力に相当する。

【００１２】 以上の構成において、アーム１４またはバケット１５を駆動しているときにバ ケット１５、あるいはバケット１５内の荷が上記干渉危険領域Ｅに進入すると、 超音波センサ４１ａ〜４１ｆの少なくともいずれか１つの検出信号Ｖが上記基準 電圧Ｖ０よりも小さくなり、これに伴っていずれか１つのコンパレ−タの出力が ハイレベルとなる。したがって、ＯＲ回路５３がオン信号を出力してスイッチ５ ４がオンし、警報器５５が作動して警報音を出力する。この警報音に伴ってオペ レータが不図示の作業レバー中立位置に戻せば、シリンダ２３または２４が停止 してアーム１４またはバケット１５が停止する。これによりバケット１５の運転 室３への干渉を未然に防止することができる。また、上記超音波センサ４１ａ〜 ４１ｆによれば、車両走行時に作業機１０以外の物体（例えば、家屋の庇や樹木 など）が上記干渉危険領域Ｅに進入した場合にも、その進入状態を検出できるの で、この場合にも上記警報音が発生される。したがって、警報音に応じて車両を 停止すれば、上記物体の運転室３への干渉を防止できる。

【００１３】 以上の実施例の構成において、シリンダ２１〜２４が駆動手段を、超音波セン サ４１ａ〜４１ｆが検出手段を、スイッチ５４が信号出力手段を、警報器５５が 警報装置をそれぞれ構成する。 なお以上では、ブザーにより警報する例を示したが、例えば音声や表示ランプ などにより警報するようにしてもよい。

【００１４】 また図３は、バケット１５が干渉危険領域Ｅに進入したらバケット１５の駆動 を強制的に停止するようにした他の実施例を示している。 図３において、６１は操作用油圧源、６２は、バケット駆動用の操作レバー６ ３によって操作されるパイロット弁、６５は、パイロット弁６２で減圧されたパ イロット管路６４ａ，６４ｂの圧力に応じて切換わる制御弁である。制御弁６５ の切換えにより油圧ポンプ６６の吐出油が油圧シリンダ２４に導かれてバケット １５が駆動される。 ６７は、操作用油圧源６１とパイロット弁６２とを連通するＡ位置と、両者を 遮断するＢ位置とに切換可能な電磁弁（制御手段）であり、図２で説明したスイ ッチ５４および手動スイッチ６８が共にオンの状態で通電され、Ｂ位置に切換わ るよう構成されている。ここで、手動スイッチ６８は、通常はオン状態に保持さ れ、不図示の操作部材の操作に伴ってオフされる。

【００１５】 以上の構成において、電磁弁６７がＡ位置にあるときには、油圧源６１の吐出 圧がパイロット弁６２に導かれるから、操作レバー６３の操作に応じて制御弁６ ５が切換わり、バケット１５を駆動できる。バケット１５駆動中にバケット１５ が上記干渉危険領域Ｅに進入すると、上述と同様に超音波センサ４１ａ〜４１ｆ の少なくともいずれか１つの検出信号Ｖが上記基準電圧Ｖ０よりも小さくなり、 これに伴っていずれか１つのコンパレ−タの出力がハイレベルとなるので、ＯＲ 回路５３を介してスイッチ５４がオンされる。これによりスイッチ５４および手 動スイッチ６８（予めオンされている）を介して電磁弁６７のソレノイド部が励 磁され、Ａ位置にあった電磁弁６７が図示の如くＢ位置に切換わる。電磁弁６７ の切換えによりパイロット弁６２と油圧源６１とが遮断され、パイロット弁６２ ががタンクと連通されるから、操作レバー６３を操作してもパイロット管路６４ ａ，６４ｂに圧力がたたず、制御弁６５は中立位置を保持する。したがって、油 圧シリンダ２４が停止してバケット１５が停止し、バケット１５の運転室３への 干渉を未然に防止できる。

【００１６】 この状態で手動スイッチ６８をオフすれば、電磁弁６７への通電が断たれて電 磁弁６７がＡ位置に復帰するので、操作レバー６３の操作によりバケット１５を 駆動できる。 なお図３では、バケット駆動用の油圧回路について説明したが、例えばアーム 駆動用の油圧回路に対しても上述と同様に構成すれば、アーム１４駆動時におけ るバケット１５の運転室３への干渉を防止できる。また上記電磁弁６７を、パイ ロット管路６４ａ，６４ｂのうち油圧シリンダ２４あるいは２３を伸縮させる方 に設けることにより、バケット１５あるいはアーム１４の運転室３への干渉方向 の動きのみを禁止するようにしてもよい。この場合には手動スイッチ６８は不要 となる。

【００１７】 さらに以上の実施例では、超音波センサを用いてバケット１５の干渉危険領域 Ｅへの進入を検出するようにしたが、超音波センサに限定されず、例えばフォト センサなどを用いて検出するようにしてもよい。また、運転席３の側面にも同様 なセンサを取付ければ、バケット１５の側面への干渉をも防止できるとともに、 例えば上部旋回体２の旋回時に外部物体が運転席３の側面に衝突するのを防止で きる。さらに、センサの個数や取付箇所は実施例に限定されない。

【００１８】

【考案の効果】

本考案によれば、作業機を含む物体が運転室から所定距離以内の干渉危険領域 に進入したことを検出する複数の検出手段を運転室の外周面に設け、この検出手 段の少なくともいずれか１つが上記状態を検出した場合に干渉信号を出力するよ うにしたので、この干渉信号に応答して警報を発生させたり、作業機の少なくと も干渉方向の駆動を禁止するようにすれば、作業機の運転室への干渉を未然に防 止することができる。そして、上記検出手段は、振動の激しい作業機ではなく振 動の比較的少ない運転室外周面に設けられているので、作業中などに破損するお それが少なく、信頼性の向上が図れるとともに、作業機以外の物体が上記干渉危 険状態になった場合でもその状態を検出でき、その物体の運転室への干渉を防止 できる。さらに、物体が干渉危険領域に進入したか否かを判断するのに複雑な演 算は不要であり、コストダウンが図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例における側溝掘り用の油圧ショベルを
示す側面図および運転室の正面図である。

【図２】本考案に係る運転室干渉防止装置の構成を示す
ブロック図である。

【図３】運転室干渉防止装置の別実施例を示す構成図で
ある。

【図４】従来の油圧ショベルを示す側面図および作業機
の平面図である。

【符号の説明】

１ 下部走行体 ２ 上部旋回体 ３ 運転室 １０ 作業機 １１ 第１ブーム １２ 第２ブーム １４ アーム １５ バケット ２１〜２４ 油圧シリンダ ４１ａ〜４１ｆ 超音波センサ ５１ａ〜５１ｆ 増幅器 ５２ａ〜５２ｆ ＯＲ回路 ５４ スイッチ ５５ 警報器 ６７ 電磁弁 Ｅ 干渉危険領域

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動手段によって駆動される作業機を備
   え、この作業機が運転室に干渉し得る構成の建設機械に
   用いられる運転室干渉防止装置において、 前記運転室の外周面に設けられ、前記作業機を含む物体
   が前記運転室から所定距離以内の干渉危険領域に進入し
   た状態を検出する複数の検出手段と、 これらの検出手段の少なくともいずれか１つが前記状態
   を検出した場合に干渉信号を出力する信号出力手段とを
   具備することを特徴とする運転室干渉防止装置。
2. 【請求項２】 前記干渉信号に応答して警報を発生する
   警報手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載
   の運転室干渉防止装置。
3. 【請求項３】 前記干渉信号に応答して、前記作業機の
   少なくとも干渉方向の駆動を禁止すべく前記駆動手段を
   停止する制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項
   １または２に記載の運転室干渉防止装置。