JPH1134719A - 作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ベッセルを有して掘削物等の一部保管や運搬機
能を備えることにより、運搬のための作業員を不要とし
た作業機において、作業リンクが自機体に衝突する虞が
なく、安全性を向上させた作業機を提供する。 【構成】走行体１上にフレーム３を設置する。フレーム
３上に、後方または側方にダンプ可能なベッセル４を含
む構造物を配置する。フレーム３上に旋回装置を介して
多関節作業リンク６を設置し、作業リンク６にバケット
２３等の作業具を取付ける。フレーム３上の構造物に対
して近づく方向の作業リンクの動作を制限するリミット
スイッチ７４等からなる干渉防止装置を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、掘削、解体、破砕
等の作業を行うと共に、掘削物や解体物あるいは機材や
資材等の保管、運搬機能を備えた作業機に係り、とくに
狭隘な場所における工事を行う場合に好適なものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】道路等において、下水、上水、電気、ガ
ス等の各種配管工事を行う場合、従来は、まず表層であ
るアスファルト層やコンクリート層、その下の砂礫層、
土層を油圧ショベルにより掘削して溝を形成し、必要な
場合にはその溝の崩壊を防ぐ土留めを行い、次に溝に前
記各種配管を入れ、再度土砂を埋め戻し、その後、裏込
め材を敷き、表層を形成する。

【０００３】このような配管工事や道補修工事を比較的
広い道で行う場合は、油圧ショベルのそばにダンプトラ
ックを置き、アスファルトブロックや土砂を油圧ショベ
ルによりダンプトラックに積み込み、ダンプトラックに
より運搬する。また配管工事において、掘削土砂を埋め
戻しに利用できる場合は一部の土砂は埋め戻しに用い、
油圧ショベルやホイールローダを用いて埋め戻しを行
う。

【０００４】一方、ダンプトラックが入れないような狭
い道の工事を行う場合は、比較的小型の油圧ショベルを
用い、掘削した土砂は作業員が猫車により運んで交通の
障害の少ない所定の箇所に集めておき、集積した土砂の
一部やアスファルトブロック等は油圧ショベルを使用し
てダンプトラックに積み込んで運搬していた。

【０００５】また、実開昭５７−１２４６３号公報には
掘削装置付き運搬車が開示されており、該運搬車は、図
７（Ｂ）に示すように、車輪を有する走行部フレーム上
の後部にダンプ可能なベッセル５３を搭載し、走行体フ
レームの前方の片側に運転席５２を搭載し、他側にバッ
クホウバケットを有する多関節作業リンク５４を旋回装
置５５を介して設置したものである。この掘削装置付き
運搬車は、掘削した土砂をベッセル５３に集積させて運
搬することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のように
油圧ショベルのそばにダンプトラックを置いて掘削、積
み込みを行う場合には、道交通の障害となる。また、猫
車を使用して掘削物の運搬を行う場合には、運搬のため
の作業員が必要になる。

【０００７】一方、前記実開昭５７−１２４６３号公報
に記載の掘削装置付き運搬車の場合は、作業リンク５４
の旋回範囲に自機体を含んでおり、誤操作等により作業
リンク５４を自機体に衝突させてしまうおそれがある。

【０００８】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、ベッ
セルを有して掘削物等の一部保管や運搬機能を備えるこ
とにより、運搬のための作業員を不要とした作業機にお
いて、作業リンクが自機体に衝突する虞がなく、安全性
を向上させた作業機を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の作業機は、走行
体上にフレームを設置し、該フレーム上に、後方または
側方にダンプ可能なベッセルを含む構造物を配置すると
共に、前記フレーム上に旋回装置を介して多関節作業リ
ンクを設置し、該作業リンクに作業具を取付け、前記フ
レーム上の前記構造物に対して近づく方向の作業リンク
の動作を制限する干渉防止装置を備えたことを特徴とす
る（請求項１）。

【００１０】また、本発明の作業機は、前記旋回装置の
旋回角を検出する旋回角検出器を設けると共に、該旋回
角検出器により検出される旋回角の範囲が所定の範囲内
にあるときにのみ前記干渉防止装置を作動可能とする制
御手段を備えたことを特徴とする（請求項２）。

【００１１】また、本発明の作業機は、前記フレーム上
の前記構造物に対して近づく方向の旋回装置の旋回動作
および作業リンクの回動動作を制限する干渉防止装置を
備えたことを特徴とする（請求項３）。

【００１２】また、本発明の作業機は、作業リンクの構
造物への近接を検出する手段として、作業リンクの第１
リンクであるブームの傾斜角を検出するブーム角度検出
器を備えたことを特徴とする（請求項４）。

【００１３】また、本発明の作業機は、作業リンクの構
造物への近接を検出する手段として、作業リンクと前記
構造物との近接を検出するスイッチを備えたことを特徴
とする（請求項５）。

【００１４】また、本発明の作業機は、作業リンクの第
１リンクであるブームと、該ブームに対して回動自在に
取付けたアームを有すると共に、ブームの傾斜角を検出
するブーム角度検出器と、ブームに対するアームの角度
を検出するアーム角度検出器とからアーム先端部の位置
を算出する演算手段を備え、該演算手段により算出され
るアーム先端部の位置が前記構造物に近接した位置にあ
る際に前記作業リンクの前記構造物への干渉防止装置を
作動させる制御手段を備えたことを特徴とする（請求項
６）。

【００１５】また、本発明の作業機は、前記走行体上に
旋回装置を介して前記フレームを設置したことを特徴と
する（請求項７）。

【００１６】

【作用】請求項１において、掘削、解体、破砕等によっ
て生じた土砂や廃材等は、多関節作業リンクの旋回によ
りベッセルに積み込み、その後走行体を作動させて走行
することにより、作業機を移動させ、所定の集積箇所等
にダンプすることができる。また、作業開始前に、ベッ
セルにブロック、裏込め材、舗装材等の資材や作業に用
いる機材を搭載して現場に走行することにより、資材や
機材の運搬車としても機能する。

【００１７】また、作業リンクと構造物との干渉防止装
置を設けたことにより、作業リンクを誤って操作した際
には、作業リンクが構造物に衝突する前に干渉防止装置
により作業リンクの停止あるいは反転動作がなされ、衝
突が回避される。

【００１８】請求項２においては、作業リンクを設置し
た旋回装置の所定の旋回角範囲に限定して干渉防止装置
による衝突防止動作がなされる。

【００１９】請求項３においては、作業リンクの構造物
への衝突防止動作が、旋回装置の旋回動作と、作業リン
クの回動動作の双方についてなされる。

【００２０】請求項４においては、ブーム角度検出器に
より検出されるブームの傾斜角により、作業リンクの構
造物への衝突を回避するための作業リンクの位置検出が
なされる。

【００２１】請求項５においては、作業リンクと前記構
造物との近接を検出するスイッチにより、作業リンクの
構造物への衝突を回避するための作業リンクの位置検出
がなされる。

【００２２】請求項６においては、ブームの傾斜角、ア
ームの回動角からアームの先端位置が算出され、そのア
ーム先端部の位置に対応して、干渉防止装置による構造
物への衝突回避動作がなされる。

【００２３】請求項７においては、作業機の作業具の到
達範囲は、旋回フレームの旋回と、多関節作業リンクの
旋回および関節部の伸縮によって決まり、２軸旋回とな
るため、作業具の位置設定の自由度が高まると共に、作
業範囲が拡大され、走行体の後方の掘削その他の作業も
可能となる。

【００２４】また、仮に、旋回フレーム上にさらに旋回
台を設置してその旋回台上にパワーユニットと作業リン
クを共に搭載したとすれば、旋回フレーム上に、パワー
ユニットを旋回させるためのスペースを確保しなければ
ならず、旋回フレームが長くなるが、請求項７の構成に
おいては、ベッセルに対してパワーユニットは旋回せ
ず、作業リンクのみが旋回するので、前記スペースを確
保する必要がなく、全長が短くなる。

【００２５】このように、全長が短くなることと、前述
のように、作業範囲が拡がり、作業具の位置設定の自由
度が高まることとの相乗作用により、狭い道や敷地にお
ける作業性が向上する。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は本発明による作業機の一実
施例をベッセルがリフトされた状態で示す側面図、図
２、図３はそれぞれ該実施例の平面図、正面図（ただし
作業リンクの図示を省略している）である。

【００２７】図１ないし図３において、１は走行体であ
り、本実施例は、走行体フレーム１ａ（図３参照）の左
右にクローラ１ｂを取付けたものを示すが、ホイール式
の走行体も用いられる。２は走行体フレーム１ａ上に設
置した旋回装置であり、図２に示すように、該旋回装置
２は旋回用油圧モータ２ａとセンタージョイント２ｂと
を有する。３は該旋回装置２の被旋回体側に設けた旋回
フレームである。

【００２８】該旋回フレーム３上の後部には後方にダン
プ可能なベッセル４を搭載すると共に、前端部には、旋
回装置５を介して多関節作業リンク６を取付け、該作業
リンク６とベッセル４との間にパワーユニット７を搭載
する。

【００２９】図１に示すように、ベッセル４は、リフト
装置８とダンプ装置９とを介して旋回フレーム３上に搭
載される。リフト装置８は、旋回フレーム３上に固定し
た台枠１１とリフト枠１０との間に介在させるＸ形の支
持枠１２と、旋回フレーム３とリフト枠１０との間に介
装したリフト用油圧シリンダ１３とからなる。Ｘ形の支
持枠１２はベッセル４の左右に設けられるもので、２本
の枠１４、１５の一端をそれぞれ台枠１１、ベッセル４
にピン１６、１７により結合し、他端には、それぞれベ
ッセル４、台枠１１に沿って前後に転動させるローラ１
８、１９を取付けている。ダンプ装置９は、リフト枠１
０とベッセル４の底部との間に介在させた２本のダンプ
用の油圧シリンダ２０からなる。

【００３０】本実施例においては、ベッセル４を後方に
ダンプさせる構成としているが、側方にダンプさせる構
成も採用できる。また、リフト装置８を省略し、ダンプ
装置９を介して旋回フレーム３上にベッセル４を搭載し
てもよい。

【００３１】前記作業リンク６は旋回フレーム３の前端
の中央部に設置されており、本実施例においては、一般
的に使用されるブーム２１とアーム２２とバックホウバ
ケット２３とこれらを起伏、回動させるブームシリンダ
２５、アームシリンダ２６、バケットシリンダ２７とか
らなる例を示す。

【００３２】本実施例のものは、無線による遠隔操作を
行う作業機について示しており、図４のブロック図にお
いて、ブームシリンダ２５の油圧回路について代表して
示すように、オペレータにより遠隔操作される携帯式の
送信器３０からの特定電力無線信号を、旋回フレーム３
上に搭載した受信器３１により受信し、その受信信号を
デジタル送信によりバルブドライバー３２（該バルブド
ライバー３２はマイクロコンピュータとその出力により
制御されるドライバー回路とからなる）に送り、バルブ
ドライバー３２により、コントロールバルブ３６のパイ
ロット弁である電磁比例減圧弁３７や電磁オンオフ弁３
８を操作し、アクチュエータであるブームダ２５を制御
する。７５はブーム２１の下げ方向について動作を制限
するために設けたリレーであり、後述のリミットスイッ
チ７４と共に干渉防止装置７７を構成するものであり、
リミットスイッチ７４の作動によってブーム下げ側の回
路の信号を遮断してブーム２１の下げを停止するもので
ある。

【００３３】なお、制御対象となるアクチュエータは、
走行体１の走行用油圧モータ（図示せず）、旋回装置２
の旋回用油圧モータ２ａ（図２参照）、旋回装置５の旋
回用油圧モータ（図示せず）、ベッセル４のリフト用油
圧シリンダ１３、ダンプ用油圧シリンダ２０、ブームシ
リンダ２５、アームシリンダ２６、バケットシリンダ２
７等である。

【００３４】図１〜図３に示すように、旋回フレーム３
の前部には、前記受信器３１、コントロールバルブ３
６、電磁比例減圧弁３７、電磁オンオフ弁３８が搭載さ
れる。また、油タンクや燃料タンク等のタンク類４０が
搭載される。パワーユニット７は、エンジン・油圧ポン
プ４１と、ラジエータ・オイルクーラ４２と、前記タン
ク類４０とからなり、カバー７ａにより覆われる。ま
た、ベッセルの前端部を延出させ、該延出部４ａにより
前記パワーユニット７のカバー７ａ上を覆って保護した
構造とする。

【００３５】図１〜図３、および図５の側面図に示すよ
うに、パワーユニット７のカバー７ａの前部の上部に、
作業リンク６のパワーユニット７等への干渉を防止する
装置を構成するリミットスイッチ７４が取付けられる。

【００３６】８０は該リミットスイッチ７４を保護する
と共に作動させ、かつ旋回装置５の所定の旋回範囲につ
いての干渉を防止するために設けた受板であり、該受板
８０は、図５に示すように、前記カバー７ａにヒンジ７
０を介して回動自在に、かつリミットスイッチ７４を覆
うように取付けられており、カバー７ａと受板８０との
間には、リミットスイッチ７４を非作動状態にしておく
ためのばね７３を介在させ、かつ受板８０が作業リンク
６側に倒れることを防止するため、受板８０の先端部を
カバー７ａに設けたストッパ７２に係止させている。

【００３７】図２および図３に示すように、リミットス
イッチ７４はカバー７ａ上の左右に間隔を有して２個取
付けられており、これらを受板８０で覆うことにより、
受板８０に作業リンク６の構成部材であるブームシリン
ダ２５が受板８０に当接して受板８０がヒンジ７０を中
心として回動すると、左右のリミットスイッチ７４の少
なくとも一方がオンとなるように構成されている。

【００３８】この作業機において、作業リンク６を作動
させ、バックホウバケット２３により掘削を行い、ブー
ム２１を立てて旋回装置５の作動により作業リンク６を
旋回させて作業リンク６を後向きにし、ブームシリンダ
２５を収縮させてブーム２１を後方に倒してベッセル４
内にバックホウバケット２３内の土砂を排土する場合、
誤ってブーム２１を後方に倒し過ぎ、ブームシリンダ２
５が受板８０に当接してこれを押すと、受板８０がリミ
ットスイッチ７４を作動させ、図４のリレー７５により
回路７６が遮断されるので、電磁比例減圧弁３７がオフ
となり、３位置切換弁でなるコントロールバルブ３６が
中立位置となり、ブーム２１の下げ動作が停止する。こ
のような動作により、作業リンク６の旋回、回動による
土砂のベッセル４への積み込み、荷降ろしの作業を、作
業リンク６をパワーユニット７やベッセル４その他の構
造物に衝突させることなく、安全に行うことができる。

【００３９】なお、作業リンク６の構造物に対する近接
を検出するスイッチとしては、リミットスイッチ以外
に、感圧導電材を用いたスイッチ、光学的スイッチ、近
接スイッチ等、部材とスイッチ部材との接触や近接によ
り作業リンク６の近接を検出するものであれば、他の構
成のものを用いることができる。

【００４０】また、作業リンク６の設置位置としては、
実施例の位置に限定されるものではなく、構造物の構造
に対応させてリミットスイッチ７４や受板８０を設ける
ことにより、実際の構造物の構造に対応して衝突を防止
する作業リンクの動き得る限界位置を細かく、精確に設
定することができる。また、作業リンク６側にこれらの
スイッチやセンサ部を設けることもできる。

【００４１】図６は本実施例の作業機の使用の一例を示
す図であり、ダンプトラック４５の入れないような例え
ば住宅４４が密集した狭い道４６に側溝４８を掘削して
いる状態を示す図であり、ダンプトラック４５は交通に
支障のない場所４９に待機しておき、作業機Ｓが矢印Ｘ
方向に移動しながら側溝４８を掘削し、掘削したアスフ
ァルトブロックあるいは土砂は、ベッセル４に積み込ん
でおき、ベッセル４が一杯になったらダンプトラック４
５を呼んでＡの位置に位置させ、図１のようにリフト用
油圧シリンダ１３を伸長させてベッセル４を持ち上げる
ことにより、ベッセル４をダンプに好適な高さとし、続
いてベッセル４の後端の蓋４ｂを開き、ダンプ用油圧シ
リンダ２０を伸長させて２点鎖線で示すようにダンプす
ることにより、ダンプトラック４５のベッセル４５ａに
積み込むことができる。

【００４２】このように、作業機Ｓに掘削物を集積、保
管させておく運搬車の機能を持たせることにより、ダン
プトラック４５を掘削機に常時相伴する必要がなく、ダ
ンプトラック４５への積み込み時間を短縮することがで
き、交通障害の低減に寄与しうる。また、１台のダンプ
トラック４５を数台の作業機Ｓで共通に使用すれば、ダ
ンプトラック４５を効率良く使用することができ、ダン
プトラック４５の台数を減らすことができる。また猫車
と作業員も不要となり、省力化、能率向上が達成でき
る。

【００４３】また、図６において、点線で示す端部Ｂの
領域の掘削を行うに当たり、作業機Ｓを広い道５０にせ
り出させることなく、旋回装置２により１８０度旋回フ
レーム３を旋回させ、反Ｘ方向に走行、掘削を繰り返す
ことによって端部Ｂの領域の掘削を行うことができ、走
行体の向きを変える場合に比較し、はるかに簡単に、し
かも交通への影響を少なくして掘削箇所の転換を行うこ
とができる。

【００４４】また、側溝４８にＵ字管や上下水道管を埋
設するに当たり、ベッセル４内にＵ字管を積み込んで運
搬し、作業リンク６の先に適当な吊り上げ用のアタッチ
メントやモーメントリミッタ等の安全装置を取付けて側
溝４８に吊り込むことが可能となる。また、ベッセル４
に埋め戻し用の裏込め材や掘削土砂を積み込んでおき、
ベッセル４を低い姿勢のままにしておき、走行体１の向
きに対して旋回フレーム３の向きを直交する向きにして
走行させ、２点鎖線で示すように、ベッセル４を傾斜さ
せることにより、ベッセル４の高さを好適な高さにした
状態で、作業機Ｓを走行させながら埋め戻しを行うこと
でき、埋め戻しや敷均しの作業性が向上する。

【００４５】仮に走行体フレーム上にダンプ式ベッセル
を直付けして後向きにダンプする場合には、側溝４８の
上に土砂を埋め戻すことは困難であるが、本実施例のよ
うに、ベッセル４を旋回フレーム３上に搭載することに
より、埋め戻しにおける作業性が向上する。

【００４６】また、道路工事において、掘削土がそのま
ま埋め戻しに使用可能な場合には、掘削した土砂をベッ
セル４に集積させておき、掘削後の埋め戻しには、その
掘削土砂をそのまま使用できるので、従来のように、所
定の場所に猫車により運搬、集積させ、埋め戻しの際に
は再度猫車に積み込んで元の位置に運搬して埋め戻すと
いう作業を行う必要がなく、人手が削減でき、能率が向
上する。

【００４７】図７（Ａ）は本実施例の作業機の作業具
（バックホウバケット２３）の到達範囲、すなわち作業
範囲を示す図であり、斜線で示すＥの範囲は、走行体１
の向きと旋回フレーム３の向きを一致させたときのバッ
クホウバケット２３による掘削可能な範囲であり、この
場合、走行体１の後部はベッセル４および旋回フレーム
３が邪魔をして掘削不能であるが、旋回フレーム３を旋
回させることにより、走行体１の後部も掘削可能とな
り、旋回装置２を中心とする円形をなすＦの範囲に示す
全周について掘削が可能となる。

【００４８】図７（Ｂ）においては、本実施例と作業範
囲を比較するために、前記実開昭５７−１２４６３号公
報に開示された掘削装置付き運搬車の場合の作業範囲Ｇ
を示しており、この従来例の場合には、走行体フレーム
上の前部に、後部にそれぞれ運転席５２、ベッセル５３
が固定され、該運転席５２に並べて旋回装置５５を介し
てバックホウ付き作業リンク５４が取付けられ、安全
上、バックホウ付き作業リンク５４は運転席５２側には
旋回しないように、旋回範囲をθで示す範囲に限定して
いる。このような構成では、走行体の後部の掘削は、走
行体の向きを反転させなければ行えず、また、運転席５
２との干渉を避けるために、旋回範囲が限定されている
ので、走行体の前方についても掘削可能な範囲は片側
（左側）に限定される。従って、掘削可能な範囲Ｇが本
発明の場合の約３分の１程度となり、走行体により頻繁
に向きを変更しなければ、広い範囲について掘削を行う
ことができないために、操作が困難であり、狭い道のよ
うに、走行体の向きが大幅に変更できない場合には、掘
削できない領域も生じる。

【００４９】図８（Ａ）は、該実施例の構造により、側
溝４８の掘削可能な範囲が広く確保されることを説明す
る図であり、旋回フレーム３の走行体１に対する旋回
と、旋回フレーム３に対する作業リンク６の旋回によ
り、バケット２３を走行体１の向きと平行にしたまま
で、走行体１の走行方向の中心に対して、ａに示す距離
だけオフセットした位置にセットすることができ、これ
により、走行体１の左右にＷ１に示す広い範囲にわたっ
て掘削を行うことができる。

【００５０】図８（Ｂ）は、作業リンク６Ａとして、旋
回装置５を介して旋回フレーム３に取付けられた第１の
ブーム２１ａと、平行リンク２１ｂと、第２のブーム２
１ｃと、第２のブーム２１ｃを第１のブーム２１ａに対
して左右に平行移動させる油圧シリンダ（図示せず）を
有するオフセット（側溝掘り）フロントを用いた例であ
り、このようなオフセットフロントを用いれば、ｂで示
すように、前記実施例よりも大きなオフセット量ｂが得
られ、側溝のさらに広い掘削範囲Ｗ２が得られる。

【００５１】本発明においては、後述の図１０に示すよ
うに、旋回フレーム３上に操作レバー６２を有する運転
席（室）６３を設ける構成も可能であるが、本実施例で
示したような遠隔操作方式とすれば、運転席（室）を設
ける必要がなくなるので、運転席への掘削土砂の落下の
危険もなくなる。また、遠隔操作方式とすることによ
り、掘削等の現場に近づく必要がないため、安全性が向
上する。

【００５２】また、仮に、図９に示すように、走行体フ
レーム上に旋回装置５６を介してパワーユニット５７や
運転席（室）５８、作業リンク５９を搭載した旋回台６
０を設置し、走行体フレームの後部にベッセル６１を設
置するとすれば、旋回台６０の旋回に伴う旋回台６０と
ベッセル６１との干渉を避けるため、ベッセル６１を、
実線で示すように、旋回台６０が旋回によって後方にΔ
Ｌだけシフトさせなければならず、その分だけ作業機の
長さが長くなる。

【００５３】また、図９の例のようにベッセル６１を走
行体フレーム上の固定位置に設置すれば、作業範囲はＩ
に示す斜線内の範囲となり、ベッセル６１の後方の掘削
はできないから、後方掘削のためには、走行体により方
向を変える必要があり、図７（Ｂ）の例と同様に作業性
が悪くなる。

【００５４】一方、本実施例においては、作業リンク６
とベッセル４との間にパワーユニット７を設けると共
に、作業リンク６が旋回し、パワーユニット７はベッセ
ル４に対して旋回しない構造としたため、このΔＬのシ
フトは不要であり、全長の短いコンパクトな構成が実現
でき、狭い現場における作業性が向上する。また、全体
として小型に構成できると共に、作業リンク６は旋回フ
レーム３の前端に取付けているので、作業機Ｓの後方か
ら見た場合にも掘削部やその近傍の作業視界が良好とな
り、安全性が向上する。

【００５５】図１０の例は、旋回装置５の被旋回側に操
作レバー６２を有する運転席（室）６３を取付けた例で
あり、足場の悪い場所でオペレータが遠隔操作しずらい
場合に有効である。また、運転席（室）６３が作業リン
ク６と共に旋回するので、常に掘削箇所がオペレータの
前方にあり、見やすくなる。

【００５６】図１０の実施例においても、前記リミット
スイッチ７４を受板８０がパワーユニット７の受板７ａ
の前方上部に取付けられる。

【００５７】図１１（Ａ）は本発明の他の実施例を示す
ブロック図であり、図１１（Ｂ）、（Ｃ）に示すよう
に、ブーム２１の傾斜角αを検出するブーム角度検出器
８１と旋回装置５におけるブーム２１の旋回角θを検出
する検出器８２を備え、これらの検出器８１、８２によ
り検出される作業リンク６の旋回位置とブーム２１の傾
斜角からブーム２１の下げ動作を制限するようにしたも
のである。

【００５８】旋回角の設定角θ１、θ２の設定手段８
３、その設定角θ１、θ２と旋回角検出器８２の検出角
θとの比較手段８４、旋回角検出器８２の検出角θの変
化の方向、すなわち旋回方向を検出する微分手段８５、
および制御手段８６は、コンピュータあるいはバルブド
ライバー３２を含めた電気回路により実現されるもので
ある。設定角θ１は、旋回装置５の停止時または作業リ
ンク６がベッセル４から離れる方向に作業リンク６が旋
回する時の制御のために設定されるものであり、図１１
（Ｃ）に示すように、パワーユニット７のみならず、旋
回装置５の側部のコントロールバルブ３６、バルブドラ
イバー３２、電磁比例減圧弁３７等の搭載部に対する接
触を防止するため、これらの搭載部への領域を避けた範
囲に設定され。設定角θ２は、作業リンク６がベッセル
４に近づく方向に作業リンク６が旋回する時の制御のた
めに設定されるものであり、前記設定角θ１よりΔθだ
け小さく設定される理由は、旋回動作における慣性によ
る旋回角を考慮したためである。なお、図１１（Ｃ）に
おいては、旋回装置５の片側部分のみについて旋回角θ
を表示しているが、他方についても対称形に角度θ、θ
１、θ２が設定される。

【００５９】図１１の実施例において、微分手段８５に
より得られる旋回装置５の動作状態が停止中、あるいは
ベッセル４から作業リンク６が離れる方向に旋回中であ
る場合においては、比較手段８４は、検出される旋回角
θと設定角θ１とを比較し、旋回角θ≦θ１であれば制
御手段８６はコントロールバルブ３６による操作は制限
せず、ブームシリンダ２５の伸長、収縮方向の動作は制
限されない。一方、θ＞θ１であれば、制御手段８６は
ブーム角度検出器８１により検出されるブーム２１の傾
斜角αを参照し、この角度が前記パワーユニット７等の
構造物と衝突する可能性のある設定角α１より小さい場
合には、ブームシリンダ２５を自動伸長させてブーム２
１を上げる動作を自動的に行い、また、α＞α１であれ
ば、α＝α１に至るまではブームシリンダ２５の収縮動
作を許容する。

【００６０】また、作業リンク６がベッセル４に近接す
る方向に旋回する場合は、比較手段８４は旋回角θと設
定角θ２とを比較する。その後の動作は、それぞれθ２
≦θ、θ２＞θの各場合において、前述のように、ベッ
セル４から作業リンク６が離れる方向に旋回する場合に
おけるθ１≦θ、θ１＞θの場合と同様となる。

【００６１】このように、干渉防止装置による動作の制
限を所定の旋回範囲に絞ることにより、掘削等における
作業能率を損なうことがない。また、ブーム角度検出器
８１によってブーム２１の姿勢を検出することにより、
リミットスイッチ等を多数設けることなく、旋回方向の
広い範囲についてブームの姿勢を検出することができ
る。

【００６２】図１２は本発明の他の実施例を示すブロッ
ク図であり、本実施例は、旋回装置５の旋回モータ５ａ
の動作を制限することにより、構造物に対する旋回動作
による側方からの衝突も防止するようにしたものであ
る。本実施例において、比較手段８４は、前述のよう
に、ベッセル４に作業リンク６が近接する場合には、旋
回角θと設定角θ２との比較を行い、また、ベッセル４
が作業リンク６から離れる方向に旋回している時か、あ
るいは停止している時には、旋回角θと設定角θ１との
比較を行う。そして、各場合において、ブーム角度検出
器８１により検出されるブーム傾斜角αが前記設定角α
１より小さい時には、制御手段８６は、旋回モータ５ａ
のコントロールバルブ８７に対し、旋回モータ５ａが、
ベッセル４に近づく方向の動作を禁止するパイロット信
号を発生する。

【００６３】このような制御を、図１１に示した制御動
作に加えて行うことにより、さらに確実な衝突防止が保
証される。

【００６４】図１３は本発明の他の実施例を示すブロッ
ク図であり、本実施例は、前記ブーム角度検出器８１
と、ブーム２１に対するアーム２２の回動角を検出する
アーム角度検出器８８（図１参照）の各出力から、演算
手段８９により、アーム２２の先端部の高さＨ（本実施
例においてはバケット２３の高さ）と、旋回中心からの
距離Ｒを求め、比較手段９０においては、旋回角θと前
記設定角θ１との比較（旋回装置５の停止時、または作
業リンク６がベッセル４から離れる方向に旋回する
時）、または旋回角θと前記設定角θ２との比較（作業
リンク６がベッセル４に近接する方向に旋回する時）を
行うと共に、それぞれθ＞θ１またはθ＞θ２の時、比
較手段９０における前記高さＨがその設定値Ｈ１より低
い時には、制御手段８６は、ブームシリンダ２５、アー
ムシリンダ２６の各コントロールバルブ３６、９２にお
いて、バケット２３の高さが高くなる制御を行うか、あ
るいは低くなる動作を禁止する制御を行うものである。
また、同時に、旋回中心からアーム先端部までの距離Ｒ
が小さくなる変化を防止する。

【００６５】このような制御機構を、図１１や図１２の
制御装置に付加して設けることにより、さらに確実な衝
突防止が保証される。

【００６６】本発明において、作業リンクとして、伸縮
アームを含むものや継ぎ足しアームを用いるものも使用
可能である。また、前記実施例の作業機Ｓは、宅地造成
において、１台で油圧ショベル、積み込み機（ホイルロ
ーダ）、クローラキャリア（運搬車）の３役を果たすこ
とができるが、さらに、走行体フレーム１ａに排土板を
取付ければブルドーザ（敷き均し機）の役目も果たすこ
とができ、１台で４役を果たすことができる。

【００６７】また、作業リンク６の先端にバックホウバ
ケット２３の他に、土留め杭把持用作業具、コンクリー
トの破砕用作業具、転圧用作業具等を交換あるいは付加
可能に準備しておけば、上下水道の工事において、資
材、機材の運搬、コンクリートあるいはアスファルトの
切断後の破砕、ダンプ積み込み、掘削、土留め装置設
置、転圧、埋め戻しを１台でできる。

【００６８】また、作業リンク６に、木造家屋の解体に
使用される爪式あるいは挟み式の解体用作業具や、鉄筋
コンクリートの破砕用作業具を取付ければ、解体機ある
いは破砕機と運搬車の２台の役目を１台で果たすことが
できる。また、解体物や破砕物をベッセル４に収容し、
片付けながら作業できるため、作業環境が良好となり、
安全性が向上する。

【００６９】また、作業リンク６にバックホウバケット
２３等を用いれば、園芸業等において、小さい樹木の場
合には、この作業機を掘削、運搬車として使用できる。
また、地震対策として、橋脚補強のため、橋脚の舗装材
の掘削、搬出、基礎までの掘削、掘削土砂搬出を行う場
合、各橋脚ごとに作業機Ｓをそれぞれ当て、全体でダン
プトラック１〜２台準備して作業を行うことにより、効
率的に作業を行うことができる。

【００７０】前記作業リンク６に取付ける作業具として
は、前述以外に、ローダバケット、ブレーカ、クラムシ
ェル、ホークあるいは農業、園芸用作業具等を用いるこ
とができる。また、本発明は、走行体１上に設置するフ
レームが非旋回式としたのものにも適用できる。

【００７１】

【発明の効果】請求項１によれば、フレーム上に旋回装
置を介して作業リンクを取付け、その作業リンクに作業
具を取付けた作業機において、フレーム上のベッセルを
含む構造物に対して近づく方向の作業リンクの動作を制
限する干渉防止装置を備えたので、掘削や荷降ろし作業
における安全性が向上する。

【００７２】請求項２によれば、旋回装置の旋回角を検
出する旋回角検出器を設けると共に、該旋回角検出器に
より検出される旋回角の範囲が所定の範囲内にあるとき
にのみ前記干渉防止装置を作動可能とする制御手段を備
えたので、干渉防止装置による動作の制限が所定の旋回
範囲に絞られ、各種作業における作業能率を損なうこと
がない。

【００７３】請求項３によれば、フレーム上の前記構造
物に対して近づく方向の旋回装置の旋回動作および作業
リンクの回動動作を制限する干渉防止装置を備えたの
で、構造物に対する作業リンクの衝突をより確実に防止
することができる。

【００７４】請求項４によれば、作業リンクの構造物へ
の近接を検出する手段として、作業リンクの第１リンク
であるブームの傾斜角を検出するブーム角度検出器を備
えたので、リミットスイッチ等を設けることなく、旋回
方向の広い範囲についてブームの姿勢を検出することが
できる。

【００７５】請求項５によれば、作業リンクの構造物へ
の近接を検出する手段として、作業リンクと構造物との
近接を検出するスイッチを備えたので、実際の構造物の
構造に対応して衝突を防止する作業リンクの限界位置を
細かく、精確に設定することができる。

【００７６】請求項６によれば、ブームの傾斜角を検出
するブーム角度検出器と、ブームに対するアームの角度
を検出するアーム角度検出器とから、アーム先端部の位
置を算出する演算手段を備え、該演算手段により算出さ
れるアーム先端部の位置が前記構造物に近接した位置に
ある際に前記作業リンクの前記構造物への干渉防止装置
を作動させる制御手段を備えたので、アーム部先端の構
造物への衝突を防止することができる。

【００７７】請求項７によれば、旋回フレーム上にベッ
セルを搭載したことにより、本来の作業以外に運搬、保
管機能を作業機に持たせ、ダンプトラックに積み込むま
での保管、あるいは資材、機材の運搬に該作業機が用い
られることは勿論のこと、さらに、走行体上に旋回装置
を介して旋回フレームを設置し、その上に旋回装置を介
して作業リンクを取付けたので、広い作業範囲が得ら
れ、旋回フレームの旋回により走行体の後方の作業も可
能である。また、パワーユニットがベッセルに対して相
対的に旋回しないため、ベッセルを後方にシフトさせる
必要がなく、その分作業機を小型に構成できる。また、
作業機を小型に構成できることと、前述のように作業範
囲が拡がり、作業具の位置設定の自由度が高まることと
の相乗作用により、狭い道や敷地における作業性が向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による作業機の一実施例をベッセルがリ
フトされた状態で示す側面図である。

【図２】該実施例の作業機を作業リンクを省略して示す
平面図である。

【図３】該実施例の作業機を作業リンクを省略して示す
正面図である。

【図４】該実施例の作業機の操作装置のブロック図であ
る。

【図５】該実施例の作業機の干渉防止装置を示す側面図
である。

【図６】該実施例の作業状況の一例を示す平面図であ
る。

【図７】（Ａ）は本実施例の作業具の到達範囲を示す
図、（Ｂ）は従来技術における作業具の到達範囲を示す
図である。

【図８】（Ａ）は該実施例による側溝掘りの掘削範囲を
示す図、（Ｂ）は作業リンクとしてオフセットフロント
を用いた場合の側溝掘りフロントの掘削範囲を示す図で
ある。

【図９】該実施例の比較例の作業具の到達範囲を示す図
である。

【図１０】本発明による作業機の他の実施例を示す側面
図である。

【図１１】（Ａ）は本発明による作業機の操作装置の他
の例を示すブロック図、（Ｂ）はブームの傾斜角の説明
図、（Ｃ）は旋回角とその設定角の説明図である。

【図１２】本発明による作業機の操作装置の他の例を示
すブロック図である。

【図１３】本発明による作業機の操作装置の他の例を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１：走行体、２：旋回装置、３：旋回フレーム、４：ベ
ッセル、４ａ：延出部、４ｂ：蓋、５：旋回装置、６：
作業リンク、：パワーユニット、７ａ：カバー、８：リ
フト装置、９：ダンプ装置、２３：バックホウバケッ
ト、２１：ブーム、２２：アーム、２５：ブームシリン
ダ、２６：アームシリンダ、７４：リミットスイッチ、
８０：受板

フロントページの続き (72)発明者 小守 昭尚 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日 立建機株式会社内 (72)発明者 中桐 史樹 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日 立建機株式会社内 (72)発明者 橋口 和文 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日 立建機株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行体上にフレームを設置し、 該フレーム上に、後方または側方にダンプ可能なベッセ
   ルを含む構造物を配置すると共に、 前記フレーム上に旋回装置を介して多関節作業リンクを
   設置し、該作業リンクに作業具を取付け、 前記フレーム上の前記構造物に対して近づく方向の作業
   リンクの動作を制限する干渉防止装置を備えたことを特
   徴とする作業機。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記旋回装置の旋回角を検出する旋回角検出器を設ける
   と共に、 該旋回角検出器により検出される旋回角の範囲が所定の
   範囲内にあるときにのみ前記干渉防止装置を作動可能と
   する制御手段を備えたことを特徴とする作業機。
3. 【請求項３】走行体上にフレームを設置し、 該フレーム上に、後方または側方にダンプ可能なベッセ
   ルを含む構造物を配置すると共に、 前記フレーム上に旋回装置を介して旋回可能に多関節作
   業リンクを設置し、該作業リンクに作業具を取付け、 前記フレーム上の前記構造物に対して近づく方向の旋回
   装置の旋回動作および作業リンクの回動動作を制限する
   干渉防止装置を備えたことを特徴とする作業機。
4. 【請求項４】請求項１から３までのいずれかにおいて、 作業リンクの構造物への近接を検出する手段として、作
   業リンクの第１リンクであるブームの傾斜角を検出する
   ブーム角度検出器を備えたことを特徴とする作業機。
5. 【請求項５】請求項１から３までのいずれかにおいて、 作業リンクの構造物への近接を検出する手段として、作
   業リンクと前記構造物との近接を検出するスイッチを備
   えたことを特徴とする作業機。
6. 【請求項６】請求項１から３までのいずれかにおいて、 作業リンクの第１リンクであるブームと、該ブームに対
   して回動自在に取付けたアームを有すると共に、 ブームの傾斜角を検出するブーム角度検出器と、ブーム
   に対するアームの角度を検出するアーム角度検出器とか
   らアーム先端部の位置を算出する演算手段を備え、 該演算手段により算出されるアーム先端部の位置が前記
   構造物に近接した位置にある際に前記作業リンクの前記
   構造物への干渉防止装置を作動させる制御手段を備えた
   ことを特徴とする作業機。
7. 【請求項７】請求項１から６までのいずれかにおいて、 前記走行体上に旋回装置を介して前記フレームを設置し
   たことを特徴とする作業機。