JP2012197906A - 安全停止装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】エネルギー源からエネルギーの供給を受けて作動する機械を任意に停止させることができ、不測の事態への対応能力を向上させることができ、作業の安全性を向上させることができる安全停止装置の提供。
【解決手段】作業員の操作によって第１の信号Ｓ１を発信する端末器１０と、端末器１０からの第１の信号Ｓ１を受信して第２の信号Ｓ２を発信する受信器２４と、受信器２４からの第２の信号Ｓ２を受信して電源５４が作業用機械５２に供給する電力の伝達を遮断する制御器３０と、によって、安全停止装置１を形成する。
【選択図】 図１
【解決手段】作業員の操作によって第１の信号Ｓ１を発信する端末器１０と、端末器１０からの第１の信号Ｓ１を受信して第２の信号Ｓ２を発信する受信器２４と、受信器２４からの第２の信号Ｓ２を受信して電源５４が作業用機械５２に供給する電力の伝達を遮断する制御器３０と、によって、安全停止装置１を形成する。
【選択図】 図１
Description
本発明は、エネルギー源からエネルギーの供給を受けて作動する機械を任意に停止させる安全停止装置に関する。
様々な作業が日々行なわれている。そして、作業員の労力軽減と作業効率の向上を図るべく、様々な作業用機械が開発されている。このような作業用機械の中には、非常に大きな力を発する可動部を有することが多い。
かかる作業用機械として、例えば、舗装道路の表層を剥離する掘削作業車を挙げることができる（特許文献１を参照）。この掘削作業車は、可動部として回転掘削放出手段を有する。この回転掘削放出手段が、舗装道路の路面に掘削溝を形成しつつ掘削で生じる破砕物を放出する。
かかる作業用機械として、例えば、舗装道路の表層を剥離する掘削作業車を挙げることができる（特許文献１を参照）。この掘削作業車は、可動部として回転掘削放出手段を有する。この回転掘削放出手段が、舗装道路の路面に掘削溝を形成しつつ掘削で生じる破砕物を放出する。
前述した掘削作業車の回転掘削放出手段が発する力は非常に大きなものであるため、作業員等は、安全上、充分な距離を回転掘削放出手段から保っている。そして、不測の事態が生じた場合に備えて、掘削作業車には回転掘削放出手段の緊急停止装置が装備されている。
しかしながら、様々な偶然の積み重ねにより緊急停止装置が作動しない事態が発生する可能性を完全に否定することはできない。
本発明は、上記問題を解決するものであり、その目的とするところは、エネルギー源からエネルギーの供給を受けて作動する機械を任意に停止させることができ、不測の事態への対応能力を向上させるとともに、作業の安全性を向上させる安全停止装置を提供することである。
しかしながら、様々な偶然の積み重ねにより緊急停止装置が作動しない事態が発生する可能性を完全に否定することはできない。
本発明は、上記問題を解決するものであり、その目的とするところは、エネルギー源からエネルギーの供給を受けて作動する機械を任意に停止させることができ、不測の事態への対応能力を向上させるとともに、作業の安全性を向上させる安全停止装置を提供することである。
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項１の発明に係る安全停止装置は、エネルギー源からエネルギーの供給を受けて作動する機械を任意に停止させる安全停止装置であって、作業員の操作によって第１の信号を発信する端末器と、前記端末器が発信する前記第１の信号を受信して第２の信号を発信する受信器と、前記受信器が発信する前記第２の信号を直接的または間接的に受信して前記エネルギー源が前記機械に供給するエネルギーの伝達を遮断する制御器と、を有する。
作業員が、作動している機械を直ちに停止する場合、その作業員は、端末器を操作しての第１の信号を受信器に発信する。受信器は、第１の信号を受信すると、第２の信号を制御器に発信する。制御器は、第２の信号を受信すると、エネルギー源が機械に供給するエネルギーの伝達を遮断する。この結果、作動している機械は停止する。
エネルギー源から機械に供給されるエネルギーの伝達媒体として、例えば、電気、圧搾空気、作動油や水などの流体、光、音、熱などを挙げることができる。また、機械が外部から供給される物理的力をエネルギー源としている場合、この物理的力を伝える構造がエネルギーの伝達媒体となる。
エネルギー源から機械に供給されるエネルギーの伝達媒体として、例えば、電気、圧搾空気、作動油や水などの流体、光、音、熱などを挙げることができる。また、機械が外部から供給される物理的力をエネルギー源としている場合、この物理的力を伝える構造がエネルギーの伝達媒体となる。
例えば、複数の作業員に端末器を携帯させることができる。端末器を携帯する作業員でありさえすれば、そのうちの誰であっても必要を感じた者が、作動している機械を直ちに停止させることができる。
端末器が発信する第１の信号は、無線によって受信器に発信される信号であっても良いし、有線によって受信器に発信される信号であっても良い。端末器を携帯する作業員の行動の自由度の観点から、端末器が発信する第１の信号は、無線によって受信器に発信される信号であることがより好ましい。
端末器が発信する第１の信号は、無線によって受信器に発信される信号であっても良いし、有線によって受信器に発信される信号であっても良い。端末器を携帯する作業員の行動の自由度の観点から、端末器が発信する第１の信号は、無線によって受信器に発信される信号であることがより好ましい。
例えば、安全停止装置によって停止する機械が、電気により作動する場合、電源から供給される電流を遮断するスイッチを制御器とすることができる。
安全停止装置によって停止する機械が、光、熱または音をエネルギー源として作動する場合、制御器は、光、熱または音の入力経路や伝達経路を遮断すれば良い。
安全停止装置によって停止する機械が圧搾空気や作動油をエネルギー源として駆動する場合、圧搾空気や作動油の流路を遮断する弁を制御器とすることができる。この場合、弁の設置位置は、安全停止装置によって停止する機械に近ければ近い方が好ましい。なぜならば、弁が作動した後、機械に流れる圧搾空気や作動油の量を減らすことができるからであり、弁が作動してから機械が停止するまでの時間をより短縮することができるからである。
安全停止装置によって停止する機械が、光、熱または音をエネルギー源として作動する場合、制御器は、光、熱または音の入力経路や伝達経路を遮断すれば良い。
安全停止装置によって停止する機械が圧搾空気や作動油をエネルギー源として駆動する場合、圧搾空気や作動油の流路を遮断する弁を制御器とすることができる。この場合、弁の設置位置は、安全停止装置によって停止する機械に近ければ近い方が好ましい。なぜならば、弁が作動した後、機械に流れる圧搾空気や作動油の量を減らすことができるからであり、弁が作動してから機械が停止するまでの時間をより短縮することができるからである。
安全停止装置によって停止する機械が、外部から供給される回転力等の物理的力をエネルギー源として作動する場合、制御器は、その外部からの物理的力の伝達を強制的に遮断すれば良い。例えば、制御器がクラッチである場合、第２の信号がクラッチを切れば良い。
なお、受信器と制御器とは、一体に構成されていても良いし、別々に構成されていても良いのは勿論である。
なお、受信器と制御器とは、一体に構成されていても良いし、別々に構成されていても良いのは勿論である。
請求項２の発明に係る安全停止装置は、請求項１に記載の安全停止装置であって、前記端末器が発信する前記第１の信号は、この前記第１の信号を受信する前記受信器に対応して与えられた識別情報を含み、前記受信器は、前記第１の信号が前記識別情報を含んでいる場合にのみ、前記第２の信号を発信する。
端末器が記憶部に記憶する識別情報は、その端末器が発信する第１の信号を受信すべき受信機を特定する。第１の信号に含まれる識別情報によって、受信器は、特定の端末器が発信する前記第１の信号にのみ、反応する。これにより、複数の機械が作動している場合であっても、作業員は、目的とする機械のみを的確に停止させることができる。
端末器が記憶部に記憶する識別情報は、その端末器が発信する第１の信号を受信すべき受信機を特定する。第１の信号に含まれる識別情報によって、受信器は、特定の端末器が発信する前記第１の信号にのみ、反応する。これにより、複数の機械が作動している場合であっても、作業員は、目的とする機械のみを的確に停止させることができる。
請求項３の発明に係る安全停止装置は、請求項２に記載の安全停止装置であって、前記端末器は、前記識別情報を書き換え可能に記憶する記憶部を有する。
記憶部に記憶された識別情報を書き換えることによって、同じ端末器を任意の受信機に対応付けることができる。この結果、安全停止装置によって停止する機械の数が増えても、端末器の数が増えることを防止でき、端末器の管理を容易化することができる。
記憶部に記憶された識別情報を書き換えることによって、同じ端末器を任意の受信機に対応付けることができる。この結果、安全停止装置によって停止する機械の数が増えても、端末器の数が増えることを防止でき、端末器の管理を容易化することができる。
請求項４の発明に係る安全停止装置は、請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の安全停止装置であって、前記機械は、前記エネルギー源から供給されるエネルギーによって動作する可動部と、当該可動部の動作を停止させるブレーキと、を有し、前記制御器は、前記受信器が発信する前記第２の信号を直接的または間接的に受信して前記ブレーキを作動させる。
安全停止装置によって停止する機械が、エネルギー源から供給されるエネルギーによって動作する可動部を有する場合、エネルギー源から供給されるエネルギーの伝達が遮断されても、慣性によって可動部はその動作を続けようとする。このような場合であっても、作業員が、端末器を操作すると、制御器がブレーキを作動させて、可動部の動作は停止する。
なお、可動部の動作とは、例えば、回転動作、前進動作、後進動作、打撃動作、振動動作等の物理的運動の動作のことである。
なお、可動部の動作とは、例えば、回転動作、前進動作、後進動作、打撃動作、振動動作等の物理的運動の動作のことである。
上記のような安全停止装置であるので、エネルギー源からエネルギーの供給を受けて作動する機械を任意に停止させることができ、不測の事態への対応能力が向上させることができ、作業の安全性を向上させることができる。
本発明に係る安全停止装置を、図１を参照しつつ説明する。
安全停止装置１は、端末器１０と、受信器２４と、制御器３０と、を有する。
作業車両５０は、エネルギー源としての電源５４と、電気をエネルギーとして駆動する作業用機械５２と、を搭載している。作業用機械５２は、電気をエネルギーとして回転する回転機構５８と、回転機構５８の回転を停止させるブレーキ６０と、を有している。回転機構５８が、作業用機械５２の可動部をなしている。
安全停止装置１は、端末器１０と、受信器２４と、制御器３０と、を有する。
作業車両５０は、エネルギー源としての電源５４と、電気をエネルギーとして駆動する作業用機械５２と、を搭載している。作業用機械５２は、電気をエネルギーとして回転する回転機構５８と、回転機構５８の回転を停止させるブレーキ６０と、を有している。回転機構５８が、作業用機械５２の可動部をなしている。
端末器１０は、ひとつの独立した存在であり、作業員が端末器１０を常時携帯可能に構成されている。端末器１０は、作業員が端末器１０を首からぶら下げるための吊り紐（図示せず）を有している。
端末器１０は、主スイッチ１２と、記憶部１４と、信号発信部１６と、解除スイッチ１８と、を有している。
主スイッチ１２は、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とを切り替え可能に構成されている。そして、主スイッチ１２は、主スイッチ１２がＯＮ状態になったことを示す信号Ｓ３を信号発信部１６に送信する構成を有している。
端末器１０は、主スイッチ１２と、記憶部１４と、信号発信部１６と、解除スイッチ１８と、を有している。
主スイッチ１２は、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とを切り替え可能に構成されている。そして、主スイッチ１２は、主スイッチ１２がＯＮ状態になったことを示す信号Ｓ３を信号発信部１６に送信する構成を有している。
記憶部１４には、識別情報Ｄが記憶されている。識別情報Ｄは、受信器２４に対応して与えられた情報である。そして、記憶部１４は、記憶している識別情報Ｄを書き換え可能に構成されている。
信号発信部１６は、主スイッチ１２からの信号Ｓ３を受信すると、無線で第１の信号Ｓ１を受信器２４に発信する構成を有している。第１の信号Ｓ１は、信号発信部１６が記憶部１４から読み出す識別情報Ｄを含んでいる。
解除スイッチ１８は、ＯＮ状態となった主スイッチ１２をＯＦＦ状態に復帰させる構成を有しており、作業員が手動で解除スイッチ１８を操作した場合にのみ、主スイッチ１２をＯＦＦ状態に復帰させる構成を有している。
信号発信部１６は、主スイッチ１２からの信号Ｓ３を受信すると、無線で第１の信号Ｓ１を受信器２４に発信する構成を有している。第１の信号Ｓ１は、信号発信部１６が記憶部１４から読み出す識別情報Ｄを含んでいる。
解除スイッチ１８は、ＯＮ状態となった主スイッチ１２をＯＦＦ状態に復帰させる構成を有しており、作業員が手動で解除スイッチ１８を操作した場合にのみ、主スイッチ１２をＯＦＦ状態に復帰させる構成を有している。
受信器２４と、制御器３０と、は、作業車両５０に設置されている。
受信器２４は、信号発信部１６から第１の信号Ｓ１を受信可能に構成されている。そして、受信器２４は、第１の信号Ｓ１に含まれる識別情報Ｄが、受信器２４に対応している場合にのみ、第２の信号Ｓ２を制御器３０に発信する構成を有している。
制御器３０は、電源５４と作業用機械５２とを接続する回線５６上に設置されている。制御器３０は、受信器２４から第２の信号Ｓ２を受信した場合にのみ、回線５６を遮断し、作業用機械５２に電源５４から供給される電力を遮断する構成を有している。
受信器２４は、信号発信部１６から第１の信号Ｓ１を受信可能に構成されている。そして、受信器２４は、第１の信号Ｓ１に含まれる識別情報Ｄが、受信器２４に対応している場合にのみ、第２の信号Ｓ２を制御器３０に発信する構成を有している。
制御器３０は、電源５４と作業用機械５２とを接続する回線５６上に設置されている。制御器３０は、受信器２４から第２の信号Ｓ２を受信した場合にのみ、回線５６を遮断し、作業用機械５２に電源５４から供給される電力を遮断する構成を有している。
また、制御器３０は、ブレーキ６０に接続されており、第２の信号Ｓ２を受信器２４から受信した場合にのみ、ブレーキ６０を作動させる作動信号Ｓ４を発信する構成を有している。ブレーキ６０は、作動信号Ｓ４を受信すると作動して回転機構５８の回転を停止させる構成を有している。
制御器３０は、手動式の復帰スイッチ３２を有している。復帰スイッチ３２は、作業員が手動で復帰スイッチ３２を操作した場合にのみ、制御器３０が遮断した回線５６を再び接続する構成を有している。また、復帰スイッチ３２は、作業員が手動で復帰スイッチ３２を操作した場合にのみ、ブレーキ６０の作動を解除する構成をも有している。
制御器３０は、手動式の復帰スイッチ３２を有している。復帰スイッチ３２は、作業員が手動で復帰スイッチ３２を操作した場合にのみ、制御器３０が遮断した回線５６を再び接続する構成を有している。また、復帰スイッチ３２は、作業員が手動で復帰スイッチ３２を操作した場合にのみ、ブレーキ６０の作動を解除する構成をも有している。
安全停止装置１は、上述した構成を有している。次に、安全停止装置１が奏する作用効果について説明する。
作業員Ａ、Ｂ、Ｃの３人が、作業用機械５２を使って作業を行なう。
作業員Ａ、Ｂ、Ｃは、各自がひとつの端末器１０を携帯し、首から端末器１０をぶら下げている。作業中、作業員Ａが、作業車両５０の運転を行い、作業員Ｂが、作業用機械５２の運転を行い、作業員Ｃは、少し離れた位置から作業全体を見守る。
作業員Ａ、Ｂ、Ｃの３人が、作業用機械５２を使って作業を行なう。
作業員Ａ、Ｂ、Ｃは、各自がひとつの端末器１０を携帯し、首から端末器１０をぶら下げている。作業中、作業員Ａが、作業車両５０の運転を行い、作業員Ｂが、作業用機械５２の運転を行い、作業員Ｃは、少し離れた位置から作業全体を見守る。
作業中、例えば、作業員Ｂの衣服の一部が、回転している回転機構５８に巻き込まれそうになったとする。この場合、作業員Ａ、Ｂ、Ｃのうちでかかる事態の発生に気づいた者が、直ちに、自分が携帯している端末器１０の主スイッチ１２を操作し、主スイッチ１２をＯＮ状態とする。
主スイッチ１２は、ＯＮ状態になると、信号Ｓ３を信号発信部１６に送信する。信号発信部１６は、信号Ｓ３を主スイッチ１２から受信すると、無線で第１の信号Ｓ１を受信器２４に発信する。第１の信号Ｓ１は、信号発信部１６が記憶部１４から読み出した識別情報Ｄを含んでいる。
主スイッチ１２は、ＯＮ状態になると、信号Ｓ３を信号発信部１６に送信する。信号発信部１６は、信号Ｓ３を主スイッチ１２から受信すると、無線で第１の信号Ｓ１を受信器２４に発信する。第１の信号Ｓ１は、信号発信部１６が記憶部１４から読み出した識別情報Ｄを含んでいる。
受信器２４は、第１の信号Ｓ１を信号発信部１６から受信する。第１の信号Ｓ１が、受信器２４に対応する識別情報Ｄを含んでいるので、受信器２４は、第２の信号Ｓ２を制御器３０に発信する。
制御器３０は、第２の信号Ｓ２を受信器２４から受信すると、回線５６を遮断し、作業用機械５２に供給される電力を遮断する。作業用機械５２は、電力を遮断されて停止する。同時に、制御器３０は、ブレーキ６０に作動信号Ｓ４を発信する。ブレーキ６０は、作動信号Ｓ４を受信して作動し、回転機構５８の回転が停止する。
制御器３０は、第２の信号Ｓ２を受信器２４から受信すると、回線５６を遮断し、作業用機械５２に供給される電力を遮断する。作業用機械５２は、電力を遮断されて停止する。同時に、制御器３０は、ブレーキ６０に作動信号Ｓ４を発信する。ブレーキ６０は、作動信号Ｓ４を受信して作動し、回転機構５８の回転が停止する。
作業用機械５２が停止し、回転機構５８の回転も停止して、作業員Ｂは事なきを得ることができる。
作業員Ｃは、作業員Ｂの無事を確認する。次いで、作業員Ａ、Ｂ、Ｃのうちで端末器１０の主スイッチ１２を操作した者が、自分の端末器１０の解除スイッチ１８を操作し、ＯＮ状態となった主スイッチ１２をＯＦＦ状態に復帰させる。
そして、作業員Ｂが、制御器３０の復帰スイッチ３２を操作し、制御器３０が遮断した回線５６を再び接続し、ブレーキ６０の作動を解除し、作業を再開する。
作業員Ｃは、作業員Ｂの無事を確認する。次いで、作業員Ａ、Ｂ、Ｃのうちで端末器１０の主スイッチ１２を操作した者が、自分の端末器１０の解除スイッチ１８を操作し、ＯＮ状態となった主スイッチ１２をＯＦＦ状態に復帰させる。
そして、作業員Ｂが、制御器３０の復帰スイッチ３２を操作し、制御器３０が遮断した回線５６を再び接続し、ブレーキ６０の作動を解除し、作業を再開する。
作業員Ａ、Ｂ、Ｃのうちの誰かが端末器１０の主スイッチ１２を操作してＯＮ状態とすれば、作業用機械５２が停止するとともに、回転機構５８の回転が停止してしまう。そして、解除スイッチ１８を操作して主スイッチ１２をＯＦＦ状態に戻すとともに、復帰スイッチ３２を操作して遮断した回線５６を再び接続しない限り、作業用機械５２が再び動きはじめることはない。また、復帰スイッチ３２を操作して、ブレーキ６０の作動を解除しない限り、回転機構５８が再び回転を開始することもない。
複数の作業用機械５２が使われている場合であっても、それぞれの作業用機械５２の受信器２４に対応する識別情報Ｄを変えることにより、端末器１０と、この端末器１０が作動を停止させる作業用機械５２と、を対応付けることができる。したがって、停止させる必要のない作業用機械５２を端末器１０が停止させてしまうことが防止される。
端末器１０の記憶部１４に記憶された識別情報Ｄを書き換えれば、同じ端末器１０を別の作業用機械において２使用することができる。端末器１０の数が増えることを防止でき、端末器１０の管理が容易化される。
なお、端末器１０は、作業員が端末器１０を首からぶら下げるための吊り紐を有しているとしたが、端末器１０は、作業員が端末器１０を衣服に止めるためのクリップを有していても良い。
なお、端末器１０は、作業員が端末器１０を首からぶら下げるための吊り紐を有しているとしたが、端末器１０は、作業員が端末器１０を衣服に止めるためのクリップを有していても良い。
上記のような安全停止装置であるので、機械を必要な場合に即座に停止させることができ、作業の安全性をより確実に確保するうえで有用である。
１ 安全停止装置
１０ 端末器
１２ 主スイッチ
１４ 記憶部
１６ 信号発信部
１８ 解除スイッチ
２４ 受信器
３０ 制御器
３２ 復帰スイッチ
５０ 作業車両
５２ 作業用機械
５４ 作業用機械の電源
５６ 作業用機械の電源と作業用機械とを接続する回線
５８ 回転機構
６０ ブレーキ
Ｓ３ 第１の信号
Ｓ２ 第２の信号
Ｓ３ 主スイッチがＯＮ状態になったことを示す信号
Ｓ４ ブレーキの作動信号
Ｄ 記憶部が記憶している識別情報
１０ 端末器
１２ 主スイッチ
１４ 記憶部
１６ 信号発信部
１８ 解除スイッチ
２４ 受信器
３０ 制御器
３２ 復帰スイッチ
５０ 作業車両
５２ 作業用機械
５４ 作業用機械の電源
５６ 作業用機械の電源と作業用機械とを接続する回線
５８ 回転機構
６０ ブレーキ
Ｓ３ 第１の信号
Ｓ２ 第２の信号
Ｓ３ 主スイッチがＯＮ状態になったことを示す信号
Ｓ４ ブレーキの作動信号
Ｄ 記憶部が記憶している識別情報
Claims (4)
- エネルギー源からエネルギーの供給を受けて作動する機械を任意に停止させる安全停止装置であって、
作業員の操作によって第１の信号を発信する端末器と、
前記端末器が発信する前記第１の信号を受信して第２の信号を発信する受信器と、
前記受信器が発信する前記第２の信号を直接的または間接的に受信して前記エネルギー源が前記機械に供給するエネルギーの伝達を遮断する制御器と、を有することを特徴とする安全停止装置。 - 前記端末器が発信する前記第１の信号は、この前記第１の信号を受信する前記受信器に対応して与えられた識別情報を含み、
前記受信器は、前記第１の信号が前記識別情報を含んでいる場合にのみ、前記第２の信号を発信することを特徴とする請求項１に記載の安全停止装置。 - 前記端末器は、前記識別情報を書き換え可能に記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項２に記載の安全停止装置。
- 前記機械は、前記エネルギー源から供給されるエネルギーによって動作する可動部と、当該可動部の動作を停止させるブレーキと、を有し、
前記制御器は、前記受信器が発信する前記第２の信号を直接的または間接的に受信して前記ブレーキを作動させることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の安全停止装置。
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2011
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