JPH08158414A - 全旋回式建設機械の走行誤操作防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 全旋回式建設機械の下部走行体に対する上部
旋回体の旋回位置を検出し、走行レバーの操作方向と下
部走行体の進行方向とを一致させて走行誤操作を防止す
る。 【構成】 ロータリジョイント２０にリミットスイッチ
２７，２８を使用した旋回位置検出装置を設ける。方向
制御弁３２，３３のスプールを移動させるパイロット油
路４０ａ，４０ｂ及び４１ａ，４１ｂの途中に電磁弁４
４を介装する。旋回位置検出装置により上部旋回体の旋
回位置が前後逆向きになったと判定された場合には、ソ
レノイド４５をオンまたはオフして電磁弁４４を切り替
えれば、方向制御弁３２，３３のスプールが反対位置へ
移動して走行モータ１５，１６への油の流入方向が前後
左右に入れ替わる。斯くして、下部走行体は逆方向に進
行し、走行レバー１８，１９の操作方向と下部走行体の
進行方向とが一致する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は下部走行体に対して上部
旋回体が水平全方向へ旋回自在な全旋回式建設機械に関
するものであり、特に、上部旋回体の旋回位置によって
下部走行体の進行方向を切り替えるようにした全旋回式
建設機械の走行誤操作防止装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の此種全旋回式建設機械の走行誤操
作防止装置としては、実公平６−３８８８号公報記載の
ものが知られている。該公報記載の装置は、下部走行体
に対して上部旋回体が後向きになった場合に、左右の走
行モータへの油路を電磁弁により前後左右に入れ替え
て、走行レバーの操作方向と下部走行体の進行方向が一
致するようにしたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の走行誤操作防止
装置は、上部旋回体の旋回位置によって左右の走行モー
タへの油路を電磁弁により切り替えるが、下部走行体が
走行中に上部旋回体を旋回させた場合は、前記電磁弁が
自動的に作動して左右の走行モータへの油路が切り替わ
る。然るときには、左右の走行モータが突然逆回転して
下部走行体が逆方向へ進行することになり、オペレータ
の意に反した動作によって事故を起こす虞がある。

【０００４】そこで、全旋回式建設機械の上部旋回体の
旋回位置が前後逆向きになった場合に、下部走行体の停
止時には左右の走行モータへの油の流入方向を前後左右
に入れ替えてオペレータの誤操作を防止するとともに、
下部走行体の走行時には旋回中に左右の走行モータが突
然逆回転しないようにするために解決すべき技術的課題
が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、左右のクローラを備
えた下部走行体に上部旋回体を水平全方向へ旋回自在に
載設し、夫々のクローラを前後方向へ独立して駆動する
左右の走行モータと、夫々の走行モータへの油路を正転
方向若しくは逆転方向へ切り替える左右の方向制御弁
と、夫々の方向制御弁のスプールを切り替える左右の走
行レバーとからなる油圧回路を備え、ロータリジョイン
トを介して前記油圧回路を接続した全旋回式建設機械に
於いて、前記ロータリジョイントに旋回位置検出装置を
設けて、下部走行体に対する上部旋回体の旋回位置を判
定可能にし、前記左右の走行レバーのノブに夫々進行方
向の表示装置を設けるとともに、夫々の走行レバーの操
作を検出する圧力センサを設け、更に、前記油圧回路に
左右の走行モータへの油の流入方向を前後左右に入れ替
える電磁弁を介装した全旋回式建設機械の走行誤操作防
止装置、及び、前記旋回位置検出装置によって上部旋回
体の旋回位置が前後逆向きになったと判定したときに
は、前記電磁弁のソレノイドをオンまたはオフして電磁
弁を切り替えるようにした全旋回式建設機械の走行誤操
作防止装置、及び、前記旋回位置検出装置によって上部
旋回体の旋回位置が左向きまたは右向きになったと判定
したときには、前記左右の走行レバーのノブに設けられ
た進行方向の表示装置を点灯若しくは点滅させるように
した全旋回式建設機械の走行誤操作防止装置、並びに、
前記電磁弁のソレノイドに保持回路を設け、圧力センサ
により走行レバーが操作中であることを検出したときに
は、前記旋回位置検出装置の判定結果に拘わらず、該保
持回路が作動して電磁弁のソレノイドがオンまたはオフ
の状態を保持するようにした全旋回式建設機械の走行誤
操作防止装置を提供するものである。

【０００６】

【作用】上部旋回体が旋回したときには、ロータリジョ
イントに設けられた旋回位置検出装置により、下部走行
体に対する上部旋回体の旋回位置が判定され、上部旋回
体の旋回位置が前後逆向きになったときには、電磁弁の
ソレノイドがオンとなって左右の走行モータへの油の流
入方向が前後左右に入れ替わる。従って、例えば上部旋
回体が後向き領域にある場合に走行レバーを前進側へ操
作すれば、下部走行体が後進方向へ移動することにな
り、走行レバーの操作方向と下部走行体の進行方向が一
致する。

【０００７】また、下部走行体が走行中である場合は圧
力センサにより走行レバーが操作中であることが検出さ
れ、然るときには、前記旋回位置検出装置の判定に拘わ
らず、保持回路が作動して電磁弁のソレノイドがオンま
たはオフの状態を保持する。従って、下部走行体が走行
継続中であるときには左右の走行モータが逆転すること
はない。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って詳述
する。図１は全旋回式建設機械の一例として油圧ショベ
ル１１を示したものであり、左右のクローラを備えた下
部走行体１２にボールレース１３を介して上部旋回体１
４を水平全方向へ旋回自在に載設してある。下部走行体
１２の左右後部には左右の走行モータ１５及び１６が搭
載されており、キャビン１７に設けた２本の走行レバー
１８及び１９により油圧回路を制御して、左右の走行モ
ータ１５及び１６を夫々独立して駆動する。また、ボー
ルレース１３の中心部にロータリジョイント２０を設
け、該ロータリジョイント２０を介して下部走行体１２
の油圧回路と上部旋回体１４の油圧回路を接続する。

【０００９】ここで、下部走行体１２の前進方向Ｆに対
しての範囲を前向き領域、の範囲を後向き領域、
の範囲を左向き領域、の範囲を右向き領域と設定す
る。そして、前記ロータリジョイント２０に後述する旋
回位置検出装置を設け、該旋回位置検出装置の検出値に
基づいて、上部旋回体１４のブームの中心線Ｃがどの領
域に位置しているかを制御回路２１にて判定する。

【００１０】図２乃至図５に従って旋回位置検出装置２
２について説明する。図２及び図３に示すように、前記
ロータリジョイント２０は下部走行体１２に固設された
ハウジング２３と、回り止め（図示せず）により上部旋
回体１４と同時に回転するロータ２４とからなり、ハウ
ジング２３の上部にはロータ２４を囲繞するように中空
円筒状のカム２５を固設してある。該カム２５は上下２
段に形成されており、該カム２５の外径寸法は図４及び
図５に示すように、前向き領域に於いては上段と下段
の双方が小径であり、後向き領域に於いては上段と下
段の双方が大径となっている。また、左向き領域に於
いては該カム２５の上段が大径で下段を小径にし、右向
き領域に於いては上段が小径で下段を大径にしてあ
る。

【００１１】一方、図２及び図３に示したように、上部
旋回体１４にブラケット２６を介して２個のリミットス
イッチ２７及び２８が固設され、一方のリミットスイッ
チ２７のアームは前記カム２５の上段側面に当接し、他
方のリミットスイッチ２８のアームはカム２５の下段側
面に当接している。そして、各リミットスイッチ２７及
び２８は前記カム２５の大径位置に接触しているときは
アームが押圧されてオンとなり、カム２５の小径位置に
接触しているときはアームの押圧が解除されてオフにな
るように設定されている。

【００１２】而して、下部走行体１２に対して上部旋回
体１４が前向き領域にあるときは、上下のリミットス
イッチ２７及び２８のアームは双方ともカム２５の小径
位置に接触しているので、リミットスイッチ２７及び２
８はともにオフとなる。ここで、下部走行体１２に対し
て上部旋回体１４が左向き領域に入ると、下のリミッ
トスイッチ２８はオフのままであるが上のリミットスイ
ッチ２７がオンに切り替わる。

【００１３】更に、下部走行体１２に対して上部旋回体
１４が後向き領域に入ると、下のリミットスイッチ２
８もオンに切り替わり、リミットスイッチ２７及び２８
はともにオンとなる。そして、下部走行体１２に対して
上部旋回体１４が右向き領域に入ると、下のリミット
スイッチ２８はオンのままであるが上のリミットスイッ
チ２７がオフに切り替わる。

【００１４】

【表１】

【００１５】斯くして、表１に示すように、上下２個の
リミットスイッチ２７及び２８の相互のスイッチング状
態により、制御回路２１にて上部旋回体１４の旋回位置
がどの領域にあるかを判定する。尚、本実施例では旋回
位置検出装置２２にリミットスイッチ２７及び２８を使
用しているが、特にこれに限定されるものではなく、例
えば近接スイッチや光センサ等他の検出手段であっても
よい。

【００１６】また、図６に示すように、前記キャビン１
７に設けた左右の走行レバー１８及び１９のノブ１８ａ
及び１９ａの表面には、夫々左の表示装置２９と右の表
示装置３０が設けられている。左の表示装置２９は、ノ
ブ１８ａの前部側に左向きの発光部２９ａを装着し、ノ
ブ１８ａの後部側に右向きの発光部２９ｂを装着してあ
る。一方、右の表示装置３０はノブ１９ａの前部側に右
向きの発光部３０ａを装着し、ノブ１９ａの後部側に左
向きの発光部３０ｂを装着してある。各表示部２９ａ，
２９ｂ及び３０ａ，３０ｂは夫々ＬＥＤやランプ、ネオ
ン管等を使用し、後述するように該表示部２９ａ，２９
ｂまたは３０ａ，３０ｂが点灯若しくは点滅することに
よって、オペレータに下部走行体の進行方向を認識させ
るものである。

【００１７】図７は油圧回路を示し、メインポンプ３１
から吐出された作動油は左右の方向制御弁３２及び３３
によって方向制御され、ロータリジョイント２０を経て
左走行モータ１５への油路３４ａまたは３４ｂ、並びに
右走行モータ１６への油路３５ａまたは３５ｂへ導出さ
れる。左右の油路３４ａ，３４ｂ並びに３５ａ，３５ｂ
の途中にはカウンタバランス弁３６及び３７が介装され
ている。

【００１８】前記左右の走行レバー１８及び１９は夫々
パイロット弁３８及び３９に接続され、左右のパイロッ
ト油路４０ａ，４０ｂ及び４１ａ，４１ｂは前記方向制
御弁３２及び３３の各パイロットポート４２ａ，４２ｂ
及び４３ａ，４３ｂに接続されている。左右のパイロッ
ト油路４２ａ，４２ｂ及び４３ａ，４３ｂの途中には電
磁弁４４を介装してあり、該電磁弁４４はソレノイド４
５がオフのときは図示したようにスプールが４４ａの位
置にあり、左のパイロット油路４０ａ，４０ｂが夫々左
の方向制御弁３２のパイロットポート４２ａ，４２ｂに
接続されるとともに、右のパイロット油路４１ａ，４１
ｂが夫々右の方向制御弁３３のパイロットポート４３
ａ，４３ｂに接続される。

【００１９】これに対して、ソレノイド４５がオンのと
きは図８に示すようにスプールが４４ｂの位置へ移動
し、左のパイロット油路４０ａ，４０ｂが夫々右の方向
制御弁３３のパイロットポート４３ｂ，４３ａに接続さ
れるとともに、右のパイロット油路４１ａ，４１ｂが夫
々左の方向制御弁３２のパイロットポート４２ｂ，４２
ａに接続される。従って、走行レバー１８及び１９の操
作に対して左右の方向制御弁３２及び３３のスプールが
図７とは逆方向に移動し、左右の走行モータ１５及び１
６への油の流れが前後左右に入れ替わることになる。ま
た、電磁弁４４が何れの位置にあっても、左右の走行レ
バー１８または１９を操作したときには、シャトル弁４
６，４７及び４８を経て圧力センサ４９へパイロット油
が導出され、該圧力センサ４９がオンとなって走行レバ
ー１８または１９が操作されたことを検出する。

【００２０】図９は制御回路２１を含む電気回路を示
し、下部走行体１２に対して上部旋回体１４の旋回位置
が前向き領域にあるときは、表１に示したようにリミ
ットスイッチ２７及び２８が双方ともオフであるためリ
レー５０及び５１は励磁されず、ソレノイド４５がオフ
となって電磁弁４４は図７に示した状態となる。この状
態で左右の走行レバー１８及び１９を前進側へ操作すれ
ばパイロット油路４０ａ及び４１ａへパイロット油が導
出され、左右の方向制御弁３２及び３３のスプールが前
進位置３２ａ及び３３ａに切り替わって左右の走行モー
タ１５及び１６が正転し、下部走行体１２が前進方向へ
走行する。

【００２１】次に、下部走行体１２を前進させながら上
部旋回体１４を右旋回し、下部走行体１２の走行を継続
しながら上部旋回体１４を後向き領域で旋回停止す
る。然るときは、表１に示したようにリミットスイッチ
２７及び２８が双方ともオンであるため、図１０に示す
ように、双方のリミットスイッチのＢ接点２７ｂ及び２
８ｂが開いて双方のＡ接点２７ａ及び２８ａが閉じる。
然し、走行レバー１８及び１９の操作を検出して前記圧
力スイッチ４９がオン状態であり、圧力スイッチのＢ接
点４９ｂが開状態であるためリレー５０は励磁されな
い。このため、リレー５０のＡ接点５０ａが開放状態を
保持してリレー５１は励磁されず、該リレー５１のＡ接
点５１ａも開放状態を保持するのでソレノイド４５はオ
フ状態のままとなる。

【００２２】斯くして、前記電磁弁４４は図７に示した
位置を保持し、左右の方向制御弁３２及び３３が切り替
わることはない。従って、上部旋回体１４が前向き領域
から後向き領域まで旋回した後も、左右の走行モー
タ１５及び１６が正転し続けて下部走行体１２は前進方
向への走行を継続することになる。

【００２３】ここで、走行レバー１８及び１９を中立位
置へ戻して下部走行体１２の走行を停止すれば、図１１
に示すように前記圧力スイッチ４９がオフとなり、同図
の実線で示すように、圧力スイッチのＢ接点４９ｂが閉
じ、リレー５０が励磁される。依って、リレー５０のＡ
接点５０ａが閉となる。この状態から走行レバー１８及
び１９を再度前進側へ操作した場合は、前記圧力スイッ
チ４９がオンとなり、同図の二点鎖線で示すように圧力
スイッチのＡ接点４９ａが閉となる。前述したように、
リレー５０のＡ接点５０ａは閉止しているので、リレー
５１が励磁されて該リレー５１のＡ接点５１ａが閉とな
り、自己保持回路によって閉止状態を保持し、ソレノイ
ド４５がオンとなる。

【００２４】斯くして、図８に示したように、電磁弁４
４のスプールが４４ｂの位置に切り替わる。従って、左
右の走行レバー１８及び１９の操作はそのままの状態で
あるが、左右の方向制御弁３２及び３３のスプールが前
進位置３２ａ及び３３ａから後進位置３２ｂ及び３３ｂ
へ切り替わり、走行モータ１５及び１６への油の流入方
向が前後左右に入れ替わり、左右の走行モータ１５及び
１６が逆転する。即ち、下部走行体１２に対して上部旋
回体１４が後向き領域の状態で、下部走行体１２が後
進方向へ走行を開始することになり、走行レバー１８及
び１９の操作方向と下部走行体１２の進行方向が一致す
る。

【００２５】斯かる状態にて下部走行体１２の走行を継
続しているときは、上部旋回体１４を他の領域へ旋回し
てリミットスイッチ２７及び２８のＡ接点２７ａ及び２
８ａの何れか一方または双方が開いた場合でも、前述し
た自己保持回路によってリレー５１のＡ接点５１ａが閉
止状態を保持するのでソレノイド４５はオン状態のまま
となる。従って、電磁弁４４は図８に示した位置を保持
し、左右の方向制御弁３２及び３３が切り替わることは
なく、下部走行体１２は後進方向へ走行を継続する。

【００２６】そして、走行レバー１８及び１９を中立位
置に戻せば前記圧力スイッチ４９がオフとなって圧力ス
イッチのＡ接点４９ａが開き、リレー５１のＡ接点５１
ａが開放されてソレノイド４５は再びオフとなる。

【００２７】このように、下部走行体１２が走行中に上
部旋回体１４を旋回させて、下部走行体１２に対して上
部旋回体１４が前後逆向きになった場合であっても、左
右の走行モータ１５及び１６が突然逆転して下部走行体
１２が逆方向へ進行することがなくなり、走行と旋回の
複合操作を安心して行うことができる。そして、下部走
行体１２の走行を停止した後には電磁弁４４によって油
路が切り替わり、走行レバー１８及び１９の操作方向と
下部走行体１２の進行方向とが一致して、オペレータの
走行誤操作を未然に防止できる。

【００２８】ここで、下部走行体１２に対して上部旋回
体１４が左向き領域に位置している場合は、表１に示
したようにリミットスイッチ２７がオンでリミットスイ
ッチ２８がオフとなり、図１２に示すように、リミット
スイッチ２７のＡ接点２７ａ及びリミットスイッチ２８
のＢ接点２８ｂが閉じて発光部３０ａ，３０ｂに通電さ
れる。従って、図６に示した右の走行レバーのノブ１９
ａに設けられた表示装置３０が点灯若しくは点滅し、左
右の走行レバー１８及び１９を前方へ操作したときは下
部走行体１２がオペレータの右方向へ進行し、走行レバ
ー１８及び１９を後方へ操作したときは下部走行体１２
がオペレータの左方向へ進行することを視認できる。

【００２９】一方、下部走行体１２に対して上部旋回体
１４が右向き領域に位置している場合は、表１に示し
たようにリミットスイッチ２７がオフでリミットスイッ
チ２８がオンとなり、図１３に示すように、リミットス
イッチ２７のＢ接点２７ｂ及びリミットスイッチ２７の
Ａ接点２８ａが閉じて発光部２９ａ，２９ｂに通電され
る。従って、図６に示した左の走行レバーのノブ１８ａ
に設けられた表示装置２９が点灯若しくは点滅し、左右
の走行レバー１８及び１９を前方へ操作したときは下部
走行体１２がオペレータの左方向へ進行し、走行レバー
１８及び１９を後方へ操作したときは下部走行体１２が
オペレータの右方向へ進行することを視認できる。

【００３０】斯くして、下部走行体１２の向きが確認し
にくい左向き領域及び右向き領域に於いて、走行レ
バー１８及び１９の操作方向に対する下部走行体１２の
進行方向が表示装置２９及び３０にて明確となり、オペ
レータはその都度走行モータ１５及び１６の位置を確認
することなく走行操作が可能となる。

【００３１】尚、本実施例に於いては、制御回路２１に
リレー５０及び５１を使用して電磁弁４４のソレノイド
４５を制御しているが、マイクロコンピュータにて制御
部を構成し、同等のプログラムを実行させて電磁弁４４
のソレノイド４５を制御してもよい。

【００３２】而して、本発明は、本発明の精神を逸脱し
ない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明
が該改変されたものに及ぶことは当然である。

【００３３】

【発明の効果】本発明は上記一実施例に詳述したよう
に、旋回位置検出装置によって上部旋回体の旋回位置が
前後逆向きになったと判定したときには、走行モータへ
の油の流入方向が前後左右に入れ替わるので、走行レバ
ーの操作方向と下部走行体の進行方向が一致し、オペレ
ータの操作に異和感が発生することがない。油路の切り
替えは下部走行体の走行停止時に行われるため、旋回と
走行の複合操作中に下部走行体が突然逆方向へ進行する
ことがなく、安全性も確保できる。

【００３４】また、下部走行体に対して上部旋回体が左
向き或いは右向きに位置しているときには、走行レバー
のノブに設けられた表示装置が点灯若しくは点滅して進
行方向を告知するので、オペレータは左右の走行モータ
の位置を確認することなく下部走行体の進行方向を確認
でき、安心して走行レバーを操作できる。

【００３５】斯くして、全旋回式建設機械の走行誤操作
を防止することができるとともに、操作性及び安全性の
向上にも寄与できる等、正に諸種の効果を奏する発明で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、油圧ショベルの平面
図。

【図２】旋回位置検出装置の平面図。

【図３】旋回位置検出装置の一部断面正面図。

【図４】図３に於けるカムのＡ−Ａ線端面図。

【図５】図３に於けるカムのＢ−Ｂ線端面図。

【図６】走行レバーを背面側からみた要部斜視図。

【図７】電磁弁のソレノイドがオフ状態の油圧回路図。

【図８】電磁弁のソレノイドがオン状態の油圧回路図。

【図９】制御回路の作動状態を示す図。

【図１０】制御回路の作動状態を示す図。

【図１１】制御回路の作動状態を示す図。

【図１２】制御回路の作動状態を示す図。

【図１３】制御回路の作動状態を示す図。

【符号の説明】

１１ 油圧ショベル １２ 下部走行体 １４ 上部旋回体 １５，１６ 走行モータ １８，１９ 走行レバー １８ａ，１９ａ ノブ ２０ ロータリジョイント ２１ 制御回路 ２２ 旋回位置検出装置 ２９，３０ 表示装置 ３２，３３ 方向制御弁 ３４ａ，３４ｂ，３５ａ，３５ｂ 油路 ３８，３９ パイロット弁 ４０ａ，４０ｂ，４１ａ，４１ｂ パイロット油路 ４４ 電磁弁 ４５ ソレノイド ４９ 圧力センサ ５０，５１ リレー 前向き領域 後向き領域 左向き領域 右向き領域

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右のクローラを備えた下部走行体に上
   部旋回体を水平全方向へ旋回自在に載設し、夫々のクロ
   ーラを前後方向へ独立して駆動する左右の走行モータ
   と、夫々の走行モータへの油路を正転方向若しくは逆転
   方向へ切り替える左右の方向制御弁と、夫々の方向制御
   弁のスプールを切り替える左右の走行レバーとからなる
   油圧回路を備え、ロータリジョイントを介して前記油圧
   回路を接続した全旋回式建設機械に於いて、前記ロータ
   リジョイントに旋回位置検出装置を設けて、下部走行体
   に対する上部旋回体の旋回位置を判定可能にし、前記左
   右の走行レバーのノブに夫々進行方向の表示装置を設け
   るとともに、夫々の走行レバーの操作を検出する圧力セ
   ンサを設け、更に、前記油圧回路に左右の走行モータへ
   の油の流入方向を前後左右に入れ替える電磁弁を介装し
   たことを特徴とする全旋回式建設機械の走行誤操作防止
   装置。
2. 【請求項２】 前記旋回位置検出装置によって上部旋回
   体の旋回位置が前後逆向きになったと判定したときに
   は、前記電磁弁のソレノイドをオンまたはオフして電磁
   弁を切り替えるようにした請求項１記載の全旋回式建設
   機械の走行誤操作防止装置。
3. 【請求項３】 前記旋回位置検出装置によって上部旋回
   体の旋回位置が左向きまたは右向きになったと判定した
   ときには、前記左右の走行レバーのノブに設けられた進
   行方向の表示装置を点灯若しくは点滅させるようにした
   請求項１記載の全旋回式建設機械の走行誤操作防止装
   置。
4. 【請求項４】 前記電磁弁のソレノイドに保持回路を設
   け、圧力センサにより走行レバーが操作中であることを
   検出したときには、前記旋回位置検出装置の判定結果に
   拘わらず、該保持回路が作動して電磁弁のソレノイドが
   オンまたはオフの状態を保持するようにした請求項２記
   載の全旋回式建設機械の走行誤操作防止装置。