JPH084044A - 作業機の干渉防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ジャッキアップ操作とそれ以外の操作を差別
化でき、バケットと運転室との干渉防止を適正化する。 【構成】 運転室２ａの前方から下方にかけて、異常侵
入判定領域２２と干渉防止領域２１を内側から外側へ向
けて順に設け、これら各領域をコントローラの演算装置
に記憶させる。この演算装置は、バケット６の先端座標
を算出する座標演算部と、ブーム角度αが特定の角度ｋ
以上かを判断するブーム角判定部と、バケット先端座標
が各領域に侵入したか否かを判断する比較演算部と、等
を有し、バケットの先端が異常侵入判定領域内に侵入し
たとき、α≧ｋであれば、異常侵入と見做し、バケット
の先端が異常侵入判定領域から退避したとしても、作業
機の干渉方向への動作を禁止し続け、α＜ｋであれば、
ジャッキアップ操作と判断して異常侵入と見做さず、バ
ケットの先端が異常侵入判定領域から退避した時点で、
これらの動作を許可して通常の操作に自動復帰する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業機が運転室に近づ
いたときに、作業機の動作を自動停止させて両者の衝突
を回避する作業機の干渉防止装置に係り、特に、オフセ
ットシリンダを具備する小旋回油圧ショベル等の建設機
械に用いて好適な作業機の干渉防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２〜図１４はこの種の作業機の干渉
防止装置の従来技術として特開平５−２７２１５５号公
報に開示されたものであり、図１２は油圧ショベルの側
面図、図１３はその平面図、図１４は該油圧ショベルに
設定された干渉防止領域および緊急停止領域とバケット
との関係を示す側面図である。

【０００３】図１２と図１３において、１は走行体、２
は運転室２ａを有し走行体１の上部に配置された旋回体
であり、これら走行体１と旋回体２とで油圧ショベルの
本体を構成している。３は旋回体２における運転室２ａ
の右側方に回動可能に連結された第１ブーム、４は第１
ブーム３の先端に回動可能に連結された第２ブーム、５
は第２ブームの先端に回動可能に連結されたアーム、６
はアーム５の先端に回動可能に連結されたバケットであ
り、これら両ブーム３，４とアーム５およびバケット６
で作業機７を構成している。８は第１ブーム３を駆動す
るブームシリンダ、９は第２ブーム４を駆動するオフセ
ットシリンダ、１０はアーム５を駆動するアームシリン
ダ、１１はバケット６を駆動するバケットシリンダであ
り、図１３に示すように、第２ブーム４はオフセットシ
リンダ９によってアーム５とバケット６を第１ブーム３
に対して横方向に平行移動する。これら各シリンダ８，
９，１０，１１は運転室２ａ内に配置した操作レバーや
操作ペダル（いずれも図示せず）によって動作され、オ
ペレータがこれら操作レバーや操作ペダルを適宜操作す
ると、その操作量に応じた指示信号に基づいて、各シリ
ンダ８，９，１０，１１に供給される圧油の供給量が制
御される。１２は第１ブーム３の支点部Ｐに設けられた
ブーム角センサであり、旋回体２と第１ブーム３との相
対角度を検出する。また、１３は第２ブーム４の支点部
に設けられたオフセット角センサであり、第１ブーム３
と第２ブーム４間の相対角度、すなわちオフセット角を
検出する。さらに、１４はアーム５の支点部に設けられ
たアーム角センサであり、第２ブーム４とアーム５間の
相対角度を検出する。

【０００４】図１４において、１５は前記運転室２ａの
前方から下方にかけて設定された干渉防止領域、１６は
干渉防止領域１５の内側で運転室２ａの前方にのみ設定
された緊急停止領域であり、これら干渉防止領域１５と
緊急停止領域１６は図示せぬコントローラに記憶されて
いる。このコントローラは、前記各センサ１２，１３，
１４によって検出される各角度信号を入力し、各角度信
号から作業機７の姿勢を求め、バケット６が干渉防止領
域１５に侵入したと判断した場合は、前記操作レバーや
操作ペダルからの指示信号にかかわらず、バケット６が
運転室２ａにそれ以上近づかないように作業機７各部の
動作を自動停止する。

【０００５】すなわち、オフセットシリンダ９が左オフ
セット動作されてバケット６が運転室２ａの前方にある
とき、アーム５の引き（クラウド）動作と第１ブーム３
の上げ動作が単独あるいは複合操作されると、バケット
６は運転室２ａに近づく方向に移動するが、油圧回路の
左オフセットパイロット管路とブーム上げパイロット管
路およびアーム引きパイロット管路にはソレノイドバル
ブがそれぞれ設けられており、バケット６が干渉防止領
域１５に侵入した場合に、コントローラは各ソレノイド
バルブを動作する制御信号を出力し、それによって前述
した各パイロット管路の圧油が遮断されるため、左オフ
セット動作とアーム引き動作および第１ブームの上げ動
作はそれぞれ禁止される。また、ソレノイドバルブのス
ティック等の不良によって、バケット６が干渉防止領域
１５を越えて緊急停止領域１６まで侵入した場合は、パ
イロットポンプと各方向切換弁との管路に設けられた他
のソレノイドバルブがコントローラからの制御信号によ
って動作されるため、操作レバーと操作ペダルの操作に
かかわらず、作業機７はパイロットポンプから各方向切
換弁への圧油の供給が遮断されて緊急停止する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の作業機の干渉防止装置において、図１４に示すよう
に、アーム５を折り畳んだ姿勢で接地させ、この状態で
ブームシリンダ８を縮めてブーム３の下げ動作を行う
と、作業機７のジャッキアップ操作により走行体１の前
方が持ち上げられるが、ある程度まで走行体１が持ち上
げられると、アームシリンダ１０のロッド側に接続され
た管路の負荷圧が高くなり、該管路に設けられたリリー
フバルブが作動するため、アームシリンダ１０が伸ばさ
れてアーム５が引き方向に移動する。このとき、バケッ
ト６が運転室２ａの下部近傍にあると、バケット６が同
図の矢印方向に移動して緊急停止領域１６をかすめるた
め、操作レバーと操作ペダルの全操作が禁止されること
になる。したがって、このような場合は、各部品が正常
に機能しているにも拘らず、何らかの不良があると見做
して全操作を禁止することになり、不良原因を探求した
り通常の操作に復帰させるために多大の時間と労力が必
要になるという問題があった。

【０００７】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、ジャッキアップ操作
とそれ以外の操作とを差別化でき、バケットと運転室と
の干渉防止を適正化した作業機の干渉防止装置を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、運転室を有する本体と、この本体の前記
運転室の側方に回動可能に設けられた第１ブームと、こ
の第１ブームに対してオフセットシリンダによって横方
向に移動可能に連結された第２ブームと、この第２ブー
ムに対して回動可能に連結されたアームと、このアーム
に対して回動可能に連結されたバケットと、これら第
１，第２ブームとアームおよびバケットとで構成される
作業機を駆動するアクチュエータと、前記運転室の少な
くとも前方と前記第１ブームに対向する側方とに設定さ
れた干渉防止領域を記憶し、この干渉防止領域に前記バ
ケットが侵入したか否かを判断するコントローラとを備
え、前記バケットが前記干渉防止領域に侵入したとき
に、前記作業機が前記運転室と干渉する方向への動作を
禁止し、前記バケットが前記干渉防止領域から退避した
ときに、前記作業機の干渉方向への動作を許可するよう
にした作業機の干渉防止装置において、前記干渉防止領
域の内側に異常侵入判定領域を設定し、前記バケットが
前記干渉防止領域を越えてこの異常侵入判定領域に侵入
したときに、前記本体の前方の水平線と前記第１ブーム
とがなすブーム角度が特定角度以上の場合にのみ、前記
バケットが前記異常侵入判定領域から退避した後も、前
記作業機の干渉方向への動作を禁止し続けるようにした
ことを特徴とする。

【０００９】

【作用】オフセットシリンダが左オフセット動作された
状態で、アームの引き動作と第１ブームの上げ動作が単
独あるいは複合操作されると、バケットの先端は運転室
に近づく方向に移動し、センサやバルブ類が正常に機能
している場合は運転室の周囲に設定された干渉防止領域
内で自動停止し、ソレノイドバルブにスティック等の不
良がある場合は、干渉防止領域の内側に設定された異常
侵入判定領域内に侵入する。このとき、ブーム角度が特
定角度以上の場合には異常侵入と判定し、バケットが異
常侵入判定領域から退避した後も、作業機の干渉方向へ
の動作を禁止し続ける。また、アームを折り畳んだ姿勢
で接地させ、この状態でジャッキアップ操作を行うと、
本体は途中まで持ち上げられた後に停止し、代わりにア
ーム引き状態となってバケットが異常侵入判定領域に侵
入するが、この場合は異常侵入と判定せず、バケットが
異常侵入判定領域から退避された時点で作業機の干渉方
向への動作を許可する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は本発明の一実施例に係る作業機の干渉防止装
置を備えた油圧ショベルの側面図、図２は該油圧ショベ
ルのジャッキアップ操作時の側面図、図３は図１の干渉
防止装置の全体構成を示すブロック図、図４は油圧駆動
回路を示す回路図、図５〜図１１は演算装置の処理内容
を示すフローチャートであり、前述した図１２〜図１４
に対応する部分には同一符号を付してある。

【００１１】図１に示すように、本実施例に係る油圧シ
ョベルにおいては、運転室２ａの前方から下方にかけて
干渉防止領域２１が、該干渉防止領域２１の内側に異常
侵入判定領域２２がそれぞれ設定されており、これら各
領域２１，２２は後述するコントローラの演算装置に記
憶されている。前記干渉防止領域２１は、運転室２ａの
上部前方に直線状に延びる上部干渉防止領域２１ａと、
運転室２ａの下部前方から下方かけて円弧状に延びる下
部干渉防止領域２１ｂとからなり、この下部干渉防止領
域２１ｂは第１ブーム３の回動支点Ｐまたはその近傍を
中心軸とする曲面形状に形成されている。すなわち、通
常の領域と干渉防止領域２１の境界線をＺ１、干渉防止
領域２１と異常侵入判定領域２２の境界線をＺ２とする
と、運転室２ａの下部前方から下方かけて、これら境界
線Ｚ１，Ｚ２は回動支点Ｐを略中心に同心円状に形成さ
れている。

【００１２】図３において、１２，１３，１４は前述し
たブーム角センサ，オフセット角センサ，アーム角セン
サであり、これら各センサ１２，１３，１４によって検
出された各作業機部材間の相対角度信号θ１，θ２，θ
３はコントローラに内蔵された演算装置２３に入力され
る。この演算装置２３は、角度信号θ１，θ２，θ３に
基づいて作業機７上の所定箇所、例えばアーム５先端の
座標からバケット６の先端座標を算出する座標演算部２
４と、前述したブーム角センサ１２によって検出された
ブーム角度α（旋回体２の前方に延ばした水平線と第１
ブーム３の中心線とがなす角度）が特定の角度ｋ以上か
否かを判断するブーム角判定部２５と、前述した各領域
を記憶する干渉防止領域記憶部２６および異常侵入判定
領域記憶部２７と、座標演算部２４で算出されたバケッ
ト先端座標が各記憶部２６，２７内にあるか否かを判断
し、その結果に応じて所定の制御信号を出力する比較演
算部２９と、比較演算部２９からの制御信号に基づいて
油圧駆動回路３１へ所定の制御信号を出力する駆動制御
部３０とを備えている。この油圧駆動回路３１は、前記
駆動制御部３０からの制御信号の他に、運転室２ａ内に
配置した作業機７を操作するための操作手段、例えば操
作レバー３２からの指示信号を入力し、これらの信号に
基づいて各シリンダ８〜１１への作動油の供給量が制御
される。なお、バケット先端座標の算出に際しては、例
えば旋回体２と第１ブーム３との回動中心Ｐを原点とす
る座標系を予め設定しておき、各角度信号θ１，θ２，
θ３からこの座標系におけるアーム５の先端の座標値を
算出し、このアーム先端の座標値からバケット６の先端
の座標値を算出すれば良い。

【００１３】図４に示すように、前記油圧駆動回路３１
は、エンジンによって駆動される油圧ポンプ３３とパイ
ロットポンプ３４、油圧ポンプ３３から前記各シリンダ
８，９，１０に供給される作動油の流れを制御するブー
ム用方向切換弁３５，オフセット用方向切換弁３６，ア
ーム用方向切換弁３７、前記各シリンダ８，９，１０を
操作するブーム用パイロット弁３８，オフセット用パイ
ロット弁３９，アーム用パイロット弁４０等を備えてお
り、バケットシリンダ１１や走行モータ等の他のアクチ
ュエータについては図示省略してある。各パイロット弁
３８，３９，４０は前記パイロットポンプ３４に連通す
る左側の室と右側の室とを有しており、パイロットポン
プ３４から吐出される圧油は、前記操作レバー３２から
の指示信号に応じてこれら左または右側の室に供給され
る。

【００１４】前記ブーム用方向切換弁３５は左右両側に
パイロット室を有しており、このブーム用方向切換弁３
５の左側のパイロット室と前記ブーム用パイロット弁３
８の左側の室とはブーム上げパイロット管路４１によっ
て接続され、ブーム用方向切換弁３５の右側のパイロッ
ト室とブーム用パイロット弁３８の右側の室とはブーム
下げパイロット管路４２によって接続されている。ま
た、前記オフセット用方向切換弁３６も左右両側にパイ
ロット室を有しており、このオフセット用方向切換弁３
６の左側のパイロット室と前記オフセット用パイロット
弁３９の左側の室とは右オフセットパイロット管路４３
によって接続され、オフセット用方向切換弁３６の右側
のパイロット室とオフセット用パイロット弁３９右側の
室とは左オフセットパイロット管路４４によって接続さ
れている。さらに、前記アーム用方向切換弁３７も左右
両側にパイロット室を有しており、このアーム用方向切
換弁３７の左側のパイロット室と前記アーム用パイロッ
ト弁４０の左側の室とはアーム引きパイロット管路４５
によって接続され、アーム用方向切換弁３７の右側のパ
イロット室とアーム用パイロット弁４０右側の室とはア
ーム押しパイロット管路４６によって接続されている。

【００１５】前記ブーム上げパイロット管路４１にはブ
ーム用電磁比例減圧弁４７が、前記アーム引きパイロッ
ト管路４５にはアーム用電磁比例減圧弁４８がそれぞれ
介設されており、これら電磁比例減圧弁４７，４８はタ
ンクに接続されるポートを有している。これら電磁比例
減圧弁４７，４８は前記演算装置２３の駆動制御部３０
から出力される制御信号の電流値に比例して動作され、
通常は最大レベルの電流Ｉａを入力してブーム上げパイ
ロット管路４１とアーム引きパイロット管路４５を全開
し、制御信号として電流値が最小レベルの電流Ｉｂを入
力した場合、ブーム上げパイロット管路４１とアーム引
きパイロット管路４５の圧油を遮断してタンクに戻し、
制御信号として電流値が最大レベルと最小レベルの間の
電流Ｉｃを入力した場合、ブーム上げパイロット管路４
１とアーム引きパイロット管路４５の圧油を絞ってパイ
ロット圧を減圧する。一方、前記左オフセットパイロッ
ト管路４４にはオフセット用電磁切換弁４９が介設され
ており、この電磁切換弁４９はタンクに接続されるポー
トを有している。この電磁切換弁４９も前記演算装置２
３の駆動制御部３０から出力される制御信号によって切
り換え動作され、制御信号を入力した場合にのみ、左オ
フセットパイロット管路４４の圧油を遮断してタンクに
戻す。なお、各シリンダ８，９，１０のボトム側とロッ
ド側の管路にはそれぞれリリーフバルブが設けられてお
り、これらリリーフバルブは対応する管路の負荷圧が高
くなった場合に作動して、該管路の圧油をタンクに戻
す。

【００１６】次に、本実施例の動作を主に図５〜図１１
に示すフローチャートを用いて説明する。バケット６の
先端と運転室２ａとの接触のおそれがない通常操作の場
合、すなわち、バケット６が運転室２ａの周囲に設定さ
れた干渉防止領域２１の外側に位置している場合、ブー
ム用およびアーム用電磁比例減圧弁４７，４８とオフセ
ット用電磁切換弁４９は全て図４に示す位置にある。こ
の状態で、例えばブーム用の操作レバー３２が図４の左
側に倒されると、パイロットポンプ３４から吐出される
圧油は、ブーム用パイロット弁３８の左側の室からブー
ム上げパイロット管路４１、ブーム用電磁比例減圧弁４
７を経てブーム用方向切換弁３５の左側のパイロット室
に供給され、ブーム用方向切換弁３５は作動を開始す
る。そして、ブーム用方向切換弁３５が中立位置から左
側の位置に切り換えられると、油圧ポンプ３３の圧油は
ブーム用方向切換弁３５を経てブームシリンダ８のボト
ム側に供給され、ブームシリンダ８が伸長して第１ブー
ム３が上昇する。これとは反対に、ブーム用の操作レバ
ー３２が図４の右側に倒されると、パイロットポンプ３
４から吐出される圧油はブーム用パイロット弁３８の右
側の室からブーム下げパイロット管路４２を経てブーム
用方向切換弁３５の右側のパイロット室に供給され、ブ
ーム用方向切換弁３５は作動を開始する。そして、ブー
ム用方向切換弁３５が中立位置から右側の位置に切り換
えられると、油圧ポンプ３３の圧油はブーム方向切換弁
３５を経てブームシリンダ８のロッド側に供給され、ブ
ームシリンダ８が伸縮して第１ブーム３が下降する。同
様に、オフセット用操作レバー３２の操作量に応じてオ
フセットシリンダ９が伸縮し、アーム５とバケット６が
第１ブーム３に対して横方向に右オフセットあるいは左
オフセット操作され、また、操作レバー３２の操作量に
応じてアームシリンダ１０が伸縮し、アーム５が引きあ
るいは押し操作される。

【００１７】このとき、演算装置２３は、最初に図５の
手順Ｓ−１に示すように、異常処理のフラグがセットさ
れているか否かを判断し、フラグがセットされていない
場合は、手順Ｓ−２においてブーム角センサ１２とオフ
セット角センサ１３およびアーム角センサ１４からの相
対角度信号θ１，θ２，θ３を座標演算部２４に入力
し、次いで手順Ｓ−３において相対角度信号θ１，θ
２，θ３からアーム５先端の座標を演算した後、手順Ｓ
−４においてアーム先端座標からバケット先端座標を演
算する。次に、手順Ｓ−５に移行し、比較演算部２９は
バケット先端座標と異常侵入判定領域記憶部２７とを比
較し、バケット６の先端が異常侵入判定領域２２の内側
にあるか否か、換言すると、バケット６の先端が境界線
Ｚ２内に侵入したか否かを判断する。

【００１８】手順Ｓ−５での判断結果がＮＯのとき、す
なわち、バケット６の先端が異常侵入判定領域２２に侵
入していない場合は、手順Ｓ−６に移行し、比較演算部
２９は座標演算部２４で算出されたバケット先端座標と
干渉防止領域記憶部２６とを比較し、バケット６の先端
が干渉防止領域２１の内側にあるか否か、換言すると、
バケット６の先端が境界線Ｚ１と境界線Ｚ２との間にあ
るか否かを判断する。手順Ｓ−６での判断結果がＮＯの
とき、バケット６の先端は干渉防止領域２１の外側にあ
り、この場合は手順Ｓ−７に移行して通常処理が行われ
る。この通常処理の場合、図６に示すように、駆動制御
部３０はブーム用電磁比例減圧弁４７とアーム用電磁比
例減圧弁４８に最大レベルの電流Ｉａを出力すると共
に、オフセット用電磁切換弁４９に切換信号を出力せ
ず、ブーム上げパイロット管路４１とアーム引きパイロ
ット管路４５および左オフセットパイロット管路４４を
全開する。したがって、各シリンダ８，９，１０は対応
する操作レバー３２の操作量に応じた通常の動作が行わ
れる。

【００１９】また、手順Ｓ−６での判断結果がＹＥＳの
ときには手順Ｓ−８に移行し、比較演算部２９はバケッ
ト先端座標が下部干渉防止領域２１ｂ内にあるか否かを
判断する。手順Ｓ−８での判断結果がＮＯのとき、すな
わち、バケット６の先端が上部干渉防止領域２１ａ内に
ある場合は、手順Ｓ−９に移行して停止処理Ａが行われ
る。この場合、図７に示すように、駆動制御部３０はブ
ーム用電磁比例減圧弁４７とアーム用電磁比例減圧弁４
８に電流値が最大レベルと最小レベルの間の電流Ｉｃを
出力した後、最小レベルの電流Ｉｂを出力し、これによ
って、ブーム上げパイロット管路４１とアーム引きパイ
ロット管路４５の圧油を絞ってパイロット圧を減圧した
後、これらパイロット管路４１，４５の圧油を遮断して
タンクに戻す。また、駆動制御部３０はオフセット用電
磁切換弁４９に切換信号を出力し、左オフセットパイロ
ット管路４４の圧油を遮断してタンクに戻す。したがっ
て、バケット６の先端が運転室２ａに近づく方向に各操
作レバー３２を操作し、パイロットポンプ３４からブー
ム上げパイロット管路４１とアーム引きパイロット管路
４５および左オフセットパイロット管路４４に圧油が供
給されたとしても、これら管路４１，４４，４５にパイ
ロット圧が立たないため、作業機７は自動停止し、第１
ブーム３の上げ動作とアーム５の引き動作および左オフ
セット動作は禁止される。

【００２０】一方、手順Ｓ−８での判断結果がＹＥＳの
とき、すなわち、バケット６の先端が下部干渉防止領域
２１ｂ内にある場合は、手順Ｓ−１０に移行して停止処
理Ｂが行われる。この場合、図８に示すように、駆動制
御部３０はブーム用電磁比例減圧弁４７に最大レベルの
電流Ｉａを出力してブーム上げパイロット管路４１を全
開するが、アーム用電磁比例減圧弁４８に最小レベルの
電流Ｉｂを出力すると共に、オフセット用電磁切換弁４
９に切換信号を出力し、アーム引きパイロット管路４５
と左オフセットパイロット管路４４の圧油を遮断してタ
ンクに戻す。したがって、バケット６の先端が運転室２
ａに近づく方向に各操作レバー３２を操作しても、アー
ム５の引き動作と左オフセット動作とが禁止され、作業
機７は自動停止するが、第１ブーム３の上げ動作と下げ
動作を含みそれ以外の動作は許可される。その際、第１
ブーム３を上げまたは下げ動作すると、バケット６の先
端は第１ブーム３の回動支点Ｐを中心に下部干渉防止領
域２１ｂ内を回動するため、自動停止した後に第１ブー
ム３の動作を続行したとしても、バケット６の先端が運
転室２ａに干渉することはない。

【００２１】手順Ｓ−５での判断結果がＹＥＳのとき、
すなわち、バケット６の先端が異常侵入判定領域２２内
にある場合は手順Ｓ−１１に移行し、ブーム角判定部２
５は第１ブーム３のブーム角度αが特定の角度ｋ以上か
否かを判断する。手順Ｓ−１１での判断結果がＮＯのと
き、すなわち、ジャッキアップ操作のようにブーム角度
αがｋよりも小さくなるまで第１ブーム３が下げられる
と、手順Ｓ−１２に移行して停止処理Ｃが行われる。こ
の場合、図９に示すように、駆動制御部３０はブーム用
電磁比例減圧弁４７とアーム用電磁比例減圧弁４８に最
小レベルの電流Ｉｂを出力すると共に、オフセット用電
磁切換弁４９に切換信号を出力し、前述した停止処理Ａ
と同様に、干渉方向の動作を全て禁止して作業機７を緊
急停止させ、また、ブザーを鳴らしたりランプを点灯す
る等の警報を発して、オペレータに異常侵入判定領域２
２に侵入したことを知らせる。したがって、図２に示す
ように、ジャッキアップ操作時に、走行体１が途中まで
持ち上げられた後、アームシリンダ１０のロッド側管路
に設けられたリリーフバルブが作動して、バケット６が
下部干渉防止領域２１ｂを越えて異常侵入判定領域２２
内に侵入したとしても、この場合は異常侵入と見做さず
に停止処理Ｃが行われる。なお、前述した停止処理Ａと
停止処理Ｂおよび停止処理Ｃは、バケット６の先端を干
渉防止領域２１の外側まで退避させた位置で自動的に解
除され、再び前述した通常処理が行われる。

【００２２】一方、手順Ｓ−１１での判断結果がＹＥＳ
のとき、すなわち、各センサ１２〜１４や電磁比例減圧
弁４７，４８あるいは電磁切換弁４９等の不良が原因
で、バケット６の先端が境界線Ｚ２を越えて異常侵入判
定領域２２内に侵入すると、手順Ｓ−１３に移行して異
常処理が行われる。この場合、図１０に示すように、駆
動制御部３０はブーム用電磁比例減圧弁４７とアーム用
電磁比例減圧弁４８に最小レベルの電流Ｉｂを出力する
と共に、オフセット用電磁切換弁４９に切換信号を出力
し、前述した停止処理Ａと同様に、干渉方向の動作を全
て禁止して作業機７を緊急停止させる。また、異常処理
のフラグをセットすると共に、ブザーを鳴らしたりラン
プを点灯する等の警報を発して、オペレータに何らかの
異常があったことを知らせる。

【００２３】手順Ｓ−１３において異常処理のフラグが
セットされると、バケット６の先端を異常侵入判定領域
２２から干渉防止領域２１の外側まで退避させたとして
も、第１ブーム３の上げ動作とアーム５の引き動作およ
び左オフセット動作は禁止されたままであり、通常の作
業を行うことができなくなる。このような場合は、エン
ジンを停止させた状態で、不良の原因となったセンサや
バルブを正常なものに交換した後、再度エンジンを始動
させて手順Ｓ−１に戻る。前述したように、この手順Ｓ
−１において、異常処理のフラグがセットされているか
否かが判断され、この場合はフラグがセットされたまま
であるため、手順Ｓ−１から手順Ｓ−１４に移行して復
帰処理が行われる。図１１に示すように、この復帰処理
において、駆動制御部３０はブーム用電磁比例減圧弁４
７とアーム用電磁比例減圧弁４８に最小レベルの電流Ｉ
ｂを出力すると共に、オフセット用電磁切換弁４９に切
換信号を出力することにより、干渉方向の動作を全て禁
止する状態を維持し、例えばリセットスイッチから異常
復帰信号がオンされると、異常処理のフラグをリセット
して復帰処理が終了し、手順Ｓ−２に戻る。

【００２４】このように、上記実施例にあっては、セン
サやバルブ類に何らかの不良がある場合は、バケット６
の先端を異常侵入判定領域２２内で自動停止させ、復帰
処理が行われるまで作業機７の干渉方向への動作を禁止
し続けるため、バケット６が運転室２ａに衝突すること
を確実に防止できる。また、ジャッキアップ操作時にバ
ケット６の先端が異常侵入判定領域２２に侵入したとし
ても、この場合は異常侵入と判定せず、バケット６の先
端が異常侵入判定領域２２から退避した時点で通常の操
作に自動復帰するため、各部品が正常に機能しているに
も拘らず、異常修復のために多大の時間と労力を費やす
という無駄を省け、作業効率を高めることができる。

【００２５】また、バケット６の先端が干渉防止領域２
１に侵入して自動停止した場合でも、バケット６の先端
が運転室２ａの下部前方から下方にかけて設定された下
部干渉防止領域２１ｂ内に位置している場合は、第１ブ
ーム３を上げまたは下げ操作したとしても、バケット６
の先端は曲面形状の下部干渉防止領域２１ｂ内を回動し
て運転室２ａと干渉しないため、作業を中断することな
く第１ブーム３の上げ動作と下げ動作を引き続き行うこ
とができる。さらに、下部干渉防止領域２１ｂの曲面形
状によって自動停止後の第１ブーム３の下げ動作を可能
にしているため、ブーム下げパイロット管路４２にブー
ム下げ動作を禁止するソレノイドバルブを設ける必要は
なくなり、コストの上昇を抑えることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
干渉防止領域の内側に作業機の干渉方向への動作を禁止
し続ける異常侵入判定領域を設定し、ジャッキアップ操
作時は、バケットの先端が異常侵入判定領域に侵入した
としても、これを異常侵入と判定しないようにしたた
め、ジャッキアップ操作とそれ以外の操作が差別化さ
れ、作業効率の高い作業機の干渉防止装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る作業機の干渉防止装置
を備えた油圧ショベルの側面図である。

【図２】該油圧ショベルのジャッキアップ操作時の側面
図である。

【図３】図１の干渉防止装置の全体構成を示すブロック
図である。

【図４】図３の干渉防止装置に備えられる油圧駆動回路
を示す回路図である。

【図５】図３の干渉防止装置に備えられる演算装置の処
理内容を示すフローチャートである。

【図６】図５の演算装置の通常処理を示すフローチャー
トである。

【図７】図５の演算装置の停止処理Ａを示すフローチャ
ートである。

【図８】図５の演算装置の停止処理Ｂを示すフローチャ
ートである。

【図９】図５の演算装置の停止処理Ｃを示すフローチャ
ートである。

【図１０】図５の演算装置の異常処理を示すフローチャ
ートである。

【図１１】図５の演算装置の復帰処理を示すフローチャ
ートである。

【図１２】従来例に係る作業機の干渉防止装置を備えた
油圧ショベルの側面図である。

【図１３】該油圧ショベルの平面図である。

【図１４】該油圧ショベルに設定された干渉防止領域お
よび緊急停止領域とバケットとの関係を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

２ 旋回体 ２ａ 運転室 ３ 第１ブーム ４ 第２ブーム ５ アーム ６ バケット ７ 作業機 ８ ブームシリンダ ９ オフセットシリンダ １０ アームシリンダ １２ ブーム角センサ １３ オフセット角センサ １４ アーム角センサ ２１ 干渉防止領域 ２１ａ 上部干渉防止領域 ２１ｂ 下部干渉防止領域 ２２ 異常侵入判定領域 ２３ 演算装置 ２４ 座標演算部 ２５ ブーム角判定部 ２６ 干渉防止領域記憶部 ２７ 異常侵入判定領域記憶部 ２９ 比較演算部 ３０ 駆動制御部 ３１ 油圧駆動回路 ３２ 操作レバー ４７ ブーム用電磁比例減圧弁 ４８ アーム用電磁比例減圧弁 ４９ オフセット用電磁切換弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 孝治 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 山田 修道 富山県富山市石金20番地 株式会社不二越 内 (72)発明者 松田 隆 富山県富山市石金20番地 株式会社不二越 内 (72)発明者 石坂 俊之 富山県富山市石金20番地 株式会社不二越 内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転室を有する本体と、この本体の前記
   運転室の側方に回動可能に設けられた第１ブームと、こ
   の第１ブームに対してオフセットシリンダによって横方
   向に移動可能に連結された第２ブームと、この第２ブー
   ムに対して回動可能に連結されたアームと、このアーム
   に対して回動可能に連結されたバケットと、これら第
   １，第２ブームとアームおよびバケットとで構成される
   作業機を駆動するアクチュエータと、前記運転室の少な
   くとも前方と前記第１ブームに対向する側方とに設定さ
   れた干渉防止領域を記憶し、この干渉防止領域に前記バ
   ケットが侵入したか否かを判断するコントローラとを備
   え、前記バケットが前記干渉防止領域に侵入したとき
   に、前記作業機が前記運転室と干渉する方向への動作を
   禁止し、前記バケットが前記干渉防止領域から退避した
   ときに、前記作業機の干渉方向への動作を許可するよう
   にした作業機の干渉防止装置において、 前記干渉防止領域の内側に異常侵入判定領域を設定し、
   前記バケットが前記干渉防止領域を越えてこの異常侵入
   判定領域に侵入したときに、前記本体の前方の水平線と
   前記第１ブームとがなすブーム角度が特定角度以上の場
   合にのみ、前記バケットが前記異常侵入判定領域から退
   避した後も、前記作業機の干渉方向への動作を禁止し続
   けるようにしたことを特徴とする作業機の干渉防止装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、前記干渉防止
   領域を前記運転室の下部前方から下方にかけて曲面形状
   に設定すると共に、この曲面の中心軸と前記第１ブーム
   の回動支点とをほぼ一致させたことを特徴とする作業機
   の干渉防止装置。