特開 2023-66445 作業機械、ショベル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023066445

(43)【公開日】2023-05-16

(54)【発明の名称】作業機械、ショベル

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/20 20060101AFI20230509BHJP

   E02F 9/22 20060101ALI20230509BHJP

   E02F 9/14 20060101ALI20230509BHJP

【ＦＩ】

E02F9/20 C

E02F9/22 E

E02F9/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021177039

(22)【出願日】2021-10-29

(71)【出願人】

【識別番号】502246528

【氏名又は名称】住友建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】松橋 唯希

(72)【発明者】

【氏名】野元 直樹

(72)【発明者】

【氏名】山本 崇司

【テーマコード（参考）】

2D003

【Ｆターム（参考）】

2D003AA01

2D003AB04

2D003AB05

2D003DA04

(57)【要約】

【課題】誤動作を防止することを目的とする。
【解決手段】バケットのみを操作することを前提とした第一の状態と、前記バケットとは異なる種類のエンドアタッチメントを操作することを前提とした第二の状態と、を切り換える切り換えスイッチと、前記バケットとは異なる種類のエンドアタッチメントに対する操作に応じた電気信号を出力する操作装置と、を有し、前記第一の状態において、前記操作装置に対する操作を無効とする、作業機械である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バケットのみを操作することを前提とした第一の状態と、前記バケットとは異なる種類のエンドアタッチメントを操作することを前提とした第二の状態と、を切り換える切り換えスイッチと、
前記バケットとは異なる種類のエンドアタッチメントに対する操作に応じた電気信号を出力する操作装置と、を有し、
前記第一の状態において、前記操作装置に対する操作を無効とする、作業機械。

【請求項2】

前記切り換えスイッチにより、前記第一の状態が前記第二の状態へ切り換えられた場合に、前記操作装置に対する操作を有効にする、請求項１記載の作業機械。

【請求項3】

前記第一の状態が前記第二の状態へ切り換えられた場合に、前記操作装置に対して電力を供給することで、前記操作装置に対する操作を有効にする、請求項１または２記載の作業機械。

【請求項4】

前記第二の状態が前記第一の状態へ切り換えられた場合に、前記操作装置に対する電力の供給を停止することで、前記操作装置に対する操作を無効にする、請求項１乃至３の何れか一項に記載の作業機械。

【請求項5】

前記操作装置は、スライドスイッチ、若しくは、予備ペダルである、請求項１乃至４の何れか一項に記載の作業機械。

【請求項6】

前記切り換えスイッチに対する操作に応じて、前記操作装置への電力の供給と停止を制御する電源コントローラと、電源スイッチと、を有する、請求項１乃至５の何れか一項に記載の作業機械。

【請求項7】

エンドアタッチメントが操作される第一の状態と、操作に応じた電気信号を出力する操作装置により前記エンドアタッチメントとは種類が異なる他のエンドアタッチメントが操作される第二の状態と、を切り換える切り換えスイッチと、
前記操作装置と、を有し、
前記第一の状態において、前記操作装置に対する操作を無効とする、ショベル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業機械、ショベルに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、バケットに対向するようにアームの先端に回動可能に取り付けられたサムを有し、岩石やコンクリート床等の掘削に際して、掘削した岩石やコンクリート塊を、バケットとサムとの協働により把持する作業機械が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－２０３４３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した従来の作業機械において、サムを操作するためのスライドスイッチ等が操作レバー上に搭載されていた場合、オペレータが、レバー操作中等に、意図せずにスライドスイッチに触れ、サムを動作させてしまう可能性がある。従来では、このような意図しない誤動作により、サムとバケットと接触し、損傷する虞が生じる。

【0005】

そこで、上記事情に鑑み、誤動作を防止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

開示の作業機械は、バケットのみを操作することを前提とした第一の状態と、前記バケットとは異なる種類のエンドアタッチメントを操作することを前提とした第二の状態と、を切り換える切り換えスイッチと、前記バケットとは異なる種類のエンドアタッチメントに対する操作に応じた電気信号を出力する操作装置と、を有し、前記第一の状態において、前記操作装置に対する操作を無効とする、作業機械である。

【0007】

開示のショベルは、エンドアタッチメントが操作される第一の状態と、操作に応じた電気信号を出力する操作装置により前記エンドアタッチメントとは種類が異なる他のエンドアタッチメントが操作される第二の状態と、を切り換える切り換えスイッチと、前記操作装置と、を有し、前記第一の状態において、前記操作装置に対する操作を無効とする、ショベルである。

【発明の効果】

【0008】

誤動作を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る作業機械の側面図である。

【図2】キャビンの内部の上面図である。

【図3】ショベルに搭載される油圧回路の構成例を示す図である。

【図4】ショベルの動作を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（実施形態）
以下に、図面を参照して、実施形態について説明する。なお、添付図面において、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は互いに直交する軸である。具体的には、Ｘ軸は、ショベルの前後軸に沿って延び、Ｙ軸は、ショベルの左右軸に沿って延び、Ｚ軸は、ショベルの旋回軸に沿って延びる。本実施形態では、Ｘ軸及びＹ軸は水平方向に延び、Ｚ軸は鉛直方向に延びる。

【0011】

最初に、図１を参照して、本発明の実施形態に係る作業機械としてのショベル１００について説明する。図１は、ショベルの側面図である。

【0012】

本実施形態では、ショベル１００の下部走行体１は被駆動体としてのクローラ１Ｃを含む。クローラ１Ｃは、下部走行体１に搭載されている左走行用油圧モータ１Ａ、右走行用油圧モータ１Ｂによって駆動される。但し、左走行用油圧モータ１Ａ、右走行用油圧モータ１Ｂは、電動アクチュエータとしての走行用電動発電機であってもよい。具体的には、クローラ１Ｃは左クローラ１ＣＬ及び右クローラ１ＣＲを含む。左クローラ１ＣＬは左走行用油圧モータ１Ａによって駆動され、右クローラ１ＣＲは右走行用油圧モータ１Ｂによって駆動される。下部走行体１は、クローラ１Ｃによって駆動されるため、被駆動体として機能する。

【0013】

下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載されている。被駆動体としての旋回機構２は、上部旋回体３に搭載されている旋回用油圧モータ２Ａによって駆動される。但し、旋回用油圧モータ２Ａは、電動アクチュエータとしての旋回用電動発電機であってもよい。上部旋回体３は、旋回機構２によって駆動されるため、被駆動体として機能する。

【0014】

上部旋回体３には被駆動体としてのブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端には被駆動体としてのアーム５が取り付けられ、アーム５の先端に被駆動体及びエンドアタッチメントとしてのバケット６と、サム６Ａとが取り付けられている。ブーム４、アーム５、バケット６、サム６Ａは、アタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成する。

【0015】

ブーム４はブームシリンダ７で駆動され、アーム５はアームシリンダ８で駆動される。また、バケット６はバケットシリンダ９で駆動される。サム６Ａは、予備アタッチメントの一例であり、予備シリンダ６Ｂにより駆動（開閉）される。

【0016】

なお、予備アタッチメントとは、ショベル１００に装着が可能なエンドアタッチメントのうち、バケット６以外のエンドアタッチメントを示す。

【0017】

サム６Ａは、掘削作業に際して補助的に用いられるものであり、バケット６に対向するようにアーム５の先端に回動可能に取り付けられている。ショベル１００は、例えば、岩石やコンクリート床等を掘削する際に、掘削した岩石やコンクリート塊を、バケット６とサム６Ａとの協働により把持する。

【0018】

ブーム４にはブーム角度センサＳ１が取り付けられ、アーム５にはアーム角度センサＳ２が取り付けられ、バケット６にはバケット角度センサＳ３が取り付けられている。

【0019】

ブーム角度センサＳ１はブーム４の回動角度を検出する。本実施形態では、ブーム角度センサＳ１は加速度センサであり、上部旋回体３に対するブーム４の回動角度であるブーム角度を検出できる。ブーム角度は、例えば、ブーム４を最も下げたときに最小角度となり、ブーム４を上げるにつれて大きくなる。

【0020】

アーム角度センサＳ２はアーム５の回動角度を検出する。本実施形態では、アーム角度センサＳ２は加速度センサであり、ブーム４に対するアーム５の回動角度であるアーム角度を検出できる。アーム角度は、例えば、アーム５を最も閉じたときに最小角度となり、アーム５を開くにつれて大きくなる。

【0021】

バケット角度センサＳ３はバケット６の回動角度を検出する。本実施形態では、バケット角度センサＳ３は加速度センサであり、アーム５に対するバケット６の回動角度であるバケット角度を検出できる。バケット角度は、例えば、バケット６を最も閉じたときに最小角度となり、バケット６を開くにつれて大きくなる。

【0022】

ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２及びバケット角度センサＳ３はそれぞれ、可変抵抗器を利用したポテンショメータ、対応する油圧シリンダのストローク量を検出するストロークセンサ、連結ピン回りの回動角度を検出するロータリエンコーダ、ジャイロセンサ、加速度センサとジャイロセンサの組み合わせ等であってもよい。

【0023】

上部旋回体３には、運転室としてのキャビン１０が設けられ、且つ、ショベル１００の原動機としてのエンジン１１等が搭載されている。また、上部旋回体３には、コントローラ３０、物体検知装置７０、撮像装置８０、向き検出装置８５、機体傾斜センサＳ４、旋回角速度センサＳ５等が取り付けられている。キャビン１０の内部には、操作装置２６等が設けられている。なお、本書では、便宜上、上部旋回体３における、ブーム４が取り付けられている側を前方とし、カウンタウェイトが取り付けられている側を後方とする。

【0024】

なお、原動機として、エンジン１１を用いずに電動モータを利用してもよい。この場合、電動モータへ電力を供給するため蓄電装置も搭載される。蓄電装置は、電力を蓄えるための装置であり、例えば、電気二重層キャパシタ、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等である。インバータを用いて電動モータを制御することで、蓄電装置にて蓄電された電力により、後述するメインポンプ１４を回転駆動させる。

【0025】

コントローラ３０は、ショベル１００を制御するための制御装置である。本実施形態では、コントローラ３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えたコンピュータで構成されている。そして、コントローラ３０は、各機能要素に対応するプログラムをＲＯＭから読み出してＲＡＭにロードし、対応する処理をＣＰＵに実行させる。

【0026】

物体検知装置７０は、ショベル１００の周囲に存在する物体を検知するように構成されている。また、物体検知装置７０は、物体検知装置７０又はショベル１００から認識された物体までの距離を算出するように構成されていてもよい。物体は、例えば、人、動物、車両、建設機械、建造物、穴等を含む。物体検知装置７０は、例えば、超音波センサ、ミリ波レーダ、ステレオカメラ、ＬＩＤＡＲ、距離画像センサ、赤外線センサ等を含む。本実施形態では、物体検知装置７０は、キャビン１０の上面前端に取り付けられた前方センサ７０Ｆ、上部旋回体３の上面後端に取り付けられた後方センサ７０Ｂ、上部旋回体３の上面左端に取り付けられた左方センサ７０Ｌ、及び、上部旋回体３の上面右端に取り付けられた右方センサ７０Ｒを含む。

【0027】

物体検知装置７０は、ショベル１００の周囲に設定された所定領域内の所定物体を検知するように構成されていてもよい。例えば、人と人以外の物体とを区別できるように構成されていてもよい。

【0028】

撮像装置８０は、ショベル１００の周囲を撮像するように構成されている。本実施形態では、撮像装置８０は、上部旋回体３の上面後端に取り付けられた後方カメラ８０Ｂ、上部旋回体３の上面左端に取り付けられた左方カメラ８０Ｌ、及び、上部旋回体３の上面右端に取り付けられた右方カメラ８０Ｒを含む。前方カメラを含んでいてもよい。

【0029】

後方カメラ８０Ｂは後方センサ７０Ｂに隣接して配置され、左方カメラ８０Ｌは左方センサ７０Ｌに隣接して配置され、且つ、右方カメラ８０Ｒは右方センサ７０Ｒに隣接して配置されている。前方カメラは、前方センサ７０Ｆに隣接して配置されていてもよい。

【0030】

撮像装置８０が撮像した画像は、キャビン１０内に設置されている表示装置３３に表示される。撮像装置８０は、俯瞰画像等の視点変換画像を表示装置３３に表示できるように構成されていてもよい。俯瞰画像は、例えば、後方カメラ８０Ｂ、左方カメラ８０Ｌ及び右方カメラ８０Ｒのそれぞれが出力する画像を合成して生成される。

【0031】

撮像装置８０は、物体検知装置として機能してもよい。この場合、物体検知装置７０は省略されてもよい。

【0032】

この構成により、ショベル１００は、物体検知装置７０が検知した物体の画像を表示装置３３に表示できる。そのため、ショベル１００の操作者は、被駆動体の動作が制限或いは禁止された場合、表示装置３３に表示されている画像を見ることで、その原因となった物体が何であるかをすぐに確認できる。

【0033】

向き検出装置８５は、上部旋回体３の向きと下部走行体１の向きとの相対的な関係に関する情報（以下、「向きに関する情報」とする。）を検出するように構成されている。例えば、向き検出装置８５は、下部走行体１に取り付けられた地磁気センサと上部旋回体３に取り付けられた地磁気センサの組み合わせで構成されていてもよい。

【0034】

或いは、向き検出装置８５は、下部走行体１に取り付けられたＧＮＳＳ受信機と上部旋回体３に取り付けられたＧＮＳＳ受信機の組み合わせで構成されていてもよい。旋回用電動発電機で上部旋回体３が旋回駆動される構成では、向き検出装置８５は、レゾルバで構成されていてもよい。向き検出装置８５は、例えば、下部走行体１と上部旋回体３との間の相対回転を実現する旋回機構２に関連して設けられるセンタージョイントに配置されていてもよい。

【0035】

機体傾斜センサＳ４は、所定の平面に対するショベル１００の傾斜を検出する。本実施形態では、機体傾斜センサＳ４は、水平面に関する上部旋回体３の前後軸の傾斜角及び左右軸の傾斜角を検出する加速度センサである。加速度センサとジャイロセンサの組み合わせで構成されていてもよい。上部旋回体３の前後軸及び左右軸は、例えば、互いに直交してショベル１００の旋回軸上の一点であるショベル中心点を通る。

【0036】

旋回角速度センサＳ５は、上部旋回体３の旋回角速度を検出する。本実施形態では、ジャイロセンサである。レゾルバ、ロータリエンコーダ等であってもよい。旋回角速度センサＳ５は、旋回速度を検出してもよい。旋回速度は、旋回角速度から算出されてもよい。

【0037】

以下では、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、機体傾斜センサＳ４及び旋回角速度センサＳ５の任意の組み合わせは、集合的に姿勢センサとも称される。

【0038】

以下に、図２を参照して、本実施形態のキャビン１０の内部について説明する。図２は、キャビンの内部の上面図である。

【0039】

本実施形態では、操作装置２６は、左操作レバー２６Ａ、右操作レバー２６Ｂ、左走行ペダル２６Ｃ、右走行ペダル２６Ｄ、左走行レバー２６Ｅ、右走行レバー２６Ｆ及びスライドスイッチ２６Ｇを含む。左操作レバー２６Ａ、右操作レバー２６Ｂ、左走行ペダル２６Ｃ、右走行ペダル２６Ｄ、左走行レバー２６Ｅ、右走行レバー２６Ｆは、油圧式操作レバーである。スライドスイッチ２６Ｇは、電源が供給されて操作に応じた電気信号を出力する操作装置である。

【0040】

キャビン１０内には運転席１１０が設置されている。運転席１１０はオペレータ（操作者）が着座する座部１０２と背もたれ１０４とを含む。運転席１１０はリクライニングシートであり、背もたれ１０４の傾斜角度は調節可能である。運転席１１０の左側には左アームレスト１０６Ａが配置され、右側には右アームレスト１０６Ｂが配置されている。左アームレスト１０６Ａ及び右アームレスト１０６Ｂは背もたれ１０４によって回動可能に支持されている。

【0041】

運転席１１０の左側には左側コンソール１２０Ａが配置され、右側には右側コンソール１２０Ｂが配置されている。左側コンソール１２０Ａ及び右側コンソール１２０Ｂは、運転席１１０の前後方向に沿って延在するよう設けられている。運転席１１０は、前後方向にスライド可能に構成されている。運転席１１０は、左側コンソール１２０Ａ及び右側コンソール１２０Ｂと共に前後方向へのスライドが可能であってよい。

【0042】

左側コンソール１２０Ａの前部には左操作レバー２６Ａが設けられている。同様に、右側コンソール１２０Ｂの前部には右操作レバー２６Ｂが設けられている。運転席１１０に着座したオペレータは、左手で左操作レバー２６Ａを把持しながら左操作レバー２６Ａを操作でき、且つ右手で右操作レバー２６Ｂを把持しながら右操作レバー２６Ｂを操作できる。

【0043】

具体的には、運転席１１０に着座したオペレータは、左手で左操作レバー２６Ａを操作してアームシリンダ８及び旋回用油圧モータ２Ａを駆動できる。また、運転席１１０に着座したオペレータは、右手で右操作レバー２６Ｂを操作してブームシリンダ７及びバケットシリンダ９を駆動できる。なお、左操作レバー２６Ａ及び右操作レバー２６Ｂのそれぞれの基部はレバーブーツ２７で覆われている。

【0044】

また、左操作レバー２６Ａ上には、スライドスイッチ２６Ｇが配置されている。運転席１１０に着座したオペレータは、左操作レバー２６Ａを握った状態で、左手の親指等によって、スライドスイッチ２６Ｇを操作できる。具体的には、運転席１１０に着座したオペレータは、左手でスライドスイッチ２６Ｇを操作して、予備シリンダ６Ｂを駆動できる。
スライドスイッチ２６Ｇは、バケット６とは異なる種類のエンドアタッチメントに対する操作に応じた電気信号を出力する操作装置として機能する。

【0045】

運転席１１０の前方の床面には左走行ペダル２６Ｃ及び右走行ペダル２６Ｄが配置されている。運転席１１０に着座したオペレータは、左足で左走行ペダル２６Ｃを操作して左走行用油圧モータ１Ａを駆動できる。また、運転席１１０に着座したオペレータは、右足で右走行ペダル２６Ｄを操作して右走行用油圧モータ１Ｂを駆動できる。

【0046】

左走行ペダル２６Ｃの近傍からは左走行レバー２６Ｅが上方に向けて延在している。運転席１１０に着座したオペレータは、左手で左走行レバー２６Ｅを把持しながら操作することで、左走行ペダル２６Ｃを介した操作と同様に、左走行用油圧モータ１Ａを駆動できる。また、右走行ペダル２６Ｄの近傍からは右走行レバー２６Ｆが上方に向けて延在している。運転席１１０に着座したオペレータは、右手で右走行レバー２６Ｆを把持しながら操作することで、右走行ペダル２６Ｄを介した操作と同様に、右走行用油圧モータ１Ｂを駆動できる。

【0047】

キャビン１０内の右前部には、ショベル１００の作業条件又は動作状態等の情報を表示する表示装置３３が配置されている。運転席１１０に着座したオペレータは表示装置３３に表示された各種情報を確認しながらショベル１００による作業を行うことができる。また、表示装置３３には、スイッチ３４が設けられている。

【0048】

運転席１１０の左側（すなわち、乗降用ドアがある側）には、ゲートロックレバー１４０が設けられている。ゲートロックレバー１４０が引き上げられると（ロック解除状態になると）、油圧アクチュエータは動作可能となり、オペレータは、ショベル１００を操作できる。ゲートロックレバー１４０が押し下げられると（ロック状態になると）、油圧アクチュエータは動作不能となり、オペレータは、ショベル１００を操作できない。

【0049】

このように、オペレータが運転席１１０に着座してゲートロックレバー１４０を引き上げた状態にしない限り、ショベル１００は動作せず、ショベル１００の周囲で作業する作業者等の安全性は保たれる。

【0050】

運転席１１０の右側コンソール１２０Ｂより右側には、窓側コンソール１２０Ｃが設置されている。図２では、窓側コンソール１２０Ｃは、キャビン１０の前後方向の全長に亘って延在し、右側コンソール１２０Ｂと平行に設けられている。表示装置３３は窓側コンソール１２０Ｃの前部に設置されている。また、窓側コンソール１２０Ｃには、イグニッションスイッチ４２及びラジオ４３等が設置されている。イグニッションスイッチ４２及びラジオ４３等は、左側コンソール１２０Ａ、又は、右側コンソール１２０Ｂに設置されていてもよい。

【0051】

左アームレスト１０６Ａは、左側コンソール１２０Ａの上に配置されている。また、右アームレスト１０６Ｂは、右側コンソール１２０Ｂの上に配置されている。具体的には、左アームレスト１０６Ａは、上から視たときに、左アームレスト１０６Ａの少なくとも一部が左側コンソール１２０Ａの一部を覆うように配置されている。右アームレスト１０６Ｂについても同様である。

【0052】

また、右側コンソール１２０Ｂにおいて、右アームレスト１０６Ｂと右操作レバー２６Ｂとの間の位置にスイッチパネル４１が配置されている。スイッチパネル４１は、スイッチ４１ａ～４１ｆとダイヤル３２とを含む。ダイヤル３２にはスイッチ３５が設けられている。

【0053】

スイッチパネル４１に配置されるスイッチ４１ａ～４１ｆには、ショベル１００の運転中に使用頻度が高い機能が割り当てられる。例えば、スイッチ４１ａ～４１ｆは、設定状態を切り換えるためのスイッチである走行切り換えスイッチ、操作モード切り換え（アタッチメント切り換え）スイッチ、及びクレーンモード切り換えスイッチ、並びに、装備品のＯＮ／ＯＦＦスイッチとしてのワイパースイッチ、ライトスイッチ、及びウィンドウォッシャースイッチ等を含む。

【0054】

本実施形態のショベル１００は、スイッチパネル４１において、予備操作モードを選択する操作が行われると、スライドスイッチ２６Ｇに対する操作が有効となる。また、本実施形態では、予備操作モードの選択を解除する操作が行われると、スライドスイッチ２６Ｇに対する操作が無効となる。本実施形態では、予備操作モードの選択が解除されると、ショベル１００の操作モードがバケットモードに切り換わる。

【0055】

ここで、本実施形態のショベル１００の操作モード（状態）について説明する。本実施形態では、オペレータによって、バケット６のみがエンドアタッチメントに選択された状態をバケットモード（第一のモード）と表現する。言い換えれば、バケットモードとは、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、走行用油圧モータ１Ａ、１Ｂ、旋回用油圧モータ２Ａを駆動させて、エンドアタッチメントとしてバケット６のみを操作することを前提とした状態（第一の状態）である。

【0056】

また、本実施形態では、オペレータによって、エンドアタッチメントとして、バケット６とサム６Ａとが選択された状態を予備操作モード（第二のモード）と表現する。言い換えれば、予備操作モードとは、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、予備シリンダ６Ｂ、左走行用油圧モータ１Ａ、右走行用油圧モータ１Ｂ、旋回用油圧モータ２Ａを駆動させて、バケット６以外のエンドアタッチメントを操作することを前提とした状態（第二の状態）である。なお、予備操作モードでは、図１に示す如く、バケット６以外のエンドアタッチメントに加えてバケット６の操作を行うこともできる。

【0057】

本実施形態では、ショベル１００がバケットモードである場合には、スライドスイッチ２６Ｇに対する操作が無効とされる。このため、本実施形態では、バケットモードにおいて、オペレータが意図せずにスライドスイッチ２６Ｇに触れた場合であっても、予備シリンダ６Ｂは駆動せず、サム６Ａがオペレータの意図に反して動作することを防止できる。

【0058】

次に、図３を参照し、図１のショベル１００に搭載される油圧回路の構成例について説明する。図３は、ショベルに搭載される油圧回路の構成例を示す図である。図３では、高圧油圧ライン、パイロットライン、及び電気制御系をそれぞれ実線、破線、及び一点鎖線で示す。

【0059】

メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒは、エンジン１１によって駆動される可変容量型油圧ポンプである。本実施形態では、メインポンプ１４Ｌは、コントロールバルブ１７を構成する制御弁１７１Ｌ～１７５Ｌのそれぞれを通るセンターバイパス油路２１Ｌを通じて作動油タンクＴまで作動油を循環させる。また、メインポンプ１４Ｌは、センターバイパス油路２１Ｌに平行に伸びるパラレル油路２２Ｌを通じて制御弁１７２Ｌ～１７５Ｌのそれぞれに作動油を供給可能である。同様に、メインポンプ１４Ｒは、コントロールバルブ１７を構成する制御弁１７１Ｒ～１７５Ｒのそれぞれを通るセンターバイパス油路２１Ｒを通じて作動油タンクＴまで作動油を循環させる。また、メインポンプ１４Ｒは、センターバイパス油路２１Ｒに平行に伸びるパラレル油路２２Ｒを通じて制御弁１７２Ｒ～１７５Ｒのそれぞれに作動油を供給可能である。以下では、メインポンプ１４Ｌ及びメインポンプ１４Ｒは、集合的に「メインポンプ１４」として参照される場合もある。左右一対で構成される他の構成要素についても同様である。

【0060】

制御弁１７１Ｌは、左走行レバーが操作された場合に、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を左走行用油圧モータ１Ａに供給するために作動油の流れを切り替えるスプール弁である。

【0061】

制御弁１７１Ｒは、走行直進弁としてのスプール弁である。本実施形態では、制御弁１７１Ｒは、第１弁位置及び第２弁位置を有する。第１弁位置は、メインポンプ１４Ｌとパラレル油路２２Ｌとを連通する流路と、メインポンプ１４Ｒと制御弁１７２Ｒとを連通する流路と有する。第２弁位置は、メインポンプ１４Ｒとパラレル油路２２Ｌとを連通する流路と、メインポンプ１４Ｌと制御弁１７２Ｒとを連通する流路とを有する。

【0062】

制御弁１７２Ｌは、スライドスイッチ２６Ｇに対する操作が有効とされた状態で、スライドスイッチ２６Ｇが操作された場合に、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を予備シリンダ６Ｂに供給するために作動油の流れを切り替えるスプール弁である。

【0063】

制御弁１７２Ｒは、右走行レバーが操作された場合に、メインポンプ１４が吐出する作動油を右走行用油圧モータ１Ｂに供給するために作動油の流れを切り替えるスプール弁である。

【0064】

制御弁１７３Ｌは、旋回操作レバーが操作された場合に、メインポンプ１４が吐出する作動油を旋回用油圧モータ２Ａに供給するために作動油の流れを切り替えるスプール弁である。

【0065】

制御弁１７３Ｒは、バケット操作レバーが操作された場合に、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をバケットシリンダ９へ供給するために作動油の流れを切り替えるスプール弁である。

【0066】

制御弁１７４Ｌ、１７４Ｒは、ブーム操作レバーが操作された場合に、メインポンプ１４が吐出する作動油をブームシリンダ７へ供給するために作動油の流れを切り替えるスプール弁である。制御弁１７４Ｌは、ブーム操作レバーが所定のレバー操作量以上でブーム上げ方向に操作された場合に、作動油を追加的にブームシリンダ７に供給する。

【0067】

制御弁１７５Ｌ、１７５Ｒは、アーム操作レバーが操作された場合に、メインポンプ１４が吐出する作動油をアームシリンダ８へ供給するために作動油の流れを切り替えるスプール弁である。制御弁１７５Ｒは、アーム操作レバーが所定のレバー操作量以上で操作された場合に、作動油を追加的にアームシリンダ８に供給する。

【0068】

左走行用油圧モータ１Ａ、予備シリンダ６Ｂ、旋回用油圧モータ２Ａ、アームシリンダ８のそれぞれから流出する作動油は、戻り油路２３Ｌを通じて作動油タンクＴに排出される。同様に、右走行用油圧モータ１Ｂ、バケットシリンダ９、ブームシリンダ７のそれぞれから流出する作動油は、戻り油路２３Ｒを通じて作動油タンクＴに排出される。アームシリンダ８から流出する作動油の一部は戻り油路２３Ｒを通じて作動油タンクＴに排出される場合もある。

【0069】

センターバイパス油路２１Ｌ、２１Ｒはそれぞれ、最も下流にある制御弁１７５Ｌ、１７５Ｒと作動油タンクＴとの間にネガティブコントロール絞り２０Ｌ、２０Ｒを備える。以下では、ネガティブコントロールを「ネガコン」と略称する。ネガコン絞り２０Ｌ、２０Ｒは、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒが吐出する作動油の流れを制限してネガコン絞り２０Ｌ、２０Ｒの上流でネガコン圧を発生させる。コントローラ３０は、このネガコン圧を利用してネガコン制御を実行する。具体的には、ネガコン絞り２０Ｌ、２０Ｒで発生させたネガコン圧が低いほどメインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの吐出量を増大させる。ネガコン絞り２０Ｌ、２０Ｒで発生させたネガコン圧が所定圧力を上回った場合にメインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの吐出量を所定の下限値まで低減させる。

【0070】

リリーフ弁５０は、予備シリンダ６Ｂのボトム側油室の圧力を所定の閉じリリーフ圧以下に制御する弁である。

【0071】

ロードチェック弁５１は、予備シリンダ６Ｂにおける作動油がパラレル油路２２Ｌに逆流するのを防止する弁である。

【0072】

スライドスイッチ２６Ｇは、操作装置２６の１つであり、制御弁１７２Ｌの右側パイロットポートに作用するパイロット圧、及び、制御弁１７２Ｌの左側パイロットポートに作用するパイロット圧を生成する。

【0073】

また、本実施形態のスライドスイッチ２６Ｇは、電源コントローラ４５から電力が供給されており、オペレータの操作を受けると、操作に応じた制御信号を電源コントローラ４５に対して出力する。本実施形態のスライドスイッチ２６Ｇは、電気信号で制御される操作装置の一例である。

【0074】

電源コントローラ４５は、電源スイッチ４６を介して電源ＩＧＮと電気的に接続されており、スライドスイッチ２６Ｇへ電力の供給する。また、電源コントローラ４５は、スライドスイッチ２６Ｇの操作量（スライド量）に応じて出力される制御信号に応じた制御電流を生成し、減圧弁５５Ａに対して出力する。

【0075】

本実施形態では、操作者が、スライドスイッチ２６Ｇを中立位置から一方へスライドするとサム６Ａは閉じ方向へ駆動し、他方へスライドするとサム６Ａは開き方向へ駆動する。このように、本実施形態では、スライドスイッチ２６Ｇのスライド方向と操作量（スライド量）に基づいて、対応するアクチュエータの駆動方向と駆動速度を制御することができる。

【0076】

本実施形態では、電源スイッチ４６がオンにされると、電源コントローラ４５と電源ＩＧＮと導通し、電源コントローラ４５とスライドスイッチ２６Ｇに電力が供給される。そして、スライドスイッチ２６Ｇは、操作に応じた制御信号を電源コントローラ４５に対して出力することが可能となり、電源コントローラ４５は、制御信号に応じた制御電流を減圧弁５５Ａに対して出力することが可能となる。

【0077】

また、本実施形態では、電源スイッチ４６がオフにされると、電源コントローラ４５と電源ＩＧＮとの接続が遮断され、電源コントローラ４５とスライドスイッチ２６Ｇへの電力の供給が停止する。

【0078】

したがって、スライドスイッチ２６Ｇは、操作を受け付けても制御信号を出力せず、スライドスイッチ２６Ｇへの操作は無効となる。

【0079】

本実施形態の電源スイッチ４６は、コントローラ３０からの信号に応じてオンとオフが制御される。具体的には、電源スイッチ４６は、スイッチパネル４１において、予備操作モードを選択する操作が行われるとコントローラ３０によってオンされ、予備操作モードの選択が解除されてバケットモードになると、コントローラ３０によってオフされる。

【0080】

本実施形態では、例えば、バケットモードにおいて、スイッチパネル４１に設けられたスイッチ４１ｂが押下されると、予備操作モードが選択されたものとしてよい。また、本実施形態では、予備操作モードが選択された状態において、再度スイッチ４１ｂが押下されると、予備操作モードの選択が解除されたものとしてよい。本実施形態のスイッチ４１ｂは、バケットモードと、予備選択モードとを切り換える切り換えスイッチの一例である。

【0081】

減圧弁５５Ａは、電源コントローラ４５から出力される制御電流の大きさに応じて、制御弁１７２Ｌに作用するパイロット圧を調整する弁である。電源コントローラ４５から出力される制御電流の大きさは、スライドスイッチ２６Ｇの操作量に応じた大きさとなる。

【0082】

圧力センサＳ１Ｌ、Ｓ１Ｒは、ネガコン絞り２０Ｌ、２０Ｒの上流で発生したネガコン圧を検出し、検出した値を電気的なネガコン圧信号としてコントローラ３０に対して出力する。

【0083】

圧力センサＳ２Ｌ、Ｓ２Ｒは、油圧ポンプの負荷を検出するポンプ状態検出器の一例である。本実施例では、圧力センサＳ２Ｌ、Ｓ２Ｒは、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの吐出圧を検出し、検出した値を電気的な吐出圧信号としてコントローラ３０に対して出力する。

【0084】

圧力センサＳ６は、バケット６の状態を検出する状態検出器の一例である。本実施例では、圧力センサＳ６は、予備シリンダ６Ｂのボトム側油室の圧力（以下、「サムボトム圧」とする。）を検出し、検出した値を電気的なサムボトム圧信号としてコントローラ３０に対して出力する。

【0085】

圧力センサＳ７は、圧力センサ２９の１つであり、制御弁１７４Ｌの左側（ブーム上げ側）パイロットポート、及び、制御弁１７４Ｒの左側（ブーム上げ側）パイロットポートに作用するパイロット圧（以下、「ブーム上げパイロット圧」とする。）を検出し、検出した値を電気的なブーム上げパイロット圧信号としてコントローラ３０に対して出力する。

【0086】

コントローラ３０は、圧力センサ２９、Ｓ１Ｌ、Ｓ１Ｒ、Ｓ２Ｌ、Ｓ２Ｒ、Ｓ６、Ｓ７等の出力を受け、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒのそれぞれの吐出量を調整するプログラム、バケット閉じパイロット圧を調整するプログラム等をＣＰＵに実行させる。

【0087】

コントローラ３０は、メインポンプ１４Ｌに関連する油圧アクチュエータ（例えば予備シリンダ６Ｂ）とメインポンプ１４Ｒに関連する油圧アクチュエータ（例えばブームシリンダ７）とが何れもフルレバー／フルペダルで継続的に操作されている場合、メインポンプ１４Ｌの吐出量Ｌ１とメインポンプ１４Ｒの吐出量Ｌ２とを同じにする。以下では、この方式を「吐出量同調方式」とする。フルレバー／フルペダルは、例えば、レバー／ペダルの中立状態での操作量を０％とし、最大操作状態での操作量を１００％とした場合の８０％以上の操作量で操作されている状態を意味する。

【0088】

このように、本実施形態では、バケットモードにおいて、スライドスイッチ２６Ｇの操作が無効となり、予備シリンダ６Ｂは駆動しない。このため、本実施形態のバケットモードとは、油圧式操作レバーのみでエンドアタッチメントが操作される状態とも言える。

【0089】

また、本実施形態では、バケットモードでは、予備シリンダ６Ｂは作動油は供給されない。言い換えれば、バケットモードにおいて駆動されるアクチュエータ（ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、走行用油圧モータ１Ａ、右走行用油圧モータ１Ｂ、旋回用油圧モータ２Ａに供給される作動油の流量は制限されない。このため、本実施形態では、バケットモードにおける操作性を向上させることができる。

【0090】

また、本実施形態では、予備操作モードにおいて、スライドスイッチ２６Ｇの操作が有効となり、予備シリンダ６Ｂも駆動する。このため、本実施形態の予備操作モードとは、油圧式操作レバーと、操作に応じた電気信号を出力する操作装置とを用いてエンドアタッチメントが操作される状態とも言える。言い換えれば、本実施形態の予備操作モードとは、ブーム４、アーム５、バケット６、旋回を操作する操作レバーとは別に用意された操作装置を用いて、バケット６と異なるエンドアタッチメントが操作される状態とも言える。

【0091】

以下に、図４を参照して、本実施形態のショベル１００の動作を説明する。図４は、ショベルの動作を説明する図である。

【0092】

本実施形態のショベル１００は、バケットモードである状態において、スイッチパネル４１により、予備操作モードを選択する操作を受け付けると（ステップＳ４０１）、スライドスイッチ２６Ｇに対する電力の供給を開始する（ステップＳ４０２）。

【0093】

具体的には、ショベル１００は、電源スイッチ４６をオンとして、電源コントローラ４５と電源ＩＧＮとを導通させ、電源コントローラ４５を介してスライドスイッチ２６Ｇに電力を供給し、スライドスイッチ２６Ｇに対する操作を有効にする。

【0094】

また、ショベル１００は、スイッチパネル４１により、予備操作モードの選択を解除する操作を受け付けると（ステップＳ４０３）、バケットモードに戻り、スライドスイッチ２６Ｇに対する電力の供給を遮断する（ステップＳ４０４）。

【0095】

このように、本実施形態では、ショベル１００がバケットモードとされている場合には、サム６Ａを操作するためのスライドスイッチ２６Ｇに対する電力の供給を停止し、操作を無効とする。したがって、本実施形態によれば、バケットモードでの操作中に、オペレータが意図せずにスライドスイッチ２６Ｇに触れた場合に生じるような、サム６Ａの誤動作を防止できる。

【0096】

なお、本実施形態ではショベル１００のエンドアタッチメントを、バケット６及びサム６Ａを含むサムバケットとしたが、これに限定されない。エンドアタッチメントは、例えば、ブレーカ、グラップル、チルトローテータ等であってよく、これらは予備アタッチメントの一例である。

【0097】

例えば、エンドアタッチメントとしてグラップルが取り付けられたショベル１００について説明する。このショベル１００では、バケットモードにおいて、バケットシリンダ９によってグラップルが回動される。また、予備操作モードにおいて、予備シリンダ６Ｂによって、グラップルの爪が開閉される。

【0098】

グラップルの爪は、例えば、グラップル開閉ペダルとしての予備ペダルによって操作されてよく、グラップル開閉ペダルは、本実施形態のスライドスイッチ２６Ｇと同様に、電力が供給されている場合に、操作に応じた指令値を電気的な信号として出力するものであってよい。

【0099】

このようなショベル１００では、バケットモードにおいて、グラップル開閉ペダルに対する電力の供給を停止し、予備操作モードが選択された場合にのみグラップル開閉ペダルに対して電力を供給すればよい。こうすることで、バケットモードではグラップル開閉ペダルに対する操作を無効とし、予備操作モードにおいてのみ、グラップル開閉ペダルに対する操作を有効にすることができる。

【0100】

したがって、バケットモードにおいて、オペレータが誤ってグラップル開閉ペダルを操作した場合等におけるグラップルの爪の誤動作を防止できる。また、バケットモードにおけるグラップルの操作の操作性を向上させることができる。

【0101】

以上、本発明の好ましい実施形態について詳説したが、本発明は、上述した実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

【符号の説明】

【0102】

１１ エンジン
１４ メインポンプ
２６Ｇ スライドスイッチ
３０ コントローラ
４５ 電源コントローラ
４６ 電源スイッチ
１００ ショベル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】