特開 2024-103113 作業機械

(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】P2024103113

(43)【公開日】2024-08-01

(54)【発明の名称】作業機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/00 20060101AFI20240725BHJP

【ＦＩ】

E02F9/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023007276

(22)【出願日】2023-01-20

(71)【出願人】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002457

【氏名又は名称】弁理士法人広和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】江東 真也

(72)【発明者】

【氏名】稲元 昭

(72)【発明者】

【氏名】関 誠治

(57)【要約】

【課題】小型化された姿勢検出器を用いて第１の構造物に対する第２の構造部の姿勢を検出する。
【解決手段】深礎掘削機１の作業装置１１は、ポジショニングシリンダ２１のストロークに応じた第１ブーム部材１３に対する第２ブーム部材１４の姿勢を検出する姿勢検出器３２を備えている。姿勢検出器３２は、第２ブーム部材１４とポジショニングシリンダ２１とを連結する連結ピン２１Ｅの外周側に位置して第２ブーム部材１４に設けられたセンサ３３と、ポジショニングシリンダ２１に設けられ、ポジショニングシリンダ２１のストロークに応じて第２ブーム部材１４とポジショニングシリンダ２１との相対角度が変化することによりセンサ３３との間の距離が変化する被検出部材３５とを有している。センサ３３は、被検出部材３５との間の距離を検出することにより第２ブーム部材１４の姿勢を検出する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自走可能な車体と、前記車体に設けられた第１の構造物と、基端側が前記第１の構造物に回動可能に取付けられた第２の構造物と、一端が前記第１の構造物に回動可能に取付けられ、他端が前記第２の構造物に連結ピンを介して回動可能に取付けられて伸縮により前記第２の構造物を前記第１の構造物に対して回動させるシリンダと、前記シリンダのストロークに応じた前記第１の構造物に対する前記第２の構造物の姿勢を検出する姿勢検出器とを備えてなる作業機械において、
前記姿勢検出器は、
前記連結ピンの外周側に位置して前記第２の構造物と前記シリンダのうち一方に設けられたセンサと、
前記第２の構造物と前記シリンダのうち他方に設けられ、前記シリンダのストロークに応じて前記第２の構造物と前記シリンダとの相対角度が変化することにより前記センサとの間の距離が変化する被検出部材とを有し、
前記センサと前記被検出部材との間の距離を検出することにより前記第２の構造物の前記第１の構造物に対する姿勢を検出することを特徴とする作業機械。

【請求項2】

前記被検出部材は、前記連結ピンと同心状の円弧形状をなす被検出面を有する円弧状被検出部を有し、
前記姿勢検出器は、前記センサと前記円弧状被検出部の前記被検出面との間の距離を検出することにより前記第２の構造物の前記第１の構造物に対する姿勢を検出することを特徴とする請求項１に記載の作業機械。

【請求項3】

前記姿勢検出器による検出結果に基づいて前記シリンダの動作を制限するシリンダ動作制限装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載の作業機械。

【請求項4】

前記車体には、オペレータによって操作される操作スイッチが設けられ、
前記シリンダ動作制限装置による前記シリンダの動作を制限する機能は、前記操作スイッチの操作によって有効、無効に切換えられることを特徴とする請求項３に記載の作業機械。

【請求項5】

前記車体には、前記姿勢検出器により前記第２の構造物の姿勢が予め定められた所定の姿勢範囲から外れたことが検出されたことを、前記操作スイッチの操作に関わらずオペレータに報知する報知装置が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の作業機械。

【請求項6】

自走可能な車体と、前記車体に設けられた作業装置とからなり、
前記作業装置は、基端が前記車体に回動可能に連結された第１ブーム部材と、前記第１ブーム部材の先端に回動可能に連結された第２ブーム部材と、一端が前記第１ブーム部材に回動可能に連結され、他端が前記第２ブーム部材に連結ピンを介して回動可能に連結されて伸縮により前記第２ブーム部材を前記第１ブーム部材の背面側に回動させるシリンダと、前記シリンダのストロークに応じた前記第１ブーム部材に対する前記第２ブーム部材の姿勢を検出する姿勢検出器とを備えてなる作業機械において、
前記姿勢検出器は、
前記連結ピンの外周側に位置して前記第２ブーム部材と前記シリンダのうち一方に設けられたセンサと、
前記第２ブーム部材と前記シリンダのうち他方に設けられ、前記シリンダのストロークに応じて前記第２ブーム部材と前記シリンダとの相対角度が変化することにより前記センサとの間の距離が変化する被検出部材とを有し、
前記センサと前記被検出部材との間の距離を検出することにより前記第２ブーム部材の前記第１ブーム部材に対する姿勢を検出することを特徴とする作業機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、油圧シリンダによって駆動される複数の構造物を備えた作業機械に関する。

【背景技術】

【0002】

自走可能な車体と、車体に設けられた作業装置とを備えた作業機械として、立坑の掘削作業を行う深礎掘削機が知られている。深礎掘削機の作業装置は、通常、基端側が車体に回動可能に取付けられたブームと、ブームの先端側に回動可能に取付けられたアームと、アームに対して昇降可能に設けられたクラムシェル式のバケットと、アームに設けられたバケット昇降・開閉装置とを含んで構成されている。車体とブームとの間にはブームを駆動するブームシリンダが設けられ、ブームとアームとの間にはアームを駆動するアームシリンダが設けられている。

【0003】

深礎掘削機は、アームの先端を立坑の上方に配置した状態で、バケット昇降・開閉装置によってバケットを立坑内に下ろし、バケットを開閉させて土砂を掘削した後、立坑の外部に土砂を排出することにより、立坑の掘削作業を行う。深礎掘削機に搭載された作業装置の姿勢、即ち、車体に対するブームの姿勢、ブームに対するアームの姿勢は、ブームシリンダおよびアームシリンダのストロークに応じて変化する。このため、ブームシリンダやアームシリンダを必要以上に伸長または縮小させた場合には、深礎掘削機の安定性が低下してしまうので、油圧シリンダのストローク等に基づいて作業装置の姿勢を検出する必要がある。

【0004】

これに対し、シリンダのピストンロッドの先端にセンサロッドの一端を取付けると共に、シリンダのチューブにセンサロッドの他端が挿入されるセンサチューブを取付け、センサチューブ内を移動するセンサロッドの他端の位置を検出部によって検出することにより、シリンダのストロークを検出するストローク検出装置が提案されている（特許文献１）。また、油圧ショベルの車体に対するブームの姿勢を検出するため、車体に対して回動するブームフートにカムを取付けると共に、車体のブームフート周辺にリミットスイッチを設け、ブームの回動角度に応じてリミットスイッチが閉成することにより、車体に対するブームの姿勢を検出するようにした姿勢検出装置が提案されている（特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平９－３２３８９０号公報

【特許文献2】特開平１１－２９９５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１によるストローク検出装置は、シリンダのストロークに対応した長さのセンサロッドが必要となるため、ストロークが大きな長尺なシリンダには長尺なセンサロッドが必要となる。このような長尺なセンサロッドを設けることにより、装置全体が大型化するだけでなく、長尺なセンサロッドは重量も大きいため、センサロッドの一端とピストンロッドとの取付部の強度が低下する虞がある。さらに、既存の作業機械に搭載されたシリンダのピストンロッドに、溶接等の手段を用いてセンサロッドの一端を後付けする改造作業が困難であるという問題がある。

【0007】

一方、特許文献２による姿勢検出装置は、ブームフートにカムが設けられ、車体のブームフート周囲に取付座を介してリミットスイッチが取付けられている。このため、既存の作業機械のブームフートにカムを後付けし、車体のブームフート周囲にリミットスイッチの取付座を後付けする改造作業が困難であるという問題がある。

【0008】

本発明の目的は、小型化された姿勢検出器を用いて、例えば、作業機械の車体に対するブームの姿勢や、ブームに対するアームの姿勢などの、第１の構造物に対する第２の構造部の姿勢を検出できるようにした作業機械を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、自走可能な車体と、前記車体に設けられた第１の構造物と、基端側が前記第１の構造物に回動可能に取付けられた第２の構造物と、一端が前記第１の構造物に回動可能に取付けられ、他端が前記第２の構造物に連結ピンを介して回動可能に取付けられて伸縮により前記第２の構造物を前記第１の構造物に対して回動させるシリンダと、前記シリンダのストロークに応じた前記第１の構造物に対する前記第２の構造物の姿勢を検出する姿勢検出器とを備えてなる作業機械において、前記姿勢検出器は、前記連結ピンの外周側に位置して前記第２の構造物と前記シリンダのうち一方に設けられたセンサと、前記第２の構造物と前記シリンダのうち他方に設けられ、前記シリンダのストロークに応じて前記第２の構造物と前記シリンダとの相対角度が変化することにより前記センサとの間の距離が変化する被検出部材とを有し、前記センサと前記被検出部材との間の距離を検出することにより前記第２の構造物の前記第１の構造物に対する姿勢を検出することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、第２の構造物とシリンダのうち一方に設けられたセンサは、第２の構造物とシリンダのうち他方に設けられた被検出部材との間の距離の変化に基づいて、第１の構造物に対する第２の構造物の姿勢を検出することができる。この場合、センサは、第２の構造物とシリンダとの間を連結する連結ピンの外周側に配置されているので、シリンダの長さに関わらず姿勢検出器を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１の実施形態が適用された深礎掘削機を示す左側面図である。

【図2】深礎掘削機のキャブ内を示す斜視図である。

【図3】深礎掘削機をメンテナンス姿勢とした状態で示す左側面図である。

【図4】深礎掘削機を輸送姿勢とした状態で示す左側面図である。

【図5】深礎掘削機の第１ブーム部材、第２ブーム部材、ポジショニングシリンダ、姿勢検出器等を示す斜視図である。

【図6】センサと被検出部材とを、ポジショニングシリンダが連結されたシリンダブラケットの一部を省略した状態で示す斜視図である。

【図7】ポジショニングシリンダ、被検出部材の取付具、センサ等を示す斜視図である。

【図8】作業姿勢におけるセンサと被検出部材との位置関係を図６中の矢示VIII－VIII方向から見た左側面図である。

【図9】図８中のセンサ、被検出部材等を拡大して示す左側面図である。

【図10】ポジショニングシリンダ、操作レバー装置、方向制御弁、電磁弁、センサ、操作スイッチ等を含む油圧回路図である。

【図11】メンテナンス姿勢におけるセンサと被検出部材との位置関係を示す左側面図である。

【図12】輸送姿勢におけるセンサと被検出部材との位置関係を示す左側面図である。

【図13】第２の実施形態が適用された油圧ショベルを示す左側面図である。

【図14】油圧ショベルのブーム、ブームシリンダ、姿勢検出器を示す斜視図である。

【図15】油圧ショベルのアーム、アームシリンダ、姿勢検出器を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明に係る作業機械の実施形態について、図１ないし図１５を参照しつつ詳細に説明する。なお、実施形態では、作業機械の走行方向を前後方向とし、走行方向と直交する方向を左右方向として説明する。

【0013】

図１ないし図１２は本発明の第１の実施形態を示し、作業機械として立坑の掘削作業に用いられる深礎掘削機を例示している。深礎掘削機１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、上部旋回体３に設けられた後述の作業装置１１とにより構成されている。下部走行体２と上部旋回体３とは、深礎掘削機１の車体を構成している。

【0014】

上部旋回体３は、下部走行体２上に旋回可能に取付けられた旋回フレーム４を有している。旋回フレーム４は、一般的な油圧ショベルに適用されるもので、左右方向の中間部には、左右方向で対面しつつ前後方向に延びる左右の縦板が設けられている。これら左右の縦板の前端側は、後述する第１ブーム部材１３およびブームシリンダ２０を支持する支持ブラケット４Ａとなっている。旋回フレーム４の後端側には、作業装置１１との重量バランスをとるためのカウンタウエイト５が取付けられている。カウンタウエイト５の前側には、原動機（図示せず）、後述の油圧ポンプ２４（図１０参照）等を収容する外装カバー６が設けられている。

【0015】

旋回フレーム４の前部左側には、運転室を画成するキャブ７が設けられている。図２に示すように、キャブ７内には運転席７Ａが設けられている。運転席７Ａの前側には、下部走行体２の走行動作を制御する左右の走行用レバー・ペダル装置７Ｂが配置され、運転席７Ａの左右両側には、上部旋回体３の旋回動作、作業装置１１の動作を制御する操作レバー装置７Ｃが配置されている。さらに、右側の操作レバー装置７Ｃの近傍には、操作スイッチ８と、報知装置としてのスピーカ９が配置されている。操作スイッチ８は、オペレータによって操作され、後述する電磁弁２７によってポジショニングシリンダ２１の動作を制限する機能を有効にするか無効にするかを切換える。スピーカ９は、後述するセンサ３３が、第１ブーム部材１３に対する第２ブーム部材１４の姿勢が所定の姿勢範囲から外れたことを検出しているときに警告音（アラーム）を発し、オペレータの注意を喚起する。

【0016】

作業装置１１は、上部旋回体３（旋回フレーム４の支持ブラケット４Ａ）に回動可能に取付けられたブーム１２と、ブーム１２の先端に回動可能に取付けられたアーム１６と、アーム１６の先端に昇降ロープ１８および開閉ロープ１９を介して支持されたクラムシェルバケット１７とを含んで構成されている。ここで、本実施形態による深礎掘削機１のブーム１２は、第１の構造物としての第１ブーム部材１３と、第２の構造物としての第２ブーム部材１４とによって構成されている。

【0017】

第１の構造物としての第１ブーム部材１３は、上部旋回体３に取付けられている。第１ブーム部材１３は、左右の側面１３Ａと、左右の側面１３Ａを挟んで上下方向で対面する背面１３Ｂおよび腹面１３Ｃとにより、断面四角形状をなす角筒体として形成されている。第１ブーム部材１３の背面１３Ｂは、作業装置１１を図１に示す姿勢（作業姿勢）とした状態で上面（地面とは反対側を向く表面）となり、第１ブーム部材１３の腹面１３Ｃは、作業装置１１を作業姿勢とした状態で下面（地面に面する表面）となる。

【0018】

第１ブーム部材１３の基端は、旋回フレーム４の支持ブラケット４Ａにピン１３Ｄを介して回動可能に取付けられている。第１ブーム部材１３の先端１３Ｅには、第２ブーム部材１４の基端１４Ｄが回動可能に取付けられている。第１ブーム部材１３の背面１３Ｂには、シリンダブラケット１３Ｆが突設され、シリンダブラケット１３Ｆには、後述するポジショニングシリンダ２１のボトム側が取付けられている。

【0019】

第２の構造物としての第２ブーム部材１４は、第１ブーム部材１３の先端１３Ｅに回動可能に取付けられている。第２ブーム部材１４は、左右の側面１４Ａと、左右の側面１４Ａを挟んで上下方向で対面する背面１４Ｂおよび腹面１４Ｃとにより、断面四角形状をなす角筒体として形成されている。第２ブーム部材１４の背面１４Ｂは、作業装置１１を作業姿勢とした状態で上面（地面とは反対側を向く表面）となり、第２ブーム部材１４の腹面１４Ｃは、作業装置１１を作業姿勢とした状態で下面（地面に面する表面）となる。

【0020】

第２ブーム部材１４の基端１４Ｄは、第１ブーム部材１３の先端１３Ｅにピン１４Ｅを用いて回動可能に取付けられている。第２ブーム部材１４の先端１４Ｆには、アーム１６が回動可能に取付けられている。第２ブーム部材１４の腹面１４Ｃのうち基端１４Ｄ側には、シリンダブラケット１４Ｇが突設されている。シリンダブラケット１４Ｇは、後述するアームシリンダ３１のボトム側が取付けられている。また、第２ブーム部材１４の背面１４Ｂ側には、シリンダブラケット１５が設けられている。

【0021】

シリンダブラケット１５は、第２ブーム部材１４の背面１４Ｂ側に設けられている。図５に示すように、シリンダブラケット１５は、第２ブーム部材１４の背面１４Ｂに隣接して突設された左背面ブラケット１５Ａおよび右背面ブラケット１５Ｂと、第２ブーム部材１４の左側の側面１４Ａに突設された左側面ブラケット１５Ｃと、第２ブーム部材１４の右側の側面１４Ａに突設された右側面ブラケット１５Ｄとを有している。左背面ブラケット１５Ａと左側面ブラケット１５Ｃとの間、および右背面ブラケット１５Ｂと右側面ブラケット１５Ｄとの間には、ポジショニングシリンダ２１のロッド２１Ｃの先端が、それぞれ連結ピン２１Ｅを介して取付けられている。

【0022】

アーム１６は、第２ブーム部材１４の先端１４Ｆに回動可能に取付けられている。アーム１６は、左右の側面１６Ａと、左右の側面１６Ａを挟んで上下方向で対面する背面１６Ｂおよび腹面１６Ｃとにより、断面四角形状をなす長尺な角筒体として形成されている。アーム１６の背面１６Ｂは、作業装置１１を作業姿勢とした状態で上面となり、アーム１６の腹面１６Ｃは、作業装置１１を作業姿勢とした状態で下面となる。

【0023】

アーム１６の腹面１６Ｃには、ブームブラケット１６Ｄおよびシリンダブラケット１６Ｅが、長さ方向に隣接して突設されている。ブームブラケット１６Ｄには、第２ブーム部材１４の先端１４Ｆが、ピン１６Ｆを用いて回動可能に連結されている。シリンダブラケット１６Ｅには、アームシリンダ３１のロッド側がピン結合されている。

【0024】

ここで、アーム１６には、昇降ロープ１８を用いてクラムシェルバケット１７を上下方向に昇降させるバケット昇降装置（図示せず）、および開閉ロープ１９を用いてクラムシェルバケット１７を開閉させるバケット開閉装置（図示せず）が設けられている。そして、アーム１６の先端１６Ｇには、昇降ロープ１８、および開閉ロープ１９を下方に案内するガイドシーブ（図示せず）が設けられている。

【0025】

クラムシェルバケット１７は、アーム１６の先端１６Ｇから繰り出される昇降ロープ１８および開閉ロープ１９に支持されている。クラムシェルバケット１７は、バケット支持部１７Ａと、バケット支持部１７Ａの下側に開閉可能に設けられた一対のバケット１７Ｂと、一対のバケット１７Ｂが回動可能に連結された連結ブラケット１７Ｃと、バケット支持部１７Ａと一対のバケット１７Ｂとの間を連結する一対の開閉アーム１７Ｄとを有している。バケット支持部１７Ａには、複数枚の上側シーブ１７Ｅが設けられ、連結ブラケット１７Ｃには、上側シーブ１７Ｅと上下方向で対向する複数枚の下側シーブ１７Ｆが設けられている。

【0026】

クラムシェルバケット１７のバケット支持部１７Ａには、昇降ロープ１８の一端が固定され、昇降ロープ１８の他端はアーム１６に固定されている。バケット昇降装置は、アーム１６の先端１６Ｇからクラムシェルバケット１７へと延びる昇降ロープ１８の長さを変化させることにより、クラムシェルバケット１７を昇降させる。

【0027】

クラムシェルバケット１７の上側シーブ１７Ｅと下側シーブ１７Ｆには、開閉ロープ１９が巻回されている。開閉ロープ１９の一端は、クラムシェルバケット１７のバケット支持部１７Ａに固定され、開閉ロープ１９の他端はアーム１６に固定されている。バケット開閉装置は、アーム１６の先端１６Ｇからクラムシェルバケット１７へと延びる開閉ロープ１９の長さを変化させることにより、クラムシェルバケット１７を開閉させる。

【0028】

ブームシリンダ２０は、上部旋回体３とブーム１２の第１ブーム部材１３との間に設けられている。ブームシリンダ２０は、第１ブーム部材１３を挟んで左右両側に１本ずつ（左側のみ図示）配置され、上部旋回体３に対してブーム１２を回動させる。具体的には、ブームシリンダ２０のボトム側は、旋回フレーム４の支持ブラケット４Ａに回動可能にピン結合されている。ブームシリンダ２０のロッド側は、第１ブーム部材１３の側面１３Ａに回動可能にピン結合されている。従って、第１ブーム部材１３は、ブームシリンダ２０を伸縮させることにより、旋回フレーム４（支持ブラケット４Ａ）との連結部（ピン１３Ｄ）を中心として上下方向に回動する。

【0029】

ポジショニングシリンダ２１は、第１ブーム部材１３と第２ブーム部材１４との間に設けられている。図５に示すように、ポジショニングシリンダ２１は、その長さ方向と直交する方向（左右方向）に隣接して２本配置されており、第１ブーム部材１３に対しピン１４Ｅを中心として第２ブーム部材１４を回動させる。ポジショニングシリンダ２１は、チューブ２１Ａと、チューブ２１Ａ内に摺動可能に設けられたピストン２１Ｂ（図１０参照）と、基端がピストン２１Ｂに固定され先端がチューブ２１Ａから突出したロッド２１Ｃとを有している。２本のポジショニングシリンダ２１（チューブ２１Ａ）のボトム側は、第１ブーム部材１３の背面１３Ｂに突設されたシリンダブラケット１３Ｆに、それぞれ連結ピン２１Ｄを介して回動可能にピン結合されている。

【0030】

一方、２本のポジショニングシリンダ２１のロッド２１Ｃの先端は、第２ブーム部材１４の背面１４Ｂ側に設けられたシリンダブラケット１５に、それぞれ連結ピン２１Ｅを介して回動可能にピン結合されている。具体的には、左側のポジショニングシリンダ２１のロッド２１Ｃの先端は、シリンダブラケット１５の左背面ブラケット１５Ａと左側面ブラケット１５Ｃとに連結ピン２１Ｅを介して回動可能に取付けられ、右側のポジショニングシリンダ２１のロッド２１Ｃの先端は、シリンダブラケット１５の右背面ブラケット１５Ｂと右側面ブラケット１５Ｄとに連結ピン２１Ｅを介して回動可能に取付けられている（図５参照）。

【0031】

従って、ポジショニングシリンダ２１を大きく伸長させることにより、第２ブーム部材１４が、第１ブーム部材１３に対しピン１４Ｅを中心として１８０°近い角度に開き、作業装置１１は、図３に示すメンテナンス姿勢となる。一方、ポジショニングシリンダ２１を図３の状態から縮小させることにより、図１および図４に示すように、第２ブーム部材１４は、ピン１４Ｅを中心として、第１ブーム部材１３の背面１３Ｂ側に回動する。
このように、深礎掘削機１の作業装置１１においては、第１ブーム部材１３は、ブームシリンダ２０の伸縮によって、第１ブーム部材１３の先端１３Ｅの方が基端よりも高い（地面から離れた）位置にある状態から先端１３Ｅの方が基端よりも低い（地面に近い）位置にある状態まで、上部旋回体３に対して第１ブーム部材１３の基端を中心に回動（昇降）する。また、作業装置１１における第２ブーム１４は、ポジショニングシリンダ２１の伸縮によって、第２ブーム部材１４の先端１４Ｆが第１ブーム部材１３の基端および先端１３Ｅよりも高い（地面から離れた）位置にある状態（例えば作業姿勢および輸送姿勢（後述）、図１および図４）から第１ブーム部材１３の基端および先端１３Ｅよりも低い（地面に近い）位置にある状態（例えばメンテナンス姿勢、図３）まで、第１ブーム部材１３の先端１３Ｅ（第２ブーム部材の基端１４Ｄ）を中心に回動する。

【0032】

次に、ポジショニングシリンダ２１の動作を制御する油圧回路について、図１０を参照して説明する。

【0033】

方向制御弁２２は、タンク２３および油圧ポンプ２４からなる油圧源とポジショニングシリンダ２１との間を接続する主管路２５に設けられている。方向制御弁２２は、一対の油圧パイロット部２２Ａ,２２Ｂを有し、パイロットポンプ２６からのパイロット圧は、キャブ７内に設けられた操作レバー装置７Ｃに対する操作方向および操作量に応じて、油圧パイロット部２２Ａ,２２Ｂに供給される。油圧パイロット部２２Ａにパイロット圧が供給されたときには、ポジショニングシリンダ２１が縮小し、油圧パイロット部２２Ｂにパイロット圧が供給されたときには、ポジショニングシリンダ２１が伸長する。

【0034】

シリンダ動作制限装置としての電磁弁２７は、方向制御弁２２の油圧パイロット部２２Ａと操作レバー装置７Ｃとの間を接続するパイロット管路２８、方向制御弁２２の油圧パイロット部２２Ｂと操作レバー装置７Ｃとの間を接続するパイロット管路２９に、それぞれ設けられている。電磁弁２７は、電磁パイロット部２７Ａを有する３ポート２位置の電磁弁により構成され、電磁パイロット部２７Ａは、キャブ７内に配置された操作スイッチ８の一方の接点に接続されている。操作スイッチ８は、例えばｂ接点スイッチからなり、オペレータが操作を行わないときには閉成し、オペレータが操作を行うことにより開成する。操作スイッチ８の他方の接点は、センサ３３を介してバッテリ等の電源３０に接続されると共に、スピーカ９に接続されている。

【0035】

電磁弁２７は、センサ３３および操作スイッチ８を介して電源３０からの電力が電磁パイロット部２７Ａに供給されないときには、供給位置（ａ）を保持してパイロット管路２８，２９を連通させる。これにより、ポジショニングシリンダ２１は、操作レバー装置７Ｃに対する操作に応じて伸縮動作を行う。一方、電磁弁２７は、センサ３３および操作スイッチ８を介して電源３０からの電力が供給されたときには遮断位置（ｂ）に切換り、パイロット管路２８，２９を遮断する。これにより、操作レバー装置７Ｃに対する操作に関わらず、ポジショニングシリンダ２１の伸縮動作が制限（禁止）される。

【0036】

操作スイッチ８は、オペレータによって操作されることにより開成し、電磁弁２７の電磁パイロット部２７Ａに対する電力の供給を遮断する。これにより、センサ３３が閉成した状態においても電磁弁２７は供給位置（ａ）となり、ポジショニングシリンダ２１の伸縮動作を許す。即ち、電磁弁２７によってポジショニングシリンダ２１の動作を制限する機能は、操作スイッチ８の操作によって有効、無効に切換えられる。一方、スピーカ９は、センサ３３が閉成している間は電源３０から供給される電力により警報音を発生し続ける。なお、本実施形態では、パイロット管路２８及び２９の両方に電磁弁２７を設けたが、パイロット管路２８又は２９のどちらか一方にのみ電磁弁２７を設けることでポジショニングシリンダ２１の伸長又は収縮動作の一方のみ制限（例えば禁止）することも可能である。

【0037】

アームシリンダ３１は、第２ブーム部材１４とアーム１６との間に設けられ、第２ブーム部材１４に対してアーム１６を回動させる。アームシリンダ３１のボトム側は、第２ブーム部材１４の腹面１４Ｃに突設されたシリンダブラケット１４Ｇに、回動可能にピン結合されている。アームシリンダ３１のロッド側は、アーム１６の腹面１６Ｃに突設されたシリンダブラケット１６Ｅに、回動可能にピン結合されている。従って、アームシリンダ３１を伸縮させることにより、アーム１６は第２ブーム部材１４に対しピン１６Ｆを中心として回動する。これにより、アーム１６の先端１６Ｇの高さを作業現場に応じて適宜に変更することができる。

【0038】

作業装置１１を、図３に示すメンテナンス姿勢としたときには、ポジショニングシリンダ２１が最伸長すると共にアームシリンダ３１が最縮小することにより、アーム１６は、第２ブーム部材１４との連結部（ピン１６Ｆ）を中心として半回転する。この結果、アーム１６の背面１６Ｂは、地面と僅かな隙間をもって対面するようになり、アーム１６全体を、上部旋回体３よりも低い位置に保持することができる。

【0039】

作業装置１１を、図４に示す輸送姿勢としたときには、ポジショニングシリンダ２１が最縮小すると共にアームシリンダ３１が伸長することにより、第２ブーム部材１４の先端１４Ｆが、第１ブーム部材１３の背面１３Ｂに最接近する。これにより、第２ブーム部材１４に連結されたアーム１６の先端１６Ｇを、上部旋回体３側に引き寄せることができる。従って、作業装置１１を、アーム１６の長さ寸法内に車体とクラムシェルバケット１７を収納したコンパクトな輸送姿勢に移行させることができ、例えば深礎掘削機１を輸送車両１０１の荷台１０１Ａに積載したときに、輸送時長さ（輸送時全長）を道路交通法等による長さ制限内に収めることができ、輸送作業の作業性を高めることができる構成となっている。

【0040】

次に、本実施形態に用いられる姿勢検出器３２について、図５ないし図９を参照して説明する。

【0041】

姿勢検出器３２は、作業装置１１に設けられ、ポジショニングシリンダ２１のストロークに応じた第１ブーム部材１３に対する第２ブーム部材１４の姿勢を検出する。姿勢検出器３２は、連結ピン２１Ｅの外周側に位置して第２ブーム部材１４のシリンダブラケット１５に設けられたセンサ３３と、ポジショニングシリンダ２１に支持具３４を介して取付けられた被検出部材３５とを含んで構成され、シリンダブラケット１５を構成する左背面ブラケット１５Ａと右背面ブラケット１５Ｂとの間に配置されている。

【0042】

センサ３３は、連結ピン２１Ｅの外周側に位置してシリンダブラケット１５の右背面ブラケット１５Ｂに取付けられている。センサ３３は、例えば接触式のリミットスイッチからなり、スイッチ本体３３Ａと、一端がスイッチ本体３３Ａに回動可能に取付けられたヘッド部３３Ｂとを有している。図６および図７に示すように、シリンダブラケット１５を構成する右背面ブラケット１５Ｂには、連結ピン２１Ｅに接近した位置に、溶接等の手段を用いて長方形のセンサ取付板１５Ｅが突設されている。センサ３３のスイッチ本体３３Ａは、センサ取付板１５Ｅにボルト等を用いて固定され、センサ３３のヘッド部３３Ｂは、連結ピン２１Ｅ側に延びている。

【0043】

支持具３４は、２本のポジショニングシリンダ２１のうち右側に配置されたポジショニングシリンダ２１のロッド２１Ｃに設けられている。具体的には、支持具３４は、右背面ブラケット１５Ｂと右側面ブラケット１５Ｄとに連結ピン２１Ｅを介して連結された、右側のポジショニングシリンダ２１のロッド２１Ｃに取付けられている。図７に示すように、支持具３４は、半円弧形状を有しロッド２１Ｃを径方向から挟んだ状態でロッド２１Ｃにボルト締めされた一対のクランプ部３４Ａと、クランプ部３４Ａにアーム３４Ｂを介して取付けられた平板状の当接板３４Ｃとを有し、当接板３４Ｃには２個の雌ねじ部３４Ｄが設けられている。

【0044】

被検出部材３５は、右側のポジショニングシリンダ２１のロッド２１Ｃに、支持具３４を介して取付けられている。図６および図９に示すように、被検出部材３５は、支持具３４の当接板３４Ｃに取付けられた基板３６と、基板３６に突設された被検出板３７とを含んで構成されている。基板３６は、全体として円弧形状をなす平板からなり、連結ピン２１Ｅの外周面との間に間隔を形成する円弧状の内周縁３６Ａを有している。基板３６にはボルト挿通孔（図示せず）が形成され、このボルト挿通孔に挿通された２本のボルト３６Ｂが支持具３４の雌ねじ部３４Ｄに螺着される。これにより、被検出部材３５は、左背面ブラケット１５Ａと右背面ブラケット１５Ｂとの間で連結ピン２１Ｅの外周側に配置されている（図５参照）。

【0045】

被検出板３７は、基板３６に溶接等の手段を用いて固定されている。被検出板３７は、帯状の板体を用いて形成され、センサ３３のヘッド部３３Ｂが当接する。図９に示すように、被検出板３７は、連結ピン２１Ｅと同心状の円弧形状、即ち、連結ピン２１Ｅの中心Ｏから半径Ｒの円弧形状を有し、表面がセンサ３３のヘッド部３３Ｂが当接する被検出面となった円弧状被検出部３７Ａと、円弧状被検出部３７Ａから連続し、連結ピン２１Ｅに接近しつつ直線状に延在する延長被検出部３７Ｂとを有している。延長被検出部３７Ｂは、センサ３３のヘッド部３３Ｂを円弧状被検出部３７Ａに向けて滑らかに案内すると共に、被検出部材３５全体を補強している。

【0046】

ここで、第２ブーム部材１４は、ポジショニングシリンダ２１（ロッド２１Ｃ）の伸縮動作により、ピン１４Ｅを中心として第１ブーム部材１３に対して回動変位する。このとき、第２ブーム部材１４とポジショニングシリンダ２１との相対角度は、ポジショニングシリンダ２１のストロークに応じて変化し、センサ３３のヘッド部３３Ｂと被検出板３７との間の距離も変化する。例えば作業装置１１が図４に示す輸送姿勢にあるときには、図１２に示すように、センサ３３のヘッド部３３Ｂは、被検出板３７から離脱する。作業装置１１が図１に示す作業姿勢にあるときには、図８に示すように、センサ３３のヘッド部３３Ｂは、被検出板３７の延長被検出部３７Ｂに接触する。作業装置１１が図３に示すメンテナンス姿勢にあるときには、図１１に示すように、センサ３３のヘッド部３３Ｂは、被検出板３７を構成する円弧状被検出部３７Ａの被検出面に接触する。

【0047】

深礎掘削機１は、作業装置１１を作業姿勢に保持した状態で、立坑の掘削作業を行う。立坑の掘削作業を安定して行うためには、第１ブーム部材１３に対する第２ブーム部材１４の姿勢が、予め定められた所定の姿勢範囲内に収まっている必要がある。この場合、第１ブーム部材１３に対する第２ブーム部材１４の姿勢は、例えば上部旋回体３と第１ブーム部材１３とを連結するピン１３Ｄの中心と第１ブーム部材１３と第２ブーム部材１４とを連結するピン１４Ｅの中心とを結ぶ直線Ａと、前記ピン１４Ｅの中心と第２ブーム部材１４とアーム１６とを連結するピン１６Ｆの中心とを結ぶ直線Ｂとがなす角度θ（図１参照）に基づいて検出される。

【0048】

本実施形態では、ポジショニングシリンダ２１のストロークに応じて第１ブーム部材１３に対する第２ブーム部材１４の姿勢が変化し、前記直線Ａと直線Ｂとがなす角度θが所定値（例えば１８０°）以上となったときには、姿勢検出器３２は、第２ブーム部材１４の姿勢が、予め定められた所定の姿勢範囲から外れていることを検出する。一方、前記直線Ａと直線Ｂとがなす角度θが所定値未満であるときには、姿勢検出器３２は、第２ブーム部材１４の姿勢が、所定の姿勢範囲内に収まっていることを検出する。なお、角度θの所定値は、例えばクラムシェルバケット１７のサイズ（重量）、作業内容等に応じて適宜に変更される。

【0049】

ここで、作業装置１１が作業姿勢（図１の姿勢）あるいは輸送姿勢（図４の姿勢）にある場合には、ポジショニングシリンダ２１のストローク（ロッド２１Ｃの突出長さ）が比較的小さく、図８および図１２に示すように、センサ３３のヘッド部３３Ｂは、被検出板３７の円弧状被検出部３７Ａから離れている。この場合には、前記直線Ａと直線Ｂとがなす角度θが所定値未満であり、姿勢検出器３２は、第１ブーム部材１３に対する第２ブーム部材１４の姿勢が、予め定められた所定の姿勢範囲内に収まっていることを検出する。

【0050】

この状態では、センサ３３は開成した状態を保ち、電磁弁２７の電磁パイロット部２７Ａに対する電源３０からの電力の供給は遮断される。従って、方向制御弁２２の油圧パイロット部２２Ａ,２２Ｂに対し、操作レバー装置７Ｃに対する操作方向および操作量に応じたパイロット圧が供給される。これにより、ポジショニングシリンダ２１は、操作レバー装置７Ｃの操作に応じて伸縮動作を行い、第１ブーム部材１３に対する第２ブーム部材１４の姿勢は、ポジショニングシリンダ２１のストロークに応じて変化する。

【0051】

そして、ポジショニングシリンダ２１のロッド２１Ｃが大きく伸長し、直線Ａと直線Ｂとがなす角度θが所定値以上に達すると、センサ３３のヘッド部３３Ｂは、被検出板３７の延長被検出部３７Ｂに接触した状態から円弧状被検出部３７Ａの被検出面に接触する状態に切換わる。これにより、センサ３３が閉成し、姿勢検出器３２は、第１ブーム部材１３に対する第２ブーム部材１４の姿勢が所定の姿勢範囲から外れていることを検出する。

【0052】

センサ３３が閉成すると、電磁弁２７の電磁パイロット部２７Ａに対して電源３０からの電力が供給され、電磁弁２７は遮断位置（ｂ）に切換わる。これにより、パイロット管路２８，２９が遮断され、操作レバー装置７Ｃに対する操作に関わらず、ポジショニングシリンダ２１の伸縮動作が制限（禁止）される。また、センサ３３が閉成している間は、スピーカ９は、電源３０から供給される電力により警報音を発生する。

【0053】

このように、姿勢検出器３２により、第２ブーム部材１４の姿勢が所定の姿勢範囲から外れたことが検出された場合には、操作レバー装置７Ｃに対する操作に関わらず、ポジショニングシリンダ２１の伸縮動作が制限（禁止）される。従って、深礎掘削機１を用いて立坑の掘削作業等を行うときに、作業装置１１が不安定な姿勢に移行するのを防止することができ、作業の安定性を高めることができる構成となっている。

【0054】

一方、作業装置１１をメンテナンス姿勢（図４の姿勢）に移行させるときには、第２ブーム部材１４の姿勢が所定の姿勢範囲から外れたことが検出された状態から、さらにポジショニングシリンダ２１を伸長させる必要がある。しかし、被検出板３７の円弧状被検出部３７Ａは、連結ピン２１Ｅと同心状の円弧形状を有しているため、センサ３３のヘッド部３３Ｂは、被検出板３７の円弧状被検出部３７Ａに接触した状態を継続し、センサ３３は閉成した状態を保持する。

【0055】

この場合には、オペレータは、キャブ７内に配置された操作スイッチ８を操作し、操作スイッチ８を開成させる。これにより、電磁弁２７の電磁パイロット部２７Ａに対する電源３０からの電力の供給が遮断され、電磁弁２７は供給位置（ａ）を保持する。従って、操作レバー装置７Ｃの操作に応じてポジショニングシリンダ２１を伸長させることにより、作業装置１１をメンテナンス姿勢に移行させることができる。ここで、第２ブーム部材１４の姿勢が所定の姿勢範囲から外れている間、センサ３３は、ヘッド部３３Ｂが被検出板３７の円弧状被検出部３７Ａ（被検出面）に接触した状態を継続することにより、閉成した状態を保持している。このため、操作スイッチ８が開成した場合でも、スピーカ９には電源３０からの電力が供給され、スピーカ９は継続して警報音を発生する。これにより、第２ブーム部材１４の姿勢が所定の姿勢範囲から外れた状態で、ポジショニングシリンダ２１の操作が行われていることを、オペレータに注意喚起することができる構成となっている。

【0056】

本実施形態による深礎掘削機１は、上述の如き構成を有するもので、深礎掘削機１を用いて立抗を掘削するときには、オペレータはキャブ７に搭乗し、走行用レバー・ペダル装置７Ｂを操作して深礎掘削機１を作業場所まで走行させる。次に、オペレータは、操作レバー装置７Ｃを操作し、ブームシリンダ２０、ポジショニングシリンダ２１、アームシリンダ３１を伸縮させる。これにより、作業装置１１は、第１ブーム部材１３の先端１３Ｅ、第２ブーム部材１４の先端１４Ｆを上向きとした作業姿勢となる。

【0057】

この状態で、オペレータは操作レバー装置７Ｃを操作して上部旋回体３を旋回させ、クラムシェルバケット１７を掘削すべき立抗の上方に移動させる。次に、オペレータは、例えばバケット開閉装置によってバケット１７Ｂを開いた状態で、バケット昇降装置によって立抗内にクラムシェルバケット１７を降下させ、穴底に着地させる。そして、自重によって地中に潜り込ませた後にバケット１７Ｂを閉じることにより、土砂を掘削してバケット１７Ｂ内に保持する。次に、バケット昇降装置によってクラムシェルバケット１７を立抗の上方へと引上げた後、上部旋回体３を旋回させてダンプトラックの荷台（図示せず）上に移動させた後、バケット１７Ｂを開いて土砂を放土する。

【0058】

このように、立坑の掘削作業を行う間は、作業装置１１は、図１に示す作業姿勢を保持し、前記直線Ａと直線Ｂとがなす角度θは所定値未満となる。このとき、図８に示すように、姿勢検出器３２のセンサ３３は、ヘッド部３３Ｂが被検出部材３５（被検出板３７）の延長被検出部３７Ｂに接触することにより開成した状態を保つ。これにより、姿勢検出器３２は、第１ブーム部材１３に対する第２ブーム部材１４の姿勢が、所定の姿勢範囲内に収まっていることを検出する。この状態では、電磁弁２７の電磁パイロット部２７Ａに対する電源３０からの電力の供給は遮断され、方向制御弁２２の油圧パイロット部２２Ａ,２２Ｂに対し、操作レバー装置７Ｃに対する操作方向および操作量に応じたパイロット圧が供給される。この結果、ポジショニングシリンダ２１は、操作レバー装置７Ｃに対する操作に応じて伸縮動作を行うことができる。

【0059】

深礎掘削機１が立坑の掘削作業を行うときに、前記直線Ａと直線Ｂとがなす角度θが所定値以上となった場合には、センサ３３のヘッド部３３Ｂが、被検出部材３５（被検出板３７）の延長被検出部３７Ｂを超えて円弧状被検出部３７Ａの被検出面に接触し、センサ３３は閉成する。これにより、姿勢検出器３２は、第１ブーム部材１３に対する第２ブーム部材１４の姿勢が、所定の姿勢範囲から外れたことを検出する。この状態では、電源３０からの電力が、センサ３３および操作スイッチ８を介して電磁弁２７の電磁パイロット部２７Ａに供給され、電磁弁２７が遮断位置（ｂ）に切換わることにより、方向制御弁２２の油圧パイロット部２２Ａ，２２Ｂに対するパイロット圧の供給が遮断される。この結果、操作レバー装置７Ｃに対する操作に関わらず、ポジショニングシリンダ２１の伸縮動作が禁止されるので、作業装置１１が不安定な姿勢で作業を行うことを防止することができる。

【0060】

ここで、本実施形態による姿勢検出器３２は、第２ブーム部材１４の姿勢が所定の姿勢範囲から外れたときにセンサ３３が閉成することにより、電源３０からの電力を、電磁弁２７の電磁パイロット部２７Ａに直接供給し、電磁弁２７を遮断位置（ｂ）に切換えることができる。従って、電磁弁２７を切換えるためのコントローラ等が不要となり、姿勢検出器３２の構成を簡素化することができ、誤動作も抑えることができる。なお、センサ３３として、例えば接点溶着への対策が講じられたセーフティリミットスイッチを用いることにより、さらに誤動作を抑えることができる。

【0061】

また、姿勢検出器３２は、第２ブーム部材１４のシリンダブラケット１５に取付けられたセンサ３３と、ポジショニングシリンダ２１のロッド２１Ｃに取付けられた被検出部材３５とにより構成されている。このため、例えば特許文献１のような長尺なセンサロッド等を用いる構成に比較して、姿勢検出器３２の小型化、構成の簡素化を図ることができる。さらに、センサ３３は、シリンダブラケット１５（右背面ブラケット１５Ｂ）に設けられたセンサ取付板１５Ｅに取付けられ、被検出部材３５は、支持具３４を介してポジショニングシリンダ２１のロッド２１Ｃに取付けられるので、例えば既存の深礎掘削機の作業装置に姿勢検出器３２を後付けする改造作業を容易に行うことができる。しかも、姿勢検出器３２は、シリンダブラケット１５を構成する左背面ブラケット１５Ａと右背面ブラケット１５Ｂとの間に配置されている。このため、第１ブーム部材１３の側面１３Ａおよび第２ブーム部材１４の側面１４Ａに沿って配策された油圧ホース類が、第１ブーム部材１３および第２ブーム部材１４の動作によって撓んだとしても、これら油圧ホース類が姿勢検出器３２に接触するのを防止でき、姿勢検出器３２を保護することができる。

【0062】

次に、深礎掘削機１を他の作業現場に輸送する場合には、図４に示すように、作業装置１１を作業姿勢から輸送姿勢に移行させた状態で、深礎掘削機１を輸送車両１０１の荷台１０１Ａに積載する。即ち、バケット昇降装置によりアーム１６の先端１６Ｇ側にクラムシェルバケット１７を引上げた状態で、ブームシリンダ２０とポジショニングシリンダ２１を縮小させると共にアームシリンダ３１を伸長させる。これにより、作業装置１１は、第１ブーム部材１３の先端１３Ｅを地面（荷台１０１Ａ）近くまで下げ、第２ブーム部材１４の先端１４Ｆを上向とした状態で、アーム１６を第２ブーム部材１４よりも上側に配置した輸送姿勢に移行する。

【0063】

このように、作業装置１１を作業姿勢から輸送姿勢に移行させる間は、前記直線Ａと直線Ｂとがなす角度θは、作業装置１１が作業姿勢にあるときの角度θよりも小さくなる。従って、図１２に示すように、姿勢検出器３２のセンサ３３は、ヘッド部３３Ｂが被検出部材３５の被検出板３７から離間することにより、開成した状態を保つ。これにより、姿勢検出器３２は、第１ブーム部材１３に対する第２ブーム部材１４の姿勢が、所定の姿勢範囲内に収まっていることを検出する。従って、電磁弁２７の電磁パイロット部２７Ａに対する電源３０からの電力の供給は遮断され、電磁弁２７は供給位置（ａ）を保持する。

【0064】

ここで、作業装置１１を輸送姿勢としたときには、第１ブーム部材１３と第２ブーム部材１４との連結部が地面に接触することがある。このため、例えばピン１４Ｅの周囲にポテンショメータを取付けて第２ブーム部材１４の回動角を検出する構成とした場合には、作業装置１１を輸送姿勢としたときに、ポテンショメータが地面上の土砂等に接触して破損する虞がある。これに対し、本実施形態では、姿勢検出器３２のセンサ３３が、第２ブーム部材１４の背面１４Ｂに設けられたシリンダブラケット１５に取付けられ、被検出部材３５が、ポジショニングシリンダ２１のロッド２１Ｃに取付けられている。このように、本実施形態による姿勢検出器３２は、作業装置１１の姿勢に関わらず地面から離れた場所に配置されているため、作業装置１１を輸送姿勢とした状態においても地面に接触するのを防止することができる。

【0065】

次に、作業装置１１をメンテナンス姿勢に移行させる場合について説明する。作業装置１１は、クラムシェルバケット１７を支持する昇降ロープ１８および開閉ロープ１９等に対する点検、交換作業、昇降ロープ１８および開閉ロープ１９をガイドするガイドシーブ（図示せず）等に対する給脂作業を行うときに、図３に示すメンテナンス姿勢に移行する。

【0066】

作業装置１１を作業姿勢からメンテナンス姿勢に移行させる場合には、ブームシリンダ２０とアームシリンダ３１を縮小させると共に、ポジショニングシリンダ２１を伸長させる。これにより、アーム１６は、第２ブーム部材１４との連結部（ピン１６Ｆ）を中心として回動し、背面１６Ｂが下向きとなって地面に対向する。この状態で、ブームシリンダ２０を縮小させることにより、作業装置１１は、アーム１６の背面１６Ｂを地面に対面させた状態で、アーム１６を第２ブーム部材１４よりも下側に配置したメンテナンス姿勢となる。このように、作業装置１１をメンテナンス姿勢に移行させることにより、昇降ロープ１８および開閉ロープ１９対する点検、交換作業、給脂作業といったメンテナンス作業を、脚立等を用いることなく地上作業によって行うことができ、その作業性を高めることができる。

【0067】

ここで、作業装置１１をメンテナンス姿勢（図３の姿勢）に移行するときには、第２ブーム部材１４の姿勢が所定の姿勢範囲から外れたことが検出された状態（前記直線Ａと直線Ｂとがなす角度θが所定値以上となった状態）から、さらにポジショニングシリンダ２１を伸長させる必要がある。このとき、被検出板３７の円弧状被検出部３７Ａは、連結ピン２１Ｅと同心状の円弧形状を有しているため、センサ３３のヘッド部３３Ｂは、被検出板３７の円弧状被検出部３７Ａに接触した状態を継続し、センサ３３は閉成した状態を保持する。

【0068】

このとき、オペレータは、キャブ７内に配置された操作スイッチ８を操作し、操作スイッチ８を開成させる。これにより、センサ３３が閉成した状態であっても、電磁弁２７の電磁パイロット部２７Ａに対する電源３０からの電力の供給を遮断することができる。これにより、電磁弁２７は供給位置（ａ）を保持するので、操作レバー装置７Ｃの操作によってポジショニングシリンダ２１を伸長させることにより、作業装置１１をメンテナンス姿勢へと移行させることができる。

【0069】

ここで、操作スイッチ８が開成した場合でも、スピーカ９には電源３０からの電力が供給される。従って、スピーカ９は、センサ３３が閉成している間（第２ブーム部材１４の姿勢が所定の姿勢範囲から外れている間）は、継続して警報音を発生する。これにより、操作レバー装置７Ｃを操作するオペレータに対し、第２ブーム部材１４の姿勢が所定の姿勢範囲から外れた状態で、ポジショニングシリンダ２１の操作が行われていることを注意喚起することができる。このように、被検出部材３５を構成する被検出板３７の円弧状被検出部３７Ａは、連結ピン２１Ｅと同心状の円弧形状を有しているので、第２ブーム部材１４の姿勢が所定の姿勢範囲から外れている間は、センサ３３が閉成した状態を保つことができる。従って、第２ブーム部材１４の姿勢が所定の姿勢範囲から外れている間は、スピーカ９からの警報音を発生し続けることができる。この結果、オペレータが操作スイッチ８を誤操作することにより、電磁弁２７によるポジショニングシリンダ２１の動作を制限する機能が意に反して無効化されてしまう事態を防止することができる。

【0070】

かくして、実施形態では、深礎掘削機１は、上部旋回体３に設けられた第１ブーム部材１３と、基端側が第１ブーム部材１３に回動可能に取付けられた第２ブーム部材１４と、一端が第１ブーム部材１３に回動可能に取付けられ、他端が第２ブーム部材１４に連結ピン２１Ｅを介して回動可能に取付けられて伸縮により第２ブーム部材１４を第１ブーム部材１３に対して回動させるポジショニングシリンダ２１と、ポジショニングシリンダ２１のストロークに応じた第１ブーム部材１３に対する第２ブーム部材１４の姿勢を検出する姿勢検出器３２とを備える。姿勢検出器３２は、連結ピン２１Ｅの外周側に位置して第２ブーム部材１４に設けられたセンサ３３と、ポジショニングシリンダ２１に設けられ、ポジショニングシリンダ２１のストロークに応じて第２ブーム部材１４とポジショニングシリンダ２１との相対角度が変化することによりセンサ３３との間の距離が変化する被検出部材３５とを有し、センサ３３と被検出部材３５との間の距離を検出することにより第２ブーム部材１４の第１ブーム部材１３に対する姿勢を検出する。

【0071】

この構成によれば、センサ３３は、ポジショニングシリンダ２１に設けられた被検出部材３５との間の距離の変化に基づいて、第１ブーム部材１３に対する第２ブーム部材１４の姿勢を検出することができる。この場合、センサ３３は、第２ブーム部材１４とポジショニングシリンダ２１との間を連結する連結ピン２１Ｅの外周側に配置されている。このため、ポジショニングシリンダ２１の長さに関わらず、姿勢検出器３２を小型化することができる。

【0072】

実施形態では、被検出部材３５は、連結ピン２１Ｅと同心状の円弧形状をなす被検出面有する円弧状被検出部３７Ａを有し、姿勢検出器３２は、センサ３３と円弧状被検出部３７Ａの被検出面との間の距離を検出することにより第２ブーム部材１４の第１ブーム部材１３に対する姿勢を検出する。この構成によれば、センサ３３は、第２ブーム部材１４の姿勢が所定の姿勢範囲から外れた状態を継続していることを、円弧状被検出部３７Ａによって検出し続けることができる。

【0073】

実施形態では、姿勢検出器３２による検出結果に基づいてポジショニングシリンダ２１の動作を制限する電磁弁２７を備えている。この構成によれば、ポジショニングシリンダ２１の動作を制御する方向制御弁２２に対し、電磁弁２７がパイロット圧の供給、遮断を制御することにより、第２ブーム部材１４の姿勢が所定の姿勢範囲内にあるか否かに応じてポジショニングシリンダ２１の動作を制限することができる。

【0074】

実施形態では、上部旋回体３には、オペレータによって操作される操作スイッチ８が設けられ、電磁弁２７によるポジショニングシリンダ２１の動作を制限する機能は、操作スイッチ８の操作によって有効、無効に切換えられる。この構成によれば、例えば深礎掘削機１の作業装置１１をメンテナンス姿勢に移行させるときに、第２ブーム部材１４の姿勢が所定の姿勢範囲から外れたとしても、操作スイッチ８によって電磁弁２７の機能を無効にすることができる。これにより、ポジショニングシリンダ２１を操作して作業装置１１をメンテナンス姿勢に移行させることができる。

【0075】

実施形態では、上部旋回体３には、姿勢検出器３２により第２ブーム部材１４の姿勢が所定の姿勢範囲から外れたことが検出されたことを、操作スイッチ８の操作に関わらずオペレータに報知するスピーカ９が設けられている。この構成によれば、例えば深礎掘削機１の作業装置１１をメンテナンス姿勢に移行させるときに、操作スイッチ８によって電磁弁２７の機能を無効にした場合でも、第２ブーム部材１４の姿勢が所定の姿勢範囲から外れていることをスピーカ９からの警報音によってオペレータに報知し、注意喚起を行うことができる。

【0076】

次に、図１３ないし図１５は本発明の第２の実施形態を示し、油圧ショベルの作業装置に姿勢検出器を設けた場合を例示している。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略する。

【0077】

図中、作業機械としての油圧ショベル４１は、自走可能な下部走行体４２と、下部走行体４２上に旋回可能に搭載された上部旋回体４３と、上部旋回体４３の前側に設けられた作業装置４５とを含んで構成されている。下部走行体４２と上部旋回体４３とは、油圧ショベル４１の車体を構成している。上部旋回体４３は、キャブ４３Ａ、カウンタウエイト４３Ｂ等を備え、上部旋回体４３のベースとなる旋回フレーム４４の前側には、作業装置４５を回動可能に支持する支持ブラケット４４Ａが設けられている。作業装置４５は、ブーム４６、ブームシリンダ４７、アーム４８、アームシリンダ４９、バケット５０、バケットシリンダ５１等により構成され、土砂の掘削作業等を行う。

【0078】

ブーム４６は、基端側が旋回フレーム４４の支持ブラケット４４Ａに回動可能に取付けられている。ブームシリンダ４７は、一端（ボトム側の端部）が支持ブラケット４４Ａに回動可能に取付けられると共に、他端（ロッド側の端部）がブーム４６の側面４６Ａに連結ピン４７Ａを介して回動可能に取付けられている。ブーム４６は、ブームシリンダ４７を伸縮させることにより、支持ブラケット４４Ａとの連結部を中心として上下方向に回動する。本実施形態では、支持ブラケット４４Ａが第１の構造物を構成し、ブーム４６が第２の構造物を構成している。

【0079】

アーム４８は、基端側がブーム４６の先端に回動可能に取付けられている。アームシリンダ４９は、一端（ボトム側の端部）がブーム４６のシリンダブラケット４６Ｂに回動可能に取付けられると共に、他端（ロッド側の端部）がアーム４８のシリンダブラケット４８Ａに連結ピン４９Ａを介して回動可能に取付けられている。アーム４８は、アームシリンダ４９を伸縮させることにより、ブーム４６との連結部を中心として上下方向に回動する。本実施形態では、ブーム４６が他の第１の構造物を構成し、アーム４８が他の第２の構造物を構成している。

【0080】

バケット５０は、アーム４８の先端に回動可能に取付けられている。バケット５０は、バケットシリンダ５１を伸縮させることにより、アーム４８との連結部を中心として上下方向に回動する。

【0081】

第１の姿勢検出器５２は、ブーム４６とブームシリンダ４７とを連結する連結ピン４７Ａの外周側に設けられ、旋回フレーム４４の支持ブラケット４４Ａに対するブーム４６の姿勢を検出する。第１の姿勢検出器５２は、連結ピン４７Ａの外周側に位置してブーム４６の側面４６Ａに取付けられたセンサ３３と、ブームシリンダ４７のロッド４７Ｂに支持具３４を介して取付けられた被検出部材５３とを含んで構成されている。被検出部材５３を構成する被検出板５４は、円弧状被検出部５４Ａと延長被検出部５４Ｂとを有し、円弧状被検出部５４Ａは、連結ピン４７Ａと同心状の円弧形状をなし、センサ３３のヘッド部３３Ｂが当接する被検出面を有している。

【0082】

ここで、油圧ショベル４１は、バケット５０に代えて他のアタッチメント（図示せず）を取付けることにより、土砂の掘削作業以外の種々の作業に適用することができる。このため、アーム４８の先端にバケット５０よりもサイズが大きなアタッチメントを取付けた場合には、アーム４８をブーム４６側に折畳んだ状態でブームシリンダ４７を伸長させてブーム４６の先端を持上げると、アタッチメントがキャブ４３Ａに干渉することがある。このため、第１の姿勢検出器５２は、支持ブラケット４４Ａに対するブーム４６の姿勢が、アタッチメントがキャブ４３Ａに干渉しない所定の姿勢範囲内に収まっているか否かを検出する。

【0083】

即ち、第１の姿勢検出器５２は、センサ３３のヘッド部３３Ｂが、被検出板５４の円弧状被検出部５４Ａ（被検出面）に接触していないときには、ブーム４６の姿勢が所定の姿勢範囲内に収まっていることを検出し、操作レバー装置（図示せず）を用いたブームシリンダ４７の操作を許可する。一方、第１の姿勢検出器５２は、センサ３３のヘッド部３３Ｂが、被検出板５４の円弧状被検出部５４Ａに接触したときには、ブーム４６の姿勢が所定の姿勢範囲から外れたことを検出し、操作レバー装置（図示せず）を用いたブームシリンダ４７の操作を禁止する。これにより、サイズの大きなアタッチメントがキャブ４３Ａに干渉するのを防止することができる。

【0084】

第２の姿勢検出器５５は、アーム４８とアームシリンダ４９とを連結する連結ピン４９Ａの外周側に設けられ、ブーム４６に対するアーム４８の姿勢を検出する。第２の姿勢検出器５５は、連結ピン４９Ａの外周側に位置してアーム４８のシリンダブラケット４８Ａに取付けられたセンサ３３と、アームシリンダ４９のロッド４９Ｂに支持具３４を介して取付けられた被検出部材５６とを含んで構成されている。被検出部材５６を構成する被検出板５７は、円弧状被検出部５７Ａと延長被検出部５７Ｂとを有し、円弧状被検出部５７Ａは、連結ピン４９Ａと同心状の円弧形状をなし、センサ３３のヘッド部３３Ｂが当接する被検出面を有している。

【0085】

ここで、アーム４８の先端にバケット５０よりもサイズ（重量）が大きなアタッチメントを取付けた場合には、ブーム４６とアーム４８を前方に伸ばしたときに油圧ショベル４１の重心が前方に偏ることがある。このため、第２の姿勢検出器５５は、ブーム４６に対するアーム４８の姿勢が、油圧ショベル４１の重心が前方に偏ることがない所定の姿勢範囲内に収まっているか否かを検出する。

【0086】

即ち、第２の姿勢検出器５５は、センサ３３のヘッド部３３Ｂが、被検出板５７の円弧状被検出部５７Ａ（被検出面）に接触しているときには、アーム４８の姿勢が所定の姿勢範囲内に収まっていることを検出し、操作レバー装置（図示せず）を用いたアームシリンダ４９の操作を許可する。一方、第２の姿勢検出器５５は、センサ３３のヘッド部３３Ｂが、被検出板５７の円弧状被検出部５７Ａから離脱したときには、アーム４８の姿勢が所定の姿勢範囲から外れたことを検出し、操作レバー装置（図示せず）を用いたアームシリンダ４９の操作を禁止する。これにより、油圧ショベル４１の重心が前方に偏るのを防止することができる。

【0087】

なお、第１の実施形態では、姿勢検出器３２を構成するセンサ３３として、接触式のリミットスイッチを用いた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば近接スイッチ等の非接触式のスイッチを用いる構成としてもよい。

【0088】

また、第１の実施形態では、姿勢検出器３２を構成するセンサ３３を、第２ブーム部材１４のシリンダブラケット１５に取付け、被検出部材３５をポジショニングシリンダ２１のロッド２１Ｃに取付けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えばセンサ３３をポジショニングシリンダ２１のロッド２１Ｃに取付け、被検出部材３５を第２ブーム部材１４のシリンダブラケット１５に取付ける構成としてもよい。

【符号の説明】

【0089】

１ 深礎掘削機
２，４２ 下部走行体（車体）
３，４３ 上部旋回体（車体）
８ 操作スイッチ
９ スピーカ（報知装置）
１３ 第１ブーム部材（第１の構造物）
１４ 第２ブーム部材（第２の構造物）
２１ ポジショニングシリンダ（シリンダ）
２１Ｅ，４７Ａ，４９Ａ 連結ピン
３２ 姿勢検出器
３３ センサ
３５，５３，５６ 被検出部材
３７Ａ，５４Ａ，５７Ａ 円弧状被検出部
３７Ｂ，５４Ｂ，５７Ｂ 延長被検出部
４１ 油圧ショベル
４４Ａ 支持ブラケット（第１の構造物）
４６ ブーム（第２の構造物、他の第１の構造物）
４７ ブームシリンダ（シリンダ）
４８ アーム（他の第２の構造物）
５２ 第１の姿勢検出器（姿勢検出器）
５５ 第２の姿勢検出器（姿勢検出器）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】