特許 7328082 建設機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-07

(45)【発行日】2023-08-16

(54)【発明の名称】建設機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/20 20060101AFI20230808BHJP

   E02F 9/26 20060101ALI20230808BHJP

【ＦＩ】

E02F9/20 E

E02F9/26 A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019157239

(22)【出願日】2019-08-29

(65)【公開番号】P2021032056

(43)【公開日】2021-03-01

【審査請求日】2022-08-23

(73)【特許権者】

【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】110000442

【氏名又は名称】弁理士法人武和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福地 亮平

(72)【発明者】

【氏名】山下 亮平

(72)【発明者】

【氏名】小高 克明

【審査官】五十幡 直子

(56)【参考文献】

【文献】特許第３３３９８２１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２００６－２４１９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－００１９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５６９０４１０（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０１８－１４５６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０４９１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第３５７６８４６（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ３／４２－３／４３

Ｅ０２Ｆ ３／８４－３／８５

Ｅ０２Ｆ ９／００－９／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと、
前記エンジンにより駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから供給される作動油により動作する油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータを操作するアクチュエータ操作装置と、
前記アクチュエータ操作装置による操作状態を検出する操作状態検出装置と、
前記アクチュエータ操作装置に対する操作に応じた供給量及び供給方向の作動油を、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへ流通させる方向制御弁と、
前記油圧アクチュエータの動作をロックするロック状態及びロックを解除する解除状態に切換可能なロック操作装置と、
前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへ吐出される作動油を、流通させる流通位置及び遮断させる遮断位置を有するロック弁と、
前記操作状態検出装置により検出された操作状態に基づき前記ロック弁を前記流通位置もしくは前記遮断位置のいずれかに切り換える制御装置と、を備える建設機械において、
前記制御装置は、
前記操作状態検出装置によって前記アクチュエータ操作装置の非操作状態が検出されている状態で、前記ロック操作装置が前記ロック状態から前記解除状態に切り換えられた場合に、前記ロック弁を前記遮断位置から前記流通位置に切り換え、
前記ロック操作装置が前記ロック状態に維持されている状態で、前記操作状態検出装置によって前記アクチュエータ操作装置の操作状態が検出された場合に、前記ロック操作装置を前記解除状態に切り換える前に前記アクチュエータ操作装置を非操作状態に戻すことをモニタを通じて報知し、
前記モニタを通じた報知を実行した後に、前記操作状態検出装置によって前記アクチュエータ操作装置の操作状態が検出されている状態で、前記ロック操作装置が前記ロック状態から前記解除状態に切り換えられた場合に、前記ロック弁を前記遮断位置に維持すると共に、前記アクチュエータ操作装置が操作された状態で前記ロック操作装置が前記解除状態に切り換えられたことをアラームを鳴動して警告することを特徴とする建設機械。

【請求項2】

請求項１に記載の建設機械において、
前記エンジンの駆動力が伝達されてパイロット圧油を圧送するパイロットポンプと、
前記パイロットポンプから前記方向制御弁のパイロットポートに至る油路を開閉する電磁比例弁とを備え、
前記操作状態検出装置は、前記アクチュエータ操作装置の操作量に応じた操作量信号を前記制御装置に出力し、
前記制御装置は、前記操作状態検出装置から出力される前記操作量信号に基づいて、前記電磁比例弁の開度を制御することを特徴とする建設機械。

【請求項3】

請求項２に記載の建設機械において、
前記制御装置は、前記ロック操作装置が前記ロック状態に維持されている状態で、前記操作状態検出装置から出力される前記操作量信号が基準値を含む閾値範囲を超えた場合に、前記モニタを通じた報知を実行することを特徴とする建設機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建設機械に係わり、アクチュエータ操作装置及びロック操作装置の状態に応じてオペレータに適切に報知する建設機械に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の建設機械には、油圧アクチュエータの動作をロックするロック状態及びロックを解除する解除状態に切換可能なゲートロックレバーが搭載されている。しかしながら、油圧アクチュエータを操作する操作レバーが操作された状態で、ゲートロックレバーがロック状態から解除状態に切り換えられると、油圧アクチュエータが急に動き出す虞がある。

【0003】

そこで、例えば特許文献１には、操作レバーが操作されている状態でゲートロックレバーがロック状態から解除状態に切り換えられても、油圧ポンプから油圧アクチュエータへの作動油の供給を遮断し続ける作業機械が開示されている。これにより、誤って操作レバーを操作したままゲートロックレバーを解除状態に切り換えても、油圧アクチュエータが急に動き出すことを防止できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第３３３９８２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１で前述の操作をすると、一旦ゲートロックレバーを解除位置からロック位置に切り換え、操作レバーを中立位置に戻してから、再びゲートロックレバーを解除状態に切り換える必要があるので、オペレータの操作が煩雑になると言う課題を生じる。

【0006】

本発明は、上記した実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、アクチュエータ操作装置及びロック操作装置の誤操作を防止可能な建設機械を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明は、エンジンと、前記エンジンにより駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプから供給される作動油により動作する油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータを操作するアクチュエータ操作装置と、前記アクチュエータ操作装置による操作状態を検出する操作状態検出装置と、前記アクチュエータ操作装置に対する操作に応じた供給量及び供給方向の作動油を、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへ流通させる方向制御弁と、前記油圧アクチュエータの動作をロックするロック状態及びロックを解除する解除状態に切換可能なロック操作装置と、前記油圧ポンプから前記油圧アクチュエータへ吐出される作動油を、流通させる流通位置及び遮断させる遮断位置を有するロック弁と、前記操作状態検出装置により検出された操作状態に基づき前記ロック弁を前記流通位置もしくは前記遮断位置のいずれかに切り換える制御装置と、を備える建設機械において、前記制御装置は、前記操作状態検出装置によって前記アクチュエータ操作装置の非操作状態が検出されている状態で、前記ロック操作装置が前記ロック状態から前記解除状態に切り換えられた場合に、前記ロック弁を前記遮断位置から前記流通位置に切り換え、前記ロック操作装置が前記ロック状態に維持されている状態で、前記操作状態検出装置によって前記アクチュエータ操作装置の操作状態が検出された場合に、前記ロック操作装置を前記解除状態に切り換える前に前記アクチュエータ操作装置を非操作状態に戻すことをモニタを通じて報知し、前記モニタを通じた報知を実行した後に、前記操作状態検出装置によって前記アクチュエータ操作装置の操作状態が検出されている状態で、前記ロック操作装置が前記ロック状態から前記解除状態に切り換えられた場合に、前記ロック弁を前記遮断位置に維持すると共に、前記アクチュエータ操作装置が操作された状態で前記ロック操作装置が前記解除状態に切り換えられたことをアラームを鳴動して警告することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、アクチュエータ操作装置及びロック操作装置の誤操作を防止することができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係る油圧ショベルの側面図である。

【図2】油圧ショベルの駆動制御回路の回路図である。

【図3】駆動制御処理のフローチャートである。

【図4】モニタに表示されるアイコンの表示例である。

【図5】操作レバー、ゲートロックレバー、及びロック弁の位置及び状態の推移を示すタイムチャートである。

【図6】油圧式の操作レバーを備える油圧ショベルの駆動制御回路を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明に係る油圧ショベルの実施形態について、図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る油圧ショベル１の側面図である。図２は、油圧ショベル１の駆動制御回路の回路図である。なお、本明細書中の前後左右は、特に断らない限り、油圧ショベル１に搭乗して操作するオペレータの視点を基準としている。

【0011】

図１に示すように、油圧ショベル１は、下部走行体２と、下部走行体２により支持された上部旋回体３とを備える。下部走行体２は、左右一対のクローラ（無限軌道帯）８を備える。そして、走行モータ（図示省略）の駆動により、クローラ８が回転する。その結果、油圧ショベル１が走行する。

【0012】

上部旋回体３は、旋回モータ（図示省略）によって旋回可能に下部走行体２に支持されている。上部旋回体３は、ベースとなる旋回フレーム５と、旋回フレーム５の前方中央に上下方向に回動可能に取り付けられたフロント作業機４（作業装置）と、旋回フレーム５の前方左側に配置されたキャブ（運転席）７と、旋回フレーム５の後部に配置されたカウンタウェイト６とを主に備える。

【0013】

フロント作業機４は、上部旋回体３に起伏可能に支持されたブーム４ａと、ブーム４ａの先端に揺動可能に支持されたアーム４ｂと、アーム４ｂの先端に揺動可能に支持されたバケット４ｃと、ブーム４ａを駆動させるブームシリンダ４ｄ，アーム４ｂを駆動させるアームシリンダ４ｅ，及びバケット４ｃを駆動させるバケットシリンダ４ｆ等の油圧アクチュエータとを含む。カウンタウェイト６は、フロント作業機４との重量バランスを取るためのもので、上面視円弧形状を成す重量物である。

【0014】

キャブ７には、油圧ショベル１を操作するオペレータが搭乗する内部空間が形成されている。キャブ７の内部には、オペレータが着席するシート（図示省略）と、シートに着席したオペレータにより操作される操作装置が配置されている。

【0015】

図２に示すように、操作装置は、ゲートロックレバー（ロック操作装置）７ａと、操作レバー（アクチュエータ操作装置）７ｂとを少なくとも含む。例えば、オペレータにより操作レバー７ｂが操作されることによって、フロント作業機４が動作する。

【0016】

ゲートロックレバー７ａは、油圧ショベル１に搭載される全ての油圧アクチュエータ（すなわち、走行モータ、旋回モータ、油圧シリンダ４ｄ～４ｆ）の動作をロックするロック状態と、ロックを解除する解除状態とに、オペレータによって切り換え可能に構成されている。

【0017】

ゲートロックレバー７ａをロック位置に位置させてロック状態にすると、各油圧アクチュエータを操作するための油圧操作系の油路が遮断されて、オペレータが操作装置を操作しても各油圧アクチュエータが動作しなくなる。一方、ゲートロックレバー７ａを解除位置に位置させて解除状態にすると、油圧操作系の油路が連通されて、操作レバーの操作による油圧アクチュエータの操作が可能となる。そして、ゲートロックレバー７ａは、現在の状態を示す状態信号を後述するコントローラ２０に出力する。

【0018】

また、ゲートロックレバー７ａは、例えば、キャブ７の乗降口とシートとの間（すなわち、乗降口に隣接する位置）に配置される。そして、ゲートロックレバー７ａを引き下げて（ゲートロックレバー７ａを解除位置に位置させて）解除状態にすると、ゲートロックレバー７ａは、キャブ７の乗降口とシートとの間の通路に張り出して、オペレータのキャブ７への乗降を妨げる。一方、ゲートロックレバー７ａを引き上げて（ゲートロックレバー７ａをロック位置に位置させて）ロック状態にすると、ゲートロックレバー７ａは、キャブ７の乗降口とシートとの間の通路から退避して、オペレータのキャブ７への乗降を妨げない。

【0019】

本発明における操作レバーは、フロント作業機を動作させるためにブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ等の油圧シリンダの他、上部旋回体を旋回させる旋回モータを操作するものである。本実施形態では、操作レバーの例として、ブームシリンダ４ｄを操作する操作レバー７ｂを挙げて説明する。操作レバー７ｂの操作量の大きさに応じて、後述するメインポンプ１３からブームシリンダ４ｄへ供給される流量が調整される。また、操作レバー７ｂが操作される方向に作動油が供給される方向が対応付けられ、ブームシリンダ４ｄが伸長もしくは縮小する。

【0020】

操作レバー７ｂは、オペレータによって中立位置（非操作の状態）から第１方向或いは第２方向に倒伏され、オペレータが操作をやめると中立位置に復帰する。また、操作レバー７ｂの操作量（倒伏量）及び操作方向（倒伏方向）は、後述する操作検出センサ（操作状態検出装置）１９によって操作量信号（電圧値）に変換されてコントローラ２０に出力される。すなわち、本実施形態に係る操作レバー７ｂは、電気式のアクチュエータ操作装置である。

【0021】

なお、本実施形態では、操作レバー７ｂによってブームシリンダ４ｄを操作する例を説明する。但し、本発明は、走行モータ、旋回モータ、アームシリンダ４ｅ、及びバケットシリンダ４ｆを操作するアクチュエータ操作装置にも適用することができる。

【0022】

図２に示すように、油圧ショベル１の駆動制御回路は、エンジン１１と、作動油タンク１２と、エンジン１１により駆動され作動油タンク１２内の作動油を吸い込んで吐出するメインポンプ（油圧ポンプ）１３と、エンジン１１により駆動され作動油タンク１２内の作動油を吸い込んで吐出するパイロットポンプ１４と、メインポンプ１３及びブームシリンダ４ｄの間に油圧配管を介して設けられた方向制御弁１５と、パイロットポンプ１４及び方向制御弁１５の間に油圧操作管路を介して設けられた電磁比例弁１６，１７と、電磁比例弁１６，１７の上流側に設けられたロック弁１８と、操作レバー７ｂ及び後述のコントローラ２０の間に介された一対の電気指令配管に設けられた操作検出センサ１９と、コントローラ（制御装置）２０とを主に備える。また、コントローラ２０には、操作レバー７ｂと、ゲートロックレバー７ａと、電磁比例弁１６，１７と、ロック弁１８と、モニタ２１及びアラーム２２とが電気的に接続されている。

【0023】

エンジン１１は、油圧ショベル１を動作させるための駆動力を発生させる駆動源である。メインポンプ１３及びパイロットポンプ１４は、エンジン１１の出力軸に連結されて駆動する。メインポンプ１３は、エンジン１１の駆動力が伝達されて、作動油タンク１２に貯留された作動油を方向制御弁１５に圧送する。メインポンプ１３は、例えば、容量可変型の油圧ポンプである。パイロットポンプ１４は、エンジン１１の駆動力が伝達されて、作動油タンク１２に貯留されたパイロット圧油を、ロック弁１８及び電磁比例弁１６、１７を通じて方向制御弁１５のパイロットポート１５ａ、１５ｂに圧送する。

【0024】

方向制御弁１５は、操作レバー７ｂに対する操作に応じた供給量及び供給方向の作動油を、メインポンプ１３からブームシリンダ４ｄへ流通させる。方向制御弁１５は、パイロットポート１５ａ、１５ｂに供給されるパイロット圧油によって、位置Ａ、Ｂ、Ｃに切換可能に構成されている。

【0025】

パイロットポート１５ａ、１５ｂにパイロット圧油が供給されていないとき、方向制御弁１５は位置Ａ（初期位置）となる。位置Ａの方向制御弁１５は、メインポンプ１３からブームシリンダ４ｄに至る油路を遮断する。すなわち、方向制御弁１５が位置Ａのとき、メインポンプ１３からブームシリンダ４ｄに作動油が供給されず、ブーム４ａは現在位置に保持される。

【0026】

パイロットポート１５ａにパイロット圧油が供給されると、方向制御弁１５は位置Ｂに切り換えられる。位置Ｂの方向制御弁１５は、メインポンプ１３から圧送される作動油をブームシリンダ４ｄのロッド室に供給し、ブームシリンダ４ｄのボトム室に貯留された作動油を作動油タンク１２に還流させる。すなわち、方向制御弁１５が位置Ｂのとき、ブームシリンダ４ｄが収縮して、ブーム４ａは倒伏する。

【0027】

パイロットポート１５ｂにパイロット圧油が供給されると、方向制御弁１５は位置Ｃに切り換えられる。位置Ｃの方向制御弁１５は、メインポンプ１３から圧送される作動油をブームシリンダ４ｄのボトム室に供給し、ブームシリンダ４ｄのロッド室に貯留された作動油を作動油タンク１２に還流させる。すなわち、方向制御弁１５が位置Ｃのとき、ブームシリンダ４ｄが伸長して、ブーム４ａは起立する。

【0028】

さらに、位置Ｂ、Ｃの方向制御弁１５からブームシリンダ４ｄに供給される作動油の量は、パイロットポート１５ａ、１５ｂに供給されるパイロット圧油の量によって増減する。すなわち、パイロットポート１５ａ、１５ｂに供給されるパイロット圧油の量が多いほど、方向制御弁１５からブームシリンダ４ｄに供給される作動油の量も多くなる。

【0029】

電磁比例弁１６、１７は、コントローラ２０の制御に従って、パイロットポンプ１４からパイロットポート１５ａ、１５ｂに至る油路を開閉する電磁弁である。また、電磁比例弁１６、１７は、制御電圧の大きさによって開度を調整可能な比例弁である。電磁比例弁１６、１７は、ロック弁１８よりパイロット圧油の流れの下流側に配置される。電磁比例弁１６は、位置Ｄ、Ｅに切換可能に構成されている。また、電磁比例弁１７は、位置Ｆ、Ｇに切換可能に構成されている。

【0030】

コントローラ２０から電磁比例弁１６に制御電圧が印加されてないとき、電磁比例弁１６は位置Ｄ（初期位置）となる。位置Ｄの電磁比例弁１６は、ロック弁１８を通じてパイロットポンプ１４から吐出されるパイロット圧油を遮断し、パイロットポート１５ａを作動油タンク１２に連通させる。すなわち、電磁比例弁１６が位置Ｄのとき、パイロットポート１５ａはタンク圧になる。

【0031】

コントローラ２０から電磁比例弁１６に制御電圧が印加されると、電磁比例弁１６はバネの付勢力に抗して位置Ｅに切り換えられる。位置Ｅの電磁比例弁１６は、ロック弁１８を通じてパイロットポンプ１４から吐出されるパイロット圧油をパイロットポート１５ａに供給する。すなわち、電磁比例弁１６が位置Ｅのとき、パイロットポート１５ａにパイロット圧油が供給される。また、電磁比例弁１６に印加される制御電圧が高いほど、パイロットポート１５ａへのパイロット圧油の供給量が多くなる。

【0032】

コントローラ２０から電磁比例弁１７に制御電圧が印加されてないとき、電磁比例弁１７は位置Ｆ（初期位置）となる。位置Ｆの電磁比例弁１７は、ロック弁１８を通じてパイロットポンプ１４から吐出されるパイロット圧油を遮断し、パイロットポート１５ｂを作動油タンク１２に連通させる。すなわち、電磁比例弁１７が位置Ｆのとき、パイロットポート１５ｂはタンク圧になる。

【0033】

コントローラ２０から電磁比例弁１７に制御電圧が印加されると、電磁比例弁１７はバネの付勢力に抗して位置Ｇに切り換えられる。位置Ｇの電磁比例弁１７は、ロック弁１８を通じてパイロットポンプ１４から吐出されるパイロット圧油をパイロットポート１５ｂに供給する。すなわち、電磁比例弁１７が位置Ｇのとき、パイロットポート１５ｂにパイロット圧油が供給される。また、電磁比例弁１７に印加される制御電圧が高いほど、パイロットポート１５ｂへのパイロット圧油の供給量が多くなる。

【0034】

ロック弁１８は、コントローラ２０の制御に従って、パイロットポンプ１４から電磁比例弁１６、１７を通じて方向制御弁１５のパイロットポート１５ａ、１５ｂに至る油路を開閉する電磁弁である。ロック弁１８は、電磁比例弁１６、１７よりパイロット圧油の流れの上流側に配置される。ロック弁１８は、位置Ｈ、Ｉに切換可能に構成されている。

【0035】

コントローラ２０からロック弁１８に制御電圧が印加されていないとき、ロック弁１８は位置Ｈ（初期位置）となる。位置Ｈのロック弁１８は、パイロットポンプ１４から電磁比例弁１６、１７に至る油路を遮断して、パイロットポンプ１４から吐出されるパイロット圧油を作動油タンク１２に還流させる。すなわち、ロック弁１８が位置Ｈのとき、パイロットポンプ１４から電磁比例弁１７にパイロット圧油が供給されない。換言すれば、位置Ｈ（遮断位置）のロック弁１８は、メインポンプ１３から油圧アクチュエータへの作動油の流通を遮断する。

【0036】

コントローラ２０からロック弁１８に制御電圧が印加されると、ロック弁１８はバネの付勢力に抗して位置Ｉに切り換えられる。位置Ｉのロック弁１８は、パイロットポンプ１４から電磁比例弁１６、１７に至る油路を連通させる。すなわち、ロック弁１８が位置Ｉのとき、パイロットポンプ１４から電磁比例弁１７にパイロット圧油が供給される。換言すれば、位置Ｉ（流通位置）のロック弁１８は、メインポンプ１３から油圧アクチュエータへ作動油を流通させる。

【0037】

操作検出センサ１９は、操作レバー７ｂの操作状態を検出する。より詳細には、操作検出センサ１９は、操作レバー７ｂの操作量及び操作方向に応じた操作量信号（電圧値）をコントローラ２０に出力する。

【0038】

例えば、操作検出センサ１９は、操作レバー７ｂが中立位置のときに２．５Ｖの操作量信号を出力する。また、操作検出センサ１９は、操作レバー７ｂが中立位置から第１方向に倒伏されると、２．５Ｖ～５．０Ｖの範囲の操作量信号を出力する。第１方向への倒伏量が大きいほど、操作量信号の電圧値が大きくなる。操作検出センサ１９は、操作レバー７ｂが中立位置から第２方向に倒伏されると、２．５Ｖ～０Ｖの範囲の操作量信号を出力する。第２方向への倒伏量が大きいほど、操作量信号の電圧値が小さくなる。

【0039】

コントローラ２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を備える。コントローラ２０は、ＲＯＭに格納されたプログラムコードをＣＰＵが読み出して実行することによって、後述する処理を実現する。ＲＡＭは、ＣＰＵがプログラムを実行する際のワークエリアとして用いられる。

【0040】

但し、コントローラ２０の具体的な構成はこれに限定されず、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのハードウェアによって実現されてもよい。

【0041】

コントローラ２０は、油圧ショベル１全体の動作を制御する。より詳細には、コントローラ２０は、ゲートロックレバー７ａから出力される状態信号と、操作検出センサ１９から出力される操作量信号とに基づいて、電磁比例弁１６、１７、ロック弁１８、モニタ２１、及びアラーム２２の動作を制御する。

【0042】

モニタ２１は、文字、アイコン（画像）、映像などを表示させる装置である。モニタ２１は、視覚を通じて情報を伝達する報知手段の一例である。アラーム２２は、ビープ音やガイドメッセージなどを出力する装置である。アラーム２２は、聴覚を通じて情報を伝達する警告手段の一例である。但し、報知手段及び警告手段の具体例は、これに限定されず、ＬＥＤランプ、スピーカ等を用いてもよい。

【0043】

次に、図３～図５を参照して、本実施形態に係る駆動制御処理を説明する。図３は、駆動制御処理のフローチャートである。図４は、モニタ２１に表示されるアイコンの表示例である。図５は、操作レバー７ｂ、ゲートロックレバー７ａ、及びロック弁１８の位置及び状態の推移を示すタイムチャートである。

【0044】

コントローラ２０は、例えば、エンジン１１が駆動したタイミングで駆動制御処理を開始する。また、エンジン１１は、ゲートロックレバー７ａがロック状態でないと、始動できないようになっている。そのため、駆動制御処理を開始するタイミングでは、ゲートロックレバー７ａは、ロック状態となっている。

【0045】

そこで、コントローラ２０は、ロック弁１８を位置Ｈ（遮断位置）にする（Ｓ１１）。すなわち、コントローラ２０は、ロック弁１８に制御電圧を印加しない。すなわち、オペレータが操作レバー７ｂを操作したとしても、ブームシリンダ４ｄは伸縮しない。そして、コントローラ２０は、ゲートロックレバー７ａ及び操作レバー７ｂが操作されるまで（Ｓ１２、Ｓ１３）、以降の処理の実行を待機する。

【0046】

コントローラ２０は、ステップＳ１２において、ゲートロックレバー７ａから出力される状態信号に基づいて、ゲートロックレバー７ａがロック状態か解除状態かを判定すればよい。後述するステップＳ１７、Ｓ１９についても同様である。また、コントローラ２０は、ステップＳ１３において、操作検出センサ１９から出力される操作量信号に基づいて、操作レバー７ｂが中立位置（非操作）か否かを判定すればよい。後述するステップＳ１６についても同様である。

【0047】

より詳細には、コントローラ２０は、操作検出センサ１９から出力される操作量信号が、２．５Ｖ（基準値）を含む２．２Ｖ～２．８Ｖ（閾値範囲）の範囲内である場合に、操作レバー７ｂが中立位置だと判定する。すなわち、２．２Ｖ～２．８Ｖの操作量信号を操作検出センサ１９が出力している状態は、操作検出センサ１９によって操作レバー７ｂの非操作が検出されている状態の一例である。

【0048】

一方、コントローラ２０は、操作量信号が２．２Ｖ～２．８Ｖの範囲を超える（すなわち、２．２Ｖ未満或いは２．８Ｖより大きい）場合に、操作レバー７ｂが中立位置から操作されている判定する。すなわち、２．２Ｖ未満或いは２．８Ｖより大きい操作量信号を操作検出センサ１９が出力している状態は、操作検出センサ１９によって操作レバー７ｂの操作状態が検出されている状態の一例である。

【0049】

そして、コントローラ２０は、操作レバー７ｂが中立位置の状態で（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、ゲートロックレバー７ａがロック状態から解除状態に切り換えられた場合に（Ｓ１２：Ｎｏ）、ロック弁１８を位置Ｈから位置Ｉ（流通位置）に切り換えて（Ｓ１４）、駆動制御処理を終了する。すなわち、コントローラ２０は、ロック弁１８に制御電圧を印加する。

【0050】

コントローラ２０は、ゲートロックレバー７ａが解除状態である間、ロック弁１８に継続して制御電圧を印加し続ける。その結果、オペレータによって操作レバー７ｂが操作されると、その操作量及び操作方向に応じてブームシリンダ４ｄが伸縮する。そして図示は省略するが、コントローラ２０は、ゲートロックレバー７ａが解除状態からロック状態に切り換えられると、再びステップＳ１１以降の処理を実行する。

【0051】

一方、コントローラ２０は、ゲートロックレバー７ａがロック状態のときに（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、操作レバー７ｂが中立位置から操作されると（Ｓ１３：Ｎｏ）、図４に示すアイコンをモニタ２１に表示させる（Ｓ１５）。すなわち、コントローラ２０は、ステップＳ１５において、制御信号を出力してモニタ２１にアイコンを表示させることによって、オペレータに対して誤操作の可能性を事前に報知する。アイコンの表示を指示する制御信号は、操作レバー７ｂが操作状態であることを報知する信号の一例である。

【0052】

図４に示すアイコンは、操作レバー７ｂを操作した状態でゲートロックレバー７ａを解除状態に切り換えても、ブームシリンダ４ｄのロックが解除されないことを報知するものである。換言すれば、図４に示すアイコンは、ゲートロックレバー７ａを解除状態に切り換える前に、操作レバー７ｂを中立状態に戻すことを報知するものである。さらに換言すれば、図４に示すアイコンは、操作レバー７ｂを操作したままゲートロックレバー７ａを解除状態に切り換えないように、オペレータに注意を促すものである。

【0053】

次に、コントローラ２０は、モニタ２１へのアイコン表示を継続したまま、ゲートロックレバー７ａ及び操作レバー７ｂが操作されるまで（Ｓ１６、Ｓ１７）、以降の処理の実行を待機する。そして、コントローラ２０は、ゲートロックレバー７ａがロック状態のときに（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、操作レバー７ｂが中立位置に戻された場合に（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、モニタ２１へのアイコンの表示を終了して、ステップＳ１２以降の処理を再び実行する。

【0054】

すなわち、図４に示すアイコンは、ゲートロックレバー７ａがロック状態で且つ操作レバー７ｂが中立位置から操作されている期間α、β（図５参照）において、継続して表示される。また、期間α、βにおいて、ロック弁１８は位置Ｈ（遮断位置）に維持される。

【0055】

一方、コントローラ２０は、操作レバー７ｂが中立位置から操作されている状態で（Ｓ１６：Ｎｏ）、ゲートロックレバー７ａがロック状態から解除状態に操作された場合に（Ｓ１７：Ｎｏ）、制御信号を出力してアラーム２２を鳴動させる（Ｓ１８）。すなわち、コントローラ２０は、ステップＳ１８において、オペレータに対して誤操作が行われたことを警告する。鳴動を指示する制御信号は、操作レバー７ｂが操作状態であることを警告する信号の一例である。

【0056】

次に、コントローラ２０は、モニタ２１へのアイコン表示と、アラーム２２の鳴動とを継続したまま、ゲートロックレバー７ａがロック状態に操作されるまで（Ｓ１９）、以降の処理の実行を待機する。または、コントローラ２０は、アラーム２２の鳴動を開始してから所定時間が経過したタイミングで、アラーム２２を停止してもよい。

【0057】

そして、コントローラ２０は、ゲートロックレバー７ａが解除状態からロック状態に操作された場合に（Ｓ１９：Ｙｅｓ）、アラーム２２の鳴動を停止して、ステップＳ１６以降の処理を実行する。また、コントローラ２０は、操作レバー７ｂが中立位置に戻された場合に（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、モニタ２１へのアイコン表示を終了して、ステップＳ１２以降の処理を実行する。さらに、コントローラ２０は、操作レバー７ｂが中立位置の状態で（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、ゲートロックレバー７ａがロック状態から解除状態に操作された場合に（Ｓ１２：Ｎｏ）、ロック弁１８に制御電圧を印加して位置Ｉ（流通位置）に切り換える（Ｓ１４）。

【0058】

すなわち、アラーム２２は、操作レバー７ｂが中立位置から操作されている状態でゲートロックレバー７ａが解除状態に操作されてから、ゲートロックレバー７ａが再びロック状態に操作されるまでの期間γ（図５参照）において、継続して鳴動する。モニタ２１へのアイコン表示は、期間γにおいて継続されてもよい。また、期間γにおいて、ロック弁１８は位置Ｈ（遮断位置）に維持される。

【0059】

アラーム２２の鳴動は、ブームシリンダ４ｄのロックが解除されていないことを警告するものである。換言すれば、アラーム２２の鳴動は、オペレータが意図していない操作レバー７ｂが操作された状態で、ゲートロックレバー７ａが解除状態に切り換えられている状態にあること（「誤操作」）を警報するものである。さらに換言すれば、アラーム２２の鳴動は、誤操作によるブームシリンダ４ｄのロックを解除するために、ゲートロックレバー７ａをロック状態に操作し且つ操作レバー７ｂを中立位置に戻したうえで、再びゲートロックレバー７ａを解除状態にする操作を、オペレータに促すものである。

【0060】

上記の実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。

【0061】

上記の実施形態によれば、ゲートロックレバー７ａがロック状態に維持されている状態で、操作レバー７ｂが中立状態から操作されると、図４に示すアイコンがモニタ２１に表示される。これにより、操作レバー７ｂを操作したままゲートロックレバー７ａを解除状態に操作しても、ブームシリンダ４ｄのロックが解除されないことを、オペレータに認識させることができる。すなわち、操作レバー７ｂを中立位置に戻してからゲートロックレバー７ａを解除状態にする操作を、オペレータに促すことができる。

【0062】

また、上記の実施形態によれば、操作レバー７ｂを操作した状態でゲートロックレバー７ａが解除状態に操作されると、アラーム２２が鳴動する。これにより、ブームシリンダ４ｄのロックが解除されていないことを、オペレータに認識させることができる。その結果、ブームシリンダ４ｄのロックを解除するための操作（ゲートロックレバー７ａをロック状態に操作し且つ操作レバー７ｂを中立位置に戻してから、再びゲートロックレバー７ａを解除状態にする操作）を、オペレータに促すことができる。

【0063】

また、上記の実施形態によれば、ステップＳ１５でモニタ２１を用いて報知し、ステップＳ１８でアラーム２２を用いて警告をする。このように、ステップＳ１８で聴覚を通じて警告することにより、誤操作をしてしまったことをオペレータに確実に認識させることができる。但し、報知手段及び警告手段の具体例は、上記の組み合わせに限定されない。

【0064】

他の例として、コントローラ２０は、ステップＳ１５において、アラーム２２を鳴動させて、誤操作の可能性を報知してもよい。また、コントローラ２０は、ステップＳ１８において、ブームシリンダ４ｄのロックを解除するための手順を説明するメッセージ或いはアニメーションをモニタ２１に表示してもよい。

【0065】

これにより、ステップＳ１５の報知をオペレータに確実に認識させることができるので、誤操作の発生をさらに有効に防止することができる。また、ブームシリンダ４ｄのロック解除する手順をステップＳ１８で詳細に報知することができるので、ブームシリンダ４ｄのロックを早期に解除することができる。

【0066】

また、報知手段及び警告手段は、同一のハードウェアで報知の方法が異なるものでもよい。一例として、相対的に小さなアイコンを表示するモニタ２１を報知手段とし、相対的に大きなアイコンを表示するモニタ２１を警告手段としてもよい。他の例として、短音（ピッ、ピッ、ピッ）を出力するアラーム２２を報知手段とし、長音（ピー、ピー、ピー）を出力するアラーム２２を警告手段としてもよい。さらに他の例として、相対的に小さな音を出力するアラーム２２を報知手段とし、相対的に大きな音を出力するアラーム２２を警告手段としてもよい。

【0067】

また、上記の実施形態によれば、電気式の操作レバー７ｂから操作検出センサ１９を通じて取得した操作量信号に基づいて、操作レバー７ｂの操作及び非操作を検出する例を説明した。これにより、操作レバー７ｂを操作した状態でゲートロックレバー７ａを解除状態に切り換えたときに、ブームシリンダ４ｄに一瞬だけ作動油が供給されて、ブーム４ａが微動するのを防止できる。

【0068】

また、上記の実施形態によれば、操作量信号が２．５Ｖを含む２．２Ｖ～２．８Ｖの範囲内のときに、操作レバー７ｂが中立位置だと判定する例を説明した。操作検出センサ１９から出力される操作量信号の値は、製造バラツキや経年劣化などによって個体差を生じる。そこで、基準値（２．５Ｖ）を含む閾値範囲（２．２Ｖ～２．８Ｖ）を不感帯とすることによって、個体差による誤判定を防止することができる。

【0069】

但し、操作レバー７ｂは電気式に限定されず、油圧式であってもよい。図６は、油圧式の操作レバー７ｂを備える油圧ショベル１の駆動制御回路を示す図である。なお、図２と共通する構成要素には同一の参照番号を付し、詳細な説明を省略する。図６に示す駆動制御回路は、電磁比例弁１６、１７及び操作検出センサ１９に代えて、パイロット弁３１ａ、３１ｂと、操作検出センサ３２ａ、３２ｂとを備える。

【0070】

図６に示すロック弁１８は、パイロット弁３１ａ、３１ｂよりパイロット圧油の流れの上流側に配置されている。そして、ロック弁１８は、位置Ｈ（遮断位置）のときに、パイロット弁３１ａ、３１ｂを作動油タンク１２に連通させる。一方、ロック弁１８は、位置Ｉ（流通位置）のときに、パイロットポンプ１４から吐出されるパイロット圧油を、パイロット弁３１ａ、３１ｂに供給する。

【0071】

パイロット弁３１ａは、パイロットポンプ１４から方向制御弁１５のパイロットポート１５ａに至るパイロット圧油の流路上に配置されている。そして、パイロット弁３１ａは、操作レバー７ｂの第１方向への操作量に応じて、開度が調整される。より詳細には、操作レバー７ｂの第１方向への操作量が多いほど、パイロット弁３１ａの開度が大きくなる。すなわち、操作レバー７ｂの第１方向への操作量が多いほど、パイロットポート１５ａへのパイロット圧油の供給量が増加する。

【0072】

操作検出センサ３２ａは、操作レバー７ｂの第１方向への操作量を検出する。そして、操作検出センサ３２ａは、検出した操作量を示す操作量信号（電圧値）をコントローラ２０に出力する。一例として、操作検出センサ３２ａは、操作レバー７ｂの第１方向への倒伏角度を検出する角度センサ（ポテンショメータ等）でもよい。他の例として、操作検出センサ３２ａは、パイロット弁３１ａのスプールのストローク（変位量）を検出する変位量センサでもよい。

【0073】

パイロット弁３１ｂは、操作レバー７ｂの第２方向への操作量に応じて、パイロットポート１５ｂへのパイロット圧油の供給量を調整する。操作検出センサ３２ｂは、操作レバー７ｂの第２方向への操作量を検出する。パイロット弁３１ｂ及び操作検出センサ３２ｂの詳細は、パイロット弁３１ａ及び操作検出センサ３２ａと共通するので、再度の説明は省略する。

【0074】

図３に示す駆動制御処理は、図６の駆動制御回路にも適用することができる。但し、図６の駆動制御回路では、操作レバー７ｂが中立位置から操作された状態で（Ｓ１６：Ｎｏ）、ゲートロックレバー７ａが解除状態に切り換えられた瞬間に（Ｓ１７：Ｎｏ）、パイロット圧油がパイロットポート１５ａ、１５ｂを一瞬だけ通過して、ブームシリンダ４ｄが微動する可能性がある。

【0075】

なお、上記の実施形態では、ブームシリンダ４ｄを駆動する油圧回路を中心に説明したが、本発明は、アームシリンダ４ｅ、バケットシリンダ４ｆ、走行モータ、旋回モータを駆動する油圧回路にも同様に適用することができる。

【0076】

また、上記の実施形態では、油圧ショベル１の駆動制御回路を説明したが、建設機械の具体例は油圧ショベル１に限定されない。建設機械の他の例としては、例えば、ホイールローダ、クレーン、ダンプトラック等にも適用可能である。

【0077】

上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

【符号の説明】

【0078】

１ 油圧ショベル
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ フロント作業機（作業装置）
４ａ ブーム
４ｂ アーム
４ｃ バケット
４ｄ，４ｅ，４ｆ 油圧シリンダ
５ 旋回フレーム
６ カウンタウェイト
７ キャブ
７ａ ゲートロックレバー（ロック操作装置）
７ｂ 操作レバー（アクチュエータ操作装置）
８ 無限軌道
１１ エンジン
１２ 作動油タンク
１３ メインポンプ（油圧ポンプ）
１４ パイロットポンプ
１５ 方向制御弁
１５ａ，１５ｂ パイロットポート
１６，１７ 電磁比例弁
１８ ロック弁
１９，３２ａ，３２ｂ 操作検出センサ（操作状態検出装置）
２０ コントローラ（制御装置）
２１ モニタ
２２ アラーム
３１ａ，３１ｂ パイロット弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】