特許ウォッチ

公開番号2025069003
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-30
出願番号2023179167
出願日2023-10-17
発明の名称掘削機械の操作装置及び掘削機械
出願人日本車輌製造株式会社
代理人個人,個人
主分類E02F 9/20 20060101AFI20250422BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】回転駆動装置の回転駆動を制御して、操作レバーの操作負担軽減と安全性との両立を図ることが可能な掘削機械の操作装置及び掘削機械を提供する。
【解決手段】操作レバー33の傾動に基づいてレバー操作信号を回転駆動制御弁37に付与する操作装置において、コントローラ35は、操作検出部36及び回転保持スイッチ34からの検出信号が同時に入力されたときに、レバー操作信号を遮断するとともに、回転駆動制御弁に対してレバー操作信号に相応する代替操作信号を付与し、代替操作信号の付与状態で、操作レバーの中立位置を経由した傾動があったとき、あるいは、回転ロック検出部52からの検出信号があらかじめ設定された時間以上継続して入力されたとき、のいずれかに基づき、代替操作信号を遮断し、レバー操作信号及び代替操作信号の遮断状態で、操作レバーの中立位置を経由した傾動に基づき、レバー操作信号のみを遮断状態から復帰させる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
下部走行体と、該下部走行体の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体と、該上部旋回体に搭載され、内部に運転室を画成するキャブと、前記上部旋回体の前部に立設されるリーダと、該リーダに沿って昇降可能な回転駆動装置と、該回転駆動装置の回転駆動力を得て回転される掘削具とを備えた掘削機械に装備され、
前記運転室に配置された操作レバーの傾動に基づいてレバー操作信号を前記回転駆動装置の回転駆動制御弁に付与する操作装置において、
コントローラと、
前記操作レバーの傾動を検出する操作検出部と、
前記操作レバーとは独立して前記運転室に配置された回転保持スイッチと、
前記掘削具の回転がロックしたことを検出する回転ロック検出部とを備え、
前記操作レバーには、レバー軸を傾動位置から中立位置まで復帰させる弾性部材が設けられ、
前記コントローラは、前記操作検出部及び前記回転保持スイッチからの検出信号が同時に入力されたときに、前記レバー操作信号を遮断するとともに、前記回転駆動制御弁に対して前記レバー操作信号に相応する代替操作信号を付与し、
前記代替操作信号の付与状態で、前記操作レバーの中立位置を経由した傾動があったとき、あるいは、前記回転ロック検出部からの検出信号があらかじめ設定された時間以上継続して入力されたとき、のいずれかに基づき、前記代替操作信号を遮断し、
前記レバー操作信号及び前記代替操作信号の遮断状態で、前記操作レバーの中立位置を経由した傾動に基づき、前記レバー操作信号のみを遮断状態から復帰させることを特徴とする操作装置。
続きを表示（約 170 文字）【請求項２】
前記回転駆動装置に供給する作動油の圧力があらかじめ設定されたリリーフ圧力になると開放するリリーフ弁を備え、
前記回転ロック検出部は、前記リリーフ圧力を検出する圧力トランスミッタであることを特徴とする請求項１記載の操作装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の操作装置を備えたことを特徴とする掘削機械。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削機械の操作装置及び掘削機械に関し、詳しくは、掘削具を回転駆動する回転駆動装置を備えた掘削機械の操作装置及び掘削機械に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、荷役装置や掘削装置などの各種作業装置を備えた建設機械は、運転席の操作レバーを傾動操作することによって所望の動作を行っている。こうした操作レバーでは、フェイルセーフ機能が備えられ、所定の操作位置から手を離すと、内蔵するバネの弾性力で中立位置に復帰し、機械の動作を停止させる。一方、利便性の観点で、操作レバーの操作位置を一定に保持しておきたいという求めにも応えるべく、油圧で操作レバーの傾動位置を保持することが可能な保持・解除装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００１－１２４０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
各種建設機械のなかでも地中で作業が進行する掘削機械は、例えば障害物撤去の際にケリードライブの回転駆動を長時間連続して実施することから、回転駆動の保持状態が得られると操作レバーの操作負担軽減が図れる。但し、保持状態はフェイルセーフの考えから外れている状態であるため、安全上の面から、安易に保持状態にならないことが必要であり、また、保持状態からの復帰が容易なこと、復帰操作を行うと回転駆動が速やかに停止状態になることも求められる。さらに、回転駆動の停止状態は地中障害物が原因で起こる回転ロック状態（地中障害物との摩擦に対する掘削具の駆動トルク不足状態）の場合もあり、そうした場合には、オペレータと作業者との間で、運転中（回転継続中）であるか否かの認識違いが生じることから、回転駆動の保持状態を得た上で、いかにして作業現場の安全を確保するかが課題となる。
【０００５】
そこで本発明は、回転駆動装置の回転駆動を制御して、操作レバーの操作負担軽減と安全性との両立を図ることが可能な掘削機械の操作装置及び掘削機械を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の掘削機械の操作装置は、下部走行体と、該下部走行体の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体と、該上部旋回体に搭載され、内部に運転室を画成するキャブと、前記上部旋回体の前部に立設されるリーダと、該リーダに沿って昇降可能な回転駆動装置と、該回転駆動装置の回転駆動力を得て回転される掘削具とを備えた掘削機械に装備され、前記運転室に配置された操作レバーの傾動に基づいてレバー操作信号を前記回転駆動装置の回転駆動制御弁に付与する操作装置において、コントローラと、前記操作レバーの傾動を検出する操作検出部と、前記操作レバーとは独立して前記運転室に配置された回転保持スイッチと、前記掘削具の回転がロックしたことを検出する回転ロック検出部とを備え、前記操作レバーには、レバー軸を傾動位置から中立位置まで復帰させる弾性部材が設けられ、前記コントローラは、前記操作検出部及び前記回転保持スイッチからの検出信号が同時に入力されたときに、前記レバー操作信号を遮断するとともに、前記回転駆動制御弁に対して前記レバー操作信号に相応する代替操作信号を付与し、前記代替操作信号の付与状態で、前記操作レバーの中立位置を経由した傾動があったとき、あるいは、前記回転ロック検出部からの検出信号があらかじめ設定された時間以上継続して入力されたとき、のいずれかに基づき、前記代替操作信号を遮断し、前記レバー操作信号及び前記代替操作信号の遮断状態で、前記操作レバーの中立位置を経由した傾動に基づき、前記レバー操作信号のみを遮断状態から復帰させることを特徴としている。
【０００７】
また、前記回転駆動装置に供給する作動油の圧力があらかじめ設定されたリリーフ圧力になると開放するリリーフ弁を備え、前記回転ロック検出部は、前記リリーフ圧力を検出する圧力トランスミッタであることを特徴としている。さらに、本発明の掘削機械は、前記操作装置を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、掘削機械に備えられた操作装置が、操作レバーとは独立配置した回転保持スイッチを備え、コントローラに操作検出部及び回転保持スイッチからの検出信号が同時に入力されたときに、レバー操作信号を遮断するとともに、回転駆動制御弁に対してレバー操作信号に相応する代替操作信号を付与するので、操作レバーを中立位置に復帰した状態であっても、代替操作信号に基づいて回転駆動装置の回転状態を保持することが可能となり、操作レバーの操作負担軽減を図ることができる。
【０００９】
また、回転保持スイッチの独立性を重視したことで、誤操作など意図せずに回転保持状態へ移行してしまうことを、２箇所の同時操作入力によって防止できる。その一方で、オペレータの操作意思を反映した回転保持状態移行後においては、操作レバーの弾性的な中立復帰に委ねるのみで回転駆動のためのレバー操作の関わりをなくすことや、運転態勢における操作レバーの適切な位置取りをすることが可能となり、オペレータの熟練度に左右されない安定した運転操作が行える。
【００１０】
さらに、代替操作信号の付与状態で、操作レバーの中立位置を経由した傾動があったとき、あるいは、回転ロック検出部からの検出信号があらかじめ設定された時間以上継続して入力されたときのいずれかに基づき、代替操作信号を遮断するので、回転保持状態からの停止操作を、１箇所の主操作入力によって容易かつ迅速に行え、その一方で、掘削具の回転状態を監視して、地中障害物による回転ロック状態が発生している場合に回転駆動装置の回転駆動を自動停止できることから、安全上も優れている。加えて、レバー操作信号及び代替操作信号の遮断状態で、操作レバーの中立位置を経由した傾動に基づき、レバー操作信号のみを遮断状態から復帰させるので、オペレータの操作意思に基づいて安全を確保しながら円滑に初期状態へと復帰させることができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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