警報手段付き重機

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【発明の名称】	警報手段付き重機
【発明者】	【氏名】新井祐二
【要約】	【課題】走行部本体の上部に旋回部を備えてなる重機において、旋回部の後方の危険ゾーンに人や物が近づいた時に旋回部の回転や車両の後方移動に警報を発し、更に旋回部の後方側の広範囲に亘って人や物が接触した時に直ちに旋回部の回転や重機の後方移動を停止するようにして大きな接触事故を防止し得る警報手段付き重機を提供すること。【解決手段】走行部本体１２の上に旋回部１３が設けられ、この旋回部に運転室１４を備える重機１０において、旋回部１３の後方面に非接触型センサ１７と接触型センサ１８とを取り付け、接触型センサ１８がテープスイッチで構成され且つこのテープセンサが旋回部の後方面において旋回方向にある長さ範囲に亘って取り付けられ、非接触型センサが検知信号を出力した時重機の運転者に警報を発すると共に接触センサ１８が検知信号を出力した時重機の動力を停止するように制御する制御部を備えていることを特徴とする。

【特許請求の範囲】
【請求項１】走行部本体の上に旋回部が設けられ、この旋回部に運転室を備える重機において、前記旋回部に設けられた前記運転室側を前方とすると、前記旋回部の後方面に非接触型センサと接触型センサとが取り付けられ、前記接触型センサがテープスイッチで構成されていると共にこのテープスイッチが前記旋回部の後方面において旋回方向にある長さ範囲に亘って取り付けられ、前記非接触型センサが検知信号を出力した時前記重機の運転者に警報を発すると共に前記接触型センサが検知信号を出力した時前記重機の動力を停止するように制御する制御部を備えていることを特徴とする警報手段付き重機。
【請求項２】前記テープスイッチが、クッション材を台座として前記旋回部の後方面に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の警報機付き重機。
【請求項３】前記テープスイッチが、帯状をした可撓性の包囲体内に２つのストリップ状電極板をその両側部に絶縁材を介在させて重ねて配置することで構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の警報手段付き重機。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は警報手段付き重機に関し、更に詳細には、例えばバックホウ、パワーショベル、ドラグライン、クラムシェル、クレーン車両などのような走行部本体の上部に旋回部を備える車両（以下、重機と称す）における後方接触防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、前述したバックホウ、パワーショベル、ドラグライン、クラムシェル、クレーン車両などは、履帯又は車輪等を駆動して自走し得るようにした走行部本体を備え、この走行部本体の上部には旋回部が設けられている。そして、アームやブームはこの旋回部に取り付けられている。
【０００３】一般的に、この種の重機では、旋回部に設けられた運転室に作業者が乗り込んで、当該旋回部を走行部本体に対して旋回させてアームやブームを適正な向きに操作し、各種の作業を行う。このような重機は、既によく知られており、多くの建築工事現場や土木工事現場などで使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述したような走行部本体の上部に旋回部を備える重機では、旋回部に設けられた運転室から逆方向の後方部を確認し難く、そのため旋回部を回転させたり、車両を後方へ移動させたりする時、旋回部の後方に近づいてきた人や物に接触するという事故の発生があった。
【０００５】そのため、現在では、旋回部の後方面に赤外線、超音波、電波、或いは熱で障害物を検知する非接触型のセンサ、或いは物が当接した時にこれを検知する接触型のセンサを取り付け、旋回部の後方近接位置に人や物がある時、或いは旋回部の後方面に人や物が接触した時に、これを検知して運転者に警報を発するようにした重機が使用されるようになってきた。
【０００６】しかし、従来の非接触型センサや接触型センサは、検知範囲が狭く、そのため旋回部を旋回させると、旋回部の後方面が側方に向き、これに伴ってセンサの検知方向も車両の横方向即ち側方に向いてしまうことから、この状態で後方へ移動したりすると、後方に存在する人や物を検知できずに接触してしまう恐れがあった。
【０００７】また、このような非接触型センサ又は接触型センサを旋回部の後方面に取り付けた重機では、当該センサが車両の後方に人や物が近接又は接触した時、これを検知した検知信号によって旋回部に設けられた運転室内で警報音を鳴らすだけであったため、警報音が周囲の騒音に消されて確認できないという問題があった。
【０００８】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解決するためになされたもので、走行部本体の上部に旋回部を備えてなる重機において、旋回部の後方の危険ゾーンに人や物が近づいた時に運転者に警報を発し、更に旋回部の後方側の広範囲に亘って人や物が接触した時に直ちに旋回部の回転や重機の後方移動を停止するようにして大きな接触事故を防止し得る警報手段付き重機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は警報手段付き重機であり、前述した技術的課題を解決するために以下のように構成されている。すなわち、本発明は、走行部本体の上に旋回部が設けられ、この旋回部に運転室を備える重機において、旋回部に設けられた運転室側を前方とすると、旋回部の後方面に非接触型センサと接触型センサとが取り付けられ、接触型センサがテープスイッチで構成されていると共にこのテープスイッチが旋回部の後方面において旋回方向にある長さ範囲に亘って取り付けられ、非接触型センサが検知信号を出力した時重機の運転者に警報を発すると共に接触センサが検知信号を出力した時重機の動力を停止するように制御する制御部を備えていることを特徴とする。
【００１０】＜本発明における具体的構成＞本発明の警報手段付き重機は、前述した必須の構成要素からなるが、その構成要素が具体的に以下のような場合であっても成立する。その具体的構成要素とは、前記テープスイッチが、クッション材を台座として旋回部の後方面に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする。
【００１１】また、本発明の警報機付き重機では、前記テープスイッチが、帯状をした可撓性の包囲体内に２つのストリップ状電極板をその両側部に絶縁材を介在させて重ねて配置することで構成されていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の警報手段付き重機を図に示される実施形態について更に詳細に説明する。図１には本発明の一実施形態に係る警報手段付き重機が示されている。この実施形態は、重機としてバックホウ１０に警報手段を取り付けた場合についての例である。このバックホウ１０は、自走可能なように両側に履帯１１を備えてなる走行部本体１２を有している。この走行部本体１２の上部には旋回部１３が回転可能に設置されている。
【００１３】旋回部１３には運転室１４が形成されており、この運転室１４の横には油圧で動かされるアーム１５が取り付けられ、このアーム１５の先端にはバケット１６が着脱可能に取り付けられている。この旋回部１３において運転室１４とアーム１５が設けられている側を前方とすると、その反対側の後方面の両サイドには非接触型センサ１７がそれぞれ１つ取り付けられている。
【００１４】この非接触型センサ１７は、超音波、赤外線、熱感知など種々の公知のセンサを用いることができる。非接触型センサ１７を旋回部１３の後方面の両サイドに設けることにより図１から明らかなようにそれぞれの扇形検知領域が部分的にオーバーラップして旋回部１３の後方ほぼ全域を検知領域とすることができる。
【００１５】この非接触型センサ１７が、超音波、赤外線、熱感知などにより旋回部１３の後方に近づいてくる人や物等を検知すると、その検知信号によってバックホウ１０の運転室１４内に設置されている警報器（図示せず）を鳴らし、旋回部１３の後方危険ゾーンに障害物のあることを運転者に知らせるようになっている。
【００１６】更に、旋回部１３の後方面には、図１に示されるようにその全幅に亘って接触型センサ１８が取り付けられている。この接触型センサ１８としてはテープスイッチが用いられる。このテープスイッチ１８は、図２及び図３に示されるように帯状をした可撓性の包囲体１８ａ内に２つのストリップ状電極板１８ｂ、１８ｃをその両側部に絶縁材１８ｄを介在させて重ねて配置することで構成されている。なお、図２及び図３において、参照符号１８ｅはバックアップ板、１８ｆは絶縁板をそれぞれ示している。
【００１７】このようなテープスイッチ１８は、図４及び図５に示されるように旋回部１３の後方面全幅とほぼ同じ長さに調整された断面台形状のウレタンホームからなる帯状のクッション材１９を台座として、その上辺面にその全長に亘って貼り付けられ、更にこのクッション材１９はその底辺面を旋回部１３の後方面ほぼ全幅に帯状をしたシート状マグネット板２０が両面接着テープなどを用いて固着されている。
【００１８】これにより、上辺面にテープスイッチ１８を取り付けたクッション材１９は、その底辺面に設けられたマグネット板２０により旋回部１３の後方面全幅に着脱自在に取り付けることができ、またその取り付け高さなどを含めて取付け位置を適宜変更することができ、その結果テープスイッチ１８を最も適切と思われる位置に取り付けることができる。
【００１９】このテープスイッチ１８は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるように、その上部を押圧すると、可撓性の包囲体１８ａの上部が撓んで１つのストリップ状電極板１８ｂを押し曲げ、他のストリップ状電極板１８ｂに接触する。これにより２つのストリップ状電極板１８ａ、１８ｂが通電可能な状態となってスイッチオンとなる。このテープスイッチ１８の端部において各ストリップ状電極板１８ｂ、１８ｃに接続された制御電線２１ａ、２１ｂが出ており、この制御電線２１ａ、２１ｂは図８に示される制御部２２の回路に接続されている。
【００２０】この制御部２２は、バッテリ２３のプラス端子に接続された配線２４がテープスイッチ１８からの制御電線２１ａに接続され、更に制御電線２１ｂは、再始動時に使用する復帰スイッチ即ちリセットスイッチ４１を介してリレー装置２６の一方の端子に接続され、且つバッテリ２３のマイナス端子に接続された配線２５がリレー装置２６の他方の端子に接続されてなる回路２７を備えている。このリレー装置２６は並列に配置された２つのリレースイッチＸ１ＲとＸ２Ｒにより構成されている。
【００２１】更に、制御部２２は、前述した回路２７に対して並列に接点スイッチ２８と回転灯（パトライト）２９が配置され、更にバックホウ１０のエンジンスタータスイッチ３０、接点スイッチ３１及びストップソレノイド３２が同様に前述した回路２７に対して並列に配置されている。接点スイッチ２８はリレースイッチＸ１Ｒに連動し、接点スイッチ３１はリレースイッチＸ２Ｒに連動して動作する。
【００２２】次に、この実施形態に係る警報手段付き重機の動作を図８の制御用の回路図と図９に示されるフローチャート図を参照しながら説明する。この実施形態において重機であるバックホウ１０それ自体は従来のものと同じであり、旋回部１３の運転室１４に乗った運転者がアーム１５やバケット１６を操作して掘削などの作業を行う（ステップ３５）。
【００２３】バックホウ１０の運転中に、２つの非接触型センサ１７がこれから発する超音波で旋回部１３の後方１ｍ以内に人や物等の障害物がないかを判断する（ステップ３６）。もし、非接触型センサ１７が旋回部１３の後方１ｍ以内に人や物等を検知した時には、センサーからの検知信号が前述したように運転室１４内に設置された警報器から警報音を鳴らして運転者に旋回部１３の後方危険ゾーンに障害物の存在を知らせる（ステップ３７）。
【００２４】これにより運転者はバックホウ１０のエンジンを停止して後方を確認し、安全を確かめてから再始動を行う（ステップ３８）。もし、運転者が周囲の騒音に紛れてこの警報音を聞き落としたりして、エンジンの停止及び再始動を行わないと、テープスイッチ１８に接触したか否かが判断され（ステップ３９）、テープスイッチ１８がオンにならない場合には元のスタート状態に戻る。
【００２５】旋回部１３の後方に近づいた人や物が旋回部１３の後方面に接触して、後方面の全幅に取り付けた帯状のクッション材１９に固着されたテープスイッチ１８がオンとなった場合には、図８の回路図から明らかなように回路２７が閉じて電流が流れ、その結果リレー装置２６のリレースイッチＸ１Ｒがオンになると同時にリレースイッチＸ２Ｒもオンになる。
【００２６】リレースイッチＸ１Ｒがオンになると、これに連動する接点スイッチ２８がオンとなり、回転灯２９が点灯する。同時に、リレースイッチＸ２Ｒもオンとなり、接点スイッチ３１がオフにされてストップソレノイド３２への通電が遮断される。このストップソレノイド３２はエンジンスタータスイッチ３０によりオン状態にされている時、安全ロッドが内部のスプリングを圧縮してソレノイド本体内に引き込まれ、エンジンを作動可能な状態とするものである。
【００２７】従って、ストップソレノイド３２への通電が遮断されると、スプリングの付勢力により安全ロッドがソレノイド本体から突出して、エンジンを強制的に停止するようになっている。これによりテープスイッチ１８がオンになると、バックホウ１０のエンジンが緊急停止すると共に警報器から警報音が鳴動し且つ回転灯２９が点灯する（ステップ４０）。
【００２８】バックホウ１０において走行部本体１２の作動や旋回部１３の回転は、すべて旋回部１３に搭載されたエンジンによる動力で作動しているためエンジンが停止すれば、旋回部１３の回転やバックホウ自体の移動は停止し、旋回部１３の後方面に接触した人や物を安全に保護することができる。
【００２９】再始動においては、テープスイッチ１８が閉じたままの状態でエンジンが停止していることから、常閉のリセットスイッチ４１を操作して一時的に開放し、リレー装置２６への通電を遮断する。リレー装置２６への通電が遮断されると、各リレースイッチＸ１Ｒ、Ｘ２Ｒが共に作動して、連動する接点スイッチ２８をオン状態からオフ状態にして回転灯２９を消灯し、同時に連動する接点スイッチ３１もオフ状態からオン状態にされる。
【００３０】リレー装置２６への通電を一時的に遮断し、エンジンを再始動してバックホウ１０を動作させることによりテープスイッチ１８の接点が開放するので、その後にリセットスイッチ４１が常閉の状態に戻される。エンジン再始動の時にエンジンスタータスイッチ３０がオンされてストップソレノイド３２に通電されるため、ストップソレノイド３２はオン状態にされて安全ロッドをソレノイド本体内に引き込んでエンジンを作動可能な状態とする初期状態に戻る。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の警報手段付き重機によれば、走行部本体の上部に旋回部を備えてなる重機において、旋回部の後方の危険ゾーンに人や物が近づいた時に非接触型センサによる検知信号により運転者に警報を発し、更に旋回部の後方側の広範囲に亘って接触型センサであるテープスイッチを取り付けたことにより、このテープスイッチに人や物が接触した場合のスイッチ信号により直ちに重機の動力を停止するようにしたことから、大きな接触事故を防止することができる。

【出願人】	【識別番号】０００２０１４７８【氏名又は名称】前田建設工業株式会社
【出願日】	平成１２年５月３０日（２０００．５．３０）
【代理人】	【識別番号】１０００８９２４４【弁理士】【氏名又は名称】遠山勉（外２名）
【公開番号】	特開２００１－３３６１７８（Ｐ２００１－３３６１７８Ａ）
【公開日】	平成１３年１２月７日（２００１．１２．７）
【出願番号】	特願２０００－１６０９９７（Ｐ２０００－１６０９９７）