JPH02252826A - バックホウの安全装置構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、バックホウ装置のブームを旋回台の運転部横
側方箇所に上下揺動自在に取付け、前記ブームのうちア
ームが連結された先端側プ−上部分を前記旋回台に連結
の基端側ブーム部分に対して旋回台横方向に移動操作す
るオフセット機構を設けたバックホウのバックホウ装置
操作構造に関するものである。

〔従来の技術〕

冒記したバックホウのバックホウ装置は、バケットが設
けられたアームをブームの横側方に位置させて格納する
ことによって、旋回台全体としての旋回半径を小さくで
きるようにした利点を有したものであるが、アーム、先
端側ブーム、基端側ブームのそれぞれの作動は人為―作
のみで行うものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来技術によれば、アームを連結した先端側ブーム
を横方向へオフセットできるので、第４図で示すように
前記先端側ブーム部分（１０Ｃ）を反運転部（４）側へ
オフセットして格納すれば、バックホウ装置（６）は旋
回台（７）の旋回半径内に収まるようになり旋回半径を
小径化できるものである。

しかし、第４図で示すように先端側ブーム部分（１０Ｃ
）を運転部（４）側にオフセットした状態で基端側プー
ム部分（１０Ａ）を上昇揺動駆動させると、場合によっ
てはアーム（９）先端のバケット（８）が運転部（４）
へ入り込むことが考えられる。キャビン（３）付きのバ
ックホウでは、バケット（８）とキャビン（３）が干渉
することになる。

このような状態になることは、勿論運転者の人為操作に
よって回避されるべきものではあるが、バケット（８）
が運転部（４）へ入り込むおそれを、人為操作の回避の
みに頬るのではどうしても不安がつきまとうものであっ
た。

本発明は、上記実情に鑑みて、バケットが運転部に入り
込むおそれを自動的に防止できるようにすることを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は冒記したバックホ
ウの安全装置構造において、前記ブームの前記旋回台に
対する揺動角を検出するブーム角センサ、前記先端側ブ
ーム部分の前記基端側プーム部分に対する横移動ストロ
ークを検出するためのオフセットセンサ、及び、前記ア
ームの前記ブームに対する揺動角を検出するアーム角セ
ンサを設け、前記ブーム角センサによる検出角、前記オ
フセットセンサによる検出ストローク及び前記アーム角
センサによる検出角に基いて前記バックホウ装置のバケ
ットの前記運転部に対する位置を検出するバケット位置
検出手段を設けると共に、前記バケットが前記運転部と
干渉しない許容範囲中の最も前記運転部に接近した境界
域を設定し、さらに、前記バケット位置検出手段による
検出位置と前記設定境界域とを比較する比較手段を設け
、この比較手段による前記検出位置と前記設定境界域と
が一致したことの情報に基づいて、前記ブームの上昇揺
動駆動、前記先端側ブーム部分の運転部側への横移動駆
動及び前記アームのブーム側への揺動駆動の夫々を自動
的に不能にする安全手段を設けてあることを特徴構成と
するものである。

〔作　用〕

仁　前記構成によれば、人為操作によるバックホウ装置
を駆動操作しているときに、バケットが予め設定された
境界域に到達すると、人為操作とは無関係にその位置よ
り運転部側へは移動しないように自動的に制御される。

口、　また、アームに対するバケットの全揺動域中の最
も運転部に近付く状態を考慮することにより、予じめ設
定した境界域に、それより運転部側へバケットの一部が
入り込んだ状態となること無しにバケットを停止させる
ことができる。

〔発明の効果〕

従って、イ、の作用によりバックホウ装置を人為操作中
に、バケットが運転部へ入り込むおそれを自動的に、か
つ、確実に回避でき、安全性を高めることができた。

また、口、の作用により、境界域をより運転部に接近さ
せた位置に設定できるので、許容範囲を大きくして有効
作業領域を広めることができる。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図に示すように、クローラ走行装置（１）を備えた
走行機体（２）に対して、運転キャビン（３）付の搭乗
運転部（４）及び原動部（５）、並びに、バックホウ装
置（６）を設けている全旋回型の旋回台（７）を取付け
、バックホウ作業車を構成しである。

前記バックホウ装置（６）は、先端にバケット（８）を
横軸心周りで屈折揺動可能に枢支したアーム（９）と、
このアーム（９）を先端で横軸心周りで屈折揺動可能に
枢支したブーム（１０）とからなり、このブーム（１０
）を搭乗運転部（４）の横側方で上下揺動可能に枢支し
て構成されている。

第３図中（Ｃυはブーム（１０）を上下揺動させる油圧
シリンダであり、（Ｃ３）はアーム（９）をブーム（１
０）に対して屈折揺動させる油圧シリンダであり、（Ｃ
４）はバケット（８）をアーム（９）に対して屈折揺動
させる油圧シリンダである。

次に、第３図及び第４図に示すように、前記バケット（
８）を連結したアーム（９）をブーム（１０）の旋回台
（７）への取付端部（１０ａ）に対して前記旋回台（７
）の横方向に平行移動させるオフセット機構（１４）に
ついて説明する。前記ブーム（１０）を旋回台（７）へ
の取付端部（１０ａ）を含む基端側ブーム部分（１０Ａ
）と、この基端側ブーム部分（１０Ａ）の先端にブーム
揺動軸心と直交する軸心（Ｘ）周りで相対揺動可能に連
結された中間部（１０Ｂ）と、この中間部（１０Ｂ）の
先端に前記軸心（Ｘ）と平行な軸心周りで相対揺動可能
に連結された先端側ブーム部分（１０Ｃ）とで構成し、
この先端側ブーム部分（１０ｃ）にアーム（９）を屈折
揺動可能に連結しである。したがって、前記ブーム（１
０）の基端側ブーム部分（１０Ａ）に対して中間部（１
０Ｂ）は、旋回台（７）の横方向に揺動可能である。こ
のようなブーム（ｌＯ）の折れ曲がり構造に対して、前
記基端側ブーム部分（１０Ａ）と中間部（１０Ｂ）との
間に、この中間部（１０Ｂ）の基端側ブーム部分（１０
Ａ）に対する相対揺動を現出させるブーム折曲げシリン
ダ＜ＣＺ＞を架設しである。

そして、基端側ブーム部分（１０Ａ）と先端側ブーム部
分（１０Ｃ）との間に両者（１０Ａ）　、　（１０Ｇ）
の相対揺動を許容する連結ロッド（１５）が架設され、
基端側ブーム部分Ｃｌ０Ａ）に対して枢支された中間部
（１０Ｂ）と連結ロッド（１５）、及び、これら中間部
（ＬＯＢ＞と連結ロッド（１５）との先端同志を連結す
る先端側ブーム部分（１０Ｃ）とで平行４連リンクが構
成されている。

また、基端側ブーム部分（１０Ａ）の揺動軸（Ｙ）上に
、ブーム（１０）と旋回台（７）との相対揺動角を検出
するブーム角センサとしてのポテンショメータ（ｐ、）
を、基端側ブーム部分（１０Ａ）と中間部（１０Ｂ）の
連結点である軸心（Ｘ）上にこれら両者（１０Ａ）　、
　（１０Ｂ）の相対的なオフセット回動角を検出するオ
フセットセンサとしてのボテンシ四メータ（Ｐ２）を、
先端側ブーム部分ＣＩＤＣ）とアーム（９）の連結点で
ある軸心（Ｚ）上にこれら両者の相対揺動角を検出する
アーム角センサとしてのポテンシヨメータ（Ｐ、）をそ
れぞれ配備しである。

そして、前記ポテンショメータ（Ｐ１）、　（ｈ）。

（Ｐ；）の検出値に基づいてバケット（８）の運転キャ
ビン（３）に対する位置を演算する制御器であるバケッ
ト位置検出手段（１１）を設けると共に、前記バケット
（８）が運転キャビン（３）と干渉しない許容範囲（Ｓ
）中の最も運転キャビン（３）に接近するところの位置
を境界域（Ｎ）として設定し、さらに、前記バケット位
置検出手段（１１）による検出位置と前記設定境界域（
Ｎ）とを比較する比較器（２日）を設け、この比較器（
２８）による前記検出位置と前記設定境界域（Ｎ）とが
一致したことの情報に基づいて、前記ブーム（１０）の
上昇揺動駆動、前記先端側ブーム部分（１０Ｃ）の運転
部（４）側への横移動駆動及び前記アーム（９）のブー
ム（１０）側への揺動駆動の夫々を自動的に不能にする
安全手段（１２）を設けてある。

前記バケット位置検出手段（１１）は、各ボテンシ四メ
ータ（ＰＩ）　、　ＣＰＵ＞　、　（ｐｇ）の検出角の
組み合わせにおけるバケット（８）の運転キャビン（３
）に対する位置を予め計算してデータテーブル化してお
くことにより、バケット（８）が或位置のときの各ポテ
ンショメータ（Ｐ１）、（ｈ）、（ｈ）の検出値の組み
合わせとデータテーブルとを一対一に対応させることに
よって前記バケット（８）位置を検出するデータテーブ
ル式に構成してあり、これらの値を入力しておくマイコ
ンを小容量なものにすることができる。

前記境界域（Ｎ）は設定器（１３）で予じめ設定するの
であるが、このとき、バケット（８）がそのアーム（９
）に対する全揺動域中の最もキャビン（３）に近付く場
合の位置を考慮してお（のである。す右と、バケット（
８）の姿勢の如何にかかわらず、設定された境界域より
も運転キャビン（３）側にバケット（８）がはみ出して
停止することは回避できるので、その設定境界域をより
運転キャビン（３）に近付けることができる。

このような構成にすると、第１図、第２図で示されるよ
うに、バックホウ装置（６）をブーム・バケット用十字
操作レバー（１６）、アーム・旋回用十字操作レバー（
１８）、及びオフセット機構用操作レバー（１７）で人
為操作中に、バケット（８）が許容範囲（Ｓ）から境界
域（Ｎ）へ到達すると、ポテンショメータ（ＰＩ）　、
　（ｐｇ）　、　（Ｐ３）からの検出値に基づくバケッ
ト（８）の運転キャビン（３）に対する位置の演算結果
と設定境界域（Ｎ）とが一致したことを比較器（２日）
が出力し、その出力によって各油圧シリンダ（Ｃ，）、
　（Ｃ２）　、　（ＣＩ）のコントロールバルブ（１９
）　、　（２０）　、　（２１）をその操作回路（２２
）　。

（２３）　、　（２４）を介して強制切換操作する安全
手段（１２）が働いて、前記バケット（８）は境界域（
Ｎ）で停止するのである。第１図中（２５）　、　（２
６）　、　（２７）は、各操作レバー（１６）　、　（
１７）　、　（１８）側のポテンショメータ（１６ａ）
　、　（１７ａ）　、　（１８ａ）によって各コントロ
ールバルブ（１９）　、　（２０）　、　（２１）の操
作回路（２２）。

（２３）　、　（２４）を制御する制御手段である。

例えば、アーム（９）を、その先端のバケット（８）が
運転キャビン（３）に近づくように操作レバー（１８）
のみを人為操作しているときに、バケット（８）が境界
域（Ｎ）に到達すると、アーム用の油圧シリンダ（Ｃ８
）の伸長作動のみが不能となるように安全手段（１２）
が働き、バケット（８）は停止する。

つまり、アーム用の油圧シリンダ（Ｃ３）を伸長するよ
うに設定されたコントロールバルブ（２１）を強制的に
中立位置に切換えると共に、バケット（８）が許容範囲
（Ｓ）へ復帰していない場合には前記コントロールバル
ブ（２１）を前記油圧シリンダ（Ｃ３）を伸長する側へ
切換不能に維持するのである。

また、その状態のときにアーム用油圧シリンダ（Ｃ８）
を収縮する操作は許容されており、さらに、前記停止状
態のときに、例えばブーム（１０）を操作するに、バケ
ット（８）が境界域（Ｎ）から運転キャビン（３）に近
づくことになるブーム（１０）の上昇揺動駆動は安全手
段（１２）によって不能とされ、下降揺動駆動は、バケ
ット（８）が運転キャビン（３）より遠ざかることにな
るので操作レバー（１６）によって人為操作可能であり
、安全手段（１２）は作動しないものとなる。

つまり、前記停止状態のときでも各油圧シリンダ（ｃ１
）　、　（ｃ、）　、　（Ｃ＊）を、バケットが境界域
（Ｎ）よす運転キャビン（３）に対して遠ざかる方向へ
は操作可能としである。

また、バケット用シリンダ（Ｃ４）は常時伸縮操作でき
ることは言うまでもない。

〔別実施例〕

前記バケット位置検出手段（１１）をプログラム式、ア
ナログ式等の関数式に構成しても良い。

関数式による検出値は関数で表現されるので多機種への
対応が簡単に行える利点がある。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るバックホウの安全装置構造の実施例
を示し、第１図は操作回路図、第２図は安全装置のフロ
ーチャートを示すブロック図、第３図はバックホウの側
面図、第４図はバックホウの平面図である。 （４）・・・・・・運転部、（６）・・・・・・バック
ホウ装置、（７）・・・・・・旋回台、　（８）・・・
・・・バケット、　（９）・・・・・・アーム、（１０
）・・・・・・ブーム、（１１）・・・・・・バケット
位置検出手段、（１２）・・・・・・安全手段、（１４
）・・・・・・オフセット機構、（２８）・・・・・・
比較手段、（１０Ａ）・・・・・・基端側ブーム部分、
（１０Ｃ）・・・・・・先端側ブーム部分、（ｐ１）、
　（ｐｇ）　、　（Ｐ３）・・・・・・センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. バックホウ装置（６）のブーム（１０）を旋回台（７）
   の運転部（４）横側方箇所に上下揺動自在に取付け、前
   記ブーム（１０）のうちアーム（９）が連結された先端
   側ブーム部分（１０Ｃ）を前記旋回台（７）に連結の基
   端側ブーム部分（１０Ａ）に対して旋回台（７）横方向
   に移動操作するオフセット機構（１４）を設けたバック
   ホウの安全装置構造であって、前記ブーム（１０）の前
   記旋回台（７）に対する揺動角を検出するブーム角セン
   サ（Ｐ＿１）、前記先端側ブーム部分（１０Ｃ）の前記
   基端側ブーム部分（１０Ａ）に対する横移動ストローク
   を検出するためのオフセットセンサ（Ｐ＿２）、及び、
   前記アーム（９）の前記ブーム（１０）に対する揺動角
   を検出するアーム角センサ（Ｐ＿３）を設け、前記ブー
   ム角センサ（Ｐ＿１）による検出角、前記オフセットセ
   ンサ（Ｐ＿２）による検出ストローク及び前記アーム角
   センサ（Ｐ＿３）による検出角に基いて前記バックホウ
   装置（６）のバケット（８）の前記運転部（４）に対す
   る位置を検出するバケット位置検出手段（１１）を設け
   ると共に、前記バケット（８）が前記運転部（４）と干
   渉しない許容範囲中の最も前記運転部（４）に接近した
   境界域を設定し、さらに、前記バケット位置検出手段（
   １１）による検出位置と前記設定境界域とを比較する比
   較手段（２８）を設け、この比較手段（２８）による前
   記検出位置と前記設定境界域とが一致したことの情報に
   基づいて、前記ブーム（１０）の上昇揺動駆動、前記先
   端側ブーム部分（１０Ｃ）の運転部（４）側への横移動
   駆動及び前記アーム（９）のブーム（１０）側への揺動
   駆動の夫々を自動的に不能にする安全手段（１２）を設
   けてあるバックホウの安全装置構造。