JPH02256722A

JPH02256722A - バックホウ装置操作構造

Info

Publication number: JPH02256722A
Application number: JP7740589A
Authority: JP
Inventors: Hitoo Nasu; 那須　仁雄; Sakae Sugawara; 菅原　栄; Takanori Miura; 敬典三浦
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1989-03-28
Filing date: 1989-03-28
Publication date: 1990-10-17
Anticipated expiration: 2012-11-05
Also published as: JP2672143B2

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ブーム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操作
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ブー
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
みに頼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
ウのバックホウ装置操作構造において、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ブーム部分に対する横
移動ス＋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、このバケット位置
検出手段による検出位置が第１設定位置になると、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
動の夫々の速度を自動的に減速する減速手段を設けてあ
２）、かつ、前記バケット位置検出手段による検出位置
が、前記第１設定位置よりも前記運転部に近付いた位置
である第２設定位置になると、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〕

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第１
設定位置に到達すると、その位置より運転部側へのバケ
ット用の移動速度が自動的に減速されるように制御され
、さらにバケットが移動して、第１設定位置よりも運転
部に近付いた位置であ２）、予め設定された第２設定位
置に到達すると、人為操作とは無関係にその位置よりバ
ケットが運転部側へは移動しないように自動的に制御さ
れる。

つま２）、バケットが移動可能な許容範囲と、バケット
が運転部に入り込む禁止範囲との境界部を第２設定位置
とし、この第２設定位置から所定距離離れた許容範囲内
に第１設定位置を設定すれば、第１設定位置と第２設定
位置との間の領域が減速範囲となる。

〔発明の効果〕

（１）バケットが第２設定位置に到達すると、自動的に
この第２設定位置より運転部側への移動が阻止されるの
で、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。

（２）バケットが第１設定位置に到達し、移動速度が減
速したことによりバケットが禁止範囲に近付いているこ
とが認識できるため、減速範囲を通過中に第２設定位置
到達以後のバケット操作に備えての準備余裕時間を取る
ことができ、第２設定位置に到達してバケットの移動が
停止しても、直様次の操作状態に移行可能となり作業能
率の向上に寄与できるものとなる。

（３）バケットは減速されてから第２設定位置で停止す
るようになるので、停止時の慣性による衝撃が小とな２
）、円滑な制御操作を行なえる利点もある。

〔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、先端にノくケ・ソト（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２）、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（ＣＩ）はブーム（１０）を上下揺動させる油
圧シリンダであ２）、（Ｃ３）はアーム（９）をブーム
（１０）に対して屈折揺動させる油圧シリンダであ２）
、（Ｃ１）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（ＬＯＡ）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（１０）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（Ｃ２）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）、　（１０Ｃ）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（１０Ａ）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（
１０Ｂ）と連結ロッド（１５）との先端同士を連結する
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、ブームの取付端部（１０ａ）よりも幅が狭く他物
と当り難いブームシリンダ（Ｃ１）の旋回台側の揺動軸
（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（Ｐｌ）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）上で、かつ、他物と
の当りの少ないブーム（１０）の下面側位置にこれら両
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ポテンショメー
タ（Ｐ２）を、先端側ブーム部分（１０Ｃ）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ョメー
タ（ＰＩ）を、そして、バケット（８）とアーム（９）
の相対揺動角を検出するバケット角センサとしてのポテ
ンショメータ（Ｐｌ）を、バケット交換の際に影響を受
けないリンク部材（３２）のアーム側軸心（Ｗ）上に配
備しである。

そして、前記ポテンショメータ（Ｐ１）、（Ｐ２）。

（ＰＩ）、　（Ｐｌ）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、
この検出手段（１１）による検出位置が第１設定位置に
なると、ブーム（１０）の油圧シリンダ（ＣＩ）による
上昇揺動駆動、先端側ブーム部分（１０Ｃ）の油圧シリ
ンダ（Ｃりによる運転キャビン（３）側への横移動駆動
、アーム（９）の油圧シリンダ（Ｃ３）によるブーム（
１０）側への揺動駆動、および、バケット（８）の油圧
シリンダ（Ｃ４）によるブーム（１０）側への揺動駆動
の夫々の速度を自動的に減速する減速手段（３３）を設
けてあ２）、かつ、前記バケット位置検出手段（１１）
による検出位置が、前記第１設定位置よりも前記運転部
（４）に近付いた位置である第２設定位置になると、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。

前記第２設定位置は、バケットが移動可能な許容範囲と
、バケットが運転キャビン（３）と干渉する禁止範囲と
の第２境界部となるように、かつ、この第２設定位置か
ら所定距離離れた許容範囲内に第１設定位置を設定して
、第１設定位置と第２設定位置との間の領域が減速範囲
とな２）、許容範囲から減速範囲への第１境界部となる
ように予め決めておく。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
許容範囲から第１境界部へ到達すると、ポテンショメー
タ（ｐ＋）。

（Ｐｚ）、（Ｐａ）、　（Ｐｌ）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、第１設定位置が一致し、その一致したことに
よって各油圧シリンダ（ＣＩ）、　（Ｃ２）、　（Ｃ３
）、　（Ｃ４）のコントロールバルブ（１９）、　（２
０）、　（２１）、　（２９）への圧油給排路途中に組
み入れた、絞り弁機構等で構成される減速機構（３４）
、　（３５）、　（３６）、　（３７）を強制的に操作
する減速手段（３３）が働いて、バケット（８）は第１
境界部から第２境界部へ向う移動速度が減速されるので
ある。減速手段の態様としては、一定の速度に落とす、
漸次減速する、といった具合のものが考えられる。

そして、さらにバックホウ装置（６）を人為操作して、
バケット（８）が減速範囲から第２境界部へ到達すると
、ポテンショメータ（ＰＩ）、　（Ｐ２）。

（ＰＩ）、（Ｐｌ）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、第
２設定位置が一致し、その一致したことによって各油圧
シリンダ（ＣＩ）、　（Ｃ２）、　（Ｃ３）、　（Ｃ４
）のコントロールバルブ（１９）、　（２０）、　（２
１）、　（２９）をその操作回路（２２）、　（２３）
、　（２４）、　（３０）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）は第２境
界部で停止するのである。第１図中（２５）、　（２６
）、　（２７）、　（３１）は、各操作レバー（１６）
、　（１７）、　（１８）のポテンショメータ（１６ａ
）、　（１７ａ）。

（１８ａ）、　（１６ｂ）によって各コントロールバル
ブ（１９）、　（２０）、　（２１）、　（２９）の操
作回路（２２）、　（２３）。

（２４）、　（３０）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）が第２
境界部に到達すると、アーム用の油圧シリンダ（Ｃ３）
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２）、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（ＣＩ）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（ＣＩ）
を収縮する操作は許容されてお２）、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）が第２境界部から運転キャビン（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２
）、安全手段（１２）は作動しないものとなる。

つま２）、前記停止状態のときでも各油圧シリンダ（Ｃ
Ｉ）、　（Ｃ２）、　（ＣＩ）、　（Ｃ４）を、バケッ
トが第２境界部より運転キャビン（３）に対して遠ざか
る方向へは操作可能としである。

さらに、バケット（８）が減速範囲内に位置している場
合に、バックホウ装置（６）を操作して運転キャビン（
３）に対して遠ざかる方向、つま２）、第１境界部へ向
う方向にバケット（８）を移動させる速度は、減速しな
くてもどちらでも良い。

〔別実施例〕

■　安全手段（１２）による油圧シリンダ（ＣＩ）。

（ＣＩ　）、　（ＣＩ　）ｔ　（Ｃ４）の牽制が、各操
作レバー（１６）。

（１８）、　（１７）に直接作用するように構成しても
良い。

■　バケット（８）とアーム（９）の相対揺動角を検出
するポテンショメータ（Ｐ、）を削除し、合わせて３個
のポテンショメータ（Ｐ１）、（Ｐり−（Ｐ、）の検出
値に基づいて制御するようにしても良い。

このように、バケット（８）のアーム（９）に対する位
置検出手段が設けられていない場合には、アーム（９）
に対するバケット（８）の全揺動域中の最も運転キャビ
ン（３）に近づく所の位置を、予め第２境界部の設定時
に考慮しておけば、バケット（８）の姿勢いかんにかか
わらず、運転キャビン（３）との干渉は回避できるもの
となる。

■　各境界部の設定位置を可変設定可能な設定器（１３
）を備えて、バケットの禁止範囲および、減速範囲を任
意に調節できるようにしても良い。

■　運転キャビン（３）の無いバックホウに本発明を適
用しても良い。

■　バケット（８）が各境界部になると、ブザーランプ
等の警報装置が作動するように構成しても良い。

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装置操作構造の実施例を
示し、第１図は制御ブロック図、第２図は減速・安全手
段のアルゴリズム、第３図はバックホウの側面図、第４
図は第３図の平面図である。（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、（３３）・・・・・・減速
手段、（１０Ａ）・・・・・・基端側ブーム部分、ＣＩ
ＤＣ）・・・・・・先端側ブーム部分、（Ｐ１）、（Ｐ
ｔ）、（Ｐｓ）・・・・・・センサ。

Claims

【特許請求の範囲】

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
ホウのバックホウ装置操作構造であって、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（１０
Ｃ）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（１
１）を設けると共に、このバケット位置検出手段（１１
）による検出位置が第１設定位置になると、前記ブーム
（１０）の上昇揺動駆動、前記先端側ブーム部分（１０
Ｃ）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の速度を自
動的に減速する減速手段（３３）を設けてあり、かつ、
前記バケット位置検出手段（１１）による検出位置が、
前記第１設定位置よりも前記運転部（４）に近付いた位
置である第２設定位置になると、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装置操作構造
。