JPH04143330A - バックホー装置の駆動制御装置 - 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、バックホー装置におけるブームを駆動するブ
ームシリンダとバケットを駆動するバケットシリンダと
を１個の油圧ポンプで駆動するよう構成し、機台に対す
る前記へケ゛ットの相対姿勢を検出する姿勢検出手段を
備えるとともに、前記姿勢検出手段の検出結果に基づい
て、堀削した土砂を掬った状態の前記バケットが、略水
平姿勢を維持したままバックホー装置を機台側に折込み
作動制御するよう構成してあるバックホー装置の駆動制
御装置に関する。

〔従来の技術〕

上記駆動制御装置において、従来ては、例えば本出願人
が先に特願平１−６４７０３号において提案したように
、バックホー装置におけるブーム、アーム、及びバケッ
ト夫々の相対揺動角を検出するポテンショメータを設け
るとともに、各ポテンショメータの出力から機台に対す
るバケットの相対姿勢を演算するよう構成し、掘削作業
時にバケットで土砂を掻込んた後に、起動スイッチを作
動させると、前記ポテンショメータの検出結果に基づい
て、ブームシリンダ、アームシリンダの駆動に伴って、
バケットか略水平姿勢を維持するようバケットシリンダ
を駆動制御するよう構成したものか考えられた。

〔発明か解決しようとする課題〕

上記従来構造は、土砂を掻込んだ状態で旋回して運搬車
の荷台上あるいは他の場所に土砂を移す際に、操作レバ
ーのみの手動操作か難しく熟練を要するものであるので
、自動でバケット水平制御を行えるようにしたものであ
る。

ところが、ブームシリンダとバケットシリンダとか１個
の油圧ポンプにより駆動される構成であるにも拘らず、
上記従来構造においては、これら両シリンダが同時作動
することかあるので、この時、負荷荷重の軽いバケット
シリンダに主に油が供給され、ブームシリンダの作動か
一時的に低速になるおそれがある。しかも、バケットシ
リンダは間欠的に制御駆動されるから大重量を与えるブ
ームの作動か高速作動と低速作動とを交互に繰り返し、
ショックか生じることかあり、操縦操作性か低下する欠
点かあった。

特に、掘削作業直後のブーム張出し傾倒姿勢の場合には
、上記ショックか激しいものであった。

本発明は、上記不具合点を解消することを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴構成は、冒頭に記載したバックホー装置の
駆動制卸装置において、前記ブームを、機台に対して張
出し傾倒させた堀削作業姿勢から略定速で機台側に揺動
格納させるブーム駆動制御手段を備えるとともに、前記
ブームか所定位置に格納されるまでの間、前記姿勢検出
手段の検出結果に基づいて、前記バケットシリンダの駆
動を停止し、アームを揺動駆動して前記バケットを略水
平姿勢に維持しながら折込み格納させるバケット姿勢維
持手段を備えてある点にある。

〔作　用〕

堀削作業姿勢から所定格納位置に至るまでブームを定速
で駆動するとともに、ブームの駆動に伴うバケットの姿
勢変化を姿勢検出手段によって検出して、この検出結果
か略水平姿勢を維持するようアームを制御駆動する。し
かも、このとき、バケットシリンダは駆動を停止してい
るので、ブームシリンダに対する圧油供給は安定化し、
バックホー装置全体の大重量を支えるブームは定速で滑
らかに作動することになる。

尚、ブームか所定格納位置よりも更に揺動作動して、ア
ームの作動のみてはバケットの水平姿勢維持か困難にな
り、バケットシリンダを駆動した場合てあっても、この
ときブームは機台の路上方側近くまて折り込まれている
ので、駆動途中で一時的に低速状態に変化してもそのこ
とに起因した機台のショックは小さなものとなる。

〔発明の効果〕

従って、本発明によれば、合理的改良によって掘削土砂
を移動させる際のバックホー装置の折込み格納作動を、
ショックの少ない滑らかな動きて行うことができるもの
となり、操縦操作性の向上を図ることかできた。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に本発明に係るバックホー装置（１）を備えた全
旋回型バックホーを示している。このバックホーは、ク
ローラ走行装置（２）を備えた走行機台（３）に旋回用
油圧モータ（Ｍｌ）の駆動により縦軸芯周りで全旋回自
在に旋回台（４）［機台の一例］を搭載するとともに、
この旋回台（４）上に操縦部（５）とバックホー装置（
１）とを並列配備するとともに、これらの後方に原動部
（６）を配設してある。

前記原動部（６）におけるエンジンボンネット（７）は
横軸芯（Ｘ１）周りで開閉揺動自在に取付けられ、第１
０図（イ）、（ロ）に示すように、エンジンボンネット
（７）の揺動端側は、固定カバー（８）側に形成された
樋状部（９）内に入り込ませて、その隙間部分から侵入
する雨水等を樋状部（９）で受止め横側部から外方に流
出案内するよう構成してある。又、固定カバー（８）と
エンジンボンネット（７）との隙間部分の上方を略全域
に亘って覆うゴムカバー（１０）を、固定カバー（８）
側に固定した状態で配設してある。

前記バックホー装置（１）は、旋回台（４）から立設し
たブラケット（１１）に横軸芯周りて揺動自在に連結し
たブーム（１２）、ブーム（１２）の先端側に相対揺動
自在に連結したアーム（１３）、アーム（１３）の先端
側に相対揺動自在に連結したバケット（１４）から成り
、夫々をブームシリンダ（Ｃ１）、アームシリンダ（Ｃ
２）、バケットシリンダ（Ｃ３）によって駆動するよう
構成してある。そして、旋回台（４）に対するバケット
（１４）の平面視相対位置を左右に位置変更自在に設け
である。つまり、前記ブーム（１２）を、基端部（１２
ａ）、中間部（１２ｂ）、先端部（１２ｃ）の３分割構
成とし、これらを延設方向と直交する軸芯（Ｘ２）、　
（Ｘ３）周りで相対揺動自在に連結するとともに、第４
図に示すように、中間部（１２ｂ）とロッド（１５）と
により千行四連リンク機構を構成し、オフセットシリン
ダ（Ｃ４）の駆動により基端部（１２ａ）に対して中間
部（１２ｂ）を相対揺動させて先端部（１２Ｃ）即ちバ
ケット（１４）を左右に平行移動させることかできるよ
う構成してある。

そして、バケット（１４）をブーム基端部（１２ａ）に
対して操縦部（５）とは反対側に移動させて、バックホ
ー装置（１）を折り込み格納させることて、第３図に示
すように、バケット（１４）を旋回台（４）の外周部よ
りも平面視で内方側に収めた状態で外端軌跡か小径とな
る状態で旋回作動を行えるよう構成してある。

第５図に示すように、ブームシリンダ（Ｃ１）、バケッ
トシリンダ（Ｃ３）、右側走行用油圧モータ（Ｍ２）、
ドーザシリンダ（Ｃ５）等を第１油圧ポンプ（Ｐ１）で
駆動するよう構成するとともに、アームシリンダ（Ｃ２
）、旋回モータ（Ｍｌ）、左側走行用油圧モータ（Ｍ１
）、オフセットシリンダ（Ｃ４）等を第２油圧ポンプ（
Ｐ２）で駆動するよう構成し、各油圧制御弁を電磁制御
式に構成してある。そして、第６図に示すように、操縦
部（５）に十字揺動操作自在な左右一対の操作レバー（
１６Ｌ）、　（１６Ｒ）を設け、一方の操作レバー（１
６Ｌ）の左右方向並びに前後方向の操作量を検出する第
１、第２ポテンシヨメータ（ＰＭＩ）、　（ＰＭ２）の
夫々の検出値に基づいて、制御装置（１７）かブームシ
リンダ（Ｃ１）用制御弁（ｖｌ）、バケットシリンダ（
Ｃ３）用制御弁（■２）を夫々制御駆動するよう構成し
、他方の操作レバー（１６Ｒ）の左右並びに前後方向の
操作量を検出する第３、第４ポテンシヨメータ（ＰＭ３
）。

（ＰＭ４）の夫々の検出値に基づいて、制御装置（１７
）かアームシリンダ（Ｃ２）用制御弁（■３）、旋回モ
ータ（Ｍ１）用制御弁（■４）を夫々制御駆動するよう
構成してある。尚、オフセットシリンダ（Ｃ４）用制御
弁（■６）は別の操作具（１８）に基づいて操作される
。

又、バックホー装置（１）からのフィードバック信号は
、ブーム（１２）の基端側枢支部に配設され、旋回台（
４）に対するブーム（１２）の相対角度を検出する第５
ポテンシヨメータ（ＰＭｓ）、ブーム（１２）とアーム
（１３）との枢支点に設けられ、これら（１２）、　（
１３）の相対角度を検出する第６ボテンシヨメータ（Ｐ
Ｍ６）、アーム（１３）とバケット（１４）との枢支点
に設けられ、これら（１３）、　（１４）の相対角度を
検出する第７ボテンシヨメータ（ＰＭ７）、ブーム基端
部（１２ａ）とブーム中間部（１２ｂ）との枢支点に設
けられ、相対角度を検出する第８ポテンシヨメータ（Ｐ
Ｍ１）の夫々から与えられる。

前記制御装置（１７）は、前記ブーム（１２）を、機台
（４）に対して張出し傾倒させた堀削作業姿勢から略定
速で機台（４）側に揺動格納させるプーム駆動制御手段
（Ａ）を備えるとともに、前記ブーム（１２）か所定位
置に格納されるまでの間、前記姿勢検出手段（ＰＭ１）
、　（ＰＭ１）、　（ＰＭ？）の検出結果に基づいて、
前記バケットシリンダ（Ｃ３）の駆動を停止し、アーム
（］３）を揺動駆動して前記バケツ）　（１４）を略水
平姿勢に維持しながら折込み格納させるバケット姿勢維
持手段（Ｂ）を備えてある。詳述すると、制御装置（１
７）はマイクロコンピュータを備えて成り、前記ブーム
駆動制御手段（Ａ）及びバケット姿勢維持手段（Ｂ）は
制御プログラムの型式で収められ、以下の如く制御か実
行される。つまり、ブーム（１２）を、旋回台（４）か
ら張出し傾倒させてバケット（１４）による掘削作業を
行った後（第９図参照）、自動格納スイッチ（ＳＷ）を
作動させると、第８図に示すように、第５〜第７ボテン
シヨメータ（ＰＭＩ１）、　（ＰＭ６）、　（ＰＭ７）
の検出値を読込み（ステップＳ＋）、これらの検出値か
ら旋回台（４）に対するバケット（］４）の相対傾斜角
（α）を演算しくステップＳ２）、ブーム（１２）を現
在位置から最大折り込み格納位置まて一定速度で格納揺
動させる（ステップＳ３）。

次に、ブーム（１２）の駆動に伴って前記バケット傾斜
角（α）が基準水平姿勢から正逆方向に第１設定角（β
１）以上傾斜すると（第７図参照）、バケット傾斜角（
α）が小さくなり、第１設定角（β１）内に収まるまで
アームシリンダ（Ｃ２）を駆動する（ステップ８４〜Ｓ
１）。そして、ブーム（１２）か旋回台（４）の上方側
近くまで格納され、アームシリンダ（Ｃ２）がストロー
クエンドに至り、バケット傾斜角（α）か積載土砂の落
下のおそれか大きくなる第２設定角（β２）以上傾斜し
たときは（ステップＳ、、　Ｓ１）、バケット傾斜角（
α）か第２設定角（β２）内に収まるようバケットシリ
ンダ（Ｃ３）を駆動する（ステップＳ、。〜５１２）。

そして、ブームシリンダ（Ｃ１）及びアームシリンダ（
Ｃ２）が折り込み格納目標位置まで達すると自動格納制
御か終了する（ステップＳ１３，５１４）。

尚、前記アームシリンダ（Ｃ２）の駆動の際には、起動
時並びに駆動停止時の夫々において、駆動速度か緩やか
に変化するよう駆動制御を行い、ショックか生じるのを
防止してある。

上記ステップＳ３によりブーム駆動制御手段（Ａ）を構
成し、ステップＳ、、　Ｓ２．　Ｓ４〜ＳＩ４によりバ
ケット姿勢維持手段（Ｂ）を構成する。又、第５〜第７
ポテンシヨメータ（ＰＭｓ）、　（ＰＭＧ）、　（ＰＭ
７）により姿勢検出手段を構成する。

本発明は、ブーム（１２）を３分割するものに代えて、
ブームを一体的に形成するとともに、スイングブラケッ
トを介して旋回台（３）に連結する構成のものにも適用
できる。

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成
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ー装置の駆動制飢装置の実
施例を示し、第１図、第２図はバックホーの全体側面図
、第３図は平面図、第４図はバックホー装置の平面図、
第５図は油圧回路図、第６図は制御ブロック図、第７図
はバケット角度特性図、第８図は制御フローチャート、
第９図は作業状態を示す側面図、第１０図はゴムカバー
配設部の断面図である。 （１）・・・・・・バックホー装置、（４）・・・・・
・機台、（１２）・・・・・・ブーム、（１３）・・・
・・・アーム、（１４）・・・・・・バケット、（Ｃ，
）、　（Ｃ２）・・・・・・シリンダ、（Ａ）・・・・
・・ブーム駆動制御手段、（Ｂ）・・・・・・バケット
姿勢維持手段、（ＰＭ１）、　（ＰＭ１）、　（ＰＭ７
）・・・・・・姿勢検出手段。 （Ｎ −１８７一 手続補正書（方式） 平成　２年　特　許　願　第２６７０９０号２　発明の
名称 バックホー装置の駆動制御装置 ３　補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　大阪府大阪市浪速区敷津東−丁目２番４７号名
　称　（１０５）　　株式会社　り　ホ　タ４代理人 ５　補正指令の日付 平成　３年　１月２２日（発送臼） ６　補正の対象 ７、補正の内容 別紙の通り（内容に変更なし） ８　添付書類の目録 （１）願　書　　　　　１通 （２）明細書　　　　　１通

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. バックホー装置（１）におけるブーム（１２）を駆動す
   るブームシリンダ（Ｃ＿１）とバケット（１４）を駆動
   するバケットシリンダ（Ｃ＿３）とを１個の油圧ポンプ
   （Ｐ＿１）で駆動するよう構成し、機台（４）に対する
   前記バケット（１４）の相対姿勢を検出する姿勢検出手
   段（ＰＭ＿５）、（ＰＭ＿６）、（ＰＭ＿７）を備える
   とともに、前記姿勢検出手段（ＰＭ＿５）、（ＰＭ＿６
   ）、（ＰＭ＿７）の検出結果に基づいて、掘削した土砂
   を掬った状態の前記バケット（１４）が、略水平姿勢を
   維持したままバックホー装置（１）を機台（４）側に折
   込み作動制御するよう構成してあるバックホー装置の駆
   動制御装置であって、前記ブーム（１２）を、機台（４
   ）に対して張出し傾倒させた堀削作業姿勢から略定速で
   機台（４）側に揺動格納させるブーム駆動制御手段（Ａ
   ）を備えるとともに、前記ブーム（１２）が所定位置に
   格納されるまでの間、前記姿勢検出手段（ＰＭ＿５）、
   （ＰＭ＿６）、（ＰＭ＿７）の検出結果に基づいて、前
   記バケットシリンダ（Ｃ＿３）の駆動を停止し、アーム
   （１３）を揺動駆動して前記バケット（１４）を略水平
   姿勢に維持しながら折込み格納させるバケット姿勢維持
   手段（Ｂ）を備えてあるバックホー装置の駆動制御装置
   。