JPH0765326B2 - バツクホ−の掘削作業部の回動制御機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、バックホーの掘削作業部回動制御機構に関
する。

（ロ）従来の技術 従来、走行機体の上方に油圧モーターにて左右旋回可能
とした旋回機体を連設し、この旋回機体に油圧シリンダ
ーにて左右回動自在に掘削作業部を連設して側溝等に掘
削を可能としたバックホーが考案されている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 かかるバックホーによる側溝掘削作業は、 バックホーを移動させて、走行機体の走行方向を側
溝と平行にする。

旋回機体を旋回させて掘削作業部の基端を掘削すべ
き側溝予定位置の上方に位置させる。

油圧シリンダーを作動させて掘削作業部の掘削作動
面を側溝に一致させる。

掘削を行う。

排土のため旋回機体及び掘削作業部を回動させる。

という手順で行われており、バックホーを側溝に平行に
移動させながら上記手順を繰返して側溝の掘削作業が行
われるものであるが、上記の作業は作業者の目測に
より行われるため熟練を要し、排土の度毎にの作業
が行われるために能率が低下するという欠点があった。

（ニ）問題点を解決するための手段 この発明では、走行機体と、同走行機体の上方に油圧モ
ーターにより左右旋回自在に配設した旋回機体と、同旋
回機体に油圧シリンダーにより左右回動自在とした掘削
作業部と、走行機体に対する旋回機体の旋回角度を検出
するセンサーとを具備して、同センサーの検出出力によ
り油圧シリンダーの伸縮作動を制御して、旋回機体が旋
回した角度だけ掘削作業部を旋回機体に対して反対方向
に回動可能としたバックホーの掘削作業部の回動制御機
構において、油圧シリンダー及び油圧モーターをそれぞ
れ制御するための油圧制御弁に、単一の操作レバーを伝
達ロッドを介して連動連結して、操作レバーにより油圧
制御弁の両方を操作可能とすると共に、伝達ロッドは原
動ロッドと連結機構と従動ロッドとを直列に連動連結し
て形成し、各連結機構には係止部を形成して、各係止部
に切換レバーに設けたストッパーを選択的に係合させる
ことにより、従動ロッドを介していずれか一方の油圧制
御弁の動作を固定可能とし、油圧シリンダーと、同油圧
シリンダーを制御する油圧制御弁との間には、切換レバ
ーに連動連結した油圧切換弁を介設して、同油圧切換弁
による油圧制御弁から油圧シリンダーへの油圧方向の正
切換作動を、切換レバーによる油圧制御弁の固定操作に
連動させると共に、油圧切換弁による油圧制御弁から油
圧シリンダーへの油圧方向の逆切換作動を、切換レバー
による油圧制御弁の両方固定解除操作に連動させたこと
を特徴とするバックホーの掘削作業部の回動制御機構を
提供せんとするものである。

（ホ）作用・効果 この発明によれば、切換レバーを中立位置にして、単一
の操作レバーを操作することにより、油圧シリンダー及
び油圧モーターを制御する油圧制御弁を操作して、旋回
機体を所望の角度に旋回させることができると共に、セ
ンサーにて旋回機体の旋回角度を検出し、この検出値に
もとづき油圧シリンダーを作動させて、掘削作業部を旋
回機体が旋回した角度だけ反対方向に回動させることに
より、掘削作業部の掘削作動面は常に走行機体の走行方
向と平行を保持することになり、従って、側溝の掘削作
業に際して、同側溝に走行機体の走行方向が平行になる
ようにバックホーを位置せしめれば、直ちに側溝の掘削
作業を開始することができ、また排土のために旋回させ
ても、更にバックホーを側溝に沿って移動させても上記
の平行関係が保持されるので、側溝掘削作業が容易にな
り、作業能率も向上するという効果がある。

また、切換レバーを操作して、同切換レバーに設けたス
トッパーを油圧モーターを制御する油圧制御弁に連動連
結した伝達ロッドの連結機構に係止部を介して係合させ
ると、同連結機構に連動連結した従動ロッドを介して上
記油圧制御弁が固定されるために、操作レバーを操作し
ても、油圧シリンダー側の油圧制御弁は操作可能である
が、油圧モーター側の油圧制御弁の操作は不能となり、
旋回機体を旋回ロックした状態で、掘削作業部による掘
削作業を安全にして、しかも、確実に行なうことができ
る。

この際、油圧シリンダーの伸縮作動方向は、切換レバー
に連動連結した油圧切換弁により、単独作動の場合と、
油圧モーターとの協働作動の場合とで、自動的に反対に
切換わるようにしているために、オペレーターが誤操作
することがなく、この点からも掘削作業を安全にして、
しかも、確実に行なうことができる。

（ヘ）実施例 この発明の実施例を図面にもとずき詳説すれば、（Ａ）
は油圧駆動のバックホーを示し、左右一対のクローラ
（１）を装備した走行機体（２）の中央に旋回基台
（３）を立設し、同基台（３）の上面に旋回台（４）を
介して旋回機体（５）を旋回自在に連設し、同機体
（５）の後部に原動機部（６）、中央部に運転部（７）
を配設し、運転部（７）の前部には操作スタンド（８）
を立設し、同スタンド（８）の上面に作業部の作動制御
のための操作レバー（９）を立設しており、旋回機体
（５）の前端縁中央部にブラケット（10）を突設して、
同ブラケット（10）に作業部の基端を支持するためのブ
ーム支持体（11）を左右回動自在に枢着し、同ブラケッ
ト（10）の側面と旋回機体（５）との間に油圧シリンダ
ー（12）を介設して同シリンダー（12）の伸縮作動によ
りブーム支持体（11）を左右横振り回動させるようにし
ている。

掘削作業部（Ｂ）は、ブーム支持体（11）から前方向
に、ブーム（B1）、アーム（B2）、バケット（B3）の順
にそれぞれ平行かつ水平に配設した枢軸（B4）を介して
枢軸（B4）を中心として回動自在に枢着されており、従
って、掘削作業部（Ｂ）の掘削作動面は、旋回機体
（５）及びブーム支持体（11）の回動中心を中心とした
回動自在の垂直平面となっている。なお（B5）は同作業
部（Ｂ）の掘削作動のための油圧シリンダーを示す。

また、旋回基台（３）と旋回台（４）との間には、旋回
台（４）を旋回させるための油圧モーター（13）を介設
しており、前記油圧シリンダー（12）と油圧モーター
（13）とは、それぞれ油圧制御弁（14）（15）によって
制御されており、同制御弁（14）（15）は操作スタンド
（８）に立設した単一の操作レバー（９）に操作伝達系
（16）を介して連動連結している。

この操作伝達系（16）は、中途に切換機構（17）を介設
しており、同機構（17）により操作レバー（９）の操作
作動を２個の油圧制御弁（14）（15）のいずれか一方、
又は双方に伝達するように構成されている。

すなわち、操作スタンド（８）の上面に立設した操作レ
バー（９）の基端は、同基端から垂設した縦ロッド（1
8）の上端と連結しており、同ロッド（18）の下端は旋
回機体（５）に配設したベルクランク（19）に連結して
おり、同クランク（19）には２本の出力アーム（20a）
（20b）を垂設して、各アーム（20a）（20b）の先端に
それぞれ伝達ロッド（21a）（21b）の前端を連結して、
各ロッド（21a）（21b）の後端を、それぞれ横振り用の
油圧シリンダー（12）及び油圧モーター（13）に連通し
た油圧制御弁（14）（15）のスプール（14a）（15a）に
連結している。

各伝達ロッド（21a）（21b）は、ベルクランク（19）の
出力アーム（20a）（20b）にそれぞれ連結した原動ロッ
ド（22）と、油圧制御弁のスプール（14a）（15a）に連
結した従動ロッド（23）を、連結機構（24）を介して連
結して構成されており、連結機構（24）は、原動ロッド
（22）の後端部に段付状に縮径した先端部（22a）を形
成して、所定間隔（ｄ）を保持して配設した前後２枚の
ワッシャー状のスプリング座（25a）（25b）を共通して
挿通せしめ、同間隔（ｄ）中にコイルスプリング（26）
を装着し、後方のスプリング座（25b）の後側端面を止
め輪（27）にて係止して、各スプリング座（25a）（25
b）がコイルスプリング（26）の拡張方向には固定、収
縮方向には摺動自在としていいる。

また、従動ロッド（23）の前端部に、原動ロッド（22）
方向に開口した略円筒状の収納ケース（28）を連設し
て、コイルスプリング（26）を装着した原動ロッド（2
2）の先端部（22a）を収納し、同ケース（28）の内周面
の後半部の内径を縮径して段付部（28a）を形成し、同
段付部（28a）にて後方のスプリング座（25b）の後側端
面を係止し、収納ケース（28）の開口部に原動ロッド
（22）を摺動自在に挿通せしめた蓋体（29）を螺着し
て、同蓋体（29）の内側面にて前方のスプリング座（25
a）の前側端面を係止している。

また、従動ロッド（23）の収納ケース（28）の後方に
は、同ロッド（23）の外周面に方形溝状の係止部（30）
を周設してストッパー（31）を係合可能にしている。

かかる構成の伝達ロッド（21a）（21b）は、それぞれベ
ルクランク（19）の２個の出力アーム（20a）（20b）
と、油圧制御弁（14）（15）のスプール（14a）（15a）
との間に並設状に介設されており、ストッパー（31）は
ベルクランク（32）及び連結ロッド（33）を介し操作ス
タンド（８）に立設した切換レバー（34）に連動連結し
ており、略板状のストッパー（31）を、ベルクランク
（32）から垂設して、同ストッパー（31）の下端（31
a）を、並設状の伝達ロッド（21a）（21b）にそれぞれ
形成した各係止部（30a）（30b）の間に位置せしめてい
る。

従って、切換レバー（34）を一方に操作することによ
り、ストッパー（31）が、二本並設した伝達ロッド（21
a）（21b）のいずれか一方の従動ロッド（23）の位置を
固定する。

かかる状態で操作レバー（９）を操作すれば、両方の原
動ロッド（22）が作動しようとして、従動ロッド（23）
が固定された側のコイルスプリング（26）が圧縮される
ことによって、この側の従動ロッド（23）が固定されて
いるにも不拘、両方の原動ロッド（22）の作動が許容さ
れ、固定されていない側の伝達ロッドを介して油圧制御
弁に操作レバー（９）の操作作動が伝達される。

従って、切換レバー（34）の切換操作により一本の操作
レバー（９）の操作作動を２個の油圧制御弁（14）（1
5）のいずれかに切換伝達して、油圧シリンダー（12）
あるいは油圧モーター（13）のいずれか一方を制御する
ことが可能となっている。

また、切換レバー（34）を中立位置にして、ストッパー
（31）をいずれの係止部（30a）（30b）にも係合しない
中立状態とすれば、操作レバー（９）の操作作動は両方
の油圧制御弁（14）（15）に伝達される。

更に、ベルクランク（32）の回動軸（35）は後方向に延
設されて、同後端を油圧切換弁（36）に連結しており、
同切換弁（36）は、油圧シリンダー（12）と油圧制御弁
（14）との間に介設されて、同弁（36）の操作により油
圧制御弁（14）からの油圧方向の正逆切換えを行うもの
である。

また、油圧ポンプ（Ｐ）と油圧制御弁（14）との間には
スピードコントロール用の電動の絞り弁（37）を介設し
ており、同絞り弁（37）は非通電時は全閉状態であり、
通電電流の強さに応じて絞りを開放して作動油を油圧制
御弁（14）に挿通するようになっている。

また、走行機体（２）と旋回機体（５）との間に作動油
流通のためのスイベルジョイント（39）、及び、掘削作
業部（Ｂ）基端のブーム支持体（11）を枢支した縦枢軸
（11a）には、それぞれセンサー（Ｓ）としての同一特
性の回転ポテンショメータ型の可変抵抗器（40）（41）
を配設して、それぞれの回動位置を電気抵抗値として検
出できるようにしている。

すなわち、第５図にて示すように、上記可変抵抗器（4
0）（41）の可動接点端子（40a）（41a）を両波整流器
（42）を介して接続して同整流器（42）から各端子（40
a）（41a）間の電位差を出力させ、この電位差をサーボ
アンプ（43）に入力して増巾し、同アンプ（43）からの
出力で絞り弁（37）を作動させるものである。

本発明の実施例は上記のように構成されており、切換レ
バー（34）を中立位置にして操作レバー（９）を一方に
操作すると油圧制禦弁（14）（15）の両方が作動し、旋
回機体（５）と掘削作業部（Ｂ）とに回動作動を行わせ
る。但し、この場合、切換弁（36）により油圧の方向が
反転しているので掘削作業部（Ｂ）の回動方向は旋回機
体（５）と反対方向となる。

そして、この両方の回動作動は、可変抵抗器（40）（4
1）により抵抗値の変化として検出されており、双方の
抵抗値の差、すなわち、旋回機体（５）と、掘削作業部
（Ｂ）の回動位相差の大小に応じて絞り弁（37）が開閉
して油圧シリンダー（12）の作動速度を速く、又は遅く
制御することによって、掘削作業部（Ｂ）を旋回機体
（５）の旋回角度の反対方向に同一角度だけ回動させる
ことになり、従って、旋回機体（５）の旋回作動に不
拘、掘削作業部（Ｂ）は常に走行機体（２）との平行状
態が保持されるものである。

なお、かかる回動制御は、センサー（Ｓ）としてロータ
リエンコーダーを用い、掘削作業部（Ｂ）及び旋回機体
（５）の回動角度を検出して、双方の回動角度の差を求
め、この差にもとづいて油圧シリンダー（12）の作動を
制御することによって行うこともできる。

なお、（44）は、切換レバー（34）を操作して操作レバ
ー（９）にて油圧制御弁（14）のみを作動させる際、絞
り弁（37）に通電して同弁（37）の開放状態を保持する
ための回路を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による回動制御装置を有するバックホ
ーの全体側面図 第２図は、同要部の一部切欠側面図 第３図は、同要部模式図 第４図は、油圧回路図 第５図は、電気回路図 第６図は、作動説明図 （Ａ）：バックホー （Ｓ）：センサー （２）：走行機体 （５）：旋回機体 （９）：操作レバー （12）：油圧シリンダー （13）：油圧モーター （14）（15）：油圧制御弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行機体（２）と、同走行機体（２）の上
   方に油圧モーター（13）により左右旋回自在に配設した
   旋回機体（５）と、同旋回機体（５）に油圧シリンダー
   （12）により左右回動自在とした掘削作業部（Ｂ）と、
   走行機体（２）に対する旋回機体（５）の旋回角度を検
   出するセンサー（Ｓ）とを具備して、同センサー（Ｓ）
   の検出出力により油圧シリンダー（12）の伸縮作動を制
   御して、旋回機体（５）が旋回した角度だけ掘削作業部
   （Ｂ）を旋回機体（５）に対して反対方向に回動可能と
   したバックホーの掘削作業部の回動制御機構において、 油圧シリンダー（12）及び油圧モーター（13）をそれぞ
   れ制御するための油圧制御弁（14）（15）に、単一の操
   作レバー（９）を伝達ロッド（21a）（21b）を介して連
   動連結して、操作レバー（９）により油圧制御弁（14）
   （15）の両方を操作可能とすると共に、伝達ロッド（21
   a）（21b）は原動ロッド（22）（22）と連結機構（24）
   （24）と従動ロッド（23）（23）とを直列に連動連結し
   て形成し、各連結機構（24）（24）には係止部（30）
   （30）を形成して、各係止部（30）（30）に切換レバー
   （34）に設けたストッパー（31）を選択的に係合させる
   ことにより、従動ロッド（23）（23）を介していずれか
   一方の油圧制御弁（４）（５）の動作を固定可能とし、 油圧シリンダー（12）と、同油圧シリンダー（12）を制
   御する油圧制御弁（14）との間には、切換レバー（34）
   に連動連結した油圧切換弁（36）を介設して、同油圧切
   換弁（36）による油圧制御弁（14）から油圧シリンダー
   （12）への油圧方向の正切換作動を、切換レバー（34）
   による油圧制御弁（15）の固定操作に連動させると共
   に、油圧切換弁（36）による油圧制御弁（14）から油圧
   シリンダー（12）への油圧方向の逆切換作動を、切換レ
   バー（34）による油圧制御弁（14）（15）の両方固定解
   除操作に連動させたことを特徴とするバックホーの掘削
   作業部の回動制御機構。