JPH08209734A - バックホウ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブーム部分にオフセット機構を備えたバック
ホウ装置のバケットが運転部に接触するような状態を未
然に防止できるように構成する。 【解決手段】 バケット８が運転部４と干渉することを
阻止するためのバケット制御装置を、バケット侵入監視
区域を設定する設定手段と、バックホウ装置６の作動を
減速させる減速手段と、バックホウ装置６の作動を牽制
阻止する牽制手段とで構成し、設定手段は、運転部４の
前面側と、側面側との夫々に、バケット侵入監視区域を
設定し、かつ、運転部４の前面側に設定されるバケット
侵入監視区域は、運転部４近傍の第２牽制面Ｎ２と、こ
の第２牽制面Ｎ２から運転部４とは反対側の外方に所定
距離だけ離れた第１牽制面Ｎ１とからなり、バケット８
が第２牽制面Ｎ２と第１牽制面Ｎ１との間に入り込む
と、第２牽制面Ｎ２に接近する方向へのバックホウ装置
６の作動を減速させ、第２牽制面Ｎ２を越える運転部４
側へのバックホウ装置６の作動を牽制阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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
ックホウに関するものである。

【０００２】

【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。

【０００３】

【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、図４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、図４
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
することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
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、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り、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。

【０００５】〔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り、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。つまり、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。

【０００６】〔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り、
円滑な制御操作を行なえる利点もある。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を図面に
基づいて説明する。図３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
作業車を構成してある。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。図３中Ｃ１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１０に対
して屈折揺動させる油圧シリンダであり、Ｃ４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、図３及び図４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てある。
したがって、前記ブーム１０の基端側ブーム部分１０Ａ
に対して中間部１０Ｂ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１０Ａ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
設してある。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Ｃ
１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Ｐ１を、基端側ブーム部分(10A) と中間部１
０Ｂ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，１
０Ｂ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Ｐ３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Ｐ４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上に配備してある。
そして、前記ポテンショメータＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４
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１
１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Ｃ１
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Ｃ２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。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り、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、図１、図２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Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４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Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４のコントロール
バルブ１９，２０，２１，２９への圧油給排路途中に組
み入れた、絞り弁機構等て構成される減速機構３４，３
５，３６，３７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Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４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Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ
４のコントロールバルブ１９，２０，２１，２９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２５，２６，２７，３
１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２２，２
３，２４，３０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Ｃ３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，Ｃ２，Ｃ
３，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てある。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、つまり、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。

【０００８】〔別実施形態〕 安全手段１２による油圧シリンダＣ１，Ｃ２，Ｃ
３，Ｃ４の牽制が、各操作レバー１６，１７，１８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Ｐ４を削除し、合わせて３個のポテンショ
メータＰ１，Ｐ２，Ｐ３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。

【０００９】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、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１】制御ブロック図

【図２】減速・安全手段のアルゴリズム

【図３】バックホウの側面図

【図４】図３の平面図

【符号の説明】

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 １０Ｃ 先端側ブーム部分 Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ センサー

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【手続補正書】

【提出日】平成８年３月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 バックホウ

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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
クホウに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のオフセット機構を備えたバック
ホウにおける従来のバックホウ装置は、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、図４
に実線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。この場合、バックホウ装置
におけるアームや先端側ブーム部分等は、運転者が操作
する操作レバー等に基づいて、人為的に操作されるもの
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術によれ
ば、バックホウ装置６を旋回台７の旋回半径内に収まる
ように格納して旋回半径を小径化できる点で有利なもの
である。しかし、図４に仮想線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、人為操作で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、バケットが運転部に入り込むおそれを自動的に防止
できるとともに、その防止機能を運転部の前面側でも側
面側でも有効に発揮でき、しかも、運転部前面側での作
業位置から運転部側へのバケットの動きが自動的に停止
される際して、慣性による衝撃を少なくして円滑な操作
を行えるバックホウ装置を提供することにその目的があ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に講じた本発明の技術手段は、走行機体に搭載された旋
回台上に、バックホウ装置と運転部とを備え、前記バッ
クホウ装置のブームを、前記旋回台に連結の基端側ブー
ム部分と、アームが連結された先端側ブーム部分とで構
成し、このブームを、運転部の横側方箇所で起伏揺動自
在に取付けてあるとともに、前記先端側ブーム部分を前
記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において、前記バ
ックホウ装置を構成する各部の角度を検出する角度セン
サー、それらの角度センサーの検出値に基いて、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と、前記位置検出手段から
の情報に基づいて前記バケットが前記運転部と干渉する
ことを阻止するためのバケット制御装置を備え、このバ
ケット制御装置は、前記運転部近傍の設定範囲内におけ
るバケットの存否を検出するためのバケット侵入監視区
域を設定する設定手段と、バックホウ装置の作動を減速
させる減速手段と、バックホウ装置の作動を牽制阻止す
る牽制手段とを備えて構成されているとともに、前記設
定手段のバケット侵入監視区域は、前記運転部の前面側
と、運転部の前記バックホウ装置に対向する側面側との
夫々に設定され、かつ、前記運転部の前面側に設定され
るバケット侵入監視区域が、前記運転部近傍の第２牽制
面、並びに、この第２牽制面から前記運転部とは反対側
の外方に所定距離だけ離れた第１牽制面とからなるよう
に構成してあるとともに、前記第２牽制面を、運転部前
面側における運転部との間隔よりも、運転部の側面側に
おける運転部との間隔が小であるように設定してあり、
前記減速手段は、前記バケット位置検出手段による前記
バケットの検出位置に基づき、バケットが前記第２牽制
面と第１牽制面との間に入り込むと、前記バケットが前
記第２牽制面に接近する方向へのバックホウ装置の作動
を減速させるように構成してあり、前記牽制手段は、前
記バケット位置検出手段による前記バケットの検出位置
に基づき、バケットが前記第２牽制面を越えて運転部側
に入り込む方向へのバックホウ装置の作動を牽制阻止す
るように構成したことである。

【０００５】

【作用】上記技術手段を講じたことによる作用は次の通
りである。 (イ) 例えばバックホウ装置を人為的に操作している状
態において、バケットが予め設定された第１牽制面を越
えて第２牽制面と第１牽制面との間に入り込んだときに
バケットを第２牽制面側、つまり運転部側に接近させる
ようにバックホウ装置を作動させると、第２牽制面と第
１牽制面との間において、このバックホウ装置の作動が
自動的に減速操作される。 (ロ) そして、バケットが予め設定された第２牽制面に
到達すると、この第２牽制面を越えてバケットが運転部
側に入り込む方向に、バックホウ装置を操作しようとし
ても、この操作が行えない。 (ハ) 前記第２牽制面は、前記運転部の前面側とその前
記運転部の前記バックホウ装置に対向する側面側との夫
々に設定してあるので、バケットを運転部に対して前面
側から接近するように操作した場合と、側面側から接近
するように操作した場合とのいずれの場合においても、
それ以上の運転部側への入り込みを規制することができ
る。 (ニ) また、運転部側への入り込みを規制する前記第２
牽制面を、運転部前方の牽制面部分と、運転部側方（バ
ックホウ装置側の側方）の牽制面部分とで構成するにあ
たり、前記第２牽制面を、運転部前面側における運転部
との間隔よりも、運転部の側面側における運転部との間
隔が小であるように設定したので、この第２牽制面をバ
ケットとの干渉が確実に避けられる範囲で極力運転部に
近づけて設定することができる。つまり、前記運転部側
方の牽制面部分はオフセットセンサのみの検出情報によ
って定められるに対して、運転部前方側の牽制面部分は
オフセットセンサの他にブーム角センサとアーム角セン
サとによる検出情報が必要であり、複数のセンサの検出
情報によって定められることになる。したがって、セン
サの取付けガタやブームとアームとの連結部のガタ等の
機械的誤差の集積、および、検出誤差の集積が、牽制面
前壁部分の側よりも側壁部分の側での方が小さくなるか
ら、バケットの運転部との前後方向間隔に比べて、牽制
面側壁部分と運転部との左右方向間隔をより小さい値に
することができる。

【０００６】

【発明の効果】上記の作用により、バックホウ装置を人
為的に操作している場合、バケットを運転部に極端に接
近させ接触させて、運転部を破損してしまうような事態
を未然に防止できるようになり、バックホウの作業性能
を向上させることができた。また、バケットが第１牽制
面を越えると減速されるため、第２牽制面を運転部に充
分近接した位置に設定しても、バケットのオーバーラン
による運転部の損傷を回避できる。換言すると、慣性に
よるバケットのオーバーランを見越して、第２牽制面を
運転部から大きく離して設定する必要なく、第２牽制面
を運転部に充分に接近させた位置に設定することが可能
となり、こうしておけば、第１，第２の両牽制面を設け
ても、現実にバケットの作業範囲が制限される第２牽制
面の範囲を少なくできるので、バケットの許容作動範囲
は狭められることはなく、逆に運転部との接触を意識せ
ずに自由に操作できる作業可能範囲を極力広く設定でき
ることになる。そして、バケットが第１牽制面を越えて
第２牽制面側に接近してくると、このバックホウ装置の
作動が減速操作されるので、バケットが第２牽制面に接
近してきたことを、運転者が認識することができる。こ
れにより、バケットが第２牽制面に達して停止した後の
操作に対して、余裕を持って備えることができるので、
次の操作への移行が行い易くなり、作業性の向上が図れ
る。さらに、バケットが第１牽制面を越えて減速操作さ
れてから、第２牽制面でバックホウ装置が停止操作され
るので、第２牽制面でバックホウ装置が停止した際のシ
ョックを抑えることができる。また、前記第２牽制面
を、運転部前面側における運転部との間隔よりも、運転
部の側面側における運転部との間隔が小であるように設
定したので、機械的誤差の少ない運転部側面側での第２
牽制面を、バケットとの干渉が確実に避けられる範囲で
極力運転部に近づけて設定し、より一層、バケットの作
動可能範囲を拡大し、かつ、運転部を含めてのバックホ
ウの格納姿勢での全体をコンパクトに構成することがで
きる。換言すれば、より一層の小旋回が可能な構造とな
る。

【０００７】

【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。図３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、バックホウを構成して
ある。

【０００８】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。そして、ブーム１０を上下に揺動操作する油圧シリ
ンダＣ１、アーム９をブーム１０に対して揺動操作する
油圧シリンダＣ３、バケット８をアーム９に対して揺動
操作する油圧シリンダＣ４を備えている。

【０００９】次に、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。図３及び図４に示すように、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てあ
る。これにより、前記基端側ブーム部分１０Ａに対して
中間部１０Ｂは、旋回台７の横方向に揺動可能に構成さ
れている。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を軸芯Ｘ周りに揺動操作して、
前記基端側ブーム部分１０Ａに対して相対揺動させるブ
ーム折曲げ用の油圧シリンダＣ２を架設してある。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。これにより、前記折曲げ用の油圧シリンダ
Ｃ２で中間部１０Ｂを基端側ブーム部分１０Ａに対して
左右に揺動操作すると、バケット８を連結したアーム９
を、旋回台７に対して横方向に平行移動させることがで
きる。

【００１０】さらに、このバックホウは、前記バックホ
ウ装置６を構成する各部の角度を検出する角度センサー
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と、それらの角度センサーＰ１，Ｐ
２，Ｐ３の検出値に基いて、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と、前記位置検出手段１１からの情
報に基づいて前記バケット８が前記運転部４と干渉する
ことを阻止するためのバケット制御装置を備えている。

【００１１】前記バックホウ装置６を構成する各部の角
度を検出する角度センサーＰ１，Ｐ２，Ｐ３は次のよう
に構成されている。すなわち、図１及び図３に示すよう
に、ブーム１０の取付端部１０ａよりも幅が狭く他物と
接触し難い、基端側ブーム部分１０Ａの油圧シリンダＣ
１の揺動軸芯Ｙに、ブーム１０と旋回台との相対揺動角
を検出するポテンショメータからなる角度センサーＰ１
と、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、他物との接触の少ないブーム１０の下
面位置に、基端側ブーム部分１０Ａと中間部１０Ｂ と
の相対揺動角を検出するポテンショメータからなる角度
センサーＰ２とを備えてある。そして、先端側ブーム部
分１０Ｃとアーム９の連結点である軸心Ｚに、先端側ブ
ーム部分１０Ｃとアーム９との相対揺動角を検出するポ
テンショメータからなる角度センサーＰ３、バケット８
の交換の際に影響を受けないリンク部材３２のアーム９
側の軸芯Ｗ上に、アーム９とバケット８との相対揺動角
を検出するポテンショメータからなる角度センサーＰ４
を備えている。図１に示すように、角度センサーＰ１，
Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４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バケット位置検出
手段１１を備えている。

【００１２】前記バックホウ装置６のバケット８の作動
を制御するバケット制御装置は、前記運転部４近傍の設
定範囲内におけるバケット８の存否を検出するためのバ
ケット侵入監視領域を設定する設定手段と、バックホウ
装置６の作動を減速させる減速手段３３と、バックホウ
装置６の作動を牽制阻止する牽制手段１２とを備えて構
成されている。そして、前記設定手段は、前記運転部４
の前面側と、運転部４の前記バックホウ装置６に対向す
る側面側との夫々に、前記運転部４近傍の第２牽制面Ｎ
２、並びに、この第２牽制面Ｎ２から前記運転部４とは
反対側の外方に所定距離だけ離れた第１牽制面Ｎ１とか
らなるバケット侵入監視領域を設定するように構成され
ている。また、前記減速手段３３は、前記バケット位置
検出手段１１による前記バケット８の検出位置に基づ
き、バケット８が前記第２牽制面Ｎ２と第１牽制面Ｎ１
との間に入り込むと、前記バケット８が前記第２牽制面
Ｎ２に接近する方向へのバックホウ装置６の作動を減速
させるように構成してあり、前記牽制手段１２は、前記
バケット位置検出手段１１による前記バケット８の検出
位置に基づき、バケット８が前記第２牽制面Ｎ２を越え
て運転部４側に入り込む方向へのバックホウ装置６の作
動を牽制阻止するように構成してある。

【００１３】すなわち、第１図及び第３図に示すよう
に、バケット位置検出手段１１によるバケット８ の検
出位置が第１牽制面Ｎ１を越えて、第１牽制面Ｎ１と第
２牽制面Ｎ２との間に入り込むと、油圧シリンダＣ１に
よるブーム１０の上昇操作、油圧シリンダＣ２による先
端側ブーム部分１０Ｃ の運転キャビン３ 側への横移動
操作、油圧シリンダＣ３によるアーム９のブーム１０側
への揺動操作、及び油圧シリンダＣ４によるバケット８
のブーム１０側への揺動操作（以上、バケット８ が第
２牽制面Ｎ２に接近する方向へのバックホウ装置６ の
作動に相当）の各々の作動速度を、自動的に減速操作す
る減速手段３３が備えられている。

【００１４】そして、バケット位置検出手段１１による
バケット８ の検出位置が、第１牽制面Ｎ１よりも運転
部４ に近付いた位置にある第２牽制面Ｎ２になると、
油圧シリンダＣ１によるブーム１０の上昇操作、油圧シ
リンダＣ２による先端側ブーム部分１０Ｃ の運転部４
側への横移動操作、油圧シリンダＣ３によるアーム９の
ブーム１０側への揺動操作、及び油圧シリンダ Ｃ４に
よるバケット８ のブーム１０側への揺動駆動（以上、
バケット８ が第２牽制面Ｎ２を越えて運転部４ 側に入
り込む方向へのバックホウ装置６ の作動に相当）の各
々を、自動的に牽制阻止するように牽制手段１２が構成
されている。

【００１５】図３に示すように、前記第２牽制面Ｎ２
は、バケット８ が運転キャビン３（運転部４）と干渉
しない運転キャビン３ の近傍位置で、前記運転キャビ
ン３ の前面側から前記運転キャビン３ の前記バックホ
ウ装置６ に対向する側面側にわたって設定されてお
り、第２牽制面Ｎ２に対してバケット８ が移動可能な
許容範囲と、バケット８ が運転キャビン３ と干渉する
禁止範囲とが設定されている。この第２牽制面Ｎ２から
運転キャビン３ とは反対側の外方に、所定距離だけ離
れた許容範囲内に第１牽制面Ｎ１を設定しており、第１
牽制面Ｎ１と第２牽制面Ｎ２との間の領域が減速範囲と
して設定されている（以上、設定手段に相当）。また、
この設定手段によるバケット侵入監視区域は、図４に示
されているように、前記第２牽制面Ｎ２を、運転部４前
面側における運転部４との間隔よりも、運転部４の側面
側における運転部４との間隔が小であるように設定して
ある。

【００１６】図１に示すように、ブーム１０及びバケッ
ト８ 用で十字操作可能な操作レバー１６、アーム９及
び旋回台７の旋回用で十字操作可能な操作レバー１８、
オフセット機構１４用の操作レバー１７を備えており、
操作レバー１６，１７，１８側のポテンショメータ１６
ａ，１７ａ，１８ａ，１６ｂによって、コントロールバ
ルブ１９，２０，２１，２９の操作回路２２，２３，２
４，３０を制御する制御手段２５、２６、２７、３１を
備えている。

【００１７】以上の構成により図１及び図２に示すよう
に、操作レバー１６，１７，１８によるバックホウ装置
６の人為的な操作中に、バケット８ が許容範囲から第
１牽制面Ｎ１に達すると、角度センサーＰ１，Ｐ２，Ｐ
３，Ｐ４に基づくバケット８の運転キャビン３に対する
検出位置と、第１牽制面Ｎ１とが一致する。これによ
り、各油圧シリンダＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４のコントロ
ールバルブ１９，２０，２１，２９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３
４，３５，３６，３７を強制的操作する減速手段３３が
作動して、第１牽制面ん１から第２牽制面Ｎ２に向かう
バケット８の移動速度が減速操作されるのである。減速
手段３３の作動の型式としては、バケット８の移動速度
を一定の速度に落としたり、漸次減速するようにしたり
すると言ったものが考えられる。

【００１８】さらに、操作レバー１６，１７，１８によ
り、バックホウ装置６を人為的に操作して、バケット８
が減速範囲から第２牽制面Ｎ２に達すると、角度センサ
ーＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４からの検出値に基づくバケッ
ト８の運転キャビン３に対する検出位置と、第２牽制面
Ｎ２とが一致する。これにより、各油圧シリンダＣ１，
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牽制手段１２が作動して、前記バケ
ット８が第２牽制面Ｎ２で停止するのである。例えば、
バケット８ が運転キャビン３ に近づくように、アーム
９ のみを操作レバー １８により人為的に操作してい
るとき、バケット８ が第２牽制面Ｎ２に到達すると、
アーム９ 用の油圧シリンダＣ３の伸長作動のみが不能
となるように牽制手段１２が作動して、バケット８ が
停止する。つまり、アーム９ 用の油圧シリンダＣ３の
伸長操作側に作動し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のであり、バケット８ が許容範
囲へ復帰していない場合には、油圧シリンダＣ３の伸長
操作側へのコントロールバルブ２１の切換えを不能に維
持するのである。

【００１９】前述の状態においてアーム９ 用の油圧シ
リンダＣ３を収縮する操作は許容されている。そして、
バケット８ が第２牽制面Ｎ２に達している状態におい
てブーム１０を操作する場合、バケット８ が第２牽制
面Ｎ２から運転キャビン３ に近づくことになるブーム
１０の上昇操作は、牽制手段１２によって阻止される。
逆に、ブーム１０の下降操作はバケット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
によって人為的に操作可能であり、牽制手段１２は作動
しない。つまり、バケット８ が第２牽制面Ｎ２に達し
てバックホウ装置６ が停止している状態のときでも、
バケット８ が第２牽制面Ｎ２から運転キャビン３ に対
して遠ざかる方向へ、各油圧シリンダＣ１，Ｃ２，Ｃ
３，Ｃ４を操作することは可能に構成している。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、つまり、第１牽制面ん１へ向う方向にバケッ
ト８を移動させる場合には、バケット８の速度は減速し
ても、しなくてもどちらでも良い。

【００２０】〔別実施例〕 [1] 牽制手段１２による油圧シリンダＣ１，Ｃ２，Ｃ
３，Ｃ４の牽制が、各操作レバー１６，１７，１８に直
接作用するように構成しても良い。 [2] 図１に示すバケット８とアーム９の相対揺動角を検
出する角度センサーＰ４を削除し、３個の角度センサー
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の検出値に基づいて、牽制手段１２及
び減速手段３３の制御を行うようにしても良い。 このように、バケット８ のアーム９ に対する角度セン
サーＰ４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 の全揺動範囲中、バケット８ が最も運
転キャビン３に近づく位置を、予め第２牽制面Ｎ２の設
定時に考慮しておけば、バケット８ の姿勢に関係な
く、バケット８ と運転キャビン３との干渉は回避でき
るものとなる。 [3] 第１及び第２牽制面Ｎ１，Ｎ２ 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８ の禁止範
囲及び、減速範囲を任意に調節できるようにしても良
い。 [4] 運転キャビン３を備えていないバックホウに本発明
を適用しても良い。 [5] バケット８ が第１及び第２牽制面Ｎ１，Ｎ２ に達
すると、ブザー及びランプ等の警報装置が作動するよう
に構成しても良い。

【００２１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、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１】バックホウ装置の制御ブロック図

【図２】減速手段及び牽制手段の作動の流れを示すフロ
ーチャート

【図３】バックホウの全体側面図

【図４】バックホウの平面図

【符号の説明】 ２ 走行機体 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 １０Ａ 基端側ブーム部分 １０Ｂ 中間部 １０Ｃ 先端側ブーム部分 １１ バケット位置検出手段 １２ 牽制手段 １４ オフセット機構 ３３ 減速手段 Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ 角度センサー Ｎ１ 第１牽制面 Ｎ２ 第２牽制面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行機体（２）に搭載された旋回台
   （７）上に、バックホウ装置（６）と運転部（７）とを
   備え、前記バックホウ装置（６）のブーム（１０）を、
   前記旋回台（７）に連結の基端側ブーム部分（１０Ａ）
   と、アーム（９）が連結された先端側ブーム部分（１０
   Ｃ）とで構成し、このブーム（１０）を、運転部（４）
   の横側方箇所で起伏揺動自在に取付けてあるとともに、
   前記先端側ブーム部分（１０Ｃ）を前記基端側ブーム部
   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であっ
   て、 前記バックホウ装置（６）を構成する各部の角度を検出
   する角度センサー（Ｐ１），（Ｐ２），（Ｐ３）、それ
   らの角度センサー（Ｐ１），（Ｐ２），（Ｐ３）の検出
   値に基いて、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）と、前記位置検出手段（１
   １）からの情報に基づいて前記バケット（８）が前記運
   転部（４）と干渉することを阻止するためのバケット制
   御装置を備え、 このバケット制御装置は、前記運転部（４）近傍の設定
   範囲内におけるバケット（８）の存否を検出するための
   バケット侵入監視区域を設定する設定手段と、バックホ
   ウ装置（６）の作動を減速させる減速手段（３３）と、
   バックホウ装置（６）の作動を牽制阻止する牽制手段
   （１２）とを備えて構成されているとともに、 前記設定手段は、前記運転部（４）の前面側と、運転部
   （４）の前記バックホウ装置（６）に対向する側面側と
   の夫々に、その運転部（４）近傍の設定範囲にバケット
   （８）が存在することを検出するためのバケット侵入監
   視区域を設定するように、かつ、前記運転部（４）の前
   面側に設定されるバケット侵入監視区域が、前記運転部
   （４）近傍の第２牽制面（Ｎ２）、並びに、この第２牽
   制面（Ｎ２）から前記運転部（４）とは反対側の外方に
   所定距離だけ離れた第１牽制面（Ｎ１）とからなるよう
   に構成してあり、 前記減速手段（３３）は、前記バケット位置検出手段
   （１１）による前記バケット（８）の検出位置に基づ
   き、バケット（８）が前記第２牽制面（Ｎ２）と第１牽
   制面（Ｎ１）との間に入り込むと、前記バケット（８）
   が前記第２牽制面（Ｎ２）に接近する方向へのバックホ
   ウ装置（６）の作動を減速させるように構成してあり、 前記牽制手段（１２）は、前記バケット位置検出手段
   （１１）による前記バケット（８）の検出位置に基づ
   き、バケット（８）が前記第２牽制面（Ｎ２）を越えて
   運転部（４）側に入り込む方向へのバックホウ装置
   （６）の作動を牽制阻止するように構成してあるバック
   ホウ。