JPS60233233A - シヨベルロ−ダの作動規制機構 - 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】 本発明は、土砂等のばら物をすくい取ってトラック等に
積込むショベルローダにおいて、ショベル−ブーム等を
含むショベル機構の運動を規制し、事故の発生を防止で
きるショベルローダの作動規制機構に関する。

従来、この種のショベルローダは、車体から突出するブ
ームの先端にショベルが取付けられ、ショベルを油圧シ
リンダで俯仰動作して土砂等をすくい取り、次いでブー
ムを揺動させてショベルを高所にリフトし土砂を排出す
る構成になっている。

このショベルを車体に対して旋回させ車体後方或いは側
方にすくい取った土砂を排出させることがあるが、伸張
したブームをそのまま旋回させるとショベルが車体の側
方に突出し、他の車輌やトンネル側壁に衝突して事故、
故障発生の原因となるものであった。また、ショベルを
車体の幅内で旋回することができないためにトンネル内
などでの土砂排出作業が出来ない欠点があった。このた
め、車体上に回転できる旋回台を設け、旋回台上にその
回転中心より偏心した位置に作業台を回転自在に設け１
、ショベルが車体側面より突出しない範囲で旋回させる
ことができる特殊なショベルローダも提案されている。

しかし、この新しいショベルローダでは動作が複雑であ
り、極めて狭い範囲でショベル機構が２方向に旋回する
ためブームが車体上の器材、装置に接触する可能性があ
り、操作が困難なものであった。

本発明は上述の欠点に鑑み、位置センサーと接触センサ
ーを設け、特定の位置でのみブームを上下動できるよう
にするとともにブームが規定範囲外で作動した際には接
触センサーがこれを検知して運動を停止させることがで
きるショベルローダの作動規制機構を提供するものであ
る。

以下、本発明の一実施例を説明する。

第１図は本実施例の側面図、館２図は正面図、第３図は
平面図である。このショベルローダは自走できるもので
あり、平坦な車体１ｏの下面にはその四隅に車輪１１が
軸支させてあり、車体１゜の両側の各一対の車輪１１間
にはそれぞれキャタピラ（無限軌道）１２が巻回しであ
る。この車体１０の上面中央には環形状をした支持盤１
３が固着してあり、この支持盤１３上には変形入角形を
した旋回台１４が水平方向に回転自在に軸支しである。

旋回台１４は正三角形の各頂点を裁断した平面形状をし
ており、旋回台１４の後方（第３図左側）上部には旋回
台１４の周辺に沿ってエンジン１５．燃料タンク１６９
作動油タンク１７が載置、固定してあり、旋回台１４の
上面中央より少し燃料タンク１６に接近した位置には油
圧モータ１８が下方にその駆動軸を向けて固定しである
。

この旋回台１４の前方（第３図右側）の上部には環形状
をした保持盤１９が載置、固定してあり、前述の支持盤
１３の中心線とこの保持盤１９の中心線とは水平方向に
偏位させ、かつ、平行になるよう位置させである。この
保持盤１９上には円形をした作業台２０が保持盤１９に
対して回転自在に軸支してあり、作業台２０上には垂直
に支持体２１が固着しである。更に、前述の油圧モータ
１８と作業台２０が旋回機構３０で連結され、作業台２
０の支持体２１にショベル支持装置５０が設けられてい
る。

第４図は旋回機構３０を詳しく示すもので、第３図中Ａ
−Ａ矢視断面図に対応するものである。

前述の支持盤１３上には外径がほぼ支持盤１３と同じで
内周に歯形を切削形成しである円形の原動歯車３３が固
着してあり、この原動歯車３３の外周にはベアリング３
４を介して環形状をしたスライダ３５が回転自在に、嵌
合させてあり、このスライダ３５上面に前記旋回台１４
が固着してあり、旋回台１４はこの原動歯車３３を中心
に回転することができる。そして、前記油圧モータ１８
の出力軸３６にはピニオン３７が軸着してあり、ピニオ
ン３７は原動歯車３３の内歯面に噛合せである。

また、旋回台１４の下面で原動歯車３３の内周側に位置
してＬ字形の軸支片３８が固着してあり、この軸支片３
８と旋回台１４にはそれぞれベアリング３９．４０が設
けてあり、両ベアリング３９゜４０に軸支されて中間軸
４１が旋回台１４の上下面に貫通している。この中間軸
４１の軸支片３８と旋回台１４の間にはピニオン４２が
固着してあり、ピニオン４２は原動歯車３３の内周歯面
に噛合せである。また、前記保持盤１９上にはこの保持
盤１９とほは同一外径の環形状をしだ軸支体４３が固着
してあり、軸支体４３の内周には環形状をして外径をほ
ぼ軸支体４３の内径とし、その内周に歯形を切削形成し
た従動歯車４５を位置させ、軸支体４３と従動歯車４５
の間にはベアリング４４を介在させである。そして、前
述の作業台２０はこの従動歯車４５の上面に載置固定さ
せてあり、作業台２０は軸支体４３の中心軸をその回転
中心として回転することができることになる。また、前
述の中間軸４１の上端にはピニオン４６が固着してあり
、このピニオン４６は従動歯車４５の内周歯面に噛合せ
である。なお、ｇＸｓ図はこの旋回機構の回転部材を分
解した斜視図であり、第６図は同上の回転部材の位置関
係を示す平面図である。

第１図ないし第３図に再び戻って、本実施例のショベル
支持装置５０について詳しく説明すると、作業台２０の
支持体２１における右左の一方の基体５１に比較的短か
い元ブーム５２の後端が支持ピン５３により揺動可能に
連結され、元プーム５２の先端の上部に長い先ブーム５
４の後端の下部が支点ビン５５により揺動可能に連結さ
れ、先ブーム５４の先端にショベル５６が支点ピン５７
により揺動可能に連結しである。元ブーム５２の先端の
前記ビン５５の下と基体５１の間には元ブーム用油圧シ
リンダ５８が、元ブーム５２に対しその下方に鋭角を成
してビン５９．６０により取り付けられ、先ブーム５４
の後端上部のブラケット６９と基体５１の間にも先ブー
ム用油圧シリンダ６１がビン６２．６３により取り付け
である。

マタ、元フーム５２の上方にはそのビン５３゜５５の間
隔と等しい長さのリンク６４がビン５３゜５５を結ぶ線
と平行に配置され、リンク６４の後端は基体５１にビン
６５により連結されるが、リンク６４の先端のビン６６
と前記ビン５５との間に他のリンク６７が連結され、こ
れらの基体５１及び元プーム５２の一部とリン多６４．
６７により平行リンク機構６８を構成している。ここで
、リンク６４は前記油圧シリンダ６１に沿い近接して略
平行忙配置され、このことから元ブーム５２゜先ブーム
５４の後端、最も収縮した油圧シリンダ６１及び基体５
１の間でも平行リンク機構７６を構成している。

更に、先ブーム５４の先端付近とショベル５６のビン５
７より高い位置にリンク７０とショベル用油圧シリンダ
７１がショベル５６を俯仰すべく連結され、これらのリ
ンク７０と油圧シリンダ７１の連結部のビン７２と前記
平行リンク機構６８のビン６６との間にショベル５６の
姿勢を保つリンク７３が連結しである。

一方、このような構成は作業台２０の支持体２１におけ
る左右の他方の基体５１とショベル５６の間にも平行に
して同様に施してあり、作業台２０において左右の仕切
板７４の内側に操作席７５が設けられている。

次に、本実施例の規制機構を詳しく説明する。

この規制機構には位置センサー８０．接触センサー８１
．角度センサー８２の検出器から成り、位置センサー８
０は保持盤１９の側面で旋回台１４の前面虻位置して設
けてあり、接触センサー８１は両光プーム５４のやや中
央下面に設けてあり、角度センサー８２は両基体５１の
側面に設けである。この位置センサー８０内にはリミッ
トスイッチ８３が収納してあり、このリミットスイッチ
８３のレバー８４は上部に設定させた作業台２０の周面
に当接させてあり、作業台２０の外周の一部であってシ
ョベル支持装置５０が車体１０の前方を向いた状態の位
置に凹部８５が形成してあり（第６図参照）、レバー８
４が凹部８５に嵌入したときにリミットスイッチ８３が
オフするようになっている。接触センサー８１には各先
ブーム５４の下面に対して垂直方向に突起した弾性力の
ある接触子８６を持ち、接触子８６が曲げられると接触
センサー８１内にあるリミットスイッチがオンするよう
になっている。そして、角度センサー８２は基体５１に
取付けられたリミットスイッチであり、このスイッチの
レバー８７は元プーム５２の方向を向いており、レバー
８７には元プーム５２上面に固着した作動片８８が当接
でき、両者が当接するのは元ブーム５２が水平より４５
度上向きになった位置である（第８図参照）。

第９図は規制機構の制御回路を示すもので、両接触セン
サー８１内にあるスイッチ９０．９１は並列に接続して
あり、両スイッチ９０．９１にはリレー９２とランプ９
３が並列に接続しである。

このリレー９２は２つのリレースイッチ９４．９５を作
動させ、リレースイッチ９４にはソレノイド９６．９７
が接続してあり、リレースイッチ９５にはソレノイド９
８．９９が接続しである。このリレースイッチ９５に角
度センサー８２内にあるスイッチ１００　、１０１及び
リミットスイッチ８３が並列に接続しである。

第１０図は本実施例の油圧回路を示すもので、油タンク
１０５にはエンジン１０６により作動される油圧ポンプ
１０７の吸入側が接続してあり、油圧ポンプ１０７の吐
出側には切換弁１０８　、１０９が接続しである。切換
弁１０８には電磁弁１１０　、１１１を介してカウンタ
ーバランス部１１２内のロード弁１１３゜１１４を通じ
て油圧モータ１８が接続してあり、各ロード弁１１３　
、１１４には並列に逆止弁１１５　、１１６が接続しで
ある。この油圧モータ１８の両端にはリリーフ弁１１８
　、１１９より成るブレーキ部１１７が接続しである。

そして、切換弁１０９には雷１磁弁１２０　、１２１を
介して先ブーム用油圧シリンダ６１が接続してあり、各
電磁弁１２０　、１２１には逆止弁１２２　、１２３が
それぞれ並列に接続してあり、逆止弁１２２　、１２３
の方向は先ブーム用油圧シリンダ６１を縮小する方向に
油圧が流れるよう一致させである。

次いで、本実施例の作用を第１１図なし・し第１３図と
ともに説明する。

先ス、ショベル支持装ｆｉｔ５０でショベル５６に土砂
をすくい取る場合には、第１１図に示すように油圧シリ
ンダ５８を収縮して元プーム５２を下げた状態で、油圧
シリンダ６１を伸長して先プーム５４を下方に倒す。ま
た、油圧シリンダ７１を伸長してショベル５６が地面に
接するように俯し、この状態で車体を前進しながら油圧
シリンダ７１の収縮によりショベル５６を俯すことで、
ショベ　。

ル５６の内部に土砂をすくい取る。

その後、油圧シリンダ６１を徐々に収縮すると、先７”
−ム５４が元ブーム５２とのピン５５を支点にして上方
に揺動することでショベル５６＆ま持上げられ、このと
きリンク６４とのピン６６を支点にしてリンク７０．７
３及び油圧シ１ノンダ７１力ｆ−緒に揺動して、ショベ
ル５６は前述のように（Ｑ］して土砂をすくい取った状
態に保持される。そして、第１２図のように油圧シリン
ダ６１’ｌ（最も収縮した場合に、先ブーム５４のみに
よりショベル５６が最も高くリフトすることになり、こ
のようなショベルリフト量で足りる場合は、油圧シリン
ダ７１を伸長してショベル５６を俯すことでその内部の
土砂が排出してトラック等に積込まれる。

一方、前述の先ブーム５４のみによるショベルリフト量
だけでは足りない場合は、第１３図に示すよう九更に油
圧シリンダ５８を徐々に伸長する。

すると、元ブーム５２は基体５１とのピン５３を支点に
して上方に揺動するが、最も収縮した油圧シリンダ６１
を含む平行リンク機構７６の作用で先ブーム５４が上方
に平行移動し、同時に他の平行リンク機構６８の作用で
リンク７Ｑ　、７３及び油圧シリンダ７１も上方に平行
移動する。そこで、ショベル５６は仰したままの姿勢を
保って真直ぐにリフトすることになり、こうして油圧シ
リンダ５８が最も伸長した高さ迄ショベルリフト量が更
に増して、この高さ領域でも前述と同様に油圧シリンダ
７１によりショベル５６を俯すことでその内部の土砂が
排出する。

尚、本実施例の作業台２０には旋回機構３０が設けられ
ている。そこで、前述の土砂をすくい取った後の所定の
ショベルリフト位置で油圧モータ１８を駆動すると、そ
の出力＠３６のビニオン３７により歯車３３と共に旋回
台１４が一方に回転する。また同時にビニオン４２．４
６及び中間軸４１により従動歯車４５と共に作業台２０
及びショベル支持装ｆ１５０が旋回台１４と逆方向に旋
回するため、ショベル５６は車体中心を支点に回転しな
いで車体中心に寄った個所を通りながら前方から後方に
１８０度方向転換する。そこで、車体の向きを変えるこ
となく後方のトラック等に積込み作業することが可能に
なる。

次に、このショベル５６の上下動の動作、及び旋回台１
４、作業台２０の旋回の動作における規制を説明すると
、ショベル５６が下方に位曾しく第１１図の様なとき）
、そのままの状態で油圧モータ１８を作動させるとすれ
ば先ブーム５４はいずれかのキャタピラ１１又は旋回台
１４の機器に接触して破損することになる。この先プー
ム５４と他の機器と接触する直前には接触子８６がキャ
タピラ１１にまず接触し、接触センサー８１内のいずれ
かのスイッチ９０．９１をオンさせ、リレー９２を作動
させると同時にランプ９３を点灯させて不都合な旋回で
あることを報知する。リレー９２が作動するとリレース
イッチ９４．９５をオンさせてソレノイド９６〜９９に
通電して電磁弁１１０．１１１，１２０，１２１を作動
させ、油圧モータ１８゜先ブーム用シリンダ６１への油
圧供給を停止し、それ以上旋回台１４が回転しないよう
規制する。

この制止状態を解除するには切換弁１０９を逆転させ、
先ブーム用シリンダ６１を縮小させることでパケット５
６を上方に高く持ち上げ、接触子８６が当接する位置か
ら高く持ち上げることでリレー９２の動作は解除さね、
箱、磁弁１１０，１１１，１２０，１２１の作動が停止
し、油用モータ１８は再び作動することができる。

また、作業台２０が車体１０Ｆｃ対して前方を向いてい
ないときにパケット５４が降下すると旋回台１４上の装
置を破損させることになる。このため、リミットスイッ
チ８３のレバー８４が作業台２０の外周に接触している
ときにはリミットスイッチ８３は常にオンしていてソレ
ノイド９８．９９を通電させ、電磁弁１２０　、１２１
を閉鎖させておくことで先プーム５４は下降しない。レ
バー８４が凹部８５に嵌合しているときリミットスイッ
チ８３はオフし、ソレノイド９８．９９には電流は流れ
ず先ブーム用油圧シリンダ６１は自由に制御でき、先ブ
ーム５４は上下に揺動できる。

また、先ブーム５４が持ち上げられて第１２図の状態よ
り第１３図の状態に差し上げる際において、先ブーム用
油圧シリンダ６１が作動することはパケット５６の先端
が下がるとともに前方に突出するので規制しなければな
らない。元ブーム用油圧シリンダ５８を作動して元ブー
ム５２を持ち上げさせると元ブーム５２に固着した作動
片８８がレバー８７に当接し、スイッチ１００　、１０
１をオンさせてソレノイド９８．９９に通電させること
で先ブーム用油圧シリンダ６１への油圧の供給を停止さ
せる。このスイッチ１００　、１０１のオンは先ブーム
５２が水平より４５度以上持ち上げられたときに作動す
るため、第１３図の状態に先ブーム５４、パケット５６
が位置したときには先ブーム用油圧シリンダ６１は作動
しなくなる。

上述のスイッチ群による規制を各条件による真理を下表
によって示す。

本発明は上述の様に構成したので、旋回台と作業台とを
それぞれ偏心させて回転させるとともに作業台上にパケ
ット機構を固着したショベルローダにおいて、各センサ
ーがそれぞれの状態を検知して規定の安全な範囲でのみ
ブーム、パケットを上下動させることができ、接触など
による破損や事故が生じなくなり、狭い範囲での作業が
完璧なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側面図、第２図は同上
正面図、第３図は同上平面図、第４図は旋回機構を詳し
く示す第３図Ａ−Ａ断面図、第５図は同上の分解斜視図
、第６図は同上の分解平面図、第７図は接触センサー付
近を示す拡大図、第８図は角度センサー付近を示す拡大
図、第９図はスイッチ群による規制機構を示す電気回路
図、第１０図は規制される油圧モータ、油圧シリンダの
油圧回路、第１１図ないし第１３図はショベル装置の動
作状態を示す説明図である。 １０・・・車体、　２０・・・作業台、５０・・・ショ
ベル支持装置、 ５２・・・元ブーム、　５４・・・先ブーム、５６・・
・ショベル、８０・・・位置センサー、８１・・・接触
センサー、８２・・・角度センサー。 特許出願人　株式会社彦間製作所 代理人弁理士　日　比　恒　明 第５図 ２０ 第６図 ３へ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 移動可能な車体上方に水平に回転できる旋回台を設ける
   とともに、旋回台上面には旋回台の回転中心より偏位さ
   せて作業台を回転自在に設け、作業台上にはブームを含
   むショベル機構を設けたショベルロータニオいて、ショ
   ベル機構のブームに下方に向けて接触子を突出させた接
   触センサーを設け、旋回台と作業台の間には両者の相対
   的角度位置を検出する角度センサーを設け、作業台が旋
   回台に対して所定角度位置のときのみブームを上下動さ
   せることができ、作業台の旋回中に接触子が障害に衝突
   したならば作業台及び旋回台の旋回作動を中止させるこ
   とができることを特徴とするショベルローダの作動規制
   機構。