JP2000204605A - バックホウ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転部の前方に設定された牽制面にバケット
が達すると、バックホウ装置を自動的に停止させるよう
に構成したバックホウにおいて、ブームの上昇操作及び
アームの掻き込み操作を行った場合、バケットが牽制面
に達してもブームの上昇操作が支障なく行えるようにす
る。 【解決手段】 ブーム４の上昇操作及びアーム５の掻き
込み操作に伴って、バケット６が牽制面Ａ１から設定距
離だけ前方に離れた設定位置Ｄ１に達すると、アーム５
が排土操作されるように、又はアーム５の掻き込み操作
が停止されるように、又はアーム５の掻き込み操作が減
速操作されるようにする。次にバケット６が牽制面Ａ１
に達すると、アーム５が排土操作されながらブーム４が
上昇操作されるようにする。

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におい
て、運転部を覆う外部フレームとバックホウ装置のバケ
ットとの接触を避ける為の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】バックホウにおいて、運転部を覆う外部
フレームとバケットとの接触を避ける構造の一例が、特
開平６‐１７４５２号公報に開示されている。この構造
では運転部を覆う外部フレーム（前記公報の図３及び図
４中の１６，１７）から、前方に所定距離だけ離れた牽
制面（前記公報の図３及び図４中のＡ１）を空間に設定
し、バックホウ装置のバケット（前記公報の図３及び図
４中の６）の位置を検出する位置センサー、並びに位置
センサーの検出に基づいてバケットが牽制面を越えて運
転部側に入り込もうとすると、バックホウ装置の作動操
作用の油圧シリンダを停止させる牽制手段を備えてい
る。

【０００３】以上の構成により、運転部の作業者がバッ
クホウ装置を操作している場合に、誤ってバケットを運
転部側に至近距離まで近づけて外部フレームに衝突させ
るような操作を行っても、バケットが外部フレームの外
側の牽制面に達すれば、バックホウ装置が自動的に停止
して接触が回避される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】バックホウでは地面の
掘削作業を行う場合、バケットで地面の土を掻き取って
から、同時にブームの上昇操作及びアームの掻き込み操
作を行って、バケットを旋回台の上方に移動させると言
う操作を行うことが多い。これにより、例えばバケット
を牽制面から少し前方に位置させた状態で、ブームの上
昇操作及びアームの掻き込み操作を行うと、バケットが
斜め上向きに移動しがら牽制面に接近するのであり（例
えば図８の矢印Ｙ４，Ｙ６参照）、バケットが牽制面に
達すると、ブーム及びアームが停止する。

【０００５】このようにバケットが牽制面に達した後、
アームの掻き込み操作を行わずに、ブームの上昇操作だ
けを行おうとしても、ブームの先端（アームの連結部）
の上昇側への円弧移動に伴い、円弧移動の水平成分によ
って、バケット（アームの連結部）が運転部側に移動し
ようとする。これにより、ブームの上昇操作に伴ってバ
ケットも運転部側（牽制面側）に移動することになるの
で、バケットが牽制面に達してからは、ブームの上昇操
作が行えない。従って、ブームの上昇操作を行う為に
は、アームを排土操作してバケットを牽制面からある程
度離し操作してから、ブームを上昇操作する必要があ
る。本発明はバックホウにおいて、ブームの上昇操作及
びアームの掻き込み操作を行い、バケットが牽制面に達
してブーム及びアームが停止するような場合、ブームの
上昇操作が支障なく行われるように構成することを目的
としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】［Ｉ］例えばバケットを
牽制面から少し前方に位置させた状態で、ブームの上昇
操作及びアームの掻き込み操作を行って、バケットが牽
制面に達してブーム及びアームが停止したとする。請求
項１の特徴によれば、前述の状態で人為的な操作指令に
よりブームの上昇操作が行われようとすると（例えば作
業者が操作レバーをブームの上昇側に操作すると）、自
動的にアームが排土操作（運転部から離間側）されなが
ら、ブームが上昇操作される。このようにブームの上昇
操作に伴って自動的にアームを排土操作（運転部から離
間側）すれば、ブームの上昇操作に伴ってバケットが牽
制面を越えて運転部側に入り込むと言うようなことがな
く、バケットを運転部（外部フレーム）に沿って、上昇
させることができるようになる。

【０００７】［ＩＩ］前項［Ｉ］に記載のように、ブー
ムの上昇操作及びアームの掻き込み操作を行って、バケ
ットが牽制面に達してから、次に人為的な操作指令によ
りブームの上昇操作及びアームの排土操作が遅れること
なく連続的に行われると、バケットはブームの上昇操作
及びアームの掻き込み操作により牽制面側（前後方向）
に移動し、次に牽制面においてブームの上昇操作及びア
ームの排土操作により上下方向に移動することになる。
これにより、バケットが牽制面で移動方向を急激に変更
することによるショックが発生して、バケットから土が
こぼれ落ちるおそれがある。

【０００８】請求項１の特徴によると、ブームの上昇操
作及びアームの掻き込み操作に伴って、バケットが牽制
面から設定距離だけ前方に離れた設定位置に達すると、
自動的にアームが排土操作される（又は自動的にアーム
の掻き込み操作が停止される）（又は自動的にアームの
掻き込み操作が減速操作される）。これにより、アーム
に対してブームの上昇操作が勝る状態となって、牽制面
から設定距離だけ前方に離れた設定位置から、バケット
が斜め上方に移動しながら牽制面に接近する状態となる
ので（例えば図８の矢印Ｙ５参照）、バケットが牽制面
に達する際の角度（例えば図８の角度Ｅ２参照）が小さ
なものとなる（浅いものとなる）。このようにバケット
が牽制面に達する際の角度を小さなもの（浅いもの）に
することができれば、牽制面でバケットが急激に移動方
向を変更すると言う状態を抑えることができるのであ
り、牽制面で移動方向を変更する際に生じるショックを
抑えることができる。

【０００９】［ＩＩＩ］請求項２の特徴によると、請求
項１の場合と同様に前項［Ｉ］［ＩＩ］に記載の「作
用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」
を備えている。請求項２の特徴によると、前項［ＩＩ］
に記載の設定位置を牽制面の接近側及び離間側に変更す
ることができる。これにより例えば設定位置を牽制面か
ら離間させると、前項［ＩＩ］に記載のように、バケッ
トが設定位置に達して、自動的にアームが排土操作され
（又は自動的にアームの掻き込み操作が停止され）（又
は自動的にアームの掻き込み操作が減速操作され）、バ
ケットが斜め上方に移動した場合、設定位置から牽制面
までが比較的離れていることにより、斜め上方に移動す
るバケットが牽制面に達するのに少し時間が掛かる状態
となって、牽制面における上方の部分（運転部の上方に
対応する牽制面の部分）にバケットが達する状態とな
る。

【００１０】［ＩＶ］請求項３の特徴によると、請求項
１又は２の場合と同様に前項［Ｉ］［ＩＩ］［ＩＩＩ］
に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のよ
うな「作用」を備えている。請求項３の特徴によれば、
バケットが設定位置に達して、自動的にアームが排土操
作され（又は自動的にアームの掻き込み操作が停止さ
れ）（又は自動的にアームの掻き込み操作が減速操作さ
れ）、バケットが斜め上方に移動し始めると、ブームの
上昇速度が減速操作されるので、斜め上方に移動するバ
ケットがこの後に牽制面に達して、前項［Ｉ］［ＩＩ］
に記載のように、バケットが牽制面で移動方向を変更す
る際に生じるショックをさらに抑えることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】［１］図１はバックホウの全体側
面を示しており、ゴムクローラ型式の走行装置１に旋回
台２が支持され、旋回台２の前部にバックホウ装置３が
備えられている。バックホウ装置３は、油圧シリンダ１
１により上下に揺動操作されるブーム４、油圧シリンダ
１２により前後に揺動操作されるアーム５、及び油圧シ
リンダ１３により揺動操作されるバケット６を備えて構
成されている。

【００１２】バックホウ装置３のブーム４は、上下に揺
動操作される第１ブーム部分４ａ、第１ブーム部分４ａ
の前端の軸芯Ｐ１周りに揺動自在に連結された第２ブー
ム部分４ｂ、第２ブーム部分４ｂの前端の軸芯Ｐ２周り
に揺動自在に連結された支持ブラケット４ｃで構成され
ており、支持ブラケット４ｃにアーム５が連結されてい
る。第１ブーム部分４ａと支持ブラケット４ｃとに亘
り、連係リンク８が架設されて平行四連リンクが構成さ
れており、油圧シリンダ７により第２ブーム部分４ｂを
第１ブーム部分４ａに対して揺動操作することによっ
て、アーム５及びバケット６を左右に移動させる。

【００１３】図１及び図５に示すように旋回台２におい
て、右側にバックホウ装置３が配置され、左側に運転席
１４や右及び左操作レバー９，１０等で構成された運転
部１５が配置されている。旋回台２の左右中央におい
て、バックホウ装置３と運転部１５とを仕切る窓付きの
縦仕切り板１６が設けられており、縦仕切り板１６の上
端に旋回台２の外側に沿った上仕切り板１７が固定され
ている。

【００１４】［２］次に油圧回路構造、バックホウ装置
３及び旋回台２等の操作構造について説明する。図２に
示すように、第１ブーム部分４ａ（ブーム４）の油圧シ
リンダ１１の制御弁２１、アーム５の油圧シリンダ１２
の制御弁２２、バケット６の油圧シリンダ１３の制御弁
２３、旋回台２の旋回モータ１８の制御弁２４、第２ブ
ーム部分４ｂの油圧シリンダ７の制御弁２５、右の走行
装置１の制御弁２６、左の走行装置１の制御弁２７、サ
ービスポート（図示せず）の制御弁２８、並びに図１に
示すドーザ１９を昇降操作する油圧シリンダ５１の制御
弁２９が備えられており、ポンプ２０からの作動油が制
御弁２１〜２９に供給されている。

【００１５】第１ブーム部分４ａの制御弁２１、アーム
５の制御弁２２、バケット６の制御弁２３、旋回台２の
制御弁２４及び第２ブーム部分４ｂの制御弁２５が、パ
イロット圧によるパイロット操作式で中立復帰型であ
る。右及び左の走行装置１の制御弁２６，２７、サービ
スポートの制御弁２８、ドーザ１９の制御弁２９が、操
作レバー（図示せず）により操作される機械操作式で中
立復帰型である。

【００１６】図３に示すように右操作レバー９は前後左
右に操作自在に構成されており、右操作レバー９の後操
作によりパイロット圧を発生するパイロット弁３１ａ、
及び右操作レバー９の前操作によりパイロット圧を発生
するパイロット弁３１ｂ、右操作レバー９の右操作によ
りパイロット圧を発生するパイロット弁３３ａ、及び右
操作レバー９の左操作によりパイロット圧を発生するパ
イロット弁３３ｂが備えられている。

【００１７】左操作レバー１０も同様に前後左右に操作
自在に構成されており、左操作レバー１０の後操作によ
りパイロット圧を発生するパイロット弁３２ａ、及び左
操作レバー１０の前操作によりパイロット圧を発生する
パイロット弁３２ｂ、左操作レバー１０の右操作により
パイロット圧を発生するパイロット弁３４ａ、及び左操
作レバー１０の左操作によりパイロット圧を発生するパ
イロット弁３４ｂが備えられている。

【００１８】図３及び図５に示すように左右に踏み操作
自在な操作ペダル３９が備えられており、操作ペダル３
９の左踏み操作によりパイロット圧を発生するパイロッ
ト弁３５ａ、及び操作ペダル３９の右踏み操作によりパ
イロット圧を発生するパイロット弁３５ｂが備えられて
いる。パイロット弁３１ａ〜３５ｂにパイロット圧を供
給するパイロットポンプ３０が備えられている。

【００１９】図２及び図３に示すように、右操作レバー
９のパイロット弁３１ａ，３１ｂと第１ブーム部分４ａ
の制御弁２１、右操作レバー９のパイロット弁３３ａ，
３３ｂとバケット６の制御弁２３とが、パイロット油路
を介して接続されており、左操作レバー１０のパイロッ
ト弁３２ａ，３２ｂとアーム５の制御弁２２、左操作レ
バー１０のパイロット弁３４ａ，３４ｂと旋回台２の制
御弁２４とが、パイロット油路を介して接続されてい
る。操作ペダル３９のパイロット弁３５ａ，３５ｂと第
２ブーム部分４ｂの制御弁２５とが、パイロット油路を
介して接続されている。

【００２０】以上の構造により右操作レバー９を後操作
するとパイロット弁３１ａからのパイロット圧により、
第１ブーム部分４ａの制御弁２１が上昇側（油圧シリン
ダ１１の伸長側）に操作され、右操作レバー９を前操作
するとパイロット弁３１ｂからのパイロット圧により、
第１ブーム部分４ａの制御弁２１が下降側（油圧シリン
ダ１１の収縮側）に操作される。右操作レバー９を右操
作するとパイロット弁３３ａからのパイロット圧によ
り、バケット６の制御弁２３が排土側（油圧シリンダ１
３の収縮側）に操作され、右操作レバー９を左操作する
とパイロット弁３３ｂからのパイロット圧により、バケ
ット６の制御弁２３が掻き込み側（油圧シリンダ１３の
伸長側）に操作される。

【００２１】左操作レバー１０を後操作するとパイロッ
ト弁３２ａからのパイロット圧により、アーム５の制御
弁２２が掻き込み側（油圧シリンダ１２の伸長側）に操
作され、左操作レバー１０を前操作するとパイロット弁
３２ｂからのパイロット圧により、アーム５の制御弁２
２が排土側（油圧シリンダ１２の収縮側）に操作され
る。左操作レバー１０を右操作するとパイロット弁３４
ａからのパイロット圧により、旋回台２の制御弁２４が
右旋回側に操作され、左操作レバー１０を左操作すると
パイロット弁３４ｂからのパイロット圧により、旋回台
２の制御弁２４が左旋回側に操作される。

【００２２】操作ペダル３９を左踏み操作するとパイロ
ット弁３５ａからのパイロット圧により、第２ブーム部
分４ｂの制御弁２５が左揺動側（油圧シリンダ７の伸長
側）に操作され、操作ペダル３９を右踏み操作するとパ
イロット弁３５ｂからのパイロット圧により、第２ブー
ム部分４ｂの制御弁２５が右揺動側（油圧シリンダ７の
収縮側）に操作される。

【００２３】右及び左操作レバー９，１０、操作ペダル
３９を中立位置から大きく操作する程、パイロット弁３
１ａ〜３５ｂのパイロット圧が大きくなるように構成さ
れている。これにより、右及び左操作レバー９，１０、
操作ペダル３９を中立位置から大きく操作する程、パイ
ロット弁３１ａ〜３５ｂのパイロット圧が大となり、制
御弁２１〜２５が流量大側に操作される。つまり、右及
び左操作レバー９，１０、操作ペダル３９を大きく操作
する程、油圧シリンダ７，１１，１２，１３及び旋回モ
ータ１８が高速で作動する。

【００２４】［３］次に、旋回台２に対して設定される
前牽制面Ａ１、横牽制面Ａ２等について説明する。図４
及び図５に示すように、縦仕切り板１６の前縁部及び上
仕切り板１７の前縁部より前方に所定距離だけ離れた前
牽制面Ａ１、及び縦仕切り板１６の横側部から右方に所
定距離だけ離れた横牽制面Ａ２が、制御装置４０（図３
参照）に設定されている。

【００２５】この場合、バケット６をアーム５の先端に
連結しているバケットピン６ａが、前牽制面Ａ１に位置
する状態において、バケット６を最も運転部１５側に近
づくように揺動操作しても、縦仕切り板１６の前縁部及
び上仕切り板１７の前縁部から所定距離だけ離れた軌跡
Ｃ１に、バケット６の先端が位置するように前牽制面Ａ
１が設定されている。バケットピン６ａが横牽制面Ａ２
に位置する状態において、バケット６の左横側面が縦仕
切り板１６から所定距離だけ離れた軌跡Ｃ２に位置する
ように、横牽制面Ａ２が設定されている。

【００２６】前及び横牽制面Ａ１，Ａ２から所定距離だ
け前方又は右方に離れた空間の面Ｄ１，Ｄ２が設定され
て、空間の面Ｄ１，Ｄ２と前及び横牽制面Ａ１，Ａ２と
の間が、前牽制領域Ｂ１及び横牽制領域Ｂ２として制御
装置４０に設定されている。以上のような前及び横牽制
面Ａ１，Ａ２、前及び横牽制領域Ｂ１，Ｂ２は旋回台２
に対して設定されているものであり、旋回台２が旋回す
るのに伴い、旋回台２と一緒に移動していくものであ
る。

【００２７】図１及び図４に示すように、旋回台２及び
第１ブーム部分４ａの連結部に、旋回台２に対する第１
ブーム部分４ａの上下角度を検出する角度センサー３６
が備えられ、第１及び第２ブーム部分４ａ，４ｂの連結
部に、第１ブーム部分４ａに対する第２ブーム部分４ｂ
の左右角度を検出する角度センサー３７が備えられてい
る。支持ブラケット４ｃ及びアーム５の連結部に、第２
ブーム部分４ｂに対するアーム５の前後角度を検出する
角度センサー３８が備えられている。

【００２８】以上のような角度センサー３６，３７，３
８の検出値が制御装置４０に入力されており、後述する
ように角度センサー３６，３７，３８の検出値に基づい
て、前及び横牽制面Ａ１，Ａ２、前及び横牽制領域Ｂ
１，Ｂ２に対するバケットピン６ａの位置が、制御装置
４０において検出される。

【００２９】図３に示すように、右操作レバー９のパイ
ロット弁３１ａと第１ブーム部分４ａの制御弁２１とを
接続するパイロット油路（第１ブーム部分４ａの制御弁
２１を上昇側に操作するパイロット油路）、左操作レバ
ー１０のパイロット弁３２ａとアーム５の制御弁２２と
を接続するパイロット油路（アーム５の制御弁２２を掻
き込み側に操作するパイロット油路）、並びに操作ペダ
ル３９のパイロット弁３５ａと第２ブーム部分４ｂの制
御弁２５とを接続するパイロット油路（第２ブーム部分
４ｂの制御弁２５を左揺動側に操作するパイロット油
路）の各々に、電磁操作式の圧力制御弁４１，４２，４
３が備えられている。

【００３０】従って、圧力制御弁４１，４２，４３によ
りパイロット圧を減圧操作して（最高圧は右及び左操作
レバー９，１０、操作ペダル３９で設定されている
値）、右及び左操作レバー９，１０、操作ペダル３９の
操作位置に関係なく、第１ブーム部分４ａの制御弁２１
の上昇側の開度、アーム５の制御弁２２の掻き込み側の
開度、第２ブーム部分４ｂの制御弁２５の左揺動側の開
度を任意に変更できる。圧力制御弁４１，４２，４３に
よりパイロット圧を零に設定することによって、右及び
左操作レバー９，１０、操作ペダル３９の操作位置に関
係なく、第１ブーム部分４ａの油圧シリンダ１１、アー
ム５の油圧シリンダ１２、第２ブーム部分４ｂの油圧シ
リンダ７を停止させることができる。

【００３１】［４］前牽制面Ａ１を越えてバケットピン
６ａを運転部１５側に操作しようとした場合、この操作
が牽制阻止されるように構成されており、次にこの牽制
について図６及び図７に基づいて説明する。制御装置４
０において角度センサー３６，３７，３８の検出値によ
る第１ブーム部分４ａの上下角度、第２ブーム部分４ｂ
の左右角度及びアーム５の前後角度と、第１ブーム部分
４ａ、第２ブーム部分４ｂ及びアーム５の各長さとによ
り、バケットピン６ａの位置が常時検出されている（ス
テップＳ１）。

【００３２】これにより、バケットピン６ａが図４及び
図５に示す前牽制領域Ｂ１に入り込んだ場合（ステップ
Ｓ２）、右操作レバー９を後操作して第１ブーム部分４
ａを上昇操作すると（ステップＳ３）、バケットピン６
ａが前牽制面Ａ１に接近する状態となる。この状態にお
いて、図３に示す圧力制御弁４１によりパイロット弁３
１ａのパイロット圧が減圧操作されて、右操作レバー９
の後操作の操作位置に関係なく、第１ブーム部分４ａの
上昇速度（油圧シリンダ１１の伸長速度）が減速操作さ
れるのであり、バケットピン６ａが前牽制面Ａ１に接近
するほど、第１ブーム部分４ａの上昇速度（油圧シリン
ダ１１の伸長速度）が大きく減速操作される（ステップ
Ｓ５，Ｓ６）。バケットピン６ａが前牽制面Ａ１に達し
た場合については、後述する［５］，［６］において説
明する。

【００３３】逆に右操作レバー９を前操作して第１ブー
ム部分４ａを下降操作すると（ステップＳ３）、バケッ
トピン６ａが前牽制面Ａ１から離間する状態となるの
で、バケットピン６ａが前牽制面Ａ１及び前牽制領域Ｂ
１に位置していても、これに関係なく右操作レバー９の
前操作の操作位置に対応する速度で、第１ブーム部分４
ａが下降操作される（ステップＳ１２）（図３に示すよ
うに右操作レバー９のパイロット弁３１ｂのパイロット
油路には、圧力制御弁４１が設けられていない点によ
る）。

【００３４】バケットピン６ａが前牽制領域Ｂ１に入り
込んだ状態において（ステップＳ２）、左操作レバー１
０を後操作してアーム５を掻き込み操作すると（ステッ
プＳ１３）、バケットピン６ａが前牽制面Ａ１に接近す
る状態となる。この状態において図３に示す圧力制御弁
４２によりパイロット弁３２ａのパイロット圧が減圧操
作され、左操作レバー１０の後操作の操作位置に関係な
く、アーム５の掻き込み速度（油圧シリンダ１２の伸長
速度）が減速操作されるのであり、バケットピン６ａが
前牽制面Ａ１に接近するほど、アーム５の掻き込み速度
（油圧シリンダ１２の伸長速度）が大きく減速操作され
る（ステップＳ１４，Ｓ１６）。バケットピン６ａが前
牽制面Ａ１に達した場合については、後述する［５］，
［６］において説明する。

【００３５】逆に左操作レバー１０を前操作してアーム
５を排土操作すると（ステップＳ１３）、バケットピン
６ａが前牽制面Ａ１から離間する状態となるので、バケ
ットピン６ａが前牽制面Ａ１及び前牽制領域Ｂ１に位置
していても、これに関係なく左操作レバー１０の前操作
の操作位置に対応する速度で、アーム５が排土操作され
る（ステップＳ１７）（図３に示すように左操作レバー
１０のパイロット弁３２ｂのパイロット油路には、圧力
制御弁４２が設けられていない点による）。

【００３６】バケットピン６ａが前牽制領域Ｂ１に入り
込んだ状態において（ステップＳ２）、操作ペダル３９
を左踏み操作して第２ブーム部分４ｂを左揺動操作する
と（ステップＳ１８）、バケットピン６ａが前牽制面Ａ
１に接近する状態となる。この状態において、図３に示
す圧力制御弁４３によりパイロット弁３５ａのパイロッ
ト圧が減圧操作されて、操作ペダル３９の左踏み操作の
操作位置に関係なく、第２ブーム部分４ｂの左揺動速度
（油圧シリンダ７の伸長速度）が減速操作されるのであ
り、バケットピン６ａが前牽制面Ａ１に接近するほど、
第２ブーム部分４ｂの左揺動速度（油圧シリンダ７の伸
長速度）が大きく減速操作される（ステップＳ１９，Ｓ
２１）。バケットピン６ａが前牽制面Ａ１に達すると
（ステップＳ１９）、図３に示す圧力制御弁４３により
パイロット弁３５ａのパイロット圧が零に設定されて、
操作ペダル３９の左踏み操作の操作位置に関係なく第２
ブーム部分４ｂの制御弁２５が中立位置に操作され、第
２ブーム部分４ｂ（油圧シリンダ７）が停止する（ステ
ップＳ２０）。

【００３７】逆に操作ペダル３９を右踏み操作して第２
ブーム部分４ｂを右揺動操作すると（ステップＳ１
８）、バケットピン６ａが前牽制面Ａ１から離間する状
態となるので、バケットピン６ａが前牽制面Ａ１及び前
牽制領域Ｂ１に位置していても、これに関係なく操作ペ
ダル３９の右踏み操作の操作位置に対応する速度で、第
２ブーム部分４ｂが右揺動操作される（ステップＳ２
２）（図３に示すように操作ペダル３９のパイロット弁
３５ｂのパイロット油路には、圧力制御弁４３が設けら
れていない点による）。

【００３８】［５］次に、アーム５の掻き込み操作によ
りバケットピン６ａが前牽制面Ａ１に達して、アーム５
（油圧シリンダ１２）が停止した後、右操作レバー９を
後操作して第１ブーム部分４ａを上昇操作しようとする
状態について、図６，７，８に基づいて説明する。図３
に示すように、左操作レバー１０のパイロット弁３２ｂ
とアーム５の制御弁２２とを接続するパイロット油路
に、パイロットポンプ３０からのパイロット圧を分岐さ
せるパイロット油路４５が接続され、パイロット油路４
５に圧力制御弁４４が設けられており、通常は圧力制御
弁４４は閉位置に保持されている。

【００３９】左操作レバー１０を後操作してアーム５を
掻き込み操作した場合（ステップＳ１３）、バケットピ
ン６ａが前牽制領域Ｂ１に入ると（ステップＳ２）（図
８の矢印Ｙ１参照）、前項［４］に記載のように左操作
レバー１０の後操作の操作位置に関係なく、アーム５の
掻き込み速度（油圧シリンダ１２の伸長速度）が減速操
作され（ステップＳ１４，Ｓ１６）、バケットピン６ａ
が前牽制面Ａ１に達すると（ステップＳ１４）、図３に
示す圧力制御弁４２によりパイロット弁３２ａのパイロ
ット圧が零に設定されて、左操作レバー１０の後操作の
操作位置に関係なくアーム５の制御弁２２が中立位置に
操作され、アーム５（油圧シリンダ１２）が停止する
（ステップＳ１５）（図８の矢印Ｙ２参照）。

【００４０】次に左操作レバー１０を中立位置に操作
し、右操作レバー９を後操作して第１ブーム部分４ａの
上昇操作を行おうとすると（ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ
５）、図３に示す圧力制御弁４１により制御弁２１への
パイロット圧が、右操作レバー９の操作位置に対応する
圧力よりも低圧に設定されて、第１ブーム部分４ａの制
御弁２１（上昇側）に供給され、第１ブーム部分４ａ
（油圧シリンダ１１）が低速で上昇操作されるのであり
（ステップＳ７）。これと同時に図３に示す圧力制御弁
４４によりアーム５の制御弁２２（排土側）にパイロッ
ト圧が供給されて、前述のように第１ブーム部分４ａ
（油圧シリンダ１１）が上昇操作されるのと同時に、ア
ーム５が排土操作（油圧シリンダ１２が収縮）される
（ステップＳ８）。

【００４１】以上のような操作が行われると、第１ブー
ム部分４ａが上昇操作されるのと同時に、アーム５が排
土操作される状態となって、図８の矢印Ｙ３に示すよう
に、バケットピン６ａが前牽制面Ａ１に沿って上昇して
いく状態となる（角度センサー３６，３７，３８の検出
値等に基づいて、バケットピン６ａの位置を検出しなが
ら、バケットピン６ａが前牽制面Ａ１に常に位置するよ
うに、圧力制御弁４１，４４によりパイロット圧が制御
される）。

【００４２】［６］次に、第１ブーム部分４ａの上昇操
作及びアーム５の掻き込み操作を行い、バケットピン６
ａが前牽制面Ａ１に達した状態について、図６及び図８
に基づいて説明する。右及び左操作レバー９，１０を後
操作して、第１ブーム部分４ａの上昇操作及びアーム５
の掻き込み操作を行った際、バケットピン６ａが図８の
矢印Ｙ４に示すように斜め上向きで、前牽制領域Ｂ１に
向けて移動したとする。

【００４３】前述の状態でバケットピン６ａが前牽制領
域Ｂ１に達すると（ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４）、図３
に示す圧力制御弁４４によりアーム５の制御弁２２（排
土側）に低圧のパイロット圧が供給されて、左操作レバ
ー１０の後操作の操作位置に関係なく、アーム５が低速
で排土操作（油圧シリンダ１２が収縮）され（ステップ
Ｓ９）、前項［４］に記載のように図３に示す圧力制御
弁４１によりパイロット弁３１ａのパイロット圧が減圧
操作されて、右操作レバー９の後操作の操作位置に関係
なく、第１ブーム部分４ａの上昇速度（油圧シリンダ１
１の伸長速度）が減速操作される（ステップＳ１０）。
これにより、第１ブーム部分４ａが上昇操作されるのと
同時に、アーム５が排土操作される状態となって、図８
に示す矢印Ｙ４よりも大きな上向きの角度を持つ矢印Ｙ
５に示すように、バケットピン６ａが前牽制領域Ｂ１を
斜め上向きに移動する。

【００４４】次にバケットピン６ａが前牽制面Ａ１に達
すると（ステップＳ１１）、バケットピン６ａが前牽制
面Ａ１に沿って上昇していくように（バケットピン６ａ
が前牽制面Ａ１に常に位置するように）（図８の矢印Ｙ
３参照）、角度センサー３６，３７，３８の検出値等に
基づいて、バケットピン６ａの位置を検出しながら、圧
力制御弁４１，４４によりパイロット圧が制御される
（ステップＳ８）。

【００４５】前述のように右及び左操作レバー９，１０
を後操作して、第１ブーム部分４ａの上昇操作及びアー
ム５の掻き込み操作を行い、バケットピン６ａが図８の
矢印Ｙ４に示すように斜め上向きで前牽制領域Ｂ１に達
した場合、前述及び図６のステップＳ９のように、アー
ム５が低速で排土操作（油圧シリンダ１２が収縮）され
なければ、前牽制領域Ｂ１でバケットピン６ａは図８に
示す矢印Ｙ４をそのまま延長した矢印Ｙ６に沿って移動
し、前牽制面Ａ１に達すると考えられる。この場合、矢
印Ｙ６と前牽制面Ａ１との角度Ｅ１が大きなものとなる
ので、矢印Ｙ６から矢印Ｙ３（前牽制面Ａ１）と言うよ
うに、バケットピン６ａは比較的大きな角度Ｅ１で向き
を変える状態となって、円滑な移動とは言えない状態と
なる。

【００４６】これに対し右及び左操作レバー９，１０を
後操作して、第１ブーム部分４ａの上昇操作及びアーム
５の掻き込み操作を行い、バケットピン６ａが図８の矢
印Ｙ４に示すように斜め上向きで前牽制領域Ｂ１に達し
た場合、前述及び図６のステップＳ９のように、アーム
５が低速で排土操作（油圧シリンダ１２が収縮）される
と、前牽制領域Ｂ１でバケットピン６ａは図８に示す矢
印Ｙ５に沿って移動するので、バケットピン６ａが前牽
制面Ａ１に達した場合、矢印Ｙ５と前牽制面Ａ１との角
度Ｅ２が小さなものとなる。これにより、矢印Ｙ５から
矢印Ｙ３（前牽制面Ａ１）と言うように、バケットピン
６ａは比較的小さな角度Ｅ２で向きを変える状態となっ
て、円滑に移動する状態となる。

【００４７】［７］横牽制面Ａ２を越えてバケットピン
６ａを運転部１５側に操作しようとした場合、この操作
が牽制阻止されるように構成されており、次にこの牽制
について説明する。前項［４］に記載のように制御装置
４０において、角度センサー３６，３７，３８の検出値
による第１ブーム部分４ａの上下角度、第２ブーム部分
４ｂの左右角度及びアーム５の前後角度と、第１ブーム
部分４ａ、第２ブーム部分４ｂ及びアーム５の各長さと
により、バケットピン６ａの位置が常時検出されてい
る。

【００４８】バケットピン６ａが横牽制領域Ｂ２に入り
込んだ状態において、操作ペダル３９を左踏み操作し
て、第２ブーム部分４ｂを左揺動操作すると、バケット
ピン６ａが横牽制面Ａ２に接近する状態となる。この状
態において、図３に示す圧力制御弁４３によりパイロッ
ト弁３５ａのパイロット圧が減圧操作されて、操作ペダ
ル３９の左踏み操作の操作位置に関係なく、第２ブーム
部分４ｂの左揺動速度（油圧シリンダ７の伸長速度）が
減速操作されるのであり、バケットピン６ａが横牽制面
Ａ２に接近するほど、第２ブーム部分４ｂの左揺動速度
（油圧シリンダ７の伸長速度）が大きく減速操作され
る。バケットピン６ａが横牽制面Ａ２に達すると、図３
に示す圧力制御弁４３によりパイロット弁３５ａのパイ
ロット圧が零に設定されて、操作ペダル３９の左踏み操
作の操作位置に関係なく第２ブーム部分４ｂの制御弁２
５が中立位置に操作され、第２ブーム部分４ｂ（油圧シ
リンダ７）が停止する。

【００４９】逆に、操作ペダル３９を右踏み操作して第
２ブーム部分４ｂを右揺動操作すると、バケットピン６
ａが横牽制面Ａ２から離間する状態となるので、バケッ
トピン６ａが横牽制面Ａ２及び横牽制領域Ｂ２に位置し
ていても、これに関係なく操作ペダル３９の右踏み操作
の操作位置に対応する速度で、第２ブーム部分４ｂが右
揺動操作される（図３に示すように操作ペダル３９のパ
イロット弁３５ｂのパイロット油路には、圧力制御弁４
３が設けられていない点による）。

【００５０】バケットピン６ａが横牽制領域Ｂ２に入り
込んだ状態において、第１ブーム部分４ａを上昇及び下
降操作しても、アーム５を掻き込み及び排土操作して
も、バケットピン６ａは横牽制面Ａ２に接近する状態と
はならないので、バケットピン６ａが横牽制領域Ｂ２に
入り込んだ状態において、第１ブーム部分４ａの上昇及
び下降操作、アーム５の掻き込み及び排土操作は自由に
行うことができる。

【００５１】［発明の実施の第１別形態］前項［６］及
び図６に示すステップＳ９において、アーム５が低速で
排土操作（油圧シリンダ１２が収縮）される際の速度
を、少し高速側に変更したり、さらに低速側に変更した
りすることができるように構成して、バケットピン６ａ
が前牽制面Ａ１に達した際の角度Ｅ２を変更できるよう
にしてもよい。この場合、アーム５が低速で排土操作
（油圧シリンダ１２が収縮）される際の速度を、少し高
速側に変更すると、図８に示す矢印Ｙ５がさらに上向き
の状態になり、バケットピン６ａが前牽制面Ａ１に達し
た際の角度Ｅ２が、さらに小さなものになる。

【００５２】前項［６］及び図６に示すステップＳ９に
おいて、アーム５を低速で排土操作（油圧シリンダ１２
が収縮）するのではなく、アーム５の掻き込み速度（油
圧シリンダ１２の伸長速度）を減速操作したり、アーム
５の掻き込み操作を停止するように構成してもよい。こ
のように構成しても、アーム５を低速で排土操作（油圧
シリンダ１２が収縮）するのと同様に、図８に示す矢印
Ｙ５に沿ってバケットピン６ａが移動する状態を得るこ
とができる。

【００５３】図４及び図５において前牽制面Ａ１の位置
を固定した状態で、空間の面Ｄ１の位置を、前牽制面Ａ
１の接近側及び離間側に変更できるように構成してもよ
い（前牽制面Ａ１の位置を固定した状態で、前牽制領域
Ｂ１の範囲を前後に変更する）。この場合、空間の面Ｄ
１の位置を前牽制面Ａ１から離間させると（前牽制領域
Ｂ１の範囲を前方に延ばすと）、前項［６］及び図６に
示すステップＳ９において、アーム５が低速で排土操作
（油圧シリンダ１２が収縮）され、バケットピン６ａが
矢印Ｙ５に沿って移動して前牽制面Ａ１に達する位置
を、さらに上方になるようにすることができる。

【００５４】［発明の実施の第２別形態］前述の［発明
の実施の形態］及び［発明の実施の第１別形態］では図
４及び図５に示すように、バケットピン６ａの位置を基
準として前牽制面Ａ１を設定しているが、バケットピン
６ａの位置にも角度センサー（図示せず）を設けて、バ
ケット６の先端の位置に対し前牽制面Ａ１を設定するよ
うに構成してもよい。この場合には、図５に示す軌跡Ｃ
１が本発明の前牽制面となる。

【００５５】右及び左操作レバー９，１０、操作ペダル
３９の操作位置をポテンショメータ（図示せず）で電気
的に検出し、電磁比例減圧弁型式のパイロット弁（図示
せず）を操作して、パイロット式の制御弁２１〜２５を
操作する型式や、右及び左操作レバー９，１０、操作ペ
ダル３９の操作位置をポテンショメータ（図示せず）で
電気的に検出し、この検出値に基づいて電磁比例減圧弁
型式の制御弁（図示せず）を操作する型式にも、本発明
は適用できる。さらに、本発明は旋回台２の右側に運転
部１５を配置し、旋回台２の左側にバックホウ装置３の
ブーム４（第１ブーム部分４ａ）を配置したバックホウ
にも適用できる。

【００５６】

【発明の効果】請求項１の特徴によると、運転部の前方
に牽制面を設定したバックホウにおいて、ブームの上昇
操作及びアームの掻き込み操作を行った際、バケットが
牽制面に達してブーム及びアームが停止するような場
合、自動的にアームが排土操作されながらブームの上昇
操作が行えるので、アームを人為的に排土操作しなくて
もブームの上昇操作が支障なく行えるようになって、バ
ックホウの操作性を向上させることができた。

【００５７】請求項１の特徴によると、ブームの上昇操
作及びアームの掻き込み操作を行った場合、牽制面から
設定距離だけ前方に離れた設定位置にバケットが達する
と、自動的にアームが排土操作（又は自動的にアームの
掻き込み操作が停止）（又は自動的にアームの掻き込み
操作が減速操作）されて、バケットが斜め上方に移動し
ながら牽制面に達する状態となるので、バケットが牽制
面で移動方向を変更する際に生じるショックを抑えるこ
とができ、ショックによりバケットから土がこぼれ落ち
る状態を未然に防止することができて、バックホウの作
業性を向上させることができた。

【００５８】請求項２の特徴によると、請求項１の場合
と同様に前述の請求項１の「発明の効果」を備えてお
り、この「発明の効果」に加えて以下のような「発明の
効果」を備えている。請求項２の特徴によると、設定位
置を牽制面の接近側及び離間側に変更することができる
ので、設定位置から斜め上向きに移動するバケットが牽
制面に達する際の位置を上下に変更することによって、
設定位置に達してからのバケットの斜め上向きの移動及
び牽制面に達してからのバケットの移動の一連の動作
を、滑らかなものとなるようにすることができる。

【００５９】請求項３の特徴によると、請求項１又は２
の場合と同様に前述の請求項１又は２の「発明の効果」
を備えており、この「発明の効果」に加えて以下のよう
な「発明の効果」を備えている。請求項３の特徴によれ
ば、バケットが設定位置に達して、自動的にアームが排
土操作され（又は自動的にアームの掻き込み操作が停止
され）（又は自動的にアームの掻き込み操作が減速操作
され）、バケットが斜め上方に移動し始めると、ブーム
の上昇速度が減速操作されるので、斜め上方に移動する
バケットがこの後に牽制面に達して、バケットが牽制面
で移動方向を変更する際に生じるショックをさらに抑え
ることができるようになり、ショックによりバケットか
ら土がこぼれ落ちる状態を未然に防止することができ
て、バックホウの作業性をさらに向上させることができ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】バックホウの全体側面図

【図２】バックホウ装置の油圧シリンダ及び制御弁等を
示す油圧回路図

【図３】右及び左操作レバー、操作ペダル、パイロット
弁及びパイロット油路等を示す油圧回路図

【図４】前牽制面及び前牽制領域を示す側面図

【図５】前及び横牽制面、前及び横牽制領域を示す平面
図

【図６】前牽制面及び前牽制領域における制御の流れの
前半を示す図

【図７】前牽制面及び前牽制領域における制御の流れの
後半を示す図

【図８】前牽制領域及び前牽制面でのバケットピンの移
動状態を示す側面図

【符号の説明】

３ バックホウ装置 ４ ブーム ５ アーム ６ バケット １１，１２ アクチュエータ １５ 運転部 １６，１７ 外部フレーム ３６，３７，３８ 位置センサー Ａ１ 牽制面 Ｄ１ 設定位置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転部を覆う外部フレームから前方に所
   定距離だけ離れた牽制面を空間に設定する設定手段と、
   バックホウ装置のバケットの位置を検出する位置センサ
   ーとを備え、 前記位置センサーの検出に基づいて前記バケットが前記
   牽制面を越えて前記運転部側に入り込もうとすると、前
   記バックホウ装置の作動操作用のアクチュエータを停止
   させて、これを牽制阻止する牽制手段を備えると共に、 前記バックホウ装置のブームの上昇操作及びアームの掻
   き込み操作に伴って、前記バケットが前記牽制面から設
   定距離だけ前方に離れた設定位置に達すると、前記アー
   ムが排土操作されるように、又は前記アームの掻き込み
   操作が停止されるように、又は前記アームの掻き込み操
   作が減速操作されるように、前記アクチュエータを作動
   操作する第１制御手段と、 前記バケットが前記牽制面に位置した状態で、前記ブー
   ムの上昇操作の人為的な操作指令が生じていると、前記
   アームが排土操作されながら前記ブームが上昇操作され
   るように、前記アクチュエータを作動操作する第２制御
   手段とを備えてあるバックホウ。
2. 【請求項２】 前記設定位置を前記牽制面の接近側及び
   離間側に変更自在な設定位置変更手段を備えてある請求
   項１記載のバックホウ。
3. 【請求項３】 前記第１制御手段による前記アクチュエ
   ータの作動操作が開始されると、前記ブームの上昇速度
   を減速操作する減速手段を備えてある請求項１又は２記
   載のバックホウ。