JP2000328608A - バックホウ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バックホウにおいて、バケットの運転部への
接触を回避するように構成した場合に、演算装置への負
荷を軽減する． 【解決手段】 旋回台２に対するブーム４の上下角度ａ
１を検出するブーム上下角度センサー３６、ブーム４に
対するアーム５の前後角度ａ３を検出するアーム前後角
度センサー３８を備える。ブーム上下角度センサー３６
の検出値に対してアーム前後角度センサー３８の検出値
が設定値に達すると、バケット６が運転部１５から所定
距離だけ離れた位置に達したと判断して、アーム５の掻
き込み側への操作を牽制阻止する。

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におい
て、運転部とバックホウ装置のバケットとの接触を避け
る為の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】バックホウでは、運転部がキャノピーや
キャビンにより覆われており、運転部（キャノピーやキ
ャビン）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（前記公報の図３及び図４中の１６，１７）
から、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，Ａ２）を空間に設定して、バケット（前
記公報の図３及び図４中の６ａ）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
ックホウ装置の油圧シリンダを停止させる牽制手段を備
えている。

【０００３】この場合、牽制面は運転部（旋回台）を基
準とした３次元空間にＸＹＺ座標によって設定されてい
る。これに対しバケットの位置は、旋回台に対するブー
ムの上下角度を検出するブーム上下角度センサー（前記
公報の図６中の３６）、ブームに対するアームの前後角
度を検出するアーム前後角度センサー（前記公報の図６
中の３８）を備え、事前に求められているブーム及びア
ームの長さと、ブーム上下角度センサー及びアーム前後
角度センサーの検出値とに基づいて演算され、運転部
（旋回台）を基準とした３次元空間にＸＹＺ座標によっ
て表される。このように牽制面をＸＹＺ座標で設定し、
バケットの位置をＸＹＺ座標で表すことにより、牽制面
とバケットとの位置関係をＸＹＺ座標で認識する。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
している際に、誤ってバケットを運転部側に至近距離ま
で近づけて運転部に接触させるような操作を行っても、
バケットが牽制面に達すればバックホウ装置が自動的に
停止して、バケットの運転部への接触が回避される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、バケッ
トの位置をＸＹＺ座標で表す場合、ブーム上下角度セン
サーの検出値（旋回台に対するブームの上下角度）及び
ブームの長さ、アーム前後角度センサーの検出値（ブー
ムに対するアームの前後角度）及びアームの長さによ
り、三角関数を使用してバケットの位置のＸＹＺ座標を
演算することになるので、演算処理が複雑なものになっ
ている。これにより、演算処理を行う演算装置にとって
負荷が大きなものとなり、演算装置への負荷の軽減と言
う面で改善の余地がある。本発明はバックホウにおい
て、バケットの運転部への接触を回避するように構成し
た場合に、演算装置への負荷を軽減することを目的とし
ている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】［Ｉ］バックホウでは、
旋回台に上下揺動自在にブームが支持され、ブームの先
端に前後揺動自在にアームが支持されて、アームの先端
にバケットが支持されている（旋回台に上下揺動自在に
第１ブームが支持され、第１ブームの先端に左右揺動自
在に第２ブームが支持されて、第２ブームの先端に前後
揺動自在にアームが支持されており、アームの先端にバ
ケットが支持されている）。

【０００６】これにより請求項１及び２（請求項５及び
６）の特徴によると、ブーム及びアームの長さ（第１及
び第２ブーム、アームの長さ）が決まっている状態で、
旋回台に対するブームの上下角度及びブームに対するア
ームの前後角度（旋回台に対する第１ブームの上下角
度、第１ブームに対する第２ブームの左右角度及び第２
ブームに対するアームの前後角度）が決まれば、アーム
の先端に支持されたバケットの位置は一義的に決まる。
従って請求項１及び２（請求項５及び６）の特徴による
と、三角関数を使用してバケットの位置のＸＹＺ座標を
演算しなくても、ブーム上下角度センサーの検出値及び
アーム前後角度センサーの検出値（ブーム上下角度セン
サーの検出値、ブーム左右角度センサーの検出値及びア
ーム前後角度センサーの検出値）を、そのままバケット
の位置を示す値としたり、バケットの位置を示すパラメ
ータとして使用したりすることができる。

【０００７】請求項１及び２（請求項５及び６）の特徴
によれば、ブーム上下角度センサーのある検出値（ブー
ム上下角度センサーのある検出値及びブーム左右角度セ
ンサーのある検出値）において、アームが掻き込み側に
操作されてアーム前後角度センサーの検出値が設定値
（第２設定値）に達すると、バケットが運転部から所定
距離（第２所定距離）だけ離れた位置に達したと判断さ
れて、アームの掻き込み側への操作が牽制阻止されるの
であり、これによってバケットの運転部への接触が回避
される。この場合、ブーム上下角度センサーの検出値
（ブーム上下角度センサーの検出値及びブーム左右角度
センサーの検出値）が変化すれば、バケットが運転部か
ら所定距離（第２所定距離）だけ離れた位置に達する際
の設定値（第２設定値）（アーム前後角度センサーの検
出値）も、これに応じて変化する。

【０００８】［ＩＩ］請求項２及び６の特徴によれば、
ブーム上下角度センサーのある検出値（ブーム上下角度
センサーのある検出値及びブーム左右角度センサーのあ
る検出値）において、アームが掻き込み側に操作された
際、アーム前後角度センサーの検出値が第２設定値に達
する前の第１設定値に達すると、バケットが運転部から
第２所定距離だけ離れた位置から手前の位置（運転部か
ら第２設定距離よりも遠い第１設定距離だけ離れた位
置）に達したと判断されて、アーム前後角度センサーの
検出値に基づいてアームの掻き込み側への操作が減速操
作される。従って、この後にアーム前後角度センサーの
検出値が第２設定値（バケットが運転部から第２設定距
離だけ離れた位置）に達した際、アームの掻き込み側へ
の操作の牽制阻止がショック少なく行われる。

【０００９】［ＩＩＩ］「従来の技術」に記載のよう
に、三角関数を使用してバケットの位置のＸＹＺ座標を
演算すると、例えばアームが垂直に近い状態で単位角度
だけ揺動した際のバケットの水平移動成分は大きいのに
対して、アームが水平に近い状態で単位角度だけ揺動し
た際のバケットの水平移動成分は小さいものになるの
で、アーム前後角度センサーの分解能（アームの単位角
度の揺動）に対して、バケットの水平移動成分は一定で
はなくバラ付いた状態となる。これにより前項［ＩＩ］
に記載のように、アーム前後角度センサーの検出値に基
づいてアームの掻き込み側への操作が減速操作される場
合、アームの掻き込み側への操作の減速操作に対して、
アーム前後角度センサーの分解能（アームの単位角度の
揺動）がバラ付いた状態となって、アームの掻き込み側
への操作の減速操作が、円滑に行われないような状態に
なることがある。

【００１０】請求項２及び６の特徴によれば、三角関数
を使用してバケットの位置のＸＹＺ座標を演算せずに、
アーム前後角度センサーの検出値をそのまま使用した
り、バケットの位置を示すパラメータとして使用したり
しているので、アームの掻き込み側への操作の減速操作
に対して、アーム前後角度センサーの分解能（アームの
単位角度の揺動）が、バラ付くことなく略一定の状態と
なるのであり、アームの掻き込み側への操作の減速操作
が円滑に行われる。

【００１１】［ＩＶ］請求項３及び４の特徴によると、
請求項１又は２の場合と同様に前項［Ｉ］〜［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。バックホウでは、一般にブ
ームを上昇側に操作すると、ブームの上昇側への円弧作
動の水平成分により、ブームの先端のアーム（バケッ
ト）が運転部に接近してくる。

【００１２】これにより、前項［Ｉ］に記載のように、
旋回台に対するブームの上下角度及びブームに対するア
ームの前後角度により、アームの先端に支持されたバケ
ットの位置が一義的に決まっている状態で、請求項３及
び４の特徴によれば、アーム前後角度センサーのある検
出値において、ブームが上昇側に操作されてブーム上下
角度センサーの検出値が設定値（第２設定値）に達する
と、バケットが運転部から所定距離（第２所定距離）だ
け離れた位置に達したと判断されて、ブームの上昇側へ
の操作が牽制阻止されるのであり、これによってバケッ
トの運転部への接触が回避される。この場合、アーム前
後角度センサーの検出値が変化すれば、バケットが運転
部から所定距離（第２所定距離）だけ離れた位置に達す
る際の設定値（第２設定値）（ブーム上下角度センサー
の検出値）も、これに応じて変化する。

【００１３】［Ｖ］請求項４の特徴によれば、アーム前
後角度センサーのある検出値において、ブームが上昇側
に操作された際、ブーム上下角度センサーの検出値が第
２設定値に達する前の第１設定値に達すると、バケット
が運転部から第２所定距離だけ離れた位置から手前の位
置（運転部から第２設定距離よりも遠い第１設定距離だ
け離れた位置）に達したと判断されて、ブーム上下角度
センサーの検出値に基づいてブームの上昇側への操作が
減速操作される。従って、この後にブーム上下角度セン
サーの検出値が第２設定値（バケットが運転部から第２
設定距離だけ離れた位置）に達した際、ブームの上昇側
への操作の牽制阻止がショック少なく行われる。

【００１４】この場合、請求項４の特徴によれば前項
［ＩＩＩ］に記載のように、三角関数を使用してバケッ
トの位置のＸＹＺ座標を演算せずに、ブーム上下角度セ
ンサーの検出値をそのまま使用したり、バケットの位置
を示すパラメータとして使用したりしているので、ブー
ムの上昇側への操作の減速操作に対して、ブーム上下角
度センサーの分解能（ブームの単位角度の揺動）が、バ
ラ付くことなく略一定の状態となるのであり、ブームの
上昇側への操作の減速操作が円滑に行われる。

【００１５】［ＶＩ］請求項７及び８の特徴によると、
請求項５又は６の場合と同様に前項［Ｉ］〜［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。バックホウにおいて旋回台
に上下揺動自在に第１ブームが支持され、第１ブームの
先端に左右揺動自在に第２ブームが支持されて、第２ブ
ームの先端に前後揺動自在にアームが支持されるように
構成されていると、第２ブームを右又は左に操作すれば
第２ブームの先端のアーム（バケット）が運転部に接近
してくる。

【００１６】これにより、前項［Ｉ］に記載のように、
旋回台に対する第１ブームの上下角度、第１ブームに対
する第２ブームの左右角度及び第２ブームに対するアー
ムの前後角度により、アームの先端に支持されたバケッ
トの位置が一義的に決まっている状態で、請求項７及び
８の特徴によれば、ブーム上下角度センサーのある検出
値及びアーム前後角度センサーのある検出値において、
第２ブームが運転部側に操作されてブーム左右角度セン
サーの検出値が設定値（第２設定値）に達すると、バケ
ットが運転部から所定距離（第２所定距離）だけ離れた
位置に達したと判断されて、第２ブームの運転部側への
操作が牽制阻止されるのであり、これによってバケット
の運転部への接触が回避される。この場合に、ブーム上
下角度センサーの検出値及びアーム前後角度センサーの
検出値が変化すれば、バケットが運転部から所定距離
（第２所定距離）だけ離れた位置に達する際の設定値
（第２設定値）（ブーム左右角度センサーの検出値）
も、これに応じて変化する。

【００１７】［ＶＩＩ］請求項８の特徴によれば、ブー
ム上下角度センサーのある検出値及びアーム前後角度セ
ンサーのある検出値において、第２ブームが運転部側に
操作された際、ブーム左右角度センサーの検出値が第２
設定値に達する前の第１設定値に達すると、バケットが
運転部から第２所定距離だけ離れた位置から手前の位置
（運転部から第２設定距離よりも遠い第１設定距離だけ
離れた位置）に達したと判断されて、ブーム左右角度セ
ンサーの検出値に基づいて第２ブームの運転部側への操
作が減速操作される。従って、この後にブーム左右角度
センサーの検出値が第２設定値（バケットが運転部から
第２設定距離だけ離れた位置）に達した際、第２ブーム
の運転部側への操作の牽制阻止がショック少なく行われ
る。

【００１８】この場合、請求項８の特徴によれば前項
［ＩＩＩ］に記載のように、三角関数を使用してバケッ
トの位置のＸＹＺ座標を演算せずに、ブーム左右角度セ
ンサーの検出値をそのまま使用したり、バケットの位置
を示すパラメータとして使用したりしているので、第２
ブームの運転部側への操作の減速操作に対して、ブーム
左右角度センサーの分解能（第２ブームの単位角度の揺
動）が、バラ付くことなく略一定の状態となるのであ
り、第２ブームの運転部側への操作の減速操作が円滑に
行われる。

【００１９】［ＶＩＩＩ］請求項９及び１０の特徴によ
ると、請求項５〜８のうちのいずれか一つの場合と同様
に、同様に前項［Ｉ］〜［ＩＩＩ］［ＶＩ］［ＶＩＩ］
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。バックホウにおいて、旋回
台に上下揺動自在に第１ブームが支持され、第１ブーム
の先端に左右揺動自在に第２ブームが支持されて、第２
ブームの先端に前後揺動自在にアームが支持されるよう
に構成されていると、第１ブームを上昇側に操作すれ
ば、第１ブームの上昇側への円弧作動の水平成分によ
り、第２ブームの先端のアーム（バケット）が運転部に
接近してくる。

【００２０】これにより、前項［Ｉ］に記載のように、
第１ブームに対する第２ブームの左右角度及び第２ブー
ムに対するアームの前後角度により、アームの先端に支
持されたバケットの位置が一義的に決まっている状態
で、請求項９及び１０の特徴によれば、ブーム左右角度
センサーのある検出値及びアーム前後角度センサーのあ
る検出値において、第１ブームが上昇側に操作されてブ
ーム上下角度センサーの検出値が設定値（第２設定値）
に達すると、バケットが運転部から所定距離（第２所定
距離）だけ離れた位置に達したと判断されて、第１ブー
ムの上昇側への操作が牽制阻止されるのであり、これに
よってバケットの運転部への接触が回避される。この場
合に、ブーム左右角度センサーの検出値及びアーム前後
角度センサーの検出値が変化すれば、バケットが運転部
から所定距離（第２所定距離）だけ離れた位置に達する
際の設定値（第２設定値）（ブーム上下角度センサーの
検出値）も、これに応じて変化する。

【００２１】［ＩＸ］請求項１０の特徴によれば、ブー
ム左右角度センサーのある検出値及びアーム前後角度セ
ンサーのある検出値において、第１ブームが上昇側に操
作された際、ブーム上下角度センサーの検出値が第２設
定値に達する前の第１設定値に達すると、バケットが運
転部から第２所定距離だけ離れた位置から手前の位置
（運転部から第２設定距離よりも遠い第１設定距離だけ
離れた位置）に達したと判断されて、ブーム上下角度セ
ンサーの検出値に基づいて第１ブームの上昇側への操作
が減速操作される。従って、この後にブーム上下角度セ
ンサーの検出値が第２設定値（バケットが運転部から第
２設定距離だけ離れた位置）に達した際、第１ブームの
上昇側への操作の牽制阻止がショック少なく行われる。

【００２２】この場合、請求項１０の特徴によれば前項
［ＩＩＩ］に記載のように、三角関数を使用してバケッ
トの位置のＸＹＺ座標を演算せずに、ブーム上下角度セ
ンサーの検出値をそのまま使用したり、バケットの位置
を示すパラメータとして使用したりしているので、第１
ブームの上昇側への操作の減速操作に対して、ブーム上
下角度センサーの分解能（第１ブームの単位角度の揺
動）が、バラ付くことなく略一定の状態となるのであ
り、第１ブームの上昇側への操作の減速操作が円滑に行
われる。

【００２３】

【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。

【００２４】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４ａ、第１ブーム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４ｂ、
第２ブーム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４
ａ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４ｂを第１ブーム４ａに対して揺動
操作することにより、アーム５及びバケット６を左右に
移動させる。

【００２５】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、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。

【００２６】［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２
３、旋回台２の旋回モータ１８の制御弁２４、第２ブー
ム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２
１〜２９に供給されている。

【００２７】第１ブーム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に構成されてい
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
立復帰型に構成されている。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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４ａの制
御弁２１、及び右操作レバー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、及び左操
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。

【００３２】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４ａの制御弁２１が上昇側（油圧シリンダ１
１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１３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。

【００３３】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。

【００３４】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４
ｂ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４
ｂ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。

【００３５】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、右及
び左操作レバー９，１０、操作ペダル３９の操作位置に
対応してパイロット弁３１ａ〜３５ｂのパイロット圧が
大きくなり、制御弁２１〜２５が流量大側に操作される
のであり、右及び左操作レバー９，１０、操作ペダル３
９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。

【００３６】［３］図４及び図５に示すように、旋回台
２及び第１ブーム４ａの連結部に、旋回台２に対する第
１ブーム４ａの上下角度ａ１を検出するブーム上下角度
センサー３６が備えられ、第１及び第２ブーム４ａ，４
ｂの連結部に、第１ブーム４ａに対する第２ブーム４ｂ
の左右角度ａ２を検出するブーム左右角度センサー３７
が備えられている（第２ブーム４ｂを左揺動側の限度に
揺動させた位置（図５の二点鎖線参照）を基準とした左
右角度ａ２）。支持ブラケット４ｃ及びアーム５の連結
部に、第２ブーム４ｂに対するアーム５の前後角度ａ３
を検出するアーム前後角度センサー３８が備えられてお
り、図３に示すようにブーム上下角度センサー３６、ブ
ーム左右角度センサー３７及びアーム前後角度センサー
３８の検出値が制御装置４０に入力されている。

【００３７】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４ａの制御弁２１とを接続
するパイロット油路（第１ブーム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４ｂの制御弁２５とを
接続するパイロット油路（第２ブーム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４１，４２，４３が備えられてい
る。

【００３８】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４ｂの油圧シリンダ７を停
止させることができる。

【００３９】［４］次に、第１ブーム４ａを上昇側及び
下降側に操作した場合の制御について、図６に基づいて
説明する。ブーム上下角度センサー３６の検出値（第１
ブーム４ａの上下角度ａ１）、ブーム左右角度センサー
３７（第２ブーム４ｂの左右角度ａ２）、及びアーム前
後角度センサー３８の検出値（アーム５の前後角度ａ
３）が、制御装置４０に常時入力されている（ステップ
Ｓ１）。

【００４０】右操作レバー９を後操作して第１ブーム４
ａを上昇側に操作する場合、バケット６は運転部１５に
接近する状態となる。これにより、右操作レバー９が後
操作されて、第１ブーム４ａの上下角度ａ１が上昇側に
変化する場合（第１ブーム４ａの上下角度ａ１が増大す
る場合）（ステップＳ２）、このときの第２ブーム４ｂ
の左右角度ａ２及びアーム５の前後角度ａ３に基づい
て、関係式ｆｂ１，ｆｂ２により第１設定角度ＢＯ１及
び第２設定角度ＢＯ２が算出される（ステップＳ３）。

【００４１】この場合、第１ブーム４ａの上下角度ａ１
が第１設定角度ＢＯ１に達していなければ（ステップＳ
６，Ｓ７）、バケット６は運転部１５からまだ充分に遠
い位置にあると判断されて、右操作レバー９の操作位置
に対応したパイロット圧が発生し、右操作レバー９の操
作位置に対応した速度で第１ブーム４ａが上昇側に操作
される（ステップＳ８）。

【００４２】次に第１ブーム４ａの上下角度ａ１が第１
設定角度ＢＯ１を越えると（ステップＳ７，Ｓ９）、バ
ケット６が運転部１５から第１所定距離だけ離れた位置
を越えて運転部１５に接近したと判断されて、第１ブー
ム４ａの上下角度ａ１と第１設定角度ＢＯ１との差Δａ
１が算出される（ステップＳ１０）。これにより、差Δ
ａ１に基づいて図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４
ａの上昇側への操作（油圧シリンダ１１の伸長速度）が
減速操作されるのであり、差Δａ１が大きくなる程（バ
ケット６が運転部１５に接近する程）、第１ブーム４ａ
の上昇側への操作（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Ｓ１１）。

【００４３】次に第１ブーム４ａの上下角度ａ１が第２
設定角度ＢＯ２に達すると（ステップＳ９）、バケット
６が運転部１５から第２所定距離だけ離れた位置に達し
たと判断されて、図３に示す圧力制御弁４１によりパイ
ロット弁３１ａのパイロット圧がアンロードされて、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４ａの上昇側への操作（油圧シリンダ１１の伸長操
作）が牽制阻止される（ステップＳ１２）。

【００４４】逆に右操作レバー９が前操作されて、第１
ブーム４ａの上下角度ａ１が下降側に変化する場合（第
１ブーム４ａの上下角度ａ１が減少する場合）（ステッ
プＳ２）、バケット６が運転部１５から離間する状態と
なるので、右操作レバー９の前操作の操作位置に対応し
たパイロット圧が発生し、右操作レバー９の前操作の操
作位置に対応した速度で第１ブーム４ａが下降側に操作
される（ステップＳ１３）（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）。

【００４５】［５］前項［４］に記載のように、ステッ
プＳ３の関係式ｆｂ１，ｆｂ２で算出される第１及び第
２設定角度ＢＯ１，ＢＯ２は、第２ブーム４ｂの左右角
度ａ２及びアーム５の前後角度ａ３が変化すると、これ
に伴って変化するものであり、例えば第２ブーム４ｂの
左右角度ａ２が小さくなる程、アーム５の前後角度ａ３
が小さくなる程、第１及び第２設定角度ＢＯ１，ＢＯ２
は小さくなる。

【００４６】これにより、第２ブーム４ｂの左右角度ａ
２及びアーム５の前後角度ａ３に対応して、第１ブーム
４ａの上下角度ａ１が第１設定角度ＢＯ１に達したとき
のバケットピン６ａ（アーム５の先端にバケット６を揺
動自在に支持するもの）の位置をつないでいくと、図４
及び図５に示すように、運転部１５（縦及び上仕切り板
１６，１７）から前方に第１所定距離だけ離れた面状の
軌跡Ｂ１となる。第２ブーム４ｂの左右角度ａ２及びア
ーム５の前後角度ａ３に対応して、第１ブーム４ａの上
下角度ａ１が第２設定角度ＢＯ２に達したときのバケッ
トピン６ａの位置をつないでいくと、運転部１５（縦及
び上仕切り板１６，１７）から前方に第２所定距離だけ
離れた面状の軌跡Ａ１となる。

【００４７】この場合、第１ブーム４ａの上下角度ａ１
が第２設定角度ＢＯ２に達した状態（バケットピン６ａ
が軌跡Ａ１に位置した状態）において、バケット６を最
も運転部１５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、第２設定角度ＢＯ２（軌跡Ａ１）が設定されてい
る。

【００４８】図５に示すように、第２ブーム４ｂの左右
角度ａ２が所定角度（図５に示す構成では第１及び第２
ブーム４ａ，４ｂが直線状になる状態から、第２ブーム
４ｂが右揺動側に位置した状態）を越えると、バケット
６が運転部１５から右横側に離れるので、この状態で第
１ブーム４ａを上昇側及び下降側に操作しても、バケッ
ト６が運転部１５（縦及び上仕切り板１６，１７）に接
触することはない。これにより、第２ブーム４ｂの左右
角度ａ２が前述の所定角度よりも大きくなると、ステッ
プＳ３の関係式ｆｂ１，ｆｂ２で算出される第１及び第
２設定角度ＢＯ１，ＢＯ２が、充分に大きな値（第１ブ
ーム４ａの上昇限度を越えるような大きな値）に設定さ
れて、第１ブーム４ａを上昇限度まで操作することが可
能になる。

【００４９】第１ブーム４ａが上昇限度まで操作されよ
うとした場合、第１ブーム４ａの上下角度ａ１が上昇限
度の少し手前の第３設定角度ＢＯ３に達すると（ステッ
プＳ４）、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４ａの
上昇側への操作（油圧シリンダ１１の伸長速度）が減速
操作されるのであり（ステップＳ５）、第１ブーム４ａ
が上昇限度に達すると図２に示すリリーフ弁４５が開い
て、第１ブーム４ａ（油圧シリンダ１１）が停止する。

【００５０】第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が前述の所
定角度に達した状態で、第１ブーム４ａを上昇側及び下
降側に操作した際に、バケットピン６ａの位置をつない
でいくと、図５に示すように運転部１５（縦及び上仕切
り板１６，１７）から右横方に第１所定距離だけ離れた
面状の軌跡Ａ２となる。この場合、第２ブーム４ｂの左
右角度ａ２が前述の所定角度に達した状態（バケットピ
ン６ａが軌跡Ａ２に位置した状態）において、縦仕切り
板１６から所定距離だけ離れた軌跡Ｃ２にバケット６の
左横側面が位置するように、前述の所定角度（軌跡Ａ
２）が設定されている。

【００５１】［６］次に、第１ブーム４ａを上昇側に操
作しながらアーム５を掻き込み側に操作した場合の制御
について、図６に基づいて説明する。右操作レバー９を
後操作して第１ブーム４ａを上昇側に操作しながら、左
操作レバー１０を後操作してアーム５を掻き込み側に操
作する場合、バケット６は運転部１５に急速に接近する
状態となる。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を接続する圧力
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。

【００５２】右操作レバー９が後操作されて第１ブーム
４ａの上下角度ａ１が上昇側に変化する場合（第１ブー
ム４ａの上下角度ａ１が増大する場合）（ステップＳ
２）、このときの第１ブーム４ａの上下角度ａ１及び第
２ブーム４ｂの左右角度ａ２に基づいて、ステップＳ３
の関係式ｆａ３により第３設定角度ＡＲ３が算出される
（ステップＳ３）。

【００５３】右操作レバー９が後操作されて第１ブーム
４ａの上下角度ａ１が上昇側に変化する状態で（ステッ
プＳ２）、左操作レバー１０が後操作されてアーム５が
掻き込み側に操作された場合（ステップＳ６）、アーム
５の前後角度ａ３が第３設定角度ＡＲ３に達していなけ
れば、バケット６は運転部１５からまだ充分に遠い位置
にあると判断されて、右及び左操作レバー９，１０の操
作位置に対応したパイロット圧が発生し、右及び左操作
レバー９，１０の操作位置に対応した速度で第１ブーム
４ａが上昇側に操作され、アーム５が掻き込み側に操作
される。

【００５４】次にアーム５の前後角度ａ３が第３設定角
度ＡＲ３を越えると（ステップＳ１４）、バケット６が
運転部１５から第３所定距離（前項［４］に記載の第１
設定距離よりも運転部１５から遠い位置）だけ離れた位
置を越えて運転部１５に接近したと判断されて、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
ット圧がアンロードされ、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、第１ブーム４ａが上昇側に操作されるのと同時に、
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が低速で排土側に操作される（油圧シリンダ１２の
収縮操作）（ステップＳ１５）。

【００５５】前述のように第１ブーム４ａが上昇側に操
作されるのと同時に、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が低速で排土側に操作される
際、右操作レバー９の後操作の操作位置に関係なく、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、第１ブーム４ａの上昇側
への操作が減速操作される（ステップＳ１６）。

【００５６】第１ブーム４ａが上昇側に操作される場
合、第１ブーム４ａの上下角度ａ１が小さい程（第１ブ
ーム４ａが旋回台２と平行に寝た状態になる程）、第１
ブーム４ａの上昇側への操作に対して、第１ブーム４ａ
の先端（アーム５及びバケット６）の運転部１５への移
動の水平成分は小さいものになるので、第１ブーム４ａ
の上下角度ａ１が小さい状態では、ステップＳ１６にお
いて第１ブーム４ａの上昇側への操作はあまり減速操作
されない。

【００５７】逆に第１ブーム４ａの上下角度ａ１が大き
い程（第１ブーム４ａが旋回台２に対して直立した状態
になる程）、第１ブーム４ａの上昇側への操作に対し
て、第１ブーム４ａの先端（アーム５及びバケット６）
の運転部１５への移動の水平成分は大きなものになるの
で、第１ブーム４ａの上下角度ａ１が大きい状態では、
ステップＳ１６において第１ブーム４ａの上昇側への操
作が大きく減速操作される。

【００５８】このように、右及び左操作レバー９，１０
を後操作して、第１ブーム４ａを上昇側に操作しながら
アーム５を掻き込み側に操作した場合、第１ブーム４ａ
の上昇側への操作が減速操作されながら（第１ブーム４
ａの上下角度ａ１が大きくなる程、第１ブーム４ａの上
昇側への操作が大きく減速操作される）、アーム５が低
速で排土側に操作されるように構成することによって、
ステップＳ１２に示すように第１ブーム４ａの上昇側へ
の操作が牽制阻止されることなく、第１ブーム４ａが上
昇側に操作されて、バケット６が運転部１５の前側を上
方に移動していく。

【００５９】［７］次に、アーム５を掻き込み側及び排
土側に操作した場合の制御について、図７に基づいて説
明する。前項［４］に記載のように、ブーム上下角度セ
ンサー３６の検出値（第１ブーム４ａの上下角度ａ
１）、ブーム左右角度センサー３７（第２ブーム４ｂの
左右角度ａ２）、及びアーム前後角度センサー３８の検
出値（アーム５の前後角度ａ３）が、制御装置４０に常
時入力されている（ステップＳ１）。

【００６０】左操作レバー１０を後操作してアーム５を
掻き込み側に操作すると、バケット６は運転部１５に接
近する状態となる。これにより、左操作レバー１０が後
操作されて、アーム５の前後角度ａ３が掻き込み側に変
化する場合（アーム５の前後角度ａ３が減少する場合）
（ステップＳ１７）、このときの第１ブーム４ａの上下
角度ａ１及び第２ブーム４ｂの左右角度ａ２に基づい
て、関係式ｆａ１，ｆａ２により第１設定角度ＡＲ１及
び第２設定角度ＡＲ２が算出される（ステップＳ１
８）。

【００６１】この場合、アーム５の前後角度ａ３が第１
設定角度ＡＲ１に達していなければ（ステップＳ２
１）、バケット６は運転部１５からまだ充分に遠い位置
にあると判断されて、左操作レバー１０の操作位置に対
応したパイロット圧が発生し、左操作レバー１０の操作
位置に対応した速度でアーム５が掻き込み側に操作され
る（ステップＳ２２）。

【００６２】次にアーム５の前後角度ａ３が第１設定角
度ＡＲ１を越えると（ステップＳ２１，Ｓ２３）、バケ
ット６が運転部１５から第１所定距離だけ離れた位置を
越えて運転部１５に接近したと判断されて、アーム５の
前後角度ａ３と第１設定角度ＡＲ１との差Δａ３が算出
される（ステップＳ２４）。これにより、差Δａ３に基
づいて図３に示す圧力制御弁４２によりパイロット弁３
２ａのパイロット圧が減圧操作されて、左操作レバー１
０の後操作の操作位置に関係なく、アーム５の掻き込み
側への操作（油圧シリンダ１２の伸長速度）が減速操作
されるのであり、差Δａ３が大きくなる程（バケット６
が運転部１５に接近する程）、アーム５の掻き込み側へ
の操作（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Ｓ２５）。

【００６３】次にアーム５の前後角度ａ３が第２設定角
度ＡＲ２に達すると（ステップＳ２３）、バケット６が
運転部１５から第２所定距離だけ離れた位置に達したと
判断されて、図３に示す圧力制御弁４２によりパイロッ
ト弁３２ａのパイロット圧がアンロードされて、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
掻き込み側への操作（油圧シリンダ１２の伸長操作）が
牽制阻止される（ステップＳ２６）。

【００６４】逆に左操作レバー１０が前操作されて、ア
ーム５の前後角度ａ３が排土側に変化する場合（アーム
５の前後角度ａ３が増大する場合）（ステップＳ１
７）、バケット６が運転部１５から離間する状態となる
ので、左操作レバー１０の前操作の操作位置に対応した
パイロット圧が発生し、左操作レバー１０の前操作の操
作位置に対応した速度でアーム５が排土側に操作される
（ステップＳ２７）。

【００６５】［８］前項［７］に記載のように、ステッ
プＳ１８の関係式ｆａ１，ｆａ２で算出される第１及び
第２設定角度ＡＲ１，ＡＲ２は、第１ブーム４ａの上下
角度ａ１及び第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が変化する
と、これに伴って変化するものであり、例えば、第１ブ
ーム４ａの上下角度ａ１が小さくなる程、第２ブーム４
ｂの左右角度ａ２が大きくなる程、第１及び第２設定角
度ＡＲ１，ＡＲ２は小さくなる。

【００６６】これにより、第１ブーム４ａの上下角度ａ
１及び第２ブーム４ｂの左右角度ａ２に対応して、アー
ム５の前後角度ａ３が第１設定角度ＡＲ１に達したとき
のバケットピン６ａの位置をつないでいくと、図４，５
及び前項［５］に記載のような軌跡Ｂ１となる。第１ブ
ーム４ａの上下角度ａ１及び第２ブーム４ｂの左右角度
ａ２に対応して、アーム５の前後角度ａ３が第２設定角
度ＡＲ２に達したときのバケットピン６ａの位置をつな
いでいくと、図４，５及び前項［５］に記載ような軌跡
Ａ１となる。

【００６７】図５及び前項［５］に記載のように、第２
ブーム４ｂの左右角度ａ２が所定角度（図５に示す構成
では第１及び第２ブーム４ａ，４ｂが直線状になる状態
から第２ブーム４ｂが右揺動側に位置した状態）を越え
ると、バケット６が運転部１５から右横側に離れるの
で、この状態でアーム５を掻き込み側及び排土側に操作
しても、バケット６が運転部１５（縦及び上仕切り板１
６，１７）に接触することはない。これにより、第２ブ
ーム４ｂの左右角度ａ２が前述の所定角度よりも大きく
なると、ステップＳ１８の関係式ｆａ１，ｆａ２で算出
される第１及び第２設定角度ＡＲ１，ＡＲ２が、充分に
小さな値（アーム５の掻き込み限度を越えるような小さ
な値）に設定されて、アーム５を掻き込み限度まで操作
することが可能になる。

【００６８】アーム５が掻き込み限度まで操作されよう
とした場合、アーム５の前後角度ａ３が掻き込み限度の
少し手前の第４設定角度ＡＲ４に達すると（ステップＳ
１９）、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の掻き込
み側への操作（油圧シリンダ１２の伸長速度）が減速操
作されるのであり（ステップＳ２０）、アーム５が掻き
込み限度に達すると図２に示すリリーフ弁４５が開い
て、アーム５（油圧シリンダ１２）が停止する。第２ブ
ーム４ｂの左右角度ａ２が前述の所定角度に達した状態
で、アーム５を掻き込み側及び排土側に操作した際に、
バケットピン６ａの位置をつないでいくと、図５及び前
項［５］に記載のような軌跡Ａ２となる。

【００６９】［９］次に、第２ブーム４ｂを左揺動側及
び右揺動側に操作した場合の制御について図８に基づい
て説明する。前項［４］に記載のように、ブーム上下角
度センサー３６の検出値（第１ブーム４ａの上下角度ａ
１）、ブーム左右角度センサー３７（第２ブーム４ｂの
左右角度ａ２）、及びアーム前後角度センサー３８の検
出値（アーム５の前後角度ａ３）が、制御装置４０に常
時入力されている（ステップＳ１）。

【００７０】操作ペダル３９を左踏み操作して第２ブー
ム４ｂを左揺動側に操作すると、バケット６は運転部１
５に接近する状態となる。これにより、操作ペダル３９
が左踏み操作されて、第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が
左揺動側に変化する場合（第２ブーム４ｂの左右角度ａ
２が減少する場合）（ステップＳ２８）、このときの第
１ブーム４ａの上下角度ａ１及びアーム５の前後角度ａ
３に基づいて、関係式ｆｏ１，ｆｏ２により第１設定角
度ＯＦ１及び第２設定角度ＯＦ２が算出される（ステッ
プＳ２９）。

【００７１】この場合、第２ブーム４ｂの左右角度ａ２
が第１設定角度ＯＦ１に達していなければ（ステップＳ
３２）、バケット６は運転部１５からまだ充分に遠い位
置にあると判断されて、操作ペダル３９の操作位置に対
応したパイロット圧が発生して、操作ペダル３９の操作
位置に対応した速度で第２ブーム４ｂが左揺動側に操作
される（ステップＳ３３）。

【００７２】次に第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が第１
設定角度ＯＦ１を越えると（ステップＳ３２，Ｓ３
４）、バケット６が運転部１５から第１所定距離だけ離
れた位置を越えて運転部１５に接近したと判断されて、
第２ブーム４ｂの左右角度ａ２と第１設定角度ＯＦ１と
の差Δａ２が算出される（ステップＳ３５）。これによ
り、差Δａ２に基づいて図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４ｂの左揺動側への操作（油圧シリンダ
７の伸長速度）が減速操作されるのであり、差Δａ２が
大きくなる程（バケット６が運転部１５に接近する
程）、第２ブーム４ｂの左揺動側への操作（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Ｓ
３６）。

【００７３】次に第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が第２
設定角度ＯＦ２に達すると（ステップＳ３４）、バケッ
ト６が運転部１５から第２所定距離だけ離れた位置に達
したと判断されて、図３に示す圧力制御弁４３によりパ
イロット弁３５ａのパイロット圧がアンロードされて、
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４ｂの左揺動側への操作（油圧シリンダ７の伸
長操作）が牽制阻止される（ステップＳ３７）。

【００７４】逆に操作ペダル３９が右踏み操作されて、
第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が右揺動側に変化する場
合（第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が増大する場合）
（ステップＳ２８）、バケット６が運転部１５から離間
する状態となるので、操作ペダル３９の右踏み操作の操
作位置に対応したパイロット圧が発生し、操作ペダル３
９の右踏み操作の操作位置に対応した速度で第２ブーム
４ｂが右揺動側に操作される（ステップＳ３８）（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）。

【００７５】［１０］前項［９］に記載のように、ステ
ップＳ２９の関係式ｆｏ１，ｆｏ２で算出される第１及
び第２設定角度ＯＦ１，ＯＦ２は、第１ブーム４ａの上
下角度ａ１及びアーム５の前後角度ａ３が変化すると、
これに伴って変化するものである。運転部１５の前方に
バケット１５が位置する場合には、第１ブーム４ａの上
下角度ａ１が大きくなる程、アーム５の前後角度ａ３が
大きくなる程、第１及び第２設定角度ＯＦ１，ＯＦ２は
小さくなる。運転部１５の右横側にバケット１５が位置
するような第１ブーム４ａの上下角度ａ１及びアーム５
の前後角度ａ３の場合、第１及び第２設定角度ＯＦ１，
ＯＦ２は一定値となる。

【００７６】これにより、運転部１５の前方にバケット
１５が位置する場合、第１ブーム４ａの上下角度ａ１及
びアーム５の前後角度ａ３に対応して、第２ブーム４ｂ
の左右角度ａ２が第１設定角度ＯＦ１に達したときのバ
ケットピン６ａの位置をつないでいくと、図４，５及び
前項［５］に記載のような軌跡Ｂ１となる。第１ブーム
４ａの上下角度ａ１及びアーム５の前後角度ａ３に対応
して、第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が第２設定角度Ｏ
Ｆ２に達したときのバケットピン６ａの位置をつないで
いくと、図４，５及び前項［５］に記載ような軌跡Ａ１
となる。

【００７７】運転部１５の右横側にバケット１５が位置
する場合、第２ブーム４ｂの左右角度ａ２が第１設定角
度ＯＦ１に達したときのバケットピン６ａの位置をつな
いでいくと、図５及び前項［５］に記載のような軌跡Ｂ
２となる。第１ブーム４ａの上下角度ａ１及びアーム５
の前後角度ａ３に対応して、第２ブーム４ｂの左右角度
ａ２が第２設定角度ＯＦ２に達したときのバケットピン
６ａの位置をつないでいくと、図５及び前項［５］に記
載ような軌跡Ａ２となる。

【００７８】バケット６を運転部１５から前方に充分に
離れた位置に位置させていると（第１ブーム４ａを下降
側に操作し、アーム５を排土側に操作した状態）、この
状態で第２ブーム４ａを左揺動限度まで操作しても、バ
ケット６が運転部１５（縦及び上仕切り板１６，１７）
に接触することはない。これにより、バケット６を運転
部１５から前方に充分に離れた位置に位置させている
と、ステップＳ２９の関係式ｆｏ１，ｆｏ２で算出され
る第１及び第２設定角度ＯＦ１，ＯＦ２が充分に小さな
値（第２ブーム４ｂの左揺動限度を越えるような小さな
値）に設定されて、第２ブーム４ｂを左揺動限度まで操
作することが可能になる。

【００７９】第２ブーム４ｂが左揺動限度まで操作され
ようとした場合、第２ブーム４ｂの左揺動限度の少し手
前の第３設定角度ＯＦ３に達すると（ステップＳ３
０）、図３に示す圧力制御弁４３によりパイロット弁３
５ａ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４ｂの
左揺動側への操作（油圧シリンダ７の伸長速度）が減速
操作されるのであり（ステップＳ３１）、第２ブーム４
ｂが左揺動限度に達すると図２に示すリリーフ弁４５が
開いて、第２ブーム４ｂ（油圧シリンダ７）が停止す
る。

【００８０】［発明の実施の第１別形態］図６及び前項
［６］に記載のステップＳ１５において、アーム５を低
速で排土側に操作（油圧シリンダ１２の収縮操作）する
のではなく、アーム５の掻き込み側への操作（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
き込み側への操作を牽制阻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を低速で排土側に操
作（油圧シリンダ１２の収縮操作）するのと同様に、バ
ケット６が運転部１５に接近する状態を避けることがで
きる。

【００８１】図６及び前項［６］に記載のステップＳ
６，Ｓ１４において、アーム５の前後角度ａ３が第３設
定角度ＡＲ３を越えた場合、直ちにアーム５を低速で排
土側に操作（油圧シリンダ１２の収縮操作）するのでは
なく、アーム５の前後角度ａ３が第３設定角度ＡＲ３を
越えてから設定時間の経過後に、アーム５を低速で排土
側に操作（油圧シリンダ１２の収縮操作）するように構
成してもよい。

【００８２】図６及び前項［６］に記載のステップＳ
６，Ｓ１４において、アーム５の前後角度ａ３が第３設
定角度ＡＲ３を越えた場合、直ちにアーム５を低速で排
土側に操作（油圧シリンダ１２の収縮操作）する場合、
図４及び図５に示す軌跡Ｂ１にバケットピン６ａが達す
るとアーム５が低速で排土側に操作（油圧シリンダ１２
の収縮操作）されるように、第３設定角度ＡＲ３がステ
ップＳ３の関係式ｆａ３によって設定されるように構成
してもよい。図６及び前項［６］に記載のステップＳ１
５において、アーム５が低速で排土側に操作（油圧シリ
ンダ１２の収縮操作）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
ように構成してもよい。

【００８３】［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］におい
て、バケットピン６ａの位置にバケット前後角度センサ
ー（図示せず）を設け、バケット６の前後角度も、図６
及び図７に示す関係式ｆｂ１，ｆｂ２，ｆａ１，ｆａ
２，ｆａ３にパラメメータとして入れて、第１，２，３
設定角度ＢＯ１，ＢＯ２，ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３が算
出されるように構成してもよい。

【００８４】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４ａ）を配置したバックホウにも
適用できる。

【００８５】

【発明の効果】請求項１及び２（請求項５及び６）の特
徴によると、バックホウにおいてバケットの運転部への
接触を回避するように構成した場合、三角関数を使用し
てバケットの位置のＸＹＺ座標を演算しなくても、ブー
ムの上下角度及びアームの前後角度（第１ブームの上下
角度、第２ブームの左右角度及びアームの前後角度）に
基づいて、アームの掻き込み側への操作によりバケット
が運転部から所定距離（第２所定距離）だけ離れた位置
に達したことを適切に判断し、アームの掻き込み側への
操作を牽制阻止することができるようになった。このよ
うに請求項１及び２（請求項５及び６）の特徴による
と、三角関数を使用してバケットの位置のＸＹＺ座標を
演算しなくても、アームの掻き込み側への操作によるバ
ケットの運転部への接触を回避することができるように
なって、演算装置への負荷を軽減することができるよう
になった。

【００８６】請求項２及び６の特徴によると、アームが
掻き込み側に操作された際、アームの掻き込み側への操
作を減速操作することにより、アームの掻き込み側への
操作の牽制阻止がショック少なく行われるようになっ
て、バックホウの作業性能を向上させることができた。
請求項２及び６の特徴によると、アームの掻き込み側へ
の操作の減速操作に対して、アーム前後角度センサーの
分解能（アームの単位角度の揺動）が、バラ付くことな
く略一定の状態となるのであり、アームの掻き込み側へ
の操作の減速操作が、ぎこちない動作を伴うことなく円
滑に行われるようになって、バックホウの作業性能をさ
らに向上させることができた。

【００８７】請求項３及び４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及び４
の特徴によると、三角関数を使用してバケットの位置の
ＸＹＺ座標を演算しなくても、ブームの上下角度及びア
ームの前後角度に基づいて、ブームの上昇側への操作に
よりバケットが運転部から所定距離（第２所定距離）だ
け離れた位置に達したことを適切に判断し、ブームの上
昇側への操作を牽制阻止することができるようになっ
た。このように請求項３及び４の特徴によると、三角関
数を使用してバケットの位置のＸＹＺ座標を演算しなく
ても、ブームの上昇側への操作によるバケットの運転部
への接触を回避することができるようになって、演算装
置への負荷を軽減することができるようになった。

【００８８】請求項４の特徴によると、ブームが上昇側
に操作された際、ブームの上昇側への操作を減速操作す
ることにより、ブームの上昇側への操作の牽制阻止がシ
ョック少なく行われるようになって、バックホウの作業
性能を向上させることができた。請求項４の特徴による
と、ブームの上昇側への操作の減速操作に対して、ブー
ム上下角度センサーの分解能（ブームの単位角度の揺
動）が、バラ付くことなく略一定の状態となるのであ
り、ブームの上昇側への操作の減速操作が、ぎこちない
動作を伴うことなく円滑に行われるようになって、バッ
クホウの作業性能をさらに向上させることができた。

【００８９】請求項７及び８の特徴によると、請求項５
又は６の場合と同様に前述の請求項５又は６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７及び８
の特徴によると、三角関数を使用してバケットの位置の
ＸＹＺ座標を演算しなくても、第１ブームの上下角度及
びアームの前後角度に基づき、第２ブームの運転部側へ
の操作によりバケットが運転部から所定距離（第２所定
距離）だけ離れた位置に達したことを適切に判断し、第
２ブームの運転部側への操作を牽制阻止することができ
るようになった。このように、請求項７及び８の特徴に
よると、三角関数を使用してバケットの位置のＸＹＺ座
標を演算しなくても、第２ブームの運転部側への操作に
よるバケットの運転部への接触を回避することができる
ようになって、演算装置への負荷を軽減することができ
るようになった。

【００９０】請求項８の特徴によると、第２ブームが運
転部側に操作された際、第２ブームの運転部側への操作
を減速操作することにより、第２ブームの運転部側への
操作の牽制阻止がショック少なく行われるようになっ
て、バックホウの作業性能を向上させることができた。
請求項８の特徴によると第２ブームの運転部側への操作
の減速操作に対して、ブーム左右角度センサーの分解能
（第２ブームの単位角度の揺動）が、バラ付くことなく
略一定の状態となるのであり、第２ブームの運転部側へ
の操作の減速操作が、ぎこちない動作を伴うことなく円
滑に行われるようになって、バックホウの作業性能をさ
らに向上させることができた。

【００９１】請求項９及び１０の特徴によると、請求項
５〜８のうちのいずれか一つの場合と同様に前述の請求
項５〜８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９及び１０の特徴によると、三角関数を使用
してバケットの位置のＸＹＺ座標を演算しなくても、第
２ブームの左右角度及びアームの前後角度に基づいて、
第１ブームの上昇側への操作によりバケットが運転部か
ら所定距離（第２所定距離）だけ離れた位置に達したこ
とを適切に判断し、第１ブームの上昇側への操作を牽制
阻止することができるようになった。このように、請求
項９及び１０の特徴によると、三角関数を使用してバケ
ットの位置のＸＹＺ座標を演算しなくても、第１ブーム
の上昇側への操作によるバケットの運転部への接触を回
避することができるようになって、演算装置への負荷を
軽減することができるようになった。

【００９２】請求項１０の特徴によると、第１ブームが
上昇側に操作された際、第１ブームの上昇側への操作を
減速操作することにより、第１ブームの上昇側への操作
の牽制阻止がショック少なく行われるようになって、バ
ックホウの作業性能を向上させることができた。請求項
１０の特徴によると第１ブームの上昇側への操作の減速
操作に対して、ブーム上下角度センサーの分解能（第１
ブームの単位角度の揺動）が、バラ付くことなく略一定
の状態となるのであり、第１ブームの上昇側への操作の
減速操作が、ぎこちない動作を伴うことなく円滑に行わ
れるようになって、バックホウの作業性能をさらに向上
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】図６のステップＳ１１，Ｓ１２及び図７のステ
ップＳ２５，Ｓ２６でのバケットピンの位置をつないだ
軌跡を示す側面図

【図５】図６のステップＳ１１，Ｓ１２及び図７のステ
ップＳ２５，Ｓ２６、図８のステップＳ３６，Ｓ３７で
のバケットピンの位置をつないだ軌跡を示す平面図

【図６】第１ブームを上昇側及び下降側に操作した際の
制御の流れを示す図

【図７】アームを掻き込み側及び排土側に操作した際の
制御の流れを示す図

【図８】第２ブームを左揺動側及び右揺動側に操作した
際の制御の流れを示す図

【符号の説明】

２ 旋回台 ４ ブーム ４ａ 第１ブーム ４ｂ 第２ブーム ５ アーム ６ バケット １５ 運転部 ３６ ブーム上下角度センサー ３７ ブーム左右角度センサー ３８ アーム前後角度センサー ＡＲ１ 第１設定値 ＡＲ２ 設定値、第２設定値 ＢＯ１ 第１設定値 ＢＯ２ 設定値、第２設定値 ＯＦ１ 第１設定値 ＯＦ２ 設定値、第２設定値 ａ１ 上下角度 ａ２ 左右角度 ａ３ 前後角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 厚 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB03 AB04 AC09 BA07 BB10 BB11 CA04 DA03 DA04 DB04 DB05 2D015 GA03 GB04

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 旋回台に上下揺動自在に支持されたブー
   ムと、前記ブームの先端に前後揺動自在に支持されたア
   ームと、前記アームの先端に支持されたバケットとを備
   え、 前記旋回台に対するブームの上下角度を検出するブーム
   上下角度センサーと、前記ブームに対するアームの前後
   角度を検出するアーム前後角度センサーとを備えると共
   に、 前記ブーム上下角度センサーの検出値に対して前記アー
   ム前後角度センサーの検出値が設定値に達すると、前記
   バケットが運転部から所定距離だけ離れた位置に達した
   と判断して、前記アームの掻き込み側への操作を牽制阻
   止するアーム牽制手段を備えてあるバックホウ。
2. 【請求項２】 旋回台に上下揺動自在に支持されたブー
   ムと、前記ブームの先端に前後揺動自在に支持されたア
   ームと、前記アームの先端に支持されたバケットとを備
   え、 前記旋回台に対するブームの上下角度を検出するブーム
   上下角度センサーと、前記ブームに対するアームの前後
   角度を検出するアーム前後角度センサーとを備えると共
   に、 前記ブーム上下角度センサーの検出値に対して前記アー
   ム前後角度センサーの検出値が第１設定値に達すると、
   前記バケットが運転部から第１所定距離だけ離れた位置
   に達したと判断して、前記アーム前後角度センサーの検
   出値に基づいて前記アームの掻き込み側への操作を減速
   操作するアーム減速手段と、 前記ブーム上下角度センサーの検出値に対して前記アー
   ム前後角度センサーの検出値が第２設定値に達すると、
   前記バケットが運転部から前記第１所定距離よりも短い
   第２所定距離だけ離れた位置に達したと判断して、前記
   アームの掻き込み側への操作を牽制阻止するアーム牽制
   手段を備えてあるバックホウ。
3. 【請求項３】 前記アーム前後角度センサーの検出値に
   対して前記ブーム上下角度センサーの検出値が設定値に
   達すると、前記バケットが運転部から所定距離だけ離れ
   た位置に達したと判断して、前記ブームの上昇側への操
   作を牽制阻止するブーム牽制手段を備えてある請求項１
   又は２記載のバックホウ。
4. 【請求項４】 前記アーム前後角度センサーの検出値に
   対して前記ブーム上下角度センサーの検出値が第１設定
   値に達すると、前記バケットが運転部から第１所定距離
   だけ離れた位置に達したと判断して、前記ブーム上下角
   度センサーの検出値に基づいて前記ブームの上昇側への
   操作を減速操作するブーム減速手段と、 前記アーム前後角度センサーの検出値に対して前記ブー
   ム上下角度センサーの検出値が第２設定値に達すると、
   前記バケットが運転部から前記第１所定距離よりも短い
   第２所定距離だけ離れた位置に達したと判断して、前記
   ブームの上昇側への操作を牽制阻止するブーム牽制手段
   を備えてある請求項１又は２記載のバックホウ。
5. 【請求項５】 旋回台に上下揺動自在に支持された第１
   ブームと、前記第１ブームの先端に左右揺動自在に支持
   された第２ブームと、前記第２ブームの先端に前後揺動
   自在に支持されたアームと、前記アームの先端に支持さ
   れたバケットとを備え、 前記旋回台に対する第１ブームの上下角度を検出するブ
   ーム上下角度センサーと、前記第１ブームに対する第２
   ブームの左右角度を検出するブーム左右角度センサー
   と、前記第２ブームに対するアームの前後角度を検出す
   るアーム前後角度センサーとを備えると共に、 前記ブーム上下角度センサー及びブーム左右角度センサ
   ーの検出値に対して前記アーム前後角度センサーの検出
   値が設定値に達すると、前記バケットが運転部から所定
   距離だけ離れた位置に達したと判断して、前記アームの
   掻き込み側への操作を牽制阻止するアーム牽制手段を備
   えてあるバックホウ。
6. 【請求項６】 旋回台に上下揺動自在に支持された第１
   ブームと、前記第１ブームの先端に左右揺動自在に支持
   された第２ブームと、前記第２ブームの先端に前後揺動
   自在に支持されたアームと、前記アームの先端に支持さ
   れたバケットとを備え、 前記旋回台に対する第１ブームの上下角度を検出するブ
   ーム上下角度センサーと、前記第１ブームに対する第２
   ブームの左右角度を検出するブーム左右角度センサー
   と、前記第２ブームに対するアームの前後角度を検出す
   るアーム前後角度センサーとを備えると共に、 前記ブーム上下角度センサー及びブーム左右角度センサ
   ーの検出値に対して前記アーム前後角度センサーの検出
   値が第１設定値に達すると、前記バケットが運転部から
   第１所定距離だけ離れた位置に達したと判断して、前記
   アーム前後角度センサーの検出値に基づいて前記アーム
   の掻き込み側への操作を減速操作するアーム減速手段
   と、 前記ブーム上下角度センサー及びブーム左右角度センサ
   ーの検出値に対して前記アーム前後角度センサーの検出
   値が第２設定値に達すると、前記バケットが運転部から
   前記第１所定距離よりも短い第２所定距離だけ離れた位
   置に達したと判断して、前記アームの掻き込み側への操
   作を牽制阻止するアーム牽制手段とを備えてあるバック
   ホウ。
7. 【請求項７】 前記ブーム上下角度センサー及びアーム
   前後角度センサーの検出値に対して前記ブーム左右角度
   センサーの検出値が設定値に達すると、前記バケットが
   運転部から所定距離だけ離れた位置に達したと判断し
   て、前記第２ブームの運転部側への操作を牽制阻止する
   第２ブーム牽制手段を備えてある請求項５又は６記載の
   バックホウ。
8. 【請求項８】 前記ブーム上下角度センサー及びアーム
   前後角度センサーの検出値に対して前記ブーム左右角度
   センサーの検出値が第１設定値に達すると、前記バケッ
   トが運転部から第１所定距離だけ離れた位置に達したと
   判断して、前記ブーム左右角度センサーの検出値に基づ
   いて前記第２ブームの運転部側への操作を減速操作する
   第２ブーム減速手段と、 前記ブーム上下角度センサー及びアーム前後角度センサ
   ーの検出値に対して前記ブーム左右角度センサーの検出
   値が第２設定値に達すると、前記バケットが運転部から
   前記第１所定距離よりも短い第２所定距離だけ離れた位
   置に達したと判断して、前記第２ブームの運転部側への
   操作を牽制阻止する第２ブーム牽制手段を備えてある請
   求項５又は６記載のバックホウ。
9. 【請求項９】 前記アーム前後角度センサー及びブーム
   左右角度センサーの検出値に対して前記ブーム上下角度
   センサーの検出値が設定値に達すると、前記バケットが
   運転部から所定距離だけ離れた位置に達したと判断し
   て、前記第１ブームの上昇側への操作を牽制阻止する第
   １ブーム牽制手段を備えてある請求項５〜８のうちのい
   ずれか一つに記載のバックホウ。
10. 【請求項１０】 前記アーム前後角度センサー及びブー
    ム左右角度センサーの検出値に対して前記ブーム上下角
    度センサーの検出値が第１設定値に達すると、前記バケ
    ットが運転部から第１所定距離だけ離れた位置に達した
    と判断して、前記ブーム上下角度センサーの検出値に基
    づいて前記第１ブームの上昇側への操作を減速阻止する
    第１ブーム減速手段と、 前記アーム前後角度センサー及びブーム左右角度センサ
    ーの検出値に対して前記ブーム上下角度センサーの検出
    値が第２設定値に達すると、前記バケットが運転部から
    前記第１所定距離よりも短い第２所定距離だけ離れた位
    置に達したと判断して、前記第１ブームの上昇側への操
    作を牽制阻止する第１ブーム牽制手段を備えてある請求
    項５〜８のうちのいずれか一つに記載のバックホウ。