JP2002294765A - バックホウ - Google Patents
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Abstract
り負荷を作用させて使用するクレーンモードとに切換え
可能に構成したバックホウにおいて、作業中に一見して
作業状況を容易に認識することができるとともに、不具
合事項の発生に対しても迅速に対処することができるよ
うにする。 【解決手段】 検出されたフロント装置の現在の姿勢に
基づいて演算された定格荷重と、検出された現在の吊り
荷重を表示する表示装置を備えるに、表示装置の表示パ
ネル34にアナログ表示部を備え、定格荷重をアナログ
スケールscに対するスポットマークmaで表示すると
ともに、吊り荷重をアナログスケールscに沿って移動
する可動マークmbで表示するよう構成し、フロント装
置9の姿勢に起因する不具合事項の発生を表示する文字
表示を、アナログ表示とともに実行する。
Description
常の掘削作業に使用する掘削作業モードと、フロント装
置の先端に吊り負荷を作用させて使用するクレーンモー
ドとに切換え可能に構成したバックホウに関する。
ロント装置の姿勢を検出する手段と、現在の吊り荷重を
検出する手段と、検出されたフロント装置の現在の姿勢
に基づいて演算された定格荷重と、検出された現在の吊
り荷重を表示する表示装置とが備えられており、前記定
格荷重と吊り荷重とが液晶表示型の表示装置で数値表示
されていた。また、クレーン作業中にフロント姿勢が起
因する不具合事項、例えば、フロント装置の先端バケッ
トの背部に装着したフックなどの吊り下げ具がバケット
に干渉接触するような事態が発生しかかると、警報ラン
プや警報ブザーで報知する手段が採られていた。
荷重や吊り荷重の絶対値を把握するには適しているが、
定格荷重までの余裕などを認識するためには頭の中で計
算する必要があり煩わしいものであった。また、作業中
の不具合事項が警報ブザーや警報ランプでの報知でるた
めに、ブザー鳴動周期やランプ点滅周期などの報知パタ
ーンでその内容を示すようにしても、その内容を容易に
は判断することができず、発生した不具合事項に対して
適切な対処を行うのに手間取るものであった。
たものであって、作業中に一見して作業状況を容易に認
識することができるとともに、不具合事項の発生に対し
ても迅速に対処することができる表示装置を備えた作業
性に優れたバックホウを提供することを目的とする。
構成、作用および効果〕
ト装置を通常の掘削作業に使用する掘削作業モードと、
フロント装置の先端に吊り負荷を作用させて使用するク
レーンモードとに切換え可能に構成したバックホウにお
いて、フロント装置の姿勢を検出する手段と、現在の吊
り荷重を検出する手段と、検出されたフロント装置の現
在の姿勢に基づいて演算された定格荷重と、検出された
現在の吊り荷重を表示する表示装置とを備えるに、前記
前記表示装置の表示パネルにアナログ表示部を備え、定
格荷重をアナログスケールに対するスポットマークで表
示するとともに、前記吊り荷重をアナログスケールに沿
って移動する可動マークで表示するよう構成し、かつ、
フロント装置に姿勢に起因する不具合事項の発生を表示
する文字表示を、前記アナログ表示とともに実行するよ
う構成してあることを特徴とする。
業中にフロント装置の姿勢を変えると、その姿勢検出に
基づいてその姿勢で安全に吊り作業を行うことにできる
定格荷重が演算され、これが表示装置におけるアナログ
表示部の所定位置にスポットマークとして表示される。
また、実際の吊り荷重が検出され、これが可動マークと
してアナログ表示部に表示される。従って、表示装置を
一見するだけで定格荷重と吊り荷重がそれぞれのマーク
位置として認識できるとともに、両マークの間隔の大き
さが余裕として認識することができる。
合事項の発生すると、その内容が文字表示されるので、
直ちにその内容を理解することができる。しかも、この
文字表示が行われている間も、定格荷重と吊り荷重のア
ナログ表示は引き続き行われるので、不具合事項の発生
中に定格荷重と吊り荷重との相対関係が変化しても、こ
れを容易に把握することができる。
よると、定格荷重と吊り荷重の大きさ、特に吊り作業の
余裕を直感的に認識することが容易となり、作業性を向
上する上に有効となる。また、フロント装置に姿勢に起
因する不具合事項を迅速に把握して、適切な措置を速や
かに施すことができ、作業能率の向上に有効となる。し
かも、不具合事項の文字表示を行いながらアナログ表示
も行うので、作業全体を常に的確に把握することがで
き、取扱い性に優れたものとなる。
効果〕
1の発明において、クレーンモードが起動されると、前
記アナログ表示と並んで定格荷重と現在の吊り荷重が数
値表示されるように構成してあり、前記不具合事項の発
生の表示は、定格荷重と現在の吊り荷重の数値表示に代
えて行われるように構成してあることを特徴とする。
ードでの通常時には、定格荷重と吊り荷重の相関がアナ
ログ表示されるとともに、それぞれの絶対値を数値表示
から読み取ることもできる。そして、不具合事項が発生
すると、定格荷重と吊り荷重が数値表示が消えて、そこ
に不具合事項に関する文字表示が現れる。
よると、定格荷重と吊り荷重との相関関係をアナログ表
示と数値表示で、あるいは、アナログ表示のみで把握し
ながら、フロント姿勢が起因する不具合事項の内容を的
確に認識して、適切な措置を速やかに施すことができ、
一層取扱い性に優れたものとなる。
効果〕
1または2の発明において、センサ類の異常が発生する
と表示パネル全体を使って異常項目を文字表示するよう
構成してあることを特徴とする。
ーン作業に支障をきたすセンサ類の異常に対しては、表
示パネル全体を使って文字表示するので、異常の把握が
的確となり、速やかにクレーン作業を中止して大きいト
ラブルへの発展を未然に回避することができ、請求項1
または2に係る発明の上記効果をもたらすとともに、安
全性にも優れたものとなる。
が示されている。このバックホウは、左右一対のクロー
ラ型走行装置1L,1Rを装備した走行機台2の上部
に、エンジン3および運転部4が装備された旋回台5が
縦軸心X1 周りに全旋回可能に搭載され、この旋回台5
の前部に、ブーム6、アーム7、および、バケット8を
順次連結してなるフロント装置9が装備されるととも
に、走行機台2の前部にドーザ作業用の排土板10が装
備されている。
行用油圧モータML,MRによって正逆転駆動されると
ともに、旋回台3は旋回用油圧モータMTによって左右
に旋回駆動されるようになっている。フロント装置6の
ブーム6、アーム7、および、バケット8は、それぞれ
ブームシリンダC1、アームシリンダC2、および、バ
ケットシリンダC3によって駆動されるとともに、フロ
ント作業装置9全体がスイングシリンダC4によって、
旋回台3に対して縦軸心X2 周りに左右に揺動駆動され
るようになっている。また、排土板10は、ドーザシリ
ンダC5によって上下駆動されるようになっている。
タを駆動する油圧回路の全体が、また、図3にその概略
がそれぞれ示されている。図において、V1 は旋回用の
制御バルブ、V2 は左走行用の制御バルブ、V3 は右走
行用の制御バルブ、V4 はドーザ用の制御バルブ、V5
はアーム用の制御バルブ、V6 はブーム用の制御バル
ブ、V7 はバケット用の制御バルブ、V8 はスイング用
の制御バルブ、V9 は補助作業用の制御バルブであり、
左右の走行用の制御バルブV2 ,V3 は運転座席11前
方の操縦塔12に配備された左右の走行レバー13によ
ってそれぞれ直接にスプールを切換え操作する人為操作
式のものが採用されるとともに、ドーザ用、スイング
用、および、補助作業用の各制御バルブV4 ,V8 ,V
9 はレバー操作やペダル操作によって直接にスプールを
操作する人為操作式のものが採用され、また、旋回用、
アーム用、ブーム用、および、バケット用の各制御バル
ブV1,V5 ,V6 ,V7 は、油圧パイロット操作式の
ものが採用され、操縦塔12に十字操作可能に配備され
た左右一対の作業用レバー14によって操作されるパイ
ロットバルブPV1 ,PV2 から供給されるパイロット
圧によって、レバー操作量に応じた開度に操作されるよ
うになっている。なお、前記制御バルブV1 〜V9 のバ
ルブブロック群は、インレット用ブロックB1 、アウト
レット用ブロックB2 とともに並列されて互いに連結さ
れて内部油路によって接続されている。
給用のパイロットポンプP2 とを備えた圧油供給部15
がエンジン3によって駆動されるようになっている。こ
の主ポンンP1 は、斜板の角度変更によって吐出量を変
更可能な可変容量型のものが使用されており、その吐出
油が油路aを介してインレットブロックB1 に供給され
たのち、各制御バルブV1 〜V9 に供給される。また、
パイロットポンプP2は、定容量のギヤポンプが使用さ
れており、その吐出圧が油路bを介してアンロード部1
9に供給されたのち、パイロットバルブPV1 ,PV2
の一次側油路cにパイロット元圧として供給されてい
る。
レバーロック用のアンロードバルブV10と、高速走行切
換え用のアンロードバルブV11とが並列配備されてい
る。アンロードバルブV10は、搭乗運転部4への乗降通
路を横切って開閉する牽制レバー27に電気的に連係さ
れており、牽制レバー27を振り上げて乗降通路を開放
した状態では、図示のようにアンロード位置の付勢保持
され、パイロットバルブPV1 ,PV2 の一次側油路c
がドレンされて、作業用レバー14を操作しても制御バ
ルブV1 ,V5 ,V6 ,V7 を切換え操作することがで
きない状態、つまり、レバーロック状態がもたらされ
る。また、作業者が運転座席11に搭乗した後、乗降通
路を横切る位置にまで牽制レバー27を降ろすと、これ
が電気的に検出されて図示と逆の位置に切換えられ、パ
イロットバルブPV1 ,PV2 の一次側油路cへのパイ
ロット元圧の供給が行われ、制御バルブV1 ,V5 ,V
6 ,V7 の切換え操作が可能となる。
一次側油路cは、旋回用モータMTに備えたネガティブ
・ブレーキNBの解除用の油路eにも連通されており、
レバーロック用のアンロードバルブV10がアンロード位
置にあるレバーロック時には、ネガティブ・ブレーキN
Bの解除用油路eがドレンされるので、旋回台5も旋回
不能にロックされることになる。
ブV11は、移動走行の際に走行用モータML,MRを高
速状態に切換えるためのものであり、常態では図示のよ
うにアンロード位置にある。左右の走行用モータML,
MRは、の斜板角の変更によって高低2段の変速が可能
なアキシャルプランジャ型の可変容量モータが利用され
ており、モータケーシングに組込んだシリンダ28L,
28Rに圧油を供給することで「高速」が、また、シリ
ンダ28L,28Rから排油することで「低速」がもた
らされるよう構成されている。そして、シリンダ28
L,28Rを作動制御する流路切換えバルブV12,V13
の操作用パイロット油路fがアンロードバルブV11に
連通接続されている。
V11は図示のアンロード位置に付勢保持されており、パ
イロット油路fがドレンされることで流路切換えバルブ
V12,V13は図示した「低速」にある。そして、操縦塔
12の横側下部に配備した増速ペダル29を踏み込み操
作すると、これが電気的に検出されてアンロードバルブ
V11が逆位置に切換えられ、パイロット油路fに圧が立
って流路切換えバルブV12,V13が図示の位置から逆位
置に切換えられる。流路切換えバルブV12,V13が逆位
置に切換えられた状態では、モータ駆動用の高圧側油路
の油圧によってシリンダ28L,28Rが駆動されて、
モータ斜板が高速位置に操作されるのである。
によって吐出流量が制御されるようになっており、その
流量制御部16が圧油供給部15に隣接して備えられて
いる。流量制御部16には流量補償用バルブV14が装備
されるとともに、圧油供給部15には、ポンプP1 を流
量調節するための流量補償用ピストンAcが備えられ、
流量補償用バルブV14によって流量補償用ピストンAc
が作動制御されるようになっている。そして、主ポンプ
P1 の吐出圧PPSと、各セクションにおける負荷検出ラ
インのうちの最高負加圧を取出した制御信号圧PLSと
が、それぞれインレットブロックB1 から導出された信
号ラインL1 ,L2 を介して流量補償用バルブV14に印
加されるようになっており、周知のように、吐出圧PPS
と制御信号圧PLSとの差が設定値(制御差圧)に維持さ
れるように、流量補償用ピストンAcを介してポンプP
1 の吐出流量が制御される。
に応じてポンプ吐出量を制御して、負荷に必要とされる
油圧動力をポンプから吐出させることで、動力の節約と
操作性を向上することができるシステムであり、この例
では、各制御バルブV1 〜V9 のスプールの後にそれぞ
れ圧力補償バルブCVが接続されたアフターオリフィス
型のロードセンシングシステムが利用されている。
テムのアンロードバルブV15と主リリーフバルブV16
が、インレット用ブロックB1 に組込まれている。ま
た、流量制御部16における流量補償用バルブV14に設
定される制御差圧は、図4中に示すように、バネ17と
差圧ピストン18とによって与えられるようになってお
り、エンジン3の回転速度が高くなってパイロットポン
プP2 の吐出量が多いなると、差圧ピストン18によっ
て与えられる制御差圧成分が大きくなって、ポンプP1
の流量が多い目に制御され、逆に、エンジン3の回転速
度が低くなってパイロットポンプP2 の吐出量が少なく
なると、差圧ピストン18によって与えられる制御差圧
成分が小さくなって、ポンプP1 の流量が少ない目に制
御されるのである。
アクセル装置を自動的に操作するオートアイドリング制
御システムが備えられている。すなわち、図3に示すよ
うに、エンジン3のガバナ21は、電磁ソレノイドやモ
ータなどの電気アクチュエータ22によって操作される
ようになっており、この電気アクチュエータ22を作動
制御する制御装置23に、運転部4に備えたポテンショ
メータ利用のアクセル設定器24と、バルブ作動検出用
パイロット油路gの圧を検知する圧力スイッチ25とが
接続されている。
御バルブV1 〜V9 の各スプールに直列に連通されてそ
の下流が排油路dに連通接続されるとともに、バルブ作
動検出用パイロット油路gの上流は、パイロットポンプ
P2 の油路bから分岐導出された油路hに絞りsを介し
て接続されている。従って、制御バルブV1 〜V9 の全
てが中立にある状態では、バルブ作動検出用パイロット
油路gは排油路dに連通されて、その圧力がほとんど零
にまで低下するとともに、制御バルブV1 〜V9 のうち
のいずれか一つでも操作されると、バルブ作動検出用パ
イロット油路gの排油路dへの連通が断たれて、油路g
の圧力がパイロットポンプP2 の元圧近くにまで上昇す
ることになり、このバルブ作動検出用パイロット油路g
に圧が立っているか否かを圧力スイッチ25で検知する
ことで、制御バルブが操作されているかどうかを判別し
ている。
業用の高速位置に設定した状態において、制御バルブV
1 〜V9 の全てが中立にあると、バルブ作動検出用パイ
ロット油路g圧油が排油路dに流出して大きく低下する
ために、圧力スイッチ25は感圧作動することがなく、
この状態では、ガバナ21は予め設定されているアイド
リング位置にまで電気アクチュエータ22によって自動
的にアクセルダウン制御される。そして、作業が開始さ
れて制御バルブV1 〜V9 のうちのいずれか一つでも操
作されると、バルブ作動検出用パイロット油路g圧が立
ち、これが圧力スイッチ25で検知される。圧力スイッ
チ25が感圧作動すると、ガバナ21はアクセル設定器
24で設定された高速位置まで電気アクチュエータ22
によって自動的にアクセルアップ制御される。つまり、
フロント作業および走行が行われていない非作業時に
は、エンジン3の回転数を自動的に所定のアイドリング
回転にまで落として騒音の低減および燃費の向上を図
り、フロント作業あるいは走行が行われるとエンジン3
の回転速度を設定した回転数にまで自動的に上げて、必
要な油圧動力を供給してフロント作業あるいは走行を効
率よく行うことができるようになっているのである。
の他に、フロント装置9を利用したクレーン作業を行う
ことができるようになっている。つまり、図1中に示す
ように、前記バケット8の背面に設けられたブラケット
8aには、吊り下げリンク31が回動可能に枢支連結さ
れている。この吊り下げリンク31は、フロント装置9
が通常の掘削作業に用いられる時にはバケットリンク8
bに沿って格納保持され、フロント装置9を用いてクレ
ーン作業を行う際には、図示のように、掻き込み姿勢に
したバケット8の背部において振り出されて、フックな
どの吊り下げ具32が装着される。
多少の改造が加えられている。つまり、図5に示すよう
に、ブーム6が下降作動する際にブームシリンダC1 か
らの排油路となる油路tと、アーム7が下降作動(掻き
込み)する際にアームシリンダC2 からの排油路となる
油路uにはロックバルブRV1 ,RV2 がそれぞれ介在
されており、バックホウを用いてクレーン作業を行う場
合、ブーム6およびアーム7が不測に下降作動を防止す
るように構成されている。なお、ブーム下降阻止用のロ
ックバルブRV1 は、ブーム下降のためのパイロット油
路vのパイロット圧によってロック解除され、また、ア
ーム下降阻止用のロックバルブRV2 は、アーム掻き込
みのためのパイロット油路wのパイロット圧によってロ
ック解除されるようになっている。
された排土側のパイロット油路xに電磁バルブMVが介
在されており、クレーンモードが選択されると電磁バル
ブMVが遮断されて、掻き込み姿勢のバケット12が不
用意にダンプ作動されることがないように構成されてい
る。
手段も備えられている。つまり、ブームシリンダC1 の
基部とアーム11の基部には、フロント装置の姿勢を検
出する手段として、ポテンショメータを利用した角度セ
ンサS1 ,S2 がそれぞれ配備されているとともに、ブ
ームシリンダC1 の上昇作動時に圧油供給側となる油路
には圧力センサPSが接続されており、クレーン作業時
にブームシリンダC1に発生する負荷圧が検出されるよ
うになっている。また、前記制御装置23には、図7に
示すような表示装置33が接続されており、この表示装
置33には、液晶式の横長の表示パネル34、クレーン
モードを入り切りするクレーンスイッチ35、表示パネ
ル34での表示形態を切換える表示切換えスイッチ36
が備えられている。
状態においては、フロント装置姿勢情報に基づいて、旋
回用の縦軸心X1 から吊り下げ点Yまでの水平距離であ
る吊り下げ旋回半径、および、吊り下げ点Yの地上高が
割り出されるとともに、ブームシリンダC1 に働く負荷
圧から、吊下げ点Yに働く吊り荷重が演算され、現在の
姿勢のフロント装置8で十分安全に吊り下げることので
きる定格荷重、演算された現在の吊り荷重、演算された
吊下げ旋回半径、吊下げ高さ、などが後述のように表示
され、運転作業者に現在の作業状況を認識させることが
できるようになっている。
明する。
掘削作業モードでは、図8に示すように、このスイッチ
を押すとクレーンモードに切換わるメッセージが表示さ
れる。
ードに切換えると、表示パネル34の下部がアナロブ表
示部となり、現在のフロント装置姿勢における定格荷重
が、アナログスケールscに対して所定の位置に十字形
のスポットマークmaとして表示されるとともに、現在
の吊り荷重がアナログスケールscに沿って移動するバ
ーグラフとして表示される。そして、上記アナログ表示
部の上側は文字表示部となっており、上記定格荷重と吊
り荷重の絶対値が文字および数字で表示されるようにな
っている。
図7の表示から図9の示すように、上記アナログ表示を
残したままで、吊下げ旋回半径(旋回と表示)と吊り下
げ高さを文字表示する状態に切換えられ、表示切換えス
イッチ36を再度押すと図7の表示状態に復帰する。
荷重が定格荷重に接近すると(例えば定格荷重の90〜
100%)、警報ブザーが断続して鳴動するとともに、
警報ランプが点滅する。また、図10(ロ)に示すよう
に、吊り荷重が定格荷重を越えると(定格荷重の100
%以上)、警報ブザー37が連続鳴動するとともに警報
ランプ38が連続点灯して、運転作業者に注意を促す。
以上が認められた場合にも表示装置33を用いて以下の
ような表示が行われる。
油圧クッション領域に入ってリリーフ作動して正確な負
荷圧が検出できなくなるので、図11(イ)に示すよう
に、ブームの下げ操作を促すメッセージが表示が行われ
る。
と、吊り下げ具32がバケット8に干渉する姿勢になる
ので、フロント装置9がこのような姿勢になると、図1
1(ロ)に示すように、ブーム下げおよびアーム掻込み
操作を促すメッセージが表示が行われる。
ルブが備えられていないので、フロント装置9の姿勢に
よっては油圧ホースが破損した時にアーム7がダンプ方
向に自重で下降するおそれがある。そこで、このような
フロント装置姿勢が認識されるとので、図11(ハ)に
示すように、アーム伸ばし操作を促すメッセージが表示
が行われる。
に、センサ類に異常があると、異常の内容とクレーン作
業禁止を促すメッセージが交互に表示され、かつ、警報
ブザー37が連続鳴動するとともに、警報ランプ38が
連続点灯する。
と、予め設定した優先順位に従って一項目のみを表示
し、警告項目が解消されると次の順位のももの表示に移
行する。例えば、上記状態(1),(2),(3)が最
優先順位となり、次に、(4)吊り荷重が定格荷重を越
えた場合、(5)吊り荷重が定格荷重に接近した場合、
となる。
記したオートアイドリング制御システムは停止され、ア
クセル設定器24によるアクセルセットによってエンジ
ン回転速度が設定される。しかも、クレーンモードで
は、アクセル設定器24によるアクセルセットの上限が
通常の上限より低回転に制限され、クレーンモードでア
クセル設定器24を不用意に最高回転速度位置に操作し
ても、実際のアクセルセットは予め設定されたクレーン
モード用の最高回転速度に制限され、負荷を吊った状態
でフロント装置9が高速で作動するようなことが未然に
回避されるようになっている。
の油圧回路図
正面図
Claims (3)
- 【請求項1】 フロント装置を通常の掘削作業に使用す
る掘削作業モードと、フロント装置の先端に吊り負荷を
作用させて使用するクレーンモードとに切換え可能に構
成したバックホウにおいて、 フロント装置の姿勢を検出する手段と、現在の吊り荷重
を検出する手段と、検出されたフロント装置の現在の姿
勢に基づいて演算された定格荷重と、検出された現在の
吊り荷重を表示する表示装置とを備えるに、 前記前記表示装置の表示パネルにアナログ表示部を備
え、定格荷重をアナログスケールに対するスポットマー
クで表示するとともに、前記吊り荷重をアナログスケー
ルに沿って移動する可動マークで表示するよう構成し、 かつ、フロント装置に姿勢に起因する不具合事項の発生
を表示する文字表示を、前記アナログ表示とともに実行
するよう構成してあることを特徴とするバックホウ。 - 【請求項2】 クレーンモードが起動されると、前記ア
ナログ表示と並んで定格荷重と現在の吊り荷重が数値表
示されるように構成してあり、前記不具合事項の発生の
表示は、定格荷重と現在の吊り荷重の数値表示に代えて
行われるように構成してあることを特徴とする請求項1
記載のバックホウ。 - 【請求項3】 センサ類の異常が発生すると表示パネル
全体を使って異常項目を文字表示するよう構成してある
ことを特徴とする請求項1または2記載のバックホウ。
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