JP2744571B2 - バックホウ - Google Patents

Description

【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において、運
転部の最外側を覆う外部フレームと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、運転部の最外側を
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２−２５２８２６号公報に開示されてい
る。この構造においては、運転部の最外側を覆う外部フ
レーム（前記公報の第３図及び第４図中の３）から、外
方に所定距離だけ離れた平面状の牽制面（前記公報の第
３図及び第４図中のＮ）を空間上に設定し、バックホウ
装置のバケット（前記公報の第３図及び第４図中の８）
の位置を検出する位置センサー（前記公報の第１図中の
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）を設けている。そして、位置センサ
ーの検出に基づき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、バックホウ装置駆動用の油圧シリ
ンダの制御弁を中立位置に強制的に戻し操作し、バック
ホウ装置を停止させる牽制手段を備えている。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より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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述のように単純な平
面状の牽制面を設定すると、運転部の外部フレームとバ
ケットとの接触は余裕を持って回避できるのであるが、
その余裕の分だけバケットを運転部側に接近操作できな
くなって、バケットの作業範囲が狭められることにな
り、改善の余地がある。

【０００４】バックホウにおいては前記公報のように、
旋回台に上下揺動自在に連結された第１ブーム部分（前
記公報の第３図中の１０Ａ）と、この第１ブーム部分の
先端に左右揺動自在に連結された第２ブーム部分（前記
公報の第３図中の１０Ｂ）とを備えてブーム（前記公報
の第３図中の１０）を構成し、第２ブーム部分の先端に
アーム及びバケットを揺動操作自在に連結してバックホ
ウ装置を構成しているものがあり、これにより第１ブー
ム部分に対して第２ブーム部分を左右に揺動操作して、
アーム及びバケットを左右に横移動できる。本発明は、
前述のような第１ブーム部分及び第２ブーム部分により
ブームを構成して、第２ブーム部分を左右に揺動操作で
きる構成を有効に利用することにより、前述のような牽
制面を空間上に設定したバックホウにおいて、バケット
の作業範囲を広く取ることができるように構成すること
を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うに、旋回台に上下揺動自在に連結された第１ブーム部
分と、この第１ブーム部分の先端に左右揺動自在に連結
された第２ブーム部分とを備えてブームを構成し、第２
ブーム部分の先端にアーム及びバケットを揺動操作自在
に連結してバックホウ装置を構成すると共に、バックホ
ウ装置と運転部とを旋回台の左右に並べて配置してある
バックホウにおいて、次のように構成することにある。
つまり、

【０００６】〔１〕アームをその揺動範囲の端部にまで
掻き込み側に操作した状態で、バケットが運転部の最外
側を覆う外部フレームに接触せずに近接する位置に、第
２ブーム部分及び第１ブーム部分を操作した近接状態に
おいて、この近接状態での第１ブーム部分に対する第２
ブーム部分の左右角度を左右境界角度として設定する左
右境界設定手段と、この近接状態での旋回台に対する第
１ブーム部分の上下角度を上下境界角度として設定する
上下境界設定手段と、左右境界角度での第２ブーム部分
の先端の位置から右又は左の運転部側の範囲において、
運転部の外部フレームから外方に所定距離だけ離れた第
１牽制面を空間上に上下に亘って設定する第１設定手段
と、左右境界角度での第２ブーム部分の先端の位置から
運転部とは反対側の範囲において、上下境界角度に対応
するバケットの位置から上側の範囲で、運転部の外部フ
レームから外方に所定距離だけ離れた第２牽制面を空間
上に設定する第２設定手段とを備えると共に、バケット
の位置を検出する位置センサーと、この位置センサーの
検出に基づき、バケットが第１牽制面及び第２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
駆動用の油圧シリンダを停止させてこれを牽制阻止する
牽制手段とを備えてある。 〔２〕前項〔１〕の構成において、左右境界角度を右又
は左の角度に変更操作可能な変更手段を備えてある。

【０００７】

【作用】

〔Ｉ〕前項〔１〕のように構成すると例えば図５及び図
６に示すように、アーム５をその揺動範囲の端部にまで
掻き込み側に操作した状態で、バケット６が運転部２７
の外部フレーム２９に接触せずに近接する位置に、第２
ブーム部分４ｂ及び第１ブーム部分４ａを操作すると、
この近接状態での第１ブーム部分４ａに対する第２ブー
ム部分４ｂの左右角度が、左右境界角度Ｆ１として設定
され、この近接状態での旋回台２に対する第１ブーム部
分４ａの上下角度が、上下境界角度Ｆ２として設定され
る。このように左右及び上下境界角度Ｆ１，Ｆ２が設定
されると、例えば図４及び図６に示すように左右境界角
度Ｆ１から運転部２７側の範囲において、第１牽制面Ａ
１，Ａ２が空間上に設定され、例えば図５及び図６に示
すように左右境界角度Ｆ１から運転部２７とは反対側の
範囲において、上下境界角度Ｆ２に対応するバケット６
の位置から上側の範囲で、第２牽制面Ｂ１，Ｂ２が空間
上に設定される。

【０００８】この場合、図５及び図６に示すように上下
境界角度Ｆ２に対応するバケット６の位置から下側の範
囲（軌跡Ｊの範囲）では、第２牽制面Ｂ１，Ｂ２は設定
されない。従って、この上下境界角度Ｆ２に対応するバ
ケット６の位置から下側の範囲（軌跡Ｊの範囲）におい
ては、他の第１及び第２牽制面Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２
でバケット６が止められる状態よりも、バケット６をさ
らに運転部２７側に入り込ませることができる。これに
より、単純な平面状の牽制面を運転部２７の全面に対し
て設定するよりも、上下境界角度Ｆ２に対応するバケッ
ト６の位置から下側の範囲（軌跡Ｊの範囲）の部分だ
け、バケット６の作業範囲を広くすることができる。

【０００９】この軌跡Ｊは、アーム５を作動範囲の端部
にまで掻き込み側に操作し、第１ブーム部分４ａを上下
に揺動操作した際にバケット６が描く軌跡である。従っ
て、この軌跡Ｊは第１ブーム部分４ａ、アーム５及びバ
ケット６をその作動範囲の限界にまで操作した状態での
バケット６の位置なので、第１ブーム部分４ａ、アーム
５及びバケット６の操作により、この軌跡Ｊを越えてバ
ケット６を運転部２７側に入り込ませることは不可能で
ある。これにより、軌跡Ｊがどれだけ運転部２７に近接
したものであっても、この軌跡Ｊの範囲でバケット６が
運転部２７に接触するようなことはないのである。

【００１０】例えば図５に示すようにバケット６が軌跡
Ｊ上に位置している状態で、図６の第２ブーム部分４ｂ
を左揺動側（運転部２７側）に操作すると、バケット６
が軌跡Ｊを越えて運転部２７側に入り込むような状態と
なる。しかし、このように第２ブーム部分４ｂを左揺動
側に操作しようとすると、図４及び図６に示すようにバ
ケット６が軌跡Ｊの隣の第１牽制面Ａ１，Ａ２に達し
て、この第１牽制面Ａ１，Ａ２を越えて運転部２７側に
入り込むような状態となるので、牽制手段の作用により
第２ブーム部分４ｂの左揺動側への操作は実際には行え
ない。又、このバックホウをトラック等で運搬する場
合、道路上での運搬時に高さ制限があるので、例えば図
５に示すようにバケット６が軌跡Ｊ上に位置した状態で
第１ブーム部分４ａを下降操作すれば、アーム５を掻き
込み側に操作した状態で第１ブーム部分４ａを充分に下
げることができるので、バックホウをトラック等に無理
なく載せることができる。

【００１１】〔ＩＩ〕例えば図４，５，６に示すよう
に、左右境界角度Ｆ１に基づき第１及び第２牽制面Ａ
１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２が設定された状態において、前項
〔２〕のように構成して左右境界角度Ｆ１を、例えば運
転部２７側（図６の紙面左方）に変更すると、左右方向
での第１牽制面Ａ１，Ａ２の範囲が狭くなり、第２牽制
面Ｂ１，Ｂ２の範囲（図５の軌跡Ｊ）の範囲が広くな
る。逆に、左右境界角度Ｆ１を例えば運転部２７とは反
対側（図６の紙面右方）に変更すると、左右方向での第
１牽制面Ａ１，Ａ２の範囲が広くなり、第２牽制面Ｂ
１，Ｂ２の範囲（図５の軌跡Ｊ）の範囲が狭くなる。こ
のように、左右境界角度Ｆ１を左右に変更することによ
り、各種の作業形態や作業環境に適するように、第２牽
制面Ｂ１，Ｂ２の範囲、特に図５の軌跡Ｊの範囲を大小
に変更できるのである。

【００１２】

【発明の効果】単純な平面状の牽制面を運転部の全面に
対して設定するのではなく、請求項１のようにバケット
をいくら接近させても運転部に接触することがない部分
は、牽制面を形成しないようにすることにより、バケッ
トの作業範囲を広くすることができるようになって、バ
ックホウの作業性を向上させるとができた。請求項２の
ように構成すると、牽制面が形成されない範囲を各種の
作業形態や作業環境に適するように大小に変更できるの
で、バックホウの作業性をさらに向上させることができ
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （１）図９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にドーザ２０及びこの上部に
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。このバックホウ装置３は、油圧シ
リンダ１１により上下に揺動駆動されるブーム４、油圧
シリンダ１２により前後に揺動駆動されるアーム５、及
び油圧シリンダ１３により掻き込み揺動駆動されるバケ
ット６を備えて構成されている。そして、旋回台２の旋
回駆動用として油圧モータ１４が備えられている。

【００１４】バックホウ装置３におけるブーム４は図９
及び図６に示すように、旋回台２に対して上下に揺動自
在に連結された第１ブーム部分４ａと、この第１ブーム
部分４ａの前端の軸芯Ｐ１周りに左右揺動自在に連結さ
れた第２ブーム部分４ｂと、この第２ブーム部分４ｂの
前端の軸芯Ｐ２周りに左右揺動自在に連結された支持ブ
ラケット４ｃとで構成されており、この支持ブラケット
４ｃにアーム５が連結されている。そして、第１ブーム
部分４ａと支持ブラケット４ｃ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を揺動操作することによ
って、アーム５及びバケット６を平行に左右移動させる
ことができるように構成している。

【００１５】図８に示すようにブーム４における第１ブ
ーム部分４ａの油圧シリンダ１１に対する制御弁２１、
ブーム４における第２ブーム部分４ｂの油圧シリンダ７
に対する制御弁２５、アーム５の油圧シリンダ１２に対
する制御弁２２、バケット６の油圧シリンダ１３に対す
る制御弁２３、及び旋回台２の油圧モータ１４に対する
制御弁２４が備えられている。この制御弁２１〜２５は
３位置切換式でパイロット操作型式であり、パイロット
圧に基づく開度調節により流量制御が可能である。そし
て、各制御弁２１〜２５に対して、開度操作用のパイロ
ット圧を発生する電磁比例減圧弁型式のパイロット弁３
１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ，３４
ａ，３４ｂ，３５ａ，３５ｂが設けられている。

【００１６】図８，６，９に示すように、旋回台２に右
操作レバー９及び左操作レバー１０が備えられている。
この右及び左操作レバー９，１０は前後左右に操作自在
であり、右操作レバー９の前後方向の操作位置を検出す
るポテンショメータ１５、左右方向の操作位置を検出す
るポテンショメータ１６が備えられると共に、左操作レ
バー１０の前後方向の操作位置を検出するポテンショメ
ータ１７、左右方向の操作位置を検出するポテンショメ
ータ１８が備えられている。そして、各ポテンショメー
タ１５〜１８からの操作信号が制御装置１９に入力され
ている。又、旋回台２の前側下部に操作ペダル２６が設
けられ、この操作ペダル２６からの操作信号が制御装置
１９に入力されている。

【００１７】以上の構成により、右操作レバー９を前又
は後に操作するとこれに基づきパイロット弁３１ａ，３
１ｂがパイロット圧を発生し、制御弁２１が第１ブーム
部分４ａの下降側又は上昇側に操作され、右又は左に操
作するとこれに基づきパイロット弁３３ａ，３３ｂがパ
イロット圧を発生し、制御弁２３がバケット６の排土側
又は掻き込み側に操作される。又、左操作レバー１０を
前又は後に操作するとこれに基づきパイロット弁３２
ａ，３２ｂがパイロット圧を発生し、制御弁２２がアー
ム５の上げ側又は掻き込み側に操作され、右又は左に操
作するとこれに基づきパイロット弁３４ａ，３４ｂがパ
イロット圧を発生し、制御弁２４が右旋回側又は左旋回
側に操作される。操作ペダル２６を右又は左に踏み分け
るとこれに基づきパイロット弁３５ａ，３５ｂがパイロ
ット圧を発生し、制御弁２５が第２ブーム部分４ｂの右
又は左揺動側に操作される。

【００１８】以上の操作において、右及び左操作レバー
９，１０用の各ポテンショメータ１５〜１８は右及び左
操作レバー９，１０の操作方向だけではなく、その中立
位置からの操作量も検出している。これにより、右及び
左操作レバー９，１０の操作量が大きい程、パイロット
弁３１ａ〜３４ｂのパイロット圧が大となり制御弁２１
〜２４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を大きく操作する程、油圧シリンダ１１
〜１３及び油圧モータ１４が高速で作動するように構成
している。

【００１９】（２）−１ 次に、旋回台２の運転部２７に対して設定される上及び
下第１牽制面Ａ１，Ａ２、上及び下第２牽制面Ｂ１，Ｂ
２について説明する。図６及び図９に示すように旋回台
２においては、右側にバックホウ装置３が配置され、左
側に運転席２８や右及び左操作レバー９，１０等で構成
された運転部２７が配置されている。そして、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２７と
を仕切る窓付きの縦仕切り板２９（運転部２７の最外側
部を覆う外部フレームに相当）が設けられており、この
縦仕切り板２９の上端に旋回台２の外側に沿った半円形
状の上仕切り板３０（運転部２７の最外側部を覆う外部
フレームに相当）が固定されている。

【００２０】図９及び図８に示すように、旋回台２に対
する第１ブーム部分４ａ（ブーム４）の上下角度を検出
するポテンショメータ３６（位置センサーに相当）、第
１ブーム部分４ａに対する第２ブーム部分４ｂの左右角
度を検出するポテンショメータ３７（位置センサーに相
当）、支持ブラケット４ｃに対するアーム５の前後角度
を検出するポテンショメータ３８（位置センサーに相
当）、及びアーム５に対するバケット６の前後角度を検
出するポテンショメータ３９（位置センサーに相当）が
設けられており、この各ポテンショメータ３６〜３９か
らの検出信号が制御装置１９に入力されている。

【００２１】（２）−２ 上及び下第１牽制面Ａ１，Ａ２、上及び下第２牽制面Ｂ
１，Ｂ２については、次のような手順で設定する。図１
に示すように、運転部２７の作業者は右及び左操作レバ
ー９，１０を操作して、アーム５を作動範囲の端部にま
で掻き込み側に操作し（ステップＳ１）、バケット６を
作動範囲の端部にまで排土側に操作する（ステップＳ
２）。このような操作を行うと、アーム５及びバケット
６の動作の機械的なガタが作動範囲の一方側に寄せられ
て、この機械的なガタが見掛け上消去された状態とな
る。

【００２２】この状態において、右操作レバー９を前後
に操作して第１ブーム部分４ａをゆっくりと上下に揺動
操作し、操作ペダル２６を左右に踏み操作して第２ブー
ム部分４ａをゆっくりと左右に揺動操作していき、バケ
ット６の先端を運転部２７に近接する所望の位置に持っ
ていく（ステップＳ３）。そして、このバケット６の近
接状態でバックホウ装置３を停止させた状態において、
図８の記憶ボタン４１を押し操作すると（ステップＳ
４）、この近接状態でのポテンショメータ３７の検出値
（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）が、左右境界角度Ｆ１として記憶され（ステッ
プＳ５）（左右境界設定手段に相当）、ポテンショメー
タ３６の検出値（旋回台２に対する第１ブーム部分４ａ
の上下角度）が、上下境界角度Ｆ２として記憶される
（ステップＳ６）（上下境界設定手段に相当）。

【００２３】図５及び図６に示す状態は第１ブーム部分
４ａに対し第２ブーム部分４ｂを左右揺動範囲の中央に
位置させた状態において、第１ブーム部分４ａを上昇操
作していき、バケット６の先端が縦仕切り板２９から所
定距離（例えば５０ミリメートル程度）の位置に達した
段階で第１ブーム部分４ａを停止させて、図８の記憶ボ
タン４１を押し操作した状態である。これにより、図６
に示すように第２ブーム部分４ｂの左右揺動範囲の中央
が左右境界角度Ｆ１として記憶され、図５に示す第１ブ
ーム部分４ａの上下角度が上下境界角度Ｆ２として記憶
されたのである。

【００２４】以上のようにして左右境界角度Ｆ１及び上
下境界角度Ｆ２が記憶されると、図６に示すように第２
ブーム部分４ｂを左右境界角度Ｆ１に位置させている状
態においてバケット６の左側面から左側（運転部２７）
側の範囲に、図４に示すような上第１牽制面Ａ１及び下
第１牽制面Ａ２が、制御装置１９内に設定される（ステ
ップＳ７）（第１設定手段に相当）。この上第１牽制面
Ａ１は運転部２７の上下中程から上方及び天井側に亘
り、縦仕切り板２９及び上仕切り板３０より外方に所定
距離だけ離れた平面状で形成されている。下第１牽制面
Ａ２は上第１牽制面Ａ１の下端から下方に亘って形成さ
れるもので、第１ブーム部分４ａを旋回台２との支持点
４０周りに上下に揺動操作した際に、バケット６の先端
が描く側面視円弧状の軌跡を下第１牽制面Ａ２としてい
る。そして、図４に示すように地面Ｇから所定の高さに
ある所定位置Ｄより上方の範囲において、上第１及び下
第１牽制面Ａ１，Ａ２、から所定距離だけ外方に離れた
面が設定されて、この空間の面と上第１及び下第１牽制
面Ａ１，Ａ２との間が、前牽制領域Ｅ１として制御装置
１９内に設定される（ステップＳ８）。

【００２５】次に、図６に示すように第２ブーム部分４
ｂを左右境界角度Ｆ１に位置させている状態においてバ
ケット６の左側面から右側（運転部２７とは反対）側の
範囲に、図５に示すような上第２牽制面Ｂ１及び下第２
牽制面Ｂ２が、制御装置１９内に設定される（ステップ
Ｓ９）（第２設定手段に相当）。図５に示すように、ア
ーム５を作動範囲の端部にまで掻き込み側に操作し、バ
ケット６を作動範囲の端部にまで排土側に操作して、第
２ブーム部分４ｂを左右境界角度Ｆ１に位置させている
状態において、第１ブーム部分４ａを上下に揺動操作す
ると、バケット６の先端は第１ブーム部分４ａの支持点
４０を中心とした側面視円弧状の軌跡Ｊを描くことにな
る。この軌跡Ｊの上端が上下境界角度Ｆ２に対応するこ
とになるのであり、軌跡Ｊの上端から上側の範囲におい
て軌跡Ｊとは逆の側面視円弧状の下第２牽制面Ｂ２が形
成されている。そして、下第２牽制面Ｂ２の上端から上
方及び天井側に亘り、縦仕切り板２９及び上仕切り板３
０より外方に所定距離だけ離れた平面状に、上第２牽制
面Ｂ１が形成されている。そして、図５に示すように地
面Ｇから所定の高さにある所定位置Ｄより上方の範囲に
おいて、上第２及び下第２牽制面Ｂ１，Ｂ２、軌跡Ｊか
ら所定距離だけ外方に離れた面が設定され、この空間の
面と上第２及び下第２牽制面Ｂ１，Ｂ２、軌跡Ｊとの間
が、前牽制領域Ｅ１として制御装置１９内に設定される
（ステップＳ１０）。

【００２６】以上のようにして、上第２及び下第２牽制
面Ｂ１，Ｂ２が設定されると、図６に示すように上第２
及び下第２牽制面Ｂ１，Ｂ２の左端から後方に亘り、縦
仕切り板２９から右方に所定距離だけ離れた平面状の横
牽制面Ｃが、制御装置１９内に設定される（ステップＳ
１１）。そして、横牽制面Ｃから所定距離だけ右方に離
れた面が設定されて、この空間の面と横牽制面Ｃとの間
が、横牽制領域Ｅ２として制御装置１９内に設定される
（ステップＳ１２）。このような上第１及び下第１牽制
面Ａ１，Ａ２、上第２及び下第２牽制面Ｂ１，Ｂ２、横
牽制面Ｃ、前及び横牽制領域Ｅ１，Ｅ２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と一緒に移動して行くものである。

【００２７】（３）以上のようにして制御装置１９内に
設定記憶される上第１及び下第１牽制面Ａ１，Ａ２、上
第２及び下第２牽制面Ｂ１，Ｂ２の範囲は、制御装置１
９内の記憶を消去して、図１に示す操作を再び行うこと
によって変更することができる。図５及び図６に示す状
態は、第１ブーム部分４ａに対し第２ブーム部分４ｂを
左右揺動範囲の中央に位置させた状態において、第１ブ
ーム部分４ａを上昇操作していき、バケット６の先端が
縦仕切り板２９から所定距離の位置に達した段階で第１
ブーム部分４ａを停止させて、図８の記憶ボタン４１を
押し操作した状態である。

【００２８】これに対し第１ブーム部分４ａを下げた状
態において、アーム５を作動範囲の端部にまで掻き込み
側に操作し、バケット６を作動範囲の端部にまで排土側
に操作して、第２ブーム部分４ｂを図 の中央の位置か
ら少し左側（運転部２７側）に揺動操作する。そして、
この状態において第１ブーム部分４ａを上昇操作してい
き、バケット６の先端が縦仕切り板２９から所定距離
（例えば５０ミリメートル程度）の位置に達した段階で
第１ブーム部分４ａを停止させて、図８の記憶ボタン４
１を押し操作してやる。

【００２９】このように、第２ブーム部分４ｂを左側に
揺動操作していると、その揺動分だけアーム５及び図５
のバケット６の先端の軌跡Ｊが運転部２７側に接近する
ことになるので、この状態で第１ブーム部分４ａを上昇
させれば、図５に示す上下境界角度Ｆ２よりも低い角度
で、バケット６の先端が縦仕切り板２９から所定距離に
達することになる。従って、この状態で記憶ボタン４１
を押し操作すると、図６に示す左右境界角度Ｆ１よりも
左側（運転部２７側）に寄った角度で、左右境界角度Ｆ
１が記憶されるのであり（左右境界角度Ｆ１の変更手段
に相当）、図５に示す上下境界角度Ｆ２よりも下側の角
度で、上下境界角度Ｆ２が記憶される。そして、この新
たに記憶された左右及び上下境界角度Ｆ１，Ｆ２に対し
て、上第１及び下第１牽制面Ａ１，Ａ２、上第２及び下
第２牽制面Ｂ１，Ｂ２、横牽制面Ｃ、前及び横牽制領域
Ｅ１，Ｅ２が設定されるのである。

【００３０】（４）−１ 次に、上第１及び下第１牽制面Ａ１，Ａ２、上第２及び
下第２牽制面Ｂ１，Ｂ２、前牽制領域Ｅ１に対するバッ
クホウ装置３の制御について説明する。制御装置１９に
おいては図２に示すように、ポテンショメータ３６〜３
９からの検出信号による第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、アーム５及びバケ
ット６の前後角度と、第１ブーム部分４ａ、第２ブーム
部分４ｂ、アーム５及びバケット６の各長さとにより、
バケット６の先端の位置及びバケット６の底部の位置を
常時算出している（ステップＳ２１，Ｓ２２）。そし
て、ポテンショメータ３６〜３９の検出値を微分処理す
ることにより、バケット６の先端及び底部の移動方向及
び移動速度を算出している。

【００３１】これにより、図４に示すようにバケット６
が旋回台２の前方に位置している状態において、バケッ
ト６の先端が底部よりも旋回台２に近い場合（ステップ
Ｓ２３）、バケット６の先端が図４，５，６の前牽制領
域Ｅ１に入り込むと（ステップＳ２４）、パイロット弁
３１ａ〜３２ｂ，３５ａ，３５ｂが操作されて右及び左
操作レバー９，１０、操作ペダル２６の操作に関係な
く、第１及び第２ブーム部分４ａ，４ｂの油圧シリンダ
１１，７、アーム５の油圧シリンダ１２の作動速度が減
速操作される（ステップＳ２５）。この場合、バケット
６の先端が前牽制領域Ｅ１に入り込んで上第１及び下第
１牽制面Ａ１，Ａ２、上第２及び下第２牽制面Ｂ１，Ｂ
２、軌跡Ｊに接近するほど、油圧シリンダ１１，７，１
２が大きく減速操作される。逆に、バケット６の先端が
上第１牽制面Ａ１等から離れる方向に第１及び第２ブー
ム部分４ａ，４ｂ、アーム５が操作された場合には、前
述の減速とは逆に前牽制領域Ｅ１内で、油圧シリンダ１
１，７，１２の作動速度が増速操作されて行き、前牽制
領域Ｅ１から出たときに元の速度に戻し操作される。

【００３２】（４）−２ そして、バケット６の先端が図４及び図５の上第１牽制
面Ａ１、又は上第２牽制面Ｂ１に達したとする（ステッ
プＳ２６）。この場合、アーム５を掻き込み側に操作し
ても第１ブーム部分４ａを上昇側に操作しても、又、第
２ブーム部分４ｂを左揺動側（運転部２７側）に操作し
ても、バケット６の先端が上第１又は上第２牽制面Ａ
１，Ｂ１を越えて運転部２７側に入り込んでくる。

【００３３】従って、バケット６の先端が上第１又は上
第２牽制面Ａ１，Ｂ１に達した状態で、左操作レバー１
０でアーム５を掻き込み側に、右操作レバー９で第１ブ
ーム部分４ａを上昇側に、又、操作ペダル２６で第２ブ
ーム部分４ｂを左揺動側に操作しようとしても、パイロ
ット弁３１ａ〜３２ｂ，３５ａ，３５ｂのパイロット圧
が消えて、制御弁２１，２２，２５により、油圧シリン
ダ１１，７，１２が停止操作される（ステップＳ２７，
Ｓ２８，Ｓ２９）（牽制手段に相当）。逆にバケット６
の先端が上第１又は上第２牽制面Ａ１，Ｂ１に達した状
態で、アーム５の上げ操作、第１ブーム部分４ａの下降
操作及び第２ブーム部分４ｂの右揺動操作は、バケット
６の先端が上第１又は上第２牽制面Ａ１，Ｂ１から離れ
る方向の操作なので、これらの操作は支障なく行える。

【００３４】そして、バケット６の先端が上第１又は上
第２牽制面Ａ１，Ｂ１に達した状態で、油圧シリンダ１
３によるバケット６の操作は、以下の説明のような条件
下において可能に構成されている。つまり、図３及び図
７に示すようにバケット６の先端が上第１又は上第２牽
制面Ａ１，Ｂ１に位置している状態において、上第１又
は上第２牽制面Ａ１，Ｂ１に直交した姿勢Ｈを挟んだ設
定範囲Ｆ内にバケット６の姿勢が位置していれば（ステ
ップＳ３０）、この設定範囲Ｆ内において油圧シリンダ
１３によるバケット６の上下揺動操作が可能である（ス
テップＳ３１）。そして、バケット６が設定範囲Ｆを越
えた上向き姿勢で、その先端が上第１又は上第２牽制面
Ａ１，Ｂ１に位置している状態では、バケット６を下方
に揺動操作するとバケット６の先端が上第１又は上第２
牽制面Ａ１，Ｂ１を越えて運転部２７側に大きく入り込
むので、このような場合にはバケット６を現在の状態か
ら上方にしか揺動操作できない（ステップＳ３２）。逆
にバケット６が設定範囲Ｆを越えた下向き姿勢で、その
先端が上第１又は上第２牽制面Ａ１，Ｂ１に位置してい
る状態では、バケット６を上方に揺動操作するとバケッ
ト６の先端が上第１又は上第２牽制面Ａ１，Ｂ１を越え
て運転部２７側に大きく入り込むので、このような場合
にはバケット６を現在の状態から下方にしか揺動操作で
きない（ステップＳ３３）。

【００３５】（４）−３ 次に、図２に示すようにバケット６の先端が図４の下第
１牽制面Ａ２に達したとする（ステップＳ２６）。この
場合、アーム５を掻き込み側に操作しても、第２ブーム
部分４ｂを左揺動側（運転部２７側）に操作しても、バ
ケット６の先端が下第１牽制面Ａ２を越えて運転部２７
側に入り込んでくる。しかし、図４の実線で示す位置に
バケット６を位置させている状態において、第１ブーム
部分４ａを旋回台２との支持点４０周りに上下に揺動操
作した際に、バケット６の先端が描く側面視円弧状の軌
跡を下第１牽制面Ａ２としている。これにより、バケッ
ト６の先端が下第１牽制面Ａ２に達した状態で第１ブー
ム部分４ａを上昇及び下降操作しても、バケット６の先
端は下第１牽制面Ａ２上を移動するだけで、バケット６
の先端が下第１牽制面Ａ２を越えて運転部２７側に入り
込んでくることはない。

【００３６】従って、バケット６の先端が下第１牽制面
Ａ２に達した状態で、左操作レバー１０でアーム５を掻
き込み側に、操作ペダル２６で第２ブーム部分４ｂを左
揺動側に操作しようとしても、パイロット弁３２ａ，３
２ｂ，３５ａ，３５ｂのパイロット圧が消えて、制御弁
２２，２５により油圧シリンダ１２，７が停止操作され
る（ステップＳ３４，Ｓ３５）（牽制手段に相当）。し
かし、右操作レバー９による第１ブーム部分４ａの上昇
及び下降操作は支障なく行える。そして、バケット６の
先端が下第１牽制面Ａ２に達した状態で、アーム５の上
げ操作及び第２ブーム部分４ｂの右揺動操作は、バケッ
ト６の先端が下第１牽制面Ａ２から離れる方向の操作な
ので、これらの操作は支障なく行える。又、バケット６
の先端が下第１牽制面Ａ２に達した状態で、油圧シリン
ダ１３によるバケット６の操作は、前項（４）−２の説
明のような条件下において可能である（図３のステップ
Ｓ３０〜Ｓ３３）。

【００３７】（４）−４ 次に、図２に示すようにバケット６の先端が図５及び図
６の下第２牽制面Ｂ２に達したとする（ステップＳ２
６）。この場合、前項（４）−２の上第１及び上第２牽
制面Ａ１，Ｂ１の場合と同様に、アーム５を掻き込み側
に操作しても第１ブーム部分４ａを上昇側に操作して
も、又、第２ブーム部分４ｂを左揺動側（運転部２７
側）に操作しても、バケット６の先端が下第２牽制面Ｂ
２を越えて運転部２７側に入り込んでくる。

【００３８】従って、バケット６の先端が下第２牽制面
Ｂ２に達した状態で、左操作レバー１０でアーム５を掻
き込み側に、右操作レバー９で第１ブーム部分４ａを上
昇側に、操作ペダル２６で第２ブーム部分４ｂを左揺動
側に操作しようとしても、パイロット弁３１ａ〜３２
ｂ，３５ａ，３５ｂのパイロット圧が消えて、制御弁２
１，２２，２５により、油圧シリンダ１１，７，１２が
停止操作される（ステップＳ３６，Ｓ３７，Ｓ３８）
（牽制手段に相当）。逆にバケット６の先端が下第２牽
制面Ｂ２に達した状態で、アーム５の上げ操作、第１ブ
ーム部分４ａの下降操作及び第２ブーム部分４ｂの右揺
動操作は、バケット６の先端が下第２牽制面Ｂ２から離
れる方向の操作なので、これらの操作は支障なく行え
る。

【００３９】アーム５の先端でバケット６が揺動操作さ
れた際、バケット６の先端が描く円弧軌跡と、下第２牽
制面Ｂ２とを略同じに設定している。これにより、バケ
ット６の先端が下第２牽制面Ｂ２上に位置している状態
（図５の状態）で、アーム５の先端でバケット６を揺動
操作しても、バケット６の先端が下第２牽制面Ｂ２を越
えて運転部２７側に入り込むことはない。従って、バケ
ット６の先端が下第２牽制面Ｂ２上に位置している場
合、図３のステップＳ３０〜Ｓ３３のような、バケット
６の揺動操作に対する規制は行われない。

【００４０】（４）−５ 図５に示す軌跡Ｊに対して前牽制領域Ｅ１は設定されて
いるが、この軌跡Ｊ上にバケット６の入り込みを阻止す
る下第２牽制面Ｂ２等は設定されていない。しかし、前
項（２）−２に記載のように、アーム５を作動範囲の端
部にまで掻き込み側に操作し、バケット６を作動範囲の
端部にまで排土側に操作して、第１ブーム部分４ａを上
下に揺動操作した際に、バケット６の先端が描く軌跡を
軌跡Ｊとしている。従って、この軌跡Ｊは第１ブーム部
分４ａ、アーム５及びバケット６をその作動範囲の限界
にまで操作した状態でのバケット６の先端の位置なの
で、第１ブーム部分４ａ、アーム５及びバケット６の操
作により、この軌跡Ｊを越えてバケット６の先端を運転
部２７側に入り込ませることは不可能である。これによ
り、軌跡Ｊに対して下第２牽制面Ｂ２等を設定しなくて
も、この軌跡Ｊの範囲でバケット６の先端が運転部２７
に接触するようなことはない。

【００４１】バケット６の先端が軌跡Ｊ上に位置してい
る状態で、第２ブーム部分４ｂを左揺動側（運転部２７
側）に操作すると、バケット６の先端が軌跡Ｊを越えて
運転部２７側に入り込むような状態となる。しかし、こ
のように第２ブーム部分４ｂを左揺動側に操作しようと
すると、図６及び図４に示すようにバケット６の先端が
軌跡Ｊの左隣の下第１牽制面Ａ２に達して、この下第１
牽制面Ａ２を越えて運転部２７側に入り込むような状態
となるので、前項（４）−３の記載及び図２のステップ
Ｓ２９により、第２ブーム部分４ｂの左揺動側への操作
は実際には行えない。

【００４２】（５）次に、横牽制面Ｃ及び横牽制領域Ｅ
２に対するバックホウ装置３の制御について説明する。
制御装置１９においては前述と同様に、ポテンショメー
タ３６〜３９からの信号による第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、アーム５及び
バケット６の前後角度と、第１ブーム部分４ａ、第２ブ
ーム部分４ｂ、アーム５及びバケット６の各長さとによ
り、バケット６の左横側面の位置を常時算出している。
そして、ポテンショメータ３６〜３９の検出値を微分処
理することにより、バケット６の左横側面の移動方向及
び移動速度を算出している。

【００４３】図６に示すバケット６を運転部２７の右横
に位置させている場合において、油圧シリンダ７により
第２ブーム部分４ｂを運転部２７側に揺動操作させて、
バケット６の左横側面が横牽制領域Ｅ３に入り込むと、
パイロット弁３５ａ，３５ｂが操作されて操作ペダル２
６の操作に関係なく、第２ブーム部分４ｂの油圧シリン
ダ７の作動速度が減速操作される。この場合、バケット
６の左横側面が横牽制領域Ｅ２に入り込んで横牽制面Ｃ
に接近するほど、大きく減速操作される。逆に、バケッ
ト６の左横側面が横牽制面Ｃから離れる方向に第２ブー
ム部分４ｂが操作された場合には、前述の減速とは逆に
横牽制領域Ｅ２内で第２ブーム部分４ｂの油圧シリンダ
７の作動速度が増速操作されて行き、横牽制領域Ｅ２か
ら出たときに元の速度に戻し操作される。そして、バケ
ット６の左横側面が横牽制面Ｃに達してこれから少しで
も横牽制面Ｃを越えて運転部２７側に操作されようとし
た場合には、パイロット弁３５ａ，３５ｂのパイロット
圧が消えて、制御弁２５により第２ブーム部分４ｂの油
圧シリンダ７が停止操作される。

【００４４】（６）次に、所定位置Ｄから下方の領域で
のバックホウ装置３の制御について説明する。以上のよ
うに、図４及び図５に示す所定位置Ｄから上方の領域に
おいては、前牽制領域Ｅ１及び横牽制領域Ｅ２が設定さ
れているが、所定位置Ｄから下方の領域においてはこの
ようなものは設定されていない（図２のステップＳ２４
からステップＳ２６に移行）。従って、バケット６の先
端が下第１牽制面Ａ２に達するまでは右及び左操作レバ
ー９，１０、操作ペダル２６の操作に基づいた速度で、
バックホウ装置３の油圧シリンダ１１，７，１２が操作
される。そして、バケット６の先端が下第１牽制面Ａ２
に達した場合（ステップＳ２６）、アーム５の掻き込み
側の操作及び第２ブーム部分４ｂの左揺動側の操作は行
えないが（ステップＳ３４，Ｓ３５）、第１ブーム部分
４ａの上昇及び下降操作は行える。又、バケット６の操
作は前項（４）−２の条件下において可能である（図３
のステップＳ３０〜Ｓ３３）。

【００４５】〔別実施例〕前述の実施例ではバケット６
の先端、底部及び左横側面を基準として、上第１及び下
第１牽制面Ａ１，Ａ２、上第２及び下第２牽制面Ｂ１，
Ｂ２及び横牽制面Ｃを設定しているが、図９のポテンシ
ョメータ３９を省略し、ポテンショメータ３６，３７，
３８によりアーム５の先端（バケット６の連結点）を基
準として、上第１及び下第１牽制面Ａ１，Ａ２、上第２
及び下第２牽制面Ｂ１，Ｂ２及び横牽制面Ｃを設定して
もよい。

【００４６】前述の実施例では、右及び左操作レバー
９，１０、操作ペダル２６の操作位置をポテンショメー
タ１５〜１８で電気的に検出して、電磁比例減圧弁型式
のパイロット弁３１ａ〜３５ｂによりパイロット操作型
式の制御弁２１〜２５を操作する型式であり、この型式
に本発明を適用しているが、本発明を次のような構成の
バックホウに適用してもよい。つまり、前述の電磁比例
減圧弁型式のパイロット弁３１ａ〜３５ｂを装備せず
に、右及び左操作レバー９，１０、操作ペダル２６の操
作位置をポテンショメータ１５〜１８で電気的に検出し
て、この検出値に基づいて電磁比例減圧弁型式の制御弁
２１〜２５を操作する型式。又、前述のポテンショメー
タ１５〜１８を装備せずに、右及び左操作レバー９，１
０、操作ペダル２６の操作によりパイロット弁（図示せ
ず）を直接機械的に操作し、このパイロット弁からのパ
イロット圧で制御弁２１〜２５を切換操作する型式であ
る。

【００４７】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、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】左右及び上下境界角度、上第１及び下第１牽制
面、上第２及び下第２牽制面、横牽制面、前及び横牽制
領域の設定の手順を示す図

【図２】上第１及び下第１牽制面、上第２及び下第２牽
制面、前牽制領域における制御の流れを示す図

【図３】図２の制御の流れに続くものであり、バケット
の先端が上第１及び下第１牽制面、上第２牽制面に達し
た状態での制御の流れを示す図

【図４】上第１及び下第１牽制面、前牽制領域を示すバ
ックホウの概略側面図

【図５】上第２及び下第２牽制面、その下側の軌跡、前
牽制領域を示すバックホウの概略側面図

【図６】上第１及び下第１牽制面、上第２及び下第２牽
制面、前牽制領域、横牽制面及び横牽制領域を示すバッ
クホウの概略平面図

【図７】バケットの先端が上第１及び下第１牽制面、上
第２牽制面に達した状態での側面図

【図８】バックホウ装置用の各油圧シリンダ、制御弁、
パイロット弁、右及び左操作レバー等の関係を示す図

【図９】バックホウの全体側面図

【符号の説明】

２ 旋回台 ３ バックホウ装置 ４ ブーム ４ａ 第１ブーム部分 ４ｂ 第２ブーム部分 ５ アーム ６ バケット ７，１１，１２，１３ 油圧シリンダ ２７ 運転部 ２９，３０ 外部フレーム ３６，３７，３８，３９ 位置センサー Ａ１，Ａ２ 第１牽制面 Ｂ１，Ｂ２ 第２牽制面 Ｆ１ 左右境界角度 Ｆ２ 上下境界角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−306535（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−333730（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−272155（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−156037（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−228929（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 旋回台（２）に上下揺動自在に連結され
   た第１ブーム部分（４ａ）と、この第１ブーム部分（４
   ａ）の先端に左右揺動自在に連結された第２ブーム部分
   （４ｂ）とを備えてブーム（４）を構成し、前記第２ブ
   ーム部分（４ｂ）の先端にアーム（５）及びバケット
   （６）を揺動操作自在に連結してバックホウ装置（３）
   を構成すると共に、前記バックホウ装置（３）と運転部
   （２７）とを前記旋回台（２）の左右に並べて配置して
   あるバックホウであって、 前記アーム（５）をその揺動範囲の端部にまで掻き込み
   側に操作した状態で、前記バケット（６）が運転部（２
   ７）の最外側を覆う外部フレーム（２９），（３０）に
   接触せずに近接する位置に、前記第２ブーム部分（４
   ｂ）及び第１ブーム部分（４ａ）を操作した近接状態に
   おいて、この近接状態での前記第１ブーム部分（４ａ）
   に対する第２ブーム部分（４ｂ）の左右角度を左右境界
   角度（Ｆ１）として設定する左右境界設定手段と、この
   近接状態での前記旋回台（２）に対する第１ブーム部分
   （４ａ）の上下角度を上下境界角度（Ｆ２）として設定
   する上下境界設定手段と、 前記左右境界角度（Ｆ１）での前記第２ブーム部分（４
   ｂ）の先端の位置から右又は左の前記運転部（２７）側
   の範囲において、前記運転部（２７）の外部フレーム
   （２９），（３０）から外方に所定距離だけ離れた第１
   牽制面（Ａ１），（Ａ２）を空間上に上下に亘って設定
   する第１設定手段と、 前記左右境界角度（Ｆ１）での前記第２ブーム部分（４
   ｂ）の先端の位置から前記運転部（２７）とは反対側の
   範囲において、前記上下境界角度（Ｆ２）に対応するバ
   ケット（６）の位置から上側の範囲で、前記運転部（２
   ７）の外部フレーム（２９），（３０）から外方に所定
   距離だけ離れた第２牽制面（Ｂ１），（Ｂ２）を空間上
   に設定する第２設定手段とを備えると共に、 前記バケット（６）の位置を検出する位置センサー（３
   ６），（３７），（３８），（３９）と、この位置セン
   サー（３６），（３７），（３８），（３９）の検出に
   基づき、前記バケット（６）が前記第１牽制面（Ａ
   １），（Ａ２）及び第２牽制面（Ｂ１），（Ｂ２）を越
   えて運転部（２７）側に入り込もうとすると、前記バッ
   クホウ装置駆動用の油圧シリンダ（７），（１１），
   （１２），（１３）を停止させてこれを牽制阻止する牽
   制手段とを備えてあるバックホウ。
2. 【請求項２】 前記左右境界角度（Ｆ１）を右又は左の
   角度に変更操作可能な変更手段を備えてある請求項１記
   載のバックホウ。