JP2765593B2 - 油圧シヨベルのフロント構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ブーム、アーム、バケツトを有する油圧シ
ヨベルのフロント構造に関する。

〔従来の技術〕

第４図は従来の油圧シヨベルのフロント構造を示す側
面図である。この従来のフロント構造は、運転室を有
し、旋回体を形成する本体１と、この本体１に回動自在
に設けられるブーム２と、このブーム２に第１の連結ピ
ン３を介して回動自在に接続されるアーム４と、このア
ーム４に第２の連結ピン５を介して接続されるバケツト
６と、ブーム２を回動させるブーム用シリンダ７と、ア
ーム４を回動させるアーム用シリンダ８と、バケツト６
を回動させるバケツト用シリンダ９とを含む構成になつ
ている。

なお、法面掘削作業や水平ならし作業を意図してバケ
ツト６に傾斜角センサ10が装着され、本体１には第５図
に例示するように論理判断機能を有し、傾斜角センサ10
から出力される信号に応じた処理をおこなうコントロー
ラ11と、このコントローラ11から出力される信号に応じ
て駆動し、アーム用シリンダ８、ブーム用シリンダ７の
駆動を制御するコントロールバルブ12とが備えられてい
る。

油圧シヨベルにあつては、傾斜した地面等に沿つてバ
ケツト回動角を一定に制御して掘削する第４図に例示す
るような法面掘削がしばしば実施される。この法面掘削
に際し、従来では、コントローラ11にあらかじめ基準角
度が設定され、傾斜角センサ10から出力される角度をコ
ントローラ11で基準角度と比較し、一致した時点でコン
トロールバルブ12が中立にして例えばアーム用シリンダ
８をその時点の伸長形態に保持することがおこなわれ
る。そして、ブーム２、アーム４の作動に伴つて傾斜角
センサ10から出力される角度が変化したとき、随時その
出力される角度をコントローラ11で基準角度と比較し、
両者が一致しなければその偏差角に相当する信号をコン
トロールバルブ12に出力してこのコントロールバルブ12
を作動させ、これに伴つて例えばアーム用シリンダ８を
作動させ、偏差角が０となつた時点でコントロールバル
ブ12を中立にする、という動作がくり返しおこなわれ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述のように傾斜角センサ10を用いて法面
掘削等をおこなう従来技術にあつては、コントローラ11
で基準角度と比較される傾斜角センサ10の信号値は、現
実の傾斜状態に対して必然的に時間遅れを持つており、
第１にこの時間遅れの信号値に基づいてコントロールバ
ルブ12の駆動を制御せざるを得ないこと、第２にコント
ロールバルブ12を介してアーム用シリンダ８等に供給さ
れる圧油は、それ自身圧縮性を有することからこの圧油
供給に際してコントロールバルブ12と作動とアーム用シ
リンダ８の作動との間にも時間遅れを持つこと、などか
ら傾斜角センサ10で検出された時点の傾斜状態とアーム
用シリンダ８等の追従のための作動の間にずれを生じ、
結果的にリアルタイムな傾斜角に保つことができにくく
なり、精度の高い法面掘削等を実現させ難い問題があ
る。

本発明は、上記した従来技術における実情に鑑みてな
されたもので、その目的は、傾斜角センサを設けること
なくバケツト回動角一定制御による作業をおこなうこと
ができる油圧シヨベルのフロント構造を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するために、本発明は、本体に回動自
在に設けられるブームと、このブームに第１の連結ピン
を介して回動自在に接続されるアームと、このアームに
第２の連結ピンを介して接続されるバケツトとを含む油
圧シヨベルのフロント構造において、上記バケツトに一
端を第３の連結ピンを介して回動自在に接続され、上記
第１の連結ピンと上記第２の連結ピンを結ぶ方向と平行
に配置されるアーム用リンクを設けた構成にしてある。

〔作用〕

本発明は上記したように、アーム用リンクを設けたこ
とから、第１の連結ピンと、第２の連結ピンと、第３の
連結ピンとアーム用リンクとが平行四辺形を形成し、し
たがつてアームの回動動作に影響を受けることなくバケ
ツト回動角を一定に保つことができる。すなわち、傾斜
角センサを設けることなくこのバケツト回動角一定制御
による作業を実施でき、したがつて、傾斜角センサから
出力される信号の時間遅れや、油の圧縮性による時間遅
れの影響を受けず平行四辺形リンクで機械的にバケツト
回動角を一定にして所望の作業をおこなうことができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の油圧シヨベルのフロント構造の実施例
を図に基づいて説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を示す側面図、第２図
は本発明の第２の実施例を示す側面図、第３図は本発明
の第３の実施例を示す側面図である。

これらの第１〜３図において、前述した部材と同等の
ものは同一符号で示してある。すなわち、これら第１〜
第３図に示す第１〜３の実施例においても、油圧シヨベ
ルのフロント構造部材として、本体１に連結されるブー
ム２、このブーム２に第１の連結ピン３を介して接続さ
れるアーム４、このアーム４に第２の連結ピン５を介し
て接続されるバケツト６の他、ブーム２を回動させるブ
ーム用シリンダ７、アーム４を回動させるアーム用シリ
ンダ８を備えている。なお、前述した第４図に示すバケ
ツト用シリンダ９は、これらの各実施例には備えていな
い。

第１図に示す第１の実施例は、ブーム２の先端部を大
きな幅寸法に設定してある。そして、バケツト６に一端
を第３の連結ピン20を介して回動自在に接続され、第１
の連結ピン３と第２の連結ピン５を結ぶ方向と平行に配
置されるアーム用リンク21を設けてあり、このアーム用
リンク21の他端を第４の連結ピン22を介してブーム２に
回転自在に連結してある。なお、第１の連結ピン３と第
４の連結ピン22の間の長さ寸法と、第２の連結ピン５と
第３の連結ピン20の間の長さ寸法とをほぼ同等に設定し
てあり、アーム用リンク21を含む４つの連結ピン3,5,2
0,21によって平行四辺形リンク形成させてある。

このように構成した第１の実施例では、上述のように
アーム用リンク21を第３の連結ピン20、第４の連結ピン
22を介してバケツト６、ブーム２に接続したことによ
り、平行四辺形リンクが形成されるので、ブーム２を静
止保持することにより、第２の連結ピン５と第３の連結
ピン20を結ぶ方向が決定され、すなわち接地面に対する
バケツト６の回動角がαとなるように決められる。ここ
で、アーム用シリンダ８を駆動してアーム４を回動させ
ると、アーム４の回動によりバケツト６が例えば同第１
図の破線で示すように上方に移動するが、第２の連結ピ
ン５と第３の連結ピン20を結ぶ方向は、第１の連結ピン
３と第４の連結ピン22を結ぶ方向と平行に保たれ、これ
によりバケツト６の回動角はαに一定保持される。

したがつて、アーム４の作動の影響を受けることな
く、すなわち何ら傾斜角センサを必要とすることなく機
械的にバケツト６の回動角を一定に保つ法面掘削等の作
業をおこなうことができ、傾斜角センサに伴う時間遅れ
等を生じないので高精度な作業を実現できる。また、こ
の第１の実施例では、バケツト用シリンダ、このバケツ
ト用シリンダの動きをバケツト６に伝えるリンク及びピ
ン、ならびに傾斜角センサを要せず、アーム用リンク2
1、第３の連結ピン20、第４の連結ピン22を設ける簡単
な構成であるので、構成部材が少なく製作費が安くて済
む。

第２図に示す第２の実施例は、第２の連結ピン５と第
３の連結ピン20を結ぶ方向に平行に配置される補助リン
ク23を設け、アーム用シリンダ21の他端を第４の連結ピ
ン22を介して補助リンク23に回動自在に接続するととも
に、第４の連結ピン22の位置を変更可能なシリンダ24を
設けてある。なお、補助リンク23の上端は第１の連結ピ
ン３に連結させてあり、シリンダ24はブーム２に回動自
在に連結させてある。

このように構成してある第２の実施例では、アーム４
の動作にかからずバケツト６の回動角を一定に保つて高
精度な作業おこなうことができるとともに、ブーム２を
回動させることなくシリンダ24の伸縮動作で第４の連結
ピン22の位置、すなわちバケツト６の回動角を容易に変
更させることができる。

第３図に示す第３の実施例は、第２の連結ピン５と第
３の連結ピン20を結ぶ方向と平行に配置される第１の補
助リンク23を設け、アーム用リンク21の他端を第４の連
結ピン22を介して第１の補助リンク23に回動自在に連結
し、ブーム２を本体１に回動自在に接続する第５の連結
ピン25と、第１の連結ピン３を結ぶ方向に平行に配置さ
れ、一端を第４の連結ピン22に接続されるブーム用リン
ク26と、第１の連結ピン３と第４の連結ピン22を結ぶ方
向と平行に配置され、一端を第５の連結ピン25に接続さ
れ、他端をブーム用リンク26の他端に第６の連結ピン27
を介して接続される第２の補助リンク28と、第６の連結
ピン27の位置を変更可能なシリンダ29とを設けてある。
なお、シリンダ29は本体１に回転自在に連結させてあ
る。

このように構成してある第３の実施例では、第１の連
結ピン３、第４の連結ピン22、第６の連結ピン27、第５
の連結ピン25、及びブーム用リンク26によつても平行四
辺形リンクを形成するので、シリンダ29を静止保持して
第６の連結ピン27の位置を固定することにより、第２の
連結ピン５と第３の連結ピン20を結ぶ方向が、第５の連
結ピン25と第６の連結ピン27を結ぶ方向と平行になり、
ブーム２、アーム４の作動の如何にかかわらずバケツト
６の回動角度を一定に保つて高精度な作業をおこなうこ
とができるとともに、シリンダ29の伸縮動作で第６の連
結ピン27の位置、すなわちバケツト６の回転角を容易に
変更させることができる。

〔発明の効果〕

本発明は、以上のようにアーム用リンクを設けて平行
四辺形リンクを形成する構成にしてあることから、傾斜
角センサを設けることなくバケツト回動角一定制御によ
る作業をおこなうことができ、この作業に際し信号の時
間遅れや油の圧縮性による時間遅れを生じる懸念がない
ことから高精度の作業を実現させることができる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の油圧シヨベルのフロント構造の第１の
実施例を示す側面図、第２図は本発明の第２の実施例を
示す側面図、第３図は本発明の第３の実施例を示す側面
図、第４図は従来の油圧シヨベルのフロント構造を示す
側面図、第５図は第４図に示す油圧シヨベルに備えられ
る傾斜角センサとアームシリンダ、ブームシリンダとの
関係を示すブロツク図である。 １……本体、２……ブーム、３……第１の連結ピン、４
……アーム、５……第２の連結ピン、６……バケツト、
20……第３の連結ピン、21……アーム用リンク、22……
第４の連結ピン、23……補助リンク、24……シリンダ、
25……第５の連結ピン、26……ブーム用リンク、27……
第６の連結ピン、28……第２の補助リンク、29……シリ
ンダ。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体に回動自在に設けられるブームと、こ
   のブームに第１の連結ピンを介して回動自在に接続され
   るアームと、このアームに第２の連結ピンを介して接続
   されるバケツトとを含む油圧シヨベルのフロント構造に
   おいて、上記バケツトに一端を第３の連結ピンを介して
   回動自在に接続され、上記第１の連結ピンと上記第２の
   連結ピンを結ぶ方向と平行に配置されるアーム用リンク
   を設けたことを特徴とする油圧シヨベルのフロント構
   造。
2. 【請求項２】アーム用リンクの他端を第４の連結ピンを
   介してブームに回動自在に連結するとともに、第１の連
   結ピンと第４の連結ピン間の長さ寸法と、第２の連結ピ
   ンと第３の連結ピン間の長さ寸法とをほぼ同等に設定し
   たことを特徴とする請求項（１）記載の油圧シヨベルの
   フロント構造。
3. 【請求項３】第２の連結ピンと第３の連結ピンを結ぶ方
   向と平行に配置される補助リンクを設け、アーム用リン
   クの他端を第４の連結ピンを介して上記補助リンクに回
   動自在に連結するとともに、第４の連結ピンの位置を変
   更可能なシリンダを設けたことを特徴とする請求項
   （１）記載の油圧シヨベルのフロント構造。
4. 【請求項４】第２の連結ピンと第３の連結ピンを結ぶ方
   向と平行に配置される第１の補助リンクを設け、アーム
   用リンクの他端を第４の連結ピンを介して補助リンクに
   回動自在に連結し、ブームを本体に回動自在に接続する
   第５の連結ピンと第１の連結ピンを結ぶ方向と平行に配
   置され、一端を上記第４の連結ピンに接続されるブーム
   用リンクと、第１の連結ピンと第４の連結ピンを結ぶ方
   向と平行に配置され、一端を上記第５の連結ピンに接続
   され、他端を上記ブーム用リンクの他端に第６の連結ピ
   ンを介して接続される第２の補助リンクと、上記第６の
   連結ピンの位置を変更可能なシリンダを設けたことを特
   徴とする請求項（１）記載の油圧シヨベルのフロント構
   造。