JP3418094B2 - バックホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、掘削作業を行う土
木建設用のバックホウに関する。 【０００２】 【従来の技術】バックホウでは一般に、バックホウ装置
及び旋回台の操作用として人為的に操作される一対の操
作レバーを備えており、一方の操作レバーによりアーム
の掻き込み側及び排土側の操作を行い、他方の操作レバ
ーによりブームの上昇側及び下降側の操作を行うように
構成されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】バックホウにおいて掘
削作業を行う場合、例えば図８（イ）（ロ）（ハ）に示
すようにアーム５の先端（バケット６）を、略直線的に
移動させて掘削する直線掘削を行うことがある。このよ
うな直線掘削において、例えば図８（イ）（ロ）に示す
ように、アーム５の先端（バケット６）を離れた位置か
ら旋回台２に接近させる場合、アーム５を掻き込み側に
操作すると同時にブーム４を上昇側に操作し、例えば図
８（ロ）（ハ）に示すようにブーム４を再び下降側に操
作すると言う操作が必要である。これはアーム５がブー
ム４の先端を支点として前後に揺動操作されるので、ブ
ーム４を停止させた状態でアーム５を掻き込み側に操作
すると、アーム５の先端（バケット６）が円弧軌跡に沿
って移動するからである。 【０００４】しかしながら、操作レバーを操作する作業
者は旋回台に居てバケットから離れており、バケットの
位置を正確に目視することは困難なので、一方の操作レ
バーによりアームを掻き込み側に操作しながら、アーム
の動作に合わせるようにブームを、他方の操作レバーに
より正確に上昇側及び下降側に操作することは困難なこ
とが多い。本発明はバックホウにおいて、前述のような
直線掘削が正確に、且つ作業者の誤解等を伴うことなく
行え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】［Ｉ］ 旋回台から離れた位置にアームの先端（バケット）を位
置させた状態（旋回台に接近した位置にアームの先端
（バケット）を位置させた状態）で、例えば旋回台の作
業者が一方の操作レバーをアームの掻き込み側（排土
側）に操作して、アームの第２制御弁を掻き込み側（排
土側）に操作すると同時に、他方の操作レバーをブーム
の上昇側に操作して、ブームの第１制御弁を上昇側に操
作し、アームの先端（バケット）を略直線的に移動させ
ようとしたとする。 【０００６】この場合、請求項１の特徴によると、旋回
台に対するブームの角度を検出する角度センサーの検出
値、及びブームに対するアームの角度を検出する角度セ
ンサーの検出値によって、アームの先端（バケット）の
位置が把握され、これに基づいて一方又は他方の操作レ
バーに対する第１又は第２制御弁の操作位置が、ブーム
の上昇側又はアームの掻き込み側（排土側）において自
動的に補正されて、アームの先端（バケット）が所定の
直線軌跡に略沿って移動していく。 【０００７】次に、アームの先端（バケット）が所定の
直線軌跡の設定位置（例えば、所定の直線軌跡に対して
アームが直交するような位置）に達すると、他方の操作
レバーがブームの上昇側に操作されていてもこれに関係
なく、ブームの第１制御弁が下降側に自動的に操作され
る。これにより、一方又は他方の操作レバーに対する第
１又は第２制御弁の操作位置が、ブームの下降側又はア
ームの掻き込み側（排土側）において自動的に補正され
て、アームの先端（バケット）が所定の直線軌跡に略沿
って移動していく。 【０００８】以上のように請求項１の特徴によると、旋
回台の作業者が一方及び他方の操作レバーをアームの掻
き込み側（排土側）、及びブームの上昇側に操作してお
くだけで、このあとはブームの第１制御弁が自動的に上
昇側から下降側に操作されながら、アームの第２制御弁
が掻き込み側（排土側）に操作されながら、第１又は第
２制御弁の操作位置が自動的に補正されて、アームの先
端（バケット）が所定の直線軌跡に略沿って移動する。
従って、他方の操作レバーをブームの上昇側に操作した
状態で、一方の操作レバーをアームの掻き込み側及び排
土側に操作することにより、アームの先端（バケット）
を所定の直線軌跡に略沿って往復移動させることができ
る。 【０００９】［ＩＩ］ 前項［Ｉ］に記載のように一方又は他方の操作レバーに
対する第１又は第２制御弁の操作位置が自動的に補正さ
れて（ブームの第１制御弁が上昇側から下降側に自動的
に操作されて）、アームの先端（バケット）が所定の直
線軌跡に略沿って移動していく場合、一方又は他方の操
作レバーに対応する操作位置に、第１又は第２制御弁が
操作されているとは限らず、一方又は他方の操作レバー
に対応する操作位置から少し外れた操作位置に、第１又
は第２制御弁が操作されていることがある（ブームの第
１制御弁が逆の下降側に操作されていることがある）。
従って、第１又は第２制御弁の操作位置が自動的に補正
されると言う状態（ブームの第１制御弁が逆の下降側に
操作される状態）を、旋回台の作業者が把握していなけ
れば、前項［Ｉ］に記載のように、一方又は他方の操作
レバーに対する第１又は第２制御弁の操作位置が自動的
に補正された場合（ブームの第１制御弁が逆の下降側に
操作された場合）、アーム及びブームが自分の予想した
通りには作動しないと言うように、旋回台の作業者が誤
解するおそれがある。 【００１０】請求項１の特徴によると、旋回台の作業者
が一方の操作レバーを掻き込み側に操作し、且つ、他方
の操作レバーをブームの上昇側に操作した場合に、前項
［Ｉ］に記載のように第１又は第２制御弁の操作位置が
自動的に補正されて、アームの先端（バケット）が所定
の直線軌跡に略沿って移動していく。これにより、旋回
台の作業者が前述のように一方及び他方の操作レバーを
操作して、アームの先端（バケット）を所定の直線軌跡
に略沿って移動させると言うように、旋回台の作業者の
明確な意思表示に基づいて、前項［Ｉ］に記載のように
第１又は第２制御弁の操作位置が自動的に補正されるの
で（ブームの第１制御弁が逆の下降側に操作されるの
で）、一方又は他方の操作レバーに対応する操作位置か
ら少し外れた操作位置に、第１又は第２制御弁が操作さ
れていても（ブームの第１制御弁が逆の下降側に操作さ
れていても）、旋回台の作業者は異常な状態であると言
うような誤解をすることはない。 【００１１】［ＩＩＩ］ バックホウにおいては、 ブームの第１制御弁及びアーム
の第２制御弁をパイロット操作式に構成し、一対の操作
レバーの操作位置に応じてパイロット圧を発生するパイ
ロット弁を備えて、一方及び他方の操作レバーの操作に
よりパイロット圧を発生させ、このパイロット圧により
第１及び第２制御弁を操作するように構成したパイロッ
ト操作型式のバックホウがある。 【００１２】請求項１の特徴によると、前述のようなパ
イロット操作型式のバックホウにおいて、一方及び他方
の操作レバー（パイロット弁）と第１及び第２制御弁と
を接続するパイロット油路に、パイロット圧を変更操作
する第１，２，３，４補正手段を介在させてやれば、前
項［Ｉ］に記載のように一方又は他方の操作レバーに対
応して、パイロット圧が自動的に変更操作され、第１又
は第２制御弁の操作位置が自動的に補正されて（ブーム
の第１制御弁が逆の下降側に操作されて）、アームの先
端（バケット）が所定の直線軌跡に略沿って移動してい
く。この場合に、請求項１の特徴によると、一方及び他
方の操作レバー、パイロット弁、パイロット操作式の第
１及び第２制御弁の構成、並びに各部の関係を特に変更
せずに、パイロット圧を変更操作する第１，２，３，４
補正手段を付加するだけでよい。 【００１３】 【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
は第１油圧シリンダ１１により上下に揺動操作されるブ
ーム４、第２油圧シリンダ１２により前後に揺動操作さ
れるアーム５、及び第３油圧シリンダ１３により前後に
揺動操作されるバケット６を備えて構成されている。 【００１４】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、第４油圧シリンダ７により第２ブーム部分４
ｂ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。 【００１５】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。 【００１６】（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）の第１油圧シリンダ１１の第
１制御弁２１、アーム５の第２油圧シリンダ１２の第２
制御弁２２、バケット６の第３油圧シリンダ１３の第３
制御弁２３、旋回台２の旋回モータ１８の第４制御弁２
４、第２ブーム部分４ｂの第４油圧シリンダ７の第５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５０の制御弁２９が備えられており、ポンプ２
０からの作動油が第１〜第５制御弁２１〜２５及び制御
弁２６〜２９に供給されている。 【００１７】第１ブーム部分４ａの第１制御弁２１、ア
ーム５の第２制御弁２２、バケット６の第３制御弁２
３、旋回台２の第４制御弁２４及び第２ブーム部分４ｂ
の第５制御弁２５は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は、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。 【００１８】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。 【００１９】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。 【００２０】図５及び図３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。 【００２１】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
の第１制御弁２１、右操作レバー９のパイロット弁３３
ａ，３３ｂとバケット６の第３制御弁２３とが、パイロ
ット油路５１ａ，５１ｂ，５３ａ，５３ｂを介して接続
されている。左操作レバー１０のパイロット弁３２ａ，
３２ｂとアーム５の第２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の第４制御弁
２４とが、パイロット油路５２ａ，５２ｂ，５４ａ，５
４ｂ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の第５制御
弁２５とが、パイロット油路５５ａ，５５ｂを介して接
続されている。 【００２２】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制御弁２１が第１ブーム部分４ａの上昇側（第１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制御弁２１が第１ブーム部分４ａの下降側
（第１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、第３制御弁２３がバケット６の排土
側（第３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、第３制御弁２３がバケット６の掻き
込み側（第３油圧シリンダ１３の伸長側）に操作され
る。 【００２３】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、第２制御弁２２
がアーム５の掻き込み側（第２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、第２制御弁
２２がアーム５の排土側（第２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３４ａからのパイロット圧により、第４制御
弁２４が旋回台２の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、第４制御弁２４が旋回台２の左旋回側に操
作される。 【００２４】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の第５制御弁２５が左揺動側（第４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の第５制御弁２５が右揺動側（第５
油圧シリンダ７の収縮側）に操作される。 【００２５】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、第
１〜第５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、第１〜第４油圧シリンダ１１，１
２，１３，７及び旋回モータ１８が高速で作動する。 【００２６】（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。 【００２７】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。 【００２８】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面が設定され、この空間の面と
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。 【００２９】図１及び図４に示すように、旋回台２と第
１ブーム部分４ａとの連結部に、旋回台２に対する第１
ブーム部分４ａの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
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の角度を検出する角度センサ
ー３８が備えられている。 【００３０】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。 【００３１】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の第１制
御弁２１とを接続するパイロット油路５１ａ，５１ｂ、
左操作レバー１０のパイロット弁３２ａ，３２ｂとアー
ム５の第２制御弁２２とを接続するパイロット油路５２
ａ，５２ｂ、並びに操作ペダル３９のパイロット弁３５
ａと第２ブーム部分４ｂの第５制御弁２５とを接続する
パイロット油路５５ａ（第２ブーム部分４ｂの第５制御
弁２５を左揺動側に操作するパイロット油路５５ａ）の
各々に、電磁操作式の圧力制御弁４１ａ，４１ｂ，４２
ａ，４２ｂ，４３が備えられている。 【００３２】従って、圧力制御弁４１ａ，４１ｂ，４２
ａ，４２ｂ，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３
９で設定されている値）、右及び左操作レバー９，１
０、操作ペダル３９の操作位置に関係なく、第１ブーム
部分４ａの第１制御弁２１の上昇側及び下降側の開度、
アーム５の第２制御弁２２の掻き込み側及び排土側の開
度、第２ブーム部分４ｂの第５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４１ａ，４１ｂ，
４２ａ，４２ｂ，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
第１油圧シリンダ１１、アーム５の第２油圧シリンダ１
２、第２ブーム部分４ｂの第４油圧シリンダ７を停止さ
せることができる。 【００３３】（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４
ａの角度、第２ブーム部分４ｂの角度及びアーム５の角
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）。 【００３４】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を上昇側に操作すると（ステップＳ３）、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４１ａによりパイロッ
ト弁３１ａのパイロット圧が減圧操作され、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４
ａの上昇速度（第１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Ａ
１に接近するほど、第１ブーム部分４ａの上昇速度（第
１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Ｓ６）。バケットピン６ａが前牽制面Ａ１
に達すると（ステップＳ４）、図３に示す圧力制御弁４
１ａによりパイロット弁３１ａのパイロット圧が零に設
定され、右操作レバー９の後操作の操作位置に関係なく
第１制御弁２１が中立位置に操作されて、第１ブーム部
分４ａ（第１油圧シリンダ１１）が停止する（ステップ
Ｓ５）。 【００３５】逆に、右操作レバー９を前操作して第１ブ
ーム部分４ａを下降側に操作すると（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Ｂ１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４ａが下降側に操作される（ステップＳ７）（図３に
示す右操作レバー９のパイロット弁３１ｂの圧力制御弁
４１ｂが、全開位置に保持されている）。 【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）、左操作レバー１
０を後操作してアーム５を掻き込み側に操作すると（ス
テップＳ８）、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４２ａ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（第２油圧シリンダ１
２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（第２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Ｓ１１）。バケットピン６ａ
が前牽制面Ａ１に達すると（ステップＳ９）、図３に示
す圧力制御弁４２ａ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第２制御弁２２が中立位置に操作
され、アーム５（第２油圧シリンダ１２）が停止する
（ステップＳ１０）。 【００３７】逆に、左操作レバー１０を前操作してアー
ム５を排土側に操作すると（ステップＳ８）、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が排土側に
操作される（ステップＳ１２）（図３に示す左操作レバ
ー１０のパイロット弁３２ｂの圧力制御弁４２ｂが、全
開位置に保持されている）。 【００３８】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
を左踏み操作し第２ブーム部分４ｂを左揺動側に操作す
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、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
（第４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（第４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
１６）。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
５制御弁２５が中立位置に操作され、第２ブーム部分４
ｂ（第４油圧シリンダ７）が停止する（ステップＳ１
５）。 【００３９】逆に操作ペダル３９を右踏み操作して第２
ブーム部分４ｂを右揺動側に操作すると（ステップＳ１
３）、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が右揺動側に操作される（ステップＳ
１７）（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５５ｂには、圧力制御弁４３
が設けられていない点による）。 【００４０】（５） 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の角度、第２ブーム部分４ｂの角度及びアーム５
の角度と、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。 【００４１】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を左揺動側に操作すると、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（第４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（第４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３
５ａ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５制御弁２５が中
立位置に操作され、第２ブーム部分４ｂ（第４油圧シリ
ンダ７）が停止する。 【００４２】逆に操作ペダル３９を右踏み操作して第２
ブーム部分４ｂを右揺動側に操作すると、バケットピン
６ａ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５５ｂには、圧力
制御弁４３が設けられていない点による）。 【００４３】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を上昇側及び
下降側に操作しても、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４
ａの上昇側及び下降側の操作、アーム５の掻き込み側及
び排土側の操作は自由に行うことができる。 【００４４】（６） 次に、バックホウにおいてバケットピン６ａを略直線的
に移動させるようにして行う直線掘削の状態について、
図９に基づいて説明する。この直線掘削は基本的にバケ
ットピン６ａが前及び横牽制面Ａ１，Ａ２、前及び横牽
制領域Ｂ１，Ｂ２から充分に離れた位置で行うものであ
る。図３に示すように、右操作レバー９のパイロット弁
３１ｂからのパイロット圧を圧力制御弁４１ｂに供給す
る正作動位置４６ａ、及び右操作レバー９のパイロット
弁３１ａからのパイロット圧を圧力制御弁４１ｂに供給
する逆作動位置４６ｂに操作自在な切換弁４６が備えら
れ、右操作レバー９のパイロット弁３１ｂと第１ブーム
部分４ａの第１制御弁２１とを接続するパイロット油路
５１ｂに、切換弁４６が配置されており、パイロット油
路５１ａから分岐したパイロット油路４７が切換弁４６
に接続されている。 【００４５】以上の構成により、図３に示す直線掘削ス
イッチ４４を入り操作した状態において（ステップＳ２
１）、図８（イ）に示すように運転部１５の作業者が、
右及び左操作レバー９，１０により第１ブーム部分４ａ
を下降側に操作し、アーム５を排土側に操作して、旋回
台２から離れた所望の掘削開始位置Ｅ１にバケットピン
６ａを位置させる。 【００４６】次に運転部１５の作業者が右操作レバー９
を後操作し（ステップＳ２２）、且つ、左操作レバー１
０を後操作すると（ステップＳ２３）、切換弁４６が正
作動位置４６ａに操作されて（ステップＳ２４，Ｓ２
５）、パイロット弁３１ａ，３２ａのパイロット圧によ
り、アーム５の第２制御弁２２が掻き込み側に操作され
てアーム５が掻き込み側に操作され、第１ブーム部分４
ａの第１制御弁２１が上昇側に操作されて第１ブーム部
分４ａが上昇側に操作される。 【００４７】この場合、角度センサー３６，３７，３８
の検出値によりバケットピン６ａの位置が常時検出され
ており、図８（イ）（ロ）に示すように所望の掘削開始
位置Ｅ１を起点とした直線軌跡Ｄ１に略沿ってバケット
ピン６ａが移動していくように、圧力制御弁４１ａ，４
２ａが自動的に操作されて、第１ブーム部分４ａの第１
制御弁２１及びアーム５の第２制御弁２２が操作される
（ステップＳ２６）。図８（イ）に示す状態では直線軌
跡Ｄ１は水平な状態に設定されているが、図３に示す角
度設定ダイヤル４５により水平面に対する直線規制Ｄ１
の角度を、後上がり状の傾斜した角度に設定したり、後
下がり状の傾斜した角度と言うように、任意に設定する
ことができる。 【００４８】所望の掘削開始位置Ｅ１からアーム５が掻
き込み側に操作され、第１ブーム部分４ａが上昇側に操
作されてから、図８（ロ）に示すようにアーム５が直線
軌跡Ｄ１に対して直交する切換位置Ｅ２にバケットピン
６ａが達したことが、角度センサー３６，３７，３８に
よって検出されると（ステップＳ２４）、切換弁４６が
逆作動位置４６ｂに操作され（ステップＳ２７）、右操
作レバー９のパイロット弁３１ａのパイロット圧がパイ
ロット油路５１ａ，４７及び切換弁４６を介して圧力制
御弁４１ｂに供給される。 【００４９】これにより、右操作レバー９を後操作して
いる状態で、第１ブーム部分４ａの第１制御弁２１が上
昇側から下降側に操作されて、パイロット弁３１ａ，３
２ａのパイロット圧により、アーム５の第２制御弁２２
が掻き込み側に操作されてアーム５が掻き込み側に操作
された状態において、第１ブーム部分４ａの第１制御弁
２１が下降側に操作されて第１ブーム部分４ａが下降側
に操作される。この場合、角度センサー３６，３７，３
８の検出値によりバケットピン６ａの位置が常時検出さ
れており、図８（ロ）（ハ）に示すように直線軌跡Ｄ１
に略沿ってバケットピン６ａが移動していくように、圧
力制御弁４１ｂ，４２ａが自動的に操作されて、第１ブ
ーム部分４ａの第１制御弁２１及びアーム５の第２制御
弁２２が操作される（ステップＳ２８）。 【００５０】次に運転部１５の作業者がバケットピン６
ａが図８（ハ）に示す所望の掘削終了位置Ｅ３に達した
と判断すると、右操作レバー９を後操作した状態で（ス
テップＳ２２）、左操作レバー１０を前操作する（ステ
ップＳ２３）。これにより、切換弁４６が正作動位置４
６ａに操作されて（ステップＳ２９，Ｓ３２）、パイロ
ット弁３１ａ，３２ｂのパイロット圧により、アーム５
の第２制御弁２２が排土側に操作されてアーム５が排土
側に操作され、第１ブーム部分４ａの第１制御弁２１が
上昇側に操作されて第１ブーム部分４ａが上昇側に操作
される。 【００５１】この場合、角度センサー３６，３７，３８
の検出値によりバケットピン６ａの位置が常時検出され
ており、図８（ハ）（ロ）に示すように所望の掘削終了
位置Ｅ３を起点とした直線軌跡Ｄ１に略沿ってバケット
ピン６ａが移動していくように、圧力制御弁４１ａ，４
２ｂが自動的に操作され、第１ブーム部分４ａの第１制
御弁２１及びアーム５の第２制御弁２２が操作される
（ステップＳ３３）。 【００５２】所望の掘削終了位置Ｅ３からアーム５が排
土側に操作され、第１ブーム部分４ａが上昇側に操作さ
れてから、アーム５が図８（ロ）に示す切換位置Ｅ２に
バケットピン６ａが達したことが、角度センサー３６，
３７，３８によって検出されると（ステップＳ２９）、
切換弁４６が逆作動位置４６ｂに操作され（ステップＳ
３０）、右操作レバー９のパイロット弁３１ａのパイロ
ット圧がパイロット油路５１ａ，４７及び切換弁４６を
介して圧力制御弁４１ｂに供給される。 【００５３】これにより、右操作レバー９を後操作して
いる状態で、第１ブーム部分４ａの第１制御弁２１が上
昇側から下降側に操作されて、パイロット弁３１ａ，３
２ｂのパイロット圧により、アーム５の第２制御弁２２
が排土側に操作されてアーム５が排土側に操作された状
態において、第１ブーム部分４ａの第１制御弁２１が下
降側に操作されて第１ブーム部分４ａが下降側に操作さ
れる。この場合、角度センサー３６，３７，３８の検出
値によりバケットピン６ａの位置が常時検出されてお
り、図８（ロ）（イ）に示すように直線軌跡Ｄ１に略沿
ってバケットピン６ａが移動していくように、圧力制御
弁４１ｂ，４２ｂが自動的に操作されて、第１ブーム部
分４ａの第１制御弁２１及びアーム５の第２制御弁２２
が操作される（ステップＳ３１）。 【００５４】ステップＳ２６，Ｓ２８，Ｓ３１，Ｓ３３
において圧力制御弁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂが
自動的に操作されている間に、運転部１５の作業者は右
操作レバー９を後操作しておく必要があり、この間に運
転部１５の作業者が右操作レバー９を前操作すると（ス
テップＳ２２）、ステップＳ３４に移行し圧力制御弁４
１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂが全開位置に保持され
て、通常の掘削状態に戻る。 【００５５】以上のように運転部１５の作業者は右操作
レバー９を後操作した状態で、左操作レバー１０を後及
び前操作することにより、バケットピン６ａを直線軌跡
Ｄ１に略沿って往復移動させることができる（所望の掘
削開始位置Ｅ１から所望の掘削終了位置Ｅ３への移動に
よる直線掘削、及び所望の掘削終了位置Ｅ３から所望の
掘削開始位置Ｅ１への移動による直線均平）。この場
合、起点となる所望の掘削開始位置Ｅ１を前回の操作よ
りも少し深い位置に変更しながら、前述のステップＳ２
２〜Ｓ３３の操作を繰り返していくと、バケット６によ
る掘削深さを少しずつ深くしていくことができる。 【００５６】図８（イ）（ロ）に示す所望の掘削開始位
置Ｅ１と切換位置Ｅ２との間において、右操作レバー９
を後操作した状態で左操作レバー１０を後及び前操作す
ると、ステップＳ２２〜Ｓ２６，Ｓ２９〜Ｓ３１が繰り
返されるのであり、図８（ロ）（ハ）に示す切換位置Ｅ
２と所望の掘削終了位置Ｅ３との間において、右操作レ
バー９を後操作した状態で左操作レバー１０を後及び前
操作すると、ステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２７，Ｓ２
８，Ｓ２９，Ｓ３２，Ｓ３３が繰り返される。 【００５７】 【発明の効果】請求項１の特徴によると、バックホウに
おいて旋回台の作業者が一方及び他方の操作レバーを、
アームの掻き込み側（排土側）及びブームの上昇側に操
作するだけで、一方又は他方の操作レバーに対する第１
又は第２制御弁の操作位置が、自動的に補正され、ブー
ムの第１制御弁が自動的に上昇側から下降側に操作され
て、アームの先端（バケット）が所定の直線軌跡に略沿
って移動していくようになり、容易に直線掘削が行える
ようになって、バックホウの作業性を向上させることが
できた。この場合、他方の操作レバーをブームの上昇側
に操作した状態で、一方の操作レバーをアームの掻き込
み側及び排土側に操作することにより、アームの先端
（バケット）を所定の直線軌跡に略沿って往復移動させ
ることができるので、アームの掻き込み側への移動によ
る直線掘削、及びアームの排土側への移動による直線均
平が、容易に繰り返して行えるようになって、バックホ
ウの作業性をさらに向上させることができた。 【００５８】請求項１の特徴によると、旋回台の作業者
が一方の操作レバーを掻き込み側（排土側）に操作し、
且つ他方の操作レバーをブームの上昇側に操作した場合
と言うように、アームの先端（バケット）を所定の直線
軌跡に略沿って移動させると言う旋回台の作業者の明確
な意思表示に基づいて、一方又は他方の操作レバーに対
する第１又は第２制御弁の操作位置が自動的に補正さ
れ、ブームの第１制御弁が上昇側から下降側に操作され
て、アームの先端（バケット）が所定の直線軌跡に略沿
って移動していく。これにより、一方又は他方の操作レ
バーに対応する操作位置から少し外れた操作位置に、第
１又は第２制御弁が操作されていても、ブームの第１制
御弁が逆の下降側に操作されても、旋回台の作業者は異
常な状態であると言うような誤解をすることはなく、誤
解に基づく旋回台の作業者の誤操作を未然に防止するこ
とができた。 【００５９】請求項１の特徴によると、一方及び他方の
操作レバー、パイロット弁、パイロット操作式の第１及
び第２制御弁の構成、並びに各部の関係を特に変更しな
くても、これらの構成にパイロット圧を変更操作する第
１，２，３，４補正手段を付加するだけでよいので、既
存のパイロット操作型式のバックホウに特別な改造を施
さなくても、比較的構造簡単に且つ容易に、自動的な直
線掘削及び直線均平の行えるバックホウが得られる。

【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】バケットピンを直線軌跡に略沿って移動させる
状態を示す側面図 【図９】バケットピンを直線軌跡に略沿って移動させる
状態での制御の流れを示す図 【符号の説明】 ２ 旋回台 ４ ブーム ５ アーム ９，１０ 操作レバー １１ 第１油圧シリンダ １２ 第２油圧シリンダ ２１ 第１制御弁 ２２ 第２制御弁 ３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ パイロット弁 ３６，３８ 角度センサー ４１ａ，４２ａ，４６ 第１補正手段 ４１ｂ，４２ａ，４６ 第２補正手段 ４１ａ，４２ｂ，４６ 第３補正手段 ４１ｂ，４２ｂ，４６ 第４補正手段４６ 切換弁 ４６ａ 正作動位置 ４６ｂ 逆作動位置 Ｄ１ 所定の直線軌跡 Ｅ２ 設定位置

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ブームを上下に揺動操作する第１油圧シ
   リンダと、前記第１油圧シリンダに作動油を給排操作す
   るパイロット操作式の第１制御弁と、アームを前後に揺
   動操作する第２油圧シリンダと、前記第２油圧シリンダ
   に作動油を給排操作するパイロット操作式の第２制御弁
   と、人為的に操作されるもので前記第１及び第２制御弁
   を操作する一対の操作レバーと、前記一対の操作レバー
   の操作位置に応じて前記第１及び第２制御弁を操作する
   パイロット圧を発生するパイロット弁とを備えると共
   に、 旋回台に対する前記ブームの角度を検出する角度センサ
   ーと、前記ブームに対する前記アームの角度を検出する
   角度センサーと、前記パイロット弁から前記第１制御弁
   に供給されるパイロット圧を切換自在な切換弁とを備え
   て、 前記一方の操作レバーが前記アームの掻き込み側に操作
   された状態で、前記他方の操作レバーが前記ブームの上
   昇側に操作されると、前記切換弁を正作動位置に操作し
   て、前記アームの先端が所定の直線軌跡に略沿って移動
   するように、前記角度センサーの検出値に基づいて、前
   記第１又は第２制御弁を操作するパイロット圧を変更操
   作して、前記一方又は他方の操作レバーに対する前記第
   １又は第２制御弁の操作位置を、前記ブームの上昇側又
   は前記アームの掻き込み側において補正する第１補正手
   段と、 前記第１補正手段により前記アームの先端が前記所定の
   直線軌跡の設定位置に達すると、前記切換弁を逆作動位
   置に操作して、前記ブームの上昇側に操作された前記他
   方の操作レバーに対して前記第１制御弁を前記ブームの
   下降側に操作し、且つ、前記アームの先端が前記所定の
   直線軌跡に略沿って移動するように、前記角度センサー
   の検出値に基づいて、前記第１又は第２制御弁を操作す
   るパイロット圧を変更操作して、前記一方又は他方の操
   作レバーに対する前記第１又は第２制御弁の操作位置
   を、前記ブームの下降側又は前記アームの掻き込み側に
   おいて補正する第２補正手段と、 前記一方の操作レバーが前記アームの排土側に操作され
   た状態で、前記他方の操作レバーが前記ブームの上昇側
   に操作されると、前記切換弁を正作動位置に操作して、
   前記アームの先端が所定の直線軌跡に略沿って移動する
   ように、前記角度センサーの検出値に基づいて、前記第
   １又は第２制御弁を操作するパイロット圧を変更操作し
   て、前記一方又は他方の操作レバーに対する前記第１又
   は第２制御弁の操作位置を、前記ブームの上昇側又は前
   記アームの排土側において補正する第３補正手段と、 前記第３補正手段により前記アームの先端が前記所定の
   直線軌跡の設定位置に達すると、前記切換弁を逆作動位
   置に操作して、前記ブームの上昇側に操作された前記他
   方の操作レバーに対して前記第１制御弁を前記ブームの
   下降側に操作し、且つ、前記アームの先端が前記所定の
   直線軌跡に略沿って移動するように、前記角度センサー
   の検出値に基づいて、前記第１又は第２制御弁を操作す
   るパイロット圧を変更操作して、前記一方又は他方の操
   作レバーに対する前記第１又は第２制御弁の操作位置
   を、前記ブームの下降側又は前記アームの排土側におい
   て補正する第４補正手段とを備えてあるバックホウ。