JP3693829B2 - バックホウ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバックホウにおいて、運転部を覆う外部フレームとバックホウ装置の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６−１７４５２号公報に開示されている。
この構造では運転部を覆う外部フレーム（前記公報の図３及び図４中の１６，１７）から、前方に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）を空間に設定し、バックホウ装置のバケット（前記公報の図３及び図４中の６）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、バックホウ装置の作動操作用の油圧シリンダを停止させる牽制手段を備えている。
【０００３】
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の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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のバックホウにおいて、例えばブームを下降させアームを掻き込み側に位置させた状態（バケットが牽制面の手前に位置しているような状態）で、ブームを上昇操作すると、ブームの先端（アームの連結部）の上昇側への円弧移動に伴い、円弧移動の水平成分によって、バケットの先端（アームの連結部）が運転部側に移動しようとする。これにより、ブームの上昇操作に伴ってバケットも運転部側（牽制面側）に移動することになるので、バケットが牽制面に達すると、牽制手段によりブームが自動的に停止する。
【０００５】
前述のように牽制手段によりブームが自動的に停止すると、これ以上はブームを上昇操作することができないので、アームを排土側（運転席から離間する側）に操作してバケットを牽制面から離し操作し、次にブームを上昇操作する必要がある。
このような状態は、ブームの上昇操作及びアームの掻き込み操作を同時に行った場合にも生じるのであり、バケットが牽制面に達してブーム及びアームが停止すると、アームを排土側に操作してバケットを牽制面から離し操作して、再びブームの上昇操作及びアームの掻き込み操作を行う必要がある。
本発明はバックホウにおいて、前述のようにブームの上昇操作（及びアームの掻き込み操作）により、バケットが牽制面に達してブーム（及びアーム）が停止するような場合、ブームの上昇操作が支障なく行われるように構成することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るバックホウは、運転部を覆う外部フレームから前方に所定距離だけ離れた牽制面を空間に設定するとともに、前記牽制面とこの牽制面から所定距離だけ前方に離れた面との間の空間を牽制領域として設定する設定手段と、バックホウ装置のバケットの位置を検出する位置センサーとを備え、
前記位置センサーの検出に基づいて前記バケットが前記牽制領域内に入って前記牽制面に近づくほど前記バックホウ装置の作動操作用のアクチュエータの駆動速度を漸次減速するとともに、前記牽制面を越えて前記運転部側に入り込もうとすると、前記バックホウ装置の作動操作用のアクチュエータを停止させて、これを牽制阻止する牽制手段を備えると共に、
前記バケットが前記牽制面に位置した状態において、ブームを操作する操作レバーによる前記バックホウ装置のブームの上昇操作の人為的な操作指令が生じていると、停止状態にある前記バケットが前記牽制面に沿って漸次増速しながら上昇するように前記バックホウ装置のアームが排土側に操作されながら前記ブームが上昇側に漸次的に増速されて人為的な操作指令で設定された設定速度に達するように、前記アクチュエータを作動操作する制御手段を備えてあることを特徴とする。
【０００７】
［Ｉ］
アームの掻き込み操作によってバケットが牽制領域内に入ると該バケットが牽制面に近づくほどバックホウ装置の作動操作用のアクチュエータの駆動速度を漸次減速し、バケットが牽制面に達するとアクチュエータの駆動が停止する。
請求項１の特徴によると、前述の停止状態で人為的な操作指令によりブームの上昇操作が行われると（例えば作業者が操作レバーをブームの上昇側に操作すると）、バケットが牽制面を越えないように自動的にアームが排土側（運転部から離間する側）に操作されながら、ブームが上昇側に漸次的に増速される。このようにブームの上昇操作に伴って自動的にアームを排土側に操作すれば、ブームの上昇操作に伴ってバケットが牽制面を越えて運転部側に入り込むと言うようなことがないように制御でき、バケットの先端を運転部（外部フレーム）に沿って、上昇させることができるようになる。
【０００８】
［ＩＩ］
例えばアームの掻き込み操作によりバケットが牽制面に達してから、次に人為的な操作指令によりブームの上昇操作及びアームの排土操作が遅れることなく連続的に行われると、バケットはアームの掻き込み操作により前後方向に運転部側に移動し、次にブームの上昇操作及びアームの排土操作によりバケットの前後方向の移動が反転すると共に上下方向に移動することになるので、バケットが移動方向を急激に変更することによるショックが発生して、バケットから土がこぼれ落ちるおそれがある。
請求項１の特徴によると、例えばアームの掻き込み操作によりバケットが牽制面に達してから、次に人為的な操作指令によりブームの上昇操作が行われる際、ブームが漸次的に増速されて上昇操作され、バケットが牽制領域内に位置した減速領域であるにも拘わらずブームが人為指令された設定速度まで増速することができ、ブームの上昇速度が人為的な操作指令に対応する設定速度に達すると、この設定速度でブームが上昇操作される。このように、ブームが漸次的に増速されながら上昇操作されることによって、バケットが移動方向を急激に変更することによるショックを抑えることができる。
上記の設定速度は、人為的な操作指令に対応する速度（例えばブームの操作レバーの操作位置に対応する速度）に設定されている。
このようにブームが漸次的に増速されてから、人為的な操作指令に対応する速度で上昇していくと、人為的な操作指令を設定している作業者にとって、違和感が少ない。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【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１１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。
【００１２】
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、油圧シリンダ７により第２ブーム部分４ｂを第１ブーム部分４ａに対して揺動操作することによって、アーム５及びバケット６を左右に移動させる。
【００１３】
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。
【００１４】
［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２３、旋回台２の旋回モータ１８の制御弁２４、第２ブーム部分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２１〜２９に供給されている。
【００１５】
第１ブーム部分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ブーム部分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である。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である。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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３９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。
【００１９】
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の制御弁２１、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、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。
【００２０】
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ブーム部分４ａの制御弁２１が上昇側（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ブーム部分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。
【００２１】
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２２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３４ａ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。
【００２２】
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ブーム部分４ｂ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。
【００２３】
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、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、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。
【００２４】
［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。
【００２５】
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Ａ１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。
【００２６】
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。
【００２７】
図４及び図１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の上下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の左右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の前後角度を検出する角度センサー３８が備えられている。
【００２８】
以上のような角度センサー３６，３７，３８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Ｂ１，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。
【００２９】
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ブーム部分４ａの制御弁２１とを接続するパイロット油路（第１ブーム部分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ブーム部分４ｂの制御弁２５とを接続するパイロット油路（第２ブーム部分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。
【００３０】
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ブーム部分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ブーム部分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ブーム部分４ａの油圧シリンダ１１、アーム５の油圧シリンダ１２、第２ブーム部分４ｂの油圧シリンダ７を停止させることができる。
【００３１】
［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４ａの上下角度、第２ブーム部分４ｂの左右角度及びアーム５の前後角度と、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）。
【００３２】
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４ａを上昇操作すると（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ブーム部分４ａの上昇速度（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Ａ１に接近するほど、第１ブーム部分４ａの上昇速度（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Ｓ４，Ｓ９）。バケットピン６ａが前牽制面Ａ１に達した場合については、後述する［５］において説明する。
【００３３】
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が下降操作される（ステップＳ１０）（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）。
【００３４】
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１０を後操作してアーム５を掻き込み操作すると（ステップＳ１１）、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、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（油圧シリンダ１２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（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Ｓ１２，Ｓ１４）。バケットピン６ａが前牽制面Ａ１に達すると（ステップＳ１２）、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制御弁２２が中立位置に操作され、アーム５（油圧シリンダ１２）が停止する（ステップＳ１３）。
【００３５】
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Ｓ１１）、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Ｓ１５）（図３に示すように左操作レバー１０のパイロット弁３２ｂのパイロット油路には、圧力制御弁４２が設けられていない点による）。
【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）、操作ペダル３９を左踏み操作して第２ブーム部分４ｂを左揺動操作すると（ステップＳ１６）、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４ａの左揺動速度（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４ａの左揺動速度（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Ｓ１７，Ｓ１９）。バケットピン６ａが前牽制面Ａ１に達すると（ステップＳ１７）、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制御弁２５が中立位置に操作され、第２ブーム部分４ｂ（油圧シリンダ７）が停止する（ステップＳ１８）。
【００３７】
逆に操作ペダル３９を右踏み操作して第２ブーム部分４ｂを右揺動操作すると（ステップＳ１６）、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が右揺動操作される（ステップＳ２０）（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）。
【００３８】
［５］
次に、第１ブーム部分４ａの上昇操作によりバケットピン６ａが前牽制面Ａ１に達した場合（ステップＳ３，Ｓ４）、及びアーム５の掻き込み操作によりバケットピン６ａが前牽制面Ａ１に達した場合（ステップＳ１２，Ｓ１３）について説明する。
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が接続されて、パイロット油路４５に圧力制御弁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。
【００３９】
例えば、第１ブーム部分４ａの上昇操作によりバケットピン６ａが前牽制面Ａ１に達した場合や（ステップＳ３，Ｓ４）、アーム５の掻き込み操作によりバケットピン６ａが前牽制面Ａ１に達した場合（ステップＳ１２，Ｓ１３）、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制御弁２１が中立位置に操作されて、第１ブーム部分４ａ（油圧シリンダ１１）が停止する（ステップＳ５）。
【００４０】
次に、右操作レバー９を後操作して第１ブーム部分４ａの上昇操作を行おうとしていると、図３に示す圧力制御弁４１により制御弁２１へのパイロット圧が零の状態から漸次的に昇圧操作される。これにより、右操作レバー９のパイロット弁３１ａのパイロット圧が、第１ブーム部分４ａの制御弁２１（上昇側）に供給され漸次的に上昇して、第１ブーム部分４ａ（油圧シリンダ１１）が停止した状態から、漸次的に増速しながら上昇操作されるのであり（ステップＳ６）、第１ブーム部分４ａ（油圧シリンダ１１）の上昇速度（制御弁２１へのパイロット圧）が、右操作レバー９の操作位置に対応する速度（パイロット圧）に達すると、第１ブーム部分４ａ（油圧シリンダ１１）の上昇速度（制御弁２１へのパイロット圧）が、右操作レバー９の操作位置に対応する速度（パイロット圧）に保持される（ステップＳ７）（以上、図８の特性Ｇ１参照）。
【００４１】
これと同時に図３に示す圧力制御弁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、前述のように第１ブーム部分４ａ（油圧シリンダ１１）が上昇操作されるのと同時に、アーム５が排土側に操作（油圧シリンダ１２が収縮）される（ステップＳ８）。
【００４２】
以上のような操作が行われると、図４に示すように第１ブーム部分４ａが上昇操作されるのと同時に、第２ブーム部分４ａとアーム５の間の角度Ｄが少しずつ大きくなる状態となって、バケットピン６ａが前牽制面Ａ１に沿って上昇していく状態となる（角度センサー３６，３７，３８の検出値等に基づいて、バケットピン６ａの位置を検出しながら、バケットピン６ａが前牽制面Ａ１に常に位置するように、圧力制御弁４１，４４によりパイロット圧が制御される）。これと同時に右操作レバー９を左操作して、バケット６を掻き込み操作すると、バケット６を水平に維持することができる。
【００４３】
［６］
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の上下角度、第２ブーム部分４ｂの左右角度及びアーム５の前後角度と、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。
【００４４】
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（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（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制御弁２５が中立位置に操作され、第２ブーム部分４ｂ（油圧シリンダ７）が停止する。
【００４５】
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のパイロット油路には、圧力制御弁４３が設けられていない点による）。
【００４６】
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を上昇及び下降操作しても、アーム５を掻き込み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４ａの上昇及び下降操作、アーム５の掻き込み及び排土側への操作は自由に行うことができる。
【００４７】
［発明の実施の第１別形態］
図６に示すステップＳ５〜Ｓ８の構成に代えて、図９に示すステップＳ２１〜Ｓ２７のように構成してもよい。
図９に示すように、例えば第１ブーム部分４ａの上昇操作によりバケットピン６ａが前牽制面Ａ１に達した場合や（ステップＳ３，Ｓ４）、アーム５の掻き込み操作によりバケットピン６ａが前牽制面Ａ１に達した場合（図７のステップＳ１２，Ｓ１３）、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制御弁２１が中立位置に操作されて、第１ブーム部分４ａ（油圧シリンダ１１）が停止する（ステップＳ２１）。
【００４８】
前述のようにバケットピン６ａが前牽制面Ａ１に達して、第１ブーム部分４ａ（油圧シリンダ１１）が停止すると（ステップＳ２１）、図４に示すように角度センサー３６とバケットピン６ａとを結ぶ直線と、旋回台２と平行な面との上下角度Ｅが検出され（ステップＳ２２）、旋回台２と平行な面に直交する直線に対するアーム５の前後角度Ｆが検出されて（ステップＳ２３）、上下角度Ｅ及び前後角度Ｆと言う２つのパラメータに基づいて、図８に示す特性Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３のように特性が無段階に設定される（ステップＳ２４）。
【００４９】
次に、右操作レバー９を後操作して第１ブーム部分４ａの上昇操作を行おうとしていると、図３に示す圧力制御弁４１により制御弁２１へのパイロット圧が、図８に示すように設定された特性（特性Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３参照）に基づいて零の状態から漸次的に昇圧操作される。
これにより、右操作レバー９のパイロット弁３１ａのパイロット圧が、第１ブーム部分４ａの制御弁２１（上昇側）に供給され漸次的に上昇して、第１ブーム部分４ａ（油圧シリンダ１１）が停止した状態から、漸次的に増速しながら上昇操作されるのであり（ステップＳ２５）、第１ブーム部分４ａ（油圧シリンダ１１）の上昇速度（制御弁２１へのパイロット圧）が、右操作レバー９の操作位置に対応する速度（パイロット圧）に達すると、第１ブーム部分４ａ（油圧シリンダ１１）の上昇速度（制御弁２１へのパイロット圧）が、右操作レバー９の操作位置に対応する速度（パイロット圧）に保持される（ステップＳ２６）。
【００５０】
これと同時に図３に示す圧力制御弁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、前述のように第１ブーム部分４ａ（油圧シリンダ１１）が上昇操作されるのと同時に、アーム５が排土側に操作（油圧シリンダ１２が収縮）される（ステップＳ２７）。
【００５１】
以上のような操作が行われると、図４に示すように第１ブーム部分４ａが上昇操作されるのと同時に、第２ブーム部分４ａとアーム５の間の角度Ｄが少しずつ大きくなる状態となって、バケットピン６ａが前牽制面Ａ１に沿って上昇していく状態となる（角度センサー３６，３７，３８の検出値等に基づいて、バケットピン６ａの位置を検出しながら、バケットピン６ａが前牽制面Ａ１に常に位置するように、圧力制御弁４１，４４によりパイロット圧が制御される）。これと同時に右操作レバー９を左操作して、バケット６を掻き込み操作すると、バケット６を水平に維持することができる。
【００５２】
前述のステップＳ２４において、図４の実線に示すように上下角度Ｅが小さいと、第１ブーム部分４ａを上昇操作した際、バケットピン６ａの運転部１５への接近移動の水平成分は小さなものとなる。図４の二点鎖線に示すように前後角度Ｆが小さいと（アーム５が旋回台２と平行な面に直交する状態に近いと）、アーム５の排土側への操作により、バケットピン６ａの運転部１５からの離間移動の水平成分は大きなものとなる。
これにより、上下角度Ｅが小さいほど、前後角度Ｆが小さいほど、ステップＳ２５において第１ブーム部分４ａを素早く上昇操作しても、アーム５の排土側への操作によりバケットピン６ａが前牽制面Ａ１に沿って上昇していく状態が、遅れることなく行われる。従って、上下角度Ｅが小さいほど、前後角度Ｆが小さいほど、制御弁２１へのパイロット圧が比較的素早く漸次的に昇圧操作される特性（図８に示す特性Ｇ２参照）が、ステップＳ２４で設定される。
【００５３】
逆に、図４の二点鎖線に示すように上下角度Ｅが大きいと、第１ブーム部分４ａを上昇操作した際、バケットピン６ａの運転部１５への接近移動の水平成分は大きなものとなる。図４の実線に示すように前後角度Ｆが大きいほど（アーム５が旋回台２と平行な面に直交する状態から遠いほど）、アーム５の排土側への操作により、バケットピン６ａの運転部１５からの離間移動の水平成分は小さなものとなる。
これにより、上下角度Ｅが大きいほど、前後角度Ｆが大きいほど、ステップＳ２５において第１ブーム部分４ａを素早く上昇操作すれば、アーム５の排土側への操作によりバケットピン６ａが前牽制面Ａ１に沿って上昇していく状態が、遅れることになる。従って、上下角度Ｅが大きいほど、前後角度Ｆが大きいほど、制御弁２１へのパイロット圧が比較的ゆっくりと漸次的に昇圧操作される特性（図８に示す特性Ｇ３参照）が、ステップＳ２４で設定される。
【００５４】
［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］では図４及び図５に示すように、バケットピン６ａの位置を基準として前牽制面Ａ１を設定しているが、バケットピン６ａの位置にも角度センサー（図示せず）を設けて、バケット６の先端の位置に対し前牽制面Ａ１を設定するように構成してもよい。この場合には、図５に示す軌跡Ｃ１が本発明の前牽制面となる。
【００５５】
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ブーム部分４ａ）を配置したバックホウにも適用できる。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１の特徴によると、運転部の前方に牽制面を設定したバックホウにおいて、バケットが牽制面に達してから次に人為的な操作指令によりブームの上昇操作が行われようとした場合、自動的にアームが排土側（運転部から離間する側）に操作されながら、ブームが上昇操作されるので、アームを人為的に排土側に操作しなくてもブームの上昇操作が支障なく行えるようになって、バックホウの操作性を向上させることができた。
【００５７】
請求項１の特徴によると、例えばアームの掻き込み操作によりバケットが牽制面に達した停止状態から、次に人為的な操作指令によりブームの上昇操作が行われる際、バケットが牽制面を越えないように自動的にアームが排土側に操作されながら、人為指令された設定速度までブームが漸次的に増速されて上昇操作されるので、バケットが移動方向を急激に変更することによるショックを抑えて、バケットから土がこぼれ落ちるような状態を未然に防止することができるようになった。上記設定速度は、人為的な操作指令に対応する速度（例えばブームの操作レバーの操作位置に対応する速度）に設定されており、人為的な操作指令を設定している作業者にとって違和感の少ないものとなるので、作業者が違和感を持つことにより誤操作を行ってしまうようなことがない。
【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】 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】 バケットピンが前牽制面に達してから第１ブーム部分が上昇操作される際の特性を示す図
【図９】 発明の実施の第１別形態での前牽制面及び前牽制領域における制御の流れを示す図
【符号の説明】
３ バックホウ装置
４ ブーム
５ アーム
６ バケット
１１，１２ アクチュエータ
１５ 運転部
１６，１７ 外部フレーム
３６，３７，３８ 位置センサー
Ａ１ 牽制面

Claims (1)

1. 運転部（１５）を覆う外部フレーム（１６）から前方に所定距離だけ離れた牽制面（Ａ１）を空間に設定するとともに、前記牽制面（Ａ１）とこの牽制面（Ａ１）から所定距離だけ前方に離れた面との間の空間を牽制領域（Ｂ１）として設定する設定手段と、バックホウ装置（３）のバケット（６）の位置を検出する位置センサー（３６）（３８）とを備え、
   前記位置センサー（３６）（３８）の検出に基づいて前記バケット（６）が前記牽制領域（Ｂ１）内に入って前記牽制面（Ａ１）に近づくほど前記バックホウ装置（３）の作動操作用のアクチュエータ（１１）（１２）の駆動速度を漸次減速するとともに、前記牽制面（Ａ１）を越えて前記運転部（１５）側に入り込もうとすると、前記バックホウ装置（３）の作動操作用のアクチュエータ（１１）（１２）を停止させて、これを牽制阻止する牽制手段を備えると共に、
   前記バケット（６）が前記牽制面（Ａ１）に位置した状態において、ブーム（４）を操作する操作レバー（９）による前記バックホウ装置（３）のブーム（４）の上昇操作の人為的な操作指令が生じていると、停止状態にある前記バケット（６）が前記牽制面（Ａ１）に沿って漸次増速しながら上昇するように前記バックホウ装置（３）のアーム（５）が排土側に操作されながら前記ブーム（４）が上昇側に漸次的に増速されて人為的な操作指令で設定された設定速度に達するように、前記アクチュエータ（１１）（１２）を作動操作する制御手段（４０）を備えてあるバックホウ。

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