JPH02252827A - スイング可能なバックホーの操作機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明はバンクホーにおいて、ブームとアームの間に設
けたスイングフレームによりバケット部分を左右にスイ
ング可能としたものにおける操作機構に関するものであ
る。

（ロ）従来技術 従来からバックホーにおいて、アームとアームの間にス
イングフレームを介装し、左右にスイング可能とすると
共に、ブーム操作レバーやアーム操作レバーの操作に連
動して、自動的にスイング操作を行う技術は、同一出願
人より、特願昭６３−１００５９５号の如き先願がなさ
れているのである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、該先順においてはブーム操作レバーやアーム操
作レバーの如く人為操作具により作業機を操作した場合
に、パケットが危険領域線に近付いたり離れたりすると
自動的にスイング操作するが、このスイング速度は、ブ
ーム操作レバーやアーム操作レバーの操作量を僅かとし
て、ゆっくりと操作している場合においても、常時同じ
速度でスイングしていたのである。

故にオペレーターが、危険を怒してゆっくりとブームや
アームを操作しているにも関わらず、スイングだけは速
い速度で行われ、思わぬ事故を発生する原因となってい
たのである。

本発明はこの不具合いを解消すべく構成したものである
。

（ニ）問題を解決する為の手段 本発明の目的は以上の如くであり、次に該目的を達成す
る為の構成を説明すると。

人為操作具により作業機の上下揺動及び左右スイングを
操作し、前記人為操作具の操作と連動して、作業機の自
動スイングを可能とすると共に、人為操作具の操作量に
比例して作業機自動スイングの作動速度を制御可能とし
たものである。

（ホ）実施例 本発明の目的・構成は以上の如くであり、次に該目的を
達成する為の構成を説明すると。

第１図は小旋回形バックホーの側面図、第２図は同じく
平面図である。

クローラ式走行装置１１１０前後一方に排出機１０を昇
降可能に設けている。またクローラ式走行装置１１の上
に旋回台軸受を介装し機体フレーム２を支持している。

機体フレーム２の前部にブーム６をブームアクチュエー
タ３８により上下回動可能に枢支し、またブーム６の先
端に左右へのスイングを可能とするスイングフレーム２
２を枢支している。該スイングフレーム２２を左右にス
イングするのがスイングアクチュエータ３である。また
スイングフレーム２２の先端にアーム４をアームアクチ
ュエータ３９により上下回動可能としており、該アーム
４の先端に枢支したバケ・ント１をパケットアクチュエ
ータ３７により掬い込み回動可能に構成している。

ブーム６とスイングフレーム２２とアーム４の回動位置
を検出する為に、ブームアクチュエータ３８の基部にブ
ーム回動角検出器１７を配置し、またスイングロッド２
３の基部にスイングフレーム回動角検出器１６を設け、
またアーム４の回動基部にアーム回動角検出器１５を設
けている。

機体フレーム２上にキャビン１２と運転席８が配置され
ており、該運転席８の近傍に人為操作具としてのスイン
グ操作ペダル２９とブーム操作レバー９ａとアーム操作
レバー９ｂが配置されている。

そしてブーム操作レバー９ａの基部にポテンショメータ
６２が配置され、アーム操作レバー９ｂの基部にポテン
ショメータ６３が配置され、またスイング操作ペダル２
９の基部にポテンショメータ６４が配置されており、そ
れぞれの人為操作具の回動操作位置を検出している。

そしてパケット１はスイングフレーム２２の部分で左右
に平行移動してスイングが可能であり、該スイングした
状態で、パケット１をキャビン１２の方向に引き寄せる
とキャビン１２を壊し、オペレーターに傷を追わせるこ
ととなるで、該パケット１が危険領域線ａに至った時点
で、スイング操作ペダル２９を操作しなくとも自動的に
パケット１が収納位置１”への経路上の１°の位置に戻
るよう構成しているのである。

また逆に土砂放出後に、再度パケット１を掬い取り位置
に移動させる際において、パケット１が危険領域ｖＡａ
を通過すると、自動的に所定のスイング位置にパケット
１を自動スイングする機構も具備しているのである。

第３図は本発明のバックホーの安全機構のブロック線図
、第４図は同じくバックホーの安全機構の油圧回路図、
第５図は電磁比例減圧弁Ａと人為操作具との連動機構の
みを取り出したブロック線図、第６図は電磁比例減圧弁
Ａの断面図である。

第３図において開示する如く、非常停止センサーとして
は、超音波センサー７・５・１３と、タッチセンサー１
８・１９・６１がキャビン１２の周囲に設けられており
、この部分に誤動作によりパケット１が近付くと、パケ
ット１の移動を非常停止すべく構成しているのである。

また前述の如くアーム回動角検出器１５とスイングフレ
ーム回動角検出器１６とブーム回動角検出器１７及び、
ブーム操作レバー９ａとアーム操作レバー９ｂとスイン
グ操作ペダル２９０部分に設けられたポテンショメータ
６２・６３・６４がらの信号を演算して、パケット１が
危険領域線ａに近接した時点で、自動的にスイングアク
チュエータ３を操作してパケット１を１゛の位置にスイ
ンクスべく構成しているのである。

そしてこれらの、ポテンショメータと非常停止センサー
からの信号がコントローラｃＰＵを介して、５個の電磁
弁に信号を送信しているのである。

該５個の電磁弁は、電磁安全弁２０とスイング自動制御
Ｂ　を磁弁２１とスイング停止電磁弁２４と、ブーム停
止電磁弁２５と、アーム伴出を磁弁２６の５組である。

該スイング自動制御電磁弁２１とスイング停止電磁弁２
４は、スイング手動操作弁３０とスイングアクチュエー
タ３０間に介装されており、またブーム停止電磁弁２５
は、ブーム手動操作弁３１とブームアクチュエータ３８
の間に配置されており、アーム停止電磁弁２６はアーム
手動操作弁３２とアームアクチュエータ３９との間に配
置されているのである。

各ポテンショメータ１５・１６・１７・６２・６３・６
４からの信号によりパケットが危険領域線ａ、又はｂに
来た時に各電磁弁２４・２５・２６が必要に応じて操作
される。

即ち、パケットが前方からａに来た時、ブーム停止電磁
弁２５とアーム停止電磁弁２６のソレノイドの励磁状態
がＯＦＦとなり、逆側に設けた付勢バネにより電磁弁が
閉鎖側に操作される。

又、パケットが右側方からｂに来た時は、スイング停止
電磁弁２４が上記と同様に操作され、パケットの運転室
への接近を強制停止させる。

またスイング自動制御電磁弁２１は、前述の各ポテンシ
ョメータ１５・１６・１７・６２・６３・６４からの信
号により、パケット１が危険領域線ａに近付いた場合に
おいて、自動的にパケット１を１゛の位置に操作するも
のである。

またこれらの電磁弁の他に、２重の安全回路として、コ
ントローラＣＰＵの制御回路に異常が発生して、上記強
制停止が不能状態になり、パケットがさらに接近して非
常停止センサーが作動した場合や、を源がＯＦＦとなっ
た場合において、該スイング停止電磁弁２４とブーム停
止電磁弁２５とアーム停止電磁弁２６を操作すべくパイ
ロット圧を供給している油圧回路の圧力を０にする電磁
安全弁２０を設けているのである。

これによりスイング停止電磁弁２４やブーム停止電磁弁
２５やアーム停止電磁弁２６が異常動作をした場合にも
、電磁安全弁２０によりパイロット圧を抜いてしまうの
で、各電磁弁は閉状態となり、ブーム６とアーム４とス
イングフレーム２２の回動が停止するのである。

第４図において３５はパケット手動操作弁、２８はフレ
ーム旋回操作弁、２７は排土板操作弁、３３・３４は走
行操作弁、４１は変速操作弁、４０は旋回モータ装置、
６５Ｌ・６５Ｒは走行油圧モーターである。

以上のような構成において、ブーム操作レバー９３やア
ーム操作レバー９ｂを操作して、パケット１をキャビン
１２側に引き寄せると、パケット１が収對位置に納まる
ように、パケット１“の位置に自動的にスイングすべく
構成されているのである。

従来の技術においては、ブーム操作レバー９ａやアーム
操作レバー９ｂの操作回動角の大きさに関係なく、危険
領域線ａの近（まで来ると、スイング自動制御電磁弁２
１が切り替わり、一定の速さで一気にパケット１′　の
位置への自動スイングが行われるのである。

ブーム操作レバー９ａやアーム操作レバー９ｂは人為的
に操作する弁であるから、オペレーターが該レバーの回
動量を微妙に調整することによりスプールの位置を微調
節し、ブームアクチュエータ３８やアームアクチュエー
タ３９に至る油量は自由に調節可能であり、ブーム６や
アーム４をゆっくりと操作することが出来るのであるが
、スイング自動制御電磁弁２１の切換えは、各ポテンシ
ョメータからの信号をコントローラＣＰＵにて演算する
ことにより、危険領域線ａに近付くと一気にスプールの
切換が行われるので、パケット１゛へのスイングが急速
に行われていたのである。

また逆に、ブーム操作レバー９ａとアーム操作レバー９
ｂにより操作してパケット１を掬い取りの位置に出す場
合においても、危険領域線ａを超えて安全な領域に入る
と、ブーム６やアーム４の操作速度には関係なく、−気
にスイングが行われてしまうのである。

このように、オペレーターがブーム操作レハ−９ａやア
ーム操作レバー９ｂにより、ブーム６やアーム４をゆっ
くりと操作する場合は、何等かの理由があり安全を期す
為に意図的にゆっ（りと操作しているのであるから、自
動スイングによる収納や作業位置への移動スイングのみ
が常時おなしような高速で行われるというのは、事故の
発生の原因となるのである。

本発明は、スイング自動制御電磁弁２１内に設けられた
電磁比例減圧弁の開閉をブーム操作レバー９ａやアーム
操作レバー９ｂの操作量に比例して開閉することにより
、ブーム操作レバー９ａとアーム操作レバー９ｂの操作
力に比例した速度で収納・突出の自動スイングを可能と
したものである。

油圧ポンプＰ１・Ｐ２は走行油圧モーター６５Ｌ・６５
Ｒに圧油を供給するポンプである。

第６図において電磁比例減圧弁の構成について説明する
と。

コイル４８にコントローラＣＰＵから信号電圧が送信さ
れており、該コイルに通電されると、コイルが励磁され
コイル４８の内部にスライド可能に遊嵌されたコア４７
の部分が図面の右側へ引かれるのである。これによりＡ
−Ｔへの油路が閉し、Ａポートの圧力が上昇する。一方
スブール４４の周囲に設けたランド部５０・５１の受圧
面積が、ランド部５０〉ランド部５１ であるので、スプール４４は図面の左方向へ押圧されＡ
−Ｔへの油路が開く。

このコア４７を右に引くコイル４８による励磁力と、ラ
ンド部５０・５１の大小によるスプール４４を左に押す
力とが付勢バネ３でバランスした所でスプール４４は停
止し、パイロット圧が保持される。

第５図においては、人為操作具であるブーム操作レバー
９ａとアーム操作レバー９ｂの操作により、Ａ／Ｄコン
バータでアナログ電圧をデジタル信号に変更し、コント
ローラＣＰＵを通過させ、次にＤ／Ａコンバータで再度
アナログ信号である電圧に変換し、電磁弁駆動回路を介
して電磁比例減圧弁Ａのコイル４８を可変に励磁するの
である。

（へ）発明の効果 本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏
するものである。

第１に、ブーム６やアーム４の操作をゆっくりと行う際
において、同時に左右への自動スイングの操作もゆっく
りと行うことが出来るのである。

第２に、人為操作具であるブーム操作レバー９ａやアー
ム操作レバー９ｂにより、ブーム６やアーム４をゆっく
りと操作する場合には、自動操作されるスイング動作も
ゆっくりと行われるので、オペレーターはアーム４やブ
ーム６をゆっくりと操作しているので、突然に通常の速
さでスイングが行われ、障害物に干渉したり、人為事故
を発生するという不具合いが無くなったものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は小旋回形バックホーの側面図、第２図は同じく
平面図、第３図は本発明のバックホーの安全機構のブロ
ック線図、第４図は同じくバックホーの安全機構の油圧
回路図、第５図は電磁比例減圧弁Ａと人為操作具との連
動機構のみを取り出したブロック線図、第６図は電磁比
例減圧弁Ａの断面図である。 Ａ・・・・電磁比例減圧弁 １・・・・バケット ４・・・・アーム ６・・・・ブーム ９ａ・・・ブーム操作レバー ９ｂ・・・アーム操作レバー １５・・・アーム回動角検出器 １６・・・スイングフレーム回動角検出器１７・・・ブ
ーム回動角検出器 ２１・・・スイング自動制御電磁弁 ２２−・・・スイングフレーム ２４・・・スイング停止電磁弁 ２５・・・ブーム停止電磁弁 ２６・・・アーム停止電磁弁 ２９・・・スイング操作ペダル 出願人　ヤンマーディーゼル株式会社 代理人　弁理士　矢　野　寿　一部 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、人為操作具により作業機の上下揺動及び左右ス
   イングを操作し、前記人為操作具の操作と連動して、作
   業機の自動スイングを可能とすると共に、人為操作具の
   操作量に比例して作業機自動スイングの作動速度を制御
   可能としたことを特徴とするスイング可能バックホーの
   操作機構。