JPH0285424A

JPH0285424A - バックホウのバックホウ装置操作構造

Info

Publication number: JPH0285424A
Application number: JP23676688A
Authority: JP
Inventors: Hitoo Nasu; 那須　仁雄; Sakae Sugawara; 菅原　栄; Takanori Miura; 敬典三浦
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1988-09-21
Filing date: 1988-09-21
Publication date: 1990-03-26

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、バックホウ装置のブームを旋回台の運転部横
側方箇所に上下揺動自在に取付け、前記ブームのうちア
ームが連結された先端側ブーム部分を前記旋回台に連結
の基端側ブーム部分に対して旋回台横方向に移動操作す
るオフセット機構を設けたバックホウのバックホウ装置
操作構造に関するものである。

〔従来の技術〕

冒記したバックホウのバックホウ装置は、バケットが設
けられたアームをブームの横側方に位置させて格納する
ことによって、旋回台全体としての旋回半径を小さくで
きるようにした利点を有したものであるが、アーム、先
端側ブーム、基端側ブームのそれぞれの作動は人為操作
のみで行なうものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来技術によれば、アームを連結した先端側ブーム
を横方向へオフセットできるので、第４図で示すように
前記先端側ブーム部分（１０Ｃ）を反運転部（４）側へ
オフセットして格納すれば、バックホウ装置（６）は旋
回台（７）の旋回半径内に収まるようになり旋回半径を
小径化できるものである。

しかし、第４図で示すように先端側ブーム部分（１０Ｃ
）を運転部（４）側にオフセットした状態で基端側ブー
ム部分（１０Ａ）を上昇揺動駆動させると、場合によっ
てはアーム（９）先端のバケット（８）が運転部（４）
へ入り込むことが考えられる。

キャビン（３）付きのバックホウでは、バケット（８）
とキャビン（３）が干渉することになる。

このような状態になることは、勿論運転者の人為操作に
よって回避されるべきものではあるが、バケット（８）
が運転部（４）へ入り込むおそれを、人為操作の回避の
みに頼るのではどうしても不安がつきまとうものであっ
た。

本発明は、上記実情に鑑みて、バケットが運転部に入り
込むおそれを自動的に防止できるようにすることを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は冒記したバックホ
ウのバックホウ装置操作構造において、前記ブームの前
記旋回台に対する揺動角を検出するブーム角センサ、前
記先端側ブーム部分の前記基端側ブーム部分に対する横
移動ストロークを検出するためのオフセットセンサ、及
び、前記アームの前記ブームに対する揺動角を検出する
アーム角センサを設け、前記ブーム角センサによる検出
角、前記オフセットセンサによる検出ストローク及び前
記アーム角センサによる検出角に基いて前記バックホウ
装置のバケットの前記運転部に対する位置を検出するバ
ケット位置検出手段を設けると共に、このバケット位置
検出手段による検出位置が設定位置になると、前記ブー
ムの上昇揺動駆動、前記先端側ブーム部分の運転部側へ
の横移動駆動及び前記アームのブーム側への揺動駆動の
夫々を自動的に不能にする安全手段を設けてあることを
特徴構成とするものである。

また、バックホウ装置のブームを旋回台の運転部横側方
箇所に上下揺動自在に取付け、前記ブームのうちアーム
が連結された先端側ブーム部分を前記旋回台に連結の基
端側ブーム部分に対して旋回台横方向に移動操作するオ
フセット機構を設けたバックホウのバックホウ装置操作
構造であって、前記ブームの前記旋回台に対する揺動角
を検出するブーム角センサ、前記先端側ブーム部分の前
記基端側ブーム部分に対する横移動ストロークを検出す
るためのオフセットセンサ、前記アームの前記ブームに
対する揺動角を検出するアーム角センサ、及び、前記バ
ックホウ装置のバケットの前記アームに対する揺動角を
検出するバケット角センサを設け、前記ブーム角センサ
による検出角、前記オフセットセンサによる検出ストロ
ーク、前記アーム角センサによる検出角、及び、前記バ
ケット角センサによる検出角に基づいて前記バケットの
前記運転部に対する位置を検出するバケット位置検出手
段を設けると共に、このバケット位置検出手段による検
出位置が設定位置になると、前記ブームの上昇揺動駆動
、前記先端側ブーム部分の運転部側への横移動駆動、前
記アームのブーム側への揺動駆動、及び、前記バケット
の上昇揺動駆動の夫々を自動的に不能にする安全手段を
設けてあるようにしても良い。

〔作　用〕

前記構成によれば、人為操作によるバックホウ装置を駆
動操作しているときに、バケットが予め設定された位置
に到達すると、人為操作とは無関係にその位置より運転
部側へは移動しないように自動的に制御される。

また、バケット角センサを加えれば、バケットの設定位
置に対する位置制御精度が向上する。

〔発明の効果〕

従って、請求項１．記載のバックホウ装置操作構造によ
れば、バケットが移動可能な許容範囲と、バケットが運
転部に入り込む禁止範囲との境界部を設定位置とするこ
とにより、バケットが該設定位置に到達すると、自動的
に前記設定位置より運転部側への移動が阻止されるので
、バックホウ装置を人為操作中に、バケットが運転部へ
入り込むおそれを自動的に、かつ、確実に回避でき、安
全性を高めることができた。

請求項２記載のバックホウ操作構造においては、請求項
１による効果に加えてバケットの位置検出精度が向上す
ることによって、バケットの有効操作域をより広めるこ
とができる。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図に示すように、クローラ式走行装置（１）を備え
た走行機体（２）に対して、運転キャビン（３）付の搭
乗運転部（４）及び原動部（５）、並びに、バックホウ
装置（６）を設けている全旋回型の旋回台（７）を取付
け、バックホウ作業車を構成しである。

前記バックホウ装置（６）は、先端にバケット（８）を
横軸心周りで屈折揺動可能に枢支したアーム（９）と、
このアーム（９）を先端で横軸心周りで屈折揺動可能に
枢支したブーム（１０）とからなり、このブーム（１０
）を搭乗運転部り４）の横側方で上下揺動可能に枢支し
て構成されている。

第３図中（Ｃ１）はブーム（１０）を上下揺動させる油
圧シリンダであり、（Ｃ３）はアーム（９）をブーム（
１０）に対して屈折揺動させる油圧シリンダであり、（
Ｃ６）はバケット（８）をアーム（１０）に対して屈折
揺動させる油圧シリンダである。

次に、第３図及び第４図に示すように、前記バケット（
８）を連結したアーム（９）をブーム（１０）の旋回台
（７）への取付端部（１０ａ）に対して前記旋回台（７
）の横方向に平行移動させるオフセット機構（１４）に
ついて説明する。前記ブーム（１０）を、旋回台（７）
への取付端部（１０ａ）を含む基端側ブーム部分（１０
Ａ）と、この基端側ブーム部分（１０Ａ）の先端にブー
ム揺動軸心と直交する軸心（Ｘ）周りで相対揺動可能に
連結された中間部（１０Ｂ）　　と、この中間部（１０
Ｂ）の先端に前記軸心（Ｘ）と平行な軸心周りで相対揺
動可能に連結された先端側ブーム部分（１０Ｃ）とで構
成し、この先端側ブーム部分（１０Ｃ）にアーム（９）
を屈折揺動可能に連結しである。したがって、前記ブー
ム（１０）の基端側ブーム部分（１０Ａ）に対して中間
部（１０Ｂ）は、旋回台（７）の横方向に揺動可能であ
る。このようなブーム（１０）の折れ曲がり構造に対し
て、前記基端側ブーム部分（１０Ａ）と中間部（１０Ｂ
）との間に、この中間部（１０Ｂ）の基端側ブーム部分
（１０Ａ）に対する相対揺動を現出させるブーム折曲げ
シリンダ（Ｃ２）を架設しである。そして、基端側ブー
ム部分（１０Ａ）と先端側ブーム部分（１０Ｃ）との間
に両者（１０Ａ）、　（１０Ｃ）の相対揺動を許容する
連結ロッド（１５）が架設され、基端側ブーム部分（１
０Ａ）に対して枢支された中間部（１０Ｂ）と連結ロッ
ド（１５）、及び、これら中間部（１０Ｂ）　　と連結
ロッド（１５）との先端同志を連結する先端側ブーム部
分（１０Ｃ）とで平行４連リンクが構成されている。

また、基端側ブーム部分（１０Ａ＞の揺動軸（Ｙ）上に
、ブーム（１０）と旋回台（７）との相対揺動角を検出
するブーム角センサとしてのポテンショメータ（Ｐ１）
を、基端側ブーム部分（１０Ａ）と中間部（１０Ｂ）の
連結点である軸心（Ｘ）上にこれら両者（１０Ａ）、　
（１０Ｂ）の相対的なオフセット回動角を検出するオフ
セットセンサとしてのポテンショメータ（Ｐ２）を、先
端側ブーム部分（１０Ｃ）　　とアーム（９）の連結点
である軸心（Ｚ）上にこれら両者の相対揺動角を検出す
るアーム角センサとしてのポテンショメータ（Ｐ３）を
、そして、バケット（８）とアーム（９）の相対揺動角
を検出するバケット角センサとしてのポテンショメータ
（Ｐ４）を、リンク部材（３２）の軸心（Ｗ）上に配備
しである。

そして、前記ポテンショメータ（Ｐ１）、　（Ｐ２）　
。

（Ｐ３）、　（Ｐ４）の検出値に基づいてバケット（８
）の運転キャビン（３）に対する位置を演算する制御器
であるバケット位置検出手段（１１）を設けると共に、
この検出手段（１１）による検出位置が設定位置になる
と、ブーム（１０）の油圧シリンダ（ＣＩ）による上昇
揺動駆動、先端側ブーム部分（１０Ｃ）の油圧シリンダ
（Ｃ２）による運転キャビン（３）側への横移動駆動、
アーム（９）の油圧シリンダ（Ｃ３）によるブーム（１
０）側への揺動駆動、および、バケット（８）の油圧シ
リンダ（Ｃ１）によるブーム（１０）側への揺動駆動の
夫々を自動的に不能にする安全手段（１２）を設けてあ
る。

前記設定位置は、バケットが移動可能な許容範囲と、バ
ケットが運転キャビン（３）と干渉する禁止範囲との境
界部となるように予め決めておく。このような構成にす
ると、第１図、第２図で示されるように、バックホウ装
置（６）をブーム・バケット用十字操作レバー（１６）
　、アーム・旋回用十字操作レバー（１８）、及びオフ
セット機構用操作レバー（１７）で人為操作中に、バケ
ット（８）が許容範囲から境界部へ到達すると、ポテン
ショメータ（Ｐ１）、　（Ｐ２）、　（Ｐ３）、　（Ｐ
４）からの検出値に基づくバケット（８）の運転キャビ
ン（３）に対する位置の演算結果と、設定値が一致し、
その一致したことによって各油圧シリンダ（Ｃ，）、　
（Ｃ２）。

（Ｃ３）、　（Ｃ４）のコントロールバルブｎ９）、　
（２０）、　（２１＞。

（２９）をその操作回路（２２）、　（２３）、　（２
４）、　（３０）を介して強制切換操作する安全手段（
１２）が働いて、前記バケット（８）は境界部で停止す
るのである。

第１図中（２５）、　（２６）、　（２７）、　（３１
）は、各操作レバー（１６）、　（１７）、　（１８）
のポテンショメータ（１６ａ）。

（１７ａ）、　（１８ａ）、　（１６ｂ）　によって各
コントロールバルブ（１９）、　（２０＞、　（２１）
、　（２９）の操作回路（２２）、　（２３）。

（２４）、　（３０）を制御する制御手段である。

例えば、アーム（９）を、その先端のバケット（８）が
運転キャビン（３）に近づくように操作レバー　（１８
）のみを人為操作しているときに、バケット（８）が境
界部に到達すると、アーム用の油圧シリンダ（Ｃ３）の
伸長作動のみが不能となるように安全手段（１２）が働
き、バケット（８）は停止する。

つまり、アーム用の油圧シリンダ（Ｃ３）を伸長するよ
うに設定されたコントロールバルブ（２１）を強制的に
中立位置に切換えると共に、バケット（８）が許容範囲
へ復帰していない場合には前記コントロールバルブ（２
１）を前記油圧シリンダ（Ｃ３）を伸長する側へ切換不
能に維持するのである。

また、その状態のときにアーム用油圧シリンダ（Ｃ３）
を収縮する操作は許容されており、さらに、前記停止状
態のときに、例えばブーム（１０）を操作するに、バケ
ット（８）が境界部から運転キャビン（３）に近づくこ
とになるブーム（１０）の上昇揺動駆動は安全手段（１
２）によって不能とされ、下降揺動駆動は、バケット（
８）が運転キャビン（３）より遠ざかることになるので
操作レバー　（１６）によって人為操作可能であり、安
全手段（１２）は作動しないものとなる。

つまり、前記停止状態のときでも各油圧シリンダ（Ｃ１
）、　（Ｃ２）、　（Ｃ３）、　（Ｃ４）を、バケット
が境界部より運転キャビン（３）に対して遠ざかる方向
へは操作可能としである。

〔別実施例〕

■　安全手段（１２）による油圧シリンダ（Ｃ１）、　
（Ｃ２）。

（Ｃ３）、　（Ｃ４）の牽制が、各操作レバー（１６）
、　（１８）。

（１７）に直接作用するように構成しても良い。

■　バケット（８）とアーム（９）の相対揺動角を検出
ポテンショメータ（Ｐ４）を削除し、合わせて３個のポ
ンショメータ（Ｐ、）、　（Ｐ２）、　（Ｐ３）の検出
値に基づいて制御するようにしても良い。

このように、バケット（８）のアーム（９）に対する位
置検出手段が設けられていない場合には、アーム（９）
に対するバケット（８）の全揺動域中の最も運転キャビ
ン（３）に近づく所の位置を、予め境界部の設定時に考
慮しておけば、バケット（８）の姿勢いかんにかかわら
ず、運転キャビン（３）との干渉は回避できるものとな
る。

■　境界部の設定位置を可変設定可能な設定器（１３）
を備えて、バケットの禁止範囲を任意に調節できるよう
にしても良い。

■　運転キャビン（３）の無いバックホウに本発明を適
用しても良い。

■　バケット（８）が境界部になると、ブザー等の警報
装置が作動するように構成しても良い。

■　バケット（８）が境界部に差し掛かると、その作動
速度を遅くするように構成しても良い。

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造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るバックホウのバックホウ装置操作構
造の実施例を示し、第１図は制御ブロック図、第２図は
安全手段のアルゴリズム、第３図はバックホウの側面図
、第４図は第３図の平面図である。（４）・・・・・・運転部、（６）・・・・・・バック
ホウ装置、（７）・・・・・・旋回台、（８）・・・・
・・バケット、（９）・・・・・・アーム、（１０）・
・・・・・ブーム、（１１）・・・・・・バケット位置
検出手段１．　（１２）・・・・・・安全手段、（１４
）・・・・・・オフセット機構、（１０Ａ）・・・・・
・基端側ブーム部分、（１０Ｃ）・・・・・・先端側ブ
ーム部分、（ＰＩ＞、　（Ｐ２）、　（Ｐ３）・・・・
・・センサ。

Claims

【特許請求の範囲】１、バックホウ装置（６）のブーム（１０）を旋回台（
７）の運転部（４）横側方箇所に上下揺動自在に取付け
、前記ブーム（１０）のうちアーム（９）が連結された
先端側ブーム部分（１０Ｃ）を前記旋回台（７）に連結
の基端側ブーム部分（１０Ａ）に対して旋回台（７）横
方向に移動操作するオフセット機構（１４）を設けたバ
ックホウのバックホウ装置操作構造であって、前記ブー
ム（１０）の前記旋回台（７）に対する揺動角を検出す
るブーム角センサ（Ｐ＿１）、前記先端側ブーム部分（
１０Ｃ）の前記基端側ブーム部分（１０Ａ）に対するる
横移動ストロークを検出するためのオフセットセンサ（
Ｐ＿２）、及び、前記アーム（９）の前記ブーム（１０
）に対する揺動角を検出するアーム角センサ（Ｐ＿３）
を設け、前記ブーム角センサ（Ｐ＿１）による検出角、
前記オフセットセンサ（Ｐ＿２）による検出ストローク
及び前記アーム角センサ（Ｐ＿３）による検出角に基い
て前記バックホウ装置（６）のバケット（８）の前記運
転部（４）に対する位置を検出するバケット位置検出手
段（１１）を設けると共に、このバケット位置検出手段
（１１）による検出位置が設定位置になると、前記ブー
ム（１０）の上昇揺動駆動、前記先端側ブーム部分（１
０Ｃ）の運転部（４）側への横移動駆動及び前記アーム
（９）のブーム（１０）側への揺動駆動の夫々を自動的
に不能にする安全手段（１２）を設けてあるバックホウ
のバックホウ装置操作構造。２、バックホウ装置（６）のブーム（１０）を旋回台（
７）の運転部（４）横側方箇所に上下揺動自在に取付け
、前記ブーム（１０）のうちアーム（９）が連結された
先端側ブーム部分（１０Ｃ）を前記旋回台（７）に連結
の基端側ブーム部分（１０Ａ）に対して旋回台（７）横
方向に移動操作するオフセット機構（１４）を設けたバ
ックホウのバックホウ装置操作構造であって、前記ブー
ム（１０）の前記旋回台（７）に対する揺動角を検出す
るブーム角センサ（Ｐ＿１）、前記先端側ブーム部分（
１０Ｃ）の前記基端側ブーム部分（１０Ａ）に対する横
移動ストロークを検出するためのオフセットセンサ（Ｐ
＿２）、前記アーム（９）の前記ブーム（１０）に対す
る揺動角を検出するアーム角センサ（Ｐ＿３）、及び、
前記バックホウ装置のバケット（８）の前記アーム（９
）に対する揺動角を検出するバケット角センサ（Ｐ＿４
）を設け、前記ブーム角センサ（Ｐ＿１）による検出角
、前記オフセットセンサ（Ｐ＿２）による検出ストロー
ク、前記アーム角センサ（Ｐ＿３）による検出角、及び
、前記バケット角センサ（Ｐ＿４）による検出角に基づ
いて前記バケット（８）の前記運転部（４）に対する位
置を検出するバケット位置検出手段（１１）を設けると
共に、このバケット位置検出手段（１１）による検出位
置が設定位置になると、前記ブーム（１０）の上昇揺動
駆動、前記先端側ブーム部分（１０Ｃ）の運転部（４）
側への横移動駆動、前記アーム（９）のブーム（１０）
側への揺動駆動、及び、前記バケット（８）の上昇揺動
駆動の夫々を自動的に不能にする安全手段（１２）を設
けてあるバックホウのバックホウ装置操作構造。