JPH03241124A

JPH03241124A - バックホウの作業用操作構造

Info

Publication number: JPH03241124A
Application number: JP3943590A
Authority: JP
Inventors: Takanori Miura; 敬典三浦; Sakae Sugawara; 菅原　栄; Hitoo Nasu; 那須　仁雄; Katsuhiko Yugawa; 勝彦湯川
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1990-02-19
Filing date: 1990-02-19
Publication date: 1991-10-28
Anticipated expiration: 2012-01-22
Also published as: JP2574050B2

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、作業用の油圧シリンダを設けると共に、操作
具の人為操作による制御弁の切換え操作によって油圧シ
リンダを操作するように構成した作業車の作業用操作構
造に関する。

〔従来の技術〕

上記作業車において、従来、油圧シリンダがストローク
エンド付近に達するとシリンダ作動力によって自動的に
作用状態に切換わるようにして油路絞り手段を油圧シリ
ンダに備えることにより、油圧シリンダがストロークエ
ンドに達して停止する際の衝撃を前記絞り手段による減
速によって緩和することが可能になったものがあった。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来、シリンダ停止時の衝撃緩和か十分にできるように
すると、シリンダの停止直前速度が極力低速になるよう
にする必要があって絞り手段による絞り度合を犬にせね
ばならないことと、絞り手段は作用状態において一定度
合の減速しか現出しないものであることに起因し、油圧
シリンダがストロークエンド付近に達して絞り手段によ
る減速か始まる際の衝撃が大になっていた。つまり、減
速開始時とシリンダ停止時のいずれか一方における衝撃
の面から衝撃緩和が十分にできなかった。

本発明の目的は、停止衝撃緩和か効果的にできると共に
比較的有利に得られる操作構造を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による作業車の作業用操作構造にあっては、目的
達成のために、作業用の油圧シリンダを操作する電磁比例制御弁、及び
、人為操作具の操作位置を検出するセンサを設けると共
に、このセンサによる検出結果に基いて前記電磁比例制
御弁を自動的に操作するバルブ制御手段を設け、前記油圧シリンダの設定伸長状態及び設定短縮状態を検
出するシリンダ用センサを設けると共に、このシリンダ
用センサが検出状態になると、自動的に前記人為操作具
による操作に優先して、かつ、減速開始側にて前記油圧
シリンダがストロークエンドに近付くほど前記電磁比例
制御弁の出力が小になる状態で前記電磁比例制御弁を減
速側に操作する減速手段を設けてある。

そして、その作用及び効果は次のとおりである。

〔作　用〕

人為操作具を操作すると、センサによる検出結果に基く
バルブ制御手段の制御弁操作のために電磁比例制御弁が
駆動位置や中立位置に切換わり、油圧シリンダが作動し
たり停止する。すなわち、人為操作具の操作によって油
圧シリンダを操作することができる。

減速手段による電磁比例制御弁の操作具合を適切に設定
すれば、油圧シリンダが伸長作動や短縮作動に伴ってス
トロークエンド付近に達すると、ストロークセンサから
の情報に基づく減速手段の制御弁操作のために電磁比例
制御弁が自動的に減速側に切換わって油圧シリンダが減
速を開始するように、しかも、この減速開始は電磁比例
制御弁の開口度合のために減速衝撃が比較的発生しにり
くシながら行われるようにできる。そして、油圧シリン
ダがさらにストロークエンド側に作動するよう操作され
ても、減速を開始してからの減速手段による電磁比例制
御弁の自動減速操作のために減速開始時よりもさらに減
速しながら作動し、ストロークエンドに達しても作動速
度が緩速度になっていて停止衝撃が発生しにくい状態で
停止する。

〔発明の効果〕

油圧シリンダがストロークエンドまで操作されても減速
手段による電磁比例制御弁の前記操作のために、減速開
始時の面からも停止時の面からも静かに停止し、安全に
かつ快適に作業できるようになった。

しかも、シリンダ操作用の制御弁と停止衝撃緩和用の流
量調整弁との兼用ができ、制御弁と流量調整弁とを各別
に設けるに比して油路構造の面や経済面で有利にできた
。

〔実施例〕

次に実施例を示す。

第２図に示すように、ドーザ（１）を有したクローラ式
走行機台に旋回台（２）を付設し、この旋回台（２）に
運転部（Ｓ）及び原動部（４）を備えさせると共にバッ
クホウ装置（５）を取付けて、ドーザ付きバックホウを
構威しである。

バックホウ装置（５）を構成するブーム（６）及びブー
ムシリンダ（Ｃ１）を旋回台（２）の運転部（Ｓ）の横
側方に位置する箇所に取付けである。そして、第１図に
示すように、ブーム（６）の基端側部分（６ａ）と先端
側部分（６ｂ）とを連結する中間部分（６ｃ）をオフセ
ットシリンダ（Ｃ２）によって揺動操作できるように構
成すると共に、この揺動操作をすると、ブーム基端側部
分（６ａ）及びブーム先端側部分（６ｂ）の夫々に付設
のリンク取付はアーム（７ａ）または（７ｂ）、これら
リンク取付はアーム（７ａ）と（７ｂ）に架設しである
リンク（７）、及び、ブーム中間部分（６ｃ）が構成す
る平行回連リンク機構の作用のためにブーム先端側部分
（６ｂ）がブーム基端側部分（６ａ）に対して旋回台横
方向に平行またはほぼ平行に移動し、アーム（８）がブ
ーム基端側部分（６ａ）に対して旋回台横方向に平行移
動するように構成しである。

つまり、オフセットシリンダ（Ｃ４）によるアーム（８
）のオフセット操作をすることにより、パケット（９）
が走行機体の横一端側に位置して側溝掘りが可能になる
ように構成し、かつ、アーム（８）のオフセット操作と
ブーム（６）及びアーム（８）の上昇操作とをすること
により、第３図及び第４図に示す如くパケット（９）が
ブーム（６）の運転部側とは反対の横側に位置すると共
にバックホウ装置（５）の全体が旋回台（２）の旋回径
内に入り込む小旋回格納状態にバックホウ装置格納がで
きるように構成しである。

バックホウ装置（５）及び旋回台（２）の操作を可能に
するに、旋回台（２）の前後方向と横方向の十字方向に
揺動自在な左右一対の操作レバー（１０３）、　（１０
ｂ）、及び、オフセットスイッチ（１１）を運転部（Ｓ
）に設けると共に、これら操作レバー　（１０３）、　
（１０ｂ）及びオフセットスイッチ（Ｓ４）によって油
圧式のブームシリンダ（Ｃ１）、アームシリンダ（Ｃ２
）、パケットシリンダ（Ｃ３）、オフセットシリンダ（
Ｃ４）及び旋回モータ（Ｍ）を操作するように操作構造
を第５図の如く構成しである。

すなわち、一方の操作レバー（ｌｏａ）の旋回台前後方
向での操作位置と旋回台横方向での操作位置をポテンシ
ョメータ製の第１センサ（Ｓ４）と第３センサ（Ｓ３）
とによって各別に検出するように構成し、他方の操作レ
バー（１０ｂ）の旋回台前後方向での操作位置と旋回台
横方向での操作位置をポテンショメータ製の第２センサ
（Ｓ２）と第５センサ（Ｓ、）とによって各別に検出す
るように構成しである。そして、ブームシリンダ（Ｃ３
）に接続したブームバルブ（ｖ４）、アームシリンダ（
Ｃ２）に接続したアームバルブ（Ｖ２）、パケットシリ
ンダ（Ｃ３）に接続したパケットバルブ（Ｖ３）、オフ
セットシリンダ（Ｃ４）に接続したオフセットバルブ（
■４）、及び、旋回モータ（Ｍ）に接続した旋回バルブ
（■５）の夫々を電磁比例制御弁に構成すると共に、ブ
ームバルブ（■１）、アームバルブ（Ｖ２）、パケット
バルブ（ｖ３）、オフセットバルブ（Ｖ４）及び旋回バ
ルブ（Ｖ５）の夫々にバルブ駆動回路（Ｄ４）または（
Ｄ２）または（Ｄ３）または（Ｄ４）または（Ｄ、）を
介して連係させたバルブ制御手段（１１）を前記センサ
（Ｓｌ　）、　（Ｓ２）、　（Ｓ３）及び（Ｓ５）、並
びに、オフセットスイッチ（Ｓ４）に連係しである。

そして、操作レバー（１０ａ）を旋回台前後方向に人為
操作すると、自動的にバルブ制御手段（１１）が第１セ
ンサ（Ｓ４）による検出結果に基いてブーム駆動回路（
Ｄ、）に信号出力してブームバルブ（ｖ４）を切換え操
作し、ブームシリンダ（Ｃ１）が操作レバー（１０ａ）
の操作位置に応じた方向にかつ速度で作動したり停止す
るように構成し、操作レバー（１０ａ）を旋回台横方向
に人為操作すると、自動的にバルブ制御手段（１１）が
第３センサ（Ｓ３）による検出結果に基いてバルブ駆動
回路（Ｄ、）に信号出力してパケットバルブ（ｖ３）を
切換え操作し、パケットシリンダ（Ｃ３）の操作レバー
（１０ａ）の操作位置に応じた方向にかつ速度で作動し
たり停止するように構威しである。操作レバー（１０ｂ
）を旋回台前後方向に人為操作すると、自動的にバルブ
制御手段（１１）が第２センサ（Ｓ２）による検出結果
に基いてバルブ駆動回路（Ｄ２）に信号出力してアーム
バルブ（ｖ２）を切換え操作し、アームシリンダ（Ｃ２
）が操作レバー（１０ｂ）の操作位置に応じた方向にか
つ速度で作動したり停止するように構威し、操作レバー
（１０ｂ）を旋回台横方向に人為操作すると、自動的に
バルブ制御手段（１１）が第５センサ（Ｓ、）による検
出結果に基いてバルブ駆動回路（Ｄ５）に信号出力して
旋回バルブ（Ｖ、）を切換え操作し、旋回モータ（Ｍ）
が操作レバー（１０ｂ）の操作位置に応じた方向にかつ
速度で作動したり停止するように構成しである。

オフセットスイッチ（Ｓ４）をスイッチレバー（１５）
によって人為的に切換え操作すると、自動的にバルブ制
御手段（１１）がオフセットスイッチ（ｓ４）からの情
報に基いてバ、ルプ駆動回路（Ｄ４）に信号出力してオ
フセントバルブ（ｖ４）を切換え操作し、オフセットシ
リンダ（Ｃ４）がオフセントスイッチ（Ｓ４）の切換わ
り位置に応じた方向に作動したり停止するように構威し
である。

第２図に示すように、ブーム（６）の旋回台（２）に対
する揺動角を検出する回転ポテンショメータ製のブーム
角センサ（Ｐ、）を、ブームシリンダ（Ｃ１）の旋回台
（２）に対する揺動角に基いて検出するようにブームシ
リンダ（Ｃ１）の基端部に付設し、アーム（８）のブー
ム（６）に対する揺動角を検出する回転ポテンショメー
タ製のアーム角センサ（Ｐ２）をブーム（６）の先端部
に付設し、パケット（９）のアーム（８）に対する揺動
角を検出する回転ポテンショメータ製のパケット角セン
サ（Ｐ３）を、パケットシリンダ（Ｃ３）とパケット（
９）を連動させであるリンク（１２）のアーム（８）に
対する揺動角に基いて検出するようにリンク（１２）に
付設し、アーム（８）のブーム基端個分（６ａ）に対す
るオフセットの方向とストロークを検出する回転ポテン
ショメータ製のオフセットセンサ（Ｐ、）を、ブーム中
間部分（６Ｃ）のブーム基端側部分（６ａ）に対する揺
動角に基いて検出するようにブーム（６）に付設しであ
る。そして、第５図に示すように、前記センサ（Ｐ４）
ないしくＰ、）に連係させた危険回避手段（１３）を前
記バルブ制御手段（１３）に連係させて、バックホウ装
置（５）を使用したり小旋回格納状態に格納する際にパ
ケット（９）が運転部（２）に入り込んだり運転郡部材
に接触する危険を誤って招かれることの防止を図っであ
る。

すなわち、危険回避子１ｐ（１３）はセンサ（ｐ＋）な
いしくＰ４）による検出結果に基き、パケット（９）が
第６図に示す如き運転部周辺の要減速範囲（Ｚ）に位置
しているか否かを判別すると共に、要減速範囲（Ｚ）に
位置している場合にはパケット（９）の移動方向が運転
部（２）に向かう方向であるか否かを、かつ、パケット
（９）が第６図に示す如き運転部周辺の接近限界（Ｌ）
に達したか否かを夫々判別するように構成しである。そ
して、パケット（９）が要減速範囲（Ｚ）に位置してい
て運転部（２）に向かう方向に移動していると判断した
時には、自動的に、バルブ制御手段（１１）にシリンダ
速度を設定低速度まで減少させるべき信号出力をしてそ
の減速作動を実行させることにより、操作レバー（ｌｏ
ａ）および（１０ｂ）、並びに、オフセットスイッチ（
Ｓ４）による操作に優先してシリンダ（Ｃ１）ないしく
Ｃ４）の作動を減速するように構成しである。そして、
パケット（９）がさらに運転部側に移動して接近限界（
Ｌ）に達したと判断した時には、自動的に、バルブ制御
手段（１１）にシリンダ作動を停止させるべき信号出力
をしてその作動を実行させることにより、操作レバー（
１０ａ）及び（１０ｂ）、並びに、オフセットスイッチ
（Ｓ４）による操作に優先してシリンダ（Ｃ１）ないし
くＣ２）の作動を停止させるように構成しである。

第５図に示すように、バルブ制御手段（１１）に減速手
段（１４）を連係させると共に、この減速手段（１４）
に前記センサ（Ｐ４）ないしくＰ、）を連係させて、シ
リンダ（Ｃ１）ないしくＣ４）がストロークエンドまで
操作された際には停止衝撃が発生しにくいように自動的
に減速してストロークエンドに達するようにしである。

すなわち、センサ（ｐ＋）ないしくＰ４）により、シリ
ンダ（Ｃ１）または（Ｃ２）または（Ｃ３）または（Ｃ
４〉が減速させる必要のあるものとして設定した設定伸
長状態及び設定短縮状態になったことを検出するように
構威しである。つまり、センサ（Ｐ４）ないしくＰ４）
による検出角が設定角になったことを知って、シリンダ
（Ｃ１）または（Ｃ２）または（Ｃ３）または（Ｃ２）
が前記設定伸長状態や前記設定短縮状態になったと判断
するのである。

そして、減速手段（１４）を構成するに、第７図に示す
ように、シリンダ（Ｃ１）ないしくＣ４）がバルブ（ｖ
４）ないしく■４）による現出が可能な最高速のシリン
ダ速度（Ｖ、）−や、このシリンダ速度（Ｖ、）よりも
低速で最終減速目標速度（Ｖ、）よりも高速のシリンダ
速度で伸長側または短縮側に作動し、シリンダ（Ｃ１）
ないしくＣ１）の長さが第１設定伸長長さ（ｘ４）また
は第１設定短縮長さ（Ｙ４）になってこのことをセンサ
（Ｐ４）ないしくＰ４）が検出すると、自動的にバルブ
制御手段（１１）に減速信号を出力してセンサ（Ｓ４）
ないしくＳ４）からの情報に優先して減速作動させると
共に、シリンダ（Ｃ１）ないしくＣ４）の長さが第２設
定伸長長さ（Ｘ２）または第２設定短縮長さ（Ｙ２）に
なるまで減速を無段階に継続するように、かつ、シリン
ダ長さが第２設定伸長長さ（Ｘ２）または第２設定短縮
長さ（Ｙ２）になった後は最終減速目標速度（Ｖ、）に
固定するようにバルブ制御手段（１１）をセンサ（Ｓ４
）ないしくＳ４）からの情報に優先して作動させるよう
にしである。すなわち、センサ（Ｐ４）ないしくＰ４）
が検出状態になると、自動的に、操作レバー（１０ａ）
及び（ｌｏｂ）、並びに、スイッチレバー（１５）によ
る操作に優先して、かつ、減速開始側においてはシリン
ダ（Ｃ１）ないしくＣ４）がストロークエンド（Ｅ）に
近付くほどバルブ（Ｖ＋）ないしくＶ、）の出力が小に
なる状態でバルブ（Ｖ４）ないしく■４）を減速側に操
作し、シリンダ（Ｃ１）ないしくＣ４）が減速衝撃が発
生しに（いように最終減速目標速度（Ｖ、）まで緩速減
速し、停止衝撃が発生しにくいように前記最終減速速度
（Ｖ、）でストロークエンド（Ｅ）に達するようにシリ
ンダ（Ｃ１）ないしくＣ４）の停止衝撃緩和を図るよう
にしである。

バルブ制御手段（１１）及び減速手段（１４）はマイク
ロコンピュータで構成してあり、第８図に示すフローチ
ャートに基いてシリンダ減速作動をするように構成しで
ある。

バックホウ以外に、フォークリフト、ダンプ車や農用ト
ラクター等、各種の作業車にも本発明は適用できる。し
たがって、シリンダ（Ｃ１）ないしくＣ２）を作業用の
油圧シリンダ（Ｃ４）ないしくＣ４）と称する。

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作業車の作業用操作構造の実施例を
示し、第１図はバックホウ装置の平面図、第２図はドー
ザ付きバックホウ全体の側面図、第３図はバックホウ装
置小旋回格納状態の側面図、第４図はバックホウ装置小
旋回格納状態の平面図、第５図はバックホウ装置制御系
のブロック図、第６図は接近限界の説明図、第７図はシ
リンダ減速制御の説明図、第８図はフローチャートであ
る。（１０３）、　（ｌｏｂ）、　（１５）−人為操作具、
（１１）・・・・・・バルブ制御手段、（１４）・・・
・・・減速手段、（Ｃ１）ないしくＣ１）・・・・・・
油圧シリンダ、（■１）ないしく■、）・・・・・・電
磁比例制御弁、（Ｓ、）ないしくＳ４）・・・・・・セ
ンサ、（Ｐ４）ないしくＰ４）・・・・・・シリンダ用
センサ。第８図

Claims

【特許請求の範囲】作業用の油圧シリンダ（Ｃ＿１）、（Ｃ＿２）、（Ｃ＿
３）、（Ｃ＿４）を操作する電磁比例制御弁（Ｖ＿１）
、（Ｖ＿２）、（Ｖ＿３）、（Ｖ＿４）、及び、人為操
作具（１０ａ）、（１０ｂ）、（１５）の操作位置を検
出するセンサ（Ｓ＿１）、（Ｓ＿２）、（Ｓ＿３）、（
Ｓ＿４）を設けると共に、このセンサ（Ｓ＿１）、（Ｓ
＿２）、（Ｓ＿３）、（Ｓ＿４）による検出結果に基い
て前記電磁比例制御弁（Ｖ＿１）、（Ｖ＿２）、（Ｖ＿
３）、（Ｖ＿４）を自動的に操作するバルブ制御手段（
１１）を設け、前記油圧シリンダ（Ｃ＿１）、（Ｃ＿２）、（Ｃ＿３）
、（Ｃ＿４）の設定伸長状態及び設定短縮状態を検出す
るシリンダ用センサ（Ｐ＿１）、（Ｐ＿２）、（Ｐ＿３
）、（Ｐ＿４）を設けると共に、このシリンダ用センサ
（Ｐ＿１）、（Ｐ＿２）、（Ｐ＿３）、（Ｐ＿４）が検
出状態になると、自動的に前記人為操作具（１０ａ）、
（１０ｂ）、（１５）による操作に優先して、かつ、減
速開始側にて前記油圧シリンダ（Ｃ＿１）、（Ｃ＿２）
、（Ｃ＿３）、（Ｃ＿４）がストロークエンド（Ｅ）に
近付くほど前記電磁比例制御弁（Ｖ＿１）、（Ｖ＿２）
、（Ｖ＿３）、（Ｖ＿４）の出力が小になる状態で前記
電磁比例制御弁（Ｖ＿１）、（Ｖ＿２）、（Ｖ＿３）、
（Ｖ＿４）を減速側に操作する減速手段（１４）を設け
てある作業車の作業用操作構造。