JPH04371616A - バックホウ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバックホウに装備されて
いるバックホウ装置において、そのブーム及びアームの
高さ制限の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】バックホウに装備されているバックホウ
装置は旋回台に上下揺動自在に連結されているブーム、
このブームの先端に前後揺動自在に連結されているアー
ム、及びアームの先端にて揺動自在に連結されたバケッ
トを主な部材として構成されている。そして、ブーム及
びアームは一般的に機械的な作動限界にまで揺動操作可
能に設定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特に小型のバックホウ
においては、建物の内部や果樹園等において使用される
場合がある。このような場所では建物の天井や果実の棚
等により作業できる高さが制限されているので、このよ
うな場合にバックホウ装置を不用意に上昇操作してしま
うと、ブーム又はアームを天井や果実の棚等にぶつけて
しまうおそれがある。本発明は作業できる高さが制限さ
れている場所において、バックホウ装置を天井や果実の
棚に不用意にぶつけてしまうことがないようにすること
を目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うなバックホウにおいて、次のように構成することにあ
る。つまり、 〔１〕機体に対するブームの角度を検出する第１角度セ
ンサーと、ブームに対するアームの角度を検出する第２
角度センサーと、第１及び第２角度センサーの検出値に
より地面からブームの先端までの高さ及び地面からアー
ムの先端までの高さを算出する演算手段と、バックホウ
装置における機械的な限度の最高位置よりも低い限界位
置を空間に設定する設定手段とを備えると共に、バック
ホウ装置を最高位置にまで上昇操作可能な第１状態と、
ブームの先端又はアームの先端のうち、地面から高い方
の先端が限界位置を越えて上方に移動するようなバック
ホウ装置の作動が牽制阻止される第２状態を設定して、
第１状態と第２状態とを人為的に選択切換操作可能な切
換手段を備えている。

【０００５】〔２〕前項〔１〕の構成において、人為的
な設定指令があったときのブームの先端又はアームの先
端のうち、高い方の先端の地面からの高さを限界位置と
して設定するように設定手段を構成している。

【０００６】〔３〕前項〔１〕の構成において、人為的
に操作される操作部の操作位置に対応する高さを、限界
位置として設定するように設定手段を構成している。

【０００７】

【作用】〔Ｉ〕バックホウに装備されるバックホウ装置
は前述のようにブーム、アーム及びバケットにより主に
構成されており、バックホウ装置を上下に操作した場合
には例えば図３に示すように、ブーム４の先端又はアー
ム５の先端が一般的にバックホウ装置の最上位置になる
。従って、前項〔１〕のように構成すれば建物の内部や
果樹園において作業を行う場合には、地面から天井又は
果実の棚までの高さをバックホウ装置の限界位置に設定
すると共に、第２状態に切換操作すればよい。これによ
り、作業者が不用意にブーム又はアームを上昇操作して
ブームの先端又はアームの先端が前述の限界位置に達し
た場合、これ以上ブームの先端又はアームの先端を上昇
側に操作しようとしてもこの操作ができないのである。 逆に通常の作業地のように高さの制限が無い場合には、
第１状態に切換操作すればよい。これにより、ブーム及
びアームをその機械的な限度の最高位置にまで操作する
ことができるのである。

【０００８】〔ＩＩ〕前項〔１〕のように構成した場合
に、第２状態での限界位置をどのように設定するかが問
題となる。そこで、前項〔２〕にように構成すれば第２
状態で作業を行う前に、ブームの先端又はアームの先端
を天井又は果実の棚の近傍にまで上昇操作してやり、こ
の近傍位置において作業者がスイッチを操作する等して
人為的に設定指令を出してやる。従って、この近傍位置
において地面からブームの先端又はアームの先端までの
高さが算出されて、限界位置として記憶されるのである
。

【０００９】〔ＩＩＩ〕第２状態での限界位置を設定す
る際において、地面から天井や果実の棚までの高さが具
体的に何メートルと事前に分かっている場合には、前項
〔３〕のように構成してやれば、作業者が操作部を人為
的に操作して限界位置を容易に何メートルと設定するこ
とができるのである。

【００１０】

【発明の効果】請求項１のように構成すると、作業の高
さに制限のある場合には限界位置の設定及び第２状態へ
の切換操作を行うことにより、作業者が不用意にバック
ホウ装置を上昇操作してもバックホウ装置を天井等にぶ
つけてしまうような事態が防止される。これにより、バ
ックホウ装置により天井等を不用意に壊すようなことな
く、作業が行えるようになる。請求項２のように構成す
ると、第２状態での限界位置を設定する際において地面
から天井等までの高さが把握できない場合、バックホウ
装置を限界となる位置にまで上昇させて限界位置を設定
できるので、限界位置を直接的に且つ正確に設定できる
。請求項３のように構成すると、地面から天井等までの
高さが事前に具体的に分かっている場合に、操作部を操
作することにより簡単に限界位置が設定できる。そして
、この場合には作業者が作業中において、地面から何メ
ートルの高さに限界位置があると言うように、限界位置
を視覚的に想像しながらバックホウ装置の操作が行える
。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図３にバックホウの全体側面を示しており、ゴム
クローラ形式の走行装置１の上部に旋回台２（機体に相
当）が支持され、この旋回台２の前部にバックホウ装置
３が備えられている。このバックホウ装置３は、油圧シ
リンダ１１により上下に揺動駆動されるブーム４、油圧
シリンダ１２により前後に揺動駆動されるアーム５及び
油圧シリンダ１３により掻き込み揺動駆動されるバケッ
ト６を備えて構成されている。そして、図１に示すよう
に旋回台２の旋回駆動用として、油圧モータ１４が備え
られている。

【００１２】バックホウ装置３におけるブーム４は図３
に示すように、上下に揺動駆動される第１ブーム４ａ前
端の軸芯Ｐ１周りに第２ブーム４ｂが揺動自在に連結さ
れ、この第２ブーム４ｂ前端の軸芯Ｐ２周りに支持ブラ
ケット４ｃが揺動自在に連結されて構成されており、こ
の支持ブラケット４ｃにアーム５が連結されている。そ
して、第１ブーム４ａと支持ブラケット４ｃ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４ｂを揺動駆動する
ことによって、アーム５及びバケット６を平行に左右移
動させることができるように構成されている。

【００１３】図１に示すようにブーム４の油圧シリンダ
１１に対する制御弁２１、アーム５の油圧シリンダ１２
に対する制御弁２２、バケット６の油圧シリンダ１３に
対する制御弁２３及び旋回台２の油圧モータ１４に対す
る制御弁２４が備えられている。この制御弁２１〜２４
は３位置切換式で電磁比例減圧弁形式であり、流量制御
が可能である。又、ブーム４における第２ブーム４ｂの
油圧シリンダ７に対する３位置切換式の制御弁２５が備
えられている。

【００１４】図１及び図３に示すように、旋回台２に右
操作レバー９及び左操作レバー１０が備えられている。 この右及び左操作レバー９，１０は前後左右に操作自在
であり、右操作レバー９の前後方向の操作位置を検出す
るポテンショメータ１５、左右方向の操作位置を検出す
るポテンショメータ１６が備えられると共に、左操作レ
バー１０の前後方向の操作位置を検出するポテンショメ
ータ１７、左右方向の操作位置を検出するポテンショメ
ータ１８が備えられている。そして、各ポテンショメー
タ１５〜１８からの操作信号が制御装置１９に入力され
ている。又、旋回台２の前部下部に操作ペダル２６が設
けられ、この操作ペダル２６からの操作信号が制御装置
１９に入力されている。

【００１５】以上の構成により、右操作レバー９を前又
は後に操作するとブーム４用の制御弁２１が下降側又は
上昇側に操作され、右又は左に操作すると制御弁２３が
バケット６の排土側又は掻き込み側に操作される。又、
左操作レバー１０を前又は後に操作すると制御弁２２が
アーム５の上げ側又は掻き込み側に操作され、右又は左
に操作すると制御弁２４が旋回右側又は旋回左側に操作
される。又、操作ペダル２６を右又は左に踏み分けるこ
とにより、制御弁２５が第２ブーム４ｂの右又は左移動
側に操作される。

【００１６】以上の操作において、右及び左操作レバー
９，１０用の各ポテンショメータ１５〜１８は右及び左
操作レバー９，１０の操作方向だけではなく、その中立
位置からの操作量も検出している。これにより、右及び
左操作レバー９，１０の操作量が大きい程、制御弁２１
〜２４が流量大側に操作されるように、つまり右及び左
操作レバー９，１０を大きく操作する程、油圧シリンダ
１１〜１３及び油圧モータ１４が高速で作動するように
構成されている。

【００１７】図３に示すように、旋回台２に対するブー
ム４の上下角度を検出する第１角度センサー２０が第１
ブーム４ａの基部に設けられ、ブーム４の支持ブラケッ
ト４ｃに対するアーム５の角度を検出す第２角度センサ
ー２７が、アーム５と支持ブラケット４ｃの連結点に設
けられている。制御装置１９において、第１角度センサ
ー２０の検出値及びブーム４の長さから、地面から第２
角度センサー２７までの高さを演算すると共に、この演
算値に定数を加えることにより地面から油圧シリンダ１
２の先端の位置Ａまでの高さを、地面からブーム４の先
端の高さとして算出している。そして、前述の地面から
第２角度センサー２７までの高さ演算値、第２角度セン
サー２７の検出値及びアーム５の長さにより、地面から
アーム５の先端までの高さを演算すると共に、この演算
値に定数を加えて地面から油圧シリンダ１３の先端の位
置Ｂまでの高さを、地面からアーム５の先端までの高さ
として算出している。

【００１８】次に、このバックホウでの制御の流れにつ
いて説明する。図２及び図３に示すように、旋回台２に
切換スイッチ２８（切換手段に相当）が備えられており
、この切換スイッチ２８を第１状態側に操作しておくと
（ステップＳ１）、ブーム４及びアーム５をその機械的
な作動限界にまで操作可能な通常の作業状態が設定され
ている（ステップＳ２）。

【００１９】そして、例えば建物の内部等のように作業
の高さに制限のある場合には、右及び左操作レバー９，
１０を操作してブーム４の先端又はアーム５の先端を建
物の天井の近傍にまで操作して、このときに切換スイッ
チ２８を第２状態側に切換操作してやる。この場合、制
御装置１９において前述のように地面から図３の位置Ａ
までの高さ、及び、地面から位置Ｂまでの高さが算出さ
れる（ステップＳ３，Ｓ４）と共に、この２組の高さの
うち高い方が第２状態の限界位置として設定される（ス
テップＳ５）（設定手段に相当）。

【００２０】次に作業者は右及び左操作レバー９，１０
を操作して作業を行うことになる。この作業中において
現時点での地面から位置Ａまでの高さ及び地面から位置
Ｂまでの高さが算出されると共に（ステップＳ６，Ｓ７
）（演算手段に相当）、位置Ａの高さ及び位置Ｂの高さ
が比較される（ステップＳ８）。位置Ａ側の方が高い場
合において位置Ａが限界位置に達している場合には（ス
テップＳ９）、右操作レバー９をブーム４の上昇側に操
作していても制御装置１９によって、図１の制御弁２１
が中立位置に操作されて油圧シリンダ１１の上昇側への
操作が阻止される（ステップＳ１０）。逆に、限界位置
からブーム４の下降側への操作は通常どおりに行える。

【００２１】逆に位置Ｂが高い場合において位置Ｂが限
界位置に達している場合には（ステップＳ１１）、左操
作レバー１０をアーム５の上昇側に操作していても制御
装置１９により、図１の制御弁２２が中立位置に操作さ
れて油圧シリンダ１２の上昇側への操作が阻止される。 逆に、限界位置からアーム５の下降側への操作は通常ど
おりに行える（ステップＳ１２）。そしてステップ１０
に移行して、右操作レバー９をブーム４の上昇側に操作
していても、油圧シリンダ１１の上昇側への操作が阻止
される。逆に、限界位置からブーム４の下降側への操作
は通常どおりに行える。

【００２２】この作業中において切換スイッチ２８を第
２状態側に操作したままであれば、ステップＳ１３から
ステップＳ６に戻り前述のようなブーム４及びアーム５
の上昇側の牽制が常時行われる。そして、この作業中に
切換スイッチ２８を第１状態側に操作すれば、ステップ
Ｓ１３からステップＳ２に移行して第１状態に戻るので
ある。又、第２状態での作業中において限界位置を変更
したい場合には、切換スイッチ２８を第２状態側から一
度第１状態側に操作して、ブーム４の先端又はアーム５
の先端を建物の別の天井の近傍にまで操作して、切換ス
イッチ２８を再び第２状態側に切換操作してやればよい
。

【００２３】〔別実施例〕前述の実施例においては、ブ
ーム４の先端又はアーム５の先端を建物の天井等の近傍
にまで操作すると共に、切換スイッチ２８を第２状態側
に切換操作して限界位置を設定したが、これを図４に示
すように構成してもよい。つまり、地面からの高さに対
応する電圧を発生させるボリューム型式の設定スイッチ
２９（設定手段に相当）を設けて、この設定スイッチ２
９からの電圧を制御装置１９に入力し、この電圧に対応
する高さを第２状態の限界位置とするのである。この場
合、作業者が設定スイッチ２９のダイヤル２９ａ（操作
部に相当）を回動操作することにより限界位置を任意に
設定できるのであり、前述の実施例のように切換スイッ
チ２８を第１状態側に切換操作しなくとも第２状態側に
おいて限界位置を随時変更できるのである。

【００２４】前述の実施例においては第１及び第２角度
センサー２０，２７によりブーム４及びアーム５のみの
角度を検出しているが、図３に示すアーム５とバケット
６との連結点にもアーム５に対するバケット６の角度を
検出する第３角度センサー（図示せず）を設けて制御を
行ってもよい。この場合、第１角度センサー２０，第２
角度センサー２７及び第３角度センサーの検出値によっ
てブーム４の先端の高さ、アーム５の先端の高さ及びバ
ケット６の底面の高さを検出して、３組の高さのうちい
ずれもが限界位置を越えないように、図１の油圧シリン
ダ１１，１２，１３の牽制操作を行うのである。

【００２５】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
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】バックホウ装置の各油圧シリンダ、制御弁、右
及び左操作レバー、切換スイッチ等の連係状態を示す概
略図

【図２】制御の流れを示すフローチャート

【図３】バッ
クホウの全体側面図

【図４】別実施例における設定スイッチの正面図

【符号の説明】

２　　　　　　機体 ３　　　　　　バックホウ装置 ４　　　　　　バックホウ装置のブーム５　　　　　　
バックホウ装置のアーム２０　　　　第１角度センサー ２７　　　　第２角度センサー ２８　　　　切換手段 ２９　　　　設定手段 ２９ａ　　設定手段の操作部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　機体（２）に対するブーム（４）の角
   度を検出する第１角度センサー（２０）と、前記ブーム
   （４）に対するアーム（５）の角度を検出する第２角度
   センサー（２７）と、前記第１及び第２角度センサー（
   ２０），（２７）の検出値により地面からブーム（４）
   の先端までの高さ及び地面からアーム（５）の先端まで
   の高さを算出する演算手段と、バックホウ装置（３）に
   おける機械的な限度の最高位置よりも低い限界位置を空
   間に設定する設定手段とを備えると共に、バックホウ装
   置（３）を前記最高位置にまで上昇操作可能な第１状態
   と、前記ブーム（４）の先端又はアーム（５）の先端の
   うち、地面から高い方の先端が前記限界位置を越えて上
   方に移動するようなバックホウ装置（３）の作動が牽制
   阻止される第２状態を設定して、前記第１状態と第２状
   態とを人為的に選択切換操作可能な切換手段（２８）を
   備えているバックホウ。
2. 【請求項２】　　人為的な設定指令があったときのブー
   ム（４）の先端又はアーム（５）の先端のうち、高い方
   の先端の地面からの高さを前記限界位置として設定する
   ように前記設定手段を構成している請求項１記載のバッ
   クホウ。
3. 【請求項３】　　人為的に操作される操作部（２９ａ）
   の操作位置に対応する高さを、前記限界位置として設定
   するように前記設定手段（２９）を構成している請求項
   １記載のバックホウ。