JPH05255953A - バックホウ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 掘削作業用のバックホウにおいて、バックホ
ウ装置及び旋回台を遠隔操作できるように、且つ、遠隔
操作時にバックホウ装置及び旋回台を常時一定の低速度
で作動させることができるようにする。 【構成】 旋回台を旋回駆動する油圧モータ、バックホ
ウ装置用の各油圧シリンダ１１の各々に作動油を給排操
作する本機側の４個の制御弁２１において、この４個の
制御弁２１を遠隔操作可能な操作部２７を備える。そし
て、油圧モータ及び各油圧シリンダ１１への作動油供給
系の各々に、作動油の流量を検出する流量センサー１４
を設けて、操作部２７を使用した遠隔掘削作業状態時に
おいて、流量センサー１４の検出値に基づき油圧モータ
及び各油圧シリンダ１１に作動油が所定の低流量で供給
されるように、作動油の流量を制御可能な流量制御手段
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は掘削作業用のバックホウ
において、バックホウ装置及び旋回台の操作構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】前述のバックホウにおいては旋回台の運
転席に着座している作業員が、操作レバーを前後左右に
操作することにより、バックホウ装置の操作及び旋回台
の旋回操作を行うのが一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】都市部においてバック
ホウにより掘削作業を行う場合、その掘削位置の精度を
求める要求が近年高まってきている。これは、都市部で
はガス管や電気及び電話等の各種の配管が多数埋設され
ている為、この付近で掘削作業を行う場合これらの配管
にバケットが接触しないようにして、掘削作業を行う必
要があるからである。しかし、前述のバックホウにおい
ては、バックホウ装置及び旋回台を操作するのは旋回台
の運転席に着座している作業員である為に、この作業員
とバケットとがどうしても離れることになる。従って、
運転席の作業員がバケット及び配管を目視しながら掘削
作業を行う場合、バケットを所望の掘削位置に正確に持
っていくことは難しい。又、大きな段差付近での掘削作
業や軟弱な地面での掘削作業等のように、バックホウが
転倒するおそれの在るような掘削作業の場合、作業員が
旋回台の運転席に着座して掘削作業を行うと危険な場合
がある。本発明は、バックホウにより正確な掘削作業が
行えるように、且つ危険な掘削作業でも安全に行えるよ
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、旋回台を旋回駆動する油圧モータ、バック
ホウ装置のブームを上下に揺動駆動する第１油圧シリン
ダ、バックホウ装置のアームを揺動駆動する第２油圧シ
リンダ、及びバックホウ装置のバケットを揺動駆動する
第３油圧シリンダの各々に、作動油を給排操作する本機
側の４個の制御弁において、この４個の制御弁を遠隔操
作可能な操作部を備えると共に、油圧モータ、第１，
２，３油圧シリンダへの作動油供給系の各々に、作動油
の流量を検出する流量センサーを設けて、操作部を使用
した遠隔掘削作業状態時において、流量センサーの検出
値に基づき油圧モータ、第１，２，３油圧シリンダに作
動油が所定の低流量で供給されるように、作動油の流量
を制御可能な流量制御手段を備えてある。

【０００５】

【作用】バックホウにおいて、例えば図１に示すように
遠隔操作用の操作部２７を装備したとする。このように
すれば、バケット６の傍に居る作業員が操作部２７を操
作することにより、操作部２７からの操作信号により本
機側の制御弁が操作されて、バックホウ装置３の操作
（ブーム４、アーム５及びバケット６）並びに旋回台２
の旋回操作が行える。この場合、旋回台２及びバックホ
ウ装置３を操作する作業員がバケット６のすぐ傍に居る
ので、この作業員がバケット６と所望の掘削位置（例え
ば、配管等を避けた位置）との位置関係を正確に把握し
易く、操作部２７を操作することにより、バケット６を
所望の掘削位置に正確に持っていくことができる。

【０００６】そして、バックホウが転倒するおそれの在
るような危険な掘削作業の場合においても、前述の操作
部を装備すればよい。これにより、作業員は旋回台の運
転席に着座する必要はなく、操作部によりバックホウ装
置の操作及び旋回台の旋回操作を行えばよい。従って、
掘削作業中においてバックホウが転倒したとしても、こ
の転倒に作業員が巻き込まれることはない。

【０００７】以上のように、操作部によりバックホウ装
置及び旋回台の操作を行う場合、操作部を持った作業員
がバケットの近くに居るので、バックホウ装置及び旋回
台が通常の速度で作動すると、操作部を持った作業員に
とって危険な場合がある。従って、本発明のように構成
して流量制御手段を作動させれば、旋回台の油圧モータ
及びバックホウ装置の第１，２，３油圧シリンダに、通
常の掘削作業状態よりも少ない流量の作動油が供給され
て、バックホウ装置及び旋回台が通常の掘削作業状態よ
りも低速で作動する。この場合、バックホウ装置や旋回
台に掛かる負荷やエンジンの回転数が変化したとして
も、流量センサー及び流量制御手段よって常に所定の低
流量の作動油が油圧モータ、第１，２，３油圧シリンダ
に供給される。これにより、操作部を使用しての遠隔掘
削作業状態時に負荷やエンジンの回転数が変化しても、
油圧モータ、第１，２，３油圧シリンダは変化なく常に
所定の低速度で作動する。

【０００８】

【発明の効果】以上のように、遠隔操作用の操作部を備
えることによりバックホウによる正確な掘削作業が行え
るようになって、各種の配管が多数埋設されている都市
部での作業性を向上させることができた。そして、バッ
クホウが転倒するおそれの在るような危険な掘削作業の
場合においても、この転倒に作業員が巻き込まれること
がなくなり、特に危険な掘削作業時でのバックホウの安
全性を向上させることができた。そして、操作部を使用
しての遠隔掘削作業状態時に、バックホウ装置及び旋回
台を常に所定の低速度で作動させることができるので、
遠隔掘削作業状態時の安全性を向上させることができる
と共に、掘削作業の正確性もさらに向上させることがで
きる。

【０００９】

【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１は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、第１油圧シリンダ１
１により上下に揺動駆動されるブーム４、第２油圧シリ
ンダ１２により前後に揺動駆動されるアーム５、及び第
３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、バックホウ装
置３全体が旋回台２の縦軸芯Ｐ１周りに揺動自在に支持
されており、バックホウ装置３を揺動操作する第４油圧
シリンダ７が備えられている。又、旋回台２の旋回駆動
用として、油圧モータ８が備えられている。

【００１０】図４にブーム４の第１油圧シリンダ１１に
対する制御弁２１、及びその回路を代表して示してい
る。これ以外のアーム５の第２油圧シリンダ１２に対す
る制御弁（図示せず）、バケット６の第３油圧シリンダ
１３に対する制御弁（図示せず）、バックホウ装置３揺
動用の第４油圧シリンダ７に対する制御弁（図示せず）
及び旋回台２の油圧モータ８に対する制御弁（図示せ
ず）においても、図４と同様な回路が備えられている。
そして、エンジン３９により駆動されて各制御弁２１に
作動油を供給するポンプ３３が備えられている。

【００１１】図４に示すように、制御弁２１は３位置切
換式であり、その切換操作部２１ａにポンプ３６からパ
イロット作動油が供給されている。そして、電気的な操
作信号を切換操作部２１ａに入力すると、この操作信号
に対応するパイロット圧が切換操作部２１ａに発生し
て、このパイロット圧により制御弁２１が切換操作され
る。これにより、切換操作部２１ａに入力される操作信
号によりパイロット圧を変化させて制御弁２１の開度を
調節し、第１油圧シリンダ１１への作動油の流量を変更
操作できるように構成している。この構成は、アーム５
用の第２油圧シリンダ１２の制御弁、バケット６用の第
３油圧シリンダ１３の制御弁、バックホウ装置３揺動用
の制御弁、及び旋回台２用の油圧モータ８の制御弁にも
同様に備えられている。

【００１２】図４及び図１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の前部下側に操作ペダル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。

【００１３】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バケット６用
の制御弁が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アーム５用の制
御弁が上げ側又は掻き込み側に操作され、右又は左に操
作すると旋回台２用の制御弁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、バックホウ装置３揺動用の制御弁が右又
は左揺動側に操作される。

【００１４】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、各制御弁２
１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、第１，２，３油
圧シリンダ１１，１２，１３及び油圧モータ８が高速で
作動するように構成している。

【００１５】図１に示す状態は、ケーブル３８を介して
操作ボックス２７（操作部に相当）を本機側に接続した
状態である。この操作ボックス２７は図２及び図３に示
すように、前後左右に操作自在な右操作スティック２８
及び左操作スティック２９、左右に操作自在な操作スイ
ッチ３０、速度設定ダイヤル４９及び切換スイッチ４０
が設けられている。この場合、右操作スティック２８と
ブーム４用の制御弁２１及びバケット６用の制御弁とが
連係され、左操作スティック２９とアーム５用の制御弁
及び旋回台２用の制御弁とが連係される。又、操作スイ
ッチ３０とバックホウ装置３揺動用の制御弁とが連係さ
れる。

【００１６】以上の構造により、操作ボックス２７を使
用しての遠隔掘削作業状態時には、バケット６の傍に居
る作業員（図示せず）が操作ボックス２７を持ち、操作
ボックス２７の切換スイッチ４０を遠隔操作側に操作す
る。これにより、操作ボックス２７の右及び左操作ステ
ィック２８，２９、操作スイッチ３０からの操作信号に
基づいて、バックホウ装置３及び旋回台２が操作される
遠隔掘削作業状態となる。

【００１７】従って、操作ボックス２７の右操作スティ
ック２８を前又は後に操作すると、制御弁２１がブーム
４の下降側又は上昇側に操作され、右又は左に操作する
と制御弁がバケット６の排土側又は掻き込み側に操作さ
れる。そして、左操作スティック２９を前又は後に操作
すると、制御弁がアーム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が旋回右側又は旋
回左側に操作される。又、操作スイッチ３０を左右に操
作すると、制御弁がバックホウ装置３の右揺動側及び左
揺動側に操作される。

【００１８】以上のようにして、バックホウ装置３及び
旋回台２を操作することにより、正確な掘削作業が行え
る。右及び左操作スティック２８，２９、操作スイッチ
３０は中立復帰式であり、右及び左操作スティック２
８，２９、操作スイッチ３０から手を離すと、これらが
中立に戻り制御弁２１も中立位置に戻って、バックホウ
装置３及び旋回台２が停止する。そして、通常掘削作業
状態と同様に右及び左操作スティック２８，２９の中立
位置からの操作量が大きい程、各制御弁２１が流量大側
に操作されるように、つまり、右及び左操作スティック
２８，２９を大きく操作する程、第１，２，３油圧シリ
ンダ１１，１２，１３及び油圧モータ８が高速で作動す
るように構成している。

【００１９】遠隔掘削作業状態時において、バックホウ
装置３及び旋回台２の最高作動速度を、通常掘削作業状
態での最高作動速度よりも低速に設定することができる
ように構成しており、次にこの構成について、図４に示
すブーム４用の第１油圧シリンダ１１の回路に基づいて
説明する。前述のように制御弁２１は流量制御が可能で
あり、制御弁２１から第１油圧シリンダ１１の上昇側の
油室１１ａへの油路２２に、作動油の流量を検出する流
量センサー１４を設けている。又、上昇側の油室１１ａ
への油路２２及び下降側の油室１１ｂへの油路２３の各
々に、他方に作動油が供給されるとそのパイロット圧で
開くチェック弁２４を設けている。この構成はアーム５
用、バケット６用、バックホウ装置３揺動用、及び旋回
台２用の各制御弁に対しても同様に備えられている。

【００２０】図２に示すように、操作ボックス２７の速
度設定ダイヤル４９は通常位置から最低速位置まで無段
階に調節可能であり、速度設定ダイヤル４９の操作位置
に対応する信号を発信するポテンショメータ（図示せ
ず）が、操作ボックス２７に内装されている。そして、
操作ボックス２７の切換スイッチ４０を遠隔操作側に操
作すると、前述のポテンショメータからの信号が図４に
示す制御装置１９に入力される状態となる。

【００２１】以上の構造によって、速度設定ダイヤル４
９を低速側の所望の位置に操作すれば、バックホウ装置
３及び旋回台２の最高作動速度がこの低速側の所望の位
置に対応する作動速度に設定される。これにより、右及
び左操作スティック２８，２９を最高速位置に操作して
も、制御弁２１が全開状態とはならずその開度が小側に
抑えられて（速度設定ダイヤル４９の操作位置に対応す
る開度）、第１油圧シリンダ１１に供給される作動油の
流量が抑えられる。このような操作はアーム５用の制御
弁、バケット６用の制御弁、バックホウ装置３揺動用の
制御弁及び旋回台２用の制御弁に対しても同様に行われ
る。

【００２２】これにより、操作ボックス２７を操作して
の遠隔掘削作業状態時に、ブーム４用の第１油圧シリン
ダ１１、アーム５用の第２油圧シリンダ１２、バケット
６用の第３油圧シリンダ１３、バックホウ装置３揺動用
の第４油圧シリンダ７、及び旋回台２用の油圧モータ８
の最高作動速度が、速度設定ダイヤル４９の操作位置に
対応する低速度に抑えられる。又、速度設定ダイヤル４
９を通常位置に操作すれば、バックホウ装置３及び旋回
台２の最高作動速度が、通常掘削作業状態時の最高作動
速度と同じ速度に設定されるのである。

【００２３】以上のように速度設定ダイヤル４９により
最高作動速度を抑えている場合、第１油圧シリンダ１１
に供給される作動油の流量を流量センサー１４で検出し
ている。これにより、バックホウ装置３に掛かる負荷の
変化及びエンジン３９の回転数の変化によりポンプ３３
の吐出量が変化しても、流量センサー１４の検出値に基
づき、第１油圧シリンダ１１に対して所定の低流量（右
及び左操作スティック２８，２９の操作位置に対応する
流量）の作動油が供給されるように、制御弁２１の開度
を調節するように構成している。以上の構成は、アーム
５用の制御弁、バケット６用の制御弁、バックホウ装置
３揺動用の制御弁及び旋回台２用の制御弁にも同じよう
に設けられており、速度設定ダイヤル４９を低速側に操
作しての遠隔掘削作業状態時に、バックホウ装置３及び
旋回台２が右及び左操作スティック２８，２９の操作位
置に対応する所定の低速度で作動する（流量制御手段に
相当）。

【００２４】以上の遠隔掘削作業状態に対して、操作ボ
ックス２７の切換スイッチ４０を通常操作側に操作する
と、旋回台２の右及び左操作レバー９，１０のポテンシ
ョメータ１５〜１８、操作ペダル２６からの操作信号に
基づいて、バックホウ装置３及び旋回台２が操作される
通常掘削作業状態となる。これにより、旋回台２の右及
び左操作レバー９，１０、操作ペダル２６を操作するこ
とによって、各制御弁２１の開度調節等を行い低速から
最高速まで速度調節して通常の掘削作業が行える。

【００２５】〔別実施例〕図５に示すように、第１油圧
シリンダ１１の油路２２に流量センサー１４を並列的に
接続すると共に、制御弁２１からの作動油を流量センサ
ー１４を通さずに第１油圧シリンダ１１に供給する第１
位置２５ａと、流量センサー１４を通して供給する第２
位置２５ｂとに切換操作自在な電磁操作式の切換弁２５
を設ける構造としてもよい。これにより、通常掘削作業
状態では切換弁２５を第１位置２５ａに操作するのであ
り、操作ボックス２７を用いた遠隔掘削作業状態では切
換弁２５を第２位置２５ｂに操作する。前述の実施例で
は遠隔掘削作業状態時に、各制御弁２１において流量を
抑えているが、この各制御弁２１とは別に流量を抑える
専用の流量制御手段を設けてもよい。そして、流量セン
サー１４の検出値に基づいた流量制御を通常掘削作業状
態においても行ってもよい。この場合、右及び左操作レ
バー９，１０の操作位置に対応する速度で正確にバック
ホウ装置３及び旋回台２が作動するように、流量センサ
ー１４の検出値に基づいて流量制御を行うのである。

【００２６】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】遠隔操作用の操作ボックスを装備している状態
でのバッホウの全体側面図

【図２】操作ボックスの全体正面図

【図３】操作ボックスの全体平面図

【図４】ブーム用の第１油圧シリンダ、制御弁、流量セ
ンサー、右及び左操作レバー等の連係状態を示す回路図

【図５】別実施例におけるブーム用の第１油圧シリン
ダ、制御弁、流量センサー、右及び左操作レバー等の連
係状態を示す回路図

【符号の説明】

２ 旋回台 ３ バックホウ装置 ４ ブーム ５ アーム ６ バケット ８ 油圧モータ １１ 第１油圧シリンダ １２ 第２油圧シリンダ １３ 第３油圧シリンダ １４ 流量センサー ２１ 制御弁 ２７ 操作部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 旋回台（２）を旋回駆動する油圧モータ
   （８）、バックホウ装置（３）のブーム（４）を上下に
   揺動駆動する第１油圧シリンダ（１１）、バックホウ装
   置（３）のアーム（５）を揺動駆動する第２油圧シリン
   ダ（１２）、及びバックホウ装置（３）のバケット
   （６）を揺動駆動する第３油圧シリンダ（１３）の各々
   に、作動油を給排操作する本機側の４個の制御弁（２
   １）において、この４個の制御弁（２１）を遠隔操作可
   能な操作部（２７）を備えると共に、前記油圧モータ
   （８）、第１，２，３油圧シリンダ（１１），（１
   ２），（１３）への作動油供給系の各々に、作動油の流
   量を検出する流量センサー（１４）を設けて、前記操作
   部（２７）を使用した遠隔掘削作業状態時において、前
   記流量センサー（１４）の検出値に基づき前記油圧モー
   タ（８）、第１，２，３油圧シリンダ（１１），（１
   ２），（１３）に作動油が所定の低流量で供給されるよ
   うに、作動油の流量を制御可能な流量制御手段を備えて
   あるバックホウ。