JPH05280073A - スライドアームの干渉防止方法および深さ表示方法 - Google Patents

スライドアームの干渉防止方法および深さ表示方法

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JPH05280073A
JPH05280073A JP4106046A JP10604692A JPH05280073A JP H05280073 A JPH05280073 A JP H05280073A JP 4106046 A JP4106046 A JP 4106046A JP 10604692 A JP10604692 A JP 10604692A JP H05280073 A JPH05280073 A JP H05280073A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スライドア−ム長さが伸縮の如何なる状態に
あっても運転室との干渉を防止するようにしたもの。 【構成】 ア−ム17を伸縮自在としたオフセット式掘
削積込車両の作業機干渉防止装置において、ア−ム17
のスライド長さの途中に設けたリミットスイッチ18位
置を基準として、ア−ム17のスライド長さがその位置
を越えない場合は最縮、越えた場合は最伸と判断して制
御するもの。 【効果】 バケット刃先の運転室との干渉が防止され、
しかもア−ムの最縮・最伸の何れの状態の時でもバケッ
ト刃先の停止位置を運転室に干渉しない範囲で近づける
ことができるので作業における実用性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はパワ−ショベルのような
掘削積込み用車両の作業時において作業機が運転室への
干渉するのを防止する作業機干渉防止方法に係り、特に
スライドア−ムの干渉防止方法に関する。
【0002】
【従来の技術】パワ−ショベルのような掘削積込み用車
両においては、一般に上部旋回体の上にブ−ム、ア−
ム、およびバケット等からなる作業機が設けられてい
る。そして作業時はブ−ムが上部旋回体に対して起伏
し、ブ−ムの先端に設けられたア−ムおよびその先端の
バケットが前後方向に回動するようになっており、同じ
く上部旋回体の上部に設けられた運転室と干渉するよう
なことはない。ところが、車両の側方を掘る場合には上
述した作業機では掘ることができないために図7(a)
に側面を(b)に平面を示すように従来のブ−ムを上下
に分割して上側ブ−ム52を下側ブ−ム51に対して左
右方向にオフセットできるようにしたものがある。この
ような機構を持つ掘削積込み用車両においては、上側ブ
−ム51が運転室53側にオフセットした場合、ア−ム
54やバケット55の作業範囲が運転室53と干渉する
恐れがある。これらの干渉防止としては従来から種々の
対策が行われているが、上記掘削積込み用車両におい
て、さらにア−ムをスライド式とした場合にはア−ムの
伸縮に伴ってバケット刃先が運転室に接近して干渉する
ことがある。このような干渉を避けるために、従来では
ア−ムが最も伸びた状態でも運転室に干渉しないように
干渉防止装置を設定していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アーム
が最も伸びた状態でも運転室と干渉しないように干渉防
止装置を設定すると、アームを短くした場合は運転室と
離れた位置で停止してしまい作業性が悪い。また、掘削
深さを表示する場合アームの伸び具合により大きくばら
つく。
【0004】本発明はこれに鑑み、スライドア−ム長さ
が伸縮の如何なる状態にあっても運転室との干渉を防止
することのできるスライドア−ムの干渉防止方法を提供
するとともに、アームの伸び具合によっても掘削深さが
ばらつかない掘削深さ表示方法を提供し従来技術の持つ
欠点の解消を図ることを目的としてなされたものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段および作用】上記従来技術
の問題点を解決する方法として本発明はブ−ム制御弁上
げ側からブ−ム方向切換弁上げ側に至る回路途中にブ−
ム上げ停止用電磁比例弁を、ア−ム制御弁掘削側からア
−ム方向切換弁掘削側に至る回路途中にア−ム掘削停止
用電磁比例弁を、オフセット制御弁左側からオフセット
方向切換弁左側に至る回路途中にオフセット左用電磁弁
をそれぞれ備え、作業機の各ポテンショ信号を入力して
運転室に対する作業機の干渉を防止する停止領域に近づ
いた時に出力信号を発するコントロ−ラに、前記各電磁
弁を接続し、かつア−ムを伸縮自在とした掘削積込車両
の作業機干渉防止装置において、請求項1は前記ア−ム
のスライド長さの途中に設けたリミットスイッチ位置を
基準として、ア−ムのスライド長さがその位置を越えな
い場合は最縮、越えた場合は最伸と判断して制御するこ
とを特徴とし、請求項2は前記ア−ムのスライド量をセ
ンサで検出し、スライド量によりア−ム角を補正して、
前記スライド量と補正したアーム角により掘削深さを演
算して深さを表示することを特徴とする。
【0006】
【実施例】図1は本発明にかかるスライドア−ムの干渉
防止方法が適用される掘削積込車両の作業機干渉防止装
置の一実施例を示す回路図、図2は本発明の請求項1に
おける掘削積込車両において(a)はスライドア−ムの
最縮時、(b)は最伸時の場合の停止距離を示す側面
図、図3は図2のスライドア−ムのスライドした状態に
おける停止距離を示し、(a)はスライド長さが180
mm時、(b)は220mm時の側面図、図4は図2
(a)におけるスライド最縮状態で自動停止後、伸長方
向にスライドした場合を示し、(a)はスライド最縮状
態で停止時、(b)は(a)から200mm伸長時、
(c)はさらに伸長してバケット刃先が緊急停止領域に
達した状態の各側面図、図5は本発明の請求項2におけ
る掘削積込車両のスライドア−ムの最縮時および最伸時
のブ−ムに対するア−ム角を示す側面図、図6は図5の
補正角とスライド長さとの関係を示すグラフである。
【0007】以下、本発明の請求項1を図1乃至図4に
示す一実施例を参照して説明する。本発明の請求項1に
かかるスライドア−ムの干渉防止方法は、ブ−ム制御弁
1上げ側からブ−ム方向切換弁2上げ側に至る回路3途
中にブ−ム上げ停止用電磁比例弁4を、ア−ム制御弁5
掘削側からア−ム方向切換弁6掘削側に至る回路7途中
にア−ム掘削停止用電磁比例弁8を、オフセット制御弁
9左側からオフセット方向切換弁10左側に至る回路1
1途中にオフセット左用電磁弁12をそれぞれ備え、作
業機13の各ポテンショ信号141 ,142 ,143 ,
144 を入力して運転室15に対する作業機13の干渉
を防止する停止領域に近づいた時に出力信号を発するコ
ントロ−ラ16に、前記各電磁弁4,8,12を接続
し、かつア−ム17を伸縮自在とした掘削積込車両の作
業機干渉防止装置において、前記ア−ム17のスライド
長さの途中に設けたリミットスイッチ18位置を基準と
して、ア−ム17のスライド長さがその位置を越えない
場合は最縮、越えた場合は最伸と判断して制御するもの
である。
【0008】前記制御弁1はブ−ム19用でバケット制
御弁20の操作をかねた右操作レバ−21により、制御
弁5はア−ム17用で旋回制御弁22の操作を兼ねた左
操作レバ−23によりそれぞれ操作され、また、制御弁
9はオフセットブ−ム24用で操作ペダル25により操
作される。これら各操作弁はそれぞれパイロットポンプ
26からの油圧の供給により操作されるようになってお
り、このうち本発明に直接関係のある制御弁1,5,9
はブ−ム方向切換弁2,ア−ム方向切換弁6,オフセッ
ト方向切換弁10の各左右端にそれぞれパイロットによ
る回路3,7,11,27,28,29により連結され
ている。さらに回路28の途中にはブ−ム下げ用の電磁
弁30が設けられている。そして方向切換弁2は主ポン
プ31から、方向切換弁6は主ポンプ32から、方向切
換弁10は主ポンプ33からそれぞれ主回路34,3
5,36を通して吐出油が供給されるようになってい
る。前記コントロ−ラ16は作業機13の作動時に移動
する位置をブ−ム19の支点部に設けたポテンショ信号
141 ,ア−ム17の支点部に設けたポテンショ信号1
42 ,オフセットブ−ム24の支点部に設けたポテンシ
ョ信号143 により入力するようになっており、作業機
13が作動して運転室15の干渉領域(図示せず)に入
る恐れのある場合にはこれを回避させるための出力信号
を発するようになっている。このために前記ブ−ム制御
弁1からブ−ム方向切換弁2の上げ側に至る回路3途中
にはブ−ム上げ停止用電磁比例弁4が介在し、ア−ム制
御弁5からア−ム方向切換弁6の掘削側に至る回路7途
中にはア−ム掘削停止用電磁比例弁8が介在し、さらに
オフセット制御弁9からオフセット方向切換弁10の左
側に至る回路11途中には電磁弁12が介在されてお
り、各電磁比例弁4,8および電磁弁12は前記コント
ロ−ラ16からの出力信号を受けると、電流の大きさに
比例して作動するようになっている。これら各電磁弁
4,8,12は停止ショックを低減して荷こぼれを防止
すると共に、停止位置のバラツキを少なくするもので、
スピ−ドに応じて絞り量を加減でき、速いときには絞り
を大きくして流れる面積を少なくしている。なお、前記
各制御弁1,5,9とパイロットポンプ26との間の回
路37途中には油圧ロック電磁弁38が設けられ、この
電磁弁38は前記コントロ−ラ16から信号を受けると
回路37を遮断するように作動する。回路37が遮断さ
れると、全操作が不能となり作業機13は旋回を含めて
急停止するようになっている。
【0009】本発明にかかるスライドのア−ム17は、
前記各制御弁1,5,9と同様に連結されたパイロット
ポンプ26との間の前記回路37途中にスライドア−ム
制御弁39が設けられ、操作ペダル40の操作により伸
縮できるようになっている。すなわち、制御弁39はス
ライドア−ム方向切換弁41の伸・縮側とそれぞれ回路
42,43により連結され、方向切換弁41は主ポンプ
33と回路44により連結されて図2乃至図4に示すス
ライドシリンダ45へ吐出油が供給されるようになって
いる。また、前記ア−ム17にはア−ム支え46側に前
記リミットスイッチ18が設けられ、このリミットスイ
ッチ18はスライドするア−ム17のスライド量を検出
し、その信号はポテンショ信号144 として前記コント
ロ−ラ16に入力されるようになっている。そしてア−
ム17のスライド量は例えば、最縮0から最伸750m
mとして、200mmの位置にリミットスイッチ18を
設けた場合、スライド量が200mm以下のときは最縮
の0の状態、200mmを越えたときは最伸の750m
mの状態にあるとコントロ−ラ16が判断して制御する
ようにしてある。図2乃至図4中、47はバケットであ
る。
【0010】つぎに制御方法を説明する。図2(a)に
示すスライド最縮時、および(b)に示すスライド最伸
時にはバケット47の刃先の停止位置が運転室15と所
定間隔をそれぞれ例えば300mmになるようにア−ム
17の傾斜角が制御されている。すなわち、スライド長
さ200mmの個所にリミットスイッチ18が設けてあ
り、リミットスイッチ18により200mm以下が最縮
デ−タ、200mm以上が最伸デ−タにより制御される
ように切換えられる。したがって図3(a)に示すよう
にスライド量が180mmのときは停止位置は180m
mとなって運転室15との間隔が狭くなるが、反対にス
ライド量が220mmのときは停止位置が500mmと
なって運転室15との間隔が大きくなるようにして常に
運転室15との干渉を防止している。しかしながら図4
(a)のようにスライドア−ム17が最縮した自動停止
の状態から、スライド伸長操作をした場合、バケット4
7の刃先と運転15との間隔は約300mmに置かれて
いるが、ア−ム17をスライドさせると(スライド操作
は停止させていないため)操作は可能であり約200m
mまで伸長して(b)の状態となる。200mmを越え
ると、この時点でリミットスイッチ18がこの状態を検
出して切換わり、最伸デ−タでの制御に切換えた瞬間、
制御上、2点鎖線で示す緊急停止領域Aに侵入したこと
になり、コントロ−ラ16の出力信号により前記電磁弁
38が作動して回路37を遮断するので全操作が不能と
なる。しかし、もしリミットスイッチ18がない状態で
は図4(c)に示す状態となってスライドア−ム17は
そのまま伸長してバケット47の刃先は運転室15と干
渉する緊急停止領域に達することになる。しかしながら
本発明では(b)の状態で200mm以上の操作は不能
のためこれ以上の伸長は停止し安全となる。
【0011】本発明の請求項2は請求項1の前提条件と
なった掘削積込車両において、前記ア−ムスライド量を
センサで検出し、スライド量によりア−ム角を補正をし
て、前記スライド量と補正したアーム角により掘削深さ
を演算し、深さを表示するようにしたものである。した
がって図1はそのまま使用して説明は省略し、異なる個
所のみ説明する。
【0012】図5に示すように深さ表示はア−ム17の
ア−ム支え46に設けられたスライド量センサ48によ
り検出されるスライド長さと、ポテンショメータにより
測定されるアーム角(ブームとのなす角度)により演算
して行うが、ア−ム17が最縮から最伸にスライドした
とき、ア−ム角度がθからθ′のように変化するので、
この補正を行わなければ、深さ表示にバラツキが生じて
しまう。すなわち、実際の角度θに対してポテンショ信
号144 が示す角度はθ′となる。したがって補正量を
Δθとすると、Δθ=(θ−θ’)×H0 /H で表す
ことができる。ここでH0 :スライド長さ、H:全スラ
イド長さである。これをグラフに示すと図6のようにな
り、このように近似直線により角度を補正すると任意の
角度においてバラツキのない深さ表示ができることにな
る。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、請求項1
ではア−ムのスライド途中にリミットスイッチを設け
て、この前後で最縮・最伸のア−ム寸法長さデ−タに切
換えて制御するからア−ムスライド長さが如何なる場合
でもバケット刃先と運転室との干渉が防止される。ま
た、ア−ムが最縮・最伸の何れのときでも停止位置を運
転室に近づけることができ、しかも干渉しないから作業
が容易となり実用性が向上する。さらに最縮状態では停
止後、伸長する方向にスライドしても、途中リミットス
イッチが切換わった時点で緊急停止させるから、この場
合においても干渉が防止できる。請求項2ではア−ム角
の補正ができるから深さ表示にバラツキが少なくなり精
度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるスライドア−ム干渉防止方法が
適用される掘削積込車両の干渉防止装置の一実施例を示
す回路の説明図である。
【図2】本発明の請求項1における掘削積込車両におい
て、(a)はスライドア−ムの最縮時、(b)は最伸時
の場合の停止距離(運転室との間隔)を示す側面の説明
図である。
【図3】図2のスライドア−ムのスライドした状態にお
ける停止距離を示し、(a)はスライド長さがリミット
スイッチが切り換る直前、(b)はリミットスイッチが
切り換った直後の側面の説明図である。
【図4】(a)は図2(a)におけるスライド最縮状態
で自動停止時、(b)は(a)から200mm伸長時、
(c)は(b)からさらに伸長してバケット刃先が緊急
停止領域に達したときの状態を示す説明図である。
【図5】本発明の請求項2における掘削積込車両のスラ
イドア−ムの最縮時および最伸時のブ−ムに対するア−
ム角を示す側面の説明図である。
【図6】図5における補正角とスライド長さとの関係を
示すグラフである。
【図7】従来のオフセット式掘削積込車両を示し、
(a)は側面、(b)は平面の説明図である。
【符号の説明】
1 ブ−ム制御弁 2 ブ−ム方向切換弁 3 回路 4 電磁比例弁 5 ア−ム制御弁 6 ア−ム方向切換弁 7 回路 8 電磁比例弁 9 オフセット制御弁 10 オフセット方向切換弁 11 回路 12 電磁弁 13 作業機 141 ,142 ,143 ,144 ポテンショ信号 16 コントロ−ラ 17 ア−ム 18 リミットスイッチ 48 スライド量センサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ブ−ム制御弁上げ側からブ−ム方向切換
    弁上げ側に至る回路途中にブ−ム上げ停止用電磁比例弁
    を、ア−ム制御弁掘削側からア−ム方向切換弁掘削側に
    至る回路途中にア−ム掘削停止用電磁比例弁を、オフセ
    ット制御弁左側からオフセット方向切換弁左側に至る回
    路途中にオフセット左用電磁弁をそれぞれ備え、作業機
    の各ポテンショ信号を入力して運転室に対する作業機の
    干渉を防止する停止領域に近づいた時に出力信号を発す
    るコントロ−ラに、前記各電磁弁を接続し、かつア−ム
    を伸縮自在とした掘削積込車両の作業機干渉防止装置に
    おいて、前記ア−ムのスライド長さの途中に設けたリミ
    ットスイッチ位置を基準として、ア−ムのスライド長さ
    がその位置を越えない場合は最縮のアーム長さ、越えた
    場合は最伸のアーム長さと判断して制御することを特徴
    とするスライドア−ムの干渉防止方法。
  2. 【請求項2】 ブ−ム制御弁上げ側からブ−ム方向切換
    弁上げ側に至る回路途中にブ−ム上げ停止用電磁比例弁
    を、ア−ム制御弁掘削側からア−ム方向切換弁掘削側に
    至る回路途中にア−ム掘削停止用電磁比例弁を、オフセ
    ット制御弁左側からオフセット方向切換弁左側に至る回
    路途中にオフセット左用電磁弁をそれぞれ備え、作業機
    の各ポテンショ信号を入力して運転室に対する作業機の
    干渉を防止する停止領域に近づいた時に出力信号を発す
    るコントロ−ラに、前記各電磁弁を接続し、かつア−ム
    を伸縮自在とした掘削積込車両の作業機干渉防止装置に
    おいて、前記ア−ムのスライド量をセンサで検出し、ス
    ライド量によりア−ム角を補正し、前記スライド量と補
    正したアーム角により掘削深さを演算して深さ表示する
    ことを特徴とするスライドア−ムの深さ表示方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09111798A (ja) * 1995-10-16 1997-04-28 Sumitomo Constr Mach Co Ltd 建設機械の作業機干渉防止装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH09111798A (ja) * 1995-10-16 1997-04-28 Sumitomo Constr Mach Co Ltd 建設機械の作業機干渉防止装置

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