JPH08158405A - 掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 掘削機構を載置した回動基台と旋回台とを二
重に旋回させ、車幅の範囲内で掘削機構を車体の前側か
ら後側に移動させるとができる掘削機。 【構成】 車体１０と、この車体１０上に載置された旋
回台１４と、この旋回台１４の前側の一側に偏位して載
置された回動基台３０と、この回動基台３０に載置され
た掘削機構５１と、旋回台１４の前側の他側に偏位して
載置されたターンテーブル１７と、このターンテーブル
１７の上面に載置さた操縦席１８と、車体１０に対して
旋回台１４を回転させる第一の駆動手段６１と、旋回台
１４に対して回動基台３０を回転させる第二の駆動手段
６７と、回動基台３０とターンテーブル１７を同期して
同じ方向に回転させる同期連動手段とから成り、第二の
駆動手段６７により回動基台３０を回転させるとターン
テーブル１７も同一の角速度で回転することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、道路や工事現場での土
砂の掘削作業に用いられる掘削機に関し、特に、掘削機
構を載置した回動基台と旋回台とを二重に旋回させ、車
幅の範囲内で掘削機構を車体の前側から後側に移動させ
るとができる掘削機に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路工事や建築工事などの地面を掘り取
る作業には、従来から掘削機（バックホーとも呼ばれ
る）が盛んに用いられている。従来の掘削機の構成は、
移動できる車体の上に旋回台を回転自在に載置し、旋回
台にアームを上下動自在に連結し、アームの先端にブー
ムを上下動自在に連結し、ブームの先端にバケットを連
結したものが多かった。これらのアーム、ブーム、バケ
ットで掘削機構が構成され、この掘削機構は旋回台に対
して左右に揺動できるように連結してある。このような
構成の掘削機では、前記掘削機構を構成するアーム、ブ
ーム、バケットを協同して回動させ、バケットにより土
砂を掘り取ることができるものであった。

【０００３】そして、掘削機では、車体の前方に対向し
た地面をバケットにより掘削し、掘削機構のアームとブ
ームを上下動させてバケットを持ち上げ、掘り取った土
砂をすくい上げることができる。そして、掘削機構を車
体の前側から後側に約１８０度旋回させ、バケットを反
転して移動させることにより、掘り取った土砂を掘削機
の後部に待機しているトラックの荷台等に移し変えるこ
とができた。この動作を順次行うことにより、溝や掘り
をその長さ方向に連続して掘り取ることができるもので
あり、省力化のために掘削機は有効に利用されていた。

【０００４】このように、掘削機により土砂を掘り取る
掘削作業では、必ず掘削した土砂を掘削機の後方に待機
したトラックなどに移し変える作業が継続して発生して
いた。この移し変えのためには、掘削機構を車体上で反
転させなければならないことになるが、この反転の動作
において掘削機構が車体の側面より大きくはみ出すこと
になり、掘削の作業現場では掘削機構が旋回できるだけ
の空間が必要となっていた。

【０００５】このため、従来の掘削機を使用して二車線
ある道路の一方の車線でその長さ方向に沿って溝などを
連続して掘り取る作業を行う場合では、掘削機構を旋回
させるために作業をしていない他方の車線まで掘削機構
をはみ出さなければならなかった。この場合、二車線の
うち一方の車線のみを掘削していて、掘削機が占有して
いるのは一方の車線だけであるが、実際の旋回の動作中
は他方の車線も事実上占有することになった。このた
め、掘削機構を旋回させる際には、危険防止のために作
業をしていない他方の車線で交通制限を行ない、自動車
の通行を一時停止させなければななかった。従って、従
来の掘削機を用いた掘削作業では、掘削していない隣の
車線での車輛の運行を全面的、或いは一時的に停止させ
なければならず、車輛の流れが停滞して交通機関の運行
経済上からも道路占有上からも好ましいものではなかっ
た。

【０００６】また、掘削する工事現場では、掘削機の幅
しか入り込めない狭い道路や環境もある。例えば、狭い
道路の左右に壁が並んでいたり、建造物と建造物の間に
通路が設けられているような状況の場所である。このよ
うな状態であっては、掘削機構を車体上で旋回させる
と、車体の幅よりも外側に掘削機構が突出し、掘削機構
が壁や建造物に衝突して破損させる原因にもなってい
た。また、狭い道路であっては、掘削機構が旋回する際
に通行者や作業員に衝突し、人身事故となる場合もあ
り、極めて危険と言わざるを得なかった。

【０００７】このため、移動可能な車体と、この車体上
方のやや中央よりその側面に接近した位置にその一端を
揺動自在に軸支させた回動体と、回動体の揺動中心より
距離を離した他端上面に回転自在に軸支させた旋回台
と、旋回台上に固定されたバケットを含む掘削機構とか
ら成る掘削機において、回動体の揺動中心にその中心を
合わせて車体上面に固定された固定歯車と、旋回台の回
動中心にその中心を合わせて旋回台に固定された旋回歯
車と、この固定歯車と旋回歯車の両者に噛み合って回動
体に軸支された中間歯車と、この中間歯車を回転させる
ための駆動機構とを有し、駆動機構によって中間歯車を
回動させることにより固定歯車の外周に沿って回動体を
前後に揺動させ、同時に中間歯車に噛み合った旋回歯車
を回転させることにより、旋回台を回動体の揺動に同期
させて逆方向に回転させ、掘削機構を車体の幅に納まる
ようにしながら車体上を移動させることを特徴とする掘
削機も提案されている（特開昭５７年１２７０３２号、
特開昭５７年１２７０３３など）。

【０００８】この構成では、掘削機構を車体の幅の範囲
で旋回させることができるが、掘削機構を載置してある
回動体は車体上で扇形に往復動するため、回動体の支持
機構が複雑となる欠点があった。また、回動体と掘削機
構は歯車で連結されており、掘削機構の自由度が無く、
車体の側面やきわを掘ることができないため、掘削の作
業では使いにくいものであった。

【０００９】また、移動可能な車体と、この車体上面の
ほぼ中央にその回転中心を一致させて水平に全旋回する
ことができるように軸支させた旋回台と、この旋回台の
回転中心よりその回転中心を離して水平に全旋回するこ
とができるように回転自在に軸支させた作業台と、旋回
台の回転と作業台の回転をそれぞれ一定の比率で同期さ
せると共に両者の回転を逆方向に制御する駆動機構と、
作業台上に固定されたバケットを含む掘削機構とから成
り、旋回台を車体上で水平方向に回転させると共に、作
業台を旋回台の回転に同期させて逆方向に回転させ、掘
削機構が車体の幅の範囲外に飛び出すことなく、車体の
一方より他方に移動させることを特徴とする掘削機も提
案されている（特開昭５９年１８８２３号、特開昭５９
年６８４３５号など）。

【００１０】この構成では、旋回台と作業台が車体に対
して二重に旋回し、旋回台に載置した掘削機構を車体上
面を通過させ、掘削機構を車体の幅の範囲内で移動させ
ることができるものである。しかし、掘削機構を車体の
上面で通過させなければならないため、車体の形状に制
限があり、また、掘削機構を車体上で高い位置に載置し
ておかなければならず、重心が高くなる欠点があった。
また、運転手が乗る座席は旋回台と共に回転し、運転手
は二重に旋回するため運転の感覚が悪くなる欠点を有し
ていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
掘削機では、旋回台を回転させようとすると掘削機構が
車体の側面より突出し、建造物や人員に衝突して危険な
ものであった。また、この欠点を解消しようとして掘削
機の車体の幅の範囲内で掘削機構を回転させようとする
機構も提案されていたが、構造が複雑になると共に車体
の前側のみの掘削作業しかできない構造上の致命傷を持
つものであった。また、旋回台と回転台を自由に回転で
きるように構成し、それぞれを操作することにより車幅
内で掘削機構を旋回させることもできるが、操作が複雑
となり、作業員の熟練を必要とされるものであった。こ
のため、自動的に掘削機構を車幅内で旋回できる機構の
開発が望まれていた。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このため、本願の発明に
かかる掘削機では、移動可能な車体と、この車体上で水
平方向に回転できるように載置された旋回台と、この旋
回台の前側であって一側に偏位した位置で水平方向に回
転できるように載置された回動基台と、この回動基台に
よりその下部を支持され、先端にバケットを連結して上
下に屈曲できるアームとブームを有する掘削機構と、旋
回台の前側であって他側に偏位した位置で水平方向に回
転できるように載置されたターンテーブルと、このター
ンテーブルの上面に載置されて作業員が座ることができ
る操縦席と、車体に対して旋回台を回転させる第一の駆
動手段と、旋回台に対して回動基台を回転させる第二の
駆動手段と、回動基台とターンテーブルを同期して同じ
方向に回転させる同期連動手段とから成り、第二の駆動
手段により回動基台を回転させるとターンテーブルも同
一の角速度で回転し、ターンテーブル上の操縦席に座っ
た作業者の視線の前方に回動基台上の掘削機構が常時位
置するように制御することを特徴とする。

【００１３】本願の発明の掘削機では、移動可能な車体
と、この車体上で水平方向に回転できるように載置され
た旋回台と、この旋回台の前側であって一側に偏位した
位置で水平方向に回転できるように載置された回動基台
と、この回動基台によりその下部を支持され、先端にバ
ケットを連結して上下に屈曲できるアームとブームを有
する掘削機構と、車体に対して旋回台を回転させる第一
の駆動手段と、旋回台に対して回動基台を回転させる第
二の駆動手段と、第一と第二の駆動手段を予め定められ
た手順により制御する回転制御手段とから成り、第一の
駆動手段により旋回台を回転させながら第二の駆動手段
により回動基台を回転させ、両者の回転を定められた手
順により制御することで、掘削機構を車体の側面より突
出させずに車体の前側から後側に移動させることを特徴
とする。

【００１４】本願の発明の掘削機では、移動可能な車体
と、この車体上で水平方向に回転できるように載置され
た旋回台と、この旋回台の前側であって一側に偏位した
位置で水平方向に回転できるように載置された回動基台
と、この回動基台によりその下部を支持され、先端にバ
ケットを連結して上下に屈曲できるアームとブームを有
する掘削機構と、車体に対して旋回台を回転させる第一
の駆動手段と、旋回台に対して回動基台を回転させる第
二の駆動手段と、第一と第二の駆動手段の回転運動を制
御する回転制御手段と、旋回台の回転角度を検知して回
転制御手段に信号を出力する第一の回転角検出手段と、
回動基台の回転角度を検知する回転制御手段に信号を出
力する第二の回転角検出手段と、回転制御手段に予め記
憶してある制御手順を出力する制御記憶手段とから成
り、回転制御手段は第一と第二の回転角検出手段からの
信号により旋回台と回動基台の角度位置を判別しながら
第一と第二の駆動手段を作動させることを特徴とする。

【００１５】本願の発明の掘削機では、移動可能な車体
と、この車体上で水平方向に回転できるように載置され
た旋回台と、この旋回台の前側であって一側に偏位した
位置で水平方向に回転できるように載置された回動基台
と、この回動基台によりその下部を支持され、先端にバ
ケットを連結して上下に屈曲できるアームとブームを有
する掘削機構と、車体に対して旋回台を回転させる第一
の駆動手段と、旋回台に対して回動基台を回転させる第
二の駆動手段と、第一と第二の駆動手段の回転運動を制
御する回転制御手段と、旋回台の回転角度を検知して回
転制御手段に信号を出力する第一の回転角検出手段と、
回動基台の回転角度を検知する回転制御手段に信号を出
力する第二の回転角検出手段と、回転制御手段に予め記
憶してある制御手順を出力する制御記憶手段とから成
り、回転制御手段は第一と第二の回転角検出手段からの
信号により旋回台と回動基台の角度位置を判別しながら
第一と第二の駆動手段を作動させ、その制御手順は、旋
回台の前側が車体の前側から最初の９０度を回転する際
には、回動基台は旋回台の回転方向とは逆方向に約２倍
の速度で回転し、旋回台が次の１８０度を回転する際に
は回動基台はその位置で停止し、旋回台が最初の位置か
ら２７０度回転したならば、その位置から逆方向に９０
度回転し、回動基台は旋回台の回転方向とは逆方向に約
倍の速度で回転し、旋回台が逆方向に９０度回転した時
に、旋回台と回動基台の回転を停止させることを特徴と
する。

【００１６】本願の発明の掘削機では、移動可能な車体
と、この車体上で水平方向に回転できるように載置され
た旋回台と、この旋回台の前側であって一側に偏位した
位置で水平方向に回転できるように載置された回動基台
と、この回動基台によりその下部を支持され、先端にバ
ケットを連結して上下に屈曲できるアームとブームを有
する掘削機構と、旋回台の前側であって他側に偏位した
位置で水平方向に回転できるように載置されたターンテ
ーブルと、このターンテーブルの上面に載置されて作業
員が座ることができる操縦席と、車体に対して旋回台を
回転させる第一の駆動手段と、旋回台に対して回動基台
を回転させる第二の駆動手段と、回動基台とターンテー
ブルを同期して同じ方向に回転させる同期連動手段と、
第一と第二の駆動手段の回転運動を制御する回転制御手
段と、旋回台の回転角度を検知して回転制御手段に信号
を出力する第一の回転角検出手段と、回動基台の回転角
度を検知する回転制御手段に信号を出力する第二の回転
角検出手段と、回転制御手段に予め記憶してある制御手
順を出力する制御記憶手段とから成り、回転制御手段は
第一と第二の回転角検出手段からの信号により旋回台と
回動基台の角度位置を判別しながら第一と第二の駆動手
段を作動させ、その制御手順は、旋回台の前側が車体の
前側から最初の９０度を回転する際には、回動基台は旋
回台の回転方向とは逆方向に約２倍の速度で回転し、旋
回台が次の１８０度を回転する際には回動基台はその位
置で停止し、旋回台が最初の位置から２７０度回転した
ならば、その位置から逆方向に９０度回転し、回動基台
は旋回台の回転方向とは逆方向に約倍の速度で回転し、
旋回台が逆方向に９０度回転した時に、旋回台と回動基
台の回転を停止させ、この回動基台が旋回台に対して回
転する際に、同期連動手段によってターンテーブルも回
動基台と同一方向に同一の角速度で回転させ、ターンテ
ーブル上の操縦席に座った作業者の視線の前方に回動基
台上の掘削機構が常時位置するように制御することを特
徴とする。

【００１７】本願の発明の掘削機では、望ましくは、前
記第一と第二の駆動手段は、油圧モーターであることを
特徴とする。

【００１８】本願の発明の掘削機では、望ましくは、前
記同期連動手段は、回動基台に同軸に固着したスプロケ
ットホイールと、ターンテーブルに同軸に固着したスプ
ロケットホイールと、両スプロケットホイールを巻き廻
したチェーンから成ることを特徴とする。

【００１９】本願の発明の掘削機では、望ましくは、前
記第一と第二の回転角検出手段は、角度センサーである
ことを特徴とする。

【００２０】

【作用】本発明による掘削機においては、回動基台が旋
回台の前側であって一側に偏位した位置で水平方向に回
転できるように載置してあり、この回動基台上に掘削機
構が固定してあり、ターンテーブルが旋回台の前側であ
って他側に偏位した位置で水平方向に回転できるように
載置してあり、このターンテーブルの上面に作業員が座
ることができる操縦席を設けてある。このため、旋回台
と回動基台をそれぞれ自由に回転させることができ、掘
削機構を車体上に移動させて外部に突出させない位置に
制御することができる。また、ターンテーブルを回動基
台と同調させて同じ回転角速度で回転させることができ
るので、操縦席に座った作業員の視線は常に掘削機構の
方向を向いており、回動基台の回転に伴って作業員の姿
勢を無理な方向に変えることなく掘削の作業位置を確認
することができる。

【００２１】これらの旋回台と回動基台を回転させるた
めに、それぞれ独立した第一と第二の駆動手段を設けて
あり、各駆動手段により旋回台と回動基台を回転させる
ことができ、その回転は回転制御手段により定められた
手順により自動的に行うことができる。この手順に従っ
て第一と第二の駆動手段が適当なタイミングと速度で回
転するため、掘削機構は旋回台の上部に位置して回転す
ることができ、旋回台が車体の前側から後側に回転する
間に回動基台は掘削機構が車幅より突出しない位置に逃
がすことができる。この制御は記憶させてある手順によ
り、最良の回転タイミングで行うことができるので、作
業員に熟練を必要とせず、作業員の疲れも少なくなる。

【００２２】そして、旋回台の回転角度を検知する第一
の回転角検出手段と、回動基台の回転角度を検知する第
二の回転角検出手段とを設けてあり、第一と第二の回転
角検出手段からの信号は回転制御手段に出力されてい
る。このため、回転制御手段は旋回台と回動基台の角度
位置を常時把握することができ、記憶させてある動作の
手順とその位置を比較することができ、正確に旋回台と
回動基台を回転させることができる。この回転角の位置
は零位置を基準にすれば、どのような場合であっても同
じ軌跡の回転制御を行うことができ、経年による回転角
度位置のずれを防止し、確実な制御を行うことができ
る。

【００２３】そして、旋回台と回動基台の回転の順序と
して、旋回台が最初に９０度回転する際には回動基台は
２倍の速度で逆方向に回転する。このため、旋回台が車
体に対して真横の９０度回転した状態で掘削機構は１８
０度回転して旋回台の上方に位置し、旋回台の外部に突
出していない。この後、旋回台が続けて１８０度回転し
て一時停止するが、この間は回動基台は回転せずに掘削
機構が旋回台の上方に位置したままの姿勢を保持する。
この状態で回転するので、掘削機構は車体の側面に位置
する建造物や人員と衝突することが無くなり、安全に回
転することができる。そして、最初に位置から２７０度
回転した位置から、旋回台は逆方向に回転を始め、同時
に回動基台は旋回台とは逆方向に２倍の速度で回転を始
める。すると、回動基台の回転により掘削機構は車体の
後方に引き出され、しかも、車体の側面に突出すること
なく回動させられる。次いで、旋回台が９０度回転し、
旋回台が回転の最初の位置から１８０度の位置まで逆転
したならば旋回台は停止するが、この時には回動基台は
車体の後方を向いており、掘削機構は車体の後方に延長
するようにその長さ方向が伸びている。この一連の動作
を行うことにより、掘削機構は車体上で二重に旋回し、
車体の側面より突出することなく車幅の範囲内でその向
きを１８０度変更することができる。

【００２４】このような旋回台と回動基台の同期した決
められた手順による回転により、掘削機構はその向きを
反転することができるが、この運動の際に、ターンテー
ブルは回動基台と同期して同じ角速度で回転することが
できる。このターンテーブル上の操縦席に座った作業員
は、操縦席と共に回動基台と同じ方向で同じ角速度で同
期して回転するため、作業員の視線の方向は常に掘削機
構の前方を向くことができ、作業の安全を確認すること
ができる。

【００２５】前述の第一と第二の駆動手段は油圧モータ
ーにより構成されているので、旋回台と回動基台を強力
に回転させることができる。

【００２６】また、回動基台とターンテーブルを同期さ
せるための同期連動手段は、スプロケットホイールとチ
ェーンにより構成されているので、構成が簡易で、その
動作が確実に行なうことができる。

【００２７】そして、前記第一と第二の回転角検出手段
は角度センサーであるため、車体に対して回転している
旋回台の角度位置と、旋回台に対して回転している回動
基台の角度位置を正確に検出することができる。この検
出した角度位置の信号は回転制御手段に常時伝えられて
いるので、設定してある手順と比較し易いものであり、
制御のずれや誤差を自己判別して正確な制御を行うよう
に修正することが容易となる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の一実施例である掘削機５を図
面により説明する。この図１は一実施例における掘削機
５全体の外観を示す斜視図、図２は掘削機５を上方から
見た平面図、図３は掘削機５の側面図、図４は掘削機５
を前方から見た正面図である。この図２においては、図
１、図３、図４で示されている運転席の上方に設けられ
ている保護屋根が省略されている。また、図１、図２、
図３、図４においては、車体１１に対し旋回台１４が正
面前方を向いた位置に停止しており、掘削機構５１を車
体１１と平行に位置させ、バケット５０を上方に持ち上
げた状態を示している。

【００２９】まず、この掘削機５はそれ自体で自走する
ことができるものであり、その中央から左右に広がった
形状の車体１０の両側の前後には前輪１１と後輪１２が
軸支してある。車体１０の左右の各一対の前輪１１と後
輪１２の間には、無端状となったクローラー１３がそれ
ぞれ巻き回してあり、車体１０の左右には二つのクロー
ラー１３が平行となるように配置してある。この二つの
クローラー１３を同時に正転または逆転、或いは左右を
逆に回転させることにより、車体１０を前後進させたり
方向転換することができ、この構成は従来から知られて
いる。そして、車体１０の中央（すなわち左右にあるク
ローラー１３の間）には、上方に突起した円筒形状の回
転支持台２８が設けてあり（図３、図４を参照）、この
車体１０の回転支持台２８の上部には旋回台１４が車体
１０に対して水平方向に３６０度回転自在に載置してあ
る。この旋回台１４は車体１０に対して旋回でき、後述
する掘削機構５１を掘削する場所に向けることができる
ものであり、旋回台１４の上面にはエンジン、油圧発生
機構等の駆動機構や制御機構を収納してある（これらの
機構は図示していない）。

【００３０】この旋回台１４の平面形状は図２により示
され、側面形状は図３により示されている。この旋回台
１４の平面形状は周囲がやや円形となっており、その前
面（図１において左下側、図２において下側、図３にお
いて左側）は円形の接線方向に直線で切断された形状を
有している。このため、旋回台１４は円盤形の一部を直
線で切り欠いた形状となっており、旋回台１４の円形と
なった外径は左右のクローラー１３の各側面より内側と
なる形状に設定してある（図３を参照）。この外径のた
め、旋回台１４が車体１０上で回転しても旋回台１４の
側面はクローラー１３の外側より突出せず、旋回台１４
が旋回しても旋回台１４の周面が建物や人員に接触する
ことがない形状となっている。

【００３１】そして、この旋回台１４は図３で示すよう
に掘削機構５１などの重量を支えるために充分な耐久力
を持った厚みがあり、この旋回台１４の平坦となった上
面にはお碗を伏せたような形状のカバー１５が被せてあ
る。このカバー１５は薄肉の鋼板を加工することによっ
て、内部が空洞となるように立体形に成形してあり、こ
のカバー１５の内部にはエンジン、油圧発生機構等が収
納してある。このカバー１５の下部の外周は前記旋回台
１４の周面の形状に一致させて半円形に形成してあり、
カバー１５の前側（図１において左手前側、図２におい
て下側）は旋回台１４の中心部に向けてやや『く』の字
形となるように後退した境界側面１６が形成してある。
この境界側面１６はカバー１５の屋根形をした上面よ
り、垂直に垂れ下がるように形成してあり、この境界側
面１６により旋回台１４の前半分の上面（図２において
下半分の区域）は平坦な平面を露出してある。

【００３２】このように、カバー１５の境界側面１６に
よって、旋回台１４の上面は平坦な部分とカバー１５に
よって覆われた部分に区分されており、その平坦な部分
は境界側面１６によりやや扇形の平面（図２において下
半分の部分）が形成されている。この扇形になった旋回
台１４の上面の内で、車体１０の正面に向かって右側
（図２、図４で右側）の上面にはターンテーブル１７が
水平方向に回転自在に載置してあり、車体１０の正面に
向かって左側（図２、図４で左側）の上面には回動基台
３０が水平方向に回転自在に載置してある（このターン
テーブル１７、回動基台３０の回動手段の構成は後述す
る）。

【００３３】そして、前述した旋回台１４は車体１０に
対して水平に３６０度回転することができ、その回転の
中心Ｘは図２で示すように左右のクローラー１３の中間
に位置している。これに対し、ターンテーブル１７の回
転の中心Ｙは図２で示すように旋回台１４の回転の中心
Ｘよりも外側に離れた位置にあり、しかも旋回台１４の
回転の中心Ｘよりも斜め右側の前方に偏位させてあり、
ターンテーブル１７の回転の中心Ｙは左右のクローラー
１３の幅の四分の一程度の距離だけ旋回台１４の回転の
中心Ｘから離してある。また、回動基台３０の回転の中
心Ｚは図２で示すように旋回台１４の回転の中心Ｘより
も外側に離れた位置にあり、しかも旋回台１４の回転の
中心Ｘよりも斜め左側の前方に偏位させてあり、回動基
台３０の回転の中心Ｚは左右のクローラー１３の幅の四
分の一よりも少し長い距離だけ旋回台１４の回転の中心
Ｘから離してある。このように、この掘削機５では水平
方向の回転の中心がＸ、Ｙ、Ｚの三点あり、各中心Ｘ、
Ｙ、Ｚは三角形を描くように配置されている。

【００３４】このターンテーブル１７の上面後部（図２
において上側、図３において右側）には運転者が座るこ
とができる運転席運転席１８が固定してあり、この運転
席１８の左右には上方に延長した細長い箱状をした制御
箱１９、２０が設けてある。この制御箱１９の上端から
は油圧機構を制御するためのジョイスティック２１が上
方に突出してあり、制御箱２０の上端にも油圧機構を制
御するためのジョイスティック２２が上方に突出してい
る。このジョイスティック２１、２２は後述するように
掘削機５の全体を制御するとともに、掘削機構５１を旋
回台１４に対して左または、右の何れかに向けて回動の
制御を行わせることができ、さらに車体１０に対して旋
回台１４を同期して旋回させる制御を行わせることがで
きるものである。

【００３５】また、ターンテーブル１７の前側（図２に
おいて下側、図３において左側）には運転席１８に搭乗
した運転者が運転席１８より落下を防止するとともに、
ターンテーブル１７と共に運転席１８が回転したときに
運転者が他の機構と接触して事故を起こすのを防止する
ための保護レール２３が固定してある。この保護レール
２３は丸パイプを曲げることによりアーチ形に形成して
あり、両側にある脚部分の下端をターンテーブル１７の
前側に固着して起立させてある。この保護レール２３の
形状は図１で理解できるように、両側と中央は垂直に立
ち上げられて脚部分となり、両側の脚部分の上端の間に
ある水平部分は半円弧形に形成してあり、この半円弧形
部分の曲率はターンテーブル１７の回転軌跡と同じとな
るように設定してある。つまり、保護レール２３は三つ
の脚部分で支えられ、その上部の水平部分は半円弧形と
なっており、ターンテーブル１７が回転しても保護レー
ル２３は周囲の機構と衝突しないような形状に設定して
ある。そして、運転席１８の背面の位置にはターンテー
ブル１７より垂直上方に向けてマスト２６が起立してあ
り、このマスト２６の上端には運転席１８を覆うように
水平に保護屋根２７が取り付けてある。

【００３６】次に、旋回台１４の前側にある水平な部分
の左側（図１において左奥、図２において左の下側、図
４において旋回台１４の中心より左側）には、円盤形を
した回動基台３０が水平方向に回転自在に載置してあ
り、この回動基台３０の上面にはブロック状となった支
持基台３１が載置してある。この支持基台３１は鋳物等
で一体に形成されたもので、支持基台３１の両側には上
方に向かって壁状をした一対のシリンダー受片５３が突
起してあり、支持基台３１の前側には壁状をした一対の
シリンダー受片５４が突出してある。両シリンダー受片
５３の間にはやや『く』の字形に曲げられたブーム３７
の下部が挿通してあり、ブーム３７の下部と支持基台３
１とはピン３８によって回動自在に連結してある。この
ピン３８により、ブーム３７はピン３８を回動の中心と
して上下に揺動自在となるように軸支される。また、支
持基台３１の前側にある両シリンダー受片５４の間には
油圧シリンダー３９の基部が挿通してあり、シリンダー
受片５４と油圧シリンダー３９の基部とはピン４０によ
って回動自在に連結してある。この油圧シリンダー３９
のシリンダーロッドの先端はブーム３７の中間にピン４
１によって連結してあり、油圧シリンダー３９が伸縮す
るとブーム３７は上下に揺動させられる。

【００３７】また、ブーム３７の先端には細長いアーム
４２の後端がピン４３によって上下に揺動自在となるよ
うに連結してあり、アーム４２の後端とブーム３７の背
中の中央との間には油圧シリンダー４４が介在させてあ
り、油圧シリンダー４４のシリンダーロッドとアーム４
２の後端とはピン５２によって連結してある。さらに、
アーム４２の先端にはバケット５０が上下に揺動自在に
連結してあり、同時に、アーム４２の先端にはリンク４
８が連結してあり、バケット５０の背面にはリンク４９
が連結してある。そして、アーム４２の上面後端には油
圧シリンダー４５の基部がピン４６によって連結してあ
り、油圧シリンダー４５のシリンダーロッドの先端と両
リンク４８、４９の先端はピン４７によってリンク機構
を形成するように連結してある。このような構成によ
り、ブーム３７、アーム４２、バケット５０を主要部材
とし、油圧シリンダー３９、４４、４５を作動源とする
掘削機構５１が形成されている。この掘削機構５１の機
構は従来から知られた構成である。

【００３８】次に、図５は、旋回台１４を車体１０に対
して回転させるための駆動機構と、回動基台３０（すな
わち掘削機構５１全体）を旋回台１４に対して回動させ
るための駆動機構を示すものである。前述の車体１０の
中央上面にはリング状をした回転支持台２８がその軸線
を垂直となるようにに固定してあり、この回転支持台２
８の内周には内歯車６０が形成してある。この回転支持
台２８の上面に旋回台１４の下面を嵌め合わせることに
より、旋回台１４は回転支持台２８に対して水平方向に
回転することができる。この旋回台１４の下面には油圧
によって回転させられる第一の駆動手段としての油圧モ
ーター６１が固定してあり、この油圧モーター６１の出
力軸６２は回転支持台２８の内部空間に向けられてお
り、出力軸６２の先端には小歯車６３が固着してあり、
小歯車６３の外周に形成した歯面は前述の内歯車６０と
噛み合わせてある。この油圧モーター６１の上面には、
出力軸６２の回転角度を電気信号として変換することが
できるロータリーエンコーダーなどのような構造の第一
の回転角検出手段としての角度センサー６４が固定して
ある。

【００３９】また、旋回台１４のターンテーブル１７と
回動基台３０の間の位置には、油圧によって回転させら
れる第二の駆動手段としての油圧モーター６７が固定し
てあり、この油圧モーター６７の出力軸６８は上方に向
けて垂直に位置させてある。そして、油圧モーター６７
の大部分は旋回台１４の内部空間に収納してあり、出力
軸６８が旋回台１４の上面から突出してある。この出力
軸６８には駆動歯車７６が固着してあり、油圧モーター
６７の下面にはこの油圧モーター６７の回転角度を電気
信号として変換することができるロータリーエンコーダ
ーなどのような構造の第二の回転角検出手段としての角
度センサー６９が固定してある。

【００４０】次に、図６は前述の油圧モーター６７によ
って駆動させられる回動基台３０とターンテーブル１７
の同期連動機構を詳しく説明するものである。

【００４１】前記旋回台１４の前側の上面であって、車
体１０の正面に対して左側（図６で奥側）には円筒形を
した軸支筒７１がその軸線を垂直となるように固定して
あり、車体１０の正面に対して右側（図６で手前側）に
は円筒形をした軸支筒７９がその軸線を垂直となるよう
に固定してある。この軸支筒７１の中心軸は図２で示す
回動基台３０の回転中心Ｚと一致させてあり、軸支筒７
９の中心軸は図２で示すターンテーブル１７の回転中心
Ｙと一致させてある。

【００４２】この軸支筒７１には、リング状の形状をし
て、その内径を軸支筒７１の外径とほぼ同じとした軸穴
７７を開口した駆動筒体７５が挿通してある。この駆動
筒体７５は、軸穴７７が軸支筒７１の周囲で円滑に摺動
することにより、駆動筒体７５は軸支筒７１の中心軸を
その回転中心として回動することができる。この駆動筒
体７５の外周の上側には大歯車７３を形成してあり、下
側にはスプロケットホイール７４を形成してあり、大歯
車７３とスプロケットホイール７４は一体となって回転
することになる。そして、スプロケットホイール７４の
軸穴７７を軸支筒７１に挿入した状態で、出力軸６８に
固着した駆動歯車７６の外歯を大歯車７３と噛み合せて
ある。また、駆動筒体７５の上面の周囲には等間隔にネ
ジ穴７８が形成してあり、前述の円盤形をした回動基台
３０の周囲には等間隔に通孔８６が貫通開口させてあ
り、通孔８６に止めネジ７２を挿通した後、止めネジ７
２の先端をネジ穴７８にねじ込むことにより駆動筒体７
５と回動基台３０を固着している。

【００４３】前述の軸支筒７９には、円盤形状をして、
その内径を軸支筒７９の外径とほぼ同じとした軸穴８１
を開口したスプロケットホイール８０が挿通してある。
このスプロケットホイール８０の軸穴８１が軸支筒７９
の周囲で円滑に摺動することにより、スプロケットホイ
ール８０は軸支筒７９の中心軸をその回転中心として回
動することができる。このスプロケットホイール８０の
周囲にはには歯面が形成してあり、スプロケットホイー
ル８０の平面の上下には通孔８２が貫通開口させてあ
る。前述のターンテーブル１７の下面にはネジ穴８５が
形成してあり、通孔８２に止めネジ８３を上向きに挿通
し、止めネジ８３の先端をネジ穴８５にねじ込むことに
より、ターンテーブル１７はスプロケットホイール８０
と一体になって組み立てられる。このように組み立てら
れると、スプロケットホイール８０とターンテーブル１
７はこの軸支筒７９をその回転の中心として水平方向に
自由に回動することができる。

【００４４】こうして、駆動筒体７５とスプロケットホ
イール８０はそれぞれ軸支筒７１、７９で回転自在に保
持されており、前述のスプロケットホイール７４と８０
の間にはチェーン８４が無端状に巻き廻されており、両
スプロケットホイール７４と８０は同期して同じ方向に
回動させれることになる。なお、スプロケットホイール
７４の外径とスプロケットホイール８０の外径は同一と
してあり、チェーン８４で両スプロケットホイール７４
と８０の間を巻き廻すことにより、ターンテーブル１７
の向く方向と回動基台３０の前側に突出したシリンダー
受片５４が向く方向とが常に平行になるように同期され
る。これらのスプロケットホイール７４と８０、チェー
ン８４によって同期連動手段が構成されている。

【００４５】次に、図７は本実施例における各駆動部分
に圧力油を供給する油圧系統の回路図である。この図７
においては、前述の油圧モーター６１、６７を駆動させ
る配管のみを説明し、掘削機構５１の各油圧シリンダー
３９、４４、４５、およびクローラー１３を駆動する油
圧モーターへの圧力油の配管は省略してある。

【００４６】圧力油を貯留する油タンク９０には油圧ポ
ンプ９１の吸引側が連通してあり、油圧ポンプ９１の吐
出側には制御弁９３、９４がそれぞれ接続してある。こ
の油圧ポンプ９１はカバー１５の内部に収納させたエン
ジン９２によって駆動されるものである。これらの制御
弁９３、９４は圧力油を三方に切り換えることができる
もので、中立、正転、逆転の三段階に切換えることがで
きるものである。そして、制御弁９３は常時中立状態に
あり、制御弁９３の電磁コイル９５に制御電圧が加えら
れると正転側に切換え、制御弁９３の電磁コイル９６に
制御電圧が加えられると逆転側に切り換えられる。同様
に、制御弁９４は常時中立状態にあり、制御弁９４の電
磁コイル９７に制御電圧が加えられると正転側に切換
え、制御弁９４の電磁コイル９８に制御電圧が加えられ
ると逆転側に切り換えられる。この制御弁９３の出力側
には油圧モーター６１の両端が接続してあり、制御弁９
４の出力側には油圧モーター６７の両端が接続してあ
る。そして、両制御弁９３、９４の排出側は前記油タン
ク９０に接続してあり、圧力油は油タンク９０で回収さ
れる。なお、油圧ポンプ９１の吐出側及び油タンク９０
に戻される排油側のそれぞれの配管は、他の油圧機構に
それぞれ接続してある。

【００４７】また、図８は本実施例における電気制御系
の回路図を示したものである。この図８においては、前
述した油圧モーター６１、６７を制御するための制御弁
９３、９４のみの電気制御回路のみを説明しており、掘
削機構５１及びクローラー１３を駆動する機構の電気制
御回路に付いては省略してある。

【００４８】この制御回路の中心となる回転制御手段と
しての中央演算制御回路１１１は、例えばマイクロプロ
セッサー（ＣＰＵ）等を内蔵したものであり、入力信号
の状況を取り込んで比較判断し、その判断結果によって
最適な制御信号を出力できるものであり、この中央演算
制御回路１１１には制御回路全体の始動及び停止を指示
する電源スイッチ１１０が接続してある。この中央演算
制御回路１１１の入力側には、設定切換スイッチ１０
１、回転スイッチ１０２、首振りスイッチ１０３、旋回
始動スイッチ１０４、角度信号インターフェイス１０７
のそれぞれの出力が独立して接続してある。この設定切
換スイッチ１０１は旋回台１４と回動基台３０を同期し
て回転させるか、旋回台１４、回動基台３０をそれぞれ
単独で別個に回転させるかを選択できるものであり、回
転スイッチ１０２は旋回台１４のみを単独で左方向ある
いは右方向に回転するように指示を与えるものであり、
首振りスイッチ１０３は回動基台３０のみを単独で左方
向あるいは右方向に回転するように指示を与えるもので
ある。なお、回転スイッチ１０２と首振りスイッチ１０
３は前記制御箱１９、２０の内部に収納されており、ジ
ョイスティック２１、２２によりオン、オフされるもの
である。さらに、旋回始動スイッチ１０４は、設定切換
スイッチ１０１を自動同調回転側に設定した状態で、旋
回台１４と回動基台３０を同期させながら一定の手順で
運動させ、車幅内で掘削機構５１を回転することができ
るものである。

【００４９】前述した角度センサー６４の出力は回転角
演算回路１０５に入力しており、角度センサー６９の出
力は回転角演算回路１０６に入力しており、両回転角演
算回路１０５、１０６の出力信号は角度信号インターフ
ェイス１０７に入力している。両回転角演算回路１０
５、１０６はそれぞれ角度センサー６４、６９からの検
出信号を積算または演算することにより、出力軸６２、
６８の角度位置を算出して電気信号に変換し、それらの
信号を角度信号インターフェイス１０７に出力できるも
のである。そして、角度信号インターフェイス１０７は
両演算信号を中央演算制御回路１１１に中継して出力す
るものである。さらに、前記中央演算制御回路１１１に
は、旋回台１４と回動基台３０を同期して回転させた
り、予め定めた運動手順により旋回台１４と回動基台３
０の停止、逆転の制御を行うためのプログラムを記憶さ
せた制御記憶手段としてのメモリー１１２と相互にバス
によって接続してある。このメモリー１１２は、例えば
不揮発性のメモリーや、プログラムを電気的に書き込ん
だロム（ＲＯＭ）を用いている。

【００５０】また、中央演算制御回路１１１の主力側に
は、前述の制御弁９３にある電磁コイル９５、９６がそ
れぞれ独立して接続してあり、同時に制御弁９４にある
電磁コイル９７、９８がそれぞれ独立して接続してあ
る。

【００５１】次に、本実施例の作用を説明する。

【００５２】＜掘削機５の走行の操作＞

【００５３】この掘削機５はそれ自体が単独で走行で
き、作業場所から次の作業場所まで自力で移動すること
ができ、掘削の作業をしながら作業場所を変更するため
に移動することがでる。掘削機５を走行させるために
は、運転席１８に運転者が座り、運転席１８の左右に設
けてあるジョイスティック２１、２２をそれぞれ操作す
ることで行う。このジョイスティック２１、２２を前後
左右に倒すことにより、制御箱１９、２０の内部に収納
してあるスイッチ（図示せず）が開閉され、各スイッチ
からの信号は制御回路に伝えられる。この信号により電
磁弁が作動され、油圧ポンプ９１で発生した圧力油が車
体１０の左右に設けた油圧モーター（図示せず）に供給
され、左右のクローラー１３はそれぞれ回転させられ
る。このジョイスティック２１、２２の操作において
は、例えば両ジョイスティック２１、２２を同時に前方
に倒すことで車体１０が前進し、ジョイスティック２
１、２２を同時に後方に倒すことで車体１０が後退し、
一方のジョイスティック２１又は２２のみを前方に倒す
ことで一方のクローラー１３のみが駆動され、掘削機５
の移動方向を転換することができる。さらに、左右のジ
ョイスティック２１、２２をそれぞれ逆方向に倒すこと
により、左右のクローラー１３を同時に逆方向に回転さ
せ、掘削機５をその場所で旋回させることができる。こ
のようなクローラー１３の制御による掘削機５を移動さ
せる操縦方向は従来から周知のことである。

【００５４】この掘削機５を移動させる操作の際には、
図１から図４で示すように、旋回台１４の正面が向いた
方向は掘削機５の移動方向と一致しており、運転席１８
の方向も車体１０の前方に向けられている。このため、
運転席１８に座った運転者の視線は図１で示すように常
に車体１０の前方を向けられ、掘削機５が走行する方向
を真っ直ぐ見ることができる。従って、運転者の姿勢に
無理が無く、掘削機５を操縦することができる。

【００５５】＜掘削機構５１による土砂の掘削の操作＞

【００５６】次に、掘削機構５１を操作してバケット５
０により地面から土砂を掘り取る作業を行う操作に付い
て説明する。この操作では運転席１８の左右に突出して
いる一対のジョイスティック２１、２２にはそれぞれ予
め設定された方向に倒し、制御箱１９、２０の内部に収
納してあるスイッチ（図示せず）を開閉させる。これら
のスイッチからの信号により電磁弁が作動され、油圧ポ
ンプ９１で発生された圧力油が各油圧シリンダー３９、
４４、４５に供給され、それぞれを伸長または伸縮させ
ることができる。油圧シリンダー３９が動作するとブー
ム３７はピン３８を回動の中心として上下に揺動し、油
圧シリンダー４４が動作するとアーム４２はピン４３を
回動の中心として上下に揺動し、油圧シリンダー４５が
動作するとバケット５０はアーム４２の先端で上下に揺
動する。これら油圧シリンダー３９、４４、４５を協調
して動作されることにより、バケット５０を地面に押し
下げて土砂を掘り取り、次いでバケット５０を水平にな
ったままで持ち上げて土砂を移動させることができる。

【００５７】図９では、旋回台１４の前側を車体１０の
前方に向け、掘削機構５１をクローラー１３と平行に位
置させ、バケット５０により車体１０の前方にある地面
を掘削している状態を上面から視たものである。この図
９におけるバケット５０ーＳはブーム３７ーＳ、アーム
４２ーＳを前方に最大限に伸ばした状態を示すものであ
り、この伸ばした状態のバケット５０ーＳを車体１０方
向に引き寄せ、バケット５０の位置にまで移動させるこ
とで土砂を掘り取ることができる。この掘削機構５１に
よる土砂の掘り取りの動作は、従来における掘削機構の
動作と同様であり、操作方法は従来から周知のものであ
る。

【００５８】＜手動による回転の設定＞

【００５９】本実施例の掘削機５では、旋回台１４の
み、或いは回動基台３０のみをそれぞれ単独で手動操作
により水平方向に回転させることができる。或いは、旋
回台１４と回動基台３０を同時に手動操作により水平方
向に回転させることができる。この手動による回転の操
作を行う場合には、予め手動の操作を行うための設定を
しなければならない。

【００６０】この手動による操作の設定では、設定切換
スイッチ１０１をオフ側に投入する。この設定切換スイ
ッチ１０１からのオフ信号は中央演算制御回路１１１に
伝えられ、この中央演算制御回路１１１では手動回転設
定の状態に切換わり、それ以降は自動回転の制御を行う
旋回始動スイッチ１０４からの信号は無視される。この
設定切換スイッチ１０１をオフ側に設定した後、各ジョ
イスティック２１、２２を決められた方向に倒すと、制
御箱１９、２０の内部に収納してある回転スイッチ１０
２と首振りスイッチ１０３がそれぞれ左方向または右方
向にオンされ、旋回台１４または回動基台３０のみがそ
れぞれ単独で回転させられる。

【００６１】＜旋回台１４のみの回転の操作＞

【００６２】この旋回台１４のみを水平方向に回転させ
る場合には、回転スイッチ１０２を左方向又は右方向に
オンさせる。この回転スイッチ１０２からのオン信号は
中央演算制御回路１１１に伝えられ、中央演算制御回路
１１１は旋回台１４を左方向もしく右方向に回転させる
ために、制御弁９３の電磁コイル９５又は９６に制御信
号を出力する。ここで、旋回台１４を図９のように車体
１０の前方に向けてある状態から、車体１０に対して反
時計方向（左方向）に回転させようとするならば、中央
演算制御回路１１１は電磁コイル９５に制御信号を伝
え、制御弁９３を正転側に接続させる。このため、油圧
ポンプ９１より吐出された圧力油は制御弁９３の正転ブ
ロックを通過して油圧モーター６１に供給され、油圧モ
ーター６１を通過した圧力油は制御弁９３を通って油タ
ンク９０に戻される。

【００６３】この油圧モーター６１に圧力油が正転側よ
り供給されると、その出力軸６２は正転方向に回転し、
小歯車６３を正転方向に回転させる。この小歯車６３の
外周に形成した歯面には内歯車６０が噛み合わせてある
ため、小歯車６３が内歯車６０の内周に沿って順次噛み
合って転動することになり（車体１０は停止しているた
め相対的な回転となる）、油圧モーター６１を固定して
ある旋回台１４は回転支持台２８に対して図１０中Ａで
示す左方向に回転することになる。この旋回台１４の回
転では、その回転中心は回転支持台２８の中心軸とな
り、旋回台１４の回転中心Ｘを回転軸とすることにな
る。所定の角度だけ旋回台１４が回転したならば回転ス
イッチ１０２をオフさせると、電磁コイル９５への制御
信号が停止し、制御弁９３は中立に復帰して油圧ポンプ
９１からの圧力油は油圧モーター６１に流れなくなる。
このため、油圧モーター６１は停止し、図１０で示すよ
うに旋回台１４は車体１０に対して所定の角度で偏位し
た状態で停止する。

【００６４】この図１０の状態では、旋回台１４の回転
に伴い掘削機構５１も同一の角度で回転し、掘削機構５
１のブーム３７、アーム４２の長さ方向は旋回台１４が
車体１０に対して回転した角度だけ斜めに位置して停止
していることになる。この位置では、掘削機構５１は車
体１０の正面が向いている方向より偏位しており、この
位置でブーム３７ーＴ、アーム４２ーＴを最大限に伸長
させ、次いでブーム３７、アーム４２を車体１０の位置
にまで引き戻すことで車体１０の左右方向にある土砂を
掘り取ることができる。

【００６５】＜回動基台３０のみの回転の操作＞

【００６６】また、旋回台１４を回転を回転させずに、
回動基台３０のみを回転させる場合は首振りスイッチ１
０３を左方向または右方向にオンさせる。この首振りス
イッチ１０３からのオン信号は中央演算制御回路１１１
に伝えられ、中央演算制御回路１１１は回動基台３０を
左方向もしくは右方向に回転させるために、制御弁９４
の電磁コイル９７又は９８に制御信号を出力する。ここ
で、旋回台１４と回動基台３０が図９のように車体１０
の前方に向けてある状態から、回動基台３０のみを旋回
台１４に対して反時計方向（左方向）に回転させようと
するならば、中央演算制御回路１１１は電磁コイル９７
に制御信号を伝え、制御弁９４を正転側に接続させる。
このため、油圧ポンプ９１より吐出された圧力油は制御
弁９４の正転ブロックを通過して油圧モーター６７に供
給され、油圧モーター６７を通過した圧力油は制御弁９
４を通って油タンク９０に戻される。

【００６７】この油圧モーター６７に圧力油が正転側よ
り供給されると、図６で示した出力軸６８と駆動歯車７
６が正方向に回転させられることになる。この駆動歯車
７６が回転すると、その外周の歯面に噛み合わせた大歯
車７３は反対方向に従動して回転させられ、大歯車７３
を構成する駆動筒体７５全体が同時に軸支筒７１の中心
軸を回転中心として回転することになる。この駆動筒体
７５が回転すると、駆動筒体７５の上面に載置した回動
基台３０と掘削機構５１は図１１中Ｂで示す反時計方向
に回転することになる。この回動基台３０の回転では、
その回転中心は軸支筒７１の中心軸となり、回動基台３
０の回転中心Ｚを回転軸とすることになる。所定の角度
だけ駆動筒体７５（回動基台３０、掘削機構５１など
も）が回転したならば首振りスイッチ１０３オフさせる
と、電磁コイル９７への制御信号が停止し、制御弁９４
は中立に復帰して油圧ポンプ９１からの圧力油は油圧モ
ーター６７に流れなくなる。このため、油圧モーター６
７は停止し、図１１で示すように回動基台３０、掘削機
構５１は旋回台１４に対して所定の角度で偏位した状態
で停止する。

【００６８】この図１１の状態では、駆動筒体７５、回
動基台３０の回転に伴い掘削機構５１も同一の角度で回
転し、掘削機構５１のブーム３７、アーム４２の長さ方
向は図１１に示すように回動基台３０が旋回台１４に対
して回転した角度だけ斜めに位置して停止していること
になる。この位置では、掘削機構５１のブーム３７、ア
ーム４２は車体１０の正面が向いている方向より偏位し
ており、この位置でブーム３７ーＵ、アーム４２ーＵを
最大限に伸長させ、次いでブーム３７、アーム４２を車
体１０の位置にまで引き戻すことで車体１０の左右方向
にある土砂を掘り取ることができる。

【００６９】そして、この駆動歯車７６によって大歯車
７３が従動され、駆動筒体７５が軸支筒７１を中心にし
て回転させられると、スプロケットホイール７４も同時
に回転させられる。このため、スプロケットホイール７
４の外周に巻き廻したチェーン８４はその回転方向に引
き寄せられ、他方にあるスプロケットホイール８０を同
時に連動させて回転させることになる。このスプロケッ
トホイール８０は軸支筒７９を回転の中心として回転さ
せられ、スプロケットホイール８０の上面に載置してあ
るターンテーブル１７も同時に回転させられる。これら
のスプロケットホイール８０、ターンテーブル１７は図
１１で示す回転中心Ｙをその回転軸として回転し、しか
も、ターンテーブル１７の回転方向Ｃは回動基台３０の
回転方向Ｂと同一となる。そして、両スプロケットホイ
ール７４、８０の外径は同一としてあるため、スプロケ
ットホイール７４の回転角度と同じ角度でスプロケット
ホイール８０で回転し、ターンテーブル１７は回動基台
３０の回転角度と同期した角度で回転することになる。

【００７０】こうして、ターンテーブル１７は回動基台
３０と同期して同じ角度で回転するため、回動基台３０
に載置してある掘削機構５１が回転する角度Ｂと、ター
ンテーブル１７が回転する角度Ｃとは同一となり、ター
ンテーブル１７の上面に固定してある運転席１８に搭乗
した作業員が向く前方に掘削機構５１のバケット５０が
常に位置している。この同期した連動により、回動基台
３０の上部に載置してある掘削機構５１が回転して角度
位置が変わっても、運転席１８に搭乗した作業員はその
作業姿勢を変えることなく、運転席１８に座ったままで
常にバケット５０の方向を監視することができる。

【００７１】上述のように、旋回台１４だけ、あるいは
回動基台３０だけをそれぞれ単独で回転させる操作を説
明したが、回転スイッチ１０２、首振りスイッチ１０３
をそれぞれ同時に操作することにより旋回台１４と回動
基台３０を同時に回転させることも可能である。このよ
うな操作は、車体１０とは平行な方向への掘削や、車体
１０とは直角な方向への掘削に有効な操作となる。

【００７２】＜自動旋回による回転の設定操作＞

【００７３】次に、旋回台１４を車体１０に対して１８
０度回転させて旋回台１４を後方に向けると同時に、回
動基台３０の上に搭載した掘削機構５１を車体１０の後
方に向ける一連の動作を自動的に行う場合について説明
する。この自動旋回による旋回台１４と回動基台３０の
回転では、掘削機構５１を左右のクローラー１３の幅の
範囲内で回転させる制御を行わせることができ、いわゆ
る車幅内旋回と呼ばれる動作を行うことができる。この
車幅内旋回では、掘削機構５１が左右のクローラー１３
より突出せず、狭い道路であっても掘削機構５１を車体
１０の前側（図２において下側）から後側（図２におい
て上側）に移動させ、掘り取った土砂をトラックの荷台
などに移し換える作業で有効なものである。

【００７４】この自動旋回の動作を行うためには、設定
切換スイッチ１０１をオンさせて、そのオン信号を中央
演算制御回路１１１に出力する。このオン信号により中
央演算制御回路１１１は自動旋回の動作の体制となり、
回転スイッチ１０２、首振りスイッチ１０３からの信号
を遮断する。このため、例え誤って回転スイッチ１０
２、首振りスイッチ１０３が操作されても、これらから
の信号によって中央演算制御回路１１１は何ら動作せ
ず、制御弁９３、９４は回転スイッチ１０２、首振りス
イッチ１０３によっては制御されない。そして、中央演
算制御回路１１１は制御弁９３の電磁コイル９５、９６
及び制御弁９４の電磁コイル９７、９８にそれぞれ適当
なタイミングで制御信号を通電することにより、この掘
削機５を後述する自動制御するうことができる。

【００７５】＜初期位置への復帰＞

【００７６】前述のように設定切換スイッチ１０１がオ
ンされて自動旋回の動作の設定を行うと、中央演算制御
回路１１１は旋回台１４と回動基台３０を初期位置に復
帰させる。前述のように、設定切換スイッチ１０１をオ
フにしていると、回転スイッチ１０２、首振りスイッチ
１０３により旋回台１４と回動基台３０を自由に回転さ
せることができるのであるが、自動旋回においては回転
の始動位置を設定しておかなければプログラムに沿った
手順が実行できないからである。すなわち、基準となる
『零位置』に旋回台１４と回動基台３０の角度位置を復
帰させることになる。前述の中央演算制御回路１１１は
電磁コイル９５、９６、９７、９８にそれぞれ信号を送
ることで制御弁９３、９４を制御し、手動制御でそれぞ
れ勝手な角度で停止していた旋回台１４と回動基台３０
を回転させ、旋回台１４の前側を車体１０の前側に一致
させ、回動基台３０の前側（掘削機構５１の長さ方向が
向いている方向）を旋回台１４の前側に一致させて停止
させる。このように始動位置に復帰させた状態が図９で
示されており、この図９の角度位置が自動旋回の回転始
動位置となる。

【００７７】＜旋回台１４、回動基台３０の回転角度の
検出＞

【００７８】この自動旋回の動作においては、旋回台１
４、回動基台３０がどの零位置からどれだけの角度を回
転したかを常時把握していなければならない。これらの
旋回台１４、回動基台３０の角度位置が明確でなけれ
ば、旋回台１４、回動基台３０のタイミングを合わせな
がら同調して回転させることができないからである。こ
のため、中央演算制御回路１１１は、車体１０に対して
旋回台１４がどの角度位置であるかを把握すると同時
に、旋回台１４に対して回動基台３０がどの角度位置で
あるかを把握することになる。このような回転による角
度位置の把握は角度センサー６４、６９によって検出さ
れて判断される。

【００７９】前述の角度センサー６４は油圧モーター６
１に固着されていて、油圧モーター６１の出力軸６２が
回転すると、出力軸６２の回転角度は角度センサー６４
によって検出されており、『零位置』から回転角度毎に
パルス信号を発生している。この角度センサー６４から
のパルス信号は回転角演算回路１０５に伝えられ、回転
角演算回路１０５ではパルス信号を積算しており、『零
位置』からのパルス信号数の合計値により出力軸６２が
どれだけの角度を回転したかを計算しており、角度信号
として出力している。この角度信号は角度信号インター
フェイス１０７に伝えられる。

【００８０】また、前述の角度センサー６９は油圧モー
ター６７に固着されていて、油圧モーター６７の出力軸
６８が回転すると、出力軸６８の回転角度は角度センサ
ー６９によって検出されており、『零位置』から回転角
度毎にパルス信号を発生している。この角度センサー６
９からのパルス信号は回転角演算回路１０６に伝えら
れ、回転角演算回路１０６ではパルス信号を積算してお
り、『零位置』からのパルス信号数の合計値により出力
軸６８がどれだけの角度を回転したかを計算しており、
角度信号として出力している。この角度信号は角度信号
インターフェイス１０７に伝えられる。

【００８１】このようにして出力軸６２、６８が回転し
た回転角度はそれぞれ『零位置』より積算され、常時ど
の角度位置にあるかを回転角演算回路１０５、１０６よ
りデジタル信号として出力していることになる。両回転
角演算回路１０５、１０６で積算されている角度信号は
角度信号インターフェイス１０７に伝えられ、これらの
角度信号は角度信号インターフェイス１０７でバス回路
によって中央演算制御回路１１１に伝えられており、中
央演算制御回路１１１では常時出力軸６２、６８が回転
した角度位置を把握している。このようにして、中央演
算制御回路１１１では角度信号インターフェイス１０７
から伝えられた角度信号により、旋回台１４と回動基台
３０がそれぞれ『零位置』から現在どの角度まで回転し
たかを判別し、メモリー１１２に予め記憶させてある回
転角度のプログラム（回転の手順）と比較してどのよう
な制御を行わせるかを自己判別している。こうして、回
転角演算回路１０５、１０６からの角度の検知信号によ
り、中央演算制御回路１１１はメモリー１１２に記憶さ
せてあるプログラムをそのまま実行し、中央演算制御回
路１１１に各電磁コイル９５、９６、９７、９８をそれ
ぞれ適切なタイミングで制御信号を出力して、旋回台１
４と回動基台３０の旋回角度とその回転方向を制御する
ことができる。

【００８２】＜自動旋回の開始＞

【００８３】前述にように設定切換スイッチ１０１をオ
ンすることにより、自動旋回の設定をすることができる
が、旋回台１４と回動基台３０の回転を開始させるには
旋回始動スイッチ１０４を投入して回転の開始を指示し
なければならない。この旋回始動スイッチ１０４による
自動旋回の指示では、旋回始動スイッチ１０４には『前
側』と『後側』の何れかを切り換えて投入することがで
きる。この旋回始動スイッチ１０４を『前側』から『後
側』に投入すると、車体１０の前方を向いていた旋回台
１４は１８０度旋回させ、車体１０の後方に旋回台１４
の前側を向けて停止させる。また、旋回始動スイッチ１
０４を『後側』から『前側』に投入すると、車体１０の
後方に向いていた旋回台１４は１８０度旋回させ、車体
１０の前方に旋回台１４の前側を向けて停止させる。つ
まり、旋回始動スイッチ１０４を切換える毎に、旋回台
１４は車体１０に対して水平方向に１８０度づつ回転し
てその位置で停止することになる。

【００８４】＜旋回台１４を前側から後側に自動旋回さ
せる＞

【００８５】この実施例では、図８で示すように旋回始
動スイッチ１０４は『前側』に倒してあり、旋回台１４
の前側は車体１０の前方に向けられて図９で示す状態で
停止している。この状態より旋回始動スイッチ１０４を
『後側』に倒すことにより自動旋回を開始させ、図９よ
り図１２、図１３、図１４、図１５、図１６の順に旋回
台１４を車体１０の前方から後方に１８０度旋回させる
動作を説明する。この旋回始動スイッチ１０４からの始
動の信号は中央演算制御回路１１１に伝えられ、中央演
算制御回路１１１はこの信号によりメモリー１１２に記
憶させてあるプログラムの手順に沿って旋回台１４と回
動基台３０の回転を開始させる。

【００８６】まず、中央演算制御回路１１１は電磁コイ
ル９５に制御信号を伝えて、制御弁９３を正転側に切換
え、同時に電磁コイル９８に制御信号を伝えて、制御弁
９４を逆転側に接続する。このため、油圧ポンプ９１か
らの圧力油は油圧モーター６１に流れてこの油圧モータ
ー６１を正転させ、同時に、油圧ポンプ９１からの圧力
油は油圧モーター６７に流れてこの油圧モーター６７を
逆転させる。各油圧モーター６１、６７に動作の開始に
より、図１２で示すように、旋回台１４は車体１０に対
して回転中心Ｘを回転軸としてＤ方向に回転を始め、回
動基台３０は旋回台１４に対して回転中心Ｚを回転軸と
してＥ方向に回転を始め、旋回台１４と回動基台３０の
回転方向はそれぞれ逆方向に回転することになる。

【００８７】これらの旋回台１４と回動基台３０の回転
において、中央演算制御回路１１１には常時角度センサ
ー６４、６９からの回転角度信号が入力しており、中央
演算制御回路１１１は常時旋回台１４と回動基台３０が
どの角度位置にあるかを把握している。これらの回転角
度信号により、中央演算制御回路１１１は制御弁９３、
９４に制御信号を出力してオン、オフさせ、回動基台３
０が旋回台１４に対してＥ方向に回転する速度を旋回台
１４が車体１０に対してＤ方向に回転する速度の約２倍
で回転するように制御する。この旋回台１４と回動基台
３０の回転では、旋回台１４は常時定速度で回転させて
いるが、回動基台３０は旋回台１４の回転速度の約２倍
以上の速度で回転させており、角度センサー６４、６９
により回動基台３０の回転角が旋回台１４の回転角が２
倍となるように監視している。そして、両角度センサー
６４、６９で回動基台３０の回転角が旋回台１４の回転
角よりも２倍以上に回転した場合には、中央演算制御回
路１１１は電磁コイル９８への制御信号を一時中断して
制御弁９４を中立に戻す。このため、一時的に油圧モー
ター６７の回転が停止し、この動作の停止は回動基台３
０の回転角が旋回台１４の回転角よりも２倍となるまで
継続する。つまり、回動基台３０は予想される回転角速
度（旋回台１４の２倍）よりも早い速度で回転させられ
ており、規定の回転角よりも早く回転したならばその運
動を停止し、旋回台１４の回転角が追いつくまで待つこ
とになる。このような制御により、旋回台１４と回動基
台３０の回転速度が常時２倍となるように補正してい
る。図１２は旋回台１４が車体１０の正面位置から水平
に約４５度旋回し、回動基台３０は旋回台１４の正面位
置から水平に約９０度旋回した状態を示すものである。

【００８８】このように回動基台３０を旋回台１４に対
してＥ方向に回転させると、回動基台３０に載置した掘
削機構５１は序々に旋回台１４の中心に向かって移動す
が、この掘削機構５１は先端にあるバケット５０はクロ
ーラー１３の側面から突出せずに回転する。この回動基
台３０の回転により、スプロケットホイール７４はチェ
ーン８４を引回してスプロケットホイール８０を同期し
て回転させるため、スプロケットホイール８０上に載置
したターンテーブル１７は図１２中Ｆ方向に回転させら
れる。このＦ方向とＤ方向の回転の方向は一致してお
り、しかも両スプロケットホイール７４、８０の回転角
度が同一であるため、回動基台３０に載置した掘削機構
５１の長さ方向とターンテーブル１７に載置した運転席
１８は同一の方向に常時向けられている。このため、運
転席１８に搭乗した作業員の視線の方向は常に掘削機構
５１の先端方向に向けられており、作業員がその姿勢を
変えることなく座ったままの姿勢でバケット５０等を監
視することができる。

【００８９】＜掘削機構５１が車幅内に位置した状態＞

【００９０】このように、回動基台３０を旋回台１４の
回転速度の約２倍で回転させる操作を続けると、図９か
ら図１２の状態に移行し、掘削機構５１はカバー１５の
上方に接近して移動することになる。そして、両者の回
転をさらに継続させると、ついには掘削機構５１はカバ
ー１５の上部にまで位置することになる。図１３は旋回
台１４を車体１０に対して約９０度旋回させ、回動基台
３０を旋回台１４に対して約１８０度旋回させた状態を
示すものである。この図１３で示すように、掘削機構５
１はカバー１５の上部に位置し、しかも、掘削機構５１
の全体は旋回台１４の円形の範囲（平面に投影した旋回
台１４の外形の範囲）に収納され、旋回台１４の外周に
はその機構が何ら突出しない。すなわち、掘削機構５１
の機構全体は左右のクローラー１３の間隔の範囲内に収
納されたことになる。こような位置になると、掘削機５
の各機構は掘削機５の左右には何ら突出しておらず、旋
回台１４が回転していても掘削機構５１の各機構は車幅
の範囲以内から突出しないで掘削機構５１が回転するこ
とになる。このようにして、掘削機構５１が旋回台１４
の床面積の範囲内で回転すると、掘削機５の左右に接近
して建造物や障害物があっても、これらの建造物や障害
物と接触することなく掘削機構５１は旋回台１４と共に
回転することができる。

【００９１】＜旋回台１４の旋回の継続＞

【００９２】この図１３で示したように、旋回台１４が
約９０度回転し、回動基台３０が１８０度回転すると、
その角度位置は角度センサー６４、６９から中央演算制
御回路１１１に入力しており、中央演算制御回路１１１
はメモリー１１２に記憶させてあるプログラムと比較し
て次の動作に移行する。すると、中央演算制御回路１１
１は電磁コイル９８への制御信号を停止し、制御弁９４
を中立状態に復帰させることで油圧モーター６７の回転
を停止させる。このため、掘削機構５１はカバー１５の
上方に位置したままでその回転を停止し、図１３で示す
ように旋回台１４と回動基台３０との相対的位置は固定
される。

【００９３】しかし、中央演算制御回路１１１は制御弁
９３の電磁コイル９５にはなおも制御信号を伝えてお
り、油圧モーター６１の正転側に圧力油を供給してお
り、旋回台１４のみはその回転中心Ｘを回転軸として図
１３中でＤ方向への回転をなおも継続している。

【００９４】＜旋回台１４の回転の停止＞

【００９５】このようにして、油圧モーター６７の回転
を停止させ、油圧モーター６１の回転を継続させること
により、旋回台１４は車体１０に対してなおも水平方向
に回転を続ける。この旋回台１４を回転させる制御は、
図９で示した『零位置』よりも１８０度回転してもなお
も継続させ、ついには、図１４で示すように旋回台１４
を車体１０に対して『零位置』から約２７０度に回転し
た位置まで続ける。このようにして、旋回台１４が『零
位置』から約２７０度に回転したことは、角度センサー
６４で検知され、その信号は回転角演算回路１０５、角
度信号インターフェイス１０７を介して中央演算制御回
路１１１に伝えられる。すると、中央演算制御回路１１
１はメモリー１１２に記憶させてあるプログラムと比較
して旋回台１４の停止の操作を行う。すなわち、旋回台
１４が約２７０度回転すると、中央演算制御回路１１１
は電磁コイル９５への制御信号を停止し、制御弁９３を
中立に復帰させることで油圧モーター６１への圧力油の
供給を停止させ、油圧モーター６１の回転を停止させ
る。この図１４で示す状態で旋回台１４は一時停止す
る。

【００９６】＜旋回台１４と回動基台３０の反転＞

【００９７】前述のように、角度センサー６４から検出
された回転角度の信号により、旋回台１４はその回転を
一時停止するが、中央演算制御回路１１１はメモリー１
１２に記憶させてあるプログラムの動作パターンに従
い、旋回台１４と回動基台３０を従前とは反対方向に回
転させ、旋回台１４の前側を車体１０の後方に向け、同
時に掘削機構５１を車体１０の後方に向ける動作を行
う。

【００９８】この反転の動作では、中央演算制御回路１
１１は制御弁９３の電磁コイル９６に制御信号を伝え、
制御弁９３を逆転側に切換える。同時に、中央演算制御
回路１１１は制御弁９４の電磁コイル９７に制御信号を
伝え、制御弁９４を正転側に切換える。このため、制御
弁９３から供給された圧力油により油圧モーター６１は
逆方向に回転を始め、制御弁９４から供給された圧力油
により油圧モーター６７を正方向に回転を始める。する
と、油圧モーター６１の逆転により、旋回台１４は図１
５で示すように回転中心Ｘを中心軸としてＧ方向に回転
を始め、油圧モーター６７の逆転により、回動基台３０
は図１５で示すように回転中心Ｚを中心軸としてＪ方向
に回転を始める。この回転方向ＪとＧは反対方向とな
る。

【００９９】これらの旋回台１４と回動基台３０の反転
において、中央演算制御回路１１１には常時角度センサ
ー６４、６９からの回転角度信号が入力しており、中央
演算制御回路１１１は常時旋回台１４と回動基台３０が
どの角度位置にあるかを把握している。これらの回転角
度信号により、中央演算制御回路１１１は制御弁９３、
９４に制御信号を出力してオン、オフさせ、回動基台３
０が旋回台１４に対してＪ方向に回転する速度を旋回台
１４が車体１０に対してＧ方向に回転する速度の約２倍
で回転するように制御する。図１５は旋回台１４が『零
位置』から約２７０度回転した後で、反対方向のＧ方向
に約４５度反転し、回動基台３０が『零位置』から約１
８０度回転した後で、反対方向のＪ方向に約９０度反転
した状態を示すものである。

【０１００】このように、旋回台１４と回動基台３０が
それぞれ逆方向に回転を始め、回動基台３０の回転速度
が旋回台１４の回転速度の約２倍で運動すると、回動基
台３０に載置してある掘削機構５１全体は順次カバー１
５の上方の位置から旋回台１４の前方に戻されるよう旋
回する。すると、旋回台１４と回動基台３０のそれぞれ
反対方向に旋回する動作により、掘削機構５１は車体１
０の後方（図１５において上方）に向けて旋回台１４側
から序々に引き出されるように回転することになる。な
お、回動基台３０がＪ方向に回転するため、この回転運
動と連動してターンテーブル１７および運転席１８は図
１５中において同方向のＫ方向に旋回を始め、運転席１
８に搭乗した作業員の視線は掘削機構５１の前方に向け
られたままで車体１０の後方に順次向けられる。

【０１０１】＜自動旋回の終了による旋回台１４と回動
基台３０の回転の停止＞

【０１０２】前述のように、油圧モーター６１が逆転
し、油圧モーター６７が正転することによって、回転中
心Ｘ、Ｚを回転の中心軸として二重の旋回運動を行なう
ことになる。このため、図１３、図１４で示すように掘
削機構５１全体がカバー１５の上方に位置していた状態
から、掘削機構５１は序々に車体１０の後方に引き出さ
れ、掘削機構５１の先端にあるバケット５０は車体１０
の後方中央に向けられる。この反転の運動では、図１４
の状態から旋回台１４が約９０度反転し、回動基台３０
が旋回台１４に対して約１８０度反転し、図１６で示す
状態まで継続する。この図１６で示す状態になると、旋
回台１４と回動基台３０の回転角度位置はそれぞれ角度
センサー６４、６９により検出されており、両角度セン
サー６４、６９で検出された信号は回転角演算回路１０
５、１０６、角度信号インターフェイス１０７を介して
中央演算制御回路１１１に伝えられる。

【０１０３】この図１６で示す状態が反転の終了位置で
あり、中央演算制御回路１１１は角度センサー６４、６
９からの角度位置信号と、メモリー１１２に記憶させて
ある旋回パターンのプログラムと比較し、両者が一致し
たならば自動旋回の動作を停止させる。すなわち、旋回
台１４の前側が車体１０の後側と一致し、回動基台３０
の前側が旋回台１４の前側に一致していると角度センサ
ー６４、６９からの信号が中央演算制御回路１１１に入
力すると、メモリー１１２からプログラムと比較照合し
てこの位置が旋回の終了であると自己判断する。そし
て、中央演算制御回路１１１は各電磁コイル９６、９７
への制御信号を停止し、油圧モーター６１、６７への圧
力油の供給を停止することで回転を停止する。両油圧モ
ーター６１、６７の回転が停止して、旋回台１４と回動
基台３０が停止した位置が図１６で示される状態であ
る。

【０１０４】この停止した状態では、旋回台１４の前側
は車体１０の後方と一致しており、回動基台３０の前側
は旋回台１４の前側と一致し、回動基台３０に載置した
掘削機構５１の長さ方向は車体１０の後方に真っ直ぐ向
けられている。この図１６で示す旋回台１４と回動基台
３０の位置関係では、図９で示した各機構の位置とは対
称形に配置されていて、車体１０は停止したままで旋回
台１４と回動基台３０が１８０度反対向きに回転したこ
とと同じことになる。

【０１０５】このような旋回台１４と回動基台３０がそ
れぞれ独自に回転する二重旋回の一連の動作により、掘
削機構５１の機構が車体１０の左右にあるクローラー１
３の側面から突出せず、車体１０の車幅の範囲以内で旋
回することができる。なお、旋回台１４と回動基台３０
が二重旋回せずに、旋回台１４のみが車体１０上で回転
したとすれば、掘削機構５１は図９で示すように旋回台
１４の前側に突出したままで回転することになり、掘削
機構５１の一部は車体１０の側面より突出することにな
る。このような回転では、掘削機構５１の一部が車体１
０の左右に接近している建造物などに接触し、危険なこ
とになる。

【０１０６】このように旋回始動スイッチ１０４を『後
側』から『前側』に倒して自動旋回させることによる動
作の手順は図１７から図２１のフローチャートに示され
ている。このフローチャートでは、旋回始動スイッチ１
０４を『後側』から『前側』に倒して、旋回台１４を車
体１０の前側から後側に回転させる動作と、旋回台１４
と回動基台３０を単独で回転させる動作について説明
し、旋回台１４を車体１０の後側から前側に回転させる
動作は省略してある。

【０１０７】＜逆方向への自動旋回＞

【０１０８】前述のような一連の動作により、掘削機５
を図９の位置より図１６の位置に旋回台１４を反転させ
ることができ、この図１６の状態でバケット５０より掘
り取った土砂をトラックの車体等に積み換えることがで
きる。

【０１０９】次に、図１６の状態でバケット５０にある
土砂を放出したならば、掘削機構５１を掘削の作業方向
である車体１０の前側（図１６で下方）に戻し、図９で
示す位置に復帰させなければならない。この復帰の動作
も中央演算制御回路１１１によって自動的に行うことが
でき、この操作は前述の旋回始動スイッチ１０４を『後
側』から『前側』に倒すことで開始される。この旋回始
動スイッチ１０４を『前側』に倒した信号は中央演算制
御回路１１１に伝えられ、中央演算制御回路１１１では
車体１０の後方に向いている旋回台１４と回動基台３０
を約１８０度回転させ、旋回台１４と回動基台３０を車
体１０の前方に向ける一連の動作を行わせる。この自動
反転の動作は、前述とは逆の順序により、図１６、図１
５、図１４、図１３、図１２の順で作動し、各旋回台１
４と回動基台３０の回転のパターンはメモリー１１２に
記憶させてあるプログラムと角度センサー６４、６９に
より中央演算制御回路１１１が制御弁９３、９４を制御
することで行うことができる。この反転の動作において
も、旋回台１４と回動基台３０は車体１０に対して二重
旋回の動作を行ない、回転の途中において掘削機構５１
全体を車体１０の側面より突出させることがない。

【０１１０】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、回
動基台が旋回台の前側であって一側に偏位した位置で水
平方向に回転できるように載置してあり、この回動基台
上に掘削機構が固定してあり、ターンテーブルが旋回台
の前側であって他側に偏位した位置で水平方向に回転で
きるように載置してあり、このターンテーブルの上面に
作業員が座ることができる操縦席を設けてある。このた
め、旋回台と回動基台をそれぞれ自由に回転させること
ができ、掘削機構を車体上に移動させて外部に突出させ
ない位置に制御することができる。また、ターンテーブ
ルを回動基台と同調させて同じ回転角速度で回転させる
ことができるので、操縦席に座った作業員の視線は常に
掘削機構の方向を向いており、回動基台の回転に伴って
作業員の姿勢を無理な方向に変えることなく掘削の作業
位置を確認することができる。

【０１１１】また、本発明では、これらの旋回台と回動
基台を回転させるために、それぞれ独立した第一と第二
の駆動手段を設けてあり、各駆動手段により旋回台と回
動基台を回転させることができ、その回転は回転制御手
段により定められた手順により自動的に行うことができ
る。この手順に従って第一と第二の駆動手段が適当なタ
イミングと速度で回転するため、掘削機構は旋回台の上
部に位置して回転することができ、旋回台が車体の前側
から後側に回転する間に回動基台は掘削機構が車幅より
突出しない位置に逃がすことができる。この制御は記憶
させてある手順により、最良の回転タイミングで行うこ
とができるので、作業員に熟練を必要とせず、作業員の
疲れも少なくなる。

【０１１２】そして、旋回台の回転角度を検知する第一
の回転角検出手段と、回動基台の回転角度を検知する第
二の回転角検出手段とを設けてあり、第一と第二の回転
角検出手段からの信号は回転制御手段に出力されてい
る。このため、回転制御手段は旋回台と回動基台の角度
位置を常時把握することができ、記憶させてある動作の
手順とその位置を比較することができ、正確に旋回台と
回動基台を回転させることができる。この回転角の位置
は零位置を基準にすれば、どのような場合であっても同
じ軌跡の回転制御を行うことができ、経年による回転角
度位置のずれを防止し、確実な制御を行うことができ
る。

【０１１３】そして、旋回台と回動基台の回転の順序と
して、旋回台が最初に９０度回転する際には回動基台は
２倍の速度で逆方向に回転する。このため、旋回台が車
体に対して真横の９０度回転した状態で掘削機構は１８
０度回転して旋回台の上方に位置し、旋回台の外部に突
出していない。この後、旋回台が続けて１８０度回転し
て一時停止するが、この間は回動基台は回転せずに掘削
機構が旋回台の上方に位置したままの姿勢を保持する。
この状態で回転するので、掘削機構は車体の側面に位置
する建造物や人員と衝突することが無くなり、安全に回
転することができる。そして、最初に位置から２７０度
回転した位置から、旋回台は逆方向に回転を始め、同時
に回動基台は旋回台とは逆方向に２倍の速度で回転を始
める。すると、回動基台の回転により掘削機構は車体の
後方に引き出され、しかも、車体の側面に突出すること
なく回動させられる。次いで、旋回台が９０度回転し、
旋回台が回転の最初の位置から１８０度の位置まで逆転
したならば旋回台は停止するが、この時には回動基台は
車体の後方を向いており、掘削機構は車体の後方に延長
するようにその長さ方向が伸びている。この一連の動作
を行うことにより、掘削機構は車体上で二重に旋回し、
車体の側面より突出することなく車幅の範囲内でその向
きを１８０度変更することができる。

【０１１４】このような旋回台と回動基台の同期した決
められた手順による回転により、掘削機構はその向きを
反転することができるが、この運動の際に、ターンテー
ブルは回動基台と同期して同じ角速度で回転することが
できる。このターンテーブル上の操縦席に座った作業員
は、操縦席と共に回動基台と同じ方向で同じ角速度で同
期して回転するため、作業員の視線の方向は常に掘削機
構の前方を向くことができ、作業の安全を確認すること
ができる。

【０１１５】さらに、本発明では、第一と第二の駆動手
段は油圧モーターにより構成されているので、旋回台と
回動基台を強力に回転させることができる。

【０１１６】また、回動基台とターンテーブルを同期さ
せるための同期連動手段は、スプロケットホイールとチ
ェーンにより構成されているので、構成が簡易で、その
動作が確実に行なうことができる。

【０１１７】そして、前記第一と第二の回転角検出手段
は角度センサーであるため、車体に対して回転している
旋回台の角度位置と、旋回台に対して回転している回動
基台の角度位置を正確に検出することができる。この検
出した角度位置の信号は回転制御手段に常時伝えられて
いるので、設定してある手順と比較し易いものであり、
制御のずれや誤差を自己判別して正確な制御を行うよう
に修正することが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における掘削機の外観を示す
斜視図である。

【図２】本発明の一実施例における掘削機を上方から見
た平面図である。

【図３】本発明の一実施例における掘削機を側面から見
た側面図である。

【図４】本発明の一実施例における掘削機を正面から見
た正面図である。

【図５】本発明の一実施例における掘削機の駆動手段を
示すため、旋回台と回動基台を上下に分離して示した分
解斜視図である。

【図６】本発明の一実施例における掘削機の回動基台と
ターンテーブルを同期して連動させる機構を示す分解斜
視図である。

【図７】本発明の一実施例における掘削機に用いて最適
の油圧回路図である。

【図８】本発明の一実施例における掘削機に用いて最適
の制御を行う電気回路図である。

【図９】本発明の一実施例における掘削機により、掘削
機構を伸縮させて動作させた状態を示す平面図である。

【図１０】本発明の一実施例における掘削機により、旋
回台のみを回転させて掘削機構を車体と斜めに偏位させ
た状態を示す平面図である。

【図１１】本発明の一実施例における掘削機により、回
動基台のみを回転させて掘削機構を車体と斜めに偏位さ
せた状態を示す平面図である。

【図１２】本発明の一実施例における掘削機の動作を説
明するもので、旋回台を４５度回転させた状態を示す平
面図である。

【図１３】本発明の一実施例における掘削機の動作を説
明するもので、旋回台を９０度回転させた状態を示す平
面図である。

【図１４】本発明の一実施例における掘削機の動作を説
明するもので、旋回台を２７０度回転させた状態を示す
平面図である。

【図１５】本発明の一実施例における掘削機の動作を説
明するもので、旋回台を２７０度回転させた後に４５度
逆転させた状態を示す平面図である。

【図１６】本発明の一実施例における掘削機の動作を説
明するもので、旋回台を２７０度回転させた後に９０度
逆転させた状態を示す平面図である。

【図１７】本発明の一実施例における掘削機の動作を示
すフローチャートである。

【図１８】本発明の一実施例における掘削機の動作を示
すフローチャートである。

【図１９】本発明の一実施例における掘削機の動作を示
すフローチャートである。

【図２０】本発明の一実施例における掘削機の動作を示
すフローチャートである。

【図２１】本発明の一実施例における掘削機の動作を示
すフローチャートである。 ５ 掘削機 １０ 車体 １３ クローラー １４ 旋回台 １７ ターンテーブル １８ 運転席 ２３ 保護レール ３０ 回動基台 ３７ ブーム ４２ アーム ５０ バケット ５１ 掘削機構 ６１ 油圧モーター ６４ 角度センサー ６７ 油圧モーター ６９ 角度センサー ７４ スプロケットホイール ８０ スプロケットホイール ８４ チェーン ９１ 油圧ポンプ １０１ 切換設定スイッチ １０４ 旋回始動スイッチ １１１ 中央演算制御回路 １１２ メモリー

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動可能な車体と、この車体上で水平方
   向に回転できるように載置された旋回台と、この旋回台
   の前側であって一側に偏位した位置で水平方向に回転で
   きるように載置された回動基台と、この回動基台により
   その下部を支持され、先端にバケットを連結して上下に
   屈曲できるアームとブームを有する掘削機構と、旋回台
   の前側であって他側に偏位した位置で水平方向に回転で
   きるように載置されたターンテーブルと、このターンテ
   ーブルの上面に載置されて作業員が座ることができる操
   縦席と、車体に対して旋回台を回転させる第一の駆動手
   段と、旋回台に対して回動基台を回転させる第二の駆動
   手段と、回動基台とターンテーブルを同期して同じ方向
   に回転させる同期連動手段とから成り、第二の駆動手段
   により回動基台を回転させるとターンテーブルも同一の
   角速度で回転し、ターンテーブル上の操縦席に座った作
   業者の視線の前方に回動基台上の掘削機構が常時位置す
   るように制御することを特徴とする掘削機。
2. 【請求項２】 移動可能な車体と、この車体上で水平方
   向に回転できるように載置された旋回台と、この旋回台
   の前側であって一側に偏位した位置で水平方向に回転で
   きるように載置された回動基台と、この回動基台により
   その下部を支持され、先端にバケットを連結して上下に
   屈曲できるアームとブームを有する掘削機構と、車体に
   対して旋回台を回転させる第一の駆動手段と、旋回台に
   対して回動基台を回転させる第二の駆動手段と、第一と
   第二の駆動手段を予め定められた手順により制御する回
   転制御手段とから成り、第一の駆動手段により旋回台を
   回転させながら第二の駆動手段により回動基台を回転さ
   せ、両者の回転を定められた手順により制御すること
   で、掘削機構を車体の側面より突出させずに車体の前側
   から後側に移動させることを特徴とする掘削機。
3. 【請求項３】 移動可能な車体と、この車体上で水平方
   向に回転できるように載置された旋回台と、この旋回台
   の前側であって一側に偏位した位置で水平方向に回転で
   きるように載置された回動基台と、この回動基台により
   その下部を支持され、先端にバケットを連結して上下に
   屈曲できるアームとブームを有する掘削機構と、車体に
   対して旋回台を回転させる第一の駆動手段と、旋回台に
   対して回動基台を回転させる第二の駆動手段と、第一と
   第二の駆動手段の回転運動を制御する回転制御手段と、
   旋回台の回転角度を検知して回転制御手段に信号を出力
   する第一の回転角検出手段と、回動基台の回転角度を検
   知する回転制御手段に信号を出力する第二の回転角検出
   手段と、回転制御手段に予め記憶してある制御手順を出
   力する制御記憶手段とから成り、回転制御手段は第一と
   第二の回転角検出手段からの信号により旋回台と回動基
   台の角度位置を判別しながら第一と第二の駆動手段を作
   動させることを特徴とする掘削機。
4. 【請求項４】 移動可能な車体と、この車体上で水平方
   向に回転できるように載置された旋回台と、この旋回台
   の前側であって一側に偏位した位置で水平方向に回転で
   きるように載置された回動基台と、この回動基台により
   その下部を支持され、先端にバケットを連結して上下に
   屈曲できるアームとブームを有する掘削機構と、車体に
   対して旋回台を回転させる第一の駆動手段と、旋回台に
   対して回動基台を回転させる第二の駆動手段と、第一と
   第二の駆動手段の回転運動を制御する回転制御手段と、
   旋回台の回転角度を検知して回転制御手段に信号を出力
   する第一の回転角検出手段と、回動基台の回転角度を検
   知する回転制御手段に信号を出力する第二の回転角検出
   手段と、回転制御手段に予め記憶してある制御手順を出
   力する制御記憶手段とから成り、回転制御手段は第一と
   第二の回転角検出手段からの信号により旋回台と回動基
   台の角度位置を判別しながら第一と第二の駆動手段を作
   動させ、その制御手順は、 旋回台の前側が車体の前側から最初の９０度を回転する
   際には、回動基台は旋回台の回転方向とは逆方向に約２
   倍の速度で回転し、 旋回台が次の１８０度を回転する際には回動基台はその
   位置で停止し、 旋回台が最初の位置から２７０度回転したならば、その
   位置から逆方向に９０度回転し、回動基台は旋回台の回
   転方向とは逆方向に約倍の速度で回転し、 旋回台が逆方向に９０度回転した時に、旋回台と回動基
   台の回転を停止させることを特徴とする掘削機。
5. 【請求項５】 移動可能な車体と、この車体上で水平方
   向に回転できるように載置された旋回台と、この旋回台
   の前側であって一側に偏位した位置で水平方向に回転で
   きるように載置された回動基台と、この回動基台により
   その下部を支持され、先端にバケットを連結して上下に
   屈曲できるアームとブームを有する掘削機構と、旋回台
   の前側であって他側に偏位した位置で水平方向に回転で
   きるように載置されたターンテーブルと、このターンテ
   ーブルの上面に載置されて作業員が座ることができる操
   縦席と、車体に対して旋回台を回転させる第一の駆動手
   段と、旋回台に対して回動基台を回転させる第二の駆動
   手段と、回動基台とターンテーブルを同期して同じ方向
   に回転させる同期連動手段と、第一と第二の駆動手段の
   回転運動を制御する回転制御手段と、旋回台の回転角度
   を検知して回転制御手段に信号を出力する第一の回転角
   検出手段と、回動基台の回転角度を検知する回転制御手
   段に信号を出力する第二の回転角検出手段と、回転制御
   手段に予め記憶してある制御手順を出力する制御記憶手
   段とから成り、回転制御手段は第一と第二の回転角検出
   手段からの信号により旋回台と回動基台の角度位置を判
   別しながら第一と第二の駆動手段を作動させ、その制御
   手順は、 旋回台の前側が車体の前側から最初の９０度を回転する
   際には、回動基台は旋回台の回転方向とは逆方向に約２
   倍の速度で回転し、 旋回台が次の１８０度を回転する際には回動基台はその
   位置で停止し、 旋回台が最初の位置から２７０度回転したならば、その
   位置から逆方向に９０度回転し、回動基台は旋回台の回
   転方向とは逆方向に約倍の速度で回転し、 旋回台が逆方向に９０度回転した時に、旋回台と回動基
   台の回転を停止させ、 この回動基台が旋回台に対して回転する際に、同期連動
   手段によってターンテーブルも回動基台と同一方向に同
   一の角速度で回転させ、ターンテーブル上の操縦席に座
   った作業者の視線の前方に回動基台上の掘削機構が常時
   位置するように制御することを特徴とする掘削機。
6. 【請求項６】 前記第一と第二の駆動手段は、油圧モー
   ターであることを特徴とする請求項１、２、３、４およ
   び５記載の掘削機。
7. 【請求項７】 前記同期連動手段は、回動基台に同軸に
   固着したスプロケットホイールと、ターンテーブルに同
   軸に固着したスプロケットホイールと、両スプロケット
   ホイールを巻き廻したチェーンから成ることを特徴とす
   る請求項１および５記載の掘削機。
8. 【請求項８】 前記第一と第二の回転角検出手段は、角
   度センサーであることを特徴とする請求項３、４および
   ５記載の掘削機。