JPS5816049B2 - パワ−ショベルにおけるデイッパの運動制限装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパワーショベルの運動制限装置、更に詳細には
、パワーショベルの従来の掘削サイクル中にディツパの
運動を制御する際に作業を助ける装置に関する。

ストリッピングまだはローディング型の従来のパワーシ
ョベルにおいて、通常一対の無限軌道車の如き推進装置
上に下方フレームを装着し、下方フレームに上方フレー
ムを回転可能に装着し、上方フレームの前端スチフレッ
グ（ｓｔｉｆｆｌｅｇ）がホイストフレームの支持ブー
ムとして設けられる。

ティツバ２、ンドルと、ディツパ２、ンドルヘ枢結す・
れたディツパを押し出したシ後退させたシする押込み機
構は上方フレームに装着すると共に、ディツパを昇降す
るホイスト機構が上方フレームに装着される。

通常、かかる機構には平常の掘削サイクル中に単一運動
または複合運動をディツパに付与するために手動制御で
きる押込み、ホイストおよび揺動制御レバーが設けられ
る。

構造上の制限に起因し、ディツパの押込み、後退、ホイ
ストおよび降下運動は所定範囲内に限定される。

かかる機構の最大の操作効率を得るにはディツパや、機
構の他の構成部材に構造上の損傷を与えることになる限
界を超えることなしに、ディツパはその運動行程の全長
にわたって延出させることが必要である。

従来の技術では、作業者に警告する目的で或いはディツ
パの運動を自動的に停止または反転する目的で、運動限
界へのディツパの接近を検出する手段としてリミットス
イッチを採用するのが常法であった。

しかし、作業者に警告しかつディツパ運動の停止または
反転作用を行うためのリミットスイッチおよびその関連
システムの使用は性能が充分でなく、操作効率を向上す
るのに充分効果的でないことが判明している。

本発明の目的はパワーショベルのディツパの押込み、後
退、ホイストおよび降下運動を制限する新規な装置を提
供することである。

本発明のなお詳しい目的は、ディツパが普通の掘削サイ
クルを通じて操作されるときに、単一運動または複合運
動を行なう間にパワーショベルのディツパの運動を制限
する新規な装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、作業員にかかる限界への接近に対
する効果的な警告を与え、かかる警告はディツパが限界
へ接近するときの速度に応じて直ちに生起するようにし
たことである。

本発明のなお他の目的は手動操作される押込みと後退お
よびホイストと降下のだめのレバーを有スルパワーショ
ベルのディツパの新規な運動制限装置を提供することで
ある。

本発明によれば、手動操作される押込みと後退。

ホイストと降下および揺動用のレバーを利用し、押込み
兼後退レバーは作業者がかかるレバーから自分の手を離
したときに負荷を静止状態に保つのに要求される位置を
自動的に探すことができる。

本発明の他の目的はパワーショベルのディツパの降下限
界を自動的に上昇し、以ってディツパが機械の無限軌道
ユニットの突出端に衝突しないようにした新規な装置を
提供することにある。

以下、実施例に基づいて説明すれば、第２図は、本発明
を実施したパワーショベル２０が示されている。

一般に、ショベルは、下方フレーム２１、下方フレーム
に回転可能に装着した上方フレーム２２、上方フレーム
に装着したハウジング２３、上方フレームの前端に関連
した前端構造体２４、一部がハウジング内に入って上方
フレームに装着され前端構造体へ連動された押込み機構
２５、上方フレーム２２に装着されたホイスト機構２６
、上方フレームの前端と前端構造体に装着したディツパ
ピッチコントロール機構２７、およヒ下方フレームに装
着した無限軌道車、ホイストシステム２６および上方フ
レーム２２を下方フレーム２１上で回転させる機構を操
作するだめの上方フレームに装置した機構からなってい
る。

下方フレームは、中央ジャーナル２９を有し、上方フレ
ーム２２は中央ジャーナルのまわりに回転するよう下方
フレームに設けだローラ円座に支持される。

前端構造体２４は、基本的には上方フレーム２２の前端
へ下端が枢結されたスチフレッグ３０、スチフレッグ３
０の外端に設けたヘッドＭ３２に枢着したホイストフレ
ーム３１、ホイストフレームの下部３４に枢結されかつ
ピッチストップ３５を具備したディツパハンドル３３、
ディツパハンドルの自由端に枢着されかつピッチストッ
プと係合するよう上方へピッチングできるディツパ３６
、および端部がホイストフレームおよびディツパへそれ
ぞれ枢結されたホイストリング３７からなっている。

押込み機構は縦方向の垂直平面内で運動するようハウジ
ング２３の下方においてピン４０により一組のブラケッ
ト３９へ下端が枢結されたマスト３８を含んでおり、一
対の接続リンク４１はそのｌ端がマスト３８の上端へ、
またその前端がホイストフレーム３１へ枢結されている
。

更に、押込み機構には下端が上方フレーム２２の後端へ
枢結された一対の支持リンク４２と両端部が支持リンク
４２およびマストの中間部へ枢結された一対の駆動リン
ク４３、および上方フレーム２２へ固着したブラケット
４４′へ下端が接続されかつ支持リンク４２と接続リン
ク４３の枢支部に隣接して枢結された一対の液圧シリン
ダ４４よシなっている。

液圧システムによシ液圧ンリンダ４４へ圧力流体を供給
することにより該シリンダを伸長アルいは短縮させ、こ
れに応じてマスト３８を枢動させて前端構造体２４のホ
イストフレーム３１を上昇あるいは降下させ、従ってデ
ィツパ３６を後退させたり押込んだシする。

この機構は押込み制御レバー４５で操作される。

これは第１図に示す如く、シリンダ４４へ入る流体の量
と方向を決める図示しない軸流ピストンポンプのストロ
ーク制御レバーへ連動されている。

押込み制御レバー４５けその下端が上方フレーム２２へ
枢結され、手動操作される。

これは前方の押込み位置、後方の後退位置および中間の
中立位置を有する。

第２図に示す如く、レバーはハウジング内で運転台に配
置されている。

ホイスト機構２６は一般に、・・ウジフグ２３内で上方
フレーム２２に装着されかつホイスト機構によシ操作さ
れるホイストドラム、スチフレッグ３０の足に装着され
た綱車４１、ホイストフレーム３１に装着された綱車４
８、およびホイストドラムと綱車４７，４８とを連動す
るホイストライン４９よシなっている。

ホイストナイン４９が繰シ出されまたは取シ込まれると
、ホイストフレーム３１、従ってまたディツパバンドル
３３、ディツパ３６およびホイストリンク３７がスチフ
レッグ３０の上端に装着されたヘッド軸３２のまわシで
枢動せしめられる。

ホイスト機構の操作は、第１図に示された如く、ホイス
トドラム６０の回転速度と方向を決めるホイストモータ
電気制御器へリンク装置５１によシ連結されたホイスト
制御レバー５０によシ行われる。

ホイスト制御レバー５０も押込み制御レバーに隣接して
ハウジング２３内で運転台に配置されており、前方の降
下位置、後方のホイスト位置および中間の中立位置へ操
作できる。

ディツパピッチ制御機構２７はショベルの掘削サイクル
の押込み期間中にディツパを所定のピッチに維持するよ
うに機能する。

かかる機構の構造と操作は１９７０年３月１７日発行の
米国特許第３５０１０３４号、および１９７２年３月１
４日発行のディツパピッチコントロールシステムに関す
る米国特許第３６４８８６４号に記載されている。

かかる米国特許と、特公昭５４−４２１６５および特開
昭５１−１０２は第２図に開示したショベルの型の構造
と操作を詳述している。

第１図に、パヨーンヨベルの上方フレームに装着されデ
ィツパの運動を制限するように作用する本発明の実施例
が示されている。

この実施例は一般に、ホイストフレーム３１がスチフレ
ッグ３０上で移行の上限および下限に接近するときに、
ホイスト制御レバー５０をそのホイスト（上昇）またけ
降下位置から確実に遠ざかるように片寄らせるためにホ
イストフレーム３１とホイスト制御レバー５０とを連動
する装置５２と、スチフレッグ３０が無限軌道車の前端
に接近または隣接するときの如く、下方フレーム２１に
対する上方フレーム２２の所定の水平な面での角変位に
応答してスチフレッグ３０に対するホイストフレーム３
１の移行の下限を移動させる限界移動機構５３、および
マスト３８従ってまたディツパ３６の押込み時またけ後
退時の如くその運動の限界の一つに接近するときに押込
み制御レバー４５をその押込みまたは後退位置から確実
に遠ざけるよう片寄らせるためにマスト３８と押込み制
御レバー４５とを連動する装置５４からなっている。

第１図、第６−１０図において、ホイスト制御レバー５
０の片寄せ装置５２け、前方の軸受５１と後方の軸筒５
８とを支持する上方フレーム２２から垂設された一対の
ブラケツ）５５．５６に製置される。

軸受５７に軸５９が支持され、この軸５９にはワイヤロ
ープ収容凹所６１と円形端板６２とを具備したホイスト
制限ドラム６０が可回転に装着されている。

軸５９にはドラム６０に隣接して作動レバー６３が可回
転に装着されている。

６４．６５．６６は作動レバー６３を軸５９の突出ねじ
端に装着するためのナツト１．座金および弾性座金であ
る。

第７図と第８図において、ホイスト制限ドラム６０が作
動レバー６３に対して回転したときに作動レバー６３の
端に係合する一対の周方向に離間したストップ６８．６
８ａが前記ドラム６０の円形端板６２の周部にそれぞれ
角変位の調節が可能にボルトによシ上記端板６２へ取付
けられる。

作動レバー６３にはその中間部の軸収容開ロ６９内に短
軸６８で浮動レバー６７が枢着されている。

作動レバー６３に対する浮動レバー６７の枢動は、軸収
容開口６９に隣接して作動レバー６３から突設され浮動
レバー６Ｔの後方下側と係合し得るＬ字形ストップ７０
によシ時計方向において制限される。

作動レバー６３に対する浮動レバー６７の後方部分の時
計方向運動または下向きの運動（第７図、第８図で見て
）は浮動レバー６Ｔの端から横方向内方に突出しかつ作
動レバー６３の後方上側と係合し得る対接素子１１によ
シ制限される。

浮動レバー６７の前端はフィードバックリンク装置１３
（第７図）によシホイスト制御レバー５０の腕部分７２
へ連動されている。

第１図と第１図に示された如く、該リンク装置７３け、
浮動レバー６７の前端へ枢着された上下に離れた同軸上
の一対の整合リンク７４．７５へ固着された一対の端板
６６．６７とその中間に配置された板７８と端板７６に
下端が螺入され中間板７８の開口を通シかつ端板７７の
開口を通る一対の案内ロッド７９．８０よ）なシ、これ
らの案内ロンドア９．８０には中間板７８の下向き運動
を制限する一対のストップナツト８１，８２、および各
案内ロッドに対する端板７７の上向き運動を制限する一
対のストップナラ）８３．８４が設けられている。

端板７７と中間板７８との間にはこれらの板を押し離す
予負荷された圧縮ばね８５が、各版の中央に設けられて
いる。

また、板７８の下側のリミットナツト８Ｔおよび板７８
の反対側より離れた上方にナツト８８を有する案内ロッ
ド８６が中間板Ｔ８の開口を貫通している。

案内ロッド８６上で、リミットナツト８８と中間板７８
との間には、端板７７がリミットナツト８８に係合する
よう、前記中央ばね８５が充分に圧縮されたときに端板
７７に対接せしめられる二次ばね８９が配置されている
。

案内ロッド８６が端板７Ｔに支持され中間板７８の方へ
下方に突出したリンク装置の他側に同様の二次ばね８９
が装着されている。

かかる他の案内ロッドには中央ばね８５が他の二次ばね
８９のばね力に抵抗するよう充分に圧縮されたときに、
中間板７８に係合するようにしたリミットナツトが設け
られている。

第１図、第２図においてスチフレッグ３０上でのホイス
トフレーム３１の枢動運動はワイヤロープ９０によシホ
イストドラムへ伝達される。

即ち。ワイヤロープ９０はヘッド軸３２のまわシでホイ
ストフレーム３１に固着されたドラム９１のまわシを通
シスチフレッグ３０の長さに沿って下方に延び、スチフ
レッグ３０の足に装着した綱車９２のまわりを通シ、横
方向に延び、上方フレーム２２に装着した綱車９３をま
わり次いで後方に延びてホイストドラム６０のまわジを
通る。

上述の構成によシホイストフレーム３１がスチフレッグ
３０上で枢動すると、その枢動はホイス制限ドラム６０
へ伝達される。

スチフレッグ３０に対するホイストフレーム３１の運動
の角度限界が一度きまると、ホイスト制限ドラムの端板
６２上のリミットストップ６８．６８ａは対応する適当
な角度だけ離して設定できる。

かかる情況下で、ホイストフレーム３１がスチフレッグ
３０上で枢動してスチフレッグ３０に対スる角変位限界
に接近すると、リミットストップ６８゜６８ａの一つが
作動腕６３に係合し該、腕６３を枢動させる。

次いで、作動レバー６３に対する浮動レバー６１の関係
に応じて、ばねが予負荷されたフィードバックリンク装
置Ｔ３を介してホイスト制御レバー５０へ運動を伝達し
、レバー５０をホイスト位置または降下位置から中立位
置へ片寄らせることができる。

ホイスト制限ドラム６０からホイスト制御レバー５０へ
の運動の伝達は、スチフレッグ３０に対するホイストフ
レーム３１の位置のみならず限界移動機構５３を操作す
る。

この機構は下方フレーム２１に対する上方フレーム２２
の水平面の角変位を感知し、またスチフレッグ３０の垂
直平面カ無限軌道車２８の端と交差すると、ホイストフ
レーム３１の降下限界を上方に移動させるように機能す
る。

この操作を行うために、限界移動機構５３には中央ジャ
ーナル２５へ締着された水平カム板９４（第１図）が設
けられる。

これには第３図に示すように無限軌道車２８の前後両端
に整合した角方向に離間したロープ（円形突起）９５〜
９８が設けられている。

第１図ないし第５図を参照して限界移動機構５３は前述
の浮動レバー６１の右端と対応するベルクランク１０５
の下端に連結された連杆１０４によって回動する軸１０
１の他端の腕１００が上記カム板９４のロープ９４〜９
５と触接するように構成されている。

′腕１００の上端は、第５図の如く上方フレーム２２へ
固着されたブラケット１０２に支承された前述の軸１０
１の端へ固着されると共に、下端に従動子９９がカム板
９４と当接するように設けられている。

従動子９９がカム板９４上のロープの倒れかと係合する
と、従動子９９は中央ジャーナル２９に対して放射方向
に動き、それによって軸１０１を回動させる。

第１図に示された如く、軸１０１のもう一つの端には腕
部材１０３が設けられているので、軸１０１の回動は、
連杆１０４を経てベルクランクレバー１０５へ伝達され
る。

ベルクランクレバー１０５は第６〜１０図に示されてい
る如くブラケット３６の下端に設けられた軸受５８に支
承された枢軸１０６を有し、連杆１０４の前端へ接続さ
れた垂下腕部分１０７と、既述の浮動レバー６７の後端
の対接部７１と係合し得るバッド１０９を有する前方腕
部分１０８が設けられている。

従動子９９がカム板９４のロープと接合すると、従動子
９９の放射方向外向きの運動よシ、軸１０１がその軸線
のまわシに回動し、連杆１０４が後方へ動く。

これによジベルクランクレバー１０５が第７図、第８図
において反時計方向に回動し、かくして第７図に示す如
く作動レバー６′３に対する浮動レバー６７の角運動を
制限する。

リミットストップ６８または６８ａが作動レバー６３に
係合しこれを回動させると浮動レバーも作動レバー６３
と共に回動する。

ディツパ３６が無限軌道車２８の端部をクリヤーする上
昇位置にあるときのように従動子９９が第３図に示す位
置にあるときけ、従動子９９はカム板９４のロープに係
合せず、従ってベルクランクレバー１０５ ハ（’Ｆ＝
ｔＪＪＶバー６３と浮動レバー６７を直ちに作動しない
。

従動子９９がロープをクリヤすることはベルクランクレ
バー１０５を第７図および第８図において反時計方向に
枢動させて従動子９９を中央ジャーナル２９に対して放
射方向外方に維持する釣合いウェー）１１０をベルクラ
ンク腕１０８の前端に設けることによシ保証される。

ベルクランクレバー１０５の時計方向回転は釣合（ハ）
ウエート１１０へ螺入され、かつ上方フレーム２２の下
面に衝接する可調節ねじ１１１によシ制限される。

ベルクランクレバー１１０のかかる制限された時計方向
運動は従動子９９がロープ９５ないし９８以外の局面で
カム板９４に係合するのを阻止する。

押込み制御レバー４５の片寄せ機構は、第１図。

第１１−１５図に示されて（ハ）る。

この機構５４は上方フレーム２２に装置されている。

第１３図〜第１５図に示す如く上方フレーム２２から垂
下したブラケット１１２に軸１１４を支承する軸受１１
３を設け、軸１１４の突出端にはワイヤロープ案内溝と
円形端板１１６とを具備した押込み制限ドラム１１５を
支持する。

軸１１４の外端には作動レバー１１７が枢着され、レバ
ー１１１は前記ドラム１１５に対して回動し、また一対
のナツト１２１によシレバー１１１へ押圧されかつ軸１
１４の端に装着された弾性ワッシャ１２０および一対の
ワッシャ１１９によシ端板１１６の外面へ可撓的に押圧
係合せしめられる複数個の弾性パッド１１８を設ける。

ナツト１２１によシレバー１１７に生せしめられる力は
前記ドラム１１７に関してレバーの摩擦牽引力を与える
ように調節される。

第１５図に示された如く、押込制限ドラム１１５の端板
の周囲にはその回転時に作動レバー１１１の腕部分１１
１ａに係合することによシ該ドラムが回転し続けるとき
に作動レバー１１５を回動させる一対の離間したリミッ
トストップ１２２゜１２３が設けられている。

第１図に示す如くレバー１１１の腕部分１１７ａの外端
は予負荷された圧縮ばねな含むホイスト制ｉ１ツバ−５
０の片寄機構に関して述べたフィードバックリンク装置
７３と同様のリンク装置１２５によシ押込み制御レバー
の腕部分１２４へ結合されている。

上方フレーム２２に関するマスト３８の運動を感知する
ために、マスト接続ピン４０の上端ヲ実質的に跨ぐ一対
の垂下脚部分１２７，１２８を有する板１２６がマスト
３８の側部へ固着されている。

第１１図、第１２図に示された如く、一対のリンク１２
９，１３０はその上端が脚部分１２７゜１２８の下端へ
連結され上方フレーム２２の下方に突入しここでレバー
１３１の脚へ連結されている。

レバー１３１には上方フレームの構成部材を形成するブ
ラケツ）１３３，１３４に端部が支承された横方向の軸
１３２が設けられている。

軸１３２の外端は弧状腕１３５を具備し、この腕の下端
は前方へ突出した支持リンク１３６へ連結されている。

マスト３８がピン４０を中心に回動すると、その運動は
リンク１２９，１３０、軸１３２を介して弧状腕１３５
に伝達され、これは支持リンク１３６の直線運動に変換
される。

支持リンク１３６の直線運動は、押込み制限ドラム１１
５および第１図と第１１図、第１２図に示されるドラム
１３８のまわ、９に巻かれかつ支持リンク１３６に端部
が終るワイヤロープ１３７により伝達されて押込み制限
ドラム１１５の回動に変換される。

支持リンク１３６はドラム１３８に対して実質的に接続
方向に配置される。

第１図と第４１図に示された如く ワイヤロープ１３７
は一端が支持リンク１３６の後端に終シ、綱車１３８に
巻かれ、前方に延びて押込み制限ドラム１１５に巻かれ
、後方に延びて綱車１３８に巻かれ、次いで支持リンク
１３６の前端に終っている。

特許請求の範囲ではこの構成を回転伝動手段と表現した
。

支持リンク１３６が直線運動すると、ワイヤロープ１３
７はその長さに沿って移動し、押込み制限ドラムを回転
させる。

第１１図、第１２図に示される如く、ドラム１３８は上
方フレーム２２へ固着した垂下ブラケット１３９に回転
可能に装着される。

弧状腕１３５には調節の目的で一連の孔１４０が設けら
れ支持リンク１３６の後端を軸３２の軸線から多くの異
なる放射方向距離で弧状腕１３５へ取り付けることがで
きるようにされている。

第２図に示した型のショベルの従来の操作では揺動機構
を先ず操作し図の如くスチフレッグ３０を無限軌道車２
８の縦方向中心線に沿、つて前傾させ前端構造体２４を
前方上位置させる。

次いで押込み制御レバー４５を第２図において後退位置
（後方）に動かし、ホイスト制御レバーを降下位置（前
方）に動かすことＫより、スチフレッグ３０を上昇させ
、ディツパハンドル３３を下方に揺動してディツパ３６
を無限軌道車２８の前端間に位置せしめる。

ディツパ３６の踵をスチフレッグ３０の足に近接して配
置しかつディツパ３６の歯をグレードレベルに配置する
。

次いでディツパ３６を掘削サイクルの押込み操作の開始
状態に位置させ、ピッチ制御機構は解放状態とする。

かくしてディツパ３６をディツパハンドル３３に対して
自由に枢動させることができる。

掘削サイクルを開始するために、押込み制御レバー４５
を押込み位置（前方）に動かし、同時にホイスト制御レ
バー５０をホイスト位置（後方）へ動かし、これによシ
デイツパ３６が前方へ動き上方へピッチングし始める。

ディツパ３６が水平姿勢に卸達すると、ディツパピッチ
制御機構２７は、ディツパ３６が引き続いて上昇せしめ
られ、また築堤へ押し込まれるときにディツパのピッチ
を水平姿勢に保つように操作される。

ディツパがその水平移行の最大範囲に到達するや否や、
押込み制御レバー４５が後退位置へ動かされ、ピッチ制
御機構が同時に解放される。

かかる条件のもとに、ディツパは築堤から後退せしめら
れ、ピッチストップ３５に係合するまで上方にピッチン
グし、スチフレッグ３０が上昇し始め、ディツパ３６は
上昇投出位置に到達するまで上昇し続ける。

ディツパが上昇位置へ上昇する間に、揺動機構を操作し
、掘削物質を投入すべき車または他の場所の上方の位置
へディツパを揺動させそこで、ディツパの扉を開き物質
を投出する。

次いでディツパを揺動させて無限軌道車２８と縦方向に
整合させる一方、ホイスト制御レバー５０を降下位置に
動かしディツパ３６をスチフレッグ３０の足に再び近接
せしめ次の一つの掘削サイクルを開始する。

前述した掘削サイクルにおいてまたディツパの他の運動
ｑ期間に、第４図に示したンステムは作業者を助けてデ
ィツパをその運動の限界まで移行させ、しかもかかる限
界を超えず、このようにしてショベルの効率を増す一方
、その構成部材に対する損傷を阻止する。

この点において、ディツパ３６が開始位置にあってその
踵がスチフレッグ３０の足に近接し、ディツパの歯がグ
レードレベルにあシかつ押込み制御レバー４５が押込み
位置（前方）に動がされ、またホイスト制御レバー５０
が上昇位置（後方）に動かされると、押込み制御レバー
腕１２４（第１図）が下方へ枢動せしめられ、かくして
作動レバー１１７が第１５図に仮想線で示す位置へ下方
に揺動する。

またホイスト制御レバー腕７２は上方へ揺動し、浮動レ
バー６１と作動レバー６３とを上方へ揺動させる。

ディツパが前方へ動かされて築堤へ押し込まれると、マ
スト３８は同時に前方へ運動せしめられる。

この運動は板１２６とホイスト制限ドラム１１５とを連
結するリンク装置１２９、１３０および弧状腕１３５を
介して伝達され、これによってドラム１１５は第１５図
において時計方向に回転せしめられる。

ディツパ３６がその移行の外方限界に接近すると、マス
ト３８はその移行の限界に接近し、この運動は押込み制
御ドラム１１５へ伝達される。

ドラム１１５０回転によシ、第１５図のリミットストッ
プ１２３が作動レバー腕１１７ａの下側と係合する。

ディツパがその移行限界の方へ更に動くことによシ、リ
ミットストップ１２３が作動レバー腕１１７ａを上方へ
回動せしめる。

この運動はリンク装置１２５を介して押込み制御レバー
４５へ伝達される。

リンク装置１２５に組み入れた予負荷されたばね装置に
より、押込み制御レバー４５に生じる力は着実に増加し
、押込み制御レバー４５を押込み位置から中立位置の方
（後方）へ片寄らせる。

押込み制御に作用するかかる着実に増加する力１仕押込
制御レバー４５の位置を中立の方へ移動させるフィード
バックとして機能するのみならずディツパの移行限界に
接近しているという警告を作業者に与える。

押込み制御レバー４５が後退位置へ後方に動くときサイ
クルの押込み期間の終りに、押込み制御レバー腕１２４
は上方へ枢動せしめられて作動レバー腕１１７ａを第１
５図において上方へまたは時計方向に回動せしめる。

スチフレッグ３０の上向き回動と同時に、マスト３８は
後方へ運動せしめられる。

マスト３８のこの後方への運動は次いで板１２６から押
込み制限ドラム１１５へ伝達され、該ドラムを第１５図
において反時計方向に回転させる。

マストが運動の後方限界に接近すると押込み制限ドラム
１１５け反時計方向に充分に回転してリミットストップ
１２２を作動レバー腕１１７ａの上方側に係合させこれ
を下方へ回動させる。

マストが継続的Ｋｌ退しその限界に接近すると、着実に
増加する力がリンク装置１２５により押込み制御レバー
４５へ伝達され、レバー４５を後退位置から中立位置へ
前方に片寄らせる。

かかる情況においては、自動制限作用が生じてマスト３
８がその運動限界を超えるのを阻止するのみならず、作
業者はマストがかかる限界に接近したことを警告される
。

平常の掘削サイクルの説明に関して前述した如く、ホイ
スト制御レバー５０け掘削サイクルの開始に上昇位置（
後方）へ動かされ、ディツパが投出位置へ上昇せしめら
れるに至るまでかかる位置に留まる。

このとき、ホイストフレーム３１はスチフレッグ３０上
において上方へ回動せしめられる。

スチフレッグに対するかかる回動はドラム９１（第１図
）およびワイヤロープ９０を介してホイスト制限ドラム
６０へ伝達され、ドラム６０を第１図と第８図におハて
反時計方向に回転させる。

ディツパがその投出位置に対応する上限に接近すると、
リミットストップ６８ａが作動レバー６３に係合して作
動レバー６３および浮動レバー６Ｔを下方へ回動させる
。

かかる下向きの回動はフィードバックリング装置Ｔ３を
介して伝達され、ホイスト制御レバー５０の腕７２に着
実に増加する下向きの力を与え、レバー５０をホイスト
位置から中立位置の方へ前方に動かす。

この作用はサイクルの上昇期間に関して自動制限作用を
与え、同時に作業者にホイストフレームの運動上限に接
近したことを警告する。

ディツパ内の負荷が投出されそしてホイスト制御レバー
５０が降下位置（前方）へ動かされてディツパを掘削サ
イクルの即始に再び位置させた後、ホイストフレーム３
１はスチフレッグ３０上において下方へ回動せしめられ
る。

かかる回動はドラム９１とワイヤロープ９０とによシホ
イスト制限ドラム６０へ伝達され、同ドラムを第７図と
第８図におφて時計方向に回転させる。

ホイストフレーム３１が下方に回動し下限に接近すると
、ホイスト制限ドラム６０はリミットストップ６８を作
動レバー６３の下側に係合させるのに充分に回転する。

ホイストフレーム３１がその移行の下限に継続的に接近
し、従ってドラム６０が継続的に回転し浮動レバー６１
の後端がベルクランクレバー１０５からの抵抗を受ける
と、作動レバー６３および浮動レバー６１が上方へ回動
せしめられる。

この回動はフィードバックリンク装置７３を通じて伝達
され、着実に増加する力をホイスト制御レバー５０に付
与し、レバーを降下位置から中立位置へ後方に偏倚させ
る。

スチフレッグ３０が無限軌道車２８の一方の軌道帯の端
との整合から外れ無限軌道車の正面に位置する時は、第
１図の下限移動機構５３のカム板９４に対する従動子９
９がロープ９５ないし９８の何れとの係合から外れ、従
ってベルクランクレバー１０５は第８図に示す位置へ上
方に自由に枢動できる。

この条件下で、リミットストップ６８と作動レバー６３
の下側との係合によ）浮動レバー６７は作動レバー６３
上で回動せしめられ、ストップ６８とフィードバックリ
ンク装置７３との間に空動（ローストモーション）を与
える。

ドラム６０の継続回転によシ浮動レバー６Ｔの後端が上
方へ回動せしめられ、遂に対接具Ｔ１がベルクランク１
０５の一端のリミットストップ１０９に係合する。

この点から以後、ホイスト制限ドラム６０の継続的時計
方向回転運動によシ作動レバー６３と浮動レバー６７が
上方に回動し、運動をリンク装置７３へ伝達する。

しかし、スチフレッグ３０が無限軌道車２８の一端と整
合する位置へ水平面で角運動すると、第３図仮想線に示
すようにカム板９４の何れかのロープに押動かされ、従
動子９９が中央ジャーナル２９に関して放射方向外方へ
動かされ、軸１０１腕１０３、連杆１０４を介してベル
クランクレバー１０５を反時計方向に回動させ、第７図
に示す如き位置を占めさせる。

かかる情況下で、リミットストップ６８が作動レバー６
３に係合し継続的に回転すると、ストップ６８とリンク
装置７３との間には空動けなく、浮動レバー６１と作動
レバー６３け同時に上方へ回動し、瞬間的に運動をリン
ク装置Ｔ３へ伝達する。

しかして、下限移動機構５３の作用はホイストフレーム
の運動の下限を上方へ移動し、ディツパが無限軌道の端
に衝突するのを阻止する。

実際には、上記機構５３はディツパの踵を無限軌道帯へ
衝突させるのを回避するのに必要な自動制限警告作用を
時間的に進行させる。

ホイスト制御レバー５０および押込み制御レバー４５が
中立位置に位置せしめられると、作動レバー６３，１１
７は同様に中立位置を占める。

制御レバーが操作位置へ動かされると、かかる運動はそ
れぞれのフィードバックリンク装置７３，１２５を介し
て伝達され、レバー６３，１１７を角変位させる。

ホイストおよび押込み制限ドラム６０゜１１５が回転す
ると、これに設けたリミットストップ６８，１２２はレ
バー６３，１１７に係合しこれらのレバーを中立位置へ
戻すことによシ、フィードバックリンク装置７３，１２
５を介して力を伝達して前述の如く制御レバー５０．４
５をその中立位置へ偏倚させる。

各フィードバックリンク装置がそれぞれの作動レバーに
よ）何れかの方向に動かされるとき、その中央ばね８５
は最初に圧縮され、約１６ポンドの初期圧力を制御レバ
ーに与える。

作業者が上記圧力によって生じた制御レバーの抵抗に応
答しない場合、二次ばね８９が圧縮され、レバー圧力を
約３０ポンドに増す。

万一、二次ばね８９が底をつくと、制御レバーは一層強
力に中立位置の方へ動かされる。

前述の機構は限界に接近したときに着実に増加するフィ
ードバック力を与えるのみならず、押込み制御レバーの
運動に対して僅かな摩擦抗力を与える。

かかる摩擦抗力の方向け、作業者がレバーから自分の手
を離したときに、負荷を静止状態に保持するのに要求さ
れる正確な位置へ、制御レバーを中立に向って動かすこ
とによシ運動が自ら停止する如き方向である。

ディツパの押込み機構の如何なる運動もかかる運動を相
殺する如き方向に制御レバーを動かすことになるからレ
バーは保持位置を自動に探す。

前述の実施例は、構造部材即ちマストおよびホイストフ
レームから制御レバーへ運動を伝達する為にワイヤロー
プ、ドラムおよびンープの組み合せを利用するが、自動
車のブレーキ制御装置に利用される型のセルシンまたは
油圧伝達器を含む任意の数の運動伝達機構をかかる目的
に用い得る。

しかし、運動伝達構成部材としてのワイヤロープの使用
は、撓みを最小ならしめかつ可変バックラッシュが皆無
になるようワイヤロープシステムを設計するのが容易で
あることにおいて性能が最もよい。

最小の撓みは装置の操作において必須である。

何故ならば、装置の目的は作業者に着実に増加するレバ
ー力を与えることであってリンク装置が負荷のもとにか
なり伸張された場合の如くゼロからの漸増でないからで
ある。

バックラッシュはホイストの部分が摩耗しない限りホイ
ストにおいて許容できるが押込み装置には許容できない
。

前述の自己保持サーボ作用は、押込み装置が内部漏洩を
補償するのに充分な油を押込みシリンダへ圧送するだけ
で液圧的に操作されかつ負荷を静止状態にいつまでも保
持できるということにおして、押込み装置に適用される
。

バックラッシュは「ハンティング」または不安定なサー
ボ作用を生ぜしめるから、押込み制御装置はバックラッ
シュを発生しないようにされる。

押込運動制御機構のカム板９４に対する従動子９９はベ
ルクランクレバー１０５に設けた釣合ウエート１１０の
作用によってカム９４から全く離れて位置せしめられる
。

従動子９９はホイスト運動がその下限に接近したときの
みカム板に接近する。

もし従動子９９がカム板の隅のいずれかのロ；−プに接
近すると、その運動が制限され、フィードバック力が増
大し始める。

もし従動子が一対のロープ間に接近すると、ベルクラン
クレバー１０５の枢動は調節止めねじ１１１によシ制限
されるから従動子はカム板に係合しない。

かかる構成は近寄シ難い部域に配置された従動子および
カム板の不当な摩耗を阻止する。

ホイストまたは押込み制御レバーを片寄せる機構の操作
に関し、ホイストフレーム３１のマスト３８がその移行
限界の何れかに接近することにより運動が上記片寄せ機
構を通じて伝達されると、最初にレバーに作用するフィ
ードバック力は比較的に高速で急激に増加し、遂にフィ
ードバックリンク装置の中央ばねが圧縮し始める。

かかる作用は機械の運動限界に接近したことを作業員に
最初に物理的に警告するように機能する。

中央ばねが圧縮されると、レバーに作用するフィードバ
ック力は中央ばねが底をつくまで中央ばねのスプリング
レート（ｓｐｒｉｎｇ ｒａｔｅ ）に依存した比較的
に低速で増加し続ける。

次いでフィードバック力は二次ばね又は過負荷ばねが圧
縮し始めるに至るまで比較的に高速で増加する。

過負荷ばねが圧縮される間に、フィードバック力は過負
荷ばねが底をつくまで比較的に低速で再び増加する。

次いでフィードバック力はレバーの運動の残シに対して
比較的に高速で増加する。

しかして、フィードバック力は増加する着集彦態様のみ
ならずフィードバックリンク装置を設けたばねのスプリ
ングレートに応じて各種の速度で制御レバーに作用する
ことが判るであろう。

以上の詳細な説明から、当技術における通常の技能を有
する者の分野に入る本発明の多くの変更、改変が存在す
ることは明らかであろう。

しかし、本発明の精神から逸脱しないかかる変化のすべ
ては本発明の範囲内にあるものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の斜面図、第２図はパワーシ
ョベルを仮想線で示した側面図であって窮１図に示した
実施例をかかるショベルに装着シたのを示す図、第３図
は第２図に示したショベル７）上方フレームの一部を示
す頂面図であってショベルのセンタジャーナルに関連し
た実施例の数個り構成部材を示す図、第４図は第３図に
示した構故体の拡大側面図、第５図は第４図の５−５線
に；分ってとった横ｍ１面図、第６図は実施例のホイス
ト制限ドラムおよび関連構成部材を示す分解斜面図、第
７図はホイスト制限ドラムおよび関連構成部材の拡大側
面図、第８図は第７図と同様の図であってその構成部材
を他の位置に示した図、第９図は第７図の９−９線に沿
ってとった横断面図、第１０図は第１図の１０−１０線
に沿ってとった購断面図、第１１図はショベルのマスト
へ連動した実施例の一部を示す拡大側面図、第１２図は
第１１図の１２−１２線に沿ってとった横断面図。 第１３図は実施例の押込みリミットドラムおよび関連構
成部材の分解斜面図、第１４図は押込みリミットドラム
および関連構成部材の頂面図、第１５図は第４４図に示
した実施例の押込みリミットドラムおよび関連構成部材
の側面図である。 ２１・・・・・・下方フレーム、２２・・・・・・上方
フレーム、２３・・・・・・ハウジング、２４・・・・
・・前端構造体、２５・・・・・・押込み機構、２６・
・・・・・ホイスト機構、２１・・・・・・ディツパピ
ッチコントロール機構、２８・・・・・・無限軌道車、
２９・・・・・・中央ジャーナル、３０・・・・・・ス
チフレッグ、３３・・・・・・ディツパハンドル、３６
・・・ディツパ、４５・・・・・・押込み制御レバー、
５０・・・・・・ホイスト制御レバー、５２・・・′・
・片寄せ装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 無限軌道車上に中央ジャーナルを具備した下方フレ
   ームと中央ジャーナルのまわシに上方フレームを回転さ
   せる手段が設けられ、上方フレームへ下端が枢支された
   スチフレッグの上端にホイストフレームおよびディツパ
   バンドルが枢支され、ホイスト運動用マストとホイスト
   フレームの一部およびホイストフレームの前端とディツ
   パの上部がそれぞれリンク手段で連結されたパワーショ
   ベルにおいて、ホイスト運動用マストの基端部の角度回
   動をリンク伝動手段および回転伝動手段で押込み運動制
   限ドラムに伝達し、該制限ドラムの端板に装着された摩
   擦作動レバーに対するリミットストップを前記端板に設
   け、上記摩擦作動レバ・−と押込み制御レバーの腕部と
   の間を予負荷された圧縮ばね手段を中間に介在させた整
   合リンクにより連結すると共に、スチフレッグ上のホイ
   ストフレームの回動と同期するホイスト運動制限ドラム
   の端板に隣接して設けた作動レバーに対するリミットス
   トップを該端板に設け、上記作動レバー上に枢支した浮
   動レバーの尾端に一端が作用するベルクランクレバーの
   他端を、無限軌道車の占める平面の対角線に整合するロ
   ーブ（円形突起）を周囲に形成した中央ジャーナルと同
   心上のカム板に対する従動子と連動する連杆に連結し、
   前記浮動レバーの前端とホイスト制御レバーとの間を予
   負荷された圧縮ばね手段を中間に介在させた整合リンク
   手段によシ連結したパワーショベルにおけるディツパの
   運動制限装置。