JP2613265B2 - 小旋回形バックホーの自動オフセット機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、バケットを格納した状態で旋回台の旋回半
径を出来るだけ小さくする為に、バケットとアームとブ
ームを折り曲げた状態で、平面視旋回台内に位置する状
態に格納可能とした小旋回形バックホーにおいて、更に
アームの部分を側溝掘削を容易にする為に、進行方向左
右に対して平行位置にオフセットを可能とした機構に関
するものである。

（ロ）従来技術 従来から、バックホーにおいて、アームが一定以上近
付いて危険の状態となった場合において、アームを停止
する技術は公知とされているのである。例えば実公昭58
−12926号公報の如くである。

またバックホーのアームとバケットの部分を進行方向
に対して、平行位置へオフセットさせる技術も公知とさ
れているのである。例えば時公昭40−20879号公報の如
くである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は、特に狭い場所でも旋回台を旋回可能にすべ
く、バケットをキャビンの側方に格納可能とし、更に該
バケットとアームの部分を進行方向左右に平行状態でオ
フセット可能とした構成において、バケットをキャビン
の側方の安全な位置に格納した状態から作業位置へ突出
し、また格納位置へ収納する操作において、バケットを
左右にオフセットしていると、収納位置に戻る際には、
規定の位置に戻してからでないと、バケットがキャビン
に衝突したりして危険な状態となるのである。

本発明は、何度も突出収納という動作が返される際
に、その都度バケットのオフセット位置を確認するのが
面倒であるので、バケットを作業位置に突出する場合に
も、収納する場合にも、アーム操作レバーとブーム操作
レバーの操作に基づいて、オペレーターが一旦教示ティ
ーティングした位置に、自動的にオフセットすべく構成
したものである。

（ニ）問題点を解決する為の手段 本発明の目的は以上の如くであり、次に該目的を達成
する為の構成を説明すると。

旋回台12上に上下回動可能に枢支したブーム６の先端
に、オフセットアーム22を介してアーム４を支持し、該
アーム４の先端にバケット１を掬い取り回動可能に付設
し、旋回時にはバケット１を、ブーム６とアーム４を折
畳んでキャビン２の側部に収納可能とした構成におい
て、アーム操作レバー9a・ブーム操作レバー9b・オフセ
ットペダル29の手動操作により、ブーム角αａとアーム
角βａとオフセット開始角Θａとオフセット終了角Θ０
をコントローラ21にティーティングし、該ティーティン
グ位置において自動的にオフセット動作を行うべく構成
したものである。

（ホ）実施例 本発明の目的・構成は以上の如くであり、次に添付の
図面に示した実施例の構成を説明すると。

第１図は本発明の小旋回形バックホーの平面図、第２
図は同じく作業状態の側面図、第３図は制御機構を示す
ブロック線図、第４図は本発明のオフセット制御機構の
フローチャート図である。

バックホーは、後部に排土板10を配置したクローラー
式走行装置11の上に旋回台軸受13を配置し、該旋回台軸
受13の上に旋回台12を配置している。該旋回台12は360
度水平回動を可能としているのである。

また旋回台12の上の左半分にキャビン２を配置し、後
部にはエンジンやバランスウエイトを載置し、旋回台12
の略中央の位置に、ブーム６の基部を上下回動可能に枢
支している。

そしてブーム６と旋回台12との間にブームシリンダー
５を配置し、該ブームシリンダー５の伸縮によりブーム
６を上下に回動可能に構成している。

該ブーム６の先端には、オフセットアーム22と並行リ
ンク23が配置しており、該オフセットアーム22とブーム
６との間にオフセットシリンダー３が介装されている。

該オフセットシリンダー３の伸縮により、オフセット
アーム22と平行リンク23が左右に回動し、その先端に支
持されているアーム４は左右に平行状態でオフセットす
るのである。

該オフセットアーム22の先端にアーム４が枢支されて
おり、オフセットアーム22と一体的に構成されたカバー
内にアームシリンダー24が配置されており、該アームシ
リンダー24によりアーム４が上下に回動されるのであ
る。

またアーム４の先端にバケット１が枢支されており、
該バケット１はバケットシリンダー７により掬い取り回
動を可能としているのである。

以上のような全体的な構成において、第３図において
示す如く、ブーム６の基部に該ブーム６のブーム角αを
検出するブームセンサー15がポテンショメーター等によ
り構成されて配置されている。

またオフセットアーム22のオフセット角Θを検出する
オフセットセンサー16が、平行リンク23の基部に、ポテ
ンショメーターにより構成され配置されている。

またアーム４のアーム角βを検出するアームセンサー
17がオフセットアーム22の先端のアーム４の枢支部に配
置されているのである。

またアーム操作レバー9aとブーム操作レバー9bにより
構成される操作レバー９基部に、ブームやアーム４を回
動する為に操作レバー９を操作したことを検出するレバ
ーセンサー14が配置されている。また該操作レバー９の
下部に、アーム４のオフセットをオペレーターが直接に
操作するオフセットペダル29が配置されており、該オフ
セットペダル29の基部にオフセットペダルセンサー28が
配置されている。

電磁比例弁20はブームシリンダー５とアームシリンダ
ー24とオフセットシリンダー３の送油経路に介装されて
いる。

また座席８の下の位置に、コントローラ21が配置され
ている。

該コントローラ21の内部には、第３図の下部に記載し
たアナログ・デジタル変換回路A/Dや、中央演算回路CPU
や、インターフェイスI/Oや、バッファー回路やドライ
バー回路等やディスクリート回路や電源遮断回路や電源
回路が配置され、本発明の要部である手動操作によりテ
ィーティングした位置を記憶させているのである。

また第３図においてキャビン２の前部、側部に、超音
波センサー19とタッチセンサー18が付設されており、自
動制御が暴走して効かなくなり、バケット１がキャビン
２に接触する位置まで近付いた場合において、該バケッ
ト１の格納位置への引き付けを停止し、警報を発するよ
うに二重の安全装置を構成しているのである。

また、ブーム電磁比例弁37とアーム電磁比例弁38とオ
フセット電磁比例弁39を格納する電磁弁ケース20が旋回
台12の下部に配置されているのである。

（ヘ）発明の作用 本発明の小旋回形バックホーの自動オフセット機構の
構成は以上の如くであり、次に第４図の制御フローチャ
ートに沿って、本発明の作用を説明する。

本発明のティーティングオフセット機構においては、
バケット１を作業位置から、格納位置へ引き戻す際にお
いては、アーム操作レバー9aとブーム操作レバー9bを操
作するだけで、オフセットペダル29を操作せずとも、自
動的にオフセットシリンダー３が伸縮し、バケット１を
格納基準位置１″近くの安全な位置にくるように制御す
る構成が具備されている。

本発明においては、該格納時の自動オフセット制御に
加えて、掘削作業位置への突出時においても設定位置へ
自動復帰させるティーティング機構を具備させることも
出来るのである。

エンジンのキーによる始動と共に、押込みロック式の
スイッチにより構成した自動スイッチ35がONにされる
と、本発明の小旋回形バックホーのティーティング制御
が開始されるのである。

これと共に、コントローラ21と電磁弁ケース20の回路
電源がONとされる。

次に各部の角度センサーを構成しているポテンショメ
ーターの作動が正常であるかどうかがチェックされ、自
動制御状態でポテンショメーターに異常がある場合に
は、操作パネル27上の警報ランプ30と警報ブザー31がON
となりオペレーターに危険を知らせるのである。

次にバケット１の幅が標準であるかどうかがチェック
されるのである。該バケット１が標準であるか広幅であ
るかをノンロック式の押込みスイッチで構成されたバケ
ット幅スイッチ33で入力するものであり、通常の自動開
始状態では広幅のバケット１にセットされており、標準
のバケットである場合に、バケット幅スイッチ33を押込
むと、バケット１の基準格納位置１″が広幅バケットと
同じ様に最もキャビン２に近付いた位置にセットされる
ように制御が開始されるのである。

また異なるバケット１を設定作業位置へ突出する場合
にも突出位置が補正されるのである。

次に・本発明のティーティング制御について説明する
と。

ティーティング時には自動スイッチをONとして、バケ
ット１を掘削位置に突出し、該位置からアーム操作レバ
ー9aとブーム操作レバー9bを操作し、バケット１を所望
の位置まで引き戻し、更にオフセット回動の位置をオフ
セットペダル29の操作により決定するのである。

そしてこのオフセットペダル29が操作されると、その
時の、ブーム角αａとアーム角βａと、オフセット開始
角Θａがコントローラ21のティーティング回路に記憶さ
れるのである。

そして該状態から、バケット１をキャビン２の側部へ
安全に収納する為に、必要なオフセット終了角Θ０の位
置まで移動して、オフセットペダル29の操作を終了する
と、オフセット終了角Θ０が記憶されるのである。

このように、オフセットペダル29を手動で動かして、
ブーム角αａとアーム角βａとオフセット開始角Θａを
設定し、次にオフセット終了角Θ０を決定し、この位置
をティーティングすることにより、次回からはアーム操
作レバー9aとブーム操作レバー9bのみの操作で、オフセ
ットペダル29を操作しなくとも、自動スイッチを押して
おくことにより、そのティーティング位置に至るとオフ
セットが開始し、所定の位置でオフセットが終了するの
である。

即ち、第４図において、バケット１により掘削→旋回
→捨土→旋回→掘削の動作を繰り返している場合には問
題ないが、ブーム操作レバー9bによりブーム角αが、テ
ィーティングブーム角αａよりも小さくなると、次にア
ーム角βの位置を判断するのである。

アーム角βの位置が、多少上下に誤差をΔ度だけ見積
もって（βａ−Δ）≦β≦（βａ＋Δ）の間に入った場
合には、オフセット電磁弁39をONして、オフセット開始
角Θａを、オフセット終了角Θ０となるまでオフセット
シリンダー３を伸縮するのである。

またアーム角βが（βａ−Δ）≦β≦（βａ＋Δ）で
ない場合でも、アーム４の姿勢が任意に変わるので、こ
れに連れてブーム角αａの角度も補正して、該補正値ブ
ーム角αａ′により比較し、条件に合致した場合には、
オフセット電磁弁39をONしてオフセットシリンダー３を
伸縮し、オフセット開始角Θａがオフセット終了角Θ０
となるように自動制御させるのである。

以上の説明は、バケット１の掘削状態から収納位置へ
の経路のティーティングについて説明したが、逆に収納
位置から掘削位置への経路をティーティングして、ブー
ム操作レバー9bとアーム操作レバー9aの操作のみで、オ
フセットペダル29の操作をすることなく、操作すること
ができるのである。

（ト）発明の効果 本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を
奏するものである。

第１に、バケット１を掘削位置から旋回可能な収納位
置へ収納する操作は、ブーム操作レバー9bとアーム操作
レバー9aとオフセットペダル29の３者を同時に操作する
必要があるのであるが、本発明においては、オフセット
を開始するブーム角αａの位置と、アーム４のアーム角
βａの位置と、オフセット開始角Θａとオフセット終了
角Θ０の位置を、予めオペレーターが手動で設定した、
コントローラ21にティーティングすることができるの
で、その後の収納操作においては、ブーム操作レバー9b
とアーム操作レバー9aの操作だけでオフセットペダル29
の操作は必要なくなるのである。

第２に、オペレーターが自分の操作技術に見合った経
路を設定することができるので、技量以上の動きをする
ことがなく安全な自動操作機構とすることが出来たもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の小旋回形バックホーの平面図、第２図
は同じく作業状態の側面図、第３図は制御機構を示すブ
ロック線図、第４図は本発明のオフセット制御機構のフ
ローチャート図である。 １……バケット ２……キャビン ３……オフセットシリンダー ４……アーム ５……ブームシリンダー ６……ブーム ７……バケットシリンダー 9a……アーム操作レバー 9b……ブーム操作レバー 29……オフセットペダル

フロントページの続き (72)発明者 井上 雄次 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤン マーディーゼル株式会社内 (72)発明者 神山 英機 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤン マー農機株式会社内 (72)発明者 大橋 哲博 岡山県岡山市江並428番地 セイレイ工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−277325（ＪＰ，Ａ) 特公 昭40−20789（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭58−12926（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】旋回台12上に上下回動可能に枢支したブー
   ム６の先端に、オフセットアーム22を介してアーム４を
   支持し、該アーム４の先端にバケット１を掬い取り回動
   可能に付設し、旋回時にはバケット１を、ブーム６とア
   ーム４を折畳んでキャビン２の側部に収納可能とした構
   成において、アーム操作レバー9a・ブーム操作レバー9b
   ・オフセットペダル29の手動操作により、ブーム角αａ
   とアーム角βａとオフセット開始角Θａとオフセット終
   了角Θ０をコントローラ21にティーティングし、該ティ
   ーティング位置において自動的にオフセット動作を行う
   べく構成したことを特徴とする小旋回形バックホーの自
   動オフセット機構。