JP4494319B2

JP4494319B2 - 作業機

Info

Publication number: JP4494319B2
Application number: JP2005278898A
Authority: JP
Inventors: 敬典三浦; 厚松本; 正明上田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2005-09-26
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2025-09-26
Also published as: JP2007092285A

Description

本発明は、バックホー等の作業機に関する。

従来より、ブレーカやグラップル等のアタッチメントが装着される作業装置を備えたバックホーが開示されている（例えば、特許文献１）。
アタッチメントは、油圧シリンダ等のアクチュエータを運転席に設けられた操作部材で動かすことによって動作させることができる。バックホーのエンジンを駆動させた状態では操作部材は操作可能であり、このような状態で操作部材を動かすとアクチュエータが作動してアタッチメントが動作していた。また、バックホーではアタッチメントの動作態様を変更することができる。
特開２００２−３９３７３号公報

しかしながら、上述したようにエンジンを駆動させた状態では、操作部材を操作するとアタッチメントが動作するので、操作部材を操作しないときは、不用意に操作部材が動かないように注意する必要があった。
また、上述したようにアタッチメントの動作態様を変更した後に、バックホーを操作する作業者が別の作業者に変更した場合に、アタッチメントの動作態様がわからないままに操作部材の操作をすぐに開始すると、初動作の制御が難しいことがあった。
本発明は上記問題点に鑑み、操作部材の操作、即ち、アタッチメントの操作を行いやすい作業機を提供するようにしたものである。

この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、アタッチメントが装着される作業装置と、前記アタッチメントを動作させるアクチュエータと、このアクチュエータを介して各アタッチメントを操作する操作部材と、この操作部材の操作に対応して前記アクチュエータが動作するように制御する制御部とを備えた作業機において、前記制御部には、前記操作部材の操作に応じてアクチュエータを動作させる有効モードと、操作部材を操作してもアクチュエータを動作させないようにする無効モードとが具備されており、前記アクチュエータを動かすための動力源が作動可能な状態で、オン位置にあるキースイッチがオフ位置に切り換わったときに前記制御部を有効モードから無効モードに自動的に設定し、前記キースイッチがオフ位置からオン位置に切り換わったときに前記制御部を無効モードに自動的に保持し、前記キースイッチがオン位置にあるときに、無効モードの前記制御部を有効モードに切り換える動作と有効モードの前記制御部を無効モードに切り換える動作とを手動で行うモード切換手段が具備されている点にある。

他の技術的手段は、前記制御部には、前記アクチュエータの動作態様を変更させる複数の動作モードが具備されており、前記制御部は、前記キースイッチがオン位置からオフ位置に切り換わったときに、そのときの前記動作モードをモード記憶部に記憶するように構成されている点にある。
他の技術的手段は、前記制御部は、前記モード切換手段によって無効モードから有効モードに変更した際に、前記モード記憶部に記憶している動作モードに設定される点にある。

他の技術的手段は、前記操作部材の操作終了の判断は、エンジンのキースイッチをオフしたとき、又は、操作部材を操作不能にロックするレバーロック装置によって操作部材がロックされたときになされる点にある。

本発明によれば、操作部材の操作、即ち、アタッチメントの操作を行いやすい。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図１９は、本発明のバックホー等の作業機を示している。
図１７に示すように、作業機（バックホー）１は、下部の走行装置２と、上部の旋回体３とから構成されている。
走行装置２は、ゴム製覆帯を有する左右一対の走行体４を備え、両走行体４を走行モータＭで駆動するようにしたクローラ式走行装置が採用されている。また、該走行装置２の前部にはドーザ５が設けられている。

旋回体３は、走行装置２上に旋回ベアリング１１を介して上下方向の旋回軸回りに左右旋回自在に支持された旋回台１２と、該旋回台１２の前部に備えられた作業装置１３（掘削装置）とを有している。旋回台１２上には、エンジン７，ラジエータ８，運転席９，燃料タンク，作動油タンク等が設けられている。また、旋回台１２上には運転席９を囲むキャビン１４が設けられ、前記エンジン７は左右方向右側に配置されて開閉ボンネット１５等で覆われている。
エンジン７は、エンジン始動キーで図示しないイグニッションスイッチ（キースイッチ）をオフ位置からオン位置に切り換えた後に、キースイッチをスタート位置にすることで始動するようになっている。

作業装置１３は、旋回台１２の前部に左右方向の中央部よりやや右寄りにオフセットして設けられた支持ブラケット１６に上下方向の軸心回りに左右揺動自在に支持されたスイングブラケット１７と、該スイングブラケット１７に基部側を左右方向の軸心廻りに回動自在に枢着されて上下揺動自在に支持されたブーム１８と、該ブーム１８の先端側に左右方向の軸心廻りに回動自在に枢着されて前後揺動自在に支持されたアーム１９と、該アーム１９の先端側にスクイ・ダンプ動作可能に設けられたバケット２０とを備えている。
スイングブラケット１７は、旋回台１２内に備えられたスイングシリンダの伸縮によって揺動され、ブーム１８は、該ブーム１８とスイングブラケット１７との間に介装されたブームシリンダ２２の伸縮によって揺動され、アーム１９は、該アーム１９とブーム１８との間に介装されたアームシリンダ２３の伸縮によって揺動され、バケット２０は、該バケット２０とアーム１９との間に介装されたバケットシリンダ２１の伸縮によってスクイ・ダンプ動作される。

アーム１９の先端部には、バケット２０の代わりにグラップル９０，サム９１，ブレーカ９２，ブラッシュカッタ９３，チルトバケット，ロータリーグラーブル等の各種アタッチメントが装着できるようになっている。また、アーム１９の先端部には、バケット２０の代わりに取り付けられたアタッチメントを動作させるためのアクチューエータに対し、作動油を供給する作動油供給部（図示省略）が設けられている。
上述したスイングシリンダ、ブームシリンダ２２、アームシリンダ２３、バケットシリンダ２１等の各アクチュエータは作動油によって動作するようになっている。即ち、作業機は旋回台１２上に設けられた作動油タンク内の作動油を油圧ポンプ２９で複数の制御弁２４（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ）に供給し、各制御弁２４を介してそれぞれのアクチュエータに作動油を送ることによって各アクチュエータは作動するようになっている。

図１８，１９に示すように、各アタッチメントは運転席９に設けられた操作部材２５によって操作される。この操作部材２５は、運転席９の左右両側に設けられた左右各操作レバー２６Ｌ，２６Ｒと、左右各操作レバー２６Ｌ，２６Ｒの一方のグリップ部に設けられたボリュームスイッチ２７（手元操作部）とを有している。例えば、ボリュームスイッチ２７は右操作レバー２６Ｒのグリップ部に設けられている。左右各操作レバー２６Ｌ，２６Ｒは、中立位置から前後左右に揺動自在に支持されており、ボリュームスイッチ２７はグリップ上で中立位置から左右に揺動自在に支持されている。

左右各操作レバー２６Ｌ，２６Ｒやボリュームスイッチ２７を操作したとき、これらの操作量（操作角度）をポジションメータやセンサ等で検出し、操作量を電気的に操作信号に変換して制御部２８（図１参照）に出力するようになっている。
図１は、アクチュエータを動作させるシステム構成図を示しており、図２はアクチュエータを動作させる油圧回路図を示している。
左右各操作レバー２６Ｌ，２６Ｒ，ボリュームスイッチ２７はＣＰＵ等で構成された制御部２８に電気的に接続されており、この制御部２８には、動作スイッチ３０，設定スイッチ３１，第１選択スイッチ（左側選択スイッチ）３２，第２選択スイッチ（右側選択スイッチ）３３，キースイッチ３４が接続されている。また、制御部２８には、複数の電磁弁３５（３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，３５ｅ，３５ｆ，３５ｇ，３５ｈ，３５ｉ，３５ｊ）が電気的に接続されている。

制御部２８は左右各操作レバー２６Ｌ，２６Ｒやボリュームスイッチ２７の操作量（操作角度）に応じた操作信号Ｓ１が入力されると、その操作信号Ｓ１（操作量）に対応した作動信号Ｓ２を各電磁弁３５に出力する。
図２に示すように、各電磁弁３５には第１油路３８ａを介して第１ポンプ３７からパイロット油が供給されるようになっており、各電磁弁３５の開閉により各制御弁２４にかかるパイロット圧が変化するようになっている。また、各制御弁２４には第２油路３８ｂを介して第２ポンプ３９から作動油が供給されるようになっており、各制御弁２４にかかるパイロット圧によって当該制御弁２４の開度が決定して各アクチュエータに作動油が供給されるようになっている。

操作部材２５の操作による各アクチュエータの基本動作について説明する。
例えば、左操作レバー２６Ｌを中立位置より前側に揺動すると、制御部２８は左操作レバー２６Ｌの前側への操作量（操作角度）の操作信号Ｓ１に応じてアームダンプ用電磁弁３５ａのソレノイド３６ａに所定値の電流、即ち、作動信号Ｓ２を出力する。そうすると、アームダンプ用電磁弁３５ａは電流値、言い換えれば、左操作レバー２６Ｌの前側への操作量に対応した操作信号Ｓ１に応じて開き、その結果、アーム用制御弁２４ａのパイロット圧が制御され、アーム１９が左操作レバー２６Ｌの前側への操作量に比例する速さでダンプ動作する。

左操作レバー２６Ｌを中立位置より後側に揺動すると、制御部２８は左操作レバー２６Ｌの後側への操作量を電気的に変換した操作信号Ｓ１に応じてアーム掻き用電磁弁３５ｂのソレノイド３６ｂに所定値の電流を出力する。そうすると、アーム掻き用電磁弁３５ｂは電流値に応じて開き、その結果、アーム用制御弁２４ａのパイロット圧が制御され、アーム１９が左操作レバー２６Ｌの後側への操作量に比例する速さで掻き動作する。
左操作レバー２６Ｌを中立位置より左側に揺動すると、制御部２８は左操作レバー２６Ｌの左側への操作量を電気的に変換した操作信号Ｓ１に応じて左旋回用電磁弁３５ｃのソレノイド３６ｃに所定値の電流を出力する。そうすると、左旋回用電磁弁３５ｃは電流値に応じて開き、その結果、旋回用制御弁２４ｂのパイロット圧が制御され、旋回モータＭ１が駆動して旋回台１２が左操作レバー２６Ｌの左側への操作量に比例する速さで左旋回する。

左操作レバー２６Ｌを中立位置より右側に揺動すると、制御部２８は左操作レバー２６Ｌの右側への操作量を電気的に変換した操作信号Ｓ１に応じて右旋回用電磁弁３５ｄのソレノイド３６ｄに所定値の電流を出力する。そうすると、右旋回用電磁弁３５ｄは電流値に応じて開き、その結果、旋回用制御弁２４ｂのパイロット圧が制御され、旋回モータＭ１が駆動して旋回台１２が左操作レバー２６Ｌの右側への操作量に比例する速さで右旋回する。
右操作レバー２６Ｒを中立位置より前側に揺動すると、制御部２８は右操作レバー２６Ｒの前側への操作量を電気的に変換した操作信号Ｓ１に応じてブーム下降用電磁弁３５ｅのソレノイド３６ｅに所定値の電流を出力する。そうすると、ブーム下降用電磁弁３５ｅは電流値に応じて開き、その結果、ブーム用制御弁２４ｃのパイロット圧が制御され、ブーム１８が右操作レバー２６Ｒの前側への操作量に比例する速さで下降する。

右操作レバー２６Ｒを中立位置より後側に揺動すると、制御部２８は右操作レバー２６Ｒの後側への操作量を電気的に変換した操作信号Ｓ１に応じてブーム上昇用電磁弁３５ｆのソレノイド３６ｆに所定値の電流を出力する。そうすると、ブーム上昇用電磁弁３５ｆは電流値に応じて開き、その結果、ブーム用制御弁２４ｃのパイロット圧が制御され、ブーム１８が右操作レバー２６Ｒの後側への操作量に比例する速さで上昇する。
右操作レバー２６Ｒを中立位置より左側に揺動すると、制御部２８は右操作レバー２６Ｒの左側への操作量を電気的に変換した操作信号Ｓ１に応じてバケット掻き用電磁弁３５ｇのソレノイド３６ｇに所定値の電流を出力する。そうすると、バケット掻き用電磁弁３５ｇは電流値に応じて開き、その結果、バケット用制御弁２４ｄのパイロット圧が制御され、バケット２０が右操作レバー２６Ｒの左側への操作量に比例する速さで掻き動作する。

右操作レバー２６Ｒを中立位置より右側に揺動すると、制御部２８は右操作レバー２６Ｒの右側への操作量を電気的に変換した操作信号Ｓ１に応じてバケットダンプ用電磁弁３５ｊのソレノイド３６ｊに所定値の電流を出力する。そうすると、バケットダンプ用電磁弁３５ｊは電流値に応じて開き、その結果、バケット用制御弁２４ｄのパイロット圧が制御され、バケット２０が右操作レバー２６Ｒの右側への操作量に比例する速さでダンプ動作する。
ボリュームスイッチ２７を中立位置より一方（左側）に揺動すると、制御部２８はボリュームスイッチ２７の左側への操作量を電気的に変換した操作信号Ｓ１に応じて左ＳＰ用電磁弁３５ｈのソレノイド３６ｈに所定値の電流を出力する。そうすると、左ＳＰ用電磁弁３５ｈは電流値に応じて開き、その結果、ＳＰ用制御弁２４ｅのパイロット圧が制御され、アーム１９の先端部に装着したアタッチメントを一方向に動かすことができる。例えば、図６（ａ）に示すように、アーム１９の先端部に左右に揺動して挟み込みのできるグラップル９０を装着している場合、グラップル９０のはさみ動作が行える。

ボリュームスイッチ２７を中立位置より他方（右側）に揺動すると、制御部２８はボリュームスイッチ２７の右側への操作量を電気的に変換した操作信号Ｓ１に応じて右ＳＰ用電磁弁３５ｉのソレノイド３６ｉに所定値の電流を出力する。そうすると、右ＳＰ用電磁弁３５ｉは電流値に応じて開き、その結果、ＳＰ用制御弁２４ｅのパイロット圧が制御され、アーム１９の先端部に装着したアタッチメントを他方向に動かすことができる。例えば、アーム１９の先端部にグラップル９０を装着している場合、グラップル９０の開き動作が行える。

したがって、ＳＰ用制御弁２４ｅに接続した２つの電磁弁３５ｈ，３５ｉを開閉することで、アタッチメントを両方向に作動させることができる。
図３，４は、ボリュームスイッチ２７を中立位置から左右揺動させたときにおける制御部２８の制御マップを示している。図３，４において、横軸はボリュームスイッチ２７の操作量（操作信号）で縦軸はそれぞれのＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉに出力する作動信号Ｓ２の電流値を示している。制御部２８の制御マップは操作量を電流値に変換する変換線Ｌを有しており、制御部２８は変換線Ｌに基づいて、ボリュームスイッチ２７の操作量をその操作量に略比例した電流値に変換してそれを作動信号Ｓ２としてそれぞれのＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉに出力するようになっている。

図３，４に示すように、原点より左側の変換線Ｌ１は、ボリュームスイッチ２７を左側に揺動（左側揺動）したときに操作量を電流値に変換するためのものであり、原点Ｏより右側の変換線Ｌ２は、ボリュームスイッチ２７を右側に揺動（右側揺動）したときに操作量を電流値に変換するためのものである。
したがって、制御部２８は、ボリュームスイッチ２７の左側揺動と右側揺動とのそれぞれに対し独立した変換線Ｌ１，Ｌ２を有しており、左側揺動と右側揺動とのそれぞれの操作量は揺動の向きに対応した変換線Ｌ１，Ｌ２によってそれぞれ個別に電流値に変換されるようになっている。

ここで、原点Ｏを中心としてボリュームスイッチ２７を右側に操作したときの操作量をプラス側、ボリュームスイッチ２７を左側に操作したときの操作量をマイナス側とすると、制御部２８は、操作量がプラスであるときはプラスの電流を出力し、操作量がマイナスであるときはマイナスの電流を出力する。
なお、図４は、変換線Ｌ１，Ｌ２のうち一方の変換線Ｌをカットした例を示している。即ち、図４における変換線Ｌ１の点線は、左側揺動における変換線Ｌ１をカットしたことを示している。制御部２８の制御マップでは、後述するように、作動信号カット機能４４によって、左右各揺動のすくなくともどちらか一方の変換線Ｌ１，Ｌ２をカットして制御することが可能である。

制御マップによる制御において、基準レべル（０レベル）を基準とし、ボリュームスイッチ２７を右側揺動した場合はその電流値が大きいほど、右ＳＰ用電磁弁３５ｉの開度は大きく、ボリュームスイッチ２７を左側揺動した場合はその電流値が小さいほど、左ＳＰ用電磁弁３５ｈの開度は大きくなるように制御される。即ち、制御マップによるＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉの制御では、基準レベルに電流値が近づくほどそれぞれのＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉの開度は小さく、電流値が基準レベルから離れるほど各ＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉの開度は大きくなるように制御を行う。

さて、制御部２８はボリュームスイッチ２７の操作量に対応した電流値を多段に設定する作動信号可変機能４０を有している。言い換えれば、制御部２８はボリュームスイッチ２７操作によって決められた１の操作量に対して、その操作量を電流値に変換する値を数個有している。実施例での制御マップでは、例えば、操作量がＡ点であるとき、この操作量に対応する電流値を複数個（９個）有している。
具体的には、制御部２８の制御マップは、左側揺動と右側揺動のそれぞれにおいて、それぞれの１の操作量に対しその操作量を電流に変換するための変換線Ｌを複数本（例えば９本）備えている。

各変換線Ｌは、それぞれ中間部分の傾きが異なっていて操作量が大きくなるにつれて出力する電流値が次第に大きく又は小さくなるようになっている。各変換線Ｌの中間部分の傾きの大きさをレベルとするとそのレベルは多数段となっている。レベル９に対応する変換線Ｌの傾きが一番大きく、レベルの数値が小さくなるほど変換線Ｌの傾きは小さくなっている。
ボリュームスイッチ２７の右側揺動における各変換線Ｌ２を例にとると、その制御マップでは操作量がＡ点であるとき、レベル９の変換線Ｌ２の電流値が一番大きく、レベルが小さくなるほど操作量のＡ点に対して変換する電流値が小さくなるように構成されている。なお、基準レべルに対する各変換線Ｌの傾きは、それぞれ一定の角度（例えば５度ごと）ごとにするのが好ましい。

ここで、制御マップによる制御を行った場合のアクチュエータの動作について、ボリュームスイッチ２７を右側揺動させた場合を例にとり説明する。なお、制御マップによる制御を行う場合は、後述するように、複数の変換線Ｌのうち１つが選択される。
レベル９の変換線Ｌを選択し、ボリュームスイッチ２７を右側に揺動させると、操作量に対応する電流値の大きさ及びその変化量（変換線Ｌで言うと傾き）が大きいので、ボリュームスイッチ２７を少しだけ揺動させても出力される電流値及びその変化量は大きくなる。その結果、右ＳＰ用電磁弁３５ｉの開度が大きくなるとともにその右ＳＰ用電磁弁３５ｉの開くスピードが早くなるので、アーム１９の先端部に装着したアタッチメントの動作速度は速くなると共に、ボリュームスイッチ２７操作に対する反応速度（素早く反応する）が速くなる。

一方で、レベル１の変換線Ｌが選択し、ボリュームスイッチ２７を右側に揺動させると、操作量に対応する電流値の大きさ及びその変化量が小さく、レベル９と同じようにボリュームスイッチ２７を揺動させてもその操作量に対して出力される電流値及びその変化量は小さくなる。その結果、右ＳＰ用電磁弁３５ｉの開度が小さくなるとともに、右ＳＰ用電磁弁３５ｉの開くスピードは遅くなり、アーム１９の先端部に装着したアタッチメントの動作速度は遅くなるとともにボリュームスイッチ２７操作に対してゆっくりと反応する（反応速度が遅い）。

したがって、変換線Ｌのレベルが高いもので制御を行うと、アタッチメントの動作速度を速くできると共に、操作量に対する反応速度を速くすることができる。また、変換線Ｌのレベルが低いもので制御を行うと、アタッチメントの動作速度を遅くできると共に、操作量に対する反応速度を遅くすることができる。
図５に示すように、制御部２８には複数のモードが具備されている。即ち、制御部２８はボリュームスイッチ２７の操作量に応じてアクチュエータを動作させる有効モードと，ボリュームスイッチ２７を操作してもアクチュエータを動作させない無効モードと，アクチュエータの動作態様を変更する動作モードと，ボリュームスイッチ２７の操作量に応じてアクチュエータの速度変化量を多段に設定する設定モードとを有している。

次に各モードについて説明する。
制御部２８が有効モードに設定されているときは、ボリュームスイッチ２７から操作信号が制御部２８に入力されると、その制御部２８はボリュームスイッチ２７の操作量に応じた電流（作動信号Ｓ２）を各ＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉに出力する。制御部２８が無効モードに設定されているときは、ボリュームスイッチ２７から操作信号が入力されても、その制御部２８はボリュームスイッチ２７の操作量に応じた電流を各ＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉに出力しない、即ち、制御部２８は無効モードのときは、各ＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉに電流を出力せず、ＳＰ用のアクチュエータが動作しないように制御する。

制御部２８が設定モードに設定されているときは、作動信号可変機能４０によって、各左右揺動における変換線Ｌのレベルを選択をすることができる。即ち、ボリュームスイッチ２７の右側揺動に対応する９本の変換線Ｌ２に対して、１つの変換線Ｌを選択することができると共に、ボリュームスイッチ２７の左側揺動に対応する９本の変換線Ｌ１に対して、１つの変換線Ｌを選択することができる。
図７（ａ）に示すように、制御部２８が設定モードに設定されているときは、表示装置４０の表示部４１に左側揺動（Ｌ）及び右側揺動（Ｒ）の変換線Ｌのレベルが表示される。そして、図７（ｂ）に示すように、左側選択スイッチ３２又は右側選択スイッチ３３を押すと、押された側のレベルがカウントアップしていく。ここで、レベルが最大（レベル９）になると、レベルは最小（レベル０）に戻り、左側選択スイッチ３２又は右側選択スイッチ３３によるレベルの値は０〜９までのループとなる。

なお、レベル０とは制御マップでの横軸を示しており、制御部２８は、レベル０のときは変換線Ｌが用いられないので操作量に対応する電流値は常に０となる。
そして、左側選択スイッチ３２又は右側選択スイッチ３３で揺動側（左揺動又は右揺動）のレベルを決定し、例えば、設定スイッチ３１を押すと設定モードが終了する。そうすると、決定したレベルがレベル記憶部４３に記憶され、動作する際には、レベル記憶部４３に記憶されたレベルが呼び出され、そのレベルが変換線Ｌのレベルとなる。
したがって、制御部２８に具備した作動信号可変機能４０によって、変換線Ｌのレベルを変更することができ、変換線Ｌのレベルを変更することで各ＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉに操作量に対応した電流値（作動信号Ｓ２）を多段に変更することができるようになる。

動作モードには、両方向動作モードと、一方向動作モードとを有している。制御部２８が両方向動作モードに設定されているときは、ボリュームスイッチ２７の左右両方の揺動に応じて各ＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉのそれぞれに電流値を出力する。制御部２８が一方向動作モードに設定されているときは、ボリュームスイッチ２７を左右両方に揺動させても両方のＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉに電流を出力せず、一方のみのＳＰ用電磁弁に電流を出力する。即ち、図４に示すように、制御部２８が一方向動作モードに設定されているとき、制御部２８は制御マップに基づいて制御する際、左右他方の変換線Ｌをカットして、他方のＳＰ用電磁弁には作動信号Ｓ２を出力しない作動信号カット機能４４を具備している。この作動信号カット機能４４によって、２つのＳＰ用電磁弁のうち１つのＳＰ用電磁弁を作動しないようにしているので、アクチュエータを一方向のみに動かすことが可能となる。

両方向動作モードは、両方向全開モードと、両方向速度制限モードとを有している。制御部２８が両方向全開モードに設定されているときは、前記設定モードで左右各揺動に対してそれぞれ変換線Ｌのレベルが設定されていても、左右各揺動の変換線Ｌのレベルは一番大きなものに固定される。例えば、左側揺動の変換線Ｌ１のレベルを７，右側揺動の変換線Ｌ２のレベルを３に設定モードで設定していたとしても、両方向全開モードで動作させる場合は、変換線Ｌ１，Ｌ２のレベルは最大の９にそれぞれ固定され、このレベル９の変換線Ｌ１，Ｌ２に基づいて各ＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉは制御される。

制御部２８が両方向速度制限モードに設定されているときは、前記設定モードによって設定された変換線Ｌ１，Ｌ２のレベルに基づいて、左右各揺動の操作量が電流値に変換される。例えば、左側揺動の変換線Ｌ１のレベルを７，右側揺動の変換線Ｌ２のレベルを３に設定モードで設定していた場合、両方向速度制限モードに設定されているときは、変換線Ｌ１のレベルを７とし、変換線Ｌ２のレベルを３として、設定したレベルの変換線Ｌ１，Ｌ２を用いて各ＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉは制御される。
一方向動作モードは一方向速度制限モードを有している。制御部２８が一方向速度制限モードに設定されているときは、図４に示すように、ボリュームスイッチ２７の左側揺動又は右側揺動のどちらか一方の変換線Ｌをカットして２つのＳＰ用電磁弁のうち一方のＳＰ用電磁弁に電流を出力する。即ち、制御部２８は制御マップで制御を行う際、設定モードで設定したレベルに対応する変換線Ｌ（カットされない変換線Ｌ）を用いて操作量を電流値に変換し、その信号を一方のみのＳＰ用電磁弁に出力する。

例えば、左側揺動の変換線Ｌ１のレベルを７，右側揺動の変換線Ｌ２のレベルを３に設定モードで設定していた場合、一方向速度制限モードに設定されているときは、レベル７の変換線Ｌ１又はレベル３の変換線Ｌ２のどちらかをカットして、一方のみの制御を行う。
次に各モードの設定について説明をする。
前記有効モード，無効モードは制御部２８に電気的に接続された動作スイッチ３０やキースイッチ３４によって切り替えることができるようになっている。具体的には、アクチュエータを作動させる動力源が作動しない状態（例えば、エンジン７が停止している状態）にしたときは、エンジン７のイグニッションスイッチ（キースイッチ３４）がオンからオフになり、このようにキースイッチ３４がオフした際には制御部２８は無効モードになる。

キースイッチ３４をオンからオフにして制御部２８を無効モードにした際、制御部２８はキースイッチ３４をオフする前の動作モードをモード記憶部４６に記憶する。例えば、キースイッチ３４をオフする前に一方向動作モードが選択されていたときには、キースイッチ３４をオフした際にそのモードをモード記憶部４６に記憶する。言い換えれば、制御部２８はキースイッチ３４をオフしたときに、ボリュームスイッチ２７の操作を終了したと判断して、選択されていた動作モード、この場合は一方向動作モードで作業を終了したことをモード記憶部４６に記憶する。

そして、キースイッチ３４をオフからオンすると、作業機の機器にバッテリーの電力が供給されて、アクチュエータを作動させるための動力源となるエンジン７、油圧ポンプ２９等が作動可能な状態になる。この状態で動作スイッチ３０を押すと、制御部２８は無効モードから有効モードに切り替わるようになっている。即ち、キースイッチ３４をオフからオンした状態のみでは制御部２８は無効モードから有効モードに切り替わらず、さらに、動力源が作動可能な状態で動作スイッチ３０を押すと、制御部２８は無効モードから有効モードに変更（切り替わる）するようになっている。

これから分かるように、バックホーには、制御部２８が無効モードに設定されているときに、無効モードから有効モードに切り換えるモード切換手段（モード確認手段）が具備されている。このモード切換手段は制御部２８に組み込まれたプログラムや動作スイッチ３０等によって構成されている。
モード切換手段によって制御部２８が無効モードから有効モードに変更すると、制御部２８はモード記憶部４６に記憶している動作モードに設定される。即ち、制御部２８が有効モードに変更した際に、当該制御部２８はモード記憶部４６に記憶しているモードを呼び出して、呼び出したモードに自動的に設定する。例えば、上記で説明したように、キースイッチ３４をオンからオフした際のモードが一方向動作モードであり、そのモードをモード記憶部４６が記憶しているとすると、キースイッチ３４をオフからオンして且つ無効モードから有効モードに切り替えた際に、制御部２８の動作モードは一方向動作モードに自動的になる。

キースイッチ３４をオフからオンにして動作スイッチ３０を押すと無効モードから有効モードに切り替わるが、さらに、動作モードを押すと、動作モード選択状態になる。具体的には、図８に示すように、動作モードは、有効モードに切り替えた後、動作スイッチ３０を押すごとに、両方向全開モード，両方向速度制限モード，一方向速度制限モードの順に切り替わり、一方向速度制限モードのときに動作スイッチ３０を押すと両方向全開モードに変わってループするようになっている。
図９〜１５のフローチャートを用いて各モードの詳細について説明する。

図９は無効モードから有効モードに切り替わる際のフローチャートを示している。エンジン７の停止時は、制御部２８は無効モードになっていてボリュームスイッチ２７を揺動させても制御部２８はＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉに電流を出力せず、制御弁２４及びアクチュエータは動作しない。
ステップ１で、キースイッチ３４がオンされているか否かを判断する。より詳しくは、キースイッチ３４がオフであるときＣＰＵ等から構成された制御部２８は制御不能状態であり、キースイッチ３４がオンされた状態、即ち、制御部２８にキースイッチ３４がオンされた信号が入力されると、制御部２８は制御可能状態となる。

ステップ２で、キースイッチ３４がオンの状態で、動作スイッチ３０が押されたか否かを判断する。動作スイッチ３０が押されれば、ステップ３に進み、動作スイッチ３０が押されていないときは、制御部２８のモードを無効モードに保持し、ボリュームスイッチ２７の操作がされても各ＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉに電流を出力しない状態に保持する。
ステップ３で、制御部２８のモードをモード切換手段によって無効モードから有効モードに切り替える。これによって、ボリュームスイッチ２７を操作するとアクチュエータを動かすことができるようになる。ステップ４で、制御部２８はモード記憶部４６に記憶しているモードを呼び出して、呼び出したモードに自動的に設定する。ステップ５で、表示装置４１の表示部４２に呼び出されたモードを表示する。これによって、どのモードになっているか確認することができる。

ステップ６で、制御部２８は呼び出された動作モードで制御を行う。即ち、制御部２８はボリュームスイッチ２７の操作量に対応してＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉに電流を出力する。ステップ７で、動作スイッチ３０が押された否かを判断する。動作スイッチ３０が押されるとステップ８に進んで図８に示した動作モード選択へ移行し、動作モードの切り替えを行うことができる。
図１０は有効モードから無効モードに切り替わる際のフローチャートを示している。
ステップ１０で制御部２８はキースイッチ３４がオフされたか否かを判断する。ステップ１１制御部２８にキースイッチ３４のオフ信号が入力されると、モード記憶部４６に現在の動作モードを記憶する。ステップ１２で制御部２８は有効モードから無効モードに切り替える。

したがって、エンジン７を始動させるエンジン始動キーでキースイッチ３４をオフしてエンジン７停止したときに制御部３８が無効モードになる。
なお、有効モードの際に無効モードにできるスイッチを設けておき、スイッチを押すことによって有効モードから無効モードに切り換えるようにしてもよい。
図１１は設定モードのフローチャートを示している。
ステップ３１で制御部２８は設定スイッチ３１が押されたか否かを判断する。即ち、制御部２８に設定スイッチ３１のオン信号が入力されるとステップ３２に進む。ステップ３２で、図７（ａ）に示すように、左右揺動の各変換線Ｌレベルを表示装置４１の表示部４２に表示する。

ステップ３３で、左側選択スイッチ３２又は右側選択スイッチ３３が押されたか否かを判断する。左側選択スイッチ３２又は右側選択スイッチ３３が押されてなければステップ３２へ戻る。ステップ３４で、図７（ｂ）に示すように、左側選択スイッチ３２又は右側選択スイッチ３３を押すごとに、押された選択スイッチに対応する制御マップの変換線Ｌのレベルをカウントアップする。
ステップ３５で、制御部２８は設定が完了したか否かを判断する。即ち、制御部２８は設定スイッチ３１が押されると設定終了と判断する。制御部２８は設定が終了するとステップ３６に進み、そうでなければステップ３２に戻る。

ステップ３６で、ステップ３４でカウントアップされた左右揺動に対する各レベルをそれぞれレベル記憶部４３に記憶する。
設定モード、即ち、作動信号可変機能４０によれば、操作量に対応して各ＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉに出力する電流をそれぞれ独立して設定することが可能である。レベル記憶部４３には、左側揺動と右側揺動とのレベルが独立した状態で記憶される。
図１２は両方向全開モードのフローチャートを示している。
ステップ４１で、動作スイッチ３０によって制御部２８が両方向全開モードに設定されると、制御部２８は制御マップの左右各揺動の変換線Ｌのレベルを最大に固定する。ステップ４２で、表示装置４１の表示部４２にモードが両方向全開モードであること、そして、ボリュームスイッチ２７の左右揺動のレベルが最大であることを表示する。

ステップ４３で、制御部２８は制御マップの最大レベルに設定された変換線Ｌを用いてボリュームスイッチ２７の操作量に応じて作動信号Ｓ２を各ＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉに出力する。
したがって、両方向全開モードによれば、制御マップの変換線Ｌ１，Ｌ２のレベルを最大に固定しているため、変換線Ｌ１，Ｌ２の傾きや変換線Ｌ１，Ｌ２での出力電流値が最大となるので、ボリュームスイッチ２７を最大に揺動させたときのアタッチメントの動作速度を一番速くすることができると共に、ボリュームスイッチ２７の操作に対する反応速度も素早くできる。

図１３は両方向速度制限モードのフローチャートを示している。
ステップ５１で、動作スイッチ３０によって制御部２８が両方向速度制限モードに設定されると、制御部２８はレベル記憶部４３から左側揺動と右側揺動との両方に対応する変換線Ｌのレベルを呼び出す。ステップ５２で、表示装置４１の表示部４２に両方向速度制限モードであること、そして、ボリュームスイッチ２７の左側揺動と右側揺動とのそれぞれの変換線Ｌのレベルを表示する。
ステップ５３で、制御部２８は個別に呼び出されたレベルに対応する各変換線Ｌを用いて当該ボリュームスイッチ２７の操作量に応じて作動信号Ｓ２を各ＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉに出力する。

したがって、両方向速度制限モードによれば、設定モードで設定した変換線Ｌ１，Ｌ２のレベルを用いてアクチュエータ（アタッチメント）を操作できるので、各アタッチメントの操作に適した動作速度で作業が行えると共に、同じ種類のアタッチメントであっても作業状況によって、動作速度を速くしたり遅くした状態で作業が行える。
図１４は一方向速度制限モードのフローチャートを示している。
ステップ６１で、動作スイッチ３０によって制御部２８が一方向速度制限モードに設定されると、制御部２８はレベル記憶部４３から左側揺動と右側揺動との両方に対応する変換線Ｌのレベルを呼び出し、それぞれの揺動に対するレベルを表示する。ステップ６２で図７（ｃ）に示すように、一方向の動作をさせるボリュームスイッチ２７の選択画面を表示する。

ステップ６３で、左側選択スイッチ３２又は右側選択スイッチ３３が押されたか否かを判断する。制御部２８は左側選択スイッチ３２又は右側選択スイッチ３３が押されれば、ステップ６４に進み。左側選択スイッチ３２又は右側選択スイッチ３３が押されなければステップ６２に戻る。
ステップ６４で、制御部２８は選択スイッチで選択された側に対応する変換線Ｌのレベルをレベル記憶部４３から呼び出し、選択されてない側に対応する変換線Ｌをカットする。例えば、図４に示すように、右側選択スイッチ３３が押された場合は、右側揺動に対する変換線Ｌのレベルを呼び出し、当該変換線Ｌを用いて当該ボリュームスイッチ２７の操作量に応じて作動信号Ｓ２をＳＰ右側電磁弁３５に出力する。制御マップによる制御において、選択されなかった左側揺動に対する制御マップの変換線Ｌはすべてカットされ、ボリュームスイッチ２７を左側に揺動しても制御部２８は作動信号Ｓ２をＳＰ左電磁弁３５に出力をしない。

したがって、一方向速度制限モードによれば、設定モードで設定した変換線Ｌ１，Ｌ２
のどちらかを用いてアクチュエータ（アタッチメント）を一方向のみに操作できると共に、各アタッチメントの操作に適した動作速度で作業が行えると共に、同じ種類のアタッチメントであっても作業状況によって、動作速度を速くしたり遅くした状態で作業が行える。
以上、各モードによれば、例えば、図６（ａ）に示すようなグラップル９０をアームの先端に装着し、両方向全開モードを選択して動作させれば、グラップル９０を素早く動作をさせることができる。一方で、設定モードで変換線Ｌのレベルを最大よりも小さくし、両方向速度制限モードを選択すれば、そのグラップル９０の速度を制限した状態、即ち、ゆっくりと動作させることができる。また、例えば、図６（ｂ）に示すようなサム９１をアームの先端に装着し、両方向全開モードを選択して動作させれば、サム９１を素早く開閉させることができる。一方で、設定モードで変換線Ｌのレベルを最大よりも小さくし、両方向速度制限モードを選択すれば、そのサム９１を速度を制限した状態、即ち、ゆっくりと動作をさせることができる。

例えば、図６（ｃ）に示すようなブレーカ９２をアームの先端に装着し、一方向速度制限モードを選択すれば、ブレーカ９２を動作させることができる。ここで、設定モードのときに変換線Ｌのレベルを最大にして一方向速度制限モードを選択すると、ブレーカ９２を最大の速度で動作させることができる。一方で、設定モードで変換線Ｌのレベルを最大よりも小さくし、一方向速度制限モードを選択すれば、そのブレーカ９２を速度を制限した状態、即ち、ゆっくりと動作をさせることができる。例えば、図６（ｄ）に示すようなブラッシュカッタ９３をアームの先端に装着し、一方向速度制限モードを選択すれば、ブラッシュカッタ９３を一方向に回転動作させることができる。ここで、設定モードのときに変換線Ｌのレベルを最大にして一方向速度制限モードを選択すると、ブラッシュカッタ９３を最大の速度で動作させることができる。一方で、設定モードで変換線Ｌのレベルを最大よりも小さくし、一方向速度制限モードを選択すれば、そのブラッシュカッタ９３を速度を制限した状態、即ち、ゆっくりと動作をさせることができる。

以上、作業機によれば、様々なアタッチメントに対応して、その速度を変化させることができ、最適な動作を行うことができる。
図１５，１６は上述した設定モードを変更した実施例を示している。上述した設定モードでは左右揺動に対する変換線Ｌのレベル設定をそれぞれ個別に行えるようにしていたが、この実施例では、左右揺動に対する変換線Ｌのレベル設定を同時（同じレベル）に設定できるようにしたものである。この場合は、左右揺動に対する各変換線Ｌのレベルは同じ値になので２つの選択スイッチの代わりに１つのレベルアップスイッチに代えるのがよい。

ステップ７１で制御部２８は設定スイッチ３１が押されたか否かを判断する。即ち、制御部２８に設定スイッチ３１のオン信号が入力されるとステップ７２に進む。ステップ７２で、図１６（ａ）に示すように、変換線Ｌレベルを表示装置４１の表示部４２に表示する。
ステップ７３で、そして再度、レベルアップスイッチが押されたか否かを判断する。設定スイッチ３１が押されてなければステップ７２へ戻る。ステップ７４で、図１６（ｂ）に示すように、レベルアップスイッチを押すごとにレベルをそれぞれカウントアップする。

ステップ７５で、制御部２８は設定が完了したか否かを判断する。即ち、制御部２８は設定スイッチ３１が押されると設定終了と判断する。制御部２８は設定が終了するとステップ７６に進み、そうでなければステップ７２に戻る。ステップ７６で、ステップ７４でカウントアップされたレベルをそれぞれレベル記憶部４３に記憶する。
したがって、制御部２８の制御マップにおける変換線Ｌのレベルは左右揺動のどちらとも同じものとなり、動作モードで制御する場合には、同じレベルの変換線Ｌに基づいて左右揺動に対する制御が行われる。

以上、作業機の制御部２８には、アクチュエータを動かすためのエンジン７等の動力源が作動可能な状態で、ボリュームスイッチ２７の操作に応じてアクチュエータを動作させる有効モードと、ボリュームスイッチ２７を操作してもアクチュエータを動作させないようにする無効モードとが具備されており、制御部２８が無効モードに設定されているときに、無効モードから有効モードに切り換えるモード切換手段が具備されているので、例えば、エンジン７を始動してアタッチメントをボリュームスイッチ２７で操作する際は、無効モードから有効モードに変えなければアタッチメントが動かない。

したがって、作業者は、アタッチメントを操作する際は、例えば、動作スイッチ３０を押して無効モードから有効モードに確認した上で操作するようになるので、動作スイッチ３０操作上の手続きを確認でき、より安全に操作を行うことができる。
また、ボリュームスイッチ２７を操作しない場合に無効モードにしておけば、グリップ部を握って操作レバーを操作している際にも、グリップ部のボリュームスイッチ２７が動いてもボリュームスイッチ２７に対応するアタッチメントが動かないので、操作レバーの操作が行い易い。

制御部２８はエンジン７を停止するなど、ボリュームスイッチ２７の操作を終了した際に、そのときの動作モードをモード記憶部４６に記憶すると共に、有効モードから無効モードに変更するように構成されているため、無効モードから有効モードに切り換えた際に、モード記憶部４６に記憶した動作モードからアクチュエータの操作を行うことができ、操作する毎に動作モードを設定する必要がなくなるので、操作が簡単に行うことができる。
本発明の作業機は、上記で示した実施形態に限定されない。即ち、上記の実施の形態では制御部２８はＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉを制御するための制御マップを備えていたが、変換線Ｌを複数有する制御マップはＳＰ用電磁弁３５ｈ，３５ｉのみに限定されず、アーム１９、バケット２０、旋回台１２等の各制御弁２４のパイロット圧を変更するための電磁弁３５を制御するためのものであってもよい。このようにすれば、アーム１９の先端に装着されるグラップル９０，サム９１，ブレーカ９２，ブラッシュカッタ９３，チルトバケット，ロータリーグラーブル等のアタッチメントの速度等の制御をできるだけでなく、変換線Ｌのレベルを変更することでアーム１９、バケット２０、旋回台１２等の速度制御が可能となる。

また、上記の実施の形態では、有効モードや無効モードはボリュームスイッチ２７に対してその制御を有効や無効にすべく、制御部２８に有効モードや無効モードが設定されていたが、有効モードや無効モードの制御はボリュームスイッチ２７に限定されず、左右各操作レバー２６Ｌ，２６Ｒに対して行っても良い。即ち、無効モードによって左右各操作レバー２６Ｌ，２６Ｒを操作してもアクチュエータが動作しないようにし、有効モードによって左右各操作レバー２６Ｌ，２６Ｒの操作に基づいてアクチュエータを動作させるのがよい。

また、上記の実施の形態では、エンジン７のキースイッチ３４をオフしたときに操作部材２５（ボリュームスイッチ２７）の操作終了と判断して、有効モードから無効モードに切り換えていたが、これに代え、操作部材２５を操作不能にロックするレバーロック装置によって操作部材２５がロックされたときになされるようにしてもよい。具体的には、図１９に示すように作業機１に設けられたレベーロック装置は、操作部材２５の近傍に設けられたロックレバー８６を上方に回動する（図１８の符号ａ）ことで、図示しないアンロード弁によって第１油路３８ａや第２油路３８ｂをアンロードして各制御弁２４に作動油が供給されないようにすると共に、ロックレバー８６を上方から下側に回動する（図１８の符号ｂ）ことでアンロード弁によって第１油路３８ａや第２油路３８ｂをロードして各制御弁２４に作動油が供給可能にするものであり、ロックレバー８６を上方に回動した際に有効モードから無効モードにするようにしてもよい。

また、上記の実施の形態では、右操作レバー２６Ｒのヘッド部に設けられたボリュームスイッチ２７でアーム１９の先端部に装着される各種アタッチメントを操作していたが、これに代え、運転席９の左前側に設けた前後揺動自在なペダル５０で操作しても良い。この場合、当然の如く、制御マップにおいて、変換線Ｌは原点Ｏを中心として左右各揺動ではなく前後各揺動に分けられる。

アクチュエータを動作させるシステム構成図である。アクチュエータを作動させる油圧回路図である。電磁弁を制御する制御マップ図である。変換線をカットした制御マップ図である。モードの説明図である。各種アタッチメントの概略図である。レベル設定を説明する説明図である。動作モード選択を説明する説明図である。無効モードから有効モードに切り換えるフローチャト図である。有効モードから無効モードに切り換えるフローチャト図である。設定モードの動作を示すフローチャト図である。両方向全開モードの動作を示すフローチャト図である。両方向速度制限モードの動作を示すフローチャト図である。一方向速度制限モードの動作を示すフローチャト図である。設定モードの動作の変形例を示すフローチャト図である。変形例におけるレベル設定を説明する説明図である。バックホーの側面全体を示す全体図である。バックホーの正面を示す正面図である。運転席周りの操作部材の配置を示す配置図である。

符号の説明

１作業機
２８制御部
２４制御弁
３５電磁弁
Ｓ２作動信号

Claims

アタッチメントが装着される作業装置と、前記アタッチメントを動作させるアクチュエータと、このアクチュエータを介して各アタッチメントを操作する操作部材と、この操作部材の操作に対応して前記アクチュエータが動作するように制御する制御部とを備えた作業機において、
前記制御部には、前記操作部材の操作に応じてアクチュエータを動作させる有効モードと、操作部材を操作してもアクチュエータを動作させないようにする無効モードとが具備されており、
前記アクチュエータを動かすための動力源が作動可能な状態で、オン位置にあるキースイッチがオフ位置に切り換わったときに前記制御部を有効モードから無効モードに自動的に設定し、前記キースイッチがオフ位置からオン位置に切り換わったときに前記制御部を無効モードに自動的に保持し、前記キースイッチがオン位置にあるときに、無効モードの前記制御部を有効モードに切り換える動作と有効モードの前記制御部を無効モードに切り換える動作とを手動で行うモード切換手段を具備することを特徴とする作業機。
前記制御部には、前記アクチュエータの動作態様を変更させる複数の動作モードが具備されており、
前記制御部は、前記キースイッチがオン位置からオフ位置に切り換わったときに、そのときの前記動作モードをモード記憶部に記憶することを特徴とする請求項１に記載の作業機。
前記制御部は、前記モード切換手段によって無効モードから有効モードに変更した際に、前記モード記憶部に記憶している動作モードに設定されることを特徴とする請求項２に記載の作業機。