JPH02243828A - バックホウ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、機台に対してブーム、アーム、バケット夫々
を一連に枢支連結し、ブーム、アーム、バケット夫々を
駆動揺動可能に構成して成るバックホウ装置に関し、詳
しくは、ブーム、アーム、バケット夫々の揺動角を検出
するポテンショメータを取付けるための技術に関するも
のである。

〔従来の技術〕

最近のバックホウ装置では、作業時にバケットを所定の
揺動角に維持する制御を行うもの、あるいは、所定の掘
削面を得る制御を行うもの等が存在し、これらの制御を
行うものでは、ブーム、アーム、バケットの揺動角を制
御装置にフィードバックするためポテンショメータが取
付けられている。

そして、ブームを例に挙げると、ポテンショメータを取
付ける際には、従来、機台に対してブームを所定の揺動
角に設定した状態でポテンショメータから予め決められ
た電圧が出力されるよう、その取付時におけるポテンシ
ョメータの取付姿勢等が設定される（参考文献記載せず
）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前述のようにポテンショメータを取付ける際に
、ブーム等を所定の揺動角に設定した状態でポテンショ
メークの取付姿勢等を設定するものでは、ポテンショメ
ータからの出力電圧を計測し乍らポテンショメータの取
付姿勢等を調節する必要を生ずるばかりで無く、例えば
、ブームに対するアームの揺動角を検出するためのポテ
ンショメータでは、この調節のための作業を高レベル位
置で行わなければならないこともあり改善の余地がある
。

尚、ポテンショメータの取付姿勢等の調節とは、ポテン
ショメータのケースに対する回動軸の相対回動姿勢の調
節を行うことである。

本発明の目的は、ブーム、アーム、バケット夫々の揺動
角を検出するためのポテンショメータを、できるだけ手
間を掛けずに取付けると共に、このように取付けたポテ
ンショメータからのフィードバック信号に基いて精度高
く制御系を動作させる手段を合理的に構成する点にある
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴は、前述のようにブーム、アーム、バケッ
ト夫々を有して成るバックホウ装置において、機台に対
するブームの揺動角を検出する第１ポテンショメータ、
ブームに対するアームの揺動角を検出する第２ポテンシ
ョメータ、アームに対するバケットの揺動角を検出する
第３ポテンショメータ夫々を設けると共に、ブーム、ア
ーム、バケット夫々を両ストロークエンドまで揺動させ
た際における前記夫々のポテンショメータからの２種の
出力信号値を制御の基準として保持する記憶手段を備え
て成る点にあり、その作用、及び、効果は次の通りであ
る。

〔作　用〕

本発明の特徴を例えば第１図に示すように構成し、第２
図（イ）に示すようにブーム（４）を上昇方向のストロ
ークエンドまで揺動させ、アーム（５）を掻込み方向の
ストロークエンドまで揺動させ、バケット（６）を掻込
み方向のストロークエンドまで揺動させた姿勢における
夫々のポテンショメータ（Ｐｌ）、（ＰＺ）、（Ｐ３）
からの出力信号値を記憶手段（１４）に保持し、かつ、
第２図（Ｌｌ）に示すようにブーム（４）を下降方向の
ストロークエンドまで揺動させ、アーム（５）を放出方
向のストロークエンドまで揺動させ、バケット（６）を
放出方向のストロークエンドまで揺動させた姿勢におけ
る夫々のポテンショメータ（ＰＩ）、　（ＰＺ）　。

（Ｐ３）からの出力信号値を記憶手段（１４）に保持し
た場合には、夫々のポテンショメータからの２種の出力
信号値の差の値が、ブーム（４）、アーム（５）、バケ
ット（６）夫々をフルストローク作動させた際の信号変
化量に等しくなり、例えば線型の特性を有するポテンシ
ョメータでは、この差の値の２の値の出力信号値を得た
場合には、そのブーム等が全作動ストロークの２の位置
まで作動していると、容易に判別できるのである。

つまり、この発明では夫々のポテンショメータ（ＰＩ）
、　（ＰＺ）　、　（Ｐ３）を取付ける際にはポテンシ
ョメータからの出力電圧を計測し乍ら、その取付姿勢等
を調節する必要が皆無となると同時に、ポテンショメー
タを、およそ所定の範囲に収まる姿勢に取付けるだけで
も、前述のように保持された値と、作動時におけるポテ
ンショメータ（ｐ＋）、　（ｐｚ）　、　（ＰＩ）夫々
からの出力信号とを演算する、あるいは、保持された値
に基いて設定されたパラメータに従ってテーブルを読み
出す等の電気処理によってブーム（４）、アーム（５）
、バケット（６）夫々の正確な揺動角を検出できること
になる。

〔発明の効果〕

従って、ブーム、アーム、バケット夫々の揺動角を検出
するためのポテンショメータを、冒頭に記した調節のた
めの手間を掛けずに取付けることが可能になると共に、
ポテンショメータ夫々の特性に差が存在していても、精
度高く制御系を動作させ得る手段が合理的に構成された
のである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第４図に示すように、左右のクローラ走行装置（１）を
備えた走行機台（２）に、旋回機台（３）を旋回自在に
設け、この旋回機台（３）に搭乗運転部（Ａ）、及び、
原動部（Ｂ）を設けると共に、旋回機台（３）に対して
ブーム（４）、アーム（５）、バケット（６）夫々を一
連に枢支連結して成るバックホウ装置を設け、又、走行
機台（２）に対してドーザ装置（７）を設けて掘削作業
、及び、ドーザ作業の可能な作業車を構成する。

同図に示すように、前記ブーム（４）は旋回機台（３）
に設けられたブラケット（８）に対し、又、前記アーム
（５）は、ブーム（４）の揺動端部に対し、又、前記バ
ケット（６）はアーム（５）の揺動端部に対し夫々横向
き軸芯周りで揺動自在に枢支連結され、ブーム（４）、
アーム（５）、バケット（６）夫々は第１、第２、第３
油圧シリンダ（Ｃ＋　）　。

（Ｃ２）　、　（Ｃ３）夫々で駆動される。

尚、前記ブラケット（８）は縦向き軸芯周りで揺動自在
に旋回機台（３）に設けられ、このブラケット（８）を
第４油圧シリンダ（Ｃ４）で揺動させることでバックホ
ウ装置の全体をスイング作動できるよう構成され、又、
前記運転部（Ａ）には運転座席（９）、及び、操作レバ
ー（１０）　、　（１０）が設けられ、バックホウ装置
は、この操作レバー（１０）、　（１０）の操作により
制御される。

該作業車では、掘削作業時においてバケット（６）を所
定の掻込み姿勢に維持するための制御装置（１１）を有
し、この制御装置（１１）は、第１図に示すように、旋
回機台（３）に対するブーム（４）の揺動角を検出する
第１ポテンショメータ（Ｐｌ）、ブーム（４）に対する
アーム（５）の揺動角を検出する第２ポテンショメータ
（Ｐ２）、アーム（５）に対するバケット（６）の揺動
角を検出する第３ポテンショメータ（Ｐ３）夫々からの
フィードバック信号がＡ／Ｄ変換器（１２）・・を介し
て入力する系、及び、前記操作レバー（１０）　、　（
１０）からの設定信号が入力する県人々を有し、更に、
前記４つの油圧シリンダ（Ｃ＋）、（Ｃｚ）　、（Ｃ３
）　、　（Ｃａ）夫々に対応する電磁弁（Ｖｌ）、（Ｖ
ｌ）、（Ｖ３）、（Ｖ４）　ニ制御信号を出力する系を
有している。

そして、掘削作業時にバケット（６）で土砂の掻込みを
行った後に、スイッチ（１３）をＯＮ操作することで、
第１、第２、第３ポテンショメータ（ｐ＋）　、　（ｐ
ｚ）　、　（Ｐ３）夫々からの信号に基いて第３シリン
ダ（Ｃ３）を作動させ、バケット（６）の開口縁を水平
姿勢に設定する自動制御が起動し、この自動制御はブー
ム（４）、アーム（５）をいずれの方向に作動させても
、バケット（６）の開口縁を水平姿勢に維持するよう動
作する。

尚、この自動制御は、第１、第２、第３ポテンショメー
タ（Ｐ＋）、（ｈ）、（ＰＩ）からの信号に基いて演算
を行うことで、旋回機台（３）に対するバケット（６）
の姿勢を求めると共に、この姿勢を前述のように水平方
向に向わせるよう動作し、この動作はメモリ（１４）　
（記憶手段の一例）にセットされたプログラムに従って
行われ、前記スイッチ（１３）の０ＦＦＩ作により動作
が解除される。更に、このメモリ（１４）には、第１、
第２、第３ポテンショメータ（ＰＩ）、　（Ｐ２）、　
（ＰＩ）の基準値も保持されている。

つまり、ポテンショメータはケーシング（図示せず）に
対する回動軸（図示せず）の回動量を電圧に変換して出
力するよう可変抵抗器型に構成され、その特性は第３図
に示すように路線型である。そして、このように特性が
定まっているポテンショメータを用いる場合には、ブー
ム等の作動対象の両ストロークエンド位置におけるポテ
ンショメータからの出力電圧値を予め把握しておき、こ
のように把握した２種の電圧値と、ブーム等の作動時に
おけるポテンショメータからの電圧値とを演算すること
で、ブーム等の作動量（ポテンショメータの回動輪の回
動操作量）を容易に求めることも可能である。

そして、この制御系では以上のようなポテンショメータ
の性質を利用して、ブーム（４）、アーム（５）、バケ
ット（６）夫々の揺動角を検出するよう構成することで
、ポテンショメークの取付時における調節の手間を省い
ている。

具体的には、第２図（イ）に示すように、ブーム（４）
、アーム（５）、バケット（６）夫々を所定の方向のス
トロークエンドまで揺動させた状態で第１、第２、第３
ポテンショメータ（Ｐ＋）、　（ｐｚ）。

（Ｐ３）夫々からの出力電圧値をメモリ（１４）に保持
した後に、第２図（ロ）に示すように、ブーム（４）、
アーム（５）、バケット（６）夫々を逆方向のストロー
クエンドまで揺動させ、この状態で第１、第２、第３ポ
テンショメータ（ＰＩ）、（Ｐ２）　、（Ｐ３）夫々か
らの出力電圧値をメモリ（１４）に保持するようになっ
ている。

因みに、第３図のグラフでは夫々のストロークエンド（
Ｓｍａに）＋　（Ｓｍｉｎ）に対応するポテンショメー
タからの出力電圧値が（Ｖｍａｘ）　、　（Ｖｍｉｎ）
であり、このポテンショメータで検出される出力電圧が
（Ｖｘ）である場合にポテンショメータの回動軸の実回
動量（Ｓχ）は以下の式 ％式％ によって求められるのである。

〔別実施例〕

本発明は上記実施例以外に例えば、ブーム、アーム、バ
ケット夫々を単独に両ストロークエンドまで作動させ、
この作動の際における両ストロークエンドでのポテンシ
ョメータからの信号値を第１、第２、第３ポテンショメ
ータ毎に保持するよう実施して良く、又、記憶手段はＥ
Ｐ−ＲＯＭ、あるいは、バックアップ型のスタティック
ＲＡＭ等、様々なものを使用でき、又、ポテンショメー
タに非線型の特性のものを用いて実施することも可能で
ある。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るバックホウ装置の実施例を示し、第
１図は制御系のブロック回路図、第２図（イ）Ｉ　（Ｕ
）はブーム、アーム、バケット夫々を両ストロークエン
ドまで揺動させた状態の概略図、第３図はポテンショメ
ータの特性を表すグラフ、第４図は作業車の全体側面図
である。 （３）・・・・・・機台、（４）・旧・・ブーム、（５
）・旧・・アーム、　（６）・・・・・・バケット、（
１４）・・・・・・記憶手段、（Ｐ、）・・・・・・第
１ポテンショメータ、（Ｐ２）・・・・・・第２ポテン
ショメータ、（Ｐ３）・・・用第３ポテンショメータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機台（３）に対してブーム（４）、アーム（５）、バケ
   ット（６）夫々を一連に枢支連結し、ブーム（４）、ア
   ーム（５）、バケット（６）夫々を駆動揺動可能に構成
   して成るバックホウ装置であって、機台（３）に対する
   ブーム（４）の揺動角を検出する第１ポテンショメータ
   （Ｐ＿１）、ブーム（４）に対するアーム（５）の揺動
   角を検出する第２ポテンショメータ（Ｐ＿２）、アーム
   （５）に対するバケット（６）の揺動角を検出する第３
   ポテンショメータ（Ｐ＿３）夫々を設けると共に、ブー
   ム（４）、アーム（５）、バケット（６）夫々を両スト
   ロークエンドまで揺動させた際における前記夫々のポテ
   ンショメータからの２種の出力信号値を制御の基準とし
   て保持する記憶手段（１４）を備えて成るバックホウ装
   置。