JPH1193200A - バックホウの干渉防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バケットの慣性移動用領域を使って、干渉防
止制御を行いながらバケット移動を円滑に行える範囲を
拡大し、作業効率の改善と操作性向上を図る。 【解決手段】 バケット６と運転部１５との接触を回避
する干渉防止装置を備えたバックホウにおいて、バケッ
ト６の前から運転部１５への侵入を回避する前牽制面Ｋ
１と、横から運転部への侵入を回避する横牽制面Ｋ２と
を想定し、横牽制面Ｋ２から運転部側に寄った位置に、
絶対的にバケット侵入を阻止する横阻止面ｋ2 を想定
し、バケット６が運転部１５に近づく横向き移動成分を
持って運転部１５に接近する場合には、前牽制面Ｋ１及
び横牽制面Ｋ２で侵入を阻止し、バケット６が運転部１
５に近づかない横向き移動成分を持って運転部１５に接
近する場合には、横牽制面Ｋ２と横阻止面ｋ2 との間の
領域Ｌ２への前牽制面Ｋ１からの侵入を許容する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はバックホウにおい
て、運転部とバケットとの接触を避ける干渉防止制御に
係り、詳しくは、バケットを停止操作してから完全に停
止する迄の慣性移動領域を、条件によってはバケットの
移動経路として使えるようにして、掘削作業装置の操作
性や能率を向上させる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平８‐７４２９５号公報に示された
もののように、ブームが横側方に腰折れ変位できるバッ
クホウでは、運転部とバケットとの接触を避ける為に、
運転部から前方、右側方、及び上方に所定距離だけ離れ
た牽制面を想定し、バケットが運転部に向けて接近移動
しているときにその牽制面に差し掛かると、それ以上運
転部に近づかないようにバケットの動きを停止させる干
渉防止制御を行うようにしていた。前記公報では、その
図３に示されたＡ１，Ａ３等で牽制面を構成しており、
その牽制面は、掘削作業装置の慣性による停止遅れを考
慮して、幾分運転部との間隔が広い目となるように設定
してある。

【０００３】つまり、図６に示すように、バケット６が
運転部１５に近づいても良い限界の面、換言すれば、そ
こから運転部への移動を絶対に阻止する前及び横の阻止
面としてｋ1,ｋ2 とすれば、その阻止面ｋ1,ｋ2 は、牽
制面Ｋ１，Ｋ２から若干運転部に寄った箇所に存在する
ことになり、Ｋ１とｋ1 との間隔がバケットの前慣性移
動用領域Ｌ１に、かつ、Ｋ２，ｋ2 との間隔がバケット
の横慣性移動用領域Ｌ２に相当する。従って、干渉防止
制御が作動したときのバケットの完全停止位置は、実際
には前又は横慣性移動用領域Ｌ１，Ｌ２に存在してい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】バックホウにおける掘
削作業では、土砂を掬って旋回し、トラック荷台や別の
箇所に土砂を降ろすといった使い方が多く、そのときに
作業性に優れた迅速なバケット移動を行うには、土砂を
掬ったバケットを、複合操作によって運転部前方から運
転部右横に斜め移動させるように操作して、掘削作業装
置を掘削姿勢から旋回姿勢に移行させるのが良い。つま
り、図６に示す一点破線の矢印のように、運転部の正面
より運転部の横側方に移動させる際に、前牽制面Ｋ１と
横牽制面Ｋ２とが交差するコーナー部分を掠めるように
バケット６を移動させることが、迅速な移動を行えるこ
とになる。

【０００５】しかしながら、そのときに、図６の実線の
矢印のように運転部１５に近づき過ぎたラインを通り、
バケット６の基準部分が前牽制面Ｋ１に差し掛かると、
その時点でバケットが停止することになる。この場合に
は、一旦手動操作でアームを排土側に逃がし操作するこ
とになり、バケットの円滑な移動が行えない。つまり、
従来では、バケットが運転部から横方向には離れていく
成分を持って移動する場合であっても、前牽制面Ｋ１を
越えて運転部が位置する領域内にバケットの基準部分が
差し掛かる場合には、バケットの作動を停止させていた
のである。

【０００６】本発明の目的は、阻止面と牽制面との間の
慣性移動用領域を上手く使うことにより、運転部とバケ
ットとの干渉を防止する制御を行いながら、バケットの
移動を円滑に行える範囲を拡大し、作業効率の改善と操
作性向上を図る点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

〔構成〕第１発明は、バケットの位置を検出する位置セ
ンサを備え、この位置センサの検出に基づいてバケット
の作動を制御する制御手段を設け、運転部から所定距離
だけ離れた空間位置に、バケットの前方からの運転部へ
の入り込みを阻止する前牽制面と、バケットの横側方か
らの運転部への入り込みを阻止する横牽制面とを想定す
るとともに、横牽制面から運転部側に寄った位置に、バ
ケットの横側方からの運転部への入り込みを絶対阻止す
る横阻止面を想定し、制御手段によって、バケットが運
転部に近づく方向の横向き移動成分を持って運転部に向
って接近してくる場合には、前牽制面及び横牽制面で入
り込みを阻止するとともに、バケットが運転部に近づか
ない方向の横向き移動成分を持って運転部に向って接近
してくる場合には、横牽制面と横阻止面との間に形成さ
れる領域への前牽制面からの入り込みを許容するように
構成したことを特徴とする。

【０００８】第２発明は、第１発明において、バケット
が運転部に近づかない方向の横向き移動成分を持って前
牽制面から運転部側に入り込んだ侵入状態では、バケッ
トの運転部から遠ざかる方向への横移動は許容し、運転
部に近づく方向への横移動は阻止するように構成してあ
ることを特徴とする。

【０００９】第３発明は、第２発明において、バケット
を横移動させる横移動シリンダの制御弁をパイロット圧
で切換えるよう構成し、バケットを運転部に向けて横移
動させる側のパイロット圧を検出する圧検出手段を設
け、この圧検出手段が圧を検出しているときには、侵入
状態における運転部に近づく方向への横移動が阻止され
るように、圧検出手段をパイロット操作系に連係してあ
ることを特徴とする。

【００１０】〔作用〕請求項１の構成は、バケットの慣
性による停止遅れのための牽制面と阻止面との間の慣性
移動用領域は、要するに運転部との干渉が生じない所で
あるから、その慣性移動用領域をバケットの移動方向に
よっては使えるようにして、実質的に移動可能領域を拡
げようする考えである。

【００１１】すなわち、図６、図１３を参照して説明す
れば、バケット６が運転部１５に近づく方向の横向き移
動成分を持って運転部１５に向って接近してくる場合に
は、前牽制面Ｋ１及び横牽制面Ｋ２で入り込みを阻止す
る（図１３の矢印ｃ，ｅの場合）。そして、バケット６
が運転部１５に近づかない方向の横向き移動成分を持っ
て運転部１５に向って接近してくる場合には、横牽制面
Ｋ２と横阻止面ｋ2 との間に形成される領域、すなわ
ち、横慣性移動用領域Ｌ２への前牽制面Ｋ１からの入り
込みを許容する（図１３のａ，ｂの場合）。

【００１２】前者の場合は、慣性による停止遅れを考慮
すべきバケットの動きであり、牽制面本来の機能を発揮
させるものである。これに対して、後者の場合は、バケ
ットが運転部から横に逃げる方向に移動するものである
から、そのときにはバケット６が横阻止面ｋ2 よりも運
転部１５側には寄らないことになり、従って、その条件
のときに限り、横慣性移動用領域Ｌ２への侵入を許容す
るのである。故に、図１３の矢印ａに示すように、バケ
ット６が前及び横牽制面Ｋ１，Ｋ２を掠めるように移動
させるときに、誤って、前牽制面Ｋ１に突入させてしま
っても、その前牽制面Ｋ１での突入部分が横方向の慣性
移動用領域Ｌ２のときには、そのままバケット６の斜め
移動が続行されるようになり、一旦停止することなく掘
削作業装置を動かし続けられるのである。

【００１３】但し、運転部１５に近づかない方向の横向
き移動成分を持ってバケット６が移動しても、図１３の
矢印ｄに示すように、横慣性移動用領域Ｌ２よりも運転
部１５に横方向で寄った箇所で前牽制面Ｋ１に突入した
場合は、従来通りバケット６は停止する。

【００１４】請求項２の構成によれば、バケットが運転
部に近づかない方向の横向き移動成分を持って前牽制面
から運転部側に入り込んだ侵入状態では、バケットの運
転部から遠ざかる方向への横移動は許容し、運転部に近
づく方向への横移動は阻止するものである。つまり、図
１４に示すように、横慣性移動用領域Ｌ２に侵入した後
に、運転部１５から横に遠ざかることになる矢印イ方
向、及び運転部１５との横方向距離が変わらない矢印ロ
方向にバケット６を動かすのは可能であるが、運転部１
５に近づくことになる矢印ハ方向に動かすのは阻止する
のである。

【００１５】つまり、運転部との干渉の生じない横慣性
移動用領域内であっても、そこからさらに運転部に近づ
くのを許すと、もはや、慣性による停止遅れをその慣性
移動用領域でカバーできないおそれがあるからであり、
そのおそれのない遠ざかる方向の移動は許容することに
より、運転部との干渉が生じないようにしながら掘削作
業装置の移動操作に融通が効くようになり、動かし続け
られる範囲をさらに拡大することが可能になる。

【００１６】又、慣性移動用領域においてバケットが運
転部に近づく動きを阻止するためには、バケットを運転
部に近づける操作指令が出されたか否かを検出すること
が必要であるから、請求項３の構成によれば、バケット
を運転部に向けて横移動させる側のパイロット圧を検出
する圧検出手段を設けてその判断を行わせるものであ
る。すなわち、バケットが慣性移動用領域内に存在する
侵入状態において、圧検出手段がパイロット圧を検出す
れば、直ちに制御弁にパイロット圧が行かないようにす
る等により、圧検出手段をパイロット操作系に連係する
のである。

【００１７】〔効果〕請求項１〜３のいずれに記載の干
渉防止装置でも、（い）横方向の慣性移動用領域を有効
利用することにより、運転部正面より横側方にバケット
を移動させる場合に、その移動経路の領域を増やすこと
ができ、かつ、より短い経路を辿って移動させることも
可能になるとともに、運転部に近接した部分での掘削作
業や、運転部の横側部に近接させた格納を行うことも可
能になり、掘削作業装置の作業効率や操作性をより改善
することができた。

【００１８】請求項２に記載の干渉防止装置では、
（ろ）横方向の慣性移動用領域における掘削作業装置の
動かし続けられる範囲をさらに拡大でき、上記（い）の
効果を強化できる利点がある。

【００１９】請求項３に記載の干渉防止装置では、制御
弁のパイロット操作構造を利用することにより、バケッ
トを運転部に横移動させるためのパイロット圧検出とい
う、比較的簡単な手段でもって上記（ろ）の効果が得ら
れるようになった。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１はバックホウの全体側面を示
しており、ゴムクローラ型式の走行装置１に旋回台２が
支持され、旋回台２の前部にバックホウ装置３が備えら
れている。バックホウ装置３は、油圧シリンダ１１によ
り上下に揺動操作されるブーム４、油圧シリンダ１２に
より前後に揺動操作されるアーム５、及び油圧シリンダ
１３により揺動操作されるバケット６を備えて構成され
ている。

【００２１】バックホウ装置３のブーム４は、上下に揺
動操作される第１ブーム部分４ａ、第１ブーム部分４ａ
の前端の軸芯Ｐ１周りに揺動自在に連結された第２ブー
ム部分４ｂ、第２ブーム部分４ｂの前端の軸芯Ｐ２周り
に揺動自在に連結された支持ブラケット４ｃで構成され
ており、支持ブラケット４ｃにアーム５が連結されてい
る。第１ブーム部分４ａと支持ブラケット４ｃとに亘
り、連係リンク８が架設されて平行四連リンクが構成さ
れており、油圧シリンダ７により第２ブーム部分４ｂを
揺動操作することによって、アーム５及びバケット６を
平行に左右移動させる、いわゆるオフセット作動をさせ
る。

【００２２】図１及び図５に示すように旋回台２におい
て、右側にバックホウ装置３が配置され、左側に運転席
１４や右及び左操作レバー９，１０等で構成された運転
部１５が配置されている。旋回台２の左右中央におい
て、バックホウ装置３と運転部１５とを仕切る窓付きの
縦仕切り板１６が設けられており、縦仕切り板１６の上
端に旋回台２の外側に沿った上仕切り板１７が固定され
ている。

【００２３】次に油圧回路構造、バックホウ装置３及び
旋回台２等の操作構造について説明する。図２に示すよ
うに、第１ブーム部分４ａ（ブーム４）の油圧シリンダ
１１の制御弁２１、アーム５の油圧シリンダ１２の制御
弁２２、バケット６の油圧シリンダ１３の制御弁２３、
旋回台２の旋回モータ１８の制御弁２４、第２ブーム部
分４ｂの油圧シリンダ７の制御弁２５、右の走行装置１
の制御弁２６、左の走行装置１の制御弁２７、サービス
ポート（図示せず）の制御弁２８、並びに図１に示すド
ーザ１９を昇降操作する油圧シリンダ５１の制御弁２９
が備えられており、ポンプ２０からの作動油が制御弁２
１〜２９に供給されている。

【００２４】第１ブーム部分４ａの制御弁２１、アーム
５の制御弁２２、バケット６の制御弁２３、旋回台２の
制御弁２４及び第２ブーム部分４ｂの制御弁２５は、パ
イロット圧によるパイロット操作式で中立復帰型であ
る。右及び左の走行装置１の制御弁２６，２７、サービ
スポートの制御弁２８、ドーザ１９の制御弁２９は、操
作レバー（図示せず）により操作される機械操作式で中
立復帰型である。

【００２５】図３に示すように右操作レバー９は前後左
右に操作自在に構成されており、右操作レバー９の後操
作によりパイロット圧を発生するパイロット弁３１ａ、
及び右操作レバー９の前操作によりパイロット圧を発生
するパイロット弁３１ｂ、右操作レバー９の右操作によ
りパイロット圧を発生するパイロット弁３３ａ、及び右
操作レバー９の左操作によりパイロット圧を発生するパ
イロット弁３３ｂが備えられている。

【００２６】左操作レバー１０も同様に前後左右に操作
自在に構成されており、左操作レバー１０の後操作によ
りパイロット圧を発生するパイロット弁３２ａ、及び左
操作レバー１０の前操作によりパイロット圧を発生する
パイロット弁３２ｂ、左操作レバー１０の右操作により
パイロット圧を発生するパイロット弁３４ａ、及び左操
作レバー１０の左操作によりパイロット圧を発生するパ
イロット弁３４ｂが備えられている。

【００２７】図３に示すように左右に踏み操作自在な操
作ペダル３９が備えられており、操作ペダル３９の左踏
み操作によりパイロット圧を発生するパイロット弁３５
ａ、及び操作ペダル３９の右踏み操作によりパイロット
圧を発生するパイロット弁３５ｂが備えられている。パ
イロット弁３１ａ〜３５ｂにパイロット圧を供給するパ
イロットポンプ３０が備えられている。

【００２８】図２及び図３に示すように、右操作レバー
９のパイロット弁３１ａ，３１ｂと第１ブーム部分４ａ
の制御弁２１、右操作レバー９のパイロット弁３３ａ，
３３ｂとバケット６の制御弁２３とが、パイロット油路
を介して接続されており、左操作レバー１０のパイロッ
ト弁３２ａ，３２ｂとアーム５の制御弁２２、左操作レ
バー１０のパイロット弁３４ａ，３４ｂと旋回台２の制
御弁２４とが、パイロット油路を介して接続されてい
る。操作ペダル３９のパイロット弁３５ａ，３５ｂと第
２ブーム部分４ｂの制御弁２５とが、パイロット油路を
介して接続されている。

【００２９】以上の構造により右操作レバー９を後操作
するとパイロット弁３１ａからのパイロット圧により、
制御弁２１が第１ブーム部分４ａの上昇側（油圧シリン
ダ１１の伸長側）に操作され、右操作レバー９を前操作
するとパイロット弁３１ｂからのパイロット圧により、
制御弁２１が第１ブーム部分４ａの下降側（油圧シリン
ダ１１の収縮側）に操作される。右操作レバー９を右操
作するとパイロット弁３３ａからのパイロット圧によ
り、制御弁２３がバケット６の排土側（油圧シリンダ１
３の収縮側）に操作され、右操作レバー９を左操作する
とパイロット弁３３ｂからのパイロット圧により、制御
弁２３がバケット６の掻き込み側（油圧シリンダ１３の
伸長側）に操作される。

【００３０】左操作レバー１０を後操作するとパイロッ
ト弁３２ａからのパイロット圧により、制御弁２２がア
ーム５の掻き込み側（油圧シリンダ１２の伸長側）に操
作され、左操作レバー１０を前操作するとパイロット弁
３２ｂからのパイロット圧により、制御弁２２がアーム
５の排土側（油圧シリンダ１２の収縮側）に操作され
る。左操作レバー１０を右操作するとパイロット弁３４
ａからのパイロット圧により、制御弁２４が旋回台２の
右旋回側に操作され、左操作レバー１０を左操作する
と、パイロット弁３４ｂからのパイロット圧により、制
御弁２４が旋回台２の左旋回側に操作される。

【００３１】操作ペダル３９を左踏み操作するとパイロ
ット弁３５ａからのパイロット圧により、第２ブーム部
分４ｂの制御弁２５が左揺動側（油圧シリンダ７の伸長
側）に操作され、操作ペダル３９を右踏み操作するとパ
イロット弁３５ｂからのパイロット圧により、第２ブー
ム部分４ｂの制御弁２５が右揺動側（油圧シリンダ７の
収縮側）に操作される。

【００３２】右及び左操作レバー９，１０、操作ペダル
３９を中立位置から大きく操作する程、パイロット弁３
１ａ〜３５ｂのパイロット圧が大きくなるように構成さ
れている。これにより、右及び左操作レバー９，１０、
操作ペダル３９を中立位置から大きく操作する程、パイ
ロット弁３１ａ〜３５ｂのパイロット圧が大となり、制
御弁２１〜２５が流量大側に操作される。つまり、右及
び左操作レバー９，１０、操作ペダル３９を大きく操作
する程、油圧シリンダ７，１１，１２，１３及び旋回モ
ータ１８が高速で作動する。

【００３３】次に、旋回台２に対して設定される前牽制
面Ａ１、横第１牽制面Ａ２、横第２牽制面Ａ３等につい
て説明する。図４及び図５に示すように、縦仕切り板１
６の前縁部及び上仕切り板１７の前縁部より前方に所定
距離だけ離れた前牽制面Ａ１、及び縦仕切り板１６の横
側部から右方に所定距離だけ離れた横第１牽制面Ａ２と
さらに外方に横第２牽制面Ａ３とが想定されて、制御手
段としての制御装置４０（図３参照）に設定されてい
る。ここに、縦仕切り板１６及び上仕切り板１７を外部
フレームと称し、運転部１５としての外部フレームとバ
ケット６との干渉防止を行うものである。尚、外部フレ
ームやキャビンのない構造のものでは、運転部としての
空間領域を仮想して設定するものとする。

【００３４】この場合、バケット６をアーム５の先端に
連結しているバケットピン６ａが、前牽制面Ａ１に位置
する状態において、バケット６を最も運転部１５側に近
づくように揺動操作しても、縦仕切り板１６の前縁部及
び上仕切り板１７の前縁部から所定距離だけ離れた軌跡
Ｃ１に、バケット６の先端が位置するように前牽制面Ａ
１が設定されている。バケットピン６ａが横第１牽制面
Ａ２に位置する状態において、バケット６の左横側面が
縦仕切り板１６から所定距離だけ離れた軌跡Ｃ２に位置
するように、横第１牽制面Ａ２が設定されている。

【００３５】前及び横第１牽制面Ａ１，Ａ２から所定距
離だけ前方又は右方に離れた面が設定され、この空間の
面と前及び横第１牽制面Ａ１，Ａ２との間が、前牽制領
域Ｂ１及び横第１牽制領域Ｂ２として制御装置４０に設
定されている。横牽制領域Ｂ２の外側面を横第２牽制面
Ａ３とする。そして、横第２牽制面Ａ３より更に外側に
横第３牽制面が設けてあり、横第２牽制面Ａ３と横第３
牽制面との間に横第２牽制領域Ｂ３が設けてある。

【００３６】以上のような前及び横第１，第２牽制面Ａ
１，Ａ２，Ａ３、前及び横牽制領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は
旋回台２に対して設定されているものであり、旋回台２
が旋回するのに伴い、旋回台２と一緒に移動していくも
のである。尚、ここで言う前牽制面Ａ１、横第１牽制面
Ａ２、横第２牽制面Ａ３、及び横第１牽制領域Ｂ２が、
夫々図６、図１３、及び図１４に示す前阻止面ｋ1 、横
阻止面ｋ2 、横牽制面Ｋ２、及び横方向の慣性移動用領
域Ｌ２にこの記載順で相当するものである。

【００３７】図１及び図４に示すように、旋回台２と第
１ブーム部分４ａとの連結部に、旋回台２に対する第１
ブーム部分４ａの上下角度を検出する角度センサ３６が
備えられ、第１及び第２ブーム部分４ａ，４ｂの連結部
に、第１ブーム部分４ａに対する第２ブーム部分４ｂの
左右角度を検出する角度センサ３７が備えられている。
支持ブラケット４ｃ及びアーム５の連結部に、第２ブー
ム部分４ｂに対するアーム５の前後角度を検出する角度
センサ３８が備えられている。ここに、角度センサ３
６，３７，３８を位置センサと称する。

【００３８】以上のような角度センサ３６，３７，３８
の検出値が制御装置４０に入力されており、後述するよ
うに角度センサ３６，３７，３８の検出値に基づいて、
前及び横第１，第２牽制面Ａ１，Ａ２，Ａ３、前及び横
牽制領域Ｂ１，Ｂ２に対するバケットピン６ａの位置
が、制御装置４０において検出される。

【００３９】図３に示すように、右操作レバー９のパイ
ロット弁３１ａと第１ブーム部分４ａの制御弁２１とを
接続するパイロット油路（第１ブーム部分４ａの制御弁
２１を上昇側に操作するパイロット油路）、左操作レバ
ー１０のパイロット弁３２ａとアーム５の制御弁２２と
を接続するパイロット油路（アーム５の制御弁２２を掻
き込み側に操作するパイロット油路）、並びに操作ペダ
ル３９のパイロット弁３５ａと第２ブーム部分４ｂの制
御弁２５とを接続するパイロット油路（第２ブーム部分
４ｂの制御弁２５を左揺動側に操作するパイロット油
路）の各々に、電磁操作式の圧力制御弁４１，４２，４
３が備えられている。

【００４０】従って、圧力制御弁４１，４２，４３によ
りパイロット圧を減圧操作して（最高圧は右及び左操作
レバー９，１０、操作ペダル３９で設定されている
値）、右及び左操作レバー９，１０、操作ペダル３９の
操作位置に関係なく、第１ブーム部分４ａの制御弁２１
の上昇側の開度、アーム５の制御弁２２の掻き込み側の
開度、第２ブーム部分４ｂの制御弁２５の左揺動側の開
度を任意に変更できる。圧力制御弁４１，４２，４３に
よりパイロット圧を零に設定することによって、右及び
左操作レバー９，１０、操作ペダル３９の操作位置に関
係なく、第１ブーム部分４ａの油圧シリンダ１１、アー
ム５の油圧シリンダ１２、第２ブーム部分４ｂの油圧シ
リンダ７を停止させることができる。

【００４１】次に、バックホウ装置３に対する牽制領域
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３との関係について説明する。この場合
にバケット６の位置がどの位置にあるかが問題になる
が、バケット６の基準位置としてバケットピン６ａを採
用して、制御を行う。図８に示すように、制御装置４０
において角度センサ３６，３７，３８の検出値による第
１ブーム部分４ａの上下角度、第２ブーム部分４ｂの左
右角度及びアーム５の前後角度と、第１ブーム部分４
ａ、第２ブーム部分４ｂ及びアーム５の各長さとによ
り、バケットピン６ａの位置が常時検出されている。

【００４２】従って、その検出結果に基づいて、バケッ
トピン６ａの位置がどの領域にあるかいなかを判断し
て、前牽制領域Ｂ１にある場合と横牽制領域Ｂ２，Ｂ３
にある場合と両牽制領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３よりも外側に
位置する他の領域にある場合との夫々の場合に対応した
制御、つまり、前牽制領域Ｂ１にある場合の前牽制制
御、横牽制領域Ｂ２，Ｂ３にある場合の横牽制制御、他
の領域にある場合の通常制御を行うようにしてある（Ｓ
１００〜Ｓ１０３）。

【００４３】図６に示すように、通常制御においては、
前記した左右操作レバー１０，９と操作ペダル３９への
操作に基づいて、第１ブーム部分４ａの上下動指令があ
る場合はブームの上下動を行い、アーム５の前後動つま
り排土側と掻込み側への動作指令があるとアーム５の前
後動作を行わせ、第２ブーム部分４ｂを左右揺動させる
操作指令があると第２ブーム部分４ｂとアーム５とを一
体で左右揺動させる、いわゆるオフセット作動を行わせ
る（Ｓ２０１〜Ｓ２０６）。

【００４４】ここでの制御は第１ブーム部分４ａ等の移
動速度は減速しない状態に設定する。上記した通常制御
を行っている状態でバケットピン６ａの位置が横牽制領
域Ｂ２の横第２牽制面Ａ３に至った場合には、ブームつ
まり第２ブーム部分４ｂに対して左揺動指令がある場合
には、左側への揺動操作を停止する（Ｓ２０７〜Ｓ２０
９）。つまり、左揺動指令があるということは、バケッ
ト６が少なくとも運転部１５に侵入してくる場合である
ので、この場合においては、バケット６の慣性を考慮し
て、外側の横第２牽制面Ａ３で停止操作を行うようにし
てある。したがって、右側への揺動指令によって、運転
部１５より遠ざかる方向に移動する場合には、通常の制
御を行う。

【００４５】前牽制制御について説明する。まず、バッ
クホウ装置３に動作指令が出た場合の操作について説明
する。つまり、ブーム４に対して上下動指令が出た場合
には、次のような制御を行う。図１０に示す前牽制領域
Ｂ１に入り込んだ場合、右操作レバー９を後操作して第
１ブーム部分４ａを上昇操作すると、バケットピン６ａ
が前牽制面Ａ１に達する前の場合の取扱いについて次の
ように行う。

【００４６】この場合の具体的操作形態は、図３に示す
圧力制御弁４１によりパイロット弁３１ａのパイロット
圧が減圧操作されて、右操作レバー９の後操作の操作位
置に関係なく、第１ブーム部分４ａの上昇速度（油圧シ
リンダ１１の伸長速度）が減速操作されるのであり、バ
ケットピン６ａが前牽制面Ａ１に接近するほど、第１ブ
ーム部分４ａの上昇速度（油圧シリンダ１１の伸長速
度）が大きく減速操作される（Ｓ３０１，３０２，３０
５）。バケットピン６ａが前牽制面Ａ１に達した場合に
ついては（Ｓ３０３，３０４）、後述する。

【００４７】逆に右操作レバー９を前操作して第１ブー
ム部分４ａを下降操作すると、バケットピン６ａが前牽
制面Ａ１から離間する状態となるので、バケットピン６
ａが前牽制面Ａ１及び前牽制領域Ｂ１に位置していて
も、これに関係なく右操作レバー９の前操作の操作位置
に対応する速度で、第１ブーム部分４ａが下降操作され
る（Ｓ３０６）（図３に示すように右操作レバー９のパ
イロット弁３１ｂのパイロット油路には、圧力制御弁４
１が設けられていない点による）。

【００４８】前牽制領域Ｂ１において、ブーム４に対し
て上下動指令が出た場合には、次のような制御を行う。
バケットピン６ａが前牽制領域Ｂ１に入り込んだ状態に
おいて（Ｓ３０７）、左操作レバー１０を後操作してア
ーム５を掻き込み操作すると、バケットピン６ａが前牽
制面Ａ１に接近する状態となる（Ｓ３０８）。

【００４９】この状態において図３に示す圧力制御弁４
２によりパイロット弁３２ａのパイロット圧が減圧操作
され、左操作レバー１０の後操作の操作位置に関係な
く、アーム５の掻き込み速度（油圧シリンダ１２の伸長
速度）が減速操作されるのであり、バケットピン６ａが
前牽制面Ａ１に接近するほど、アーム５の掻き込み速度
（油圧シリンダ１２の伸長速度）が大きく減速操作され
る（Ｓ３０８，３１０）。バケットピン６ａが前牽制面
Ａ１に達すると（Ｓ３０８）、図３に示す圧力制御弁４
２によりパイロット弁３２ａのパイロット圧が零に設定
されて、左操作レバー１０の後操作の操作位置に関係な
く制御弁２２が中立位置に操作され、アーム５（油圧シ
リンダ１２）が停止する（Ｓ３０９）。

【００５０】逆に、左操作レバー１０を前操作してアー
ム５を排土側に操作すると（Ｓ３０７）、バケットピン
６ａが前牽制面Ａ１から離間する状態となるので、バケ
ットピン６ａが前牽制面Ａ１及び前牽制領域Ｂ１に位置
していても、これに関係なく左操作レバー１０の前操作
の操作位置に対応する速度で、アーム５が排土側に操作
される（Ｓ３１１）（図３に示すように左操作レバー１
０のパイロット弁３２ｂのパイロット油路には、圧力制
御弁４２が設けられていない点による）。

【００５１】バケットピン６ａが前牽制領域Ｂ１に入り
込んだ状態において、操作ペダル３９を踏み操作して第
２ブーム部分４ｂを揺動操作して、バケットピン６ａが
前牽制面Ａ１に接近する状態となる（Ｓ３１５）。この
状態において、図３に示す圧力制御弁４３によりパイロ
ット弁３５ａのパイロット圧が減圧操作されて、操作ペ
ダル３９の左踏み操作の操作位置に関係なく、第２ブー
ム部分４ａの左揺動速度（油圧シリンダ７の伸長速度）
が減速操作されるのであり、バケットピン６ａが前牽制
面Ａ１に接近するほど、第２ブーム部分４ａの左揺動速
度（油圧シリンダ７の伸長速度）が大きく減速操作され
る（Ｓ３１７）。バケットピン６ａが前牽制面Ａ１に達
すると（Ｓ３１３）、図３に示す圧力制御弁４３により
パイロット弁３５ａのパイロット圧が零に設定されて、
操作ペダル３９の左踏み操作の操作位置に関係なく制御
弁２５が中立位置に操作され、第２ブーム部分４ｂ（油
圧シリンダ７）が停止する（Ｓ３１４）。

【００５２】逆に操作ペダル３９を踏み操作して第２ブ
ーム部分４ｂを反対側に向けて揺動操作すると（Ｓ３１
５）、バケットピン６ａが前牽制面Ａ１から離間する状
態となるので、バケットピン６ａが前牽制面Ａ１及び前
牽制領域Ｂ１に位置していても、これに関係なく操作ペ
ダル３９の踏み操作の操作位置に対応する速度で、第２
ブーム部分４ｂが揺動操作される（Ｓ３１６）（図３に
示すように操作ペダル３９のパイロット弁３５ｂのパイ
ロット油路には、圧力制御弁４３が設けられていない点
による）。

【００５３】次に、第１ブーム部分４ａの上昇操作によ
りバケットピン６ａが前牽制面Ａ１に達した場合（Ｓ３
０２）、及びアーム５の掻き込み操作によりバケットピ
ン６ａが前牽制面Ａ１に達した場合について説明する。

【００５４】図３に示すように、圧力制御弁４１（右操
作レバー９のパイロット弁３１ａ）と制御弁２１との間
のパイロット油路に、電磁操作式の切換弁４４が備えら
れている。切換弁４４は第１位置４４ａ及び第２位置４
４ｂを備えており、第１位置４４ａにおいて、パイロッ
ト弁３１ａのパイロット圧が制御弁２１にのみ供給さ
れ、第２位置４４ｂにおいてパイロット弁３１ａのパイ
ロット圧が制御弁２１、及びパイロット油路４５を介し
て左操作レバー１０のパイロット弁３２ｂと制御弁２２
との間のパイロット油路に供給されるように構成されて
おり、通常は第１位置４４ａに操作されている。

【００５５】例えば、右操作レバー９を後操作して第１
ブーム部分４ａの上昇操作を行おうとすると、図３に示
す切換弁４４が第１位置４４ａから第２位置４４ｂに操
作されるのと同時に、圧力制御弁４１によりパイロット
圧が零の状態から少し昇圧操作される。

【００５６】これにより、右操作レバー９のパイロット
弁３１ａのパイロット圧が、第１ブーム部分４ａの制御
弁２１（上昇側）に供給されるのと同時に、アーム５の
制御弁２２（排土側）にも供給される状態となって、第
１ブーム部分４ａが最低速で上昇操作（油圧シリンダ１
１が最低速で伸長）されるのと同時に（Ｓ３０３）、ア
ーム５がゆっくりと排土側（油圧シリンダ１２がゆっく
りと収縮）に操作される（Ｓ３０４）。

【００５７】以上のような操作が行われると、図４に示
すように第１ブーム部分４ａが上昇操作されるのと同時
に、第２ブーム部分４ａとアーム５の間の角度Ｄが少し
ずつ大きくなる状態となって、バケットピン６ａが前牽
制面Ａ１に沿って上昇していく状態となる（角度センサ
３６，３７，３８の検出値等に基づいて、バケットピン
６ａの位置を検出しながら、バケットピン６ａが前牽制
面Ａ１に常に位置するように、圧力制御弁４１によりパ
イロット圧が制御される）。これと同時に右操作レバー
９を左操作して、バケット６を掻き込み操作すると、バ
ケット６を水平に維持することができる。

【００５８】次に、横牽制制御について説明する。この
横牽制制御においては、バケットピン６ａが横第１牽制
領域Ｂ２、及び、横第２牽制領域Ｂ３に位置する場合の
制御形態は殆ど同じであるので、横第１牽制領域Ｂ２に
位置する場合を主として説明して、横第２牽制領域Ｂ３
に位置する場合は異なる点だけを説明する。

【００５９】バケットピン６ａの位置が横第１牽制領域
Ｂ２に位置する状態からの制御について説明する。ま
ず、オフセット操作指令が出ているかいなか、そしてそ
の指令が左揺動を示唆しているかいなかが問題となる
（Ｓ４０１）。操作ペダル３９を左踏み操作して、第２
ブーム部分４ｂを左揺動操作すると、バケットピン６ａ
が横第１牽制面Ａ２に接近する状態となる（Ｓ４０
４）。

【００６０】この状態において、図３に示す圧力制御弁
４３によりパイロット弁３５ａのパイロット圧が減圧操
作されて、操作ペダル３９の左踏み操作の操作位置に関
係なく、第２ブーム部分４ｂの左揺動速度（油圧シリン
ダ７の伸長速度）が減速操作されるのであり（Ｓ４０
４）、バケットピン６ａが横牽制面Ａ２に接近するほ
ど、第２ブーム部分４ｂの左揺動速度（油圧シリンダ７
の伸長速度）が大きく減速操作される。バケットピン６
ａが横第１牽制面Ａ２に達すると、図３に示す圧力制御
弁４３によりパイロット弁３５ａのパイロット圧が零に
設定されて、操作ペダル３９の左踏み操作の操作位置に
関係なく制御弁２５が中立位置に操作され、第２ブーム
部分４ｂ（油圧シリンダ７）が停止する（Ｓ４０３）。

【００６１】逆に、操作ペダル３９を右踏み操作して第
２ブーム部分４ｂを右揺動操作すると、バケットピン６
ａが横第１牽制面Ａ２から離間する状態となるので、バ
ケットピン６ａが横第１牽制面Ａ２及び横第１牽制領域
Ｂ２に位置していても、これに関係なく操作ペダル３９
の右踏み操作の操作位置に対応する速度で、第２ブーム
部分４ｂが右揺動操作される（図３に示すように操作ペ
ダル３９のパイロット弁３５ｂのパイロット油路には、
圧力制御弁４３が設けられていない点による）（Ｓ４０
５）。

【００６２】バケットピン６ａが横第１牽制領域Ｂ２に
入り込んだ状態において、第１ブーム部分４ａを上昇及
び下降操作しても、アーム５を掻き込み側及び排土側に
操作しても、バケットピン６ａは横第１牽制面Ａ２に接
近する状態とはならないので、バケットピン６ａが横第
１牽制領域Ｂ２に入り込んだ状態において、第１ブーム
部分４ａの上昇及び下降操作、アーム５の掻き込み側及
び排土側への操作は自由に行うことができる（Ｓ４０６
〜Ｓ４０９）。バケットピン６ａが横第２牽制領域Ｂ３
に位置する場合には、ステップＳ４０２で示した判断対
象である横第１牽制面Ａ２を横第２牽制面Ａ３に切り換
えるだけで、他のステップで示す制御はそのまま使え
る。

【００６３】〔別実施形態〕 （１） 上記実施形態においては、横牽制制御におい
て、バケットピン６ａが横第１牽制領域Ｂ２に位置する
場合に、第２ブーム部分４ｂに対して左揺動指令つまり
オフセット指令が出た場合に、減速作動する（Ｓ４０
４）制御形態を示したが、ステップ４０３で示すように
運転部１５へ近づく左揺動作動は停止させるように制御
しても良い（請求項２の内容）。

【００６４】（２） 前述の発明の実施の形態では図４
及び図５に示すように、バケットピン６ａの位置を基準
として前及び横牽制面Ａ１，Ａ２，Ａ３を設定している
が、バケットピン６ａの位置にも角度センサ（図示せ
ず）を設けて、バケット６の先端の位置に対し前及び横
牽制面Ａ１，Ａ２を設定するように構成しても良い。こ
の場合には、図５に示す軌跡Ｃ１，Ｃ２が前及び横牽制
面に取って代わる。

【００６５】（３） 右及び左操作レバー９，１０、操
作ペダル３９の操作位置をポテンショメータ（図示せ
ず）で電気的に検出し、電磁比例減圧弁型式のパイロッ
ト弁（図示せず）を操作して、パイロット式の制御弁２
１〜２５を操作する型式や、右及び左操作レバー９，１
０、操作ペダル３９の操作位置をポテンショメータ（図
示せず）で電気的に検出し、この検出値に基づいて電磁
比例減圧弁型式の制御弁（図示せず）を操作する型式に
も、本発明は適用できる。さらに、本発明は旋回台２の
右側に運転部１５を配置し、旋回台２の左側にバックホ
ウ装置３のブーム４（第１ブーム部分４ａ）を配置した
バックホウにも適用できる。

【００６６】（４） 図１５に示すように、左揺動側の
パイロット弁３５ａの油路圧を検出する油圧センサ（圧
検出手段の一例）４６を備え、バケットピン６ａが横第
１牽制領域Ｂ２に位置している状態において、油圧セン
サ４６が圧を検出するとオフセットシリンダ７用の圧力
制御弁４３を閉じ操作するように制御装置４０を構成し
ても良い（請求項３の内容）。

【００６７】（５） 前牽制面Ｋ１と前阻止面ｋ1 との
間の前後方向の慣性移動用領域Ｌ１に、図１３の矢印
ｆ，ｇに示すように、運転部１５に近づかない方向の前
後向き移動成分を持ってバケット６が移動してくる場合
は、横牽制面Ｋ２からの侵入を許容するようにしても良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】バックホウの全体側面図

【図２】バックホウ装置の油圧シリンダ及び制御弁等を
示す油圧回路図

【図３】パイロット操作系を示す油圧回路図

【図４】前牽制面及び前牽制領域を示す側面図

【図５】前及び横牽制面、前及び横牽制領域を示す平面
図

【図６】バケットが前方より横牽制領域に入り込む状態
を示す平面図

【図７】バケットが側方より横牽制領域に入り込む状態
を示す平面図

【図８】全体制御フロー図

【図９】通常制御フロー図

【図１０】前牽制面及び前牽制領域における制御の流れ
の前半を示すフロー図

【図１１】前牽制面及び前牽制領域における制御の流れ
の後半を示すフロー図

【図１２】横牽制制御を示すフロー図

【図１３】バケットの前方から牽制面への侵入経路を示
す平面図

【図１４】横慣性移動用領域内におけるバケットの移動
経路を示す平面図

【図１５】油圧センサ付きのパイロット操作系を示す油
圧回路図

【符号の説明】

６ バケット ７ 横移動シリンダ １５ 運転部 ２５ 制御弁 ３６，３７，３８ 位置センサ ４０ 制御手段 ４６ 圧検出手段 Ｋ１ 前牽制面 Ｋ２ 横牽制面 Ｌ２ 領域 ｋ2 横阻止面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バケットの位置を検出する位置センサを
   備え、この位置センサの検出に基づいて前記バケットの
   作動を制御する制御手段を設け、運転部から所定距離だ
   け離れた空間位置に、前記バケットの前方からの運転部
   への入り込みを阻止する前牽制面と、前記バケットの横
   側方からの運転部への入り込みを阻止する横牽制面とを
   想定するとともに、前記横牽制面から運転部側に寄った
   位置に、前記バケットの横側方からの運転部への入り込
   みを絶対阻止する横阻止面を想定し、 前記制御手段によって、前記バケットが運転部に近づく
   方向の横向き移動成分を持って運転部に向って接近して
   くる場合には、前記前牽制面及び前記横牽制面で入り込
   みを阻止するとともに、前記バケットが運転部に近づか
   ない方向の横向き移動成分を持って運転部に向って接近
   してくる場合には、前記横牽制面と前記横阻止面との間
   に形成される領域への前記前牽制面からの入り込みを許
   容するように構成してあるバックホウの干渉防止装置。
2. 【請求項２】 前記バケットが運転部に近づかない方向
   の横向き移動成分を持って前記前牽制面から運転部側に
   入り込んだ侵入状態では、前記バケットの運転部から遠
   ざかる方向への横移動は許容し、運転部に近づく方向へ
   の横移動は阻止するように構成してある請求項１に記載
   のバックホウの干渉防止装置。
3. 【請求項３】 前記バケットを横移動させる横移動シリ
   ンダの制御弁をパイロット圧で切換えるように構成し、
   前記バケットを運転部に向けて横移動させる側のパイロ
   ット圧を検出する圧検出手段を設け、この圧検出手段が
   圧を検出しているときには、前記侵入状態における運転
   部に近づく方向への横移動が阻止されるように、前記圧
   検出手段をパイロット操作系に連係してある請求項２に
   記載のバックホウの干渉防止装置。