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JP6026143B2 - 旋回作業機 - Google Patents

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Description

本発明は、バックホー等の旋回作業機に関する。
従来、バックホー等の旋回作業機の技術は公知となっている(例えば、特許文献1)。特許文献1に記載のバックホーは、運転席の左側に、アームの回動及び上部旋回体の旋回を行うための第一作業レバーを配置して、運転席の右側に、ブーム及びバケットの回動を行うための第二作業レバーを配置して、前記第二作業レバーの後側に、ブレードを操作するためのブレード操作レバーを配置していた。
しかし、オペレータが左手で前記第一作業レバーを把持すると共に、右手で前記第二作業レバーを把持して作業を行っている場合で、ブレードを操作する必要が生じたとき、例えば、傾斜地等で両手で作業レバー(前記第一作業レバー及び第二作業レバー)を把持して作業を行っている場合で、ブレードを操作してバックホーの姿勢を安定させるとき(ブレードによりバックホーを支えるとき)、オペレータは、前記第二作業レバーから右手を離して、前記ブレード操作レバーに持ち替える動作を行う必要があった。これにより、オペレータは傾斜地等でバックホーの姿勢に不安定感を感じている状態でレバーの持ち替え動作を行うことになり、作業を安定して行うことが困難となる場合があった。
特開2011−116253号公報
本発明は、オペレータが傾斜地等で作業を行う場合であっても、作業を安定して行うことが可能な旋回作業機を提供する。
請求項1においては、自走可能なクローラ式走行装置と、前記クローラ式走行装置に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられる作業装置と、前記クローラ式走行装置に取り付けられるブレードとを備えた旋回作業機において、前記上部旋回体に運転席を設け、前記運転席の一側には、作業装置を構成するアームの回動、及び上部旋回体のクローラ式走行装置に対する旋回を行う第一作業レバーを配置し、前記運転席の他側には、作業装置を構成するブーム及びバケットの回動を行う第二作業レバーを配置し、前記第二作業レバーの後方の位置に、前記ブレードを操作するブレード操作レバーを設けると共に、前記第二作業レバーに、前記ブレード操作レバーと同様の機能を有するブレード操作スイッチを設け、前記ブレード操作スイッチの操作を有効にして、前記ブレード操作レバーの操作を無効にした状態と、前記ブレード操作スイッチの操作を無効にして、前記ブレード操作レバーの操作を有効にした状態と、に切換可能な切換操作具を備えるものである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
請求項1においては、オペレータが作業レバーを把持している状態で、レバーの持ち替え動作を行うことなく、前記作業レバーに設けられた操作具によりブレードを操作することができるので、オペレータが傾斜地等で作業を行う場合であっても、作業を安定して行うことが可能となる。
オペレータが作業レバーを把持している状態で、レバーの持ち替え動作を行うことなく、前記作業レバーのグリップに設けられた操作具によりブレードを操作することができるので、オペレータが傾斜地等で作業を行う場合であっても、作業を安定して行うことが可能となる。
オペレータが作業状況に応じて、作業レバーに設けられた操作具と、作業レバーとは異なる位置に設けられた操作具と、を使い分けることが可能となる。
また、オペレータが切換操作具により、作業レバーに設けられた操作具の操作と、作業レバーとは異なる位置に設けられた操作具の操作との間に優先順位を設定することができ、オペレータによるブレードの誤操作を防止することが可能となる。
バックホーの側面図。 バックホーの上面図。 運転操作部を示す図。 ブレード操作スイッチを示す図。 各種操作具と各種油圧アクチュエータとの関係を示す図。 運転操作部の変形例を示す図。 (a)バックミラーを後方側から見た図、(b)バックミラーを前方側から見た図。
以下では、旋回作業機(バックホー1)について、図面を参照して説明する。
図1及び図2に示すように、バックホー1は、旋回式の作業機である。バックホー1は、クローラ式走行装置(下部走行体)2と、クローラ式走行装置2の上部中央に配置され、クローラ式走行装置2に左右旋回可能に搭載される機体(上部旋回体)3と、機体3の前部に取り付けられる作業装置4と、クローラ式走行装置2の前後一側に取り付けられる排土装置5と、を備えている。
クローラ式走行装置2は、左右一対に配置されるクローラ形式の走行部6L・6Rと、左右の走行部6L・6Rをそれぞれ駆動させるための油圧アクチュエータ(走行モータ7L・7R)(図5参照)と、を有している。
機体3は、クローラ式走行装置2の上部にて左右旋回可能に支持される旋回フレーム9と、機体3を左右旋回させるための油圧アクチュエータ(旋回モータ8)(図5参照)と、を有している。旋回フレーム9の前部側にはコントロールバルブ10が搭載され、旋回フレーム9の後部側にはエンジン11が搭載され、エンジン11の前上側には、運転操作部12が配置され、運転操作部12はキャビン13によって覆われている。図3及び図4に示すように、運転操作部12には、運転席14と、バックホー1を操作するための各種操作具(走行用レバー15L・15R、作業レバー(第一作業レバー16L及び第二作業レバー16R)、ブレード操作スイッチ17等)と、が配置されている。運転操作部12についての詳細な説明は後述する。
図1及び図2に示すように、作業装置4は、機体3に接続されるブーム18と、ブーム18を上下回動させるための油圧アクチュエータ(ブームシリンダ19)と、ブーム18に接続されるアーム20と、アーム20を上下回動させるための油圧アクチュエータ(アームシリンダ21)と、アーム20に接続されるバケット22と、バケット22を上下回動させるための油圧アクチュエータ(バケットシリンダ23)と、を有している。機体3の前部にはブームブラケット24が支持されており、機体3には、ブームブラケット24を介してブーム18の一端部が回動可能に取り付けられている。ブーム18は中途部で前方に屈曲しており、側面視において略「く」字状に形成されている。ブーム18の他端部にはアーム20が回動可能に取り付けられており、アーム20の先端部には作業用アタッチメントとしてのバケット22が回動可能に取り付けられている。ブームブラケット24と、ブーム18の中途部前面に設けられたブームシリンダブラケット25と、の間にはブームシリンダ19が介装されており、ブーム18の中途部背面に設けられたアームシリンダボトムブラケット26と、アーム20の基端部に設けられたバケットシリンダブラケット27と、の間にはアームシリンダ21が介装されており、バケットシリンダブラケット27と、バケット22に連結されるバケットブラケット28と、の間にはバケットシリンダ23が介装されている。
排土装置5は、クローラ式走行装置2の前後一側に連結されるブレード29と、ブレード29とクローラ式走行装置2との間に介装され、ブレード29を上下回動させるための油圧アクチュエータ(ブレードシリンダ30)と、を有している。
上記した油圧アクチュエータ(走行モータ7L・7R、旋回モータ8、ブームシリンダ19、アームシリンダ21、バケットシリンダ23、及びブレードシリンダ30)は、エンジン11により駆動する油圧ポンプ(不図示)からの油圧により駆動する。前記油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプとの間にはコントロールバルブ10が介装されている。 図5に示すように、コントロールバルブ10は、左走行モータ用方向切換弁31、右走行モータ用方向切換弁32、旋回モータ用方向切換弁33、ブームシリンダ用方向切換弁34、アームシリンダ用方向切換弁35、バケットシリンダ用方向切換弁36、ブレードシリンダ用方向切換弁37等の複数の方向切換弁の集合体を有しており、当該各方向切換弁により前記各油圧アクチュエータ(走行モータ7L・7R、旋回モータ8、ブームシリンダ19、アームシリンダ21、バケットシリンダ23、及びブレードシリンダ30)に対する前記油圧ポンプからの圧油の供給と排出を切り換えることにより、前記各油圧アクチュエータの動作を制御する。なお、コントロールバルブ10の各方向切換弁の操作方式については特に限定されず、運転操作部12に設けられた前記各操作具の変位量に応じた操作パイロット圧を生成しその操作パイロット圧に基づいて当該各方向切換弁を操作する油圧パイロット方式のものであってもよく、当該各操作具の変位量をポテンションメータ等により電気的に検出し、その検出信号に基づいて当該各方向切換弁を操作する電気レバー方式のものであってもよい。
以下では、運転操作部12について説明する。
運転操作部12には、運転席14と、走行用レバー15L・15Rと、作業レバー(第一作業レバー16L及び第二作業レバー16R)と、ブレード操作スイッチ17と、が設けられている。
走行用レバー15L・15Rは、クローラ式走行装置2(走行部6L・6R)を操作するための操作具である。図3に示すように、走行用レバー15L・15Rは、運転席14の前側に配置されており、左右並列に配置されており、左側には、走行用レバー15Lが配置されており、右側には、走行用レバー15Rが配置されている。走行用レバー15L(走行用レバー15R)は、前後に回動可能に支持されている。図5に示すように、走行用レバー15L(走行用レバー15R)が前後に回動されるとき、コントロールバルブ10の左走行モータ用方向切換弁31(右走行モータ用方向切換弁32)により、走行モータ7L(走行モータ7R)の回動が制御されて、これにより、走行部6L(走行部6R)が前進・後退する。走行用レバー15L(走行用レバー15R)が中立位置から前側へ回動されるとき、走行部6L(走行部6R)が走行用レバー15L(走行用レバー15R)の前側への回動量に比例した速さで前進する。これに対し、走行用レバー15L(走行用レバー15R)が中立位置から後側へ回動されるとき、走行部6L(走行部6R)が走行用レバー15L(走行用レバー15R)の後側への回動量に比例した速さで後退する。
前記作業レバーは、複数関節のアーム部材で構成された作業装置4を操作するための操作具である。前記作業レバーは、第一作業レバー16Lと、第二作業レバー16Rと、を有している。
第一作業レバー16Lは、アーム20の回動、及び機体3(作業装置4)のクローラ式走行装置2に対する旋回を行うための操作具である。図3に示すように、第一作業レバー16Lは、運転席14の左側に配置されている。第一作業レバー16Lは、前後左右に回動可能に支持されている。
図5に示すように、第一作業レバー16Lが前後に回動されるとき、コントロールバルブ10のアームシリンダ用方向切換弁35により、アームシリンダ21の伸縮が制御されて、これにより、アーム20がブーム18に対して回動する。第一作業レバー16Lが中立位置から前側へ回動されるとき、アームシリンダ21が収縮して、アーム20が、第一作業レバー16Lの前側への回動量に比例した速さで上方回動される(アーム伸ばし)。これに対し、第一作業レバー16Lが中立位置から後側へ回動されるとき、アームシリンダ21が伸長して、アーム20が、第一作業レバー16Lの後側への回動量に比例した速さで下方回動される(アーム曲げ)。
第一作業レバー16Lが左右に回動されるとき、コントロールバルブ10の旋回モータ用方向切換弁33により、旋回モータ8の回動が制御されて、これにより、機体3がクローラ式走行装置2に対して旋回する。第一作業レバー16Lが中立位置から左側へ回動されるとき、機体3が、第一作業レバー16Lの左側への回動量に比例した速さで左方回動される(左旋回)。これに対し、第一作業レバー16Lが中立位置から右側へ回動されるとき、機体3が、第一作業レバー16Lの右側への回動量に比例した速さで右方回動される(右旋回)。
第二作業レバー16Rは、ブーム18及びバケット22の回動を行うための操作具である。図3に示すように、第二作業レバー16Rは、運転席14の右側に配置されている。第二作業レバー16Rは、前後左右に回動可能に支持されている。
図5に示すように、第二作業レバー16Rが前後に回動されるとき、コントロールバルブ10のブームシリンダ用方向切換弁34により、ブームシリンダ19の伸縮が制御されて、これにより、ブーム18が機体3に対して回動する。第二作業レバー16Rが中立位置から前側へ回動されるとき、ブームシリンダ19が収縮して、ブーム18が、第二作業レバー16Rの前側への回動量に比例した速さで下方回動される(ブーム下げ)。これに対し、第二作業レバー16Rが中立位置から後側へ回動されるとき、ブームシリンダ19が伸長して、ブーム18が、第二作業レバー16Rの後側への回動量に比例した速さで上方回動される(ブーム上げ)。
第二作業レバー16Rが左右に回動されるとき、コントロールバルブ10のバケットシリンダ用方向切換弁36により、バケットシリンダ23の伸縮が制御されて、これにより、バケット22がアーム20に対して回動する。第二作業レバー16Rが中立位置から左側へ回動されるとき、バケットシリンダ23が伸長して、バケット22が、第二作業レバー16Rの左側への回動量に比例した速さで上方回動される(バケット掘削)。これに対し、第二作業レバー16Rが中立位置から右側へ回動されるとき、バケットシリンダ23が収縮して、バケット22が、第二作業レバー16Rの右側への回動量に比例した速さで下方回動される(バケット開放)。但し、第一作業レバー16L及び第二作業レバー16Rと、作業装置4の操作及び旋回操作の組み合わせは限定するものではない。
ブレード操作スイッチ(ブレード操作手段)17は、ブレード29を回動操作するための操作具である。図3及び図4に示すように、ブレード操作スイッチ17は、第二作業レバー16Rのグリップ(先端)に設けられており、運転席14に着座しているオペレータが、第二作業レバー16Rを把持している右手の親指で操作可能な位置に配置されている。ブレード操作スイッチ17は、例えば、左右に回動可能なシーソースイッチである。図5に示すように、ブレード操作スイッチ17は、その回動量を検出可能なスイッチ回動量検出手段(不図示)に接続され、前記スイッチ回動量検出手段は制御装置(不図示)を介してブレードシリンダ用方向切換弁37に接続され、ブレードシリンダ用方向切換弁37はブレードシリンダ30に接続されている。ブレードシリンダ用方向切換弁37は電磁バルブにより構成され、ブレード操作スイッチ17が回動操作されることによって、前記制御装置からブレードシリンダ用方向切換弁37のソレノイドに信号が送信されて、ブレードシリンダ用方向切換弁37の切り換えが行われる。ブレード操作スイッチ17が左右に回動されるとき、コントロールバルブ10のブレードシリンダ用方向切換弁37により、ブレードシリンダ30の伸縮が制御されて、これにより、ブレード29がクローラ式走行装置2に対して回動する。ブレード操作スイッチ17が中立位置から左側へ回動されるとき、ブレードシリンダ30が伸長して、ブレード29が、ブレード操作スイッチ17の左側への回動量に比例した速さで下方回動する(ブーム下げ)。これに対し、ブレード操作スイッチ17が中立位置から右側へ回動されるとき、ブレードシリンダ30が収縮して、ブレード29が、ブレード操作スイッチ17の右側への回動量に比例した速さで上方回動する(ブーム上げ)。
なお、ブレード操作スイッチ(ブレード操作手段)17に換えて、ボタンやスティックを用いてもよい。また、ブレード操作スイッチ17は、オペレータが第二作業レバー16Rを把持している手の指で操作できる位置であれば第二作業レバー16Rの先端に限定されず、第二作業レバー16Rの側面に設けることもできる。
また、本実施形態ではブレード操作スイッチ17を第二作業レバー16Rに設けたが、これに限定されず、ブレード操作スイッチ17を、第一作業レバー16Lに設けてもよい。また、ブレード操作スイッチ17を、第一作業レバー16Lと、第二作業レバー16Rとに、それぞれ設けてもよい。また、ブレード操作スイッチ17を、第一作業レバー16Lと、第二作業レバー16Rとに、それぞれ設けた場合、第一作業レバー16Lのブレード操作スイッチ17の操作を有効にして、第二作業レバー16Rのブレード操作スイッチ17の操作を無効にした状態と、第一作業レバー16Lのブレード操作スイッチ17の操作を無効にして、第二作業レバー16Rのブレード操作スイッチ17の操作を有効にした状態と、に切換可能な切換操作具(例えば、トグルボタンやシーソースイッチ)を、運転操作部12に設けてもよい。 また、ブレード操作スイッチ17を、第一作業レバー16Lと、第二作業レバー16Rとに、それぞれ設けた場合で、第一作業レバー16Lのブレード操作スイッチ17の操作と、第二作業レバー16Rのブレード操作スイッチ17の操作とが同時に行われたとき、第一作業レバー16Lのブレード操作スイッチ17の操作と、第二作業レバー16Rのブレード操作スイッチ17の操作との間に優先順位を設定して、第一作業レバー16Lのブレード操作スイッチ17及び第二作業レバー16Rのブレード操作スイッチ17のうちの、一方の操作を有効にして、他方の操作を無効にする制御装置を設けてもよい。
また、ブレード29を操作するための操作具であり、ブレード操作スイッチ17と同様の機能を有するブレード操作レバー38を、前記作業レバー(第一作業レバー16L及び第二作業レバー16R)とは異なる位置(例えば、図6に示すように、第二作業レバー16Rの後側)に設けてもよい。すなわち、ブレード29を操作するための操作具を、ブレード操作スイッチ17と、ブレード操作レバー38との二種類の操作具で構成してもよい。ブレード操作レバー38は、その回動量を検出可能なレバー回動量検出手段に接続され、前記レバー回動量検出手段は前記制御装置を介してブレードシリンダ用方向切換弁37に接続される。これにより、オペレータが作業状況に応じてブレード操作スイッチ17とブレード操作レバー38とを使い分けることが可能となる。
また、ブレード操作スイッチ17と、ブレード操作レバー38とを併存させた場合、ブレード操作スイッチ17の操作を有効にして、ブレード操作レバー38の操作を無効にした状態と、ブレード操作スイッチ17の操作を無効にして、ブレード操作レバー38の操作を有効にした状態と、に切換可能な切換操作具(例えば、トグルボタンやシーソースイッチ)を、運転操作部12に設けてもよい。これにより、オペレータが前記切換操作具により、ブレード操作スイッチ17の操作と、ブレード操作レバー38の操作との間に優先順位を設定することができ、オペレータによるブレード29の誤操作を防止することが可能となる。
また、ブレード操作スイッチ17と、ブレード操作レバー38とを併存させた場合で、ブレード操作スイッチ17の操作と、ブレード操作レバー38の操作とが同時に行われたとき、ブレード操作スイッチ17の操作と、ブレード操作レバー38の操作との間に優先順位を設定して、ブレード操作スイッチ17及びブレード操作レバー38のうちの、一方の操作を有効にして、他方の操作を無効にする制御装置を設けてもよい。これにより、オペレータによるブレード29の誤操作を防止することが可能となる。
図1及び図2に示すように、機体カバー39の前右部にはバックミラー40が配置されている。バックミラー40は、バックホー1の車幅外側部に配置されており、運転操作部12の前部右方における、運転席14よりも低い位置に配置されている。これにより、運転席14に着座してバックホー1を操作して作業を行っているオペレータは、バックミラー40により後方を確認するときの視線の移動量を抑制でき、バックミラー40により地面を確認しやすくなり、作業を円滑に行うことが可能となる。なお、バックホー1においては、その機体カバー39内にタンク類を収納するように構成することによって、バックミラー40を上記したオペレータが地面を確認しやすい位置に配置することが可能となった。図7(a)及び図7(b)に示すように、バックミラー40にはカバー41が固定されている。カバー41は、旋回フレーム9に回動可能に取り付けられ、バックミラー40の縁部を覆う外枠部42と、外枠部42に一体化され、バックミラー40の裏面に固定されるリブ43と、を備えている。外枠部42は、バックミラー40よりも機体3の進退行方向に突出する形状を有しており、かつ、旋回フレーム9により機体3の進退方向に回動可能に支持されている。これにより、バックホー1の走行時に、障害物がバックミラー40よりもカバー41に当接しやすくなり、バックミラー40が傷つくことが抑制される。また、バックホー1の走行時に、障害物がカバー41に当接しても、カバー41が回動するので、カバー41が障害物により破損することが抑制される。
以上のように、バックホー1は、自走可能なクローラ式走行装置2と、クローラ式走行装置2に搭載される機体3と、機体3に取り付けられる作業装置4と、クローラ式走行装置2に取り付けられるブレード29と、を備え、機体3には、運転操作部12が設けられ、運転操作部12には、作業装置4を操作するための第二作業レバー16Rが設けられ、第二作業レバー16Rには、ブレード29を操作するためのブレード操作スイッチ17が設けられる。
これにより、オペレータが第一作業レバー16L及び第二作業レバー16Rを把持している状態で、レバーの持ち替え動作を行うことなく、第二作業レバー16Rに設けられたブレード操作スイッチ17によりブレード29を操作することができるので、オペレータが傾斜地等で作業を行う場合であっても、作業を安定して行うことが可能となる。また、レバーの持ち替え動作が不要となるので、オペレータは作業を円滑に行うことが可能となる。
また、バックホー1においては、ブレード操作スイッチ17は、第二作業レバー16Rのグリップに設けられる。
これにより、オペレータが第一作業レバー16L及び第二作業レバー16Rを把持している状態で、レバーの持ち替え動作を行うことなく、第二作業レバー16Rのグリップに設けられたブレード操作スイッチ17によりブレード29を操作することができるので、オペレータが傾斜地等で作業を行う場合であっても、作業を安定して行うことが可能となる。また、レバーの持ち替え動作が不要となるので、オペレータは作業を円滑に行うことが可能となる。
また、バックホー1においては、運転操作部12には、ブレード操作レバー38が、前記作業レバーとは異なる位置に配置される。
これにより、オペレータが作業状況に応じてブレード操作スイッチ17と前記ブレード操作レバー38とを使い分けることが可能となる。
また、バックホー1においては、ブレード操作スイッチ17の操作を有効にして、ブレード操作レバー38の操作を無効にした状態と、ブレード操作スイッチ17の操作を無効にして、ブレード操作レバー38の操作を有効にした状態と、に切換可能な切換操作具を備える。
これにより、オペレータが前記切換操作具により、ブレード操作スイッチ17の操作と、ブレード操作レバー38の操作との間に優先順位を設定することができ、オペレータによるブレード29の誤操作を防止することが可能となる。
1 バックホー
2 クローラ式走行装置(下部走行体)
3 機体(上部旋回体)
4 作業装置
12 運転操作部
16L 第一作業レバー
16R 第二作業レバー
17 ブレード操作スイッチ(ブレード操作手段)
29 ブレード

Claims (1)

  1. 自走可能なクローラ式走行装置と、前記クローラ式走行装置に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられる作業装置と、前記クローラ式走行装置に取り付けられるブレードとを備えた旋回作業機において、
    前記上部旋回体に運転席を設け、
    前記運転席の一側には、作業装置を構成するアームの回動、及び上部旋回体のクローラ式走行装置に対する旋回を行う第一作業レバーを配置し、
    前記運転席の他側には、作業装置を構成するブーム及びバケットの回動を行う第二作業レバーを配置し、
    前記第二作業レバーの後方の位置に、前記ブレードを操作するブレード操作レバーを設けると共に、
    前記第二作業レバーに、前記ブレード操作レバーと同様の機能を有するブレード操作スイッチを設け、
    前記ブレード操作スイッチの操作を有効にして、前記ブレード操作レバーの操作を無効にした状態と、前記ブレード操作スイッチの操作を無効にして、前記ブレード操作レバーの操作を有効にした状態と、に切換可能な切換操作具を備える
    ことを特徴とする旋回作業機。
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