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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023174181
(43)【公開日】2023-12-07
(54)【発明の名称】作業機
(51)【国際特許分類】
   A01D 34/64 20060101AFI20231130BHJP
   A01D 34/86 20060101ALI20231130BHJP
【FI】
A01D34/64 K
A01D34/86
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022086887
(22)【出願日】2022-05-27
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第2項適用申請有り 刊行物:農経新報社発行 農経しんぽう 令和3年7月26日 第1面及び第8面掲載 刊行物:株式会社国際農業社発行 農村ニュース 令和3年7月26日 第1面及び第9面掲載 刊行物:株式会社新農林社発行 農機新聞 令和3年7月27日 第1面及び第19面掲載 WEBサイト:https://www.youtube.com/watch?v=AhDCrg0_tEQ&t=1s 令和3年7月27日公開
(71)【出願人】
【識別番号】000171746
【氏名又は名称】株式会社ササキコーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100086184
【弁理士】
【氏名又は名称】安原 正義
(74)【代理人】
【識別番号】100096389
【弁理士】
【氏名又は名称】金本 哲男
(74)【代理人】
【識別番号】100167634
【弁理士】
【氏名又は名称】扇田 尚紀
(72)【発明者】
【氏名】中村 太秋
(72)【発明者】
【氏名】長畑 友之
【テーマコード(参考)】
2B083
【Fターム(参考)】
2B083AA01
2B083BA12
2B083BA16
2B083CA09
2B083CA30
2B083DA02
2B083EA08
2B083EA10
2B083HA06
2B083HA07
2B083HA08
2B083HA59
(57)【要約】      (修正有)
【課題】演算処理の負担を増やすことなく、可動部の姿勢を把握することが可能な作業機を提供する。
【解決手段】旋回可能に設けた第1ブーム411と、第1ブーム411の旋回方向と交差する方向に第1ブーム411に対して相対的に旋回可能に設け、第1旋回位置と第2旋回位置と第3旋回位置とに位置させることが可能な第2ブーム413と、を有し、第2ブーム413は前記第2ブーム413の第2旋回位置を検出する第1センサSe1と、第2ブーム413の第3旋回位置を検出する第2センサSe2と、を備え、第2ブーム413の旋回する角度に応じて、他端側を進行方向に対する最後端に位置させた状態を第1旋回位置、他端側を進行方向に対する最前端に位置させた状態を第3旋回位置、第1旋回位置から第3旋回位置の中間部に位置させた状態を第2旋回位置とすることを特徴とする作業機。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
旋回可能に設けた第1ブームと、
前記第1ブームの旋回方向と交差する方向に前記第1ブームに対して相対的に旋回可能に設け、第1旋回位置と第2旋回位置と第3旋回位置とに位置させることが可能な第2ブームと、を有し、
前記第2ブームは前記第2ブームの第2旋回位置を検出する第1センサと、
前記第2ブームの第3旋回位置を検出する第2センサと、
を備えたことを特徴とする作業機。
【請求項2】
旋回可能に設けた第1ブームと、
前記第1ブームの旋回方向と交差する方向に前記第1ブームに対して相対的に旋回可能に設け、第1旋回位置と第2旋回位置と第3旋回位置とに位置させることが可能な第2ブームと、を有し、
前記第2ブームは前記第2ブームの第2旋回位置を検出する第1センサと、
前記第2ブームの第3旋回位置を検出する第2センサと、
を備え、
第2ブームの旋回する角度に応じて、他端側を進行方向に対する最後端に位置させた状態を第1旋回位置、他端側を進行方向に対する最前端に位置させた状態を第3旋回位置、第1旋回位置から第3旋回位置の中間部に位置させた状態を第2旋回位置とすることを特徴とする作業機。
【請求項3】
旋回可能に設けた第1ブームと、
前記第1ブームの旋回方向と交差する方向に前記第1ブームに対して相対的に旋回可能に設け、第1旋回位置と第2旋回位置と第3旋回位置とに位置させることが可能な第2ブームと、
前記第1ブームと前記第2ブームを連結し、前記第2ブームを前記第1ブームに対して相対的に平行な方向及び交差する方向のそれぞれに旋回させる連結体と、
前記第2ブームは前記第2ブームの第2旋回位置を検出する第1センサと、
前記第2ブームの第3旋回位置を検出する第2センサと、
を備えたことを特徴とする作業機。
【請求項4】
前記第2ブームは、前記第2旋回位置を前記第1センサに検出させる第1作用部と、
前記第3旋回位置を前記第2センサに検出させる第2作用部と、
を備えることを特徴とする請求項1又は2又は3に記載の作業機。
【請求項5】
前記第1センサ及び前記第2センサが検出しない状態の場合は前記第2ブームが前記第1旋回位置であると認識させ、前記第1センサのみが検出状態の場合は前記第2ブームが前記第2旋回位置であると認識させ、前記第1センサ及び前記第2センサが検出状態の場合は前記第2ブームが前記第3旋回位置であると認識させる制御部と、
を備えることを特徴とする請求項1又は2又は3に記載の作業機。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は作業機に関する。
【背景技術】
【0002】
複数のアームを連結させて、このアームに対地作業をする刈り払い具を取り付けた刈り払い装置が、特許文献1で提唱されている。
この刈り払い装置は、アームや刈り払い具の位置や姿勢を検知するセンサを備え、センサで検知された情報を制御部で演算処理することによって、刈り払い具による刈り払い動作を正確に制御する、とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2000-139156号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、センサから得られる情報である、位置や姿勢の情報を、直接的またはリニア的なものとして制御部に入力してしまうと、演算処理に係る負担が大きくなる。また、アームの可動箇所や方向の制御が増えれば増えるほど、演算処理に係る負担が必然的に大きくなる。多くの情報を演算処理しようとすると、処理能力を増加させなくてはならないため、演算処理を行う制御部の構成が高価になる問題がある。したがって、本発明は、演算処理の負担を増やすことなく、可動部の姿勢を把握することが可能な作業機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この発明は、
旋回可能に設けた第1ブームと、
前記第1ブームの旋回方向と交差する方向に前記第1ブームに対して相対的に旋回可能に設け、第1旋回位置と第2旋回位置と第3旋回位置とに位置させることが可能な第2ブームと、を有し、
前記第2ブームは前記第2ブームの第2旋回位置を検出する第1センサと、
前記第2ブームの第3旋回位置を検出する第2センサと、
を備えたことを特徴とする作業機、
に係る。
【0006】
この発明は、
旋回可能に設けた第1ブームと、
前記第1ブームの旋回方向と交差する方向に前記第1ブームに対して相対的に旋回可能に設け、第1旋回位置と第2旋回位置と第3旋回位置とに位置させることが可能な第2ブームと、を有し、
前記第2ブームは前記第2ブームの第2旋回位置を検出する第1センサと、
前記第2ブームの第3旋回位置を検出する第2センサと、
を備え、
第2ブームの旋回する角度に応じて、他端側を進行方向に対する最後端に位置させた状態を第1旋回位置、他端側を進行方向に対する最前端に位置させた状態を第3旋回位置、第1旋回位置から第3旋回位置の中間部に位置させた状態を第2旋回位置とすることを特徴とする作業機、
に係る。
【0007】
この発明は、更に、
旋回可能に設けた第1ブームと、
前記第1ブームの旋回方向と交差する方向に前記第1ブームに対して相対的に旋回可能に設け、第1旋回位置と第2旋回位置と第3旋回位置とに位置させることが可能な第2ブームと、
前記第1ブームと前記第2ブームを連結し、前記第2ブームを前記第1ブームに対して相対的に平行な方向及び交差する方向のそれぞれに旋回させる連結体と、
前記第2ブームは前記第2ブームの第2旋回位置を検出する第1センサと、
前記第2ブームの第3旋回位置を検出する第2センサと、
を備えたことを特徴とする作業機、
に係る。
【0008】
この発明は、更に、
前記第2ブームは、前記第2旋回位置を前記第1センサに検出させる第1作用部と、
前記第3旋回位置を前記第2センサに検出させる第2作用部と、
を備えることを特徴とする作業機、
に係る。
【0009】
この発明は、更に、
前記第1センサ及び前記第2センサが検出しない状態の場合は前記第2ブームが前記第1旋回位置であると認識させ、前記第1センサのみが検出状態の場合は前記第2ブームが前記第2旋回位置であると認識させ、前記第1センサ及び前記第2センサが検出状態の場合は前記第2ブームが前記第3旋回位置であると認識させる制御部と、
を備えることを特徴とする作業機、
に係る。
【発明の効果】
【0010】
この発明は、演算処理の負担を増やすことなく、可動部の姿勢を把握することが可能な作業機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】この発明の実施例に係る作業機の正面図で、格納状態であって、進行方向後方からみた図である。第2ブームは、第1旋回位置にある。
図2】この発明の実施例に係る作業機の展開時の正面図である。
図3】この発明の実施例に係る作業機の側面図であり、作業位置の一例である。実線は第2ブームが第3旋回位置の作業部他を示す。二点鎖線部51―1は第2ブームが第1旋回位置の作業部他をあらわし、51―2は第2ブームが第2旋回位置の作業部他を示す。
図4】この発明の実施例に係る作業機の第3旋回軸の軸方向から見た第3旋回軸の近傍拡大図であって、第2ブームが第1旋回位置にある。
図5】この発明の実施例に係る作業機の第3旋回軸の軸方向から見た第3旋回軸の近傍拡大図であって、第2ブームが第2旋回位置にある。
図6】この発明の実施例に係る作業機の第3旋回軸の軸方向から見た第3旋回軸の近傍拡大図であって、第2ブームが第3旋回位置にある。
図7】この発明の実施例に係る作業機の拡大図である。第3旋回軸の側面からみた拡大図であって、第2ブームが第3旋回位置のときを示す。第1スイッチ、第2スイッチともに操作された状態である。
図8】この発明の実施例に係る油圧回路図である。
図9】この発明の実施例に係る作業機の操作部の斜視図である。
図10】この発明の実施例に係る作業機の構成をあらわすブロック図である。
図11】この発明の実施例に係る作業機の自動展開動作をあらわすフロー図である。
図12】この発明の実施例に係る作業機の自動格納動作をあらわすフロー図である。
図13】この発明の実施例に係る作業機の説明図であって、格納姿勢の正面図である。実施例では、第1ブーム角度=α0(=0°)、第2ブーム角度=β0(=0°)である。
図14】この発明の実施例に係る作業機の説明図であって、第1中間姿勢の正面図である。実施例では、第1ブーム角度=α0(=0°)、第2ブーム角度=β1(≒60°)である。
図15】この発明の実施例に係る作業機の説明図である側面図であって、第2中間姿勢であって、第2ブームは第1旋回位置である後退位置である。実施例では、第1ブーム角度=α1(≒100°)、第2ブーム角度=β1(≒60°)である。
図16】この発明の実施例に係る作業機の説明図である正面図であって、第2中間姿勢であって、第2ブームは第1旋回位置である後退位置である。実施例では、第1ブーム角度=α1(≒100°)、第2ブーム角度=β1(≒60°)である。
図17】この発明の実施例に係る作業機の説明図である平面図であって、第2中間姿勢であって、第2ブームは第1旋回位置である後退位置である。実施例では、第1ブーム角度=α1(≒100°)、第2ブーム角度=β1(≒60°)である。
図18】この発明の実施例に係る作業機の説明図である側面図であって、第2中間姿勢であって、第2ブームは第2旋回位置である中間位置である。実施例では、第1ブーム角度=α1(≒100°)、第2ブーム角度=β1(≒60°)である。
図19】この発明の実施例に係る作業機の説明図である正面図であって、第2中間姿勢であって、第2ブームは第2旋回位置である中間位置である。実施例では、第1ブーム角度=α1(≒100°)、第2ブーム角度=β1(≒60°)である。
図20】この発明の実施例に係る作業機の説明図である平面図であって、第2中間姿勢であって、第2ブームは第2旋回位置である中間位置である。実施例では、第1ブーム角度=α1(≒100°)、第2ブーム角度=β1(≒60°)である。
図21】この発明の実施例に係る作業機の説明図である側面図であって、第2中間姿勢であって、第2ブームは第3旋回位置である中間位置である。実施例では、第1ブーム角度=α1(≒100°)、第2ブーム角度=β1(≒60°)である。
図22】この発明の実施例に係る作業機の説明図である正面図であって、第2中間姿勢であって、第2ブームは第3旋回位置である中間位置である。実施例では、第1ブーム角度=α1(≒100°)、第2ブーム角度=β1(≒60°)である。
図23】この発明の実施例に係る作業機の説明図である平面図であって、第2中間姿勢であって、第2ブームは第3旋回位置である中間位置である。実施例では、第1ブーム角度=α1(≒100°)、第2ブーム角度=β1(≒60°)である。
図24】この発明の実施例に係る作業機の説明図である正面図である。第2中間姿勢から展開位置に至る途中の状態であって、第2ブームは第3旋回位置である前身位置である。実施例では、第1ブーム角度=α2(=125°)、第2ブーム角度=β1(≒60°)で、第2ブームは第3旋回位置にある。
図25】この発明の実施例に係る作業機の説明図である正面図である。展開姿勢であるホームポジションである。実施例では、第1ブーム角度=α2(=125°)、第2ブーム角度=β1(≒60°)で、第2ブームは第3旋回位置にある。
図26】この発明の実施例に係る作業機の説明図である正面図である。作業位置の一例である。実施例では、第1ブーム角度=任意、第2ブーム角度=任意で、第2ブームの旋回位置=任意である。
図27】この発明の実施例に係る作業機の説明図である正面図である。作業位置から第2中間姿勢に至る途中の状態の一例である。実施例では、第1ブーム角度=α2(=125°)、第2ブーム角度=任意で、第2ブームは第3旋回位置又は、第2旋回位置にある。
【発明を実施するための形態】
【0012】
この発明に係る作業機の実施例の機械構造について、図に基づき、説明する。
Aは、作業機である。作業機Aは、この発明の実施例では、草刈等の作業を行う作業機に係る。作業機Aは、トラクタ等からなる走行機体Bに取り付け駆動する。
トラクタ等からなる走行機体Bは、図13乃至図27に図示するように作業機Aを後部に取付け、図1では、作業機Aの奥側に位置する。Mは、走行機体Bを操作する作業者である。
【0013】
11は、主フレームである。主フレーム11は、作業機Aに取り付ける。主フレーム11は、走行機体Bの進行方向後方側に装着する。主フレーム11には、図示するように走行機体への装着用の装着部111、112を設ける。2個の111は下部に設ける装着部(ロア)、112は上部に設ける装着部(トップ)であり、3点で作業機Aを走行機体に装着する。
【0014】
図3に図示する22は、入力軸である。入力軸22は、取り付ける走行機体Bから駆動力を作業機Aに取り入れる。
変速部(図示せず)では、入力軸22により走行機体Bから入力した駆動力を変速する。
【0015】
図1乃至図3に図示する24は、流体圧発生源である油圧ポンプである。油圧ポンプ24は、入力軸22により走行機体Bから入力し、変速機(図示せず)で変速した駆動力により、駆動する。油圧ポンプ24により、作業機Aの油圧で作動する油圧機器関係に油圧を配送する。
図1図2に図示する25は、方向制御弁であるバルブユニットである。バルブユニット25では、油圧の流れを切換制御する。
【0016】
図1乃至図3に図示する21は、マストフレームである。211は、マストフレーム回動軸である。マストフレーム21は、マストフレーム回動軸211によって、主フレーム11に回動自在に取り付ける。
マストフレーム21は、作業機Aの、主フレーム11の進行方向左右に対する一端部あるいは中央部に設ける。実施例では、マストフレーム回動軸211を主フレーム11の一端部である中央部から進行方向左側方にややずれた位置に設け、マストフレーム21を主フレーム11の一端部である進行方向左側に配置している。
【0017】
マストフレーム21は、後述する伸縮手段41を、水平方向へ回動可能である。マストフレーム21は、伸縮手段41を鉛直軸周りであるマストフレーム回動軸211周りに回動可能である。マストフレーム21は、伸縮手段41をマストフレーム回動軸211周りに水平回動させることによって、進行方向の左右側方に伸縮手段41を位置させた通常位置と、進行方向の後方側に伸縮手段41を位置させた退避位置と、に姿勢変更ができる。
マストフレーム21は主フレーム11に対して旋回を不可能にさせるように固定可能である。図1に図示におけるマストフレーム21は、伸縮手段41の第1ブーム411の他端側を走行機体Bの進行方向に対する左右側方に向かって旋回可能となる位置で固定された状態を示す。
【0018】
31は、タンクである。タンク31は、実施例では、オイルタンクである。タンク31は、作業機Aの進行方向左右に対する主フレーム11の他端部に設ける。作業機Aに使用される各シリンダは油圧シリンダであるため、タンク31は各オイルシリンダ駆動用のオイルを貯蔵する。
【0019】
41は、伸縮手段である。伸縮手段41は、一端側を主フレーム11近傍で回動可能なマストフレーム21に連結する。伸縮手段41は、図1図13に図示するように、作業部51に伸縮手段41を折り畳んで主フレーム11上に作業部51を位置させた格納状態と、図2に図示するように、伸縮手段41を伸展させて、主フレーム11より進行方向に対する側方に位置させた作業部51の作業状態を取らせる。更に、図14乃至図27に図示する状態を取らせることが可能である。
【0020】
すなわち、伸縮手段41は、主フレーム11の近傍に折り畳んだ収納状態と、主フレーム11の側方に伸長させた伸張状態と、その中間状態に変更可能である。また、説明において、収納状態は格納状態、伸張状態は展開状態或いは作業状態と呼ぶことがある。
伸縮手段41は、第1ブーム411、第1連結体412、第2ブーム413、第2連結体414、第1シリンダ415、第2シリンダ416、第3シリンダ417、第4シリンダ418を有する。これら第1シリンダ415、第2シリンダ416、第3シリンダ417、第4シリンダ418等のシリンダは、ブームを旋回動作させる複動シリンダからなる。
【0021】
第1ブーム411は、マストフレーム21に一端部を連結し、上下方向へ回動可能に設ける。第1ブーム411は、他端側を走行機体Bの進行方向側方の遠方に位置させることが可能である。
連結体である第1連結体412は、第1ブーム411の他端側の先端部に一端部を連結し、第1ブーム411に対して上下方向へ回動可能に設ける。
第2ブーム413は、第1連結体412の他端側の先端部に一端部を連結し、マストフレーム21が通常位置において、進行方向に対して前後方向へ回動可能に設ける。つまり、第2ブーム413は、第1連結体412によって、第1ブーム411の回動方向と平行な上下方向への回動と、第1ブーム411の回動方向と交差する方向である進行方向に対する前後方向への回動可能である。
第2連結体414は、第2ブーム413の他端側の先端部に一端部を設け、マストフレーム21が通常位置において、第1連結体412と平行リンクを形成することによって進行方向前後に対する上下方向および左右方向の傾斜方向を変えずに、第1連結体412に対して前後方向へ並行に移動可能である。つまり、第2ブーム413の前後回動を行っても後述する第2連結体414が有する第4旋回軸418Aの軸方向を変えることがない。
【0022】
第1シリンダ415は、油圧シリンダからなり、マストフレーム21と第1ブーム411とを、マストフレーム21と第1ブーム411を連結させた2つのアームからなるリンク機構42を介して連結する。第1シリンダ415は、第1ブーム411回動用であり、第1ブーム411に設け、伸縮すると同時に第1ブーム411共に回動して第1ブーム411を上下回動させる。
第1シリンダ415は、伸縮手段41である第1ブーム411をマストフレーム21と第1ブーム411との間に設けた水平軸である第1旋回軸411A周りに回動駆動させる。
第1ブーム411は上下方向に、第1旋回軸411Aを回動中心として回動自在にマストフレーム21に連結される。
第1ブーム411は、水平軸である第1旋回軸411Aによって支持されるとともに水平軸411A周りに旋回自在である。第1ブーム411は、主フレーム11の上部に折り畳んだ収納状態と前記主フレーム11の側方に旋回させた展開状態とに変更可能である。
【0023】
第2旋回軸413Aは、第1ブーム411と、連結体である第1連結体412を連結させる軸であり、第1旋回軸411Aと平行に設ける。
連結体である第1連結体412は、一端側を第1旋回軸411Aと平行な第2旋回軸413Aによって、第1ブーム411の旋回方向と同じ方向に旋回可能に設ける。
連結体である第1連結体412の他端側には第3旋回軸417Aを設ける。第2ブーム413の一端側を第3旋回軸417Aに連結させることによって、第2ブーム413は第3旋回軸417A周りに旋回可能である。第3旋回軸417Aは、第1旋回軸411A及び第2旋回軸413Aと交差する方向に設ける。したがって、第2ブーム413は第3旋回軸417Aによって、第1ブーム411に対して交差する方向に向かって旋回が可能である。
第2ブーム413は、連結体である第1連結体412を介して第2旋回軸413Aによって、第1ブーム411に対して平行な方向に旋回が可能である。換言すれば、第2旋回軸413Aおよび第3旋回軸417Aを介した第2ブーム413は第1ブーム411の旋回方向に対して、相対的に平行な方向と交差する方向のそれぞれ旋回が可能である。
【0024】
第2シリンダ416は、油圧シリンダからなり、第1ブーム411と第1連結体412の他端側とを連結する。第2シリンダ416は、第2旋回軸413Aを軸にした第1連結体412の上下回動用である。
第3シリンダ417は、前後回動シリンダであって、油圧シリンダからなり、第1連結体412と第2ブーム413とを連結する。
第3シリンダ417は、第2ブーム413の第1ブーム411に対する前後回動用である。第3シリンダ417は、ストロークの伸縮により、マストフレーム21が通常位置において、伸縮手段41を前後方向へ回動駆動させる。
【0025】
第4シリンダ418は、油圧シリンダからなり、第2連結体414と後述する作業部51とを連結する。第4シリンダ418は、作業部51の上下回動用である。
第1シリンダ415、第2シリンダ416、第3シリンダ417、第4シリンダ418の各シリンダは、図8に図示するように、それぞれ、ロッド側室内(415b、416b、417b、418b)と、ボトム側室内(415a、416a、417a、418a)とを有する。
【0026】
51は、作業部である。作業部51は、第2連結体414の他端側の先端部且つ第2連結体414の進行方向に対する前方側に設ける。作業部51は、更に、第2連結体414に対して上下方向へ回動可能に設ける。
作業部51は、この実施例では、マストフレーム21が通常位置において、進行方向と直交する方向に向けたロータ軸である回転軸512に複数の刃部を配置し、複数の刃部を回転駆動させることで草刈等の対地作業を行う 。
514は回転軸512の周囲を覆うカバーであり、作業状態の回転軸512の上方側を覆う。
【0027】
作業部51は第2連結体414を介して第2ブーム413に取り付けられている。また、作業部51は第2連結体414に備える進行方向前後に向けた作業部旋回軸である第4旋回軸418Aによって、第2連結体414に対して旋回が可能に設ける。第2連結体414は、第2ブーム413に備える図示しないリンク機構によって、第3旋回軸417A周りに第2ブーム413が旋回しても、進行方向に対する前後方向に傾斜することがない。すなわち、第4旋回軸418Aは常時進行方向に向かって平行に保たれているので、作業部51の左右端部は、進行方向に対する前後方向に傾斜することがない。作業部51は第2ブーム413に対して相対的に旋回動作が可能である。
【0028】
第1ブーム411は第1シリンダ415、第1連結体である連結体412は第2シリンダ416、第2ブーム413は第3シリンダ417、作業部51は第4シリンダ418によって、それぞれを旋回駆動可能にされている。
それぞれのシリンダは方向制御弁25に接続されている。方向制御弁25は、作業機Aに近接して配置する制御部tの指令信号を受領することによって、前述のシリンダ群をそれぞれ動作させる。
【0029】
図9に図示するuは、操作部である。操作部uは、走行機体Bに設け、制御部tを介して方向制御弁25を操作する。操作部uは、操作レバーu3と、操作レバーu3先端に設ける複数の第1ボタンB1、第2ボタンB2、第3ボタンB3、第4ボタンB4からなる操作ボタンBを設ける。操作部uには、圧力スイッチ作動スイッチu1およびフローティング手段であるフローティングスイッチu2を設ける。
操作レバーu3は、第1ブーム411および第1連結体412および第2ブーム413を動作させるための方向制御弁25を操作する。
【0030】
フローティング手段であるフローティングスイッチu2は、作業部51をフローティング作動状態であるフローティングモードあるいはフローティング作動解除状態にする。作業部51をフローティング作動状態にすると、展開状態の作業部51が操作レバーu3の操作によらず自由に上下動するので、進行と共に作業面の凹凸部に追従することができる。操作レバーu3は、方向制御弁25を動作させて、第1シリンダ415、第2シリンダ416、第3シリンダ417、第4シリンダ418のそれぞれを伸縮動作させることができる。
【0031】
操作部uは、操作レバーu3を、進行方向に対応する前(第1方向D1)、後(第2方向D2)、左(第3方向D3)、右(第4方向D4)に傾斜させる、又は、進行方向に対応する前ボタン(第1ボタンB1)、後ボタン(第2ボタンB2)、左ボタン(第3ボタンB3)、右ボタン(第4ボタンB4)の各操作ボタンBを操作することで、第1ブーム411の旋回動作、連結体である第1連結体412の旋回動作、第2ブーム413の旋回動作、作業部51の旋回動作をさせることができる。
【0032】
実施例では、操作レバーu3を前(第1方向D1)に倒すと、第1ブーム411が、格納側に第1旋回軸411A周りに旋回し、後(第2方向D2)に倒すと展開側に旋回する。また、操作レバーu3を左(第3方向D3)に倒すと、連結体である第1旋回軸411A及び第2ブーム413が第2旋回軸周りに展開側に旋回動作し、右(第4方向D4)に倒すと、格納側に旋回動作する。
【0033】
また、操作ボタンBの内、前ボタン(第1ボタンB1)を操作すると第2ブーム413が第3旋回軸417A周りに他端側が前進方向に旋回し、後ボタン(第2ボタンB2)を操作すると第2ブーム413の他端側が後進方向に旋回する。左ボタン(第3ボタンB3)を操作すると作業部51が作業部51の旋回軸である第4旋回軸418A周りに展開方向に旋回し、右ボタン(第4ボタンB4)を操作すると作業部51が第4旋回軸418A周りに格納方向に旋回する。
例示した旋回方向において、第1ブーム411の展開側とは、進行方向後方から見て第1旋回軸411Aを支点に左回転方向への旋回を指し、第1ブーム411の格納側とは進行方向後方から見て第1旋回軸411Aを支点に右回転方向への旋回を指す。また、例示した旋回方向において、第2ブーム413の展開側とは、進行方向後方から見て第2旋回軸413Aを支点に右回転方向への旋回を指し、第2ブーム413の格納側とは進行方向後方から見て第2旋回軸413Aを支点に左回転方向への旋回を指す。また、例示した旋回方向において、作業部51の展開側とは、進行方向後方から見て第4旋回軸418Aを支点に左回転方向への旋回を指し、作業部51の格納側とは進行方向後方から見て第4旋回軸418Aを支点に右回転方向への旋回を指す。
【0034】
この発明の実施例に係る油圧回路について、図8に従って説明する。
cは第1リリーフ弁(第1パイロットリリーフ弁)である。
方向制御弁25は、第1シリンダ用方向制御弁251、第2シリンダ用方向制御弁252、第3シリンダ用方向制御弁253、第4シリンダ用方向制御弁254で構成する。方向制御弁25は、電気信号によって動作する弁であり、制御部tによって動作が制御されている。
方向制御弁25は、第1シリンダ415、第2シリンダ416、第3シリンダ417、第4シリンダ418に流出入させる流体を第1シリンダ415、第2シリンダ416、第3シリンダ417、第4シリンダ418が伸長する方向、又は、短縮する方向のそれぞれに切り替え制御する。
第1リリーフ弁cは、方向制御弁25に設ける。
第1リリーフ弁cは、設定圧で自動的に開き、圧力を下げる機能を備える。第1リリーフ弁cは、方向制御弁25内の回路内の流体に異常圧力が発生した時の圧力の逃がしあるいは、安全リリーフバルブである。
【0035】
タンク(オイルタンク)31から、油圧ポンプである流体圧発生源24を介して、方向制御弁25に接続する。方向制御弁25内では、第4シリンダ用方向制御弁254、第3シリンダ用方向制御弁253、第2シリンダ用方向制御弁252、第1シリンダ用方向制御弁251に順次接続する。
【0036】
方向制御弁25内の、第1シリンダ用方向制御弁251、第2シリンダ用方向制御弁252、第3シリンダ用方向制御弁253、第4シリンダ用方向制御弁254は、それぞれ、第1シリンダ415、第2シリンダ416、前後回動シリンダである第3シリンダ417、第4シリンダ418を、操作部uによる操作がない場合において、それぞれの第1シリンダ用方向制御弁251、第2シリンダ用方向制御弁252、第3シリンダ用方向制御弁253、第4シリンダ用方向制御弁254へ流入した流体をタンク(オイルタンク)31に戻すアンロード回路(無負荷回路)hに接続する。
第1シリンダ415は、第1シリンダ415に流出入させる流体を制御する方向制御弁251に接続する。第1シリンダ415は、方向制御弁251により、第1シリンダ415に流出入させる流体を制御する。
【0037】
第1リリーフ弁cの一端は、それぞれの方向制御弁25である第1シリンダ用方向制御弁251、第2シリンダ用方向制御弁252、第3シリンダ用方向制御弁253、第4シリンダ用方向制御弁254から操作部uの無操作時にタンク(オイルタンク)31側に流体を戻すアンロード回路hに接続する。第1リリーフ弁cの他端は、第1シリンダ用方向制御弁251、第2シリンダ用方向制御弁252、第3シリンダ用方向制御弁253、第4シリンダ用方向制御弁254から第1リリーフ弁c側に流体の流入を抑制可能である第1チェック弁251a、第2チェック弁252a、第3チェック弁253a、第4チェック弁254aを介して方向制御弁25である第1シリンダ用方向制御弁251、第2シリンダ用方向制御弁252、第3シリンダ用方向制御弁253、第4シリンダ用方向制御弁254に接続する。第1リリーフ弁cの他端は、タンク(オイルタンク)31にも接続する。
【0038】
図8に図示するように、第1シリンダ415は、ロッド側室内415bとボトム側室内415aとを有する。
第2シリンダ416は、ロッド側室内416bとボトム側室内416aとを有する。第3シリンダ417は、ロッド側室内417bとボトム側室内417aとを有する。第4シリンダ418のロッド側室内418bとボトム側室内418aとを有する。
【0039】
第1シリンダ用方向制御弁251は、第1シリンダ415のロッド側室内415bとボトム側室内415aとにそれぞれ接続する。第2シリンダ用方向制御弁252は、第2シリンダ416のロッド側室内416bとボトム側室内416aとにそれぞれ接続する。第3シリンダ用方向制御弁253は、第3シリンダ417のロッド側室内417bとボトム側室内417aとにそれぞれ接続する。第4シリンダ用方向制御弁254は、第4シリンダ418のロッド側室内418bとボトム側室内418aとにそれぞれ接続する。
【0040】
第1シリンダ用方向制御弁251は、第1シリンダ用方向制御弁251から第1シリンダ415へ向かう回路と、第1シリンダ用方向制御弁251からタンク(オイルタンク)31に向かう回路を接続可能に構成している。
【0041】
第2シリンダ用方向制御弁252は、第2シリンダ用方向制御弁252から第2シリンダ416へ向かう回路と、第2シリンダ用方向制御弁252からタンク(オイルタンク)31に向かう回路を接続可能に構成している。第3シリンダ用方向制御弁253は、第3シリンダ用方向制御弁253から第3シリンダ417へ向かう回路と、第3シリンダ用方向制御弁253からタンク(オイルタンク)31に向かう回路を接続可能に構成している。第4シリンダ用方向制御弁254は、第4シリンダ用方向制御弁254から第4シリンダ418へ向かう回路と、第4シリンダ用方向制御弁254からタンク(オイルタンク)31に向かう回路を接続可能に構成している。
【0042】
この実施例の第1シリンダ415乃至第4シリンダ418を制御する方向制御弁25である第1シリンダ用方向制御弁251、第2シリンダ用方向制御弁252、第3シリンダ用方向制御弁253、第4シリンダ用方向制御弁254は、操作部uによる切替操作がされない場合において、流体圧発生源24から移送された流体が、方向制御弁25である第1シリンダ用方向制御弁251、第2シリンダ用方向制御弁252、第3シリンダ用方向制御弁253、第4シリンダ用方向制御弁254を通じて第1シリンダ415乃至第4シリンダ418への流体の流出入ができないように、方向制御弁25である第1シリンダ用方向制御弁251、第2シリンダ用方向制御弁252、第3シリンダ用方向制御弁253、第4シリンダ用方向制御弁254内で回路を遮断する。
【0043】
操作部uによる切替操作がされると、流体圧発生源24から第1シリンダ415乃至第4シリンダ418への流体の流入、及び、第1シリンダ415乃至第4シリンダ418からタンク(オイルタンク)31への流体の流出が可能に構成する。
また、この実施例で使用する方向制御弁25である第1シリンダ用方向制御弁251、第2シリンダ用方向制御弁252、第3シリンダ用方向制御弁253、第4シリンダ用方向制御弁254のそれぞれは、非操作時の中立状態において、流体圧発生源24から常時移送される流体をアンロード回路hによってタンク31に回送する。
【0044】
第1シリンダ用方向制御弁251は、第1シリンダ用方向制御弁251からアンロード回路hとは異なるタンク31側に向かう回路と、第1シリンダ用方向制御弁251から、第1リリーフ弁cの一端端側に流体の流入を抑制可能であるチェック弁251aを介して、第1リリーフ弁c及びアンロード回路hに接続する回路を有する。
第2シリンダ用方向制御弁252は、第2シリンダ用方向制御弁252からアンロード回路hとは異なるタンク31側に向かう回路と、第2シリンダ用方向制御弁252から、第1リリーフ弁cの一端端側に流体の流入を抑制可能であるチェック弁252aを介して、第1リリーフ弁c及びアンロード回路hに接続する回路を有する。
【0045】
第3シリンダ用方向制御弁253は、第3シリンダ用方向制御弁253からアンロード回路hとは異なるタンク31側に向かう回路と、第3シリンダ用方向制御弁253から、第1リリーフ弁cの一端端側に流体の流入を抑制可能であるチェック弁253aを介して、第1リリーフ弁c及びアンロード回路hに接続する回路を有する。
第4シリンダ用方向制御弁254は、第4シリンダ用方向制御弁254からアンロード回路hとは異なるタンク31側に向かう回路と、第4シリンダ用方向制御弁254から、第1リリーフ弁cの一端端側に流体の流入を抑制可能であるチェック弁254aを介して、第1リリーフ弁c及びアンロード回路hに接続する回路を有する。
【0046】
第1シリンダ415のロッド側室内415bと、第1シリンダ415のボトム側室内415aは、第1シリンダ用方向制御弁251にそれぞれ接続する。第1シリンダ415のロッド側室内415b及びボトム側室内415aは、第1シリンダ用方向制御弁251を切り換えることによって、いずれか一方をタンク31に接続する。
第1シリンダ415は、第1シリンダ用方向制御弁251を制御して、ストロークをストロークエンド方向に伸長するとボトム側室内415aに流体を引き込みロッド側室内415bから流体を押し出し、ストロークが短縮するとボトム側室内415aから流体を押し出しロッド側室内415bに流体を引き込む。
第1シリンダ415は、ストロークの伸縮により、伸縮手段41を構成する第1ブーム411を回動させて、作業部51を上昇あるいは下降させることができる。
第1シリンダ415の伸縮は第1リリーフ弁cを有した方向制御弁25によって制御される。
【0047】
第2シリンダ416のロッド側室内416bと、第2シリンダ416のボトム側室内416aは、第2シリンダ用方向制御弁252にそれぞれ接続する。第2シリンダ416のロッド側室内416b及びボトム側室内416aは、第2シリンダ用方向制御弁252を切り換えることによって、いずれか一方をタンク31に接続する。
第2シリンダ416は、第2シリンダ用方向制御弁252を制御して、ストロークをストロークエンド方向に伸長するとボトム側室内416aに流体を引き込みロッド側室内416bから流体を押し出し、ストロークが短縮するとボトム側室内416aから流体を押し出しロッド側室内416bに流体を引き込む。
第2シリンダ416は、ストロークの伸縮により、伸縮手段41を構成する第1連結体412を回動させて、作業部51を上昇あるいは下降させることができる。
第2シリンダ416の伸縮は第1リリーフ弁cを有した方向制御弁25によって制御される。
【0048】
第3シリンダ417のロッド側室内417bと、第3シリンダ417のボトム側室内417aは、第3シリンダ用方向制御弁253にそれぞれ接続する。第3シリンダ417のロッド側室内417b及びボトム側室内417aは、第3シリンダ用方向制御弁253を切り換えることによって、いずれか一方をタンク31に接続する。
第3シリンダ417は、第3シリンダ用方向制御弁253を制御して、ストロークをストロークエンド方向に伸長するとボトム側室内417aに流体を引き込みロッド側室内417bから流体を押し出し、ストロークが短縮するとボトム側室内417aから流体を押し出しロッド側室内417bに流体を引き込む。
第3シリンダ417は、ストロークの伸縮により、マストフレーム21が通常状態において、伸縮手段41を構成する第2ブーム413を前後方向へ回動駆動させる。
第3シリンダ417の伸縮は第1リリーフ弁cを有した方向制御弁25によって制御される。
【0049】
第4シリンダ418のロッド側室内418bと、第4シリンダ418のボトム側室内418aは、第4シリンダ用方向制御弁254にそれぞれ接続する。第4シリンダ418のロッド側室内418b及びボトム側室内418aは、第4シリンダ用方向制御弁254を切り換えることによって、いずれか一方をタンク31に接続する。
第4シリンダ418は、第4シリンダ用方向制御弁254を制御して、ストロークをストロークエンド方向に伸長するとボトム側室内418aに流体を引き込みロッド側室内418bから流体を押し出し、ストロークが短縮するとボトム側室内418aから流体を押し出しロッド側室内418bに流体を引き込む。
第4シリンダ418は、ストロークの伸縮により、マストフレーム21が通常状態において、作業部51を第2連結体414に対して上下方向へ回動駆動させる。
第4シリンダ418の伸縮は第1リリーフ弁cを有した方向制御弁25によって制御される。
【0050】
第1シリンダ415、第2シリンダ416、第3シリンダ417、第4シリンダ418は、第1リリーフ弁cを共通して使用している。
方向制御弁25は、第1シリンダ415、第2シリンダ416、第3シリンダ417、第4シリンダ418が伸長する方向、又は、短縮する方向のそれぞれに切り替えることで、第1シリンダ415、第2シリンダ416、第3シリンダ417、第4シリンダ418側にポンプ24から発生させた流体圧を圧送し、各シリンダを伸長及び短縮駆動することが可能である。
【0051】
さらに方向制御弁25は、ポンプ24からの圧送流体をタンク31側の返送回路に戻して、流体をアンロードするとともに、この返送回路にシリンダ415のボトム側室内415a及びロッド側室内415bに接続するとともにタンク31に連通する回路を有した中立位置を設けていてもよい。
【0052】
方向制御弁25内の回路にタンク31に連通する中立位置である中立回路を設けた場合、シリンダ415内のロッド側室内415bとボトム側室内415aの流体がそれぞれ互いの室内に自由に往来可能になるので、シリンダ415は伸縮自在な状態にできる。フローティングスイッチu2の操作によって、フローティング作動状態にした場合に、第1ブーム411が自由に上下動するので、作業部51が進行と共に作業面の凹凸部に追従できる。
【0053】
図10に図示する制御部tは、第1シリンダ用方向制御弁251、第2シリンダ用方向制御弁252、第3シリンダ用方向制御弁253、第4シリンダ用方向制御弁254を含む方向制御弁25に接続し、これらの動作を制御する。図10に図示するように、制御部tは、報知部q、受信部o、第1センサSe1、第2センサSe2、第1スイッチSw1、第2スイッチSw2に接続する。
制御部tは、操作部uから発信した人為操作された操作レバーu3および操作ボタンBの作動による操作信号を受信部oで受信したのち、この操作信号を操作信号として入力として、方向制御弁25へ方向制御弁25を動作させる動作信号を出力する。
【0054】
方向制御弁25は、制御部tから出力された動作信号を受信すると、操作レバーu3および操作ボタンBの操作に基いて、第1シリンダ用方向制御弁251、第2シリンダ用方向制御弁252および第3シリンダ用方向制御弁253および第4シリンダ用方向制御弁254を動作させ、第1シリンダ415および第2シリンダ416および第3シリンダ417および第4シリンダ418に流出入させる流体を制御する。制御部tは、操作部uの操作を受けて発信される信号を受信すると、制御部tを介して、方向制御弁25の作動を制御する。
【0055】
操作レバーu3および操作ボタンBを人為的に操作した場合、操作部uから発信された操作信号は、受信部oで受信するとともに、制御部tに送られ、制御部tに入力される。操作信号を受領した制御部tは、次に他の構成部材を動作させる動作信号を出力する。
制御部tによって出力した動作信号は、伸縮手段41の端側を上昇させる方向あるいは下降させる方向に動かすように方向制御弁25の動作を制御する。また動作信号は、伸縮手段41の端側を進行方向に対する左方向および右方向および前進方向および後進方向に動かすように方向制御弁25の動作を制御する。
方向制御弁25、電気信号によって動作する弁であり、これら弁は、制御部tによって動作が制御されている。
操作部uは、無線送信によって制御部tを介し、各種弁を操作するように図示しているが、有線であっても良い。
【0056】
操作信号を受信した制御部tは、方向制御弁25を動作させる動作信号を出力する。この動作信号を受けた方向制御弁25は、伸縮手段41の他端に備えた作業部51を上昇又は下降、又は、進行方向に対する左移動又は進行方向に対する右移動、又は、前進側への移動、又は、後進側への移動、又は、進行方向から見た左旋回、又は、進行方向から見た左旋回をさせるべく、第1シリンダ415、第2シリンダ416、第3シリンダ417、第4シリンダ418に流体を送るように回路を切り換える。
作業状態の実施例においては、作業部51の上昇は、方向制御弁251からボトム側室内415aに流体を圧送するように回路を切り換え、作業部51の下降は、方向制御弁251からロッド側室内415bに流体を圧送するように回路を切り換える。また、作業部51の左移動は、方向制御弁252からボトム側室内416aに流体を圧送するように回路を切り換え、作業部51の右移動は、方向制御弁252からロッド側室内416bに流体を圧送するように回路を切り換えることで行われる。また、作業部51の前進側への移動は、方向制御弁253からボトム側室内417aに流体を圧送するように回路を切り換え、作業部51の後進側への移動は、方向制御弁253からロッド側室内417bに流体を圧送するように回路を切り換えることで行われる。また、作業部51の進行方向後方から見て第4旋回軸418A周りの左旋回は、方向制御弁254からボトム側室内418aに流体を圧送するように回路を切り換え、作業部51の進行方向後方から見て第4旋回軸418A周りの右旋回は、方向制御弁254からロッド側室内418bに流体を圧送するように回路を切り換えることで行われる。
【0057】
制御部tは、前記の各種弁をはじめ、電気制御が必要な部材に動作信号を送ることが可能である。伝送された動作信号により、報知部(スピーカ等の音響機器)qや表示部(図示せず。ディスプレイ装置やランプ類)等を動作させる信号を送ることが可能である。
【0058】
制御部tは、後にフロー図である図11に基づいて説明する自動展開操作が行われたこと認識すると、第1ブーム411、連結体である第1連結体412、第2ブーム413、作業部51を、自動的に決められた手順で展開動作をさせる。自動展開動作は、操作部uで自動展開操作がされている間のみ行われ、作業者Mによって操作をやめると動作が停止する。
実施例での自動展開操作は、図9に図示する操作レバーu3を左(第3方向D3)に倒し、且つ、左ボタン(第3ボタンB3)を押下する同時操作の条件を満たすことで、制御部tは自動展開操作がされたと認識するように設けている。操作レバーu3と操作ボタンBの同時操作の代わりに、操作部uに自動展開に係る動作専用の操作具(図示なし)を設けてもよい。
【0059】
制御部tは、後にフロー図である図12に基づいて説明する自動格納操作が行われたこと認識すると、第1ブーム411、連結体である第1連結体412、第2ブーム413、作業部51を、自動的に決められた手順で格納動作をさせる。自動格納動作は操作部uで自動格納操作がされている間のみ行われ、作業者Mによって操作をやめると動作が停止する。
実施例での自動格納操作は、図9に図示する操作レバーu3を右(第4方向D4)に倒し、且つ、右ボタン(第4ボタンB4)を押下する同時操作の条件を満たすことで、制御部tは自動格納操作がされたと認識するように設けている。操作レバーu3と操作ボタンBの同時操作の代わりに、操作部uに自動格納に係る動作専用の操作具(図示なし)を設けてもよい。
【0060】
第1ブーム411には第1センサSe1を備える。第1センサSe1はポテンショメータからなり、マストフレーム21に対する第1ブーム411の第1旋回軸411A周りに旋回する旋回角度を常時検出する。
Se11は、第1センサアームである。第1センサアームSe11は、第1センサSe1から突出させる。第1センサSe1は、第1ブーム411に連結された第1センサアームSe11の回動によって、第1ブーム411が動作した量である回動角度の変位量を検出し、検出値として出力可能な角度測定装置である。
【0061】
実施例での第1センサSe1は、第1センサSe1に回動自在な角度検出のための第1センサアームSe11を設け、この先端部に長孔状の第1検出孔Se13を有する。第1検出孔Se13内にマストフレーム21に固定した第1ピン状部Se12を位置させることで、第1ブーム411の旋回に伴って第1センサアームSe11が第1センサSe1周りに回動し、第1ブーム411の旋回角度を検出する。
第1センサSe1は検出した第1角度信号を制御部tに送信可能に設ける。第1ブーム411はマストフレーム21を介して主フレーム11に取り付けていることから、第1センサSe1は、第1旋回軸411A周りに旋回する第1ブーム411の主フレーム11に対する旋回角度を検出する。
【0062】
第1連結体412の第2旋回軸413A付近に第2センサSe2を備える。Se21は、第2センサアームである。第2センサアームSe21は、第2センサSe2から突出させる。第2センサSe2は、第1ブーム411に連結された第2センサアームSe21の回動によって、第1ブーム411が動作した量である回動角度の変位量を検出し、検出値として出力可能な角度測定装置である。
【0063】
第2センサSe2はポテンショメータからなり、第1ブーム411に対する第2旋回軸413A周りに旋回する第1連結体412の旋回角度を常時検出する。実施例での第2センサSe2は、第2センサSe2に対して回動自在な角度検出のための第2センサアームSe21を設け、この先端部に長孔状の第2検出孔Se23を有する。
第2検出孔Se23内に第1ブーム411の他端側の先端部に固定した第2ピン状部Se22を位置させることで、第1連結体412が第2旋回軸413A周りの旋回に伴って、第2センサアームSe21が第2センサSe2周りに回動し、第2センサSe2は第1連結体412の第1ブーム411に対する旋回角度を検出する。第2センサSe2は検出した第2角度信号を制御部tに送信する。
【0064】
実施例に係る作業機Aの第3旋回軸417Aの軸方向から見た第3旋回軸417Aの近傍拡大図である図4乃至図6にしたがって第1スイッチSw1及び第2スイッチSw2を説明する。
第1連結体412の第3旋回軸417Aの近傍に、第1スイッチSw1及び第2スイッチSw2を設ける。第1スイッチSw1及び第2スイッチSw2はそれぞれリミットスイッチで構成し、物理的な接触によって回路の開閉を行う。第1スイッチSw1及び第2スイッチSw2は、第1連結体412に設けた取付台Sw3に取り付ける。
この回路の開閉動作によって、第1スイッチSw1は第1接触信号、第2スイッチSw2は第2接触信号を制御部tに送信することが可能である。第2スイッチSw2は第1スイッチSw1より、第3旋回軸417Aの半径方向に対して放射方向に離れた位置に配置する。第1スイッチSw1と第2スイッチSw2は、第3旋回軸417Aの円周方向に対する位置はほぼ同じに配置する。
【0065】
図4乃至図6に基づいて、第1作用部F1と第2作用部F2について説明する。
図4乃至図6に図示するように、第2ブーム413の一端側に、第1作用部F1と第2作用部F2を設ける。第1作用部F1は、第2ブーム413の一端側から第3旋回軸417Aの半径方向に対する放射方向に突出した部位で、第2ブーム413が第3旋回軸417A周りに旋回することによって、第1スイッチSw1に接触することが可能である。
【0066】
第2作用部F2は、第2ブーム413の一端側から第3旋回軸417Aの半径方向に対する放射方向に突出した部位で、第1作用部F1より、第3旋回軸417Aの半径方向に対する放射方向に離れた位置に配置する。第2作用部F2は、第1作用部F1に対して、第3旋回軸417Aの円周方向に対する位置とは異なるように配置する。
【0067】
第1作用部F1と第1スイッチSw1の接触、非接触、第2作用部F2は第2スイッチSw2の接触、非接触について説明する。
図4に図示する第2ブーム413が第1旋回位置にあるときは、第1作用部F1は第1スイッチSw1と接触せず、第2作用部F2は第2スイッチSw2と接触していない。
第2ブーム413の第1連結体412に対する第3旋回軸417A周りの旋回によって、図5に図示する第2ブーム413が第2旋回位置にあるときは、第1作用部F1は第1スイッチSw1と接触し、第2作用部F2は接触していない。
第2ブーム413の図5に図示する状態から第1連結体412に対する第3旋回軸417A周りの旋回によって、図6に図示する第2ブーム413が第3旋回位置にあるときは、第1作用部F1は第1スイッチSw1と接触し、第2作用部F2は第2スイッチSw2と接触する。
【0068】
第2ブーム413が第1旋回位置から第3旋回位置に向けて旋回する場合において、第1スイッチSw1が第2旋回位置で第1作用部F1との接触によって操作された後は、第3旋回位置に向けて旋回している間は引き続き操作され続ける。
第2作用部F2と第1作用部F1を第3旋回軸417Aの円周方向に対する位置が異なるように配置しているので、第1スイッチSw1が接触して第1接触信号を発する第2ブーム413の旋回角度と、第2スイッチSw2が接触して第2接触信号を発する第2ブーム413の第3旋回軸417A周りの旋回角度を異なるようにすることができる。
【0069】
実施例では、第1スイッチSw1と第2スイッチSw2を、第3旋回軸417Aの円周方向に対する位置はほぼ同じに配置し、第1作用部F1と第2作用部F2を第3旋回軸417Aの円周方向に対する位置が異なるように配置しているものとして説明した。この例に限定はされない。第2ブーム413の第3旋回軸417A周りの旋回によって、第1作用部F1と第2作用部F2による、第1スイッチSw1と第2スイッチSw2の操作される角度が異なればよい。例えば、第1スイッチSw1と第2スイッチSw2を、第3旋回軸417Aの円周方向に対して異なる位置に配置し、第1作用部F1と第2作用部F2を第3旋回軸417Aの円周方向に対してほぼ同じ位置に配置することで、対応させてもよい。
説明において、第1スイッチSw1が第1作用部F1に接触している状態をONまたはオンまたはON状態、第1スイッチSw1が第1作用部F1に接触していない状態を第1スイッチSw1がOFFまたはオフまたはOFF状態ともいうことがある。また、第2スイッチSw2が第2作用部F2に接触している状態を第2スイッチSw2がONまたはオンまたはON状態、第2スイッチSw2が第2作用部F2に接触していない状態を第2スイッチSw2がOFFまたはオフまたはOFF状態ともいうことがある。
【0070】
作業機Aの格納姿勢について説明する。
格納姿勢は、第1ブーム411がマストフレーム21あるいは主フレーム11の上部に水平に倒れた状態、且つ、第1ブーム411に対して折り重なるあるいは折り畳むように第2ブーム413を位置させた状態、第2ブーム413を図1図4図13に図示するように第1旋回位置(後退位置)に旋回させた状態、且つ、第2ブーム413に対して折り重なるあるいは折り畳むように作業部51を位置させた状態をいう。図1図13に示す正面視において、格納姿勢の作業部51は、回転軸512を第1ブーム411および第2ブーム413と平行に設ける。また、作業時におけるカバー514の天面は、第4旋回軸周りの旋回によって第2ブーム413に向ける。格納姿勢は格納位置ともいうことがある。
本発明の説明で用いる水平面とは、例示した図面と照らし合わせて説明するために、走行機体の走行面を便宜的に表現するために用いたものであって、いわゆる重力方向に対して用いる水平面とは異なる。
【0071】
作業機Aの格納姿勢では、実施例に係る作業機Aの格納姿勢の正面図である図13に図示するように、作業部51は、走行機体B後部に折りたたんで収納される。
水平面から第1ブーム411までの角度を第1ブーム角度とし、第1ブーム411と第2ブーム413との間の角度を第2ブーム角度とする。
図13で示す格納状態では、第1ブーム角度=α0(=0°)、第2ブーム角度=β0(=0°)である。第2ブーム413の第3旋回軸417A周りの旋回は、前進側にはしていない第1旋回位置である。
【0072】
作業機Aの中間姿勢、展開姿勢について説明する。
作業機Aの展開姿勢とは、以下の状態からなる。
(1)格納姿勢の第1ブーム411を第1旋回軸411A周りに旋回させて、マストフレーム21あるいは主フレーム11に対して起き上がらせるように展開側に旋回させて、第1ブーム411の他端側がマストフレーム21あるいは主フレーム11に対して側方に位置させた状態
(2)第2ブーム413を第1ブーム411に対して折り畳んだ状態から第2旋回軸413A周りに展開側に旋回させて互いの角度を広げた状態
(3)第2ブーム413を第3旋回軸417A周りに旋回させて、図3実線で表し、図6図7図21図22図23図24に図示した第3旋回位置に位置させた状態
(4)作業部51を第4旋回軸418A周りに旋回させて、第2ブーム413を一端側から他端側に向かって延長させた方向である展開側に旋回させた状態
をいう。
展開姿勢は図25に図示する姿勢であって、展開位置またはホームポジションと呼称することもある。
【0073】
旋回角度の説明をする。
第1ブーム411について、図13図14に図示するように格納姿勢の第1ブーム411の主フレーム11又はマストフレーム21に対する旋回角度を第1ブーム411の格納角度α0、図24に図示するように展開姿勢の第1ブーム411の主フレーム11又はマストフレーム21に対する旋回角度を第2第1ブーム角度α2とする。
α0とα2の旋回角度の間であって、予め設定された角度である第1ブーム411の旋回角度を第1第1ブーム角度α1と呼称する。第1ブーム411は、少なくともα0からα2にかけて第1旋回軸411A周りに旋回動作することができる。説明において、格納角度α0を旋回角度α0、第1第1ブーム角度α1を旋回角度α1、第2第1ブーム角度α2を旋回角度α1、と呼称することがある。
【0074】
第2ブーム413について、図13に図示するように格納姿勢の第1ブーム411との相対的な旋回角度を第2ブーム413の格納角度β0、図14乃至図23に図示するように展開姿勢の第2ブーム413との相対的な旋回角度を第1第2ブーム角度β1と呼称する。第2ブーム413は、少なくともβ0からβ1にかけて第2旋回軸413A周りに旋回動作することができる。説明において、格納角度β0を旋回角度β0、第1第2ブーム角度β1を旋回角度β1、と呼称することがある。
【0075】
図3に図示するように、第2ブーム413は、第3旋回軸417A周りにマストフレーム21に近接させた第1旋回位置(後退位置)から、第1連結体412に対する第3旋回軸417A周りの前進側への旋回によって、中間位置である第2旋回位置を経由し、第3旋回位置(前進位置)まで旋回する。
【0076】
現在角度について、第1旋回軸411A周りに旋回する第1ブーム411の主フレーム11又はマストフレーム21に対する相対的な現在時点での角度を現在角度θ1、第2旋回軸周りに旋回する第2ブーム413の第1ブーム411に対する相対的な現在時点での角度を現在角度θ2とする。制御部tは、現在角度θ1、現在角度θ2を常時認識可能である。
【0077】
第1ブーム411の現在角度θ1が0°である格納角度α0(θ1=α0)、第2ブーム413の現在角度θ2が0°である格納角度β0(θ2=β0)、第2ブーム413が第1旋回位置(後退位置)を示す第1スイッチSw1および第2スイッチSw2がともに第1作用部F1、第2作用部F2に接触していないOFFの状態、の時に図1図13に示す状態である格納姿勢が形成される。(格納姿勢)
【0078】
第1ブーム411の現在角度θ1が第1第1ブーム角度α1以下(θ1≦α1)、第2ブーム413の現在角度θ2が第1第2ブーム角度β1(θ2=β1)、第2ブーム413が第1旋回位置(後退位置)を示す第1スイッチSw1および第2スイッチSw2がともにOFFの状態、の時に図14に示す状態である第1中間姿勢が形成される。(第1中間姿勢)
図14に示す例では、第1ブーム411の現在角度θ1が第1第1ブーム角度α1以下である0°である場合を示している。
【0079】
第1ブーム411の現在角度θ1が第1第1ブーム角度α1(θ1=α1)、第2ブーム413の現在角度θ2が第1第2ブーム角度β1(θ2=β1)、第2ブーム413が第1旋回位置(後退位置)を示す第1スイッチSw1および第2スイッチSw2がともにOFFの状態、の時に図15図16図17に示す状態である第2中間姿勢が形成される。(第2中間姿勢であって第1旋回位置)
【0080】
第1ブーム411の現在角度θ1が第1第1ブーム角度α1(θ1=α1)、第2ブーム413の現在角度θ2が第1第2ブーム角度β1(θ2=β1)、第2ブーム413が第2旋回位置を示す第1スイッチSw1がON状態、且つ、第2スイッチSw2がOFF状態、の時に図18図19図20に示す状態である第2中間姿勢が形成される。(第2中間姿勢であって第2旋回位置)
【0081】
第1ブーム411の現在角度θ1が第1第1ブーム角度α1(θ1=α1)、第2ブーム413の現在角度θ2が第1第2ブーム角度β1(θ2=β1)、第2ブーム413が第3旋回位置を示す第1スイッチSw1および第2スイッチSw2がともにON状態、の時に図21図22図23に示す状態である第2中間姿勢が形成される。(第2中間姿勢であって第3旋回位置)
【0082】
第1ブーム411の現在角度θ1が第1第1ブーム角度α2(θ1=α2)、第2ブーム413の現在角度θ2が第1第2ブーム角度β1(θ2=β1)、第2ブーム413が第3旋回位置を示す第1スイッチSw1および第2スイッチSw2がともにON状態、の時に図25に示す状態である展開姿勢が形成される。(展開姿勢=ホームポジション)
展開姿勢での作業部51は、図25に示す正面視において、回転軸512又はカバー514の天面が第2ブーム413の長手方向に対して交差する展開側に旋回させた状態である。
【0083】
目標角度について説明する。制御部tは第1ブーム411および第2ブーム413が旋回して到達すべき目標角度である目標旋回角度をそれぞれ設定させることができる。
制御部tは第1ブーム411に対する目標旋回角度をαとし、この目標旋回角度αは第1ブーム411の旋回角度であって設定値である格納角度α0、第1第1ブーム角度α1、第2第1ブーム角度α2のそれぞれに変更が可能である。第1ブーム411は目標旋回角度αを切り替えて、α0、α1、α2のいずれかに向けて旋回動作をさせることができる。
制御部は第2ブーム413に対する目標旋回角度をβとし、第2ブーム413の旋回角度であって設定値である格納角度β0、第1第2ブーム角度β1のそれぞれに変更可能。第2ブーム413は目標旋回角度βを切り替えて旋回動作をさせることができる。
【0084】
第2ブーム413の第3旋回軸417A周りの旋回について、図15乃至図23を基に、第2ブーム413の第3旋回軸417A周りの旋回角度について説明する。
実施例での第2ブーム413は、第3旋回軸417A周りに、他端側を前後方向に移動させるように旋回する。第2ブーム413の旋回する角度に応じて、図15乃至図17に図示するように他端側を進行方向に対する最後端に位置させた状態を第1旋回位置(後退位置)とする。
図21乃至図22に図示するように他端側を進行方向に対する最前端に位置させた状態を第3旋回位置(前進位置)とする。
図18乃至図21に図示するように第1旋回位置(後退位置)から第3旋回位置の中間部に位置させた状態を第2旋回位置(中間位置)とする。
第2ブーム413は、第1連結体412に対する第3旋回軸417A周りの旋回によって、第3旋回軸417A周りに、第1旋回位置(後退位置)から第2旋回位置(中間位置)を経由して第3旋回位置(前進位置)までの間で旋回させることができる。
【0085】
中間姿勢は、第1中間姿勢と、第1中間姿勢に連続する第2中間姿勢(図15図16図17参照)に分ける。
作業機Aの第1中間姿勢では、実施例に係る作業機Aの第1中間姿勢の正面図である図14に図示するように、作業部51は、第2ブーム413の第2旋回軸周りの旋回によって主フレーム11の上方に持ち上げられる。第1ブーム角度は格納角度α0(=0°)、第2ブーム角度は第1第2ブーム角度β1(≒60°)である。第2ブーム413は第3旋回軸417A周りの前進方向への旋回はしていない第1旋回位置である。
【0086】
作業機Aの第2中間姿勢では、第2ブーム413は、図15乃至図17に図示する状態である。第2ブーム413は第1旋回位置(後退位置)である後退位置である。図16乃至図17に図示するように作業部51は、マストフレーム211より進行方向の幅に対する外側であって側方に位置する。
実施例では、第1ブーム角度は第1第1ブーム角度α1(≒100°)、第2ブーム角度は第1第2ブーム角度β1(≒60°)である。
図18乃至図20に図示する状態は、第2ブーム413は、第2中間姿勢であって、第2ブーム413は第2旋回位置である中間位置である。実施例では、第1ブーム角度は第1第1ブーム角度α1(≒100°)、第2ブーム角度は第1第2ブーム角度β1(≒60°)である。図18図20に図示するように、作業部51は、第2ブーム413の第3旋回軸417A周りの旋回によって、第1旋回位置に対してマストフレーム211より進行方向の前方側に移動している。
図21乃至図23に図示する状態は、第2ブーム413は、第2中間姿勢であって、第2ブーム413は第3旋回位置である前進位置である。実施例では、第1ブーム角度は第1第1ブーム角度α1(≒100°)、第2ブーム角度は第1第2ブーム角度β1(≒60°)である。図21図23に図示するように、作業部51は、第2ブーム413の第3旋回軸417A周りの旋回によって、第2旋回位置に対してマストフレーム211よりさらに進行方向の前方側に移動している。
【0087】
次いで、作業機Aの第2中間姿勢から展開位置に至る途中の状態について説明する。
図24に図示するのは、実施例に係る作業機Aの正面図であって、第2中間姿勢から展開位置に至る途中の状態である。第2ブーム413は第3旋回位置である前進位置である。実施例では、第1ブーム角度は第2第1ブーム角度α2(=125°)、第2ブーム角度は第1第2ブーム角度β1(≒60°)で、第2ブーム413は第3旋回位置にある。第1ブーム411を第1第1ブーム角度α1から第2第1ブーム角度α2に旋回させ、作業部51を降下させる。作業部51は、第2ブーム413に対して格納側に位置した状態のままである。
【0088】
図25に図示するのは、実施例に係る作業機Aの正面図であって、展開姿勢であるホームポジションである。実施例では、第1ブーム角度は第2第1ブーム角度α2(=125°)、第2ブーム角度は第1第2ブーム角度β1(≒60°)で、第2ブーム413は第3旋回位置にある。図25は、図24に図示した状態から作業部51を展開側に旋回させた状態であって、作業部51の天面が第2ブーム413の長手方向と交差するように立ち上がった状態である。図25に示す実施例では、作業部51と第2ブーム413の角度は、90°程度である。伸縮手段41を第2第1ブーム角度α2、第1第2ブーム角度β1に形成し、作業部を展開側に旋回させて、展開姿勢を形成する。
展開姿勢であるホームポジションの第2第1ブーム角度α2、第1第2ブーム角度β1、作業部51と第2ブーム413の角度は、適応させる作業機の仕様や態様によって、自由に変更することができる。
【0089】
図26に図示するのは、実施例に係る作業機Aの正面図であって、作業位置の一例であり、第1ブーム角度は任意、第2ブーム角度は任意で、第2ブーム413の第3旋回軸417A周りの旋回位置は任意、作業部51の第4旋回軸418A周りの旋回角度は任意である。つまり、第1ブーム411、第1連結体412、第2ブーム413、作業部51を操作部uの操作によって、作業者Mが望む自由な旋回位置にさせて、作業部51を作業者Mが望む任意の位置および角度にさせることができる。図26は、作業部51を走行機体Bが走行する面と同じ高さの面に作業部51を位置させた状態を表している。無論、図26の図示に限定されず、操作部uの操作によって作業部51を任意な位置に変更させることができる。
図27に図示するのは、実施例に係る作業機Aの正面図であって、作業位置から第2中間姿勢に至る途中の状態の一例であり、第1ブーム角度は第2第1ブーム角度α2(=125°)、第2ブーム角度は任意の角度で、第2ブーム413は第3旋回位置(前進位置)又は、第2旋回位置(中間位置)にある。
【0090】
作業機Aの展開姿勢は、作業機Aの側面では、図3に図示するように、第3旋回位置(前進位置)であり、第2ブーム413は、実線であらわす作業部51位置(51―3)にある。
第1旋回位置(後退位置)では、第2ブーム413は、二点鎖線部51―1の作業部51位置にある。第2旋回位置(中間位置)では、第2ブーム413は、二点鎖線部51―2の作業部位置にある。
作業位置では、作業者Mは第2ブーム413を第1旋回位置、第2旋回位置、第3旋回位置、のそれぞれに自由に選んで作業をすることができる。
【0091】
図4乃至図6にしたがって、第3旋回軸417Aの軸方向から見た第3旋回軸417Aの近傍における、第1旋回位置(後退位置)乃至第3旋回位置の変化を説明する。
図4に図示するのは、実施例に係る作業機Aの第3旋回軸417Aの軸方向から見た第3旋回軸417Aの近傍拡大図で、第2ブーム413が第1旋回位置(後退位置)にある。
第1旋回位置(後退位置)では、第1スイッチSw1の第1作用部F1との接触、及び、第2スイッチSw2の第2作用部F2との接触が無い。つまり、制御部tは、第1接触信号及び第2接触信号のいずれも受領していない。この状態を、第2ブーム413が第1旋回位置(後退位置)であると判断するように制御部tを構成する。
【0092】
図5に図示するのは、実施例に係る作業機Aの第3旋回軸417Aの軸方向から見た第3旋回軸417Aの近傍拡大図で、第2ブーム413が第2旋回位置(中間位置)にある。
第2旋回位置(中間位置)では、第1スイッチSw1が第1作用部F1と接触し、且つ、第2スイッチSw2が第2作用部F2と接触していない。つまり、制御部tは、第1接触信号を受領し、第2接触信号は受領していない。この状態を、第2ブーム413が第2旋回位置(中間位置)であると判断するように制御部tを構成する。
【0093】
図6に図示するのは、実施例に係る作業機Aの第3旋回軸417Aの軸方向から見た第3旋回軸417Aの近傍拡大図であって、第2ブーム413が第3旋回位置にある。
図7に図示するのは、実施例に係る作業機Aの第3旋回軸417Aの側面からみた拡大図であって、第2ブーム413が第3旋回位置のときを示す。第1スイッチ、第2スイッチともに操作された状態である。
第3旋回位置では、第1スイッチSw1の第1作用部F1との接触、且つ、第2スイッチSw2の第2作用部F2との接触がされている。つまり、制御部tは、第1接触信号及び第2接触信号の双方を受領している。この状態を、第2ブーム413が第3旋回位置であると判断するように制御部を構成する。
【0094】
制御部tは、第1スイッチSw1の第2スイッチのSw2スイッチング動作のみを検出するように構成している。これによって、第3旋回軸417A周りに旋回する第2ブーム413の旋回位置を、簡易的な構成で認識させることができる。2つのスイッチSw1、Sw2の回路開閉及びこの組み合わせを認識することによって、第2ブーム413の3つの旋回位置を把握できるようになる。
【0095】
第1スイッチSw1の第2スイッチSw2を用いた検出方法によって、第1センサSe1を用いた第1ブーム411の旋回角度の検出方法、及び、第2センサSe2を用いた第1連結体412の旋回角度の検出方法のように、可動部すべての旋回角度を常時検出し、演算処理することがないので、制御部tに掛かる演算負担を減らすことができる。結果として、制御部t内の演算に係る装置群をより簡素なものにすることができる。
【0096】
図示した実施例では、第1作用部F1と第2作用部F2が第2ブーム413の支点部付近に一体化したものとして示したが、別体として取り付け自在に設けてもよい。
【0097】
自動で姿勢変更、自動展開操作について説明する。
第1ブーム411及び第2ブーム413は、図1図13に図示するような格納姿勢及び図2に図示するような展開姿勢の間で、操作部uの操作により、自動で姿勢変更、自動展開操作が可能とする。
図11に図示する、自動展開動作をあらわすフロー図に基づいて、格納状態から自動展開操作を行った場合の、機体の動作の基本パターンを制御手順に沿って説明する。説明および図面において、第1スイッチSw1をスイッチ1、第2スイッチSw2をスイッチ2と呼称することがある。
自動展開動作を開始すると、ステップ101で操作待機し、ステップ102で、作業者Mによって自動展開操作をする。
すると、ステップ103で「スイッチ1がオン状態かつスイッチ2がオン状態であるか」を判断する。すなわち、第2ブーム413が最前進した位置である第3旋回位置であるか否かを判断する。
【0098】
ステップ103で、「スイッチ1がオン状態かつスイッチ2がオン状態であるか」判断がNoである、つまり、第2ブーム413が最前進した位置である第3旋回位置ではないと制御部tが判断すると、次のステップステップ104に移行し、第1展開工程に入る。
実施例の場合、第3旋回位置以外では、第1ブーム411および第2ブーム413の動作に支障がないため、その後の制御による旋回動作が可能であると判断している。
【0099】
ステップ104で制御部tは、第1ブーム411の目標旋回角度αを第1第1ブーム角度α1に、第2ブーム413の目標旋回角度βを第1第2ブーム角度β1にそれぞれ切り替えし、ステップ106に移行する。
【0100】
ステップ103でYesである、つまり、第2ブーム413が第3旋回位置であると制御部tが判断すると、ステップ105に移行する。
【0101】
ステップ105で制御部tは、第1ブーム411の目標旋回角度αを第2第1ブーム角度α2に、第2ブーム413の目標旋回角度βを第1第2ブーム角度β1に、それぞれ切り替えし、設定させる。ステップ105での切り替え後の動作制御の詳細は後述する。
【0102】
ステップ104の結果を受けたステップ106で、第1ブーム411の現在角度θ1が第1第1ブーム角度α1以下であるか否かを判断する。
【0103】
ステップ106で、第1ブーム411の現在角度θ1が第1第1ブーム角度α1より大きいと判断すると、ステップ107に移行し、第1ブーム411を格納方向に向けて旋回させる。
実施例の場合は、第1シリンダ415を短縮させるように方向制御弁25を切り替えるべく、信号を制御部tが送信する。
【0104】
ステップ107を経由しステップ127に移行する。
ステップ127では操作部uの自動展開操作が継続されているか判断する。継続されていない場合は、ステップ128ですべてのシリンダを停止するように方向制御弁25を切り替える信号を送信し、ステップ101に戻る。操作が継続されている場合は、再度ステップ103に戻り、制御を繰り返す。
【0105】
ステップ106で、第1ブーム411の現在角度θ1が第1第1ブーム角度α1以下であると判断すると、ステップ108に移行し、すべてのシリンダを停止させるように方向制御弁25を切り替える信号を制御部tが送信する。そして次のステップ109に移行する。
つまり、自動展開操作が開始後、操作が継続されている限り、ステップ103からステップ106を経由しステップ127に至る手順のように、第3旋回位置以外であって第1ブーム411の現在角度θ1が第1第1ブーム角度α1より大きい場合は、第1ブーム411の現在角度θ1が第1第1ブーム角度α1以下になるまで、第1ブーム411を旋回させる。
【0106】
ステップ109で、第2ブーム413の現在角度θ2が第2ブーム413の目標旋回角度βである第1第2ブーム角度β1であるか否かを判断する。
第2ブーム413の現在角度θ2が目標旋回角度βである第1第2ブーム角度β1でない場合、第2ブーム413の現在角度θ2が第1第2ブーム角度β1より小さいか、または、大きいかをステップ110で判断する。
【0107】
第2ブーム413の現在角度θ2が第1第2ブーム角度β1より大きい場合は、ステップ111で第2ブーム413を格納側に旋回させる。実施例では、第2シリンダを短縮させるように方向制御弁25を切り替える信号を発し、第1連結体412を第2旋回軸413A周りに旋回させ、第2ブーム413を第1ブーム411に対して相対的に旋回させる。
【0108】
第2ブーム413の現在角度θ2が目標旋回角度βである第1第2ブーム角度β1より小さい場合は、ステップ112で第2ブーム413を展開側に旋回させる。実施例では、第2シリンダ416を伸長させるように方向制御弁25を切り替える信号を発し、第1連結体412を第2旋回軸413A周りに旋回させ、第2ブーム413を第1ブーム411に対して相対的に旋回させる。ステップ111およびステップ112の動作は、ステップ127によって自動展開操作が継続されている間、行われる。
【0109】
ステップ109で第2ブーム413の現在角度θ2が第1第2ブーム角度β1である場合、ステップ113で全シリンダを停止するように方向制御弁25を切り替える信号を発し、ステップ114に移行する。
【0110】
ステップ113を終了した段階で、第1ブーム411および第2ブーム413は、第1中間姿勢を形成する(図14参照)。格納姿勢から第1中間姿勢に至るまでの連結体である第1連結体412および第2ブーム413および作業部51は、格納姿勢における作業機Aの左右方向の機体幅よりも側方に突出しない。すなわち、実施例において、作業部51を展開姿勢に展開する側と反対側の進行方向右側に連結体である第1連結体412および第2ブーム413および作業部51が突出しない。このため、自動展開動作中に作業部51を展開姿勢に展開する側ではない進行方向右側に障害物等があっても、連結体である第1連結体412および第2ブーム413および作業部51がこの障害物等に干渉する不都合がない。
【0111】
また、格納姿勢から自動展開操作を行った場合、必ず第1中間姿勢(図14参照)を形成しないと次の制御ステップに移行できない。格納姿勢ではない状態から自動展開操作を行った場合は後述する。第1中間姿勢(図14参照)によって、走行機体Bに搭乗している作業者Mから進行方向後方側に大きく視界を遮る投影面積の大きい作業部51を早期に作業者Mの視界から排除し、走行機体B後方側の視界を確保する。すなわち、格納姿勢に近い位置で作業部51を不用意に何度も上下動させることによって、作業者Mから走行機体B後方側の死角が発生する時間の長大化を防ぐことができる。
【0112】
第1中間姿勢(図14参照)での第2ブーム413他端側および第2ブーム413他端側に位置する作業部51は、進行方向から見た場合において、第1旋回軸411A周りに旋回する第1ブーム411の他端より内側で形成する旋回領域より、半径方向外側に過大に突出しないように設ける。
このため、第2ブーム413の角度が第1第2ブーム角度β1のまま、後述するステップ114~ステップ117のステップで第1ブーム411の第1旋回軸411A周りに旋回動作しても、第2ブーム413および作業部51を旋回中に他の障害物に接触させる機会を減少させる。
【0113】
次ステップ、ステップ114では、第1ブーム411の現在角度θ1が第1ブーム411の目標旋回角度αであるか否かを判断する。
ステップ104でα=α1であると認識している場合は、第1ブーム411の現在角度θ1が目標旋回角度αである第1第1ブーム角度α1であるか否かを判断する。(α=α2とする場合は後述する。)
【0114】
第1ブーム411の現在角度θ1が目標旋回角度α(第1第1ブーム角度α1)でない場合、ステップ115では、第1ブーム411の現在角度θ1が第1第1ブーム角度α1より小さいか、または、大きいかを判断する。
【0115】
ステップ115での判断で、第1ブーム411の現在角度θ1が第1第1ブーム角度α1より大きい場合は、ステップ116で第1ブーム411を格納側に旋回させる。実施例では、第1シリンダ415を短縮させるように方向制御弁25を切り替える信号を発し、第1ブーム411を第1旋回軸411A周りに旋回させ、第1ブーム411を主フレームおよびマストフレームに対して相対的に旋回させる。
【0116】
第1ブーム411の現在角度θ1が目標旋回角度αである第1第1ブーム角度α1より小さい場合は、ステップ117で第1ブーム411を展開側に旋回させる。
実施例では、第1シリンダ415を伸長させるように方向制御弁25を切り替える信号を発し、1ブームを第1旋回軸411A周りに旋回させる。ステップ116およびステップ117の動作は、ステップ127によって自動展開操作が継続されている間、行われる。
【0117】
ステップ114で第1ブーム411の現在角度θ1が目標旋回角度α(第1第1ブーム角度α1)である場合、ステップ118で全シリンダを停止するように方向制御弁25を切り替える信号を発し、ステップ119に移行する。
【0118】
ステップ118を終了した段階で、第1ブーム411および第2ブーム413は、第2中間姿勢を形成する(図15図16図17参照)。
格納姿勢から自動展開動作を行った場合、第1中間姿勢(図14参照)を形成し、次いで第2中間姿勢を形成する。第2中間姿勢は図15図16図17に図示するように、作業部51が走行機体Bあるいは主フレーム11の側方に位置した姿勢であって、第2ブーム413および作業部51が走行機体Bや地面に干渉することなく、後退位置から前進位置までの第1旋回位置(後退位置)乃至第3旋回位置(前進位置)まで旋回可能な姿勢位置である。
【0119】
第1中間姿勢(図14参照)から第2中間姿勢(図15図16図17参照)に至るまでの間も、第1ブーム411および連結体である第1連結体412および第2ブーム413および作業部51は、格納姿勢における作業機Aの進行方向に対する左右方向の機体幅よりも展開姿勢に展開する方向とは反対の外側側方に突出しない。このため、自動展開動作中に作業部51を展開する側ではない進行方向右側に障害物等があっても、連結体である第1連結体412および第2ブーム413および作業部51がこの障害物等に干渉する不都合がない。
【0120】
ステップ118で第2中間姿勢(図15図16図17参照)を形成したら、ステップ119で第2ブーム413が最前進位置、つまり、第2ブーム413が図6図21図23に図示するように第3旋回位置であるか否かを判断する。すなわち、図6に図示するように、第1スイッチSw1はオンであるとともに、第2スイッチSw2もオンであるか否かをステップ119で判断する。
最前進位置ではない、すなわち、第2ブーム413が図6図21図23に図示するように第3旋回位置ではなく、第2ブーム413が図4図15図17に図示する第1旋回位置(後退位置)または第2ブーム413が図5図18図20に図示する第2旋回位置(中間位置)であると判断した場合は、ステップ120で第3シリンダ417を伸長させ、第2ブーム413を第3旋回位置に向かうように旋回させる(図21図23参照)。
この動作は、ステップ127によって自動展開操作が継続されている間、行われる。また、ステップ119で第2ブーム413が第3旋回位置になるまで、再度ステップ103から制御を繰り返し、第2ブーム413が第3旋回位置(図6図21図23)になったと判断すると、ステップ121で全シリンダを停止し、ステップ122に移行する。
【0121】
ステップ122では、第1ブーム411の現在角度θ1が第2第1ブーム角度α2であって、第2ブーム413の現在角度θ2が第1第2ブーム角度β1であるか否かを判断する。
ここまでを第1展開工程と呼称する。第1ブーム411の現在角度θ1が第2第1ブーム角度α2、且つ、第2ブーム413の現在角度θ2が第1第2ブーム角度β1ではないと判断すると、ステップ103に戻って、第2展開工程に移行する。
【0122】
ステップ103に戻り第2展開工程に入ると、第1スイッチSw1および第2スイッチSw2がオン状態で第2ブーム413が最前進位置である第3旋回位置であるか否かを判断する。完全格納の状態から、ステップ101~ステップ122のステップを終えると、第2ブーム413は第3旋回位置であるので、Yesと判断し、ステップ105に移行する。
【0123】
ステップ105で制御部tは、第1ブーム411の目標旋回角度αを第2第1ブーム角度α2に、第2ブーム413の目標旋回角度βを第1第2ブーム角度β1にそれぞれ切り替え、ステップ106に移行する。
ここで切り替わるのは、第1ブーム411の目標旋回角度αの値のみ(α1⇒α2)で、第2ブーム413の目標旋回角度βは切り替わらない。
【0124】
第1ブーム411の目標旋回角度αを第2第1ブーム角度α2に変更後のステップ106で、第1ブーム411の現在角度θ1が第2第1ブーム角度α2以下であると判断すると、ステップ108に移行する。
ステップ106で、もし、第1ブーム411の現在角度θ1が第2第1ブーム角度α2より大きいと判断した場合は、ステップ107に移行し、第1ブーム411を格納方向に向けて旋回させる。第1シリンダ415を短縮させるように制御部tが方向制御弁25を切り替える。
【0125】
第2展開工程のステップ108~ステップ113の説明は、β値が不変のため省略する。万が一、第2ブーム413の現在角度θ2が第1第2ブーム角度β1と異なる角度(θ2≠β1)となった場合は、先述の制御と同様に第2展開工程のステップ108~ステップ113によって、第2ブーム413を現在角度θ2が第1第2ブーム角度β1(θ2=β1)になるように旋回動作させる。
【0126】
ステップ114で、第1ブーム411の現在角度θ1が第1ブーム411の目標旋回角度αであるか否かを判断する。ここで目標旋回角度αは第2第1ブーム角度α2(α=α2)であるので、第1ブーム411の現在角度θ1が第2第1ブーム角度α2であるか否かを判断する。
【0127】
ステップ115で第1ブーム411の現在角度θ1が第2第1ブーム角度α2でない場合、第1ブーム411の現在角度θ1が第2第1ブーム角度α2より小さいか、または、大きいかを判断する。
【0128】
ステップ115の判断で、第1ブーム411の現在角度θ1が第2第1ブーム角度α2より大きい場合は、ステップ116で第1ブーム411を格納側に旋回させる。実施例では、第1シリンダ415を短縮させるように方向制御弁25を切り替え、第1ブーム411を第1旋回軸411A周りに旋回させる。
第1ブーム411の現在角度θ1が第2第1ブーム角度α2より小さい場合は、ステップ117で第1ブーム411を展開側に旋回させる。第2展開工程のステップ116ステップ117の動作は、ステップ127によって自動展開操作が継続されている間、行われる。また、ステップ114で第1ブーム411の現在角度θ1が第2第1ブーム角度α2であると判断されるまで行われる。そして、第2中間位置に対して、作業部51が第1ブーム411の旋回によって下方に降下した位置に配置される(図24参照)。
【0129】
ステップ114で第1ブーム411の現在角度θ1が第2第1ブーム角度α2であると判断されると、ステップ118を経たステップ119で、第2ブーム413が最前進位置であるか否かを判断する。異なる場合は、ステップ120によって、第3シリンダ417を動作させ第2ブーム413が最前進位置である第3旋回位置になるまで、ステップ119の制御を繰り返す。ステップ119からステップ120の制御は、ステップ127の制御を介して自動展開操作がされている限り行われ、第2ブーム413が第3旋回位置になるまで繰り返す。
【0130】
ステップ119で第2ブーム413が最前進位置である第3旋回位置であると判断すると、ステップ121による全シリンダの停止を経て、ステップ122に至る。
ステップ122では、第1ブーム411の現在角度θ1が第2第1ブーム角度α2であって、第2ブーム413の現在角度θ2が第1第2ブーム角度β1であるか否かを判断する。
第1ブーム411の現在角度θ1が第2第1ブーム角度α2、且つ、第2ブーム413の現在角度θ2が第1第2ブーム角度β1ではないと判断すると、ステップ103に戻り、制御を繰り返す。
【0131】
第1ブーム411の現在角度θ1が第2第1ブーム角度α2、且つ、第2ブーム413の現在角度θ2が第1第2ブーム角度β1であると判断するとステップ122でカウントダウンを開始する。
【0132】
ステップ122で、カウントダウンを開始すると、ステップ124によって、残り時間が0になるまで第4シリンダ418を動作させて作業部51を展開させる。この動作は、ステップ127によって自動展開操作が継続されている間、行われる。
ステップ124で、残り時間が0であると判断すると、ステップ126で全シリンダを停止させ、制御が終了する。このステップ126で形成した姿勢を展開姿勢となる(図25参照)。
【0133】
展開姿勢は展開位置あるいはホームポジションとも呼ばれ、この位置を基準にして作業者Mが操作部uを人為操作することによって、第1ブーム411、連結体である第1連結体412、第2ブーム413、作業部51を動作させ、作業者Mの意図した任意の作業位置(例えば図26参照)に作業部51を位置させることができる。
実施例でのホームポジションにおける作業部51は、図25に図示するように、第2ブーム413を第3旋回位置に位置させて走行機体Bの側方、特に走行機体Bの運転者である作業者Mの側方に位置し、走行機体Bの走行面よりやや上方に位置している。
また、進行方向から見た作業部51の上面部は、第2ブーム413の長手方向に対して概ね垂直方向を向く位置に旋回させていて、走行機体Bの走行面に対しては、作業部51先端側が、やや第4旋回軸より上方に位置するように傾斜している。作業者Mは、ホームポジションから任意の作業位置まで操作部uを操作して、作業部51を位置させて作業を行う。
【0134】
格納位置から作業位置に向かって、全て人為操作のみで第1ブーム411、連結体である第1連結体412、第2ブーム413を動作させるよりも、格納位置からホームポジションまでの移動を自動で行い、ホームポジションから作業位置に向かう人為操作のほうが大幅に操作の負担を軽減できる。また、作業位置において、作業する面は、走行機体Bが走行する走行面のみにとどまらず、段差面、法面、ホームポジションからさらに側方に離れた遠隔地である場合もある。ホームポジションの設定によって、ホームポジションまでの自動展開後に素早く、ホームポジションから作業部51を作業位置に位置させることができる。
【0135】
自動展開操作に係る制御では、目標旋回角度α、βに現在角度θ1、θ2が到達しているか否か、あるいは大きいか小さいかのみを判断するので、演算処理に係る制御負担を軽減できる。また、第2ブーム413の前進および後進方向の旋回位置も第1スイッチSw1および第2スイッチSw2のON・OFF動作のみで判断するので、制御負担を軽減できる。
【0136】
目標旋回角度αを、α1とα2の切り替えて同じ制御手順を繰り返すので、各動作専用の制御コードを用意せずに済む。つまり、制御部tに制御コード(プログラム)を格納する記憶部を肥大化させることもないので、制御部tの構成を簡素化することができる。
【0137】
格納姿勢から展開位置までの動作は、第1中間姿勢(図14参照)、第2中間姿勢(図15図16図17参照)を必ず形成してから行うので、各部位の位置関係にイレギュラーがあっても、他の障害物等との干渉を防ぎ、安全に動作させることができる。この一例は下記に述べる。
【0138】
完全格納状態ではなかった場合の一例を説明する。
ステップ106において、目標旋回角度αが第1第1ブーム角度α1(α=α1)の時であって、第1ブームの411の現在角度θ1が第1第1ブーム角度α1より大きい場合を想定する。
この時、格納状態ではないから、ステップ109~ステップ112の制御によって、第2ブーム413を突然動作させると、第2旋回軸413A周りに旋回動作する作業部51および第2ブーム413が側方、特に展開側の側方に突出するように動作する。
万一、展開方向に障害物等が位置している場合に、作業部および第2ブーム413が干渉することとなり、不都合が生じる。これを防ぐために、ステップ106で一旦、第1ブーム411を第1第1ブーム角度α1以下になるように動作させて、作業部51および第2ブーム413が走行機体Bの中心側に側方に寄せてから、第2ブーム413を第1第2ブーム角度β1になる第1中間姿勢(図14参照)まで動作させる。このようにすることで、作業者Mからの後方視界も確保した上で、安全に自動展開動作を行うことができる。
【0139】
完全格納状態ではなかった場合の別の一例を説明する。
第1ブーム411が格納状態であって、第2ブーム413がβ1より大きい状態を説明する。このとき、第2ブーム413先端に位置する作業部51は、走行機体Bの進行方向の右側方に突出した位置に配置されている。
この状態で、ステップ114の制御を実施すると、走行機体Bの進行方向の右側方に突出した位置から作業部51が第1旋回軸411A周りに大きく旋回することとなるので、走行機体Bの右側方あるいは、右側方の上部に障害物があった場合に、衝突等の不都合が生じる。
【0140】
この不都合を避けるために、第2ブーム413が第1第2ブーム角度β1より大きい状態であっても、第1第2ブーム角度β1となるように展開方向とは逆の格納方向に第2ブーム413を旋回動作させるのである。走行機体Bおよび作業機A周囲、特に側方に存在し得る障害物に接触する不都合を回避できる。また、第2ブーム413が第1第2ブーム角度β1より大きい状態であっても、第1第2ブーム角度β1となるように第2ブーム413を動作することで、進行方向から見たときの、作業部51を含む旋回領域を小さくすることができ、狭い作業環境でも適応させることができる。
自動展開動作中は、操作部uの操作を解除することで動作が停止するので、動作の停止に係る操作が複雑になることがない。
【0141】
実施例では、第1シリンダ415が伸長して第1ブーム411を展開方向、短縮して第1ブーム411を格納方向に旋回、第2シリンダが伸長して連結体である第1連結体412および第2ブーム413を展開方向、短縮して連結体である第1連結体412および第2ブーム413を格納方向に旋回、第3シリンダ417が伸長して第2ブーム413を前進方向、短縮して第2ブーム413が後退方向に旋回、第4シリンダ418が伸長して作業部51を展開方向、短縮して格納方向に旋回するものとして説明した。
この発明では、各シリンダの伸縮方向と旋回方向に限定はなく、種々の組み合わせにも適用させることができる。
【0142】
実施例では、第1第1ブーム角度α1は90~110°が望ましく、例示において約100°を採用している。また、第2第1ブーム角度α2は115~135°が望ましく、例示において約125°を採用している。第1第2ブーム角度β1は50~70°が望ましく、例示において約60°を採用している。また、実施例で示す展開姿勢の作業部51と第2ブーム413の角度は、80~100°が望ましく、例示では90°程度である。さらに、第1第1ブーム角度α1、第2第1ブーム角度α2、第1第2ブーム角度β1、作業部51の角度は、例示の角度以外にも、装着する走行機体Bや作業機Aの仕様および形態によって、自由に変更することができる。
【0143】
すなわち、この発明に係る実施例では、
作業機に設けた主フレーム11に、マストフレーム21、第1ブーム411、第1連結体412、第2ブーム413、作業部51を順次取り付けた作業機Aであって、
マストフレーム21と第1ブーム411とを、水平軸である第1旋回軸411Aで取付け、
第1ブーム411と、連結体である第1連結体412とを、第1旋回軸411Aと平行に、第2旋回軸413Aで、第1ブーム411の旋回方向と同じ方向に旋回可能に取り付け、
第3旋回軸417Aは、第1連結体412の他端側と第2ブーム413との間に、第1旋回軸411A及び第2旋回軸413Aと交差する方向に設け、第2ブーム413は第3旋回軸417A周りに旋回可能で、第2ブーム413の一端側を第3旋回軸417Aに連結することで、第2ブーム413は第3旋回軸417Aによって、第1ブーム411に対して交差する方向に向かって旋回が可能であり、
【0144】
第2ブーム413は、第1連結体412に対する第3旋回軸417A周りの旋回によって、第3旋回軸417A周りに、他端側を前後方向に移動させるように旋回し、第2ブーム413の旋回する角度に応じて、他端側を進行方向に対する最後端に位置させた後退位置であるマストフレーム21に近接させた第1旋回位置(後退位置)から、中間位置である第2旋回位置を経由して、前進位置である第3旋回位置までの間で旋回し、
作業機Aの格納姿勢とは、
第1ブーム411がマストフレーム21あるいは主フレーム11の上部に水平に倒れた状態、且つ、第1ブーム411に対して折り重なるあるいは折り畳むように第2ブーム413を位置させた状態、第2ブーム413を後退位置である第1旋回位置(後退位置)に旋回させた状態、且つ、第2ブーム413に対して折り重なるあるいは折り畳むように作業部51を位置させた状態をいい、
【0145】
作業機Aの展開姿勢とは、
格納姿勢の第1ブーム411を第1旋回軸411A周りに旋回させて、マストフレーム21あるいは主フレーム11に対して起き上がらせるように展開側に旋回させて、第1ブーム411の他端側がマストフレーム21あるいは主フレーム11に対して側方に位置させた状態、又は、
第2ブーム413を第1ブーム411に対して折り畳んだ状態から第2旋回軸413A周りに展開側に旋回させて互いの角度を広げた状態、又は、
第2ブーム413を第3旋回軸417A周りに旋回させて第3旋回位置に位置させた状態、又は、
作業部51を第4旋回軸周りに旋回させて、第2ブーム413を一端側から他端側に向かって延長させた方向である展開側に旋回させた状態、をいい、
【0146】
第1ブーム411について、格納姿勢の第1ブーム411の主フレーム11又はマストフレーム21に対する旋回角度をα0、展開姿勢の第1ブーム411の主フレーム11又はマストフレーム21に対する旋回角度を第2第1ブーム角度α2とし、
第1第1ブーム角度α1は、旋回角度α0と旋回角度α2の旋回角度の間であって、予め設定された角度である第1ブーム411の旋回角度であり、
旋回角度α0と旋回角度α2の旋回角度の間とは、第1ブーム411は、少なくとも旋回角度α0から旋回角度α2にかけて第1旋回軸411A周りに旋回動作することができる角度である。
【0147】
この発明に係る実施例では、
第1第1ブーム角度α1及び第2第1ブーム角度α2を含む旋回角度に旋回可能に設けた第1ブーム411と、
前記第1ブーム411に対して前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2と同じ旋回方向に第1第2ブーム角度β1を含む角度に相対的に旋回可能に設けた第2ブーム413と、
前記第1ブーム411及び前記第2ブーム413は格納姿勢及び展開姿勢の間で、自動で姿勢変更するための自動展開操作が可能な操作部と、を備え、
前記自動展開操作が開始後に前記第2ブーム413を前記第1第2ブーム角度β1に向けて旋回させる前に、前記第1ブーム411が前記第1第1ブーム角度α1より大きい場合は、前記第1ブーム411を前記第1第1ブーム角度α1以下になるように旋回させる作業機Aからなる。
【0148】
この発明に係る実施例では、
第1第1ブーム角度α1及び第2第1ブーム角度α2を含む旋回角度に旋回可能に設けた第1ブーム411と、
前記第1ブーム411に対して前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2と同じ旋回方向に第1第2ブーム角度を含む角度に相対的に旋回可能に設けるとともに、前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2とは交差する旋回方向の第1旋回位置(後退位置)と第2旋回位置と第3旋回位置とに位置させるように前記第1ブーム411に対して相対的に旋回可能に設けた第2ブーム413と、
前記第1ブーム411及び前記第2ブーム413は格納姿勢及び展開姿勢の間で、自動で姿勢変更するための自動展開操作が可能な操作部uと、を備え、
前記自動展開操作が開始後に前記第2ブーム413の前記第1ブーム411に対する角度である前記第1第2ブーム角度β1に向けて前記第2ブーム413を旋回させる前に、前記第2ブーム413が前記第1旋回位置(後退位置)または前記第2旋回位置であり、且つ、前記第1ブーム411が前記第1第1ブーム角度α1より大きい場合は、前記第1ブーム411を前記第1第1ブーム角度α1以下になるように旋回させる作業機Aからなる。
【0149】
この発明に係る実施例では、
前記展開姿勢へ向けて動作は、前記第1ブーム411が前記第1第1ブーム角度α1以下、且つ、前記第2ブーム413が前記第1第2ブーム角度β1を形成後に前記展開姿勢を形成する作業機Aからなる。
【0150】
この発明に係る実施例では、
第1第1ブーム角度α1及び第2第1ブーム角度α2を含む旋回角度に旋回可能に設けた第1ブーム411と、
前記第1ブーム411に対して前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2と同じ旋回方向に第1第2ブーム角度β1を含む角度に相対的に旋回可能に設けた第2ブーム413と、
前記第1ブーム411及び前記第2ブーム413は格納姿勢及び展開姿勢の間で、自動で姿勢変更するための自動展開操作が可能な操作部uと、を備え、
前記自動展開操作が開始後に前記第1ブーム411が前記第1第1ブーム角度α1以下であった場合に、前記第2ブーム413を前記第1第2ブーム角度β1に向けて旋回させて前記第1第2ブーム角度β1にした後に、前記第1ブーム411を前記第1第1ブーム角度α1に向けて旋回させる、作業機Aからなる。
【0151】
この発明に係る実施例では、
第1第1ブーム角度α1及び第2第1ブーム角度α2を含む旋回角度に旋回可能に設けた第1ブーム411と、
前記第1ブーム411に対して前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2と同じ旋回方向に第1第2ブーム角度β1を含む角度に相対的に旋回可能に設けた第2ブーム413と、
前記第1ブーム411及び前記第2ブーム413は格納姿勢及び展開姿勢の間で、自動で姿勢変更するための自動展開操作が可能な操作部uと、を備え、
前記自動展開操作が開始後に、前記第1ブーム411が前記第1第1ブーム角度α1以下、且つ、前記第2ブーム413が前記第1第2ブーム角度β1ではない場合は、前記第2ブーム413を前記第1第2ブーム角度α2になるように前記第2ブーム413を旋回させる、
ことを特徴とする作業機からなる。
【0152】
この発明に係る実施例では、
第2ブーム413は、前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2とは交差する旋回方向の第1旋回位置(後退位置)と第2旋回位置と第3旋回位置とに位置させるように前記第1ブーム411に対して相対的に旋回可能に設け、
前記自動展開操作による前記展開姿勢への姿勢変更を開始後において、前記第2ブーム413が前記第1第2ブーム角度β1であって、前記第1ブーム411が前記第1第1ブーム角度α1である場合は、前記第2ブーム413が前記第1旋回位置(後退位置)または前記第2旋回位置であるかを判断し、
前記第2ブーム413が前記第1旋回位置(後退位置)または前記第2旋回位置であった場合に、前記第2ブーム413を前記第3旋回位置に向けて旋回させる、作業機Aからなる。
【0153】
この発明に係る実施例では、
第1第1ブーム角度α1及び第2第1ブーム角度α2を含む旋回角度に旋回可能に設けた第1ブーム411と、
前記第1ブーム411に対して前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2と同じ旋回方向に第1第2ブーム角度β1を含む角度に相対的に旋回可能に設けるとともに、前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度とは交差する旋回方向の第1旋回位置(後退位置)と第2旋回位置と第3旋回位置とに位置させるように前記第1ブーム411に対して相対的に旋回可能に設けた第2ブーム413と、
前記第1ブーム411及び前記第2ブーム413は格納姿勢及び展開姿勢の間で、自動で姿勢変更するための自動展開操作が可能な操作部uと、を備え、
前記自動展開操作が開始され、前記第1ブーム411が前記第1第1ブーム角度α1、且つ、前記第2ブーム413が前記第1第2ブーム角度β1を形成後に、前記第2ブーム413が前記第3旋回位置である場合に、前記第1ブーム411が前記第2第1ブーム角度α2であるか否かを判断する、作業機Aからなる。
【0154】
この発明に係る実施例では、
第1第1ブーム角度α1及び第2第1ブーム角度α2を含む旋回角度に旋回可能に設けた第1ブーム411と、
前記第1ブーム411に対して前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2と同じ旋回方向に第1第2ブーム角度β1を含む角度に相対的に旋回可能に設けるとともに、前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2とは交差する旋回方向の第1旋回位置(後退位置)と第2旋回位置と第3旋回位置とに位置させるように前記第1ブーム411に対して相対的に旋回可能に設けた第2ブーム413と、
前記第1ブーム411及び前記第2ブーム413は格納姿勢及び展開姿勢の間で、自動で姿勢変更するための自動展開操作が可能な操作部uと、を備え、
前記自動展開操作が開始後に、前記第2ブーム413の目標角度βを第1第2ブーム角度β1として設定し、前記第1第2ブーム角度β1に向けて前記第2ブーム413を旋回させた後に、前記第1ブーム411の目標角度αを第1第1ブーム角度α1として設定し、前記第1第1ブーム角度α1に向けて前記第1ブーム411を旋回させた後に、
前記第2ブーム413が第3旋回位置であると判断した場合に、前記第1ブーム411の前記目標角度αを第2第1ブーム角度α2に変更する、作業機Aからなる。
【0155】
この発明に係る実施例では、
第1第1ブーム角度α1及び第2第1ブーム角度α2を含む旋回角度に旋回可能に設けた第1ブーム411と、
前記第1ブーム411に対して前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2と同じ旋回方向に第1第2ブーム角度β1を含む角度に相対的に旋回可能に設けるとともに、前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2とは交差する旋回方向の第1旋回位置(後退位置)と第2旋回位置と第3旋回位置とに位置させるように前記第1ブーム411に対して相対的に旋回可能に設けた第2ブーム413と、
前記第1ブーム411及び前記第2ブーム413は格納姿勢及び展開姿勢の間で、自動で姿勢変更するための自動展開操作が可能な操作部uと、を備え、
前記自動展開操作は、前記第2ブーム413の設定目標角度である前記第1第2ブーム角度β1に向けて前記第2ブーム413を旋回させた後に、前記第1ブーム411の設定目標角度である前記第1第1ブーム角度α1に向けて前記第1ブーム411を旋回させる第1展開工程が終了後に、
前記第1ブーム411が前記第1第1ブーム角度α1、且つ、前記第2ブーム413が前記第1第2ブーム角度β1、且つ、前記第2ブーム413が第3旋回位置である場合に、前記第1展開工程のうち、前記第1ブーム411の設定目標角度を前記第1第1ブーム角度α1から前記第2第1ブーム角度α2に変更させた第2展開工程を行う、作業機Aからなる。
【0156】
この発明に係る実施例では、
前記第1ブーム411及び前記第2ブーム413の動作は前記操作部uが人為的に操作されている間のみ行われる、作業機Aからなる。
【0157】
この発明に係る実施例では、
第1第1ブーム角度α1及び第2第1ブーム角度α2を含む旋回角度に旋回可能に設けた第1ブーム411と、
前記第1ブーム411に対して前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2と同じ旋回方向に第1第2ブーム角度β1を含む角度に相対的に旋回可能に設けるとともに、前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2とは交差する旋回方向の第1旋回位置(後退位置)と第2旋回位置と第3旋回位置とに位置させるように前記第1ブーム411に対して相対的に旋回可能に設けた第2ブーム413と、
前記第1ブーム411及び前記第2ブーム413は格納姿勢及び展開姿勢の間で、自動で姿勢変更するための自動展開操作が可能な操作部と、を備え、
前記自動展開操作を行った場合、前記第1ブーム411及び前記第2ブーム413は、前記格納姿勢と前記展開姿勢との間の姿勢である第1中間姿勢を形成後に展開姿勢に移行する、作業機Aからなる。
【0158】
この発明に係る実施例では、
第1第1ブーム角度α1及び第2第1ブーム角度α2を含む旋回角度に旋回可能に設けた第1ブーム411と、
前記第1ブーム411に対して前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2と同じ旋回方向に第1第2ブーム角度を含む角度に相対的に旋回可能に設けるとともに、前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2とは交差する旋回方向の第1旋回位置(後退位置)と第2旋回位置と第3旋回位置とに位置させるように前記第1ブーム411に対して相対的に旋回可能に設けた第2ブーム413と、
前記第1ブーム411及び前記第2ブーム413は格納姿勢及び展開姿勢の間で、自動で姿勢変更するための自動展開操作が可能な操作部uと、を備え、
前記自動展開操作を行った場合、前記第1ブーム411及び前記第2ブーム413は、前記格納姿勢と前期展開姿勢との間の姿勢である第1中間姿勢を形成した後に、前記格納姿勢と展開姿勢との間の姿勢である第2中間姿勢を形成してから展開姿勢に移行する、作業機Aからなる。
【0159】
この発明に係る実施例では、
前記格納姿勢から第1中間姿勢を経由して前記展開姿勢に移行するまでの間、第2ブーム413は前記格納姿勢のときの第1ブーム411の旋回支点部とは反対に位置する機体幅より側方に突出しない、作業機Aからなる。
【0160】
この発明の実施例に係る、自動で姿勢変更、自動格納操作について説明する。
第1ブーム411及び第2ブーム413は、図1図13に図示するような格納姿勢及び図2に図示するような展開姿勢の間で、操作部uの操作により、自動で姿勢変更、自動格納操作を可能とする。
図12に図示する、自動格納動作をあらわすフロー図に基づいて、作業機Aが作業を行う作業位置から自動格納操作を行った場合の、機体の動作の基本パターンを制御手順に沿って説明する。
初期位置となる作業位置は、第1ブーム411および連結体である第1連結体412および第2ブーム413および作業部51の旋回位置が、既定の展開位置からややずれた位置にある(例えば図26)ものとして説明する。
自動格納動作を開始すると、ステップ201で操作待機し、ステップ202で、作業者Mによって自動展開操作をする。
すると、ステップ203で「スイッチ1がオフ状態かつスイッチ2がオフ状態であるか」を判断する。すなわち、第2ブーム413が最後退した位置である第1旋回位置(後退位置)であるか否かを判断する。
【0161】
ステップ203で「スイッチ1がオフ状態かつスイッチ2がオフ状態であるか」が、Noである、すなわち、第2ブーム413が最後退位置である第1旋回位置(後退位置)ではないと制御部tが判断すると、次のステップ204に移行し第1格納工程に入る。
【0162】
ステップ204で制御部tは、第1ブーム411の目標旋回角度αを第1第1ブーム角度α1に、第2ブーム413の目標旋回角度βを第1第2ブーム角度β1にそれぞれ切り替えし、ステップ206に移行する。
【0163】
また、ステップ203でYesである、すなわち、第2ブーム413が第1旋回位置(後退位置)であると制御部tが判断すると、ステップ205に移行する。
【0164】
ステップ205で制御部tは、第1ブーム411の目標旋回角度αを格納角度α0に、第2ブーム413の目標旋回角度βを格納角度β0に、それぞれを切り替える。ステップ205での切り替え後の動作制御の詳細は後述する。
【0165】
ステップ204の結果を受けたステップ206で、第1ブーム411の現在角度θ1が第1ブーム411の目標旋回角度αである第1第1ブーム角度α1であるか否かを判断する。
【0166】
ステップ206で、第1ブーム411の現在角度θ1が目標旋回角度αである第1第1ブーム角度α1ではないと判断すると、ステップ207に移行し、第1ブーム411の現在角度θ1が目標旋回角度αより小さいか否かを判断する。
第1ブーム411の現在角度θ1が目標旋回角度αより大きい場合は、ステップ208で第1シリンダ415と第4シリンダ418を共に短縮させるように作業部51を切り替える信号を制御部tが送信する。
【0167】
すなわち、第1ブーム411を目標旋回角度αに向けて旋回動作させるとともに、作業部51を格納方向に旋回動作させる。第1ブーム411および作業部51は、図26に図示する状態から、図27に図示する状態に移動する。
第1ブーム411の現在角度θ1が目標旋回角度αより小さい場合は、ステップ209で第1シリンダ415を伸長させ、且つ、第4シリンダを短縮させるように作業部51を切り替える信号を制御部tが送信する。すなわち、第1ブーム411を目標旋回角度αに向けて旋回動作させるとともに、作業部51を格納方向に旋回動作させる。
【0168】
ステップ208およびステップ209では、第1ブーム411の旋回方向に関わらず、作業部51は格納方向に第4旋回軸418Aを支点に旋回動作させる(図27参照)。
【0169】
また、ステップ208およびステップ209経由後、ステップ223によって、自動格納操作が継続されている限り、ステップ206の条件を満たすまで、再度、ステップ203を経由し、ステップ208またはステップ209によって第1ブーム411および作業部51を旋回させる。
操作を解除すると、ステップ224によってすべてのシリンダの動作を停止するように作業部51に信号を送信し、ステップ201に戻る。操作が継続されている場合は、再度ステップ203に戻り、制御を繰り返す。
【0170】
ステップ206で、第1ブーム411の現在角度θ1が第1第1ブーム角度α1であると判断すると、ステップ210に移行し、すべてのシリンダを停止させるように方向制御弁25を切り替える信号を制御部tが送信する。そして次のステップ211に移行する。
【0171】
ステップ210までの間に、第1ブーム411を第1第1ブーム角度α1にすることで、作業部51および第2ブーム413を上方に上昇させる(図27参照)。これにより、次の制御ステップ以降で行う第2ブーム413の旋回動作時に、第2ブーム413の下方に第2ブーム413が旋回可能な領域あるいは空間を確保し、第2ブーム413および作業部51が走行面に接触しないようにさせることができる。
【0172】
ステップ211で、第2ブーム413の現在角度θ2が第2ブーム413の目標旋回角度βである第1第2ブーム角度β1であるか否かを判断する。
【0173】
ステップ211で、第2ブーム413の現在角度θ2が目標旋回角度βである第1第2ブーム角度β1でない場合、制御部tはステップ212で、第2ブーム413の現在角度θ2が第1第2ブーム角度β1より小さいか否かを判断する。
第2ブーム413の現在角度θ2が第1第2ブーム角度β1より大きい場合は、ステップ213で第2シリンダ416および第4シリンダ418を短縮させるように方向制御弁25を切り替える信号を発する。
すなわち、第2旋回軸413Aを支点に第2ブーム413および連結体である第1連結体412を目標旋回角度αに向けて旋回させ、第4旋回軸418Aを支点に作業部51を格納方向に旋回させる。
【0174】
第2ブーム413の現在角度θ2が第1第2ブーム角度β1より小さい場合は、制御部tは、ステップ214で第2シリンダ416を伸長させ、且つ、第4シリンダ418を短縮させるように方向制御弁25を切り替える信号を発する。
すなわち、第2旋回軸413Aを支点に第2ブーム413および連結体である第1連結体412を目標旋回角度αに向けて旋回させ、第4旋回軸418Aを支点に作業部51を格納方向に旋回させる。ステップ213およびステップ214では第2ブーム413の旋回方向に関わらず、作業部51は格納方向に第4旋回軸418Aを支点に旋回動作させる。
【0175】
また、ステップ213およびステップ214経由後、ステップ223によって、自動格納操作が継続されている限り、ステップ211の条件を満たすまで、再度、ステップ211を経由し、ステップ213またはステップ214によって第2ブーム413および作業部51を旋回させる。操作を解除すると、ステップ224によってすべてのシリンダの動作を停止するように方向制御弁25に信号を送信し、ステップ201に戻る。
【0176】
ステップ211で第2ブーム413の現在角度θ2が目標角度βである第1第2ブーム角度β1である場合(図22参照)、ステップ215で全シリンダを停止するように作業部51を切り替える信号を発し、ステップ216に移行する。
【0177】
ステップ215を終了した段階で、第1ブーム411および第2ブーム413は、第2中間姿勢を形成する(図21乃至図23参照)。すなわち、作業位置から自動格納動作を行った場合、まず、第2中間姿勢を形成する。第2中間姿勢は作業部51が走行機体Bあるいは主フレーム11の側方に位置した姿勢であって、第2ブーム413および作業部51が走行機体Bや地面に干渉することなく、後退位置から前進位置までの第1旋回位置(後退位置)乃至第3旋回位置まで旋回可能な姿勢位置である。
【0178】
第2中間姿勢を形成することで、ブーム装置の先端に位置する重量物である作業部51を走行機体B側に寄せて、走行機体Bの安定性を優先的に確保することができる。
【0179】
ステップ215を経由したステップ216で、スイッチ1がオフ状態かつスイッチ2がオフ状態であるか判断する。すなわち、第2ブーム413が最後退した位置である第1旋回位置(後退位置)であるか否かを再度判断する。
【0180】
ステップ216で、「スイッチ1がオフ状態かつスイッチ2がオフ状態であるか」は、Noである、つまり、第2ブーム413が最後退位置である第1旋回位置(後退位置)ではないと制御部tが判断すると、次のステップ217に移行する。
ステップ217で制御部tは、第3シリンダ417および第4シリンダ418を短縮させるように作業部51を切り替える信号を発する。つまり、第3旋回軸417Aを支点に第2ブーム413を第1旋回位置(後退位置)に向かうように旋回(図21乃至図23に示す状態から図15乃至図17に示す状態まで)させ、且つ、第4旋回軸418Aを支点に作業部51を格納方向に旋回させる。
【0181】
ステップ217を経由後、ステップ223によって、自動格納操作が継続されている限り、ステップ216の条件を満たすまで、再度、ステップ203を経由し、ステップ217によって第2ブーム413および作業部51を旋回させる。
ステップ223によって、自動格納操作を解除すると、すべてのシリンダの動作を停止するように方向制御弁25に信号を送信し、ステップ201に戻る。
【0182】
ステップ216で、スイッチ1がオフ状態かつスイッチ2がオフ状態を示す、第2ブーム413が第1旋回位置(後退位置)である場合(図15乃至図17参照)、ステップ218で制御部tは方向制御弁25に信号を発して全シリンダを停止させる。
【0183】
次いでステップ219で、第1ブーム411の現在角度θ1が格納位置である格納角度α0、且つ、第2ブーム413の現在角度θ2が格納位置である格納角度β0であるか否かを判断する。
【0184】
ステップ219の判断で、第1ブーム411の現在角度θ1が格納角度α0、第2ブーム413の現在角度θ2が格納角度β0ではない場合は、ステップ203に戻り制御を繰り返す。現在角度θ1が格納角度α0、現在角度θ2が格納角度β0を達成している場合は後述する。
【0185】
ステップ203に戻り、再度、第2ブーム413が最後退位置である第1旋回位置(後退位置)であるか否かを判断する。ステップ203でYes、すなわち、第2ブーム413が第1旋回位置(後退位置)であると制御部tが判断すると、ステップ205に移行し、第2格納工程に入る。第2ブーム413が第1旋回位置(後退位置)にある場合、第2ブーム413を、第1旋回軸411Aおよび第2旋回軸413A周りに旋回させても、作業機Aが走行機体Bに接触することがないと判断できる。
【0186】
ステップ205で制御部tは、第1ブーム411の目標旋回角度αを格納角度α0に、第2ブーム413の目標旋回角度βを格納角度β0にそれぞれを切り替え、ステップ206に移行する。
【0187】
ステップ205の結果を受け、第2格納工程に入ったステップ206で、第1ブーム411の現在角度θ1が第1ブーム411の目標旋回角度αである格納角度α0であるか否かを判断する。
【0188】
ステップ206で、第1ブーム411の現在角度θ1が目標旋回角度αである格納角度α0ではないと判断すると、ステップ207に移行し、第1ブーム411の現在角度θ1が目標旋回角度α(α0)より小さいか否かを判断する。
第1ブーム411の現在角度θ1が目標旋回角度α0より大きい場合は、ステップ208で第1シリンダ415と第4シリンダ418を共に短縮させるように方向制御弁25を切り替える信号を制御部tが送信する。すなわち、第1ブーム411を現在角度θ1から目標旋回角度αである格納位置に向かって旋回動作させるとともに、作業部51を格納方向に旋回動作させる(図16に示す状態から図14に示す状態に移行する)。
【0189】
第1ブーム411の現在角度θ1が目標旋回角度αである格納角度α0より小さい場合は、ステップ209で第1シリンダ415を伸長させ、且つ、第4シリンダ418を短縮させるように方向制御弁25を切り替える信号を制御部tが送信する。
すなわち、第1ブーム411に格納角度α0に向けて旋回動作させるとともに、作業部51を格納方向に旋回動作させる。多くの場合、第2格納工程に入った第1ブーム411が格納角度α0より小さくなることはない。ステップ208およびステップ209では、第1ブーム411の旋回方向に関わらず、作業部51は格納方向に旋回動作させる。
【0190】
また、第1格納工程と同様に自動格納操作が継続されている限り、ステップ223によって第1ブーム411および作業部51を旋回させる。操作を解除すると、ステップ224によってすべてのシリンダの動作を停止する。
【0191】
ステップ206で、第1ブーム411の現在角度θ1が目標旋回角度αである格納角度α0であると判断すると、ステップ210に移行し、すべてのシリンダを停止させるように作業部51を切り替える信号を制御部tが送信する。そして次のステップ211に移行する。
【0192】
第2格納工程のステップ210を終了すると、第1ブーム411が格納角度α0、第2ブーム413が第1第2ブーム角度β1になり、第1中間姿勢を形成する(図14参照)。
【0193】
第2中間姿勢から第1中間姿勢に至るまでの間において、第2ブーム413を第1ブーム411に対して第1第2ブーム角度β1にすることによって、第2ブーム413他端側および第2ブーム413他端側に位置する作業部51は、進行方向から見た場合、第1旋回軸411A周りに旋回する第1ブーム411の他端より内側で形成する旋回領域より、半径方向外側に過大に突出しない。
このため、第2ブーム413の角度が第1第2ブーム角度β1のまま、第1ブーム411を第1旋回軸411A周りに旋回動作しても、第2ブーム413および作業部51を他の障害物に接触させる機会を減少させる。
【0194】
また、第2ブーム413を第1第2ブーム角度β1にすることによって、第2中間姿勢から第1中間姿勢に至る旋回動作中、作業者Mに対して後方側に、大きく視界を遮る投影面積の大きい作業部51が、作業者Mの眼前を通過することを抑制できる。つまり、作業者Mからの走行機体B後方側の視界を確保することができるので、作業者Mが作業機Aの周囲に注意を払い、障害物に作業機Aが接触することを避けることができる。
【0195】
第2中間姿勢から第1中間姿勢に至る旋回動作中、第1ブーム411および連結体である第1連結体412および第2ブーム413および作業部51は、格納姿勢における作業機Aの左右方向の機体幅よりも外側側方に突出しない。このため、自動格納動作中に、走行機体Bおよび作業機Aの進行方向右側に障害物等があっても、連結体である第1連結体412および第2ブーム413および作業部51がこの障害物等に干渉する不都合がない。
【0196】
ステップ211で、第2ブーム413の現在角度θ2が第2ブーム413の目標旋回角度βである格納角度β0であるか否かを判断する。
【0197】
第2ブーム413の現在角度θ2が格納角度β0でない場合、制御部tはステップ212で、第2ブーム413の現在角度θ2が格納角度β0より小さいか否かを判断する。
第2ブーム413の現在角度θ2が格納角度β0より大きい場合は、ステップ213で第2シリンダ416および第4シリンダ418を短縮させるように方向制御弁25を切り替える信号を発する。すなわち、第2旋回軸413Aを支点に第2ブーム413および連結体である第1連結体412を格納方向に旋回させ、第4旋回軸418Aを支点に作業部51を格納方向に旋回させる。
【0198】
第2ブーム413の現在角度θ2が格納角度β0より小さい場合は、制御部tは、ステップ214で第2シリンダ416を伸長させ、且つ、第4シリンダ418を短縮させるように方向制御弁25を切り替える信号を発する。
すなわち、第2旋回軸413Aを支点に第2ブーム413および連結体である第1連結体412を格納角度β0に向かうように旋回させ、第4旋回軸418Aを支点に作業部51を格納方向に旋回させる。多くの場合、第2格納工程に入った第2ブーム413が格納角度β0より小さくなることはない。
ステップ213およびステップ214では第2ブーム413の旋回方向に関わらず、作業部51は格納方向に旋回動作させる。
【0199】
第1格納工程と同様に、ステップ213およびステップ214経由後、ステップ223によって自動格納操作が継続されている限り、第2ブーム413および作業部51を旋回させる。また、操作部uの操作を解除すると、ステップ224によってすべてのシリンダの動作を停止する。
【0200】
第1中間姿勢から格納姿勢(図13参照)に至る動作中、第2ブーム413および作業部51が格納姿勢における作業機Aの機体幅の外側側方に突出することがないので、自動格納動作中に他の障害物に接触させる機会を減少させる。
【0201】
ステップ211で第2ブーム413の現在角度θ2が目標角度βである格納角度β0である場合、ステップ215で全シリンダを停止するように方向制御弁25を切り替える信号を発し、ステップ216に移行する。
【0202】
第2格納工程のステップ215を終了した段階で、第1ブーム411および第2ブーム413は、格納姿勢を形成する(図13参照)。すなわち、作業位置から自動格納動作を行った場合、第1ブーム411および第2ブーム413は、第2中間姿勢を必ず形成し、次いで第1中間姿勢を必ず形成し、格納姿勢に到達する。
【0203】
そして、ステップ216で、第2ブーム413が最後退位置である第1旋回位置(後退位置)であるか否かを判断する。
第2ブーム413が第1旋回位置(後退位置)ではない場合は、制御部tは、ステップ217で第2シリンダ416を短縮させ、且つ、第4シリンダ418を短縮させるように方向制御弁25を切り替える信号を発する。
すなわち、第3旋回軸417Aを支点に第2ブーム413を第1旋回位置(後退位置)の方向に旋回させ、作業部51を、第4旋回軸418Aを支点に格納方向へ向けて旋回させる。第2ブーム413の旋回中、作業部51は格納方向に旋回動作させる。
【0204】
ステップ216で、第2ブーム413が最後退位置である第1旋回位置(後退位置)であると判断すると、制御部tはすべてのシリンダの動作を停止するように方向制御弁25に信号を発しステップ219に移行する。
【0205】
ステップ219で、第1ブーム411の現在角度θ1が格納角度α0、且つ、第2ブーム413の現在角度θ2が格納角度β0であるか否かを判断する。
【0206】
ステップ219の判断で、現在角度θ1が格納角度α0、現在角度θ2が格納角度β0を達成している場合は、ステップ220に移行し、第1シリンダ415、第2シリンダ416、第3シリンダ417、第4シリンダ418の全シリンダを短縮動作させる。
すなわち、第1ブーム411および連結体である第1連結体412を格納方向、第2ブーム413を第1旋回位置(後退位置)方向、作業部51を格納方向に、それぞれを再度旋回動作させる。
【0207】
この再度旋回動作によって、少なくとも作業部51から、第1シリンダ415、第2シリンダ416、第3シリンダ417、第4シリンダ418のそれぞれに至る流体圧配管内に圧力をかける。流体圧配管内に圧力がかかった第1シリンダ415、第2シリンダ416、第3シリンダ417、第4シリンダ418が容易に伸長しない。第1ブーム411、連結体である第1連結体412、第2ブーム413、作業部51のそれぞれが格納方向に向かうように流体圧回路内にロック動作をかけることで、格納姿勢を維持する。
【0208】
その後、制御部tはステップ221で、第1シリンダ415、第2シリンダ416、第3シリンダ417、第4シリンダ418の全シリンダの動作を停止させるように方向制御弁25に信号を発する。
そして、ステップ222に移行し、制御部tは報知動作をさせる。報知動作は作業者Mの聴覚で認識できる音声であってもよいし、作業者Mの視覚で認識できる信号灯および画像や映像であってもよい。報知を受領した作業者Mは自動格納動作が終了したことを認識できる。
【0209】
格納姿勢での第1ブーム411の格納角度は、走行機体Bの進行方向から見て、第1ブーム411の長手方向が主フレーム11の上方に折りたたんだように水平方向に横たわった状態である。また、第2ブーム413の格納姿勢は、走行機体Bの進行方向から見て、第2ブーム413の長手方向が第1ブーム411の長手方向と平行に折りたたんだ状態であって、後退位置である第1旋回位置(後退位置)に第3旋回軸417A周りに旋回した姿勢である。格納姿勢の作業部51は、走行機体Bの進行方向から見た作業部51の上面または作業部回転軸512であるロータ軸が第2ブーム413の長手方向と平行であって、且つ、第2ブーム413の上方に折り畳んだ状態である。
【0210】
格納位置から作業位置に向かって、全て人為操作のみで第1ブーム411、連結体である第1連結体412、第2ブーム413、作業部51を動作させるよりも、自動格納動作を行う人為操作のほうが大幅に操作の負担を軽減できる。
【0211】
自動格納動作における、第1シリンダ415、第2シリンダ416、第3シリンダ417の動作中は、常時第4シリンダ418が格納方向に動作する。この動作は、第1シリンダ415、第2シリンダ416、第3シリンダ417の動作開始から終了までにおいて、第1ブーム411および第2ブーム413が各目標角度の到達までにごく短時間しか要さなかった場合に、作業部51が格納しきらない現象を回避するために行われる。
【0212】
自動格納操作に係る制御では、目標旋回角度α、βに現在角度θ1、θ2が到達しているか否か、あるいは大きいか小さいかのみを判断するので、演算処理に係る制御負担を軽減できる。また、第2ブーム413の前進および後進方向の旋回位置もスイッチ1およびスイッチ2のON・OFF動作のみで判断するので、制御負担を軽減できる。
【0213】
目標旋回角度αをα1およびα0、目標旋回角度βをβ1およびβ0の、それぞれに切り替えて同じ制御手順を繰り返すので、各動作専用の制御コードを用意せずに済む。つまり、制御部tに制御コード(プログラム)を格納する記憶部を肥大化させることもないので、制御部tの構成を簡素化することができる。
【0214】
展開姿勢から格納姿勢までの動作は、第2中間姿勢、第1中間姿勢を必ず形成してから行うので、各部位の位置関係にイレギュラーがあっても、他の障害物等との干渉を防ぎ、安全に動作させることができる。
【0215】
自動格納動作中は、操作部uの操作を解除することで動作が停止するので、操作が複雑になることがない。
【0216】
実施例では、第1シリンダ415が伸長して第1ブーム411を展開方向、短縮して第1ブーム411を格納方向に旋回、第2シリンダ416が伸長して連結体である第1連結体412および第2ブーム413を展開方向、短縮して連結体である第1連結体412および第2ブーム413を格納方向に旋回、第3シリンダ417が伸長して第2ブーム413を前進方向、短縮して第2ブーム413が後退方向に旋回、第4シリンダ418が伸長して作業部51を展開方向、短縮して格納方向に旋回するものとして説明した。
この発明では、各シリンダの伸縮方向と旋回方向に限定はなく、種々の組み合わせにも適用させることができる。
【0217】
実施例では、第1第1ブーム角度α1は90~110°が望ましく、例示において約100°を採用している。また、第2第1ブーム角度α2は115~135°が望ましく、例示において約125°を採用している。第1第2ブーム角度β1は50~70°が望ましく、例示において約60°を採用している。さらに、第1第1ブーム角度α1、第2第1ブーム角度α2、第1第2ブーム角度β1は、例示の角度以外にも、装着する走行機体Bや作業機Aの仕様および形態によって、自由に変更することができる。
【0218】
すなわち、発明の実施例における自動格納操作では、
作業機Aに設けた主フレーム11に、マストフレーム21、第1ブーム411、第1連結体412、第2ブーム413、作業部51を順次取り付けた作業機Aであって、
マストフレーム21と第1ブーム411とを、水平軸である第1旋回軸411Aで取付け、
第1ブーム411と、連結体である第1連結体412とを、第1旋回軸411Aと平行に、第2旋回軸413Aで、第1ブーム411の旋回方向と同じ方向に旋回可能に取り付け、
第3旋回軸417Aは、第1連結体412の他端側と第2ブーム413との間に、第1旋回軸411A及び第2旋回軸413Aと交差する方向に設け、第2ブーム413は第3旋回軸417A周りに旋回可能で、第2ブーム413の一端側を第3旋回軸417Aに連結することで、第2ブーム413は第3旋回軸417Aによって、第1ブーム411に対して交差する方向に向かって旋回が可能であり、
【0219】
第2ブーム413は、第1連結体412に対する第3旋回軸417A周りの旋回によって、第3旋回軸417A周りに、他端側を前後方向に移動させるように旋回し、第2ブーム413の旋回する角度に応じて、他端側を進行方向に対する最後端に位置させた後退位置であるマストフレーム21に近接させた第1旋回位置(後退位置)から、中間位置である第2旋回位置を経由して、前進位置である第3旋回位置までの間で旋回し、
【0220】
作業機Aの格納姿勢とは、
第1ブーム411がマストフレーム21あるいは主フレーム11の上部に水平に倒れた状態、且つ、第1ブーム411に対して折り重なるあるいは折り畳むように第2ブーム413を位置させた状態、第2ブーム413を後退位置である第1旋回位置(後退位置)に旋回させた状態、且つ、第2ブーム413に対して折り重なるあるいは折り畳むように作業部51を位置させた状態をいい、
【0221】
作業機Aの展開姿勢とは、
格納姿勢の第1ブーム411を第1旋回軸411A周りに旋回させて、マストフレーム21あるいは主フレーム11に対して起き上がらせるように展開側に旋回させて、第1ブーム411の他端側がマストフレーム21あるいは主フレーム11に対して側方に位置させた状態、又は、
第2ブーム413を第1ブーム411に対して折り畳んだ状態から第2旋回軸413A周りに展開側に旋回させて互いの角度を広げた状態、又は、
第2ブーム413を第3旋回軸417A周りに旋回させて第3旋回位置に位置させた状態、又は、
作業部51を第4旋回軸周りに旋回させて、第2ブーム413を一端側から他端側に向かって延長させた方向である展開側に旋回させた状態、をいい、
【0222】
第1ブーム411について、格納姿勢の第1ブーム411の主フレーム11又はマストフレーム21に対する旋回角度をα0、展開姿勢の第1ブーム411の主フレーム11又はマストフレーム21に対する旋回角度を第2第1ブーム角度α2とし、
第1第1ブーム角度α1は、旋回角度α0と旋回角度α2の旋回角度の間であって、予め設定された角度である第1ブーム411の旋回角度であり、
旋回角度α0と旋回角度α2の旋回角度の間とは、第1ブーム411は、少なくとも旋回角度α0から旋回角度α2にかけて第1旋回軸411A周りに旋回動作することができる角度である。
【0223】
この発明に係る実施例では、
第1第1ブーム角度α1及び第2第1ブーム角度α2を含む旋回角度に旋回可能に設けた第1ブーム411と、
前記第1ブーム411に対して前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2と同じ旋回方向に第1第2ブーム角度を含む角度に相対的に旋回可能に設けるとともに、前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2とは交差する旋回方向の第1旋回位置(後退位置)と第2旋回位置と第3旋回位置とに位置させるように前記第1ブーム411に対して相対的に旋回可能に設けた第2ブーム413と、
前記第1ブーム411及び前記第2ブーム413は格納姿勢及び展開姿勢の間で、自動で姿勢変更するための自動格納操作が可能な操作部uと、を備え、
前記自動格納操作が開始後に、前記第2ブーム413が前記第1旋回位置(後退位置)であるか否かを判断し、
前記第2ブーム413が前記第1旋回位置(後退位置)ではない場合に、前記第1ブーム411の目標角度αを前記第1第1ブーム角度α1に設定し、前記第1ブーム411を前記第1第1ブーム角度α1になるように旋回させる、作業機Aである。
【0224】
この発明に係る実施例では、
前記第2ブーム413は作業姿勢と格納姿勢との間で前記第2ブーム413に対して相対的に旋回可能な作業部51と、を備え、
前記第1ブーム411を前記第1第1ブーム角度α1になるように旋回させると同時に前記作業部51を格納姿勢に向けて旋回させ、
前記第1ブーム411及び前記第2ブーム413及び作業部51の旋回動作は前記操作部uが人為的に操作されている間のみ行われる、作業機Aである。
【0225】
この発明に係る実施例では、
第1第1ブーム角度α1及び第2第1ブーム角度α2を含む旋回角度に旋回可能に設けた第1ブーム411と、
前記第1ブーム411に対して前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2と同じ旋回方向に第1第2ブーム角度β1を含む角度に相対的に旋回可能に設けるとともに、前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2とは交差する旋回方向の第1旋回位置(後退位置)と第2旋回位置と第3旋回位置とに位置させるように前記第1ブーム411に対して相対的に旋回可能に設けた第2ブーム413と、
前記第1ブーム411及び前記第2ブーム413は格納姿勢及び展開姿勢の間で、自動で姿勢変更するための自動格納操作が可能な操作部uと、を備え、
前記自動格納操作が開始後に、前記第2ブーム413が前記第1旋回位置(後退位置)であるか否かを判断し、
前記第2ブーム413が前記第1旋回位置(後退位置)ではない場合に、前記第1ブーム411の目標角度を前記第1第1ブーム角度α1に設定し、前記第2ブーム413の目標角度を前記第1第2ブーム角度β1に設定し、
前記第1ブーム411を前記第1第1ブーム角度α1になるように旋回後に、前記第2ブーム413を前記第1第2ブーム角度β1になるように旋回させる、作業機Aである。
【0226】
この発明に係る実施例では、
前記第2ブーム413は作業姿勢と格納姿勢との間で前記第2ブーム413に対して相対的に旋回可能な作業部51と、を備え、
前記第1ブーム411を前記第1第1ブーム角度α1になるように旋回させると同時に前記作業部51を格納姿勢に向けて旋回させ、前記第2ブーム413を前記第1第2ブーム角度β1になるように旋回させると同時に前記作業部51を格納姿勢に向けて旋回させ、
前記第1ブーム411及び前記第2ブーム413及び作業部51の旋回動作は前記操作部uが人為的に操作されている間のみ行われる、作業機Aである。
【0227】
この発明に係る実施例では、
前記第1ブーム411が前記第1第1ブーム角度α1、且つ、前記第2ブーム413が前記第1第2ブーム角度β1を形成後に、前記第2ブーム413を前記第1旋回位置(後退位置)に向けて旋回させる、作業機Aである。
【0228】
第1第1ブーム角度α1及び第2第1ブーム角度α2を含む旋回角度に旋回可能に設けた第1ブーム411と、
前記第1ブーム411に対して前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2と同じ旋回方向に第1第2ブーム角度β1を含む角度に相対的に旋回可能に設けるとともに、前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2とは交差する旋回方向の第1旋回位置(後退位置)と第2旋回位置と第3旋回位置とに位置させるように前記第1ブーム411に対して相対的に旋回可能に設けた第2ブーム413と、
前記第1ブーム411及び前記第2ブーム413は格納姿勢及び展開姿勢の間で、自動で姿勢変更するための自動格納操作が可能な操作部uと、を備え、
前記自動格納操作が開始後に、前記第1ブーム411が前記第1第1ブーム角度α1、且つ、前記第2ブーム413が前記第1第2ブーム角度β1、且つ、前記第2ブーム413が前記第1旋回位置(後退位置)を形成した場合に、
前記第1ブーム411の目標角度を第1ブーム格納角度α0、前記第2ブーム413の目標角度を第2ブーム格納角度β0に変更する、作業機Aである。
【0229】
この発明に係る実施例では、
第1第1ブーム角度α1及び第2第1ブーム角度α2を含む旋回角度に旋回可能に設けた第1ブーム411と、
前記第1ブーム411に対して前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2と同じ旋回方向に第1第2ブーム角度β1を含む角度に相対的に旋回可能に設けるとともに、前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2とは交差する旋回方向の第1旋回位置(後退位置)と第2旋回位置と第3旋回位置とに位置させるように前記第1ブーム411に対して相対的に旋回可能に設けた第2ブーム413と、
前記第1ブーム411及び前記第2ブーム413は格納姿勢及び展開姿勢の間で、自動で姿勢変更するための自動格納操作が可能な操作部uと、を備え、
前記自動格納操作は、前記第1ブーム411の設定目標角度である前記第1第1ブーム角度α1に向けて前記第1ブーム411を旋回させた後に、前記第2ブーム413の設定目標角度である前記第1第2ブーム角度β1に向けて前記第2ブーム413を旋回させる第1格納工程が終了後に、
前記第1ブーム411が前記第1第1ブーム角度α1、且つ、前記第2ブーム413が前記第1第2ブーム角度β1、且つ、前記第2ブーム413が第1旋回位置(後退位置)である場合に、前記第1格納工程のうち、前記第1ブーム411の設定目標角度を前記第1第1ブーム角度α1から第1ブーム格納角度α0、及び前記第2ブーム413の設定目標角度を前記第1第2ブーム角度β1から第2ブーム格納角度β0、に変更させた第2格納工程を行う、作業機Aである。
【0230】
この発明に係る実施例では、
前記第1ブーム411及び前記第2ブーム413の動作は前記操作部uが人為的に操作されている間のみ行われる、作業機Aである。
【0231】
第1第1ブーム角度α1及び第2第1ブーム角度α2を含む旋回角度に旋回可能に設けた第1ブーム411と、
前記第1ブーム411に対して前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2と同じ旋回方向に第1第2ブーム角度β1を含む角度に相対的に旋回可能に設けるとともに、前記第1第1ブーム角度α1及び前記第2第1ブーム角度α2とは交差する旋回方向の第1旋回位置(後退位置)と第2旋回位置と第3旋回位置とに位置させるように前記第1ブーム411に対して相対的に旋回可能に設けた第2ブーム413と、
前記第1ブーム411及び前記第2ブーム413は格納姿勢及び展開姿勢の間で、自動で姿勢変更するための自動格納操作が可能な操作部uと、を備え、
前記自動格納操作が開始後に、前記第1ブーム411が格納姿勢の角度である第1ブーム格納角度α0、且つ、前記第2ブーム413が格納姿勢の角度である第2ブーム格納角度β0、且つ、前記第2ブーム413が前記第1旋回位置(後退位置)を形成した場合に、
再度、前記第1ブーム411を前記第1ブーム格納角度α0に向かう方向、前記第2ブーム413を前記第2ブーム格納角度β0及び前記第1旋回位置(後退位置)に向かう方向に向けて動作させるロック動作を行う、作業機Aである。
【0232】
この発明に係る実施例では、
前記第2ブーム413は作業姿勢と格納姿勢との間で前記第2ブーム413に対して相対的に旋回可能な作業部51と、を備え、
前記自動格納操作が開始後に、前記第1ブーム411が格納姿勢の角度である第1ブーム格納角度α0、且つ、前記第2ブーム413が格納姿勢の角度である第2ブーム格納角度β0、且つ、前記第2ブーム413が前記第1旋回位置(後退位置)を形成した場合に、
再度、前記作業部51を前記格納姿勢に向かう方向に向けて動作させるロック動作を行う、作業機Aである。
【0233】
この発明に係る実施例では、
作業機Aは、前記ロック動作が終了後に作業者に向けて報知する。
【符号の説明】
【0234】
11 主フレーム
111 装着用装着部(ロワ)
112 装着用装着部(トップ)
21 マストフレーム
24 流体圧発生源(油圧ポンプ)
31 タンク(オイルタンク)
41 伸縮手段
411 第1ブーム
411A 第1旋回軸(水平軸)
412 第1連結体
413 第2ブーム
414 第2連結体
415 第1シリンダ
416 第2シリンダ
417 第3シリンダ
418 第4シリンダ
42 リンク機構
51 作業部
512 回転軸
A 作業機
t 制御部
u 操作部
u3 操作レバー
Se1 第1センサ
Se2 第2センサ

図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
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図25
図26
図27