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公開番号2025081956
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-28
出願番号2023195087
出願日2023-11-16
発明の名称作業機
出願人株式会社クボタ
代理人安田岡本弁理士法人
主分類E02F 3/43 20060101AFI20250521BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】本発明は、作業時間の長時間化を抑制した上で、土壌を所望する深さよりも掘り下げてしまうことを抑制できる作業機を提供する。
【解決手段】本発明は、機体に回転可能に連結されたブームと、ブームに回転可能に連結されたアームと、アームに横軸回りで回転可能に連結されたバケットであって、土壌を掘削する際に先頭となるエッジ部をアームとの連結位置から離れた位置に有するバケットと、ブーム及びアームの回転を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、目標掘削深さに対応する平面である目標掘削面と横軸の軸心との距離が横軸の軸心からエッジ部までの長さよりも短く、且つエッジ部が目標掘削面に垂直且つ横軸の軸心を包含する仮想平面状の第一の境界を境にする二つの領域のうち、機体から遠方側の領域内にある場合に、バケットの一方側への回転を制限する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
機体と、
前記機体に対して第一の横軸回りで回転可能に連結されたブームと、
前記ブームの先端部に第二の横軸回りで回転可能に連結されたアームと、
前記アームの先端部に第三の横軸回りで回転可能に連結されたバケットであって、土壌を掘削する際に先頭となるエッジ部を前記アームとの連結位置から離れた位置に有し、前記第三の横軸回りの一方側の回転で前記機体側に傾動して前記エッジ部を先頭に土壌を掘削する一方、前記第三の横軸回りの他方側の回転で土砂を排出する姿勢になるバケットと、
前記ブーム及び前記アームの回転を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
目標掘削深さに対応する平面である目標掘削面と前記第三の横軸の軸心との距離が前記第三の横軸の軸心から前記エッジ部までの長さよりも短く、且つ前記エッジ部が前記目標掘削面に垂直且つ前記第３の横軸の軸心を包含する仮想平面状の第一の境界を境にする二つの領域のうち、前記機体から遠方側の領域内にある場合に、前記バケットの前記一方側への回転を制限する作業機。
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
前記制御装置は、
前記エッジ部が前記第一の境界よりも前記機体側の領域に配置された場合、又は前記エッジ部が前記第一の境界よりも前記機体側の領域且つ前記目標掘削面よりも上方に配置された場合に、前記バケットの前記一方側への回転の制限を解除する請求項１に記載の作業機。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記目標掘削面と前記第三の横軸の軸心との距離が前記第三の横軸の軸心から前記エッジ部までの距離よりも長くなった場合に、前記バケットの前記一方側への回転の制限を解除する請求項１に記載の作業機。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記バケットの前記一方側への回転の制限として、前記エッジ部の現在位置から前記目標掘削面までの距離が短いほど前記バケットの前記第三の横軸回りの回転の角速度の上限値を遅く設定する請求項１に記載の作業機。
【請求項５】
前記制御装置は、前記バケットの前記一方側への回転の制限として、前記バケットの前記一方側への回転を禁止する請求項１に記載の作業機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌を掘削するショベル装置を備えた作業機に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、バケットによる掘削深さの計測結果に応じて掘削動作を制御する作業機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－０６１０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の作業機において、掘削深さを制限するためには、アーム及びブームの動作に加えてバケットの回動を制限する必要がある。一方で、バケットの回動を過度に制限すると、土砂をバケットで掬い取る作業に時間がかかり、作業性が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、作業時間の長時間化を抑制した上で、土壌を所望する深さよりも掘り下げてしまうことを抑制できる作業機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る作業機は、機体と、前記機体に対して第一の横軸回りで回転可能に連結されたブームと、前記ブームの先端部に第二の横軸回りで回転可能に連結されたアームと、前記アームの先端部に第三の横軸回りで回転可能に連結されたバケットであって、土壌を掘削する際に先頭となるエッジ部を前記アームとの連結位置から離れた位置に有し、前記第三の横軸回りの一方側の回転で前記機体側に傾動して前記エッジ部を先頭に土壌を掘削する一方、前記第三の横軸回りの他方側の回転で土砂を排出する姿勢になるバケットと、前記ブーム及び前記アームの回転を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、目標掘削深さに対応する平面である目標掘削面と前記第三の横軸の軸心との距離が前記第三の横軸の軸心から前記エッジ部までの長さよりも短く、且つ前記エッジ部が前記目標掘削面に垂直且つ前記第３の横軸の軸心を包含する仮想平面状の第一の境界を境にする二つの領域のうち、前記機体から遠方側の領域内にある場合に、前記バケットの前記一方側への回転を制限する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の作業機は、作業時間の長時間化を抑制した上で、土壌を所望する深さよりも掘り下げてしまうことを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本発明の第一実施形態に係る作業機の側面図である。
図２は、第一実施形態に係る作業機の油圧系の概略ブロック図である。
図３は、第一実施形態に係る作業機のコントロールバルブに含まれる制御弁の一例の概略断面図である。
図４は、第一実施形態に係る作業機の制御装置を含む電気（信号）系統の概略ブロック図である。
図５は、第一実施形態に係る作業機の深さ制限機能の前段処理のフロー図である。
図６は、第一実施形態に係る作業機の前段処理に用いられる情報（データ）の関係性を示すテーブル（マップ）の概念図である。
図７は、第一実施形態に係る作業機の深さ制限機能の前段処理で設定されるアーム及びブームの目標角速度のグラフであって、バケットのエッジ部の移動量が多い場合の低回転低出力モードのグラフである。
図８は、第一実施形態に係る作業機の深さ制限機能の前段処理で設定されるアーム及びブームの目標角速度のグラフであって、バケットのエッジ部の移動量が少ない場合の低回転低出力モードのグラフである。
図９は、第一実施形態に係る作業機の深さ制限機能の前段処理で設定されるアーム及びブームの目標角速度のグラフであって、バケットのエッジ部の移動量が多い場合の高回転高出力モードのグラフである。
図１０は、第一実施形態に係る作業機の深さ制限機能の前段処理で設定されるアーム及びブームの目標角速度のグラフであって、バケットのエッジ部の移動量が少ない場合の高回転高出力モードのグラフである。
図１１は、第一実施形態に係る作業機の制御装置の演算部の概略説明図である。
図１２は、第一実施形態に係る作業機のバケットの動作を制限する領域の説明図である。
図１３は、第一実施形態に係る作業機のバケットの動作を制限する領域でのバケットの角速度を示すグラフである。
図１４は、本発明の第二実施形態に係る作業機の前段処理に用いられる情報（データ）を説明するための説明図である。
図１５は、第二実施形態に係る作業機の前段処理に用いられる情報（データ）の関係性を示すテーブル（マップ）の概念図である。
図１６は、第二実施形態に係る作業機の深さ制限機能の前段処理のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第一実施形態）
以下、本発明の一実施形態に係る作業機について、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１に示すように、作業機１は、機体２と、機体２に支持された作業装置３と、少なくとも作業装置３の動作を制御する制御装置４と、を備える。さらに、作業機１は、機体２を走行可能に支持する走行装置５を備える。本実施形態に係る作業機１は、上記構成に加え、作業者が必要な情報を入力する入力装置６を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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