JPH0440009Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、フロントローダの下降速度制御装置
に関するものである。

（従来の技術） トラクタ車体に装着して作業を行なうフロント
ローダは、トラクタ車体にブームを昇降自在に枢
着すると共に、このブームの先端にバケツトを回
動自在に枢着し、これらブーム及びバケツトをブ
ームシリンダ及びバケツトシリンダで操作するよ
うにしている。

（考案が解決しようとする問題点） この種のフロントローダにおいては、従来、各
シリンダの油圧回路に、手動又は電磁型の制御弁
を設け、その制御弁の切換えによつてブームの昇
降、バケツトのダンプ・すくい等を行なうように
しているため、ブームの下降動作時に、バケツト
による被運搬物の持上げ重量に比例して、ブーム
の下降速度が速くなる欠点があつた。

即ち、持上げ荷重がブームシリンダに対して常
に下降方向に作用しているため、制御弁を下降側
に切換えた際に、持上げ荷重が大であればブーム
が急速に下降する。従つて、大型になれば重心位
置も高く、また操作レバーを速く操作すると、ブ
ームが急激に下降するため、トラクタが転倒する
危険性がある。

本考案は、このような従来の問題点に鑑み、持
上げ荷重が大になる程、ブームの下降速度が遅く
なるように、ブームの下降動作時の下降速度を制
御し、安全に作業を行ない得るようにすることを
目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、先端にバケツト８を有するブーム６
を車体１側に昇降自在に枢着し、このブーム６を
ブームシリンダ７により昇降させるようにしたフ
ロントローダにおいて、バケツト８による被運搬
物の持上げ重量を検出するセンサ１６を設け、ブ
ーム６の下降動作時に、前記持上げ速度が大にな
る程、ブーム６の下降速度が遅くなるように前記
センサ１６からの信号により前記持上げ荷重に比
例してブームシリンダ７の流量を制御する制御回
路１７を設けたものである。

（作用） ブーム６の上昇時にセンサ１６でバケツト８に
より被運搬物の持上げ重量を検出する。そして、
ブーム６の下降動作に移ると、制御回路１７によ
り調整弁１２又は制御弁１０を駆動し、持上げ荷
重が大であれば、ブームシリンダ７の下降流量を
制限し、持上げ重量が大になる程、ブーム６の下
降速度が遅くなるようにその下降速度を制御す
る。

（実施例） 以下、図示の実施例について本考案を詳述する
と、第２図において、１はトラクタ車体、２は前
輪、３は後輪である。４はフロントローダで、ト
ラクタ車体１の左右両側に装着されたマスト５
と、このマスト５の上端に昇降自在に枢着された
左右一対のブーム６と、ブーム６を昇降させるた
めのブームシリンダ７と、ブーム６の先端に回動
自在に枢着されたバケツト８と、バケツト８をダ
ンプ・すくい操作するためのバケツトシリンダ９
等から構成されている。

第１図はブームシリンダ７及びバケツトシリン
ダ９の油圧回路を示す。１０はブームシリンダ７
を制御するブーム制御弁で、中立位置ａ、上げ位
置ｂ、下げ位置ｃ及び浮動位置ｄに夫々手動操作
にて切換可能である。１１はバケツトシリンダ９
を制御するバケツト制御弁で、中立位置ａ、ダン
プ位置ｂ及びすくい位置ｃに手動操作にて切換可
能である。１２は電磁比例流量調整弁で、ブーム
制御弁１０とブームシリンダ７の上昇側シリンダ
室とを結ぶ油路１３中に介装されており、またこ
の調整弁１２に並列に逆止弁１４が接結されてい
る。１５はトラクタ車体１側の作業機昇降用油圧
装置である。１６は持上げ荷重を検出するセンサ
としての圧力センサで、ブームシリンダ７の上昇
側シリンダ室の圧力でバケツト８内の被運搬物の
持上げ荷重を検出するようになつている。１７は
圧力センサ１６からの信号によつて調整弁１２を
制御する制御回路であつて、第４図に示すように
ブーム６の下降動作時に、持上げ荷重が大になる
程、ブームシリンダ７の下降流量が小さくなるよ
うに調整弁１２を作動させるべく構成されてい
る。

第３図において、１８はホールド回路で、ブー
ム６の上昇時に圧力センサ１６で検出した圧力信
号を保持するようになつている。１９は調整弁１
２の比例ソレノイド２０を駆動するパワー増幅
器、２１はPWM変換器で、前段の比較器２２か
らの信号を発振器２３からの三角波信号でPWM
変換するようになつている。２４は出力電流検出
器で、パワー増幅器１９の出力電流の変化を検出
するようになつている。比較器２２は、ホールド
回路１８から増幅器２５を介して送られる信号
と、出力電流検出器２４からの信号とを比較し
て、比例ソレノイド２０の温度上昇によつて抵抗
値が変化しても、比例ソレノイド２０に流れる電
流が変動しないように補償するものである。

上記構成において、バケツト８に土砂等をすく
い込んだ後、ブーム６を上昇させる際には、ブー
ム制御弁１０を上げ位置ｂに切換える。するとブ
ームシリンダ７の上昇側シリンダ室に油圧ポンプ
からの油が送られるので、このブームシリンダ７
が延び、ブーム６が上昇する。そして、この時に
ブームシリンダ７の上昇側シリンダ室の圧力を圧
力センサ１６が感知し、その圧力信号をホールド
回路１８でホールドする。

この圧力センサ１６でバケツト８による土砂等
の持上げ荷重を測定する場合、ブーム６の上昇動
作時におけるブームシリンダ７の上昇側シリンダ
室の圧力が持上げ荷重を略正確に反映したものと
なるため、それを予め測定し、その後のブーム６
の下降動作時に備えてホールド回路１８によりホ
ールドしておく。

土砂等をトラツクに積込むべくブーム６を下降
させる際には、ブーム制御弁１０を下げ位置ｃに
切換える。すると油圧ポンプからの油が油路２６
を介してブームシリンダ７に送られ、またブーム
シリンダ７内の油が油路１３、調整弁１２を介し
てドレンされて行く。この時、ホールド回路１８
にホールドされていた圧力信号をPWM変換し、
その信号によりパワー増幅器１９を介して比例ソ
レノイド２０に加え、圧力信号に比例した電流を
比例ソレノイド２０に流す。従つて、持上げ荷重
が大の時には、圧力センサ１６からの圧力信号が
大きく、これに比例した電流が比例ソレノイド２
０に流れるので、調整弁１２により下降流量が小
さくなり、ブーム６の下降速度を最適な速度に保
つことができる。この時の圧力センサ１６の圧力
と、ブーム下降時の下降流量とは、第４図に示す
ような関係となる。従つて、持上げ荷重が大にな
る程、ブーム６の下降速度が遅くなり、トラクタ
が転倒する等の危険性がなく安全に作業を行うこ
とができる。

第５図はブーム制御弁１０として、上昇用比例
ソレノイド２７と下降用比例ソレノイド２８とを
有する電磁比例型のものを使用し、ポテンシヨメ
ータ等を指令器２９からの指令信号により方向判
別器３０で方向判別を行つて昇降制御するように
したものである。比例ソレノイド２７，２８はア
ナログスイツチ３１，３２を介してパワー増幅器
３３、PWM変換器３４に接続され、またこの
PWM変換器３４と増幅器３５との間には、可変
利得増幅器３６とアナログスイツチ３７との直列
回路と、これに並列なアナログスイツチ３８とが
接続されている。可変利得増幅器３６は圧力セン
サ１６からの圧力信号が大の時に指令器２９から
の指令信号を大きく減衰させ、圧力信号が小の時
に減衰を小さくするようになつている。アナログ
スイツチ３１，３８は方向判別器３０からの上昇
信号によりオンし、アナログスイツチ３２，３７
は下降信号によりオンする。

この場合には指令器２９から指令信号があれ
ば、方向判別器３０で上昇か下降かの方向判別を
行なう。そして、上昇であれば、アナログスイツ
チ３１，３８がオンし、指令信号をPWM変換器
３４でPWM変換した後、パワー増幅器３３を介
して上昇側比例ソレノイド２７に加え、ブーム６
を上昇させる。この時に圧力センサ１６が持上げ
荷重を検出する。

下降の指令があれば、アナログスイツチ３２，
３７がオンする。従つて、指令信号は可変利得増
幅器３６で圧力センサ１６からの信号に応じて減
衰され、その信号でPWM変換後、パワー増幅器
３３を介して下降側の比例ソレノイド２８を駆動
する。従つて、ブーム６の下降速度は持上げ荷重
の大小に応じて最適に制御される。

指令器２９及び左右センサ１６の次段に、第６
図に示すようにＡ／Ｄ変換器３７，３８を設け、
マイクロコンピユータ３９でデイジタル的に処理
して、パワー増幅器３３を介して各ソレノイド４
０，４１を駆動するようにしても良い。この場合
には、持上げ荷重が大きければ、ブーム６の下降
時に、持上げ荷重の小さい時に比べてデユーテイ
比を小さく（オン時間を短くする）することによ
つて電流を小さくし、ブームシリンダ７の下降流
量を制限しブーム６の下降速度を遅くする。

（考案の効果） 本考案によれば、先端にバケツト８を有するブ
ーム６を車体１側に昇降自在に枢着し、このブー
ム６をブームシリンダ７により昇降させるように
したフロントローダにおいて、バケツト８による
被運搬物の持上げ重量を検出するセンサ１６を設
け、ブーム６の下降動作時に、前記持上げ荷重が
大になる程、ブーム６の下降速度が遅くなるよう
に前記センサ１６からの信号により前記持上げ荷
重に比例してブームシリンダ７の流量を制御する
制御回路１７を設けているので、持上げ荷重が大
で転倒等の危険性がある時にはブーム６が遅い速
度で安全に下降し、また持上げ荷重が小で転倒等
の惧れがない時にブーム６が速い速度で下降する
ことになる。従つて、被運搬物の持上げ荷重の大
小に応じて作業を安全かつ能率的に行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す油圧回路図、
第２図は同フロントローダの側面図、第３図は同
制御回路のブロツク図、第４図は同圧力ー流量特
性図、第５図及び第６図は別の実施例を示すブロ
ツク図である。 １……トラクタ車体、４……フロントローダ、
６……ブーム、７……ブームシリンダ、８……バ
ケツト、９……バケツトシリンダ、１０……ブー
ム制御弁、１２……電磁比例流量調整弁、１６…
…圧力スイツチ、１７……制御回路、３６……可
変利得増幅器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 先端にバケツト８を有するブーム６を車体１側
   に昇降自在に枢着し、このブーム６をブームシリ
   ンダ７により昇降させるようにしたフロントロー
   ダにおいて、バケツト８による被運搬物の持上げ
   重量を検出するセンサ１６を設け、ブーム６の下
   降動作時に、前記持上げ荷重が大になる程、ブー
   ム６の下降速度が遅くなるように前記センサ１６
   からの信号により前記持上げ荷重に比例してブー
   ムシリンダ７の流量を制御する制御回路１７を設
   けたことを特徴とするフロントローダの下降速度
   制御装置。