JPH072730Y2

JPH072730Y2 - フロントロ−ダの制御装置

Info

Publication number: JPH072730Y2
Application number: JP1987038867U
Authority: JP
Inventors: 正三広岡; 孝五軒矢
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1987-03-16
Filing date: 1987-03-16
Publication date: 1995-01-25
Anticipated expiration: 2002-03-16
Also published as: JPS63145951U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）操作部の操作に応じて、バケットをすくい及びダンプ動
作させるようにしたフロントローダの制御装置に関す
る。

（従来の技術）従来のフロントローダには、操作部の操作に応じて、バ
ケットをすくい及びダンプ動作させるように、バケット
制御信号によりバケット用電磁弁を駆動するようにした
ものがある。

（考案が解決しようとする問題点）バケットにより地面を堀削しながら土砂をすくい取る場
合、第11図に示すようにバケット101の先端を地面に突
込んだ後、バケット101をすくいとダンプ動作を小さく
くり返させることにより、硬い土砂でも地面を堀削しな
がら土を十分にすくい取ることができるが、このように
すくいとダンプ動作とをくり返させるには、従来では操
作部の操作に非常な技術と熟練を要し、一般に地面の土
が硬い場合その土をスムーズにすくい取ることは困難で
あった。

本考案は上記問題点に鑑み、簡単な操作でバケットをす
くいとダンプ動作をくり返させ、硬い土砂であっても熟
練を要さず簡単にすくい取ることができるようにしたも
のである。

（問題点を解決するための手段）この技術的課題を解決する本考案の技術的手段は、操作
部26の操作に応じてバケット13をすくい及びダンプ操作
させるように、バケット手動制御信号ｄによりバケット
シリンダ14のすくいソレノイド44とダンプソレノイド43
を有するバケット用電磁弁42を駆動するようにしたフロ
ントローダの制御装置において、地面に突込んでいるバケット13にすくい及びダンプ動作
を交互にくり返させるバケット自動制御信号ｅを出力す
る自動制御手段71を設け、該自動制御手段71は、カウン
タ回路72と発信回路73とを備え、該カウンタ回路72はダ
ンプ信号とすくい信号を一定期間内に交互に数回入力し
たとき前記発信回路73に作動信号ｆを出力するととも
に、該発信回路73は前記カウンタ回路72からの作動信号
ｆを入力したとき前記すくいソレノイド44とダンプソレ
ノイド43のスイッチング素子66,67に向けてバケット自
動制御信号ｅを複数回に亘って出力するものとされてお
り、更に、前記バケット手動制御信号ｄでバケット用電磁弁
42を駆動する手動モードと、前記バケット自動制御信号
ｅでバケット用電磁弁42を駆動する自動モードとに切換
えるモード切換手段76を設けた点にある。

（作用）バケット13により地面を堀削しながら土砂をすくい取る
場合、第２図に示すようにバケット13の先端を地面に突
込んだ後、モード切換手段76により自動モードに切換え
れば、自動的にバケット13は地面に突込んだ状態ですく
い動作とダンプ動作をくり返すことができ、土砂が硬質
であっても非常に簡単な操作で土砂を確実にすくい取る
ことができる。

（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、
４は後輪フエンダ、５は運転席である。６はフロントロ
ーダで、取付台７を介してトラクタ車体１の両側に着脱
自在に立設されたマスト８と、このマスト８の上端部に
枢軸９で昇降自在に枢支されたブーム10と、このブーム
10を昇降させるためのブームシリンダ11と、ブーム11の
先端に枢軸12で回動自在に枢支されたバケット13と、バ
ケット13を回動させるためのバケットシリンダ14とから
成る。

24は操作装置で、第３図乃至第６図に示すように、運転
席５の一側方で後輪フエンダ４上に取付けたケース25
に、前後、左右及び斜め方向に操作自在な操作レバー
（操作部）26、この操作レバー26に連動する第１及び第
２ポテンショメータ27,28等が組込まれている。即ち、
操作レバー26は可動枠29に横軸30を介して枢支され、ま
た可動枠29は前後軸31を介してケース25側に支持されて
おり、従って、操作レバー26は直交する横軸30及び前後
軸31の二軸を支点として、第６図のように任意の方向に
操作できるようになっている。なお、操作レバー26は図
外のバネによって中立位置に弾性的に保持されている。
第１ポテンショメータ27はブーム10の昇降を指令する昇
降指令手段を構成するものであって、横軸30を介して操
作レバー26の前後動作に連動し、かつ操作レバー26の操
作量に応じた電圧の指令信号を出力する。第２ポテンシ
ョメータ28はバケット13の回動を指令する回動指令手段
を構成するものであって、前後軸31、可動枠29を介して
操作レバー26の左右動作に連動し、かつ操作レバー26の
操作量に応じた電圧の指令信号を出力する。

操作レバー26の下端には半球状の作動部33が設けられ、
またケース25内の底部側には、作動部33を中心にして前
後左右に上昇スイッチ34、下降スイッチ35、ダンプスイ
ッチ36、すくいスイッチ37が設けられている。これら各
スイッチ34〜37は操作レバー26を最大量操作した時に作
動部33によって作動するようになっている。なお、38は
可撓カバーである。

第７図はリフトシリンダ11及びバケットシリンダ14の油
圧回路を示し、39はリフトシリンダ11を制御するブーム
用電磁弁で、上昇ソレノイド40と下降ソレノイド41とを
有する。42はバケットシリンダ14を制御するバケット用
電磁弁で、ダンプソレノイド43とすくいソレノイド44と
を有する。これら電磁弁39,42は何れも比例型のものが
使用されている。

第１図は電磁弁39,42を駆動制御する電気回路を示す。
第１図において、45は昇降時の動作方向を判別する第１
判別手段で、２つの比較部46,47、この比較部46,47間の
不感帯±αを設定する可変抵抗48等から成り、第１ポテ
ンショメータ27からの指令信号が上基準値（1/2V＋α）
よりも大の時に比較部46より上昇信号を出力し、また、
下基準値（1/2V−α）よりも小の時に比較部47より下降
信号を出力するようになっている。49はダンプ・すくい
時の動作方向を判別する第２判別手段で、第１判別手段
45と同様に２つの比較部50,51、可変抵抗52等から成
り、第２ポテンショメーター28からの指令信号に応じて
比較部50がダンプ信号、比較部51がすくい信号を夫々出
力するようになっている。

53は三角波発振手段で、第８図に示すように一定周波数
の三角波信号ａを発振するものである。54は第１比較手
段で、２つの比較部55,56を有し、第９図に示すよう
に、第１ポテンショメータ27からの指令信号ｂと三角波
発振手段53からの三角波信号ａとを比較して、指令信号
ａの変化に応じたパルス幅のブーム手動制御信号ｃを発
生するようになっている。即ち、比較部55,56は指令信
号ｂと三角波信号ａとの入力が逆になっており、比較部
55では指令信号ｂが三角波信号ａよりも大の時にオン、
小の時にオフするので、第８図のような関係でブーム手
動制御信号ｃを発生するが、比較部56では指令信号ｂが
三角波信号ａより小の時にオン、大の時にオフするた
め、第８図とは逆になる。57は第２比較手段で、２つの
比較部58,59を有し、第２ポテンショメータ28からの指
令信号と三角波発振器53からの三角波信号とに基づい
て、第１比較手段54と同様にバケット手動制御信号ｄを
発生するようになっている。

60はブーム用電磁弁39を駆動する第１駆動手段で、各ソ
レノイド40,41に接続されたスイッチング素子61,62と、
これに比較部55,56からのパルス信号を送るアナログス
イッチ63,64とを有し、第１判別手段54の比較部55,56か
らの信号がアナログスイッチ63,64に入力した時に、パ
ルス信号に同期してスイッチング素子61,62がオン・オ
フ動作するようになっている。65はバケット用電磁弁42
を駆動する第２駆動手段であり、第１駆動手段60と同
様、スイッチング素子66,67とアナログスイッチ68,69と
から構成されている。

71はバケット自動制御信号ｅを出力する自動制御手段
で、カウンタ回路72と発振回路73とを備える。カウンタ
回路72は第２判別手段49の比較部50,51からダンプ信号
及びすくい信号を入力して、これをカウントし、このダ
ンプ信号とすくい信号を一定期間内に交互に数回入力し
たとき、発振回路73に作動信号ｆを出力し、発振回路73
はカウンタ回路72から作動信号ｆを入力したとき、第10
図に示すように一定期間毎に交互に高電圧となるバケッ
ト自動制御信号ｅをスイッチング素子66,67に向けて複
数回に亘って出力するように構成されている。このバケ
ット自動制御信号ｅのサイクルは、地面を堀削する際に
バケット13が堀削に最も適正な間隔ですくいとダンプ動
作をくり返すように設定されている。

76はモード切換手段で、手動自動切換スイッチ77とNOT
回路78とアナログスイッチ79,80,81,82とを備え、手動
自動切換スイッチ77がオンされて自動側にセットされる
と、アナログスイッチ79,80がオフすると共にアナログ
スイッチ81,82がオンし、第２判別手段49の比較部50,51
からカウンタ回路72に信号が入力するようになり、これ
により発振回路73からスイッチング素子66,67側にバケ
ット自動制御信号ｅが出力可能になり、回路が自動モー
ドに切換わる。また、手動自動切換スイッチ77がオフさ
れて手動側にセットされると、アナログスイッチ79,80
がオンすると共にアナログスイッチ80,81がオフし、比
較部50,51の信号がアナログスイッチ68,69に流れるよう
になり、これにより第２比較手段57の比較部58,59から
バケット手動制御信号ｄがスイッチング素子66,67側に
出力可能になり、回路が手動モードに切換わるようにな
っている。

なお、切換スイッチ77は、第３図に示すように操作装置
24のケース25の側面に、電源スイッチ84と共に取付けら
れている。

次に動作を説明する。

手動制御の際には、手動自動切換スイッチ77を手動側に
入れた後、操作レバー26を操作すれば良く、この操作レ
バー26を第６図に示す矢印方向に操作することによっ
て、ブーム10の上・下昇降、バケット13のダンプ、すく
い、及びこれらを組合せた複合操作ができる（第９図参
照）。なお、操作レバー26は手を放すと、中央の停止位
置に自動的に復帰する。

今、操作レバー26を後方の上昇側に向かって回動操作す
ると、横軸30を介して第１ポテンショメータ27が作動
し、その操作量に応じて抵抗値が変化し、指令信号の電
圧が大になる。ここで、操作レバー26が中立の停止位置
にある停止点で第１ポテンショメータ27の抵抗値が1/2
となり、その時の電圧が供給電圧Ｖの1/2となるものと
する。これを中立点と呼ぶ。第１ポテンショメータ27か
らの指令信号が第１判別手段45の比較部46,47に送られ
ると、中立点よりも大であるため、その比較部46が上昇
指令と判別して上昇信号を出力し、第１駆動手段60のア
ナログスイッチ63がオンする。一方、第１ポテンショメ
ータ27からの指令信号が第１比較手段54の各比較部55,5
6に入力し、三角波発振手段53の三角波信号と比較され
る。この場合、指令信号が中立点よりも大であるため、
第１比較手段54の比較部55が両者を比較し、第９図に示
すように指令信号が三角波信号よりも大の時にオンとな
るブーム手動制御信号Ｃが比較部55より発生する。そし
て、その信号Ｃは、両者の偏差が大きい程、パルス幅が
広がり、従って、第１駆動手段60のアナログスイッチ63
を介してスイッチング素子61が信号Ｃによってオン・オ
フ動作を繰返し、ブーム用電磁弁39の上昇ソレノイド40
に間欠的に励磁電流が流れる。その結果、上昇ソレノイ
ド40が信号Ｃに同期して励磁・消磁を繰返すので、それ
に比例した開度でブーム用電磁弁39が上昇側に切換わ
り、ブームシリンダ11が所定の速度で伸長方向に動作
し、ブーム10を枢軸９廻りに上昇させて行く。従って、
操作レバー26の操作量を変えることによってブーム用電
磁弁39の開度が変化して、ブームシリンダ11への流量が
変化するので、操作レバー26の操作量に応じて比例的な
速度でブーム10が上昇し、高速から微速まで任意の速度
で制御することができる。そして、操作レバー26の中立
の停止位置に戻せば、ブーム用電磁弁39は中立に戻り、
ブーム10は上昇位置で停止する。この時にも、操作レバ
ー26を徐々に戻せば、ブーム10はゆっくりと滑らかに停
止する。

これは、操作レバー26を前方に操作してブーム10を下降
させる場合、左右に操作してバケット13をダンプ又はす
くい動作させる場合も同様である。

操作レバー26を前後方向に最大操作すると、作動部33に
よってスイッチ34〜37が動作し、それに対応するソレノ
イド40,41,43,44に電流が流れるので、電磁弁39,42が動
作する。これによって制御系を介さずにも電磁弁39,42
を操作できる。しかし、この時には比例的な制御はでき
ず、従って、専ら故障時に使用すれば良い。

自動制御の際には、手動自動切換スイッチ77を自動に入
れる。しかし、これはバケット13の姿勢制御についての
み自動であり、ブーム10の昇降制御は、前述同様に操作
レバー26の前後操作によって行なう。手動自動切換スイ
ッチ77を自動側にセットすると、アナログスイッチ79,8
0がオフすると共に、アナログスイッチ81,82がオンし、
回路が自動モードに切換わる。その後操作レバー26を左
右に複数回に亘って揺動操作すると、比較部50,51から
ダンプ及びすくい信号が交互に出力し、これをカウンタ
回路72がカウントし、カウンタ回路72からの作動信号ｆ
の入力により発振回路73が第10図に示すバケット自動制
御信号ｅを出力する。その結果バケット用電磁弁42のす
くいソレノイド44とダンプソレノイド43とに一定期間ず
つ交互に電流が流れ、バケット13はすくい動作とダンプ
動作を小さく交互にくり返す。

（考案の効果）本考案によれば、バケット13にすくい及びダンプ動作を
交互にくり返させるバケット自動制御信号ｅを出力する
自動制御手段71を設け、前記バケット手動制御信号ｄで
バケット用電磁弁42を駆動する手動モードと、前記バケ
ット自動制御信号ｅでバケット用電磁弁42を駆動する自
動モードとに切換えるモード切換手段76を設けたので、
自動モードに切換えることにより、非常に簡単な操作
で、バケット13は地面に突込んだ状態で自動的にすくい
動作及びダンプ動作を交互にくり返させることができ、
従ってバケット13により地面を掘削しながら土砂をすく
い取る場合、硬い土砂であっても熟練を要さず、簡単に
土砂をすくい取ることができ、その実用的効果は著大で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第10図は本考案の一実施例を示すものであっ
て、第１図は制御系の電気回路図、第２図はトラクタの
側面図、第３図は操作装置の背面図、第４図は同断面背
面図、第５図は第４図のＸ−Ｘ矢視図、第６図は第４図
のＹ−Ｙ矢視図、第７図は油圧回路図、第８図は信号波
形図、第９図は制御位置の説明図、第10図はバケット自
動制御信号の波形図である。第11図は従来の問題点説明
用の側面図である。１……トラクタ車体、６……フロントローダ、13……バ
ケット、26……操作部、42……バケット用電磁弁、71…
…自動制御手段、76……モード切換手段。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】操作部26の操作に応じてバケット13をすく
い及びダンプ操作させるように、バケット手動制御信号
ｄによりバケットシリンダ14のすくいソレノイド44とダ
ンプソレノイド43を有するバケット用電磁弁42を駆動す
るようにしたフロントローダの制御装置において、地面に突込んでいるバケット13にすくい及びダンプ動作
を交互にくり返させるバケット自動制御信号ｅを出力す
る自動制御手段71を設け、該自動制御手段71は、カウン
タ回路72と発信回路73とを備え、該カウンタ回路72はダ
ンプ信号とすくい信号を一定期間内に交互に数回入力し
たとき前記発信回路73に作動信号ｆを出力するととも
に、該発信回路73は前記カウンタ回路72からの作動信号
ｆを入力したとき前記すくいソレノイド44とダンプソレ
ノイド43のスイッチング素子66,67に向けてバケット自
動制御信号ｅを複数回に亘って出力するものとされてお
り、更に、前記バケット手動制御信号ｄでバケット用電磁弁
42を駆動する手動モードと、前記バケット自動制御信号
ｅでバケット用電磁弁42を駆動する自動モードとに切換
えるモード切換手段76を設けたことを特徴とするフロン
トローダの制御装置。