JPH0747465Y2 - バケット制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案はショベルドーザ等の作業機を装着した建設機械
や農業機械において、バケットを接地水平状態に維持す
る為の機構に関する。

（ロ）従来技術 従来からバケットを、接地水平状態に維持する技術は公
知とされているのである。例えば、特開昭57−178038号
公報に記載の技術の如くである。

上記従来公報に開示された従来技術を、本考案の添付図
面の第13図，第14図において図示している。

第13図に示す従来技術は、バケットをダンプからチルト
へ操作して、その途中での水平状態を保持することが出
来る回路であるが、まず油圧切換弁17を中立位置よりダ
ンプ位置に切換えて、ダンプ状態にシリンダ25が収縮し
た時点でスイッチ15がONされ、ここで既にデテントソレ
ノイド21を励磁している。

この時スプール20のソレノイド吸着部は、デテントソレ
ノイドから遠く離れているので吸着力は及ばない。故
に、チルトからダンプへの操作の場合には、水平保持状
態は不可能なのである。

逆に言えば、ダンプからチルトの場合においてのみ、水
平保持機構が作動するのである。

次に、ダンプからチルト位置へ切換ると、スプール20の
ソレノイド吸着部はデテントソレノイド21に接触し、シ
リンダ25が伸長していく間で、操作杆35の部分でスイッ
チが押圧ONされている間は、デテントソレノイドは励磁
され続けているから、スプール20のソレノイド吸着部は
デテントソレノイド21の吸着力を受けチルト位置を保持
する。

シリンダ25が伸長し、バケットが接地水平状態になった
時点で、操作杆35によるスプールの押圧ON状態が解除さ
れるので、スイッチ15がOFFされ、ここでようやくデテ
ントソレノイド21への通電がカットされ、デテント解除
でスプール４は、その両方向から戻しバネによる押圧を
受けて中立位置へ戻る。この操作杆35からのスイッチ15
の押圧ON状態が解除された位置が、バケットの水平状態
の位置であるので、このバケット１の停止位置で水平位
置が維持されることとなるのである。

しかし、該第13図に示す従来技術においては、デテント
ソレノイド21は操作レバー18を中立位置へ付勢する戻し
バネに打ち勝つような吸引力を必要とするのに、その通
電時間が非常に長い為に、コイルが発熱し吸着力が落
ち、デテント保持力が弱められて、振動等でデテントが
外れ易くなってしまう。

よってこれを見込んで、吸引力を大きくした大容量のソ
レノイドを使用しなければ成らない。また無駄な電力を
消費していたのである。

19はスプール４と操作レバー18を結ぶリンク、22は油圧
ポンプ、12,35,23,24はスイッチ15の操作杆、16はスイ
ッチ操作カム、14はガイド筒、13は操作杆ブラケット、
27はバッテリーである。

次に第14図の従来技術を説明する。

第13図の機能に付加して、これと逆の作動つまりチルト
からダンプへ操作して、その途中での接地水平状態を保
持出来るようなデテント機能を具備させている。

即ち、スプール20の両端に配置した２個のデテントソレ
ノイド21,21′によって、ダンプからチルトの場合と、
チルトからダンプの場合の両方共、バケットの水平状態
で停止するような機構を構成している。

シリンダ25がどの位置に伸縮していようが、スイッチ29
はどちらかのデテントソレノイド21,21′を通電してい
るので、ソレノイドの容量を大きくする必要があり、ス
プールを中立位置へ操作する付勢バネに打ち勝つだけの
強力な励磁力を必要とするという点での不具合は、第13
図の従来技術の場合と同じである。

操作レバー18の中立位置では、スプール20はデテントソ
レノイド21,21′のどちらからも吸着力を受けないよう
に遠く離さなければ成らず、２個のソレノイドが軸上に
並ぶ上、このような大きなストロークも考慮する必要が
あるのである。26は作業者の意図により回路をカットす
る為のスイッチである。

従来技術においてはこのような不具合があったのであ
る。

（ハ）考案が解決しようとする問題点 操作レバー２をチルトからダンプに操作した場合、また
はダンプからチルトに操作した場合において、オペレー
ターが操作レバー２から手を離しても、該スプール４の
ダンプ位置または、チルト位置を保持したままで、バケ
ット１が水平位置まで回動した時点で、オペレータが操
作レバー２を中立位置へ戻す操作をすることなく、自動
的にスプール４が中立位置へ戻るように構成したもので
ある。

即ち、バケット１の水平状態を自動的に検出し、油圧切
換弁の操作レバーに配置したデテントソレノイドの通電
をカットすることにより、油圧切換弁を中立位置へ戻
し、接地水平状態を保持するようにしたものである。

（ニ）問題を解決するための手段 本考案の解決すべき課題は以上の如くであり、次に該課
題を解決する手段を説明する。

バケット１を傾動させる操作レバー２において、バケッ
ト１がチルトまたはダンプの一方向に傾動した状態で、
該操作レバー２を他方向に操作回動すると、該操作レバ
ー２を操作後の回動位置に保持するデテントソレノイド
３を設け、該バケット１の水平状態への戻りを検出して
デテントソレノイド３をOFF作動し、バケット１がチル
トまたはダンプの一方向に傾動した時にON作動するバケ
ット状態検出スイッチＤをデテントソレノイド３の通電
回路に設け、バケット１を傾動操作する操作レバー２
を、チルトまたはダンプの他方向に操作するとON作動す
る操作検出スイッチｄを、上記デテントソレノイド３の
通電回路に直列に設けたものである。

また、バケット１を傾動させる操作レバー２に、バケッ
ト１がダンプ状態で、操作レバー２をチルト操作した時
に、或いはバケット１がチルト状態で、操作レバー２を
ダンプ操作した時に、操作レバー２をその位置に保持す
るデテントソレノイド３を設け、該バケット１の水平状
態を検出して該デテントソレノイド３をOFF作動し、バ
ケット１をダンプした時にON作動するダンプ位置検出ス
イッチＡ、及びバケット１をチルトした時にON作動する
チルト位置検出スイッチＢを、デテントソレノイド３の
通電回路内に並列に設け、該バケット１を傾動させる操
作レバー２をチルト位置に操作するとON作動するチルト
操作スイッチｂを、上記ダンプ位置検出スイッチＡを介
装した通電回路に直列に設け、該操作レバー２をダンプ
位置に操作するとON作動するダンプ操作スイッチａを、
上記チルト位置検出スイッチＢを介装した通電回路に直
列に設けたものである。

（ホ）実施例 本考案の解決すべき課題及び解決する手段は以上の如く
であり、次に添付の図面に示した実施例の構成を説明す
る。

第１図はバケット１を地面に接地した状態で、機体を進
行させ、土砂を掬い込む状態の側面図、第２図はバケッ
ト１に土砂を掬い込んだ後にバケットシリンダ６を伸長
してバケット１をチルトし、土砂がこぼれ無いようにし
た状態の側面図、第３図は該バケット１のチルト状態で
ブームシリンダ30を伸長して上昇した状態の側面図、第
４図はブームシリンダ30の伸長位置で、バケットシリン
ダ６を縮小し、バケット１を排出状態にダンプして、バ
ケット１内の土砂を排出する状態の側面図、第５図は同
じくダンプにより排出終了状態の側面図、第６図はバケ
ット１を再度チルト回動して、バケット１を水平状態に
戻す状態の側面図である。

第１図から第６図において、作業走行車両の前端にメイ
ンブーム31を上下回動可能に枢支し、該メインブーム31
をブームシリンダ30により上下回動する。該メインブー
ム31の先端にバケット１を枢支しており、該バケット１
はリンク32と、メインブーム31に枢支軸34により中間を
枢支した中間リンク33とバケットシリンダ６により回動
自在に枢支されている。

該バケットシリンダ６と中間リンク33とリンク32とが平
行リンク機構を構成しているので、バケットシリンダ６
の伸縮により、バケット１がダンプ・水平・チルトの状
態を取ると、該バケット１の位置は、ブームシリンダ30
によりメインブーム31の上下回動により変更されること
なく、バケットシリンダ６により維持した位置をそのま
ま維持するのである。

即ち、第１図の如くバケット１が水平の場合には、図示
しないバケット昇降レバーにより、そのままブームシリ
ンダ30を伸長して、メインブーム31を上昇回動すると、
バケット１はそのままの状態で、第４図の水平の位置ま
でそのままの水平状態を維持するのである。

以上の如く、水平面に対するバケット１の傾動角度は、
バケットシリンダ６の伸縮のみにより変更されるもので
あり、ブームシリンダ30やメインブーム31や中間リンク
33やリンク32の位置及び角度とは全く関係の無いもので
ある。

よって、以降のバケット水平保持機構の説明において
は、バケットシリンダ６とバケット１の関係においての
み説明することとする。

次に、第７図の第１の実施例において、バケット１の傾
動状態とバケットシリンダ６の伸縮状態及び、スプール
４の位置とデテントソレノイド３の励磁・非励磁の状態
を順序をおって説明する。

バケットシリンダ６のピストン6aに連結ブラケット6bが
一体的に設けられており、連結ブラケット6bに操作杆９
が設けられている。

第１に、バケット１が接地して水平状態にある時からみ
ると、傾動状態即ちダンプ状態を検出する、第７図のバ
ケット状態検出スイッチＤは、操作杆９の折曲部9aの右
側の押圧部9bに掛かっておらず、折曲部9aよりも右側の
非押圧部9cの部分にスイッチカム9dの部分が位置してい
るので、OFF作動していて、デテントソレノイド３には
通電されていない。

故に操作バルブＶのスプール４は、デテントソレノイド
３とデテントピン５とデテントボール８による係合状態
を受けていないので、第９図のスプール４の中立付勢バ
ネ７が左右のバネ受け7a,7bから押圧されることによ
り、両方から押圧されて中立位置を保持している。

第２に、機体を前進させて土砂を掬った後に、バケット
１を水平位置から土砂がこぼれないようにバケットシリ
ンダ６を伸長してチルト回動し、同時にブームシリンダ
30を伸長させてメインブーム31を上昇回動する場合に
は、操作レバー２はチルト位置へ操作され、第７図に示
したように操作レバー２の近傍に設けられているチルト
操作スイッチｄが、操作レバー２により押圧されON作動
する。そしてシリンダ６はバケット１のチルト回動の為
に伸長して行くが、この操作では第７図のバケットシリ
ンダ６のピストン6aが左側へ移動するだけであるので、
連結ブラケット6bにより支持された操作杆９は、水平状
態の折曲部9aの位置から更に左方向に移動する。これに
より非押圧部9cの部分がスイッチカム9dの対向位置に位
置し続けることにより、バケット状態検出スイッチＤは
OFF状態が続き、デテントソレノイド３は通電されな
い。その為に操作レバー２はチルト側に操作した状態か
ら何時でも、中立位置へ抵抗なく戻すことができ、バケ
ット１を任意のチルト状態の上向き角度にして停止でき
る。

第３に、バケット１より土砂を排出するダンプ操作する
状態を説明する。

操作レバー２をダンプ位置に傾動すると、チルト操作ス
イッチｄはOFF作動する。次にシリンダ６が収縮してい
く途中で、操作杆９の折曲部9aの部分をスイッチカム9d
が通過して、押圧部9bの部分によりバケット状態検出ス
イッチＤが押圧を開始されるが、この場合にも、バケッ
ト状態検出スイッチＤの回路に直列に介装されたチルト
操作スイッチｄがOFFであるので、デテントソレノイド
３は通電されない。

その為に操作レバー２を何時でも、中立位置へ抵抗なく
戻すことができ、バケット１を任意の下向き角度にして
停止できる。

第４に、ダンプして、水平姿勢よりも低い位置に回動し
ているバケット１を、バケットシリンダ６により、上向
きに、水平状態に戻るようにチルト回動させながら、バ
ケット１の全体をブームシリンダ30により、地面まで下
降させる状態を説明する。

操作レバー２をチルト位置に傾動するので、チルト操作
スイッチｄがON作動する。シリンダ６はその時点で収縮
しており、バケット状態検出スイッチＤは、操作杆９の
押圧部9bの部分でスイッチカム9dが押圧されてON作動し
ているので、デテントソレノイド３が通電されて、スプ
ール４のデテント溝4b内へデテントピン５が突出して、
操作レバー２はその位置に保持される。これによって、
操作レバー２によりスプール４をチルト位置に固定し
て、バケットシリンダ６によりチルト回動を継続するこ
とが出来るので、作業者は図示しないバケット昇降レバ
ーによるバケット１の下降操作に専念出来る。

シリンダ６が伸長してバケット１が水平状態になると、
操作杆９の押圧部9bの部分が通過し、非押圧部9cの部分
がスイッチカム9dに対向する位置に来るので、バケット
状態検出スイッチＤはOFFとなり、デテントソレノイド
３の通電状態がOFFとなり、デテントピン５はデテント
ボール８が退避するので、スプール４は自由となり、中
立付勢バネ７によりスプール４は中立位置は戻り、バケ
ット１の中立位置が得られるとその位置でスプール４と
操作レバー２は中立位置に戻るのである。

次に第８図において示す第２実施例について説明する。

第１に、まずバケット１が接地して水平状態にある時か
ら見ていくと、バケットシリンダ６のピストン6aに、連
結ブラケット6bにより連結された操作杆９が、第８図の
位置にあり操作杆９の折曲部9aの部分の内側の押圧部9b
の部分がダンプ位置検出スイッチＡ及びチルト位置検出
スイッチＢのスイッチカム9d,9dの対向位置に無いの
で、ダンプ位置検出スイッチＡもチルト位置検出スイッ
チＢもOFFとされている。

故にデテントソレノイド３は通電されていない。操作レ
バー２は戻しバネによって中立位置に保持される。

第２に、機体を前進させて土砂を掬った後、バケット１
をブームシリンダ30とメインブーム31により上昇させる
と同時に土砂がこぼれないようにチルト操作する。

この操作に際して、操作レバー２をチルト位置に傾動す
ると、チルト操作スイッチｂがON作動する。シリンダ６
は伸長して押圧部9bの部分がチルト位置検出スイッチＢ
のスイッチカム9dを押圧するのでチルト位置検出スイッ
チＢはON作動するが、操作レバー２の部分のダンプ操作
スイッチａはOFF作動なのでデテントソレノイド３は通
電されない。

その為に操作レバーを何時でも中立位置へ抵抗なく戻す
ことができ、バケット１を任意の上向きチルト角度にし
て停止できる。

第３に、バケット１より土砂を排出する時は操作レバー
２をダンプ操作側に傾動する。

操作レバー２をダンプ位置に置くと、チルト操作スイッ
チｂはOFF作動し、ダンプ操作スイッチａがON作動す
る。この時点ではまだシリンダ６は接地水平長さより伸
長しているので、チルト位置検出スイッチＢはON作動し
たままであるので、デテントソレノイド３は通電され、
スプール４のデテント溝4b内へデテントピン５により押
圧したデテントボール８が突出して係合し、操作レバー
２はダンプ位置に保持される。この時バケット１を上昇
操作する必要があれば、作業者は該操作レバー２を放し
て、その上昇操作に専念出来る。

シリンダ６が収縮して行く途中で、バケット１が水平状
態となると、チルト位置検出スイッチＢはOFF作動する
のでデテントソレノイド３の通電がカットされ、放した
操作レバー２が中立位置へ戻る。

作業者が操作レバー２を握りダンプ操作を続行すれば、
シリンダ６はその後も収縮を続け、今度はダンプ位置検
出スイッチＡがON作動するがチルト操作スイッチｂがOF
F作動のままなので、デテントソレノイド３は通電され
ない。

その為に操作レバー２をいつでも中立位置へ抵抗を無く
戻すことができ、バケット１を任意の下向き角度にして
停止出来るのである。

第４に、排出の為にダンプしたバケット１を上向きにチ
ルト傾動させながら下降させる状態を説明する。

操作レバー２をチルト位置に置くと、ダンプ操作スイッ
チａはOFF作動し、チルト操作スイッチｂがON作動す
る。この時点でシリンダ６は縮小しているので、操作杆
９の押圧部9bの部分がダンプ位置検出スイッチＡのスイ
ッチカム9dの対向位置に配置されており、押圧部9bで押
圧されてダンプ位置検出スイッチＡはON作動したままで
あり、デテントソレノイド３は通電され、スプール４の
デテント溝4a内へデテントピン５のデテントボール８の
部分が突出されて、操作レバー２はチルト位置に保持さ
れる。

これによって作業者は、操作レバー２から手を離してバ
ケット１の下降操作に専念できる。

次にシリンダ６が伸長して、バケット１が水平状態にな
ると、操作杆９の折曲部9aの部分が戻って来て、スイッ
チカム9dに対向する位置に非押圧部9cが来るので、ダン
プ位置検出スイッチＡもOFFとなり、チルト操作スイッ
チｂがONとなっていても、デテントソレノイド３の通電
は停止される。これにより中立付勢バネ７が作動してス
プール４は中立位置に戻り、バケット１は水平位置を維
持するのである。

第11図においては、第２の実施例におけるバケットシリ
ンダ６の作動と、スプール４の位置と、操作レバー２の
ダンプ操作スイッチａとチルト操作スイッチｂのON・OF
Fと、バケットシリンダ６の位置を検出するダンプ位置
検出スイッチＡとチルト位置検出スイッチＢの操作状態
を示している。

次に第12図において、従来の技術である特開昭57−1780
38号公報記載の油圧切換弁17に用いられるべきデテント
ソレノイド21,21′の構成を説明する。

該構成においては、スプール４の動きに直列に、デテン
トソレノイド21,21′が配置されており、該デテントソ
レノイド21,21′の励磁力により直接に、中立付勢バネ
７に抗して油圧切換弁17を保持しているのである。

故に、油圧切換弁17のストロークに対して十分な励磁力
を得るための、デテントソレノイド21,21′の有効スト
ロークが必要であり、また中立付勢バネ７の力に対向し
たデテントソレノイド21,21′の保持力が必要であるの
で、デテントソレノイド21,21′は容量と励磁力共に強
力なものが要求されるのである。

本考案はこの点を改善する為に、操作バルブＶのスプー
ル４の摺動方向に直角方向にデテントソレノイド３とデ
テントピン５とデテントボール８を配置しており、該ス
プール４に設けたデテント溝4a,4bに直角方向にデテン
トボール８を嵌入しているのである。

故に、中立付勢バネ７の対向するスプール４の保持力
は、デテント溝4a,4bとデテントボール８の嵌合抵抗に
より得ており、デテントソレノイド３の励磁力は、デテ
ントボール８が押し出される力を保持するだけであるの
で、中立付勢バネ７の力がデテント溝4a,4bにより分力
される直角方向の僅かな分力だけを受けるのであるか
ら、デテントソレノイド３の容量及び励磁力が小さくて
済むのである。

（ヘ）考案の効果 本考案は以上の如く構成したので、次のような効果を奏
するものである。

請求項（１）の如く構成したので、バケット１のダンプ
状態から、チルト方向へ回動して、バケット１を水平に
する場合のみにおいて、オペレータが操作レバー２のチ
ルト側に回動したままで手を離しても、バケット１が水
平になった時点で、自動的にスプール４を中立位置に戻
すことが出来るので、オペレータは水平状態に戻るまで
の間、操作レバー２を操作する必要が無くなったのであ
る。

請求項（２）の如く構成したので、バケット１のダンプ
位置から水平位置へのチルト回動と共に、チルト位置か
らダンプして水平位置に戻す場合の、両方において、水
平位置になった所で操作レバー２を自動的に中立状態に
戻すことが出来るので、オペレータの操作を更に簡易に
することが出来たものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はバケット１を地面に接地した状態で、機体を進
行させ、土砂を掬い込む状態の側面図、第２図はバケッ
ト１に土砂を掬い込んだ後にバケットシリンダ６を伸長
してバケット１をチルトし、土砂がこぼれ無いようにし
た状態の側面図、第３図は該バケット１のチルト状態で
ブームシリンダ30を伸長して上昇した状態の側面図、第
４図はブームシリンダ30の伸長位置で、バケットシリン
ダ６を縮小し、バケット１を排出状態にダンプして、バ
ケット１内の土砂を排出する状態の側面図、第５図は同
じくダンプにより排出終了状態の側面図、第６図はバケ
ット１を再度チルト回動して、バケット１を水平状態に
戻す状態の側面図、第７図はダンプ状態からチルト側に
回動した場合にのみ水平維持機構が作用する実施例の回
路図、第８図はダンプ状態からチルトした場合、逆にチ
ルト状態からダンプした場合の両方の場合において、水
平維持機構が作用する実施例の回路図、第９図は本考案
のデテントソレノイド３とスプール４と中立付勢バネ７
の状態を示す正面断面図、第10図は同じく側面断面図、
第11図は本考案の作用を示す図面、第12図は従来のデテ
ントソレノイド21,21′と油圧切換弁17と中立付勢バネ
７の状態を示す正面断面図、第13図，第14図は従来の水
平維持機構を示す回路図である。 ａ…ダンプ操作スイッチ ｂ…チルト操作スイッチ ｄ…チルト操作スイッチ Ａ…ダンプ位置検出スイッチ Ｂ…チルト位置検出スイッチ Ｄ…バケット状態検出スイッチ １…バケット ２…操作レバー ３…デテントソレノイド ４…スプール 4a,4b…デテント溝 ５…デテントピン ６…バケットシリンダ ７…中立付勢バネ 7a,7b…バネ受け ８…デテントボール ９…操作杆 9a…折曲部 9b…押圧部 9c…非押圧部 9d…スイッチカム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−190530（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−89630（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−50952（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】バケット１を傾動させる操作レバー２にお
   いて、バケット１がチルトまたはダンプの一方向に傾動
   した状態で、該操作レバー２を他方向に操作回動する
   と、該操作レバー２を操作後の回動位置に保持するデテ
   ントソレノイド３を設け、該バケット１の水平状態への
   戻りを検出してデテントソレノイド３をOFF作動し、バ
   ケット１がチルトまたはダンプの一方向に傾動した時に
   ON作動するバケット状態検出スイッチＤをデテントソレ
   ノイド３の通電回路に設け、バケット１を傾動操作する
   操作レバー２を、チルトまたはダンプの他方向に操作す
   るとON作動する操作検出スイッチｄを、上記デテントソ
   レノイド３の通電回路に直列に設けたことを特徴とする
   バケット制御装置。
2. 【請求項２】バケット１を傾動させる操作レバー２に、
   バケット１がダンプ状態で、操作レバー２をチルト操作
   した時に、或いはバケット１がチルト状態で、操作レバ
   ー２をダンプ操作した時に、操作レバー２をその位置に
   保持するデテントソレノイド３を設け、該バケット１の
   水平状態を検出して該デテントソレノイド３をOFF作動
   し、バケット１をダンプした時にON作動するダンプ位置
   検出スイッチＡ、及びバケット１をチルトした時にON作
   動するチルト位置検出スイッチＢを、デテントソレノイ
   ド３の通電回路内に並列に設け、該バケット１を傾動さ
   せる操作レバー２をチルト位置に操作するとON作動する
   チルト操作スイッチｂを、上記ダンプ位置検出スイッチ
   Ａを介装した通電回路に直列に設け、該操作レバー２を
   ダンプ位置に操作するとON作動するダンプ操作スイッチ
   ａを、上記チルト位置検出スイッチＢを介装した通電回
   路に直列に設けたことを特徴とするバケット制御装置。