JPH0754004B2 - フロントロ−ダの作業具角度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、フロントローダの作業具角度制御装置に関す
るものである。

（従来の技術） トラクタ等の車体に装着して使用するフロントローダ
は、車体側に上下動自在に枢支されたブームと、ブーム
の先端に上下回動自在に枢支されたバケット（作業具）
とを備えると共に、ブームを上下動させるためのブーム
シリンダを制御するブーム制御弁と、バケットを回動さ
せるためのバケット制御弁とを備え、これら制御弁を１
本の操作レバーにより独立及び同時操作可能にしてい
る。

この種のフロントローダでバケットに土砂を掬い込む場
合、ダンプ等のバケットを地面に水平に接地させれば、
接地後に直ちに前進して土砂を掬い込むことができるの
で便利である。

そこで、各制御弁として電磁弁を使用し、操作レバーの
操作によって電磁弁に電気的に制御信号を支える一方、
バケットのブームに対する角度を検出し、下降状態で水
平接地する角度までバケットが上方回動した時にバケッ
ト制御弁を自動的に中立に戻すようにした制御装置が特
開昭61-221422号（特願昭60-61658号）等により提案さ
れている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の制御装置は、電磁弁を用いた電気的制御を採用し
ているため製作コストが非常に高くなる欠点があった。
またブームを下げながらバケットを上方回動させる際に
は、その間、操作レバーをブーム下げとバケット上方回
動とを同時に行なう操作位置に保持し続けなければなら
なかったので、フロントローダ側を動かしながら車体を
後退させる場合には、操縦に熟練度を必要とする欠点が
あった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、制御弁とし
て安価な手動式のものを使用可能にすると共に、操作レ
バーをブーム下げと作業具上方回動とを同時に行なう操
作位置に操作した後、手を離しても自動的にブームが下
降しかつ作業具が所定角度まで回動して止まるようにし
て操縦を容易にすることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、そのための手段として、車体１側に上下動自
在に枢支されたブーム８を上下動させるためのブームシ
リンダ９とブーム８の先端に上下回動自在に枢支された
作業具11を回動させる作業具シリンダ12とを独立及び同
時操作可能な制御弁を備え、この制御弁を操作する１本
の操作レバー14に係合部38を設け、操作レバー14を作業
具上方回動とブーム下げとを同時に行なう操作位置にし
たときに前記係合部38に係脱自在に係合する係合具39を
車体１側に設け、作業具11がブーム８に対して所定角度
となったことを検出して係合具39を解除方向に作動させ
る検出解除手段51を設けたものである。

（作用） 操作レバー14をブーム下げと作業具上方回動とを同時に
行なう操作位置に操作すると、係合部38が係合具39に係
合し、操作レバー14をその位置にロックする。また、こ
の時の操作レバー14の操作により、ブーム制御弁15が切
換わり、ブームシリンダ９が収縮してブーム８が下降す
ると同時に、作業具制御弁16が切換わり、作業具シリン
ダ12が収縮して作業具11がブーム８先端の枢軸10廻りに
上方に回動する。

作業具11がブーム８に対して所定角度まで回動すると、
検出解除手段51がそれを検出して係合具39を解除方向に
動作させる。従って、操作レバー14、ブーム制御弁15及
び作業具制御弁16が中立に戻り、ブーム８が下がった位
置で停止し、同時に作業具11が所定角度で自動的に上方
回動を停止する。

（実施例） 以下、図示の実施例について本発明を詳述すると、第４
図はトラクタに装着して使用するバケット型フロントロ
ーダを例示する。第４図において、１はトラクタ車体、
２は運転席、３は取付台で、トラクタ車体１の左右両側
に設けられている。

４はフロントローダで、取付台３に着脱自在に取付けら
れた支柱５と、支柱５から前方に突出してトラクタ車体
１の前端部に着脱自在に取付けられたブレース６と、支
柱５の上端部に枢軸７により上下動自在に枢支されたブ
ーム８と、ブーム８を上下動させるためのブームシリン
ダ９と、ブーム８の先端に枢軸10により上下回動自在に
枢支されたバケット（作業具）11と、バケット11を回動
させるためのバケットシリンダ（作業具シリンダ）12と
を備えて成る。なお、支柱５、ブレース６、ブーム８、
ブームシリンダ９、バケットシリンダ12は左右に一対設
けられている。

13は操縦装置で、左右一対の支柱５の内、右側の支柱５
に取付けられており、この操縦装置13は１本の操作レバ
ー14を有し、かつ第１図及至第３図に示すように構成さ
れている。

第１図及至第３図において、15はブームシリンダ９を制
御するブーム制御弁、16はバケットシリンダ12を制御す
るバケット制御弁（作業具制御弁）で、これら制御弁1
5,16はスプール式の３位置切換弁から成り、スプール1
7,18が上下方向となるように取付板19に固定されてい
る。なお、取付板19は支柱５に固定されている。20は制
御ボックスで、制御弁15,16の上方で取付板19に固定さ
れており、この制御ボックス20内には１本の操作レバー
14により制御弁15,16を独立及び同時操作可能にするた
めの連動機構21が設けられている。連動機構21は直交す
る第１軸22と第２軸23との軸心廻りに夫々揺動自在な第
１揺動子24と第２揺動子25とを備え、その第２揺動子25
に操作レバー14が固定されている。なお、操作レバー14
は制御ボックス20の天板部26に形成された開口部27から
上方に突出されている。第１揺動子24はコ字状であっ
て、左右方向の第１軸22を有し、また第１軸22は取付板
19のブラケット28に固着されたボス部29に回動自在に挿
入されている。第１揺動子24には前方に突出するアーム
部30を有し、そのアーム部30はピン31、ロッド32、ピン
33を介してブーム制御弁15のスプール17に連結されてい
る。第２揺動子25は第１揺動子24内で前後方向の第２軸
23により枢支されており、この第２揺動子25には第１軸
22の軸心上で反対方向に突出する突出部34を有する。突
出部34は球受体35、ロッド36、ピン37を介してバケット
制御弁16のスプール18に連結されている。従って、操作
レバー14は各軸22,23廻りに前後の下げ・上げ方向、左
右のスクイ（上方回動）・ダンプ（下方回動）方向に夫
々揺動操作可能であると共に、各軸22,23廻りの揺動子2
4,25の組合せ運動によりその中間の各方向に任意に揺動
操作可能であり、この操作レバー14の前後、左右の操作
に各制御弁15,16が独立で連動し、中間方向の操作に各
制御弁15,16が同時に連動するようになっている。

38は係合部で、操作レバー14の基部から下げ方向側に若
干傾斜した状態でスクイ方向側に向かって突出するよう
に設けられている。39は係合具であって、制御ボックス
20の天板部26下側面に装着された逆Ｕ字状のブラケット
40に枢軸41により上下動自在に枢支され、かつつる巻バ
ネ42によりストッパー部43が天板部26側に接当するよう
に上方に付勢されている。この係合具39の先端には上向
きのフック状部44が設けられ、第５図に示すように操作
レバー14を中立位置Ｎから下げ方向側にその下げ動作範
囲ａ内で若干操作した状態でスクイ方向側にスクイ操作
位置までｂだけ操作した時に、係合部38がフック状部44
に上側から係脱自在に係合するように構成されている。

係合具39にはピン45、連結具46を介してプッシュプルワ
イヤー47のインナー48が連結されている。またプッシュ
プルワイヤー47のアウター49の一端は係合具39の下方で
制御ボックス20に設けられたアウター受け具49に取付け
られている。従って、インナー48を引くことにより係合
具39が枢軸41廻りに回動し、係合部38との係合を解除可
能である。プッシュプルワイヤー47は、バケット11がブ
ーム８に対して所定角度となったことを検出して係合具
39を解除方向に作動させるべく検出解除手段51に連動連
結されている。

検出解除手段51は、第６図に示すように、枢軸10よりも
上方でバケット11のブラケット52にピン53で枢支されか
つブーム８に沿って延設されたロッド53と、ロッド53の
遊端側を摺動自在に保持するガイド筒54と、ロッド53に
設けられたカム55と、バケット11の底面11aが地面に水
平に接地する角度までバケット11がスクイ方向に回動し
た時にカム55により操作されるＬ字状の検出アーム56と
を有する。ガイド筒54及び検出アーム56はピン57でブー
ム８に回動自在に枢支されている。検出アーム56のカム
55と反対側にはプッシュプルワイヤー47のインナー48の
他端が連結され、またアウター49の他端はガイド筒54に
固定のアウター受け具58に取付けられている。

次に動作を説明する。ブーム８の最上昇位置で操作レバ
ー14をダンプ方向に操作すると、第２揺動子25が第２軸
23廻りに揺動し、突出部34、ロッド36を介してバケット
制御弁16のスプール18を上方に引上げるので、バケット
シリンダ12が伸長し、バケット11が枢軸10廻りにダンプ
動作し、土砂を放出する。

バケット11のダンプ状態において、操作レバー14を中立
位置Ｎから下げ方向に下げ動作範囲ａ内で若干操作した
後、操作レバー14をスクイ方向側に操作すると、係合部
38が係合具39に対して上方から係合し、操作レバー14を
下げ操作位置でかつスクイ操作位置にロックする。この
操作レバー14の操作によって、第１揺動子24が第１軸22
廻りに揺動し、ロッド32を介してブーム制御弁15を下方
に押下げるので、ブームシリンダ９が収縮し、ブーム８
が下降を開始し、これと同時に第２揺動子25が第２軸23
廻りに揺動し、ロッド36を介してバケット制御弁16のス
プール18を下方に押下げるので、バケットシリンダ12が
収縮し、バケット11が枢軸10廻りに上方へと回動する。

一方、バケット11の枢軸10廻りの上方回動によってロッ
ド53が後方に押され、カム55が検出アーム56側に接近す
る。そして、バケット11が底面水平接地可能な角度まで
回動すると、カム55によって検出アーム56が回動し、プ
ッシュプルワイヤー47のインナー48を引くため、係合具
39がバネ42に抗して下方に回動し、係合部38との係合を
解除する。従って、バケット制御弁16のスプール18はそ
の復帰バネによって上方へと中立位置まで押戻され、バ
ケット11が回動を停止すると共に、操作レバー14が中立
位置に戻る。この操作レバー14の中立位置復帰によっ
て、ブーム制御弁15のスプール17も中立位置に戻り、ブ
ーム８の下降が停止する。

この状態でバケット11が接地していなければ、操作レバ
ー14を更に下げ方向に操作すれば、第１軸22廻りに第１
揺動子24が揺動し、アーム部30、ロッド32を介してブー
ム制御弁15のスプール17を下方に押下げるので、ブーム
シリンダ９が収縮し、ブーム８が下降する。この間も、
バケット11は停止状態にあるので、バケット11を接地さ
せて行けば、必ず底面11aが水平状態で接地することに
なる。

バケット11を単にスクイ動作させる時には、操作レバー
14を中立位置Ｎからそのままスクイ方向に操作すれば良
く、この時には係合部38は係合具39には係合しない。

前記実施例の下げ動作範囲ａに対して、第７図に示す下
げ動作範囲Ｃのようにより広くすることにより、ブーム
８の下降動作中にバケット11を水平接地させるように制
御することが可能になる。

係合部38と係合具39は、第８図に示すように上下逆に係
合するように設けても良い。

検出解除手段51は、第９図に示すようにブラケット52に
カム59を設けておき、このカム59で検出アーム56のロー
ラ60を操作するようにしても良い。

係合具39は、第10図に示す如くソレノイド61で解除方向
に操作するようにしても良く、この場合には第11図の如
くカム59に対応してブーム８側にリミットスイッチ62を
設けておき、リミットスイッチ62がカム59を検出した時
に、ソレノイド61を励磁させて係合具39を引下げるよう
にすれば良い。

作業具は、バケット11の他、フォーク等であっても良
い。

（発明の効果） 本発明によれば、操作レバー14を作業具上方回動とブー
ム下げとを同時に行なう操作位置にしたとき、係合部38
が係合具39と係合して操作レバー14を保持することがで
き、手を離しても自動的にブーム８を下降しながら作業
具11を上方回動でき、作業具11がブーム８に対して所定
角度になった時点で、検出解除手段51によって作業具上
方回動とブーム下げとが停止するので、例えばブーム８
を上げたダンプ作業から下げたスクイ作業まで、迅速か
つ簡単操作で移行することができ、フロントローダ作業
の容易化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図及至第６図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１図は操縦装置の断面側面図、第２図は同断面背
面図、第３図は断面平面図、第４図は全体の側面図、第
５図は作用説明図、第６図は検出解除手段の側面図であ
り、第７図は別の実施例を示す作用説明図、第８図は係
合部分の別の実施例を示す断面背面図、第９図及び第11
図は検出解除手段の側面図、第10図は操縦装置の別の実
施例を示す断面背面図である。 １……トラクタ車体、４……フロントローダ、８……ブ
ーム、９……ブームシリンダ、11……バケット（作業
具）、12……バケットシリンダ（作業具シリンダ）、13
……操縦装置、14……操作レバー、15……ブーム制御
弁、16……バケット制御弁（作業具制御弁）、21……連
動機構、38……係合部、39……係合具、51……検出解除
手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体（１）側に上下動自在に枢支されたブ
   ーム（８）を上下動させるためのブームシリンダ（９）
   とブーム（８）の先端に上下回動自在に枢支された作業
   具（11）を回動させる作業具シリンダ（12）とを独立及
   び同時操作可能な制御弁を備え、この制御弁を操作する
   １本の操作レバー（14）に係合部（38）を設け、操作レ
   バー（14）を作業具上方回動とブーム下げとを同時に行
   なう操作位置にしたときに前記係合部（38）に係脱自在
   に係合する係合具（39）を車体（１）側に設け、作業具
   （11）がブーム（８）に対して所定角度となったことを
   検出して係合具（39）を解除方向に作動させる検出解除
   手段（51）を設けたことを特徴とするフロントローダの
   作業具角度制御装置。