JPH076210B2 - フロントロ−ダの作業具制御装置 - 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込んだ
後、ブームを上昇させて行く場合、ブームの上昇に伴っ
てバケットが後下がりに傾斜するため、ブームの上昇位
置ではバケットから後方に土砂がこぼれることになる。
従って、ブームが上昇すれば、操作レバーを操作してバ
ケットを下方に回動させ、バケットの姿勢を略水平に修
正する必要がある。

（発明が解決しようとする問題点） 従来は、単に１本の操作レバーをブーム制御弁とバケッ
ト制御弁とを独立及び同時操作可能にしているだけであ
るため、操縦者はブームの上昇位置を判断して操作レバ
ーを下方回動操作位置側に操作し、バケットの姿勢を修
正しなければならないので、操作が煩雑で熟練度を要す
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、ブームが一
定位置以上に上昇すれば、強制的に作業具を下方回動さ
せ、その姿勢を修正して土砂のこぼれ等を防止すること
を目的とするものである。

（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、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とを単独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を設けたものにおい
て、 前記操作レバー14をブーム上げ操作の位置Ｕからブーム
上げ操作でかつ作業具下方回動操作の位置UDと強制的に
移動させるための作動部材72と、作業員11がブーム８に
対して上方回動位置にあることを検出する作業具検出手
段89と、ブーム８が上方位置にあることを検出して、作
業具検出手段89の検出時に作動部材72を連動操作するた
めのブーム検出手段90とを備えており、前記作動部材72
には、ブーム８が上方位置にあるときに、操作レバー14
の中立位置Ｎへの手動戻しを許容しかつ中立位置Ｎから
ブーム上げ操作でかつ作業具下方回動操作の位置UDへの
移動を案内するガイド部76aを形成してものである。

（作用） バケット11に土砂を掬込む際には、バケットシリンダ12
をエンド近くまで収縮させ、バケット11を枢軸10廻りに
上方回動位置へと回動させる。この時、ロッド53が後方
に摺動し、カム94によって検出アーム96が揺動するた
め、プッシュプルワイヤー88のインナー91を引張り、揺
動アーム84が枢軸86廻りに揺動するので、プッシュプル
ワイヤー78のアウター80がアウター受け具81の段部82に
接当し、プッシュプルワイヤー78側の遊びがなくなる。

次に操作レバー14を上げ方向に上げ操作の位置Ｕまで操
作すると、第１揺動子24が第１軸22廻りに揺動し、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
を引上げるため、ブームシリンダ９が伸長し、ブーム８
が上昇して行く。そして、ブーム８が一定位置以上に上
昇して、バケット11から土砂がこぼれやすくなる位置に
達する前にカム67が検出アーム98を上方に押上げるの
で、検出アーム98がプッシュプルワイヤー78のインナー
79を引張り、レバー76が枢軸73廻りに回動する。これに
よって作動部材72が位置Ｕにある操作レバー14を位置UD
まで強制的に移動させるため、第２揺動子25が第２軸23
廻りに揺動し、バケット制御弁16のスプール18を上方に
引上げ、バケットシリンダ12が伸長してバケット11を所
定量だけダンプ方向に回動させる。従って、ブーム８が
上昇しても、一定位置以上ではバケット11がダンプ方向
に回動し、バケット11からの土砂のこぼれを防止する。

（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５
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（作業員）11と、バケット11を回動
させるためのバケットシリンダ（作業員シリンダ）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図乃至第４図に示すように構成
されている。

第１図乃至第４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24,25
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によりスリトッパー部43が天板部26側に当接するよ
うに上方に付勢されている。この係合具39の先端には後
向きの突起部44が設けられ、第６図に示すように操作レ
バー14を中立位置Ｎから下げ方向側に下げ操作位置まで
寸法ａだけ操作し、かつ、スクイ方向側にスクイ操作位
置までｂだけ地層さした時に、係合部38が突起部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50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、係合具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７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53a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。

係合具39の後側にはストッパー59が配置され、かつ枢軸
41により上下回動自在に枢支されている。ストッパー59
は係合具39の突起部44に係合した係合具38が、ブーム制
御弁15の中立復帰バネによって操作レバー14の下げ操作
位置から上げ下げ方向の中立位置側へと後方に移動しな
いように規制するためのものであり、このストッパー59
にはプッシュプルワイヤー62のインナー63が連結されて
いる。プッシュプルワイヤー62のアウター64は制御ボッ
クス20のアウター受け具65に取付けられている。プッシ
ュプルワイヤー64はブーム８が略水平状となる運搬位置
まで下がったことを検出してストッパー59を下方に解除
すべくブーム検出解除手段66に連動連結されている。

ブーム検出解除手段66は、第８図に示すように、ブーム
８の基部一側に取付けられたカム67と、支柱５に枢軸70
で枢支されたベルクランク状の検出アーム68と、検出ア
ーム68の先端に設けられたカムローラ69と、カムローラ
69がカム67に接当するように検出アーム68を付勢するバ
ネ（図示せず）とを有する。検出アーム68にプッシュプ
ルワイヤー62のインナー63が連結され、またアウター64
は支柱５に固定のアウター受け具71に取付けられてい
る。カム67は２段状であって、ブーム８が運搬位置より
も下方にある時に、検出アーム68が揺動してインナー63
を引張るようになっており、従って、運搬位置より下方
ではストッパー59が下がり解除位置にある。

制御ボックス20の上面側には作動部材72が設けられてい
る。作動部材72は操作レバー14を上げ操作の位置Ｕから
上げ操作でかつダンプ操作の位置UDに強制的に移動させ
るためものものであって、後端の枢軸73を介して制御ボ
ックス20後端の筒部74により回動自在に支持されてい
る。作動部材72は操作レバー14に対して直角方向に係合
する円弧状の係合部75と、操作レバー14の中立位置Ｎへ
の手動戻しを許容しかつ中立位置からブーム上げ操作で
かつ作業具下方回動操作の位置UDへの移動を案内する傾
斜面状のガイド部76aとを有し、また操作レバー14を位
置UDに強制移動させた時には、第９図に示すように中立
位置Ｎの後方側に作動部材72が位置し、中立位置Ｎから
上げ操作の位置Ｕへの操作レバー14の操作を規制するよ
うになっている。

作動部材72にはＬ字状にレバー76が設けられ、このレバ
ー76にバネ77を介してプッシュプルワイヤー78のインナ
ー79が連結されている。プッシュプルワイヤー78のアウ
ター80はアウター受け具81の段部82付き孔83内に軸心方
向に摺動自在に挿入され、またアウター受け具81は揺動
アーム84先端の保持部85内に縦軸心廻りに回動自在に内
嵌し保持されている。揺動アーム84の基部は、枢軸86を
介して制御ボックス20前端の筒部87により前後揺動自在
に支持されている。揺動アーム84は中途部のプッシュプ
ルワイヤー88を介してバケット検出手段89に、レバー76
はプッシュプルワイヤー78を介してブーム検出手段90に
夫々連動連結され、バケット11がブーム８に対して上方
回動位置にあることをバケット検出手段89が検出した状
態にある時に、ブーム８が上方位置にあることをブーム
検出手段90が検出して作動部材72を操作するようになっ
ている。

揺動アーム84の中途部にはプッシュプルワイヤー88のイ
ンナー91が連結され、またそのアウター92は制御ボック
ス20から前方に突設されたアウター受け具93に取付けら
れている。

バケット検出手段89は、第７図に示すように、ロッド53
に設けられたカム94と、ガイド筒54にピン95で枢支され
かつカム94によって操作されるＬ字状の検出アーム96と
を有する。検出アーム96にはプッシュプルワイヤー88の
インナー91が連結され、またそのアウター92はガイド筒
54に固定のアウター受け具97に取付けられている。

ブーム位置検出手段90は、第８図に示すように、カム67
の上端によって操作される検出アーム98を有し、その検
出アーム98は枢軸99で支柱５に上下動自在に枢支されて
いる。検出アーム99にはプッシュプルワイヤー78のイン
ナー79が連結され、またアウター80はアウター受け具10
0を介して支柱５に取付けられている。なお、検出アー
ム56,96,98は先端にカムローラ101,102,103を有する。

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、突起部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から下げ方向側に下げ操作位置まで寸法ａだけ操
作すると共に、操作レバー14をスクイ方向側にスクイ操
作位置まで寸法ｂだけ操作すると、係合部38が係合具39
の突起部44に対して上方から係合し、操作レバー14をそ
の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、アーム部3
0、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が枢軸７廻りに下降すると共に、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。即ち、ブーム８の下降動作と、バケット11のスクイ
動作とが同時に行なわれる。

操作レバー14は係合具38に対する係合具39の係合により
下げ操作位置とスクイ操作位置とにロックされるが、操
作レバー14にはブーム制御弁15及びバケット制御弁16内
に組込まれている中立復帰バネのバネ力がスプール17,1
8を介して中立位置Ｎに戻すべく作用している。この場
合、ブーム制御弁15の中立復帰バネによって操作レバー
14が中立位置Ｎ側に押され、係合部38が係合具39の突起
部44から第６図のｃ矢示方向に移動し外れようにとする
が、ストッパー59があるので、係合部38が移動すること
はなく、確実にロック状態に保持できる。

ブーム８が下降して運搬位置まで達すると、カム67によ
ってカムローラ69を介して検出アーム68が反時計方向に
揺動するので、インナー63がストッパー59を下方に引上
げ、係合部38の規制を解除する。従って、ブーム制御弁
15の中立復帰バネによって操作レバー14が押戻されるた
め、係合部38が係合具39に係合したままの状態で第６図
のｃ矢示方向に摺動し、操作レバー14は上げ下げ方向の
中立位置まで戻り、ブーム制御弁15のスプール17が中立
に復帰し、ブーム８が運搬位置に停止する。

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
中立復帰バネによって中立位置まで復帰し、バケット11
が停止すると共に、操作レバー14が中立位置に戻る。

次に操作レバー14を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に土砂を掬込む際には、バケットシリンダ12
をエンド近くまで収縮させ、第７図に仮想線で示すよう
にバケット11を枢軸10廻りに上方回動位置へと回動させ
る。するとロッド53が後方に摺動し、カム94によって検
出アーム96が揺動するため、プッシュプルワイヤー88の
インナー91を引張り、揺動アーム84が枢軸86廻りに第４
図のｄ矢示方向に揺動する。従って、第９図に示すよう
にプッシュプルワイヤー78のアウター80がアウター受け
具81の段部82に接当し、プッシュプルワイヤー78側の遊
びがなくなる。

次に操作レバー14を上げ方向に上げ操作の位置Ｕまで操
作すると、第１揺動子24が第１軸22廻りに揺動し、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
を引上げるため、ブームシリンダ８が伸長し、ブーム８
が上昇して行く。そして、ブーム８が一定位置以上に上
昇して、バケット11から土砂がこぼれやすくなる位置に
達する前にカム67が検出アーム98を上方（第８図のｅ矢
示方向）に押上げるので、検出アーム98がプッシュプル
ワイヤー78のインナー79を引張り、レバー76が枢軸73廻
りに第９図ｆ矢示方向に回動する。そして、作動部材72
が位置Ｕにある操作レバー14を位置UDまで強制的に移動
させるため、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、バケットシリンダ12が伸長してバケ
ット11を所定量だけダンプ方向に回動させる。従って、
ブーム８が上昇して行っても、第５図の仮想線Ａよりも
上方の位置ではバケット11がダンプ方向（ｇ矢示）に回
動し、バケット11を略水平状態に保つので、バケット11
からの土砂のこぼれを防止することができる。

ブーム８の上昇を停止させる時には、操作レバー14を作
動部材72の傾斜ガイド部76aに沿って位置UDから中立位
置Ｎへと戻せば良く、これによってブーム８、バケット
11が共に停止する。

再度ブーム８を上昇する際には、操作レバー14を後方側
に操作するが、位置Ｎから位置Ｕへ側方側に操作する
が、側方には第９図に示すように操作部材72があるた
め、そのガイド部76aに案内されて操作レバー14は必ず
位置UD側へと移動し、従って、ブーム８が上昇し始める
と共に、バケット１かダンプ方向に回動し、土砂のこぼ
れを防止できる。

バケット11が上方回動位置以外、例えばダンプ状態にあ
る時には、バケット検出手段89の検出アーム96がカム94
によって操作されないので、第４図に示すようにプッシ
ュプルワイヤー78側が遊び状態にあり、従ってブーム８
が上方位置に上昇しても、操作レバー14が位置Ｕから位
置UDへと強制的に移動することはない。

（発明の効果） 本発明によれば、作業具11が上方回動位置にあることを
作業検出手段で検出し、かつブーム８が上方位置にある
ことをブーム検出手段90で検出して、作動部材72により
操作レバー14をブーム上げ操作の位置Ｕからブーム上げ
操作でかつ作業具下方回動操作の位置UDに強制的に移動
させるようにしているので、作業具11からの土砂等のこ
ぼれを防止できる。しかも、前記作動部材72には、ブー
ム８が上方位置にあるときに、操作レバー14の中立位置
Ｎへの手動戻しを許容しかつ中立位置Ｎからブーム上げ
操作でかつ作業員下方回動操作の位置UDへの移動を案内
するガイド部76aを形成しているので、ブーム８を再度
上昇させる場合に、操作レバー14をブーム上げ操作の位
置Ｕへ移動しても、操作レバー14はガイド部76aによっ
て案内されてブーム上げ操作でかつ作業具下方回動操作
の位置UDとなり、不本意な土砂こぼれが防止できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、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図は同断面平面
図、第４図は同平面図、第５図は全体の側面図、第６図
は係合作用の説明図、第７図はバケット検出部の側面
図、第８図はブーム検出部の側面図、第９図は強制移動
の作用説明図である。 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、72……作動部材、76……レバー、89……バケット
検出手段、90……ブーム検出手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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）とを単独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）を設けたもの
   において、 前記操作レバー（14）をブーム上げ操作の位置（Ｕ）か
   らブーム上げ操作でかつ作業具下方回動操作の位置（U
   D）へと強制的に移動させるための作動部材（72）と、
   作業具（11）がブーム（８）に対して上方回動位置にあ
   ることを検出する作業具検出手段（89）と、ブーム
   （８）が上方位置にあることを検出して、作業員検出手
   段（89）の検出時に作動部材（72）を連動操作するため
   のブーム検出手段（90）とを備えており、前記作動部材
   （72）には、ブーム（８）が上方位置にあるときに、操
   作レバー（14）の中立位置（Ｎ）への手動戻しを許容し
   かつ中立位置（Ｎ）からブーム上げ操作でかつ作業具下
   方回動操作の位置（UD）への移動を案内するガイド部
   （76a）を形成したことを特徴とするフロントローダの
   作業具制御装置。