JPH076211B2 - フロントローダの制御装置 - 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
の先端にダンプ・スクイ方向に回動自在に枢支されたバ
ケットとを備えたと共に、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。

この種のフロントリーダでバケットに土砂を掬い込む場
合、ダンプ後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
操作によって各制御弁に電気的にブーム下げ信号とバケ
ット上方回動信号を与える一方、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。
またブーム及びバケットを動作させる際には、その間、
操作レバーを下げスクイ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
バーを下げスクイ位置に操作した状態でロックし、その
後に手を離しても作業具が水平接地角度に達するまでブ
ーム及びバケットが自動的に動作するようにして操縦を
容易にし、またバケットが水平接地角度になるまでにブ
ームが運搬位置まで下がれば、ブームを停止させてバケ
ットが水平接地角度となるように待機し、更にブームが
運搬位置より下方にある時、及びバケットが水平接地角
度になった時には自動的にロックを解除するようにする
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と前記ブーム８の先端に上
下回動自在に枢支されたバケット11を回動させるバケッ
トシリンダ12とを独立及び同時操作可能な制御弁15,16
を備え、前記制御弁15,16を操作する１本の操作レバー1
4に係合部39を設け、前記操作レバー14が下げスクイ位
置Ａにあるときに前記係合部39が係脱自在に係合し、か
つ係合状態の係合部39が上げ下げ方向の中立側に摺動自
在な係合具40を車体１に備えた制御ボックス23に設け、
係合状態の前記係合部39が前記中立側に摺動しないよう
に規制するストッパー45を設け、前記ブーム８が運搬位
置Ｂにあるとき前記ストッパー45を解除し、かつ運搬位
置Ｂよりも下方にあるときに前記ストッパー45を介して
前記係合具40を前記係合部39に係合不能な解除位置Ｃに
操作する第１検出解除手段61を設け、前記バケット11と
ブーム８とのなす角が水平接地角度のときに前記ストッ
パー45を介して前記係合具40を前記解除位置Ｃに操作す
る第２検出解除手段72を設けているものである。

（作用） 操作レバー14を下げスクイ位置Ａに操作すると、係合部
39が係合具40に係合し、操作レバー14を下げスクイ位置
Ａ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とバケット制御弁16が切換わり、ブ
ームシリンダ９が収縮してブーム８が枢軸７廻りに下が
ると共に、バケットシリンダ12が収縮してバケット11が
ブーム８先端の枢軸10廻りに上方にスクイ動作する。こ
の間、係合部39はストッパー45により係合状態に規制さ
れている。

バケット11がブーム８に対して水平接地角度まで回動す
ると、第２検出解除手段72がそれを検出して係合具40を
解除位置Ｃまで解除動作させる。従って、操作レバー1
4、ブーム制御弁15、バケット制御弁16が中立に戻り、
バケット11が水平接地角度で自動的に上方回動を停止す
る。

ブーム８の下降中に運搬位置Ｂまで達すると、第１検出
解除手段61がそれを検出しストッパー45を解除するの
で、係合部39が係合具40に係合したままで上げ下げ方向
の中立に摺動し、ブーム８が下降を停止する。

バケット11がダンプエンド近傍にある時、第２検出解除
手段72がそれを検出し、係合具40を解除位置Ｃまで解除
する。従って、バケット11をダンプエンド近傍で振動さ
せて土落しを行ない得る。

（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、取付け台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によりダンプ・スク
イ方向に回動自在に枢支されたバケット11と、バケット
11を回動させるためのバケットシリンダ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３図に示すように構成さ
れている。

第１図乃至第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
るバケット制御弁で、これら制御弁15,16はスプール式
の３位置切換弁から成り、スプール17,18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
はボルト20、スペーサ21を介して支柱５のブラケット22
に固定されている。23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
23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24が設けられて
いる。連動機構24は直交する第１軸25と第２軸26との軸
心廻りに夫々揺動自在な第１揺動子27と第２揺動子28と
を備え、その第２揺動子28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23の天板部29
に形成された開口部30から上方に突出されている。第１
揺動子27はコ字状であって、左右方向の第１軸25を有
し、また第１軸25は取付板19に固着されたボス部31に回
動自在に挿入されている。第１揺動子27には後方に突出
するアーム部32を有し、そのアーム部32はピン33、ロッ
ド34、ピン35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28は第１揺動子27内で前後方
向の第２軸26により枢支されており、この第２揺動子28
には第１軸25の軸心上で反対方向に突出する突出部36を
有する。突出部36は球受体、ロッド37、ピン38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は第10図に示すように各軸25,26廻り
に前後の下げ・上げ方向、左右のスクイ・ダンプ方向に
夫々揺動操作可能であると共に、各軸25,26廻りの揺動
子27,28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。
なお、操作レバー14は制御弁15,16に組込まれた中立復
帰バネにより中立位置Ｎに位置すべく付勢されている。

39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。40は係合具であって、制御ボックス
23の天板部29下側面に装着された逆Ｕ字状のブラケット
41に枢軸42廻りに上下動自在に枢支され、かつつる巻バ
ネ43により天板部29側に接当するように上方に付勢され
ている。この係合具40の先端には、係合部39が上方側か
ら係脱自在に係合するように係合体44が後方側に突出さ
れている。係合部39は係合体44に係合状態のままで後方
側に摺動自在であり、操作レバー14が下げスクイ位置Ａ
にある時は、ストッパー45で規制されている。ストッパ
ー45は第５図に示すように係合体44に形成された切欠部
46に先端部が位置するように配置され、かつ基部側が枢
軸42の後端部に固定されている。枢軸42の前端部にはリ
ンク47が固設され、そのリンク47は連結具48を介して、
横軸49に固定のリンク50に連結されている。横軸49は制
御ボックス23の側板51に固定されたボス部52により回動
自在に支持され、またこの横軸49にはＬ字形のリンク53
が固設されると共に、制御ボックス23の後側板54から後
方に突出する非常用の解除レバー55の基部が上下動自在
に支持されている。解除レバー55にはピン56が設けら
れ、そのピン56はリンク53の長孔57に挿入されている。
解除レバー55はバネ58で消泡に付勢されている。制御ボ
ックス23の後側板54には、解除レバー55を挿通する長孔
59が上下方向に形成され、また長孔59の下端には解除レ
バー55を解除位置に係止しておくための係合凹部60が形
成されている。

61はブーム８の位置を検出してストッパー45を作動させ
るための第１検出解除手段であって、ブーム８が第４図
に示す運搬位置Ｂにある時に、ストッパー45を切欠部46
内に引下げて係合部39の規制を解除し、ブーム８が運搬
位置Ｂよりも下方にある時に、ストッパー45を介して係
合具40を下方の解除位置Ｃ（第７図参照）と引下げるよ
うに構成されている。即ち、この第１検出解除手段61
は、左右一対のブーム８の内、右側のブーム８の基部内
側にブラケット62を介して取付けられたカム板63と、カ
ム板63に対応するカム従動ローラ64を有する検出アーム
65とを備えて成る。カム板63は枢軸７を中心とする円弧
状であって、第１カム部66と第２カム部67とを段状に有
する。検出アーム65は支柱５に枢軸68により摺動自在に
枢支され、かつカム従動ローラ64がカム板63側に接当す
るようにバネ69で付勢されると共に、ストッパー70で規
制されている。検出アーム65はターンバックル構造で伸
縮調整自体とされたロッド71を介して横軸49のリンク53
に連結されており、従って、検出アーム65が枢軸68廻り
に揺動すれば、ロッド71、リンク53、横軸49、リンク5
0、連結具48、リンク47、枢軸42を介してストッパー45
が枢軸42廻りに上下に回動する。なお、解除位置Ｃで
は、係合具40の係合体44に対して係合部39は係合不能で
ある。

72はブーム８に対するバケット11の角度を検出してスト
ッパー45を作動させるための第２検出解除手段であっ
て、バケット11のブーム８とのなす角が水平接地角度と
なった時、及びバケット11がダンプエンド近傍にある時
に、ストッパー45により係合具40を解除位置Ｃまで引下
げるようになっている。即ち、バケット11は第４図で示
すようにブーム８の先端に枢支されると共に、リンク7
3、ロッド74を介してバケットシリンダ12により回動操
作すべく構成されており、そのリンク73とブーム８との
間に第２検出解除手段72が設けられている。なお、リン
ク73はブーム８上の軸受75に枢軸75Aにより摺動自在に
枢支されている。第２検出解除手段72は第８図及び第９
図に示すように右側のリンク73の基部内側にブラケット
76を介して取付けられたカム板77と、カム板77に対応す
るカム従動ローラ78を有する検出アーム79とを備えて成
る。カム板77は枢軸75Aを中心とする円弧状であって、
円弧方向の両端部に第１カム部80と第２カム部81とが設
けられている。検出アーム79は枢軸75Aよりも先端側で
ブーム８に固定された枢軸82により揺動自在に枢支さ
れ、バネ83でカム従動ローラ78がカム板77に接当するよ
うに付勢されている。検出アーム79の先端には、プッシ
ュプルワイヤー84のインナー85の一端が連結され、その
他端はロッド71の金属86にピン87で連結されている。プ
ッシュプルワイヤー84のアウター88は、一端がブーム８
に固定のアウター受具89に取付けられ、他端が枢軸68の
上方で支柱５に固定のアウター受具90に取付けられてい
る。なお、プッシュプルワイヤー84の他端側はインナー
85がロッド71と略平行になっている。カム板77のカム部
80,81はカム従動ローラ78を介して検出アーム79を揺動
させるもので、第１カム部80はバケット11が水平接地角
度となった時には検出アーム79を押して揺動させ、また
第２カム部81はバケット11がダンプエンド近傍で約10度
程度揺動する範囲で検出アーム79を押して揺動させるよ
うになっている。

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28が第２軸
26廻りに揺動し、突出部36、ロッド37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。この時、ダンプシリンダ12が
ダンプエンド近傍まで伸長すれば、リンク73が第８図の
仮想線Ｄ位置にあるので、第２検出解除手段72のカム板
77の第２カム部81がカム従動ローラ78を介して検出アー
ム79を押すので、プッシュプルワイヤー84、金具86、リ
ンク53、横軸49、リンク50、連結具48、リンク47を介し
てストッパー45が枢軸42廻りに下方に回動し、係合具40
を第７図の解除位置Ｃまで引下げる。従って、土砂の放
出後、操作レバー14を左右のダンプ方向、スクイ方向に
操作してバケットシリンダ12を伸縮させれば、バケット
11がダンプ・スクイ動作を繰返し、その振動によって、
バケット11に付着した土を落すことができる。この時の
バケット11の動き量は、10度程度であり、カム従動ロー
ラ78は第２カム部81に接当したままであるので、係合具
40は解除位置Ｃに保持され、操作レバー14の係合部39が
係合具40の係合体44に係合することはない。

バケット11のダンプ状態において、第10図の如く操作レ
バー14を中立位置Ｎから下げ方向に下げ位置まで寸法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
クイ位置まで寸法ｂだけ操作して下げスクイ位置Ａにセ
ットすると、係合部39が係合具40の係合体44に対して上
方から係合し、操作レバー14をその下げスイク位置Ａに
ロックする。

即ち、操作レバー14の下げ方向の操作によって第１揺動
子27が第１軸25廻りに揺動し、アーム部32、ロッド34を
介してブーム制御弁15のスプール17を上方に引上げるの
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。一方、操作レバー14のスクイ方向の操作に
よって第２揺動子28が第２軸26廻りに揺動し、ロッド37
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廻りに上方へとスクイ動作する。従って、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。一方、バケット11がスクイ動作を開始すると、
第２検出解除手段72のカム板77の第２カム部81からカム
従動ローラ78が外れ、検出アーム79がバネ83で引戻され
るので、係合具40がバネ43で上方に回動し、第６図に実
線で示す如く係合部39が係合具40の係合体44に係合し、
操作レバー14を下げスクイ位置Ａにロックする。この
時、係合部39はストッパー45により規制され、第10図に
実線で示す状態にある。

ブーム８が下降して運搬位置Ｂまで達すると、第11図に
実線で示すように、第１検出解除手段61のカム板63の第
１カム部66によって、カム従動ローラ64を介して検出ア
ーム65が揺動するので、ロッド71からリンク53等を介し
てストッパー45を係合体44の切欠部46内へと引下げ、係
合部39に対する規制を解除する。従って、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17,18を介して
中立位置Ｎに戻すべく作用しているので、ストッパー45
が下方に下がれば、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39が係合具
40の係合体44に係合したままの状態で第10図のＥ矢示方
向に摺動し、操作レバー14は上げ方向の遊び範囲ｄ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Ｂに停止する。

一方、バケット11が水平接地角度までスクイ動作する
と、第２検出解除手段72のカム板77の第１カム部80によ
って検出アーム79が揺動し、プッシュプルワイヤー84を
介してストッパー45を下方に引下げるので、係合具40が
解除位置Ｃまで引下げられる。従って、係合部39が係合
体44から外れ、係合具40のロックを解除するので、バケ
ット制御弁16のスプール18が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。

なお、バケット11が水平接地角度になるまでのスクイ動
作量が僅かの時には、ブーム８が運搬位置Ｂに下降する
までの間であっても、第２検出解除手段72により係合具
40を解除位置Ｃに引下げるので、ブーム８は下降を停止
する。従って、バケット11が水平接地角度になれば、必
ず、ブーム８、バケット11が止まる。

次に操作レバー14を下げ方向に操作すれば、第１軸25廻
りに第１揺動子27が揺動し、アーム部32、ロッド34を介
してブーム制御弁15のスプール17を上方に引上げるの
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。

ブーム８が運搬位置Ｂよりも下方に下がれば、第２検出
解除手段72のカム板77の第２カム部81が検出アーム79を
押すので、係合具40は解除位置Ｃにあり、従って、バケ
ット11が水平接地角度以外の時でも、係合部39が係合具
40の係合体44に係合することはない。また、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
には係合体44が前方に偏位しているので係合部39が係合
具40の係合体44には係合しない。

（発明の効果） 本発明によれば、操作レバー14の下げスクイ位置でその
係合部39を係合具40に係合させてロックしておき、バケ
ット11が水平接地角度となった時に、第２検出解除手段
72により係合具40を係合部39に対して係合不能な解除位
置Ｃに操作するようにしているので、操作レバー14を下
げスクイ位置に操作した後に手を離しても、ブーム８が
下がると共にバケット11がスクイ動作し、バケット11を
水平接地角度で自動的に停止させることができ、従来に
比較して操縦が非常に容易である。また操作レバー14を
機械的に係合具40で保持するようにしているので、制御
弁16としても手動式の安価なものを使用でき、製作コス
トの低減が可能である。しかも係合部39は係合具40に対
して上げ下げ方向の中立側に摺動自在とし、ストッパー
45で係合部39を下げスクイ位置Ａに規制しておき、ブー
ム８が運搬位置Ｂになったときに、第１検出解除手段61
でストッパー45を解除するようにしているので、バケッ
ト11が水平接地角度となるまでにブーム８が運搬位置Ｂ
まで下がれば、その位置でブーム８が止まり、従って、
確実にバケット11を水平接地角度にすることができる。
更にブーム８が運搬位置Ｂよりも下方にある時には、第
１検出解除手段61により係合具40を解除位置Ｃに操作す
るようにしているから、その後に操作レバー14を操作し
ても、係合部39が係合具40に係合することがなく、自在
に操作できる。また第１及び第２検出解除手段61,72に
よる係合具40の解除は、ストッパー45を介して行なうの
で、ストッパー45と係合具40の操作を別々に行なう必要
がなく、構造を簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

図面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図は係合体
部分の断面図、第６図及び第７図は係合状態の動作説明
図、第８図は第２検出解除手段の側面図、第９図は同背
面図、第10図は作用説明図、第11図は第１検出解除手段
の動作説明図である。 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、12……
バケットシリンダ、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、21…
…連動機構、39……係合部、40……係合具、44……係合
体、45……ストッパー、61……第１検出解除手段、72…
…第２検出解除手段、Ａ……下げスクイ位置、Ｂ……運
搬位置、Ｃ……解除位置。

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）と前記ブーム（８）の先端に上下回動自
   在に枢支されたバケット（11）を回動させるバケットシ
   リンダ（12）とを独立及び同時操作可能な制御弁（15）
   （16）を備え、前記制御弁（15）（16）を操作する１本
   の操作レバー（14）に係合部（39）を設け、前記操作レ
   バー（14）が下げスクイ位置（Ａ）にあるときに前記係
   合部（39）が係脱自在に係合し、かつ係合状態の係合部
   （39）が上げ下げ方向の中立側に摺動自在な係合具（4
   0）を車体（１）に備えた制御ボックス（23）に設け、
   係合状態の前記係合部（39）が前記中立側に摺動しない
   ように規制するストッパー（45）を設け、前記ブーム
   （８）が運搬位置（Ｂ）にあるときに前記ストッパー
   （45）を解除し、かつ運搬位置（Ｂ）よりも下方にある
   ときに前記ストッパー（45）を介して前記係合具（40）
   を前記係合部（39）に係合不能な解除位置（Ｃ）に操作
   する第１検出解除手段（61）を設け、前記バケット（1
   1）とブーム（８）とのなす角が水平接地角度のときに
   前記ストッパー（45）を介して前記係合具（40）を前記
   解除位置（Ｃ）に操作する第２検出解除手段（72）を設
   けていることを特徴とするフロントローダの制御装置。