JPH082188Y2 - 荷役位置制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、荷役装置を有するホイールローダ等の車両
の荷役位置制御装置に関するものである。

＜従来技術＞ 従来の荷役位置制御装置は、例えば、実開昭62−1817
03号に示される如く、油圧シリンダ等の荷役装置を制御
する荷役バルブと、該荷役バルブにバルブ位置切換用の
流体圧信号を出力する流体圧回路を介して接続された操
作バルブと、該操作バルブのレバーの位置を自然落下位
置および上昇位置に保持するための保持手段と、前記荷
役装置の昇降位置を検出する位置検出装置と、前記荷役
装置の上昇停止位置および自然落下停止位置を設定する
設定器と、前記流体圧回路の流体圧信号の圧力を低下さ
せる緩衝装置と、前記位置検出装置および設定器の出力
信号により前記保持手段および緩衝装置を制御する制御
部とを具え、該制御部は、前記設定器からの信号を記憶
する記憶機能と、該記憶機能の出力信号と前記位置検出
装置の出力信号を比較判定する比較判定機能と、該比較
判定機能の出力信号により前記緩衝装置に流体圧低下信
号を出力する緩衝装置制御機能と、該緩衝装置制御機能
の出力後に前記保持手段に解除信号を出力する保持手段
機能とを有せしめられたものがあつた。

＜考案が解決しようとする問題点＞ 上記従来技術において、制御部は複雑な機能を制御す
るために、マイクロコンピュータ等の複雑な電子回路を
必要とするため、信頼性が低下し、コストが上昇すると
いつた問題点がある。

そこで、本考案は、簡単かつ安価で信頼性の高い構成
により荷役装置の下降停止時の衝撃を緩和させることが
できる荷役位置制御装置の提供を目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞ 本考案による第一の問題点解決手段は、第１図および
第２図の如く、荷役装置１を制御する荷役バルブ２と、
該荷役バルブ２にバルブ位置切換用の流体圧を供給する
流体圧回路３を介して前記荷役バルブ２を切換える操作
バルブ４と、前記荷役装置１が下降位置にあることを検
出する下位置スイツチ６と、前記操作バルブ４を中立位
置に切換える中立復帰装置７と、前記流体圧回路３の流
体圧を低下させる緩衝装置９と、前記下位置スイツチ６
の出力信号により前記緩衝装置９および中立復帰装置７
を駆動する電気回路からなる制御部10とが設けられ、前
記荷役バルブ２は、前記荷役装置１の下降中に前記流体
圧回路３の流体圧が低下することによって前記荷役装置
１の下降速度を遅くするバルブ位置2Bに切換えられる構
造とされ、前記制御部10は、前記荷役装置１が下降位置
に達すると前記荷役バルブ２が前記バルブ位置2Bに切換
わるように前記緩衝装置９を駆動する機能と、前記流体
圧回路３の流体圧の低下状態を一定時間保持する機能
と、一定時間経過後に前記荷役バルブ２を中立位置にし
て前記荷役装置１の下降を停止させるように前記中立復
帰装置７を駆動する機能とを有せしめられたものであ
る。

また、本考案による第二の問題点解決手段は、第３図
〜第５図の如く、荷役装置１を制御する荷役バルブ２
と、該荷役バルブ２にバルブ位置切換用の流体圧を供給
する流体圧回路３を介して前記荷役バルブ２を切換える
操作バルブ４と、前記荷役装置１が下降位置にあること
を検出する下位置スイツチ６と、該下位置スイツチ６の
検出信号に基づいて前記操作バルブ４を中立位置に切換
える中立復帰装置７と、前記荷役装置１が下降中である
ことを検出する下降検出スイツチ８と、前記流体圧回路
３の流体圧を低下させる緩衝装置９と、前記荷役装置１
が一定位置まで下降したことを検知する停止緩和スイツ
チ40と、各スイツチ6,8,40の出力信号により前記中立復
帰装置７および緩衝装置９を駆動する電気回路からなる
制御部10とが設けられ、前記荷役バルブ２は、前記荷役
装置１の下降中に前記流体圧回路３の流体圧が低下する
ことによって前記荷役装置１の下降速度を遅くするバル
ブ位置2Bに切換えられる構造とされ、前記制御部10は、
前記停止緩和スイツチ40の検知信号および前記下降検出
スイツチ８の検出信号の双方が検出された場合に前記緩
衝装置９を駆動する機能と、前記荷役装置１が下降位置
に達して前記下位置スイツチ６の検知信号が検出された
ときに前記荷役バルブ２を中立位置にして前記荷役装置
１の下降を停止させるように前記中立復帰装置７を駆動
する機能とを有せしめられたものである。

＜作用＞ 上記問題点解決手段において、使用者が荷役装置１を
下降させるために操作バルブ４を操作すると、流体圧回
路３からの流体圧によって荷役バルブ２が切換えられ
て、荷役装置１が下降する。そして、荷役装置１が一定
位置まで下降すると、下位置スイツチ６の作動、あるい
は停止緩和スイツチ40および下降検出スイツチ８の作動
により制御部10が緩衝装置９を駆動して流体圧回路３の
流体圧を低下させる。すると、荷役バルブ２は流体圧の
低下によって荷役装置１の下降速度が遅くなる位置に切
換わり、荷役装置１の下降速度が遅くなる。荷役装置１
は速度が遅い状態のまま下降し、一定時間経過するか、
あるいは下位置スイツチ６の作動により中立復帰装置７
によつて操作バルブ４が中立位置に切換えられ、それに
より荷役バルブ２への流体圧供給が断たれて、荷役バル
ブ２が中立位置となり荷役装置１の下降が停止する。

このように、荷役装置１が下降停止前になると下降速
度が遅くなるので、荷役装置１の下降停止時の衝撃を緩
和させることができる。

＜実施例＞ 以下、本考案の第一実施例を第１図および第２図に基
づいて説明する。第１図は本考案荷役位置制御装置の第
一実施例を示す油圧回路図、第２図は同じく電気回路図
である。

そして、図示の如く、本考案の荷役位置制御装置は、
流体圧シリンダ等の荷役装置１を制御する荷役バルブ２
と、該荷役バルブ２にバルブ位置切換用の流体圧信号を
出力する流体圧回路３を介して接続された操作バルブ４
と、前記荷役装置１が上昇位置にあることを検出する上
位置スイツチ５と、前記荷役装置１が下降位置にあるこ
とを検出する下位置スイツチ６と、前記操作バルブ４を
中立位置とする中立復帰装置７と、前記荷役装置１が下
降中であることを検出する下降検出スイツチ８（圧力ス
イツチ）と、前記流体圧回路３の流体圧信号の圧力を低
下させる緩衝装置９と、前記下位置スイツチ６の検出開
始時から一定時間前記緩衝装置９を駆動した後に前記中
立復帰装置７を駆動する制御部10とが設けられたもので
ある。

前記荷役装置１は、ブーム昇降用荷役シリンダであ
り、シリンダ本体1aが土工車両本体（図示せず）に取付
けられ、ピストンロツド1bが車両本体に対して回動自在
なブーム12に取付けられる。そして、シリンダ１が伸長
するとブーム12が上昇し、シリンダ１が短縮するとブー
ム12が下降するよう構成される。また、該ブーム12の先
端にはバケツト13が回動自在に取付けられる。

前記荷役バルブ２は四位置切換弁であり、前記シリン
ダ１のピストンロツド1b側に接続するａボートと、シリ
ンダ本体1a側に接続するｂポートと、油圧源14に接続す
るｃポートと、油圧タンク15に接続するｄポートとを有
している。そして、該荷役バルブ２は、第一位置2Aにお
いて全ポートが互いに連通し、第二位置2Bにおいてａポ
ートとｃポート、ｂポートとｄポートが夫々連通し、第
三位置2Cにおいて各ポートの連通を遮断し、第四位置2D
においてａポートとｄポート、ｂポートとｃポートが夫
々連通するよう構成される。また、荷役バルブ２の第一
位置2Aおよび第四位置2Dの外端には、前記流体圧回路３
が接続されるとともに復帰ばね16,17が配設されてい
る。

前記流体圧回路３は油圧回路であつて、操作バルブ４
からの圧油力により前記荷役バルブ２のバルブ位置を切
換えるものである。

前記操作バルブ４は、三位置切換弁であり、前記流体
回路３を介して荷役バルブ２の第一位置2Aの外端に連通
するｃポートと、荷役バルブ２の第四位置2Dの外端に連
通するｆポートと、前記油圧源14に接続するｇポート
と、油圧タンク15に接続するｈポートとを有している。
そして、該操作バルブ４は、第一位置4Aにおいてｅポー
トとｈポート、ｆポートとｇポートが夫々連通し、第二
位置4Bにおいて各ポートの連通を遮断し、第三位置4Cに
おいてｅポートとｇポート、ｆポートとｈポートが夫々
連通するよう構成される。そして、第一位置4Aの外端に
は復帰ばね19が配設され、第三位置4Cの外端には、レバ
ー18が取付けられるとともに復帰ばね20が配設されてい
る。

前記上位置スイツチ５は、ブーム12が上昇位置となる
とオフする位置に取付けられるリミツトスイツチにより
構成される。

前記下位置スイツチ６は、ブーム12が下降位置となる
とオフする位置に取付けられるリミツトスイツチにより
構成される。

前記中立復帰装置７は、操作バルブ４の両外端に設け
られるソレノイド21,22であり、前記上位置スイツチ５
がオフすると第一ソレノイド21が駆動されて操作バルブ
４を中立位置に戻し、前記下位置スイツチ６がオフする
と第二ソレノイド22が駆動されて操作バルブ４を中立位
置に戻す機能を有する。

前記下降検出スイツチ８は、操作バルブ４の下降用油
圧パイロツト回路3aに加わる油圧により開閉するスイツ
チであり、操作バルブ４が第三位置4Cとなるとオンとな
り、その他の位置となるとオフとなる。

前記緩衝装置９は、制御部10の出力信号により二位置
に切換る電磁弁24と、該電磁弁24のｋポートと前記流体
圧回路３とを接続する緩衝回路25とから構成される。そ
して、前記電磁弁24は二位置切換弁であり、ｋポートと
ｍポートとを連通する第一位置24Aと、ｋポートとｍポ
ートとを遮断する第二位置24Bとを有している。そして
制御部10からの信号によりそのソレノイド26が駆動さ
れ、第二位置24Bから第一位置24Aに切換わる。

前記制御部10は、第２図の如く、アノード端子が直流
電源Vcに接続されるダイオードD1と、カソード端子が前
記下位置スイツチ６に接続されるダイオードD2と、該ダ
イオードD2のアノード端子にベース端子が接続されるNP
N型の第一トランジスタ28と、該第一トランジスタ28の
ベース端子と前記ダイオードD1のカソード端子との間に
接続される抵抗器R1と、前記第一トランジスタ28のベー
ス端子とグラウンドＧとの間に接続される抵抗器R2と、
前記第一トランジスタ28のエミツタ端子にアノード端子
が接続されるダイオードD3と、該ダイオードD3のカソー
ド端子にアノード端子が接続されカソード端子が前記下
降検出スイツチ８に接続されるダイオードD4と、前記第
一トランジスタ28のコレクタ端子にカソード端子が接続
されるダイオードD5と、該ダイオードD5のアノード端子
と前記ダイオードD1のカソード端子との間にコイル29a
が接続される第一リレー29と、該第一リレー29のコイル
29aとダイオードD5との接続点にアノード端子が接続さ
れるダイオードD6と、該ダイオードD6のカソード端子お
よび前記電磁弁24のソレノイド26に一端が接続される第
一リレー29の常開接点29bと、該接点29bの他端にアノー
ド端子が接続されるダイオードD7と、一端が該ダイオー
ドD7のカソード端子に接続され他端がグラウンドＧに接
続される第二リレー30の常閉接点30bと、該接点30bとダ
イオードD7のカソード端子との接続点にカソード端子が
接続されアノード端子が前記第二ソレノイド22に接続さ
れるダイオードD8と、カソード端子が前記下位置スイツ
チ６に接続されるダイオードD9と、該ダイオードD9のア
ノード端子と前記ダイオードD1のカソード端子との間に
直列に接続される抵抗器R2および可変抵抗器31と、該可
変抵抗器31とダイオードD9との接続点とグラウンドＧと
の間に接続されるコンデンサC1と、前記可変抵抗器31と
ダイオードD9との接続点にカソード端子が接続される定
電圧ダイオード32と、該定電圧ダイオード32のアノード
端子に一端が接続される抵抗器R3と、該抵抗器R3の他端
にベース端子が接続される第二トランジスタ33と、該第
二トランジスタ33のベース端子とグラウンドＧとの間に
接続される抵抗器R4と、前記第二トランジスタ33のコレ
クタ端子と前記ダイオードD1のカソード端子との間に接
続される第二リレー30のコイル30aとを備えている。そ
して、前記第一リレー29のコイル29a、第二リレー30の
コイル30a、第二ソレノイド22および電磁弁24のソレノ
イド26には、夫々並列に逆電圧吸収用のダイオードD10
〜D13が接続されている。前記第二トランジスタ33のエ
ミツタ端子はグラウンドＧに接続される。

上記構成において、荷役装置１の下降時の動作を説明
する。

使用者が操作バルブ４のレバー18を操作して操作バル
ブ４を第三位置4Cとすると、荷役バルブ２は第一位置2A
となり、荷役位置１は自然落下状態で下降を開始する。
このとき、流体圧回路3aの流体圧により下降検出スイツ
チ８がオンする。そして、ブーム12が下降停止位置に達
すると、下位置スイツチ６がオフし、第一トランジスタ
28がオンして第一リレー29が駆動され、接点29bがオン
してソレノイド26が励磁され、電磁弁24が連通して下降
用油圧パイロツト回路3aの圧力が低下し、荷役バルブ２
が第二位置2Bに切換るため、荷役装置１の下降速度は低
下する。また、下位置スイツチ６のオフと同時に、コン
デンサC1に充電が開始され、短時間でコンデンサC1の両
端子間の電圧が定電圧ダイオード32のツエナー電圧より
高くなる。すると、第二トランジスタ33がオンして第二
リレー30が駆動されることにより、第二ソレノイド22が
駆動されて操作バルブ４が中立位置4Bとなり、荷役バル
ブ２が中立位置2Cとなり、荷役装置１が停止する。

次に、本考案の第二実施例を、第３図の油圧回路図、
第４図の電気回路図および第５図のブーム位置を説明す
る図に基づいて説明する。

本実施例において、ブーム12が第５図の下降停止位置
Ａより少し上の下降緩和位置Ｂにあるときにオフとなる
停止緩和スイツチ40が設けられており、下位置スイツチ
６は常閉型のものとされる。第５図のＣは地面である。

また、制御部10は、第４図の如く、リレーコイル41a
が前記停止緩和スイツチ40と直列に接続される第三リレ
ー41と、リレーコイル42aが前記下位置スイツチ６と直
列に接続される第四リレー42と、リレーコイル43aの一
端が直流電源Vcに接続される第五リレー43とを具え、前
記停止緩和スイツチ40と第三リレー41との直列接続体は
直流電源VcとグラウンドＧとの間に接続され、下位置ス
イツチ６と第四リレー42との直列接続体は同様に直流電
源VcとグラウンドＧとの間に接続される。

また、第五リレー43のリレーコイル43aの他端は、順
方向のダイオード45、第三リレー41の常閉接点41b、前
記下降検出スイツチ８および第四リレー42の常開接点42
bの直列接続体を介してグラウンドＧに接続され、前記
ダイオード45のカソード端子と第三リレー41の常閉接点
41bとの接続点および下降検出スイツチ８と第四リレー4
2の常開接点42bとの接続点の間に第五リレー43の常開接
点43bが接続され、下降検出スイツチ８と第四リレー42
の常開接点42bとの接続点と直流電源Vcとの間に操作バ
ルブ４の第二ソレノイド22が接続され、ダイオード45の
カソード端子と第三リレー41の常閉接点41bとの接続点
と直流電源Vcとの間に電磁弁24のソレノイド26が接続さ
れる。また、各リレー41〜43のリレーコイル41a〜43aに
は夫々逆並列に逆電圧吸収用のダイオード46〜48が接続
されている。

他の構成は第一実施例と同様であり、同一機能部品に
は同一番号を付した。

上記構成において、使用者がレバー18を操作して操作
バルブ４を第三位置4Cとすると、荷役バルブ２は第一位
置2Aとなり、荷役装置１は下降を開始し、同時に下降検
出スイツチ８もオンとなる。このとき、停止緩和スイツ
チ40および下位置スイツチ６はオン状態であり、第四リ
レー42の常開接点42bはオンであるが、第三リレー41の
常閉接点41bはオフとなるため、電磁弁24のソレノイド2
6は励磁されず電磁弁24は非連通状態であり、操作バル
ブ４はソレノイド22が励磁されて第三位置4Cを保持す
る。

そして、ブーム12が下降して下降緩和位置Ｂに達する
と、停止緩和スイツチ40がオフとなり、第三リレー41の
常閉接点41bがオンとなる。このとき、第四リレー42の
常開接点42bはオンであり、下降検出スイツチ８もオン
であるため、電磁弁24のソレノイド26が駆動されて電磁
弁24が連通し流体圧回路３の油圧が低下して荷役バルブ
２は第二位置2Bに切換り、荷役装置１の下降速度が低下
する。一方、これと同時に第五リレー43が駆動されて第
五リレー43の常開接点43bがオンして自己保持状態とな
り、流体圧回路３の油圧が低下して下降検出スイツチ８
がオフとなつても電磁弁24の連通状態が保持される。

そして、さらにブーム12が下降して下降停止位置Ａに
達すると、下位置スイツチ６がオフとなり、第四リレー
42の常開接点42bがオフとなる。すると、電磁弁24のソ
レノイド26がオフとなり、電磁弁24が非連通状態とな
り、一方、操作バルブ４の第二ソレノイド22がオフとな
り、操作バルブ４は中立位置4Bに戻る。

以上の動作を第１表に示す。

すなわち、本実施例によると、ブーム12の下降時の停
止緩和動作を、簡単なスイツチとリレーとで実現するこ
とができ、電子部品を不要とできるため信頼性が更に向
上でき、価格的にも安価なものとなる。

なお、本考案は、上記実施例に限定されるものではな
く、本考案の範囲内で上記実施例に多くの修正および変
更を加え得ることは勿論である。

＜考案の効果＞ 以上の説明から明らかな通り、本考案によると、操作
バルブの操作による流体圧の供給によつてバルブ位置が
切換えられ、しかも荷役装置の下降中に流体圧回路の流
体圧が低下することによって荷役装置の下降速度を遅く
するバルブ位置に切換えられる構造とされた荷役バルブ
に対して、荷役装置を下降させた場合に、荷役装置が一
定位置まで下降すると、制御部が緩衝装置を駆動して流
体回路の流体圧を低下させることにより、荷役バルブを
所定のバルブ位置に切換え、荷役装置の停止前における
下降速度が遅くなり、荷役装置の下降停止時の緩衝を緩
和することができる。しかも、緩衝装置により直接流体
圧回路の流体圧を低下させ、請求項１の考案では、その
状態を一定時間保持した後に操作バルブを自動的に中立
位置に切換えて、荷役装置を停止させるので、迅速かつ
確実な緩衝緩和ができ、使用者に不快感を与えることは
ない。また、請求項２の考案においては、緩衝装置は下
位置スイツチが作動するまで駆動されるので、荷役装置
は下降速度が遅い状態のままで下降が自動的に停止し、
停止前に再び下降速度が速くなることはなく、荷役装置
としての安全性が向上する。

さらに、制御部はCRタイマー回路やリレー回路等の簡
単な電気回路で構成されているので、マイクロコンピュ
ータ等の複雑な電子回路を必要とせず、故障時のメンテ
ナンスも容易になり、簡単かつ安価で信頼性の高い制御
装置の実現が可能になるといつた優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案荷役位置制御装置の第一実施例を示す油
圧回路図、第２図は同じく電気回路図、第３図は本考案
荷役位置制御装置の第二実施例を示す油圧回路図、第４
図は同じく電気回路図、第５図は同じくブーム位置を説
明する図である。 1:荷役装置、2:荷役バルブ、3:流体圧回路、4:操作バル
ブ、5:上位置スイツチ、6:下位置スイツチ、7:中立復帰
装置、8:下降検出スイツチ、9:緩衝装置、10:制御部。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】荷役装置（１）を制御する荷役バルブ
   （２）と、該荷役バルブ（２）にバルブ位置切換用の流
   体圧を供給する流体圧回路（３）を介して前記荷役バル
   ブ（２）を切換える操作バルブ（４）と、前記荷役装置
   （１）が下降位置にあることを検出する下位置スイツチ
   （６）と、前記操作バルブ（４）を中立位置に切換える
   中立復帰装置（７）と、前記流体圧回路（３）の流体圧
   を低下させる緩衝装置（９）と、前記下位置スイツチ
   （６）の出力信号により前記緩衝装置（９）および中立
   復帰装置（７）を駆動する電気回路からなる制御部（1
   0）とが設けられ、 前記荷役バルブ（２）は、前記荷役装置（１）の下降中
   に前記流体圧回路（３）の流体圧が低下することによつ
   て前記荷役装置（１）の下降速度を遅くするバルブ位置
   （2B）に切換えられる構造とされ、 前記制御部（10）は、前記荷役装置（１）が下降位置に
   達すると前記荷役バルブ（２）が前記バルブ位置（2B）
   に切換わるように前記緩衝装置（９）を駆動する機能
   と、前記流体圧回路（３）の流体圧の低下状態を一定時
   間保持する機能と、一定時間経過後に前記荷役バルブ
   （２）を中立位置にして前記荷役装置（１）の下降を停
   止させるように前記中立復帰装置（７）を駆動する機能
   とを有せしめられたことを特徴とする荷役位置制御装
   置。
2. 【請求項２】荷役装置（１）を制御する荷役バルブ
   （２）と、該荷役バルブ（２）にバルブ位置切換用の流
   体圧を供給する流体圧回路（３）を介して前記荷役バル
   ブ（２）を切換える操作バルブ（４）と、前記荷役装置
   （１）が下降位置にあることを検出する下位置スイツチ
   （６）と、該下位置スイツチ（６）の検出信号に基づい
   て前記操作バルブ（４）を中立位置に切換える中立復帰
   装置（７）と、前記荷役装置（１）が下降中であること
   を検出する下降検出スイツチ（８）と、前記流体圧回路
   （３）の流体圧を低下させる緩衝装置（９）と、前記荷
   役装置（１）が一定位置まで下降したことを検知する停
   止緩和スイツチ（40）と、各スイツチ（６）（８）（4
   0）の検知信号により前記中立復帰装置（７）および緩
   衝装置（９）を駆動する電気回路からなる制御部（10）
   とが設けられ、 前記荷役バルブ（２）は、前記荷役装置（１）の下降中
   に前記流体圧回路（３）の流体圧が低下することによつ
   て前記荷役装置（１）の下降速度を遅くするバルブ位置
   （2B）に切換えられる構造とされ、 前記制御部（10）は、前記停止緩和スイツチ（40）の検
   知信号および前記下降検出スイツチ（８）の検知信号の
   双方が検出された場合に前記緩衝装置（９）を駆動する
   機能と、前記荷役装置（１）が下降位置に達して前記下
   位置スイツチ（６）の検知信号が検出されたときに前記
   荷役バルブ（２）を中立位置にして前記荷役装置（１）
   の下降を停止させるように前記中立復帰装置（７）を駆
   動する機能とを有せしめられたことを特徴とする荷役位
   置制御装置。