JP2009052287A - フロントローダ - Google Patents

Abstract

【課題】 バケットのスクイ動作やブームの上げ動作によってバッケットから土等がこぼれ落ちるのをより確実に防止できるようにする。
【解決手段】 支軸廻りに上下揺動自在に支持されたブームと、ブームの先端側に支軸廻りにスクイ及びダンプ動作自在に支持されたバケットと、ブームを上下揺動させるブームシリンダと、バケットをスクイ及びダンプ動作させるバケットシリンダと、ブームシリンダ及びバケットシリンダを制御するローダ用油圧回路とを備えたフロントローダにおいて、
バケットの傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段が設けられ、傾斜角度検出手段により検出した傾斜角度がバケットからスクイ物がこぼれるこぼれ領域に入ったときに、バケットのスクイ動作を停止させると共にブームの上げ動作に連動してバケットをダンプ動作させる自動ダンプ制御バルブが、ローダ用油圧回路に設けられている。
【選択図】図６

Description

本発明は、ブームシリンダ及びバケットシリンダを制御するローダ用油圧回路を備えたフロントローダに関するものである。

トラクタ等の車輌の前部に装着されるフロントローダには、支軸廻りに上下揺動自在に支持されたブームと、ブームの先端側に支軸廻りにスクイ及びダンプ動作自在に支持されたバケットと、ブームを上下揺動させるブームシリンダと、バケットをスクイ及びダンプ動作させるバケットシリンダと、ブームシリンダ及びバケットシリンダを制御するローダ用油圧回路とを備え、操作レバーの操作に応じて、ブームを上げ及び下げ動作させると共にバケットをスクイ及びダンプ動作させるようにしたものがある（例えば特許文献１〜４）。
特開２００７−１６４８４号公報 実公平７−２４４３１号公報 特公平５−３９２０５号公報 特開平２−２６９２３０号公報

この種の従来のフロントローダには、例えばブームの昇降時に荷の落下や土こぼれを防止するために、ブームシリンダ及びバケットシリンダを制御するローダ用油圧回路にバケット姿勢保持バルブ（バケットを水平状態に保持する水平制御バルブ等）を設け、ブームの昇降時にバケットが一定姿勢を保持すべくブームの上げ動作に連動してバケットがダンプ動作をすると共にブームの下げ動作に連動してバケットがスクイ動作をするようにしたものもあり（例えば特許文献１〜４）、この場合、操作レバーによりブームを昇降動作させる際に、バケットを一定の姿勢に保持して、バケットから土等がこぼれないようにすることができる。しかし、このようなバケット姿勢保持バルブを具備したフロントローダであっても、操作レバーの操作によりバケットをスクイ動作させると、バケットの傾斜角度がバケットから土や土砂等のスクイ物がこぼれるこぼれ領域までバケットがスクイ動作してしまうおそれがあり、また、バケット姿勢保持バルブのバケット姿勢保持が機能しないようにロックしてブーム及びバケットを動作させる場合に、誤ってブームを大きく上げ動作させてバケットの傾斜角度がバケットからスクイ物がこぼれるこぼれ領域になるおそれがあり、バケットからのスクイ物のこぼれ防止が不十分であった。

本発明は上記問題点に鑑み、バケットのスクイ動作やブームの上げ動作によってバッケットから土や土砂等のスクイ物がこぼれ落ちるのをより確実に防止できるようにしたものである。

この技術的課題を解決する本発明の技術的手段は、車体に設けられたブーム支持部材に支軸廻りに上下揺動自在に支持されたブームと、ブームの先端側に支軸廻りにスクイ及びダンプ動作自在に支持されたバケットと、前記ブーム支持部材とブームとの間に設けられてブームを上下揺動させるブームシリンダと、前記ブームとバケットとの間に設けられてバケットをスクイ及びダンプ動作させるバケットシリンダと、ブームシリンダ及びバケットシリンダを制御するローダ用油圧回路とを備えたフロントローダにおいて、
バケットの傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段が設けられ、傾斜角度検出手段により検出した傾斜角度がバケットからスクイ物がこぼれるこぼれ領域に入ったときに、バケットのスクイ動作を停止させると共にブームの上げ動作に連動してバケットをダンプ動作させる自動ダンプ制御バルブが、ローダ用油圧回路に設けられている点にある。

また、本発明の他の技術的手段は、前記自動ダンプ制御バルブは、傾斜角度検出手段により検出した傾斜角度がこぼれ領域になったときに、バケットにスクイ動作させるべくバケットシリンダに供給される作動油の供給を停止すると共に、ブームに上げ動作させるべくブームシリンダに供給される作動油の一部を、ブームの上げ動作に連動してバケットをダンプ動作させるべくバケットシリンダに供給するように構成されている点にある。
また、本発明の他の技術的手段は、前記自動ダンプ制御バルブは、ローダ用油圧回路内におけるブームシリンダと該ブームシリンダを制御するブーム制御バルブとの間及びバケットシリンダと該バケットシリンダを制御するバケット制御バルブとの間に介在されて、前記ブームの上げ動作に連動してバケットをダンプ動作させる際に、ブームシリンダに供給される作動油の一部を、バケットシリンダに供給し、バケットシリンダのボトム側とロッド側の両方に連通する油路を介してバケットをダンプ動作させるように構成されている点にある。

また、本発明の他の技術的手段は、ブームの先端側に、ブームに対するバケットの相対傾斜角度の変動に連動して動く連動部が設けられ、前記傾斜角度検出手段は、前記ブームの支軸廻りに回動自在に支持されたベルクランクと、前記ブーム先端側の連動部とベルクランクの一端側とを連結するリンク機構とを備え、バケットの傾斜角度に応じて自動ダンプ制御バルブのスプールを動かすようにベルクランクの他端側に自動ダンプ制御バルブのスプールが連結されている点にある。
また、本発明の他の技術的手段は、前記リンク機構は、ブームの中途部に横軸廻りに回転自在に支持された第１レバーと第２レバーとを備えると共に、前記連動部と第１レバーとを連結する第１リンク部材と、第２レバーと前記ベルクランクの一端側とを連結する第１リンク部材とを備え、バケットのスクイ動作に連動して第２レバーを第１レバーと共に横軸廻りに回転させるべく第１レバーに対して第２レバーを係止する係止体が設けられている点にある。

また、本発明の他の技術的手段は、前記傾斜角度検出手段は、ブームに対するバケットの相対傾斜角度を検知するバケット角度センサと、ブームの揺動角度を検知するブーム角度センサとを備え、バケット角度センサで検出した傾斜角度とブーム角度センサで検出した揺動角度とからバケットの傾斜角度を算出するように構成されている点にある。
また、本発明の他の技術的手段は、前記ローダ用油圧回路に、ブームの昇降時にバケットが一定姿勢を保持すべくブームの上げ動作に連動してバケットがダンプ動作をすると共にブームの下げ動作に連動してバケットがスクイ動作をするように制御するバケット姿勢保持バルブが設けられ、バケット姿勢保持バルブとブームシリンダ及びバケットシリンダとの間に前記自動ダンプ制御バルブが介在されている点にある。

本発明によれば、バケットの傾斜角度がバケットから土や土砂等のスクイ物がこぼれるこぼれ領域になれば、バケットのスクイ動作が自動的に停止し、また、ブームの上げ動作に連動してバケットが自動的にダンプ動作するので、バケットのスクイ動作やブームの上げ動作によってバケットからスクイ物がこぼれ落ちのを確実に防止することができる。

以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明を適用したフロントローダ付きトラクタ（ローダ作業機）の実施形態を示すものである。図１において、トラクタ１の前部にフロントローダ２を装着している。
トラクタ１はトラクタ車体３と左右一対の前輪４及び後輪５を有している。トラクタ車体３は、前方側にエンジン６が連結され、後方には、クラッチハウジング、ミッションケース７、後輪デフ装置が順次連結され、トラクタ車体３の前部にエンジン６、ラジエータ等を覆うボンネット８が設けられている。

ボンネット８後方のトラクタ車体３上にキャビン１０が搭載され、トラクタ車体３の後部左右両側には、後輪５の内側を覆う後輪フェンダ１１がそれぞれ設けられている。キャビン１０内の後部には、左右の後輪フェンダ１１間に位置する運転席が設けられ、運転席の前方にはステアリングハンドル１２を含む操縦部１３が配備されている。
図１及び図２において、フロントローダ２は、左右一対の取付フレーム１７と、左右一対のブーム１８と、バケット１９とから主構成されている。
左右一対の取付フレーム１７は、トラクタ車体３に設けられたブーム支持部材であり、それぞれトラクタ車体３から左右方向外方に突設された支持台２０と、支持台２０の左右方向外端部に上方突出状に取り付けられたメインフレーム２１と、メインフレーム２１に上方突出状でかつ着脱可能に取り付けられたサイドフレーム２２とで構成されており、これらは、トラクタ車体３の左右両側に設置されている。

フロントローダ２のブーム１８は、その基端側（後端側）が一対のサイドフレーム２２の上部に左右方向の支軸２３廻りに回動自在に枢支連結されていて上下揺動（上げ動作及び下げ動作）自在とされている。左右一対のブーム１８は、ボンネット８の左右両側に配置されており、左右のブーム１８はその前部側の中途部において、円筒状等のブーム連結体２５によって相互に連結されている。
また、ブーム１８の長手方向中途部と、左右各サイドフレーム２２の上下方向中途部とにわたって複動式油圧シリンダからなるブームシリンダ２７が介装され、この左右ブームシリンダ２７の伸縮によってブーム１８が上下に揺動可能とされている。

また、作業具９の背面下部には、ブーム１８の先端側（前端側）が支軸２９廻りに揺動自在に枢支連結されている。バケット１９の背面とブーム１８の先端付近との間には、２つ折れ屈伸リンク３１，３２の端部が支軸３３，３４廻りに回動自在に連結されている。また、ブーム１８の長手方向中途部上面と２つ折れ屈伸リンク３１，３２の中間連結点との間には複動式油圧シリンダからなるバケットシリンダ３７が介装されている。このバケットシリンダ３７の伸縮によってバケット１９が揺動可能（スクイ・ダンプ動作可能）とされている。

図１〜図５において、左側のブーム１８に、バケット１９の傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段４１が設けられ、左側のブーム１８の先端側に、ブーム１８に対するバケット１９の相対傾斜角度の変動に連動して動く連動部４３が設けられている。連動部４３は、ブーム１８に対するバケット１９の相対傾斜角度の変動に連動して動くものであり、図３に示すように屈伸リンク３２の支軸３４側に後方突出されてなり、ブーム１８に対するバケット１９の相対傾斜角度の変動に連動して横軸（支軸３４）廻りに回動するように構成されている。

傾斜角度検出手段４１は、ブーム１８の支軸２３廻りに回動自在に支持されたベルクランク４２と、ブーム１８先端側の連動部４３とベルクランク４２の一端側３９とを連結するリンク機構４４とを備える。ベルクランク４２は、図５に示すように前連結片（一端側）３９と後連結片（他端側）４０とをハの字状に有し、ボス部３８を介して支軸２３廻りに回動自在に外嵌されている。
リンク機構４４は、ブーム１８の中途部に横軸４７廻りに回転自在に支持された第１レバー４８と第２レバー４９とを備えると共に、連動部４３と第１レバー４８とを連結する第１リンク部材５１と、第２レバー４９とベルクランク４２の一端側とを連結する第２リンク部材５２とを備え、第１レバー４８に第２レバー４９を係止する係止体５０が設けられ、係止体５０により、ブーム１８の上げ動作やバケット１９のスクイ動作に連動して第２レバー４９を第１レバー４８と共に横軸４７廻りにａ３方向に回動させるべく第１レバー４８に対して第２レバー４９を係止するようになっている。ベルクランク４２の後連結片（他端側）４０に後述する自動ダンプ制御バルブ５８のスプール８１が連結され、リンク機構４４及びベルクランク４２の長さや形状等が、水平面又はトラクタ１側に対するバケット１９の傾斜角度（絶対傾斜角度）に応じてベルクランク４２でスプール８１を下方に押圧するように、設定されている。

第１リンク部材５１は、ブーム１８の中途部に横軸５３廻りに回動自在に支持された中継レバー５４と、連動部４３と中継レバー５４とを連結する前リンク５５と、中継レバー５４と第１レバー４８とを連結する後リンク５６とを備えている。
フロントローダ２に、ブームシリンダ２７及びバケットシリンダ３７を制御する図６に示すローダ用油圧回路５９が具備されている。ローダ用油圧回路５９は、図示省略の操作レバーに操作に応じてブームシリンダ２７及びバケットシリンダ３７を制御するもので、図６に示すように、姿勢保持バルブ５７と自動ダンプ制御バルブ５８とを備えている。図１及び図２に示すように、姿勢保持バルブ５７は、例えばトラクタ車体３のミッションケース７の左外側面等に装着され、自動ダンプ制御バルブ５８は、フロントローダ２の左側のサイドフレーム２２の外側面等に装着されている。従って、脱着式のフロントローダ２において、姿勢保持バルブ５７と自動ダンプ制御バルブ５８とを備えるローダ用油圧回路５９をフロントローダ２側で完結させているので、トラクタ１に対するフロントローダ２の脱着性能が落ちることがない。

姿勢保持バルブ５７は、図示省略の操作レバーに操作に応じてブームシリンダ２７及びバッケットシリンダ３７に作動油を供給して、ブーム１８を上げ及び下げ動作させると共にバケット１９をスクイ及びダンプ動作させ、また、動作ブーム１８の昇降時にバケット１９が一定姿勢を保持すべくブーム１８の上げ動作に連動してバケット１９がダンプ動作をすると共にブーム１８の下げ動作に連動してバケット１９がスクイ動作をするようにブームシリンダ２７及びバケットシリンダ３７を制御するものであり、図６に示すように、姿勢保持バルブ５７は、ブーム制御バルブ６０とバケット制御バルブ６１と姿勢保持切換バルブ６２と上げ調整バルブ６３と下げ調整バルブ６４とリリーフバルブ６５，６６，６７，６８とを備える。

図６において、ブーム制御バルブ６０は、手動操作により、フローティング位置６０ａと下げ位置６０ｂとニュートラル位置６０ｃと上げ位置６０ｄとに切り換え可能に構成されている。ブーム制御バルブ６０をニュートラル位置６０ｃに切り換えたとき、ポンプからの作動油が油路７０を通してバケット制御バルブ６１側に供給され、ブーム制御バルブ６０を上げ位置６０ｄに切り換えたとき、ポンプからの作動油が油路７１を通してブームシリンダ２７のボトム側に供給され、その戻り油が油路７２を通してブーム制御バルブ６０側に戻されるように構成され、ブーム制御バルブ６０を下げ位置６０ｂに切り換えたとき、ポンプからの作動油が油路７２を通してブームシリンダ２７のロッド側に供給され、その戻り油が油路７１を通してブーム制御バルブ６０側に戻されるように構成されている。

バケット制御バルブ６１は、手動操作により、スクイ位置６１ａとニュートラル位置６１ｂとクイックダンプ位置６１ｃとダンプ位置６１ｄとに切り換え可能に構成されている。バケット制御バルブ６１をニュートラル位置６１ｂに切り換えたとき、ポンプからの作動油が油路７３を通して外部の油圧機器側に供給され、バケット制御バルブ６１をスクイ位置６１ａに切り換えたとき、ポンプからの作動油が油路７５を通してバケットシリンダ３７のロッド側に供給され、その戻り油が油路７４を通してバケット制御バルブ６１側に戻されるように構成され、バケット制御バルブ６１をダンプ位置６０ｄに切り換えたとき、ポンプからの作動油が油路７４を通してバケットシリンダ３７のボトム側に供給され、その戻り油が油路７５を通してバケット制御バルブ６１側に戻されるように構成されている。また、バケット制御バルブ６１をクイックダンプ位置６１ｃに切り換えた時ポンプからの作動油が油路７４を介してバケットシリンダ３７のボトム側に供給され、油路７５を介してバケットシリンダ３７のロッド側の戻り油が油路７４側に合流供給されるように構成されている。

姿勢保持切換バルブ６２は、手動操作により、姿勢保持機能有り位置６２ａと姿勢保持機能無し位置６２ｂとに切り換え可能に構成されている。姿勢保持切換バルブ６２を姿勢保持機能有り位置６２ａに切り換えたとき、ブーム制御バルブ６０を下げ位置６０ｂ又は上げ位置６０ｄに切り換えていれば、ポンプからの作動油が姿勢保持切換バルブ６２を介してバケット制御バルブ６１に供給されなくなって、バケット制御バルブ６１の操作ではバケット１９をダンプ動作及びスクイ動作させることができなくなる。また、姿勢保持切換バルブ６２が姿勢保持機能無し位置６２ｂに切り換えたとき、ブーム制御バルブ６０の切り換え位置に拘わらず、ポンプからの作動油が姿勢保持切換バルブ６２を介してバケット制御バルブ６１に供給されるようになり、ブーム制御バルブ６０の操作の如何に拘わらず、バケット制御バルブ６１の切り換え操作によってバケット１９をダンプ動作又はスクイ動作させることができるようになっている。

上げ調整バルブ６３は、ブーム制御バルブ６０を上げ位置６０ｄに切り換えているときに、ブームシリンダ２７のからの戻り油を分流して油路７４を介してバケットシリンダ３７のボトム側に供給するように構成されている。
下げ調整バルブ６４は、ブーム制御バルブ６０を下げ位置６０ｄに切り換えているときに、ブームシリンダ２７のからの戻り油を分流して油路７５を介してバケットシリンダ３７のロッド側に供給するように構成されている。
自動ダンプ制御バルブ５８は、傾斜角度検出手段４１により検出したバケット１９の傾斜角度がバケット１９から土や土砂等のスクイ物がこぼれるこぼれ領域になったときに、バケット１９のスクイ動作を停止させると共に、ブーム１８の上げ動作に連動してバケット１９をダンプ動作させるもので、スプール８１を有し、ニュートラル位置５８ａと制御位置５８ｂとに切換可能に構成されている。

自動ダンプ制御バルブ５８は、傾斜角度検出手段４１により検出した傾斜角度がこぼれ領域になったときに、スプール８１がベルクランク４２により下方に押圧されて、制御位置５８ｂに切り換わり、バケット１９にスクイ動作させるべくバケットシリンダ３７に供給される作動油の供給を停止すると共に、ブーム１８に上げ動作させるべくブームシリンダ２７に供給される作動油の一部を、バケットシリンダ３７に供給して、ブーム１８の上げ動作に連動してバケット１９をダンプ動作させるように構成されている。
即ち、ブーム１８の上げ動作やバケット１９のスクイ動作に伴い、ブーム１８に対して第１リンク部材５１の前リンク５５がａ１方向に移動し、後リンク５６がａ２方向に移動して、第１レバー４８及び第２レバー４９がａ３方向に回動し、その結果、後リンク５６が第１レバー４８、係止体５０及び第２レバー４９を介して第２リンク部材５２をａ４方向に引っ張ることにより、ベルクランク４２が支持２３廻りにａ５方向に所定角度回動すると、バケット１９の傾斜角度がこぼれ領域になったものと判別して、自動ダンプ制御バルブ５８がニュートラル位置５８ａから制御位置５８ｂに切り換わるように構成されている。

そして、自動ダンプ制御バルブ５８がニュートラル位置５８ａにあるとき、ブーム１８に上げ動作させるべく姿勢保持バルブ５７から油路７１に供給される作動油が、自動ダンプ制御バルブ５８を介してブームシリンダ２７のボトム側に供給されるように構成され、バケット１９にスクイ動作させるべく油路７５に供給される作動油が、自動ダンプ制御バルブ５８を介してバケットシリンダ３７のロッド側に供給されるように構成されている。
自動ダンプ制御バルブ５８が制御位置５８ｂに切り換わったとき、バケット１９にスクイ動作させるべく姿勢保持バルブ５７から油路７５を通ってバケットシリンダ３７のロッド側に供給される作動油が、自動ダンプ制御バルブ５８で止められて、バケット１９のスクイ動作を停止させると共に、ブーム１８に上げ動作させるべく油路７１を通してブームシリンダ２７に供給される作動油の一部を、ブーム１８の上げ動作に連動してバケット１９をダンプ動作させるべくバケットシリンダ３７に供給するように構成されている。より具体的には、ブームシリンダ２７に供給される作動油の一部を、バケットシリンダ３７に供給し、バケットシリンダ３７のボトム側とロッド側との面積差によりバケットシリンダ３７を伸長させてバケット１９をダンプ動作させるように構成されている。

図７はバケット１９の高さとバケット１９（底面）の傾斜角度との関係を示すグラフであり、折れ線Ａは、バケット１９を最大限にダンプ動作させた状態でブーム１８を昇降させた場合のバケット１９の高さとバケット１９の傾斜角度との関係を示し、折れ線Ｂは、バケット１９を最大限にスクイ動作させた状態でブーム１８を昇降させた場合のバケット１９の高さとバケット１９の傾斜角度との関係を示している。折れ線Ｃは、バケット１９に土を積載した状態でブーム１８を昇降させた場合にバケット１９から土がこぼれ落ちるバケット１９の傾斜角度の限界を示し、実際のバケット１９の高さと実際のバケット１９（底面）の傾斜角度との関係を示す折れ線が、折れ線Ｃの右側に入ればバケット１９から土がこぼれ落ちることになる。また、折れ線Ｄは、停止制御バルブ５８がニュートラル位置５８ａから制御位置５８ｂに切り換わる際の、バケット１９の高さに対するバケット１９の傾斜角度の境界を示している。

上記実施の形態によれば、ブーム１８を上昇させる場合、操作レバーの手動操作により、姿勢保持バルブ５７のブーム制御バルブ６０を上げ位置６０ｄに切り換えればよく、ポンプからの作動油が油路７１を通してブームシリンダ２７のボトム側に供給され、その戻り油が油路７２を通してブーム制御バルブ６０側に戻され、その結果、ブームシリンダ２７が伸長してブーム１８が上げ動作する。このとき、姿勢保持切換バルブ６２を姿勢保持機能有り位置６２ａに切り換えておくと、ポンプからの作動油が姿勢保持切換バルブ６２を介してバケット制御バルブ６１に供給されなくなって、バケット制御バルブ６１の操作ではバケット１９をダンプ動作及びスクイ動作させることができなくなる。そして、ブーム制御バルブ６０を上げ位置６０ｄに切り換えているときに、ブームシリンダ２７のからの戻り油を上げ調整バルブ６３で分流して油路７４を介してバケットシリンダ３７のボトム側に供給される。その結果、ブーム１８の上げ動作に連動してバケット１９がダンプ動作し、ブーム１８の上げ動作にも拘わらずバケット１９が一定姿勢に保持され、バケット１９から土等がこぼれ落ちることはなくなる。

また、ブーム制御バルブ６０を上げ位置６０ｄに切り換えて、ブーム１８を上げ動作させる場合に、姿勢保持切換バルブ６２を姿勢保持機能無し位置６２ｂに切り換えておくと、ポンプからの作動油が姿勢保持切換バルブ６２を介してバケット制御バルブ６１に供給されるようになり、上げ調整バルブ６４によるブーム１８の上げ動作に連動したバケット１９のダンプ動作が行われなくなり、ブーム１８のバケット制御バルブ６１の切り換え操作によってバケット１９を、ブーム１８の上げ動作とは別個にダンプ動作又はスクイ動作させることができるようになる。従って、姿勢保持切換バルブ６２を姿勢保持機能無し位置６２ｂに切り換えた状態で、ブーム制御バルブ６０を上げ位置６０ｄに切り換えて、ブーム１８を上げ動作させると、ブーム１８の上げ動作に伴ってバケット１９の傾斜角度（絶対傾斜角度）が変化し、次第にバケット１９の傾斜角度がこぼれ領域に近づいて行くことになる。即ち、この場合、図７に点線で示すように、実際のバケット１９の高さと実際のバケット１９（底面）の傾斜角度との関係を示す折れ線Ｇが、図７に示す折れ線Dに左側から接近して行くことになる。

ところが、ブーム１８の上げ動作により、ブーム１８に対して第１リンク部材５１の前リンク５５がａ１方向に移動し、後リンク５６がａ２方向に移動して、第１レバー４８及び第２レバー４９がａ３方向に回動し、ブーム１８に対して第２リンク部材５２がａ４方向に移動し、ベルクランク４２が支持２３廻りにａ５方向に回動し、バケット１９の傾斜角度がこぼれ領域になると、ベルクランク４２が支持２３廻りにａ４方向に所定角度回動して、ベルクランク４２が自動ダンプ制御バルブ５８のスプール８１を下方に押圧することにより、自動ダンプ制御バルブ５８がニュートラル位置５８ａから制御位置５８ｂに切り換わる。その結果、バケット１９にスクイ動作させるべく姿勢保持バルブ５７から油路７５を通ってバケットシリンダ３７のボトム側に供給される作動油が、自動ダンプ制御バルブ５８で止められて、バケット１９のスクイ動作を停止させると共に、ブーム１８に上げ動作させるべく油路７１を通してブームシリンダ２７に供給される作動油の一部を、バケットシリンダ３７に供給し、バケットシリンダ３７のボトム側とロッド側との面積差によりバケットシリンダ３７を伸長させてバケット１９をダンプ動作させる。即ち、この場合、図７に示すように、折れ線Ｇが折れ線Ｄに接する時点では、バケット１９のスクイ動作ができなくなると同時にブーム１８の上げ動作に連動して、バケット１９がゆっくりとダンプ動作をし、このままブーム１８の上げ動作を続行すると、ブーム１８の上げ動作と共にバケット１９が間欠的にダンプ動作をし、図７に示すように、折れ線Ｇが折れ線Ｄに沿ってジグザグ状に上方に進むことになる。従って、バケット１９のブーム１８に対する相対傾斜角度とブーム１８の揺動角度とをリンク機構４４等のメカ的機構によってフィードバックすることにより、バケット１９のスクイ動作を停止して、土等がバケット１９からこぼれ落ちるのを防止すると同時に、ブーム１９の上げ動作によるバケット１９からの土等のこぼれ落ちをより確実に防止することができる。

また、ブーム１８を下降させる場合、操作レバーの手動操作により、姿勢保持バルブ５７のブーム制御バルブ６０を下げ位置６０ｂに切り換えればよく、ポンプからの作動油が油路７２を通してブームシリンダ２７のロッド側に供給され、その戻り油が油路７１を通してブーム制御バルブ６０側に戻され、その結果、ブームシリンダ２７が縮小してブーム１８が下げ動作する。このとき、姿勢保持切換バルブ６２を姿勢保持機能有り位置６２ａに切り換えておくと、ポンプからの作動油が姿勢保持切換バルブ６２を介してバケット制御バルブ６１に供給されなくなって、バケット制御バルブ６１の操作ではバケット１９をダンプ動作及びスクイ動作させることができなくなる。そして、ブーム制御バルブ６０を下げ位置６０ｂに切り換えているときに、ブームシリンダ２７からの戻り油を下げ調整バルブ６４で分流して油路７５を介してバケットシリンダ３７のロッド側に供給される。その結果、ブーム１８の下げ動作に連動してバケット１９がダンプ動作し、ブーム１８の下げ動作にも拘わらずバケット１９が一定姿勢に保持され、バケット１９から土等がこぼれ落ちることはなくなる。

また、ブーム制御バルブ６０を下げ位置６０ｂに切り換えて、ブーム１８を下げ動作させる場合に、姿勢保持切換バルブ６２が姿勢保持機能無し位置６２ｂに切り換えていると、ポンプからの作動油が姿勢保持切換バルブ６２を介してバケット制御バルブ６１に供給されるようになり、下げ調整バルブ６３によるブーム１８の下げ動作に連動したバケット１９のダンプ動作が行われなくなり、バケット制御バルブ６１の切り換え操作によってバケット１９をブーム１８の下げ動作とは別個にダンプ動作又はスクイ動作させることができるようになる。

図８は他の実施形態を示し、ローダ用油圧回路５９に、前記実施形態における姿勢保持バルブ５７に代えてローダ制御バルブ８５を設け、ローダ制御バルブ８５とブームシリンダ２７及びバケットシリンダ３７との間に自動ダンプ制御バルブ５８を介在するようにしたものである。その他の点は前記実施形態の場合と同様な構成である。
ローダ制御バルブ８５は、ブーム制御バルブ８６とバケット制御バルブ８７とリリーフバルブ８８とを備える。
ブーム制御バルブ８６は、手動操作により、上げ位置８６ａとニュートラル位置８６ｂと下げ位置８６ｃとフローティング位置８６ｄとに切り換え可能に構成されている。ブーム制御バルブ８６をニュートラル位置８６ｂに切り換えたとき、ポンプからの作動油が油路７０を通してバケット制御バルブ８７側に供給され、ブーム制御バルブ８６を上げ位置８６ａに切り換えたとき、ポンプからの作動油が油路７１を通してブームシリンダ２７のボトム側に供給され、その戻り油が油路７２を通してブーム制御バルブ８６側に戻されるように構成され、ブーム制御バルブ８６を下げ位置８６ｃに切り換えたとき、ポンプからの作動油が油路７２を通してブームシリンダ２７のロッド側に供給され、その戻り油が油路７１を通してブーム制御バルブ８６側に戻されるように構成されている。

バケット制御バルブ８７は、手動操作により、ダンプ位置８７ａとニュートラル位置８７ｂとスクイ位置８７ｃとに切り換え可能に構成されている。バケット制御バルブ８７をニュートラル位置８７ｂに切り換えたとき、ポンプからの作動油が油路７３を通して外部の油圧機器側に供給され、バケット制御バルブ８７をダンプ位置８７ａに切り換えたとき、ポンプからの作動油が油路７４を通してバケットシリンダ３７のボトム側に供給され、その戻り油が油路７５を通してバケット制御バルブ８７側に戻されるように構成され、バケット制御バルブ８７をスクイ位置８７ｃに切り換えたとき、ポンプからの作動油が油路７５を通してバケットシリンダ３７のロッド側に供給され、その戻り油が油路７４を通してバケット制御バルブ８７側に戻されるように構成されている。

その他の構成、例えば、バケット１９の傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段４１及び自動ダンプ制御バルブ５８の構成は前記実施の形態の場合と同様の構成である。
上記実施の形態によれば、ブーム１８を上昇させる場合、操作レバーの手動操作により、ブーム制御バルブ８６を上げ位置８６ａに切り換えればよく、ポンプからの作動油が油路７１を通してブームシリンダ２７のボトム側に供給され、その戻り油が油路７２を通してブーム制御バルブ８６側に戻され、その結果ブームシリンダ２７が伸長してブーム１８が上げ動作する。ブーム１８の上げ動作に伴ってバケット１９の傾斜角度（絶対傾斜角度）が変化し、次第にバケット１９の傾斜角度がこぼれ領域に近づいて行くことになる。即ち、この場合、図７に点線で示すように、実際のバケット１９の高さと実際のバケット１９（底面）の傾斜角度との関係を示す折れ線Ｇが、図７に示す折れ線Dに左側から接近して行くことになる。このとき、バケット制御バルブ８７の切り換え操作によってバケット１９をブーム１８の下げ動作とは別個にダンプ動作又はスクイ動作させることができる。

ところが、ブーム１８の上げ動作により、ブーム１８に対して第１リンク部材５１の前リンク５５がａ１方向に移動し、後リンク５６がａ２方向に移動して、第１レバー４８及び第２レバー４９がａ３方向に回動し、ブーム１８に対して第２リンク部材５２がａ４方向に移動し、ベルクランク４２が支持２３廻りにａ５方向に回動し、バケット１９の傾斜角度がこぼれ領域になると、ベルクランク４２が支持２３廻りにａ５方向に所定角度回動して、ベルクランク４２が自動ダンプ制御バルブ５８のスプール８１を下方に押圧することにより、自動ダンプ制御バルブ５８がニュートラル位置５８ａから制御位置５８ｂに切り換わる。その結果、バケット１９にスクイ動作させるべく油路７５を通ってバケットシリンダ３７のロッド側に供給される作動油が、自動ダンプ制御バルブ５８で止められて、バケット１９のスクイ動作を停止させると共に、ブーム１８に上げ動作させるべく油路７１を通してブームシリンダ２７に供給される作動油の一部を、バケットシリンダ３７に供給し、バケットシリンダ３７のボトム側とロッド側との面積差によりバケットシリンダ３７を伸長させてバケット１９をダンプ動作させる。即ち、この場合、図７に示すように、折れ線Ｇが折れ線Ｄに接する時点では、バケット１９のスクイ動作ができなくなると同時にブーム１８の上げ動作に連動して、バケット１９がゆっくりとダンプ動作をし、このままブーム１８の上げ動作を続行すると、ブーム１８の上げ動作と共にバケット１９が間欠的にダンプ動作をし、図７に示すように、折れ線Ｇが折れ線Ｄに沿ってジグザグ状に上方に進むことになる。従って、このとき、操作レバーの操作によりバケット１９をスクイ動作させようとしても、バケット１９はスクイ動作を停止して、土等がバケット１９からこぼれ落ちるのを防止すると同時に、ブーム１９の上げ動作によるバケット１９からの土等のこぼれ落ちをより確実に防止することができる。

また、ブーム１８を下降させる場合、操作レバーの手動操作により、ブーム制御バルブ８６を下げ位置８６ｃに切り換えればよく、ポンプからの作動油が油路７２を通してブームシリンダ２７のロッド側に供給され、その戻り油が油路７１を通してブーム制御バルブ８６側に戻され、その結果、ブームシリンダ２７が縮小してブーム１８が下げ動作する。このとき、バケット制御バルブ８７の切り換え操作によってバケット１９をブーム１８の下げ動作とは別個にダンプ動作又はスクイ動作させることができる。
なお、前記実施の形態では、バケット１９の傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段４１は、ブーム１８の支軸２３廻りに回動自在に支持されたベルクランク４２と、ブーム１８先端側の連動部４３とベルクランク４２の一端側とを連結するリンク機構４４とを備え、バケット１９の傾斜角度に応じて自動ダンプ制御バルブ５８のスプール８１を動かすようにベルクランク４２の他端側に自動ダンプ制御バルブ５８のスプール８１が連結されているが、これに代え、傾斜角度検出手段４１に、ブーム１８に対するバケット１９の相対傾斜角度を検知するバケット角度センサと、ブーム１８の揺動角度を検知するブーム角度センサとを具備し、バケット角度センサで検出した傾斜角度とブーム角度センサで検出した揺動角度とからバケット１９の傾斜角度を算出するように構成してもよい。この場合、電子制御により、バケット角度センサにより検知したブーム１８に対するバケット１９の相対傾斜角度と、ブーム角度センサにより検知したブーム１８の揺動角度とをフィードバックして、例えば前記実施形態の場合と同様に、傾斜角度検出手段４１により検出した傾斜角度がこぼれ領域になったときに、バケット１９にスクイ動作させるべくバケットシリンダ３７に供給される作動油の供給を停止すると共に、ブーム１８に上げ動作させるべくブームシリンダ２７に供給される作動油の一部を、ブーム１８の上げ動作に連動してバケット１９をダンプ動作させるべくバケットシリンダ３７に供給するように構成すればよい。

本発明の一実施の形態を示すローダ作業機の側面図である。 同フロントローダの側面図である。 同フロントローダの前端部の拡大側面図である。 同フロントローダの中途部の拡大側面図である。 同フロントローダの後端部の拡大側面図である。 同ローダ用油圧回路の回路図である。 同バケットの高さとバケットの傾斜角度との関係を示すグラフである。 他の実施形態を示すローダ用油圧回路の回路図である。

符号の説明

１ トラクタ
２ フロントローダ
１８ ブーム
１９ バケット
２３ 支軸
２７ ブームシリンダ
２９ 支軸
３７ バケットシリンダ
４１ 傾斜角度検出手段
４２ ベルクランク
４３ 連動部
４４ リンク機構
５８ 自動ダンプ制御バルブ
５９ ローダ用油圧回路
６０ ブーム制御バルブ
６１ バケット制御バルブ
８６ ブーム制御バルブ
８７ バケット制御バルブ

Claims (7)

1. 車体に設けられたブーム支持部材に支軸（２３）廻りに上下揺動自在に支持されたブーム（１８）と、ブーム（１８）の先端側に支軸（２９）廻りにスクイ及びダンプ動作自在に支持されたバケット（１９）と、前記ブーム支持部材とブーム（１８）との間に設けられてブーム（１８）を上下揺動させるブームシリンダ（２７）と、前記ブーム（１８）とバケット（１９）との間に設けられてバケット（１９）をスクイ及びダンプ動作させるバケットシリンダ（３７）と、ブームシリンダ（２７）及びバケットシリンダ（３７）を制御するローダ用油圧回路（５９）とを備えたフロントローダにおいて、
   バケット（１９）の傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段（４１）が設けられ、傾斜角度検出手段（４１）により検出した傾斜角度がバケット（１９）からスクイ物がこぼれるこぼれ領域に入ったときに、バケット（１９）のスクイ動作を停止させると共にブーム（１８）の上げ動作に連動してバケット（１９）をダンプ動作させる自動ダンプ制御バルブ（５８）が、ローダ用油圧回路（５９）に設けられていることを特徴とするフロントローダ。
2. 前記自動ダンプ制御バルブ（５８）は、ローダ用油圧回路（５９）内におけるブームシリンダ（２７）と該ブームシリンダ（２７）を制御するブーム制御バルブ（６０，８６）との間及びバケットシリンダ（３７）と該バケットシリンダ（３７）を制御するバケット制御バルブ（６１，８７）との間に介在されて、傾斜角度検出手段（４１）により検出した傾斜角度がこぼれ領域になったときに、バケット（１９）にスクイ動作させるべくバケットシリンダ（３７）に供給される作動油の供給を停止すると共に、ブーム（１８）に上げ動作させるべくブームシリンダ（２７）に供給される作動油の一部を、ブーム（１８）の上げ動作に連動してバケット（１９）をダンプ動作させるべくバケットシリンダ（３７）に供給するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のフロントローダ。
3. 前記自動ダンプ制御バルブ（５８）は、前記ブーム（１８）の上げ動作に連動してバケット（１９）をダンプ動作させる際に、ブームシリンダ（２７）に供給される作動油の一部を、バケットシリンダ（３７）に供給し、バケットシリンダ（３７）のボトム側とロッド側の両方に連通する油路を介してバケット（１９）をダンプ動作させるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフロントローダ。
4. ブーム（１８）の先端側に、ブーム（１８）に対するバケット（１９）の相対傾斜角度の変動に連動して動く連動部（４３）が設けられ、前記傾斜角度検出手段（４１）は、前記ブーム（１８）の支軸（２３）廻りに回動自在に支持されたベルクランク（４２）と、前記ブーム（１８）先端側の連動部（４３）とベルクランク（４２）の一端側とを連結するリンク機構（４４）とを備え、バケット（１９）の傾斜角度に応じて自動ダンプ制御バルブ（５８）のスプール（８１）を動かすようにベルクランク（４２）の他端側に自動ダンプ制御バルブ（５８）のスプール（８１）が連結されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフロントローダ。
5. 前記リンク機構（４４）は、ブーム（１８）の中途部に横軸（４７）廻りに回転自在に支持された第１レバー（４８）と第２レバー（４９）とを備えると共に、前記連動部（４３）と第１レバー（４８）とを連結する第１リンク部材（５１）と、第２レバー（４９）と前記ベルクランク（４２）の一端側とを連結する第２リンク部材（５２）とを備え、バケット（１９）のスクイ動作に連動して第２レバー（４９）を第１レバー（４８）と共に横軸（４７）廻りに回転させるべく第１レバー（４８）に対して第２レバー（４９）を係止する係止体（５０）が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のフロントローダ。
6. 前記傾斜角度検出手段（４１）は、ブーム（１８）に対するバケット（１９）の相対傾斜角度を検知するバケット角度センサと、ブーム（１８）の揺動角度を検知するブーム角度センサとを備え、バケット角度センサで検出した傾斜角度とブーム角度センサで検出した揺動角度とからバケット（１９）の傾斜角度を算出するように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフロントローダ。
7. 前記ローダ用油圧回路（５９）に、ブーム（１８）の昇降時にバケット（１９）が一定姿勢を保持すべくブーム（１８）の上げ動作に連動してバケット（１９）がダンプ動作をすると共にブーム（１８）の下げ動作に連動してバケット（１９）がスクイ動作をするように制御するバケット姿勢保持バルブ（５７）が設けられ、バケット姿勢保持バルブ（５７）とブームシリンダ（２７）及びバケットシリンダ（３７）との間に前記自動ダンプ制御バルブ（５８）が介在されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のフロントローダ。

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