JP5315443B2 - ホイールローダ - Google Patents
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Description
すなわち、平行リンク的モーション機構を備えたホイールローダでは、作業機としてフォークを装着した際にブームの角度に関わらずフォークの姿勢を平行に保つという特性上、フォークに代えてバケットを装着した時に、土砂すくいこみ作業等で最大チルト角度までチルトさせてブームを持ち上げると、ブームに対するバケットの相対角度がほぼ一定の状態でバケットが持ち上げられることになる。
ここでは、上述したブーム持ち上げ時におけるバケットのチルト角度調整制御の実施の有無を決定する閾値として、上限値(第1閾値)および下限値(第2閾値)の少なくとも一方を用いる。
ここでは、上述したチルト角度調整制御の実行の有無を決定するために設定される閾値が、変更可能となっている。
ここでは、上述したチルト角度調整制御の実行の有無を決定する閾値として、具体的に35〜40度のチルト角度を設定している。
これにより、常時、上述した制御を実施するのではなく、バケット装着時における土砂のすくい込み作業等のような作業条件やホイールローダのオペレータの好み等に応じて、適宜、制御の実行の有無を設定することができる。また、フォークを装着した場合のチルト角調整制御を確実に回避することができる。
これにより、バケットの大きさや形状、種類等の各種条件に応じて、適切な制御を実行しつつ作業を実施することができる。よって、各種条件に応じて適宜最適な調整量を設定して、より効果的に作業性の向上が図れる。
本発明の一実施形態に係るホイールローダ50について、図1〜図6を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態に係るホイールローダ50は、図1に示すように、車体51と、車体の前部に装着されたブーム52と、このブーム52の先端に取り付けられた作業機としてのバケット53と、車体51を支持しながら回転して車体を走行させる4本のタイヤ54と、車体51の上部に搭載されたキャブ55と、ブーム52およびバケット53を駆動するリンク機構20と、を備えている。なお、作業機としては、バケット53に代えてフォークが装着可能とされている。
バケット53は、ブーム52の先端に取り付けられており、バケットシリンダ22によってダンプおよびチルトされる。
リンク機構20は、図1および図2に示すように、ベルクランク21、バケットシリンダ22、連結リンク23、およびリフトシリンダ24を含むように構成されており、ブーム52とバケット53とを駆動する。
ブーム52の車体51への枢軸部には、ブーム52の角度(ブーム角)を検出するためのブーム角度センサ(図示せず)が設けられている。
また、バケットシリンダ22上には、バケット53のチルト角度が所定の閾値を超えたことを検出するための近接スイッチ22aおよび検出バー22bが設けられている。
本実施形態では、図3に示すように、コントローラ30を中心に制御ブロックが構成され、所定の条件下(後述)では、ブーム52を持ち上げていく際のバケット53のチルト角度(バケット53の姿勢)が自動的に制御される。
コントローラ30には、図3に示すように、モニタ(選択機構、補正量調整機構)31、電磁比例減圧弁33と接続されており、ブーム角度センサ、近接スイッチ22a、アタッチメント切換スイッチ(アタッチメント切換設定情報)、および後述するチルト角度調整制御に関する制御量調整情報等を含む入力信号が入力される。
ここで、バケット側の回路には、図3に示すように、コントローラ30、電磁比例減圧弁33および高圧選択弁35などが付加されており、操作レバーが操作されなくてもコントローラ30からの信号によってバケットシリンダ22の作動が可能となっている。
ここで、上述したコントローラ30によるバケット53のチルト角度調整制御について、具体的に説明すれば以下の通りである。
次に、ステップS3では、バケット操作レバーが中立またはチルト状態であるか否かを確認する。ここで、中立またはチルト状態である場合には、ステップS4へ進み、それ以外の場合には、ステップS12へ進み、フラグをOFFとする。なお、バケット操作レバーの操作位置に関しては、バケットPPC弁32が出力するパイロット圧を検出することによって判断することができる。
次に、ステップS6では、ステップS5においてフラグがONになった後で、ブーム角の単位時間当たりの変化量に基づいてブーム角速度θ2を演算する。
なお、上述したチルト角度調整制御は、例えば、ブーム52の角度が変化し始めてから3秒以上経過した場合には、図5(c)の点線で示すように、補正を止めるように制御してもよい。これにより、バケット53による土砂のすくい込み作業からブーム52を持ち上げていく作業以外の作業時における本制御の実施を停止させることができる。
本発明に係る他の実施形態について、図8のフローチャートを用いて説明すれば以下の通りである。
具体的には、ステップS1において、モニタ31からの作業機設定情報に基づいて、作業機としてバケット53が装着されているか否かを確認する。ここで、バケット53の装着が確認できればステップS2へ進む。一方、バケット以外の他の作業機が装着されている場合には、ステップS12へ進み、フラグをOFFとする。
続いて、ステップS5においてフラグがOFFの場合に進むステップS19では、バケット角θ1が所定の閾値よりも大きいか否かを確認する。ここで、θ1が閾値よりも大きい場合には、ステップS10へ進む。一方、θ1が閾値以下である場合には、ステップS12へ進み、フラグをOFFとしてスタートまで戻る。
次に、ステップS11では、フラグをONとし、ステップS6へ進む。
本発明に係るさらに他の実施形態について、図9のフローチャートを用いて説明すれば以下の通りである。
また、上記実施形態1,2と同様に、コントローラ30には、モニタ31が接続されるとともに、ブーム角度センサ、バケット角度センサ、およびチルト角度調整制御に関する制御量調整情報や作業機設定情報等を含む入力信号が入力される。
具体的には、ステップS1において、モニタ31からの信号等に基づいて、作業機としてバケット53が装着されているか否かを確認する。ここで、バケット53の装着が確認できればステップS2へ進む。一方、バケット以外の他のアタッチメントが装着されている場合には、ステップS12へ進み、フラグをOFFとする。
ステップS3〜ステップS7については、上記実施形態1と同様である。
本実施形態では、上記実施形態1,2とは異なり、ステップS7の後にステップ17が実行される。
ステップS8、S11、S12、S19、S20については、図8に示した上記実施形態2と同じであるので、説明を省略する。
本発明に係るさらに他の実施形態について、図10のフローチャートを用いて説明すれば以下の通りである。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
上記実施形態では、Zバーリンクを用いて平行リンクのような動作が可能な機構を搭載したホイールローダ50を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
上記実施形態では、チルト角度調整制御を、いわゆるオープン制御によって実施した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
上記実施形態では、上述したチルト角度調整制御の実行の有無を決定する閾値として、下限値となる閾値を35〜40度の範囲内に1つだけ設定した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、閾値として、上限値、下限値の双方をチルト角度調整制御の閾値として設定してもよい。
上記実施形態では、バケット角度を、近接スイッチ22aや角度センサによって検出する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、バケットシリンダストロークセンサを用いてバケット角度を検出してもよい。
21 ベルクランク
22 バケットシリンダ
22a 近接スイッチ
22b 検出バー
23 連結リンク
24 リフトシリンダ
30 コントローラ(制御部)
31 モニタ(選択機構、補正量調整機構)
32 バケットPPC弁
33 電磁比例減圧弁
34 バケットスプール
35 高圧選択弁
50 ホイールローダ
51 車体
52 ブーム
53 バケット
54 タイヤ
55 キャブ
132a,132b EPC減圧弁
θ0a,θ0b バケット相対角
θ1a〜θ1c バケット角
θ2a〜θ2c ブーム角
Claims (6)
- 上下方向に回動可能な状態で車体の前方に装着されるブームと、
前記ブームの先端部に作業機としてフォークを装着した場合に、前記フォークを地面に置いた状態から作業機を回動させずに前記ブームを持ち上げた際に、前記フォークの姿勢が地面とほぼ平行のままで維持されるリンク機構と、
前記ブームの先端部に作業機としてバケットを装着した場合に、前記バケットを地面に置いた状態から前記ブームを持ち上げていく時に、前記バケットのチルト角度が所定の閾値以上である場合に、前記ブームの角度変化に応じて前記バケットのチルト角度調整制御を行う制御部と、
を備えているホイールローダ。 - 前記閾値は、上限値となる第1閾値および下限値となる第2閾値の少なくとも一方である、
請求項1に記載のホイールローダ。 - 前記閾値は、変更可能である、
請求項1または2に記載のホイールローダ。 - 前記閾値は、約35度〜40度の範囲で設定される、
請求項1から3のいずれか1項に記載のホイールローダ。 - 前記チルト角度調整制御の実施の有無を切り換え可能とする選択機構を、さらに備えている、
請求項1から4のいずれか1項に記載のホイールローダ。 - 前記チルト角度調整制御によるチルト角度の制御量を調整可能とするチルト補正量調整機構を、さらに備えている、
請求項1から5のいずれか1項に記載のホイールローダ。
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