JP5930759B2

JP5930759B2 - 荷役装置の駆動機構

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Publication number: JP5930759B2
Application number: JP2012032233A
Authority: JP
Inventors: 祐介加茂
Original assignee: ユニキャリア株式会社
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2032-02-17
Also published as: JP2013167130A

Description

本発明は、荷役装置の駆動機構、特に荷役車両に設けられたバケットの駆動機構に関するものである。

従来の荷役装置の駆動機構が、例えば、特許文献１に開示されている。
特許文献１には、荷役車両として、小型のスキッドステアローダが開示されており、このスキッドステアローダは、車体に左右一対の前輪（走行車輪）と左右一対の後輪（走行車輪）とを備え、荷役装置としてバケットを有する作業装置が設けられている。この作業装置は、車体の後部両側に後端部がそれぞれ上下方向に回動自在に支持されて前方に伸びる左右一対のブームと、これらブームの前端部に上下方向に回動自在に支持されたバケットとを備え、車体の後部とブームの先端側との間に連結されたブームシリンダ（作業駆動装置）により、ブームが上下方向に回動され、ブームの先端側とバケットの背面との間に連結されたバケットシリンダ（作業駆動装置）により、バケットが上下方向に回動される構成とされている。

また車体上の中央部で左右のブーム間に配置された操縦席には、ブームとバケット毎に操作ペダル（または操作レバー）が設けられ、ブームの操作ペダル（または操作レバー）の操作により、ブームがブームシリンダにより上下方向に回動され、バケットの操作ペダル（または操作レバー）の操作により、バケットがバケットシリンダにより上下方向に回動され、荷役作業が実行される。

特開２００８−３８４１６号公報

上記スキッドステアローダは、例えば、畜産業の牧舎などで、バケットを使用して牛糞や鶏糞を集め、落ち葉やわら等に、集めた牛糞や鶏糞を混合し醗酵させて堆肥をつくる作業等に使用される。
このような堆肥は、粘性が高く、作業が終了したあとは、作業員が、バケットの操作ペダル（または操作レバー）を繰り返し操作して、バケットを上下に回動することで、堆肥を振り落とす作業を実行している。しかし、このようなバケットの操作ペダル（または操作レバー）を繰り返し操作は、作業効率が悪く、作業員の負担となっている。
そこで、本発明は、荷役車両に適用され、作業効率を向上でき、作業員の負担を軽減できる荷役装置の駆動機構を提供することを目的としたものである。

前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、自走式の車体に設けられて、粘性のある物品の荷役作業を行う荷役装置の荷役姿勢を、前傾の姿勢から後傾の姿勢まで、そのシリンダのロッドの伸縮によって連続して変更する駆動機構であって、前記荷役装置から前記粘性のある物品の振るい落しを指示する指示入力器と、前記シリンダのロッドが、前記荷役装置が最も前傾した姿勢となる前傾端位置まで伸展していることを検出する前傾端位置検出センサと、前記シリンダに作動油を供給して、前記シリンダのロッドを伸展、収縮する切替バルブを設けた油圧回路と、前記油圧回路に、前記切替バルブと並列に設けられ、前記シリンダに作動油を供給して、前記シリンダのロッドを伸展、収縮するコントロールバルブと、前記コントロールバルブを駆動して、前記荷役装置を前傾および後傾させる荷役装置の操作器と、前記シリンダのロッドが前記前傾端位置の近くまで伸展していることを検出する使用開始位置検出センサと、前記指示入力器より指示信号を確認すると、この指示信号を確認している間、前記切替バルブを制御して、前記前傾端位置検出センサが動作するまで前記シリンダのロッドを伸展する動作と、所定時間、前記シリンダのロッドを収縮する動作とを交互に繰り返す制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記指示入力器より指示信号を確認すると、前記使用開始位置検出センサにより前記シリンダのロッドが前記前傾端位置の近くまで伸展していること、且つ前記コントロールバルブが前記シリンダに作動油を供給しない中立位置あるいは前記操作器が荷役装置を操作しない中立位置にあることを確認した後、前記シリンダのロッドを伸縮する動作を行うことを特徴とするものである。

上記構成によれば、作業員が指示入力器を操作すると、その指示信号は制御装置に入力され、制御装置は、この指示信号を確認している間、切替バルブを制御して、前傾位置検出センサが動作するまで前記シリンダのロッドを伸展する動作と、所定時間、前記シリンダのロッドを収縮する動作とを交互に繰り返すことにより、荷役装置は、繰り返し、前傾位置検出センサが動作する機械的に最も前傾した姿勢とされ、繰り返し、荷役装置に衝撃が与えられ、よって荷役装置より物品が効率よく確実に振り落とされる。作業員は、指示入力器を操作するだけでよいので、負担が軽減される。

さらに荷役車両の作業員（オペレータ）は、操作器を操作して、コントロールバルブを駆動し、荷役装置の姿勢を、前傾あるいは後傾として物品の掬い、卸し作業を実行する。この時、制御装置は、操作器の操作による荷役装置の姿勢の変更とは別に、指示入力器の指示信号によりシリンダのロッドを伸縮する動作を繰り返して荷役装置の姿勢を制御する。したがって、優先される操作器の操作と重なることがないように、コントロールバルブが中立位置あるいは操作器が中立位置にあることを確認し、さらに、荷役装置を前傾姿勢として荷役装置に衝撃に与えることができないと、物品を効率的に振るい落とすことができないことから、荷役装置が機械的に最も前傾した姿勢に近い姿勢となっているかを、使用開始位置検出センサにより確認する。

また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、前記前傾端位置検出センサとして、前記シリンダのピストン内の油圧を検出する圧力センサを備え、前記制御装置は、前記圧力センサにより検出されるピストン内の油圧が、予め設定された上限値を超えると、前記ロッドが前記前傾端位置まで伸展したと判断することを特徴とするものである。

上記構成によれば、シリンダのロッドが伸展され、前傾端まで伸展されると、ピストン内の油圧が上昇する。したがって、圧力センサにより検出されるピストン内の油圧が、予め設定された上限値を超えると、ロッドが前傾端位置まで伸展したと判断できる。

また請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明であって、前記シリンダのロッドが、前記前傾端位置より所定位置まで収縮していることを検出する戻し位置検出センサを備え、前記制御装置は、所定時間に代えて、前記戻し位置検出センサが動作すると、前記前傾端位置検出センサが動作するまで前記シリンダのロッドを伸展する動作を実行することを特徴とするものである。

上記構成によれば、シリンダのロッドが、前傾端位置検出センサにより検出される前傾端位置から収縮する範囲を所定時間にて設定しているが、所定時間に代えて、戻し位置検出センサにより、収縮する範囲を設定する。これによると、ピストン内の圧力の状態（油圧ポンプによる吐出圧の変動による変化する）の影響を受けることがないため、正確なストロークでロッドの伸縮が繰り返される。

本発明の荷役装置の駆動機構は、指示入力器を操作するだけで、この指令信号が制御装置に入力されている間、荷役装置は、繰り返し、機械的に最も前傾した姿勢とされ、繰り返し、荷役装置に衝撃が与えられることにより、荷役装置の外部だけでなく内部から物品を効率よく確実に振り落とすことができ、作業員の負担を軽減できる、という効果を有している。

本発明の実施例における荷役装置の駆動機構を使用した荷役車両を示す側面図である。同荷役装置の駆動機構の油圧回路図である。同荷役装置の駆動機構の制御ブロック図である。本発明の他の実施例における荷役装置の駆動機構の制御ブロック図である。

［実施例］
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、粘性のある物品、例えば、土壌や堆肥の荷役作業を行うための荷役装置を備えた小型の荷役車両（作業車両）は、例えばスキッドステアローダ１１であり、スキッドステアローダ１１は、車体１２と、車体１２の後部両側に後端部がそれぞれ上下方向に回動自在に支持されて前方に伸びる左右一対のブーム１３と、これらブーム１３の前端部に上下方向に回動自在に支持されたバケット（荷役装置の一例）１４と、車体１２に回転可能に設けられた前後の車輪１５と、車体１２の上部に設けられて前面を除く部分に防護金網が付設されたヘッドガード１６と、これにより形成されて前方に出入口を有する運転室１７とを備えている。またバケット１４は、機械的に最も下向きの前傾した姿勢となる前傾端位置に回動されると、機械的な衝撃が与えられる構成とされている。

またブーム１３を上下方向に回動するために、車体１２の後部とブーム１３の先端側との間にブームシリンダ（作業駆動装置）１８が連結され、バケット１４を上下方向に回動するために、ブーム１３の先端側とバケット１４の背面との間にバケットシリンダ（作業駆動装置）１９が連結されている。

また運転室１７の内部に、運転者が着席するシート２１と、シート２１に着座した運転者が水平姿勢での飛び出しを防止し、起立姿勢でシート２１を開放する一対のセーフティーバー２２が備えられ、またシート２１の前方に、ブーム１３の操作レバー（ブーム操作レバー）２３と、バケット１４の操作レバー（バケット操作レバー；操作器の一例）２４と、バケット１４から前記粘性のある物品の振るい落しを指示する押釦スイッチ（指示入力器の一例）２５が備えられている。なお、ブーム１３とバケット１４の操作は、操作レバーでなく、操作ペダルであってもよい。

前記ブーム操作レバー２３からは、レバーを操作していないとき、「中立位置」の中立信号が出力され、レバーを一方の向きに傾けると、ブーム１３を上昇させる「上昇位置」の上昇指令信号が出力され、レバーを他方の向きに傾けると、ブーム１３を下降させる「下降位置」の下降指令信号が出力される。

またバケット操作レバー２４からは、レバーを操作していないとき、「中立位置」の中立信号が出力され、レバーを一方の向きに傾けると、バケット１４を下向きに前傾させる「前傾位置」の前傾指令信号が出力され、レバーを他方の向きに傾けると、バケット１４を上向きに後傾させる「後傾位置」の後傾指令信号が出力される。
また押釦スイッチ２５からは、押し操作されている間、粘性のある物品の振るい落しを指示するバケット振動指令信号が出力される。

「油圧回路」
上記ブーム１３を上下方向に回動するブームシリンダ１８と、バケット１４を上下方向に回動するバケットシリンダ１９の油圧回路を図２に示す。
図２に示すように、ブームシリンダ１８とバケットシリンダ１９に対して、油タンク２８より作動油を供給するために、車体１２の内部に、エンジン２７により回転駆動される油圧式のメインポンプ（油圧ポンプ）２９が設けられている。なお、図示しないが、車体１２には、エンジン２７により回転駆動されるサブポンプ（油圧ポンプ）および走行ポンプが設けられ、前記サブポンプより制御油が供給されている。

また油タンク２８よりメインポンプ２９により吐出された作動油を供給して、油タンク２８へ油を戻す油圧ライン３０に、ブームシリンダ１８を操作する油圧パイロット式のブームコントロールバルブ３１と、バケットシリンダ１９を操作する油圧パイロット式のバケットコントロールバルブ３２と、バケットシリンダ１９を自動操作する油圧パイロット式のバケット切替バルブ３３が設けられている。これらバルブ３１，３２，３３は、６ポート３位置方向制御弁からなり、スプール（スプールバー）がどの位置に操作されていても、メインポンプ２９から供給される作動油が各バルブ３１，３２，３３に供給されるように構成されている。

ブームコントロールバルブ３１は、スプールの「上昇位置」では、ポートＢ１から、ブームシリンダ１８のテイルポートへ作動油を供給し、ブームシリンダ１８のロッドポートからのもどり油をポートＡ１からバケットコントロールバルブ３２へ供給するように形成され、またスプールの「下降位置」では、ポートＡ１から、ブームシリンダ１８のロッドポートへ作動油を供給し、ブームシリンダ１８のテイルポートからのもどり油をポートＢ１からバケットコントロールバルブ３２へ供給するように形成されている。

このブームコントロールバルブ３１のスプールは、図３に示すように、ブーム操作レバー２３から出力される上昇指令信号と下降指令信号がブームコントロールバルブ３１のパイロットバルブ３１Ａへ入力されることにより、サブポンプより供給される制御油が、スプールの「上昇位置」のソレノイドと「下降位置」のソレノイドへ供給され、「上昇位置」と「下降位置」へ移動される。

またバケットコントロールバルブ３２は、スプールの「後傾位置」では、ポートＢ２から、バケットシリンダ１９のロッドポートへ作動油を供給し、バケットシリンダ１９のテイルポートからのもどり油をポートＡ２からバケット切替バルブ３３へ供給するように形成され、またスプールの「前傾位置」では、ポートＡ２から、バケットシリンダ１９のテイルポートへ作動油を供給し、バケットシリンダ１９のロッドポートからのもどり油をポートＢ２からバケット切替バルブ３３へ供給するように形成されている。

このバケットコントロールバルブ３２のスプールは、ブームコントロールバルブ３１と同様に、図３に示すように、バケット操作レバー２４から出力される後傾指令信号と前傾指令信号がバケットコントロールバルブ３２のパイロットバルブ３２Ａへ入力されることにより、サブポンプより供給される制御油が、スプールの「後傾位置」のソレノイドと「前傾位置」のソレノイドへ供給され、「後傾位置」と「前傾位置」へ移動される。

また前記バケット切替バルブ３３は、バケットコントロールバルブ３２と同様に、スプールの「後傾位置」では、ポートＢ３から、バケットシリンダ１９のロッドポートへ作動油を供給し、バケットシリンダ１９のテイルポートからのもどり油をポートＡ３から油タンク２８へ戻すように形成され、またスプールの「前傾位置」では、ポートＡ３から、バケットシリンダ１９のテイルポートへ作動油を供給し、バケットシリンダ１９のロッドポートからのもどり油をポートＢ３から油タンク２８へ戻すように形成されている。

このバケット切替バルブ３３のスプールは、図３に示す制御装置４１より出力される後傾指令信号と前傾指令信号がバケット切替バルブ３３のパイロットバルブ３３Ａへ入力されることにより、サブポンプより供給される制御油が、スプールの「後傾位置」のソレノイドと「前傾位置」のソレノイドへ供給され、「後傾位置」と「前傾位置」へ移動される（詳細は後述する）。

また図２に示すように、４ポートのセルフレベリングバルブ３５が設けられている。このセルフレベリングバルブ３５は、ポートＡに、ポートＡから流入した作動油を分流する分流器３６が接続され、分流器３６の一方の作動油の分流ポートが、ポートＢおよび２ポート２位置切換弁３７を介してポートＣに接続され、さらに分流器３６の他方の作動油の分流ポートが、逆止弁３８を介してポートＤに接続されて構成されている。２ポート２位置切換弁３７は、中立位置では、作動油の流れを止めており、ポートＤに作動油が流れると、ポートＣとポートＢを接続するように形成されている。

そして、セルフレベリングバルブ３５のポートＡにブームシリンダ１８のロッドポートが接続され、ポートＢにブームコントロールバルブ３１のポートＡ１が接続され、ポートＣにバケットシリンダ１９のロッドポートが接続され、ポートＤにバケットシリンダ１９のテイルポートが接続されている。

また図２に示すように、バケットシリンダ１９のテイルポートに接続されたバケット切替バルブ３３のポートＡ３に、ポートＡ３の作動油の圧力を検出する、すなわちバケットシリンダ１９のピストン内の圧力を検出する圧力センサ（前傾端位置検出センサの一例）４２が設けられ、またバケットシリンダ１９に、シリンダのロッドが、バケット１４が機械的に最も前傾した姿勢となる前傾端位置の近くまで伸展していることを検出する、磁気センサからなるストロークセンサ（使用開始位置検出センサの一例）４３が設けられている。またバケットコントロールバルブ３２には、このバルプ３２のスプールが「中立位置」にあるときに動作する中立スイッチ４４が設けられている。

前記圧力センサ４２により検出しているピストン内油圧は、バケットシリンダ１９のロッドが伸展され、前傾端位置まで伸展されると上昇することから、ピストン内油圧が予め設定された上限値を超えると、ロッドが前傾端位置まで伸展したと判断できる。

上記制御装置４１の説明の前に、上記構成による、ブーム操作レバー２３とバケット操作レバー２４を操作したときのブーム１３とバケット１４の動作を説明する。

(１)ブーム上昇時
ブーム上昇の作動油・もどり油の流れを、図２に矢印で示す。
１．ブームコントロールバルブ３１のスプールが「上昇位置」にあるときは、図２に示すように、作動油がブームコントロールバルブ３１のポートＢ１からブームシリンダ１８のテイルポートに送られ、ブームシリンダ１８のロッドを伸長しブーム１３を上昇する。
２．ブームシリンダ１８のロッドポートからのもどり油はセルフレベリングバルブ３５のポートＡに送られ、バルブ内の分流器３６によりポートＢとポートＤへ、所定の分流比で分流される。
３．ポートＢの作動油はブームコントロールバルブ３１のボートＡ１ヘ戻る。一方、ポートＤの作動油はバケットシリンダ１９のテイルポートに送られ、バケットシリンダ１９のロッドを伸張しバケット１４を前傾する。
４．バケットシリンダ１９のロッドポートからのもどり油はセルフレベリングバルブ３５のポートＣに送られ、バルブ内の２ポート２位置切換弁３７によりポートＢに合流してブームコントロールバルブ３５のポートＡ１にもどる。
なお、バケットシリンダ１９とバケットコントロールバルブ３２間では、バケットコントロールバルブ３２のスプールが「中立位置」にあるため作動油の流れはない。
５．以上のようにブーム操作レバー２３を「上昇位置」とすると、ブーム１３が上昇し、セルフレベリングバルブ３５によって自動的にバケットシリンダ１９が作動してバケット１４が徐々に前傾するため、バケット１４がロールバックし、バケット１４で掬った物品がこぼれ落ちることが防止される。

(２)ブーム下降時
１．ブームコントロールバルブ３１のスプ一ルが「下降位置」にあるときは、作動油がブームコントロールバルブ３１のポートＡ１からセルフレベリングバルブ３５のポートＢに流れる。
２．セルフレベリングバルブ３５のポートＢの作業油はバルブ内の分流器３６を通りポートＡからブームシリンダ１８のロッドポートに送られ、ブームシリンダ１８のロッドは縮められブーム１３を下降する。
なお、セルフレベリングバルブ３５のポートＣはバケットシリンダ１９およびバケットコントロールバルブ３２によってブロックされているので、ポートＢの作業油はポートＣに流れない。
３．ブームシリンダ１８のテイルポートからのもどり油はブームコントロールバルブ３１のポートＢ１に流れる。

(３)バケット作動時
バケットコントロールバルブ３２のスプールが「後傾位置」にあるときは作動油がバケットコントロールバルブ３２のポートＢ２からバケットシリンダ１９のロッドポートに送られ、バケットシリンダ１９のロッドは収縮しバケット１４を後傾する。
またバケットコントロールバルブ３２のスプールが「前傾位置」にあるときは作動油がバケットコントロールバルブ３２のポートＡ２からバケットシリンダ１９のテイルポートに送られ、バケットシリンダ１９のロッドは伸展しバケット１４を前傾する。
なお、バケットシリンダ１９のテイルポートとロッドポートにそれぞれ接続されたセルフレベリングバルブ３５のポートＣおよびポートＤから、セルフレベリングバルブ３５の２ポート２位置切換弁３７および逆止弁３８によってブロックされているため、バケット操作レバー２４の操作によって、ブームシリンダ１８に作動油が流れることはない。

「バケット切替バルブ３３の制御装置４１」
上記制御装置４１について図３のブロック図を基づいて説明する。制御装置４１は、上述したように、バケット切替バルブ３３のパイロットバルブ３３Ａへ前傾指令信号と後傾指令信号を出力することにより、バケット切替バルブ３３のスプールを「前傾位置」と「後傾位置」へ移動させ、バケット１４の姿勢を前傾方向と後傾方向へと変更する。

制御装置４１には、バケットコントロールバルブ３２の中立スイッチ４４の信号と、ブーム操作レバー２３の中立位置の信号と、押釦スイッチ２５の押し操作信号と、圧力センサ４２により検出されるピストン内圧力データと、ストロークセンサ４３により検出される、バケットシリンダ１９のロッドが前傾端位置の近くまで伸展していることを示すデータ（以下、使用開始位置検出データと称す）が入力され、パイロットバルブ３３Ａへ前傾指令信号と後傾指令信号が出力される。

上記前傾指令信号を出力する（前傾）Ｒ−Ｓフリップフロップ４６と、上記後傾指令信号を出力する（後傾）Ｒ−Ｓフリップフロップ４７が設けられており、上記入力等により、これらＲ−Ｓフリップフロップ４６，４７のセット（Ｓ）信号とリセット（Ｒ）信号が形成されている。

まず、バケットコントロールバルブ３２のスプールが中立位置にあること（バケットコントロールバルブ３２よりバケットシリンダ１９に作動油が供給されていないことを確認する中立スイッチ４４の信号）、ブーム操作レバー２３が操作されずに中立位置にあること（ブーム操作レバー２３によりバケットシリンダ１９に作動油が供給されていないことを確認する中立位置の信号）、および押釦スイッチ２５が連続して押し操作されていること（押し操作信号）を確認すること｛信号の論理積（ＡＮＤ）をとること｝により、バケット切替バルブ３３を駆動する前提条件となる駆動信号を形成している。この駆動信号の成立がＲ−Ｓフリップフロップ４６，４７のセット信号の条件とされ、また不成立となるとリセット信号が形成されて、Ｒ−Ｓフリップフロップ４６，４７はリセットされる。

またバケットシリンダ１９のロッドが前傾端位置の近くまで伸展していること（ストロークセンサ４３の使用開始位置検出信号）、押釦スイッチ２５が操作されたこと（操作されたことを検出して出力される１パルス出力器の１パルス信号）、およびバケットコントロールバルブ３２のスプールが中立位置にあること（バケットコントロールバルブ３２よりバケットシリンダ１９に作動油が供給されていないことを確認する中立スイッチ４４の信号）を確認すること｛信号の論理積（ＡＮＤ）をとること｝により、前傾動作を開始する作動開始信号を形成している。

また（後傾）Ｒ−Ｓフリップフロップ４７から後傾指令信号が出力されてから、すなわちバケット１４の後傾動作が開始されてからの時間をカウントする（後傾指令信号によりリセットされ、カウントを開始する）タイマー４８が設けられ、このタイマー４８により所定時間（例えば、０．５〜１秒）の経過が確認されることによって出力される１パルス信号（１パルス出力器の出力信号）により、再前傾開始信号を形成している。

前記作動開始信号または再前傾開始信号が成立し｛論理和（ＯＲ）｝、且つ前記駆動信号が成立しているとき｛論理積（ＡＮＤ）｝、（前傾）Ｒ−Ｓフリップフロップ４６のセット信号が形成され、このセット信号により（前傾）Ｒ−Ｓフリップフロップ４６がセットされ、前傾指令信号が出力される。

また前記駆動信号が不成立、または（後傾）Ｒ−Ｓフリップフロップ４７より後傾指令信号が出力される｛論理和（ＯＲ）｝と、リセット信号が形成され、（前傾）Ｒ−Ｓフリップフロップ４６がリセットされ、前傾指令信号がオフとされる。

また上述したように、バケットシリンダ１９のロッドが伸展され、前傾端位置まで伸展されると、ピストン内油圧が上昇することから、圧力センサ４２により検出しているピストン内油圧が、予め設定された上限値を超えると、ロッドが前傾端位置まで伸展したと判断できる。そこで、圧力センサ４２により検出されるピストン内圧力データが所定圧力以上であることを検出する比較器４９を設け、この比較器４９によりロッドが前傾端位置まで伸展したことが検出されたこと（検出により出力される１パルス出力器の１パルス信号）により、後傾開始信号を形成している。この後傾開始信号が成立し、且つ前記駆動信号が成立していること｛論理積（ＡＮＤ）｝により（後傾）Ｒ−Ｓフリップフロップ４７のセット信号が形成され、このセット信号により（後傾）Ｒ−Ｓフリップフロップ４７がセットされ、後傾指令信号が出力される。なお、前記圧力センサ４２および比較器４９により、前傾端位置検出センサが形成されている。

また前記駆動信号が不成立、または（前傾）Ｒ−Ｓフリップフロップ４６より前傾指令信号が出力される｛論理和（ＯＲ）｝と、リセット信号が形成され、（後傾）Ｒ−Ｓフリップフロップ４７がリセットされ、後傾指令信号がオフとされる。

このような制御装置４１の構成により、駆動信号成立の条件である、押釦スイッチ２５が連続して押し操作されているとき、ブーム操作レバー２３が中立位置、且つバケットコントロールバルブ３２が中立位置にあることを確認し、使用開始位置検出信号がオン（バケットシリンダ１９のロッドが前傾端位置の近くまで伸展していること）を確認すると、バケット切替バルブ３３のパイロットバルブ３３Ａへ前傾指令信号が出力され、バケット切替バルブ３３のスプールが「前傾位置」へ移動され、これにより作動油がバケットシリンダ１９のテイルポートへ供給され、バケットシリンダ１９のロッドが伸展し、バケット１４は前傾する。

これによりバケットシリンダ１９のピストン内圧力が高まり、比較器４９により所定圧力以上、すなわちバケットシリンダ１９のロッドが前傾端位置まで伸展したことが検出されると、バケット切替バルブ３３のパイロットバルブ３３Ａへ後傾指令信号が出力され、バケット切替バルブ３３のスプールが「後傾位置」へ移動され、これにより作動油がバケットシリンダ１９のロッドポートへ供給され、バケットシリンダ１９のロッドが収縮し、バケット１４は後傾する。

これによりバケットシリンダ１９のピストン内圧力は低下し、またバケット１４の後傾が開始されるとタイマー４８により時間がカウントされ、所定時間（例えば、０．５〜１秒）が経過すると、すなわち所定時間だけ後傾の動作が実行されると、再び、バケット切替バルブ３３のパイロットバルブ３３Ａへ前傾指令信号が出力され、バケット切替バルブ３３のスプールが「前傾位置」へ移動され、これにより作動油がバケットシリンダ１９のテイルポートへ供給され、バケットシリンダ１９のロッドが伸展し、バケット１４は前傾する。

すると、再びバケットシリンダ１９のピストン内圧力が高まり、比較器４９により所定圧力以上、すなわちバケットシリンダ１９のロッドが前傾端位置まで伸展したことが検出されると、バケット切替バルブ３３のパイロットバルブ３３Ａへ後傾指令信号が出力され、バケット１４は後傾する。所定時間により、バケットシリンダ１９のロッドの前傾端位置からのストローク量（前傾端位置から収縮する範囲）が設定される。

このように、押釦スイッチ２５が連続して押し操作されている間、バケット１４を、バケットシリンダ１９のロッドが前傾端位置となるまで前傾姿勢とする動作と、所定時間、後傾する動作が交互に繰り返し実行される。これにより、バケット１４は、繰り返し機械的に最も前傾した姿勢とされ、繰り返しバケット１４に機械的な衝撃が与えられることにより、バケット１４より、粘性のある物品が効率よく確実に振り落とされる。作業員は、押釦スイッチ２５を操作するだけでよいので、負担が軽減される。

以上のように本実施例によれば、押釦スイッチ２５を操作し、この指令信号が制御装置４１に入力されている間、バケット１４は、繰り返し、機械的に最も前傾した姿勢とされ、バケット１４に衝撃が与えられることにより、バケット１４の外部だけでなく内部から粘性のある物品を効率よく確実に振り落とすことができ、作業員の負担を軽減できる。

また本実施例によれば、制御装置４１は、押釦スイッチ２５の指示信号によりバケットシリンダ１９のロッドを伸縮する動作を繰り返してバケット１４の姿勢を制御するとき、ブーム操作レバー２３が「中立位置」、バケットコントロールバルブ３２のスプールの位置が「中立位置」にあることを確認することにより、優先される作業員によるブーム操作レバー２３またはバケット操作レバー２４の操作によるバケット１４の姿勢変更動作と重なることを避けることができる。また制御装置４１は、バケット１４が機械的に最も前傾した姿勢に近い姿勢となっているかを、ストロークセンサ４３により確認して、繰り返しバケットシリンダ１９のロッドの伸縮を行うことにより、粘性のある物品を、より効率よく確実に振り落とすことができる。

なお、本実施例では、タイマー４８の所定時間により、バケットシリンダ１９のロッドの前傾端位置からのストローク量を設定しているが、所定時間に代えて、バケットシリンダ１９に、バケットシリンダ１９のロッドが、前傾端位置より所定位置まで収縮していることを検出する、磁気センサからなる第２ストロークセンサ（戻し位置検出センサの一例）４５（図４）を設け、第２ストロークセンサ４５の取付け位置により収縮する範囲（ストローク量）を設定するようにしてもよい。このとき、図４に示すように、タイマー４８に代えて、第２ストロークセンサ４５の検出信号が確認されることによって出力される１パルス信号（１パルス出力器の出力信号）により、再前傾開始信号を形成している。
これによると、バケットシリンダ１９のピストン内の圧力状態（メインポンプ２９による吐出圧の変動による変化する）の影響を受けることがないため、正確なストロークでロッドの伸縮を繰り返すことができる。

また本実施例では、制御装置４１によりバケットシリンダ１９のロッドを伸縮する動作を繰り返してバケット１４の姿勢を制御するとき、バケットコントロールバルブ３２のスプールの位置が「中立位置」にあることを確認しているが、このスプールの中立位置に代えて、バケット操作レバー２４が「中立位置」にあることを確認するようにしてもよい。

また本実施例では、制御装置４１によりバケットシリンダ１９のロッドを伸縮する動作を繰り返してバケット１４の姿勢を制御するとき、ブーム操作レバー２３が「中立位置」にあることを確認しているが、バケット１４の制御時に、ブーム操作レバー２３の操作を行うことは少ないので、必ずしも確認することはない。

また本実施例では、ブームコントロールバルブ３１とバケットコントロールバルブ３２とバケット切替バルブ３３を、油圧パイロット式のバルブとしているが、油圧パイロット式のバルブに限ることはなく、空気パイロット式のバルブ、または駆動部に電磁コイルを用いた電磁バルブとすることもできる。電磁バルブのときは、電磁コイルを直接励磁することにより、スプールの位置が制御される。

また本実施例では、荷役車両をスキッドステアローダ１１としているが、必ずしもスキッドステアローダ１１とする必要はなく、土壌や堆肥などの粘性のある物品の荷役作業を行う荷役装置の荷役姿勢を、前傾の姿勢から後傾の姿勢まで、そのシリンダのロッドの伸縮によって連続して変更する駆動機構を備えた車両であればよい。

また本実施例では、荷役装置をバケット１４としているが、必ずしもバケット１４とする必要はなく、荷役装置は、土壌や堆肥などの粘性のある物品の荷役作業を行う装置であり、その荷役姿勢が、前傾の姿勢から後傾の姿勢まで、そのシリンダのロッドの伸縮によって連続して変更されるものであればよい。

１１スキッドステアローダ
１２車体
１３ブーム
１４バケット
１５車輪
１７運転室
１８ブームシリンダ
１９バケットシリンダ
２３ブーム操作レバー
２４バケット操作レバー
２５押釦スイッチ
２７エンジン
２８油タンク
２９メインポンプ
３１ブームコントロールバルブ
３２バケットコントロールバルブ
３３バケット切替バルブ
３５セルフレベリングバルブ
４１制御装置
４２圧力センサ
４３ストロークセンサ
４４中立スイッチ
４５第２ストロークセンサ

Claims

自走式の車体に設けられて、粘性のある物品の荷役作業を行う荷役装置の荷役姿勢を、前傾の姿勢から後傾の姿勢まで、そのシリンダのロッドの伸縮によって連続して変更する駆動機構であって、
前記荷役装置から前記粘性のある物品の振るい落しを指示する指示入力器と、
前記シリンダのロッドが、前記荷役装置が最も前傾した姿勢となる前傾端位置まで伸展していることを検出する前傾端位置検出センサと、
前記シリンダに作動油を供給して、前記シリンダのロッドを伸展、収縮する切替バルブを設けた油圧回路と、
前記油圧回路に、前記切替バルブと並列に設けられ、前記シリンダに作動油を供給して、前記シリンダのロッドを伸展、収縮するコントロールバルブと、
前記コントロールバルブを駆動して、前記荷役装置を前傾および後傾させる荷役装置の操作器と、
前記シリンダのロッドが前記前傾端位置の近くまで伸展していることを検出する使用開始位置検出センサと、
前記指示入力器より指示信号を確認すると、この指示信号を確認している間、前記切替バルブを制御して、前記前傾端位置検出センサが動作するまで前記シリンダのロッドを伸展する動作と、所定時間、前記シリンダのロッドを収縮する動作とを交互に繰り返す制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記指示入力器より指示信号を確認すると、前記使用開始位置検出センサにより前記シリンダのロッドが前記前傾端位置の近くまで伸展していること、且つ前記コントロールバルブが前記シリンダに作動油を供給しない中立位置あるいは前記操作器が荷役装置を操作しない中立位置にあることを確認した後、前記シリンダのロッドを伸縮する動作を行う
ことを特徴とする荷役装置の駆動機構。
前記前傾端位置検出センサとして、前記シリンダのピストン内の油圧を検出する圧力センサを備え、
前記制御装置は、前記圧力センサにより検出されるピストン内の油圧が、予め設定された上限値を超えると、前記ロッドが前記前傾端位置まで伸展したと判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の荷役装置の駆動機構。
前記シリンダのロッドが、前記前傾端位置より所定位置まで収縮していることを検出する戻し位置検出センサを備え、
前記制御装置は、所定時間に代えて、前記戻し位置検出センサが動作すると、前記前傾端位置検出センサが動作するまで前記シリンダのロッドを伸展する動作を実行する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の荷役装置の駆動機構。