JPH0327103Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、フロントローダの制御装置に関し、
開閉型の簡単な電磁弁を用いて流量制御ができる
ようにすると共に、ブームの昇降速度とその先端
の作業部の動作速度とを必要に応じて任意に調整
できるようにしたものである。

〈従来の技術〉 フロントローダの制御装置には、ブームの昇降
用シリンダを制御する昇降用電磁弁と、ブーム先
端の作業部、例えばバケツトの操作用シリンダを
制御する操作用電磁弁が設けられているが、その
多くは簡単な開閉型のものである。

〈考案が解決しようとする問題点〉 従つて、従来の電磁弁を用いた場合、その動作
によつて流量が急激に切換わるため、それによつ
て制御される装置の動作が衝撃的となり、微妙な
細かい動作制御が困難であつた。

また流量制御の可能な比例制御弁等もあるが、
これは非常に複雑であつて、コスト的に用途が制
限される欠点があつた。

本考案は、このような従来の問題点を解決する
ことを目的として提供されたものである。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案は、前述のような問題点を解決するため
の手段として、所定値の励磁電流を流したときに
作動する開閉型の昇降用電磁弁と操作用電磁弁と
を備え、昇降用電磁弁によりブームの昇降用シリ
ンダを制御し、操作用電磁弁によりブーム先端の
作業部の操作用シリンダを制御するようにしたフ
ロントローダの制御装置において、動作指令時に
電磁弁に前記電流を流すためのスイツチ素子と、
連続した駆動信号を発生する回路と、間欠的な駆
動信号を発生する発振回路と、これら回路からの
両駆動信号を選択的にスイツチ素子に与えるため
の切換スイツチとを前記各電磁弁に対応して夫々
設け、各発振回路には間欠的な駆動信号のパルス
幅を調整するための調整部を設けたものである。

〈作用〉 第１図において、切換スイツチ３８〜４１が接
点ａ側にある時には、スイツチ素子２６〜２９が
オン状態にあるため、例えば下降スイツチ２１を
オンすると、ソレノイド１４が励磁し、電磁弁１
２が下降側に全開する。切換スイツチ３８〜４１
が接点ｂ側にあるときには、パルス発振回路３
２，３３が間欠的なパルス信号を発生し、スイツ
チ素子２６〜２９がオン・オフ動作を繰返す。従
つて、この時、下降スイツチ２１がオンすれば、
ソレノイド１４は励磁・消磁を繰返すことにな
り、電磁弁１２は下降側で半開状態となる。即
ち、切換スイツチ３８〜４１の操作によつて、電
磁弁１２，１５の全開と半開とを選択でき、流量
制御が可能である。

また可変抵抗３６，３７の値を調整すると、パ
ルス発振回路３２，３３が発生するパルスのデユ
ーテイー比が変化し、ブーム４とバケツト７との
動作速度を任意に調整できる。

〈実施例〉 以下、図示の実施例については本考案を詳述す
る。

第２図はトラクタ装着用のバケツト型フロント
ローダを示し、１はトラクタ、２は前輪、３は後
輪である。４は左右一対のブームで、取付フレー
ム５を介してトラクタ１に装着され、かつ左右一
対のブームシリンダ６により昇降自在である。７
はバケツトで、ブーム４の先端部に枢支され、左
右一対のバケツトシリンダ８により回動操作可能
である。

第３図は油圧回路を示し、９は油圧ポンプで、
エンジン１０により駆動される。１１はリリーフ
弁である。１２はブームシリンダ６を制御する開
閉型の昇降用電磁弁で、上昇用ソレノイド１３と
下降用ソレノイド１４とを有する。１５はバケツ
トシリンダ８を制御する開閉型の操作用電磁弁
で、ダンプ用ソレノイド１６とすくい用ソレノイ
ド１７とを有する。１８は圧力スイツチで、電磁
弁１３よりも油圧ポンプ側の油圧を検知するよう
に接続されている。この圧力スイツチ１３は無負
荷状態でのブーム４の上昇時における油圧ポンプ
側の圧力P₁よりも大なる設定圧力P₂に設定され
ている。１９は作業機昇降用油圧装置の制御弁装
置である。

第１図は電磁弁１２，１５の制御回路を示し、
電磁弁１２の上昇用ソレノイド１３には動作指令
用の上昇スイツチ２０と圧力スイツチ１８の接点
ａとが接続され、また下降用ソレノイド１４には
動作指令用の下降スイツチ２１と圧力スイツチ１
８の接点ｂとが接続されている。圧力スイツチ１
８は検知した油圧が設定圧力P₂よりも大のとき
に接点ａを閉じ、設定圧力P₂よりも小のときに
接点ｂを閉じるようになつている。電磁弁１５の
ダンプ用ソレノイド１６には動作指令用のダンプ
スイツチ２２、すくい用ソレノイド１７には動作
指令用のすくいスイツチ２３が夫々接続されてい
る。２４はフローテイング用切換スイツチで、ス
イツチ２０，２１によるマニユアル制御と圧力ス
イツチ１８によるフローテイング制御とを択一的
に選択するように２個の接点ａ，ｂを有する。

各ソレノイド１３〜１７には、これらに所定値
の電流を流すためのスイツチ素子２６〜２９が
夫々接続されている。スイツチ素子２６〜２９は
ダーリントン接続された２個のトランジスタ
Tr₁，Tr₂により構成されている。３０，３１は
スイツチ素子２６〜２９のトランジスタTr₁に連
続的にベース駆動信号を与えるための抵抗であ
る。３２，３３はトランジスタTr₁に抵抗３４，
３５を介して間欠的なベース駆動信号を与えるた
めのパルス発振回路であつて、調整部としての可
変抵抗３６，３７によりパルス幅が夫々調整でき
るように構成されている。このパルス発振回路３
６，３７で発生するパルス信号のデユーテイー比
は、電磁弁１２，１５の動作遅れを考慮し、必要
とするブーム４及びバケツト７の動作速度が得ら
れるように適宜可変抵抗３６，３７で調整する。
３８〜４１はトランジスタTr₁に加えるベース駆
動信号を選択するための切換スイツチで、抵抗３
０，３１に接続された接点ａと、抵抗３４，３５
を介してパルス発生回路３２，３３に接続された
接点ｂとを有する。

第４図及び第５図は制御レバー４２と各スイツ
チ２０〜２３，３８〜４１との関係を示す。制御
レバー４２は制御ボツクス４３の天板部に、球状
の枢支部４４を介して前後及び左右方向に操作自
在に取付けられており、図外のバネにより中央位
置に弾支されている。制御レバー４２の下端は、
上下２段に設けられたリング状の作動体４５，４
６に弾性片４７，４８を介して挿入されている。
作動体４５，４６は制御ボツクス４３内の支持部
材４９によつて全方向に摺動自在に支持されてお
り、その作動体４５の前方に上昇スイツチ２０、
後方に下降スイツチ２１、右方にダンプスイツチ
２２、左方にすくいスイツチ２３が夫々設けられ
ている。また作動体４６の前後左右に、各スイツ
チ２０〜２３に対応して切換スイツチ３８〜４１
が設けられている。そして、制御レバー４２を枢
支部４４廻りに第１段目の傾斜角度まで前後左右
の任意方向に傾動操作すると、作動体４５を介し
てスイツチ２０〜２３がオンし、また第２段目の
傾斜角度まで前後左右に傾動操作すると、作動体
４６を介してスイツチ３８〜４１が接点ｂから接
点ａに切換わるようになつている。制御レバー４
２上端のグリツプ部４９には、押ボタン５０に連
動するように切換スイツチ２４が組込まれてお
り、押ボタン５０を押したときに、接点ｂから接
点ａに切換わるように構成されている。なお、可
変抵抗３６，３７は制御ボツクス４３等の操作し
やすい箇所に設けられている。

次に上記構成における作用を説明する。

土砂の掘削、積込み作業に際しては、制御レバ
ー４２を前後、左右に操作し、ブームシリンダ６
及びバケツトシリンダ８の伸縮動作によつてブー
ム４及びバケツト７を第２図実線の如く位置させ
ながら、トラクタ１を前進走行させる。そして、
バケツト７内に土砂が入れば、バケツトシリンダ
８の収縮動作によつてバケツト７を上向きに回動
させてすくい込むと共に、ブームシリンダ６の伸
縮動作によつてブーム４を上昇させて運搬し、次
にバケツト７をダンプさせて土砂を排出するので
ある。

制御レバー４２を第１段目まで傾動操作した状
態では、切換スイツチ３８〜４１は依然として接
点ｂ側にあるため、パルス発振回路３２，３３で
発生したパルス信号が抵抗３４，３５、接点ｂを
介してトランジスタTr₁に間欠的なベース駆動信
号として加えられる。従つて、各スイツチ素子２
６〜２９はパルス発振回路３２，３３の発生パル
スに同期してオン・オフ動作を繰返す。

制御レバー４２を第２段目まで更に傾動操作す
ると、作動体４６によつて切換スイツチ３８〜４
１が働いて接点ｂから接点ａ側に切換わるので、
抵抗３０，３１から接点ａを介してスイツチ素子
２６〜２９のトランジスタTr₁にベース駆動信号
が連続的に与えられて、各スイツチ素子２６〜２
９が連続してオン状態となる。制御レバー４２を
第２段目の位置まで前方（Ａ矢示）に操作する
と、作動体４５を介して下降スイツチ２１が働く
と共に、作動体４６を介して切換スイツチ３９が
働き、下降用ソレノイド１４が励磁して電磁弁１
２が下降側に全開し、ブームシリンダ６が収縮動
作し、ブーム４が急速に下降する。また制御レバ
ー４２を右方向（Ｂ矢示）に第２段目まで操作す
れば、作動体４５によつてすくいスイツチ２３
が、作動体４６によつて切換スイツチ４１が夫々
働き、すくい用ソレノイド１７が励磁して電磁弁
１５がすくい側に全開し、バケツトシリンダ８が
収縮動作し、バケツト７が急速に上向きに回動す
る。制御レバー４２を後方（Ｃ矢示）に操作すれ
ば、同様にしてブーム４が上昇し、また左方向
（Ｄ矢示）に操作すればバケツト７が下向きにダ
ンプする。

ブーム４の下降動作中に、制御レバー４２を第
１段目まで戻すと、切換スイツチ３９が接点ａか
ら接点ｂ側に切換わり、スイツチ素子２７がオ
ン・オフ動作を繰返すので、下降用ソレノイド１
４には第６図Ａの如く所定値の励磁電流が間欠的
に流れる。このため下降用ソレノイド１４は励
磁・消磁を繰返し、その時の動作遅れによつてス
プールが第６図Ｂの如く半開位置を保つようにな
るため、ブームシリンダ６へ供給される作動油の
流量は絞られ、ブームシリンダ６の動作速度が低
下する。従つて、ブーム４の下降速度が遅くな
り、例えば、バケツト７をゆつくりと地面に接地
させることができる。バケツト７のすくい動作中
においても、制御レバー４２を第２段目から第１
段目に戻すと、すくい用ソレノイド１７には第６
図Ｃの如く所定値の励磁電流が間欠的に流れ、電
磁弁１５が第６図Ｄの如く半開状態となる。従つ
て、フロントローダの制御が容易になり、精度あ
る作業を行なうことができる。

またパルス発振回路３２，３３はブーム昇降用
とバケツト操作用とに独立して別々に設けてお
り、しかも可変抵抗３６，３７で夫々のデユーテ
イー比を調整できるようにしているから、第６図
Ａ及びＣに示す如くブーム昇降側のデユーテイー
比をバケツト操作側のそれに比して大に設定する
ことも可能である。従つて、この場合にはブーム
４の昇降速度をバケツト７の操作速度に比べて速
くすることができ、ブーム４とバケツト７とを同
時に動作させる際にそ、夫々に適した動作速度を
任意に選択し決定できるから、フロントローダの
姿勢制御が更に容易であり、迅速な作業が可能で
ある。

なお、抵抗３０，３１は共用することもでき
る。また作業部はバケツト７に限らず、フオーク
等であつても良い。

〈考案の効果〉 本考案によれば、動作指令時に電磁弁に所定値
の励磁電流を流すためのスイツチ素子を、発振回
路からの間欠的な駆動信号により間欠的に駆動す
るようにし、電磁弁の励磁・消磁を繰返すように
しているので、開閉型の電磁弁であるにも拘ら
ず、半開き状態を得ることができ、流量を段階的
に制御できる。また切換スイツチでスイツチ素子
に与える駆動信号を連続的なものと間欠的なもの
とに選択するようにしているから、操作時の取扱
いも容易であり、かつ容易に実施できる。また発
振回路の間欠的な駆動信号のパルス幅を調整部で
調整できるようにしており、しかもそれをブーム
昇降側と作業部操作側とに夫々設けているから、
ブーム及び作業部に適した動作速度に設定でき、
同時操作時にも姿勢制御が容易である。更にパル
ス幅の任意な調整ができるから、シリンダ径等の
仕様の異なるフロントローダにも容易に採用で
き、従つて、制御装置の汎用性が著しく向上し、
コストの低減も図れる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の第１実施例を示すものであつ
て、第１図は電気回路図、第２図は全体の側面
図、第３図は油圧回路図、第４図は制御レバー部
の断面図、第５図はスイツチの配置図、第６図は
動作説明図である。 ４……ブーム、６……ブームシリンダ、７……
バケツト、８……バケツトシリンダ、１２……昇
降用電磁弁、１３……上昇スイツチ、１４……下
降スイツチ、１５……操作用電磁弁、１６……ダ
ンプ用スイツチ、１７……すくい用スイツチ、２
６〜２９……スイツチ素子、３０，３１……抵
抗、３２，３３……パルス発振回路、３６，３７
……可変抵抗（調整部）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 所定値の励磁電流を流したときに作動する開閉
   型の昇降用電磁弁と操作用電磁弁とを備え、昇降
   用電磁弁によりブームの昇降用シリンダを制御
   し、操作用電磁弁によりブーム先端の作業部の操
   作用シリンダを制御するようにしたフロントロー
   ダの制御装置において、動作指令時に電磁弁に前
   記電流を流すためのスイツチ素子と、連続した駆
   動信号を発生する回路と、間欠的な駆動信号を発
   生する発振回路と、これら回路からの両駆動信号
   を選択的にスイツチ素子に与えるための切換スイ
   ツチとを前記各電磁弁に対応して夫々設け、各発
   振回路には間欠的な駆動信号のパルス幅を調整す
   るための調整部を設けたことを特徴とするフロン
   トローダの制御装置。