JPH06504339A - 多目的車両のための連結装置 - Google Patents

多目的車両のための連結装置

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JPH06504339A JP4502312A JP50231292A JPH06504339A JP H06504339 A JPH06504339 A JP H06504339A JP 4502312 A JP4502312 A JP 4502312A JP 50231292 A JP50231292 A JP 50231292A JP H06504339 A JPH06504339 A JP H06504339A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 多目的車両のための連結装置 技術的な分野 本発明は連結装置、特に、多種多様の作業要素を工事車両に接続する連結装置に 関する。
背景技術 建設業界では、可及的に多種多様な用途に使用できる機械を利用することが最近 の傾向になってきている。その結果、種々のツールを操作する幾つかの機械が開 発されてきた。これは、小型および中型ホイールローダ−のような装置の場合に 特に顕著である。前記機械を従来の使用方法で使用することに加えて、すなわち 、パケットにより材料を除去することと積載することに加えて他の作業をも実施 可能とするために、しばしば、それらには種々の他の作業要素が頻繁に装備され る。1つの例は、パケットとパレットフォークアタッチメントを交換して、車両 でパレットに固定されている部品を外したり積載することを可能にすることであ る。この場合、使用条件は通常のホイールローダ−と全く異なることになる。前 記機械は積載のために用いられるので、リフトアーム間に於ける優れた視界が、 リフトアームが上昇されるときに要求される。そうすると、オペレーターは、フ ォークとロードの配置状態を見ることができる。この領域の視界は、材料をパケ ットに入れて、それをトラックに降ろすときは重要でない。このモードのオペレ ーションでは、パケットの角部の視界が非常に重要になる。
広範囲に変化する視界の要求に加えて、数多くのオペレーションを行うための力 の要求も異なっている。例えば、車両に対して後方のリフトアームに関してパレ ットフォーク作業をチルト連結で可能にする力の要求は、パケットを“引き戻す ”ために要求される場合より遥かに大きい。クリアランスをパレットとスタック の間に与えるために、リフトアームを上昇して積載されているパレットを後方に 回転する必要があるとき最も力が必要となる。通常のホイールローダ−は、一方 で、普通は空のパケットを回転しているので、アームを上昇するとき後方または “引き戻し”方向のチルト連結から極く僅かの力だけ必要とする。“引き戻し° 力の大半は、パケットが地面の近くにあって、チルト連結が幾何学的により優れ ているてこの作用を提供するときに一般的に要求される。
業界の任意の要求だけでなく、これらの変動する要求を完全に満たす機械が、“ l712B一体化ツールキャリア“という名称が付けられた広告用小冊子AEH Q8949に開示されている。一体化ツールキャリアとは、パケット、パレット フォーク、材料ハンドリングアーム(ブーム)、または丸太と製材フォークのよ うに、数多くの異なる作業要素と共に使用するために特にデザインされた多目的 車両のことであり、使用できる僅かのオプションに名前を付けただけのものであ る。種々の視界の条件を補償するために、一体化ツールキャリアは、互いに横方 向に空間が開けられている一対のリングアームを使用する連結機能を備えている 。リフトシリンダーとチルト連結装置が、個々のリフトアームに取り付けられる と共に、リフトアーム間の領域を障害物がない状態で保つために、各々リフトア ームと略−直線上に並んでいる。これは、パレットフォーク等の所定の機械を使 用する場合に必ず必要となるリフトアーム装置の中心に優れた視界を提供する。
逆に、車両がパケットを使用しているときに、効果的な操作のためにパケットの 角部に十分な視界を提供する。
任意のリフトアーム構成のチルト連結が、リフトアームに関して作業要素を回転 するために与えられている。一体化ツールキャリア等の車両と共に使用するよう に構成された機械を使用する場合、チルト連結に要求される力が大幅に変動する 。多種多様な力の要求を完全に満たすために、チルト連結は、リフトの高さの範 囲全体にわたって、可及的に均一な回転性能を提供するようにデザインされてい る。前述のように、これは、パレットフォークアタッチメントを使用していると きに特に重要である。チルト連結の幾何学的条件とは、チルトシリンダーがチル ト連結の回転中心と構成部品から後方に突き出ているショートエクステンシタン に取着されている状態である。エクステンションは、チルトシリンダーの使用可 能な力が、特にリフトアームが上昇されるときに強められるモーメントアームを 提供する。
多目的車両において指摘されなければならない別の問題は、地面から構成される 装置に移動するときの作業要素の姿勢である。成る形式の補償がリフトアーム連 結の内部に与えられていない限り、リフトアームが上昇されるにつれて、作業要 素がフレームに対するリフトアームの取付部分の周囲を回転することは言うまで もない。これは、パケットからの材料のこぼれ或いは更に重大な場合、パレット フォーク機械の分解を招き、そこに組み込まれている荷物が傾けられる恐れが生 じる。一体化ツールキャリアに関するこの問題を補償するために、複数のリンク がチルトシリンダーをフレームに接続している。各々リフトアームは、各々リフ トアームの上方と下方の両方に伸長し、そこに傾斜状態で取着されている1つの リンクを備えている。該リンクは、リフトアームそのものとは別に、リフトアー ム装置の他の構成部品と比べられるときに重量の点で比較的大型になる。第2の リンクは、該リンクをフレームに固定しているので、チルトシリンダーの取付部 分が、それらが上昇されるときに、リフトアームに関して移動することを可能に する。これにより、機械の姿勢が変えられない状態を保つことが可能となる。こ のタイプのレベルリフト装置の主な欠点は、4セツトの余計なリンク (リフト アームごとに2っ)がリフトアーム装置に加わるための重量とコストにある。こ のタイプの連結装置も、チルトシリンダーに対する油圧系統ラインの走行を非常 に難しくする。更に、リンクの全ては回転可能に取着されているので、6つの更 なるビン止めされた接続部分の保守点検も要求される。
成る通常のホイールローダ−アプリケーションの場合、補償リンクは除去されて いて、チルトシリンダーが車体に直接組み込まれている。このタイプの成る装置 が、Equipment Guide Book Division。
N1elson/DATAQUESTにより1981年1月に発表され、For m No、S−7051として識別される“Terex 72−610−ダー” という名称の文献に開示されている。別の例は、”910ホイールローダ−”と いう名称でAI!HQ5677として識別され且つ1985年7月にCajer pNIar Inc、により発表された小冊子に図示されている。しかし、これ らの機械はフレームに直接取着されているチルトシリンダーを備えているが、取 付そのものは多目的車両への使用を意図していないことが指摘されなければなら ない。これらの車両はパケットローダ−としての使用を主として意図されていて 、レベルリフトを提供するリフトアーム装置内部に於ける固有のメカニズムを要 求していない。リフトアームか上昇されるときに行われる必要がある全ての調整 は、チルトシリンダーコントロールの手動調整からオペレーターにより容易に行 われることができる。自動または固有のレベルリフトは、小冊子に図示されてい るものより遥かに高い位置の車両のフレームにチルトシリンダーを接続すること により与えられると考えられる。これが行われてぃたならば、しかし、取付パネ ルは、オペレーターの直前に位置することになり、リフトアーム連結の臨界領域 に対する彼の視界を妨げていたと思われる。視界を犠牲にすることは、車両フレ ームに関してリフトアームの取付ポイントを上昇することにより得られる任意の 利益に大きな負担をかけることになり、多目的車両としての機械の使用性が大幅 に制限することになる。
作業要素の姿勢を垂直移動の範囲全体にわたって維持するための方法の他の例が 、1988年12月13日にHe1sterなどに発行された、米国特許公報第 4.791.549号に典型的に図示されている。この特許は、ブーム上に取着 されているパレットフォークが水平または垂直の何れかの方向で直線で移動され る手段を示している。複数のセンサーが、ブームの長さと、水平関係に関する角 度を測定している。各々センサーは、ブームのリフトとエクステンションシリン ダーの操作で順にパレットフォークの直線移行を自動的に実行するマイクロコン ピュータに位置データを入力している。このIIJallシステムは、その目的 が本質的に1つである車両と共に使用するために図示されている。制御システム のアプリケーションは車両の操作に役立つが、それは、他の作業要素と共に使用 する際にそのアプリケーションを拡大しない、また、それは任意の連結構成部品 も除去しない。
本発明の目的は、前述の1つまたは複数の問題点を解決することにある。
発明の開示 本発明の1つの特徴によれば、連結装置が作業要素を車両のフレームに接続する ために適応されている。連結装置は、フレームに接続されている第1の端部と作 業要素に接続されている第2の端部を備えた一対のリフトアームを具備している 。リフトアームは、車両により形成される縦方向の中心線の反対側で互いに空間 か開けられていて平行する位置に設定されている。リフト手段は、一般的に垂直 な面において、その第1の端部の周囲にリフトアームを移動するために与えられ ている。チルト手段は、リフトアームによる取付部分の周囲に作業要素を回転す るために与えられていて、なおかつ、作業要素と車両フレームの間に接続されて いる。電子制御手段は、リフトアームの動作に相応して作業要素の実際の位置を 検出するために与えられている。電子制御部材は、作業要素の実際の位置と、リ フトアームの動作だけでなく、作業要素の予め設定された位置に相応して、リフ トアームの動作との間の違いを計算する。電子制御手段は、そこで、チルトとリ フト手段を自動的に制御して、作業要素とリフトアームの動作に関する前記の予 め設定された位置を達成して維持する。
発明の他の特徴によれば、前記連結装置は複数の作業要素と共に作動するように 構成された車両のフレームに作業要素を接続するために適応されている。一対の リフトアームが、第1と第2の端部を備えると共に、互いに空間か開けられてい て平行する関係にある、車両フレームに取り付けられるようにして与えられてい る。リフトアームの第1の端部はフレームに領域状態で取り付けられていて、第 2の端部は作業要素の1つに取着されている。チルト連結は、リフトアームによ るその取付部分の周囲に作業要素の回転を与えるために、各々リフトアームと作 業要素の間に接続されている。第1流体アクチュエータは、各々チルト連結と作 業要素の間に傾斜状態で接続されている。各々流体アクチュエータは、リフトア ームとチルト連結に共に共通する垂直面に沿って一般的に揃えられるように配置 されている。第2流体アクチュエータは、リフトアームの動作を一般的に垂直な 面で提供するため、車両フレームとリフトアームの各々の間に傾斜状態で接続さ れている。第2流体アクチュエータの各々か、各々リフトアームと車両フレーム に対するそれらの取付部分と同し面に一般的に揃えられて配置されている。電子 制御手段は、各々リフトアームと作業要素の位置を検出すると共に、そこにプロ グラムされている予め設定されたシーケンスの手順に基づいてリフトアームと作 業要素を移動するために第1と第2のアクチュエータの連動された作動を自動的 に提供するために与えられている。
前述のリフトアーム装置の場合、前記機械には、多種多様な種々の作業要素を操 作する機能が与えられている。前記作業要素は、相互に成る要素のオペレーショ ンにおける機能を犠牲にすることなく、高度に効率的な状態で操作される。前記 連結は、それが異なる作業要素の臨界領域に優れた視界を提供するようにして行 われる。
チルト連結の幾何学的条件とは、それが、種々の個々の作業部品に特有の様々な 機能的な要求を受け入れる十分な力を提供できる状態のことである。結局、電子 制御手段に加えて、リフトアームと作業部品に適した成る機能または予め設定さ れた移動の通路あるいはその両方が、プログラム設定され且つ自動的に実行され ると考えられる。これらの特徴は、構造的に軽量で経済的で且つ作動性において も特に優れているリフトアームと連結装置の状態で組み合わされている。
図面の簡単な説明 図1は、本発明の原理を具体的に実施している。リフトアーム連結を備えた車両 の側面図である。
図2は、図1のライン2−2に沿う部分平面図である。
図3は、発明に従うシステムの好ましい実施態様の電気油圧回路の略図である。
図4は、図1のライン4−4に沿う部分断面図である。
図5は、本発明の原理を具体的に実施している電子制御手段の実施態様のブロッ ク図である。
図6は、関連するポイントを作業要素の上に図示する作業要素の線図である。
図7は、平行リフト制御装置の流れ図である。
本発明の最適な実施例 図面を参照すると、車両10は、鉛直中心線Xを中心として相互にピンにより止 着されたフロントフレーム12と、リヤフレーム14とを具備している。上記フ レームは、各々、一対のホイール16.18により支持されている。一対の油圧 シリンダー20(図示せず)が、フロントとりャフレーム12.14に接続され ると共に、該フレームを中心線Xを中心おて相互に回転させて操舵するために選 択的に作動可能に構成されている。少なくとも後部の一対のホイール18は、リ ヤフレーム14上に支持されたエンジンルーム22内に配置されたエンジン(図 示せず)から車両10を駆動する動力を受ける。車両を操作する操作室24また はオペレーターステーションも、リヤフレーム14の上に設けられている。リフ トアーム連結装置25はフロントフレーム12に取着されると共に、そこから前 方に延設されている。リフトアーム連結装置25は一対のリフトアーム26を具 備しており、該リフトアーム26は、離隔して設けられた取着位置28.30( 図2)においてフレーム12に取着されて車両の中心線X′の両側に配置されて いる。両方のリフトアーム26は基本的に同じなので、共通する参照番号か各々 リフトアーム上の同し構成部品の引用に用いられている。
上記リフトアームは、各々、ピン組体34によりフレーム12に取着された第1 の端部32を有しており、ピン組体34は、前記リフトアームとフレームとの間 の相対動作を許容する。リフトアーム26の各々の第2の端部36(図1)は、 車両lOの前方に配置されると共に作業要素38に連結されている。作業要素3 8およびリフトアーム26は、両者間において相対的な回転運動を可能にするた め、ピン組体40により連結されている。図面に図示されている作業要素38は パケットであるが、リフトアーム26は、また、クイックカプラーの形で作業要 素に取着可能であることが理解されよう。クイックカプラーにより、前記リフト アームは、図1において二点鎖線で示すパレットフォーク等の他の要素に取着可 能となる。丸太処理装置や種々の他の建設関連要素も、クイックカプラーを使用 するリフトアーム連結装置の使用に適応できる。
リフトアーム26を同ときに上昇するための手段42が、リフトアーム26の下 側となると共にリフトアームと略−直線となるように、フレーム12と各々リフ トアーム26の間に配置されている。図示する実施態様において、リフト手段4 2は油圧シリンダー44等の第1の流体アクチュエータを具備している。各々の シリンダー44は、フレーム12に回転自在に取着された第1の端部またはヘッ ド端46と、リフトアームの中間部50に回転自在に取着された第2の端部また はロッド端48とを具備している。シリンダー44の両端部46.48は、各構 成部品の間で相対的な回転4作を可能とするために、各々ピン組体52.54に より回転自在に取着されている。油圧シリンダー44か周知の方式で作動される とロッド端48が伸長して、リフトアーム26が、その第1の端部32の周囲に 回転して第2の端部36を上昇させるので、作業要素38は略鉛直な面に配置さ れる。
各々のリフトアーム26には、作業要素38を取付ピン40を中心としてリフト アーム26に対して傾斜させる手段56を具備している。チルト手段56は、第 1と第2の連結部材58.60と協動する連結装置57と、チルトシリンダー6 2と以下記載する油圧シリンダー等の第2の流体アクチュエータとを具備してい る。第1のチルト連結部材58は第1の端部64を有しており、該第1の端部6 4はピン組体66により作業要素38に回転自在に連結されている。連結位置は リフトアーム26の第2の端部の上方に、該第2の端部に対して略−直線をなす ように配置されている。第1のチルト連結部材58は、リフトアーム26に対し て略平行に車両10に向けて後方に延設され、そして第2の端部68で終了して いる。第2チルトリンク60は、第1と第2の側板70.72(図2参照)を有 する2つの部材により構成されており、第1と第2の側板70.72は、リフト アーム26と第1のチルトリンク58との間に跨設されて両者を押し広げる。第 2チルトリンク60は、ピン組体76によりリフトアーム26に回転可能に取着 されている第1の端部74を備えている。第2チルトリンク60の第2の端部7 8は、ピン組体80により第1チルトリンク58に回転可能に取り付けられてる 。
第2チルトリンクと第1チルトリンクの間の取着位置は、第1チルトリンク58 の端部64.68の中間に設けられている。これは、2つのチルトリンク58と 60の間で取着位置を越えて後方に突出する延長部82を作る。油圧チルトシリ ンダー62は、従来の構造と作動において従来と同様のシリンダーであり、第1 の端部またはヘッド端84と第2の端部またはロッド端86を有している。チル トシリンダーのロッド端86は、ピン組体88により第1チルトリンク58の第 2の端部68に回転可能に取着されている(図1)。チルトシリンダーの62の へ・ノド端84は、リフトアーム26とフレーム12の間の取着位置28.30 のポイントから上方に略−直線上に配置された位置86において車両フレーム1 2に取着されている。そのように構成されているので、チルト連結組体56全体 は、リフトアーム26に対して略−直線上に配置されている。
リフトアーム連結装置25には、数多くの機能かオペレーターの意志で自動的に 実行されることを可能にする電子制御手段90が具備されている。連結装置と制 御手段90の作用および機能は、図3の略図に最も効果的に説明されている。一 対の制御竿92.94はリフトシリンダーおよびチルトシリンダー44.62の 機能を各々制御する。制御竿92.94は、各々所定の軸線に沿って2つの方向 に動作可能に構成されている。各々の方向に於ける制御竿92.94の動作は、 各々シリンダー44.62の所望の速度(速さと方向)に対応している。
制御竿92.94は電気ワイヤー98.100を介して制御モジュールまたは制 御装置96に各々接続されている。制御装置96は、各々リフトとチルトシリン ダー44と62を制御する一対の電気油圧弁102.104に連絡している。リ フト制御弁102は、その両端部に配置されている一対のソレノイド106.1 08を備えている。各々ツレノド106.108は各々電気ワイヤー110.1 12を介して制御装置96に接続されている。前記弁は、一対の導管116.1 17を介して流体の発生源114にも連絡しており、該流体は、ポンプ115に より加圧されて弁102.104に分配される。該弁は、順次加圧された流体を リフトシリンダー44に選択的に供給する。各々のシリンダーはヘッド端48に ポート118を有しており、該ポートは導管120を介して制御弁102に連通 している。第2のポート122がシリンダー44のロッド端46に配置されると 共に、導管124を介して制御弁102と連通している。
前記シリンダーは、加圧された流体が各々ロッド端46またはヘッド端48に選 択的に供給されて、両方のシリンダーが同ときに伸長または引き込むように連結 されている。チルト制御弁104は、該制御弁104の両端に配置された一対の ソレノイド126.128の選択的動作により加圧された流体をチルトシリンダ ー62に供給することを除いてリフト制御弁102と実質的に同一である。ソレ ノイド126.128はワイヤー130.132を介して制御装置96に接続さ れている。リフト制御弁102と同様にチルト制御弁104は、導管116.1 17を介して加圧された流体の発生源114と流体で連絡している。弁104は 、導管 137を介してチルトシリンダー62のヘッド端84のボート134( 図4)または導管135を介してチルトシリンダー62のロッド端86のポート 136に加圧された流体を選択的に供給し、それらを同ときに伸長または引き込 む。
少なくとも1つのスイッチ138がワイヤー140を介して制御装置96と連絡 すると共に、リフトとチルトシリンダー44と62の作動が、各々、制御竿92 .94の作動から手動で、または制御装置96の内部に搭載されているプログラ ムされた機能から自動的に行われるか否かについて決定する。自動制御は、リフ トとチルトシリンダー44.62と各々協動する検出手段142.144からの 入力に依存する。
上記検出手段142と144は幾つかの興なる変形の1つである。成る実施態様 において、検出手段142.144は、各々シリンダー44.62の相対的な引 き込み/伸長を示す信号を生成するセンサーを具備している。図示されている実 施態様において、RFセンサーとして広く知られている、無線周波数センサー1 46は、シリンダーエクステンシタンの長さを決定するために、チルトシリンダ ー62の一方だけでなくリフトシリンダー44の一方にも具備されている。この タイプのセンサーは、1988年4月12日にBitarなどに発行された米国 特許公報第4.737.705号に更に詳細に説明されている。リフトとチルト シリンダーに具備されているセンサーは同じなので、チルトシリンダー62に関 連されるセンサーだけ詳細に説明する。つまり、作用はリフトとチルトシリンダ ーの両方で同じであることが理解されよう。ここで図3.4を参照すると、制御 装置96は各々シリンダー44.62のロッド端46.86に配置されたハウジ ング152の内部に受承された一対の同軸ケーブル148.150を介して各々 シリンダー44と62に接続されていることが理解される。上記ケーブルは、ハ ウジング152を貫通して延設されると共に、シリンダーを閉じる端部キャップ 162に対して180 ’離れて配置されたネジ部を具備する端部154と15 6を備えており、該端部は一対のネジ山付きの開口部158.160の内部に受 承されている。一対のアンテナ164.166が、各々同軸ケーブル14gと1 50に接続されている。アンテナ164の遠方端部168は、その内部端部17 2においてセットネジ170によりシリンダ一端部キャップ162に接地されて いる。同様に、アンテナ166の遠位の端部174はセットスクリュー176に より端部キャップ162の内部端部172に接地されている。ピストン178は 、シリンダーロッド182の最も内側の端部 180に固定されると共に、アン テナ164.166に面した信号反射壁184を形成している。ピストンは、シ リンダーに形成されているボート134と136の間に配置されると共に、各々 ポート118と122に対する加圧された流体の選択送りに応答し、シリンダー ボディ部またはハウジング186に相応するロンド182の伸長と引き込みを実 行する。
回転式のポテンショメーターは図示されていないが、リフトアーム26の位置を 決めるために、代替的に、リフトアーム26をフロントフレーム12に取着する 第1の端部32の取付部分28と組み合わせてもよい。このタイプのセンサーは 、リフトアーム26とフレーム12の間の角度を検出すると共に対応する信号を 制御装置96に送る。制御装置96が信号を受信すると、ジヨイント部の角度が 三角関数法により計算される。パケット位置を決定する該技術は周知の技術であ り、例えば、1976年12月14日にTeachに発行された米国特許公報第 3,997、071号および1983年3月22日にIn旧などに発行された米 国特許公報第4.377、043号に開示されている。類似のセンサーを、所定 の基準面に相応して作業要素38の角度を示すために、制御装置96に信号を与 えるチルト手段56の回転取付部分の1つに具備してもよい。
図5を参照すると、制御装置96はマイクロプロセッサ−202と、記憶手段2 04と、信号条件設定手段206とを具備している。1つの適切なマイクロプロ セッサ−202がRoselle、ILのMotorla Inc、により提供 されている(部品番号68HCI り。しかし、任意の類似のデバイスを使用可 能である。マイクロプロセッサ−202は、記憶手段204に記憶されているプ ログラムされた命令(コンピュータプログラム)の制御に基ついている。条件設 定手段206は、制御竿92.94と、スイッチ138と、検出手段142.1 44から信号を受信すると共に、マイクロプロセッサ−202に送る信号を処理 する。好ましい実施態様では、条件設定手段206はノイズを信号から除去する ローバズフィルター(図示せず)を具備している。マイクロプロセッサ−202 の内部に設けられたアナログ−デジタルコンバーター(A/Dコンバーター)が 、フィルター処理された信号をデジタル化する。
マイクロプロセッサ−202は、信号を電気油圧制御弁102.104に送って リフトアーム連結装置25の動作も制御する。更にマイクロプロセッサ−202 は記憶手段204の連結位置に関するデータも記憶している。前述のような制御 装置構成は、技術上周知のことなので以下説明を省略する。
好ましい実施態様では、制御装置96は、手動モードと1つまたは複数の自動モ ードの間で切り替えられることができる。
手動モードの場合、油圧リフトとチルトシリンダー44と62の動作は各々制御 竿92.94の動作でオペレーターにより制御される。
第1の自動モードにおいて、制御装置96は、作業要素38を複数のプログラム された位置に自動的に移動する。例えば、作業要素38かパケットにある場合、 車両は、ワークサイクルに基づいてオペレーターにより操作される。一般的にワ ークサイクルは、掘削、積載、運搬、降下オペレーションを含んでいる。
1つの実施態様において、制御竿92.94は、各々プログラムされた連結位置 に対応する1つまたは複数の戻り止めまたはロック位置を具備している。例えば 、チルト制御竿94はチルトバック(TILT−BACK)戻り止め位置と、ダ ンプ(DUMP)戻り止め位置とを備えている。チルト制御竿94がチルトバッ ク戻り止め位置に設定されると、制御竿94が固定されると共に、チルト手段5 6は連結をオペレータープログラム設定可能チルトバック位置に移動するように 作動される。
チルト制御竿94が反対側の方向に移動され且つダンプ戻り止め位置にロックさ れると、チルト手段56は連結をオペレータープログラム設定可能ダンプ位置に 移動するように作動される。同様に、リフトコントロールレバー92も高位と低 位の戻り止め位置を備えている。
前述の機能を実施できる制御システムは、1989年8月18日に提出された米 国特許出願第07/460835号に開示されている。
別の実施態様の場合、制御装置96はチルト手段とリフト手段42.56を作動 して、複数のオペレータープログラム設定可能リフトアームとチルト連結位置に より定められるワークサイクルに基づいて、リフトアーム連結装置25を自動的 に動作させる。例えば、制御装置96は、リフト手段とチルト手段42.56を 自動的に作業要素38の“運搬に戻る“動作と“降下に戻る”動作を提供する。
別の自動モードの場合、制御装置96は作業要素38の平行リフト機能を自動的 に提供する。すなわち、作業要素38の角度の関係がリフトアーム26の移動中 に維持される。角度の関係は作業要素38のライン(次に説明される)と水平線 により形成される。“平行リフト”という用語は、新しい位置の作業要素のライ ンが古い位置の作業要素のライン(次に説明される)と平行になる事実に関連し て用いられる。
1つの実施態様において、リフトアーム26の上昇/下降は、手動モードにおけ るオペレーターの制御竿90の操作により制御される。
制御装置96はチルト手段56を自動的に作動して、作業要素38と車両10の 間の角度の関係を維持する。別の実施態様の場合、制御装置96は、作業要素3 8と車両10の間の角度の関係を維持しながら、リフトアーム26をプログラム 設定可能な位置(前述の説明を参照)に移動する。
平行リフト機能について述べる以下の説明では、作業要素38をパケットとして 記載する。他の作業要素の平行機能も同様である。
平行リフト機能を与えるために用いられる計算に、次に示す記号が用いられる。
L 一定の長さ λ 変化する長さ A 一定の角度 θ 変化する角度 図6を参照すると、各々長さくり、λ)は、2つの位置を規定する2つの下付き の添字を有しており、そして上記2つの位置の間の長さが参照される。各々角度 (A、θ)は、2本の直線を規定する3つの下付きの添字を有しており、上記2 本の間の角度が測定される(中間の下付き文字は角度の頂点になる)。
図7を参照すると、制御装置96は、リフト手段42の作動中に直線り、とL  ahの間の角度の関係θ、、1またはパケット角度を維持するように構成されて いる。図示するように、作業要素38と作業車両10の間の角度の関係は、ポイ ントbを通るL k+により定められる固定軸に対して測定される。説明上の便 宜のために、L h +がポイント1を通るように図示している。
成る実施態様の場合、オペレーターは、平行リフト機能が動作状態の間に、パケ ット角度0.1を調整できる。従って、制御ブロック208においてチルト制御 竿94から信号が読みとられる。チルト制御竿94の信号はパケットの所望の角 速度に比例する。そこで、制御ブロック210において、新たな所望のパケット 角度θ、、Iは、パケットの所望の角速度を積分すると共に、その結果と現在の パケット角度を結合することにより計算される(制御竿94が作動されていない 場合、パケット角度は修正されない)。好ましい実施態様において、パケット角 度は、1回(1つの制御ループ)で±3度より大きく修正されることはできない 。
制御ブロック212で、リフトアーム26と車両10の間の角度の関係が決定さ れる。好ましい実施態様の場合、検出手段 144はリフトシリンダーの変位λ f、、を示す信号を送る。代替実施態様の場合、検出手段リフトアーム26と車 両10の間の角度の関係を示す信号を送る。
リフトシリンダーの伸長λ11、と連結装置の幾何学的条件に基づいて、所望の リフトシリンダーの伸長λ、1、が制御ブロック214で決定される。好ましい 実施態様において、λ1.を決定するために用いられる計算は以下の通りである 。
θgll 二 CO3”((L z宜 + L Ig” −L tl” )/( 2本 Li2本 L、、)) (1)θT□、・θ、、、十〇、11−θ□、  (2)θT□、=θakl−〇T□、 (3)θ、h、:π−θ、□、−〇、、 、 (4)θ Cし42 θ −b+ + A −b+ −A−b−(5)λ  cm ” 5qrt (L be” + L ha” −2本L be 番 L  ha 本 CO3(θ 、、、))(6)θ 、、a = CO3−’(L、 、” + Lm、! −λ e、” )/(2本 λ 。−入 、、))(7) θd*I =Aes+−〇。、、 (8)λat = 5qrt (Lm、2+  Lal” −2tLg、tL、+ 零CO3(θ、、、))(9)θ bdc  = 5IN−’(Lbe 零 5IN(θ c、、)/ λ c、) (10 )O0,= cos−’(Lcd2+ Law”−λ、、2)/(2本λ8−λ 、、 )) (11)O11,・ θ□。十 〇、、、(12)θ・di” θ ba1−ob≦−(13)θ 。at 二 CO3−’(Lm−2+ Lal”  −λ 、、” )/(2本 λ 41本 λ 、t )) (14)θ1,1  ・ θ、1− θ、、、 (15)λ ++ −5qrt (L at” +  Lal” −2本L alt L、at * COS (θ 1.、)> ( 16)θ alt = CO3−’(Lal” + Lm2− λ 、、” ) /(2本 λ 711 λ 11 )) (17)θ1..・ θ□、−A□、  (18)O1゜”Ah+w −θT*M□ −θ1□ (19)λ th ”  5qrt (λ ++” + Lb、” −2零λ 、u Lit 零 CO 8(θ ++b )) (20)ここで、ポイントXは、角度の頂点を通る車両 10に関する水平軸上のポイントを示している。
制御ブロック216において、制御装置96は、所望のチルトシリンダーの伸長 に相応するチルト手段56を作動する。好ましくは、制御装置96はポジション フィードバック式の閉ループ制御により、連結装置25の次の所望の位置を計算 してチルト手段56を作動させる。ポジションフィードバック式の閉ループ制御 は技術上周知である。更に、上記閉ループ制御は、チルトシリンダーの速度フィ ードバックとフィードフォーワードを具備してもよい。ポジションフィードノー ツク、速度フィードバックおよびフィードフォーワードを利用する適切な制御シ ステムは、1990年6月15日に提出された米国特許出願第07154072 6号に開示されている。
平行リフト機能が(スイッチ138により)動作状態の間に、制御は制御ブロッ ク208に帰還して、所望のパケット角度が再び計算される。このプロセスは、 平行リフト機能か非動作状態になるまで繰り返される。平行リフト機能が非動作 状態になると、作業要素38は制御竿92.94の制御に再び依存する。
産業上の利用可能性 実際の操作では、車両10の作業要素38とリフトアーム26の操作は、各々リ フト制御竿とチルト制御竿92.94の通常の操作により行われる。例えば、リ フトアーム26を上昇するときに、制御竿92は、電気油圧弁102に接続され ているソレノイド106または108の一方を作動させる方向に移動されること ができる。ソレノイド106.108の一方が作動すると弁がシフトして、シリ ンダーを伸長または引き込むリフトシリンダー44のロッド端またはヘッド端4 6.48の一方に各々、導管116.117を介して加圧された流体を送る。同 様に、チルト制御竿94の動作により、チルト制御弁104に関連されるソレノ イド126.128の一方を作動させる。これにより、加圧された流体を導管1 16.117を介して、各々チルトシリンダー62のヘッド端またはロッド端8 4.86の何れかに一方に順次送って作業要素の姿勢゛を調整する。
自動機能をリフトアーム装置25のオペレーションに組み込むことが望ましい場 合には、制御装置96がシステムに導入されていなければならない。図示する実 施態様において、平行(レベル)リフト機能を開示する。該機能は、トグルスイ ッチ138の動作により作動する。該スイッチが動作すと、制御装置96がケー ブル148.150を介して、リフトシリンダーおよびチルトシリンダー44. 62と協動する検出手段142.144のアンテナ164.166に各々入力信 号を送る。
各センサーにおいて、上記信号はアンテナ164によりピストン178の壁18 4に向けて送られると共に、そこから反射される。反射された信号は反対側のア ンテナ166により受信される。アンテナとピストン端部壁の間の距離に従って 、ある周波数が発生する。この特定の適用では、上記周波数は50メガヘルツ( Mhz)から1.5ギガヘルツ(Ghz)の範囲の周波数である。ピストン17 8が前記アンテナに対して動作すると前記周波数が変化する。前記信号がケーブ ル150を介して制御装置96に連続して帰還して、シリンダーハウジング18 6の内部のピストン178の位置が一定に読み取られ、各々シリンダー44.6 2の伸長がモニターされる。制御装置96には、車両のオペレーターによりその メモリにプログラムされた、シリンダー位置の所望のシーケンスを有する機能を 具備している(前述の討議を参照)。
所望の動作がプログラムされると、制御装置96は、リフトシリンダーとチルト シリンダー44.62の現在の位置を常に読み取って、所望のプログラムされた 位置と比較する。所定位置からの逸脱は、制御弁102.104の動作に基づい て制御装置96により自動的に調整可能である。従って、リフトアームの動作の 所定の高さに渡って作業要素38のレベルリフトを与えるために、リフトアーム 26とチルト手段56の動作パラメータをセットしたのち、リフトアーム連結装 置25を所望の動作に基づいて自動的に動作させるために、電子制御手段90を 採用してもよい。
上記機能を具備するリフトアーム装置により、リフトアーム連結の構成が相対的 に単純な構造となり、全体的なコストと重量を大幅に増加させる複雑な構成部品 の省略を可能とする。それは、また、リフトアーム連結装置が、他の単純な構成 で多様な機能を有する装置に力を伝達する連結装置に良好な視界を提供する利点 を備えることを可能とする。電子制御をリフトアーム連結装置25に備えると、 他の機能に使用できる可能性も拡大する。例えば、メカニカルキックアウト装置 は、MrB装fIt96に補助プログラムを設定することにより省略可能である 。リフトアーム26と作業要素38の自動配置は、バゲットに適した“掘削に戻 る”位置または“運搬に戻る”位置、若しくは配管作業の使用に適した自動保持 位置を与えるように容易にプログラム可能である。付加的なセンサーおよびプロ グラムを用いることにより、前述の基本システムは、最大負荷または“安全“負 荷モニターのような特徴を有して機能強化することが可能である。
この特徴は、各負荷の重量が、自動的に測定される、または代替的に、扱われる 負荷の最大量を定めることを可能にする。
本発明の他の特徴、目的および利点は、添付図面、明細書、請求の範囲の検討か ら得られることができる。
+111151.、nmal^−一電iw1.PCT/υS91108600フ ロントページの続き (72)発明者 ホセイニ、ジャバド アメリカ合衆国、イリノイ 61614.ペオリア、ウィロ一 ノールス #ビ ー 3509(72)発明者 ホプキンス、マイケル エフ。
アメリカ合衆国、イリノイ 60506.オーロラ、シブレス ドライブ 99 1 (72)発明者 アレン、ウィリアム イー。
アメリカ合衆国、イリノイ 61614.ペオリア、ノース フラミンゴ コー ト 6927

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.作業要素(38)を車両(10)のフレーム(12)に連結するように構成 された連結装置(25)において、前記連結装置(25)は、 車両フレーム(12)に接続されている第1の端部(32)と作業要素(38) に接続されている第2の端部(36)を備えた一対のリフトアーム(26)であ って、車両(10)により定められる縦方向の中心線(X)の反対側において互 いに空間が開けられていて平行に配置された前記のリフトアーム(26)と、リ フトアーム(26)の動作を一般的に垂直な面においてその第1の端部(32) の周囲に与えるリフト手段(42)と、作業要素(38)の回転をリフトアーム (26)に対するその取付部分の周囲に与えるチルト手段(56)であって、作 業要素(38)と車両フレーム(12)の間に回転自在に接続されている前記の チルト手段(56)と、 リフトアーム(26)の動作に関する作業要素(38)の実際の位置に検出し、 作業要素(38)の予め設定された位置とリフトアーム(26)の動作に相応す る作業要素(38)の前記の実際の位置とリフトアーム(26)の動作の間の違 いを計算し、なおかつ、チルトとリフト手段(42,56)を自動的に制御して 作業要素(38)の前記の予め設定された位置とリフトアーム(26)の動作を 達成し且つ維持する電子制御手段(90)を具備している連結装置(25)。 2.リフト手段(42)が第1と第2の端部(46,48)を備えた一対の流体 作動シリンダー(44)を具備していて、前記の第1の端部(46)がリフトア ーム(26)の第1の端部(46)の各々取付部分と一般的に垂直で揃っていて 且つその下方に位置して空間が開けられている位置において車両フレーム(12 )に接続され且つ前記の第2の端部(48)がその中心部(30)の各々リフト アーム(26)に接続されている請求項1に記載の連結装置(25)。 3.チルト手段(56)が、 第1と第2の端部(64,68)を備えた一対の第1リンク(58)であって、 前記の作業要素(38)と前記のリフトアーム(26)の間の取付ポイント(4 0)と一般的に並んでいて且つそこから垂直に空間が開けられている位置で作業 要素(38)に回転自在に接続されている第1の端部(64)を具備していて互 いに横方向に空間が開けられている前記のリンク(58)と、 第1と第2の端部(74,78)を備えた一対の第2リンク(60)であって、 前記の第2リンク(60)の各々が互いに横方向に空間が空くようにリフトアー ム(26)と第1リンク(58)の反対側のものに関連されていて、第2リンク (60)の第1の端部(74)は各々リフトアーム(26)に回転自在に取着さ れており、第2リンク(60)の第2の端部(78)は、第1リンクの第1と第 2の端部(64,68)の中間の位置で第1リンク(58)に回転自在に取着さ れており、第1と第2の端部(84,86)を備えた一対の流体作動シリンダー (62)であって、第1の端部(84)がリフトアーム(26)の第1の端部( 32)の各々取付部分(34)と一般的に並んでいて且つその上方に垂直に空間 が開けられている位置で車両フレーム(12)に接続されていて且つシリンダー (62)の第2の端部(86)が第1リンク(58)の各々第2の端部(68) に接続されるようにして互いに空間が開けられている前記のシリンダー(62) を具備する請求項2に記載の連結装置(25)。 4.電子制御手段(90)がその第1の端部(32)の取付部分(34)の周囲 のリフトアーム(26)の動作の大きさとリフトアーム(26)に関する作業要 素(38)の回転を測定するために複数のセンサー(142,144)を具備し ている請求項3に記載の連結装置(25)。 5.電子制御手段(90)がフレーム(12)に関するリフトアーム(26)の 位置とリフトアーム(26)に関する作業要素(38)の位置を決定するために リフトとチルト手段(42,56)の流体作動シリンダー(44,62)に動作 的に関連される複数の変位センサー(146)を具備している請求項4に記載の 連結装置(25)。 6.電子制御手段(90)がその第1の端部(32)の取付部分(34)の周囲 のリフトアーム(26)の動作の大きさとリフトアーム(26)のその取付部分 (40)に関する作業要素(38)の回転を測定するために複数の回転角度セン サー(142,144)を具備している請求項4に記載の連結装置(25)。 7.電子制御手段(90)が、リフトアーム(26)と作業要素(38)の現在 の位置を決定するためにリフトとチルト手段(42,56)に関連されるセンサ ー(142,144)から出力を受信し、各々、現在の位置と各構成部品(26 .38)に対して予め選択され所望の位置のものを比較し、なおかつ、リフトア ーム(26)と作業要素(38)の予め選択された位置に従ってそれらの各々位 置を調整するためにリフトとチルト手段(42,56)の流体作動シリンダー( 44,62)に関連される電気油圧弁(102,104)を作動する出力信号を 生成する、制御装置(96)を更に具備している請求項4に記載の連結装置(2 5)。 8.フレーム(12,14)を有し、複数の作業要素(38)を利用するように 構成されると共に、前記の作業要素(38)を前記のフレーム(12,14)に 取り付けるための連結装置(25)を具備する車両(10)において、 第1と第2の端部(32,36)を備えた一対のリフトアーム(26)であって 、その第1の端部(32)がフレーム(12,14)に回転自在に取り付けられ 且つその第2の端部(36)が前記の作業要素(38)の1つに回転自在に取り 付けられていて互いに空間が開けられて平行の関係で取着されている前記のリフ トアーム(26)と、作業要素(38)の回転運動をリフトアーム(26)によ るその取付部分(40)の周囲に与えるために各々リフトアーム(26)と作業 要素(38)の間に接続されているチルト連結(57)と、リフトアーム(26 )の動作を一般的に垂直な面において与えるために車両フレーム(12,14) と各々リフトアーム(26)の各々の間で回転自在に接続されている第1流体ア クチュエータ(44)であって、各々リフトアーム(26)および車両フレーム (12,14)に対するその取付部分(34)に一般的に垂直で揃えられるよう に配置されている前記の第1流体アクチュエータ(44)と、各々チルト連結( 57)と車両フレーム(12,14)の間に回転自在に接続されている第2流体 アクチュエータ(62)であって、各々リフトアーム(26)とチルト連結(5 7)と一般的に垂直に揃えられるように配置されている第2の流体アクチュエー タ(62)と、各々リフトアーム(26)と作業要素(38)の今の位置を検出 し且つ第1と第2の流体アクチュエータ(44,62)の調整された操作を自動 的に与えてリフトアーム(26)と作業要素(38)を予め選択されたシーケン スの手順に基づいて予め選択された位置に移動する手段(90,142,144 )を具備する連結装置(25)。 9.チルト連結(57)が更に、 作業要素(38)に回転自在に取着されている第1の端部(64)と第2流体ア クチュエータ(62)に回転自在に取着されている第2の端部(68)を備えた 第1リンク(58)と、リフトアーム(26)に回転自在に取着されている第1 の端部(74)とその第1と第2の端部(74,78)の中間の位置(80)で 第1リンク(58)に回転自在に取着されている第2の端部(78)を備えた第 2リンク(60)とを具備して構成され、前記第1と第2のリンク(58,60 )が、リフトアーム(26)および作業要素(38)に対する取付部分(40) と略一直線に配置されてい請求項8に記載の連結装置(25)。 10.第1と第2の流体アクチュエータ(44,62)が、更に、フレーム(1 2,14)に取着された第1の端部(46,84)と、第1の端部(46,84 )から延設され、かつ各々リフトアーム(26)とチルト連結(57)の1つに 取着されている第2の端部(48,86)であって、各々リフトアーム(26) と作業要素(38)の傾斜状態の動作を生成するために第1の端部(46,84 )に関して動くことができる第2の端部(48,82)と、 前記第1の端部(46,84)と第2の端部(48,86)の間の動作の大きさ を決定するために、流体アクチュエータ(44,62)に動作的に関連される変 位センサー(146)を具備する請求項8に記載の連結装置(25)。 11.回転角度センサー(142,144)が選択された相対的に回転する構成 部品(26,38,44,58,60,62)の間のジョイント角度測定を決定 するためにリフトアーム(26)とチルト連結(57)の選択された傾斜状態の 取付部分(34,40,52,54,66,76,80,88)に動作的に関連 されている請求項9に記載の連結装置(25)。 12.制御装置(96)が作業要素(38)とリフトアーム(26)の実際の位 置を決定し且つその現在の位置とその内部にプログラムされたリフトアーム(2 6)と作業要素(38)の予め選択された位置を比較するために検出手段(14 2,144)の1つの出力に連なっている請求項8に記載の連結装置(25)。 13.電気油圧アクチュエータ(102,104)が、第1と第2の流体アクチ ュエータ(44,62)に動作的に関連されていて、なおかつ、流体アクチュエ ータ(44,62)の自動オペレーションを与えるために、その第2の端部(4 8,86)に関して流体アクチュエータ(44,62)の第1の端部(46,8 4)の動作を制御するために制御装置(96)の出力に対応している請求項12 に記載の連結装置(25)。 14.フレーム(12,14)を備えていて且つ複数の作業要素(38)を十分 に操作できる構造を具備する車両(10)において、一対のリフトアーム(26 )であって、各々がフレーム(12,14)に回転自在に取着されている第1の 端部(32)と作業要素(38)に回転自在に取着されている第2の端部(36 )を備えていて、縦方向の車両中心線(X′)の反対側で互いに空間が開けられ ている前記のリフトアーム(26)と、 各々リフトアーム(26)に動作的に関連されるリフトシリンダー(44)であ って、前記のリフトシリンダー(44)はフレーム(12,14)に回転自在に 取着されている第1の端部(46)と各々リフトアーム(26)の1つに回転自 在に取着されている第2の端部(48)を備えていて、各々リフトアーム(26 )に一般的に揃えられて配置されていて且つリフトアーム(26)の第1の端部 (32)の取付部分(34)の周囲の一般的の垂直な面でリフトアーム(26) を移動できる前記のリフトシリンダー(44)と、 各々リフトアーム(26)に動作的に関連されていて且つ第1と第2の端部(6 4,68)を備えた第1チルトリンク(58)であって、各々リフトアーム(2 6)の第2の端部(36)の取付部分(40)と空間が開けられて、一般的に垂 直に揃えられている、作業要素(38)に回転自在に取着されている前記の第1 の端部(64)と、各々リフトアーム(26)に動作的に関連される一対の第2 チルトリンク(60)であって、その反対側のリフトアーム(26)に回転自在 に接続されている第1の端部(74)および第1と第2のチルトリンク(58, 60)の間のアタッチメント(80)のポイントの間でエクステンション(82 )を形成するために第1チルトリンク(58)の第1と第2の端部(64,68 )の中間の位置でその反対側の第1チルトリンク(58)に回転自在に取着され ている第2の端部(78)を備えている各々と、 各々リフトアーム(26)に動作的に関連され且つフレーム(12,14)に取 着されている第1の端部(84)と各々第1チルトリンク(58)の第2の端部 (68)に取着されている第2の端部(86)を備えているチルトシリンダー( 62)であって、各々リフトアーム(26)の各々の上方に垂直に空間が開けら れていて且つそれと一般的に垂直に揃えられるように配置されている前記のチル トシリンダー(62)と、 リフトアーム(26)と作業要素(38)の実際の位置を検出し、各々実際の位 置と複数の予め選択されたプログラム設定可能な位置の1つのものとの間の違い を計算し、なおかつ、リフトとチルトシリンダー(44,62)を自動的に作動 してリフトアーム(26)と作業要素(38)の動作を予め選択された位置に従 って行うことを可能にする電子制御手段(90)を具備して車両(10)に作業 要素(38)を取り付けるように適応されている連結装置(25)。 15.リフトとチルトシリンダー(44,62)が延長と引き込み位置の間の動 作のためにシリンダーボディ(186)の内部に相反する状態で取着されている シリンダーボディ(186)とロッド部材(182)を各々具備している請求項 14に記載の連結装置(25)。 16.電子制御手段(90)がシリンダーボディ(186)に関してロッド部材 (182)のエクステンションの長さを決定するためにリフトとチルトシリンダ ー(44,62)の各々に動作的に関連される変位センサー(146)の形状で 位置センサー(146)を具備している請求項15に記載の連結装置(25)。 17.電子制御手段(90)が、或るものがリフトアーム(26)とフレーム( 12,14)の間の傾斜状態の接続部分(34)の周囲に配置されていて且つ別 のものがそれに関連される作業要素(38)またはチルト連結(57)の傾斜状 態の取付部分(40,66,76,80,88)の1つの周囲に配置されている 回転式角度センサーの形状で位置検出手段(142,144)を具備していて、 前記の回転式角度検出手段(142,144)が選択された相対的に回転する構 成部品(26,38,44,58,60,62)の間の角度の違いを十分に測定 できる構造である請求項16に記載の連結装置(25)。 18.電子制御手段(90)が入力を検出手段(142,144)から受信し且 つそれらと制御装置(96)の内部に含まれているリフトアーム(26)と作業 要素(38)のために予め選択されプログラムされた位置を比較し且つリフトと チルトシリンダー(44,62)を自動的に操作してリフトアーム(26)と作 業要素(38)を予め選択された位置に従って配置する出力を与える制御装置( 96)を具備している請求項17に記載の連結装置(25)。 19.リフトとチルトシリンダー(44,62)が出力を制御装置(96)から 受信し且つリフトとチルトシリンダー(44,62)をそれに対応して油圧で作 動する電気油圧アクチュエータ(102,104)を具備している請求項16に 記載の連結装置(25)。 20.作業車両(10)のフレーム(12)に相応して作業要素(38)を作動 し、 第1と第2の端部(32,36)を備えていて、前記第1の端部(32)が前記 のフレーム(12)に回転自在に接続されていて、前記の作業要素(38)が前 記の第2の端部(36)に回転自在に接続されているリフトアーム(26)と、 第1と第2の端部(46,48)を備えてリフトシリンダー(44)であって、 前記の第1の端部(46)が前記のフレーム(12)に回転自在に接続されてい て、前記の第2の端部(48)が前記のリフトアーム(26)に回転自在に接続 され、なおかつ、前記のリフトアーム(26)の回転運動を前記の第1の端部( 32)の周囲に与え、前記の運動が実質的に垂直な画で行われるように構成され 適応されている前記のリフトシリンダー(44)と、 第1と第2の端部(64,68)を備えていて、前記の第1の端部(64)が前 記の作業要素(38)に回転自在に接続されている第1リンク(58)と、 第1と第2の端部(74,78)を備えていて、前記の第1の端部(74)が前 記のリフトアーム(26)に回転自在に接続されていて、前記の第2の端部(7 8)が前記の第1リンク(58)に回転自在に接続されている第2リンク(60 )と、 第1と第2の端部(84,86)を備えたチルトシリンダー(62)であって、 前記の第1の端部(84)が前記のフレーム(12)に回転自在に接続されてい て、前記の第2の端部(86)が第1リンク(58)の前記の第2の端部(68 )に回転自在に接続され、なおかつ、前記の作業要素(38)の回転運動を前記 のリフトアーム(26)の周囲に与えるように構成され適応されている前記のチ ルトシリンダー(62)と、フレーム(12)に関してリフトアーム(26)の 実際の位置を検出し且つ第1位置信号を対応して生成する手段(142)と、リ フトアーム(26)に関して作業要素(38)の実際の位置を検出し且つ第2位 置信号を対応して生成する手段(144)と、前記の第1と第2の制御手段を受 信し且つ前記のリフトシリンダー(44)と前記のチルトシリンダー(62)を セットの予め設定されたステップに従って対応して作動する電子制御手段(90 )を具備する連結装置(25)。 21.前記のリフトアーム位置検出手段(142)と前記の作業要素位置検出手 段(144)が各々回転角度センサーを具備している請求項20に記載の連続装 置(25)。 22.前記のリフトアーム位置検出手段(142)と前記の作業要素位置検出手 段(144)が各々シリンダーエクステンションセンサーを具備している請求項 20に記載の連結装置(25)。 23.前記の電子制御手段(90)がプログラム設定可能なマイクロプロセッサ ー(202)を具備している請求項20に記載の連結装置(25)。 24.前記の電子制御手段(90)が位置帰還制御を実行する請求項20に記載 の連結装置(25)。 25.軸に沿う2つの方向に移動でき且つ第1制御信号を対応して生成する第1 制御竿(92)と、 軸に沿う2つの方向に移動でき且つ第2制御信号を対応して生成する第2制御竿 (94)を具備していて、そこでは、前記の電子制御手段(90)が前記の第1 制御信号を受信して前記のリフトシリンダー(44)を対応して作動し且つ前記 の第2制御信号を受信して前記のチルトシリンダー(62)を対応して作動する 手段を具備している請求項20に記載の連結装置(25)。 26.前記の電子制御手段(90)が自動モードに切り替わることができる請求 項25に記載の連結装置(25)。 27.前記の電子制御手段(90)が前記の作業車両(10)に関して前記の作 業要素(38)の角度の関係を決定し且つ前記の角度の関係を前記のリフトアー ム(26)の運動中に維持する手段を具備している請求項26に記載の連結装置 (25)。 28.前記の電子制御手段(90)が前記の作業要素(38)を複数の予め設定 された位置で前記のリフトとチルトシリンダー(44,62)の作動に基づいて 自動的に配置する手段を具備している請求項26に記載の連結装置(25)。 29.作業要素(38)を車両(10)のフレーム(12)に接続するように適 応されていて、車両フレーム(12)に接続されている第1の端部(32)と作 業要素(38)に接続されている第2の端部(36)を備えた一対のリフトアー ム(26)であって、車両(10)により定められる縦方向の中心線(X)の反 対側で互いに空間が開けられていて平行の関係で配置されている前記のリフトア ーム(26)と、第1と第2の端部(46,48)を備えた一対のリフトシリン ダー(44)であって、前記の第1の端部(46)はリフトアーム(26)の第 1の端部(46)の各々取付部分と一般的に垂直に揃えられていて且つその下方 に位置して空間が開けられている位置において車両フレーム(12)に接続され ていて且つ前記の第2の端部(48)はその中心部(30)において各々リフト アーム(26)に接続されていて、前記のリフトアーム(26)の回転運動を前 記の第1の端部(32)の周囲に与え、なおかつ、前記の運動が実質的に垂直な 面で行われるように構成され適応されている前記のリフトシリンダー(44)と 、第1と第2の端部(64,68)を揃えた一対の第1リンク(58)であって 、前記の第1リンク(58)は互いに横方向に空間が開けられていて、各々第1 リンクの前記の第1の端部(64)は前記の作業要素(38)に回転自在に接続 されている前記の一対の第1リンク(58)と、 第1と第2の端部(74,78)を備えた一対の第2リンク(60)であって、 前記の第2リンク(60)の各々が互いに横方向に空間が開けられるためにリフ トアーム(26)と第1リンク(58)の反対側のものに関連されていて、各々 第2リンク(60)の前記の第1の端部(74)は各々リフトアーム(26)に 回転自在に接続されていて、各々第2リンクの前記の第2の端部(78)は各々 第1リンク(58)に回転自在に接続されている前記の一対の第2リンク(60 )と、第1と第2の端部(84,86)を備えた一対のチルトシリンダー(62 )であって、前記の第1の端部(84)は前記のフレーム(12)に回転自在に 接続されていて、各々チルトシリンダー(62)の前記の第2の端部(86)は 各々第1リンク(58)の第2の端部(68)に回転自在に接続されていて、前 記の作業要素(38)の回転運動を前記のリフトアーム(26)の周囲に与える ように構成され適応されている前記のチルトシリンダー(62)と、フレーム( 12)に関するリフトアーム(26)の実際の位置を検出し且つ第1位置信号を 対応して生成する手段(142)と、リフトアーム(26)に関する作業要素( 38)の実際の位置を検出し且つ第2位置信号を対応して生成する手段(144 )と、前記の第1と第2の制御手段を受け入れて且つ前記のリフトシリンダー( 44)と前記のチルトシリンダー(62)をセットの予め設定されたステップに 従って対応して作動する電子制御手段(90)を具備している連結装置(25) 。 30.前記のリフトアーム位置検出手段(142)と前記の作業要素位置検出手 段(144)が各々回転角度センサーを具備している請求項29に記載の連結装 置(25)。 31.前記のリフトアーム位置検出手段(142)と前記の作業要素位置検出手 段(144)が各々シリンダーエクステンションセンサーを具備している請求項 29に記載の連結装置(25)。 32.前記の電子制御手段(90)がプログラム設定可能なマイクロプロセッサ ー(202)を具備している請求項29に記載の連結装置(25)。 33.前記の電子制御手段(90)が位置帰還制御を実行する請求項29に記載 の連結装置(25)。 34.軸に沿う2つの方向に移動でき且つ第1制御信号を対応して生成する第1 制御竿(92)と、 軸に沿う2つの方向に移動でき且つ第2制御信号を対応して生成する第2制御竿 (94)と、 そこで前記の電子制御手段(90)が前記の第1制御信号を受信して前記のリフ トシリンダー(44)を対応して作動し且つ前記の第2制御信号を受信して前記 のチルトシリンダー(62)を対応して作動する手段を具備している請求項29 に記載の連結装置(25)。 35.前記の電子制御手段(90)が自動モードに切り替わることができる請求 項34に記載の連結装置(25)。 36.前記の電子制御手段(90)が前記の作業車両(10)に関する前記の作 業要素(38)の角度の関係を決定し且つ前記の角度の関係を前記のリフトアー ム(26)の運動中に維持する手段を具備している請求項35に記載の連結装置 (25)。 37.前記の電子制御手段(90)が前記のリフトとチルトシリンダー(44, 62)の作動に基づいて複数の予め設定された位置において前記の作業要素(3 8)の位置を自動的に設定する手段を具備している請求項35に記載の連結装置 (25)。
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ZA (1) ZA9110004B (ja)

Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5493798A (en) * 1994-06-15 1996-02-27 Caterpillar Inc. Teaching automatic excavation control system and method
US5528843A (en) * 1994-08-18 1996-06-25 Caterpillar Inc. Control system for automatically controlling a work implement of an earthworking machine to capture material
US6059511A (en) * 1995-03-07 2000-05-09 Toccoa Metal Technologies, Inc. Residential front loading refuse collection vehicle
GB9507021D0 (en) * 1995-04-05 1995-05-31 Price Richard D Improvements relating to vehicle steering systems
US5592762A (en) * 1995-08-16 1997-01-14 Deere & Company Excavator bucket linkage
US5807061A (en) * 1996-02-12 1998-09-15 Case Corporation Linkage arrangement for a skid-steer loader
US5713419A (en) * 1996-05-30 1998-02-03 Clark Equipment Company Intelligent attachment to a power tool
US5957213A (en) * 1996-05-30 1999-09-28 Clark Equipment Company Intelligent attachment to a power tool
US5695310A (en) * 1996-07-12 1997-12-09 Caterpillar Inc. Linkage arrangement for a loading machine
DE19630419A1 (de) * 1996-07-27 1998-01-29 Claas Ohg Vorrichtung zur Ansteuerung mindestes eines Stellorgans eines Arbeitsfahrzeuges
JPH115419A (ja) * 1997-06-18 1999-01-12 Toyota Autom Loom Works Ltd 産業車両の車体揺動制御装置
US5899950A (en) * 1997-07-07 1999-05-04 Case Corporation Sequential command repeater system for off-road vehicles
US6233511B1 (en) * 1997-11-26 2001-05-15 Case Corporation Electronic control for a two-axis work implement
US6115660A (en) * 1997-11-26 2000-09-05 Case Corporation Electronic coordinated control for a two-axis work implement
US6099236A (en) * 1997-12-05 2000-08-08 Caterpillar Inc. Apparatus for controlling movement of an implement relative to a frame of a work machine
IT1299668B1 (it) * 1998-05-12 2000-03-24 Fki Fai Komatsu Ind Spa Braccio pala perfezionato per veicoli movimento terra
DE19853523C1 (de) * 1998-11-20 2000-03-09 Schaeff Karl Gmbh & Co Fahrbarer Schaufellader
US6185493B1 (en) 1999-03-12 2001-02-06 Caterpillar Inc. Method and apparatus for controlling an implement of a work machine
US6371214B1 (en) * 1999-06-11 2002-04-16 Caterpillar Inc. Methods for automating work machine functions
US6409457B1 (en) 1999-10-15 2002-06-25 George Korycan Work vehicle
US6662881B2 (en) 2001-06-19 2003-12-16 Sweepster, Llc Work attachment for loader vehicle having wireless control over work attachment actuator
US7288109B2 (en) * 2002-04-04 2007-10-30 Innercool Therapies. Inc. Method of manufacturing a heat transfer element for in vivo cooling without undercuts
US6725761B1 (en) 2002-09-30 2004-04-27 Prince Manufacturing Corporation Spooling device assembly for hydraulic cylinder and method of assembling same
US6865464B2 (en) * 2002-12-17 2005-03-08 Caterpillar Inc. System for determining an implement arm position
US6934616B2 (en) * 2002-12-17 2005-08-23 Caterpillar Inc System for determining an implement arm position
ITTO20021105A1 (it) * 2002-12-20 2004-06-21 Fiat Kobelco Construction Machinery Spa Veicolo movimento terra provvisto di un dispositivo di configurazione della sagoma per la circolazione su strada
US7140830B2 (en) * 2003-01-14 2006-11-28 Cnh America Llc Electronic control system for skid steer loader controls
US6957705B2 (en) * 2003-08-26 2005-10-25 Deere & Company Loader linkage
DE10350651B3 (de) * 2003-10-29 2005-05-25 Gkn Walterscheid Gmbh Verfahren zur Längeneinstellung eines Oberlenkers
US7079931B2 (en) * 2003-12-10 2006-07-18 Caterpillar Inc. Positioning system for an excavating work machine
KR100621982B1 (ko) * 2004-04-13 2006-09-14 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 중장비의 기능스위치 패턴설정장치
US7539570B2 (en) * 2004-06-22 2009-05-26 Caterpillar S.A.R.L. Machine operating system and method
GB2417943B (en) * 2004-09-08 2008-10-15 Bamford Excavators Ltd Material handling vehicle
US20060070757A1 (en) 2004-10-05 2006-04-06 Cnh America Llc Drawbar assembly for a work vehicle
US7276669B2 (en) * 2004-10-06 2007-10-02 Caterpillar Inc. Payload overload control system
US20100215469A1 (en) * 2007-06-15 2010-08-26 Boris Trifunovic Electronic Parallel Lift And Return To Dig On A Backhoe Loader
US20100254793A1 (en) * 2007-06-15 2010-10-07 Boris Trifunovic Electronic Anti-Spill
US8500387B2 (en) * 2007-06-15 2013-08-06 Deere & Company Electronic parallel lift and return to carry or float on a backhoe loader
WO2008153532A1 (en) * 2007-06-15 2008-12-18 Deere & Company Electronic parallel lift and return to carry or float on a backhoe loader
WO2009011630A1 (en) * 2007-07-13 2009-01-22 Volvo Construction Equipment Ab A method for providing an operator of a work machine with operation instructions and a computer program for implementing the method
US7736117B2 (en) * 2007-10-31 2010-06-15 Caterpillar Inc. Linkage assembly
US20090198409A1 (en) * 2008-01-31 2009-08-06 Caterpillar Inc. Work tool data system
JP2009197425A (ja) * 2008-02-20 2009-09-03 Komatsu Ltd 建設機械
US7836967B2 (en) * 2008-07-28 2010-11-23 Caterpillar Inc Cooling system packaging arrangement for a machine
US8515627B2 (en) * 2008-12-23 2013-08-20 Caterpillar Inc. Method and apparatus for calculating payload weight
US8428832B2 (en) * 2008-12-23 2013-04-23 Caterpillar Inc. Method and apparatus for calculating payload weight
US8606470B2 (en) * 2009-12-18 2013-12-10 Caterpillar Sarl Lift arm and implement control system
US8463508B2 (en) * 2009-12-18 2013-06-11 Caterpillar Inc. Implement angle correction system and associated loader
US8594896B2 (en) * 2009-12-18 2013-11-26 Caterpillar Sarl Lift arm control system
US20150275469A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Caterpillar Inc. Lift Arm and Coupler Control System
CN104074212A (zh) * 2014-06-27 2014-10-01 广西大学 一种具有主动变胞功能的多连杆装载机构
CN104234096A (zh) * 2014-08-19 2014-12-24 广西大学 由两个电机驱动的多自由度可控机构式挖掘机
CN106164382B (zh) * 2015-02-02 2018-12-18 广西柳工机械股份有限公司 用于建筑机械的提升布置
US9605413B2 (en) * 2015-05-29 2017-03-28 Caterpillar Inc. Productivity management system for a machine
JP2021155980A (ja) 2020-03-26 2021-10-07 株式会社小松製作所 作業機械および作業機械の制御方法
CN114275689A (zh) * 2021-12-14 2022-04-05 贵州航天特种车有限责任公司 一种全电化高精度吊机

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5139447B2 (ja) * 1971-09-06 1976-10-28
US4288196A (en) * 1979-06-14 1981-09-08 Sutton Ii James O Computer controlled backhoe
US4324525A (en) * 1980-02-19 1982-04-13 Anvil Attachments, Inc. Loading apparatus
JPS61106834A (ja) * 1984-10-27 1986-05-24 Toyoda Autom Loom Works Ltd 荷役車両におけるバケツトレベリング装置
US4722044A (en) * 1985-03-19 1988-01-26 Sundstrand Corporation Boom control system
DE3675534D1 (de) * 1985-07-26 1990-12-13 Komatsu Mfg Co Ltd Regelanordnung fuer kraftschaufel.
US4844685A (en) * 1986-09-03 1989-07-04 Clark Equipment Company Electronic bucket positioning and control system
US4768917A (en) * 1986-10-23 1988-09-06 Vme Americas Inc. Loader boom mechanism
JPH01192921A (ja) * 1988-01-27 1989-08-03 Caterpillar Inc 建設機械の作業機位置制御装置
SE462624B (sv) * 1988-12-06 1990-07-30 Vme Ind Sweden Ab Laenkarmsystem vid lastmaskiner

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