JPH07116719B2

JPH07116719B2 - フロントローダの制御装置

Info

Publication number: JPH07116719B2
Application number: JP62226995A
Authority: JP
Inventors: 功興梠
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1987-09-10
Filing date: 1987-09-10
Publication date: 1995-12-13
Anticipated expiration: 2010-12-13
Also published as: JPS6471930A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、フロントローダの制御装置に関するものであ
る。

（従来の技術）トラクタ等の車体に装着して使用するフロントローダ
は、車体側に上下動自在に枢支されたブームと、ブーム
の先端にダンプ・スクイ方向に回動自在に枢支されたバ
ケットとを備えると共に、ブームを上下動させるための
ブームシリンダを制御するブーム制御弁と、バケットを
回動させるためのバケット制御弁とを備え、これら制御
弁を１本の操作レバーにより独立及び同時操作可能にし
ている。

この種のフロントローダでバケットに土砂を掬い込む場
合、ダンプ後のバケットを地面に水平に接地させれば、
接地後に直ちに前進して土砂を掬い込むことができるの
で便利である。

そこで、各制御弁として電磁弁を使用し、操作レバーの
操作によって各制御弁に電気的にブーム下げ信号とバケ
ット上方回動信号を与える一方、バケットのブームに対
する角度を検出し、下降状態で水平接地する角度までバ
ケットが上方回動した時にバケット制御弁を自動的に中
立に戻すようにした制御装置が特願昭60−61658号等に
より提案されている。

（発明が解決しようとする問題点）従来の制御装置は、電磁弁を用いた電気的制御を採用し
ているため製作コストが非常に高くなる欠点があった。
またブーム及びバケットを動作させる際には、その間、
操作レバーを下げスクイ位置に保持し続けなければなら
なかったので、フロントローダ側を動かしながら車体を
後退させる場合には、操縦に熟練度を必要とする欠点が
あった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、制御弁とし
て安価な手動式のものを使用可能にすると共に、操作レ
バーを下げスクイ位置に操作した状態でロックし、その
後に手を離しても作業具が水平接地角度に達するまでブ
ーム及びバケットが自動的に動作するようにして操縦を
容易にし、更にバケットのダンプエンド近傍では自由に
操作レバー操作して、バケットに付着した土を落し得る
ようにすることを目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明は、そのための手段として、ブーム８を上下動さ
せるためのブームシリンダ９と前記ブーム８の先端に上
下回動自在に枢支されたバケット11を回動させるバケッ
トシリンダ12とを独立及び同時操作可能な制御弁15,16
を備え、前記制御弁15,16を操作する１本の操作レバー1
4に係合部39を設け、前記操作レバー14を下げスクイ位
置Ａにしたときに前記係合部39に係脱自在に係合する係
合具40を車体１に備えた制御ボックス23に設け、前記バ
ケット11とブーム８とのなす角が水平接地角度となった
ときおよび前記バケット11がダンプエンド近傍にあると
きにこれを夫々検出して前記係合具40を前記係合具39に
係合不能な位置に解除する検出解除手段72を設けたもの
である。

（作用）操作レバー14を下げスクイ位置Ａに操作すると、係合部
39が係合具40に係合し、操作レバー14を下げスクイ位置
Ａにロックする。また、の時の操作レバー14の操作によ
りブーム制御弁15とバケット制御弁16が切換わり、ブー
ムシリンダ９が収縮してブーム８が枢軸７廻りに下がる
と共に、バケットシリンダ12が収縮してバケット11がブ
ーム８先端の枢軸10廻りに上方にスクイ動作する。この
間、係合部39はストッパー45により係合状態に規制され
ている。

バケット11がブーム８に対して水平接地角度まで回動す
ると、第２検出解除手段72がそれを検出して係合具40を
解除位置Ｃまで解除動作させる。従って、操作レバー1
4、ブーム制御弁15、バケット制御弁16が中立に戻り、
バケット11が水平接地角度で自動的に上方回動を停止す
る。

ブーム８の下降中に運搬位置Ｂまで達すると、第１検出
解除手段61がそれを検出しストッパー45を解除するの
で、係合部39が係合具40に係合したままで上げ下げ方向
の中立に摺動し、ブーム８が下降を停止する。

バケット11がダンプエンド近傍にある時、第２検出解除
手段72がそれを検出し、係合具40を解除位置Ｃまで解除
する。従って、バケット11をダンプエンド近傍で振動さ
せて土落しを行ない得る。

（実施例）以下、図示の実施例について本発明を詳述すると、第４
図はトラクタに装着して使用するバケット型フロントロ
ーダを例示する。第４図において、１はトラクタ車体、
２は運転席、３は取付台で、トラクタ車体１の左右両側
に設けられている。

４はフロントローダで、取付台３に着脱自在に取付けら
れた支柱５と、支柱５から前方に突出してトラクタ車体
１の前端部に着脱自在に取付けられたブレース６と、支
柱５の上端部に枢軸７により上下動自在に枢支されたブ
ーム８と、ブーム８を上下動させるためのブームシリン
ダ９と、ブーム８の先端に枢軸10によりダンプ・スクイ
方向に回動自在に枢支されたバケット11と、バケット11
を回動させるためのバケットシリンダ12とを備えて成
る。なお、支柱５、バレース６、ブーム８、ブームシリ
ンダ９、バケットシリンダ12は左右に一対設けられてい
る。

13は操縦装置で、左右一対の支柱５の内、右側の支柱５
に取付けられており、この操縦装置13は１本の操作レバ
ー14を有し、かつ第１図乃至第３図に示すように構成さ
れている。

第１図乃至第３図において、15はブームシリンダ９を制
御するブーム制御弁、16はバケットシリンダ12を制御す
るバケット制御弁で、これら制御弁15,16はスプール式
の３位置切換弁から成り、スプール17,18が上下方向と
なるように取付板19に固定されている。なお、取付板19
はボルト20、スペーサ21を介して支柱５のブラケット22
に固定されている。23は制御ボックスで、制御弁15,16
の上方で取付板19に固定されており、この制御ボックス
23内には１本の操作レバー14により制御弁15,16を独立
及び同時操作可能にするための連動機構が設けられてい
る。連動機構24は直交する第１軸25と第２軸26との軸心
廻りに夫々揺動自在な第１揺動子27と第２揺動子28とを
備え、その第２揺動子28に操作レバー14が固定されてい
る。なお、操作レバー14は制御ボックス23の天板部29に
形成された開口部30から上方に突出されている。第１揺
動子27はコ字状であって、左右方向の第１軸25を有し、
また第１軸25は取付板19に固着されたボス部31に回動自
在に挿入されている。第１揺動子27には後方に突出する
アーム部32を有し、そのアーム部32はピン33、ロッド3
4、ピン35を介してブーム制御弁15のスプール17に連結
されている。第２揺動子28は第１揺動子27内で前後方向
の第２軸26により枢支されており、この第２揺動子28に
は第１軸25の軸心上で反対方向に突出する突出部36を有
する。突出部36は球受体、ロッド37、ピン38を介してバ
ケット制御弁16のスプール18に連結されている。従っ
て、操作レバー14は第10図に示すように各軸25,26廻り
に前後の下げ・上げ方向、左右のスクイ・ダンプ方向に
夫々揺動操作可能であると共に、各軸25,26廻りの揺動
子27,28の組合せ運動によりその中間の各方向に任意に
揺動操作可能であり、この操作レバー14の前後、左右の
操作に各制御弁15,16が独立で連動し、中間方向の操作
に各制御弁15,16が同時に連動するようになっている。
なお、操作レバー14は制御弁15,16に組込まれた中立復
帰バネにより中立位置Ｎに位置すべく付勢されている。

39は係合部で、操作レバー14の基部から下げ方向側に若
干傾斜した状態でスクイ方向側に向かって突出するよう
に設けられている。40は係合具であって、制御ボックス
23の天板部29下側面に装着された逆Ｕ字状のブラケット
41に枢軸42廻りに上下動自在に枢支され、かつつる巻バ
ネ43により天板部29側に接当するように上方に付勢され
ている。この係合具40の先端には、係合部39が上方側か
ら係脱自在に係合するように係合体44が後方側に突出さ
れている。係合部39は係合体44に係合状態のままで後方
側に摺動自在であり、操作レバー14が下げスクイ位置Ａ
にある時には、ストッパー45で規制されている。ストッ
パー45は第５図に示すように係合体44に形成された切欠
部46に先端部が位置するように配置され、かつ基部側が
枢軸42の後端部に固定されている。枢軸42の前端部には
リンク47が固設され、そのリンク47は連結具48を介し
て、横軸49に固定のリンク50に連結されている。横軸49
は制御ボックス23の側板51に固定されたボス部52により
回動自在に支持され、またこの横軸49にはＬ字形のリン
ク53が固設されると共に、制御ボックス23の後側板54か
ら後方に突出する非常用の解除レバー55の基部が上下動
自在に支持されている。解除レバー55にはピン56が設け
られ、そのピン56はリンク53の長孔57に挿入されてい
る。解除レバー55はバネ58で上方に付勢されている。制
御ボックス23の後側板54には、解除レバー55を挿通する
長孔59が上下方向に形成され、また長孔59の下端には解
除レバー55を解除位置に係止しておくための係合凹部60
が形成されている。

61はブーム８の位置を検出してストッパー45を作動させ
るための第１検出解除手段であって、ブーム８が第４図
に示す運搬位置Ｂにある時に、ストッパー45を切欠部46
内に引下げて係合部39の規制を解除し、ブーム８が運搬
位置Ｂより下方にある時に、ストッパー45を介して係合
具40を下方の解除位置Ｃ（第７図参照）と引下げるよう
に構成されている。即ち、この第１検出解除手段61は、
左右一対のブーム８の内、右側のブーム８の基部内側に
ブラケット62を介して取付けられたカム板63と、カム板
63に対応するカム従動ローラ64を有する検出アーム65と
を備えて成る。カム板63は枢軸７を中心とする円弧状で
あって、第１カム部66と第２カム部67とを段状に有す
る。検出アーム65は支柱５に枢軸68により揺動自在に枢
支され、かつカム従動ローラ64がカム板63側に接当する
ようにバネ69で付勢されると共に、ストッパー70で規制
されている。検出アーム65はターンバックル構造で伸縮
調整自在とされたロッド71を介して横軸49のリンク53に
連結されており、従って、検出アーム65が枢軸68廻りに
揺動されば、ロッド71、リンク53、横軸49、リンク50、
連結具48、リンク47、枢軸42を介してストッパー45が枢
軸42廻りに上下に回動する。なお、解除位置Ｃでは、係
合具40の係合体44に対して係合部39は係合不能である。

72はブーム８に対するバケット11の角度を検出してスト
ッパー45を作動させるための第２検出解除手段であっ
て、バケット11のブーム８とのなす角が水平接地角度と
なった時、及びバケット11がダンプエンド近傍にある時
に、ストッパー45により係合具40を解除位置Ｃまで引下
げるようになっている。即ち、バケット11は第４図で示
すようにブーム８の先端に枢支されると共に、リンク7
3、ロッド74を介してバケットシリンダ12により回動操
作すべく構成されており、そのリンク73とブーム８との
間に第２検出解除手段72が設けられている。なお、リン
ク73はブーム８上の軸受75に枢軸75Aにより揺動自在に
枢支されている。第２検出解除手段72は第８図及び第９
図に示すように右側のリンク73の基部内側にブラケット
76を介して取付けられたカム板77と、カム板77に対応す
るカム従動ローラ78を有する検出アーム79とを備えて成
る。カム板77は枢軸75Aを中心とする円弧状であって、
円弧方向の両端部に第１カム部80と第２カム部81とが設
けられている。検出アーム79は枢軸75Aよりも先端側で
ブーム８に固定された枢軸82により揺動自在に枢支さ
れ、バネ83でカム従動ローラ78がカム板77に接当するよ
うに付勢されている。検出アーム79の先端には、プッシ
ュプルワイヤー84のインナー85の一端が連結され、その
他端はロッド71の金具86にピン87で連結されている。プ
ッシュプルワイヤー84のアウター88は、一端がブーム８
に固定のアウター受具89に取付けられ、他端が枢軸68の
上方で支柱５に固定のアウター受具90に取付けられてい
る。なお、プッシュプルワイヤー84の他端側はインナー
85がロッド71と略平行になっている。カム板77のカム部
80,81はカム従動ローラ78を介して検出アーム79を揺動
させるもので、第１カム部80はバケット11が水平接地角
度となった時に検出アーム79を押して揺動させ、また第
２カム部81はバケット11がダンプエンド近傍で約10度程
度揺動する範囲で検出アーム79を押して揺動させるよう
になっている。

次に動作を説明する。ブーム８の最上昇位置で操作レバ
ー14をダンプ方向に操作すると、第２揺動子28が第２軸
26廻りに揺動し、突出部36、ロッド37を介してバケット
制御弁16のスプール18を上方に引上げるので、バケット
シリンダ12が伸長し、バケット11が枢軸10廻りにダンプ
動作し、土砂を放出する。この時、ダンプシリンダ12が
ダンプエンド近傍まで伸長すれば、リンク73が第８図の
仮想線Ｄ位置にあるので、第２検出解除手段72のカム板
77の第２カム部81がカム従動ローラ78を介して検出アー
ム79を押すので、プッシュプルワイヤー84、金具86、リ
ンク53、横軸49、リンク50、連結具48、リンク47を介し
てストッパー45が枢軸42廻りに下方に回動し、係合具40
を第７図の解除位置Ｃまで引下げる。従って、土砂の放
出後、操作レバー14を左右のダンプ方向、スクイ方向に
操作してバケットシリンダ12を伸縮させれば、バケット
11がダンプ・スクイ動作を繰返し、その振動によって、
バケット11に付着した土を落すことができる。この時の
バケット11の動き量は、10度程度であり、カム従動ロー
ラ78は第２カム部81に接当したままであるので、係合具
40は解除位置Ｃに保持され、操作レバー14の係合部39が
係合具40の係合体44に係合することはない。

バケット11のダンプ状態において、第10図の如く操作レ
バー14を中立位置Ｎから下げ方向に下げ位置まで寸法ａ
だけ操作すると共に、操作レバー14をスクイ方向側にス
クイ位置まで寸法ｂだけ操作して下げスクイ位置Ａにセ
ットすると、係合部39が係合具40の係合体44に対して上
方から係合し、操作レバー14をその下げスクイ位置Ａに
ロックする。

即ち、操作レバー14の下げ方向の操作によって第１揺動
子27が第１軸25廻りに揺動し、アーム部32、ロッド34を
介してブーム制御弁15のスプール17を上方に引上げるの
で、ブームシリンダ９が収縮し、ブーム８が枢軸７廻り
に下降する。一方、操作レバー14のスクイ方向の操作に
よって第２揺動子28が第２軸26廻りに揺動し、ロッド37
を介してバケット制御弁16のスプール18を下方に押下げ
るので、バケットシリンダ12が収縮し、バケット11が枢
軸10廻りに上方へとスクイ動作する。従って、ブーム８
の下降動作と、バケット11のスクイ動作とが同時に行な
われる。一方、バケット11がスクイ動作を開始すると、
第２検出解除手段72のカム板77の第２カム部81からカム
従動ローラ78が外れ、検出アーム79がバネ83で引戻され
るので、係合具40がバネ43で上方に回動し、第６図に実
線で示す如く係合部39が係合具40の係合体44に係合し、
操作レバー14を下げスクイ位置Ａにロックする。この
時、係合部39はストッパー45により規制され、第10図に
実線で示す状態である。

ブーム８が下降して運搬位置Ｂまで達すると、第11図に
実線で示すように、第１検出解除手段61のカム板63の第
１カム部66によって、カム従動ローラ64を介して検出ア
ーム65が揺動するので、ロッド71からリンク53等を介し
てストッパー45を係合体44の切欠部46内へと引下げ、係
合部39に対する規制を解除する。従って、操作レバー14
にはブーム制御弁15及びバケット制御弁16内に組込まれ
ている中立復帰バネのバネ力がスプール17,18を介して
中立位置Ｎに戻すべく作用しているので、ストッパー45
が下方に下がれば、ブーム制御弁15の中立復帰バネによ
って操作レバー14が押戻されるため、係合部39が係合具
40の係合体44に係合したままの状態で第10図のＥ矢印方
向に摺動し、操作レバー14は上げ方向の遊び範囲ｄまで
戻り、ブーム制御弁15のスプール17が中立に復帰し、ブ
ーム８が運搬位置Ｂに停止する。

一方、バケット11が水平接地角度までスクイ動作する
と、第２検出解除手段72のカム板77の第１カム部80によ
って検出アーム79が揺動し、プッシュプルワイヤー84を
介してストッパー45を下方に引下げるので、係合具40が
解除位置Ｃまで引下げられる。従って、係合部39が係合
体44から外れ、係合具40のロックを解除するので、バケ
ット制御弁16のスプール18がその中立復帰バネによって
中立位置まで復帰し、バケット11が停止すると共に、操
作レバー14が中立位置に戻る。

なお、バケット11が水平接地角度になるまでのスクイ動
作量が僅かの時には、ブーム８が運搬位置Ｂに下降する
までの間であっても、第２検出解除手段72により係合具
40を解除位置Ｃに引下げるので、ブーム８は下降を停止
する。従って、バケット11が水平接地角度になれば、必
ず、ブーム８、バケット11が止まる。

次に操作レバー14を下げ方向に操作すれば、第１軸25廻
りに第１揺動子27が揺動し、アーム部32、ロッド34を介
してブーム制御弁15のスプール17を上方に引上げるの
で、ブームシリンダ９が収縮し、ブーム８が下降する。
この間も、バケット11は停止状態にあるので、バケット
11を接地させて行けば、必ず底面11aが水平状態で接地
することになる。

ブーム８が運搬位置Ｂよりも下方に下がれば、第２検出
解除手段72のカム板77の第２カム部81が検出アーム79を
押すので、係合具40は解除位置Ｃにあり、従って、バケ
ット11が水平接地角度以外の時でも、係合部39が係合具
40の係合体44に係合することはない。また、バケット11
を単にスクイ動作させる時には、操作レバー14を中立位
置Ｎからそのままスクイ方向に操作すれば良く、この時
には係合体44が前方に偏位しているので、係合部39が係
合具40の係合体44には係合しない。

（発明の効果）本発明によれば、操作レバー14の下げスクイ位置でその
係合部39を係合具40に係合させてロックしておき、バケ
ット11が水平接地角度となった時に、検出解除手段72に
より係合具40を係合部39に対して係合不能な位置に解除
するようにしているので、操作レバー14を下げスクイ位
置に操作した後に手を離しても、ブーム８が下がると共
にバケット11がスクイ動作し、バケット11を水平接地角
度で自動的に停止させることができ、従来に比較して操
縦が非常に容易である。また操作レバー14を機械的に係
合具40で保持するようにしているので、制御弁14として
も手動式の安価なものを使用でき、製作コスト低減が可
能である。更に検出解除手段72は、バケット11のダンプ
エンドでも係合具40を解除させるようにしているので、
バケット11をダンプエンドで振動させて土落しをするこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであって、第１図は
操縦装置の断面側面図、第２図は同断面背面図、第３図
は断面平面図、第４図は全体の側面図、第５図は係合体
部分の断面図、第６図及び第７図は係合状態の動作説明
図、第８図は第２検出解除手段の側面図、第９図は同背
面図、第10図は作用説明図、第11図は第１検出解除手段
の動作説明図である。１……トラクタ車体、４……フロントローダ、８……ブ
ーム、９……ブームシリンダ、11……バケット、12……
バケットシリンダ、13……操縦装置、14……操作レバ
ー、15……ブーム制御弁、16……バケット制御弁、21…
…連動機構、39……係合部、40……係合具、44……係合
体、45……ストッパー、61……第１検出解除手段、72…
…第２検出解除手段、Ａ……下げスクイ位置、Ｂ……運
搬位置、Ｃ……解除位置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブーム（８）を上下動させるためのブーム
シリンダ（９）と前記ブーム（８）の先端に上下回動自
在に枢支されたバケット（11）を回動させるバケットシ
リンダ（12）とを独立及び同時操作可能な制御弁（15）
（16）を備え、前記制御弁（15）（16）を操作する１本
の操作レバー（14）に係合部（39）を設け、前記操作レ
バー（14）を下げスクイ位置（Ａ）にしたときに前記係
合部（39）が係脱自在に係合する係合具（40）を車体
（１）に備えた制御ボックス（23）に設け、前記バケッ
ト（11）とブーム（８）とのなす角が水平接地角度とな
ったときおよび前記バケット（11）がダンプエンド近傍
にあるときにこれを夫々検出して前記係合具（40）を前
記係合部（39）に係合不能な位置に解除する検出解除手
段（72）を設けていることを特徴とするフロントローダ
の制御装置。