JPH089234Y2 - 持上げ運搬作業機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案はトラクタなど走行機体の前部に装着させ、堆
肥や干草の積込み或いは掘る・埋戻す・整地の圃場整備
或いは除雪などを行うフロントローダ等の持上げ運搬作
業機に関する。

「従来の技術」 従来、特開昭61−1734号公報及び特開平１−97725号
公報に示す如く、バケットを有するブームを昇降させる
スイッチと、昇降位置を設定する設定器を設け、スイッ
チ操作によってブームを昇降動作させる技術があった。

「考案が解決しようとする課題」 前記従来技術は、スイッチが自己保持されない構造で
は、作業者がスイッチ操作し乍らバケット位置を確認
し、バケットが適正位置に昇降したときにスイッチ操作
を中止させる必要があり、スイッチ操作が面倒である不
具合がある。また、スイッチが自己保持される構造で
は、スイッチ操作を中止しても設定器の設定高さにバケ
ットが自動的に到達するから、スイッチ操作が簡単にな
るが、地面が部分隆起していたり突起物があると、バケ
ットが衝突してもさらに動作を継続する不具合があると
共に、作業者が不慣れな場合に設定器操作によってブー
ム停止位置が不適正に設定され易い等の問題がある。

「課題を解決するための手段」 然るに、本考案は、バケットを先端に有するブームを
装備させると共に、ブーム角度を検出するブーム位置セ
ンサと、ブームを昇降操作してバケットを上昇及び下降
させるスイッチと、バケットの上昇及び下降位置を初期
設定する設定器とを備え、前記スイッチ操作によりバケ
ットを設定位置にまで自動的に上昇又は下降させる持上
げ運搬作業機において、バケットを上昇又は下降させる
位置を一動作で入力操作する昇降レバーを設け、バケッ
トを上昇及び下降させるスイッチ動作に優先して昇降レ
バーによりバケットを上昇又は下降させるように構成し
たもので、前記スイッチ及び設定器によるブームの昇降
動作を作業者の昇降レバー操作によって中止させたり修
正することが行えるから、設定器の昇降範囲内に障害物
があっても昇降レバー操作によって衝突するのを容易に
防止し得、前記スイッチと昇降レバーの併用により従来
よりも簡単な操作で熟練者と同様の作業を容易に行い
得、設定器操作の簡略化並びに取扱い操作性の向上など
を容易に図り得るものである。

「実施例」 以下本考案の一実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。第１図は要部の側面説明図、第２図は全体の側面
図、第３図は同平面図であり、図中（１）は走行機体で
あるトラクタ、（２）（３）はトラクタ（１）の前後
輪、（４）は前輪（２）を装設する機台であるシャー
シ、（５）は前記シャーシ（４）に搭載するエンジン、
（６）は前記エンジン（５）に連設して後輪（３）を装
設する動力伝達ケース、（７）は前記ケース（６）の後
部上面に取付ける運転席、（８）は操向ハンドルであ
り、フロントローダ（９）のアタッチメントであるバケ
ット（10）をトラクタ（１）の前方に左右一対のブーム
（11）を介して装設している。また、図中（12）は前記
ブーム（11）を支持する後部取付フレームである回動支
点フレーム、（13）は前記フレーム（12）を連結させる
ローダ後部取付台であるメインブラケット、（14）は前
記動力伝達ケース（６）の前端両側に突出状に設けて支
持フレーム（15）を介して前記メインブラケット（13）
を固設するローダ後部ベース台である。

そして、前記回動支点フレーム（12）はその下端部を
メインブラケット（13）に連結するもので、該フレーム
（12）の上端に回動支点ピン（16）を介して前記ブーム
（11）の基端を連結支持させ、且つ該フレーム（12）の
下部と前記ブーム（11）中間部にピン（17）（18）を介
してリフトシリンダ（19）を介設させ、前記シリンダ
（19）の伸縮動作によって支点ピン（16）を中心にブー
ム（11）を適宜昇降させるように構成する。

また、前記ブーム（11）の中間と前端に各揺動ピン
（20）（21）を介してダンプシリンダ（22）及びダンプ
アーム（23）の各基端を支持させ、これらシリンダ（2
2）とアーム（23）の先端をピン（24）を介し相互に連
結させると共に、前記バケット（10）の後部上端に前記
アーム（23）先端をピン（25）（26）及びダンプリンク
（27）を介して連動連結させる一方、前記バケット（1
0）の後部下端を前記ブーム（11）前端にダンプ支点ピ
ン（28）を介して支持させ、前記ダンプシリンダ（22）
の伸縮動作によって前記バケット（10）の傾きを適宜可
変させ、ダンプ作業及び掬い作業を行うように構成して
いる。

さらに、第４図の如く、上昇及び下降ソレノイド（2
9）（30）を有する昇降バルブ（31）と、ダンプ及び掬
いソレノイド（32）（33）を有するバケットバルブ（3
4）を備え、各バルブ（31）（34）及び合流弁（35）を
介して油圧ポンプ（36）に各シリンダ（19）（22）を接
続させ、各シリンダ（19）（22）を各別に作動させると
共に、リフトシリンダ（19）のブーム（11）持上げ力を
検出するブーム油圧センサ（37）と、ダンプシリンダ
（22）の掬上げ力を検出するバケット油圧センサ（38）
とを備え、各センサ（37）（38）の検出値に基づきバケ
ット（10）の負荷重量を検出するように構成している。

さらに、第１図の如く、バケット（10）の昇降及びダ
ンプ及び掬い等の各制御を自動又は手動とする自動手動
切換スイッチ（39）と、８方向に傾倒自在な作業レバー
（40）により作動させる上昇及び下降及びダンプ及び掬
いスイッチ（41）（42）（43）（44）と、本機に対しバ
ケット（10）を略一定姿勢に保つ自動水平スイッチ（4
5）と、昇降動作時に減速させて停止させるクッション
スイッチ（46）と、バケット（10）を自重落下させるフ
ローティングスイッチ（47）と、バケット（10）の昇降
高さを初期設定するブーム上位置及び下位置設定器（4
8）（49）と、本機に対するブーム（11）角度を検出す
るポテンショメータ型ブーム位置センサ（50）と、ブー
ム（11）に対するバケット（10）角度を検出するポテン
ショメータ型バケット位置センサ（51）と、本機に対す
るバケット（10）姿勢を初期設定するバケット姿勢設定
器（52）と、前記レバー（40）及び各スイッチ及び設定
器を設けるコントローラ（53）の着脱を検出するコント
ローラ装着センサ（54）と、コントローラ（53）に設け
る昇降レバー（55）操作によりブーム（11）を昇降作動
させるブーム位置調節器（56）と、コントローラ（53）
に設けるバケットレバー（57）操作によりバケット（1
0）を前後回転させるバケット位置調節器（58）とを、
マイクロコンピュータで構成するローダ制御回路（59）
に接続させる。

そして、作業レバー（40）操作により各ソレノイド
（29）（30）（32）（33）を作動制御し、ブーム（11）
の昇降並びにバケット（10）のダンプ及び掬い動作を行
わせると共に、前記作業レバー（40）に優先して昇降及
びバケットレバー（55）（57）操作によりブーム（11）
及びバケット（10）の位置調節を行えるもので、作業レ
バー（40）操作時、初期設定した上下位置までブーム
（11）を昇降させ、設定値より手前で移動速度を遅くし
て停止させると共に、前記昇降及びバケットレバー（5
5）（57）は中立復帰型とし、中立点近傍で不感帯を有
し、中立点から遠方に移動させたとき、その移動に比例
して前記各シリンダ（19）（22）速度を高速にする一
方、ブーム（11）位置の検出により設定高さ以下でのみ
フローティング（自由落下）を開始させ、またバケット
（10）のフローティング下降によりバケット（10）の姿
勢を設定し、或いは初期設定した姿勢でバケット（10）
の昇降を行わせるように各シリンダ（19）（22）を作動
制御し、バケット（10）の掬い及びダンプ動作とブーム
（11）の昇降とを関連させて行わせるように構成してい
る。

上記から明らかなように、バケット（10）を先端に有
するブーム（11）を装備させると共に、ブーム（11）角
度を検出ブーム位置センサ（50）と、ブーム（11）を昇
降操作してバケット（10）を上昇及び下降させるスイッ
チ（41）（42）と、バケット（10）の上昇及び下降位置
を初期設定する設定器（48）（49）とを備え、前記スイ
ッチ（41）（42）操作によりバケット（10）を設定位置
にまで自動的上昇又は下降させる持上げ運搬作業機にお
いて、バケット（10）を上昇又は下降させる位置を一動
作で入力操作する昇降レバー（55）を設け、バケット
（10）を上昇及び下降させるスイッチ（41）（42）動作
に優先して昇降レバー（55）によりバケット（10）を上
昇又は下降させると共に、バケット（10）の昇降動作開
始から昇降動作終了手前位置間のブーム（11）作動速度
よりも、バケット（10）の昇降動作終了手前位置から昇
降動作終了までのブーム（11）作動速度を遅くし、ブー
ム（11）の作動速度を停止位置直前で自動的に減速させ
るコントローラであるローダ制御回路（59）を設けてい
る。

また前記シリンダ（19）（22）の作動速度を高中低の
三段階に切換えるシリンダ速度切換スイッチ（60）と後
輪（３）の回転により走行速度を検出する車速センサ
（61）と、ハンドル（８）の操舵動作により旋回角度を
検出する操舵角センサ（62）と、前記各油圧センサ（3
7）（38）とを、前記ローダ制御回路（59）に接続さ
せ、バケット（10）の持上げ重量が大きいとき、またハ
ンドル（８）の切れ角度が大きいとき、また高速で走行
移動するとき、バケット（10）の持上げ高さを規制して
転倒を防ぐように構成している。

また、本機の前後進と連動して各シリンダ（19）（2
2）を作動させる走行連動スイッチ（63）と、本機の走
行変速レバー（64）と連動して前進中立後進の切換を検
出する走行変速位置センサ（65）と、本機の走行クラッ
チペダル（66）と連動して走行クラッチ断続を検出する
走行クラッチセンサ（67）とを、前記ローダ制御回路
（59）に接続させるもので、前進によりバケット（10）
を下げて堆肥などを掬い、後進によりバケット（10）を
上げ、再び前進してバケット（10）の堆肥などをダンプ
動作により落下させ、後進して出発点に戻る一連の作業
を前後進の切換により行えるように構成している。

さらに、第５図の如く、トラクタ（11）のダッシュボ
ード（68）に引掛具（69）を設け、コントローラ（53）
のフック（70）を引掛具（69）に係脱させ、ダッシュボ
ード（68）にコントローラ（53）を取付けたとき、セン
サ（54）出力により全ての自動制御を可能にすると共
に、コントローラ（53）を取外してコード（71）の延設
範囲で移動させ、トラクタ（１）とローダの着脱などを
機外操作で簡単に行える一方、前記センサ（54）により
コントローラ（53）取外し時に自動制御が禁止又は規制
されるように構成している。

さらに、第６図の如く、回動支点フレーム（12）及び
バケット（10）の外側にセンサケース（72）を固設さ
せ、前記位置センサ（50）（51）をケース（72）に内設
し、該センサ（50）（51）の回転軸（73）にセンサアー
ム（74）を設けると共に、支点ピン（16）（28）の端面
偏心位置に偏心軸（75）を固設させ、該軸（75）をセン
サアーム（74）に係合連結させ、またピン（16）（28）
と同一軸芯上に回転軸（73）を配設し、ブーム（11）及
びバケット（10）の回転と連動させてセンサアーム（7
4）を回転させ、ブーム（11）及びバケット（10）の回
転角度をセンサ（50）（51）により検出するように構成
している。

本実施例は上記の如く構成しており、第７図のフロー
チャートに示す如く、リセットにより制御回路（59）を
初期状態にする安定化時間待ち後、各設定器操作、各セ
ンサチェック、及び電源電圧チェックを行うと共に、コ
ントローラ（53）が本機から取外されているとき、セン
サ（54）出力により手動制御だけが可能になる一方、コ
ントローラ（53）が本機に装着されていて、かつスイッ
チ（39）を自動にしているとき、ブーム上位置及び下位
置設定器（48）（49）の値（LU）（LD）を入力し、減速
して停止させる上下のクッション開始位置（Iu）（Id）
を演算する。

そして、スイッチ（41）（42）に対し優先して行われ
る昇降レバー（55）操作により、第８図の如く、昇降レ
バー位置（LP）がポテンショメータ（56）から入力さ
れ、また該レバー（55）の中立不感帯（LPC）が入力さ
れ、中立点を基準とするレバー（55）の変位量（LP−LP
C又はLPC−LP）が演算され、中立点から離れる程シリン
ダ（19）速度が早くなるようにソレノイド（29）（30）
をパルス駆動し、レバー（55）変位量に相当する高さに
ブーム（11）を上昇又は下降させるもので、ブーム（1
1）が目的位置の手前のクッション開始位置（Iu）に至
ったとき、シリンダ（19）速度を減速し、慣性作用を小
さくした後、目的位置で停止させる。

また、バケットレバー（57）操作により、第９図の如
く、バケットレバー位置（LB）がポテンショメータ（5
8）から入力され、また該レバー（57）の中立不感帯（L
BC）が入力され、中立点を基準とするレバー（57）の変
位量（LB−LBC又は、LBC−LB）が演算され、中立点から
離れる程シリンダ（22）速度が早くなるようにソレノイ
ド（32）（33）をパルス駆動し、バケット（10）をダン
プ又は掬い作動させるもので、バケット（10）が目的位
置手前のクッション開始位置（Id）に至ったとき、シリ
ンダ（22）速度を減速し、慣性作用を小さくした後、目
的位置で停止させる。

また、前記各レバー（55）（57）が中立のときで、作
業レバー（40）操作により上昇スイッチ（41）をオンに
したとき、第10図の如く、スイッチ（60）によって設定
されたシリンダ速度（高中低）が入力され、またブーム
位置センサ（50）からブーム位置（θＨ）が入力され、
上位置設定値（LU）よりブーム位置（θＨ）が大きいと
き、ブーム位置（θＨ）がクッション開始位置（Iu）に
なるまで、上記と同様にソレノイド（29）のパルス駆動
で、ブーム（11）上昇動作を高速制御により行わせる一
方、ブーム位置（θＨ）がクッション開始位置（Iu）よ
り大きくなったとき、上記と同様にソレノイド（29）の
パルス駆動で、ブーム（11）上昇動作を低速制御で行わ
せ、設定した上位置でブーム（11）を停止させる。

また、前記各レバー（55）（57）が中立のときで、作
業レバー（40）操作により下降スイッチ（42）をオンに
したとき、第11図の如く、スイッチ（60）によって設定
されたシリンダ速度（高中低）が入力され、またブーム
位置センサ（50）からブーム位置（θＨ）が入力され、
下位置設定値（LD）よりブーム位置（θＨ）が小さいと
き、ブーム位置（θＨ）がクッション開始位置（Id）に
なるまで、上記と同様にソレノイド（30）のパルス駆動
で、ブーム（11）下降動作を高速制御により行わせる一
方、ブーム位置（θＨ）がクッション開始位置（Id）よ
り小さくなったとき、上記と同様にソレノイド（30）の
パルス駆動で、ブーム（11）下降動作を低速制御で行わ
せ、設定した下位置でブーム（11）を停止させる。

なお、シリンダ（19）（22）の速度制御を、ソレノイ
ド（29）（30）（32）（33）のパルス駆動により行った
が、分流弁（35）取付け位置に電磁比例弁を設け、該弁
により油流量（単位時間当り）を変化させ、シリンダ
（19）（22）速度を制御することも行える。

「考案の効果」 以上実施例から明らかなように本考案は、バケット
（10）を先端に有するブーム（11）を装備させると共
に、ブーム（11）角度を検出するブーム位置センサ（5
0）と、ブーム（11）を昇降操作してバケット（10）を
上昇及び下降させるスイッチ（41）（42）と、バケット
（10）の上昇及び下降位置を初期設定する設定器（48）
（49）とを備え、前記スイッチ（41）（42）操作により
バケット（10）を設定位置にまで自動的に上昇又は下降
させる持上げ運搬作業機において、バケット（10）を上
昇又は下降させる位置を一動作で入力操作する昇降レバ
（55）を設け、バケット（10）を上昇及び下降させるス
イッチ（41）（42）動作に優先して昇降レバ（55）によ
りバケット（10）を上昇又は下降させるように構成した
もので、前記スイッチ（41）（42）及び設定器（48）
（49）によるブーム（11）の昇降動作を作業者の昇降レ
バー（55）操作によって中止させたり修正することが行
えるから、設定器（48）（49）の昇降範囲内に障害物が
あっても昇降レバー（55）操作によって衝突するのを容
易に防止でき、前記スイッチ（41）（42）と昇降レバー
（55）の併用により従来よりも簡単な操作で熟練者と同
様の作業を容易に行うことができ、設定器（48）（49）
操作の簡略化並びに取扱い操作性の向上などを容易に図
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す制御回路図、第２図は
全体の側面図、第３図は同平面図、第４図は油圧回路
図、第５図及び第６図は部分説明図、第７図乃至第11図
はフローチャートである。 （10）……バケット （11）……ブーム （41）（42）……スイッチ （48）（49）……設定器 （50）……ブーム位置センサ （55）……昇降レバー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】バケット（10）を先端に有するブーム（1
   1）を装備させると共に、ブーム（11）角度を検出する
   ブーム位置センサ（50）と、ブーム（11）を昇降操作し
   てバケット（10）を上昇及び下降させるスイッチ（41）
   （42）と、バケット（10）の上昇及び下降位置を初期設
   定する設定器（48）（49）とを備え、前記スイッチ（4
   1）（42）操作によりバケット（10）を設定位置にまで
   自動的に上昇又は下降させる持上げ運搬作業機におい
   て、バケット（10）を上昇又は下降させる位置を一動作
   で入力操作する昇降レバー（55）を設け、バケット（1
   0）を上昇及び下降させるスイッチ（41）（42）動作に
   優先して昇降レバー（55）によりバケット（10）を上昇
   又は下降させるように構成したことを特徴とする持上げ
   運搬作業機。