JPS63189533A - バケツトレベラ装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はトラクタショベル等のバケットを水平状態に自
動設定するバケットレベラ装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図に示すようなトラクタショベル等でダンプトラッ
ク、ホッパ等に積込排土した後、車両を後退させる時、
次の土砂をすくい込む作業を効率良く短時間で行うため
には車両後進中にバケット１の角度を排土後の下向きか
ら地上水平となるように修正しつつブーム２を下げる作
業が要求される。

つまり、眼は車両後進のための後方確認作業と、バケッ
ト１を地上時において水平となさしめるための前方確認
作業が必要であり、手はハンドル操作と、ブーム２を下
げるためのレバー操作と、バケット１をチルト　停止さ
せるためのレバー操作が必要で非常に熟練を要していた
。

また目視にてバケット水平を合わせるため、次サイクル
のすくい込み作業において作業精度も悪かった。

かかる不具合を解決するために第５図及び第６図に示す
バケットレベラ装置が利用されている。

このバケットレベラ装置は信号発信部Ａとバケット操作
レバー戻し機構部Ｂとより構成しである。

前記信号発信部Ａは、第５図に示すようにバケット角度
を制御するバケットシリンダ３のチューブ４側に近接ス
イッチ５を設けると共にロッド６側に検出体７を設けて
バケットシリンダ３が設定した長さに達した時近接スイ
ッチ５を作動させて信号を出すようにしたものである。

バケット操作レバー戻し機構部Ｂは第５図及び第６図に
示すようにバケット操作レバー８にガイド板９を設け、
このガイド板９に、スプリング１０で付勢されたローラ
１１′を圧接し、バケット操作レバー８がチルト方向に
フルストロークされた時にバケット操作レバー８をフル
ストロークのまま保持可能なようにガイド板９の形状及
びローラ押付けのスプリング１０を設定して成るレバー
デテント機構Ｃと、レバーデテントを電気的に解除する
ためのソレノイド１１とを備えて構成しである。

そして前記信号発信部Ａにおいて、設定したバケットシ
リンダ長さに達すると近接スイッチ５よりの電気信号で
ソレイノド１１を作動しレバーデテントを解除しバケッ
ト操作弁１２の内蔵の戻しスプリングによりこのバケッ
ト操作弁１２をチルトから中立にするようにしていた。

すなわち、車両後進時バケット操作レバー８をチルトの
フルストロークに操作すれば手を放してもバケット１は
チルト作動を継続し、設定したバケットシリンダ長さく
通常はバケット水平となるシリンダ長さ）になると自動
的にバケット操作レバー８が中立に戻りバケット１はチ
ルトを停止する。

従って、手はブーム２の下降操作およびステアリング操
作に専念でき、また眼は後方確認に専念すれば良く作業
能率向上と安全上からもトラクタショベル等においては
バケットレベラ装置は必要不可欠なものになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来技術によるバケットレベラ装置の作動を要約すると
、近接スィッチ５ＯＮ→ソレノイド１１作動→バケット
操作レバー８作動−バケット操作弁１２作動−バケット
シリンダ３油圧変化−バケット１停止、となる。各動作
の間にわずかではあるがタイムラグがあり、これらが集
積されると近接スイッチ５ＯＮからバケット１停止まで
の間にコンマ数秒前後のタイムラグが発生する。

一方バケット１のチルトバック角速度はエンジン回転数
によってシリンダ回路へのポンプ吐出量が変るため変化
する。

従ってこのタイムラグとチルトバック角速度の違い（エ
ンジン回転数の違い）によりバケット１の停止角度はエ
ンジン回転数により一定でない。

第７図で説明すると、ａの位置で近接スイッチ５がオン
（ＯＮ）になったとする。しかし上記したタイムラグの
ため実際にバケット１が停止するのはエンジン低回転時
はｂの位置、さらにエンジンが高回転時はＣの位置とな
り、バケット１の停止位置はｂ　−ｃの間でバラついて
しまう。

この停止角度のバラツキのためうずく層になった製品の
積込、表土はぎを行う場合、製品に悪影響を与えていた
し、また前記バラツキにより、カッティングエツジの摩
耗が均一でないため経済的でないなどの問題があった。

またそれらを防止するためエンジン回転を一定に保った
り、バケット１の微少な角度調整を行ったりしてオペレ
ータの疲労も問題になっていた。

〔発明の目的〕

本発明は上記の事情に鑑みなされたものでその目的とす
るところは、どのような運転状態（エンジン回転数）で
もバケットの停止角を自動的に補正して一定の角度にす
ることによりオペレータの疲労の低減、作業能率の向上
を図り、またカッティングエツジ等摩耗部品の均一な消
費を可能になし経済的効果の高いバケットレベラ装置を
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕上記の目的を
達成するために本発明は、バケットシリンダが設定した
長さになると作動する近接スイッチの信号によりソレノ
イドを作動させてバケット操作レバーを自動的に中立位
置に戻してバケットを水平状態にするバケットレベラ装
置において、バケットシリンダの伸縮速度を検知する検
出器と、この検出器からの情報により必要なタイムラグ
を設定しこのタイムラグの値だけ遅らせた後ソレノイド
駆動用のリレーを働かせ近接スイッチがオフ（ＯＦＦ）
となるまでリレーへの出力を保持するコントローラとを
備えた構成にしである。

そして、検出器からの情報をエンジン回転数とするとき
、エンジン回転数が低いほどタイムラグは長くまたエン
ジン回転数が高いほどタイムラグは短く設定してどのよ
うなエンジン回転数でも常にバケットの停止角が一定と
なるようにした。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例を第１図乃至第３図に基づいて説
明する。

第１図中２０はトラクタショベルの作業機であり、この
作業機２０は車体２１に起伏可能に設けられたブーム２
２を備えており、ブーム２２の先端部にはバケット２３
が上下方向に揺動可能に設けである。また前記ブーム２
２にはレーバー２４が揺動可能に設けてあり、レバー２
４の先端部はリンク２５を介してバケット２３に連結し
である。

前記車体２１にはブーム２２の起伏作動を行うブームシ
リンダ２６が設けてあり、またフレーム２１にはバケッ
トシリンダ２７の基端部がビン２８により連結してあり
、バケットシリンダ２７のピストンロッド２９は前記レ
バー２４の基端部にビン３０により連結しである。バケ
ットシリンダ２７のチューブ３１にはホルダ３２を介し
て近接スイッチ３３が設けてあり、またバケットシリン
ダ２７のピストンロッド２９には検出体３４が設けてあ
ってこれらで信号発信部りを構成している。

第１図中３５はバケット操作弁であり、バケット操作弁
３５のポート３５Ａ、３５Ｂはポンプ３６の吐出側に管
路３７，３８を介して接続してあり、管路３７にチェッ
ク弁３９が設けである。バケット操作弁３５のタンクポ
ート３５Ｃはタンク４０に通じている。

またバケット操作弁３５のポート３５Ｄ。

３５Ｅは管路４１．４２を介してバケットシリンダ２７
のロッド側、ボトム側に接続しである。

第１図中Ｅはバケット操作レバー戻し機構部であり、こ
のバケット操作レバー戻し機構部Ｅはバケット操作レバ
ー４３の下端部に固設されたプレート４４とフレーム４
５に設けられたレベラソレノイド４６とを備えている。

フレーム４５にはレバー４７がビン４７ａで取付けてあ
り、このレバー４７の一端部はレベラソレノイド４６の
可動部材４６ａにビン４８で連結してあり、レバー４７
の他端部とフレーム４５との間にスプリング４９が掛け
てあり、またレバー４７にはローラー５０が軸支してあ
り、前記スプリング４９のばね力によりローラ５０はプ
レート４４の凹部４４ａに挿入しである。

バケット操作レバー４３は、ビンでフレーム４５に軸支
してあり、又、１１１は、前記バケット操作弁３５を油
圧によりコントロールするパイロットバルブで、パイロ
ットバルブ１１１より出ているレバー１１１ａはバケッ
ト操作レバー４３に固定されているレバー４３ａと、ロ
ッド１１２を介して、連結されている。

パイロットバルブ１１１は、内部にバケット操作レバー
４３を中立状態に戻すための戻しバネが内蔵されている
。

バケット操作レバー４３がチルト側に操作され、該レバ
ー４３の下端に取付けられたプレート４４の凹部４４ａ
にローラ５０がスプリング４９の引っ張り力により、挿
入された場合、パイロットバルブ１１１の戻しバネ力に
打ち勝って、ソレノイド４６が作動して、ローラー５０
を引き戻さない限り、バケット操作レバー４３は、チル
ト側に保持され続ける。

又、このバケット操作レバー４３の操作により、パイロ
ットバルブ１１１の内部スプールも操作され、油圧力に
より、バケット操作弁３５のスプールがチルト側に動き
、回路４２に圧油が流れ、シリンダ２７を伸ばし、バケ
ット２３を上方へ引き上げられることは言うまでもない
。

第１図中５１はコントローラである。このコントローラ
５１は第２図に示すようにバケット位置検出回路５２、
エンジン回転検出回路５３、定数設定回路５４、演算回
路５５、記憶部５６、システム作動インジケータ５７、
タイマ作動インジケータ５８、遅延回路５９、リレー駆
動回路６０を備えている。前記バケット位置検出回路５
２、エンジン回転検出回路５３、定数設定回路５４、記
憶部５６のそれぞれの出力側は演算回路５５の入力側に
接続してあり、またシステム作動インジケータ５７、タ
イマ作動インジケータ５８のそれぞれの入力側は演算回
路５５の出力側に接続してあり、この演算回路５５の出
力側は遅延回路５９を介してリレー駆動回路６０の入力
端に接続しである。

第２図中６１はシステム断続スイッチであり、６４．６
５は０Ｎ−ＯＦＦの組合せによりエンジン回転数対タイ
ムラグの関係を数モード設定するための切換スイッチで
あり、６６は前記レベラソレノイド４６を駆動するリレ
ー、６７は検出器としての回転センサである。

前記システム断続スイッチ６１は互に連動する接片６２
Ａ、６３Ａと接点６２Ｂ、６３Ｂと接点６２Ｃ，６３Ｃ
とを備えており、前記接片６２Ａは電源（２４Ｖ）６８
に接続してあり、他の接片６３Ａは近接スイッチ３３に
接続しである。また前記接点６２Ｂは演算回路５５の入
力側に接続してあり、接点６３Ｂはバケット位置検出回
路５２の入力端に接続してあり、更に接点６２Ｃ，６３
Ｃは前記リレー６６に接続しである。前記切換スイッチ
６４．６５の接片６４Ａ、６５Ａは接地してあり、接点
６４Ｂ１６５Ｂは定数設定回路５４の入力側に接続しで
ある。また前記回転センサ６７はエンジン回転検出回路
５３の入力端に接続しである。

前記リレー駆動回路６０の出力側はリレー６６に接続し
てあり、リレー６６の出力側は前記レベラソレノイド４
６に接続しである。

次に作動を説明する。

車両稼動中システム断続スイッチ６１を投入すると本シ
ステムが作動を始め（第３図ステップ１００）、回転セ
ンサ６７からの信号を常時計測しく第３図ステップ１０
１）、異常値等を防ぐため演算回路５５によりエンジン
回転数を補正計算しその値が表に示すＮ段階に分類され
たどの回転数範囲にあるかを判断する（第３図ステップ
１０２）。

判定したら直ちに記憶部５６からその判定値に対応した
タイムラグの値を取出す（第３図ステップ１０３）。

そして近接スイッチ３３からの信号があるかどうか判断
しなければエンジン回転数計測に戻る（第３図ステップ
１０４）。近接スイッチ３３からの信号がない限り、こ
の処理（第３図ステップ１００〜ステツプ１ｏ４）を繰
返し、常時エンジン回転数に対応したタイムラグの値を
更新し準備されている状態を保っている。

ここでバケットシリンダ２７が設定した長さとなり、近
接スイッチ３３がオン（ＯＮ）になると遅延回路５９に
より最新の準備されたタイムラグの値だけ遅らせた後（
第３図ステップ１０５．１０６）バケット操作レバー４
３を中立に戻すためのレベラソレノイド４６の駆動用の
リレー６６をオン（ＯＮ）させる（第３図ステップ１０
７）。

そして延期近接スイッチ３３がオフ（ＯＦＦ）となるま
でリレー６６への出力を保持し、近接スイッチ３３がオ
フ（ＯＦＦ）したらリレー６６をオフ（ＯＦＦ）Ｌレベ
ラソレノイド４６の駆動を停止する（第３図ステップ１
０８，１０９゜１１０）。

以上の作用によりバケット２３は停止する場合常にタイ
ムラグＢｉだけ遅らされた後停止することになる。また
タイムラグＢｉの値はエンジン回転数が低いほど長く、
高いほど短く設定されている。

つまり従来のバケットレベラ装置では第７図によると位
置ａで近接スイッチ３３がオン（ＯＮ）となり、エンジ
ン回転数が最低の場合位置すでバケットが停止し、ｂ−
ｃの間の位置で一定でなかった。

これをどのようなエンジン回転数でも常にＣの位置（エ
ンジン回転数が最高時のバケット停止位置）で停止する
ように、エンジン回転数が高いほど短くタイムラグＢｉ
の値が設定された。

また、コントローラ５１が故障の場合、断続スイッチ６
１を切換えることにより従来のバケットレベラの機能を
確保する。またコントローラ５１が作動状態であること
をシステム作動インジケータ５７が示し、遅延回路６０
が作動状態であ墨ことをタイマ作動インジケータ５８で
示す。

更に本実施例ではタイムラグの設定値を外部より何通り
も切換え可能にするための切換スイッチ６４．６５を設
定し、これら切換スイッチ６４．６５の組合せにより本
発明に係るバケットレベラ装置の搭載機種が変った場合
等も切換スイッチ６４．６５の切換えのみで選択可能に
なっている。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明に係るバケットレベラ装置
は、バケットシリンダが設定した長さになると作動する
近接スイッチの信号によりソレノイドを作動させてバケ
ット操作レバーを自動的に中立位置に戻してバケットを
水平状態にするバケットレベラ装置において、バケット
シリンダの伸縮速度を検知する検出器と、この検出器か
らの情報により必要なタイムラグを設定しこのタイムラ
グの値だけ遅らせた後ソレノイド駆動用のリレーを働か
せ近接スイッチがオフ（ＯＦＦ）となるまでリレーへの
出力を保持するコントローラとを備えたことを特徴とす
るものである。

したがって、検出器からの情報をエンジン回転数とする
と、エンジン回転数が低いほどタイムラグは長くまたエ
ンジン回転数が高いほどタイムラグは短くなりどのよう
なエンジン回転数でも常にエンジン回転数が最高時のバ
ケット停止位置で停止するようになる。

このように前記コントローラの働きにより、どのような
運転状態（エンジン回転数）でもバケットの停止角が自
動的に補正されて一定の角度になる。

このようにオペレータにとって付加操作もなく常にバケ
ットレベラによる停止角が一定になるため、従来のよう
にエンジン回転数（アクセルペダルの踏み具合）に気を
使う必要がなくなり、オペレータの疲労低減、作業能率
の向上ができ、また精度良い作業が可能になるためカッ
ティングエツジ等摩耗部品を均一に消費できて経済的効
果も大きいものになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成説明図、第２図は制御
機構の構成説明図、第３図は本発明の一実施例の作用を
説明するためのフローチャート、第４図はトラクタショ
ベルの側面図、第５図は、従来のバケットレベラ装置の
バケット操作レバー戻し機構部の構成説明図、第６図は
第５図■部の拡大図、第７図はバケットの停止角の説明
図である。 ２７はバケットシリンダ、３３は近接スイッチ、５１は
コントローラ、４６はレベラソレノイド、６６はリレー
、６７は回転センサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）バケットシリンダが設定した長さになると作動す
   る近接スイッチの信号によりソレノイドを作動させてバ
   ケット操作レバーを自動的に中立位置に戻してバケット
   を水平状態にするバケットレベラ装置において、バケッ
   トシリンダの伸縮速度を検知する検出器と、この検出器
   からの情報により必要なタイムラグを設定しこのタイム
   ラグの値だけ遅らせた後ソレノイド駆動用のリレーを働
   かせ近接スイッチがオフ（ＯＦＦ）となるまでリレーへ
   の出力を保持するコントローラとを備えたことを特徴と
   するバケットレベラ装置。
2. （２）前記検出器にエンジン回転数を検出する回転セン
   サを用いた特許請求の範囲の記載（１）のバケットレベ
   ラ装置。