(57)【要約】【課題】バケットの高さ位置が比較的低い場合にはバケットを大きく掬い揺動させることができ、又、バケットを大きく掬い揺動させた状態でブームを下降揺動させた場合であっても、ブームとバケットとの接触などを招くことなく、ブームをスムーズに下降揺動させることのできる作業性に優れたフロントローダを提供する。【解決手段】ブーム角検出器１８の出力とバケット角検出器１９の出力とに基づいてバケット１５の対地揺動角度θｃを演算する演算部２３の出力と、ブーム１２の上下揺動角度θａに応じた制限掬い角度θｄを設定する設定部２５の出力とに基づいて、バケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄに達したことを検知した場合に、バケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄを超えないようにバケット用アクチュエータ１７の作動を制御する掬い角制限制御部２７を備えている。【選択図】図３
2015190147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブームを走行車体に対して左右向きの第１支軸を支点にして上下方向に揺動駆動するブーム用アクチュエータと、
バケットを前記ブームに対して左右向きの第２支軸を支点にして上下方向に揺動駆動するバケット用アクチュエータと、
操作具の人為操作に基づいて前記ブーム用アクチュエータ及び前記バケット用アクチュエータの作動を制御する手動用制御部と、
前記ブームの上下揺動角度を検出するブーム角検出器と、
前記ブームに対する前記バケットの上下揺動角度を検出するバケット角検出器と、
前記ブーム角検出器の出力と前記バケット角検出器の出力とに基づいて前記バケットの対地揺動角度を演算する演算部と、
前記ブームの上下揺動角度と前記バケットの制限掬い角度との関係を示す関係データを記憶した記憶部と、
前記ブーム角検出器の出力と前記関係データとに基づいて前記ブームの上下揺動角度に応じた前記制限掬い角度を設定する設定部と、
前記設定部の出力と前記演算部の出力とに基づいて前記バケットの対地揺動角度が前記設定制限掬い角度に達したことを検知した場合に、前記バケットの対地揺動角度が前記設定制限掬い角度を超えないように前記バケット用アクチュエータの作動を制御する掬い角制限制御部と、
を備えているフロントローダ。
【請求項２】
前記ブームの上下揺動にかかわらず前記バケットの対地揺動角度が一定になるように前記バケット用アクチュエータの作動を制御する対地角維持制御部を備え、
前記手動用制御部は前記対地角維持制御部に優先して前記バケット用アクチュエータの作動を制御し、
前記掬い角制限制御部は、前記対地角維持制御部及び前記手動用制御部に優先して前記バケット用アクチュエータの作動を制御する請求項１に記載のフロントローダ。
【請求項３】
前記関係データは、前記ブームの上下揺動角度が設定角度以下の場合には、前記ブームの上下揺動角度が前記設定角度に近づくほど前記バケットの制限掬い角度が大きくなり、前記ブームの上下揺動角度が設定角度を超えた場合には、前記ブームの上下揺動角度に関係なく前記バケットの制限掬い角度が前記バケットからブーム側への掬い物の零れを防止する一定の角度になるように設定している請求項１又は２に記載のフロントローダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブームを走行車体に対して左右向きの第１支軸を支点にして上下方向に揺動駆動するブーム用アクチュエータと、バケットを前記ブームに対して左右向きの第２支軸を支点にして上下方向に揺動駆動するバケット用アクチュエータとを備えたフロントローダに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のようなフロントローダにおいては、バケットの傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段を設け、傾斜角度検出手段により検出した傾斜角度がバケットから掬い物がこぼれるこぼれ領域に入ったときに、バケットの掬い動作を停止させるとともに、ブームの上げ動作に連動してバケットをダンプ動作させる自動ダンプ制御バルブを設けたものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
又、メカ式平行案内機構の屈伸作動により、ブームの揺動変位にかかわらずバケット（インプルメント）の姿勢を一定に維持するように構成したものがある（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−５２２８７号公報
【特許文献２】欧州特許出願公開第１９０３１４７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の構成では、例えば、ブームが上昇途中の比較的低い高さ位置においてバケットを大きく掬い揺動させたい場合であっても、バケットの傾斜角度がこぼれ領域に入るのに伴ってバケットの掬い動作が停止されることから、作業性の面の改善の余地がある。
【０００６】
又、上記特許文献２に記載の構成では、ブームの揺動変位にかかわらずバケットの姿勢を一定に維持することにより、ブームを上昇揺動させるほどブームとバケットとの相対角度が大きくなり、逆に、ブームを下降揺動させるほどブームとバケットとの相対角度が小さくなる。そのため、ブームを上昇揺動させた状態でバケットを大きく掬い揺動させた後に、そのままブームを下降揺動させてしまうと、バケットの姿勢を一定に維持することによって相対角度が小さくなるブームとバケットとの接触などに起因して、ブームを下降揺動させることができなくなる場合があることから、作業性の面の改善の余地がある。
【０００７】
本発明の目的は、バケットの高さ位置が比較的低い場合にはバケットを大きく掬い揺動させることができ、又、バケットを大きく掬い揺動させた状態でブームを下降揺動させた場合であっても、ブームとバケットとの接触などを招くことなく、ブームをスムーズに下降揺動させることのできる作業性に優れたフロントローダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の課題解決手段は、
ブームを走行車体に対して左右向きの第１支軸を支点にして上下方向に揺動駆動するブーム用アクチュエータと、
バケットを前記ブームに対して左右向きの第２支軸を支点にして上下方向に揺動駆動するバケット用アクチュエータと、
操作具の人為操作に基づいて前記ブーム用アクチュエータ及び前記バケット用アクチュエータの作動を制御する手動用制御部と、
前記ブームの上下揺動角度を検出するブーム角検出器と、
前記ブームに対する前記バケットの上下揺動角度を検出するバケット角検出器と、
前記ブーム角検出器の出力と前記バケット角検出器の出力とに基づいて前記バケットの対地揺動角度を演算する演算部と、
前記ブームの上下揺動角度と前記バケットの制限掬い角度との関係を示す関係データを記憶した記憶部と、
前記ブーム角検出器の出力と前記関係データとに基づいて前記ブームの上下揺動角度に応じた前記制限掬い角度を設定する設定部と、
前記設定部の出力と前記演算部の出力とに基づいて前記バケットの対地揺動角度が前記設定制限掬い角度に達したことを検知した場合に、前記バケットの対地揺動角度が前記設定制限掬い角度を超えないように前記バケット用アクチュエータの作動を制御する掬い角制限制御部と、
を備えている。
【０００９】
この手段によると、例えば、関係データにおいて、ブームの上下揺動角度が大きい場合には、バケットの制限掬い角度がバケットからブーム側への掬い物の零れを防止する一定の角度に制限され、かつ、ブームの上下揺動角度が小さい場合には、バケットがブームに接触しない範囲でバケットの制限掬い角度が零れ防止用の角度よりも大きい角度に制限されるように設定すれば、設定部の出力と演算部の出力とに基づく掬い角制限制御部の制御作動により、バケットの高さ位置が比較的低い場合には、ブームが上昇途中であってもバケットを大きく掬い揺動させることができる。これにより、地面よりも高い位置にある土砂などの掬い取り対象物に対する掬い取り作業を良好に行うことができる。
【００１０】
そして、その掬い取り後に、掬い物を搬送するためにブームを更に上昇揺動させた場合には、バケットの対地揺動角度が零れ防止用の制限掬い角度に制限されることから、搬送中にバケットからブーム側に掬い物が零れ落ちる不都合の発生を防止することができる。
【００１１】
又、その掬い取り後に、バケットを大きく掬い揺動させた状態でブームを下降揺動させた場合には、この下降揺動によってバケットがブームに接近すると、掬い角制限制御部の制御作動に基づくバケット用アクチュエータの作動により、ブームとバケットとの接触などを自動的に回避しながらブームを下降揺動させることができる。
【００１２】
従って、バケットの高さ位置が比較的低い場合にはバケットを大きく掬い揺動させることができ、又、搬送中のバケットからブーム側への掬い物の零れを防止することができ、更に、バケットを大きく掬い揺動させた状態でブームを下降揺動させた場合であっても、ブームとバケットとの接触などを招くことなく、ブームをスムーズに下降揺動させることのできる作業性に優れたフロントローダを提供することができる。
【００１３】
本発明をより好適なものにするための手段の一つとして、
前記ブームの上下揺動にかかわらず前記バケットの対地揺動角度が一定になるように前記バケット用アクチュエータの作動を制御する対地角維持制御部を備え、
前記手動用制御部は前記対地角維持制御部に優先して前記バケット用アクチュエータの作動を制御し、
前記掬い角制限制御部は、前記対地角維持制御部及び前記手動用制御部に優先して前記バケット用アクチュエータの作動を制御する。
【００１４】
この手段によると、対地角維持制御部の制御作動により、ブームの上下揺動にかかわらずバケットの対地揺動角度を一定に維持することができる。これにより、バケットからの掬い物の零れ防止などをより好適に行うことができる。
【００１５】
そして、対地角維持制御部の制御作動によってバケットの対地揺動角度を一定に維持している状態において、バケットを掬い揺動又はダンプ揺動させる必要が生じた場合には、操作具の人為操作を行うことによって、バケットを簡単に掬い揺動又はダンプ揺動させることができる。
【００１６】
そして、ブームの上下揺動にかかわらずバケットの対地揺動角度を一定に維持している状態、及び、操作具の人為操作によってバケットを掬い揺動又はダンプ揺動させている状態においても、設定部の出力と演算部の出力とに基づく掬い角制限制御部の制御作動によって、バケットからブーム側への掬い物の零れ防止、及び、ブームとバケットとの接触防止などを良好に行うことができる。
【００１７】
従って、バケットの対地揺動角度を一定に維持できるようにしながら、この維持に優先したバケットの揺動操作が可能な上に、バケットからの掬い物の零れやブームとバケットとの接触などを防止することができる、より作業性に優れたフロントローダを提供することができる。
【００１８】
本発明をより好適なものにするための手段の一つとして、
前記関係データは、前記ブームの上下揺動角度が設定角度以下の場合には、前記ブームの上下揺動角度が前記設定角度に近づくほど前記バケットの制限掬い角度が大きくなり、前記ブームの上下揺動角度が設定角度を超えた場合には、前記ブームの上下揺動角度に関係なく前記バケットの制限掬い角度が前記バケットからブーム側への掬い物の零れを防止する一定の角度になるように設定している。
【００１９】
この関係データは、バケットの対地揺動角度を一定に維持する状態でブームを上下揺動させた場合には、ブームを上昇揺動させるほどブームとバケットとの相対角度が大きくなって、バケットがブームなどに接触し難くなり、逆に、ブームを下降揺動させるほどブームとバケットとの相対角度が小さくなって、バケットがブームなどに接触し易くなる点、及び、ブームとバケットとの相対角度が一定の状態でブームを上下揺動させた場合には、ブームを上昇揺動させるほどバケットの対地揺動角度が大きくなり、逆に、ブームを下降揺動させるほどバケットの対地揺動角度が小さくなる点を考慮して設定している。
【００２０】
この手段によると、バケットの高さ位置が比較的低い場合にはバケットをより好適に大きく掬い揺動させることができ、又、搬送中のバケットからブーム側への掬い物の零れをより確実に防止できるようにしながら、バケットを大きく掬い揺動させた状態でブームを下降揺動させた場合に、ブームとバケットとの接触などを招くことなく、ブームをスムーズに下降揺動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態でのフロントローダを装備したトラクタの左側面図である。
【図２】第１実施形態でのフロントローダの作動状態を示す左側面図である。
【図３】第１実施形態でのフロントローダに関する制御構成を示すブロック図である。
【図４】第２実施形態でのフロントローダの作動状態を示す左側面図である。
【図５】第２実施形態でのフロントローダに関する制御構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
〔第１実施形態〕
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態の一例として、本発明に係るフロントローダを、走行車体の一例であるトラクタに装備した第１実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１に示すように、第１実施形態において走行車体Ａとして例示するトラクタＡは、車体フレーム１の前部側に原動部２及び左右の前輪３などを備えている。又、車体フレーム１の後部側に搭乗運転部４を形成するキャビン５及び左右の後輪６などを備えている。車体フレーム１の前後中間部には、フロントローダＢの装着を可能にする左右の支持ブラケット７を装備している。搭乗運転部４には、ステアリングホイール８及び運転座席９などを配備している。
【００２５】
図１〜３に示すように、フロントローダＢは、対応する支持ブラケット７に着脱可能に装着した左右の固定ブラケット１０、対応する固定ブラケット１０に左右向きの第１支軸１１を介して上下揺動可能に連結した左右のブーム１２、対応するブーム１２の遊端部に左右向きの第２支軸１３を介して上下揺動可能に連結した左右の揺動ブラケット１４、左右の揺動ブラケット１４に着脱可能に連結したバケット１５、ブーム用アクチュエータとして使用する油圧式で複動型の左右のブームシリンダ１６、バケット用アクチュエータとして使用する油圧式で複動型の左右のバケットシリンダ１７、左右いずれか一方のブーム１２の上下揺動角度θａを検出するブーム角検出器１８、及び、左右のブーム１２に対するバケット１５の上下揺動角度θｂを検出するバケット角検出器１９、などを備えている。
【００２６】
左右のブームシリンダ１６は、対応するブーム１２をトラクタＡに対して第１支軸１１を支点にして上下方向に揺動駆動する。左右のバケットシリンダ１７は、左右の揺動ブラケット１４とともにバケット１５を各ブーム１２に対して第２支軸１３を支点にして上下方向に揺動駆動する。ブーム角検出器１８及びバケット角検出器１９には回転式のポテンショメータを採用している。
【００２７】
図３に示すように、トラクタＡは、左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７に対するオイルの流れを制御するバルブユニット２０、及び、バルブユニット２０を介して左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の作動を制御するフロントローダ用の電子制御ユニット（以下、ＬＤ−ＥＣＵと称する）２１を備えている。
【００２８】
図示は省略するが、油圧制御ユニット２０は、左右のブームシリンダ１６に対するオイルの流れを制御するブーム用の電子制御バルブ、及び、左右のバケットシリンダ１７に対するオイルの流れを制御するバケット用の電子制御バルブ、などを備えている。
【００２９】
図２及び図３に示すように、ＬＤ−ＥＣＵ２１は、ＣＰＵやＥＥＰＲＯＭなどを備えたマイクロコンピュータにより構成している。そして、左右のブーム１２及びバケット１５の手動動作を可能にする手動用制御部２２、各種の演算処理を行う演算部２３、各種のデータを記憶する記憶部２４、バケット掬い角制限用の設定部２５、バケット１５の対地揺動角度θｃを一定に維持する対地角維持制御を行う対地角維持制御部２６、及び、バケット１５の掬い方向での対地揺動角度θｃを制限する掬い角制限制御を行う掬い角制限制御部２７、などを備えている。
【００３０】
手動用制御部２２は、搭乗運転部４にフロントローダ操作用の操作具として備えた十字揺動式で中立復帰型の操作レバー３０の人為操作に基づいて左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の作動を制御する。具体的には、操作レバー３０の操作位置を検出するレバー操作検出器３１の出力に基づいて左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の作動を制御する手動操作制御を行う。
【００３１】
手動操作制御では、レバー操作検出器３１の出力に基づいて操作レバー３０の操作位置を判別する。そして、操作レバー３０の操作位置が上昇位置である場合は、その上昇位置への操作が継続されている間は左右のブーム１２が上昇揺動するように左右のブームシリンダ１６を伸長作動させる。操作レバー３０の操作位置が下降位置である場合は、その下降位置への操作が継続されている間は左右のブーム１２が下降揺動するように左右のブームシリンダ１６を収縮作動させる。操作レバー３０の操作位置が掬い位置である場合は、その掬い位置への操作が継続されている間はバケット１５が上昇揺動（掬い揺動）するように左右のバケットシリンダ１７を収縮作動させる。操作レバー３０の操作位置がダンプ位置である場合は、そのダンプ位置への操作が継続されている間はバケット１５が下降揺動（ダンプ揺動）するように左右のバケットシリンダ１７を伸長作動させる。操作レバー３０の操作位置が中立位置である場合は、中立位置に位置している間は左右のブーム１２及びバケット１５が上下揺動を停止するように左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の伸縮作動を停止させる。
【００３２】
レバー操作検出器３１には、操作レバー３０の各操作位置への揺動操作を検出する複数のスイッチ、又は、操作レバー３０の前後方向への揺動操作を検出する回転式のポテンショメータと左右方向への揺動操作を検出する回転式のポテンショメータ、などを採用することができる。
【００３３】
演算部２３は、ブーム角検出器１８の出力とバケット角検出器１９の出力とに基づいてバケット１５の対地揺動角度θｃを演算する。そして、その演算結果を記憶部２４、対地角維持制御部２６、及び、掬い角制限制御部２７、などに出力する。
【００３４】
記憶部２４は、搭乗運転部４に備えた制御目標角度設定用の設定スイッチ３２が押圧操作された場合に、そのときに演算部２３が出力しているバケット１５の対地揺動角度θｃを対地角維持制御用の制御目標角度θｃｏとして記憶する。つまり、操作レバー３０を操作して、左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７を作動させて、バケット１５を所望の対地揺動角度θｃまで操作した後、設定スイッチ３２を押圧操作することにより、このときのバケット１５の対地揺動角度θｃを対地角維持制御用の制御目標角度θｃｏとして記憶部２４に記憶することができる。尚、図２においては、対地角維持制御用の制御目標角度θｃｏを、バケット１５の底面が水平になる角度に設定した状態を例示している。
【００３５】
又、左右のブーム１２の上下揺動角度θａとバケット１５の制限掬い角度θｄとの関係を示す関係データである掬い角制限用のマップデータを記憶している。マップデータは、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏ以下の場合には、バケット１５が下方の救い取り領域に位置していると考えて、バケット１５の掬い操作による左右のバケット１５のブーム１２又は左右のブームシリンダ１６などとの接触を回避するために、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏに近づくほどバケット１５の制限掬い角度θｄが大きくなるように（例えば、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏのときにバケット１５の制限掬い角度θｄが５５度になるように）設定している。又、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏを超えた場合には、バケット１５が上方の搬送ダンプ領域に位置していると考えて、左右のブーム１２の上下揺動角度θａに関係なくバケット１５の制限掬い角度θｄがバケット１５からブーム側への土砂などの掬い物の零れを防止する一定の角度（例えば４５度）になるように設定している。
【００３６】
これは、バケット１５の対地揺動角度θｃを一定に維持する状態で左右のブーム１２を上下揺動させた場合には、左右のブーム１２を上昇揺動させるほど左右のブーム１２とバケット１５との相対角度θｅが大きくなって、バケット１５が左右のブーム１２などに接触し難くなり、逆に、左右のブーム１２を下降揺動させるほど左右のブーム１２とバケット１５との相対角度θｅが小さくなって、バケット１５が左右のブーム１２などに接触し易くなる点、及び、左右のブーム１２とバケット１５との相対角度θｅが一定の状態で左右のブーム１２を上下揺動させた場合には、左右のブーム１２を上昇揺動させるほどバケット１５の対地揺動角度θｃが大きくなり、逆に、左右のブーム１２を下降揺動させるほどバケット１５の対地揺動角度θｃが小さくなる点を考慮して設定している。又、設定角度θａｏは種々の変更が可能であるが、ここでは、バケット１５の底部が原動部２に備えたボンネット３３の上端位置に達する角度に設定している（図１参照）。
【００３７】
設定部２５は、ブーム角検出器１８の出力と掬い角制限用のマップデータとに基づいて、左右のブーム１２の上下揺動角度θａに応じたバケット１５の制限掬い角度θｄを設定する。以下、設定部２５が設定したバケット１５の制限掬い角度θｄを設定制限掬い角度θｄと称する。
【００３８】
対地角維持制御部２６は、対地角維持制御の実行停止中に搭乗運転部４に備えた対地角維持制御用の指令スイッチ３４が押圧操作された場合に対地角維持制御を行う。又、対地角維持制御の実行中に対地角維持制御用の指令スイッチ３４が押圧操作された場合は対地角維持制御を終了する。
【００３９】
対地角維持制御では、記憶部２４が記憶した対地角維持制御用の制御目標角度θｃｏと演算部２３が出力するバケット１５の対地揺動角度θｃとに基づいて、左右のブーム１２の上下揺動にかかわらず、バケット１５の対地揺動角度θｃが対地角維持制御用の制御目標角度θｃｏに一致する（制御目標角度θｃｏの不感帯幅内に収まる）ように左右のバケットシリンダ１７の作動を制御する。
【００４０】
これにより、操作レバー３０の人為操作に基づく手動用制御部２２の制御作動による左右のブーム１２の上下揺動駆動にかかわらず、バケット１５の対地揺動角度θｃを対地角維持制御用の制御目標角度θｃｏ（所望の対地揺動角度）に維持することができる。
【００４１】
掬い角制限制御部２７は、設定部２５の出力と演算部２３の出力とに基づいてバケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄに達したことを検知した場合（バケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄの不感帯幅内に入った場合）に、バケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄを超えない（バケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄの不感帯幅を超えない）ように左右のバケットシリンダ１７の作動を制御する。
【００４２】
手動用制御部２２、対地角維持制御部２６、及び、掬い角制限制御部２７は、手動用制御部２２が対地角維持制御部２６に優先して左右のバケットシリンダ１７の作動を制御し、掬い角制限制御部２７が手動用制御部２２及び対地角維持制御部２６に優先して左右のバケットシリンダ１７の作動を制御するように、左右のバケットシリンダ１７に対する制御作動の優先順位を設定している。
【００４３】
これにより、例えば、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏ以下の場合には、操作レバー３０の掬い位置への人為操作に基づく手動用制御部２２の制御作動によって左右のバケットシリンダ１７が収縮作動してバケット１５が掬い揺動している最中に、バケット１５が左右のブーム１２に接近してバケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄに達すると、掬い角制限制御部２７が手動用制御部２２に優先して左右のバケットシリンダ１７を停止させてバケット１５の掬い揺動を停止させる。
【００４４】
その結果、バケット１５が下方の救い取り領域に位置する場合でのバケット１５の掬い操作によって、バケット１５が左右のブーム１２又は左右のブームシリンダ１６などに接触する虞を回避することができる。
【００４５】
又、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏを超えた場合には、操作レバー３０の上昇位置への人為操作に基づく手動用制御部２２の制御作動によって左右のブームシリンダ１６が伸長作動して左右のブーム１２が上昇揺動している最中に、バケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄに達すると、操作レバー３０がダンプ位置に操作されていなくても、掬い角制限制御部２７が手動用制御部２２に優先して、左右のブーム１２の上下揺動角度θａに関係なくバケット１５の対地揺動角度θｃが零れ防止用の一定の制限掬い角度θｄを超えないように、左右のバケットシリンダ１７を伸長作動させてバケット１５をダンプ揺動させる。
【００４６】
その結果、バケット１５が上方の搬送ダンプ領域に位置する場合での左右のブーム１２の上昇操作により、バケット１５の対地揺動角度θｃが零れ防止用の一定の制限掬い角度θｄを超えて、バケット内の土砂などの掬い物がブーム側に零れ落ちる虞を防止することができる。
【００４７】
更に、対地角維持制御部２６の制御作動により、左右のブーム１２の上下揺動駆動にかかわらずバケット１５の対地揺動角度θｃを対地角維持制御用の制御目標角度θｃｏに維持している状態において、操作レバー３０の掬い位置又はダンプ位置への操作が行われた場合には、その操作に基づいて、手動用制御部２２が対地角維持制御部２６に優先して左右のバケットシリンダ１７の作動を制御してバケット１５を掬い揺動又はダンプ揺動させる。
【００４８】
その結果、対地角維持制御部２６の制御作動によってバケット１５の対地揺動角度θｃを一定に維持している状態において、運転者がもう少しバケット１５の掬い揺動による土砂などの救い取りを行いたいと思った場合には、対地角維持制御用の指令スイッチ３４を押圧操作して対地角維持制御を終了する手間を要することなく、操作レバー３０の人為操作によってバケット１５の掬い揺動による土砂などの救い取りを行うことができる。
【００４９】
そして、このバケット１５の掬い揺動によってバケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄに達した場合にも、掬い角制限制御部２７が手動用制御部２２に優先して左右のバケットシリンダ１７を停止させてバケット１５の掬い揺動を停止させる。
【００５０】
その結果、手動用制御部２２が対地角維持制御部２６に優先して左右のバケットシリンダ１７の作動を制御している状態においても、バケット１５が左右のブーム１２又は左右のブームシリンダ１６などに接触する虞を回避することができる。
【００５１】
又、対地角維持制御部２６の制御作動により、左右のブーム１２の上下揺動駆動にかかわらずバケット１５の対地揺動角度θｃを対地角維持制御用の制御目標角度θｃｏに維持している状態において、操作レバー３０の下降位置への操作に基づく手動用制御部２２の制御作動によって左右のブームシリンダ１６が収縮作動して左右のブーム１２が下降揺動している最中に、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏ以下になり、かつ、バケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄに達した場合には、操作レバー３０がダンプ位置に操作されていなくても、掬い角制限制御部２７が手動用制御部２２に優先して、左右のブーム１２の下降揺動に連動して、バケット１５の対地揺動角度θｃが制限掬い角度θｄを超えないように左右のバケットシリンダ１７を伸長作動させてバケット１５をダンプ揺動させる。
【００５２】
これにより、対地角維持制御部２６の制御作動によってバケット１５の対地揺動角度θｃを一定に維持している状態での左右のブーム１２の下降操作によって、バケット１５が左右のブーム１２又は左右のブームシリンダ１６などに接触する虞を回避することができる。
【００５３】
〔第２実施形態〕
【００５４】
以下、本発明を実施するための形態の一例として、本発明に係るフロントローダを、走行車体の一例であるトラクタに装備した第２実施形態を図面に基づいて説明する。
【００５５】
尚、この第２実施形態は、上記第１実施形態とフロントローダに関する構成が異なるだけであることから、フロントローダの構成についてのみ説明する。
【００５６】
図４及び図５に示すように、フロントローダＢは、対応する支持ブラケット７に着脱可能に装着した左右の固定ブラケット１０、対応する固定ブラケット１０に左右向きの第１支軸１１を介して上下揺動可能に連結した左右のブーム１２、対応するブーム１２の遊端部に左右向きの第２支軸１３を介して上下揺動可能に連結した左右の揺動ブラケット１４、左右の揺動ブラケット１４に着脱可能に連結したバケット１５、ブーム用アクチュエータとして使用する油圧式で複動型の左右のブームシリンダ１６、バケット用アクチュエータとして使用する油圧式で複動型の左右のバケットシリンダ１７、左右いずれか一方のブーム１２の上下揺動角度θａを検出するブーム角検出器１８、及び、左右のブーム１２に対するバケット１５の上下揺動角度θｂを検出するバケット角検出器１９、などを備えている。
【００５７】
左右のバケットシリンダ１７は、左右のブーム１２に前後揺動可能に装備した左右の揺動アーム４０、及び、対応する固定ブラケット１０と揺動アーム４０とにわたる連係リンク４１、などとともに、左右のブーム１２の上下揺動にかかわらず、バケット１５の対地揺動角度θｃを、左右のバケットシリンダ１７の伸縮長さに対応する所望の対地揺動角度θｃｏに略維持する機械式の対地角維持機構４２を構成している。
【００５８】
図５に示すように、トラクタＡは、左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７に対するオイルの流れを制御するバルブユニット２０、及び、バルブユニット２０を介して左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の作動を制御するフロントローダ用の電子制御ユニット（以下、ＬＤ−ＥＣＵと称する）２１を備えている。
【００５９】
図示は省略するが、油圧制御ユニット２０は、左右のブームシリンダ１６に対するオイルの流れを制御するブーム用制御バルブ、及び、左右のバケットシリンダ１７に対するオイルの流れを制御するバケット用制御バルブ、などを備えている。
【００６０】
図５に示すように、ＬＤ−ＥＣＵ２１は、ＣＰＵやＥＥＰＲＯＭなどを備えたマイクロコンピュータにより構成している。そして、左右のブーム１２及びバケット１５の手動動作を可能にする手動用制御部２２、各種の演算処理を行う演算部２３、各種のデータを記憶する記憶部２４、バケット掬い角制限用の設定部２５、及び、バケット１５の掬い方向での対地揺動角度θｃを制限する掬い角制限制御を行う掬い角制限制御部２７、などを備えている。
【００６１】
手動用制御部２２は、搭乗運転部４にフロントローダ操作用の操作具として備えた十字揺動式で中立復帰型の操作レバー３０の人為操作に基づいて左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の作動を制御する。具体的には、操作レバー３０の操作位置を検出するレバー操作検出器３１の出力に基づいて左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の作動を制御する手動操作制御を行う。
【００６２】
手動操作制御では、レバー操作検出器３１の出力に基づいて操作レバー３０の操作位置を判別する。そして、操作レバー３０の操作位置が上昇位置である場合は、その上昇位置への操作が継続されている間は左右のブーム１２が上昇揺動するように左右のブームシリンダ１６を伸長作動させる。操作レバー３０の操作位置が下降位置である場合は、その下降位置への操作が継続されている間は左右のブーム１２が下降揺動するように左右のブームシリンダ１６を収縮作動させる。操作レバー３０の操作位置が掬い位置である場合は、その掬い位置への操作が継続されている間はバケット１５が上昇揺動（掬い揺動）するように左右のバケットシリンダ１７を収縮作動させる。操作レバー３０の操作位置がダンプ位置である場合は、そのダンプ位置への操作が継続されている間はバケット１５が下降揺動（ダンプ揺動）するように左右のバケットシリンダ１７を伸長作動させる。操作レバー３０の操作位置が中立位置である場合は、中立位置に位置している間は左右のブーム１２及びバケット１５が上下揺動を停止するように左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の伸縮作動を停止させる。
【００６３】
レバー操作検出器３１には、操作レバー３０の各操作位置への揺動操作を検出する複数のスイッチ、又は、操作レバー３０の前後方向への揺動操作を検出する回転式のポテンショメータと左右方向への揺動操作を検出する回転式のポテンショメータ、などを採用することができる。
【００６４】
演算部２３は、ブーム角検出器１８の出力とバケット角検出器１９の出力とに基づいてバケット１５の対地揺動角度θｃを演算する。そして、その演算結果を記憶部２４及び掬い角制限制御部２７、などに出力する。
【００６５】
記憶部２４は、左右のブーム１２の上下揺動角度θａとバケット１５の制限掬い角度θｄとの関係を示す関係データである掬い角制限用のマップデータを記憶している。マップデータは、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏ以下の場合には、バケット１５が下方の救い取り領域に位置していると考えて、バケット１５の掬い操作による左右のバケット１５のブーム１２又は左右のブームシリンダ１６などとの接触を回避するために、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏに近づくほどバケット１５の制限掬い角度θｄが大きくなるように（例えば、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏのときにバケット１５の制限掬い角度θｄが５５度になるように）設定している。又、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏを超えた場合には、バケット１５が上方の搬送ダンプ領域に位置していると考えて、左右のブーム１２の上下揺動角度θａに関係なくバケット１５の制限掬い角度θｄがバケット１５からブーム側への土砂などの掬い物の零れを防止する一定の角度（例えば４５度）になるように設定している。
【００６６】
これは、バケット１５の対地揺動角度θｃを一定に維持する状態で左右のブーム１２を上下揺動させた場合には、左右のブーム１２を上昇揺動させるほど左右のブーム１２とバケット１５との相対角度θｅが大きくなり、逆に、左右のブーム１２を下降揺動させるほど左右のブーム１２とバケット１５との相対角度θｅが小さくなる点、及び、左右のブーム１２とバケット１５との相対角度θｅが一定の状態で左右のブーム１２を上下揺動させた場合には、左右のブーム１２を上昇揺動させるほどバケット１５の対地揺動角度θｃが大きくなり、逆に、左右のブーム１２を下降揺動させるほどバケット１５の対地揺動角度θｃが小さくなる点を考慮して設定している。又、設定角度θａｏは種々の変更が可能であるが、ここでは、バケット１５の底部が原動部２に備えたボンネット３３の上端位置に達する角度に設定している。
【００６７】
設定部２５は、ブーム角検出器１８の出力と掬い角制限用のマップデータとに基づいて、左右のブーム１２の上下揺動角度θａに応じたバケット１５の制限掬い角度θｄを設定する。以下、設定部２５が設定したバケット１５の制限掬い角度θｄを設定制限掬い角度θｄと称する。
【００６８】
掬い角制限制御部２７は、設定部２５の出力と演算部２３の出力とに基づいてバケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄに達したことを検知した場合（バケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄの不感帯幅内に入った場合）に、バケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄを超えない（バケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄの不感帯幅を超えない）ように左右のバケットシリンダ１７の作動を制御する。
【００６９】
手動用制御部２２及び掬い角制限制御部２７は、掬い角制限制御部２７が手動用制御部２２に優先して左右のバケットシリンダ１７の作動を制御するように、左右のバケットシリンダ１７に対する制御作動の優先順位を設定している。
【００７０】
これにより、例えば、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏ以下の場合には、操作レバー３０の掬い位置への人為操作に基づく手動用制御部２２の制御作動により、左右のバケットシリンダ１７が収縮作動してバケット１５が掬い揺動している最中に、バケット１５が左右のブーム１２に接近してバケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄに達すると、掬い角制限制御部２７が手動用制御部２２に優先して左右のバケットシリンダ１７を停止させてバケット１５の掬い揺動を停止させる。
【００７１】
その結果、バケット１５が下方の救い取り領域に位置する場合でのバケット１５の掬い操作によって、バケット１５が左右のブーム１２又は左右のブームシリンダ１６などに接触する虞を回避することができる。
【００７２】
又、操作レバー３０の下降位置への人為操作に基づく手動用制御部２２の制御作動により、左右のブームシリンダ１６が収縮作動して左右のブーム１２が下降揺動している最中に、バケット１５が左右のブーム１２に接近してバケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄに達すると、操作レバー３０がダンプ位置に操作されていなくても、掬い角制限制御部２７が手動用制御部２２に優先して、左右のブーム１２の下降揺動に連動して、バケット１５の対地揺動角度θｃが制限掬い角度θｄを超えないように左右のバケットシリンダ１７を伸長作動させてバケット１５をダンプ揺動させる。
【００７３】
その結果、バケット１５が下方の救い取り領域に位置する場合での左右のブーム１２の下降操作によって、バケット１５が左右のブーム１２又は左右のブームシリンダ１６などに接触する虞を回避することができる。
【００７４】
〔別実施形態〕
【００７５】
〔１〕走行車体Ａは、ローダ作業用の専用車、フロントローダＢ及びモーアを装備するローダ草刈兼用車、及び、フロントローダＢ及びバックホーを装備するローダ掘削兼用車、などであってもよい。
【００７６】
〔２〕ブーム用アクチュエータ１６及びバケット用アクチュエータ１７として油圧モータなどを採用してもよい。
【００７７】
〔３〕操作具３０として、ブーム専用の操作具とバケット専用の操作具とを備えるようにしてもよい。又、操作具３０として、ブーム１２の上昇揺動を指令するスイッチ、ブーム１２の下降揺動を指令するスイッチ、バケット１５の掬い揺動を指令するスイッチ、及び、バケット１５のダンプ揺動を指令するスイッチを備えるようにしてもよい。
【００７８】
〔４〕ブーム角検出器１８として、ブームシリンダ１６の伸縮長さをブーム１２の上下揺動角度θａとして検出する摺動式のポテンショメータを採用してもよい。又、バケット角検出器１９として、バケットシリンダ１７の伸縮長さをバケット１５の上下揺動角度θｂとして検出する摺動式のポテンショメータを採用してもよい。
【００７９】
〔５〕記憶部２４は、ブーム１２の上下揺動角度θａとバケット１５の制限掬い角度θｄとの関係を示す関係データとして掬い角制限用の関係式を記憶し、設定部２５は、その関係式とブーム角検出器１８の出力とに基づいてバケット１５の制限掬い角度θｄを演算するように構成してもよい。
【００８０】
〔６〕ブーム１２の上下揺動角度θａとバケット１５の制限掬い角度θｄとの関係を示す関係データとしては、ブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏ以下の場合において、バケット１５のブーム１２などとの接触を防止するものであれば、例えば、ブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏに近づくほどバケット１５の制限掬い角度θｄが連続的に大きくなる、又は、ブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏに近づくほどバケット１５の制限掬い角度θｄが段階的に大きくなるように設定したものであってもよい。又、ブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏ以下の場合において、ブーム１２の上下揺動角度θａに応じて変化するバケット１５の制限掬い角度θｄは、バケット１５のブーム１２などとの接触を防止するものであれば、ブーム１２やバケット１５の形状などに応じて種々の変更が可能であり、例えば、ブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏのときにバケット１５の制限掬い角度θｄが６０度になるように設定してもよい。
【００８１】
〔７〕上記の各実施形態においては、ブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏを超えた場合に設定する零れ防止用の角度として４５度を例示したが、バケット１５からブーム側への掬い物の零れを防止することができる角度であれば、バケット１５の形状などに応じて種々の設定変更が可能であり、例えば、４０度又は５０度などに設定してもよい。
【００８２】
〔８〕フロントローダＢとしては、第１実施形態においては対地角維持制御部２６を備える構成を例示し、又、第２実施形態においては対地角維持機構４２を備える構成を例示したが、対地角維持制御部２６と対地角維持機構４２とのいずれも備えない構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、トラクタなどの走行車体に装備するフロントローダに適用することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１１  第１支軸
１２  ブーム
１３  第２支軸
１５  バケット
１６  ブーム用アクチュエータ
１７  バケット用アクチュエータ
１８  ブーム角検出器
１９  バケット角検出器
２２  手動用制御部
２３  演算部
２４  記憶部
２５  設定部
２６  対地角維持制御部
２７  掬い角制限制御部
３０  操作具
Ａ    走行車体
θａ  ブームの上下揺動角度
θｂ  バケットの上下揺動角度
θｃ  バケットの対地揺動角度
θｄ  バケットの制限掬い角度
【図１】
2015190147.tif 000003
【図２】
2015190147.tif 000004
【図３】
2015190147.tif 000005
【図４】
2015190147.tif 000006
【図５】
2015190147.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月3日(2014.6.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブームを走行車体に対して左右向きの第１支軸を支点にして上下方向に揺動駆動するブーム用アクチュエータと、バケットを前記ブームに対して左右向きの第２支軸を支点にして上下方向に揺動駆動するバケット用アクチュエータとを備えたフロントローダに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のようなフロントローダにおいては、バケットの傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段を設け、傾斜角度検出手段により検出した傾斜角度がバケットから掬い物がこぼれるこぼれ領域に入ったときに、バケットの掬い動作を停止させるとともに、ブームの上げ動作に連動してバケットをダンプ動作させる自動ダンプ制御バルブを設けたものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
又、メカ式平行案内機構の屈伸作動により、ブームの揺動変位にかかわらずバケット（インプルメント）の姿勢を一定に維持するように構成したものがある（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−５２２８７号公報
【特許文献２】欧州特許出願公開第１９０３１４７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の構成では、例えば、ブームが上昇途中の比較的低い高さ位置においてバケットを大きく掬い揺動させたい場合であっても、バケットの傾斜角度がこぼれ領域に入るのに伴ってバケットの掬い動作が停止されることから、作業性の面において改善の余地がある。
【０００６】
又、上記特許文献２に記載の構成では、ブームの揺動変位にかかわらずバケットの姿勢を一定に維持することにより、ブームを上昇揺動させるほどブームとバケットとの相対角度が大きくなり、逆に、ブームを下降揺動させるほどブームとバケットとの相対角度が小さくなる。そのため、ブームを上昇揺動させた状態でバケットを大きく掬い揺動させた後に、そのままブームを下降揺動させてしまうと、バケットの姿勢を一定に維持することによって相対角度が小さくなるブームとバケットとの接触などに起因して、ブームを下降揺動させることができなくなる場合があることから、作業性の面において改善の余地がある。
【０００７】
本発明の目的は、バケットの高さ位置が比較的低い場合にはバケットを大きく掬い揺動させることができ、又、バケットを大きく掬い揺動させた状態でブームを下降揺動させた場合であっても、ブームとバケットとの接触などを招くことなく、ブームをスムーズに下降揺動させることのできる作業性に優れたフロントローダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の課題解決手段は、
ブームを走行車体に対して左右向きの第１支軸を支点にして上下方向に揺動駆動するブーム用アクチュエータと、
バケットを前記ブームに対して左右向きの第２支軸を支点にして上下方向に揺動駆動するバケット用アクチュエータと、
操作具の人為操作に基づいて前記ブーム用アクチュエータ及び前記バケット用アクチュエータの作動を制御する手動用制御部と、
前記ブームの上下揺動角度を検出するブーム角検出器と、
前記ブームに対する前記バケットの上下揺動角度を検出するバケット角検出器と、
前記ブーム角検出器の出力と前記バケット角検出器の出力とに基づいて前記バケットの対地揺動角度を演算する演算部と、
前記ブームの上下揺動角度と前記バケットの制限掬い角度との関係を示す関係データを記憶した記憶部と、
前記ブーム角検出器の出力と前記関係データとに基づいて前記ブームの上下揺動角度に応じた前記制限掬い角度を設定する設定部と、
前記設定部の出力と前記演算部の出力とに基づいて前記バケットの対地揺動角度が前記設定制限掬い角度に達したことを検知した場合に、前記バケットの対地揺動角度が前記設定制限掬い角度を超えないように前記バケット用アクチュエータの作動を制御する掬い角制限制御部と、を備えている。
【０００９】
この手段によると、例えば、関係データにおいて、ブームの上下揺動角度が大きい場合には、バケットの制限掬い角度がバケットからブーム側への掬い物の零れを防止する一定の角度に制限され、かつ、ブームの上下揺動角度が小さい場合には、バケットがブームに接触しない範囲でバケットの制限掬い角度が零れ防止用の角度よりも大きい角度に制限されるように設定すれば、設定部の出力と演算部の出力とに基づく掬い角制限制御部の制御作動により、バケットの高さ位置が比較的低い場合には、ブームが上昇途中であってもバケットを大きく掬い揺動させることができる。これにより、地面よりも高い位置にある土砂などの掬い取り対象物に対する掬い取り作業を良好に行うことができる。
【００１０】
そして、その掬い取り後に、掬い物を搬送するためにブームを更に上昇揺動させた場合には、バケットの対地揺動角度が零れ防止用の制限掬い角度に制限されることから、搬送中にバケットからブーム側に掬い物が零れ落ちる不都合の発生を防止することができる。
【００１１】
又、その掬い取り後に、バケットを大きく掬い揺動させた状態でブームを下降揺動させた場合には、この下降揺動によってバケットがブームに接近すると、掬い角制限制御部の制御作動に基づくバケット用アクチュエータの作動により、ブームとバケットとの接触などを自動的に回避しながらブームを下降揺動させることができる。
【００１２】
従って、バケットの高さ位置が比較的低い場合にはバケットを大きく掬い揺動させることができ、又、搬送中のバケットからブーム側への掬い物の零れを防止することができ、更に、バケットを大きく掬い揺動させた状態でブームを下降揺動させた場合であっても、ブームとバケットとの接触などを招くことなく、ブームをスムーズに下降揺動させることのできる作業性に優れたフロントローダを提供することができる。
【００１３】
本発明をより好適なものにするための手段の一つとして、
前記ブームの上下揺動にかかわらず前記バケットの対地揺動角度が一定になるように前記バケット用アクチュエータの作動を制御する対地角維持制御部を備え、
前記手動用制御部は前記対地角維持制御部に優先して前記バケット用アクチュエータの作動を制御し、
前記掬い角制限制御部は、前記対地角維持制御部及び前記手動用制御部に優先して前記バケット用アクチュエータの作動を制御する。
【００１４】
この手段によると、対地角維持制御部の制御作動により、ブームの上下揺動にかかわらずバケットの対地揺動角度を一定に維持することができる。これにより、バケットからの掬い物の零れ防止などをより好適に行うことができる。
【００１５】
そして、対地角維持制御部の制御作動によってバケットの対地揺動角度を一定に維持している状態において、バケットを掬い揺動又はダンプ揺動させる必要が生じた場合には、操作具の人為操作を行うことによって、バケットを簡単に掬い揺動又はダンプ揺動させることができる。
【００１６】
そして、ブームの上下揺動にかかわらずバケットの対地揺動角度を一定に維持している状態、及び、操作具の人為操作によってバケットを掬い揺動又はダンプ揺動させている状態においても、設定部の出力と演算部の出力とに基づく掬い角制限制御部の制御作動によって、バケットからブーム側への掬い物の零れ防止、及び、ブームとバケットとの接触防止などを良好に行うことができる。
【００１７】
従って、バケットの対地揺動角度を一定に維持できるようにしながら、この維持に優先したバケットの揺動操作が可能な上に、バケットからの掬い物の零れやブームとバケットとの接触などを防止することができる、より作業性に優れたフロントローダを提供することができる。
【００１８】
本発明をより好適なものにするための手段の一つとして、
前記関係データは、前記ブームの上下揺動角度が設定角度以下の場合には、前記ブームの上下揺動角度が前記設定角度に近づくほど前記バケットの制限掬い角度が大きくなり、前記ブームの上下揺動角度が設定角度を超えた場合には、前記ブームの上下揺動角度に関係なく前記バケットの制限掬い角度が前記バケットからブーム側への掬い物の零れを防止する一定の角度になるように設定している。
【００１９】
この関係データは、バケットの対地揺動角度を一定に維持する状態でブームを上下揺動させた場合には、ブームを上昇揺動させるほどブームとバケットとの相対角度が大きくなって、バケットがブームなどに接触し難くなり、逆に、ブームを下降揺動させるほどブームとバケットとの相対角度が小さくなって、バケットがブームなどに接触し易くなる点、及び、ブームとバケットとの相対角度が一定の状態でブームを上下揺動させた場合には、ブームを上昇揺動させるほどバケットの対地揺動角度が大きくなり、逆に、ブームを下降揺動させるほどバケットの対地揺動角度が小さくなる点を考慮して設定している。
【００２０】
この手段によると、バケットの高さ位置が比較的低い場合にはバケットをより好適に大きく掬い揺動させることができ、又、搬送中のバケットからブーム側への掬い物の零れをより確実に防止できるようにしながら、バケットを大きく掬い揺動させた状態でブームを下降揺動させた場合に、ブームとバケットとの接触などを招くことなく、ブームをスムーズに下降揺動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態でのフロントローダを装備したトラクタの左側面図である。
【図２】第１実施形態でのフロントローダの作動状態を示す左側面図である。
【図３】第１実施形態でのフロントローダに関する制御構成を示すブロック図である。
【図４】第２実施形態でのフロントローダの作動状態を示す左側面図である。
【図５】第２実施形態でのフロントローダに関する制御構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
〔第１実施形態〕
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態の一例として、本発明に係るフロントローダを、走行車体の一例であるトラクタに装備した第１実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１に示すように、第１実施形態において走行車体Ａとして例示するトラクタＡは、車体フレーム１の前部側に原動部２及び左右の前輪３などを備えている。又、車体フレーム１の後部側に搭乗運転部４を形成するキャビン５及び左右の後輪６などを備えている。車体フレーム１の前後中間部には、フロントローダＢの装着を可能にする左右の支持ブラケット７を装備している。搭乗運転部４には、ステアリングホイール８及び運転座席９などを配備している。
【００２５】
図１〜３に示すように、フロントローダＢは、対応する支持ブラケット７に着脱可能に装着した左右の固定ブラケット１０、対応する固定ブラケット１０に左右向きの第１支軸１１を介して上下揺動可能に連結した左右のブーム１２、対応するブーム１２の遊端部に左右向きの第２支軸１３を介して上下揺動可能に連結した左右の揺動ブラケット１４、左右の揺動ブラケット１４に着脱可能に連結したバケット１５、ブーム用アクチュエータとして使用する油圧式で複動型の左右のブームシリンダ１６、バケット用アクチュエータとして使用する油圧式で複動型の左右のバケットシリンダ１７、左右いずれか一方のブーム１２の上下揺動角度θａを検出するブーム角検出器１８、及び、左右のブーム１２に対するバケット１５の上下揺動角度θｂを検出するバケット角検出器１９、などを備えている。
【００２６】
左右のブームシリンダ１６は、対応するブーム１２をトラクタＡに対して第１支軸１１を支点にして上下方向に揺動駆動する。左右のバケットシリンダ１７は、左右の揺動ブラケット１４とともにバケット１５を各ブーム１２に対して第２支軸１３を支点にして上下方向に揺動駆動する。ブーム角検出器１８及びバケット角検出器１９には回転式のポテンショメータを採用している。
【００２７】
図３に示すように、トラクタＡは、左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７に対するオイルの流れを制御するバルブユニット２０、及び、バルブユニット２０を介して左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の作動を制御するフロントローダ用の電子制御ユニット（以下、ＬＤ−ＥＣＵと称する）２１を備えている。
【００２８】
図示は省略するが、油圧制御ユニット２０は、左右のブームシリンダ１６に対するオイルの流れを制御するブーム用の電子制御バルブ、及び、左右のバケットシリンダ１７に対するオイルの流れを制御するバケット用の電子制御バルブ、などを備えている。
【００２９】
図２及び図３に示すように、ＬＤ−ＥＣＵ２１は、ＣＰＵやＥＥＰＲＯＭなどを備えたマイクロコンピュータにより構成している。そして、左右のブーム１２及びバケット１５の手動操作を可能にする手動用制御部２２、各種の演算処理を行う演算部２３、各種のデータを記憶する記憶部２４、バケット掬い角制限用の設定部２５、バケット１５の対地揺動角度θｃを一定に維持する対地角維持制御を行う対地角維持制御部２６、及び、バケット１５の掬い方向での対地揺動角度θｃを制限する掬い角制限制御を行う掬い角制限制御部２７、などを備えている。
【００３０】
手動用制御部２２は、搭乗運転部４にフロントローダ操作用の操作具として備えた十字揺動式で中立復帰型の操作レバー３０の人為操作に基づいて左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の作動を制御する。具体的には、操作レバー３０の操作位置を検出するレバー操作検出器３１の出力に基づいて左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の作動を制御する手動操作制御を行う。
【００３１】
手動操作制御では、レバー操作検出器３１の出力に基づいて操作レバー３０の操作位置を判別する。そして、操作レバー３０の操作位置が上昇位置である場合は、その上昇位置への操作が継続されている間は左右のブーム１２が上昇揺動するように左右のブームシリンダ１６を伸長作動させる。操作レバー３０の操作位置が下降位置である場合は、その下降位置への操作が継続されている間は左右のブーム１２が下降揺動するように左右のブームシリンダ１６を収縮作動させる。操作レバー３０の操作位置が掬い位置である場合は、その掬い位置への操作が継続されている間はバケット１５が上昇揺動（掬い揺動）するように左右のバケットシリンダ１７を収縮作動させる。操作レバー３０の操作位置がダンプ位置である場合は、そのダンプ位置への操作が継続されている間はバケット１５が下降揺動（ダンプ揺動）するように左右のバケットシリンダ１７を伸長作動させる。操作レバー３０の操作位置が中立位置である場合は、中立位置に位置している間は左右のブーム１２及びバケット１５が上下揺動を停止するように左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の伸縮作動を停止させる。
【００３２】
レバー操作検出器３１には、操作レバー３０の各操作位置への揺動操作を検出する複数のスイッチ、又は、操作レバー３０の前後方向への揺動操作を検出する回転式のポテンショメータと左右方向への揺動操作を検出する回転式のポテンショメータ、などを採用することができる。
【００３３】
演算部２３は、ブーム角検出器１８の出力とバケット角検出器１９の出力とに基づいてバケット１５の対地揺動角度θｃを演算する。そして、その演算結果を記憶部２４、対地角維持制御部２６、及び、掬い角制限制御部２７、などに出力する。
【００３４】
記憶部２４は、搭乗運転部４に備えた制御目標角度設定用の設定スイッチ３２が押圧操作された場合に、そのときに演算部２３が出力しているバケット１５の対地揺動角度θｃを対地角維持制御用の制御目標角度θｃｏとして記憶する。つまり、操作レバー３０を操作して、左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７を作動させて、バケット１５を所望の対地揺動角度θｃまで操作した後、設定スイッチ３２を押圧操作することにより、このときのバケット１５の対地揺動角度θｃを対地角維持制御用の制御目標角度θｃｏとして記憶部２４に記憶することができる。尚、図２においては、対地角維持制御用の制御目標角度θｃｏを、バケット１５の底面が水平になる角度に設定した状態を例示している。
【００３５】
又、左右のブーム１２の上下揺動角度θａとバケット１５の制限掬い角度θｄとの関係を示す関係データである掬い角制限用のマップデータを記憶している。マップデータは、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏ以下の場合には、バケット１５が下方の掬い取り領域に位置していると考えて、バケット１５の掬い操作による左右のバケット１５のブーム１２又は左右のブームシリンダ１６などとの接触を回避するために、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏに近づくほどバケット１５の制限掬い角度θｄが大きくなるように（例えば、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏのときにバケット１５の制限掬い角度θｄが５５度になるように）設定している。又、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏを超えた場合には、バケット１５が上方の搬送ダンプ領域に位置していると考えて、左右のブーム１２の上下揺動角度θａに関係なくバケット１５の制限掬い角度θｄがバケット１５からブーム側への土砂などの掬い物の零れを防止する一定の角度（例えば４５度）になるように設定している。
【００３６】
これは、バケット１５の対地揺動角度θｃを一定に維持する状態で左右のブーム１２を上下揺動させた場合には、左右のブーム１２を上昇揺動させるほど左右のブーム１２とバケット１５との相対角度θｅが大きくなって、バケット１５が左右のブーム１２などに接触し難くなり、逆に、左右のブーム１２を下降揺動させるほど左右のブーム１２とバケット１５との相対角度θｅが小さくなって、バケット１５が左右のブーム１２などに接触し易くなる点、及び、左右のブーム１２とバケット１５との相対角度θｅが一定の状態で左右のブーム１２を上下揺動させた場合には、左右のブーム１２を上昇揺動させるほどバケット１５の対地揺動角度θｃが大きくなり、逆に、左右のブーム１２を下降揺動させるほどバケット１５の対地揺動角度θｃが小さくなる点を考慮して設定している。又、設定角度θａｏは種々の変更が可能であるが、ここでは、バケット１５の底部が原動部２に備えたボンネット３３の上端位置に達する角度に設定している（図１参照）。
【００３７】
設定部２５は、ブーム角検出器１８の出力と掬い角制限用のマップデータとに基づいて、左右のブーム１２の上下揺動角度θａに応じたバケット１５の制限掬い角度θｄを設定する。以下、設定部２５が設定したバケット１５の制限掬い角度θｄを設定制限掬い角度θｄと称する。
【００３８】
対地角維持制御部２６は、対地角維持制御の実行停止中に搭乗運転部４に備えた対地角維持制御用の指令スイッチ３４が押圧操作された場合に対地角維持制御を行う。又、対地角維持制御の実行中に対地角維持制御用の指令スイッチ３４が押圧操作された場合は対地角維持制御を終了する。
【００３９】
対地角維持制御では、記憶部２４が記憶した対地角維持制御用の制御目標角度θｃｏと演算部２３が出力するバケット１５の対地揺動角度θｃとに基づいて、左右のブーム１２の上下揺動にかかわらず、バケット１５の対地揺動角度θｃが対地角維持制御用の制御目標角度θｃｏに一致する（制御目標角度θｃｏの不感帯幅内に収まる）ように左右のバケットシリンダ１７の作動を制御する。
【００４０】
これにより、操作レバー３０の人為操作に基づく手動用制御部２２の制御作動による左右のブーム１２の上下揺動駆動にかかわらず、バケット１５の対地揺動角度θｃを対地角維持制御用の制御目標角度θｃｏ（所望の対地揺動角度）に維持することができる。
【００４１】
掬い角制限制御部２７は、設定部２５の出力と演算部２３の出力とに基づいてバケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄに達したことを検知した場合（バケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄの不感帯幅内に入った場合）に、バケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄを超えない（バケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄの不感帯幅を超えない）ように左右のバケットシリンダ１７の作動を制御する。
【００４２】
手動用制御部２２、対地角維持制御部２６、及び、掬い角制限制御部２７は、手動用制御部２２が対地角維持制御部２６に優先して左右のバケットシリンダ１７の作動を制御し、掬い角制限制御部２７が手動用制御部２２及び対地角維持制御部２６に優先して左右のバケットシリンダ１７の作動を制御するように、左右のバケットシリンダ１７に対する制御作動の優先順位を設定している。
【００４３】
これにより、例えば、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏ以下の場合には、操作レバー３０の掬い位置への人為操作に基づく手動用制御部２２の制御作動によって左右のバケットシリンダ１７が収縮作動してバケット１５が掬い揺動している最中に、バケット１５が左右のブーム１２に接近してバケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄに達すると、掬い角制限制御部２７が手動用制御部２２に優先して左右のバケットシリンダ１７を停止させてバケット１５の掬い揺動を停止させる。
【００４４】
その結果、バケット１５が下方の掬い取り領域に位置する場合でのバケット１５の掬い操作によって、バケット１５が左右のブーム１２又は左右のブームシリンダ１６などに接触する虞を回避することができる。
【００４５】
又、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏを超えた場合には、操作レバー３０の上昇位置への人為操作に基づく手動用制御部２２の制御作動によって左右のブームシリンダ１６が伸長作動して左右のブーム１２が上昇揺動している最中に、バケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄに達すると、操作レバー３０がダンプ位置に操作されていなくても、掬い角制限制御部２７が手動用制御部２２に優先して、左右のブーム１２の上下揺動角度θａに関係なくバケット１５の対地揺動角度θｃが零れ防止用の一定の制限掬い角度θｄを超えないように、左右のバケットシリンダ１７を伸長作動させてバケット１５をダンプ揺動させる。
【００４６】
その結果、バケット１５が上方の搬送ダンプ領域に位置する場合での左右のブーム１２の上昇操作により、バケット１５の対地揺動角度θｃが零れ防止用の一定の制限掬い角度θｄを超えて、バケット内の土砂などの掬い物がブーム側に零れ落ちる虞を防止することができる。
【００４７】
更に、対地角維持制御部２６の制御作動により、左右のブーム１２の上下揺動駆動にかかわらずバケット１５の対地揺動角度θｃを対地角維持制御用の制御目標角度θｃｏに維持している状態において、操作レバー３０の掬い位置又はダンプ位置への操作が行われた場合には、その操作に基づいて、手動用制御部２２が対地角維持制御部２６に優先して左右のバケットシリンダ１７の作動を制御してバケット１５を掬い揺動又はダンプ揺動させる。
【００４８】
その結果、対地角維持制御部２６の制御作動によってバケット１５の対地揺動角度θｃを一定に維持している状態において、運転者がもう少しバケット１５の掬い揺動による土砂などの掬い取りを行いたいと思った場合には、対地角維持制御用の指令スイッチ３４を押圧操作して対地角維持制御を終了する手間を要することなく、操作レバー３０の人為操作によってバケット１５の掬い揺動による土砂などの掬い取りを行うことができる。
【００４９】
そして、このバケット１５の掬い揺動によってバケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄに達した場合にも、掬い角制限制御部２７が手動用制御部２２に優先して左右のバケットシリンダ１７を停止させてバケット１５の掬い揺動を停止させる。
【００５０】
その結果、手動用制御部２２が対地角維持制御部２６に優先して左右のバケットシリンダ１７の作動を制御している状態においても、バケット１５が左右のブーム１２又は左右のブームシリンダ１６などに接触する虞を回避することができる。
【００５１】
又、対地角維持制御部２６の制御作動により、左右のブーム１２の上下揺動駆動にかかわらずバケット１５の対地揺動角度θｃを対地角維持制御用の制御目標角度θｃｏに維持している状態において、操作レバー３０の下降位置への操作に基づく手動用制御部２２の制御作動によって左右のブームシリンダ１６が収縮作動して左右のブーム１２が下降揺動している最中に、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏ以下になり、かつ、バケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄに達した場合には、操作レバー３０がダンプ位置に操作されていなくても、掬い角制限制御部２７が手動用制御部２２に優先して、左右のブーム１２の下降揺動に連動して、バケット１５の対地揺動角度θｃが制限掬い角度θｄを超えないように左右のバケットシリンダ１７を伸長作動させてバケット１５をダンプ揺動させる。
【００５２】
これにより、対地角維持制御部２６の制御作動によってバケット１５の対地揺動角度θｃを一定に維持している状態での左右のブーム１２の下降操作によって、バケット１５が左右のブーム１２又は左右のブームシリンダ１６などに接触する虞を回避することができる。
【００５３】
〔第２実施形態〕
【００５４】
以下、本発明を実施するための形態の一例として、本発明に係るフロントローダを、走行車体の一例であるトラクタに装備した第２実施形態を図面に基づいて説明する。
【００５５】
尚、この第２実施形態は、上記第１実施形態とフロントローダに関する構成が異なるだけであることから、フロントローダの構成についてのみ説明する。
【００５６】
図４及び図５に示すように、フロントローダＢは、対応する支持ブラケット７に着脱可能に装着した左右の固定ブラケット１０、対応する固定ブラケット１０に左右向きの第１支軸１１を介して上下揺動可能に連結した左右のブーム１２、対応するブーム１２の遊端部に左右向きの第２支軸１３を介して上下揺動可能に連結した左右の揺動ブラケット１４、左右の揺動ブラケット１４に着脱可能に連結したバケット１５、ブーム用アクチュエータとして使用する油圧式で複動型の左右のブームシリンダ１６、バケット用アクチュエータとして使用する油圧式で複動型の左右のバケットシリンダ１７、左右いずれか一方のブーム１２の上下揺動角度θａを検出するブーム角検出器１８、及び、左右のブーム１２に対するバケット１５の上下揺動角度θｂを検出するバケット角検出器１９、などを備えている。
【００５７】
左右のバケットシリンダ１７は、左右のブーム１２に前後揺動可能に装備した左右の揺動アーム４０、及び、対応する固定ブラケット１０と揺動アーム４０とにわたる連係リンク４１、などとともに、左右のブーム１２の上下揺動にかかわらず、バケット１５の対地揺動角度θｃを、左右のバケットシリンダ１７の伸縮長さに対応する所望の対地揺動角度θｃｏに略維持する機械式の対地角維持機構４２を構成している。
【００５８】
図５に示すように、トラクタＡは、左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７に対するオイルの流れを制御するバルブユニット２０、及び、バルブユニット２０を介して左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の作動を制御するフロントローダ用の電子制御ユニット（以下、ＬＤ−ＥＣＵと称する）２１を備えている。
【００５９】
図示は省略するが、油圧制御ユニット２０は、左右のブームシリンダ１６に対するオイルの流れを制御するブーム用制御バルブ、及び、左右のバケットシリンダ１７に対するオイルの流れを制御するバケット用制御バルブ、などを備えている。
【００６０】
図５に示すように、ＬＤ−ＥＣＵ２１は、ＣＰＵやＥＥＰＲＯＭなどを備えたマイクロコンピュータにより構成している。そして、左右のブーム１２及びバケット１５の手動操作を可能にする手動用制御部２２、各種の演算処理を行う演算部２３、各種のデータを記憶する記憶部２４、バケット掬い角制限用の設定部２５、及び、バケット１５の掬い方向での対地揺動角度θｃを制限する掬い角制限制御を行う掬い角制限制御部２７、などを備えている。
【００６１】
手動用制御部２２は、搭乗運転部４にフロントローダ操作用の操作具として備えた十字揺動式で中立復帰型の操作レバー３０の人為操作に基づいて左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の作動を制御する。具体的には、操作レバー３０の操作位置を検出するレバー操作検出器３１の出力に基づいて左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の作動を制御する手動操作制御を行う。
【００６２】
手動操作制御では、レバー操作検出器３１の出力に基づいて操作レバー３０の操作位置を判別する。そして、操作レバー３０の操作位置が上昇位置である場合は、その上昇位置への操作が継続されている間は左右のブーム１２が上昇揺動するように左右のブームシリンダ１６を伸長作動させる。操作レバー３０の操作位置が下降位置である場合は、その下降位置への操作が継続されている間は左右のブーム１２が下降揺動するように左右のブームシリンダ１６を収縮作動させる。操作レバー３０の操作位置が掬い位置である場合は、その掬い位置への操作が継続されている間はバケット１５が上昇揺動（掬い揺動）するように左右のバケットシリンダ１７を収縮作動させる。操作レバー３０の操作位置がダンプ位置である場合は、そのダンプ位置への操作が継続されている間はバケット１５が下降揺動（ダンプ揺動）するように左右のバケットシリンダ１７を伸長作動させる。操作レバー３０の操作位置が中立位置である場合は、中立位置に位置している間は左右のブーム１２及びバケット１５が上下揺動を停止するように左右のブームシリンダ１６及び左右のバケットシリンダ１７の伸縮作動を停止させる。
【００６３】
レバー操作検出器３１には、操作レバー３０の各操作位置への揺動操作を検出する複数のスイッチ、又は、操作レバー３０の前後方向への揺動操作を検出する回転式のポテンショメータと左右方向への揺動操作を検出する回転式のポテンショメータ、などを採用することができる。
【００６４】
演算部２３は、ブーム角検出器１８の出力とバケット角検出器１９の出力とに基づいてバケット１５の対地揺動角度θｃを演算する。そして、その演算結果を記憶部２４及び掬い角制限制御部２７、などに出力する。
【００６５】
記憶部２４は、左右のブーム１２の上下揺動角度θａとバケット１５の制限掬い角度θｄとの関係を示す関係データである掬い角制限用のマップデータを記憶している。マップデータは、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏ以下の場合には、バケット１５が下方の掬い取り領域に位置していると考えて、バケット１５の掬い操作による左右のバケット１５のブーム１２又は左右のブームシリンダ１６などとの接触を回避するために、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏに近づくほどバケット１５の制限掬い角度θｄが大きくなるように（例えば、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏのときにバケット１５の制限掬い角度θｄが５５度になるように）設定している。又、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏを超えた場合には、バケット１５が上方の搬送ダンプ領域に位置していると考えて、左右のブーム１２の上下揺動角度θａに関係なくバケット１５の制限掬い角度θｄがバケット１５からブーム側への土砂などの掬い物の零れを防止する一定の角度（例えば４５度）になるように設定している。
【００６６】
これは、バケット１５の対地揺動角度θｃを一定に維持する状態で左右のブーム１２を上下揺動させた場合には、左右のブーム１２を上昇揺動させるほど左右のブーム１２とバケット１５との相対角度θｅが大きくなり、逆に、左右のブーム１２を下降揺動させるほど左右のブーム１２とバケット１５との相対角度θｅが小さくなる点、及び、左右のブーム１２とバケット１５との相対角度θｅが一定の状態で左右のブーム１２を上下揺動させた場合には、左右のブーム１２を上昇揺動させるほどバケット１５の対地揺動角度θｃが大きくなり、逆に、左右のブーム１２を下降揺動させるほどバケット１５の対地揺動角度θｃが小さくなる点を考慮して設定している。又、設定角度θａｏは種々の変更が可能であるが、ここでは、バケット１５の底部が原動部２に備えたボンネット３３の上端位置に達する角度に設定している。
【００６７】
設定部２５は、ブーム角検出器１８の出力と掬い角制限用のマップデータとに基づいて、左右のブーム１２の上下揺動角度θａに応じたバケット１５の制限掬い角度θｄを設定する。以下、設定部２５が設定したバケット１５の制限掬い角度θｄを設定制限掬い角度θｄと称する。
【００６８】
掬い角制限制御部２７は、設定部２５の出力と演算部２３の出力とに基づいてバケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄに達したことを検知した場合（バケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄの不感帯幅内に入った場合）に、バケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄを超えない（バケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄの不感帯幅を超えない）ように左右のバケットシリンダ１７の作動を制御する。
【００６９】
手動用制御部２２及び掬い角制限制御部２７は、掬い角制限制御部２７が手動用制御部２２に優先して左右のバケットシリンダ１７の作動を制御するように、左右のバケットシリンダ１７に対する制御作動の優先順位を設定している。
【００７０】
これにより、例えば、左右のブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏ以下の場合には、操作レバー３０の掬い位置への人為操作に基づく手動用制御部２２の制御作動により、左右のバケットシリンダ１７が収縮作動してバケット１５が掬い揺動している最中に、バケット１５が左右のブーム１２に接近してバケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄに達すると、掬い角制限制御部２７が手動用制御部２２に優先して左右のバケットシリンダ１７を停止させてバケット１５の掬い揺動を停止させる。
【００７１】
その結果、バケット１５が下方の掬い取り領域に位置する場合でのバケット１５の掬い操作によって、バケット１５が左右のブーム１２又は左右のブームシリンダ１６などに接触する虞を回避することができる。
【００７２】
又、操作レバー３０の下降位置への人為操作に基づく手動用制御部２２の制御作動により、左右のブームシリンダ１６が収縮作動して左右のブーム１２が下降揺動している最中に、バケット１５が左右のブーム１２に接近してバケット１５の対地揺動角度θｃが設定制限掬い角度θｄに達すると、操作レバー３０がダンプ位置に操作されていなくても、掬い角制限制御部２７が手動用制御部２２に優先して、左右のブーム１２の下降揺動に連動して、バケット１５の対地揺動角度θｃが制限掬い角度θｄを超えないように左右のバケットシリンダ１７を伸長作動させてバケット１５をダンプ揺動させる。
【００７３】
その結果、バケット１５が下方の掬い取り領域に位置する場合での左右のブーム１２の下降操作によって、バケット１５が左右のブーム１２又は左右のブームシリンダ１６などに接触する虞を回避することができる。
【００７４】
〔別実施形態〕
【００７５】
〔１〕走行車体Ａは、ローダ作業用の専用車、フロントローダＢ及びモーアを装備するローダ草刈兼用車、及び、フロントローダＢ及びバックホーを装備するローダ掘削兼用車、などであってもよい。
【００７６】
〔２〕ブーム用アクチュエータ１６及びバケット用アクチュエータ１７として油圧モータなどを採用してもよい。
【００７７】
〔３〕操作具３０として、ブーム専用の操作具とバケット専用の操作具とを備えるようにしてもよい。又、操作具３０として、ブーム１２の上昇揺動を指令するスイッチ、ブーム１２の下降揺動を指令するスイッチ、バケット１５の掬い揺動を指令するスイッチ、及び、バケット１５のダンプ揺動を指令するスイッチを備えるようにしてもよい。
【００７８】
〔４〕ブーム角検出器１８として、ブームシリンダ１６の伸縮長さをブーム１２の上下揺動角度θａとして検出する摺動式のポテンショメータを採用してもよい。又、バケット角検出器１９として、バケットシリンダ１７の伸縮長さをバケット１５の上下揺動角度θｂとして検出する摺動式のポテンショメータを採用してもよい。
【００７９】
〔５〕記憶部２４は、ブーム１２の上下揺動角度θａとバケット１５の制限掬い角度θｄとの関係を示す関係データとして掬い角制限用の関係式を記憶し、設定部２５は、その関係式とブーム角検出器１８の出力とに基づいてバケット１５の制限掬い角度θｄを演算するように構成してもよい。
【００８０】
〔６〕ブーム１２の上下揺動角度θａとバケット１５の制限掬い角度θｄとの関係を示す関係データとしては、ブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏ以下の場合において、バケット１５のブーム１２などとの接触を防止するものであれば、例えば、ブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏに近づくほどバケット１５の制限掬い角度θｄが連続的に大きくなる、又は、ブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏに近づくほどバケット１５の制限掬い角度θｄが段階的に大きくなるように設定したものであってもよい。又、ブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏ以下の場合において、ブーム１２の上下揺動角度θａに応じて変化するバケット１５の制限掬い角度θｄは、バケット１５のブーム１２などとの接触を防止するものであれば、ブーム１２やバケット１５の形状などに応じて種々の変更が可能であり、例えば、ブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏのときにバケット１５の制限掬い角度θｄが６０度になるように設定してもよい。
【００８１】
〔７〕上記の各実施形態においては、ブーム１２の上下揺動角度θａが設定角度θａｏを超えた場合に設定する零れ防止用の角度として４５度を例示したが、バケット１５からブーム側への掬い物の零れを防止することができる角度であれば、バケット１５の形状などに応じて種々の設定変更が可能であり、例えば、４０度又は５０度などに設定してもよい。
【００８２】
〔８〕フロントローダＢとしては、第１実施形態においては対地角維持制御部２６を備える構成を例示し、又、第２実施形態においては対地角維持機構４２を備える構成を例示したが、対地角維持制御部２６と対地角維持機構４２とのいずれも備えない構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、トラクタなどの走行車体に装備するフロントローダに適用することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１１  第１支軸
１２  ブーム
１３  第２支軸
１５  バケット
１６  ブーム用アクチュエータ
１７  バケット用アクチュエータ
１８  ブーム角検出器
１９  バケット角検出器
２２  手動用制御部
２３  演算部
２４  記憶部
２５  設定部
２６  対地角維持制御部
２７  掬い角制限制御部
３０  操作具
Ａ    走行車体
θａ  ブームの上下揺動角度
θｂ  バケットの上下揺動角度
θｃ  バケットの対地揺動角度
θｄ  バケットの制限掬い角度