(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機側ヒッチにリフトアームを上下回動自在に配設するとともに、同リフトアームの先端にアタッチメントを上下回動自在に配設し、リフトアームとアタッチメントとを作動させるための油圧シリンダと油圧ポンプとを油圧回路を介して接続し、同油圧回路に設けた比例制御弁にコントローラを接続して、コントローラによって比例制御弁を制御することによってアームとアタッチメントとを作動させるべく構成したフロントローダにおいて、
アタッチメントの回動角度を検出するためのアタッチメント回動角度検出手段を具備し、コントローラは、アタッチメントの先端を上方へ向けて回動させるスクイ作動を行う際に、アタッチメント回動角度検出手段によってアタッチメントが予め設定した回動角度以上に上方へ向けて回動したことを検出した場合には、スクイ作動を停止すべく制御することを特徴とするフロントローダ。
【請求項２】
リフトアームの回動角度を検出するためのリフトアーム回動角度検出手段を具備し、コントローラは、アタッチメントの先端を上方へ向けて回動させるスクイ作動を行う際に、リフトアーム回動角度検出手段によってリフトアームが上昇したことを検出した場合には、スクイ作動を停止すべく制御することを特徴とする請求項１に記載のフロントローダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロントローダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のフロントローダ101 は、図７に示すように、本機としてのトラクタ102 に着脱自在に取付けた作業機側ヒッチ103 にリフトアーム104 を上下回動自在に配設するとともに、同リフトアーム104 の先端にアタッチメントとしてのバケット105 を上下回動自在に配設し、リフトアーム104 とバケット105 とを作動させるための油圧シリンダ106,107 と油圧ポンプとを油圧回路を介して接続し、同油圧回路に設けた比例制御弁にコントローラを接続して、コントローラによって比例制御弁をＰＷＭ制御することによってリフトアーム104 とバケット105 とを作動させるべく構成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のフロントローダにあっては、リフトアーム104 を下降させると、リフトアーム104 の自重が作用して下降することになり、リフトアーム104 を昇降させるための油圧シリンダ106 への油の供給が間に合わずに、油圧シリンダ106 の内部が真空状態となることがあった。
【０００４】
そして、リフトアーム104 を下降させた際に、油圧シリンダ106 が真空状態となったまま、バケット105 の先端を上方へ向けて回動させるいわゆるスクイ作動を行った場合には、バケット105 の先端が上方まで回動し、更には、リフトアーム104 を昇降作動させるための機構が平行リンクからなることから、リフトアーム104 に引張力が作用し、オペレータの意に反してリフトアーム104 が上昇してしまい、良好に操作が行えないおそれがあった。
【０００５】
しかも、スクイ作動後に、バケット105 の先端を下方へ向けて回動させるいわゆるダンプ作動を行った場合には、スクイ作動時に上昇した分だけリフトアーム104 が急激に下降してしまい、作業が安全に行えないおそれがあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、作業機側ヒッチにリフトアームを上下回動自在に配設するとともに、同リフトアームの先端にアタッチメントを上下回動自在に配設し、リフトアームとアタッチメントとを作動させるための油圧シリンダと油圧ポンプとを油圧回路を介して接続し、同油圧回路に設けた比例制御弁にコントローラを接続して、コントローラによって比例制御弁を制御することによってアームとアタッチメントとを作動させるべく構成したフロントローダにおいて、アタッチメントの回動角度を検出するためのアタッチメント回動角度検出手段を具備し、コントローラは、アタッチメントの先端を上方へ向けて回動させるスクイ作動を行う際に、アタッチメント回動角度検出手段によってアタッチメントが予め設定した回動角度以上に上方へ向けて回動したことを検出した場合には、スクイ作動を停止すべく制御することとした。
【０００７】
また、リフトアームの回動角度を検出するためのリフトアーム回動角度検出手段を具備し、コントローラは、アタッチメントの先端を上方へ向けて回動させるスクイ作動を行う際に、リフトアーム回動角度検出手段によってリフトアームが上昇したことを検出した場合には、スクイ作動を停止すべく制御することとした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係るフロントローダは、作業機側ヒッチにリフトアームを上下回動自在に配設するとともに、同リフトアームの先端にアタッチメントを上下回動自在に配設し、リフトアームとアタッチメントとを作動させるための油圧シリンダと油圧ポンプとを油圧回路を介して接続し、同油圧回路に設けた比例制御弁にコントローラを接続して、コントローラによって比例制御弁を制御することによってアームとアタッチメントとを作動させるべく構成したものである。
【０００９】
しかも、アタッチメントの回動角度を検出するためのアタッチメント回動角度検出手段を具備し、コントローラは、アタッチメントの先端を上方へ向けて回動させるスクイ作動を行う際に、アタッチメント回動角度検出手段によってアタッチメントが予め設定した回動角度以上に上方へ向けて回動したことを検出した場合には、スクイ作動を停止すべく制御することとしたものである。
【００１０】
そのため、リフトアームを昇降作動させるための油圧シリンダの内部が負圧となることがなく、リフトアームがオペレータの意に反して上昇するといったリフトアームの誤作動を未然に防止することができるものである。
【００１１】
また、リフトアームの回動角度を検出するためのリフトアーム回動角度検出手段を具備し、コントローラは、アタッチメントの先端を上方へ向けて回動させるスクイ作動を行う際に、リフトアーム回動角度検出手段によってリフトアームが上昇したことを検出した場合には、スクイ作動を停止すべく制御することによっても、リフトアームを昇降作動させるための油圧シリンダの内部が負圧となることがなく、リフトアームの誤作動を未然に防止することができるものである。
【００１２】
【実施例】
以下に、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係る作業機としてのフロントローダ１を示す図であり、フロントローダ１は、本機としてのトラクタ２に着脱自在に装着している。
【００１４】
トラクタ２は、図１に示すように、機体フレーム３の前部に原動機部４を配設し、同原動機部４の直後方位置に運転操作部５を配設し、更には、機体フレーム３の前後下部に左右一対の前車輪６, ６と後車輪７, ７とをそれぞれ配設している。
【００１５】
また、トラクタ２は、機体フレーム３の中途部に左右一対のヒッチステー8,8 を取付け、各ヒッチステー8,8 に本機側ヒッチ9,9 を立設し、両本機側ヒッチ9,9 の上端部間に正面視で門型状の連結フレーム10を跨設している。
【００１６】
フロントローダ１は、図１に示すように、本機側ヒッチ9,9 に着脱自在に取付けた作業機側ヒッチ11,11 に、作動部としての左右一対の側面視略へ字状のリフトアーム12,12 の基端部を上下回動自在に枢着し、同リフトアーム12,12 の先端部にアタッチメントヒッチ13を上下回動自在に枢着し、同アタッチメントヒッチ13に作動部としてのアタッチメントであるバケット14を着脱自在に取付けている。図中、25はスタンド、83は連結ピンである。
【００１７】
また、フロントローダ１は、右側の作業機側ヒッチ11の下部と右側のリフトアーム12の中途下部との間に、リフトアーム12,12 を昇降させるための油圧シリンダ15を架設する一方、右側のリフトアーム12の中途上部に支持体16を上下回動自在に枢着し、同支持体16の後部と右側の作業機側ヒッチ11の上部との間に連結ロッド17を回動自在に取付けており、各枢着部18,19,20,21 を平行四辺形の頂点位置に配置して、作業機側ヒッチ11とリフトアーム12と支持体16と連結ロッド17とによってリフトアーム12を昇降させるための平行リンクを構成している。
【００１８】
そして、昇降用の油圧シリンダ15を伸張することによって、リフトアーム12,12 を上昇作動させ、一方、昇降用の油圧シリンダ15を短縮することによって、リフトアーム12,12 を下降作動させるようにしている。
【００１９】
さらに、フロントローダ１は、リフトアーム12の先端部に連結体22の基端部を上下回動自在に取付け、同連結体22の先端部と支持体16の上部との間に、アタッチメントを回動させてアタッチメントの姿勢を変更するための油圧シリンダ23を架設するとともに、連結体22の先端部とアタッチメントヒッチ13の上部との間に連結ロッド24を架設している。図中、76,78,79は枢着部、84は連結ピンである。
【００２０】
そして、姿勢変更用の油圧シリンダ23を伸張することによって、アタッチメントの先端部を下方へ向けて回動させる。この際に、アタッチメントとしてバケット14を装着している場合には、バケット14の先端部を下方へ向けて降り下げるダンプ作動を行うことになる。一方、姿勢変更用の油圧シリンダ23を短縮することによって、アタッチメントの先端部を上方へ向けて回動させる。この際に、アタッチメントとしてバケット14を装着している場合には、バケット14の先端部を上方へ向けて振り上げるスクイ作動を行うことになる。
【００２１】
また、フロントローダ１には、リフトアーム12の回動角度を検出するためのリフトアーム回動角度検出手段71と、アタッチメントの回動角度を検出するためのアタッチメント回動角度検出手段72とを設けている。
【００２２】
リフトアーム回動角度検出手段71は、支持体16と連結ロッド17との枢着部21にポテンシオメータ73を取付け、同ポテンシオメータ73の検出アーム74を連結ロッド17に立設した上下一対のピン75,75 でスライド自在に保持しており、ポテンシオメータ73をコントローラ36に接続して、ポテンシオメータ73の検出アーム74の回動角度によってリフトアーム12の回動角度を検出するようにしている。
【００２３】
アタッチメント回動角度検出手段72は、アタッチメントヒッチ13と連結ロッド24との枢着部78にポテンシオメータ80を取付け、同ポテンシオメータ80の検出アーム81を連結ロッド24に立設した上下一対のピン82,82 でスライド自在に保持しており、ポテンシオメータ80をコントローラ36に接続して、ポテンシオメータ80の検出アーム81の回動角度によってアタッチメントの回動角度を検出するようにしている。
【００２４】
図５は、リフトアーム12やアタッチメントの各作動部を作動させるために、各油圧シリンダ15,23 と油圧ポンプ26との間に介設した油圧回路27を示した図であり、同油圧回路27は、リフトアーム12を昇降させるための油圧シリンダ15と油圧ポンプ26との間にリフトアーム12の昇降動作を変更するための流路切換バルブ28を介設し、同流路切換バルブ28のスプール29の両端に一対の比例制御弁30,31 を連動連結する一方、アタッチメントの姿勢を変更させるための油圧シリンダ23と油圧ポンプ26との間にアタッチメントの姿勢を変更するための流路切換バルブ32を介設し、同有路切換バルブ32のスプール33の両端に一対の比例制御弁34,35 を連動連結し、各比例制御弁30,31,34,35 をコントローラ36に接続している。図中、54はバッテリー、55は比例制御弁30,31,34,35 の駆動電圧を検出するための駆動電圧検出手段、56はＰＷＭ出力用のインターフェイス、57はＣＰＵである。
【００２５】
そして、コントローラ36によって各比例制御弁30,31,34,35 をＰＷＭ制御することによって各作動部を作動させるべく構成している（図６参照。尚、図中、85はエンジンの回転数を検出するためのエンジン回転数検出手段、86は警告音を発生するための警告手段である。）。
【００２６】
コントローラ36には、制御用のデータを内蔵したＥＥＰＲＯＭが接続されている。
【００２７】
また、コントローラ36には、操作部37を接続しており、同操作部37は運転操作部５の右側方位置に配設している。
【００２８】
すなわち、図２〜図４に示すように、運転操作部５の右側方位置に前後一対の支持体38,39 の基端部を上方へ向けて跳ね上げ自在に取付け、同支持体38,39 の先端部間に連結体40を架設するとともに、前側の支持体38に本体ケーシング41を取付け、同本体ケーシング41にジョイスティック型の操作レバー42を立設し、同操作レバー42の頂部にフロートボタン43、水平ボタン44、第三回路切換ボタン45、ワンタッチボタン46をそれぞれ配設する一方、本体ケーシング41にローダ電源スイッチ47、水平角度設定ダイヤル48、オートボタン49をそれぞれ配設している。
【００２９】
操作レバー42の基端部には、操作レバー42が揺動操作された方向及び揺動角度を検出するためのレバーセンサー50を取付け、同レバーセンサー50及び各種操作部材43,44,45,46,47,48,49をコントローラ36に接続している。
【００３０】
また、操作レバー42の基端部には、操作レバー42の揺動操作に応じてリフトアーム12とアタッチメントの作動を図示した表示パネル51を配設しており、これにより、オペレータがどの方向に操作レバー42を揺動操作すればよいか簡単に目視できるようにして、操作性を向上させている。
【００３１】
すなわち、操作レバー42を後方（図４中、矢印52で示す方向）に揺動操作すると、コントローラ36が、比例制御弁31をＰＷＭ制御し、比例制御弁31では、入力パルスのデューティ比に応じたパイロット圧力で流路切換バルブ28のスプール29を上昇流路53に切り換えるとともに、パイロット圧力に応じた油量で昇降用の油圧シリンダ15を伸張させることによって、リフトアーム12がパイロット圧力に応じた速度で上昇する。
【００３２】
その際に、コントローラ36は、操作レバー42の揺動角度に応じて比例制御弁31のスプールを作動させるコイルにパルスを入力するようにしており、操作レバー42の揺動角度が大きいほどパルスのデューティ比を大きくして、昇降用の油圧シリンダ15を高速で伸張させ、リフトアーム12を高速で上昇させるようにしている。
【００３３】
また、操作レバー42を前方（図４中、矢印58で示す方向）に揺動操作すると、コントローラ36が、比例制御弁30をＰＷＭ制御し、比例制御弁30では、入力パルスのデューティ比に応じたパイロット圧力で流路切換バルブ28のスプール29を下降流路59に切り換えるとともに、パイロット圧力に応じた油量で昇降用の油圧シリンダ15を短縮させることによって、リフトアーム12がパイロット圧力に応じた速度で下降する。
【００３４】
この際に、フロートボタン43を押圧操作した場合には、コントローラ36が流路切換バルブ28のスプール29をフロート流路60に切り換え、昇降用の油圧シリンダ15を油圧タンクに連通させて、リフトアーム12を自重により降下させた状態になる。
【００３５】
また、操作レバー42を左側方（図４中、矢印61で示す方向）に揺動操作すると、コントローラ36が、比例制御弁34をＰＷＭ制御し、比例制御弁34では、入力パルスのデューティ比に応じたパイロット圧力で流路切換バルブ32のスプール33をスクイ流路62に切り換えるとともに、パイロット圧力に応じた油量で姿勢変更用の油圧シリンダ23を短縮させることによって、バケット14の先端部がパイロット圧力に応じた速度で上方に向けて回動し、バケット14が後傾姿勢となってスクイ作動を行う。
【００３６】
この際に、本実施例では、コントローラ36は、アタッチメント回動角度検出手段72によってアタッチメントが予め設定した回動角度（例えば、30度）以上に上方へ向けて回動したことを検出した場合には、スクイ作動を停止すべく制御している。
【００３７】
そのため、リフトアーム12を昇降作動させるための油圧シリンダ15の内部が負圧となることがなく、リフトアーム12がオペレータの意に反して上昇するといったリフトアーム12の誤作動を未然に防止することができる。
【００３８】
また、コントローラ36は、アタッチメントの先端を上方へ向けて回動させるスクイ作動を行う際に、リフトアーム回動角度検出手段71によってリフトアーム12が上昇したことを検出した場合にも、スクイ作動を停止すべく制御している。
【００３９】
これによっても、リフトアーム12を昇降作動させるための油圧シリンダの内部が負圧となることがなく、リフトアーム12の誤作動を未然に防止することができる。
【００４０】
また、操作レバー42を右側方（図４中、矢印63で示す方向）に揺動操作すると、コントローラ36が、比例制御弁35をＰＷＭ制御し、比例制御弁35では、入力パルスのデューティ比に応じたパイロット圧力で流路切換バルブ32のスプール33をダンプ流路64に切り換えるとともに、パイロット圧力に応じた油量で姿勢変更用の油圧シリンダ23を伸張させることによって、バケット14の先端部がパイロット圧力に応じた速度で下方に向けて回動し、バケット14が前傾姿勢となってダンプ作動を行う。
【００４１】
また、操作レバー42を直立状態にすると、コントローラ36が、比例制御弁30又は比例制御弁31をＰＷＭ制御し、流路切換バルブ28のスプール29を中立流路65に切り換え、昇降用の油圧シリンダ15と油圧タンクとの流路を遮断するとともに、比例制御弁34又は比例制御弁35をＰＷＭ制御し、流路切換バルブ32のスプール33を中立流路66に切り換え、姿勢変更用の油圧シリンダ23と油圧タンクとの流路を遮断して、リフトアーム12とバケット14の姿勢を保持する。
【００４２】
また、操作レバー42を斜め方向に揺動操作すると、リフトアーム12とアタッチメントとが複合的に作動する。すなわち、操作レバー42を左側後方（図４中、矢印67で示す方向）に揺動操作すると、リフトアーム12が上昇しながらアタッチメントがスクイ作動し、操作レバー42を右側後方（図４中、矢印68で示す方向）に揺動操作すると、アタッチメントがダンプ作動しながらリフトアーム12が上昇し、操作レバー42を左側前方（図４中、矢印69で示す方向）に揺動操作すると、リフトアーム12が下降しながらアタッチメントがスクイ作動し、操作レバー42を右側前方（図４中、矢印70で示す方向）に揺動操作すると、リフトアーム12が下降しながらアタッチメントがダンプ作動する。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００４４】
（１）本発明では、アタッチメントの回動角度を検出するためのアタッチメント回動角度検出手段を具備し、コントローラは、アタッチメントの先端を上方へ向けて回動させるスクイ作動を行う際に、アタッチメント回動角度検出手段によってアタッチメントが予め設定した回動角度以上に上方へ向けて回動したことを検出した場合には、スクイ作動を停止すべく制御しているため、リフトアームを昇降作動させるための油圧シリンダの内部が負圧となることがなく、リフトアームがオペレータの意に反して上昇するといったリフトアームの誤作動を未然に防止することができる。
【００４５】
（２）本発明では、リフトアームの回動角度を検出するためのリフトアーム回動角度検出手段を具備し、コントローラは、アタッチメントの先端を上方へ向けて回動させるスクイ作動を行う際に、リフトアーム回動角度検出手段によってリフトアームが上昇したことを検出した場合には、スクイ作動を停止すべく制御しているため、これによっても、リフトアームを昇降作動させるための油圧シリンダの内部が負圧となることがなく、リフトアームの誤作動を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフロントローダを示す側面図。
【図２】操作部を示す平面図。
【図３】同側面図。
【図４】表示板を示す平面図。
【図５】油圧回路を示す説明図。
【図６】フロントローダの制御部を示すブロック図。
【図７】従来のフロントローダの作動を示す説明図。
【符号の説明】
１  フロントローダ
２  トラクタ
11  作業機側ヒッチ
12  リフトアーム
13  アタッチメントヒッチ
14  バケット
15  油圧シリンダ
16  支持体
17  連結ロッド
22  連結体
23  油圧シリンダ
24  連結ロッド
26  油圧ポンプ
27  油圧回路
28,32   流路切換バルブ
30,31,34,35   比例制御弁
36  コントローラ
42  操作レバー
71  リフトアーム回動角度検出手段
72  アタッチメント回動角度検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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