(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行車体の左右側部よりメインフレームを立設し、該メインフレームにフロントローダのリフトアームを昇降自在に支持した構成において、前記リフトアームの前端部に、回動自在に高さ検出部材を枢支し、該高さ検出部材をリフトアームより下方に突設するように付勢し、高さ検出部材の回動角度を検出したことを特徴とするフロントローダの高さ検出構成。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農作業等を行うトラクタの前部に装着するフロントローダのアタッチメントの対地高さを表示する構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からトラクタ等の走行車体の前部左右側面にメインフレームを立設し、該メインフレーム上部に、サブフレームを用いてリフトアームを回動自在に枢支し、該リフトアームの前端部に装着用部材であるキャリアツールを枢支し、該キャリアツールを用いてアタッチメントであるバケット等を装着し、前記リフトアームを回動させて昇降するフロントローダは公知となっている。また、各リフトアームには、リフトアームを昇降回動させるリフトシリンダーと、キャリアツールとともにアタッチメントを回動させる作業用シリンダーが配設され、各シリンダーを伸縮駆動して、リフトアームを昇降したり、バケットを上下に回動するようにしていた。
【０００３】
また、前記作業用シリンダーの伸縮にともなわれて回動する平行リンク機構にゲージを固設し、該ゲージの傾きを運転席に搭乗するオペレーターより確認して、バケットがボンネット等によって隠れた位置にあっても、バケットの対地姿勢角度をゲージの傾きで容易に判断することができるようにした技術は実開平５−５４６５４号で開示されている。また、前記作業用シリンダーのロッドとバケットに連結するリンク等の枢支部に角度センサーを配置し、リフトアームに対する作業用シリンダーの相対揺動角度を検出して、運転部の表示部にバケット等のアタッチメントの対地姿勢角度として表示する技術は公知となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術において、バケット等のアタッチメントの対地姿勢角度を表示するゲージは設けられているが、アタッチメントの地表面に対する対地高さを表示するゲージは設けられていなかった。地表面の直上方では前記バケット等のアタッチメントはボンネットで隠れてオペレーターからは全く視認することができず、下方回動の停止操作が遅れて、アタッチメントを地表面に叩きつけ、アタッチメントやリフトアーム、リフトシリンダーに衝撃が加わり、損傷するといった不具合が生じていた。また、アタッチメントとしてマニアフォークやロールフォーク等を装着した場合には、フォーク端部を土中に突っ込んで折り曲げてしまう等の不具合が生じていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明が解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するために、走行車体の左右側部よりメインフレームを立設し、該メインフレームにフロントローダのリフトアームを昇降自在に支持した構成において、前記リフトアームの前端部に、回動自在に高さ検出部材を枢支し、該高さ検出部材をリフトアームより下方に突設するように付勢し、高さ検出部材の回動角度を検出するようにした。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を説明する。図１はトラクタの前部にローダを装着した側面図、図２は本発明の高さ検出用ゲージを有するフロントローダの部分側面図、図３はバケット角度検出用センサーを配したフロントローダの部分側面図、図４は同じく別構成の角度センサーを配したフロントローダの部分側面図である。
【０００７】
図１において、本実施例のトラクター１について説明する。前輪７及び後輪８によって支持される機体フレーム３の上部において、前方にエンジンを覆うボンネット４を配置している。
【０００８】
そして、前記機体フレーム３の前両側部のフロントローダ２を取り付けるためにメインフレーム１０・１０下部を固設し、該メインフレーム１０・１０を上方に向けて突設し、該メインフレーム１０上部にフロントローダ２の支持部材であるサブフレーム１４を着脱可能としている。更に、左右の前記メインフレーム１０はボンネット４後部上方を跨ぐ補強フレーム１１によって連結して補強され、フロントローダ２を支持する剛性を高めている。
【０００９】
次に、前記フロントローダ２について図１、図２を用いて説明する。該フロントローダ２は、メインフレーム１０・１０に連結した左右のサブフレーム１４に枢支した前記リフトアーム１８・１８、リフトアーム１８・１８前部を連結する前後二本の連結フレーム３０・３１と、リフトアーム１８・１８前端部にピボット軸１５１を横設し、該ピボット軸１５１に枢支するキャリアツール２９、該キャリアツール２９によって装着するバケット５０等のアタチメントより構成されている。前記リフトアーム１８は、前後方向略中央部を屈曲する側面視「く」字状に構成してあり、屈曲した中央部左右両面にブラケット１９を固設し、剛性を高めるとともに、前記サブフレーム１４との間にリフトシリンダー２０を介装し、リフトシリンダー２０の伸縮駆動によってリフトアーム１８を上下方向に昇降させる。
【００１０】
また、前記ブラケット１９の上後部に連結体２１を前後方向に回動自在に枢支し、連結体２１の後部に前記リンクロッド２５が枢支され、リフトアーム１８の昇降とともに連結体２１を前後回動させる。更に、前記連結体２１の前部に作業機シリンダー２２の基部を枢支軸８７で枢支し、作業機シリンダー２２のロッドの先端部にアーム２３・２４を介してキャリアツール２９を連結し、バケット５０をその姿勢に維持した状態で昇降する平行リンク機構が構成されている。
【００１１】
また、左右一側の前記リフトアーム１８には、バケット５０の対地姿勢を表示するゲージとしての回動角表示棒６３が配置される。図３に示すように、前記アーム２３・２４と作業機シリンダー２２の枢支部に下部ステー６４が枢支され、作業機シリンダー２２基部から後上方に上部ステー６１を突設し、該上部ステー６１上部にリング体６２が固設されている。該下部ステー６４に回動角表示棒６３下部を枢支し、回動角表示棒６３途中部を前記リング体６２内に貫通挿入して係止し、作業機シリンダー２２と回動角表示棒６３とを平行状に配している。
【００１２】
前記回動角表示棒６３の途中部が凹状に屈曲されて凹部６３ａが形成され、前記バケット５０の底面が水平方向に維持される時に凹部６３ａがリング体６２に位置するように構成し、作業機シリンダー２２を伸縮させると、回動角表示棒６３が上下方向に摺動し、凹部６３ａがリング体６２より上または下に移動し、バケット５０はチルトする。よって、この凹部６３ａの移動方向は運転席のオペレーターから容易に視認することができ、バケット５０はボンネット４に隠れた位置にあっても、バケット５０の回動角度は凹部６３ａの位置で容易に判断することができるのである。
【００１３】
また、前記回動角表示棒６３を用いてバケット５０の対地姿勢角度を角度センサー８０等の角度変化検出手段を用いて検出し、運転部のパネル等に表示する構成について説明する。図３に示すように、前記バケット５０より離れた作業機シリンダー２２基部の側面に、ポテンショメータ等より成る角度センサー８０を固設し、該角度センサー８０のセンシングアーム８０ａを略上方に突設し、前記回動角表示棒６３途中部の側上方まで延出している。前記回動角表示棒６３途中部の側面より側方（センシングアーム８０ａを突設した側）に二本のガイドピン８１・８１を突設し、該ガイドピン８１・８１の間にセンシングアーム８０ａ途中部を配置している。
【００１４】
従って、前記バケット５０を上下に回動させる為に、作業機シリンダー２２を伸縮させると、前記回動角表示棒６３がリング体６２にガイドされながら略上下方向に移動される。該回動角表示棒６３に伴われてガイドピン８１・８１が移動し、該ガイドピン８１・８１間のセンシングアーム８０ａが回動され、その角度の変化を角度センサー８０で検出し、作業機シリンダー２２の伸縮量を検知するようにしている。該角度センサー８０の検出値を運手部の図示せぬパネルにバケット５０の対地姿勢角度として表示している。
【００１５】
また、前記角度センサー８０がバケット５０位置より離れた上方に配置され、掘削作業等によって泥が飛んでも、角度センサー８０まで飛散することがなく、泥や土の付着による故障をなくすことができる。更に、前記角度センサー８０の配置が、運転部側に近くなるので、角度センサー８０に接続するハーネスが短くてすみ、その配線構成をシンプルなものとすることができる。
【００１６】
次に、前記バケット５０の回動角度を角度変化検出手段を用いて検出する別の実施形態について説明する。図４に示すように、前記作業機シリンダー２２のロッドとアーム２３・２４とを枢支したピン８２に、長く構成した下リンク８５の一端を枢支し、該下リンク８５の他端を作業機シリンダー２２回動基部方向に突設し、下リンク８５上端部に枢支ピン８６を進行方向に対して左右に横設している。一方、前記作業機シリンダー２２基部を連結体２１に枢支した枢支軸８７に、上リンク８８の一端を枢支し、該上リンク８８の他端が前記下リンク８５上端の枢支ピン８６を遊嵌し、該下リンク８５と上リンク８８と作業機シリンダー２２とで三角形状のリンクを形成している。
【００１７】
また、前記上リンク８８の側面には、角度センサー８０’が固設され、該角度センサー８０’で枢支ピン８６の回動角度、即ち、上リンク８８と下リンク８５との相対角度の変化を検出し、この相対角度の変化量より作業機シリンダー２２の伸縮量を検知するようにしている。
【００１８】
従って、作業機シリンダー２２を伸縮させて、例えば、図中の二点鎖線のように収縮させると、上リンク８８と下リンク８５との相対角度が狭くなり、この角度変化を角度センサー８０’で検出し、該角度センサー８０’の検出値を運転部のパネルにバケット５０の姿勢角度として表示している。よって、前記角度センサー８０’をバケット５０位置より離れた上方に配置でき、掘削作業等によって角度センサー８０’まで土若しくは泥が飛散することがなく、泥や土の付着による故障を回避することができる。更に、前記角度センサー８０’の配置が、運転部側に近くなるので、角度センサー８０’に接続するハーネスが短くてすみ、その配線構成をシンプルとすることができる。
【００１９】
次に、本発明のバケット５０等のアタッチメントの対地高さを表示するゲージ体１５０の構成について説明する。前記リフトアーム１８・１８前端部のピボット軸１５１端部を外側に突設している。該ピボット軸１５１外端部の外周面に回動筒１５２を回動自在に遊嵌している。該回動筒１５２外周面に揺動アーム１５４が固設され、該揺動アーム１５４の突設方向と略逆方向に高さ検出部材としてのソリ体１５３を突設している。該ソリ体１５３は機体の進行方向に前側に膨らむように湾曲状に形成され、この湾曲部を地表面に当接し、機体を進行させてもひっからないようにしている。また、前記ピボット軸１５１端部をキャリアツール２９側面より外側に突設し、ソリ体１５３及び揺動アーム１５４の回動平面をバケット５０より外側とし、バケット５０と干渉されることがないようにしている。
【００２０】
また、前記揺動アーム１５４途中部には、付勢部材としてのバネ体１５５の一端が係止され、該バネ体１５５他端をリフトアーム１８前部に係止して、揺動アーム１５４を後方に付勢し、ソリ体１５３を前下方に付勢している。更に、前記リフトアーム１８前側面にストッパー１５６が突起され、バネ体１５５で付勢される揺動アーム１５４の後方回動を規制し、揺動アーム１５４を図中の二点鎖線のように、リフトアーム１８前部の配設方向に対して略上後方に突設し、ソリ体１５３をリフトアーム１８前部の配設方向に対して略鉛直下方に突設している。この位置のソリ体１５３下端は、バケット５０の底面が水平方向に維持される時にバケット５０より下方に長く突設させている。
【００２１】
尚、高さ検出部材は、ソリ体１５３に限定するものでなく、ピボット軸１５１に回動自在に枢支したアーム端部にローラを枢支し、このローラーを地表面に当接させる構成としてもよい。また、前記バネ体１５５の代わりに、ピボット軸１５１上にトグルバネを巻回し、ソリ体１５３等の高さ検出部材を付勢する構成とすることもできる。更に、高さ検出部材としてリフトアーム１８前部より下方に突設するダンパー等の伸縮部材とし、収縮量より高さを判断する構成とすることもできる。
【００２２】
また、前記揺動アーム１５４の外端部に棒状のゲージ体１５０の一端が枢支され、上方に延設されている。一方、前記作業機シリンダー２２基部に上部ステー６１を介してリング体６２が固設され、該リング体６２内にゲージ体１５０の途中部が貫通挿入して係止し、作業機シリンダー２２とゲージ体１５０とを側面視で略平行状に配している。このように高さを表示するゲージを設けたことで、前記ソリ体１５３の回動基部に、土や泥が付着することで故障し易いポテンショメータ等のセンサーを配置する必要がなくなり、シンプルな構成でコストが低く、故障が生じることがないようにしている。
【００２３】
また、前記ゲージ体１５０の途中部には、前上方に突起した凹部１５０ａが形成されている。前記ソリ体１５３が地表面に対して水平となり、揺動アーム１５３が回動してゲージ体１５０が下方に移動すると、凹部１５０ａとリング体６２とが一致する。前記揺動アーム１５４をストッパー１５６に当接させた位置では、ゲージ体１５０が上方に移動し、リング体６２より上方に凹部１５０ａが位置し、この位置を運転部のオペレーターが視認してソリ体１５３が地表面に当接されていないことを確認している。尚、前記ゲージ体１５０途中部を支持する上部ステー６１は、作業機シリンダー２２基部側に配置する構成に限定するものでなく、リフトアーム１８側に配置し、リフトアーム１８の昇降によりリング体６２と凹部１５０ａとの相対位置が変わらないようにすることもできる。
【００２４】
このように構成して、リフトシリンダー２２を伸縮駆動して、リフトアーム１８を下方に回動させると、ソリ体１５３下部が地表面に当接され、ピボット軸１５１を中心に回動し、揺動アーム１５４が前下方に回動され、該揺動アーム１５４の回動にともなわれてゲージ体１５０が下方へ移動し、リング体６２より上方位置の凹部１５０ａが下方に移動する。この凹部１５０ａ及びゲージ体１５０の下方への移動を、運転部のオペレーターが視認でき、バケット５０等がボンネット４に隠れていても、リフトアーム１８の下限位置に近いことを判断できる。そして、バケット５０が下方に回動されている場合には、前記回動角表示棒６３を見ながら水平に戻す操作をして、バケット５０に不適切な方向より荷重がかかることを避けることができる。また、アタッチメントとしてフォークを装着した場合には、フォーク端部を地表面に突設し、折り曲げる等の不具合を生じることがないようにしている。
【００２５】
そして、バケット５０底面を地表面と一致する高さまで、リフトアーム１８が下降されると、ソリ体１５３が地表面に沿って略水平状となり、凹部１５０ａがリング体６２と一致し、オペレーターがリフトアーム１８の下方回動の下限を判断することができる。よって、下方回動の停止操作が遅れることがなく、さらにリフトアーム１８を下方に回動させてバケット５０やリフトアーム１８若しくは、リフトシリンダー２０に衝撃を与えるまえに、下降回動を停止させることができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。フロントローダのリフトアームの前端部に、回動自在に高さ検出部材を枢支し、該高さ検出部材をリフトアームより下方に突設するように付勢し、高さ検出部材の回動角度を検出する構成としたことで、リフトアームを下方に回動させると、検出部材下部が地表面に当接されて回動し、この回動が検出されることで、リフトアームが下方に回動してその先端部が走行車体に搭乗したオペレーターより直接視認することができなくても、下限位置に近いことを判断でき、装着したアタッチメントを水平に戻す操作をして、アタッチメントに不適切な方向より荷重がかかることを避けることができる。例えば、アタッチメントとしてフォークを装着した場合には、フォーク端部を地表面に当接し、折り曲げる等の不具合を生じることがないようにしている。また、オペレーターがリフトアームの下方回動の下限を判断できるので、下方回動の停止操作が遅れることがなく、さらにリフトアームを下方に回動させてフロントローダに衝撃を与える前に、下降回動を停止させることができ、操作性の向上が図られてオペレーターの操作負担を低減できる。また、土や泥が付着することで故障や誤動作し易いポテンショメータ等のセンサーを配置する必要がなく、シンプルで安価なゲージを構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラクタの前部にローダを装着した側面図である。
【図２】本発明の高さ検出用ゲージを有するフロントローダの部分側面図である。
【図３】バケット角度検出用センサーを配したフロントローダの部分側面図である。
【図４】同じく別構成の角度センサーを配したフロントローダの部分側面図である。
【符号の説明】
２      フロントローダ
１０    メインフレーム
１８    リフトアーム
１５０  ゲージ体
１５３  高さ検出部材
１５４  揺動アーム
１５５  バネ体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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