産業車両のバケットレベラ装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はショベルローダのような産業車両のバケットレベラ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のバケットレベラ装置として、本出願人は例えば特願昭６３−６８３７号（特開平１−１８２４１９号）で出願した。上記出願のバケットレベラ装置は、積込み排土後のすくい込みを容易とするため、バケットの降下とともにバケットの底面が地上で水平となるように油圧系を自動制御するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来のバケットレベラ装置では、バケット内に収容した土砂をダンプトラックの荷台等にフルダンプ状態で排土した後、ブームが停止した状態でバケットレベラ装置を動作させるとバケットの回転速度が早くなって、バケットが停止する際、車体の上方向に大きな衝撃が発生する不具合がある。
【０００４】これを防止するためブームの下降後にバケットレベラ装置を作動させると、バケットレバーとブームレバーを持ち替えを頻繁に行わなければならないため、操作が煩雑となる不具合がある。
【０００５】このため従来ではバケットレベラ装置の作動後直ちにブームを下降させ、ブーム下降中にレベラ装置の動作が終了するようにしてバケット停止時の衝撃を緩和したり、エンジンの回転速度を低くしてバケットの回転速度を遅くするなどの操作が必要となる不具合があった。この発明はかかる不具合を改善するためになされたもので、排土後ブームを自然降下させるだけの簡単な操作で、バケットを水平位置に停止できるようにした産業車両のバケットレベラ装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達成するために、ブームシリンダにより上下方向へ回動自在なブームの先端に、バケットシリンダによりダンプ及びチルト自在なバケットが設けられた産業車両において、上記ブームシリンダを制御するブーム操作弁の浮き位置を検出する浮き位置検出器及びブームレバーを浮き位置に保持するデテント機構と、上記ブームの回動角を検出するブーム角検出器及びブームの停止位置を予め記憶されたブーム停止角記憶手段と、上記バケットシリンダをチルト方向へ制御する電磁弁及びバケットシリンダの位置を検出するバケットシリンダ位置検出器を具備し、上記浮き位置検出器からの信号により上記電磁弁をオンにしてバケットのチルトを開始すると共に、演算手段によりブーム角とブーム停止角の偏差を算出し、かつ上記バケットシリンダ位置検出器のオンとともに上記電磁弁をオフにして、バケットのチルトを停止し、また上記ブームが停止位置に達したところで上記デテント機構を解除するようにしたものである。
【０００７】
【作用効果】この発明は上記構成により、バケット内の土砂を排土後ブームレバーを浮き位置へ操作してブームを自然降下させるだけで、バケットが自動的に水平位置にチルトされるようになり、操作が容易であると共に、ブーム下降中にバケットがチルトされるため、バケット停止時生じる衝撃を低減することができる。またブーム降下中にバケットのレベラ動作を行うようにしたことから、ブームの降下とレベラ動作を短時間で効率よく行えると共に、ブーム降下中の油圧ロスも低減することができる。
【０００８】
【実施例】この発明の第１実施例を図面を参照して詳述する。図１はバケットレベラ装置の回路図、図２は作用を示すフローチャート、図３は作用を示す線図である。図１において１は図示しない産業車両のバケット作業機に設けられたブームシリンダ、２は同バケットシリンダ、３は油圧ポンプを示す。
【０００９】上記油圧ポンプ３より吐出された圧油は、バケット操作弁４を介してバケットシリンダ２と、バケット操作弁４及びブーム操作弁５を介してブームシリンダ１へ供給されるようになっており、バケット操作弁４にはバケットレバー４ａが中立位置になったのを検出するバケットレバー中立検出器７が、そしてブーム操作弁５には、ブームレバー５ａが浮き位置に操作されたのを検出する浮き位置検出器８が、さらにバケットシリンダ２の近傍には、バケットシリンダ位置検出器９がそれぞれ設けられていて、バケットレバー中立検出器７からの信号によりスイッチ１０が、バケットシリンダ位置検出器９の信号によりスイッチ１１がオンされると共に、浮き位置検出器８からの信号は演算手段１２へ入力されている。上記スイッチ１０、１１は演算手段１２と電磁弁１４を動作させる増幅器１３の間に直列に介在されていると共に、電磁弁１４は油圧ポンプ１５とバケットシリンダ２の間に介在されている。
【００１０】一方上記演算手段１２には、ブーム角度検出器１８からのブーム角θ０と、ブーム停止角記憶手段１９からのブーム角θ０ｍの偏差が入力されていると共に、演算手段１２からは出力器２０を介してデテント機構２１には制御信号が出力されるようになっている。上記デテント機構２１はブームレバー５ａの近傍に設けられていて、ブームレバー５ａを浮き位置へ保持するようになっており、信号の入力とともに保持を解除するようになっている。
【００１１】次に図２、図３を参照にして作用を説明する。バケットに収容した土砂をダンプトラックなどに排土後、バケットフルダンプの状態でブームレバー５ａを浮き位置に操作すると、ブームは自重により自然降下を開始すると共に、浮き位置検出器８から信号が演算手段１２へ入力されて電磁弁１４がオンとなり、ブームの下降とともに油圧ポンプ１５よりバケットシリンダ２のボトム側へ圧油が供給されて、バケットはフルダンプ状態より水平方向へチルトを開始する。
【００１２】またブーム降下によるブーム角の変化は、図２に示すフローチャートのステップ１０１でブーム角検出器により読込まれ、ステップ１０２でブーム停止角記憶手段１９に記載されている停止角θ０ｍと比較演算され、その偏差Δθ０が算出される。そしてステップ１０３で偏差Δθ０が０より大きいかが判断され、ＮＯの場合はステップ１０４へ進んでデテント機構を解除した後ステップ１０１へ戻って再びステップ１０１よりステップ１０３へ進む。
【００１３】ステップ１０３でＹＥＳの場合は、ステップ１０５へ進んでブームレバー５ａが浮き位置にあるかを判定し、ＹＥＳの場合はステップ１０６へ進んでバケットシリンダ位置検出器９がオンになっているかを判定する。ＮＯの場合はステップ１０７へ進んで引き続き電磁弁１４をオンに保持してステップ１０１へ戻り、上記動作を繰返すと共に、ステップ１０６でＹＥＳの場合は電磁弁１４をステップ１０８でオフにしてバケットのチルトを停止する。
【００１４】その後ブームはさらに降下し、ブーム停止角記憶手段１９に記憶された停止位置θ０ｍに達したところで演算手段１２より制御信号がデテント機構２１へ出力され、ブームレバー５ａの保持が解除されてブームレバー５ａが中立位置となったところでブームが停止される。その後ブームレバー５ａを操作してさらにブームを降下させてバケットの底面を接地させることにより、次のすくい込み動作へ移行することができる。
【００１５】以上のように排土後ブームレバー５ａを浮き位置へ操作するだけで、バケットを自動的に地上よりある高さに水平に停止させることができる。
【００１６】また排土位置からブームを自然降下させた場合のバケットの角度変化を図３に示す。この図でａ点はブームレバー５ａを浮き位置にしたときで、ｂに示すようにバケットはダンプ位置からチルトを開始し、ｃ点でバケットシリンダ位置検出器９がオンとなってチルトが完了する。その後ブームはさらに降下して、ｄ点で下降を停止した後、さらにブームレバー５ａによる下げ操作によりｅ点で地上に達するようになる。
【００１７】なお上記第１実施例ではバケット操作弁４及びブーム操作弁５をレバー４ａ、５ａにより操作する場合であるが、図４に示すようにバケット操作弁４及びブーム操作弁５をパイロット制御するようにした油圧回路にも適用できる。
【００１８】この第２実施例ではバケットチルト用電磁弁１４の代りに、パイロット操作弁２５のパイロット回路にシャトル弁２６を設けて、割込み制御を行うようにしたものである。また第２実施例の場合バケット操作弁４でチルト操作を行うため、チルト流量は油圧ポンプの吐出量で決まってしまう。
【００１９】このためブームが停止位置まで降下する間にバケットのチルトが間に合わない場合が生じる。これを防止するため第２実施例では、ブーム下げ側のパイロット回路に比例減圧弁２３を設けてブームの自然降下速度を遅くすることにより、バケットのチルト時間を確保するようになっている。なお上記第２実施例の作用を図５R>５のフローチャートで示す。この図でステップ１０５’以外は第１実施例と同様なので説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例になる産業車両のバケットレベラ装置を示す回路図である。
【図２】この発明の第１実施例になる産業車両のバケットレベラ装置の作用を示すフローチャートである。
【図３】この発明の第１実施例になる産業車両のバケットレベラ装置の作用を示す線図である。
【図４】この発明の第２実施例になる産業車両のバケットレベラ装置を示す回路図である。
【図５】この発明の第２実施例になる産業車両のバケットレベラ装置の作用を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ブームシリンダ
２ バケットシリンダ
４ バケット操作弁
５ ブーム操作弁
５ａ ブームレバー
８ 浮き位置検出器
９ バケットシリンダ位置検出器
１２ 演算手段
１４ 電磁弁
２１ デテント機構
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はショベルローダのような産業車両のバケットレベラ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のバケットレベラ装置として、本出願人は例えば特願昭６３−６８３７号（特開平１−１８２４１９号）で出願した。上記出願のバケットレベラ装置は、積込み排土後のすくい込みを容易とするため、バケットの降下とともにバケットの底面が地上で水平となるように油圧系を自動制御するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来のバケットレベラ装置では、バケット内に収容した土砂をダンプトラックの荷台等にフルダンプ状態で排土した後、ブームが停止した状態でバケットレベラ装置を動作させるとバケットの回転速度が早くなって、バケットが停止する際、車体の上方向に大きな衝撃が発生する不具合がある。
【０００４】これを防止するためブームの下降後にバケットレベラ装置を作動させると、バケットレバーとブームレバーを持ち替えを頻繁に行わなければならないため、操作が煩雑となる不具合がある。
【０００５】このため従来ではバケットレベラ装置の作動後直ちにブームを下降させ、ブーム下降中にレベラ装置の動作が終了するようにしてバケット停止時の衝撃を緩和したり、エンジンの回転速度を低くしてバケットの回転速度を遅くするなどの操作が必要となる不具合があった。この発明はかかる不具合を改善するためになされたもので、排土後ブームを自然降下させるだけの簡単な操作で、バケットを水平位置に停止できるようにした産業車両のバケットレベラ装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達成するために、ブームシリンダにより上下方向へ回動自在なブームの先端に、バケットシリンダによりダンプ及びチルト自在なバケットが設けられた産業車両において、上記ブームシリンダを制御するブーム操作弁の浮き位置を検出する浮き位置検出器及びブームレバーを浮き位置に保持するデテント機構と、上記ブームの回動角を検出するブーム角検出器及びブームの停止位置を予め記憶されたブーム停止角記憶手段と、上記バケットシリンダをチルト方向へ制御する電磁弁及びバケットシリンダの位置を検出するバケットシリンダ位置検出器を具備し、上記浮き位置検出器からの信号により上記電磁弁をオンにしてバケットのチルトを開始すると共に、演算手段によりブーム角とブーム停止角の偏差を算出し、かつ上記バケットシリンダ位置検出器のオンとともに上記電磁弁をオフにして、バケットのチルトを停止し、また上記ブームが停止位置に達したところで上記デテント機構を解除するようにしたものである。
【０００７】
【作用効果】この発明は上記構成により、バケット内の土砂を排土後ブームレバーを浮き位置へ操作してブームを自然降下させるだけで、バケットが自動的に水平位置にチルトされるようになり、操作が容易であると共に、ブーム下降中にバケットがチルトされるため、バケット停止時生じる衝撃を低減することができる。またブーム降下中にバケットのレベラ動作を行うようにしたことから、ブームの降下とレベラ動作を短時間で効率よく行えると共に、ブーム降下中の油圧ロスも低減することができる。
【０００８】
【実施例】この発明の第１実施例を図面を参照して詳述する。図１はバケットレベラ装置の回路図、図２は作用を示すフローチャート、図３は作用を示す線図である。図１において１は図示しない産業車両のバケット作業機に設けられたブームシリンダ、２は同バケットシリンダ、３は油圧ポンプを示す。
【０００９】上記油圧ポンプ３より吐出された圧油は、バケット操作弁４を介してバケットシリンダ２と、バケット操作弁４及びブーム操作弁５を介してブームシリンダ１へ供給されるようになっており、バケット操作弁４にはバケットレバー４ａが中立位置になったのを検出するバケットレバー中立検出器７が、そしてブーム操作弁５には、ブームレバー５ａが浮き位置に操作されたのを検出する浮き位置検出器８が、さらにバケットシリンダ２の近傍には、バケットシリンダ位置検出器９がそれぞれ設けられていて、バケットレバー中立検出器７からの信号によりスイッチ１０が、バケットシリンダ位置検出器９の信号によりスイッチ１１がオンされると共に、浮き位置検出器８からの信号は演算手段１２へ入力されている。上記スイッチ１０、１１は演算手段１２と電磁弁１４を動作させる増幅器１３の間に直列に介在されていると共に、電磁弁１４は油圧ポンプ１５とバケットシリンダ２の間に介在されている。
【００１０】一方上記演算手段１２には、ブーム角度検出器１８からのブーム角θ０と、ブーム停止角記憶手段１９からのブーム角θ０ｍの偏差が入力されていると共に、演算手段１２からは出力器２０を介してデテント機構２１には制御信号が出力されるようになっている。上記デテント機構２１はブームレバー５ａの近傍に設けられていて、ブームレバー５ａを浮き位置へ保持するようになっており、信号の入力とともに保持を解除するようになっている。
【００１１】次に図２、図３を参照にして作用を説明する。バケットに収容した土砂をダンプトラックなどに排土後、バケットフルダンプの状態でブームレバー５ａを浮き位置に操作すると、ブームは自重により自然降下を開始すると共に、浮き位置検出器８から信号が演算手段１２へ入力されて電磁弁１４がオンとなり、ブームの下降とともに油圧ポンプ１５よりバケットシリンダ２のボトム側へ圧油が供給されて、バケットはフルダンプ状態より水平方向へチルトを開始する。
【００１２】またブーム降下によるブーム角の変化は、図２に示すフローチャートのステップ１０１でブーム角検出器により読込まれ、ステップ１０２でブーム停止角記憶手段１９に記載されている停止角θ０ｍと比較演算され、その偏差Δθ０が算出される。そしてステップ１０３で偏差Δθ０が０より大きいかが判断され、ＮＯの場合はステップ１０４へ進んでデテント機構を解除した後ステップ１０１へ戻って再びステップ１０１よりステップ１０３へ進む。
【００１３】ステップ１０３でＹＥＳの場合は、ステップ１０５へ進んでブームレバー５ａが浮き位置にあるかを判定し、ＹＥＳの場合はステップ１０６へ進んでバケットシリンダ位置検出器９がオンになっているかを判定する。ＮＯの場合はステップ１０７へ進んで引き続き電磁弁１４をオンに保持してステップ１０１へ戻り、上記動作を繰返すと共に、ステップ１０６でＹＥＳの場合は電磁弁１４をステップ１０８でオフにしてバケットのチルトを停止する。
【００１４】その後ブームはさらに降下し、ブーム停止角記憶手段１９に記憶された停止位置θ０ｍに達したところで演算手段１２より制御信号がデテント機構２１へ出力され、ブームレバー５ａの保持が解除されてブームレバー５ａが中立位置となったところでブームが停止される。その後ブームレバー５ａを操作してさらにブームを降下させてバケットの底面を接地させることにより、次のすくい込み動作へ移行することができる。
【００１５】以上のように排土後ブームレバー５ａを浮き位置へ操作するだけで、バケットを自動的に地上よりある高さに水平に停止させることができる。
【００１６】また排土位置からブームを自然降下させた場合のバケットの角度変化を図３に示す。この図でａ点はブームレバー５ａを浮き位置にしたときで、ｂに示すようにバケットはダンプ位置からチルトを開始し、ｃ点でバケットシリンダ位置検出器９がオンとなってチルトが完了する。その後ブームはさらに降下して、ｄ点で下降を停止した後、さらにブームレバー５ａによる下げ操作によりｅ点で地上に達するようになる。
【００１７】なお上記第１実施例ではバケット操作弁４及びブーム操作弁５をレバー４ａ、５ａにより操作する場合であるが、図４に示すようにバケット操作弁４及びブーム操作弁５をパイロット制御するようにした油圧回路にも適用できる。
【００１８】この第２実施例ではバケットチルト用電磁弁１４の代りに、パイロット操作弁２５のパイロット回路にシャトル弁２６を設けて、割込み制御を行うようにしたものである。また第２実施例の場合バケット操作弁４でチルト操作を行うため、チルト流量は油圧ポンプの吐出量で決まってしまう。
【００１９】このためブームが停止位置まで降下する間にバケットのチルトが間に合わない場合が生じる。これを防止するため第２実施例では、ブーム下げ側のパイロット回路に比例減圧弁２３を設けてブームの自然降下速度を遅くすることにより、バケットのチルト時間を確保するようになっている。なお上記第２実施例の作用を図５R>５のフローチャートで示す。この図でステップ１０５’以外は第１実施例と同様なので説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例になる産業車両のバケットレベラ装置を示す回路図である。
【図２】この発明の第１実施例になる産業車両のバケットレベラ装置の作用を示すフローチャートである。
【図３】この発明の第１実施例になる産業車両のバケットレベラ装置の作用を示す線図である。
【図４】この発明の第２実施例になる産業車両のバケットレベラ装置を示す回路図である。
【図５】この発明の第２実施例になる産業車両のバケットレベラ装置の作用を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ブームシリンダ
２ バケットシリンダ
４ バケット操作弁
５ ブーム操作弁
５ａ ブームレバー
８ 浮き位置検出器
９ バケットシリンダ位置検出器
１２ 演算手段
１４ 電磁弁
２１ デテント機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ブームシシンダ(1)により上下方向へ回動自在なブームの先端に、バケットシリンダ(2)によりダンプ及びチルト自在なバケットが設けられた産業車両において、上記ブームシリンダ(1)を制御するブーム操作弁(5)の浮き位置を検出する浮き位置検出器(8)及びブームレバー(5a)を浮き位置に保持するデテント機構(21)と、上記ブームの回動角を検出するブーム角検出器(18)及びブームの停止位置を予め記憶されたブーム停止角記憶手段(19)と、上記バケットシリンダ(2)をチルト方向へ制御する電磁弁(14)及びバケットシリンダ(2)の位置を検出するバケットシリンダ位置検出器(9)を具備し、上記浮き位置検出器(8)からの信号により上記電磁弁(14)をオンにしてバケットのチルトを開始すると共に、演算手段(12)によりブーム角とブーム停止角の偏差を算出し、かつ上記バケットシリンダ位置検出器(9)のオンとともに上記電磁弁(14)をオフにして、バケットのチルトを停止し、また上記ブームが停止位置に達したところで上記デテント機構(21)を解除する事を特徴とする産業車両のバケットレベラ装置。
【請求項１】 ブームシシンダ(1)により上下方向へ回動自在なブームの先端に、バケットシリンダ(2)によりダンプ及びチルト自在なバケットが設けられた産業車両において、上記ブームシリンダ(1)を制御するブーム操作弁(5)の浮き位置を検出する浮き位置検出器(8)及びブームレバー(5a)を浮き位置に保持するデテント機構(21)と、上記ブームの回動角を検出するブーム角検出器(18)及びブームの停止位置を予め記憶されたブーム停止角記憶手段(19)と、上記バケットシリンダ(2)をチルト方向へ制御する電磁弁(14)及びバケットシリンダ(2)の位置を検出するバケットシリンダ位置検出器(9)を具備し、上記浮き位置検出器(8)からの信号により上記電磁弁(14)をオンにしてバケットのチルトを開始すると共に、演算手段(12)によりブーム角とブーム停止角の偏差を算出し、かつ上記バケットシリンダ位置検出器(9)のオンとともに上記電磁弁(14)をオフにして、バケットのチルトを停止し、また上記ブームが停止位置に達したところで上記デテント機構(21)を解除する事を特徴とする産業車両のバケットレベラ装置。
【図１】
【図３】
【図４】
【図２】
【図５】
【図３】
【図４】
【図２】
【図５】
【特許番号】特許第３３７９７９９号（Ｐ３３７９７９９）
【登録日】平成１４年１２月１３日（２００２．１２．１３）
【発行日】平成１５年２月２４日（２００３．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平５−２６５４３７
【出願日】平成５年９月３０日（１９９３．９．３０）
【公開番号】特開平７−１０２５８７
【公開日】平成７年４月１８日（１９９５．４．１８）
【審査請求日】平成１２年９月２７日（２０００．９．２７）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【参考文献】
【文献】特開 平３−８９３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平１−１８２４１９（ＪＰ，Ａ）
【登録日】平成１４年１２月１３日（２００２．１２．１３）
【発行日】平成１５年２月２４日（２００３．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成５年９月３０日（１９９３．９．３０）
【公開番号】特開平７−１０２５８７
【公開日】平成７年４月１８日（１９９５．４．１８）
【審査請求日】平成１２年９月２７日（２０００．９．２７）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【参考文献】
【文献】特開 平３−８９３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平１−１８２４１９（ＪＰ，Ａ）
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