産業車両のバケット角制御装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ショベルローダのような産業車両のバケット角制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、産業車両のバケット角制御装置は、例えば特願昭６３−６８３７号（特開平１−１８２４１９号）で提案されている。このバケット角制御装置は、作業時にブーム角が変化しても、バケットは常に設定角を保持するようにしたもので、これによってダンプトラック等に満載された土砂の荷切り作業を容易に行え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、上記従来のバケット角制御装置は、土砂の荷切り性をよくしたり、運転席からバケットの刃先を見易くするために、図１に示すように、バケットａを、バケット底の裏面が略水平となる姿勢（以下、単に「水平姿勢」とする）よりも下方へ傾斜させた姿勢で停止させ、この姿勢でブームｂの角度が変化してもバケットａの角度（以下「荷切り角」とする）が変化しないように制御するものである。
【０００４】このため、荷切り後にバケットａを降下させて新たに土砂の積込みを開始する場合、改めてバケットａを水平姿勢に戻す操作が必要となり、積込み作業へ円滑に移行し難く、また荷切り作業と積込み作業とを連続的に行えない等の不具合がある。本発明はかかる不具合を改善するためになされたもので、積込み作業へ円滑に移行し易くでき、又は荷切り作業と積込み作業とを連続して行えるようにした産業車両のバケット角制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明なる産業車両のバケット角制御装置は、第１に、ブームシリンダの作動によって上下動自在とされたブームの先端に、バケットシリンダの作動によって前後傾自在とされたバケットを備える産業車両において、ブームが地面に対してなすブーム角を検出するブーム角検出器と、バケットがブームに対してなすバケット角を検出するバケット角検出器と、バケットシリンダのストローク長さを検出するストローク検出器とを備え、ブーム角が所定の下方の角度範囲内にあり、かつブームが下降しているときは、バケットシリンダのストローク長さがバケットの接地時に底面が略水平状態となるストローク長さに達するまでバケットシリンダを作動させてバケットを後傾させるようにしている。
【０００６】第２に、ブームシリンダの作動によって上下動自在とされたブームの先端に、バケットシリンダの作動によって前後傾自在とされたバケットを備える産業車両において、ブームが地面に対してなすブーム角を検出するブーム角検出器と、バケットがブームに対してなすバケット角を検出するバケット角検出器と、バケットシリンダのストローク長さを検出するストローク検出器とを備え、ブーム角及びバケット角に基づいてバケットが地面に対してなすバケット絶対角を演算し、ブーム角が所定の上方の角度範囲内にあり、かつ、バケット絶対角が所定の第１目標角となったとき、バケット絶対角が第１目標角を維持するようにバケットシリンダを作動させ、ブーム角が所定の下方の角度範囲内にあり、かつブームが下降しているときは、バケットシリンダのストローク長さがバケットの接地時に底面が略水平状態となるストローク長さに達するまでバケットシリンダを作動させてバケットを後傾させるようにしている。
【０００７】
【作用】上記第１構成によれば、ブームを所定の下方の角度範囲で降下させると、バケットが接地状態で略水平姿勢となるように強制チルトされる。このため、荷切り作業から積込み作業へ移る際に、チルト操作なしに連続して行える。また上記第２構成によれば、第１構成の効果に加え、所定の上方の角度範囲においては、バケットが荷切り角なる第１目標角で自動停止し、ブームを上下動しても、バケットの荷切り角なる第１目標角は変化することがない。従って荷切り作業をチルト操作なしに円滑に行える。
【０００８】
【実施例】実施例を図面を参照し詳述する。図２に示す例機なるショベルローダは、自走自在な車体１上に運転室３を備えると共に、前部に作業機２を備える。作業機２は、ブームシリンダ４により先端側を上下動自在とされたブーム５と、ブーム５の先端に取付けられてバケットシリンダ７によりリンク機構８（ベルクランク８ａ及びロッド８ｂ）を介して前後傾自在とされたバケット６とを備える。尚、前後傾とは、いわゆる「ダンプ」なる前傾と、「チルト」なる後傾とである。
【０００９】作業機２には、ブーム５の地面に対する上下動角θ2（以下、「ブーム角θ2」とする）を検出するブーム角検出器１０と、バケット６のブーム５に対する前後傾角θ1（以下、「バケット角θ1」とする）を検出するバケット角検出器１１とを設けてある。バケット角検出器１１は、バケット角θ1検出の代替値として、バケットシリンダ７のストローク長さ、又は、ベルクランク８ａのブーム５に対する回転角、若しくは、バケット６のブーム５に対する回転角等を検出対象としている。
【００１０】図３は、バケットシリンダ７の油圧回路と、そのコントローラ系とを示す。油圧回路に示す通り、バケットシリンダ７は、油圧ポンプ１２からの圧油をバケット操作弁１３で切り換えることによって伸縮する。また、このバケットシリンダ７は、油圧ポンプ１４からの圧油を電磁弁１５で切り換えることによっても伸縮する。
【００１１】他方、コントローラ系は次の通り。前記バケット角検出器１１及びブーム角検出器１０が検出したバケット角θ1及びブーム角θ2は、第１演算器１７に入力され、第１演算器１７は、地面に対するバケット絶対角θ0を演算する。そして、バケット絶対角θ0が予め設定した第１目標角θ01（前記「荷切り角」である）と等しくなったとき（θ0＝θ01）、出力器１８は第１スイッチ１９に信号を送ってＯＮさせる。これにより、バケット操作レバー２０を中立位置に戻すように（即ち、バケット操作弁１３を中立位置に戻すように）、レバーデテント解除ソレノイド３０を通電させている。詳しくは次の通り。尚、この通電時にオペレータが、レバーデテント解除ソレノイド３０の解除力に抗してバケット操作レバー２０を操作し続ければ、バケット６はオペレータの操作通りに前後傾することは説明するまでもない。
【００１２】バケット操作レバー２０が中立位置に戻ると、バケット操作レバー２０に設けられたバケット操作レバー中立検出器２１がこれを検出する。すると、第２スイッチ２３及び第３スイッチ２４がＯＮする。第２スイッチ２３がＯＮすると、記憶器２５がこのときのバケット絶対角θ0（前記「荷切り角θ01」である）を記憶する。
【００１３】そこで、バケット操作レバー２０を中立位置に戻したままで、オペレータがブーム操作を行なうと、バケット絶対角θ0はリンク機構８によって変化しようとする。そこで、第２演算器２６は、記憶器２５で先に記憶した荷切り角θ01と、バケット絶対角θ0とから第１偏差角Δθ11（＝θ01−θ0）を算出して第３演算器２７に入力し、第３演算器２７において次に詳記する出力信号を生じさせる。
【００１４】尚、本実施例では、詳細は後述するが、図４に示すように、ブーム５の上下方向の全動作範囲θ20を、その略中間角θ2Mよりも上方の角度範囲θ22（「θ2＞θ2M」であり「荷切り作業範囲θ22」である）と、下方の角度範囲θ21（「θ2＜θ2M」であり「積込み作業範囲θ21」である）とに分けている。以下、順次説明する。
【００１５】先ず、ブーム角θ2が荷切り作業範囲θ22内にある場合から説明する。このとき、第３演算器２７は前記第１偏差角Δθ11（＝θ01−θ0）を零にするための第１補正信号Ｋ・Δθ11を生ずる。
【００１６】ところで今、バケット操作レバー２０は中立位置であるため、前記の通り、第３スイッチ２４がＯＮしている。従って、第３演算器２７で生じた第１補正信号Ｋ・Δθ11は、第３スイッチ２４を経て増幅器２８に入力する。尚、「Ｋ」は増幅器２８に対する増幅係数である。増幅器２８は、第１補正信号Ｋ・Δθ11に基づき、電磁弁１５を駆動するための駆動電流Ｉを発生させ、この駆動電流Ｉを電磁弁１５に入力する。電磁弁１５は、駆動電流Ｉに基づき、第１偏差角Δθ11が零になるように（Δθ11＝０）、即ちバケット絶対角θ0が荷切り角θ01となるように（θ0＝θ01）、バケットシリンダ７に圧油を供給する。
【００１７】以上を「要約」すれば、バケット３の前後傾時、バケット絶対角θ0が荷切り角θ01になると（θ0＝θ01）、バケット操作弁１３が中立位置に自動的に復帰する。そしてこのとき、オペレータがバケット操作レバー２０を中立位置にしたままでブーム操作を行なっても、バケット絶対角θ0は荷切り角θ01を維持し続けるため（θ0＝θ01）、荷切り作業を容易に行える。
【００１８】本実施例は、さらに次の構成を有する。即ち、上記のようにして荷切り作業を終了後、引き続いて積込み作業を行うべく、ブーム５を下降させる。すると、バケット角制御装置は、別途備えたブーム下げを検出する検出スイッチ３２からの信号と、ブーム角検出器１０からのブーム角θ2とにより、下降中のブーム５が荷切り作業範囲θ22（θ2＞θ2M）から積込み作業範囲θ21（θ2＜θ2M）に入ると、これを判別する。この積込み作業範囲θ21（θ2＜θ2M）において、第４演算器３３は、「Ｋ｜θ2M−θ2｜」を演算する。さらに記憶器２５から「θ01」を受け、またさらに第２演算器２６において、バケット絶対角θ0を受けて「Δθ12＝（θ01＋Ｋ｜θ2M−θ2｜）−θ0」なる第２偏差角Δθ12を算出し、第３演算器２７に入力する。
【００１９】第３演算器２７は、前記「第１偏差角Δθ11（＝θ01−θ0）を零にするための第１補正信号Ｋ・Δθ11を生じた」が、これと同様に、第２偏差角Δθ12を零にするための第２補正信号Ｋ｜θ2M−θ2｜を生じる。詳しくは次の通り。
【００２０】第２偏差角Δθ12が零になると（Δθ12＝０）、上式「Δθ12＝（θ01＋Ｋ｜θ2M−θ2｜）−θ0」は、式「θ0＝Ｋ｜θ2M−θ2｜＋θ01」となる。ここで、右辺の第２項なる「θ01」は、前記第１目標角θ01（即ち「荷切り角θ01」）であって先の積込み作業範囲θ21において既に確保された定数である。また、「θ2M」もブーム５の上下方向の全回動範囲θ20での略中間角であるからこれも定数である。そして「Ｋ」は、前記第１目標角θ01での「Ｋ（増幅係数）」と同様、増幅係数であり、これも定数として扱ってよい。即ち、積込み作業範囲θ21（θ2＜θ2M）でのバケット絶対角θ0（＝Ｋ｜θ2M−θ2｜＋θ01）は、変数であるブーム角θ2により、このブーム角θ2が小さくなるほど、漸増するようになる（即ち、バケットは漸次チルトするようになる）。
【００２１】そしてこのバケット絶対角θ0は、ただ無闇に漸増するのではなく、次に詳細を説明するストローク検出器３５による制限を受けることとなる。ストローク検出器３５は、ショベルローダやショベルドーザ等のバケットシリンダ７に従来から設けられた周知のものである。その構成は図５に示すように、バケットシリンダ７のピストンロッド７ａに接続されてこれと連動して移動する作動ロッド３５ａと、作動ロッド３５ａの先端位置を検出するスイッチ３５ｂとから構成される。スイッチ３５ｂは、バケットシリンダ７のストローク長さが、バケット６が地面に至った（接地した）ときにバケット６の底面が水平状態となるような長さになったことを検出するように、設定されている。
【００２２】即ち、ブーム角θ2が積込み作業範囲θ21（θ2＜θ2M）にある状態でブーム５が下降していくと、バケット６が漸次チルトしていく。具体的には、図２のリンク機構８に示す通り、バケットシリンダ７が伸長していく。バケット６の角度が、バケット６が接地したときにその底面が水平となるような角度になると、ストローク検出器３５のスイッチ３５ｂが信号を発信する。これにより、第３スイッチ２４がＯＦＦし、電磁弁１５が中立位置となってバケットシリンダ７の伸長が停止する。この停止時には、バケット６は空中にあって水平姿勢ではないが、ブーム５をさらに下げてバケット６が接地すると、その接地時のバケット６は水平姿勢となっている。従って、積込み作業へ円滑に移行し易く、また荷切り作業と積込み作業とを連続して行える。
【００２３】以上の実施例によるバケット６の挙動を、図６を参照して具体的に説明する。図６において、Ａ点〜Ｄ点間は、ブーム角θ2が荷切り作業範囲θ22（θ2＞θ2M）内にあるときであり、Ｄ点〜Ｆ点間は、ブーム角θ2が積込み作業範囲θ21（θ2＜θ2M）にあるときである。そして、Ｄ点はブーム角θ2が略中間角θ2Mであるときである。また、Ｃ点は、Ｂ点〜Ｄ点間でのオペレータによるバケット操作レバー２０の操作で生ずる任意点である。詳しくは次の通り。
【００２４】Ａ点において、バケット６をフルにダンプさせてダンプトラック等に土砂を積み込み、そののちダンプトラック等の上の土砂を荷切りするために、バケット操作レバー２０を操作してバケット６をチルトさせる（Ａ点からＢ点へ）。このチルトによってバケット絶対角θ0が荷切り角θ01になると（θ0＝θ01、Ｂ点）、その後、ブーム５を上下動させる（Ｂ点−Ｃ点間）。この上下動時、バケット絶対角θ0は荷切り角θ01を維持するので、荷切り作業を効率よく行える。荷切り作業完了後、新たな土砂をバケット６内に取り込むべく（即ち、積込み作業をすべく）、ブーム２を下降させる（Ｃ点からＤ点へ）。そしてブーム角θ2が略中間角θ2Mに至った（Ｄ点）後は、バケット６がチルトし、ブーム角θ2が小さくなるほどバケット絶対角θ0が漸増する（Ｄ点からＥ点へ）。そして、ストローク検出器３５が「作動ロッド３５ａの先端位置を検出する」と（Ｅ点）、バケットシリンダ７は伸長を停止する。そしてさらにブーム２を下げてバケット６を接地させると（Ｆ点）、バケット６は水平姿勢となって接地する。
【００２５】従って、バケット６を地上に接地させて土砂等のすくい込みを行なう時は、バケット６が自ずと略水平になるため、荷切り作業の後、ブーム２を下降させるのみでバケット６のチルト操作を必要とせずに連続して積み込み作業を行えるようになる。
【００２６】
【発明の効果】この発明は以上詳述したように、ダンプトラック等の荷台に満載された土砂等を荷切りする際、バケットを荷切り角に停止してブームを上下動してもバケットの荷切り角が変化しないため、荷切り作業を容易かつ短時間で行える。
【００２７】また荷切り作業後、改めて積込み作業を行うべくブームを下降させると、予め荷切り角に停止していたバケットがブームの下降に伴い強制チルトされて地上での水平姿勢へと制御されるため、バケットのチルト操作を必要とせずに荷切り作業から積込み作業へと連続して行える。
【００２８】これによって積込み作業等を能率よく行えると共に、荷切り時のバケット角がオペレータの作業し易い角度に設定できるため、作業性が一段と向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のバケット角制御装置の説明図である。
【図２】実施例なるバケット角制御装置を設けた産業車両の側面図である。
【図３】実施例なるバケット角制御装置の構成図である。
【図４】実施例なるパケット角制御装置の作用説明図である。
【図５】実施例なるバケット角制御装置に使用のストローク検出器の説明図である。
【図６】実施例なるバケット角制御装置の作用説明図である。
【符号の説明】
４：ブームシリンダ、５：ブーム、６：バケット、７：バケットシリンダ、１０：ブーム角検出器、１１：バケット角検出器、１５：電磁弁。
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ショベルローダのような産業車両のバケット角制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、産業車両のバケット角制御装置は、例えば特願昭６３−６８３７号（特開平１−１８２４１９号）で提案されている。このバケット角制御装置は、作業時にブーム角が変化しても、バケットは常に設定角を保持するようにしたもので、これによってダンプトラック等に満載された土砂の荷切り作業を容易に行え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、上記従来のバケット角制御装置は、土砂の荷切り性をよくしたり、運転席からバケットの刃先を見易くするために、図１に示すように、バケットａを、バケット底の裏面が略水平となる姿勢（以下、単に「水平姿勢」とする）よりも下方へ傾斜させた姿勢で停止させ、この姿勢でブームｂの角度が変化してもバケットａの角度（以下「荷切り角」とする）が変化しないように制御するものである。
【０００４】このため、荷切り後にバケットａを降下させて新たに土砂の積込みを開始する場合、改めてバケットａを水平姿勢に戻す操作が必要となり、積込み作業へ円滑に移行し難く、また荷切り作業と積込み作業とを連続的に行えない等の不具合がある。本発明はかかる不具合を改善するためになされたもので、積込み作業へ円滑に移行し易くでき、又は荷切り作業と積込み作業とを連続して行えるようにした産業車両のバケット角制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明なる産業車両のバケット角制御装置は、第１に、ブームシリンダの作動によって上下動自在とされたブームの先端に、バケットシリンダの作動によって前後傾自在とされたバケットを備える産業車両において、ブームが地面に対してなすブーム角を検出するブーム角検出器と、バケットがブームに対してなすバケット角を検出するバケット角検出器と、バケットシリンダのストローク長さを検出するストローク検出器とを備え、ブーム角が所定の下方の角度範囲内にあり、かつブームが下降しているときは、バケットシリンダのストローク長さがバケットの接地時に底面が略水平状態となるストローク長さに達するまでバケットシリンダを作動させてバケットを後傾させるようにしている。
【０００６】第２に、ブームシリンダの作動によって上下動自在とされたブームの先端に、バケットシリンダの作動によって前後傾自在とされたバケットを備える産業車両において、ブームが地面に対してなすブーム角を検出するブーム角検出器と、バケットがブームに対してなすバケット角を検出するバケット角検出器と、バケットシリンダのストローク長さを検出するストローク検出器とを備え、ブーム角及びバケット角に基づいてバケットが地面に対してなすバケット絶対角を演算し、ブーム角が所定の上方の角度範囲内にあり、かつ、バケット絶対角が所定の第１目標角となったとき、バケット絶対角が第１目標角を維持するようにバケットシリンダを作動させ、ブーム角が所定の下方の角度範囲内にあり、かつブームが下降しているときは、バケットシリンダのストローク長さがバケットの接地時に底面が略水平状態となるストローク長さに達するまでバケットシリンダを作動させてバケットを後傾させるようにしている。
【０００７】
【作用】上記第１構成によれば、ブームを所定の下方の角度範囲で降下させると、バケットが接地状態で略水平姿勢となるように強制チルトされる。このため、荷切り作業から積込み作業へ移る際に、チルト操作なしに連続して行える。また上記第２構成によれば、第１構成の効果に加え、所定の上方の角度範囲においては、バケットが荷切り角なる第１目標角で自動停止し、ブームを上下動しても、バケットの荷切り角なる第１目標角は変化することがない。従って荷切り作業をチルト操作なしに円滑に行える。
【０００８】
【実施例】実施例を図面を参照し詳述する。図２に示す例機なるショベルローダは、自走自在な車体１上に運転室３を備えると共に、前部に作業機２を備える。作業機２は、ブームシリンダ４により先端側を上下動自在とされたブーム５と、ブーム５の先端に取付けられてバケットシリンダ７によりリンク機構８（ベルクランク８ａ及びロッド８ｂ）を介して前後傾自在とされたバケット６とを備える。尚、前後傾とは、いわゆる「ダンプ」なる前傾と、「チルト」なる後傾とである。
【０００９】作業機２には、ブーム５の地面に対する上下動角θ2（以下、「ブーム角θ2」とする）を検出するブーム角検出器１０と、バケット６のブーム５に対する前後傾角θ1（以下、「バケット角θ1」とする）を検出するバケット角検出器１１とを設けてある。バケット角検出器１１は、バケット角θ1検出の代替値として、バケットシリンダ７のストローク長さ、又は、ベルクランク８ａのブーム５に対する回転角、若しくは、バケット６のブーム５に対する回転角等を検出対象としている。
【００１０】図３は、バケットシリンダ７の油圧回路と、そのコントローラ系とを示す。油圧回路に示す通り、バケットシリンダ７は、油圧ポンプ１２からの圧油をバケット操作弁１３で切り換えることによって伸縮する。また、このバケットシリンダ７は、油圧ポンプ１４からの圧油を電磁弁１５で切り換えることによっても伸縮する。
【００１１】他方、コントローラ系は次の通り。前記バケット角検出器１１及びブーム角検出器１０が検出したバケット角θ1及びブーム角θ2は、第１演算器１７に入力され、第１演算器１７は、地面に対するバケット絶対角θ0を演算する。そして、バケット絶対角θ0が予め設定した第１目標角θ01（前記「荷切り角」である）と等しくなったとき（θ0＝θ01）、出力器１８は第１スイッチ１９に信号を送ってＯＮさせる。これにより、バケット操作レバー２０を中立位置に戻すように（即ち、バケット操作弁１３を中立位置に戻すように）、レバーデテント解除ソレノイド３０を通電させている。詳しくは次の通り。尚、この通電時にオペレータが、レバーデテント解除ソレノイド３０の解除力に抗してバケット操作レバー２０を操作し続ければ、バケット６はオペレータの操作通りに前後傾することは説明するまでもない。
【００１２】バケット操作レバー２０が中立位置に戻ると、バケット操作レバー２０に設けられたバケット操作レバー中立検出器２１がこれを検出する。すると、第２スイッチ２３及び第３スイッチ２４がＯＮする。第２スイッチ２３がＯＮすると、記憶器２５がこのときのバケット絶対角θ0（前記「荷切り角θ01」である）を記憶する。
【００１３】そこで、バケット操作レバー２０を中立位置に戻したままで、オペレータがブーム操作を行なうと、バケット絶対角θ0はリンク機構８によって変化しようとする。そこで、第２演算器２６は、記憶器２５で先に記憶した荷切り角θ01と、バケット絶対角θ0とから第１偏差角Δθ11（＝θ01−θ0）を算出して第３演算器２７に入力し、第３演算器２７において次に詳記する出力信号を生じさせる。
【００１４】尚、本実施例では、詳細は後述するが、図４に示すように、ブーム５の上下方向の全動作範囲θ20を、その略中間角θ2Mよりも上方の角度範囲θ22（「θ2＞θ2M」であり「荷切り作業範囲θ22」である）と、下方の角度範囲θ21（「θ2＜θ2M」であり「積込み作業範囲θ21」である）とに分けている。以下、順次説明する。
【００１５】先ず、ブーム角θ2が荷切り作業範囲θ22内にある場合から説明する。このとき、第３演算器２７は前記第１偏差角Δθ11（＝θ01−θ0）を零にするための第１補正信号Ｋ・Δθ11を生ずる。
【００１６】ところで今、バケット操作レバー２０は中立位置であるため、前記の通り、第３スイッチ２４がＯＮしている。従って、第３演算器２７で生じた第１補正信号Ｋ・Δθ11は、第３スイッチ２４を経て増幅器２８に入力する。尚、「Ｋ」は増幅器２８に対する増幅係数である。増幅器２８は、第１補正信号Ｋ・Δθ11に基づき、電磁弁１５を駆動するための駆動電流Ｉを発生させ、この駆動電流Ｉを電磁弁１５に入力する。電磁弁１５は、駆動電流Ｉに基づき、第１偏差角Δθ11が零になるように（Δθ11＝０）、即ちバケット絶対角θ0が荷切り角θ01となるように（θ0＝θ01）、バケットシリンダ７に圧油を供給する。
【００１７】以上を「要約」すれば、バケット３の前後傾時、バケット絶対角θ0が荷切り角θ01になると（θ0＝θ01）、バケット操作弁１３が中立位置に自動的に復帰する。そしてこのとき、オペレータがバケット操作レバー２０を中立位置にしたままでブーム操作を行なっても、バケット絶対角θ0は荷切り角θ01を維持し続けるため（θ0＝θ01）、荷切り作業を容易に行える。
【００１８】本実施例は、さらに次の構成を有する。即ち、上記のようにして荷切り作業を終了後、引き続いて積込み作業を行うべく、ブーム５を下降させる。すると、バケット角制御装置は、別途備えたブーム下げを検出する検出スイッチ３２からの信号と、ブーム角検出器１０からのブーム角θ2とにより、下降中のブーム５が荷切り作業範囲θ22（θ2＞θ2M）から積込み作業範囲θ21（θ2＜θ2M）に入ると、これを判別する。この積込み作業範囲θ21（θ2＜θ2M）において、第４演算器３３は、「Ｋ｜θ2M−θ2｜」を演算する。さらに記憶器２５から「θ01」を受け、またさらに第２演算器２６において、バケット絶対角θ0を受けて「Δθ12＝（θ01＋Ｋ｜θ2M−θ2｜）−θ0」なる第２偏差角Δθ12を算出し、第３演算器２７に入力する。
【００１９】第３演算器２７は、前記「第１偏差角Δθ11（＝θ01−θ0）を零にするための第１補正信号Ｋ・Δθ11を生じた」が、これと同様に、第２偏差角Δθ12を零にするための第２補正信号Ｋ｜θ2M−θ2｜を生じる。詳しくは次の通り。
【００２０】第２偏差角Δθ12が零になると（Δθ12＝０）、上式「Δθ12＝（θ01＋Ｋ｜θ2M−θ2｜）−θ0」は、式「θ0＝Ｋ｜θ2M−θ2｜＋θ01」となる。ここで、右辺の第２項なる「θ01」は、前記第１目標角θ01（即ち「荷切り角θ01」）であって先の積込み作業範囲θ21において既に確保された定数である。また、「θ2M」もブーム５の上下方向の全回動範囲θ20での略中間角であるからこれも定数である。そして「Ｋ」は、前記第１目標角θ01での「Ｋ（増幅係数）」と同様、増幅係数であり、これも定数として扱ってよい。即ち、積込み作業範囲θ21（θ2＜θ2M）でのバケット絶対角θ0（＝Ｋ｜θ2M−θ2｜＋θ01）は、変数であるブーム角θ2により、このブーム角θ2が小さくなるほど、漸増するようになる（即ち、バケットは漸次チルトするようになる）。
【００２１】そしてこのバケット絶対角θ0は、ただ無闇に漸増するのではなく、次に詳細を説明するストローク検出器３５による制限を受けることとなる。ストローク検出器３５は、ショベルローダやショベルドーザ等のバケットシリンダ７に従来から設けられた周知のものである。その構成は図５に示すように、バケットシリンダ７のピストンロッド７ａに接続されてこれと連動して移動する作動ロッド３５ａと、作動ロッド３５ａの先端位置を検出するスイッチ３５ｂとから構成される。スイッチ３５ｂは、バケットシリンダ７のストローク長さが、バケット６が地面に至った（接地した）ときにバケット６の底面が水平状態となるような長さになったことを検出するように、設定されている。
【００２２】即ち、ブーム角θ2が積込み作業範囲θ21（θ2＜θ2M）にある状態でブーム５が下降していくと、バケット６が漸次チルトしていく。具体的には、図２のリンク機構８に示す通り、バケットシリンダ７が伸長していく。バケット６の角度が、バケット６が接地したときにその底面が水平となるような角度になると、ストローク検出器３５のスイッチ３５ｂが信号を発信する。これにより、第３スイッチ２４がＯＦＦし、電磁弁１５が中立位置となってバケットシリンダ７の伸長が停止する。この停止時には、バケット６は空中にあって水平姿勢ではないが、ブーム５をさらに下げてバケット６が接地すると、その接地時のバケット６は水平姿勢となっている。従って、積込み作業へ円滑に移行し易く、また荷切り作業と積込み作業とを連続して行える。
【００２３】以上の実施例によるバケット６の挙動を、図６を参照して具体的に説明する。図６において、Ａ点〜Ｄ点間は、ブーム角θ2が荷切り作業範囲θ22（θ2＞θ2M）内にあるときであり、Ｄ点〜Ｆ点間は、ブーム角θ2が積込み作業範囲θ21（θ2＜θ2M）にあるときである。そして、Ｄ点はブーム角θ2が略中間角θ2Mであるときである。また、Ｃ点は、Ｂ点〜Ｄ点間でのオペレータによるバケット操作レバー２０の操作で生ずる任意点である。詳しくは次の通り。
【００２４】Ａ点において、バケット６をフルにダンプさせてダンプトラック等に土砂を積み込み、そののちダンプトラック等の上の土砂を荷切りするために、バケット操作レバー２０を操作してバケット６をチルトさせる（Ａ点からＢ点へ）。このチルトによってバケット絶対角θ0が荷切り角θ01になると（θ0＝θ01、Ｂ点）、その後、ブーム５を上下動させる（Ｂ点−Ｃ点間）。この上下動時、バケット絶対角θ0は荷切り角θ01を維持するので、荷切り作業を効率よく行える。荷切り作業完了後、新たな土砂をバケット６内に取り込むべく（即ち、積込み作業をすべく）、ブーム２を下降させる（Ｃ点からＤ点へ）。そしてブーム角θ2が略中間角θ2Mに至った（Ｄ点）後は、バケット６がチルトし、ブーム角θ2が小さくなるほどバケット絶対角θ0が漸増する（Ｄ点からＥ点へ）。そして、ストローク検出器３５が「作動ロッド３５ａの先端位置を検出する」と（Ｅ点）、バケットシリンダ７は伸長を停止する。そしてさらにブーム２を下げてバケット６を接地させると（Ｆ点）、バケット６は水平姿勢となって接地する。
【００２５】従って、バケット６を地上に接地させて土砂等のすくい込みを行なう時は、バケット６が自ずと略水平になるため、荷切り作業の後、ブーム２を下降させるのみでバケット６のチルト操作を必要とせずに連続して積み込み作業を行えるようになる。
【００２６】
【発明の効果】この発明は以上詳述したように、ダンプトラック等の荷台に満載された土砂等を荷切りする際、バケットを荷切り角に停止してブームを上下動してもバケットの荷切り角が変化しないため、荷切り作業を容易かつ短時間で行える。
【００２７】また荷切り作業後、改めて積込み作業を行うべくブームを下降させると、予め荷切り角に停止していたバケットがブームの下降に伴い強制チルトされて地上での水平姿勢へと制御されるため、バケットのチルト操作を必要とせずに荷切り作業から積込み作業へと連続して行える。
【００２８】これによって積込み作業等を能率よく行えると共に、荷切り時のバケット角がオペレータの作業し易い角度に設定できるため、作業性が一段と向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のバケット角制御装置の説明図である。
【図２】実施例なるバケット角制御装置を設けた産業車両の側面図である。
【図３】実施例なるバケット角制御装置の構成図である。
【図４】実施例なるパケット角制御装置の作用説明図である。
【図５】実施例なるバケット角制御装置に使用のストローク検出器の説明図である。
【図６】実施例なるバケット角制御装置の作用説明図である。
【符号の説明】
４：ブームシリンダ、５：ブーム、６：バケット、７：バケットシリンダ、１０：ブーム角検出器、１１：バケット角検出器、１５：電磁弁。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ブームシリンダ(4)の作動によって上下動自在とされたブーム(5)の先端に、バケットシリンダ(7)の作動によって前後傾自在とされたバケット(6)を備える産業車両において、ブーム(5)が地面に対してなすブーム角(θ2)を検出するブーム角検出器(10)と、バケット(6)がブーム(5)に対してなすバケット角(θ1)を検出するバケット角検出器(11)と、バケットシリンダ(7)のストローク長さを検出するストローク検出器(35)とを備え、ブーム角(θ2)が所定の下方の角度範囲(θ21)内にあり、かつブーム(5)が下降しているときは、バケットシリンダ(7)のストローク長さがバケット(6)の接地時に底面が略水平状態となるストローク長さに達するまでバケットシリンダ(7)を作動させてバケット(6)を後傾させるようにしたことを特徴とする産業車両のバケット角制御装置。
【請求項２】 ブームシリンダ(4)の作動によって上下動自在とされたブーム(5)の先端に、バケットシリンダ(7)の作動によって前後傾自在とされたバケット(6)を備える産業車両において、ブーム(5)が地面に対してなすブーム角(θ2)を検出するブーム角検出器(10)と、バケット(6)がブーム(5)に対してなすバケット角(θ1)を検出するバケット角検出器(11)と、バケットシリンダ(7)のストローク長さを検出するストローク検出器(35)とを備え、ブーム角(θ2)及びバケット角(θ1)に基づいてバケット(6)が地面に対してなすバケット絶対角(θ0)を演算し、ブーム角(θ2)が所定の上方の角度範囲(θ22)内にあり、かつ、バケット絶対角(θ0)が所定の第１目標角(θ01)となったとき、バケット絶対角(θ0)が第１目標角(θ01)を維持するようにバケットシリンダ(7)を作動させ、ブーム角(θ2)が所定の下方の角度範囲(θ21)内にあり、かつブーム(5)が下降しているときは、バケットシリンダ(7)のストローク長さがバケット(6)の接地時に底面が略水平状態となるストローク長さに達するまでバケットシリンダ(7)を作動させてバケット(6)を後傾させるようにしたことを特徴とする産業車両のバケット角制御装置。
【請求項１】 ブームシリンダ(4)の作動によって上下動自在とされたブーム(5)の先端に、バケットシリンダ(7)の作動によって前後傾自在とされたバケット(6)を備える産業車両において、ブーム(5)が地面に対してなすブーム角(θ2)を検出するブーム角検出器(10)と、バケット(6)がブーム(5)に対してなすバケット角(θ1)を検出するバケット角検出器(11)と、バケットシリンダ(7)のストローク長さを検出するストローク検出器(35)とを備え、ブーム角(θ2)が所定の下方の角度範囲(θ21)内にあり、かつブーム(5)が下降しているときは、バケットシリンダ(7)のストローク長さがバケット(6)の接地時に底面が略水平状態となるストローク長さに達するまでバケットシリンダ(7)を作動させてバケット(6)を後傾させるようにしたことを特徴とする産業車両のバケット角制御装置。
【請求項２】 ブームシリンダ(4)の作動によって上下動自在とされたブーム(5)の先端に、バケットシリンダ(7)の作動によって前後傾自在とされたバケット(6)を備える産業車両において、ブーム(5)が地面に対してなすブーム角(θ2)を検出するブーム角検出器(10)と、バケット(6)がブーム(5)に対してなすバケット角(θ1)を検出するバケット角検出器(11)と、バケットシリンダ(7)のストローク長さを検出するストローク検出器(35)とを備え、ブーム角(θ2)及びバケット角(θ1)に基づいてバケット(6)が地面に対してなすバケット絶対角(θ0)を演算し、ブーム角(θ2)が所定の上方の角度範囲(θ22)内にあり、かつ、バケット絶対角(θ0)が所定の第１目標角(θ01)となったとき、バケット絶対角(θ0)が第１目標角(θ01)を維持するようにバケットシリンダ(7)を作動させ、ブーム角(θ2)が所定の下方の角度範囲(θ21)内にあり、かつブーム(5)が下降しているときは、バケットシリンダ(7)のストローク長さがバケット(6)の接地時に底面が略水平状態となるストローク長さに達するまでバケットシリンダ(7)を作動させてバケット(6)を後傾させるようにしたことを特徴とする産業車両のバケット角制御装置。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【図６】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【図６】
【特許番号】特許第３５３７０９９号（Ｐ３５３７０９９）
【登録日】平成１６年３月２６日（２００４．３．２６）
【発行日】平成１６年６月１４日（２００４．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平５−１９７７４１
【出願日】平成５年７月１６日（１９９３．７．１６）
【公開番号】特開平７−３４４８３
【公開日】平成７年２月３日（１９９５．２．３）
【審査請求日】平成１２年７月１７日（２０００．７．１７）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【参考文献】
【文献】特開 昭６３−１５１７２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平１−４３６２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平１−１８２４１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平２−１９０５３０（ＪＰ，Ａ）
【登録日】平成１６年３月２６日（２００４．３．２６）
【発行日】平成１６年６月１４日（２００４．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成５年７月１６日（１９９３．７．１６）
【公開番号】特開平７−３４４８３
【公開日】平成７年２月３日（１９９５．２．３）
【審査請求日】平成１２年７月１７日（２０００．７．１７）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【参考文献】
【文献】特開 昭６３−１５１７２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平１−４３６２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平１−１８２４１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平２−１９０５３０（ＪＰ，Ａ）
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