JPH0724431Y2 - ブーム式油圧作業機の油圧操作装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ブーム式油圧作業機の油圧操作装置に関す
る。

（従来の技術） 例えば作業具としてバケットを装着したフロントローダ
においては、バケットで土砂をすくった後にブームを上
昇させると、バケットの開口部を上向きにしてバケット
を略持上げ姿勢にしておいても、ブームの上昇角度が増
加するに従ってバケットは後下り状になり、すくった土
砂が走行車輌のボンネット側に落ちてくる。

そのため、従来においては、バケットの持上げ姿勢を検
出するセンサとブームの上昇角度を検出するセンサとを
設けて、ブーム上昇に応じてバケットの姿勢を電気的に
検出して、バケット用シリンダの制御弁を電磁弁を介し
て制御し、バケットシリンダの作動でバケット姿勢を土
砂がこぼれ落ちない姿勢に補正するように構成されてい
る。

また、フロントローダでは、ローダを持上げた状態でロ
ーダの下に入って作業をする場合があり、このとき、操
作レバーを誤って作動しないように下げ方向およびダン
プ方向のみ規制する牽制部材を設けて安全性を確保した
ものがある。

（考案が解決しようとする課題） 従来の電気的な水平保持技術によれば、２個の検出セン
サおよび電磁弁等の高価な電気部品を必要とし、且つ信
頼性を向上することが困難であった。

そこで、作業具を略持上げ姿勢にした状態からのブーム
の上昇動作を、リンク機構によって作業具シリンダの制
御弁にフィードバックさせ、作業具の略持上げ姿勢を機
械的に保持するように構成することが推奨される。

しかし、この機械的水平保持技術を採用したとき、牽制
部材はダンプ方向、スクイ方向および下げ方向を規制し
ており、この状態で操作レバーを上げ方向にすると、前
記リンク機構によりブームの上昇による働きが操作レバ
ーに下げ方向としてフィードバックされ、これが規制さ
れていることから、リンク機構又は操作レバーが破損す
ることがあった。

本考案は、水平保持を機械的に行なっても、操作レバー
等の破損等を防止したことを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本考案は、ブーム７が昇降シリンダ11を介して上下動自
在とされ、該ブーム７に取付けられた作業具９がチルト
シリンダ12を介して傾動自在とされたブーム式油圧作業
機１であって、前記昇降シリンダ11およびチルトシリン
ダ12をそれぞれ制御する制御弁34,35を備え、該制御弁3
4,35を１本の操作レバー40で独立および同時に操作可能
にした油圧操作装置において、前述の目的を達成するた
めに、次の技術的手段を講じている。

すなわち、本考案は、作業具９を略持上げ姿勢にした状
態からのブーム７の上昇動作を、チルトシリンダ12の制
御弁35にフィードバックさせて作業具９の略持上げ姿勢
を保持するリンク機構Ｒを設け、前記操作レバー40の制
御ボックス41に、該操作レバー40の上げ動作Ｕ、下げ動
作Ｄおよびダンプ動作Ｔを拘束する牽制部材52を左右方
向移動自在でかつ回動自在に備えていることを特徴とす
るものである。

（実施例と作用） 以下、本考案の実施例と作用を図面に基づいて説明す
る。

第６図において、１はトラクタ２の前部に装着されたブ
ーム式フロントローダであり、走行車体３に左右１対の
取付台４が取付けられ、その各上部にマスト５が着脱自
在に固定されており、マスト５の上部に枢軸６を介して
左右ブーム７が上下動可能に枢支され、各ブーム７の先
端に枢軸８を介して１個のバケット（作業具）９が枢支
されている。

ブーム７は左右で１対となっており、前後方向中途部が
屈曲されており、この屈曲部からマスト５までの後部と
屈曲部からバケット９までの前部とは、略直線に形成さ
れている。

バケット９は第６図実線で示した状態で前部が開口部9a
となっており、作業具としては、バケット以外にフォー
ク、グレーダ又はバックホーのバケット等を採用するこ
とができる。

ブーム７の中途部とマスト５下部との間にはブームを昇
降させる昇降シリンダ11が設けられ、またバケット９と
の間にはバケットをすくい動作およびダンプ動作させる
チルトシリンダ12が設けられている。バケット９は背面
に固定の左右ブラケット13の下部がブーム７に連結さ
れ、ブラケット13の上部とブーム７との間にはそれらと
共に四節リンク機構14を形成するための２本のリンク1
5,16の各一端が連結されている。２本のリンク15,16の
他端が連結ピン17によって屈曲自在に連結され、この連
結ピン17にチルトシリンダ12のロッドが連結されてい
る。この四節リンク機構14はバケット９の最大回動角度
をより大きくするために設けられている。

前記フロントローダ１には、バケット９を特定姿勢にし
た状態からのブーム７の上昇動作をバケット９からその
シリンダ12の制御弁までの間に設けたリンク機構を介し
て、バケット制御弁をダンプ方向に操作する動作に変換
して、ブーム７が上昇してもバケット９の特定姿勢を保
持するように構成された作業具姿勢制御装置が設けられ
ている。次に、この装置について詳述する。

前記左右各ブーム７の一方の長手方向中途部には支持板
18が固定され、この支持板18にバケットシリンダ12取付
用の横軸19が設けられており、この横軸19の端部は支持
板18から側方へ突出していて、その軸端部に２本のアー
ム21,22が相対回動自在に支持されている。

前記アーム21,22の支持用横軸は前記横軸19で兼用され
ているが、別個に用意して、支持板18又はブーム中途部
に側方突出状に設けても良い。

第２アーム22は第１アーム21より支持板18側に位置し、
その後側縁に第１アーム21と当接可能な係合部25を形成
する当て板が固定されている。また、第２アーム22の先
端にはロッド26（第２連結部材）の一端が連結され、ロ
ッド26の他端はブーム７に枢支されたリンク15に枢支連
結されており、リンク15,16及びロッド26を介してバケ
ット９のすくい動作及びダンプ動作に応じて第２アーム
22が回動してバケット９の姿勢を検出するように構成さ
れている。前記第１アーム21の先端には、ロッド29（第
１連結部材）の前端が連結されている。ロッド26はブー
ム７の前部の側面に略沿わされており、ロッド29はブー
ム７の後部の側面に略沿わされており、両ロッド26,29
はブーム７によって保護されている。

前記マスト５の上部背面には第１図、第６図で示すよう
に制御機構32の取付け板33が取付けられている。

第７図において、Ｅはトラクタ搭載のエンジン、Ｐはこ
のエンジンによって駆動される油圧ポンプである。34は
昇降シリンダ11を制御する制御弁、35はチルトシリンダ
12を制御する制御弁である。

36は主リリーフ弁、37はチェック弁であり、38は昇降シ
リンダ11のリフト回路に接続された副リリーフ弁で、主
リリーフ弁36より高圧で動作する。なお、この副リリー
フ弁38はタンクに連通されている。39は昇降シリンダ11
のダウン回路に接続されたチェック弁であり、タンクに
連通されている。

これら制御弁34,35はスプール式の３位置切換弁から成
り、第３図、第４図で示すように、スプール34a,35aが
上下方向となるように取付板33に固定されている。各制
御弁34,35のスプール34a,35aは、復帰バネ34b,35bによ
って中立位置に戻される。中立位置復帰バネは操作レバ
ー40に設けておいても良い。

41は制御ボックスで、第２〜４図で示す如く、制御弁3
4,35の上方で取付板33に固定されており、１本の操作レ
バー40が支持され且つレバーガイド部42が形成されてい
る。制御ボックス41内には平面視コ字形のブラケット43
が固定され、このブラケット43に第１揺動子44に固着の
左右方向の第１軸45が枢支され、第１揺動子44のＵ字形
状部内に第２揺動子46が配置されて前後方向の第２軸47
によって支持されており、第１軸45と第２軸47とは軸線
が直交している。

前記第２揺動子46に操作レバー40の基部が固定されてお
り、この第２揺動子46には第２軸47と軸線が直交してい
て第１軸45と同芯状態になり得る２つの軸部48,49が左
右に突設され、第１軸部48の球継手及びロッドを介して
バケット制御弁35のスプール35aに連結され、第２軸部4
9はロッド又はワイヤ等の伝動体50を介して揺動部材28
の後端にピン51を介して連結されている。

第１揺動子44は前方に突出したアーム部44aを有し、こ
のアーム部44aが継手及びロッドを介してブーム制御弁3
4のスプール34aに連結されている。ロッドは継手に長さ
調整自在に螺合されている。

前記制御機構32は１本操作レバー40を上下方向に回動操
作することにより、第１揺動子44を第１軸45を中心に揺
動して、ブーム制御弁34のスプール34aを上下押引し、
ブームシリンダ11を作動してブーム７を昇降動作させる
（第２図においてＤが下げ、Ｕが上げである）。操作レ
バー40を左右方向に回動操作すると、第２揺動子46を第
２軸47を中心に揺動して、バケット制御弁35のスプール
35aを上下押引し、バケットシリンダ12を作動してバケ
ット９を上下回動操作させる（第２図においてＳはスク
イ方向、Ｔがダウン方向を示す）。また、操作レバー40
を斜めに操作すると、両制御弁34,35が、同時に作動
し、ブーム７の昇降とバケット９の上下回動とを同時に
行なうことができ、操作レバー40は両制御弁34,35を独
立及び同時操作可能となっている。

前記操作レバー40を左右に回動した場合、第２揺動子46
の揺動によって伝動体50を介して揺動部材28も揺動し、
ロッド29を介して第１アーム21を揺動することになる。

尚、実施例では、バケット制御弁35はスプール35aを下
向きに押動したときにバケット９を上向回動、即ちすく
い動作させ、上向きに引上げたときにバケットをダンプ
動作させるように設定されている。

第１図において、マスト５の上部には支軸30が突設され
ており、この支軸30に側面視Ｌ字形の第１、第２揺動部
材28a,28bが枢支されており、第１揺動部材28aの一端に
はロッド29がピン51Aを介して連結され、第２揺動部材2
8bの一端は伝動体50に連結されている。第１、第２揺動
部材28a,28bの他端は互いに重合可能であり、重合した
状態で１本のベルクランク状の揺動部材28として作動す
る。

即ち、第１、第２揺動部材28a,28bは、ロッド29の動き
を伝動体50を介して第２軸部49に伝動する。

即ち、平坦地において、バケット９は底面が水平なすく
い姿勢からすくい動作及びダンプ動作が可能であり、土
砂をすくった後は、バケットシリンダ12を収縮して、土
砂が落下しないように開口部9aが水平姿勢になるまです
くい動作をする。バケット９はブーム７を下降した接地
位置では開口部9aが若干後向きになるまで上向き回動可
能であるが、土砂を持上げる際には開口部9aが略水平に
なる姿勢、即ち特定姿勢に設定される。

前記バケット９は接地位置で略特定姿勢にすると、第２
アーム22は第１アーム21に近ずくように回動し、係合部
25は第１アーム21に近接する。その状態からブームシリ
ンダ11を伸張してブーム７を枢軸６廻りに上昇回動させ
ていくと、横軸19が枢軸６を中心に上向き移動すると共
にロッド29はピン51Aを中心として上向き移動するた
め、横軸19からピン51Aまでの距離が長くなり、相対的
に第１アーム21が横軸19を中心に第１図時計方向に回動
し、これによってブーム上昇初期に第１アーム21は第２
アーム22の係合部25と当接する。その状態から第１アー
ム21は第２アーム22によって第１図時計方向の動きが規
制され、バケットシリンダ12を作動しない限り不動にな
るため、第１、２アーム21,22及びロッド26,29等のリン
ク機構Ｒはブーム７に対して静止する。

ブーム７が更に上昇して第１図２点鎖線で示す上昇姿勢
へ移行する間に、横軸19からピン51Aまでの距離が更に
伸びることになる。しかし第１アーム21は係合部25に当
接しているために不動になったままであり、そのため相
対的に揺動部材28が第１図反時計方向に揺動され、伝動
体50を介して第２揺動子46を揺動することになり、これ
によってスプール35aを引上げてバケット制御弁35を強
制的にダンプ動作させる。

このダンプ動作はブーム７上昇中連続的に行なわれ、バ
ケット９がダンプ方向に微動動作をするので、第２アー
ム22は第１図時計方向に回動し、ブーム７の上昇を停止
すると、第１アーム21は係合部25に係合したままである
が、揺動部材28はバケット制御弁35を中立位置にする姿
勢であり、またその姿勢は、スプール35aの中立位置復
帰バネ35bによって保持される。

このように、ブーム７の上昇によって、バケット９がダ
ンプ動作をして、その開口部9aを水平に保つことがてき
るので、土砂がトラクタ２側にこぼれることはなく、そ
の姿勢制御は自動的に且つ機械的に行なわれるので、操
作が不要で且つ信頼性が高くなる。

ブーム７を上昇姿勢にした状態からのバケット９のダン
プ下げ動作は、操作レバー40でスプール35aを引上げる
ことによって行なわれ、その際第１アーム21も回動する
が係合部25と離れる方向に回動する。

上述により、バケット９を略持上げ姿勢にした状態から
のブーム７の上昇動作を、チルトシリンダ12の制御弁35
にフィードバックさせてバケット７の略持上げ姿勢を保
持するリンク機構Ｒを設けて土こぼれ等を防止してい
る。

更に、本考案では、制御ボックス41に、操作レバー40の
上げ動作Ｕ、下げ動作Ｄ及びダンプ動作Ｔを拘束する牽
制部材52が第１図から第４図に示す如く設けられてい
る。

第１〜４図において、制御ボックス41の天板に、ヒンジ
金具53がボルト54で固定されており、このヒンジ金具53
のボス部53Aに、牽制部材52の軸部55が左右方向に摺動
自在でかつ回動（起伏）自在に取付けられており、牽制
部材52には車体内側が開放された平面視コ字形の部分で
囲まれた拘束部56を有している。なお、牽制部材52は板
状材よりなり、その下面に、案内部42に係合するスライ
ドストッパ57を有している。

従って、牽制部材52を作用させるときは、ヒンジ金具53
のボス部53Aを支点に牽制部材52を起立させ、しかる
後、左右方向に摺動させて拘束部56を第２図の如く操作
レバー40にスクイ方向Ｓのみはフリーとして拘束させる
のである。

これにより、ローダを持上げた状態で、ローダの下に入
って作業を実施している最中、操作レバー40を下げ方向
Ｄおよびダンプ方向Ｔには牽制部材52で拘束してその誤
動作を防止して安全性を向上できながら、アップ方向Ｕ
への動きも拘束していることから、リンク機構Ｒ等の破
損を併せて防止できることになる。なお、ローダ作業中
においては、牽制部材52は自動退避されて非拘束状態に
ある。

ここにおいて、第８図、第９図に示す構成の牽制装置も
考えられる。

第８図、第９図において、100は制御ボックスであり、
互いに重合されたとき十字形溝を形造る長孔101A,102B
を有する案内板101,102をそれぞれ矢示方向に摺動自在
に備えている。各案内板101,102は、上下対応位置にロ
ック孔107を有し、操作レバー103を拘束しているとき
は、ロック孔107に、支点105を中心に回動自在なロック
金具104のピン105を挿入するようにしている。従って、
ピン105をロック孔107に挿入した第９図の拘束状態にあ
っては、操作レバー103の確実なロック（牽制）ができ
るけれども、ロック金具104をアンロックして（第８図
の状態）、操作レバー103を上下左右に操作するとき、
案内板101,102もともに動くこととなり、それだけ構造
が複雑で、操作力も重くなるという欠陥がある。

（考案の効果） 本考案は以上の通りであり、本考案によれば、作業具を
略持上げ姿勢にした状態からのブームの上昇動作を、チ
ルトシリンダの制御弁にフィードバックさせて作業具の
略持上げ姿勢を保持するリンク機構を設け、前記操作レ
バーの制御ボックスに、該操作レバーの上げ動作、下げ
動作およびダンプ動作を拘束する牽制部材を左右方向移
動自在でかつ回動自在に備えているので、機械的な手段
で作業具の自動的な水平姿勢保持ができて、土砂等のこ
ぼれ等が防止できる。

また、前述のリンク機構による水平姿勢保持を確保し
て、かつ、安全性を確保するために操作レバーの誤動作
を防止しても、リンク機構等が破損を招くことがない。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例と比較例を示し、第１図は本案要
部の斜視図、第２図は同じく平面図、第３図は同じく立
面側断面図、第４図は同じく立面正面（背面）断面図、
第５図は同じく平面断面図、第６図はローダ全体を示す
側面図、第７図は油圧回路図、第８図は比較例の斜視
図、第９図は同じくその平面図である。 １…ブーム式油圧作業機（ローダ）、７…ブーム、９…
作業具、11…昇降シリンダ、12…チルトシリンダ、34,3
5…制御弁、40…操作レバー、41…制御ボックス、52…
牽制部材、Ｒ…リンク機構。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−48936（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−435（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−128720（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−85002（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭40−10890（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭52−14521（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ブーム（７）が昇降シリンダ（11）を介し
   て上下動自在とされ、該ブーム（７）に取付けられた作
   業具（９）がチルトシリンダ（12）を介して傾動自在と
   されたブーム式油圧作業機（１）であって、前記昇降シ
   リンダ（11）およびチルトシリンダ（12）をそれぞれ制
   御する制御弁（34）（35）を備え、該制御弁（34）（3
   5）を１本の操作レバー（40）で独立および同時に操作
   可能にした油圧操作装置において、 作業具（９）を略持上げ姿勢にした状態からのブーム
   （７）の上昇動作を、チルトシリンダ（12）の制御弁
   （35）にフィードバックさせて作業具（９）の略持上げ
   姿勢を保持するリンク機構（Ｒ）を設け、前記操作レバ
   ー（40）の制御ボックス（41）に、該操作レバー（40）
   の上げ動作（Ｕ）、下げ動作（Ｄ）およびダンプ動作
   （Ｔ）を拘束する牽制部材（52）を左右方向移動自在で
   かつ回動自在に備えていることを特徴とするブーム式油
   圧作業機の油圧操作装置。