JPH0791842B2 - バケットレベラ装置 - Google Patents

バケットレベラ装置

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JPH0791842B2
JPH0791842B2 JP63006837A JP683788A JPH0791842B2 JP H0791842 B2 JPH0791842 B2 JP H0791842B2 JP 63006837 A JP63006837 A JP 63006837A JP 683788 A JP683788 A JP 683788A JP H0791842 B2 JPH0791842 B2 JP H0791842B2
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
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    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
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    • E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/431—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like
    • E02F3/432—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like for keeping the bucket in a predetermined position or attitude
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はショベルローダ等の産業車両に係り，特に上
下回動するブームにバケットまたはフォーク等を前傾・
後傾自在に連結した荷役装置の停止位置を制御するバケ
ットレベラ装置に用いて好適なものである。
（従来の技術） 第１図（ａ）はショベルローダの作業機リンク機構の説
明図であって，ブーム１はブームシリンダ３により上下
に回動し，バケット２はバケットシリンダ４により前傾
・後傾し，ブーム１が回動して１′の位置に来たときバ
ケット２は２′の位置に来る。尚バケット２の代りに第
１図（ｂ）に示すフォーク21を装着してもよい。このよ
うな作業機をそなえたショベルローダ等でダンプトラッ
ク，ホッパ等に積込排土した後，車両を後退させる時，
次の土砂をすくい込む作業を効率良く短時間で行うため
には，車両後進中にバケット２の角度を排土後の下向き
からバケット底面22が地上水平となるように修正しつつ
ブーム１を下げる作業が要求される。そのため運転者の
眼は車両後進のための後方確認作業と，バケットの底面
22を地上時において水平にするための前方確認作業が必
要であり，運転者の手はハンドル操作と，バケット２を
後傾し停止させるためのレバー操作が必要で非常に熟練
を要していた。また目視にてバケットの底面22を水平に
合わせるため，次サイクルのすくい込み作業において作
業精度も悪かった。
かかる不具合を解決するために第７図及び第８図（ａ）
に示すバケットレベラ装置が従来利用されていた。第８
図（ｂ）は第８図（ａ）のＢ部拡大図である。図におい
てＡは信号発信部でＢはバケット操作レバー戻し機構部
である。信号発信部Ａは第７図に示すようにバケット角
度を制御するバケットシリンダ４（第１図も参照）のチ
ューブ側41に近接スイッチ38を設けると共に，ロッド側
42に検出体39を設けてバケットシリンダ４が設定した長
さに達した時近接スイッチ38を作動させて信号を出すよ
うにしたものである。バケット操作レバー戻し機構部Ｂ
は第８図（ａ）及び（ｂ）に示すようにバケット操作レ
バー10にガイド板40を設け，このガイド板40にスプリン
グ41で付勢されたローラ42を圧接し，バケット操作レバ
ー10が後傾方向にフルストローク操作された時にバケッ
ト操作レバー10をフルストロークのまま保持可能なよう
にガイド板40の形状及びローラ押付けのスプリング41の
張力を設定して成るレバーデテント機構Ｃと，レバーデ
テント（保持又は留め置きの意味）を電気的に解除する
ためのソレノイド43とから成っている。
そして信号発信部Ａにおいて，設定したバケットシリン
ダ長さに達すると近接スイッチ38よりの電気信号でソレ
ノイド43を作動しレバーデテントを解除してバケットシ
リンダ４を制御するためのバケット操作弁８（後述する
第２図（ａ）を参照）の内蔵の戻しスプリングによりこ
のバケット操作弁８を後傾から中立にするようにしてい
た。すなわち，車両後進時バケット操作レバー10を後傾
のフルストロークに操作すれば手を放してもバケット２
は後傾作動を継続し，設定したバケットシリンダ長さ
（通常はバケットの底面22が水平となるシリンダ長さ）
になると自動的にバケット操作レバー10が中立に戻りバ
ケット２は後傾を停止する。従って運転者の手はブーム
１の下降操作およびステアリング操作に専念でき，また
運転者の眼は後方確認に専念すれば良く作業能率向上と
安全上からもショベルローダ等においてバケットレベラ
装置は必要不可欠なものになっていた。
（発明が解決しようとする問題点） 上記第７図および第８図（ａ），（ｂ）に示したような
従来技術によるバケットレベラ装置では，積込排土後の
すくい込み作業を容易に行なうため，バケット底面を地
上で水平になるよう自動的に停止させるものであり，シ
ョベルローダ等の作動機リンケージ機構を用いた装置で
は，バケットが地上から高い位置においてはバケット底
面が水平にならない。従って次の２つの問題点がでてく
る。すなわち， （１） ショベルローダ等でダンプトラックに土砂等を
満載した後，土砂等の上面を均一にならす作業（これを
荷切り作業という）を行なう時，従来のバケットレベラ
装置でバケットを停止させると，荷切り時の地上からの
バケット高さが高いためバケット底面が水平にならず，
運転者が目視でバケット角度を水平になるよう修正する
必要がある。
（２） バケットの代りにフォークを装着して行なうフ
ォーク作業などでは，積荷をフォークに載せるときは必
ずフォークの刃を水平にする必要があるが，地上からの
フォーク高さが高い位置で積荷をフォークに載せると
き，従来のバケットレベラ装置でフォーク刃の角度を設
定すると上記（１）と同様フォーク刃は水平にならず，
運転者による目視での修正が必要である。さらに，積載
後積荷を地上へ降下させると，バケットリンケージ機構
の特性上フォーク刃は地上に近づくにつれて下向き（前
傾）となってしまい，積荷が落下する危険があるため運
転者が，再度バケットレベラ装置を作動させフォーク刃
が地上において水平になるよう操作する必要がある。こ
のように従来に技術のバケットレベラ装置においては，
バケットが地上の時バケット底面が水平になることが主
目的（すなわち地上でのバケットの掘削積込姿勢の確
保）であり，リンク機構上，ブーム高さによってバケッ
ト底面の角度が変化する。そこで上記のバケット，フォ
ーク等による荷役作業において，運転者が目視でバケッ
ト角を変えたり，ブーム上げ，下げの途中でフォーク角
を変える等，操作が煩雑で運転者を疲労させ，作動能率
が落ちるという大きい問題点がある。
（問題点を解決するための手段及び作用） この発明は上記の点に鑑みなされたものであって，バケ
ット絶対角度が設定された角度になったことをバケット
角度検出器とブーム角度検出器との出力信号により判断
し，バケット絶対角度が設定角度の時バケット操作レバ
ーを中立位置に戻すと共に，そのバケット設定角度に対
し実際のバケット絶対角度がブーム回動によって変化し
た時，その変化量に応じたバケット角補正信号を演算
し，そのバケット角補正信号によって電磁弁を作動さ
せ，目標のバケット設定角度になるようバケットシリン
ダに圧油を供給することでバケット角度を設定された角
度に一定に保つものである。
（実施例） 第２図（ａ）はこの発明によるバケットレベラ装置の一
実施例の説明図であって，第１図（ａ）も参照して以下
説明する。
第１図（ａ）においてブーム１の回動角度を検出するブ
ーム角度検出器６と，バケット２の傾動する角度をバケ
ットシリンダ４のストロークまたはベルクランク５のブ
ーム１に対する回転角またはバケット２のブーム１に対
する回転角度で検出するバケット角度検出器７とを設け
てある。第２図（ａ）において油圧ポンプ９からの圧油
をバケット操作弁８で分流することによってバケットシ
リンダ４を作動し，また油圧ポンプ13から分流して得ら
れる圧油を電磁弁12により切換えることによりバケット
シリンダ４に合流するようになっている。そしてバケッ
ト角度検出器７およびブーム角度検出器６からのバケッ
ト角信号θ1およびブーム角信号θ2は第１演算器14に入
力されてバケット絶対角度（地面に対するバケット角
度）θ0を演算し，バケット絶対角度θ0があらかじめ設
定されたバケット角θ0Sと等しくなった時出力器15によ
りスイッチ16に信号を送ってスイッチ16をONさせバケッ
ト操作レバー10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43を通電させる。（第２図（ａ）のＤ部
は第８図（ａ）のＢ部と同様である）。さらにこの時バ
ケット操作レバー10が中立位に戻るとバケット操作レバ
ー10に設けてあるバケット操作レバー中立検出器11がバ
ケット操作レバー10が中立に戻ったことを検出して，ス
イッチ17及びスイッチ21をONする。この時バケット２は
目標の角度で停止しているが，スイッチ17がONになった
ことで記憶器18が作動しそのバケット角度θOMを記憶す
る。ここでブーム操作が行なわれるとバケット絶対角θ
0はリンク機構によって変化する。そこで第２演算器19
によって前記記憶器18で記憶されたバケット角度θ0Mと
バケット絶対角度θ0とを比較し，バケット角偏差信号
Δθ0＝θ0M−θ0として出力し，第３演算器20でその偏
差信号Δθ0にみあったバケット補正信号Ｋ・Δθ0を演
算し，バケット操作レバー10が中立のままであればスイ
ッチ21がONであるので，増幅器22で電磁弁作動出力信号
Ｉ（ｑ）に増幅され，その出力信号Ｉ（ｑ）により電磁
弁12はバケット絶対角度が記憶器18にて記憶したバケッ
ト角θ0Mになるようバケットシリンダ４に圧油を供給す
る。このようにしてバケット２はブーム角度がどのよう
な角度にあってもバケット絶対角があらかじめ設定され
た角度で停止し，しかもブーム回動によってもその設定
角度を保持するよう制御されるものである。
第２図（ｂ）に上記第２図（ａ）で説明したこの発明の
実施例についてのフローチャートを示す。このフローチ
ャートによればバケット２が停止した後，その停止した
バケット絶対角度を保持するよう制御しているので，バ
ケットレベラ機能を使用しない時（バケット操作レバー
10が中立の時）でもバケット補正回路は働き，設定され
たバケット角以外のバケット角度にあってもブーム回動
によってバケット角度が変化しないものである。
第３図にこの発明に係るバケットレベラ装置の別の実施
例を示す。図においてバケット２（第１図（ａ）も参
照）を運転者が設定した角度で停止させる時はバケット
レベラスイッチ23をONし，制御指令装置24の指令により
スイッチ25がONになって，設定されたバケット停止角度
を記憶している記憶器27の値θ0Sとバケット絶対角度θ
0との偏差Δθ0Sを比較演算器28で演算し偏差信号Δθ0
にみあったバケット補正信号K2・Δθ0Sを第４演算器29
で演算し，増幅器22で電磁弁作動出力信号Ｉ（ｑ）を出
力する。それによってバケット絶対角度θ0が設定角度
θ0Sと等しくなると制御指令装置24からスイッチ25がOF
Fされるように信号が出力される。またスイッチ25と連
動してスイッチ26を，スイッチ25がONの時スイッチ26が
OFF,スイッチ25がOFFの時スイッチ26がONとなるよう作
動させて，バケットレベラスイッチ23によりバケット２
が設定角度で停止するまではバケット補正信号K2・Δθ
0Sによりバケット２は作動し，バケット２が停止後はバ
ケット補正信号K1・Δθ0によりバケット２は作動する
ようになっている。
第５図は制御指令装置24の回路構成の一実施例を示した
もので,30はバケットレベラスイッチ23がONの時作動す
るスイッチ,31はバケット絶対角θ0が設定角θOSに等し
くなった時作動するスイッチ,32はバケット操作レバー1
0が中立時に作動するスイッチである。
第６図は制御指令装置24の回路構成の別の実施例を示し
たもので,33,35はアンド素子,34,36はインバータであ
る。
第４図はこの発明に係るバケットレベラ装置のさらに別
の実施例であって，第３図に示した実施例との主な相違
点はバケット操作レバー10を電気レバー37としたもので
あって，第３図に示したものと同様なものには同じ符号
を付して説明は省略する。第４図において電気レバー37
の出力信号を増幅器22で増幅し，電磁弁38に流量指令信
号を出力することで，油圧ポンプ９の圧油をバケットシ
リンダ４に電気レバー37の操作量に見合った流量を構成
し，増幅器22に第３図に示した実施例と同様にバケット
レベラスイッチ23がONの状態の時にバケット補正信号K2
・Δθ0Sを出力し，バケット２が設定角になった後はバ
ケット補正信号K1・Δθ0を出力してバケット角度を制
御するものである。
（発明の効果） この発明は以上詳述したようにして成るので，この発明
に係るバケットレベラ装置においては，バケット停止時
のバケット角度が，従来のように設定されたバケット停
止角度に対してブーム角度によって変化してしまうこと
もなく，ブーム角度がどの角度にあっても常に設定角度
で停止するものであり，ダンプトラックに積荷を満載し
た後の荷切り作業時などにおいて，地上からのバケット
高さが高くブーム角度が大きい場合でもバケットレベラ
装置が作動するのでバケット角度は設定した角度に停止
するため，運転者がバケット角度を修正する必要がな
く，操作が非常に容易になる。
また，フォーク作業においてもフォーク刃先角度はブー
ム角度によって変化しないので，どの高さの積荷に対し
ても運転者はフォーク刃先を調整する必要がなく操作が
極めて楽になる。さらにこの発明においてはブーム回動
によってバケット角度を補正するため，バケットは停止
した角度を一定に保持するので，前記フォーク作業など
で積荷をフォークに載せた後，上昇，下降する場合もフ
ォーク刃先が一定であるため，積荷を落下させることが
無く，極めて安全に上昇，下降できるというすぐれた効
果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）はショベルローダの作業機シリンダ機構の
説明図，第１図（ｂ）はフォークの斜視図，第２図
（ａ）は，この発明によるバケットレベラ装置の一実施
例の説明図，第２図（ｂ）は第２図（ａ）の実施例のフ
ローチャート，第３図及び第４図はそれぞれ別の実施例
の説明図，第５図及び第６図は制御指令装置の実施例の
説明図，第７図，第８図（ａ）及び（ｂ）は従来のバケ
ットレベラ装置の要部を示す。 １……ブーム,2……バケット,4……バケットシリンダ,6
……ブーム角度検出器,7……バケット角度検出器,8……
バケット操作弁,10……バケット操作レバー,11……バケ
ット操作レバー中立検出器,12……電磁弁,14……第１演
算器,15……出力器,16……スイッチ,17……スイッチ,18
……記憶器,19……第２演算器,20……第３演算器,21…
…スイッチ,22……増幅器,23……バケットレベラスイッ
チ,24……制御指令装置,25……スイッチ,26……スイッ
チ,27……記憶器,28……比較演算器,29……第４演算器,
37……電気レバー,38……電磁弁,43……ソレノイド。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車体に対し上下回動するブームと，該ブー
    ム先端部に傾動するバケット（またはフォーク等の荷役
    装置）と，該バケット角度を検出するバケット角度検出
    器と，バケット作動中にバケット操作レバーまたはバケ
    ット操作弁を作動位置に固定しバケット角度検出器が設
    定されたバケット角度において出力するバケット角度信
    号によって，バケット操作レバーまたはバケット操作弁
    を中立に戻すように作動する中立復帰手段とを備えてな
    るバケットレバラ装置において，車体に対するブーム回
    動角度を検出するブーム角度検出器と，該ブーム角度検
    出器の信号と前記バケット角度検出器の信号とによりバ
    ケット絶対角度（地面との角度）を求め，該バケット絶
    対角度が設定された目標の角度になった時，前記中立復
    帰手段を作動させ，かつブームを回動させた時，ブーム
    回動によるバケット絶対角の変化量を求め，この変化量
    に応じたバケット角度補正信号によりバケットを目標の
    角度に保持する制御手段と，前記バケット角度補正信号
    に応じたバケットシリンダへの圧油流量を供給する電磁
    弁とを備えたことを特徴とするバケットレベラ装置。
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