(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リフトアームの先端に装着されたアタッチメントを昇降する際、前記アタッチメントの基準面を地面に対して平行に移動させるリンク機構と、
リフトシリンダボトム室およびリフトシリンダロッド室に圧油が供給されると前記リフトアームを介して前記アタッチメントを昇降させるリフトシリンダと、
チルトシリンダボトム室およびチルトシリンダロッド室に圧油が供給されると前記アタッチメントを傾動させるチルトシリンダと、
前記リフトシリンダおよび前記チルトシリンダのそれぞれに圧油を供給する油圧ポンプと、を備えるホイールローダにおける荷役装置であって、
前記リフトアームを上昇させる操作を検出するリフトアーム操作検出部と、
前記アタッチメントが前記リフトアームに設けられたストッパに当接したチルトストッパ作動状態であることを検出するチルトストッパ作動状態検出部と、
前記リフトシリンダボトム室に接続されるリフトシリンダボトム室側油路と前記チルトシリンダボトム室に接続されるチルトシリンダボトム室側油路とを互いに連通して、前記油圧ポンプから前記リフトシリンダボトム室へ供給される圧油の一部を前記チルトシリンダボトム室へ供給する連通位置と、前記リフトシリンダボトム室側油路と前記チルトシリンダボトム室側油路とを互いに遮断する遮断位置とに切換えられる切換弁と、
前記リフトアーム操作検出部により前記リフトアームの上昇操作が検出され、かつ前記チルトストッパ作動状態検出部により前記チルトストッパ作動状態が検出されると前記切換弁を前記連通位置に切換える制御部と、を備える
ことを特徴するホイールローダの荷役装置。
【請求項２】
請求項１に記載のホイールローダの荷役装置において、
前記アタッチメントをチルトまたはダンプさせる操作を検出するアタッチメント操作検出部を備え、
前記切換弁は電磁切換弁であり、
前記制御部は、前記チルトストッパ作動状態検出部により前記チルトストッパ作動状態が検出され、かつ、前記リフトアーム操作検出部により前記リフトアームの上昇操作が検出され、かつ、前記アタッチメント操作検出部により前記アタッチメントのチルトまたはダンプ操作が検出されていないとき、前記切換弁を前記連通位置に切換える
ことを特徴するホイールローダの荷役装置。
【請求項３】
請求項２に記載のホイールローダの荷役装置において、
前記リフトシリンダボトム室および前記リフトシリンダロッド室へ圧油を供給するリフトシリンダ給排油路、および前記チルトシリンダボトム室および前記チルトシリンダロッド室へ圧油を供給するチルトシリンダ給排油路の間に、前記切換弁と直列に配置され、前記リフトシリンダボトム室側油路と前記チルトシリンダボトム室側油路とを互いに連通する第２連通位置と、前記リフトシリンダボトム室側油路と前記チルトシリンダボトム室側油路とを互いに遮断する第２遮断位置とに切り換えられる第２の切換弁を備え、
前記第２の切換弁は、前記リフトアームを上昇させる操作が行われたこと、および、前記アタッチメントをチルトまたはダンプさせる操作が行われないことの条件が成立するときに、前記第２連通位置に切り換わり、前記条件が成立しないときに、前記第２遮断位置に切り換わる
ことを特徴するホイールローダの荷役装置。
【請求項４】
請求項３に記載のホイールローダの荷役装置において、
前記アタッチメントをチルトまたはダンプさせる操作を検出するとチルト／ダンプ操作検出位置に切り換わり、当該操作が検出されないときはチルト／ダンプ非操作検出位置に切り換わる油圧パイロット式の第３の切換弁をさらに有し、
前記第３の切換弁が前記チルト／ダンプ非操作検出位置に切り換わると、前記リフトアームを上昇させる操作で発生するリフトアーム操作圧により、前記第２の切換弁は前記第２連通位置へ切り換わり、前記第３の切換弁が前記チルト／ダンプ操作検出位置に切り換わると、前記リフトアーム操作圧が発生しても前記第２の切換弁は前記第２遮断位置に保持される
ことを特徴する前記ホイールローダの荷役装置。
【請求項５】
請求項１に記載のホイールローダの荷役装置であって、
前記切換弁は油圧パイロット式の第４の切換弁であり、
前記リフトシリンダロッド室に接続されるリフトシリンダロッド室側油路と前記チルトシリンダロッド室に接続されるチルトシリンダロッド室側油路とを互いに連通して、前記リフトシリンダロッド室および前記チルトシリンダロッド室のそれぞれから排出された圧油をタンクに戻す第５連通位置と、前記リフトシリンダロッド室側油路と前記チルトシリンダロッド室側油路とを互いに遮断する第５遮断位置とに切換えられる油圧パイロット式の第５の切換弁と、
前記リフトアームを上昇させる操作で発生するリフトアーム上げ操作圧を選択するリフトアーム上げ操作圧選択位置、およびタンク圧を選択するタンク圧選択位置のいずれか一方に切り換わる電磁式の選択弁と、を更に備え、
前記制御部は、前記チルトストッパ作動状態検出部により前記チルトストッパ作動状態が検出されると、前記選択弁を前記リフトアーム上げ操作圧選択位置に切換え、前記チルトストッパ作動状態検出部により前記チルトストッパ作動状態が検出されないと、前記選択弁を前記タンク圧選択位置に切換え、
前記制御部により前記選択弁が前記リフトアーム上げ操作圧選択位置に切り換わると、前記リフトアームを上昇させる操作で発生するリフトアーム操作圧により、前記第４の切換弁は前記連通位置に、前記第５の切換弁は前記第５連通位置に、それぞれ切換わる
ことを特徴とするホイールローダの荷役装置。
【請求項６】
請求項５に記載のホイールローダの荷役装置において、
前記アタッチメントをチルトまたはダンプさせる操作を検出するとチルト／ダンプ操作検出位置に切り換わり、当該操作が検出されないとチルト／ダンプ非操作検出位置に切り換わる油圧パイロット式の第３の切換弁を備え、
前記第４の切換弁は、前記遮断位置において、前記リフトシリンダボトム室を油圧源に接続するボトム室油路を有し、前記連通位置において、前記リフトシリンダボトム室と前記チルトシリンダボトム室を圧油源に接続するボトム室側リフト/チルト連通油路を有し、
前記第５の切換弁は、前記第５遮断位置において、前記リフトシリンダロッド室を油圧源に接続するロッド室油路を有し、前記第５連通位置において、前記リフトシリンダロッド室と前記チルトシリンダロッド室をタンクに接続するロッド室側リフト/チルト連通油路を有し、
前記第４の切換弁と前記第５の切換弁とはそれぞれ、前記選択弁で選択された圧力と、前記第３の切換弁が前記チルト／ダンプ操作検出位置または前記チルト／ダンプ非操作検出位置に切換えられたときの出力圧とに応じて切り換わり、前記選択弁で選択された圧力が前記第３の切換弁の出力圧よりも高いときに、前記第４の切換弁は前記連通位置に、前記第５の切換弁は前記第５連通位置に、それぞれ切り換わる
ことを特徴とするホイールローダの荷役装置。
【請求項７】
請求項６に記載のホイールローダの荷役装置において、
前記ボトム室側リフト/チルト連通油路は、前記リフトシリンダボトム室からの圧油の流出を遮断するボトム室チェック弁を有し、
前記ロッド室側リフト／チルト連通油路は、前記チルトシリンダロッド室の圧油を前記リフトシリンダロッド室へ逆流させないロッド室チェック弁を有する
ことを特徴とするホイールローダの荷役装置。
【請求項８】
請求項１に記載のホイールローダの荷役装置において、
前記チルトストッパ作動状態検出部は、前記リンク機構内の所定の２箇所の位置関係により前記アタッチメントのチルト角を検出する
ことを特徴とするホイールローダの荷役装置。
【請求項９】
請求項１に記載のホイールローダの荷役装置において、
前記チルトストッパ作動状態検出部は、前記リンク機構内の所定箇所と前記アタッチメントの位置関係とにより前記アタッチメントのチルト角を検出する
ことを特徴とするホイールローダの荷役装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のホイールローダの荷役装置において、
前記チルトストッパ作動状態検出部は、前記リフトシリンダおよび前記チルトシリンダの動作に基づき前記アタッチメントのチルト角を検出する
ことを特徴とするホイールローダの荷役装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールローダの荷役装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールローダは、バケット作業だけでなくフォーク作業にも用いられる。リフトシリンダの伸長に対するバケットまたはフォークのチルト角の特性は、バケット作業とフォーク作業では異なる特性が求められる。特許文献１には、ブームの角度に応じてチルト角度を制御する発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６５６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されている発明は、チルト角度がブーム角度（リフト角度）に応じて制御されるので、バケットのチルト角度が安定しない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様によるホイールローダの荷役装置は、リフトアーム１０の先端に装着されたアタッチメント８を昇降する際、アタッチメント８の基準点が地面に対して平行に移動するリンク機構９と、リフトシリンダボトム室１３ａおよびリフトシリンダロッド室１３ｂに圧油が供給されるとリフトアーム１０を介してアタッチメント８を昇降させるリフトシリンダ１３と、チルトシリンダボトム室１４ａおよびチルトシリンダロッド室１４ｂに圧油が供給されるとアタッチメント８を傾動させるチルトシリンダ１４とを備える。
そして、荷役装置は、アタッチメント８がチルトストッパ作動状態であることを検出するチルトストッパ作動状態検出部２３と、リフトシリンダボトム室１３ａへ圧油を供給するリフトシリンダボトム室側油路１３Ａおよびチルトシリンダボトム室１４ａへ圧油を供給するチルトシリンダボトム室側油路１４Ａを互いに連通する連通位置と遮断する遮断位置に切換えられる第１連通／遮断弁１７、すなわち切換弁と、少なくともチルトストッパ作動状態検出部２３がチルトストッパ作動状態を検出すると第１連通／遮断弁１７を連通位置に切換える制御部２２（２２ａ）とを備える。
なお、発明の理解を容易にするため実施の形態の符号を参考に付して説明しているが、あくまで参考であり、これにより本発明が実施の形態に限定されるものではない。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、リフトアームの上げ操作時に、リフトシリンダボトム室への作動油の供給に加え、チルトシリンダボトム室にも作動油を供給させる構成にしたことにより、リフトシリンダの伸長にあわせてチルトシリンダも伸長されるので、バケットのチルト角が安定する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ホイールローダ１の外観を示す図
【図２】ホイールローダ１の内部構成の概要を示す図
【図３】リンク機構９の構成を示す図
【図４】連通弁を動作させない場合のアタッチメント角度特性を示す図
【図５】連通弁の動作の有無によるアタッチメント角度特性の変化を示す図
【図６】ホイールローダ１の油圧回路を示す図
【図７】コントローラ２２の動作を示すフローチャート
【図８】動作例を説明する図
【図９】変形例におけるチルトストッパセンサの取付け位置を示す図
【図１０】本発明の第２実施形態におけるホイールローダ１の油圧回路を示す図
【図１１】本発明の第３実施形態におけるホイールローダ１の油圧回路を示す図
【図１２】図１２（ａ）はボトム室連通／遮断弁４２の構成を示す図、図１２（ｂ）はロッド室連通／遮断弁４３の構成を示す図
【図１３】本発明の第３実施形態に特有の効果を説明する図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１実施形態）
以下、図１〜８を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。
図１は、ホイールローダ１の外観を示す図、図２は、ホイールローダ１の油圧装置を説明する図である。
ホイールローダ１は、前フレーム２、後フレーム３、後フレーム３に取り付けられる運転室４、荷役装置５で駆動されるフロントアタッチメント１００、走行装置６、および荷役装置５と走行装置６の動力源となる原動機７を備える。
【０００９】
前フレーム２と後フレーム３は、車体中央部付近で鉛直軸方向にピン結合され、不図示の２本のステアリングシリンダにより屈曲される。フロントアタッチメント１００は、バケット８と、バケット８を操作するリンク機構９とを備え、前フレーム２に装着される。
【００１０】
走行装置６は、運転室４に備えられるハンドル２５により操作され、前タイヤ２９ａおよび後タイヤ２９ｂを駆動し、ホイールローダ１を走行させる。走行装置６は、ホイールローダ１を操舵するため、図１に示す運転室４に備えられるハンドル２５と、不図示のステアリング弁と、不図示のステアリングシリンダとを備えている。ハンドル２５のステアリング操作によりステアリング弁が駆動してステアリングシリンダが伸縮することにより、前フレーム２と後フレーム３は互いに回動してホイールローダ１が向きを換える（換向される）。
【００１１】
また、走行装置６は、走行駆動力を発生するため、トランスミッション２６と、前後プロペラシャフト２７ａ、２７ｂと、前後アクスル２８ａ、２８ｂと、前後タイヤ２９ａ、２９ｂとを備える。原動機７からの駆動力はトランスミッション２６に伝達される。トランスミッション２６は原動機７からの駆動力を、前プロペラシャフト２７ａを介して、前アクスル２８ａに伝達し、後プロペラシャフト２７ｂを介して後アクスル２８ｂに伝達する。前アクスル２８ａの駆動力で前タイヤ２９ａが回転し、後アクスル２８ｂの駆動力で後タイヤ２９ｂが回転することにより、ホイールローダ１が走行する。
【００１２】
荷役装置５は、図６で説明する油圧回路２００と、チルトストッパセンサ２３とを含む。リフトレバー操作によりリフト用操作パイロット弁２０が操作されると、コントロール弁１５のリフト用スプールが切換え制御される。メインポンプ１８の吐出油はコントロール弁１５のリフト用スプールに制御されてリフトシリンダ１３に供給され、リフトシリンダ１３が伸縮する。チルトレバー操作によりチルト用操作パイロット弁２０が操作されると、コントロール弁１５のチルト用スプールが切換え制御される。メインポンプ１８の吐出油はコントロール弁１５のチルト用スプールに制御されてチルトシリンダ１４に供給され、チルトシリンダ１４が伸縮する。
【００１３】
図１および図３を参照して、バケット８の動作に関連する構成を説明する。
図３は、リンク機構９の構成を示す図である。リンク機構９は、リフトアーム１０、ベルクランク１１、プッシュロッド１２を備える。
リフトアーム１０は、後端部が前フレーム２にピン結合され、前端部にバケット８がピン結合されている。リフトアーム１０の中央部付近の下側と、前フレーム２に設けられたリフトシリンダブラケット２ｂとの間には、２本のリフトシリンダ１３が設けられている。リフトアーム１０は、２本のリフトシリンダ１３の伸縮で前フレーム２に対して上下に回動する。
リフトアーム１０の中央部付近にはベルクランクブラケット１０ａが設けられており、ベルクランクブラケット１０ａにベルクランク１１がピン結合される。ベルクランク１１の上部と前フレーム２に設けられたチルトシリンダブラケット２ａとの間には、チルトシリンダ１４が設けられている。ベルクランク１１の下部とバケット８とは、プッシュロッド１２によりピン結合されている。バケット８は、チルトシリンダ１４の伸縮でチルト動作、あるいはダンプ動作する。
【００１４】
リフトアーム１０の先端付近の上部には盛り上がった突起部としてのチルトストッパ１０ｂ（図３（ｂ）参照）があり、バケット８をチルトさせていくとチルトストッパ１０ｂにバケット８の壁面が当接し、それ以上チルトしない構造になっている。以下、チルトストッパ１０ｂにバケット８の壁面が当接している状態を、「チルトストッパ作動状態」と呼ぶ。
ベルクランクブラケット１０ａにはチルトストッパセンサ２３、すなわち近接センサが設けられている。ベルクランク１１にはチルトストッパ検出バー２４が設けられている。「チルトストッパ作動状態」においては、チルトストッパセンサ２３の検出部にチルトストッパ検出バー２４が近接して、「チルトストッパ作動状態」であることを示す信号がチルトストッパセンサ２３から出力される。
【００１５】
第１実施形態におけるホイールローダは、アタッチメントとしてフォークを使用したときの操作性を重視してリンク機構９が設計されている。この操作性について、図４に示すリフト角に対するチルト角の特性、すなわち、アタッチメント角度特性を参照して説明する。
【００１６】
本明細書では「リフト角」と「チルト角」を次のように定義して用いる。すなわち、リフトアーム１０のフレーム２との連結点と、リフトアーム１０のバケット８の連結点とを結ぶ線分が水平線となす角度を「リフト角」と定義する。リフト角の正負は、リフトアーム１０が上がる向きを正とする。また、バケット８の底面の直線部と、水平線のなす角を「チルト角」と定義する。チルト角は絶対値で評価し、負の値はとらないこととする。ただし、ホイールローダ１がアタッチメントとしてフォークを装着する場合は、フォークの底面の直線部と、水平線のなす角を「チルト角」と定義する。
【００１７】
上述したチルトストッパ作動状態でのチルト角は、リンク機構９を構成する各要素部材の寸法、取付位置などに依存してリフト角に応じて決定される。
【００１８】
実施の形態のホイールローダでは、オペレータがリフトレバーのみ操作してリフトシリンダ１３が動作したとき、チルトレバー操作が行われなくてもバケット８のチルト角が変化する。その理由は次のとおりである。
リフトシリンダ１３の動作によりリフトアーム１０が動作すると、リフトアーム１０に対するベルクランク１１の角度が変化し、それに連動してプッシュロッド１２、およびバケット８も動作する。チルトシリンダ１４は、チルトシリンダブラケット２ａとベルクランク１１の間に設けられており、リフト動作によってリフトアーム１０、すなわちベルクランク１１と前フレーム２の位置関係が変化するためである。このようなリンク機構９のメカニズムにより、リフトアーム１０を上昇させる際はバケット８がダンプ方向に姿勢が大きく変化する範囲が存在する。
【００１９】
フォークが装着されたホイールローダ１がフォーク作業を行う際には、リフトアーム１０の上昇に伴うチルト角の変化は以下に記述されるような特性が望ましい。フォーク作業では、フォークを水平にセットした姿勢からリフトアーム１０を上昇させるが、初期段階で若干チルトし、その後ほぼ水平を保つのがよい。
バケットが装着されたホイールローダ１がバケット作業を行う際には、リフトアーム１０の上昇に伴うチルト角の変化は以下に記述されるような特性が望ましい。すなわち、リフトアーム１０の上昇が開始されるとバケット８のチルト角度が一時的に増加し、さらに上昇が継続されるとチルト角度は約５０度〜約６０度の範囲で、ほぼ一定の角度を保つことがよい。
図４および図５を参照してアタッチメント角度特性を説明する。
【００２０】
図４は、アタッチメント角度特性（以下、「特性」）Ｌ１〜Ｌ４を示す図である。特性Ｌ２、Ｌ４は、本実施の形態にかかるフォーク作業に適したホイールローダ１におけるアタッチメント角度特性である。特性Ｌ１、Ｌ３は、比較対象として示すバケット専用機、すなわちバケット作業に適したリンケージ寸法を有するホイールローダのアタッチメント角度特性である。特性Ｌ１〜Ｌ４はいずれも、チルトシリンダ長を一定にした状態で、すなわちチルトシリンダ１４を動作させない状態で、リフトシリンダ１３のみを動作させた際のチルト角の変化を表す。すなわち、リフト角に対するチルト角の特性である
【００２１】
特性Ｌ１と特性Ｌ３の違い、および特性Ｌ２と特性Ｌ４の違いは、リフトシリンダ１３を動作させる前のチルト角である。特性Ｌ１およびＬ２は、バケット８を地面近傍まで下げた状態でチルトストッパが作動する状態にさせ、その後リフトシリンダ１３のみを動作させてバケット８を上昇させた際のチルト角の変化を表す。特性Ｌ３およびＬ４は、バケット８を地面近傍まで下げた状態でチルト角を約０度の状態にし、その後リフトシリンダ１３のみを動作させてバケット８を上昇させた際のチルト角の変化を表す。
【００２２】
図４の特性Ｌ１はバケット専用機のアタッチメント角度特性であり、バケット作業に好適な特性である。リフト角が−３０度付近からプラス側に変化する際、チルト角が増加傾向を示す。掘削した土砂が積載されたバケットを上昇させる際にリフトアームを上げ操作するとき、チルト角が大きくなる特性である。すなわち、バケット上昇時は土砂がバケットから落ちこぼれないようにしている。
これに対して、フォーク作業に好ましいリンク機構９を搭載した実施の形態のホイールローダでバケット作業を行うとき、とくに、土砂を積載したバケットを大きくチルトさせて上昇させる作業を行うとき、特別な制御、処理などを行わない場合はアタッチメント角度特性がＬ２となる。この特性Ｌ２では、リフト角度が−３０度付近から上昇する初期過程でバケット８が大きくダンプ側に操作されてしまい、バケット８から土砂がこぼれ落ちるおそれがある。
一方、図４の特性Ｌ４は、リンク機構９を搭載した実施の形態のホイールローダのフォーク作業に好適な特性である。この特性Ｌ４では、リフト角が−３０度付近からプラス側に変化する際、チルト角が若干増加する傾向を示し、その後、リフト角が変化してもチルト角の変動が少ない特性である。フォークに載せた荷物を上昇させる際、荷を平行に上昇させることができる。
【００２３】
上述したように、実施の形態のホイールローダはフォーク作業を重視したアタッチメント角度特性で場合姿勢が変化するリンク機構９を有する。すなわち、図４の特性Ｌ２，Ｌ４で示すようなアタッチメント角度特性を有する。上述したように、このようなアタッチメント角度特性のリンク機構９を使用してバケット作業を行うと、特性Ｌ２で示すように、リフトアームの上昇に伴ってチルト角が小さくなり、バケットが意図しないダンプ動作を行ってしまい、バケットから土砂がこぼれ落ちるおそれがある。
【００２４】
バケット作業に適するアタッチメント角度特性とフォーク作業に適するアタッチメント角度特性との両方を、リンク機構の構成の工夫のみにより実現することは複雑な機構が必要になり、現実的ではない。リンク機構９を構成する各要素部材の寸法、取付位置などをフォーク作業に適するアタッチメント角度特性が得られるように設計した第１実施形態のホイールローダでは、オペレータの操作状況を判別し、換言するとリフトアームやバケットなどの操作状況を判別し、後述する制御によりバケット作業時にバケットから土砂がこぼれないようなアタッチメント角度特性を得る制御を行う。
【００２５】
図５は、連通弁の動作の有無によるアタッチメント角度特性の変化を示す図である。制御が有効である特性Ｌ２Ａは、バケット８の上昇、すなわちリフト角の増加とともにチルト角が大きく増加し、リフト角がθ２のときにチルト角が最大となる。リフト角がθ２からさらに増加すると、チルト角は減少に転じて約５５度に収束する。図５における特性Ｌ２と特性Ｌ２Ａの比較から明らかなように、制御を有効にすることによりチルト角が増大し、バケット作業に適したアタッチメント角度特性が得られる。
詳しくは後述するが、リフト角がθ１〜θ２に増加するにつれてチルトシリンダ１４は伸長し、リフト角がθ２に達するとチルトシリンダ１４は最伸長となる。さらに、リフト角がθ２〜θ３ではチルトシリンダ１４は最伸長のままである。
一方、制御が無効である特性Ｌ２は、バケット８の上昇、すなわちリフト角が増加するとチルト角が減少するので、バケット作業に適したアタッチメント角度特性ではない。
【００２６】
以下では、フォーク作業に好ましいアタッチメント角度特性となるリンク機構９を備えたホイールローダにおけるバケット作業時にバケットから土砂がこぼれ落ちないようにする制御を取り入れた油圧回路について説明する。
フォーク作業に好ましいアタッチメント角度特性となるリンク機構９とは、リフトアーム１０の先端に装着されたバケット８を昇降する際、バケット８の基準となる箇所（点、面、線）が地面に対して極力平行に移動するように設計されたリンク機構である。
制御の無効／有効は、後述するように、リフトシリンダ１３への給排油路とチルトシリンダ１４への給排油路を連通／遮断制御することにより実現する。また、制御が無効のときはフォーク作業に適したアタッチメント角度特性となり、制御が有効のときはバケット作業に適したアタッチメント角度特性となるように構成されている。
【００２７】
（油圧回路）
図６は、図２で一部の構成要素を示したホイールローダ１の油圧回路２００である。
リフトスプール３０は、センターバイパス型の３位置をとる油圧パイロット切換弁である。リフトスプール３０が中立位置の場合は、メインポンプ１８から吐出された圧油は、チルトスプール３１にバイパスされる。リフトスプール３０は、リフト操作パイロット弁２０ａからのパイロット油圧により切換えられる。
【００２８】
リフトシリンダ１３は、圧油が導入されるリフトシリンダボトム室１３ａ、およびリフトシリンダロッド室１３ｂを備える。
リフトスプール３０が図示左位置に切換えられた場合は、メインポンプ１８から吐出された圧油は、リフトシリンダボトム室側油路１３Ａを経由してリフトシリンダ１３のボトム室１３ａに供給され、リフトシリンダ１３が伸長する。リフトスプール３０が図示右位置に切換えられた場合、メインポンプ１８から吐出された圧油は、リフトシリンダロッド室側油路１３Ｂを経由してリフトシリンダ１３のロッド室１３ｂに供給され、リフトシリンダ１３が縮退する。
【００２９】
チルトスプール３１は、センターバイパス型の３位置をとる油圧パイロット切換弁である。チルトスプール３１が中立位置の場合は、メインポンプ１８から吐出された圧油はタンク２１に戻される。チルトスプール３１は、チルト操作パイロット弁２０ｂからのパイロット油圧により切換えられる。
チルトシリンダ１４は、圧油が導入されるチルトシリンダボトム室１４ａ、およびチルトシリンダロッド室１４ｂを備える。
チルトスプール３１が図示左位置に切換えられた場合、メインポンプ１８から吐出された圧油は、チルトシリンダボトム室側油路１４Ａを経由してチルトシリンダ１４のボトム室１４ａに供給され、チルトシリンダ１４が伸長する。チルトスプール３１が図示右位置に切換えられた場合、メインポンプ１８から吐出された圧油は、チルトシリンダロッド室側油路１４Ｂを経由してチルトシリンダ１４のロッド室１４ｂに供給され、チルトシリンダ１４が縮退する。
【００３０】
リフト操作パイロット弁２０ａが出力する圧力は、リフトアーム上げ、およびリフトアーム下げの操作圧であり、チルト操作パイロット弁２０ｂが出力する圧力は、チルト操作圧、およびダンプ操作圧である。
【００３１】
リフトアーム上げ用の操作圧（以下、「リフトアーム上げ操作圧」と呼ぶ）は圧力センサ１６ａにより測定され、チルト操作圧、およびダンプ操作圧は、圧力センサ１６ｂにより測定される。圧力センサ１６ａ、１６ｂにより測定された圧力は、コントローラ２２に出力される。ただし、チルト操作圧、およびダンプ操作圧は、シャトル弁３３により選択されて圧力センサ１６ｂに出力される。以下では、圧力センサ１６ｂにより測定されるチルト操作圧、およびダンプ操作圧を「チルト／ダンプ操作圧」と呼ぶ。
【００３２】
メインポンプ１８からリフトシリンダ１３およびチルトシリンダ１４に供給される圧油は、メインリリーフ弁３４によって所定の圧力以下に制限される。
チルトストッパ作動状態においてリフトアーム１０を下げるとチルトシリンダ１４に過大な圧力がかかるため、これを防止するためにオーバーロードリリーフ弁３５が設けられる。オーバーロードリリーフ弁３５は、チルトシリンダボトム室１４ａとチルトスプール３１の間に設けられる。チルトシリンダボトム室１４ａが所定の圧力を超えると、コントロール弁１５内に設けられるオーバーロードリリーフ弁３５から圧油がタンクに戻される。この際に、チルトシリンダロッド室１４ｂの圧力が急激に低下し、キャビテーション（気泡の発生）が生じることを防止するために、チルトシリンダロッド室１４ｂにはメイクアップ弁３６から作動油が供給される。
【００３３】
ここまで説明した油圧回路２００の構成は、従来のホイールローダで使用されている回路の構成と同様である。次に本実施の形態に特有の構成を説明する。本実施の形態によるホイールローダは、フォーク作業に適したアタッチメント角度特性を有するリンク機構を採用したホイールローダでありながら、バケット作業の所定操作状況において土砂がバケットからこぼれる現象を防ぐように動作制御するものである。
【００３４】
本実施の形態による油圧回路２００は、リフトシリンダ１３への油の給排を行うリフトシリンダボトム室側/ロッド室側油路１３Ａ，１３Ｂと、チルトシリンダ１４への油の給排を行うチルトシリンダボトム室側/ロッド室側油路１４Ａ，１４Ｂとの間を接続した油路に介在された第１連通/遮断弁１７と、リフトレバー操作を検出するリフトレバー操作パイロット圧センサ１６ａと、チルトレバー操作を検出するチルトレバー操作パイロット圧センサ１６ｂと、上述したチルトストッパセンサ２３と、チルトストッパセンサ２３の出力および操作パイロット圧センサ１６ａ，１６ｂの圧力を受信して第１連通/遮断弁１７を切換え制御するコントローラ２２とを備える。
【００３５】
第１連通/遮断弁１７は閉位置と開位置に切換えられる電磁式の２位置切換え弁である。
閉位置では、リフトシリンダボトム室１３ａに接続されるリフトシリンダボトム室側油路１３Ａおよびリフトシリンダロッド室１３ｂに接続されるリフトシリンダロッド室側油路１３Ｂと、チルトシリンダボトム室１４ａに接続されるチルトシリンダボトム室側油路１４Ａおよびチルトシリンダロッド室１４ｂに接続されるチルトシリンダロッド室側油路１４Ｂとがそれぞれ遮断される。
【００３６】
第１連通/遮断弁１７が閉位置に切換えられているとき、リフトレバー操作やチルトレバー操作によるアタッチメント角度特性はフォーク作業に好適な特性である。
開位置では、リフトシリンダ１３のボトム室１３ａに接続されるリフトシリンダボトム室側油路１３Ａとチルトシリンダ１４のボトム室１４ａに接続されるチルトシリンダボトム室側油路１４Ａとが連通し、リフトシリンダ１３のロッド室１３ｂに接続されるリフトシリンダロッド室側油路１３Ｂとチルトシリンダ１４のロッド室１４ｂに接続されるチルトシリンダロッド室側油路１４Ｂとが連通する。
第１連通/遮断弁１７が開位置に切換えられると、リフトレバー操作によるアタッチメント角度特性は、デフォルト設定の特性から他の特性に切換えられる。切換え後の特性は、実施の形態ではバケット作業に好適な特性である。
【００３７】
（油圧回路の動作）
リフト操作パイロット弁２０ａによってリフトアーム上げ操作がなされると、コントロール弁１５のリフトスプール３０の一端、図示左側の制御圧が上昇する。すると、リフトスプール３０が右側に移動し、メインポンプ１８からの圧油がリフトシリンダボトム室１３ａに供給される。このとき、コントローラ２２は、操作パイロット圧センサ１６ａ，１６ｂによって得られるリフトアーム上げ操作圧、チルト／ダンプ操作圧が所定の閾値を超えた場合にそれぞれの操作が行われたと判断する。これと同時に、コントローラ２２は、チルトストッパセンサ２３からの信号に基づき、チルトストッパ１０ｂが作動状態にあるか否かを判断する。コントローラ２２は、リフトアーム上げ操作のみが行われており、かつチルトストッパ１０ｂが作動状態にあると判断すると、第１連通/遮断弁１７を第２位置、すなわち開位置に切り替える指令を出力する。
【００３８】
このとき、リフトシリンダボトム室１３ａに供給された圧油はチルトシリンダボトム室１４ａにも供給され、チルトシリンダ１４には伸長する方向の推力が発生する。アタッチメント角度特性Ｌ２に示すようにリフト角の増大によってバケット８はダンプ側に姿勢が変化しようとするが、前述の推力によりチルトシリンダ１４が伸長して、チルトストッパ作動状態が保たれる。チルトシリンダ１４の伸長によってロッド側から排出された油は、第１連通/遮断弁１７およびコントロール弁１５を通過してタンク２１に戻る。
【００３９】
そのままリフトアーム上げ操作が継続されると、チルトシリンダ１４が最伸長まで達し、リフトシリンダ１３のみが伸長を継続することによりチルトストッパ１０ｂが非作動状態に移行する。
これによりチルトストッパセンサ２３からの信号が非作動状態に変化し、コントローラ２２から第１連通/遮断弁１７に出力される指令が、第１位置、すなわち閉位置に切り替える指令値に変更される。
【００４０】
第１連通/遮断弁１７が第２位置、すなわち開位置に制御されているときにチルト／ダンプ操作が行われ、チルト／ダンプ操作圧が所定の閾値を超えた場合も、コントローラ２２から第１連通/遮断弁１７に出力される指令は第１位置、すなわち閉位置に切り替える指令値に変更される。第１連通/遮断弁１７が第１位置に切り替わると、リフトシリンダボトム室側油路１３Ａとチルトシリンダボトム室側油路１４Ａが遮断され、リフトシリンダ１３とチルトシリンダ１４をそれぞれを独立して操作することが可能になる。
【００４１】
（コントローラのフローチャート）
コントローラ２２の動作を、フローチャートを用いて説明する。
図７は、コントローラ２２において実行されるプログラムの動作を示すフローチャートである。以下に説明する各ステップの実行主体は、コントローラ２２のＣＰＵである。コントローラ２２は、所定の時間ごと、たとえば０．１秒ごとに以下に説明するプログラムを動作させる。
【００４２】
ステップＳ１０１において、チルトストッパセンサ２３の出力を読み込み、ステップＳ１０２に進む。
ステップＳ１０２において、読み込んだチルトストッパセンサ２３の出力が、所定の閾値以上であるか否かを判断する。たとえば、チルトストッパセンサ２３の出力が電圧により表される場合に、入力された電圧が所定の電圧以上であるか否かを判断する。チルトストッパセンサ２３の出力が閾値以上であると判断する場合は、チルトストッパ作動状態と認識してステップＳ１０４に進み、チルトストッパセンサ２３の出力が閾値未満であると判断する場合は、チルトストッパ作動状態ではないと認識してステップＳ１０３に進む。
【００４３】
ステップＳ１０３において、第１連通/遮断弁１７に第１位置、すなわち閉位置への動作指令を出力して、図７により動作が表されるプログラムを終了する。ステップＳ１０３に進む状態は、フォーク作業に適したアタッチメント角度特性が選択された場合である。
ステップＳ１０４において、圧力センサ１６ａが出力する圧力、すなわちリフトアーム上げ操作圧を読み込み、ステップＳ１０５に進む。
【００４４】
ステップＳ１０５において、リフトアーム上げ操作圧が所定の閾値以上であるか否か、すなわちリフト上げ操作が行われているか否かを判断する。リフトアーム上げ操作圧が所定の閾値未満であると判断する場合は、すなわちリフト非操作と認識してステップＳ１０６に進み、リフトアーム上げ操作圧が所定の閾値以上であると判断する場合は、リフト上げ操作と認識してステップＳ１０３に進む。
ステップＳ１０６において、圧力センサ１６ｂが出力する圧力、すなわちチルト／ダンプ操作圧を読み込み、ステップＳ１０５に進む。
【００４５】
ステップＳ１０７において、チルト／ダンプ操作圧が所定の閾値以上であるか否か、すなわちチルト/ダンプ操作が行われているか否かを判断する。チルト／ダンプ操作圧が所定の閾値未満であると判断する場合はステップＳ１０８に進み、チルト／ダンプ操作圧が所定の閾値以上であると判断する場合はステップＳ１０３に進む。
ステップＳ１０８において、第１連通/遮断弁１７に第２位置、すなわち開位置への動作指令を出力して、図７により動作が表されるプログラムを終了する。ステップＳ１０８に進む状態は、バケット作業に適したアタッチメント角度特性となるようなリフト操作、バケット操作が行われる場合である。
なお、ステップＳ１０２、Ｓ１０５、Ｓ１０７において用いた所定の閾値は、個別の値である。
【００４６】
（動作例）
ホイールローダ１が土砂を掘削し、最揚高までリフトアーム１０を上げる際の動作例を説明する。
図８は、ホイールローダ１が土砂を掘削し、最揚高までリフトアーム１０を上げる際の動作例を説明する図である。図８ではホイールローダ１のバケット８およびリンク機構９を実線で示し、前タイヤ２９ａを二点鎖線で示している。以下では図５に示すアタッチメント角度特性、および図７に示すフローチャートをあわせて参照しながら説明する。
【００４７】
オペレータは、掘削対象の土砂の手前でバケット８のチルト角を約０度に、すなわち地面と水平にセットし、さらにバケット８の刃先を地面近傍にセットする。図８（ｂ）に示すように、ホイールローダ１は、この状態で走行して土砂に突入する。
バケット８が土砂に食い込んだら、走行駆動力を低減させてバケット８をチルトさせつつ、リフトアーム１０を上げる操作が行われ、土砂がバケット８にすくいこまれる。このときは、まだチルトストッパ１０ｂが動作していないので（図７のステップＳ１０２：ＮＯ）、第１連通/遮断弁１７は第１位置が維持される。
【００４８】
引き続き、バケット８がチルトストッパ作動状態になるまで、チルトとリフトアーム上げの複合動作を行う。バケット８がチルトストッパ作動状態になると、オペレータはチルトおよびリフトアーム上げ操作を停止し、図８（ａ）に示すように走行動作にて土砂を運搬する。オペレータがチルトおよびリフトアーム上げ操作を停止する直前の状態では、チルトストッパセンサの出力が閾値を上回るが（図７のステップＳ１０２：ＹＥＳ）、チルト／ダンプ操作圧が閾値より大きいと判断されるため（図７のステップＳ１０７：ＮＯ）。コントローラは第１連通/遮断弁１７に対して第１位置の指令出力を継続する。
【００４９】
ホイールローダ１が土砂を放土する場所に到達すると、オペレータはリフトアーム上げの単独操作を行い放土の準備を行う。このときは、チルトストッパ１０ｂが作動状態であり（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、リフトアーム上げ操作圧が閾値以上であり（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、チルト／ダンプ操作圧が所定値未満なので（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、コントローラ２２は第１連通/遮断弁１７へ第２位置、すなわち開位置への切換指令を出力する（ステップＳ１０８）。したがって、オペレータはリフトアーム上げ操作しか行っていないが、第１連通/遮断弁１７を介して圧油がチルトシリンダボトム室１４ａにも供給され、チルトシリンダ１４に推力が発生する。ただし、第１連通/遮断弁１７が第２位置に切り替えられた直後はチルトストッパ作動状態なので、リフトシリンダ１３は伸長できない。この状態が、図５におけるリフト角がθ１の状態である。
【００５０】
その後、オペレータによるリフトアーム上げ動作が継続されると、リフトシリンダ１３が伸長するとともにチルトシリンダ１４も伸長する。この状態が、図５におけるリフト角がθ１〜θ２の状態である。
また、この状態は図８（ｃ）の実線で示す状態でもある。比較例として、第１連通/遮断弁１７が第１位置から変化がない場合、もしくは第１連通/遮断弁１７を備えない場合の状態を図８（ｃ）の破線で示す。図８（ｃ）に示す点線と実線の比較により、チルト角が大きくなっておりバケット８がすくい取った土砂がこぼれにくくなっていることがわかる。
【００５１】
図８（ｃ）に示した状態から、さらにリフトアーム上げ動作を継続すると、チルトシリンダ１４が最伸長に到達する。この状態は、図５におけるリフト角がθ２の状態である。
さらにリフト上げ動作を継続すると、リフトシリンダ１３は伸長するがチルトシリンダ１４はこれ以上伸長できないためバケット８が若干ダンプ側に変化し、チルトストッパ１０ｂが非作動状態になる。換言すると、リフト角がθ１〜θ２の状態ではチルトストッパ動作状態であったが、リフト角がθ２〜θ３の状態ではチルトストッパ動作状態ではない。
リフト角がθ２を超えると、チルトストッパセンサ１０ｂの出力値が閾値より小さくなるため（図５、ステップＳ１０２：ＮＯ）、第１連通/遮断弁１７はコントローラ２２により第１位置に切り替えられる（図５、ステップＳ１０３）。
【００５２】
さらにリフトアーム上げ動作を継続すると、リフトアーム１０が最伸長に達しリフト角がθ３となる。この状態が、図８（ｄ）の実線で示す状態である。比較例として、第１連通/遮断弁１７が第１位置から変化がない場合、もしくは第１連通/遮断弁１７を備えない場合の状態を図８（ｄ）の破線で示す。図８（ｄ）に示す点線と実線の比較により、リフト角が最大の場合でも、第１連通/遮断弁１７の働きによりチルト角が大きくなっており、バケット８がすくい取った土砂がこぼれにくくなっていることがわかる。
図５に示すアタッチメント角度特性Ｌ２Ａは、比較例であるＬ２よりもリフト角の全域にわたってチルト角が大きい。すなわち、土砂を放土するためにリフトアーム上げを行う際に、バケットチルト角度を大きくすることができ、土砂のこぼれ落ち防止効果や、車体を安定化させる効果が得られる。
【００５３】
上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）ホイールローダ１の荷役装置５は、リフトアーム１０の先端に装着されたバケット８を昇降する際、バケット８の基準点が地面に対して平行に移動するリンク機構９と、リフトシリンダボトム室１３ａおよびリフトシリンダロッド室１３ｂに圧油が供給されるとリフトアーム１０を介してバケット８を昇降させるリフトシリンダ１３と、チルトシリンダボトム室１４ａおよびチルトシリンダロッド室１４ｂに圧油が供給されるとバケット８を傾動させるチルトシリンダ１４とを備える。そして、バケット８がチルトストッパ作動状態であることを検出するチルトストッパセンサ２３と、リフトシリンダボトム室１３ａへ圧油を供給するリフトシリンダボトム室側油路１３Ａおよびチルトシリンダロッド室１４ｂへ圧油を供給するチルトシリンダロッド室側油路１４Ｂを連通する連通位置と遮断する遮断位置に切換えられる切換弁、すなわち第一連通／遮断弁１７と、少なくともチルトストッパセンサ２３がチルトストッパ作動状態を検出すると第一連通／遮断弁１７を連通位置に切換えるコントローラ（制御部）２２とを備える。
【００５４】
このように構成されたホイールローダ１では、チルトストッパ作動状態であるバケット８をオペレータが上昇させる操作を行うと、すなわち、オペレータがリフトアーム上げ操作を行うと、リフトシリンダロッド室１３ｂへ導入される圧油の一部がチルトシリンダロッド室１４ｂに導入される。このとき、チルトシリンダ１４の伸長方向の推力により、バケット８はチルトストッパ作動状態のまま上昇する。したがって、バケット８のチルト角が安定し、ふらつくことがない。
【００５５】
（２）第１実施形態のホイールローダにおいては、第一連通／遮断弁１７は電磁切換弁であり、制御部であるコントローラ２２は、チルトストッパセンサ２３からの検出信号によりチルトストッパ作動状態を検出し、かつ、リフトアーム操作圧センサ１６ａからの検出信号によりリフトアーム上げ操作を検出し、チルト／ダンプ操作圧センサ１６ｂからの検出信号によりチルト／ダンプ非操作を検出しているとき、連通／遮断弁１７を連通位置に切換える。
このように、チルトストッパ作動状態となった場合に、バケット８のチルト操作は行わずにリフトアーム１０を上昇させるとき、リフトシリンダボトム室１３ａに供給される圧油の一部がチルトシリンダボトム室１４ｂにも供給され、バケット８はチルトストッパ作動状態を維持するので、バケット８はチルトストッパ１０ｂに当接した状態で上昇するので、バケット８の姿勢が安定し、バケット８からの土砂の落ちこぼれが防止される。
【００５６】
（３）チルトストッパ作動状態検出部、すなわちチルトストッパセンサ２３は、リンク機構９内の所定の２箇所の位置関係、すなわちベルクランクブラケット１０ａとベルクランク１１の位置関係によりバケット８のチルト角を検出する。
そのため、リンク機構９の構成にあわせてバケット８のチルト角を検出するための２箇所を適切に選定することにより、バケット８のチルト角を高感度に測定できる。また、チルト角を検出するための２箇所は複数の組み合わせが選択可能であり、たとえばメンテナンスの容易さ、温度変化の影響の受けにくさ、汚れにくさ、などの観点で選択できる。
【００５７】
（変形例１）
第１実施形態では、チルトストッパセンサ２３はベルクランクブラケット１０ａに設けられ、チルトストッパ検出バー２４はベルクランク１１に設けられた。しかし、チルトストッパセンサ２３およびチルトストッパ検出バー２４の取付け位置はこれに限定されない。チルトストッパセンサ２３およびチルトストッパ検出バー２４は、チルトストッパ作動状態が検出できるように、リンク機構９内のどのような位置に取り付けられてもよい。
さらにチルトストッパセンサ２３は、近接センサに限定されず、距離計でもよい。
【００５８】
（変形例２）
第１実施形態では、チルトストッパセンサ２３は、ベルクランク１１に設けられたチルトストッパ検出バー２４を検出することにより、チルトストッパ作動状態を検出した。しかし、チルトストッパセンサ２３は、バケット８に設けられた検出対象を検出してチルトストッパ作動状態を検出してもよいし、チルトストッパセンサ２３はベルクランクブラケット１０ａ以外に設けられてもよい。
たとえば、チルトストッパセンサ２３がレーザ距離計であり、ベルクランク１１に設けられ、所定の方向の障害物までの距離を測定してもよい。
【００５９】
図９は、チルトストッパセンサ２３ａがバケットとの距離を測定する例を示す図である。図９（ａ）は、チルトストッパセンサ２３ａの取付け位置を示す図である。チルトストッパセンサ２３ａは、図示矢印方向の障害物までの距離を測定する。図９（ｂ）は、チルトストッパ作動状態を示す図である。チルトストッパセンサ２３ａの出力を受けるコントローラ２２は、チルトストッパセンサ２３ａが出力する障害物までの距離が、予め測定したバケット８までの距離と一致することを検出すると、チルトストッパ作動状態にあると判断する。
【００６０】
以上説明した変形例２によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）チルトストッパ作動状態検出部、すなわちチルトストッパセンサ２３は、リンク機構９内の所定箇所とバケット８の位置関係によりバケットのチルト角を検出する。
そのため、チルト角を直接的に検出することができる。
【００６１】
（変形例３）
第１実施形態では、コントローラ２２はチルトストッパセンサ２３の出力に基づき、チルトストッパ作動状態にあるか否かを判断した。しかし、コントローラ２２はリフトシリンダ１３およびチルトシリンダ１４の動作状態に基づきチルトストッパ作動状態にあるか否かを判断してもよい。
バケット８のチルト角は、リフトシリンダ１３およびチルトシリンダ１４の長さ、およびリンク機構９の構造および寸法により算出できる。そのため、コントローラ２２は、リンク機構９の構造および寸法が既知であれば、リフトシリンダ１３およびチルトシリンダ１４の長さに基づき、バケット８がチルトストッパ作動状態にあるか否かを判断できる。そのため、たとえば以下の構成により、バケット８がチルトストッパ作動状態にあるか否かを判断することができる。
【００６２】
リフトシリンダ１３およびチルトシリンダ１４にそれぞれのロッドの長さを検出するセンサを設け、ロッドの伸縮位置を電気信号としてコントローラ２２に出力するように構成する。コントローラ２２には、リンク機構９の構造および寸法が予め入力されている。コントローラ２２は、リフトシリンダ１３およびチルトシリンダ１４から入力された電気信号、リンク機構９の構造および寸法に基づき、バケット８がチルトストッパ作動状態にあるか否かを判断する。
【００６３】
以上説明した変形例３によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）チルトストッパ作動状態検出部、すなわちチルトストッパセンサ２３は、リフトシリンダ１３およびチルトシリンダ１４の動作に基づきバケットのチルト角を検出する。
そのため、センサをリンク機構９やバケット８に設置する必要がなく、ホイールローダの構成を簡素にすることができる。
【００６４】
（第２実施形態）
図１０を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。以下の説明では、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１実施形態と同じである。本実施の形態では、主に、コントローラへ入力される信号がチルトストッパの出力信号のみである点で、第１実施形態と異なる。
【００６５】
（構成）
図１０は、第２実施形態における油圧回路２００ａを示す図である。
油圧回路２００ａは、第１実施の形態のコントローラ２２に代えてコントローラ２２ａを備えるが、第１実施形態の圧力センサ１６ａ、１６ｂを備えていない。
油圧回路２００ａは、第２連通/遮断弁４０とバケット操作検出弁４１とを備えている。第２連通/遮断弁４０は、リフトシリンダボトム室側油路１３Ａおよびリフトシリンダロッド室側油路１３Ｂと、チルトシリンダボトム室側油路１４Ａおよびチルトシリンダロッド室側油路１４Ｂとの間に、上記第１連通/遮断弁１７と直列に設置される。第２連通/遮断弁４０は、ばねにより常時は閉位置に切換えられている。リフトアーム上げ操作圧がばね圧以上になると開位置に切換えられる。
【００６６】
バケット操作検出弁４１は、常時はばねにより第１の位置に切換えられており、このとき、第２連通/遮断弁４０のばね圧側のパイロットポートをタンク圧に接続する。バケット操作検出弁４１は、チルト操作圧/ダンプ操作圧がばね圧以上となると第２の位置に切換えられる。第２の位置に切換えられると、第２連通/遮断弁４０のばね圧側のパイロットポートにパイロットポンプ１９の吐出圧が導入される。
【００６７】
（動作）
リフト操作パイロット弁２０ａからリフトアーム上げ操作圧が出力されると、コントロール弁１５のリフトスプール３０の一端、図示左側の制御圧が上昇する。すると、リフトスプール３０が図示右側に移動し、メインポンプ１８からの圧油がリフトシリンダボトム室１３ａに供給される。
リフトアーム上げ操作圧は、第２連通/遮断弁４０の一端、図示右側にも作用する。このとき、バケット操作が行われていなければ、第２連通/遮断弁４０の他端である図示左側はタンク圧となっているため、リフトアーム上げ操作圧が所定の圧力を超えると第２連通/遮断弁４０は第２位置に切り替わる。
【００６８】
コントローラ２２ａは、チルトストッパセンサ２３からの信号に基づきバケット８がチルトストッパ作動状態にあるか否かを判断し、バケット８がチルトストッパ作動状態にあると判断すると第１連通/遮断弁１７を第２位置に切り替える指令を出す。
したがって、リフトアーム上げ操作が行われてリフトアーム上げ操作圧が所定の圧力を超え、バケット操作が行われておらず、かつ、バケット８がチルトストッパ作動状態にあると、以下の処理が行われる。すなわち、リフトシリンダボトム室１３ａに供給された圧油はチルトシリンダボトム室１４ａへも供給され、チルトシリンダ１４には伸び方向の推力が発生する。
このため、リフト角の増大によってダンプ側に姿勢が変わろうとするバケット８をチルトストッパ作動状態に保つ。チルトシリンダ１４の伸長によってロッド室から排出された油は、第１連通/遮断弁１７、第２連通/遮断弁４０、およびコントロール弁１５を通ってタンク２１に戻る。そのままリフトアーム上げ操作を継続すると、チルトシリンダ１４が最伸長に達してチルトストッパ作動状態ではないバケット姿勢に移行する。
【００６９】
これによりチルトストッパセンサ２３からの信号がチルトストッパ作動状態ではない非チルトストッパ作動状態に変化し、コントローラ２２ａから第１連通/遮断弁１７に出力される指令が第１位置、すなわち閉位置に切り替える指令値に変更される。また、チルト・ダンプ操作（バケット操作）が行われ、チルト・ダンプ操作圧が所定の閾値を超える場合は、バケット操作検出弁４１の出口圧力としてパイロットポンプ１９の吐出圧が出力され、第２連通/遮断弁４０が第１位置、すなわち閉位置に切り替わる。第１連通/遮断弁１７もしくは第２連通/遮断弁４０の少なくとも１方が第１位置に切り替わると、リフトシリンダ１３とチルトシリンダ１４の連通路が遮断され、それぞれが独立して操作される。
【００７０】
この第２実施形態によれば、第１実施形態における作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
（１）第２実施形態のホイールローダは、リフトシリンダボトム室１３ａおよびリフトシリンダロッド室１３ｂへ圧油を供給するリフトシリンダ給排油路１３Ａ，１３Ｂ、およびチルトシリンダボトム室１４ａおよびチルトシリンダロッド室１４ｂへ圧油を供給するチルトシリンダ給排油路１４Ａ，１４Ｂの間に、第１連通／遮断弁１７と直列に配置され、リフトシリンダボトム室側油路１３Ａおよびチルトシリンダボトム室側油路１４Ａを連通する連通位置と遮断する遮断位置とに切り替えられる第２の切換弁である第２連通／遮断弁４０を備える。第２連通／遮断弁４０は、リフトアーム１０を上昇させる操作が行われたこと、および、バケット８をチルトおよびダンプさせる操作が行われないことの条件が成立するときに、リフトシリンダ給排油路１３Ａ，１３Ｂとチルトシリンダ給排油路１４Ａ，１４Ｂとを連通する連通位置に切り換わり、条件が成立しないときに、リフトシリンダ給排油路１３Ａ，１３Ｂとチルトシリンダ給排油路１４Ａ，１４Ｂとを遮断する遮断位置に切り換わる。
【００７１】
チルトストッパセンサ２３からチルトストッパ作動状態を検出する信号が入力されると、コントローラ２２ａは、第１連通／遮断弁１７を連通位置に切換える。リフト操作に伴うリフト操作圧により第２連通／遮断弁４０が連通位置に切り換わると、リフトシリンダボトム室１３ａに供給される圧油の一部がチルトシリンダボトム室１４ａに供給される。したがって、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、さらに、チルトストッパ作動状態であることを検出して第１連通/遮断弁１７を電気信号により切換えるが、リフト操作は油圧で検出するようにした。したがって、コントローラ２２に比べると信頼性が若干高くなる。
【００７２】
（２）第２実施形態のホイールローダは、バケット８をチルトさせる操作またはダンプさせる操作を検出するとチルト／ダンプ操作検出位置に切り換わり、当該操作が検出されないときはチルト／ダンプ非操作検出位置に切り換わる第３の切換弁、すなわちバケット操作検出弁４１をさらに有する。バケット操作検出弁４１がチルト／ダンプ非操作検出位置に切り換わると、リフトアーム１０を上昇させる操作で発生するリフトアーム操作圧により、第２連通／遮断弁４０は連通位置へ切り換わり、バケット操作検出弁４１がチルト／ダンプ操作検出位置に切り換わると、リフトアーム操作圧が発生しても第２連通／遮断弁４０は遮断位置に保持される。
第２連通／遮断弁４０とバケット操作検出弁４１は油圧により動作するので、圧力センサ１６ａ、１６ｂの出力に基づき電気的に動作するコントローラ２２よりも信頼性が高い。
【００７３】
（第３実施形態）
図１１〜１２を参照して、本発明の第３実施形態を説明する。以下の説明では、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１実施形態と同じである。本実施の形態では、主に、連通弁がボトム室連結用とロッド室連結用とで個別に設けられる点で、第１実施形態と異なる。
【００７４】
（構成）
図１１は、第３実施形態における油圧回路２００ｂを示す図である。
油圧回路２００ｂは、第１実施形態における第１連通/遮断弁１７に代えて、ボトム室連通／遮断弁４２、およびロッド室連通／遮断弁４３を備える。油圧回路２００ｂは、バケット操作検出弁４１、および連通弁動作圧選択弁４４をさらに備える。油圧回路２００ｂは、コントローラ２２に代えてコントローラ２２ｂを備える。油圧回路２００ｂは、第１実施形態における油圧回路２００が備えた圧力センサ１６ａ、１６ｂを備えない。ボトム室連通／遮断弁４２、およびロッド室連通／遮断弁４３の構成を図１２も併せて参照しながら説明する。
図１２（ａ）はボトム室連通／遮断弁４２の構成を示す図、図１２（ｂ）はロッド室連通／遮断弁４３の構成を示す図である。
【００７５】
ボトム室連通／遮断弁４２は、リフトシリンダボトム室１３ａとチルトシリンダボトム室１４ａとの連通状態を切換える。ロッド室連通／遮断弁４３は、リフトシリンダロッド室１３ｂとチルトシリンダロッド室１４ｂとの連通状態を切換える。ボトム室連通／遮断弁４２、およびロッド室連通／遮断弁４３は、いずれも２位置６ポートの油圧パイロット切換弁である。ボトム室連通／遮断弁４２、およびロッド室連通／遮断弁４３は、いずれもバケット操作検出弁４１、および連通弁動作圧選択弁４４の出口圧力により切換えられる。
【００７６】
ボトム室連通／遮断弁４２は、遮断位置において、リフトシリンダボトム室１３ａを油圧源に接続するボトム室油路４２ｂを有し、連通位置において、リフトシリンダボトム室１３ａとチルトシリンダボトム室１４ａを圧油源に接続するボトム室側リフト/チルト連通油路４２ｃを有する。ボトム室側リフト/チルト連通油路４２ｃは、リフトシリンダ１３を収縮させる向きの流れを防止するボトム室チェック弁４２ａを有する。
【００７７】
ロッド室連通／遮断弁４３は、遮断位置において、リフトシリンダロッド室１３ｂを油圧源に接続するロッド室油路４３ｂを有し、連通位置において、リフトシリンダロッド室１３ｂとチルトシリンダロッド室１４ｂを圧油源に接続するロッド室側リフト/チルト連通油路４３ｃを有する。ロッド室側リフト/チルト連通油路４３ｃは、リフトシリンダ１３を収縮させる向きの流れを防止するロッド室チェック弁４３ａを有する。
【００７８】
ボトム室連通／遮断弁４２の第１位置は、リフトスプール３０の二次側流路３８をリフトシリンダボトム室１３ａに接続させ、リフトシリンダボトム室１３ａとチルトシリンダボトム室１４ａとの連通を遮断する。ボトム室連通／遮断弁４２の第２位置は、ボトム室チェック弁４２ａによりリフトシリンダボトム室１３ａからの圧油の流出を遮断しつつ、リフトシリンダボトム室１３ａとチルトシリンダボトム室１４ａにリフトスプール３０で調節された圧油を供給する位置である。すなわち、第２の位置は、リフトシリンダボトム室１３ａとチルトシリンダボトム室１４ａとを連通する連通位置である。
【００７９】
ロッド室連通／遮断弁４３の第１位置は、リフトスプール３０の二次側をリフトシリンダロッド室１３ｂに接続させ、リフトシリンダロッド室１３ｂとチルトシリンダロッド室１４ｂとの連通を遮断する。ロッド室連通／遮断弁４３の第２位置は、ロッド室チェック弁４３ａによりリフトシリンダロッド室１３ｂへの圧油の流入を遮断する。
【００８０】
ボトム室連通／遮断弁４２およびロッド室連通／遮断弁４３は、バケット操作検出弁４１の出口圧力とばね圧の和と、連通弁動作圧選択弁４４の出口圧力との大小比較で開位置または連通位置に切り換わる。連通弁動作圧選択弁４４の出口圧力が所定の圧力（上記バケット操作検出弁４１の出口圧力とばね圧の和）を超え、バケット操作検出弁４１の出口圧力がタンク圧の場合に連通位置に切り替わる。連通位置では、リフトシリンダボトム室１３ａに供給される圧油がチルトシリンダボトム室１４ａにも供給される。
【００８１】
連通弁動作圧選択弁４４は、タンク圧とリフトアーム上げ操作圧のいずれかを出口圧力として選択する電磁切換弁であり、コントローラ２２ｂにより選択が切り替えられる。コントローラ２２ｂが上述したと同様にチルトストッパセンサ２３の出力電圧に基づきチルトストッパ作動状態を判別すると、リフトアーム上げ操作圧が出力されるように連通弁動作圧選択弁４４が切換え制御される。コントローラ２２ｂがチルトストッパ作動状態を判別しないときは、タンク圧が出力されるように連通弁動作圧選択弁４４が切換え制御される。
【００８２】
バケット操作検出弁４１は、タンク圧とパイロットリリーフ圧のいずれかを出口圧力として選択する油圧パイロット式の切換弁である。バケット操作検出弁４１は、チルト・ダンプ操作圧が所定の圧力を超えるとパイロットリリーフ圧を出力し、それ以外の場合にはタンク圧を出力する。
【００８３】
（動作）
オペレータがリフト操作パイロット弁２０ａを図示左側に倒してリフトアーム上げ操作を行うと、この操作圧力は、コントロール弁１５のリフトスプール３０と連通弁動作圧選択弁４４とに作用する。
リフトスプール３０は、リフトアーム上げ操作により図示左側の制御圧が上昇する。すると、リフトスプール３０が図示右側に移動し、メインポンプ１８からの圧油がボトム室連通／遮断弁４２に達する。このとき、チルト/ダンプ非操作の場合、ボトム室連通／遮断弁４２の図示左側のパイロットポートにはタンク圧が作用している。一方、チルトストッパ作動状態が検出されていない場合、コントローラ２２ｂは、連通弁動作圧選択弁４４を初期位置に保持する制御を行っており、連通弁動作圧選択弁４４の出口圧力はタンク圧である。したがって、チルト/ダンプ非操作、かつ、チルトストッパ作動状態でない場合には、ボトム室連通／遮断弁４２を経由してリフトスプール３０からの圧油がリフトシリンダボトム室１３ａに供給される。
【００８４】
リフトアーム上げ操作が行われているとき、コントローラ２２ｂによりチルトストッパ作動状態態にあると判断されると、コントローラ２２ｂは、連通弁動作圧選択弁４４に対して、リフトアーム上げ操作圧を出口圧力として選択する位置に切り換えるように指令を出力する。すると、ボトム室連通／遮断弁４２、およびロッド室連通／遮断弁４３の図示右側のパイロットポートにリフトアーム上げ操作圧が作用する。このとき、バケット操作が行われていなければ、ボトム室連通／遮断弁４２、およびロッド室連通／遮断弁４３の図示左側のパイロットポートはタンク圧となっている。そのため、リフトアーム上げ操作圧が所定の圧力を越えると、ボトム室連通／遮断弁４２およびロッド室連通／遮断弁４３は第２位置である連通位置に切り替わり、リフトアーム上げ操作に伴うメインポンプ１８からの吐出油がリフトシリンダボトム室１３ａとチルトシリンダボトム室１４ａの双方に供給される。
【００８５】
すなわち、リフトシリンダボトム室１３ａに供給される圧油はチルトシリンダボトム室１４ａへも供給され、チルトシリンダ１４には伸び方向の推力が発生する。この結果、ダンプ側に姿勢が変わろうとするバケット８は、チルトストッパ作動状態を保つ。チルトシリンダ１４の伸長によってロッド側から排出された油は、ロッド室連通／遮断弁４３、およびコントロール弁１５を通ってタンク２１に戻る。そのままリフトアーム上げ操作を継続すると、バケット８の姿勢がチルトストッパ作動状態ではない姿勢となる。
【００８６】
これによりチルトストッパセンサ２３からの信号がチルトストッパ非作動状態に変化し、コントローラ２２ｂから連通弁動作圧選択弁４４に出力される指令がタンク圧選択位置に切り替える指令値に変更される。また、チルト・ダンプ操作が行われ、チルト・ダンプ操作圧が所定の閾値を超える場合は、バケット操作検出弁４１の出口圧力としてパイロットリリーフ圧が出力され、ボトム室連通／遮断弁４２およびロッド室連通／遮断弁４３が第１位置、すなわち閉位置に切り替わる。ボトム室連通／遮断弁４２およびロッド室連通／遮断弁４３が第１位置に切り替わると、リフトシリンダ１３とチルトシリンダ１４とが互い遮断され、それぞれが独立して操作される。
【００８７】
この第３実施形態によれば、第１実施形態における作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
（１）第３実施形態のホイールローダ１の荷役装置５は、バケット８がチルトストッパ作動状態であることを検出するチルトストッパセンサ２３と、リフトシリンダボトム室１３ａへ圧油を供給するリフトシリンダボトム室側油路１３Ａおよびチルトシリンダボトム室１４ａへ圧油を供給するチルトシリンダボトム室側油路１４Ａを連通する連通位置と遮断する遮断位置とに切換えられる第４の切換弁、すなわちボトム室連通／遮断弁４２と、リフトシリンダロッド室１３ｂへ圧油を供給するリフトシリンダロッド室側油路１３Ｂよびチルトシリンダロッド室１４ｂへ圧油を供給するチルトシリンダロッド室側油路１４Ｂを連通する連通位置と遮断する遮断位置に切換えられる第５の切換弁、すなわちロッド室連通／遮断弁４３とを備える。
さらに、バケット８をチルトまたはダンプさせる操作を検出するとチルト／ダンプ操作検出位置に切り換わり、当該操作が検出されないとチルト／ダンプ非操作検出位置に切り換わるバケット操作検出弁４１と、リフトアーム１０を上昇させる操作で発生するリフトアーム上げ操作圧を選択するリフトアーム上げ操作圧選択位置、およびタンク圧を選択するタンク圧選択位置のいずれか一方に切り換わる電磁式の切換弁４４とをさらに備える。制御部２２ｂが、チルトストッパ作動状態検出部２３がチルトストッパ作動状態を検出すると、電磁式の切換弁４４をリフトアーム上げ操作圧選択位置に切換え、チルトストッパ作動状態を検出しないと、電磁式の切換弁４４をタンク圧選択位置に切換える。制御部２２ｂがチルトストッパ作動状態を検出しているとき、バケット非操作のときにリフトアーム１０を上昇させる操作で発生するリフトアーム操作圧により、ボトム室連通／遮断弁４２およびロッド室連通／遮断弁４３が連通位置に切換わる。
【００８８】
このような第３実施の形態のホイールローダの荷役装置においても第１実施の形態の荷役装置で得られた作用効果と同様の作用効果を奏することができる。また、第２実施の形態と同様に、電磁式の切換弁４４と、油圧パイロット切換式のバケット操作検出弁４１、ボトム室連通／遮断弁４２、およびロッド室連通／遮断弁４３を備えるので、第１実施形態の荷役装置に比べて信頼性が向上する。
【００８９】
（２）第３実施形態のホイールローダ１の荷役装置５のボトム室連通／遮断弁４２は、遮断位置において、リフトシリンダボトム室１３ａを油圧源に接続するボトム室油路４２ｂを有し、連通位置において、リフトシリンダボトム室１３ａとチルトシリンダボトム室１４ａを圧油源に接続するボトム室側リフト/チルト連通油路４２ｃを有する。ロッド室連通／遮断弁４３は、遮断位置において、リフトシリンダロッド室１３ａを油圧源に接続するロッド室油路４３ｂを有し、連通位置において、リフトシリンダロッド室１３ｂとチルトシリンダロッド室１４ｂを圧油源に接続するロッド室側リフト/チルト連通油路４３ｃを有する。
ボトム室連通／遮断弁４２とロッド室連通／遮断弁４３は、電磁式の切換弁４４で選択された圧力と、バケット操作検出弁４１がチルト／ダンプ操作検出位置またはチルト／ダンプ非操作検出位置に切換えられたときの出力圧とに応じて切り換わる。ボトム室連通／遮断弁４２、ロッド室連通／遮断弁４３は、切換弁４４で選択された圧力がバケット操作検出弁４１の出力圧よりも高いときに連通位置に切り換わる。
ボトム室連通／遮断弁４２、ロッド室連通／遮断弁４３，およびバケット操作検出弁４１は油圧により動作するので、圧力センサ１６ａ、１６ｂの出力に基づき電気的に動作する第１および第２実施の形態の荷役装置よりも信頼性が高い。
【００９０】
（３）第３実施形態のホイールローダ１の荷役装置５において、ボトム室側リフト/チルト連通油路とロッド室側リフト/チルト連通油路はそれぞれ、リフトシリンダボトム室１３ａからの圧油の流出を阻止するボトム室チェック弁４２ａ、および、チルトシリンダロッド室１４ｂからリフトシリンダロッド室１３ｂへの圧油の流入を防止するロッド室チェック弁４３ａを有する。
このような逆流防止用のチェック弁４２ｂ、４３ｂにより、リフトシリンダ１３を収縮させる向きの流れが防止され、不所望なリフトアーム１０の落下を防止できる。
さらに、以下に説明する第３実施形態に特有の効果を有する。
【００９１】
（第３実施形態に特有の効果）
図１３は、第３実施形態に特有の効果を説明する図である。
第１連通/遮断弁１７が第２位置である連通位置で固着すると、第１、第２実施の形態では、図１３に示すように、リフトシリンダ１３とチルトシリンダ１４のボトム室間、ロッド室間が常に連通した状態になる。さらに、チルトストッパ非作動状態で、リフトシリンダ１３の保持圧がチルトシリンダ１４の保持圧より高いと、リフトシリンダ１３のボトム室からチルトシリンダ１４のボトム室に作動油が流入し、バケット８がチルトし、リフトアーム１０が下降する。このリフトアーム１０の予期しない動きは、リフトシリンダ１３とチルトシリンダ１４の保持圧が同じになるか、チルトストッパ１０ｂが作動する、すなわちチルトストッパ作動状態になることで停止する。
一方、第３実施形態においては、連通弁４２，４３内にチェック弁４２ａ，４３ａを備えているので、ボトム室連通／遮断弁４２、およびロッド室連通／遮断弁４３が第２位置である連通位置で固着しても、リフトシリンダ１３、チルトシリンダ１４のボトム室から作動油が流出することがないため、上記第１、第２実施形態のような事態は起こらない。さらに、ボトム室連通／遮断弁４２、ロッド室連通／遮断弁４３が第２位置の固着によりリフトアーム下げ動作が不能になるため、不具合の発生を運転者などが速やかに知ることができる。
【００９２】
上述した各実施形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
上記では、種々実施形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００９３】
１  …  ホイールローダ
８  …  バケット
９  …  リンク機構
１３  …  リフトシリンダ
１３ａ  …  リフトシリンダボトム室
１３ｂ  …  リフトシリンダロッド室
１３Ａ  …リフトシリンダボトム室側油路
１３Ｂ  …リフトシリンダロッド室側油路
１４  …  チルトシリンダ
１４ａ  …  チルトシリンダボトム室
１４ｂ  …  チルトシリンダロッド室
１４Ａ  …  チルトシリンダボトム室側油路
１４Ｂ  …  チルトシリンダロッド室側油路
１７  …  第１連通/遮断弁（切換弁）
２２，２２ａ，２２ｂ  …  コントローラ
２３  …  チルトストッパセンサ（チルトストッパ作動状態検出部）
４０  …  第２連通/遮断弁（第２の切換弁）
４１  …  バケット操作検出弁（第３の切換弁）
４２  …  ボトム室連通／遮断弁（切換弁、第４の切換弁）
４２ａ  …  ボトム室チェック弁
４２ｂ  …  ボトム室油路
４２ｃ  …  ボトム室側リフト/チルト連通油路
４３  …  ロッド室連通／遮断弁（第５の切換弁）
４３ａ  …  ロッド室チェック弁
４３ｂ  …  ロッド室油路
４３ｃ  …  ロッド室側リフト/チルト連通油路
４４  …  連通弁動作圧選択弁
【図１】
0006618366.tif 000002
【図２】
0006618366.tif 000003
【図３】
0006618366.tif 000004
【図４】
0006618366.tif 000005
【図５】
0006618366.tif 000006
【図６】
0006618366.tif 000007
【図７】
0006618366.tif 000008
【図８】
0006618366.tif 000009
【図９】
0006618366.tif 000010
【図１０】
0006618366.tif 000011
【図１１】
0006618366.tif 000012
【図１２】
0006618366.tif 000013
【図１３】
0006618366.tif 000014