(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バケット昇降用のリフトシリンダ及びバケット傾動用のチルトシリンダを含む作業装置用油圧アクチュエータの油圧源として、複数の油圧ポンプを有するホイールローダにおいて、作業モードを選択するモード切換スイッチと、トランスミッションの速度段がモード切換スイッチで選択された作業モードの速度段と一致し、且つ、バケットの後方への傾動操作が行われたとき所定の油圧ポンプの吐出管路を油タンクに連通させるドレーンバルブと、を設けたことを特徴とするホイールローダの作業モード切換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業装置用油圧アクチュエータの油圧源として、複数の油圧ポンプを有するホイールローダの作業モード切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホイールローダには、バケットと、バケットを昇降、傾動可能に支持するリフトアームとチルトリンクとからなる作業装置が設けられている。この作業装置は、油圧アクチュエータとしてバケット昇降用のリフトシリンダ及びバケット傾動用のチルトシリンダを備えている。
【０００３】
このホイールローダで積込作業を行うときには、台車の牽引力と作業装置の発生力とを適切に配分してやる必要がある。適切な配分が行われないと、作業効率が悪くなる。
【０００４】
例えば、通常の砂等の製品積み作業では、作業効率を考慮しトランスミッションの速度段を２速固定にして作業を行うことが多いが、作業装置の発生力と１速の牽引力とのバランスが適切であるように設計されているホイールローダで、作業装置と走行用動力伝達装置とを同時に使用する作業を２速で行う場合には、牽引力が不足することになる。
【０００５】
そこで、リフトシリンダやチルトシリンダを含む作業装置用油圧アクチュエータの油圧源として、複数の油圧ポンプを有するホイールローダでは、油圧アクチュエータの作動管路の油圧が設定値を超えると１以上の油圧ポンプの吐出管路をアンロードさせるアンロード機構が設けられている。
【０００６】
アンロード機構が設けられていると、アンロード機構が作動することにより作業装置用油圧アクチュエータのエネルギー消費が抑えられ、エンジンの回転速度が増加する。従って、作業装置と同時に走行用動力伝達装置を使用して作業する場合、油圧アクチュエータで消費が抑制されたエネルギーが走行用動力伝達装置に伝達されることになり、牽引力を増大させることができる。
【０００７】
従来のホイールローダでは、このアンロード機構は、油圧アクチュエータがリフトシリンダかチルトシリンダかの区別なく作動管路の油圧が設定値を超えると１以上のポンプの吐出管路を常にアンロードさせるようになっていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、アンロード機構が、油圧アクチュエータの区別なしに作動管路の油圧が設定値を超えると油圧ポンプの吐出管路をアンロードさせるようになっていると、バケットに入る荷の重さが増えただけで牽引力は不足していなくても、アンロード機構が作動してバケットの上昇速度が低下するので、作業能率が悪くなる。
【０００９】
また、バケットを後方へ傾動させながら荷を積込む作業の途中で作動管路の油圧が設定値を超え、アンロード機構が作動してバケットの傾動角速度が変化し作業装置の操作性が悪くなるという問題があった。
【００１０】
本発明は、ホイールローダの作業装置における上記問題を解決するものであって、ホイールローダで作業装置と走行用動力伝達装置とを同時に使用して作業を行なう場合に、任意に選択した速度段において、バケットを昇降させる作業ではバケットの上昇速度が低下することがなく、またバケットを後方へ傾動させながら荷を積込む作業では牽引力を増大させると共に作業の途中でバケットの傾動角速度が変化することがなく、作業装置の作業能率と操作性を向上させることのできるホイールローダの作業モード切換装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明のホイールローダの作業モード切換装置では、バケット昇降用のリフトシリンダ及びバケット傾動用のチルトシリンダを含む作業装置用油圧アクチュエータの油圧源として、複数の油圧ポンプを有するホイールローダにおいて、作業モードを選択するモード切換スイッチと、トランスミッションの速度段がモード切換スイッチで選択された作業モードの速度段と一致し、且つ、バケットの後方への傾動操作が行われたとき所定の油圧ポンプの吐出管路を油タンクに連通させるドレーンバルブと、を設けることにより上記課題を解決している。
【００１２】
このホイールローダで作業を行うときには、作業内容に応じ、モード切換スイッチで作業モードを選択する。
牽引力の不足を生ずるおそれのない作業であれば、ドレーンバルブが不作動となる作業モードを選択する。この作業モードでは、作業中にバケットの昇降速度、傾動角速度が低下するこはないので能率良く作業することができる。
【００１３】
ある速度段で牽引力を増大させる必要を生ずる作業であれば、その速度段でドレーンバルブが作動可能となる作業モードを選択する。この作業モードでも、作業がバケットの昇降のみであれば、大きな牽引力は必要なく、バケットに入る荷の重さが増えたとしても上昇速度の低下は生じない。
【００１４】
選択された速度段においてバケットを後方へ傾動させながら荷を積み込む場合には、牽引力を増大させる必要が生ずる。この場合には、トランスミッションの速度段が選択された速度段となり、且つ、バケットの後方への傾動操作が行われると、ドレーンバルブが所定の油圧ポンプの吐出管路を油タンクに連通させる。
【００１５】
すると、作業装置用油圧アクチュエータのエネルギー消費が抑えられ、油圧アクチュエータで消費が抑制されたエネルギーが走行用動力伝達装置に伝達されて牽引力が増大するので、作業装置の作業能率が向上する。また、従来のアンロード機構のような高圧アンロードではないので、作業の途中でバケットの傾動角速度が変化することはなく、作業装置の操作性が向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態を示すホイールローダの作業モード切換装置の構成図、図２はホイールローダの側面図である。
【００１７】
ここで、ホイールローダ１の台車２の前部には、バケット４と、バケット４を昇降、傾動可能に支持するリフトアーム３とチルトリンク６とからなる作業装置７が設けられている。この作業装置７は、油圧アクチュエータとしてバケット昇降用のリフトシリンダ５とバケット傾動用のチルトシリンダ８を備えている。
【００１８】
このホイールローダ１には、リフトシリンダ５及びチルトシリンダ８の油圧源として、２台の油圧ポンプ１１、１２が設けられており、この油圧ポンプ１１、１２の吐出管路１３、１４は作業装置コントロールバルブ１５のポンプポートに接続されている。そして、一方の油圧ポンプ１１の吐出管路１３の途中には、ドレーンバルブ１０が設けられている。このドレーンバルブ１０は２位置の電磁切換弁であり、ソレノイドが励磁されると、吐出管路１３を戻り管路１８を介して油タンク１９に連通させるよう切換えられる。
【００１９】
作業装置コントロールバルブ１５は、リフトシリンダ５用の油圧パイロット操作切換弁１５Ｌとチルトシリンダ８用の油圧パイロット操作切換弁１５Ｔとを集合した集合弁であり、そのチルトシリンダ８用の油圧パイロット操作切換弁１５Ｔのシリンダポートからチルトシリンダ８へ作動管路１６、１７が接続されている。リフトシリンダ５用の油圧パイロット操作切換弁１５Ｌのシリンダポートからリフトシリンダ５へは、リフトシリンダ５用の作動管路（図示略）が接続されている。作業装置コントロールバルブ１５のタンクポートには、油タンク１９への戻り管路１８が接続されている。
【００２０】
チルトシリンダ８用の油圧パイロット操作切換弁１５Ｔのパイロットポートには、バケット傾動操作用パイロットバルブ２０から、バケット４の前方傾動用のパイロット操作管路２１とバケット４の後方傾動用のパイロット操作管路２２とが接続されている。
【００２１】
バケット４の後方傾動用のパイロット操作管路２２には、圧力スイッチ２３が設けられている。この圧力スイッチ２３は、バケット傾動操作用パイロットバルブ２０が後方傾動側へ操作されて、パイロット操作管路２２の圧力が上昇するとＯＮとなり、トランスミッションコントローラ２４へ信号を送出する。
【００２２】
トランスミッションコントローラ２４は、マイクロコンピュータを用いた制御装置であって、このトランスミッションコントローラ２４にモード切換スイッチ２５が設けられている。モード切換スイッチ２５は、Ａ〔ドレーンバルブ不作動〕、Ｂ〔全速度段でドレーンバルブ作動〕、Ｃ〔２速のみドレーンバルブ作動〕の３つの作業モードを選択できる。
【００２３】
トランスミッションコントローラ２４は、シフトレバー２６の操作に従って、台車２のトランスミッションの速度段の切換制御を行うと共に、トランスミッションの速度段がモード切換スイッチ２５で選択された作業モードの速度段と一致し、且つ、バケット傾動操作用パイロットバルブ２０が後方傾動側へ操作されて圧力スイッチ２３がＯＮになったとき、ドレーンバルブ１０のソレノイドを励磁して、吐出管路１３を戻り管路１８を介して油タンク１９に連通させるようドレーンバルブ１０を切換えるようになっている。
【００２４】
このホイールローダ１で作業を行うときには、作業内容に応じ、モード切換スイッチ２５で作業モードを選択する。
牽引力の不足を生ずるおそれのない作業であれば、Ａ〔ドレーンバルブ不作動〕の作業モードを選択する。この作業モードでは、作業中にバケット４の上昇速度、傾動角速度が低下するこはないので能率良く作業することができる。
【００２５】
例えば、砂等の製品積み作業のように、速度段が２速のとき牽引力を増大させる必要を生ずる作業であれば、Ｃ〔２速のみドレーンバルブ作動〕の作業モードを選択する。この作業モードでも、作業がバケット４の昇降のみであれば、圧力スイッチ２３はＯＦＦとなっているので、バケット４に入る荷の重さが増えたとしても上昇速度の低下は生じない。
【００２６】
速度段を２速にした状態でバケット４を後方へ傾動させながら荷を積み込む場合には、牽引力を増大させる必要が生ずる。この場合には、トランスミッションの速度段が２速となった状態で、バケット傾動操作用パイロットバルブ２０が後方傾動側へ操作されると、圧力スイッチ２３がＯＮになるので、トランスミッションコントローラ２４はドレーンバルブ１０のソレノイドを励磁して、吐出管路１３を戻り管路１８を介して油タンク１９に連通させるようドレーンバルブ１０を切換える。すると、リフトシリンダ５、チルトシリンダ８のエネルギー消費が抑えられ、消費が抑制されたエネルギーが走行用動力伝達装置に伝達されて牽引力が増大するので、作業装置７の作業能率が向上する。従来のアンロード機構のような高圧アンロードではないので、作業の途中でバケット４の傾動角速度が変化することはなく、作業装置７の操作性も向上する。
【００２７】
Ｂ〔全速度段でドレーンバルブ作動〕の作業モードを選択すれば、どの速度段で作業しているときでも、バケット傾動操作用パイロットバルブ２０が後方傾動側へ操作されると、ドレーンバルブ１０が切換えられて牽引力が増大するようにすることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のホイールローダの作業モード切換装置によれば、ホイールローダで作業装置と走行用動力伝達装置とを同時に使用して作業を行なう場合に、任意に選択した速度段において、バケットを昇降させる作業では上昇速度が低下することがなく、またバケットを後方へ傾動させながら荷を積込む作業では牽引力を増大させると共に作業の途中でバケットの傾動角速度が変化しないようにすることができ、作業装置の作業能率と操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示すホイールローダの作業モード切換装置の構成図である。
【図２】ホイールローダの側面図である。
【符号の説明】
１    ホイールローダ
２    台車
３    リフトアーム
４    バケット
５    リフトシリンダ
６    チルトリンク
７    作業装置
８    チルトシリンダ
１０  ドレーンバルブ
１１  油圧ポンプ
１２  油圧ポンプ
１３  吐出管路
１４  吐出管路
１５  作業装置コントロールバルブ
１６  作動管路
１７  作動管路
１８  戻り管路
１９  油タンク
２１  パイロット操作管路
２２  パイロット操作管路
２３  圧力スイッチ
２４  トランスミッションコントローラ
２５  モード切換スイッチ
２６  シフトレバー
【図１】
0003865925.tif 000002
【図２】
0003865925.tif 000003