JP3865925B2 - ホイールローダの作業モード切換装置 - Google Patents

ホイールローダの作業モード切換装置 Download PDF

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Description

【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

Claims (1)

  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。
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