JP5814258B2 - ホイールローダ - Google Patents

Description

本発明は、被掘削物をすくい取って運搬するホイールローダに関する。

ホイールローダの作業機は、一般的にアームを俯仰動させるアームシリンダとバケットをダンプ動作又はクラウド動作させるバケットシリンダを有しており、これらアームシリンダ及びバケットシリンダの動作を指示する操作装置として、アーム操作用及びバケット操作用の２本の操作レバー（以下、それぞれ「アーム操作レバー」、「バケット操作レバー」という）を例えば運転席の右手に備えたものがある（特許文献１等参照）。

国際公開第ＷＯ２０１０／１４７２３２号

ここで、ホイールローダの典型的な動作としては、（Ａ）土砂等の被掘削物の山（以下、適宜「山」という）の近くに移動し、（Ｂ）バケットの口を前方に向けてアームを下げた状態で山に突っ込み、（Ｃ）山にバケットを突っ込んだ状態でさらに前進しつつ、アームを上昇させると同時にバケットをクラウド動作させてバケットで被掘削物をすくい上げ、（Ｄ）バケットに被掘削物を積み込んだら後進して山から離れ所定の場所に移動して被掘削物をダンプする。こうした一連の動作の中で、（Ａ）及び（Ｄ）の動作には被掘削物を押すための大きな走行駆動力（牽引力）が要求されないので燃費が重視されるが、（Ｂ）更には（Ｃ）の動作には被掘削物をすくい込むために大きな走行駆動力が適時に要求され得る。

それに対し、上記特許文献１では、素早くシフトダウンさせるためのキックダウンスイッチをアーム操作レバーの上部に、エンジン最高回転速度の制限を一時的に解除して最大走行駆動力を上げる（走行モードを切り換える）モード切換スイッチをバケット操作レバーの上部にそれぞれ設けた例が開示されている。この例によれば、（Ａ）の動作から（Ｂ）の動作に移行するに当たってキックダウンスイッチを操作して低速度段に落として所要の走行駆動力を確保するとともに、（Ｃ）の動作に際して状況に応じてモード切換スイッチを操作すれば更に大きな走行駆動力が出せる。

このとき、作業機を操作するのにアーム用及びバケット用の２本の操作レバーを有するこの種のホイールローダにおいては、（Ｂ）の動作時にはアーム操作レバー、（Ｃ）の動作時には主にバケット操作レバーを、それぞれ操作することになる。

（Ｂ）の動作時に行う操作は、バケットの姿勢の調整とシフトダウンである。これらの操作はいずれも掘削動作に対する予備的なものであって進捗に伴って微妙な調整を要するような繊細な操作ではなく、アーム操作レバーに軽く手を添えた状態でも可能な操作であるため、アーム操作レバーを確りと握るか軽く手を掛けるか、或いは上から握るか横から握るかは操作者によってまちまちである。

一方（Ｃ）の動作時に行う操作は、アームを上昇させつつ、バケットクラウドと機体の前進を並行して指示するものである。そして（Ｃ）の動作において、最大走行駆動力は大きければ良いというものでは必ずしもない。例えば、被掘削物にバケットを押し込む上では大きな走行駆動力が要求される場合がある一方で、被掘削物による走行負荷が高いときに過度に大きな走行駆動力で走行すると、車輪のスリップによって路面が抉れてしまって以降の作業に影響を残し得る。（Ｃ）の動作中は、アームの上昇動作に応じてバケットのクラウド動作をしながらも、このような不具合をうまく回避しつつ必要に応じて最大走行駆動力を上げる必要がある。

そのため、（Ｂ）の動作指示に比べて（Ｃ）の動作指示は微妙な操作を要し集中して行う必要があるため、多くの操作者は確りとバケット操作レバーを握って操作する傾向にある。

本発明はこうした事情に鑑みユーザフレンドリーの見地に立って操作者の操作態様の実情を考慮してなされたもので、操作性をより向上させることができるホイールローダを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、車輪を有する車体と、この車体の前部に取り付けられ、アーム及びバケット、並びにこれらアーム及びバケットを駆動するアームシリンダ及びバケットシリンダを有する作業機と、この作業機の動作を指示する作業機操作装置とを備え、当該作業機操作装置が、運転席の側部に設けた前記アームシリンダの動作指示用のアーム操作レバーと、このアーム操作レバーの前記運転席側に併設された、前記バケットシリンダの動作指示用のバケット操作レバーと、前記アーム操作レバーのグリップの上面及び前記運転席側の側面に設けた、速度段を強制的にシフトダウンさせる２つのキックダウンスイッチと、前記バケット操作レバーのグリップの前記運転席側の側面に設けた、エンジン最大回転速度の上限値が異なる複数の走行モードを切り換えるモード切換スイッチとを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、キックダウンスイッチやモード切換スイッチを操作者の操作態様の実情に応じて柔軟に配置したことにより、より良い操作性を確保することができる。

本発明の一実施形態に係るホイールローダの側面図である。 本発明の一実施形態に係るホイールローダに備えられた駆動システムの概略構成を示したブロック図である。 本発明の一実施形態に係るホイールローダにおいてアクセルペダルを最大に踏み込んだときのエンジン回転速度とトルクの関係を示す走行性能線図（トルク線図）である。 本発明の一実施形態に係るホイールローダにおける各速度段での車速と走行駆動力との関係を示す図である。 本発明の一実施形態に係るホイールローダに備えられた運転室内の構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るホイールローダに備えられた走行モード切換用のメインスイッチの模式図である。 本発明の一実施形態に係るホイールローダに備えられた作業機操作装置の後方から見た外観を表す概略図である。 本発明の一実施形態に係るホイールローダで土砂或いは砂利等の被掘削物をダンプ等に積み込む際の被掘削物のすくい込み作業の様子を表した模式図である。

以下に図面を用いて本発明の実施形態を説明する。

図１は本発明の一実施形態に係るホイールローダの側面図である。

図１に示したホイールローダ１００は、車体１１０と、この車体１０１の前部に取り付けた作業機１２０とを備えている。

車体１１０は、前部車体１１１と後部車体１１２とを備えている。これら前部車体１１１及び後部車体１１２は、それぞれ前輪（タイヤ）１１３及び後輪（タイヤ）１１４を備えており、鉛直方向に延びるセンタピン１１５を介して互いに屈曲可能に連結されている。図示していないが、前部車体１１１と後部車体１１２とにはステアリングシリンダが連結されており、このステアリングシリンダの伸縮駆動に伴って後部車体１１２に対して前部車体１１１が左右に屈曲する。また、後部車体１１２上には、前部に運転室１１６、後部にエンジン室１１７が搭載されている。エンジン室１１７には、後述する原動機としてのエンジン１３１、このエンジン１３１により駆動される油圧ポンプ１３４、この油圧ポンプ１３４から吐出された圧油の方向及び流量を制御するコントロールバルブ１３５等が収容されている。

作業機１２０は、アーム１２１及びバケット１２２、並びにこれらアーム１２１及びバケット１２２を駆動するアームシリンダ１２３及びバケットシリンダ１２４を有する。アーム１２１はアームシリンダ１２３の伸縮駆動に伴って上下方向に回動（俯仰動）し、バケット１２２はバケットシリンダ１２４の伸縮駆動に伴って上下方向に回動（ダンプ動作又はクラウド動作）する。

図２はホイールローダ１００の駆動システムの概略構成を示したブロック図である。

図２に示したように、ホイールローダ１００の駆動システム１３０は、エンジン１３１、トルクコンバータ１３２、トランスミッション１３３、油圧ポンプ１３４、コントロールバルブ１３５、コントローラ１３６、エンジン制御部１３７、トランスミッション制御部１３８等を備えている。

エンジン１３１の出力軸にはトルクコンバータ１３２の入力軸が連結され、トルクコンバータ１３２の出力軸はトランスミッション１３３に連結されている。トルクコンバータ１３２は周知のインペラ、タービン、ステータからなる流体クラッチであり、エンジン１３１の回転はトルクコンバータ１３２を介してトランスミッション１３３に伝達される。トランスミッション１３３は、その速度段を変速する液圧クラッチを有し、トルクコンバータ１３２の出力軸の回転はトランスミッション１３３で変速される。変速後の回転は、プロペラシャフト１４１及びアクスル１４２を介して前輪１１３及び後輪１１４に伝達され、これによってホイールローダ１００が走行する。

油圧ポンプ１３４は可変容量型のものであって、エンジン１３１により駆動されて圧油を吐出する。油圧ポンプ１３４からの吐出油はコントロールバルブ１３５を介して方向及び流量を制御されてアームシリンダ１２３やバケットシリンダ１２４等の作業用アクチュエータに供給され、それら作業用アクチュエータが駆動される。コントロールバルブ１３５はアーム操作レバー１１及びバケット操作レバー１２（後述）により操作され、それぞれアーム操作レバー１１及びバケット操作レバー１２からの操作信号に応じてアームシリンダ１２３及びバケットシリンダ１２４への圧油の流れを制御する。また、油圧ポンプ１３４のポンプ容量はレギュレータ（不図示）により変更される。レギュレータはポンプ吐出圧に応じてポンプ容量を変更し、例えば作業トルクが一定となるような定トルク制御を行う。なお、油圧ポンプ１３４にギヤポンプ等の固定容量型ポンプを用いることもできる。

コントローラ１３６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他の周辺回路等を有する演算処理装置を含んで構成される。コントローラ１３６には、アクセルペダル１３の操作量を検出するアクセル操作量検出器１４３、トランスミッション１３３の出力軸（又はプロペラシャフト１４１）の回転速度を車速として検出する車速検出器１４４、トルクコンバータ１３２の入力軸の回転速度Ｎｉを検出する回転速度検出器１４５、トルクコンバータ１３２の出力軸の回転速度Ｎｔを検出する回転速度検出器１４６、ホイールローダ１００の前進（Ｆ）・後進（Ｒ）・ニュートラル（Ｎ）を切り換える前後進切換スイッチ１４、１速−４速の間で速度段の上限を指令する速度段スイッチ１５、変速段の低速側への切換を指令するキックダウンスイッチ１６，１７、作業性を重視したパワーモード（以下「Ｐモード」という）又は燃費を重視したエコノミーモード（以下「Ｅモード」という）のいずれかの走行モードを選択するメインのモード切換スイッチ１８（以下「メインスイッチ１８」という）、及び同じくＰモード又はＥモードのいずれかの走行モードを選択するサブのモード切換スイッチ１９（以下「サブスイッチ１９」という）からの信号がそれぞれ入力される。

なお、本実施形態において、キックダウンスイッチ１６，１７、サブスイッチ１９はいずれも押しボタン型のスイッチである。このとき、キックダウンスイッチ１６，１７やサブスイッチ１９は、これらを跨いで操作者の指や掌が覆い被さった際に僅かに押下された場合に操作信号が出力されないように（操作者の意図しない操作を回避すべく）、一定の遊びを確保して所要ストロークだけ押下しないと操作信号が出力されないようになっている。

トルクコンバータ１３２は入力トルクに対し出力トルクを増大させる機能、つまりトルク比を１以上とする機能を有する。トルク比は、トルクコンバータ１３２の入力軸と出力軸の回転速度の比であるトルクコンバータ速度比ｅ（出力回転速度Ｎｔ／入力回転速度Ｎｉ）の増加に伴い小さくなる。例えばエンジン回転速度が一定状態で走行中に走行負荷が大きくなると、トルクコンバータ１３２の出力回転速度Ｎｔつまり車速が減少し、トルクコンバータ速度比ｅが小さくなる。このとき、トルク比は増加するため、より大きな走行駆動力（牽引力）で車両走行が可能となる。すなわち車速が遅いと走行駆動力は大きく（低速高トルク）、車速が速いと走行駆動力は小さくなる（高速低トルク）。

トランスミッション１３３は、１速−４速の各速度段に対応したクラッチ及びソレノイド弁を有する自動変速機である。これらソレノイド弁は、コントローラ１３６からトランスミッション制御部１３８へ出力される制御信号によって駆動され、対応するクラッチに圧油を作用させてクラッチを切り換える。コントローラ１３６には、予めシフトアップの基準となるトルクコンバータ速度比ｅ１と、シフトダウンの基準となるトルクコンバータ速度比ｅ２とが記憶されている。自動変速モードにおいて、コントローラ１３６は、回転速度検出器１４５，１４６からの信号によりトルクコンバータ速度比ｅを算出し、算出した速度比ｅが基準速度比ｅ１より大きくなるとシフトアップ信号を、基準速度比ｅ２より小さくなるとシフトダウン信号を、それぞれトランスミッション制御部１３８に出力する。これによりトランスミッション１３３の速度段がトルクコンバータ速度比ｅに応じて１速−４速の間で自動的に変更される。

この際、速度段は、速度段スイッチ１５により選択された速度段を上限として自動変速される。例えば、速度段スイッチ１５により２速が選択されている場合、速度段は速度比ｅに応じて１速又は２速となり、１速が選択されている場合、速度段は１速に固定される。なお、特に図示していないが、こうした自動変速モードから手動変速モードに切り換えられる機能を設け、手動変速モードにおいては速度段スイッチ１５又は別途設けたスイッチの手動操作によって任意の速度段に変速できるようにすることも考えられる。

また、キックダウンスイッチ１６，１７は速度段を強制的にシフトダウンさせるためのスイッチであり、コントローラ１３６は、キックダウンスイッチ１６又は１７のいずれかが１回操作される度にトランスミッション制御部１３８にシフトダウン信号を出力し、その際の速度比ｅによらず速度段を強制的に１段ずつシフトダウンさせる。自動変速モードにおいては、例えば車速が低速度のときにキックダウンスイッチ１６又は１７を操作することにより、速度段を強制的にシフトダウンすることができる。

以上では、トルクコンバータ速度比ｅが所定値ｅ１又はｅ２を跨ぐと変速するようにしたが、車速が所定値に達した場合に変速する構成とすることもできる。その場合、例えば、車速検出器１４４からの信号に応じてトランスミッション制御部１３８にシフトアップ信号又はシフトダウン信号を出力する構成とすることで実現できる。

また、コントローラ１３６は、アクセルペダル１３の操作量に応じた目標エンジン速度にエンジン回転速度を制御する。すなわちアクセルペダル１３の踏み込み量が大きくなると目標エンジン速度が大きくなり、コントローラ１３６はこの目標エンジン速度に対応した制御信号をエンジン制御部１３７に出力し、エンジン回転速度を制御する。

図３はアクセルペダル１３を最大に踏み込んだときのエンジン回転速度とトルクの関係を示す走行性能線図（トルク線図）である。

図３中、特性Ａｐ，Ａｅはそれぞれ走行モードをＰモード、Ｅモードとしたときのトルク線図である。Ｐモードではエンジン最高回転速度が制限されないのに対し、ＥモードではＰモードに対してエンジン最高回転速度が低速側に制限される。

特性Ｂ０−Ｂ２は、エンジン１３１によりトランスミッション１３３が駆動されるときの入力トルクの一例であり、エンジン回転速度が上昇するに従って入力トルクは増大している。この入力トルクは油圧ポンプ１３４の入力トルクを含み、トルクコンバータ速度比ｅと油圧ポンプ１３４の吸収トルクとに応じて、入力トルクは特性Ｂ０−Ｂ２のように変化する。具体的には、トルクコンバータ速度比ｅが小さくなると入力トルクは大きくなり（特性Ｂ０）、トルクコンバータ速度比ｅが大きくなると入力トルクは小さくなる（特性Ｂ２）。

特性Ａｐ，Ａｅと特性Ｂ０−Ｂ２との交点はマッチング点であり、エンジン回転速度はこのマッチング点の値となる。このため所定の入力トルクに対するエンジン回転速度は、ＥモードよりもＰモードの方が高くなる。エンジン回転速度がマッチング点にあるとき、走行駆動力はこのエンジン回転速度Ｎの２乗に比例する。したがって、ＰモードではＥモードよりも走行駆動力が大きくなり、エンジン回転速度が高い分だけ各速度段での最高車速も速くなる。

図４は各速度段での車速と走行駆動力との関係を示す図である。図中、実線はＰモード、点線はＥモードの特性を表している。

図４において同一速度段で比較すると、車速が遅いと走行駆動力は大きく（低速高トルク）、車速が速いと走行駆動力は小さくなる（高速低トルク）。また、速度段が小さいほど、同一車速において大きな走行駆動力を得ることができる。すなわち、ＥモードよりもＰモードの方が最大走行駆動力は大きく、最高車速も速い。例えば２速度段におけるＰモードの最大走行駆動力Ｆ２はＥモードの最大走行駆動力Ｆ２’よりも大きく、Ｐモードの最高車速Ｖ２ｈｉはＥモードの最高車速Ｖ２’ｈｉよりも速い。

図５は運転室１１６内の構成を示す平面図である。

運転席２１の右側には、サイドコンソールパネル２２と作業機操作装置２０が設けられている。また、運転席２１の前方のフロントパネル２３にはステアリングハンドル２７、上記前後進切換スイッチ１４、及びモニタパネル２４が設けられており、モニタパネル２４にはＥモードとＰモードのいずれが選択されているかを表示する表示部２５が備えられている。前後進切換スイッチ１４の先端部には、上記速度段スイッチ１５が設けられている。さらに、運転席２１の前方でフロントパネル２３の下方には、アクセルペダル１３と左右のブレーキペダル２６が設けられている。

上記のサイドコンソールパネル２２には、前述したモード切換用のメインスイッチ１８（図６も参照）が配置されている。メインスイッチ１８は、Ｐモードを指示するＰ位置又はＥモードを指示するＥ位置のいずれかに切換操作可能なオルタネイト式スイッチである。作業機操作装置２０は、サイドコンソールパネル２２の前方に位置しており、バケットシリンダ１２４の動作指示用の上記バケット操作レバー１２と、アームシリンダ１２３の動作指示用の上記アーム操作レバー１１と、エンジン最大回転速度の上限値が異なるＥモード／Ｐモードを切り換える上記サブスイッチ１９と、速度段を強制的にシフトダウンさせる２つの上記キックダウンスイッチ１６，１７とを含んでいる。

図７は作業機操作装置２０の後方から見た外観を表す概略図である。

図７に示したように、アーム操作レバー１１は、運転席２１の右側に設けたバケット操作レバー１２の右側に併設されている。アーム操作レバー１１のグリップ１１ａの上面（頂部）及び左側面（運転席２１側の側面）には、前述したキックダウンスイッチ１６，１７が設けられている。一方、バケット操作レバー１２のグリップ１２ａの左側面（運転席２１側の側面）には、モード切換用の上記サブスイッチ１９が設けられている。このサブスイッチ１９は、バケット操作レバー１２のグリップ１２ａの左側面の代わりに又は左側面に加えて、このグリップ１２ａの上面に設けても良い（つまり、グリップ１２ａの上面（頂部）にのみ設けても良いし、キックダウンスイッチ１６，１７のようにグリップ１２ａの上面及び左側面に設けても良い）。また、アーム操作レバー１１には、アーム上げ動作を指示するポジションでその姿勢を維持するデテント機構１１ｂ（図２に模式的に図示）が備えられている。

前述したようにキックダウンスイッチ１６，１７、サブスイッチ１９は押しボタン型のスイッチであるが、本実施形態ではいずれもオルタネイト式の押しボタンである。したがって、１速以外の速度段で走行している場合（さらに低速の速度段が存在する場合）は、キックダウンスイッチ１６，１７のいずれかが１回操作される毎に、その操作信号に応じてコントローラ１３６からトランスミッション制御部１３８にシフトダウン信号が出力され、１段ずつ低速にシフトダウンしていき、１段でキックダウンスイッチ１６又は１７が操作されると速度段スイッチ１５で選択した速度段に戻る。但し、速度段スイッチ１５で１速が選択されているときは、キックダウンスイッチ１６，１７の操作の有無に関わらず速度段は１速から変速しない。また、サブスイッチ１９については、メインスイッチ１８でＥモードが選択されているときにのみその操作がコントローラ１３６に受け入れられる。すなわち、メインスイッチ１８でＰモードが選択されているときは走行モードがＰモードに固定され、サブスイッチ１９を操作してもコントローラ１３６からエンジン制御部１３７に走行モードの切換信号が出力されることはなく、走行モードはＥモードには切り換わらない。このとき、エンジン１３１の最高回転速度は制限されず、その能力の範囲で走行駆動力を大きくすることができ、かつ最高車速を速めることができる。一方、メインスイッチ１８でＥモードが選択されている場合、走行中にサブスイッチ１９が押下されるとコントローラ１３６からエンジン制御部１３７にモード切換信号が出力されて走行モードがＰモードに切り換わり、もう一度サブスイッチ１９が押下されるとＥモードに戻る。Ｅモードでは、エンジン１３１の最高回転速度が低速側に制限され、本来の最大走行駆動力及び最高車速が抑えられて燃費が向上する。その後も、メインスイッチ１８がＥ位置にある状態でサブスイッチ１９が１回操作される毎に、走行モードがＰモード、Ｅモード、Ｐモード・・・と繰り返し切り換わる。

次に上記構成のホイールローダによる典型的な掘削動作の一例を説明する。

図８はホイールローダ１００で土砂或いは砂利等の被掘削物をダンプ等に積み込む際の被掘削物のすくい込み作業の様子を表した模式図である。

図８に示したように、被掘削物をすくい込む際、典型的には、まず（Ａ）被掘削物の山Ｐ（以下単に「山Ｐ」という）に向かって例えば２速度段程度で前進し、山Ｐに近付く。その際、メインスイッチ１８はＥ位置にしておき、走行モードはＥモードを選択しておく。続いて（Ｂ）アーム操作レバー１１及びバケット操作レバー１２を操作してアーム１２１を下げてバケット１２２の開口を前方に向けるとともに、山Ｐに突入する直前でキックダウンスイッチ１６又は１７を押下して２速から１速にキックダウンする。１速にキックダウンするのは被掘削物をバケット１２２に積み込むに当たって大きな走行駆動力を必要とするためである。

山Ｐに突入したら、次に（Ｃ）アーム操作レバー１１のデテント機構１１ｂを使用してアーム上げ動作を保持する。これでアーム１２１は操作者がアーム操作レバー１１から手を離してもアーム上げ動作が継続される。また、アーム上げ動作中、バケット操作レバー１２を動作してバケット１２２をクラウド動作させることで被掘削物をバケット１２２内にすくい込む。この被掘削物をすくい込む際はアクセルペダル１３の踏み込み加減で走行駆動力（牽引力）を調整する。このとき、被掘削物のすくい込み作業で被掘削物の性状や路面の状態によって必要以上に走行駆動力が上がらない方が良い場合とより大きな走行駆動力が要求される場合があるので、操作者は状況判断でＥモードとＰモードを適時に切り換え、スリップによって路面が抉れるのを回避しつつバケット１２２に被掘削物をすくい込む。こうしてバケット１２２に被掘削物を積み込んだら、操作者は（Ｄ）前後進切換スイッチ１４を操作して走行方向を後方に切り換えて後進して山Ｐから離れ、再び走行方向を前方に切り換えてダンプトラック（不図示）の近くへ移動し、アーム操作レバー１１及びバケット操作レバー１２を操作してダンプトラックの荷台等に被掘削物を投入する。

なお、走行モードとしてＥモードとＰモードのいずれが選択されているかは、メインスイッチ１８及びサブスイッチ１９からの操作信号を基にコントローラ１３６から出力される表示信号によって、運転席２１の前方の表示部２５に表示される。

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。

（１）操作性の向上
上記のように大きな走行駆動力を一時的に必要とする場合、サブスイッチ１９を押圧操作すれば走行モードがＰモードに切り換わるので、掘削作業中に作業機操作装置２０から手を離してサイドコンソールパネル２２のメインスイッチ１８をＰモードに切換操作する必要がないため、良好な作業性が確保できる。また、サブスイッチ１９の押圧操作により速度段に関係なく即座に走行モードをＰモードに切り換えることができるので、例えば２速で登坂走行をしている場合に一時的に走行駆動力を増大させる場合にも有用である。また、サブスイッチ１９の操作により走行モードがＰモードに切り換わった後、もう一度サブスイッチ１９を操作すれば走行モードをＥモードに戻すことができる。このためメインスイッチ１８をＥモードに操作したままの状態で、操作者の好みで走行モードを任意に切り換えることができ、モード切換の操作を迅速かつ容易に行い柔軟に走行駆動力をコントロールすることができる。

ここで、一般にアーム操作レバー１１については、グリップ１１ａを確りと握るか軽く手を掛けるか、或いは上から握るか横から握るかは、状況や操作者の好みによってまちまちとなる傾向にある。そこで本実施形態では、バケット操作レバー１２を操作者に近い左側に、アーム操作レバー１１を操作者から遠い右側に配置するとともに、速度段を強制的にシフトダウンするキックダウンスイッチ１６，１７をアーム操作レバー１１のグリップ１１ａの上面と左側面（すなわち運転席２１に近い側の側面）の２箇所に設け、いずれのキックダウンスイッチ１６，１７でもキックダウン操作できるようにした。そのため、グリップ１１ａを上から握る場合にはグリップ１１ａの左側に来る右手親指でグリップ１１ａの左側面に配置したキックダウンスイッチ１７が操作し易く、グリップ１１ａを横（右側）から握った場合には、グリップ１１ａの上面に設けたキックダウンスイッチ１６が右手親指で操作し易い。このようにアーム操作レバー１１のグリップ１１ａの上面及び左側面に２つのキックダウンスイッチ１６，１７をそれぞれ設けたことで、グリップ１１ａの握り方によらずシフトダウン操作が容易に行える。

また、バケット１２２で被掘削物をすくい上げる際には、バケットクラウド、アーム上昇、機体前進の動作を並行して行う必要があるが、アーム上昇操作にアーム操作レバー１１のデテント機構１１ｂを利用する場合には、操作者はアーム操作レバー１１から手を離してグリップ１２ａを上から掴んでバケット操作レバー１２を操作する傾向がある。このバケット操作レバー１２の操作の最中には状況に応じて適時に大きな走行駆動力が要求され得るが、そのような場合でも、操作中のバケット操作レバー１２にモード切換用のサブスイッチ１９があるので、バケット操作レバー１２を持ったままサブスイッチ１９を操作することができ、走行モードを切り換えるのに作業機操作装置２０から手を離したり操作レバーを持ち替えたりする必要がない。その上、グリップ１２ａの左側面にサブスイッチ１９を設けたので、グリップ１２ａの上においた右手の親指で走行モードの切換操作をし易い。

このように、被掘削物の掘削作業の実情を考慮してキックダウンスイッチ１６，１７や走行モード切換用のサブスイッチ１９をアーム操作レバー１１及びバケット操作レバー１２に振り分けつつ、それらの位置や数を適正にすることで、操作性をより向上させることができる。また、キックダウンスイッチ１６，１７と走行モード切換用のサブスイッチ１９をアーム操作レバー１１とバケット操作レバー１２に振り分けることで、キックダウン操作と走行モードの切換操作を間違え難くすることができ、誤操作を抑制することもできる。

以上のように、本実施形態によれば、より操作性を向上させることができる。

加えて、こうした掘削作業以外の走行時等、作業機操作装置２０を操作しない場合にも、例えば登坂走行するような場合には一時的に走行駆動力を上げたい場合があるが、この場合にも、モード切換用のサブスイッチ１９が操作者に近いバケット操作レバー１２に設けられているので、走行モードの切換操作がし易い。このことも良好な操作性を確保する上で有用である。

（２）オルタネイト式スイッチの効果
キックダウンスイッチ１６，１７やモード切換用のサブスイッチ１９をオルタネイト式スイッチとしたことにより、各スイッチ１６，１７，１９がそれぞれ単体で速度段や走行モードを任意に選択することができるので、キックダウン操作及び走行モードの切換操作の各手段の設置スペースを抑制することができ、アーム操作レバー１１やバケット操作レバー１２の各グリップ１１ａ，１２ａの小さな設置スペースにそれらスイッチ１６，１７，１９を好適に配置することができる。こうしてグリップ１１ａ，１２ａにスイッチ１６，１７，１９を配置できたことが上記の高い操作性の実現に大きく寄与している。また、これらスイッチ１６，１７，１９がオルタネイト式であるため、例えば各速度段をそれぞれダイレクトに選択するために複数のキックダウンスイッチを設けたり、Ｅモード及びＰモード選択用の２つのサブスイッチを設けたりする場合に比べ、１つのスイッチで走行モードや速度段を任意に設定することができるので操作も簡単である。

（３）走行モードの判別性の確保
選択されている走行モードがモニタパネル２４の表示部２５に随時表示されるので、サブスイッチ１９によって頻繁も走行モードを切り換えても、操作者は適宜表示部２５で走行モードを確認することができる。これにより操作者は適宜走行モードを確認しながら操作を行うことで、自らの意図に沿った走行モードの設定操作がし易く、例えば走行モードがＰモードになっているところ、Ｅモードが選択されていると勘違いしてアクセルペダル１３を踏み込んだ際等に、操作者の意に反して走行駆動力が上昇し路面を抉ってしまう等の誤操作を抑制することができる。

なお、以上に例示した実施形態では、走行モード切換用のサブスイッチ１９をバケット操作レバー１２のグリップ１２ａの左側面にのみ設けた場合を例に挙げて説明したが、この態様に限定されず、サブスイッチ１９をグリップ１２ａの上面のみに１つ、或いは上面及び左側面に１つずつ（２つ）設ける構成としても良い。バケット操作レバー１２のグリップ１２ａを横から握った場合を想定すると、モード切換用のサブスイッチ１９がバケット操作レバー１２のグリップ１２ａの上部にあると右手親指で押し易い。また、操作者によってバケット操作レバー１２の握り方が異なってくるようであれば、サブスイッチ１９がバケット操作レバー１２のグリップ１２ａの上面及び左側面の双方にあれば有用である。

また、サブスイッチ１９にオルタネイト式スイッチを採用した場合を例示したが、サブスイッチ１９は走行モードの一時的かつ短時間の切り換え用の操作を想定しているので、同じ押しボタン型のスイッチでもモーメンタリ式スイッチとすることも考えられる。モーメンタリ式スイッチを採用した場合、メインスイッチ１８でＥモードが選択されているときにサブスイッチ１９が押下されると、その操作信号に応じてコントローラ１３６からエンジン制御部１３７にモード切換信号が出力され、サブスイッチ１９が押下されている間だけ走行モードがＰモードに切り換わり、サブスイッチ１９の押下が停止されると走行モードがＥモードに戻る。

更には、コントローラ１３６からエンジン制御部１３７への制御信号の出力により、Ｐモードが選択されているときはエンジン１３１の最高回転速度を制限せず、Ｅモードが選択されているときはエンジン１３１の最高回転速度を低速側に制限するようにしたが、Ｐモード時のエンジン最高回転速度がＥモード時のそれよりも高速側にシフトすれば良いので、Ｐモード時にエンジン最高回転速度を無制限である必要はない。また、走行モードがＥモード及びＰモードの２つである場合を例示したが、エンジン最高回転速度の上限の異なる３つ以上の走行モードを用意しても良い。この場合、キックダウンスイッチ１６又は１７を１回操作する毎に速度段が１段ずつ変わるように、サブスイッチ１９を１回操作する毎に走行モードが順番に切り換わっていくようにすることが好ましい。

また、回転速度検出器１４５，１４６によりトルクコンバータ速度比ｅを検出するようにしたが、速度比検出手段の構成はいかなるものでもよい。エンジン１３１の回転をトルクコンバータ１３２,トランスミッション１３３,プロペラシャフト１４１、アクスル１４２を介して前輪１１３及び後輪１１４に伝達するようにしたが、走行駆動力の伝達機構の構成はいかなるものでもよい。

また、キックダウンスイッチ１６，１７のみならず、前述した通りモード切換スイッチであるサブスイッチ１９も操作レバーのグリップの上面及び運転席２１側の側面の２カ所に設置し得る。キックダウンスイッチ１６，１７によるシフトダウン操作と同様、サブスイッチ１９による変速操作も牽引力に関する操作として共通しており、サブスイッチ１９がグリップの２カ所に設置されていればオペレータや状況によって土砂等のすくい込み作業時の操作性の向上に貢献し得る。

更には、アーム操作レバー１１及びバケット操作レバー１２を運転席２１の右側に設けた場合を例に挙げて説明したが、運転席２１の左側に設ける場合もあり得る。また、バケット操作レバー１２をアーム操作レバー１１の運転席２１側に配置することが好ましいが、アーム操作レバー１２を運転席側に設ける構成とすることもできる。

このとき、キックダウンスイッチ１６，１７及びサブスイッチ１９のうちアーム操作レバー１１のグリップ１１ａの側面又はバケット操作レバー１２のグリップ１２ａの側面に配置するものは、前述した通りグリップを上から握った際に親指で操作することを想定しているため、グリップ１１ａ，１２ａの運転席２１側の側面に配置される。したがって、運転席２１の左側にアーム操作レバー１１及びバケット操作レバー１２を設けた場合には、キックダウンスイッチ１６，１７はアーム操作レバー１１のグリップ１１ａの上面及び右側面に配置される。同じく、運転席２１の左側に配置したバケット操作レバー１２のグリップ１２ａの側面にサブスイッチ１９を設ける場合には、そのサブスイッチ１９はグリップ１２ａの運転席２１側の側面すなわち右側面に配置される。

１１ アーム操作レバー
１１ａ グリップ
１１ｂ デテント機構
１２ バケット操作レバー
１２ａ グリップ
１６，１７ キックダウンスイッチ
１９ サブスイッチ（モード切換スイッチ）
２０ 作業機操作装置
２１ 運転席
２５ 表示部（表示手段）
１００ ホイールローダ
１１０ 車体
１１３ 前輪
１１４ 後輪
１２０ 作業機
１２１ アーム
１２２ バケット
１２３ アームシリンダ
１２４ バケットシリンダ

Claims (5)

1. 車輪を有する車体と、
   この車体の前部に取り付けられ、アーム及びバケット、並びにこれらアーム及びバケットを駆動するアームシリンダ及びバケットシリンダを有する作業機と、
   この作業機の動作を指示する作業機操作装置とを備え、
   当該作業機操作装置が、
   運転席の側部に設けた前記アームシリンダの動作指示用のアーム操作レバーと、
   このアーム操作レバーの前記運転席側に併設された、前記バケットシリンダの動作指示用のバケット操作レバーと、
   前記アーム操作レバーのグリップの上面及び前記運転席側の側面に設けた、速度段を強制的にシフトダウンさせる２つのキックダウンスイッチと、
   前記バケット操作レバーのグリップの前記運転席側の側面に設けた、エンジン最大回転速度の上限値が異なる複数の走行モードを切り換えるモード切換スイッチと
   を備えていることを特徴とするホイールローダ。
2. 請求項１のホイールローダにおいて、前記モード切換スイッチが、前記バケット操作レバーのグリップの前記運転席側の側面に代えて又は当該運転席側の側面に加えて、当該グリップの上面に設けられていることを特徴とするホイールローダ。
3. 請求項１又は２のホイールローダにおいて、前記モード切換スイッチは押しボタンであり、前記複数の走行モードの切り換えを単体で指示することを特徴とするホイールローダ。
4. 請求項１−３のいずれかのホイールローダにおいて、前記モード切換スイッチにより選択されている走行モードを表示する表示手段を備えていることを特徴とするホイールローダ。
5. 請求項１−４のいずれかのホイールローダにおいて、アーム上げ動作を指示するポジションで前記アーム操作レバーの姿勢を維持するデテント機構を備えていることを特徴とするホイールローダ。

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