JPH0867163A - 作業機レバーにシフトダウンスイッチを備えたショベルローダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ショベルローダの掘削作業時前進２速から前
進１速にシフトダウンする操作が安全・確実になされる
ようにする。 【構成】 運転席の前方中央に配置された車輌操縦用の
ステアリングハンドルと、運転席の前方左側に配置され
たトランスミッションレバーと、運転席の右側に配置さ
れた作業機操作レバーと、該作業機操作レバーの上部で
あって右手の操作範囲内に設置し作業中にトランスミッ
ションレバーとシフトダウンスイッチからの信号を受け
る制御手段と、該制御手段からの信号によりソレノイド
バルブを作動して少なくとも１速、２速の変速を行うト
ランスミッションバルブ機構とをショベルローダに設置
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業機操作レバーにシ
フトダウンスイッチを備えたショベルローダに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般にショベルローダはバケットで地山
を掘削し、それをダンプトラックを積み込むために使用
される。図５は、ショベルローダの掘削からダンプトラ
ックへの積み込みの一連の運転パターンを示すもので、
これはＶシェープ運転と呼ばれる最も多く使用される運
転パターンである。このＶシェープ運転（矢印で示す運
転〜）で最も作業時間を短くするためには、次のよ
うに運転することが要求される。すなわち、ショベルロ
ーダ１０１を前進２速（Ｆ２）で地山１０２に向って高
速で前進し（運転）、地山１０２に近づくと（０．５
ｍ〜１．０ｍ）、掘削作業を行う場合の牽引力を大きく
するために前進１速（Ｆ１）で地山１０２に突っ込む
（運転）。掘削が終了すると、ショベルローダ１０１
を掘削作業位置から後進２速（Ｒ２）で高速で後退させ
（運転）、続いてショベルローダ１０１の走行方向を
切り換えてダンプトラック１０３にＦ２で高速接近させ
る（運転）。ダンプトラック１０３への積み込み作業
が終了すると、ダンプトラック１０３からＲ２で高速で
離れる（運転）。つまり、このような作業では運転者
は常にステアリングハンドルを切る操作と、作業機操作
レバーの操作と、トランスミッションレバーの操作を同
時に連続して行うことが要求される。

【０００３】ところで、従来上記運転から運転に切
り換える場合、速度段をＦ２からＦ１に切り換えるとと
もに、バケット１０９を地山１０２に突込むために接地
しなければならず、操作がきわめて煩雑であった。どれ
くらい煩雑であったかを図６（ａ），（ｂ）を使用して
以下に説明する。まず、図６の（ａ）は地山１０２にシ
ョベルローダ１０３を突込むときの状態図を示し、図６
の（ｂ）は従来のショベルローダでのレバー操作手順を
示す図である。すなわち、従来は図６の（ｂ）に示すよ
うに、前進時には右手で作業機操作レバー４′を、左手
でステアリングハンドル１１を持っているため、速度段
をＦ２からＦ１に切り換えるときには左手をステアリン
グハンドル１１から離し、速度段を選択するためのトラ
ンスミッションレバー２に持ち替えなければならず、一
時的にステアリングハンドル１１を離すという動作が伴
ない、ステアリングハンドル１１振れが生じて危険であ
り、かつ操作が煩雑である。なお、右手でステアリング
アンドル１１を持つことも考えられるけれども、右手は
常に作業機操作レバー４′を把持しながら操作し、地山
の土砂をバケット１０９に適確にすくい込む操作をし続
ける必要があるので右手は操作機操作レバー４′から離
すことは不可能である。このため、一時的であるが、ス
テアリングハンドル１１から手を離すという動作が生じ
るのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のショベルロ
ーダでは、地山１０２に突込むときに右手で作業機操作
レバー４′を持ち、左手でステアリングハンドル１１を
持ち、速度段をＦ２からＦ１に切り換えるときに左手を
ステアリングハンドル１１から離し、左手で速度段を選
択するためのトランスミッションレバー２に持ち替えな
ければならず、一時的にステアリングハンドル１１を離
すという動作が伴ない、ハンドル振れが生じて危険であ
り、かつ操作が煩雑であり熟練を要するという問題点が
あった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような問題を解決す
るため本発明においては、運転席の前方中央に配置され
た車輌操縦用のステアリングハンドルと、運転席の前方
左側に配置されたトランスミッションレバーと、運転席
の右側に配置された作業機操作レバーと、該作業機操作
レバーの上部であって右手の操作範囲内に設置し作業中
に２速から１速にシフトシリンダさせるときに使用する
シフトダウンスイッチと、トランスミッションレバーと
シフトダウンスイッチからの信号を受ける制御手段と、
該制御手段からの信号によりソレノイドバルブを作動し
て少なくとも１速、２速の変速を行うトランスミッショ
ンバルブ機構とで、ステアリングハンドルと作業機操作
レバーの同時操作中にも拘らず２速から１速へのシフト
ダウンの操作が安全・確実にできるようにショベルロー
ダを構成する。

【０００６】

【作 用】本発明の作用を図６の（ｃ）を使用して説
明する。図６の（ｃ）は、本発明に係わるシフトダウン
スイッチ４′ａを作業機操作レバー４′の握り部４′ａ
に設置したショベルローダ１０３のレバー操作手順を示
す図である。上記のショベルローダ１０３によれば、図
６の（ｃ）に示すように地山１０２にショベルローダ１
０３を突込むときに右手で作業機操作レバー４′を持
ち、バケット１０９を接地させ、左手でステアリングハ
ンドル１１を持ち、次に速度段をＦ２からＦ１に切り換
えるときには、右手に作業機操作レバー４′を握ったま
ま、作業機操作レバーの握り部４′ａに設置したシフト
ダウンスイッチ４を操作することにより、２速から１速
に左手をステアリングハンドル１１から手を離すことな
く安全・確実にシフトダウンすることができる。このよ
うな操作は何ら熟練を要することなく実施できる。

【０００７】

【実 施 例】以下、本発明を図１、図２、図３、図４
に基づいて説明する。図１は、運転席におけるステアリ
ングハンドル１１、トランスミッションレバー２、作業
機操作レバー４′の配置およびトランスミッション機構
とそれを制御する制御装置の概略の構成を示した図であ
る。図２は、トランスミッションレバー２とシフトダウ
ンスイッチ４の信号を制御装置２２に入力し、制御装置
２２で演算してトランスミッション２０とトランスミッ
ションバルブ機構８に信号を出力する電気系統図であ
る。図３は、トランスミッションバルブ機構８とクラッ
チ群（ＦＣ，ＲＣ，３Ｃ，２Ｃ，１Ｃ）と油圧源との油
圧系統図である。図４は、入力信号（ａ）〜（ｇ）のパ
ターン図である。

【０００８】１１は運転席の前方中央に配置された車両
操縦用のステアリングハンドルである。１は自動・手動
切替スイッチであり、これは自動（レンジシフトの１
速、２速）、手動の切替えを行うものであり、自動が有
効なレバーポジションは２速レンジ（Ｆ２、Ｎ２、Ｒ
２）のときだけに設定してある。２は運転席の前方左側
に配置したトランスミッションレバーである。これは前
進Ｆ、中立Ｎ、後進Ｒ、１速、２速、３速のシフト位置
信号を出す。

【０００９】３はキックダウンスイッチであり、これは
アクセルペダルがフルスロットルでＯＮ作動し、自動選
択時で自動変速の対象となるのは当スイッチ３がＯＮ作
動のときのみである。４′は運転席の右側に配置された
作業機操作レバーである。この作業機操作レバー４′に
は握り部４′ａがある。４は作業機操作レバー４′の握
り部４′ａに設けられたシフトダウンスイッチである。
これは掘削作業時、対象物の手前で強制的にシフトダウ
ンさせたいときに使用する。

【００１０】このシフトダウンスイッチ４は自動が選択
され、かつキックダウンスイッチ３がＯＮ作動になって
いるときのみ有効である。すなわち、前記自動・手動切
替スイッチ１が自動であり、前記トランスミッションレ
バー２が２速位置であり、しかもキックダウンスイッチ
３がＯＮ作動（フルスロットル）の場合にのみ１速２速
の自動変速が働くことになっている。なお、上記におい
ては自動時にシフトダウンスイッチ４を使用することを
説明したが、シフトダウンスイッチ４の効果は自動時の
みならず、手動時においても何ら変わるものではない。
すなわち、手動時にトランスミッションレバー２を操作
しなくても左手でステアリングハンドル１１を握ったま
ま、右手で作業機操作レバー４′の握り部４′ａに設置
したシフトダウンスイッチ４を操作することによりステ
アリングハンドル１１を一時的に手離すことなく、安全
・確実にシフトダウンすなわち２速から１速にすること
ができる。

【００１１】さらにまた、シフトダウンスイッチ４がキ
ックダウンスイッチ３がＯＮ作動時のみ有効と説明した
が、これは運転者の意思をシフトダウンの作動におり込
むために設けたものであるが、必要なときにキックダウ
ンスイッチ３をつければよいのであって、特に必須のも
のではない。要するに本発明においては、ショベルロー
ダを地山に突込むとき、運転者が左手でハンドルを操作
し、かつ右手では作業機操作レバー４′を把持しながら
シフトダウンスイッチを操作でき、前進２速から前進１
速にシフトダウンできる。シフトダウンスイッチ４は作
業機操作レバー４′の先端握り部４′ａに設けてあるの
で右手で作業機操作レバー４′を把持したまま、左手は
ステアリングハンドル１１から手を離すことなく、作業
機操作レバー４′を把持した右手で、特にＶシェープ作
業を長時間行うときに安全・確実にシフトダウン操作を
することができるのである。

【００１２】２０はトランスミッションであり、ギヤ群
とクラッチ群からなっている。５は回転センサであり、
この回転センサ５は電磁式ピックアップである。これは
トランスミッション２０のギヤ２１の円周上に９個の穴
があいており、これにより１回転９パルスの信号を発生
させトランスミッション出力回転信号として電子制御装
置２２に入力される。なお電子制御装置２２はマイクロ
コンピュータであり、上記した自動・手動切替スイッチ
１、トランスミッションレバー２、キックダウンスイッ
チ３、シフトダウンスイッチ４のそれぞれの出力側は電
子制御装置２２の入力部２２′に接続してある。７は自
動表示器であり、これは自動が選択されると点灯する。
９はニュートラルリレーであり、これはトランスミッシ
ョンレバー２の中立Ｎ信号を検出した時リレーコイルが
磁化しエンジン始動が可能になる。１０はバックアップ
ライトリレーであり、これはトランスミッションレバー
２のＲ信号を検出した時リレーコイルが磁化しバックア
ップライトを点灯させるものである。８はトランスミッ
ションバルブ機構である。このトランスミッションバル
ブ機構８は図３に示すような構成をなしている。

【００１３】油圧源におけるポンプ３０は図示しない歯
車装置を介してエンジンによって駆動されリザーバ３１
内の油を吸い上げフィルター３２を経てバルブ４７に供
給している。バルブ４７内では調圧弁３３により１５ｋ
ｇ／ｃｍ² に調圧され、さらに減圧弁３４により１０ｋ
ｇ／ｃｍ² に調圧した後ソレノイドバルブＳＲ、ＳＦ、
Ｓ１、Ｓ２に供給している。一方調圧弁３３でリリーフ
した油は調圧弁３５により２４．５ｋｇ／ｃｍ² に設定
され３速シフトバルブ３８、１−２速シフトバルブ３９
を経て２速用クラッチ２Ｃに供給されている。したがっ
て、ソレノイドバルブＳＲ、ＳＦ、Ｓ１、Ｓ２が無通電
の時中立・２速（Ｎ２）になっている。今、前進、１速
（Ｆ１）にする信号が電子制御装置２２よりソレノイド
に供給されたとすると表１に基きソレノイドＳＦ、Ｓ１
が作動するのでソレノイドＳＦを通過した油により前進
シフトバルブ３６が作動し油は前進クラッチＦＣに供給
される。

【００１４】

【表１】

【００１５】また、ソレノイドＳ１を通過した油により
１−２速シフトバルブ３９が作動し油は１速クラッチ１
Ｃに供給される。前記電子制御装置２２はマイクロコン
ピュータコントローラである。次に作動を説明する。手
動時、自動・手動切替スイッチ１にて手動が選択されて
いる時にはトランスミッションレバー２の位置信号を受
けて対応するトランスミッションバルブ機構８のソレノ
イド、ニュートラルリレー９、バックアップライトリレ
ー１０を作動させる（表２のパターンＮｏ．１〜Ｎｏ．
９参照）。

【００１６】

【表２】

【００１７】表２において、Ａ：自動、Ｆ：前進、Ｎ：
中立、Ｒ：後進、１：１速、２：２速、３：３速、Ｋ：
キックダウン、Ｓ：シフトダウン、ＡＬ：自動ランプ、
ＮＲ：ニュートラルリレー９、ＢＲ：バックアップライ
トリレー１０、Ｔ／Ｍ：トランスミッションである。Ｔ
／Ｍ出力回転判定は、条件Ａ′はＴ／Ｍ出力回転数が減
速しており、Ｔ／Ｍ出力回転数が設定値（例えば８２６
ｒｐｍ）以下の時シフトダウンし、条件Ｂ′はＴ／Ｍ出
力回転数が増速しており、Ｔ／Ｍ出力回転数が設定値
（例えば４７２ｒｐｍ）以上の時シフトアップすること
を示す。今、トランスミッションレバー２のレバー位置
がＲ２にあったと仮定すると、入力信号パターンは図４
（ａ）〜（ｇ）のようになっている。このパターンは表
２のパターンＮｏ．１〜Ｎｏ．１７（ＲＯＭは記憶され
ている）と比較される。この場合パターンＮｏ．８に該
当するので出力としてソレノイドバルブＳＲ及びバック
アップライトリレー１０が作動するように出力される。

【００１８】自動時、自動・手動切替スイッチ１にて自
動が選択されているときにはトランスミッションレバー
２の位置信号を受けて対応するトランスミッションバル
ブ機構８のソレノイド、ニュートラルリレー９、バック
アップライトリレー１０を作動させる（表２のパターン
Ｎｏ．１０〜Ｎｏ．１７参照）。自動の場合、トランス
ミッションレバー２のレバー位置がＦ２であって、シフ
トダウンスイッチ４は入っていないでキックダウンスイ
ッチ３が入っており、Ｔ／Ｍ出力回転数が１０００ｒｐ
ｍであって条件Ｂ′を満足していたと仮定すると、この
入力パターンは、前述したと同様に表２のパターンＮ
ｏ．１〜Ｎｏ．１７（ＲＯＭは記憶されている）と比較
される。この場合、パターンＮｏ．１２に該当するの
で、出力としてソレノイドバルブＳＦおよび自動ランプ
ＡＬが作動するように出力され、ショベルローダは前進
２速で前進することになる（ソレノイドバルブＳ１とＳ
２は作動していないので前述したように２速になってい
る）。

【００１９】ここで、運転者がショベルローダを地山に
突込むために前進１速にするために作業機操作レバー
４′に設置したシフトダウンスイッチ４を操作したとす
ると、この入力パターンがさらに表２のパターンＮｏ．
１〜Ｎｏ．１７と比較された結果、この場合パターンＮ
ｏ．１３に該当することになり、出力としてソレノイド
バルブＳＦとソレノイドバルブＳ１および自動ランプＡ
Ｌが作動するように出力され、ショベルローダは前進１
速で前進することになり、運転者はステアリングハンド
ル１１から手を離すことなく安全・確実に強制シフトダ
ウンができるのである。つまり、前進２速でＴ／Ｍ出力
回転数が１０００ｒｐｍで前進しているショベルローダ
をシフトダウンスイッチ４を操作することにより、前進
１速でＴ／Ｍ出力回転数が例えば５００ｒｐｍとなるよ
うな強制シフトダウンが、条件Ａ′および条件Ｂ′とは
無関係に可能となるのである。本実施例では自動変速機
を用いたショベルローダでの例を示したが、作業機操作
レバー４′の握り部４′ａにシフトダウンスイッチ４を
設置してシフトダウンできるショベルローダは従来から
公知の電磁弁でクラッチを作動させる手動変速機のもの
であっても当然可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本願発明は、運転席の前方
中央に配置された車輌操縦用のステアリングハンドル
と、運転席の前方左側に配置されたトランスミッション
レバーと、運転席の右側に配置された作業機操作レバー
と、該作業機操作レバーの上部であって右手の操作範囲
内に設置し作業中に２速から１速にシフトダウンさせる
時に使用するシフトダウンスイッチと、トランスミッシ
ョンレバーとシフトダウンスイッチからの信号を受ける
制御手段と、該制御手段からの信号によりソレノイドバ
ルブを作動して少なくとも１速、２速の変速を行うトラ
ンスミッションバルブ機構とよりなり、ステアリングハ
ンドルと作業機操作レバーの同時操作中にも拘らず２速
から１速へのシフトダウンの操作ができるようにしたシ
ョベルローダであるので、ショベルローダの掘削作業
時、地山へショベルローダを突込むときに前進２速で前
進中に牽引力を大きくするために前進１速にシフトダウ
ンする時に、運転者は左手でステアリングハンドルを操
作し、右手は作業機操作レバーを把持しながら、作業機
操作レバーの先端握りを握った右手の指でシフトダウン
スイッチを操作するだけでよいので、シフトダウンの操
作を安全・確実に、しかも熟練を要することなく行える
という従来のショベルローダにはなかった効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】運転席におけるステアリングハンドル、トラン
スミッションレバー、作業機操作レバーの配置およびト
ランスミッション機構とそれを制御する制御装置の概略
の構成を示した図である。

【図２】トランスミッションレバーとシフトダウンスイ
ッチの信号を制御装置に入力し、制御装置で演算してト
ランスミッションとトランスミッションバルブ機構に信
号を出力する電気系統図である。

【図３】トランスミッションバルブ機構とクラッチ群と
油圧源との油圧系統図である。

【図４】入力信号（ａ）〜（ｇ）のパターン図である。

【図５】ショベルローダ特有のＶシェープ運転パターン
を示す図である。

【図６】シフトダウン操作を示す図である。

【符号の説明】

１…自動・手動切替スイッチ ２…トランスミッションレバー ３…キックダウンスイッチ ４…シフトダウンスイッチ ４′…作業機操作レバー ４′ａ…握り ５…回転センサ ８…トランスミッションバルブ機構 ９…ニュートラルリレー １１…ステアリングハンドル ２２…電子制御装置 １０１…ショベルローダ １０２…地山 １０３…ダンプトラック

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転席の前方中央に配置された車輌操縦
   用のステアリングハンドルと、運転席の前方左側に配置
   されたトランスミッションレバーと、運転席の右側に配
   置された作業機操作レバーと、該作業機操作レバーの上
   部であって右手の操作範囲内に設置し作業中に２速から
   １速にシフトダウンさせる時に使用するシフトダウンス
   イッチと、トランスミッションレバーとシフトダウンス
   イッチからの信号を受ける制御手段と、該制御手段から
   の信号によりソレノイドバルブを作動して少なくとも１
   速、２速の変速を行うトランスミッションバルブ機構と
   よりなり、ステアリングハンドルと作業機操作レバーの
   同時操作中にも拘らず２速から１速へのシフトダウンの
   操作が安全・確実にできるようにしたことを特徴とする
   ショベルローダ。
2. 【請求項２】 シフトダウンスイッチを作業機操作レバ
   ーの握り部に設置したことを特徴とする請求項１記載の
   ショベルローダ。