JPH11166248A

JPH11166248A - 油圧駆動式作業車両

Info

Publication number: JPH11166248A
Application number: JP9350194A
Authority: JP
Inventors: Masao Fukuda; 正男福田; Hiroaki Inoue; 宏昭井上; Nobuo Matsuyama; 伸生松山
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1997-12-05
Filing date: 1997-12-05
Publication date: 1999-06-22
Also published as: DE19854929C2; US6122848A; DE19854929A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】掘削作業の応答性を早め、作業現場、対象物
に応じて作業能力を選択し、作業能率の向上と燃費低減
を図る。【解決手段】パイロット圧源８のパイロット圧を第１
パイロット受圧部１０ａに受け、走行油圧回路５の圧油
を作業機油圧回路８に応援する注入位置、走行油圧回路
５と作業機油圧回路８を遮断する遮断位置に切り換える
注入切換弁１０を注入位置に切り換える指令を出力する
注入指令スイッチ１４と、パイロット圧源と第１パイロ
ット受圧部の間に挿入され、走行油圧回路の油圧を第２
パイロット受圧部１６ａに受け、走行油圧が所定の油圧
を超えたとき遮断から連通に切り換わる第１切換弁１６
と、パイロット圧源と第１パイロット受圧部間で、第１
切換弁とシリーズに接続され、注入指令スイッチからの
指令をソレノイド部１７ａに受けて遮断から連通に切り
換わる第２切換弁１７とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は油圧駆動式作業車両
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７により、例えば、ホイールローダの
代表的な掘削パターンであるＶシェープローディング作
業について説明する。

【０００３】

【表１】

【０００４】このように、２５ｓｅｃ／サイクル中での
約４ｓｅｃの掘削工程は、地山貫入・地切り動作を行う
約１ｓｅｃで、バケット刃先をいかに素早く、力強く土
砂に食い込ませるかで掘削性能が決定する。従って、約
１ｓｅｃ間におけるバケット刃先の力バランスの最適化
と、スピード（応答性）を向上させることが重要とな
る。

【０００５】図８により、第１の従来技術（特開平９−
３２０４５号公報の図７）を説明する。掘削作動中に
は、作業機用ポンプ６から作業機油圧回路８を介して作
業機シリンダ９に供給される油圧は、作業機用リリーフ
弁３８の設定圧力までしか上昇しない。このため、バケ
ットを上昇する力が不足してバケットを上昇できないこ
とがある。このときには、作業機シリンダ９の油圧がア
ンロード弁６６に作用して作業機油圧回路８をアンロー
ドするとともに、作業機油圧回路８が所定の圧力以上で
あることを圧力センサー６９が検出し、オペレータがス
イッチ６８をＯＮにすると、圧力センサー６９とスイッ
チ６８のＯＮ信号がアンド回路６７に入力すると、開閉
弁６５のソレノイド６５ａに通電して開閉弁６５が連通
位置となるため、作業機シリンダ９の油圧が、管路７１
を介して作業機応援用弁６４に作用して、作業機応援用
弁６４を連通位置に切り換える。そのため、走行ポンプ
２の高い吐出圧が、チェック弁７２、作業機応援用弁６
４、管路７１を経由して、作業機シリンダ９に供給され
て、増加した推力によりバケットを上昇することができ
る。

【０００６】また、作業機力をアップする第２の従来技
術について説明する。作業機ポンプをギヤポンプからプ
ランジャポンプとして、例えば、２１０ｋｇ／ｃｍ²か
ら３２０ｋｇ／ｃｍ²まで昇圧化することにより作業機
力をアップしている。

【０００７】次に、車両の駆動力をアップする第３の従
来技術について説明する。他段ポンプにより、作業時不
要なポンプを全量もしくは一部をアンロードし、油圧ロ
スをカットするか、または、可変容量型ポンプの吐出量
をカットすることにより油圧ロスをカットして、カット
した分だけ車両の駆動力をアップして掘削性能を向上し
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】（１）第１の従来技術
では、圧力センサー６９の信号とスイッチ６８のＯＮ信
号とがアンド回路６７に入力すると、開閉弁６５のソレ
ノイド６５ａに通電して開閉弁６５を連通位置に切り換
えて、作業機応援用弁６４を連通位置に切り換える。こ
のため、圧力センサー６９の信号とスイッチ６８のＯＮ
信号とがアンド回路６７に入力してから、作業機応援用
弁６４が連通位置に切り換わるまでに時間がかかるた
め、約１ｓｅｃ間におけるバケット刃先の力バランスの
最適化と、スピード（応答性）を向上させ難く、掘削性
能が低下する問題があった。

【０００９】（２）また、第１の従来技術では、作業機
応援用弁６４を連通位置に切り換えると同時に、作業機
シリンダ９の油圧がアンロード弁６６に作用して作業機
油圧回路８をアンロードするため、エンジントルクは全
て走行ポンプ２の駆動トルクとなって車両の牽引力が増
大するメリットがあるが、滑り易い作業現場等ではタイ
ヤスリップが発生してタイヤの摩耗量が増大するとも
に、掘削作業能率が低下する問題があった。

【００１０】（３）第２の従来技術では、常時、昇圧さ
れているためアクスル等のパワーラインの強化が必要と
なり、また、プランジャポンプではギヤポンプに比べて
コストアップとなる。仮に、可変リリーフ等により常時
は低圧（２１０ｋｇ／ｃｍ²)とし、頻度的には少ないが
必要時高圧（３２０ｋｇ／ｃｍ²)にするには、高価なプ
ランジャポンプを使うメリットが生かされない問題があ
る。

【００１１】本発明は、前記従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、簡単な構成でありながら掘削作
業の応答性を早めて掘削性能を向上するとともに、作業
現場、作業対象物に応じて作業能力を選択することによ
り、作業能率の向上と燃費低減を図ることができる油圧
駆動式作業車両を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段、および作用効果】上記の
目的を達成するために、本願の第１発明に係る油圧駆動
式作業車両は、車両を走行駆動する走行油圧回路と、作
業機を駆動する作業機油圧回路とを有し、必要に応じて
作業機油圧回路の圧油以上の走行油圧回路の圧油を作業
機油圧回路に応援する油圧駆動式作業車両において、パ
イロット圧源と、パイロット圧源からのパイロット圧を
第１パイロット受圧部に受けて、走行油圧回路の圧油を
作業機油圧回路に応援する注入位置、および、走行油圧
回路と作業機油圧回路とを遮断する遮断位置とに切り換
える注入切換弁と、注入切換弁を注入位置に切り換える
指令を出力する注入指令スイッチと、パイロット圧源と
第１パイロット受圧部との間に挿入され、かつ、走行油
圧回路の油圧を第２パイロット受圧部に受けて、走行油
圧が所定の油圧を超えたときに遮断位置から連通位置に
切り換わる第１切換弁と、パイロット圧源と第１パイロ
ット受圧部の間で、第１切換弁とシリーズに接続され、
かつ、注入指令スイッチからの指令をソレノイド部に受
けて遮断位置から連通位置に切り換わる第２切換弁とを
有することを特徴とする。

【００１３】第１発明によれば、第１切換弁と第２切換
弁とは注入切換弁の第１パイロット受圧部とパイロット
圧源間にシリーズに接続されているため、第１切換弁あ
るいは第２切換弁のいずれか一方が先に連通位置になっ
ているときに、他方が連通位置になると、直ちにパイロ
ット圧源から第１パイロット受圧部にパイロット圧が作
用して、注入切換弁が注入位置に切り換わり、走行油圧
回路の高圧が作業機油圧回路に注入されて作業機力が瞬
時に増大する。

【００１４】このように、走行油圧回路の圧力が所定の
圧力を超え、注入指令スイッチからの指令があると作業
機力が瞬時に増大するため、約１ｓｅｃの短時間におけ
るバケット刃先の牽引力と作業機力との力バランスの最
適化と、スピード性（応答性) が向上することにより、
バケット刃先の貫入力が増大して掘削性能が大幅に向上
する。また、走行ポンプや作業機ポンプはギヤポンプで
よく、プランジャポンプを使用する必要がないため大幅
なコスト低減となる。

【００１５】本願の第２発明に係る油圧駆動式作業車両
は、第１発明において、注入指令スイッチとソレノイド
部の間に介設され、作業機の作動に連動して注入指令ス
イッチからの指令を遮断する注入解除手段を有すること
を特徴とする。

【００１６】第２発明によれば、注入解除手段が作業機
の作動に連動して、注入指令スイッチからの指令を遮断
すると、注入切換弁は、走行ポンプと作業機油圧回路と
の遮断位置に切り換えられ、作業機ポンプを作業機油圧
回路に接続する。そのため、オペレータが注入指令スイ
ッチからの指令を遮断する操作を必要とせず、自動的に
走行ポンプの吐出油は走行油圧回路に供給され、作業機
ポンプの吐出油は作業機油圧回路に供給されて通常作業
が可能となる。

【００１７】本願の第３発明に係る油圧駆動式作業車両
は、第２発明において、作業機の作動は油圧駆動式作業
車両に設置されたバケットのチルト操作、あるいはブー
ムの中立戻し操作であることを特徴とする。

【００１８】第３発明によれば、掘削時に走行ポンプの
吐出油を作業機油圧回路に注入してバケットの貫入作動
が終了して、オペレータがブームを中立に戻し、バケッ
トをチルトさせて土砂を掬い混むときの、ブームの中立
戻し操作、あるいは、バケットのチルト操作に連動して
注入指令スイッチからの指令が遮断される。そのため、
注入切換弁が走行ポンプと作業機油圧回路との遮断位置
に切り換えられて通常作業が可能となる。したがって、
注入解除操作が不要となり、操作性、作業性が向上す
る。

【００１９】本願の第４発明に係る油圧駆動式作業車両
は、第３発明において、バケット操作レバーの操作、バ
ケット操作弁用パイロット圧力の上昇などのバケットの
チルト操作、あるいは、ブーム操作レバーの操作、ブー
ム操作弁用パイロット圧力の低下などのブームの中立戻
し操作のいずれかを検出するセンサと、センサからの信
号を入力して、注入解除手段に注入指令スイッチからの
指令を遮断する制御信号を出力するコントローラとを有
することを特徴とする。

【００２０】第４発明によれば、バケット操作レバーの
操作、バケット操作弁用パイロット圧力の上昇などのバ
ケットのチルト操作、あるいは、ブーム操作レバーの操
作、ブーム操作弁用パイロット圧力の低下などのブーム
の中立戻し操作のいずれかを検出するセンサからの検出
信号をコントローラが入力すると、コントローラから注
入解除手段に注入指令スイッチからの指令を遮断する信
号を出力するようにしたので、電子制御となり構成が簡
素化される。

【００２１】本願の第５発明に係る油圧駆動式作業車両
は、車両を走行駆動する走行油圧回路と、作業機を駆動
する作業機油圧回路とを有し、必要に応じて作業機油圧
回路の圧油以上の走行油圧回路の圧油を作業機油圧回路
に応援する油圧駆動式作業車両において、作業機油圧回
路に吐出する作業機ポンプと、走行油圧回路に吐出する
走行ポンプと、作業機ポンプの吐出油をアンロードから
任意の負荷まで所定の状態に設定して、走行ポンプの駆
動トルクを所定の値に設定する負荷調整手段と、作業機
ポンプから負荷調整手段に吐出するとともに、走行油圧
回路の圧油を作業機油圧回路に応援注入する注入位置、
および、作業機ポンプから作業機油圧回路に吐出すると
ともに、走行油圧回路と作業機油圧回路とを遮断する遮
断位置とに切り換える注入切換弁と有することを特徴と
する。

【００２２】第５発明によれば、注入切換弁の注入位置
では、走行油圧回路の圧油を作業機油圧回路に注入する
とともに、作業機ポンプから負荷調整手段に吐出する。
負荷調整手段により作業機ポンプの吐出油をアンロード
から任意の負荷まで所定の状態にして、作業機ポンプの
消費トルクを任意に設定すると、走行ポンプの駆動トル
クが負荷調整手段により調整される。

【００２３】このように、走行油圧回路の高圧を作業機
油圧回路に注入することにより作業機力が増大するた
め、掘削が容易化され、掘削時間、ひいてはサイクルタ
イムが短縮されて燃費が低減するが、滑り易い路面等で
の掘削時には、走行ポンプの駆動トルクを負荷調整手段
により調整して車両の牽引トルクを任意に低減すれば、
タイヤスリップが防止されてタイヤ摩耗が低減されると
ともに、掘削作業を容易化できる。このように、作業現
場、作業対象物に応じて牽引力を選択できるため掘削作
業能率が向上すると共に、エンジントルクを有効利用で
きる。また、走行ポンプや作業機ポンプはギヤポンプで
よく、プランジャポンプを使用する必要がないため大幅
なコスト低減となる。

【００２４】本願の第６発明に係る油圧駆動式作業車両
は、第５発明において、負荷調整手段は、作業機ポンプ
の吐出油を任意の負荷に設定可能な負荷手段と、作業機
ポンプを負荷手段に接続する負荷位置、および、アンロ
ードするアンロード位置とに切換可能な電磁式の負荷切
換弁と、負荷切換弁を負荷位置に切り換える切換指令を
出力するモード選択スイッチとからなることを特徴とす
る。

【００２５】第６発明によれば、モード選択スイッチを
操作しないと、作業機ポンプの吐出油がアンロードされ
て作業機ポンプの消費トルクがないため、エンジントル
クが全て走行ポンプの駆動トルクとなる。また、モード
選択スイッチを操作して、作業機ポンプの吐出油が負荷
手段に接続されて所定の負荷状態になると、走行ポンプ
の駆動トルクが作業機ポンプの消費トルク分だけ減少す
るように調整される。

【００２６】このため、滑り易い路面等での掘削時に
は、モード選択スイッチを操作するだけで、走行ポンプ
の駆動トルクを負荷調整手段により調整して車両の牽引
トルクを任意に低減すれば、タイヤスリップが防止され
てタイヤ摩耗が低減されると共に、掘削作業能率が向上
する。このように、モード選択スイッチを操作するだけ
で、作業現場、作業対象物に応じて牽引力を選択できる
ため掘削作業能率が向上すると共に、エンジントルクを
有効利用できる。

【００２７】本願の第７発明に係る油圧駆動式作業車両
は、第６発明において、負荷手段は、無負荷〜所定の負
荷まで、連続的、あるいは、所定の段階に設定可能とす
ることを特徴とする。

【００２８】第７発明によれば、車両の牽引トルクを連
続的に調整すれば作業現場、作業対象物に最適な牽引力
で作業できるため掘削作業能率が向上する。必要に応じ
て車両の牽引トルクを所定の段階的に調整すれば調整が
簡単となる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る油圧駆動式作
業車両の実施例について、図１〜図６の図面を参照して
詳述する。

【００３０】図１により、第１実施例について説明す
る。走行ポンプ２に走行操作弁３を介して走行モータ４
を接続することにより、車両の走行油圧回路５が構成さ
れ、作業機ポンプ６および注入切換弁１０に作業機操作
弁７を介して、車両に付設されたバケットシリンダ等の
作業機シリンダ９（図６参照）を接続することにより、
作業機油圧回路８が構成される。走行ポンプ２の吐出管
路は走行油圧回路５から分岐して注入切換弁１０の第１
入口に接続され、ステアリングポンプ１１の吐出管路と
合流弁１２を介して合流する、作業機ポンプ６の吐出管
路は注入切換弁１０の第２入口に接続される。これら走
行ポンプ２と作業機ポンプ６とステアリングポンプ１１
とはエンジン１により駆動される。

【００３１】注入切換弁１０の第１出口は作業機回路８
に接続され、第２出口は負荷切換弁２２の入口に接続さ
れる。負荷切換弁２２の第１出口はドレン管路２３を介
してタンク１３に、第２出口は作業機ポンプ６の吐出油
を任意の負荷に設定可能な負荷手段２１を介してタンク
１３に接続されている。負荷切換弁２２は、注入切換弁
１０をドレン管路２３にアンロードするアンロード位置
ａと、負荷手段２１に接続する負荷位置ｂとに切換可能
な電磁式の切換弁で、負荷切換弁２２のソレノイド２２
ａを消磁するとアンロード位置ａに、励磁すると負荷位
置ｂに切り換える。負荷切換弁２２のソレノイド２２ａ
に配線されたモード選択スイッチ２４を操作するとソレ
ノイド２２ａが励磁される。これら負荷手段２１、ソレ
ノイド２２ａ付負荷切換弁２２、ドレン管路２３、およ
びモード選択スイッチ２４により負荷調整手段２０を構
成している。なお、負荷手段２１は可変リリーフ弁、減
圧弁等が使用され、また、負荷の設定は連続的でも、段
階的でも所要の構成を適用できる。

【００３２】注入切換弁１０のパイロット受圧部１０ａ
と作業機油圧回路８間には、パイロット圧式の第１切換
弁１６と電磁式の第２切換弁１７とがシリーズに接続さ
れている。第２切換弁１７のソレノイド１７ａには注入
解除手段１８を介して、注入指令スイッチ１４が配線さ
れ、注入指令スイッチ１４を操作して第２切換弁１７の
ソレノイド１７ａを励磁すると、第２切換弁１７はｂ位
置（連通位置）となり、注入解除手段１８により第２切
換弁１７のソレノイド１７ａを消磁すると、第２切換弁
１７はａ位置（遮断位置）となる。第１切換弁１６は、
走行油圧回路５の圧力が所定の圧力を超えると、ｂ位置
（連通位置）となり、走行油圧回路５の圧力が所定の圧
力以下になると、ａ位置（遮断位置）となる。このよう
に、第１，２切換弁ともにｂ位置（連通位置）になる
と、注入切換弁１０のパイロット受圧部１０ａにパイロ
ット圧が作用して、注入切換弁１０をｂ位置（連通位
置）に切り換える。第１，２切換弁の少なくとも一方が
ａ位置（遮断位置）になると、注入切換弁１０のパイロ
ット受圧部１０ａからパイロット圧が遮断されるため、
注入切換弁１０をａ位置（遮断位置）に切り換える。こ
のようにして、注入切換弁１０は、走行ポンプ２を作業
機油圧回路８から遮断し、作業機ポンプ６を作業機油圧
回路８に連通する通常位置ａと、走行ポンプ２を作業機
油圧回路８に連通し、作業機ポンプ６を負荷切換弁２２
に連通する注入位置ｂとに切り換わる。

【００３３】電源２８と第２切換弁１７のソレノイド１
７ａ間には注入解除手段１８が介設されており、注入指
令スイッチ１４の指令がコントローラ２５に入力する
と、コントローラ２５から電源２８の電気回路２７を開
成する信号が出力されて、注入解除手段１８が閉成され
るため、電源２８により第２切換弁１７のソレノイド１
７ａが励磁される。また、ブーム操作レバーの中立を検
出するリミットスイッチ２６からの信号がコントローラ
２５に入力すると、コントローラ２５から電源２８の電
気回路２７を閉成する信号が出力されて、注入解除手段
１８が開成されるため、第２切換弁１７のソレノイド１
７が消磁される。

【００３４】図７に示す、ホイールローダのＶシェープ
ローディング作業の掘削工程では、図６（Ａ）に示すよ
うに、ブームによりバケットを地面まで下げて、中速走
行しながらバケットを土砂に突っ込ませた状態のＡ（掘
削点）で、アクセルはパーシャル操作し、ブームレバー
はフル操作する。更にバケットを貫入させたいときに、
そのまま、アクセルをパーシャルからフルまで操作して
前進すると、作業機のリンク機構による作用で、作業機
シリンダ９の圧力が２１０ｋｇ／ｃｍ²のままでも、牽
引力Ｆｈとリフト力Ｆｖとの関係は、Ｂ（マッチング
点）を経由してＣまで移動して牽引力Ｆｈの増加に応じ
てリフト力Ｆｖが低下する。本実施例では、昇圧した走
行ポンプ２の吐出油を瞬時に作業機回路８に注入して、
牽引力Ｆｈの増加に伴うリフト力Ｆｖの低下を防止する
とともに、バケット刃先に作用する牽引力Ｆｈとリフト
力Ｆｖとのバランスの向上を図る。

【００３５】第１実施例の作用について、図１，４を参
照して説明する。ステップＳ１で、ブームの中立戻し操
作を検出するセンサー２６からの信号をコントローラ２
５が入力してなく、注入解除手段１８が閉成されるとフ
ローがスタートする。ステップＳ２で、注入指令スイッ
チ１４を押さないとステップＳ１の前に戻り、注入指令
スイッチ１４を押すと、第２切換弁１７のソレノイド１
７ａが励磁されて第２切換弁１７をｂ位置（連通位置）
に切り換えてステップＳ３に進む。

【００３６】ステップＳ３で、走行油圧回路５の圧力Ｐ
１が所定の高圧Ｐａ（＝２１０kg／cm²)より低いと、即
ち、Ｐ1 ＜Ｐａのときには、ステップＳ４で、第１切換
弁１６はａ位置（遮断位置) となり、注入切換弁１０の
パイロット受圧部１０ａにパイロット圧が作用しないた
め通常位置ａとなり、走行ポンプ２は走行油圧回路に吐
出し、作業機ポンプ６は作業機油圧回路８に吐出して通
常作業となる。ステップＳ３で、走行油圧回路５の圧力
Ｐ1 が所定の高圧Ｐａ（＝２１０kg／cm²)以上になる
と、即ち、Ｐ1 ≧Ｐａ（＝２１０kg／cm²)のときには、
ステップＳ５で、第１切換弁１６がｂ位置（連通位置）
に切り換わると、第２切換弁１７のソレノイド１７ａが
励磁されてｂ位置（連通位置）となっているため、直ち
に注入切換弁１０のパイロット受圧部１０ａにパイロッ
ト圧が作用して、注入位置ｂとなり走行ポンプ２の吐出
油が作業機油圧回路８に注入され、また、作業機ポンプ
６は負荷切換弁２２に吐出する。

【００３７】ステップＳ６で、モード切換スイッチ２４
を押さないと、ステップＳ７で、負荷切換弁２２のソレ
ノイド２２ａが消磁されるため、負荷切換弁２２はａ位
置となり作業機ポンプ６はアンロードされる。ステップ
Ｓ６で、モード切換スイッチ２４を押すと、ステップＳ
８で、負荷切換弁２２のソレノイド２２ａが励磁されて
負荷切換弁２２はｂ位置となり、作業機ポンプ６は負荷
手段２１で所定の負荷が付与される。負荷手段２１はタ
イヤのスリップ状況に応じて設定圧を手動で任意に変更
できる通常の可変リリーフ弁であるが、タイヤのスリッ
プ検出器の信号を入力し、タイヤがスリップし易いとき
には設定圧を高くして、牽引力を減少させるように連続
的、あるいは段階的に制御するようにしてもよい。

【００３８】このように、注入指令スイッチ１４を操作
して、第２切換弁１７がｂ位置（連通位置）に切り換わ
っていれば、走行油圧回路５の圧力Ｐ1 が所定の高圧Ｐ
ａ（＝２１０kg／cm²)以上になると、第１切換弁１６が
ｂ位置（連通位置）に切り換わるだけで、注入切換スイ
ッチ１０のパイロット受圧部１０ａにパイロット圧が作
用して注入位置ｂに切り換わり、最大Ｐｂ（＝２５０kg
／cm²)に設定された走行油圧回路５の高圧が作業機油圧
回路８に注入されて作業機のリフト力が瞬時に増大す
る。または、走行油圧回路５の圧力Ｐ1 が所定の高圧Ｐ
ａ（＝２１０kg／cm²)以上で最大Ｐｂ（＝２５０kg／cm
²)以下のときには、第１切換弁１６がｂ位置（連通位
置）に切り変わっているため、注入指令スイッチ１４を
操作すると、第２切換弁１７がｂ位置（連通位置）に切
り換わるだけで、同様に、走行油圧回路５の高圧が作業
機油圧回路８に注入されて作業機のリフト力が瞬時に増
大する。このように、約１ｓｅｃの短時間におけるバケ
ット刃先での牽引力とリフト力との力バランスの最適化
と、スピード性（応答性）が向上することにより、バケ
ット刃先の貫入力が増大して掘削性能が大幅に向上す
る。

【００３９】約１ｓｅｃの短時間におけるバケット刃先
の貫入が完了すると、オペレータはブームを中立に戻し
てバケットをチルト操作して、土砂をバケット内に掬い
混むが、このとき、ブームに設置されたセンサ２６によ
りブームの中立を検出する。センサ２６からブームの中
立信号がコントローラ２５に入力すると、コントローラ
２５から電気回路２７を閉成する信号が出力されて注入
解除手段１８を開成する。このように、ブームの中立戻
し作動に連動して注入解除手段１８が開成されるため、
オペレータが注入解除手段１８を開成する操作が不要と
なるだけでなく、注入解除手段１８を開成する操作忘れ
が防止されて、確実に第２切換弁１７がｂ位置（連通位
置）となるため、注入切換弁１０がｂ位置（連通位置）
から、ａ位置（遮断位置）となって通常作業が可能とな
る。

【００４０】なお、第１実施例ではブームの中立位置を
検出して注入解除手段１８を開成したが、ブーム操作弁
用パイロット圧力により中立戻し操作を検出してもよ
く、また、バケット操作レバーの操作、バケット操作弁
用パイロット圧力等によりバケット操作のいずれを検出
してもよい。

【００４１】図５は、横軸にエンジン回転数（Ｎ）をと
り、縦軸にエンジントルクＡ、負荷手段２１の消費トル
クＢ、走行ポンプ２の駆動トルクＣ、および、トルクコ
ンバータの吸収トルクＤを示す図である。図５により、
図４のステップＳ７とステップＳ８について詳細に説明
する。ステップＳ７では、作業機ポンプ６はアンロード
されるため、Ｂ＝０でエンジントルクＡは全て走行ポン
プ２の駆動トルクＣとなり、トルクコンバータの吸収ト
ルクＤとのマッチング点はｇとなる。そのため、走行ポ
ンプ２の駆動トルクはＣｇ、エンジン回転数はＮｇとな
る。従って、このときの牽引トルクと作業機トルクの合
計が走行ポンプ２の駆動トルクＣｇとなるため、牽引ト
ルクも駆動トルクＣｇに応じて増加する。

【００４２】ステップＳ８では、負荷手段２１の消費ト
ルクＢをＢｈに設定した場合で、トルクコンバータの吸
収トルクＤとのマッチング点はｈとなり、走行ポンプ２
の駆動トルクはＣｈ、エンジン回転数はＮｈとなり、と
もにアンロードのときより減少する。従って、このとき
の牽引トルクも駆動トルクＣｈに応じて減少する。同様
にして、負荷手段２１の消費トルクＢをＢｆまでさらに
増加すると、トルクコンバータの吸収トルクＤとのマッ
チング点はｆとなり、走行ポンプ２の駆動トルクはＣ
ｆ、エンジン回転数はＮｆとなりさらに減少する。従っ
て、このときの牽引トルクも駆動トルクＣｆに応じてさ
らに減少する。このように、滑り難い路面等での掘削時
には、作業機ポンプ６をアンロードして牽引トルクと作
業機トルクとを増加させることによりバケットの貫入性
を向上させる。また、滑り易い路面等での掘削時には、
路面の滑り易さに応じて負荷手段２１の消費トルクＢを
任意に調整すれば、タイヤスリップが低減されてタイヤ
摩耗が防止されるとともに、掘削作業を容易化でき、掘
削能率の向上を図ることができる。

【００４３】図６により、走行ポンプ２の吐出油を作業
機回路８に注入する時点での、バケット刃先における牽
引力Ｆｈとリフト力Ｆｖとの力バランスについて詳細に
説明する。Ａ（掘削点）から更にバケットを貫入させた
いときに、図４のステップＳ２のように、注入指令スイ
ッチ１４を押すと、走行油圧が約２１０（ｋｇ／ｃｍ²)
以上であると、注入切換弁１０がｂ位置（注入位置）と
なり、２１０（ｋｇ／ｃｍ²)以上となっている走行ポン
プ２の吐出油が作業機油圧回路８に注入されてリフト力
Ｆｈが増大する。このとき、本実施例では図５で説明し
たステップＳ７のように、作業機ポンプ６をアンロード
してエンジントルクＡを全て走行ポンプ２の駆動トルク
Ｃｇとした場合に、ＡからＢＢ方向に移動するように設
定して、牽引力が増加してもリフト力が低下しないよう
維持してバケットの貫入力を増加させている。そのた
め、図５で説明したステップＳ８のように、作業機ポン
プ６の消費トルクをＢｈに設定すると、牽引トルクＣｈ
が低下するため牽引力Ｆｈとリフト力Ｆｖとの関係はＡ
からＡＡ方向に移動する。ＡＡとＢＢ間は作業機ポンプ
６の消費トルクＢｈにより調整される。

【００４４】また、Ｂ（マッチング点）から更にバケッ
トを貫入させたいときに、Ａ（掘削点）のときと同様
に、図４のステップＳ１のように、注入指令スイッチ１
４を押し、図５で説明したステップＳ７のように、作業
機ポンプ６をアンロードしたときには、リフト力Ｆｈを
維持しながらＣからＣＣ方向に牽引力Ｆｈを増加させる
ためバケット刃先の貫入力が増加する。このときも同様
に、図５で説明したステップＳ８のように、作業機ポン
プ６の消費トルクをＢｈに設定すると、牽引力トルクＣ
ｈが低下するため牽引力Ｆｈとリフト力Ｆｖとの関係は
ＢからＢＡ方向に移動する。ＢＡとＣＣ間は作業機ポン
プ６の消費トルクＢｈにより調整される。

【００４５】図２に示す第２実施例は、第１実施例にお
いて、注入切換弁１０のパイロット受圧部１０ａのパイ
ロット圧源を作業機油圧回路８から切り離し、別の油圧
源１９から供給する以外は第１実施例と同様のため、説
明を省略する。

【００４６】図３に示す第３実施例は、第１実施例にお
いて、負荷調整手段２０を省略し、注入切換弁１０をド
レン管路１９に接続する以外は第１実施例と同様のた
め、説明を省略する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る油圧駆動式車両の第１実施例を示
す図である。

【図２】本発明に係る油圧駆動式車両の第２実施例を示
す図である。

【図３】本発明に係る油圧駆動式車両の第３実施例を示
す図である。

【図４】本発明に係る油圧駆動式車両のフローチャート
を示す図である。

【図５】エンジントルクと、作業機ポンプの負荷トルク
と、駆動トルクとの関係を示す図である。

【図６】本発明のバケット刃先の力バランスを示す図
で、（Ａ）はバケット掘削状態を示す図、（Ｂ）は牽引
力とリフト力の関係を示す図ある。

【図７】Ｖシェープローディング作業を示す図である。

【図８】第１の従来技術を示す図である。

【符号の説明】

１…エンジン、２…走行ポンプ、３…走行操作弁、４…
走行モータ、５…走行油圧回路、６…作業機ポンプ、７
…作業機操作弁、８…作業機油圧回路、９…作業機シリ
ンダ、１０…注入切換弁、１０ａ…パイロット受圧部、
１１…ステアリングポンプ、１２…合流弁、１３…タン
ク、１４…注入指令スイッチ、１６…第１切換弁、１７
…第２切換弁、１８…注入解除手段、１９…パイロット
圧源、２０…負荷調整手段、２１…負荷手段、２２…負
荷切換弁、２３…ドレン管路、２４…モード選択スイッ
チ、２５…コントローラ、２６…センサ、２９…電気回
路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両を走行駆動する走行油圧回路(5)
と、作業機を駆動する作業機油圧回路(8) とを有し、必
要に応じて作業機油圧回路(8) の圧油以上の走行油圧回
路(5) の圧油を作業機油圧回路(8) に応援する油圧駆動
式作業車両において、パイロット圧源(8,19)と、パイロット圧源(8,19)からの
パイロット圧を第１パイロット受圧部(10a) に受けて、
走行油圧回路(5) の圧油を作業機油圧回路(8)に応援す
る注入位置、および、走行油圧回路(5) と作業機油圧回
路(8) とを遮断する遮断位置とに切り換える注入切換弁
(10)と、注入切換弁(10)を注入位置に切り換える指令を
出力する注入指令スイッチ(14)と、パイロット圧源(8,1
9)と第１パイロット受圧部(10a) との間に挿入され、か
つ、走行油圧回路(5) の油圧を第２パイロット受圧部(1
6a) に受けて、走行油圧が所定の油圧を超えたときに遮
断位置から連通位置に切り換わる第１切換弁(16)と、パ
イロット圧源(8,19)と第１パイロット受圧部(16a) の間
で、第１切換弁(16)とシリーズに接続され、かつ、注入
指令スイッチ(14)からの指令をソレノイド部(17a) に受
けて遮断位置から連通位置に切り換わる第２切換弁(17)
とを有することを特徴とする油圧駆動式作業車両。
【請求項２】請求項１において、注入指令スイッチ(1
4)とソレノイド部(17a) の間に介設され、作業機の作動
に連動して注入指令スイッチ(14)からの指令を遮断する
注入解除手段(18)を有することを特徴とする油圧駆動式
作業車両。
【請求項３】請求項２において、作業機の作動は油圧
駆動式作業車両に設置されたバケットのチルト操作、あ
るいはブームの中立戻し操作であることを特徴とする油
圧駆動式作業車両。
【請求項４】請求項３において、バケット操作レバー
の操作、バケット操作弁用パイロット圧力の上昇などの
バケットのチルト操作、あるいは、ブーム操作レバーの
操作、ブーム操作弁用パイロット圧力の低下などのブー
ムの中立戻し操作のいずれかを検出するセンサ(26)と、
センサ(26)からの信号を入力して、注入解除手段(18)に
注入指令スイッチ(14)からの指令を遮断する制御信号を
出力するコントローラ(25)とを有することを特徴とする
油圧駆動式作業車両。
【請求項５】車両を走行駆動する走行油圧回路(5)
と、作業機を駆動する作業機油圧回路(8) とを有し、必
要に応じて作業機油圧回路(8) の圧油以上の走行油圧回
路(5) の圧油を作業機油圧回路(8) に応援する油圧駆動
式作業車両において、作業機油圧回路(8) に吐出する作業機ポンプ(6) と、走
行油圧回路(8) に吐出する走行ポンプ(2) と、作業機ポ
ンプ(6) の吐出油をアンロードから任意の負荷まで所定
の状態に設定して、走行ポンプ(2) の駆動トルクを所定
の値に設定する負荷調整手段(20)と、作業機ポンプ(6)
から負荷調整手段(20)に吐出するとともに、走行油圧回
路(5) の圧油を作業機油圧回路(8) に応援注入する注入
位置、および、作業機ポンプ(6) から作業機油圧回路
(8) に吐出するとともに、走行油圧回路(5) と作業機油
圧回路(8) とを遮断する遮断位置とに切り換える注入切
換弁(10)と有することを特徴とする油圧駆動式作業車
両。
【請求項６】請求項５において、負荷調整手段(20)
は、作業機ポンプ(6)の吐出油を任意の負荷に設定可能
な負荷手段(21)と、作業機ポンプ(6) を負荷手段(21)に
接続する負荷位置と、アンロードするアンロード位置と
に切換可能な電磁式の負荷切換弁(22)と、負荷切換弁(2
2)を負荷位置に切り換える切換指令を出力するモード選
択スイッチ(24)とからなることを特徴とする油圧駆動式
作業車両。
【請求項７】請求項６において、負荷手段(21)は、無
負荷〜所定の負荷まで、連続的、あるいは、所定の段階
に設定可能とすることを特徴とする油圧駆動式作業車
両。