JPH11181843A

JPH11181843A - ホイールローダ

Info

Publication number: JPH11181843A
Application number: JP9364648A
Authority: JP
Inventors: Takao Akimoto; 孝雄秋元
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1997-12-17
Filing date: 1997-12-17
Publication date: 1999-07-06
Also published as: US6173513B1

Abstract

(57)【要約】【課題】高加速性、省エネ性、高走行効率及び高作業
効率が得られるホイールローダを提供する。【解決手段】エンジン(1) を駆動力源とする走行装置
と、エンジン(1) を駆動力源とする可変容量式油圧ポン
プ(81)から圧油を受けて作動する油圧式作業装置とを有
するホイールローダにおいて、油圧式作業装置が非作動
時(Wo)となったときに押し退け容積(V) が最大側(Vmax)
から最小側(Vmin)に変化する可変容量式油圧ポンプ(81)
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、高加速性、省エネ
性、高走行効率及び高作業効率が得られるホイールロー
ダに関する。

【０００２】

【従来の技術】ホイールローダは走行装置と油圧式作業
装置とを有する。走行装置はエンジン駆動され、油圧式
作業装置はエンジン駆動された油圧ポンプからの圧油を
受けて作動する。ホイールローダのエンジンは、低中速
回転数域において、各回転数でのエンジン最大トルクＴ
e が油圧式作業装置の全吸収トルクＴh と各回転数での
走行装置の吸収トルクＴr との合計吸収トルク（Ｔh ＋
Ｔr ）を多少越えるように設定される（Ｔe ＞Ｔh ＋Ｔ
r ）。そしてエンジン最大トルクＴe と合計吸収トルク
（Ｔh ＋Ｔr ）との差ΔＴ（＝Ｔe −（Ｔh ＋Ｔr ））
をエンジン余裕トルクΔＴとしている（尚、符号ΔＴ、
Ｔe 、Ｔh 、Ｔr は図示せず）。エンジン余裕トルクΔ
Ｔは運転席に設けたアクセルペダルの急激な踏み込みに
対しエンジン回転数を低中速回転数域（即ち低中エンジ
ン馬力域）から高速回転数域（即ち高エンジン馬力域）
まで急上昇させるための加速性を保証する。加速性はエ
ンジン余裕トルクΔＴが大きいほど高い。走行装置は複
数の変速位置を有する変速レバーを運転席に有する。オ
ペレータが変速レバーを操作することによってホイール
ローダは中立（停車）、前後進及びこれら前後進での車
速を変更自在とされる。油圧ポンプは固定容量式が殆ど
であるが、可変容量式を採用するものもある。具体的に
は次の通り。

【０００３】図３に示すように、ホイールローダは車体
Ａの前部にバケット付きアームＢを有する。バケット付
きアームＢは車体Ａの前部に基端をピン連結されアーム
用油圧シリンダＢ１によって起伏自在とされたアームＢ
２と、アームＢ２の先端に底裏面をピン連結されバケッ
ト用油圧シリンダＢ３によってチルト・ダンプ自在とさ
れたバケットＢ４とを有して構成される。車体Ａはま
た、運転席Ａ１、エンジン（図示せず）、トルクコンバ
ータ（図示せず）、トランスミッション（図示せず）、
ドライブシャフト（図示せず）、ディファレンシャル
（図示せず）、前後左右のタイヤＡ２及び変速レバー
（図示せず）等をこの順に連結した走行装置と、油圧ポ
ンプを含んで油圧シリンダＢ１、Ｂ３を伸縮自在とする
油圧回路、バケット付きアームＢ及び運転席Ａ１に設け
た作業機操作レバー（図示せず）等を有する油圧式作業
装置とを有する。そしてエンジンはアクセルペダル（図
示せず）の踏み込み角によって回転数を制御される。
尚、走行装置は例えばステアリング油圧回路等も含むも
のとする。さらに尚、走行装置としてはトルクコンバー
タをダンパ機構に置換したもの、これら機械式の走行装
置を全油圧式や電動式等に置換したもの等、各種準備さ
れる。

【０００４】上記の如く構成されたホイールローダは走
行単独動作、作業単独動作及びこれらの複合動作を達成
する。（１）走行単独動作は、油圧式作業装置を作動させず
（即ち作業機操作レバーを中立位置にし）、変速レバー
やアクセルペダル等の操作に基づく動作である。例えば
舗装路走行や現場間移動又はバケットＢ４に積荷しての
中長距離走行（いわゆるロードアンドキャリイ）等であ
る。（２）作業単独動作は、走行装置を作動させず（即ち変
速レバーを中立位置にし、またブレーキペダル（図示せ
ず）を作動させ）、作業機操作レバーやアクセルペダル
等の操作に基づく動作である。例えば停車してバケット
Ｂ４による地山に対する掻き上げ掘削等である。（３）複合動作は、作業機操作レバー、変速レバー及び
アクセルペダル等の同時操作に基づく動作である。例え
ば車体Ａを前進させてバケットＢ４の刃先を地山に突っ
込み、次いで作業機レバーを操作しつつ、アクセルペダ
ルを一杯に踏み込んで、これにより大きい突っ込み力と
油圧による掻き揚げ力との合力（ベクトルである）を得
ると共に、油圧ポンプの吐出油量増大によって行う強力
かつ高速掘削等である。

【０００５】かかる動作を行うホイールローダでは、変
速レバーによる変速操作や作業機操作レバーによる油量
調整操作を伴うものの（またインチングペダル等を有す
るものでは、このインチングペダルの踏み込み操作等も
伴うものの）、強力かつ高速な掘削や走行が望まれると
きは、オペレータがアクセルペダルを大きく踏み込み、
一方、弱くかつ低速の掘削力や走行力が望まれるとき
は、オペレータがアクセルペダルを弱く踏み込み又は踏
み戻す。即ち負荷に見合ったエンジン馬力をアクセルペ
ダルの踏み込み角によって得るという単純操作が主体で
ある。

【０００６】尚、特開平３−１０７５８７号公報には
「可変容量式油圧ポンプを用い、エンジン回転数に比例
して油圧ポンプの押し退け容積を自動変更し」、もって
「エンジントルクと消費トルク（＝油圧ポンプ吸収トル
ク＋トルクコンバータ吸収トルク）とをマッチングさせ
て省エネを図った」技術が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来技術
には次のような問題がある。（１）特開平３−１０７５８７号公報の開示技術では次
の通り。

【０００８】ホイールローダでは、前記の通り、負荷に
見合ったエンジン馬力をアクセルペダルの踏み込み角に
よって得るという単純操作が主体である。但しそれで
も、エンジン馬力の変化がアクセルペダルの踏み込みに
即応しなければ、高効率の掘削及び走行を行えない。そ
してホイールローダでは特に、アクセルペダルを急激に
踏み込むことによってエンジン回転数を低中速回転数域
から高速回転数域まで急激に移行させる踏み込み操作が
頻発する。例えば前記複合動作例において、車体Ａを前
進させてバケットＢ４の刃先を地山に突っ込ませると
き、突っ込み瞬間まではある程度の車速が有ればそれで
足りる（即ち車速がある程度で有れば、アクセルペダル
を多く踏み込まなくても良い、つまりエンジンは低中速
回転数域であっても構わない）。ところが次に、前記の
通り、作業機レバーを操作しつつ、アクセルペダルを急
激に一杯に踏み込んで強力かつ高速な掘削を行おうとし
ても、仮にエンジンがエンジン余裕トルクΔＴが無いと
すれば、エンジンの加速性が悪くなる。つまりエンジン
馬力の変化がアクセルペダルの踏み込みに即応しなくな
り、高効率の複合動作を行えないことになる。従ってホ
イールローダのエンジンでは、前記したように、低中速
回転数域におけるエンジン余裕トルクΔＴの確保が重要
とされている。

【０００９】ところが同公報の開示技術は「エンジン回
転数に比例して油圧ポンプの押し退け容積を自動変更す
る」技術であるから、加速性とは何ら無関係である。分
かり易く言えば、「（加速性がどうであれ、ともかく）
エンジン回転数が変化すれば、その回転数に比例して油
圧ポンプの押し退け容積を自動変更する」技術だからで
ある。具体的には、同公報での「詳細な説明」の欄及び
その第３図において、エンジンの低中速回転数域におけ
る油圧式作業装置側の固定ポンプ及び可変ポンプと、走
行装置側のトルクコンバータとの合計吸収トルクがエン
ジントルクを大きく上回り、エンジン余裕トルクがマイ
ナスにすらなっている。つまり同公報の開示技術は、ホ
イールローダでの加速性とは無関係である。

【００１０】（２）そして従来技術の一般的操作である
「負荷に見合ったエンジン馬力をアクセルペダルの踏み
込み角によって得るという単純操作」は、従来以上の加
速性も省エネも得られない。

【００１１】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
高加速性、省エネ性、高走行効率及び高作業効率が得ら
れるホイールローダ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及び効果】上記目的を達成
するため、本発明に係るホイールローダの第１は、エン
ジン１を駆動力源とする走行装置と、エンジン１を駆動
力源とする可変容量式油圧ポンプ８１から圧油を受けて
作動する油圧式作業装置とを有するホイールローダにお
いて、油圧式作業装置が非作動時Ｗｏとなったときに押
し退け容積Ｖが最大側Ｖmax から最小側Ｖmin に変化す
る可変容量式油圧ポンプ８１を有することを特徴として
いる。

【００１３】上記第１構成によれば、次のような作用効
果を奏する。仮に油圧式作業装置が非作動時Ｗｏとなっ
たときに可変容量式油圧ポンプ８１の押し退け容積Ｖが
最大側Ｖmax であるとすれば、可変容量式油圧ポンプ８
１の吐出油はタンク９にドレンされ、このとき大きなド
レンロスとポンプロスとが生ずる。ところが第１構成に
よれば、油圧式作業装置が非作動時Ｗｏとなったとき、
可変容量式油圧ポンプ８１の押し退け容積Ｖが最大側Ｖ
max から最小側Ｖmin に変化する。従ってドレンロスと
ポンプロスとを小さくでき、省エネを達成する。またこ
のことはエンジン１の低中速回転数域から高速回転数域
においても同様だから、低中速回転数域でのエンジン余
裕トルクΔＴが増大し、従って走行装置による走行での
低中速回転数域から高速回転数域への急加速性が高ま
る。また可変容量式油圧ポンプ８１の押し退け容積Ｖ
が、従来技術のように、最大側Ｖmax と最小側Ｖmin と
の間で漸時変更するのではなく、ＯＮ・ＯＦＦ的に切換
わる。このため油圧式作業装置による作業開始時は、開
始途端に押し退け容積Ｖが最小側Ｖmin から最大側Ｖma
x に切り換わる。逆に油圧式作業装置による作業終了時
は、終了途端に押し退け容積Ｖが最大側Ｖmax から最小
側Ｖmin に切り換わる。つまり極めて応答性の速いもの
となる。即ち高加速性、省エネ性、高走行効率及び高作
業効率が得られるホイールローダとなる。

【００１４】第２に、エンジン１を駆動力源とすると共
に低車速から高車速までの複数速度段ＦＲの一つを選択
使用自在とされた走行装置と、エンジン１を駆動力源と
する可変容量式油圧ポンプ８１から圧油を受けて作動す
る油圧式作業装置とを有するホイールローダにおいて、
(a) 使用速度段ＦＲを検出する速度段検出手段４１と、
(b) 速度段検出手段４１から速度段ＦＲを受け、(b1)
速度段ＦＲが低車速側速度段ＦＲL であるとき、押し退
け容積Ｖが最大側Ｖmax となり、(b2) 速度段ＦＲが高
車速側速度段ＦＲH であるとき、押し退け容積Ｖが最小
側Ｖmin となる可変容量式油圧ポンプ８１とを有するこ
とを特徴としている。

【００１５】上記第２構成によれば、次のような作用効
果を奏する。ホイールローダでは、速度段信号ＦＲが
「Ｆ１又はＲ１」であるときは、複合動作に従事してい
るのが殆どである。そこでこれを「低車速側速度段ＦＲ
L 」と予め決めておく。一方、速度段信号ＦＲが「Ｆ
２、Ｆ３、Ｒ２又はＲ３」であるときは、走行単独動作
に従事しているのが殆どである。そこでこれを「高車速
側速度段ＦＲH 」と予め決めておく。このようにそれぞ
れを予め決めておくと、この第２構成を理解し易い。つ
まり第２構成によれば、速度段ＦＲが低車速側速度段Ｆ
ＲL であるときは複合動作と見做せるから、可変容量式
油圧ポンプ８１の押し退け容積Ｖを最大側Ｖmax とし、
もって高効率の作業と掘削作業とを達成している。一
方、速度段ＦＲが高車速側速度段ＦＲH であるときは走
行単独動作と見做せるから、可変容量式油圧ポンプ８１
の押し退け容積Ｖを最小側Ｖmin にし、もってドレンロ
スやポンプロスを減らしている。即ち第２構成によって
も、第１構成と同様、高加速性、省エネ性、高走行効率
及び高作業効率が得られるホイールローダとなる。

【００１６】第３に、エンジン１を駆動力源とする走行
装置と、エンジン１を駆動力源とする可変容量式油圧ポ
ンプ８１から圧油を受けて作動する油圧式作業装置とを
有するホイールローダにおいて、(a) 車速Ｓを検出する
車速検出器１２と、(b) 車速検出器１２から車速Ｓを受
け、(b1) 車速Ｓが所定車速Ｓｏ未満であるとき、押し
退け容積Ｖが最大側Ｖmax となり、(b2) 車速Ｓが所定
車速Ｓｏ以上であるとき、押し退け容積Ｖが最小側Ｖmi
n となる可変容量式油圧ポンプ８１とを有することを特
徴としている。

【００１７】上記第３構成によれば、次のような作用効
果を奏する。ホイールローダでは、車速Ｓが例えば８ k
m/h 未満であるときは（Ｓ＜８ km/h ）、作業単独動作
は元より複合動作に従事しているのが殆どである。一
方、車速Ｓが８ km/h 以上であるときは（Ｓ≧８ km/h
）、走行単独動作に従事しているのが殆どである。つ
まり第３構成は、このような例えば８ km/h を所定車速
Ｓｏとしたものである。このような第３構成によれば、
車速Ｓが所定車速Ｓo 未満であるときは（Ｓ＜Ｓo）、
ホイールローダは複合動作中又は作業単独動作中である
と見做せるから、可変容量式油圧ポンプ８１の押し退け
容積Ｖを最大側Ｖmax とし、もって高効率の作業と掘削
作業とを達成できる。一方、車速Ｓが所定車速Ｓo 以上
であるときは（Ｓ≧Ｓo ）、走行単独動作と見做せるか
ら、可変容量式油圧ポンプ８１の押し退け容積Ｖを最小
側Ｖmin とし、もってドレンロスやポンプロスを減らせ
る。即ち第３構成によっても、第１、第２構成と同様、
高加速性、省エネ性、高走行効率及び高作業効率が得ら
れるホイールローダとなる。

【００１８】第４に、エンジン１を駆動力源とすると共
に低車速から高車速までの複数速度段ＦＲの一つを選択
使用自在とされた走行装置と、エンジン１を駆動力源と
する固定容量式油圧ポンプ８２から圧油を受けて作動す
る油圧式作業装置とを有するホイールローダにおいて、
(a) 使用速度段ＦＲを検出する速度段検出手段４１と、
(b) 速度段検出手段４１から速度段ＦＲを受け、速度段
ＦＲが高車速側速度段ＦＲH であるとき、圧油をタンク
９へドレンするアンロード弁８２１とを有することを特
徴としている。

【００１９】上記第４構成は、上記第２構成での可変容
量式油圧ポンプ８１を固定容量式油圧ポンプ８２に置換
すると共に、上記第２構成でのソレノイド式サーボ機構
８１１を速度段検出手段４１から速度段ＦＲを受け、速
度段ＦＲが高車速側速度段ＦＲH であるとき（ＦＲ＝Ｆ
ＲH ）、圧油をタンクへドレンするアンロード弁８２１
に置換したものである。つまりアンロード弁８２１での
アンロード機能自体を除く全体の作用効果は第２構成と
同じとなる。

【００２０】第５に、エンジン１を駆動力源とする走行
装置と、エンジン１を駆動力源とする固定容量式油圧ポ
ンプ８２から圧油を受けて作動する油圧式作業装置とを
有するホイールローダにおいて、(a) 車速Ｓを検出する
車速検出器１２と、(b) 車速検出器１２から車速Ｓを受
け、車速Ｓが所定車速Ｓｏ以上であるとき、圧油をタン
ク９へドレンするアンロード弁８２１とを有することを
特徴としている。

【００２１】上記第５構成は、上記第３構成での可変容
量式油圧ポンプ８１を固定容量式油圧ポンプ８２に置換
すると共に、上記第３構成でのソレノイド式サーボ機構
８１１を車速検出器１２から車速Ｓを受け、車速Ｓが所
定車速Ｓo 以上であるとき（Ｓ≧Ｓo ）、圧油をタンク
９へドレンするアンロード弁８２１に置換したものであ
る。つまりアンロード弁８２１でのアンロード機能を除
く全体の作用効果は第３構成と同じとなる。

【００２２】

【発明の実施の形態及び実施例】本発明に係るホイール
ローダの第１、第２実施例を図１（第１実施例の制御ブ
ロック図）、図２（第２実施例のの制御ブロック図）を
参照し説明する。尚、ホイールローダの外観は図３と同
じである。従って同一要素には同一符号を付し、重複説
明を省略する。また以下の実施例での走行装置は、図３
を用いて説明した走行装置と同様、ステアリング油圧回
路等を含み、また前記の通り、トルクコンバータがダン
パ機構に置換されても、又は機械式の走行装置が全油圧
式や電動式等に置換されても構わない。

【００２３】第１実施例は、図１に示す通り、エンジン
１と、エンジン回転力を外部に取り出すＰＴＯ２（Powe
r Take Off）と、トルクコンバータ３と、トランスミッ
ション４と、ドライブシャフト５、ディファレンシャル
６と、前後左右のタイヤＡ２とをこの順で連結したパワ
ートレインを有する。トランスミッション４は中立Ｎ、
前進３速Ｆ１〜Ｆ３及び後進３速Ｒ１〜Ｒ３の速度段を
有し、変速レバー４１からの電気的な速度段信号ＦＲを
受けて変速自在とされる。変速レバー４１はトランスミ
ッション４と同じ速度段位置Ｎ、Ｆ１〜Ｆ３、Ｒ１〜Ｒ
３を有し、オペレータによって変速位置を変更自在とさ
れ、中立位置Ｎでは速度段信号Ｎ（＝ＦＲ）を、前進１
速位置Ｆ１では速度段信号Ｆ１（＝ＦＲ）を、前進２速
位置Ｆ２では速度段信号Ｆ２（＝ＦＲ）を、前進３速位
置では速度段信号Ｆ３（＝ＦＲ）を、後進１速位置Ｒ１
では速度段信号Ｒ１（＝ＦＲ）を、後進２速位置Ｒ２で
は速度段信号Ｒ２（＝ＦＲ）を、そして後進３速位置Ｒ
３では速度段信号Ｒ３（＝ＦＲ）をトランスミッション
４及び制御器７に入力する。尚、各速度段Ｆ１〜Ｆ３、
Ｒ１〜Ｒ３でのホイールローダの各車速Ｓは、例えば
「Ｆ１、Ｒ１」は共に「０〜１０ km/h 」、「Ｆ２、Ｒ
２」は共に「０〜２０ km/h 」及び「Ｆ３、Ｒ３」は共
に「０〜３５ km/h 」である。

【００２４】ＰＴＯ２にはトルクコンバータ３と共に、
可変容量式油圧ポンプ８１が装着される。可変容量式油
圧ポンプ８１はエンジン駆動され、タンク９から作動油
を吸出し、これを油圧操作弁１０を介してアーム用油圧
シリンダＢ１やバケット用油圧シリンダＢ３に供給す
る。可変容量式油圧ポンプ８１はソレノイド式サーボ機
構８１１を有し、この作動によって押し退け容積Ｖを最
大側Ｖmax と最小側Ｖmin との間のいずれかへ切り換え
自在とされている。尚、最小側Ｖmin は油圧操作弁１０
内に作動油を満たし潤滑不足等を生じない程度の油量で
ある。油圧操作弁１０はアーム用油圧シリンダＢ１を伸
縮させるアーム用方向切換弁１０ａ、バケット用油圧シ
リンダＢ３を伸縮させるバケット用方向切換弁１０ｂ及
び回路最高圧（例えば２５０kg/cm2）を規定する主リリ
ーフ弁（図示せず）等から構成される。アーム用方向切
換弁１０ａはアーム用操作レバー１１ａから電気的な操
作信号Ｗ１を受け、一方、バケット用方向切換弁１０ｂ
はバケット用操作レバー１１ｂから電気的な操作信号Ｗ
３を受け、操作信号Ｗ１、Ｗ３が「Ｗｏ」ならば「中立
位置」に、「Ｗｄ」ならば「伸ばし位置」に、「Ｗｕ」
ならば「縮み位置」に切り換わり、これにより両油圧シ
リンダＢ１、Ｂ３を保持又は伸縮させる。尚、信号Ｗ
１、Ｗ２（即ちＷｏ、Ｗｄ、Ｗｕ）は制御器７にも入力
する。

【００２５】車体Ａには車速検出器１２が装着され、検
出した車速Ｓを制御器７に入力する。車速検出器１２と
しては例えば音波、レーザ光、赤外線、ミリ波等のレー
ダシステム構成を搭載してドップラー効果等に基づき車
速Ｓを算出するもの、ＧＰＳ等の情報から車速Ｓを算出
するもの、ドライブシャフト５等の回転数から車速Ｓを
算出するもの（尚、この算出車速Ｖは、タイヤＡ２のス
リップ率や操舵時や凹凸路面におけるディファレンシャ
ル６での差動効果等によって精度が若干低下する）等、
各種準備できる。

【００２６】制御器７は例えばマイコン等で構成され、
上記の通り、変速レバー４１から速度段信号ＦＲ（即ち
Ｎ、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｒ１、Ｒ２又はＲ３）を、アー
ム用操作レバー１１ａから操作信号Ｗ１（即ちＷｏ、Ｗ
ｄ又はＷｕ）を、バケット用操作レバー１１ｂから操作
信号Ｗ３（即ち、Ｗｏ、Ｗｄ又はＷｕ）を、また車速検
出器１２から車速Ｓを受ける（尚、アーム用操作レバー
１１ａ及びバケット用操作レバー１１ｂを総称するとき
は、単に「作業機操作レバー１１」とする）。そして制
御器７はソレノイド式サーボ機構８１１に制御信号Ｍを
入力可能とされている。ソレノイド式サーボ機構８１１
は制御器７から制御信号Ｍを受けると、可変容量式油圧
ポンプ８１の押し退け容積Ｖを最小側Ｖmin とする。一
方、制御信号Ｍを受けないときは、可変容量式油圧ポン
プ８１の押し退け容積Ｖを最大側Ｖmax に維持する。そ
して制御器７は制御信号Ｍをソレノイド式サーボ機構８
１１に出力するための第１、第２見做しプログラム及び
基準値を次の通り予め記憶する。

【００２７】（１）第１見做しプログラムは、操作信号
Ｗ１、Ｗ３が共に「Ｗｏ」であるときを「油圧式作業装
置が非作動時Ｗｏである」と見做すプログラムである。

【００２８】（２）第２見做しプログラムは、速度段信
号ＦＲが「Ｆ１又はＲ１」であるときを「低車速側速度
段ＦＲL である」と見做し、一方「Ｆ２、Ｆ３、Ｒ２又
はＲ３」であるときを「高車速側速度段ＦＲH である」
と見做すプログラムである。

【００２９】（３）基準値は、所定車速Ｓｏ（例えば、
８ km/h ）である。

【００３０】尚、上記第１、第２見做しプログラム及び
基準値（車速検出器１２は基準値と対で用いられる）
は、上記第１実施例では一括記載したが、制御器７は第
１、第２見做しプログラム及び基準値のいずれか一つを
予め記憶する。複数記憶するときは、これらの一つを選
択的に呼び出すスイッチ等（図示せず）を準備するのが
望ましい。

【００３１】そこで制御器７は次のような第１〜第３制
御プログラムを有する。尚、各制御プログラムはその主
要手順が僅かであるため、フローチャートは省略する。

【００３２】（１）第１制御プログラムは、第１見做し
プログラムを利用するプログラムである。即ち制御器７
はアーム用操作レバー１１ａからの操作信号Ｗ１と、バ
ケット用操作レバー１１ｂからの操作信号Ｗ３とが共に
中立位置信号Ｗｏであるとき（即ち油圧式作業装置が非
作動時Ｗｏ）、これを判定し、この判定時、ソレノイド
式サーボ機構８１１に制御信号Ｍを入力する。ソレノイ
ド式サーボ機構８１１は制御信号Ｍを受け、可変容量式
油圧ポンプ８１の押し退け容積Ｖを最大側Ｖmax から最
小側Ｖmin にする。

【００３３】上記第１制御プログラムによれば、次のよ
うな作用効果を奏する。仮に第１制御プログラムが無い
とすれば、作業機操作レバー１１が共に中立位置Ｗｏで
あっても可変容量式油圧ポンプ８１は押し退け容積Ｖが
最大側Ｖmax であり、その吐出油はタンク９にドレンさ
れる。このとき油圧操作弁１０や配管等での管内抵抗に
よってドレンロスやそのポンプロスが生ずる。ところが
第１制御プログラムによれば、作業機操作レバー１１が
共に中立位置Ｗｏであるとき、制御器７が可変容量式油
圧ポンプ８１の押し退け容積Ｖを最小側Ｖmin にする。
このことはエンジン１の低中速回転数域から高速回転数
域においても同様だから、低中速回転数域でのエンジン
余裕トルクΔＴが増大し、従ってタイヤ走行における低
中速回転数域から高速回転数域への急加速性が高まる。
また可変容量式油圧ポンプ８１の押し退け容積Ｖが、従
来技術のように、最大側Ｖmax と最小側Ｖmin との間で
漸時変更するのではなく、ＯＮ・ＯＦＦ的に切換わる。
このため作業機操作レバー１１を操作した途端に押し退
け容積Ｖが最小側Ｖmin から最大側Ｖmax に切り換わ
る。逆に作業機操作レバー１１を中立位置Ｗｏにした途
端に押し退け容積Ｖが最大側Ｖmax から最小側Ｖmin に
切り換わる。つまり極めて応答性の速いものとなる。即
ち高加速性、省エネ性、高走行効率及び高作業効率が得
られる。

【００３４】（２）第２制御プログラムは、第２見做し
プログラムを利用するプログラムである。即ち制御器７
は、変速レバー４１からの速度段信号ＦＲが「Ｆ１又は
Ｒ１」であるとき（即ち低車速側速度段ＦＲL であると
き）、制御信号Ｍを発信しない。従ってソレノイド式サ
ーボ機構８１１は可変容量式油圧ポンプ８１の押し退け
容積Ｖを最大側Ｖmax に維持する。一方、速度段信号Ｆ
Ｒが「Ｆ１、Ｆ２、Ｒ２又はＲ３」であるとき（即ち高
車速側速度段ＦＲH であるとき）、ソレノイド式サーボ
機構８１１に対して制御信号Ｍを入力する。ソレノイド
式サーボ機構８１１は制御信号Ｍを受けて可変容量式油
圧ポンプ８１の押し退け容積Ｖを最小側Ｖmin にする。

【００３５】上記第２制御プログラムによれば、次のよ
うな作用効果を奏する。ホイールローダでは、速度段信
号ＦＲが「Ｆ１又はＲ１」であるときは、複合動作に従
事するのが殆どである。従ってこれを「低車速側速度段
ＦＲL 」と定義したものである。一方、速度段信号ＦＲ
が「Ｆ２、Ｆ３、Ｒ２又はＲ３」であるときは、走行単
独動作に従事するのが殆どである。従ってこれを「高車
速側速度段ＦＲH 」と定義したものである。つまり第２
制御プログラムによれば、速度段ＦＲが低車速側速度段
ＦＲL であるときは複合動作と見做せるから、可変容量
式油圧ポンプ８１の押し退け容積Ｖを最大側Ｖmax と
し、もって高効率の作業と掘削作業とを達成している。
一方、速度段ＦＲが高車速側速度段ＦＲH であるときは
走行単独動作と見做せるから、可変容量式油圧ポンプ８
１の押し退け容積Ｖを最小側Ｖminにし、もってドレン
ロスを減らしている。即ち第２制御プログラムによって
も、第１制御プログラムと同様、高加速性、省エネ性、
高走行効率及び高作業効率が得られる。

【００３６】尚、ホイールローダには各種有り、「低車
速側速度段ＦＲL 」と「高車速側速度段ＦＲH 」とが上
記定義で区分されておれば、例えば速度段信号ＦＲが
「Ｆ１、Ｆ２、Ｒ１又はＲ２」であるときを「低車速側
速度段ＦＲL 」と見做し、一方、「Ｆ３又はＲ３」であ
るときを「高車速側速度段ＦＲH 」と見做すような見做
しプログラムでも構わない。また例えば速度段信号ＦＲ
が「Ｆ１、Ｆ２又はＲ１」であるときを「低車速側速度
段ＦＲL 」と見做し、一方、「Ｆ３、Ｒ２又はＲ３」で
あるときを「高車速側速度段ＦＲH 」と見做すような見
做しプログラムでも構わない。速度段がさらに多いホイ
ールローダや少ないホイールローダに対しても同様に定
義すればよい。また「低車速側速度段ＦＲL 」と「高車
速側速度段ＦＲH である」とを、例えば岩盤路面や土路
面等の粘着係数に合わせて互いに異なるレベルで複数対
準備し、切換えスイッチ等を有して切換え使用自在とす
るのが望ましい。

【００３７】（３）第３制御プログラムは、基準値なる
所定車速Ｓｏ（＝８ km/h ）及び車速検出器１２を利用
するプログラムである。即ち制御器７は、車速検出器１
２から車速Ｓを受け、車速Ｓが所定車速Ｓo 未満である
と判断しているとき（Ｓ＜Ｓｏ）、制御信号Ｍを発信し
ない。従ってソレノイド式サーボ機構８１１は可変容量
式油圧ポンプ８１の押し退け容積Ｖを最大側Ｖmax に維
持する。一方、車速Ｓが所定車速Ｓo 以上であると判断
しているときは（Ｓ≧Ｓo ）、ソレノイド式サーボ機構
８１１に対して制御信号Ｍを入力する。ソレノイド式サ
ーボ機構８１１は制御信号Ｍを受けて可変容量式油圧ポ
ンプ８１の押し退け容積Ｖを最小側Ｖmin にする。

【００３８】上記第３制御プログラムによれば、次のよ
うな作用効果を奏する。先ず所定車速Ｓｏとは、先の第
２見做しプログラムにおける「低車速側速度段ＦＲL 」
と「高車速側速度段ＦＲH 」との定義の境を車速によっ
て表したものと見做せる。即ちホイールローダでは、車
速Ｓが例えば８ km/h 未満であるときは（Ｓ＜８ km/h
）、作業単独動作は元より、複合動作に従事している
のが殆どである。一方、車速Ｓが例えば８ km/h 以上で
あるときは（Ｓ≧８ km/h ）、走行単独動作に従事して
いるのが殆どである。従ってこれを「高車速側速度段Ｆ
ＲH 」と定義したものである。つまり第３制御プログラ
ムによれば、第２制御プログラムと同様、高加速性、省
エネ性、高走行効率及び高作業効率が得られる。尚、所
定車速Ｓｏを８ km/h 以外の例えば１０ km/h 等に設定
する又はしないかは、ホイールローダの仕様（特に大き
さ）によって適宜設定されるものである。また一つのホ
イールローダにおいて、複数の所定車速Ｓｏを、例えば
岩盤路面や土路面等の粘着係数に合わせて互いに異なる
値で複数準備し、切換えスイッチ等を有して切換え使用
自在とするのが望ましい。

【００３９】次に第２実施例を図２を参照し説明する。
尚、図２（第２実施例）で示される点線枠の要素が、図
１（第１実施例）に比較して異なる。このため以下、異
なる要素を中心に第１実施例と比較して説明する。

【００４０】即ち第２実施例は、図２に示す通り、図１
の可変容量式油圧ポンプ８１を固定容量式油圧ポンプ８
２に置換すると共に、図１のソレノイド式サーボ機構８
１１を固定容量式油圧ポンプ８２から油圧操作弁１０へ
の流路に並列接続したソレノイド式開閉弁８２１と、こ
のソレノイド式開閉弁８２１の下流側に設けた副リリー
フ弁８２２とに置換して構成される。副リリーフ弁８２
２はタンク９に接続され、例えば５kg/cm2に設定されて
いる。ソレノイド式開閉弁８２１は遮断位置（図示右側
位置）と連通位置（図示左側位置）とを有する２位置２
ポート切換え弁であり、通常はバネの付勢力によって遮
断位置となっているが、制御器７からソレノイド駆動電
流（制御信号Ｍである）を受けると、電磁力がバネの付
勢力に抗して遮断位置から連通位置に切り換わる。副リ
リーフ弁８２２は、ソレノイド式開閉弁８２１が連通位
置となって固定容量式油圧ポンプ８２の吐出油圧が設定
油圧（５kg/cm2）にまで昇圧すると、連通状態となり、
固定容量式油圧ポンプ８２の吐出油量をタンク９にドレ
ンする。即ちソレノイド式開閉弁８２１はアンロード弁
となっている。

【００４１】以下第２実施例における制御器７は上記第
２見做しプログラム及び所定車速Ｓｏを記憶し、前記第
２、第３制御プログラムを切換え使用自在に有する
（尚、第２、第３制御プログラムの切換えスイッチ等は
図示しない）。即ち、制御器７が制御信号Ｍを発信する
までは上記第１実施例と全く同じである。ソレノイド式
開閉弁８２１は制御器７から制御信号Ｍを受けると遮断
位置から連通位置に切り換わり、固定容量式油圧ポンプ
８２の吐出油をタンク９にドレンする。従って全体的効
果は第１実施例における第２、第３制御プラグラムに基
づく夫々の効果と同じである。

【００４２】尚、副リリーフ弁８２２は、アンロード時
における油圧操作弁１０等の潤滑や油圧操作弁１０等で
の油切れ等を防ぐために設けたものであるが、例えばソ
レノイド式開閉弁８２１からタンク９までのドレン配管
が絞られていたり、また例えばタンク９自体が圧縮空気
による加圧式等であったり、ドレン配管が油圧操作弁１
０近傍から設けられているとき等は不要である。またこ
れらが無くてもアンロード時に油圧操作弁１０等の潤滑
や油圧操作弁１０等での油切れ等が生じない構成なら
ば、勿論これらは無くても構わない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の制御ブロック図である。

【図２】第２実施例の制御ブロック図である。

【図３】ホイールローダの側面図である。

【符号の説明】

１エンジン１２車速検出器４１速度段検出手段（変速レバー）８１可変容量式油圧ポンプ８２固定容量式油圧ポンプ８２１アンロード弁９タンクＦＲ速度段ＦＲL 低車速側速度段ＦＲH 高車速側速度段Ｓ車速Ｓｏ所定車速Ｖ可変容量式油圧ポンプの押し退け容積Ｖmax 最大側押し退け容積Ｖmin 最小側押し退け容積

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジン(1) を駆動力源とする走行装置
と、エンジン(1) を駆動力源とする可変容量式油圧ポン
プ(81)から圧油を受けて作動する油圧式作業装置とを有
するホイールローダにおいて、油圧式作業装置が非作動
時(Wo)となったときに押し退け容積(V) が最大側(Vmax)
から最小側(Vmin)に変化する可変容量式油圧ポンプ(81)
を有することを特徴とするホイールローダ。
【請求項２】エンジン(1) を駆動力源とすると共に低
車速から高車速までの複数速度段(FR)の一つを選択使用
自在とされた走行装置と、エンジン(1) を駆動力源とす
る可変容量式油圧ポンプ(81)から圧油を受けて作動する
油圧式作業装置とを有するホイールローダにおいて、
(a) 使用速度段(FR)を検出する速度段検出手段(41)と、
(b) 速度段検出手段(41)から速度段(FR)を受け、 (b1) 速度段(FR)が低車速側速度段(FRL) であるとき、
押し退け容積(V) が最大側(Vmax)となり、 (b2) 速度段(FR)が高車速側速度段(FRH) であるとき、
押し退け容積(V) が最小側(Vmin)となる可変容量式油圧
ポンプ(81)とを有することを特徴とするホイールロー
ダ。
【請求項３】エンジン(1) を駆動力源とする走行装置
と、エンジン(1) を駆動力源とする可変容量式油圧ポン
プ(81)から圧油を受けて作動する油圧式作業装置とを有
するホイールローダにおいて、(a) 車速(S) を検出する
車速検出器(12)と、(b) 車速検出器(12)から車速(S) を
受け、 (b1) 車速(S) が所定車速(So)未満であるとき、押し退
け容積(V) が最大側(Vmax)となり、 (b2) 車速(S) が所定車速(So)以上であるとき、押し退
け容積(V) が最小側(Vmin)となる可変容量式油圧ポンプ
(81)とを有することを特徴とするホイールローダ。
【請求項４】エンジン(1) を駆動力源とすると共に低
車速から高車速までの複数速度段(FR)の一つを選択使用
自在とされた走行装置と、エンジン(1) を駆動力源とす
る固定容量式油圧ポンプ(82)から圧油を受けて作動する
油圧式作業装置とを有するホイールローダにおいて、
(a) 使用速度段(FR)を検出する速度段検出手段(41)と、
(b) 速度段検出手段(41)から速度段(FR)を受け、速度段
(FR)が高車速側速度段(FRH) であるとき、圧油をタンク
(9) へドレンするアンロード弁(821) とを有することを
特徴とするホイールローダ。
【請求項５】エンジン(1) を駆動力源とする走行装置
と、エンジン(1) を駆動力源とする固定容量式油圧ポン
プ(82)から圧油を受けて作動する油圧式作業装置とを有
するホイールローダにおいて、(a) 車速(S) を検出する
車速検出器(12)と、(b) 車速検出器(12)から車速(S) を
受け、車速(S) が所定車速(So)以上であるとき、圧油を
タンク(9) へドレンするアンロード弁(821) とを有する
ことを特徴とするホイールローダ。