JPH0672188A - 作業車両のクラッチカットオフ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホイルローダなどの作業車両におけるクラッ
チとブレーキの作動タイミングを簡単に調整できるよう
にする。 【構成】 クラッチを解除するとともに走行駆動装置５
０を制動するインチングペダル１３の踏込み量を検出す
る検出手段３２と、２以上の基準踏込み量を設定する設
定手段３１と、検出された踏込み量が設定された基準踏
込み量を上回るときにクラッチ４ａを解除する制御手段
３３，３４とを備える。インチングペダル１３の踏込み
量が大きいほど大きなブレーキ力が得られる。そのイン
チングペダルの踏込み量が基準踏込み量を上回るとクラ
ッチがオフする。基準踏込み量の大きさは設定手段によ
り調節される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホイールローダなど、
走行駆動装置とフロント作業装置を備えた作業車両に使
用して好適なクラッチカットオフ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は本発明が適用されるホイールロー
ダの概略構成を示す図であり、ホイールローダ１は原動
機２を有し、その出力が出力軸３を介して走行変速機４
に伝達されて油圧ポンプ５が駆動されるとともに、フロ
ントおよびリアプロペラシャフト６，７も駆動される。
フロントおよびリアプロペラシャフト６，７にはそれぞ
れ前アクスル装置８と後アクスル装置９が接続されてい
る。油圧ポンプ５の吐出油によりバケットなどのフロン
ト作業装置１０が駆動される。４ａは、原動機と走行駆
動装置５０とを接断するクラッチである。なお、走行駆
動装置５０はフロントおよびリアプロペラシャフト６，
７や前後アクスル装置８，９などで構成され、その走行
駆動装置５０には不図示のブレーキ装置が設けられてい
る。

【０００３】図８は、このようなホイールローダの運転
席のペダルの配置を示すもので、右側から、ディーゼル
エンジンのような原動機の回転数を調節するアクセルペ
ダル１１と、走行駆動装置を制動するブレーキペダル１
２と、変速機４に内蔵されたクラッチ４ａを解除すると
ともに走行駆動装置を制動するインチングペダル１３と
が配置されている。なお、１４はステアリングハンド
ル、１５は前後進切換および変速レバーである。

【０００４】ホイールローダでは、ダンプトラックなど
への荷の積み込み作業を行なう際、車両を停止した状態
でリフトアーム、バケットアームなどのフロント作業装
置１０を高速度で駆動する操作が行なわれる。そのた
め、左足でインチングペダル１３を踏込んでクラッチを
切るとともにブレーキを作動させる一方、右足でアクセ
ルペダル１１を踏込んでエンジン回転数を増速させて、
フロント作業装置の速度を早くして作業効率の向上を図
っている。このようなインチングペダル１３による操作
をクラッチカットオフ操作と呼び、積み込み作業時のダ
ンプトラックへの接近操作、すなわち走行駆動力の切断
操作と制動操作とをスムースに行なうようにしている。
また、クラッチカットオフにより走行駆動装置の動力が
エンジンと切り離されるため、エンジンの馬力をフロン
ト作業装置に１００％分配でき、フロント作業装置がス
ピィーディーにかつパワフルに操作できる。

【０００５】図９および図１０は、従来のクラッチカッ
トオフ装置の一例を示す図である。図９において、イン
チングペダル１３を踏込むと減圧弁２１からその踏込み
量に比例する油圧が発生して走行ブレーキが作動すると
ともに、インチングペダル１３が所定量以上踏込まれる
とリミットスイッチ２２がオンする。図１０において、
スイッチ２３はクラッチカットオフ機能を使用するとき
にオンされるスイッチで、このスイッチ２３がオンのと
き、リミットスイッチ２２のオンにより電磁弁２４がイ
位置からロ位置に切り換わり、油圧ポンプ２５の吐出油
が変速機内に設けられたクラッチシリンダ２６に供給さ
れて、クラッチがオフされる。リミットスイッチ２２の
オン位置は、図９に示すとおり取り付けブロック２７の
位置調整により調節可能である。

【０００６】図１１はインチングペダル１３のストロー
ク（踏込み量）に対する減圧弁２１の出力圧力（ブレー
キ圧力）の特性図であり、ストロークＳ２の踏込み量で
ブレーキ圧が立上がり、ストロークＳ１０の踏込み量で
最大ブレーキ圧力が発生する。クラッチとブレーキの作
動タイミングは次のように調節できる。 (ａ)ストロークＳ₁の踏込み量でリミットスイッチ２２
がオンするように調節すると、ブレーキが効き始める前
にクラッチがオフする。 (ｂ)ストロークＳ₂の踏込み量でリミットスイッチ２２
がオンするように調節すると、ブレーキの効き始めと同
時にクラッチがオフする。 (ｃ)ストロークＳ₃の踏込み量でリミットスイッチ２２
がオンするように調節すると、ブレーキがある程度効い
てからクラッチがオフする。 なお図１２は、上記(ａ)〜(ｃ)のようにクラッチカット
オフ点を定めた場合の走行駆動力とブレーキ力とを示す
グラフであり、ａ〜ｃは走行駆動力を示す。一般に、ダ
ンプトラックなどに荷を積み込み作業する時にはストロ
ークＳ₁でクラッチをオフするように調節し、かき上げ
作業時にはストロークＳ₃でクラッチをオフするように
調節する。なお、オペレータの好みに合わせて自由に調
節することも可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９お
よび図１０に示したクラッチカットオフ装置によるクラ
ッチとブレーキの作動タイミング調節は、(１)車両を停
止させてリミットスイッチ２２のオン位置を調節し、
(２)車両を走行させてクラッチとブレーキの作動タイミ
ングを確認し、(３)車両を停止させて再度クラッチとブ
レーキの作動タイミングを調節する、といった手順を踏
むトライアンドエラー式であり、調整作業に時間かがか
かり過ぎる。

【０００８】その他のクラッチカットオフ装置の従来例
として、ブレーキ圧力が所定値に達するとオンする圧力
スイッチを用い、圧力スイッチオン時にクラッチをオフ
するようにしたものも知られている。しかし、この方式
では、クラッチオフのタイミングは圧力スイッチがオン
する設定圧力自体を変更して行わなければならず、実用
的ではない。オン圧力が容易に変更できる圧力スイッチ
を使用したとしても、上述したようなトライアンドエラ
ー方式で調節せざるを得ず、作業が煩雑である。

【０００９】本発明の目的は、クラッチとブレーキの作
動タイミングを簡単に変更できる作業車両のクラッチカ
ットオフ装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】一実施例である図１，図
７および図８に対応付けて本発明を説明すると、本発明
は、クラッチ４ａを介して伝達される原動機出力で駆動
される走行駆動装置５０と、原動機出力で駆動されるフ
ロント作業装置１０と、クラッチを解除するとともに走
行駆動装置５０を制動するインチングペダル１３とを備
えた作業車両のクラッチカットオフ制御装置に適用され
る。そして上述の目的は、インチングペダル１３の踏込
み量を検出する検出手段３２と、２以上の基準踏込み量
を設定する設定手段３１と、検出された踏込み量が設定
された基準踏込み量を上回るときにクラッチ４ａを解除
する制御手段３３，３４とを具備することにより達成さ
れる。請求項２のように、設定手段３１の操作部３１ａ
を運転席に設けてもよい。請求項３の制御装置における
設定手段３１は、少なくともかき上げ作業に適したモー
ドとダンプ積み作業に適したモードに応じた２種類のモ
ードが設定可能にされ、その操作部は、２種類のモード
のいずれか一方を選択可能にされている。

【００１１】

【作用】インチングペダル１３の踏込み量が大きいほど
大きなブレーキ力が得られる。そのインチングペダル１
３の踏込み量が基準踏込み量を上回ると、クラッチがオ
フする。基準踏込み量の大きさは設定手段３１の操作部
３１ａにより変更される。したがって、基準踏込み量を
小さく設定するとブレーキ力が発生する前、あるいはブ
レーキ力が小さなうちにクラッチがオフする。基準踏込
み量を所定値以上に大きく設定すると、ブレーキ力が発
生した後にクラッチがオフする。

【００１２】以上の課題を解決するための手段および作
用の項では発明を理解しやすいように実施例の符号を付
して説明したが、これにより本発明が実施例に限定され
るものではない。

【００１３】

【実施例】図１および図２により本発明の実施例を説明
する。図９および図１０と同様な箇所には同一の符号を
付して相違点を主に説明する。図１は本発明によるクラ
ッチカットオフ装置の構成を示す図である。運転席に設
けられたボリューム３１はそのノブ３１ａの回転操作量
に応じた電圧を発生し、圧力センサ３２は減圧弁２１の
出力圧力、すなわちインチングペダル１３の踏込み量を
検出し、その圧力に応じた電圧を発生する。ボリューム
３１の出力電圧と圧力センサ３２からの出力電圧はそれ
ぞれ比較器３３の入力端に印加され、比較器３３の出力
信号は、圧力センサ３２からの出力電圧がボリューム３
１からの出力電圧を上回ったときに反転する。比較器３
３の出力電圧はアンドゲード３４の入力端に印加され、
アンドゲード３４の他の入力端には、インチングペダル
１３が所定量以上踏込まれるとオンするリミットスイッ
チ２２からの信号と、クラッチカットオフ機能選択スイ
ッチ２３からの信号とが印加されている。クラッチカッ
トオフ機能選択スイッチ２３とリミットスイッチ２２が
ともにオンのときアンドゲート３４はエネーブル状態と
なる。アンドゲート３４の出力はアンプ３５を通ってク
ラッチカットオフ用電磁弁２４のソレノイド部２４Ｓに
接続されている。なお、リミットスイッチ２２は、その
オン位置が調節できるように構成されている。

【００１４】図２はインチングペダル１３の踏込み量と
ブレーキ圧力の関係を示すグラフである。本実施例で
は、インチングペダル１３の踏込みストロークＳ₁₁でリ
ミットスイッチ２２がオンするように予めリミットスイ
ッチ２２の位置が調整されているものとする。本実施例
では、ボリューム３１から出力される基準信号（基準圧
力、すなわち基準踏込み量）を変更することにより、ク
ラッチとブレーキのタイミングを次のように設定するこ
とができる。 （ａ）基準信号をブレーキ圧力ゼロに相当する電圧に設
定すると、ブレーキが効き始める前に、ストロークＳ₁₁
の位置でクラッチをオフすることができる。 （ｂ）基準信号をブレーキ圧力Ｐ₁に相当する電圧に設
定すると、ブレーキが効き始めた後に、ストロークＳ₁₂
の位置でクラッチをオフすることができる。 以上のように、ボリューム３１によりブレーキ圧力をそ
のゼロ〜最大値Ｐ_MAXの範囲内で変更することにより、
クラッチとブレーキの作動タイミングを図２のハッチン
グ領域内で自由に設定できる。

【００１５】図１に示したリミットスイッチ２２を省略
することもでき、その場合の回路を図３に示す。図１と
異なるのは、アンドゲート３４の入力としてクラッチカ
ットオフ機能選択スイッチ２３の信号と比較器３３から
の信号とを用いるようにした点であり、その他は図１の
構成と同様であるから、詳細な動作説明を省略する。図
３の回路の場合、図４に示すインチングペダルのストロ
ークとブレーキ圧力のグラフのように、ストロークＳ₂
以上のハッチング範囲内でクラッチカットオフの点を調
節できるが、ブレーキが効き始める前にクラッチを切る
ような調整はできない。

【００１６】リミットスイッチ２２を省略した図３の回
路構成によって、ブレーキが効き始める前にクラッチを
オフするためには、減圧弁２１からのブレーキ圧力によ
って作動するブレーキシリンダに初期ばね力を設定して
おき、図５に示すブレーキ圧力とブレーキ力とのグラフ
のように、ブレーキ圧力Ｐ_Sでブレーキ力が発生し始め
るようにすればよい。こうすることにより、図６に示す
ように、 （ａ）基準信号をブレーキ圧力Ｐ₁（＜Ｐ_S）に相当する
電圧に設定すると、ブレーキが効き始める前に、ストロ
ークＳ₁₄の位置でクラッチをオフすることができる。 （ｂ）基準信号をブレーキ圧力Ｐ₂（＞Ｐ_S）に相当する
電圧に設定すると、ブレーキが 効き始めた後に、スト
ロークＳ₁₅の位置でクラッチをオフすることができる。 なお、図５の破線は先に説明した２実施例のブレーキ圧
力とブレーキ力との関係を示すグラフであり、ブレーキ
圧力の立上がりとともにブレーキ力が発生していること
を示している。

【００１７】図１の実施例では基準信号出力手段として
ボリュームを用いた例を示したが、たとえばダンプ積み
込みモード選択スイッチとかき上げモード選択スイッチ
とを設け、各スイッチの操作によって２種類の電圧レベ
ルの信号を出力するようにしてもよい。さらには、アッ
プ／ダウンスイッチを設け、そのスイッチをアップ側に
操作するたびに出力電圧が増加し、ダウン側に操作する
たびに出力電圧が減少するようにしてもよい。また、イ
ンチングペダルの操作量を減圧弁の圧力で検出すること
も必須ではなく、別設のセンサで踏込み量を検出するこ
ともできる。

【００１８】以上の構成において、原動機出力で駆動さ
れるプロペラシャフトやアクスル装置が走行駆動装置
を、バケット，リフトアームなどがフロント作業装置
を、ボリュームが設定手段を、比較器３３やアンドゲー
ド３４が制御手段をそれぞれ構成する。

【００１９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、クラッチとブレーキの作動タイミングが簡単に調
整できるので、オペレータが作業に先立って自由にその
作動タイミングを調整でき、操作性の向上を図ることが
できる。請求項２によれば、ダンプ積み込み作業とかき
上げ作業に最適なクラッチとブレーキの作動タイミング
を簡単に設定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る制御装置の全体構成を示すブロッ
ク図

【図２】インチングペダルのストロークとブレーキ圧力
との関係を示すグラフ

【図３】他の実施例による制御装置のブロック図

【図４】他の実施例におけるインチングペダルのストロ
ークとブレーキ圧力との関係を示すグラフ

【図５】ブレーキ圧力とブレーキ力との関係を示すグラ
フ

【図６】他の実施例におけるインチングペダルのストロ
ークとブレーキ圧力との関係を示すグラフ

【図７】ホイルローダの概略全体構成図

【図８】インチングペダルの配置を示す図

【図９】従来のインチングペダルの周辺を示す図

【図１０】従来のクラッチカットオフ装置のブロック図

【図１１】従来のインチングペダルのストロークとブレ
ーキ圧力との関係を示すグラフ

【図１２】従来のインチングペダルのストロークとブレ
ーキ圧力および走行駆動力との関係を示すグラフ

【符号の説明】

２ 原動機 ４ 変速機 ４ａ クラッチ ５ 油圧ポンプ １３ インチングペダル ２１ 減圧弁 ２２ リミットスイッチ ２３ クラッチカットオフ機能選択スイッチ ２４ クラッチ用電磁弁 ２４Ｓ クラッチ用電磁弁用ソレノイド ２６ クラッチシリンダ ３１ ボリューム ３２ 圧力センサ ３３ 比較器 ３４ アンドゲート

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クラッチを介して伝達される原動機出力
   で駆動される走行駆動装置と、 前記原動機出力で駆動されるフロント作業装置と、 前記クラッチを解除するとともに前記走行駆動装置を制
   動するインチングペダルとを備えた作業車両のクラッチ
   カットオフ制御装置において、 前記インチングペダルの踏込み量を検出する検出手段
   と、 ２以上の基準踏込み量を設定する設定手段と、 前記検出された踏込み量が前記設定された基準踏込み量
   を上回るときに前記クラッチを解除する制御手段とを具
   備することを特徴とする作業車両のクラッチカットオフ
   制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１の制御装置において、 前記設定手段の操作部は運転席に設けられていることを
   特徴とする作業車両のクラッチカットオフ制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２の制御装置において、 前記設定手段により、少なくともかき上げ作業に適した
   モードとダンプ積み込み作業に適したモードが設定可能
   であり、前記操作部は前記２種類のモードのいずれか一
   方を選択可能に構成されていることを特徴とする作業車
   両のクラッチカットオフ制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２の制御装置において、 前記設定手段は前記操作部の操作量に応じた任意の基準
   踏込み量を設定可能に構成されていることを特徴とする
   作業車両のクラッチカットオフ制御装置。