专利名称：反向铲装载机的制作方法
技术领域：
本发明涉及反向铲装载机，特别涉及具备具有液压离合器的变速器的反向铲装载机。
背景技术：
反向铲装载机在车辆的前方具有装载机铲斗、在后方具有反向铲。另外，设置在驾驶室的驾驶座能够旋转地构成，以便在行驶时或利用装载机铲斗进行作业时朝向前方，而在利用反向铲进行作业时朝向后方。在例如专利文献I所示的反向铲装载机中，连杆构成为，在使装载机铲斗自最大程度卷起的位置移动到最大程度卷入的位置时，铲斗端的挖掘力曲线变得更平坦。另外，在专利文献2中示出了具有动力传送装置的反向铲装载机。在此，在动力传送装置的主变速操作阀和液压泵之间设置有调节减压阀。由此，可以避免伴随着变速操作的急起步，实现平滑的变速。在先技术文献专利文献1:日本特开平9-105137号公报专利文献2:日本特开昭62-151654号公报
发明内容
发明要解决的课题在反向铲装载机中，设置有行驶用的液压泵和作业装置驱动用的液压泵等多个液压泵。行驶用的液压泵是用于向设置于变速器的液压离合器供给工作油的泵。另外，作业装置用的液压泵是用于向用于驱动作业装置的液压缸供给工作油的泵。但是，如前所述，在反向铲装载机中，存在使用前方的装载机铲斗进行作业的情况和使用后方的反向铲进行作业的情况。在使用了前方的装载机铲斗的作业中，一边行驶一边进行作业。另一方面，在使用了后方的反向铲的作业中，车辆停止，不进行前进后退的切换、速度挡的切换。从以上所述的反向铲的作业状况来看，在使用后方的反向铲进行作业的情况下，不需要用于行驶的工作油。但是，在以往的反向铲装载机中，各液压泵总是被驱动。因此，用于驱动各液压泵的泵损失大，妨碍油耗降低。本发明的课题在于，在反向铲装载机中降低液压泵的负载以降低油耗。用于解决课题的方案本发明第一方案的反向铲装载机具有:具有一个以上的液压离合器的变速器、在内部具有能够处于朝前方及朝后方这两个位置的驾驶座的驾驶室、设置在驾驶室的前方的装载机、设置在驾驶室的后方的反向铲、用于向液压离合器供给工作油的液压泵、具有用于将回路内的液压设定为第一液压的减压阀且将来自液压泵的工作油向液压离合器供给的液压回路、判断运转模式是否为使用了反向铲的反向铲作业模式的作业模式判断机构、以及减压阀控制机构。在利用作业模式判断机构判断运转模式为反向铲作业模式时，减压阀控制机构将减压阀的释放压控制为比第一液压低的第二液压。在此，在判断为正在进行使用了反向铲的作业的情况下，控制减压阀以降低液压回路的液压。因此，在使用反向铲进行的作业中，向变速器供给工作油的液压泵的负载降低。因此，可以降低油耗。本发明第二方案的反向铲装载机在第一方案的反向铲装载机的基础上，还具有检测驾驶座的朝向的驾驶座朝向检测传感器，在驾驶座朝向检测传感器检测到驾驶座朝后方的情况下，作业模式判断机构判断运转模式为反向铲作业模式。在使用反向铲进行作业的情况下，驾驶座被设置为朝后方。因此，若检测到驾驶座被设置为朝后方，则判断运转模式为反向铲作业模式。在此，可以简单且可靠地判断运转模式为反向铲作业模式。本发明第三方案的反向铲装载机在第二方案的反向铲装载机的基础上，在进一步检测到发动机处于工作中的情况下，作业模式判断机构判断运转模式为反向铲作业模式。即便在发动机并非处于工作中的情况下，也存在驾驶座被设置为朝后方的情况。于是，在该第三方案的反向铲装载机中，在检测到驾驶座被设置为朝后方且发动机处于工作中的情况下，判断运转模式为反向铲作业模式。因此，可以更可靠地判断运转模式为反向铲作业模式。本发明第四方案的反向铲装载机在第三方案的反向铲装载机的基础上，在进一步检测到未向液压离合器输出工作油的供给指令的情况下，作业模式判断机构判断运转模式为反向铲作业模式。在此，在检测到未向变速器的各液压离合器供给液压的情况下，判断运转模式为反向铲作业模式。因此，可以更可靠地判断运转模式为反向铲作业模式。本发明第五方案的反向铲装载机在第一方案的反向铲装载机的基础上，还具有检测驾驶座的朝向的驾驶座朝向检测传感器，在驾驶座朝向检测传感器检测到驾驶座不朝后方的情况下，所述作业模式判断机构判断运转模式不是反向铲作业模式。在此，作为作业方式，存在操作者在将驾驶座设置为朝前方的状态下操作反向铲的情况。在这种情况下，若使向变速器供给的工作油的液压降低，则产生液压离合器滑动或液压离合器不接合(不进行动力传送)等行驶方面的不良情况。于是，在该第五方案的反向铲装载机中，在驾驶座不朝后方的情况下，即便能够操作反向铲，也判断运转模式不是反向铲作业模式。因此，可以避免变速器的液压离合器未连接等不良情况。本发明第六方案的反向铲装载机在第一 第五方案中的任一方案的反向铲装载机的基础上，减压阀控制机构具有设置在液压泵和减压阀之间并根据液压回路的液压控制减压阀的先导回路。在此，利用简单的结构即可实现减压阀控制机构。本发明第七方案的反向铲装载机在第六方案的反向铲装载机的基础上，先导回路具有卸载阀，在运转模式为反向铲作业模式以外的情况下，所述卸载阀排放液压回路的工作油，在运转模式为反向铲作业模式的情况下，所述卸载阀禁止所述液压回路的工作油的排放。
发明的效果在如上所述的本发明中，在反向铲装载机中，特别是可以降低反向铲作业中的液压泵的负载，从而可以谋求降低油耗。
图1是本发明一实施方式的反向铲装载机的外观立体图。图2是所述反向铲装载机的变速器及液压回路的简略结构图。图3是用于进行卸载处理的控制块图。图4是卸载处理的控制流程图。图5是本发明其他实施方式的与图4相当的图。
具体实施例方式[整体结构]图1表示本发明一实施方式的反向铲装载机I的外观图。反向铲装载机I是使用I台车辆即可进行挖掘作业及装载作业的作业车辆。该反向铲装载机主要具有:本体2、装载机3、反向伊4、左右的稳定器5。本体2具有:用于支承发动机及变速器6 (参照图2)等设备的车架10、搭载于车架10的驾驶室11、分别为一对的前轮12及后轮13。作为反向铲装载机I的特征结构，与前轮12的直径相比，后轮13的直径变大。因此，与前轮12连结的车轴配置在比与后轮13连结的车轴的位置低的位置。发动机及变速器等设备被外装罩14覆盖。在驾驶室11的内部设置有操作者乘坐的驾驶座16。驾驶座16能够在朝前方的位置和朝后方的位置进行旋转。另外，在驾驶室11的内部设置有方向盘、各种踏板、用于操作装载机3、反向铲4的操作部件。发动机搭载在车架10的前部。发动机经由变速器及车轴驱动前轮12及后轮13，而且驱动用于使各种液压设备工作的液压泵。虽然详细情况在后面论述，但变速器6如图2所示具有多根轴，在除后输出轴之外的各轴上设置有液压离合器。装载机3配置在驾驶室11的前方，是用于进行装载作业的作业装置。装载机3具有:装载机小臂20、托架21、连杆22、装载机铲斗23、铲斗液压缸24、小臂液压缸25。装载机小臂20的基端部转动自如地支承于车架10，在前端转动自如地安装有装载机铲斗23。托架21的基端部转动自如地支承于装载机小臂20，在前端转动自如地连结有铲斗液压缸24的杆的前端和连杆22的一端。铲斗液压缸24的基端部转动自如地支承于车架10。另外，连杆22的前端转动自如地与铲斗23连结。小臂液压缸25的基端部转动自如地支承于车架10，小臂液压缸25的杆的前端转动自如地连结在装载机小臂20的长度方向的中间部。根据以上所述的结构，若小臂液压缸25的杆突出，则装载机小臂20向上方转动，若小臂液压缸25的杆后退，则装载机小臂20向下方转动。另外，若铲斗液压缸24的杆突出，则托架21向前方转动，连杆22向前方移动，装载机铲斗23向下方转动。反之，若小臂液压缸24的杆后退,贝U托架21向后方转动,连杆22向后方移动,装载机伊斗23向上方转动。反向铲4配置在驾驶室11的后方，是用于进行挖掘作业的作业装置。反向铲4具有:大臂30、小臂31、铲斗连杆32、反向铲铲斗33、大臂液压缸34、小臂液压缸35、铲斗液压缸36。大臂30的基端部经由未图示的托架，在左右方向能够转动地支承于车架10。在大臂30的前端部转动自如地连结有小臂31的基端部，在小臂31的前端转动自如地连结有反向铲铲斗33。大臂液压缸34的一端转动自如地连结在固定于车架10的托架(未图示)上，另一端转动自如地连结在固定于大臂30的大臂托架37上。小臂液压缸35的一端转动自如地连结在大臂托架37上，另一端转动自如地连结在小臂31的基端部。铲斗液压缸36的基端部转动自如地连结在小臂31上，前端转动自如地连结在铲斗连杆32上。根据以上所述的结构，若大臂液压缸34的杆突出，则大臂30向下方转动，若大臂液压缸34的杆后退，则大臂30向上方转动。另外，若小臂液压缸35的杆突出，则小臂31向下方转动，若小臂液压缸35的杆后退，则小臂31向上方转动。并且，若铲斗液压缸36的杆突出，则经由铲斗连杆32使反向铲铲斗33转动，反向铲铲斗33的开口部接近小臂31。另一方面，若铲斗液压缸36的杆后退，则经由铲斗连杆32使反向铲铲斗33转动，反向铲铲斗33的开口部自小臂31离开。另外，虽未图示，但反向铲4具有用于使将大臂30与车架10连结的大臂托架在左右方向转动的托架液压缸。托架液压缸的一端与车架10转动自如地连结，另一端与大臂托架转动自如地连结。若托架液压缸的杆突出，则大臂托架向左右方向的一侧转动，若托架液压缸的杆后退，则大臂托架向左右方向的另一侧转动。左右的稳定器5是在利用反向铲4进行作业时使反向铲装载机I的姿势稳定以防止翻倒的装置。左右的稳定器5分别设置在车架10的后左部及后右部。使该稳定器5以朝反向铲装载机I的左右侧方伸出的状态接地，将反向铲装载机I的本体后部提起直至后轮13离地，从而可以使挖掘作业时的反向铲装载机I的姿势稳定。[变速器及液压回路]图2示意性表示变速器6及变矩器40，并且示出用于向其供给工作油的液压泵50及液压回路52。变速器6具有相互平行配置的第一轴4广第五轴45。第一轴41是被输入来自发动机(未图示)的动力的输入轴。第二轴42及第三轴43都是中间轴。第四轴44是与前轮12连结的前输出轴。第五轴45是与后轮13连结的后输出轴。在第一轴41上设置有前进低速挡用的液压离合器CL及后退用的液压离合器CR。在第二轴42上设置有前进高速挡用的液压离合器CH及第一速用的液压离合器Cl。在第三轴43上设置有第二速用的液压离合器C2及第三速用的液压离合器C3。在第四轴上设置有用于切换2轮驱动和4轮驱动的液压尚合器CS。变矩器40具有公知的泵轮、涡轮、导轮，而且具有锁止离合器LC。液压回路52具有:主减压阀53、多个电磁比例控制阀ECMV及一个电磁控制阀ECV、包括卸载阀54的先导回路55、变矩器用减压阀56。主减压阀53经由过滤器58与液压泵50连接。主减压阀53将自液压泵50排出的工作油控制在规定的压力。电磁比例控制阀ECMV及电磁控制阀ECV经由过滤器62设置在自连接液压泵50和主减压阀53的油路60分支的分支油路61。多个电磁比例控制阀ECMV向除2轮驱动/4轮驱动切换用液压离合器CS之外的多个液压离合器CL、CH、CR、0Γ03供给工作油。电磁控制阀ECV向2轮驱动/4轮驱动切换用液压离合器CS供给工作油。先导回路55设置在分支油路61和主减压阀53之间。而且，在该先导回路55设置有卸载阀54和节流孔板64。卸载阀54具有螺线管，根据螺线管的导通、断开来控制主减压阀53。节流孔板64设置在卸载阀54和分支油路62之间。在卸载阀54的螺线管断开的情况下，卸载阀54的滑柱处于图2的A部位，先导回路55的油路65与排放箱66连接。因此，包括分支油路61的液压回路52的液压根据节流孔板64的作用被维持在例如20kg/cm2。另一方面，在卸载阀54的螺线管导通时，卸载阀54的滑柱转移到B部位。若卸载阀54转移到B部位，则先导回路55的油路65和排放箱66被截断。因此，液压回路52的液压瞬间作用于主减压阀53，主减压阀53成为打开状态。在该状态下，液压回路52的液压降低到仅为主减压阀53下游侧的回路阻力的压力。变矩器用减压阀56设置在主减压阀53和变矩器40之间的油路，用于控制变矩器40的工作液压。另外，在变矩器40的跟前分支的工作油或自变矩器40排出的工作油经由润滑油用的油路作为润滑油供给到各轴4Γ45。[控制块]如图3所示，该反向铲装载机I具有控制部70。在控制部70上连接有:用于检测发动机是否处于工作中的发动机转速检测传感器71、检测驾驶座是朝前方还是朝后方的驾驶座朝向检测传感器72、行驶用操作部件的位置检测传感器73。行驶用操作部件的位置检测传感器73包括分别检测前进/后退切换用操作部件、2轮驱动/4轮驱动切换用操作部件、变速挡切换用变速杆等的位置的传感器。另外，在控制部70上连接有各电磁比例控制阀ECMV及电磁控制阀ECV、卸载阀54。而且，控制部70接收来自各传感器的信号并向各电磁比例控制阀ECMV及电磁控制阀ECV、卸载阀54输出控制信号，以对设置于变速器6的各轴44的多个液压离合器的接合/分离、卸载阀54进行控制。[控制处理]图4表示用于执行卸载处理、即在反向铲作业时用于使液压回路的液压降低的处理的流程图。以下，基于该流程图说明卸载处理。首先，在利用装载机正进行作业等不是反向铲作业模式的情况下，指令并未自控制部70输出到卸载阀54的螺线管。在该情况下，卸载阀54的螺线管断开，滑柱位于A部位。在该情况下，在先导回路55中，在节流孔板64的分支油路61侧，被设定在利用主减压阀53设定的液压(例如20kg/cm2)。另外，在节流孔板64的卸载阀54侧，工作油通过卸载阀54与排放箱66连接，因此，实质上液压不作用于主减压阀53的滑柱。因此，液压回路52被维持在利用主减压阀53设定的液压。
在卸载处理中，在步骤SI中，根据来自发动机转速检测传感器71的检测信号，判断发动机是否正在工作。另外，在步骤S2中，根据来自驾驶座朝向检测传感器72的检测信号，判断驾驶座是否朝后方。作为驾驶座朝向检测传感器72，使用限位开关或近接开关。作为驾驶座朝向检测传感器72，当然也可以使用电位计，但在该情况下，需要指定角度并对朝向后方进行定义。
在以上的各步骤SI及步骤S2中判断为是的情况下，转移到步骤S3，向卸载阀54的螺线管输出导通指令。由此，卸载阀54移动到B部位。若卸载阀54转移到B部位，则先导回路55向排放箱66的连接被截断。因此，液压回路52的液压通过先导回路55瞬间作用于主减压阀53。由此，主减压阀53的滑柱移动，主减压阀53被打开。因此，液压回路52的液压成为与设置于主减压阀53下游侧的液压回路的阻力相应的液压，液压泵50的负载显著降低。另外，该卸载处理按照规定的周期来执行。因此，在卸载阀54位于B部位的状态下，在步骤SI及步骤S2中的任一个被判断为否的情况下，转移到步骤S4。在步骤S4中，卸载阀54的螺线管被断开，由此，卸载阀54转移到A部位。因此，如前所述，液压回路52被设定在利用主减压阀53设定的液压(例如20kg/cm2)。在此，作为作业方式，存在操作者在将驾驶座设置为朝前方的状态下操作反向铲这种作业方式。在该情况下，利用选择装载机铲斗和反向铲中的任一方的开关选择反向铲。但是，由于驾驶座被设置为朝前方，因此，即便能够操作反向铲，也不能真正地进行反向铲作业，运转模式不是反向铲作业模式。驾驶座朝向检测传感器72也能够检测驾驶座是否朝前方，若检测到驾驶座朝前方，则能够使反向铲装载机行驶。因此，在本实施方式中，仅在检测到驾驶座朝后方时使向变速器供给的工作油的液压降低，从而防止在行驶时产生液压离合器滑动或液压离合器不接合(不进行动力传送)等行驶方面的不良情况。换言之，在驾驶座朝向检测传感器72检测到驾驶座不朝后方(即，检测到检测值成为OFF)的情况下，判断运转模式不是反向铲作业模式，不降低向变速器供给的工作油的液压。[特征](I)在判断为正在进行使用了反向铲4的作业的情况下，控制主减压阀53以降低液压回路52的液压。因此，在使用反向铲4进行的作业中，液压泵50的负载被降低，从而可以降低油耗。(2)在判断发动机处于工作中且驾驶座朝后方时，判断运转模式为反向铲作业模式，因此，可以简单且可靠地判断运转模式为反向铲作业模式。(3)在正在使用装载机3进行作业时，即便在驾驶座朝前方的状态下使用反向铲进行作业的情况下，由于驾驶座不朝后方，因此，判断运转模式不是反向铲作业模式。因此，可以避免在装载作业中变速器6的各液压离合器不连接等不良情况。(4)由于在液压泵50和主减压阀53之间设置先导回路55以控制主减压阀53，因此，可以利用简单的结构控制主减压阀53。[其他实施方式]本发明并不限于如上所述的实施方式，在不脱离本发明要求保护的范围内能够进行各种变形或修正。在上述实施例中，设置先导回路以控制主减压阀，但控制主减压阀的结构并不限于该实施方式。另外，用于判断反向铲作业模式的条件并不限于上述实施方式。例如，除上述实施方式的条件之外，也可以增加自控制部向电磁比例控制阀及电磁控制阀未输出液压离合器接合的指令这一条件。图5表示该情况下的控制流程图。
在此，在与图4同样的条件(步骤SI及步骤S2)下判断为是、而且在步骤S5中判断为未向电磁比例控制阀ECMV及电磁控制阀ECV输出液压离合器接合的指令的情况下，执行与上述相同的步骤S3。另外，即便在步骤SI及步骤S2中判断为是，在向电磁比例控制阀ECMV及电磁控制阀ECV输出有液压离合器接合的指令的情况下，也不执行步骤S3。在如上所述的实施方式中，在装载作业中，能够可靠地防止行驶用的液压离合器滑动或未被接合这样的问题。在上述实施方式中，仅在驾驶座朝向检测传感器72检测到驾驶座朝后方时，使向变速器供给的工作油的液压降低，但也可以构成为在驾驶座朝向检测传感器72检测到驾驶座朝前方时不降低向变速器供给的工作油的液压。在驾驶座朝前方的情况下，很明显不朝后方，因此，在驾驶座朝向检测传感器72检测到驾驶座不朝后方时，判断运转模式不是反向铲作业模式，不降低向变速器供给的工作油的液压。并且，也可以构成为，通过驾驶座朝向检测传感器72在驾驶座朝后方和朝前方、规定的中间角度位置检测驾驶座是否不朝后方，在检测到驾驶座不朝后方的情况下，判断运转模式不是反向铲作业模式，不降低向变速器供给的工作油的液压。工业实用性在本发明的反向铲装载机中，特别是可以谋求降低反向铲作业中的液压泵的负载以降低油耗。附图标记说明I反向铲装载机3装载机4反向铲6变速器11驾驶室12 前轮13 后轮16驾驶座50液压泵52液压回路53主减压阀54卸载阀55先导回路70控制部71发动机转速检测传感器72驾驶座朝向检测传感器CL、CH、CR、Cl C3 液压离合器
权利要求
1.一种反向铲装载机，其特征在于，具有: 变速器，其具有一个以上的液压离合器； 驾驶室，其具有能够处于朝前方及朝后方这两个位置的驾驶座； 装载机，其设置在所述驾驶室的前方； 反向铲，其设置在所述驾驶室的后方； 液压泵，其用于向所述液压离合器供给工作油； 液压回路，其具有用于将回路内的液压设定为第一液压的减压阀，并且将来自所述液压泵的工作油向所述液压离合器供给； 作业模式判断机构，其判断运转模式是否为使用了所述反向铲的反向铲作业模式； 减压阀控制机构，在利用所述作业模式判断机构判断运转模式为反向铲作业模式时，所述减压阀控制机构将所述减压阀的释放压控制为比所述第一液压低的第二液压。
2.如权利要求1所述的反向铲装载机，其特征在于， 还具有检测驾驶座的朝向的驾驶座朝向检测传感器， 在所述驾驶座朝向检测传感器检测到驾驶座朝后方的情况下，所述作业模式判断机构判断运转模式为反向铲作业模式。
3.如权利要求2所述的反向铲装载机，其特征在于， 在进一步检测到所述发动机处于工作中的情况下，所述作业模式判断机构判断运转模式为反向铲作业模式。
4.如权利要求3所述的反向铲装载机，其特征在于， 在进一步检测到未向所述液压离合器输出工作油的供给指令的情况下，所述作业模式判断机构判断运转模式为反向铲作业模式。
5.如权利要求1所述的反向铲装载机，其特征在于， 还具有检测驾驶座的朝向的驾驶座朝向检测传感器， 在所述驾驶座朝向检测传感器检测到驾驶座不朝后方的情况下，所述作业模式判断机构判断运转模式不是反向铲作业模式。
6.如权利要求1 5中任一项所述的反向伊装载机,其特征在于， 所述减压阀控制机构具有设置在所述液压泵和所述减压阀之间并根据所述液压回路的液压控制所述减压阀的先导回路。
7.如权利要求6所述的反向铲装载机，其特征在于， 所述先导回路具有卸载阀，在运转模式为反向铲作业模式以外的情况下，所述卸载阀排放所述液压回路的工作油，在运转模式为反向铲作业模式的情况下，所述卸载阀禁止所述液压回路的工作油的排放。
全文摘要
本发明提供一种反向铲装载机，在该反向铲装载机中，降低液压泵的负载以降低油耗。该反向铲装载机具有变速器(6)、在内部具有能够处于朝前方及朝后方的驾驶座(16)的驾驶室(11)、设置在驾驶室(11)的前方的装载机(3)、设置在驾驶室的后方的反向铲(4)、用于向液压离合器供给工作油的液压泵(50)、具有用于将回路内的液压设定为第一液压的主减压阀(53)的液压回路(52)、判断运转模式是否为使用了反向铲的反向铲作业模式的作业模式判断机构、卸载阀(54)。在利用作业模式判断机构判断运转模式为反向铲作业模式时，卸载阀(54)将主减压阀(53)的释放压控制为比第一液压低的第二液压。
文档编号E02F3/96GK103109024SQ20128000129
公开日2013年5月15日 申请日期2012年4月18日 优先权日2011年8月8日
发明者竹岛宏明, 小松佳人 申请人:株式会社小松制作所