JP2013167099A - ホイールローダ - Google Patents

Abstract

【課題】作業効率向上を図れる操作性に優れたホイールローダを提供する。
【解決手段】ホイールローダは、アーム操作レバーをアーム上げ操作側の所定操作位置で保持する保持手段と、アーム角度センサ５６と、バケットの最後傾状態を検出するストローク量検出装置５８と、前後進切換レバー１９５の指示に基づいて前進／後進／中立モードのいずれかに設定する前後進モード設定手段と、保持手段によりアーム操作レバーが所定操作位置で保持されている場合にアーム回動角度がアームの掘削終了高さを表す設定値になったとき、アームシリンダ１１４に供給される圧油を遮断させるアーム停止制御手段とを備えている。前後進モード設定手段は、アーム角度センサ５６によりアームの掘削終了高さを表す設定値が検出され、かつ、ストローク量検出装置５８によりバケットの最後傾状態が検出されると、前後進切換レバー１９５の指示に拘わらず、後進モードに設定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ホイールローダに関する。

車体に対して上下方向に回動可能なアームおよびアームの先端でアームに対して前後傾方向に回動可能なバケットを有するホイールローダが知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載のホイールローダでは、アームの上限高さである上位キックアウト位置までアームが上昇したときにアーム操作レバーのロックを解除し、アームの下限高さである下位キックアウト位置まで下降したときにアーム操作レバーのロックを解除することができる。従来、このようなホイールローダでは、たとえば、次のようにして掘削、運搬、放土作業を行っている。

（１）運転者はバケット操作レバーとアーム操作レバーとを操作して、バケットが地面から僅かな高さを隔てて地面と平行になるように、バケットを回動させておく。
（２）運転者はステアリングホイールの近くなどに配設される前後進切換レバーを前進側に切り換えた後、アクセルペダルを踏み込み操作して、ホイールローダを土砂などの対象物に向けて前進走行させ、バケットを対象物に突っ込み、アーム操作レバーとバケット操作レバーとを操作して、対象物をバケット内に積み込んでいく。
（３）運転者はアーム操作レバーとバケット操作レバーとを操作してアームを上昇させつつバケットを徐々に後傾方向（上方向）へ回動させる。運転者は掘削終了高さまでアームが上昇したときに、アーム操作レバーとバケット操作レバーとを操作して、アームの上昇を止めると同時にバケットを後傾方向（上方向）へ回動させて対象物をバケット内の後側に引き込む。これにより、安定した荷姿が形成される。
（４）運転者は前後進切換レバーを後進側に切り換えた後、アクセルペダル、ステアリングホイールを操作して、ホイールローダを後進走行させ、対象物から離れる。
（５）運転者は前後進切換レバーを前進側に切り換えた後、アクセルペダル、ステアリングホイールを操作して、ホイールローダを前進走行させ、対象物を運搬するトラックに近づく。
（６）運転者はアーム操作レバーを操作してアームを放土高さまで上昇させた後、バケット操作レバーを操作してバケットを前傾方向（下方向）に回動させ、対象物を積込みトラックへ放土する。

特許第２８１００６０号公報

上記作業（４）は、運転者に熟練した技量が必要であり、経験の浅い運転者にとって容易に操作を行うことができるものではなかった。

特許文献１に記載のホイールローダでは、積込みトラックの変更等があった場合に上位キックアウト位置を積込みトラックに合わせて変更することができるため、上記作業（６）を容易に行うことができるが、上記作業（４）の操作性を改善する技術についてはなんら開示されていない。
本発明の目的は、経験の浅い運転者であっても掘削作業後の操作性を向上することができるホイールローダを提供することにある。

請求項１に係る発明は、圧油を吐出する油圧ポンプと、車体に対して上下方向に回動可能に取り付けられたアームと、アームの先端において、アームに対して前後傾方向に回動可能に取り付けられたバケットと、油圧ポンプから供給される圧油によってアームを回動駆動するアーム駆動用アクチュエータと、油圧ポンプから供給される圧油によってバケットを回動駆動するバケット駆動用アクチュエータと、油圧ポンプからアーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御してアーム駆動用アクチュエータの駆動を制御するアーム駆動用圧油制御弁と、油圧ポンプからバケット駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御してバケット駆動用アクチュエータの駆動を制御するバケット駆動用圧油制御弁と、アーム駆動用圧油制御弁を操作するアーム操作部材と、アーム操作部材をアーム上げ操作側の所定の操作位置で保持する保持手段と、バケット駆動用圧油制御弁を操作するバケット操作部材と、アームの車体に対する回動角度を検出するアーム角度検出手段と、バケットの最後傾状態を検出するバケット最後傾状態検出手段と、ホイールローダの前後進を指示する前後進操作部材と、前後進操作部材からの指示に基づいて前進モード、後進モードおよび中立モードのいずれかに設定する前後進モード設定手段と、保持手段によりアーム操作部材が所定の操作位置で保持されている場合に、アーム角度検出手段により検出された回動角度が、アームの掘削終了高さを表す設定値になったとき、アーム駆動用圧油制御弁を制御して油圧ポンプからアーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を遮断させるアーム停止制御手段とを備え、前後進モード設定手段は、アームが上方向に回動駆動されてアーム角度検出手段によりアームの掘削終了高さを表す設定値が検出され、かつ、バケットが後傾方向に回動駆動されてバケット最後傾状態検出手段によりバケットの最後傾状態が検出されると、前後進操作部材からの指示に拘わらず、後進モードに設定することを特徴とするホイールローダである。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のホイールローダにおいて、前後進モード設定手段により前後進操作部材からの指示に拘わらず後進モードに設定された後、アーム角度検出手段によりアームの掘削終了高さを表す設定値からアームが上方向へ所定角度回動駆動されたことが検出されると、前後進モード設定手段は前後進操作部材からの指示に基づいて前進モード、後進モードおよび中立モードのいずれかに設定することを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載のホイールローダにおいて、前後進操作部材からの指示に拘わらず前後進モード設定手段が後進モードに設定することを禁止する自動後進モード禁止手段を備えていることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、圧油を突出する油圧ポンプと、車体に対して上下方向に回動可能に取り付けられたアームと、アームの先端において、アームに対して前後傾方向に回動可能に取り付けられたバケットと、油圧ポンプから供給される圧油によってアームを回動駆動するアーム駆動用アクチュエータと、油圧ポンプから供給される圧油によってバケットを回動駆動するバケット駆動用アクチュエータと、油圧ポンプからアーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御してアーム駆動用アクチュエータの駆動を制御するアーム駆動用圧油制御弁と、油圧ポンプからバケット駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御してバケット駆動用アクチュエータの駆動を制御するバケット駆動用圧油制御弁と、アーム駆動用圧油制御弁を操作するアーム操作部材と、アーム操作部材をアーム上げ操作側の所定の操作位置で保持する保持手段と、バケット駆動用圧油制御弁を操作するバケット操作部材と、アームの車体に対する回動角度を検出するアーム角度検出手段と、バケットの最後傾状態を検出するバケット最後傾状態検出手段と、ホイールローダの前後進を指示する前後進操作部材と、バケット操作部材に設けられ、ホイールローダの後進を指示する後進指示部材と、前後進操作部材からの指示に基づいて前進モード、後進モードおよび中立モードのいずれかに設定し、または、後進指示部材からの指示に基づいて後進モードに設定し、前後進操作部材と後進指示部材からの指示が競合したとき、後進指示部材からの指示を優先して後進モードに設定する前後進モード設定手段と、保持手段によりアーム操作部材が所定の操作位置で保持されている場合に、アーム角度検出手段により検出された回動角度が、アームの掘削終了高さを表す設定値になったとき、アーム駆動用圧油制御弁を制御して油圧ポンプからアーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を遮断させるアーム停止制御手段と、アームが上方向に回動駆動されてアーム角度検出手段によりアームの掘削終了高さを表す設定値が検出され、かつ、バケットが後傾方向に回動駆動されてバケット最後傾状態検出手段によりバケットの最後傾状態が検出されたときに後進指示有効化条件が成立していると判定する判定手段と、判定手段により後進指示有効化条件が成立している判定された場合には、後進指示部材の指示を有効化し、判定手段により後進指示有効化条件が成立していないと判定された場合には、後進指示部材の指示を無効化する有効無効制御手段とを備えることを特徴とするホイールローダである。
請求項５に係る発明は、請求項４に記載のホイールローダにおいて、後進指示部材は、モーメンタリ動作型のスイッチであることを特徴とする。

本発明によれば、掘削作業終了後に運搬姿勢へと移行した後、スムーズにホイールローダを後進走行させることができる。すなわち経験の浅い運転者でも容易に操作することができ、作業効率の向上を図ることのできる操作性に優れたホイールローダを提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るホイールローダの側面図。 ホイールローダの運転室内に配置される操作部材を示す模式図。 走行制御装置の概略構成を示す図。 ホイールローダの作業用油圧回路を示す図。 アーム用コントロールバルブとバケット用コントロールバルブを示す図。 アーム操作レバーとバケット操作レバーの操作位置を示す図。 図６の操作位置に対応するアームおよびバケットの回動方向を示す模式図。 アームの回動範囲とアーム自動停止用設定角度を示す模式図。 バケットの最後傾状態を示す説明図。 バケットシリンダの伸縮状態を示す説明図。 コントローラによるアーム上げ操作時のアーム自動停止制御ならびに後進自動切換制御の動作処理の一例を示すフローチャート。 コントローラによるアーム上げ操作時のアーム自動停止制御ならびに後進自動切換制御の動作処理の一例を示すフローチャート。 ホイールローダの作業用油圧回路を示す図。 ホイールローダの作業用油圧回路を示す図。 本発明の第２の実施の形態に係るホイールローダのバケット操作レバーを示す図。 本発明の第２の実施の形態に係るホイールローダのコントローラによるアーム上げ操作時のアーム自動停止制御ならびに後進切換制御の動作処理の一例を示すフローチャート。 本発明の変形例に係るホイールローダの作業用油圧回路を示す図。

―第１の実施の形態―
以下、本発明によるホイールローダの一実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るホイールローダ１００の側面図である。ホイールローダ１００は、アーム１１１、バケット１１２、タイヤ１１３等を有する前部車体１１０と、運転室１２１、エンジン室１２２、タイヤ１２３等を有する後部車体１２０とで構成される。

リフトアーム（以下、単にアームと呼ぶ）１１１は前部車体１１０に対して上下方向に回動可能に取り付けられ、アームシリンダ１１４の駆動により回動駆動される。バケット１１２はアーム１１１の先端において、アーム１１１に対して前後傾方向（上下方向）に回動可能に取り付けられ、バケットシリンダ１１５の駆動により回動駆動される。前部車体１１０と後部車体１２０はセンタピン１０１により互いに回動自在に連結され、ステアリングシリンダ（不図示）の伸縮により後部車体１２０に対し前部車体１１０が左右に屈折する。

アーム１１１の回動部には、アーム１１１の前部車体１１０に対する回動角度を検出するアーム角度センサ５６が設けられ、バケットシリンダ１１５には、バケット１１２のアーム１１１に対する回動角度を表すバケットシリンダ１１５のストローク量を検出するストローク量検出装置５８が設けられている。

図２はホイールローダ１００の運転室１９０内に配置される操作部材を示す模式図である。運転室１９０には、運転者がホイールローダ１００を操舵するためのステアリングホイール１９１と、アクセルペダル１９２と、左右で連動する一対のブレーキペダル１９３と、アーム１１１を上方向あるいは下方向に回動させるためのアーム操作レバー１４１と、バケット１１２を後傾方向（上方向）あるいは前傾方向（下方向）に回動させるためのバケット操作レバー１４２とが配設されている。バケット１１２が後傾方向に回動されることをバケット１１２がチルトされる、とも言う。バケット１１２が前傾方向に回動されることをバケット１１２がダンプされる、とも言う。

ステアリングホイール１９１の下方には、ステアリングコラムの側部から突出するように前後進切換レバー１９５が配設されている。前後進切換レバー１９５は、操作に応じて前進を指示する前進信号、後進を指示する後進信号、および、中立を指示する中立指示信号を出力する。

運転室内には、後述する自動後進モードを実行するか否かを選択する自動後進モード選択スイッチ１９６、および、後述するアーム自動停止モードを実行するか否かを選択するアーム自動停止モード選択スイッチ１９７が配設されている。

図３は走行制御装置の概略構成を示す図である。走行用油圧回路ＨＣ１は、エンジン１によって駆動される可変容量型の走行用油圧ポンプ２と、走行用油圧ポンプ２からの圧油により駆動される可変容量型の走行用油圧モータ３とを有し、走行用油圧ポンプ２と走行用油圧モータ３を一対の主管路ＬＡ，ＬＢによって閉回路接続したＨＳＴ回路により構成されている。

エンジン１により駆動されるチャージポンプ５から吐出された圧油は、前後進切換弁１７を介して傾転シリンダ８に導かれる。前後進切換弁１７はコントローラ１０からの信号により操作され、図示のように前後進切換弁１７が中立位置のときは、チャージポンプ５からの圧油は絞り４および前後進切換弁１７を介し、傾転シリンダ８の油室８ａ，８ｂにそれぞれ作用する。この状態では油室８ａ，８ｂに作用する圧力は互いに等しく、ピストン８ｃは中立位置にある。このため、走行用油圧ポンプ２の押しのけ容積は０となり、ポンプ吐出量は０である。

前後進切換弁１７がＡ側に切り換えられると、油室８ａ，８ｂにはそれぞれ絞り４の上流側圧力と下流側圧力が作用するため、傾転シリンダ８の油室８ａ，８ｂに圧力差が生じ、ピストン８ｃが図示右方向に変位する。これにより走行用油圧ポンプ２のポンプ傾転量が増加し、走行用油圧ポンプ２からの圧油は主管路ＬＡを介して走行用油圧モータ３に導かれ、走行用油圧モータ３が正転し、車両が前進する。前後進切換弁１７がＢ側に切り換えられると、傾転シリンダ８のピストン８ｃが図示左方向に変位し、走行用油圧ポンプ２からの圧油は主管路ＬＢを介して走行用油圧モータ３に導かれ、走行用油圧モータ３が逆転し、車両が後進する。

コントローラ１０は、ホイールローダ１００の各部の制御を行う制御装置であり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成される。コントローラ１０には、高圧選択弁１６で選択された主管路ＬＡ，ＬＢの圧力（走行負荷圧）を検出する圧力検出器２１からの信号が入力される。コントローラ１０には、自動後進モード選択スイッチ１９６および前後進切換レバー１９５、ストローク量検出装置５８からの信号がそれぞれ入力される。

コントローラ１０は、前後進切換レバー１９５からの前進、後進または中立の指示信号に基づき前後進切換弁１７を制御する。コントローラ１０は、前後進切換レバー１９５から前進指示信号が入力されたときには、前進モードに設定し、前後進切換弁１７をＡ側に切り換えるように制御する。コントローラ１０は、前後進切換レバー１９５から後進指示信号が入力されたときには、後進モードに設定し、前後進切換弁１７をＢ側に切り換えるように制御する。コントローラ１０は、前後進切換レバー１９５から中立信号が入力されたときには、中立モードに設定し、前後進切換弁１７を中立位置に切り換えるように制御する。

コントローラ１０は、自動後進モード選択スイッチ１９６がオンされて、自動後進モードが有効になっている状態では、後述する所定の条件が満たされたとき、前後進切換レバー１９５からの指示信号に拘わらず、後進モードに設定し、前後進切換弁１７をＢ側に切り換えるように制御する。

走行用油圧モータ３の回転はトランスミッション１３０によって変速され、変速後の回転はプロペラシャフト、アクスルを介してタイヤ１１３，１２３に伝達され、車両が走行する。トランスミッション１３０は、不図示のハイ／ロー選択スイッチの操作によりローとハイの２速のいずれかの速度段に切換可能である。

アクセルペダル１９２には、アクセルペダル１９２の操作量を検出する操作量検出器１９２ａが設けられ、操作量検出器１９２ａからの信号はコントローラ１０に入力される。コントローラ１０はエンジン制御部１ａに回転速度制御信号を出力し、エンジン回転速度は操作量検出器１９２ａからの信号に応じて制御される。チャージポンプ５からの圧油は絞り４およびオーバーロードリリーフ弁１３内のチェック弁を通過して主管路ＬＡ，ＬＢに導かれ、ＨＳＴ回路に補充される。絞り４の下流側圧力はチャージリリーフ弁１２により制限され、主管路ＬＡ，ＬＢの最高圧力はオーバーロードリリーフ弁１３により制限される。

走行用油圧モータ３のモータ傾転角はレギュレータ１４により制御される。レギュレータ１４は電磁切換弁や電磁比例弁等を含む電気油圧式レギュレータであり、信号ライン１４ａ，１４ｂを介して出力されるコントローラ１０からの制御電流によりレギュレータ１４を駆動することで、傾転制御レバー１４０を駆動し、モータ傾転角を変更する。モータ傾転制御部にはストッパ１５が設けられ、傾転制御レバー１４０がストッパ１５に当接し、モータ傾転角の最小値がメカ的に制限される。なお、レギュレータ１４の非通電時には、ストッパ１５に傾転制御レバー１４０が当接してモータ傾転角は最小値に保持され、レギュレータ１４に出力する制御電流が増加すると、モータ傾転角も増加する。

図４は、ホイールローダ１００の作業用油圧回路ＨＣ２を示す図である。この油圧回路ＨＣ２は、圧油を吐出するメインポンプ６と、メインポンプ６から供給される圧油によってアーム１１１を回転駆動するアームシリンダ１１４と、メインポンプ６から供給される圧油によってバケット１１２を回転駆動するバケットシリンダ１１５とを有している。

油圧回路ＨＣ２は、メインポンプ６からアームシリンダ１１４に供給される圧油の方向と流量を制御してアームシリンダ１１４の駆動を制御するアーム用コントロールバルブ４１と、メインポンプ６からバケットシリンダ１１５に供給される圧油の方向と流量を制御してバケットシリンダ１１５の駆動を制御するバケット用コントロールバルブ４２と、メインポンプ６から吐出される圧油の最大圧を規定するメインリリーフ弁４５と、パイロットポンプ４６とを有している。メインポンプ６およびパイロットポンプ４６は、不図示のエンジンにより駆動される。

アーム用コントロールバルブ４１およびバケット用コントロールバルブ４２は、それぞれメインポンプ６からの圧油の流れに対して並列に配列されている。つまり、本実施の形態の油圧回路は、アーム用コントロールバルブ４１およびバケット用コントロールバルブ４２のそれぞれがメインポンプ６に対してパラレルに接続された、いわゆるパラレル油圧回路である。したがって、アームシリンダ１１４とバケットシリンダ１１５に同時に圧油を供給でき、アーム１１１とバケット１１２を同時に回動駆動できる。

アーム用コントロールバルブ４１およびバケット用コントロールバルブ４２は、それぞれアーム操作レバー１４１およびバケット操作レバー１４２によって操作される。アーム操作レバー１４１およびバケット操作レバー１４２は、それぞれ油圧パイロット式の操作レバーであって、パイロットポンプ４６から吐出される圧油を操作レバーの操作量に応じてパイロット圧を制御するパイロット弁を備えている。アーム用コントロールバルブ４１およびバケット用コントロールバルブ４２は、アーム操作レバー１４１およびバケット操作レバー１４２の操作量に応じてパイロット弁により生成されるパイロット圧が作用して、変移量が制御される。

図４および図５を参照してアーム用コントロールバルブ４１およびバケット用コントロールバルブ４２について説明する。図５は、アーム用コントロールバルブ４１とバケット用コントロールバルブ４２を示す図である。図４に示すように、アーム用コントロールバルブ４１は、パイロット圧（アーム上げパイロット圧力およびアーム下げパイロット圧力）に応じてスプールのストローク量を変更して、アームシリンダ１１４に供給される圧油の方向および流量を変更するバルブである。図５に示すように、アーム用コントロールバルブ４１は、Ｐ０ポートと、Ｐ１ポートと、Ｐ２ポートと、Ｔ０ポートと、Ｔポートと、Ａポートと、Ｂポートとを有している。

図４に示すように、バケット用コントロールバルブ４２は、パイロット圧（バケットチルトパイロット圧力およびバケットダンプパイロット圧力）に応じてスプールのストローク量を変更して、バケットシリンダ１１５に供給される圧油の方向および流量を変更するバルブである。図５に示すように、バケット用コントロールバルブ４２は、Ｐ０ポートと、Ｐ１ポートと、Ｐ２ポートと、Ｔ０ポートと、Ｔポートと、Ａポートと、Ｂポートとを有している。

図４および図５に示すように、アーム用コントロールバルブ４１のＰ１ポートおよびＰ２ポートは、逆止弁３１を介してメインポンプ６に接続されている。アーム用コントロールバルブ４１のＰ０ポートはメインポンプ６に、Ｔ０ポートはバケット用コントロールバルブ４２のＰ０ポートに、Ｔポートは作動油タンク７にそれぞれ接続されている。アーム用コントロールバルブ４１のＡポートはアームシリンダ１１４のボトム側油室１１４ｂに、Ｂポートはアームシリンダ１１４のロッド側油室１１４ｒにそれぞれ接続されている。

図４および図５に示すように、バケット用コントロールバルブ４２のＰ１ポートおよびＰ２ポートは、逆止弁３２を介してアーム用コントロールバルブ４１のＴ０ポートに接続され、さらにパラレル油路上にある絞り３４および逆止弁３３を介してメインポンプ６に接続されている。バケット用コントロールバルブ４２のＰ０ポートはアーム用コントロールバルブ４１のＴ０ポートに、ＴポートおよびＴ０ポートは作動油タンク７にそれぞれ接続されている。バケット用コントロールバルブ４２のＡポートはバケットシリンダ１１５のボトム側油室１１５ｂに、Ｂポートはバケットシリンダ１１５のロッド側油室１１５ｒにそれぞれ接続されている。

アーム上げパイロット圧力およびアーム下げパイロット圧力のいずれもがアーム用コントロールバルブ４１に作用しないとき、アーム用コントロールバルブ４１のスプールは中立位置（Ｎｖ）となり、Ｐ０ポートとＴ０ポートとが接続され、Ｐ１ポート、Ｐ２ポートおよびＴポートがＡポートおよびＢポートと遮断される。

バケット上げパイロット圧力およびバケット下げパイロット圧力のいずれもがバケット用コントロールバルブ４２に作用しないとき、バケット用コントロールバルブ４２のスプールは中立位置（Ｎｖ）となり、Ｐ０ポートとＴ０ポートとが接続され、Ｐ１ポート、Ｐ２ポートおよびＴポートがＡポートおよびＢポートと遮断される。

図４〜図７を参照してアーム操作レバー１４１およびバケット操作レバー１４２に基づく動作について説明する。図６はアーム操作レバー１４１とバケット操作レバー１４２の操作位置（Ａ）〜（Ｇ）を示す図であり、図７は図６の操作位置（Ａ）〜（Ｇ）に対応するアーム１１１およびバケット１１２の回動方向を示す模式図である。

図６に示すように、運転者がアーム操作レバー１４１を（Ｎ）からアーム上げ操作側の（Ａ）位置に配置させるように操作すると、図４および図５に示すアーム用コントロールバルブ４１にアーム上げパイロット圧力が作用するため、アーム用コントロールバルブ４１は中立位置（Ｎｖ）からアーム上昇位置（Ｕｖ）に向かって切り換わる。アーム上げパイロット圧力の大きさに応じてＰ０ポートとＴ０ポートとを接続する流路の開口面積が漸減し、Ｐ１ポートとＡポートとを接続する流路の開口面積、およびＴポートとＢポートとを接続する流路の開口面積がそれぞれ漸増する。すなわち、アーム上げパイロット圧力がアーム用コントロールバルブ４１に作用すると、メインポンプ６からの圧油がアームシリンダ１１４のボトム側油室１１４ｂに供給されるように、かつ、アームシリンダ１１４のロッド側油室１１４ｒが作動油タンク７と接続されるようにスプールが移動する。その結果、アームシリンダ１１４のシリンダロッドが伸長されて、図７に示すように、アーム１１１が上方向に回動駆動される。

図６に示すように、運転者がアーム操作レバー１４１を（Ｎ）からアーム下げ操作側の（Ｂ）位置に配置させるように操作すると、図４および図５に示すアーム用コントロールバルブ４１にアーム下げパイロット圧力が作用するため、アーム用コントロールバルブ４１は中立位置（Ｎｖ）からアーム下降位置（Ｄｖ）に向かって切り換わる。アーム下げパイロット圧力の大きさに応じてＰ０ポートとＴ０ポートとを接続する流路の開口面積が漸減し、Ｐ２ポートとＢポートとを接続する流路の開口面積、およびＴポートとＡポートとを接続する流路の開口面積がそれぞれ漸増する。すなわち、アーム下げパイロット圧力がアーム用コントロールバルブ４１に作用すると、メインポンプ６からの圧油がアームシリンダ１１４のロッド側油室１１４ｒに供給されるように、かつ、アームシリンダ１１４のボトム側油室１１４ｂが作動油タンク７と接続されるようにスプールが移動する。その結果、アームシリンダ１１４のシリンダロッドが縮退されて、図７に示すように、アーム１１１が下方向に回動駆動される。

図５に示すように、アーム用コントロールバルブ４１は、Ｐ１，Ｐ２ポートを遮断し、Ｐ０ポートとＴ０ポートとを連通し、ＡポートとＢポートとを連通して共にＴポートに接続するフロート位置（Ｆｖ）を備えている。

図４に示すように、アーム操作レバー１４１は、アーム操作レバー１４１を所定の操作位置で保持するための周知のデテントソレノイド１４１ａ，１４１ｂを備えている。図６に示すように、運転者がアーム操作レバー１４１を（Ｎ）からアーム上げ操作側の「上げ保持位置」である（Ｆ）位置に配置させるように操作すると、励磁された図４に示すデテントソレノイド１４１ａにより、アーム操作レバー１４１が（Ｆ）位置で電磁保持される。これにより、アーム用コントロールバルブ４１はアーム上昇位置（Ｕｖ）に切り換えられ、その状態で保持される。その結果、図７に示すように、アーム１１１が上方向に回動駆動される。

図６に示すように、運転者がアーム操作レバー１４１をアーム下げ操作側の「フロート保持位置」である（Ｃ）位置に配置させるように操作すると、励磁された図４に示すデテントソレノイド１４１ｂにより、アーム操作レバー１４１が（Ｃ）位置で電磁保持される。これにより、アーム用コントロールバルブ４１はフロート位置（Ｆｖ）に切り換えられ、その状態で保持される。その結果、図７に示すように、アーム１１１は自由落下して、バケット１１２が地上に接すると外力のまま自由に上下動するようになる。

アーム操作レバー１４１が電磁保持されている状態でデテントソレノイド１４１ａまたはデテントソレノイド１４１ｂへの通電が断たれると、デテントソレノイド１４１ａまたはデテントソレノイド１４１ｂによる電磁保持が解除されてアーム操作レバー１４１は中立位置である（Ｎ）位置に戻る。よって、アーム用コントロールバルブ４１は中立位置（Ｎｖ）に切り換えられる。デテントソレノイド１４１ａによる電磁保持は、後述するようにアーム１１１が掘削終了高さ（運搬高さ）まで上昇したときや放土高さまで上昇したときに解除される。デテントソレノイド１４１ｂによる電磁保持は、アーム１１１が運搬高さまで下降したときに解除される。

図６に示すように、運転者がバケット操作レバー１４２を（Ｎ）からチルト操作側の（Ｄ）位置に配置させるように操作すると、図４および図５に示すバケット用コントロールバルブ４２にバケット上げパイロット圧力が作用するため、バケット用コントロールバルブ４２は中立位置（Ｎｖ）からバケットチルト位置（Ｕｖ）に向かって切り換わる。バケットチルトパイロット圧力の大きさに応じて、Ｐ０ポートとＴ０ポートとを接続する流路の開口面積が漸減し、Ｐ１ポートとＡポートとを接続する流路の開口面積、およびＴポートとＢポートとを接続する流路の開口面積がそれぞれ漸増する。すなわち、バケットチルトパイロット圧力がバケット用コントロールバルブ４２に作用すると、メインポンプ６からの圧油がバケットシリンダ１１５のボトム側油室１１５ｂに供給されるように、かつ、バケットシリンダ１１５のロッド側油室１１５ｒが作動油タンク７と接続されるようにスプールが移動する。その結果、バケットシリンダ１１５のシリンダロッドが伸長されて、図７に示すように、バケット１１２が後傾方向（上方向）に回動駆動される。

図６に示すように、運転者がバケット操作レバー１４２を（Ｎ）からダンプ操作側の（Ｅ）位置に配置させるように操作すると、図４および図５に示すバケット用コントロールバルブ４２にバケットダンプパイロット圧力が作用するため、バケット用コントロールバルブ４２は中立位置（Ｎｖ）からバケットダンプ位置（Ｄｖ）に向かって切り換わる。バケットダンプパイロット圧力の大きさに応じて、Ｐ０ポートとＴ０ポートとを接続する流路の開口面積が漸減し、Ｐ２ポートとＢポートとを接続する流路の開口面積、およびＴポートとＡポートとを接続する流路の開口面積がそれぞれ漸増する。すなわち、バケットダンプパイロット圧力がバケット用コントロールバルブ４２に作用すると、メインポンプ６からの圧油がバケットシリンダ１１５のロッド側油室１１５ｒに供給されるように、かつ、バケットシリンダ１１５のボトム側油室１１５ｂが作動油タンク７と接続されるようにスプールが移動する。その結果、バケットシリンダ１１５のシリンダロッドが縮退されて、図７に示すように、バケット１１２が前傾方向（下方向）に回動駆動される。

図４に示すように、バケット操作レバー１４２は、バケット操作レバー１４２を所定の操作位置で保持するための周知のデテントソレノイド１４２ａを備えている。図６に示すように、運転者がバケット操作レバー１４２をチルト操作側の「戻し保持位置」である（Ｇ）位置に配置させるように操作すると、励磁されたデテントソレノイド１４２ａにより、バケット操作レバー１４２が（Ｇ）位置で電磁保持される。これにより、バケット用コントロールバルブ４２はバケットチルト位置（Ｕｖ）に切り換えられ、その状態で保持される。その結果、図７に示すように、バケット１１２が後傾方向（上方向）に回動駆動される。

バケット操作レバー１４２が電磁保持されている状態でデテントソレノイド１４２ａへの通電が断たれると、デテントソレノイド１４２ａによる電磁保持が解除されてバケット操作レバー１４２は中立位置である（Ｎ）位置に戻る。よって、バケット用コントロールバルブ４２は中立位置（Ｎｖ）に切り換えられる。デテントソレノイド１４２ａによる電磁保持は、バケット１１２が水平状態、すなわち路面と平行になったときに解除される。

図４に示すように、コントローラ１０には、アーム角度センサ５６と、アーム自動停止モード選択スイッチ１９７と、後述するアーム１１１の設定角度を任意に指定するためのアーム角度調整スイッチ５７とが接続されている。コントローラ１０は、アーム自動停止モード選択スイッチ１９７がオンされて、アーム自動停止モードが有効になっている状態では、後述する所定の条件が満たされたとき、アーム用コントロールバルブ４１を制御してアーム１１１を停止させる。

アーム角度センサ５６は、たとえばロータリーポテンショメータであり、電圧を測定することで回動角度が検出できる。図８を参照して、アーム操作レバー１４１を「上げ保持位置（Ｆ）」で電磁保持させてアーム１１１を上昇させたときに、アーム１１１を自動停止させるための設定角度について説明する。図８は、アーム１１１の回動範囲とアーム自動停止用設定角度を示す模式図である。

図８に示すように、アーム１１１は下限高さから上限高さまでが回動範囲とされ、第１の設定角度θ１および第２の設定角度θ２が下限高さからの回動角度として設定されている。第１の設定角度θ１は、掘削終了高さ（運搬高さ）に相当する回動角度として、アーム１１１の水平高さより下の高さに相当する回動範囲において運転者がアーム角度調整スイッチ５７によって任意に設定することができる。第２の設定角度θ２は、放土高さに相当する回動角度として、アーム１１１の水平高さより上の高さに相当する回動範囲において運転者がアーム角度調整スイッチ５７によって任意に設定することができる。

図８に示す第１の設定角度θ１は、アーム１１１の掘削終了高さを表す回動角度としてコントローラ１０に設定されるものであって、アーム１１１が掘削終了高さまで上昇したときに、コントローラ１０がデテントソレノイド１４１ａへの通電を断って、デテントロックの解除をするための設定角度である。

アーム操作レバー１４１が「上げ保持位置（Ｆ）」で電磁保持されている場合に、アーム角度センサ５６により検出された回動角度が第１の設定角度θ１になったとコントローラ１０で判定されると、コントローラ１０によりデテントソレノイド１４１ａへの通電が遮断されて、デテントソレノイド１４１ａによるアーム操作レバー１４１の電磁保持が解除される。

したがって、アーム操作レバー１４１が「上げ保持位置（Ｆ）」で電磁保持されているときには、メインポンプ６から吐出される圧油はアーム用コントロールバルブ４１を介してアームシリンダ１１４のボトム側油室１１４ｂに供給されるが、コントローラ１０によりアーム操作レバー１４１の電磁保持が解除されると、メインポンプ６からアームシリンダ１１４に供給される圧油がアーム用コントロールバルブ４１により遮断され、アーム１１１が掘削終了高さで停止する。

第１の設定角度θ１から所定の回動角度φ１の範囲は、デテントソレノイド１４１ａを励磁しない下側デテント不可範囲として設定されている。したがって、この下側デテント不可範囲では、図６に示した「上げ保持位置（Ｆ）」に配置するように運転者がアーム操作レバー１４１を操作しても、アーム操作レバー１４１は電磁保持されない。

コントローラ１０は、下側デテント不可範囲にあるアーム１１１が上昇して、アーム角度センサ５６からの回動角度に基づき、アーム１１１の回動角度が下側デテント不可範囲を超えたと判定すると、再びデテントソレノイド１４１ａを励磁する。デテントソレノイド１４１ａが励磁された状態では、アーム操作レバー１４１が「上げ保持位置（Ｆ）」まで操作されると、アーム操作レバー１４１はデテントされる。このように、コントローラ１０は、下側デテント不可範囲内ではアーム操作レバー１４１の電磁保持を禁止し、下側デテント不可範囲を超えると再びアーム操作レバー１４１の電磁保持を許可する。

図８に示す第２の設定角度θ２は、アーム１１１の放土高さを表す回動角度としてコントローラ１０に設定されるものであって、アーム１１１が放土高さまで上昇したときに、コントローラ１０がデテントソレノイド１４１ａへの通電を断って、デテントロックの解除をするための設定角度である。

アーム１１１が下側デテント不可範囲を超えているときにアーム操作レバー１４１を「上げ保持位置（Ｆ）」まで操作すると、アーム操作レバー１４１が「上げ保持位置（Ｆ）」で電磁保持される。アーム角度センサ５６により検出された回動角度が第２の設定角度θ２になったとコントローラ１０で判定されると、コントローラ１０によりデテントソレノイド１４１ａへの通電が遮断されて、デテントソレノイド１４１ａによるアーム操作レバー１４１の電磁保持が解除される。

アーム操作レバー１４１が「上げ保持位置（Ｆ）」で電磁保持されているときには、メインポンプ６から吐出される圧油はアーム用コントロールバルブ４１を介してアームシリンダ１１４のボトム側油室１１４ｂに供給されるが、コントローラ１０によりアーム操作レバー１４１の電磁保持が解除されると、メインポンプ６からアームシリンダ１１４に供給される圧油がアーム用コントロールバルブ４１により遮断され、アーム１１１が放土高さで停止する。

第２の設定角度θ２から所定の回動角度φ２の範囲（放土高さから上限高さまでの範囲）は、アーム操作レバー１４１の電磁保持を禁止する範囲、すなわちデテントソレノイド１４１ａを励磁しない上側デテント不可範囲として設定されている。したがって、この上側デテント不可範囲では、図６に示した「上げ保持位置（Ｆ）」に配置するように運転者がアーム操作レバー１４１を操作しても、アーム操作レバー１４１は電磁保持されない。

図９および図１０を参照して、バケット１１２のアーム１１１に対する回動角度を表すバケットシリンダ１１５のストローク量を検出するストローク量検出装置５８について説明する。図９はバケット１１２の最後傾状態を示す説明図である。図１０はバケットシリンダ１１５の伸縮状態を示す説明図である。

図９に示すように、ストローク量検出装置５８は、バケットシリンダ１１５に沿って設けられた被検知バー８１と、被検知バー８１に対向するようにバケットシリンダ１１５のシリンダ本体の外周面に配設された近接スイッチ８２および近接スイッチ９２とを有している。

図１０（ａ）に示すように、被検知バー８１は、バケットシリンダ１１５のロッドの伸縮に伴って移動するように、基端がロッドの先端部に取り付けられている。被検知バー８１には、所定位置において、所定長さ寸法の切欠き凹部８１ａおよび切欠き凹部８１ｂが形成されている。切欠き凹部８１ａは、バケットシリンダ１１５のロッドがストロークエンドに達したときに、近接スイッチ８２に近接して対向する位置に形成されている。切欠き凹部８１ｂは、バケットシリンダ１１５が水平状態になったときに、近接スイッチ９２に近接して対向する位置に形成されている。

近接スイッチ８２は、バケット１１２が最後傾状態になったこと、すなわちバケットシリンダ１１５のロッドがストロークエンドに達したことを検出するスイッチである。近接スイッチ８２は、切欠き凹部８１ａが近接しているときにはオフ信号をコントローラ１０に送信し、切欠き凹部８１ａが離間しているときにはオン信号をコントローラ１０に送信する。

近接スイッチ９２は、バケット１１２が水平状態になったことを検出するスイッチである。近接スイッチ９２は、切欠き凹部８１ｂが近接スイッチ８２に近接して対向する位置に配置されたときにはオフ信号をコントローラ１０に送信し、切欠き凹部８１ｂが離間しているときにはオン信号をコントローラ１０に送信する。

図１０（ａ）に示すように、被検知バー８１の切欠き凹部８１ｂが近接スイッチ９２から十分離間した状態では、近接スイッチ９２からコントローラ１０にオン信号が送信される。この状態からバケットシリンダ１１５のロッドが伸張されてバケット１１２が後傾方向（上方向）に回動され、図１０（ｂ）に示すように、バケット１１２が水平状態になるようにバケットシリンダ１１５のロッドが伸張されると、近接スイッチ９２に切欠き凹部８１ｂが近接するため、近接スイッチ９２からコントローラ１０にオフ信号が送信される。

図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、被検知バー８１の切欠き凹部８１ａが近接スイッチ８２から十分離間した状態では、近接スイッチ８２からコントローラ１０にオン信号が送信されている。この状態からバケットシリンダ１１５のロッドが伸張されてバケット１１２が後傾方向（上方向）に回動され、図１０（ｃ）に示すように、バケット１１２が最後傾状態になるようにバケットシリンダ１１５のロッドが伸張されると、近接スイッチ８２に切欠き凹部８１ａが近接するため、近接スイッチ８２からコントローラ１０にオフ信号が送信される。

このように、ストローク量検出装置５８は、バケットの最後傾状態を検出するバケット最後傾検出手段、および、バケットの水平状態を検出するバケット水平状態検出手段として機能する。

図１１および図１２は、コントローラ１０によるアーム上げ操作時のアーム自動停止制御ならびに後進自動切換制御の動作処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、不図示のイグニッションスイッチがオンされることにより開始され、コントローラ１０で繰り返し実行される。

ステップＳ１００において、アーム角度センサ５６とストローク量検出装置５８の検出値の読み込みを開始してステップＳ１０３へ進み、デテントソレノイド１４１ａへ通電する。次ステップＳ１０５では、ステップＳ１００において読込んだアーム角度θがアーム１１１の掘削終了高さを表す第１設定角度θ１未満であるか否かを判定する。

ステップＳ１０５において、アーム角度θが第１設定角度θ１未満である（θ＜θ１）と判定されると、ステップＳ１１０へ進み、アーム操作レバー１４１が「上げ保持位置（Ｆ）」で電磁保持されたか否かを判定する。

アーム角度θが第１設定角度θ１未満ではデテントソレノイド１４１ａによるアーム操作レバー１４１の電磁保持が可能である（図８参照）ので、運転者はアーム操作レバー１４１を「上げ保持位置（Ｆ）」（図６参照）で電磁保持させることができる。

ステップＳ１１０において肯定判定されると、ステップＳ１２０へ進み、アーム角度θがアーム１１１の掘削終了高さを表す第１設定角度θ１以上になったか否かを判定する。ステップＳ１２０において、アーム角度θが第１設定角度以上である（θ≧θ１）と判定されると、ステップＳ１２２へ進み、アーム自動停止モードが設定されているか否かを判定する。アーム自動停止モード選択スイッチ１９７がオンされていれば、ステップＳ１２２において肯定判定されてステップＳ１２５へ進み、ステップＳ１２２において否定判定されるとリターンする。

ステップＳ１２５では、デテントソレノイド１４１ａの通電を遮断してアーム操作レバー１４１の電磁保持を解除して、ステップＳ１３０へ進む。電磁保持が解除されると、アーム操作レバー１４１は、不図示のばねの力により中立位置（Ｎ）に戻るため（図６参照）、アーム用コントロールバルブ４１は位置（Ｎｖ）に切り換わる（図４および図５参照）。

ステップＳ１３０では、バケット１１２が最後傾状態になったか否かが判定される。近接スイッチ８２からコントローラ１０にオフ信号が送信されると、ステップＳ１３０において肯定判定されて、ステップＳ１３２へ進み、自動後進モードが設定されているか否かを判定する。自動後進モード選択スイッチ１９６がオンされていれば、ステップＳ１３２において肯定判定されてステップＳ１３５へ進み、ステップＳ１３２において否定判定されるとリターンする。

ステップＳ１３５では、前後進切換レバー１９５の操作に拘わらずに後進モードに設定する、すなわちコントローラ１０は後進走行信号を前後進切換弁１７に送信してステップＳ１４０へ進む。ステップＳ１３５では、自動で後進モードに設定されていることを示す後進切換フラグをオン状態にする。ここで、後進モードに設定されていることを示す報知ランプ（不図示）を点灯させてもよい。

ステップＳ１４０では、後進切換フラグがオン状態のときに、アーム角度θが設定角度θｄ（＝θ１＋φ１）以上であるか否かを判定する。ステップＳ１４０において、アーム角度θが設定角度θｄ以上である（θ≧θｄ）と判定されると、ステップＳ１４５へ進み、前後進切換レバー１９５からの指示信号に基づく走行モードに設定してリターンする。掘削作業時は、前後進切換レバー１９５は、通常、前進側で保持されている。この場合、コントローラ１０は後進走行信号に代えて前進走行信号を前後進切換弁１７に出力してリターンする。このとき、後進切換フラグはリセットされる。

ステップＳ１０５において、アーム角度θが第１設定角度θ１以上である（θ≧θ１）と判定されると、図１２に示すステップＳ１５０へ進み、アーム角度θが設定角度θｄ（＝θ１＋φ１）未満であるか否かを判定する。ステップＳ１５０において、アーム角度θがθｄ未満である（θ＜θｄ＝θ１＋φ１）と判定されると、ステップＳ１５５へ進み、デテントソレノイド１４１ａへの通電を遮断する信号をコントローラ１０に送信してリターンする、すなわち、θ≧θ１，θ＜θｄの範囲ではデテントの作動が禁止される（図８参照）。

ステップＳ１５０において、アーム角度θが設定角度θｄ以上である（θ≧θｄ）と判定されると、ステップＳ１６０へ進み、アーム角度θが第２設定角度θ２未満であるか否かを判定する。ステップＳ１６０において、アーム角度θがθ２未満である（θ＜θ２）と判定されると、ステップＳ１６３へ進み、デテントソレノイド１４１ａへの通電を再開する。次ステップＳ１６５では、アーム操作レバー１４１が「上げ保持位置（Ｆ）」で電磁保持されたか否かを判定する。

アーム角度θが設定角度θｄ（＝θ１＋φ１）以上であり、かつ第２設定角度θ２未満ではデテントソレノイド１４１ａによるアーム操作レバー１４１の電磁保持が可能である（図８参照）ので、運転者はアーム操作レバー１４１を「上げ保持位置（Ｆ）」（図６参照）で電磁保持させることができる。

ステップＳ１６５において肯定判定されると、ステップＳ１７０へ進み、アーム角度θがアーム１１１の放土高さを表す第２設定角度θ２以上になったか否かを判定する。ステップＳ１７０において、アーム角度θが第２設定角度θ２以上である（θ≧θ２）と判定されると、ステップＳ１７５へ進む。

ステップＳ１７５では、デテントソレノイド１４１ａの通電を遮断してアーム操作レバー１４１の電磁保持を解除し、リターンする。電磁保持が解除されると、アーム操作レバー１４１は、不図示のばねの力により中立位置（Ｎ）に戻るため（図６参照）、アーム用コントロールバルブ４１は位置（Ｎｖ）に切り換わる（図４および図５参照）。

ステップＳ１６０において、アーム角度θが第２設定角度θ２以上である（θ≧θ２）と判定されると、ステップＳ１５５へ進み、上記したようにデテントソレノイド１４１ａへの通電を遮断する信号をコントローラ１０に送信してリターンする、すなわち、θ≧θ２の範囲ではデテントの作動が禁止される（図８参照）。

本実施の形態の特徴的な動作を掘削作業から積込みトラックへの放土作業までの一連の作業手順に沿って説明する。
（１）運転者は、自動後進モード選択スイッチ１９６およびアーム自動停止モード選択スイッチ１９７をオンにして、自動後進モードおよびアーム自動停止モードを有効にしておく。

（２）運転者はバケット操作レバー１４２とアーム操作レバー１４１とを操作して、バケット１１２が地面から僅かな高さを隔てて地面と平行になるようにしておく。運転者はバケット操作レバー１４２を（Ｅ）位置（図６参照）に配置させるように操作してバケット１１２を前傾（ダンプ）させた後、バケット操作レバー１４２を「戻し保持位置（Ｇ）」（図６参照）に配置させるように操作してバケット操作レバー１４２を電磁保持させれば、バケット１１２が後傾方向に回動して、バケット１１２が水平状態になったときに電磁保持が解除される。

（３）運転者は前後進切換レバー１９５を前進側へ切り換え、アクセルペダル１９２を踏み込み操作して、ホイールローダ１００を土砂などの対象物に向けて前進走行させ、バケット１１２を対象物に突っ込む。運転者はアーム操作レバー１４１を「上げ保持位置（Ｆ）」（図６参照）に配置させるように操作してアーム操作レバー１４１を電磁保持させ、バケット操作レバー１４２を操作して、バケット１１２を徐々に後傾方向（上方向）に回動させることで対象物をバケット１１２内に積み込んでいく。本実施の形態ではパラレル油圧回路を採用しているため、図１３に示すように、メインポンプ６から吐出された圧油は、アーム用コントロールバルブ４１を介してアームシリンダ１１４のボトム側油室１１４ｂに導かれるとともに、バケット用コントロールバルブ４２を介してバケットシリンダ１１５のボトム側油室１１５ｂに導かれる。

（４）アームシリンダ１１４のロッドが伸張して、掘削終了高さまでアーム１１１が上昇すると自動でアーム操作レバー１４１の電磁保持が解除される（ステップＳ１２０，１２５参照）。これにより、図１４に示すように、アーム用コントロールバルブ４１が位置（Ｎｖ）に切り換わり、メインポンプ６からアームシリンダ１１４に供給される圧油がアーム用コントロールバルブ４１により遮断される。アーム用コントロールバルブ４１が位置（Ｎｖ）に切り換わると、メインポンプ６から吐出された油の全流量がバケット用コントロールバルブ４２に導入される。図１４に示すように、運転者がバケット操作レバー１４２を上げ方向に操作していれば、バケット用コントロールバルブ４２に導入された油はバケットシリンダ１１５のボトム側油室１１５ｂへ導かれるため、シリンダロッドの伸長速度が上昇する。その結果、バケット１１２が素早く後傾方向（上方向）に回動して対象物がバケット１１２内の後側に引き込まれる。これにより、バケット１１２が最後傾状態となると、安定した荷姿（運搬姿勢）が形成される。

（５）バケット１１２が最後傾状態となるまでバケット１１２を回動すると、前後進切換弁１７が自動で後進側に切り換わる（ステップＳ１３０，Ｓ１３５参照）。このとき、前後進切換レバー１９５は前進側に操作されているが、前後進切換レバー１９５の操作位置とは無関係に前後進切換弁１７が後進側に切り換えられる。したがって、アクセルペダル１９２の踏み込み量に応じて、ホイールローダ１００が後進走行する。運転者はアクセルペダル１９２とステアリングホイール１９１を操作して、ホイールローダ１００を後進走行させ、対象物から離れる。

（６）運転者は、後進走行により所定位置まで後退したとき、前進走行するためにアーム操作レバー１４１を上げ方向に動作させる。これにより、前後進切換弁１７が自動で前進側に切り換わる（ステップＳ１４０，１４５参照）。運転者は、アクセルペダル１９２とステアリングホイール１９１を操作して、ホイールローダ１００を前進走行させ、対象物を運搬するトラックに近づく。

（７）運転者は、アーム操作レバー１４１を「上げ保持位置（Ｆ）」に配置させるように操作してアーム操作レバー１４１を電磁保持させる。アーム１１１が放土高さまで上昇すると、自動でアーム操作レバー１４１の電磁保持が解除される（ステップＳ１７０，Ｓ１７５参照）。運転者は、バケット操作レバー１４２を操作して、バケット１１２をダンプさせることで対象物を積込みトラックへ放土する。

（８）運転者は、バケット操作レバー１４２を「戻し保持位置（Ｇ）」に配置させるように操作してバケット操作レバー１４２を電磁保持させる。バケット１１２が水平状態まで回動すると、自動でバケット操作レバー１４２の電磁保持が解除される。運転者は、アーム操作レバー１４１を下げ方向に操作して、アーム１１１を下降させる。なお、アーム１１１の下降動作は、アーム操作レバー１４１を「フロート保持位置（Ｃ）」に配置させるように操作してアーム操作レバー１４１を電磁保持させる。コントローラ１０はアーム１１１が運搬高さ相当になったときに、自動でアーム操作レバー１４１の電磁保持を解除する。
なお、「フロート保持位置（Ｃ）」で作業する場合は、アーム操作レバー１４１を「アーム下げ位置（Ｂ）」でバケット１１２を地面に接地させてから、「フロート保持位置（Ｃ）」までアーム操作レバー１４１を倒す。「フロート保持位置（Ｃ）」でアーム操作レバー１４１を電磁保持させておくことで、バケット１１２は外力のまま自由に上下動する。

以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）アーム用コントロールバルブ４１およびバケット用コントロールバルブ４２のそれぞれをメインポンプ６に対してパラレルに接続し、デテントソレノイド１４１ａによりアーム操作レバー１４１が「上げ保持位置（Ｆ）」で保持されている場合に、アーム角度センサ５６により検出された回動角度が、アーム１１１の掘削終了高さを表す第１の設定角度θ１になったとき、アーム用コントロールバルブ４１を制御してメインポンプ６からアームシリンダ１１４に供給される圧油を遮断させるようにした。

これにより、アーム操作レバー１４１を「上げ保持位置（Ｆ）」で保持させてアーム１１１を上昇させているときに、運転者はバケット操作レバー１４２を操作してバケット１１２を後傾方向へ回動駆動させれば、アーム１１１が掘削終了高さまで上昇したときに、自動でアーム１１１が停止し、かつ、バケット１１２が素早く回動して土砂が効率よくバケット１１２の後方に引き込まれ、バケット１１２が最後傾状態となると、安定した荷姿（運搬姿勢）が形成される。すなわち、経験の浅い運転者でも容易に掘削作業終了後に運搬姿勢に移行できる操作性に優れたホイールローダ１００を提供することができる。

（２）掘削終了高さでアーム１１１が自動で停止するため、誤ってアーム１１１を掘削終了高さ以上の高さまで上昇させてしまうことがなく、アーム高さが高すぎることにより重心が高くなり、後進走行中にバランスが崩れてしまうといったことが防止される。すなわち、経験の浅い運転者でも安全に掘削作業終了後に運搬姿勢に移行できる操作性に優れたホイールローダ１００を提供することができる。

（３）掘削終了高さで自動でアーム１１１を停止させる制御を実行させるか否かを選択するアーム自動停止モード選択スイッチ１９７を設けたので、状況に応じてアーム自動停止モードを使い分けることができる。

（４）掘削作業終了後に運搬姿勢へと移行すると、自動で前後進切換弁１７が後進側へ切り換わる。そのため、運転者が前後進切換レバー１９５を後進側へ切り換える必要がなく、スムーズに後進走行に移行できる。その結果、経験の浅い運転者でも容易に操作することができ、作業効率の向上を図ることのできる操作性に優れたホイールローダ１００を提供することができる。

（５）（４）により前後進切換弁１７が後進側へ切り換わった後、アーム操作レバー１４１を上げ方向に操作するだけで、前後進切換レバー１９５による信号に基づき前後進切換弁１７が切り換わり、前後進切換レバー１９５が前進側の操作位置に配置されていれば、前後進切換弁１７は前進側へ切り換わる。そのため、運転者が前後進切換レバー１９５を前進側へ切り換える必要がなく、スムーズに前進走行に移行できる。その結果、経験の浅い運転者でも容易に操作することができ、作業効率の向上を図ることのできる操作性に優れたホイールローダ１００を提供することができる。

（６）デテントソレノイド１４１ａによりアーム操作レバー１４１が「上げ保持位置（Ｆ）」で保持されている場合に、アーム角度センサ５６により検出された回動角度が、アーム１１１の放土高さを表す第２の設定角度θ２になったとき、アーム用コントロールバルブ４１を制御してメインポンプ６からアームシリンダ１１４に供給される圧油を遮断させるようにした。

これにより、アーム操作レバー１４１を「上げ保持位置（Ｆ）」で保持させておけば、アーム１１１が放土高さまで上昇したときに、自動でアーム１１１が停止する。経験の浅い運転者でも、放土高さを超えてさらにアーム１１１を上昇させてしまうことがなく、容易に適正な放土高さまでアーム１１１を上昇させ、積込みトラックに対象物を放土することができる。

（７）バケット１１２が最後傾状態になったときに、自動で後進モードに設定する制御を実行させるか否かを選択する自動後進モード選択スイッチ１９６を設けたので、状況に応じて自動後進モードを使い分けることができる。

―第２の実施の形態―
図１５および図１６を参照して、第２の実施の形態に係るホイールローダ１００を説明する。なお、図中、第１の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。以下、第１の実施の形態との相違点について詳しく説明する。第１の実施の形態では、掘削終了後のバケットチルト操作により、バケット１１２が最後傾姿勢になると、コントローラ１０が自動で後進モードに切り換えるようにしたが、第２の実施の形態では、運転者の後進指示により後進モードに切り換えるようにした。

図１５は本発明の第２の実施の形態に係るホイールローダ１００のバケット操作レバー２４２を示す図である。第２の実施の形態では、図１５に示すように、バケット操作レバー２４２の頂部に後進指示スイッチ２４２ａが設けられている。後進指示スイッチ２４２ａは、モーメンタリ動作型のスイッチであり、押し下げられているときだけホイールローダ１００の後進を指示するオン信号をコントローラ１０に出力する。

コントローラ１０は、後進指示スイッチ２４２ａからの指示信号と、前後進切換レバー１９５からの指示信号とが競合したとき、後進指示スイッチ２４２ａからの指示を優先して後進モードに設定する。通常走行時などでは後進指示スイッチ２４２ａの指示は、コントローラ１０により無効化されており、後進指示スイッチ２４２ａが操作されてもコントローラ１０は後進モードに切り換えない。コントローラ１０は、後述する後進指示有効化条件が成立しているか否かを判定し、後進指示有効化条件が成立している判定された場合には、後進指示スイッチ２４２ａの指示を有効化し、後進指示有効化条件が成立していないと判定された場合には、後進指示スイッチ２４２ａの指示を無効化する。

図１６は本発明の第２の実施の形態に係るホイールローダ１００のコントローラ１０によるアーム上げ操作時のアーム自動停止制御ならびに後進切換制御の動作処理の一例を示すフローチャートである。図１６は、図１１のフローチャートのステップＳ１３２〜１４５を削除し、ステップＳ２３１〜２４５を追加したものである。

第２の実施の形態では、コントローラ１０が自動で後進信号を出力しない。コントローラ１０は、ステップＳ１２０において、アーム１１１が上方向に回動駆動されてアーム角度センサ５６により第１の設定角度θ１が検出され、かつ、ステップＳ１３０において、バケット１１２が後傾方向に回動駆動されてバケット１１２の最後傾状態が検出されたときに後進指示有効化条件が成立していると判定してステップＳ２３１へ進み、後進指示スイッチ２４２ａからの信号を有効化して、ステップＳ２３２へ進む。ここで、後進指示スイッチ２４２ａによる指示が可能になったことを示す報知ランプ（不図示）を点灯させてもよい。

ステップＳ２３２では、後進指示スイッチ２４２ａが押圧操作されたか否かを判定する。ステップＳ２３２において、後進指示スイッチ２４２ａが押圧操作され、オン信号がコントローラ１０に送信されると、ステップＳ２３５へ進み、前後進切換レバー１９５の操作に拘わらずに後進モードに設定する、すなわちコントローラ１０は後進走行信号を前後進切換弁１７に送信してステップＳ２４０へ進む。

ステップＳ２４０では、後進指示スイッチ２４２ａの押圧操作が解除され、不図示のばねの力により後進指示スイッチ２４２ａが復帰すると、後進指示スイッチ２４２ａからのオフ信号がコントローラ１０に送信され、後進指示スイッチ２４２ａがオフになったことが判定され、ステップＳ２４５へ進む。

ステップＳ２４５では、前後進切換レバー１９５からの指示信号に基づく走行モードに設定してリターンする。掘削作業時は、前後進切換レバー１９５は、通常、前進側で保持されている。この場合、コントローラ１０は後進走行信号に代えて前進走行信号を前後進切換弁１７に出力してリターンする。

第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態で説明した（１）〜（３），（６）と同様の効果を奏する。さらに、第２の実施の形態によれば、アーム１１１が運搬高さに位置し、かつ、バケット１１２が最後傾状態となった運搬姿勢になったときに、運転者の意思で後進走行へと移行できる。

具体的には、第２の実施の形態によれば、掘削作業終了後にバケット１１２が最後傾状態になると、バケット操作レバー１４２に設けられた後進指示スイッチ２４２ａによる指示信号が有効化されるため、運転者はバケット操作レバー１４２を後傾方向へ回動操作した後、後進指示スイッチ２４２ａを操作することで、スムーズに後進走行に移行できる。したがって、バケット操作レバー１４２を操作するだけで安定した荷姿を形成でき、さらに後進走行にスムーズに移行できる。すなわち、第２の実施の形態によれば、経験の浅い運転者でも容易に操作することができ、作業効率の向上を図ることのできる操作性に優れたホイールローダ１００を提供することができる。

第２の実施の形態によれば、後進指示スイッチ２４２ａにモーメンタリ動作型のスイッチを採用しているため、運転者が後進指示スイッチ２４２ａを離せば、後進走行を止めてスムーズに前進走行へと移行できる。すなわち、第２の実施の形態によれば、経験の浅い運転者でも容易に操作することができ、作業効率の向上を図ることのできる操作性に優れたホイールローダ１００を提供することができる。

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
［変形例］
（１）上記した実施の形態では、自動後進モード選択スイッチ１９６やアーム自動停止モード選択スイッチ１９７を設けることとしたが、本発明はこれに限定されず、自動後進モード選択スイッチ１９６やアーム自動停止モード選択スイッチ１９７を省略してもよい。

（２）上記した実施の形態では、アーム１１１が掘削終了高さまで上昇したときに、アーム操作レバー１４１の電磁保持を解除して、アーム用コントロールバルブ４１を駆動することとしたが、本発明はこれに限定されない。図１７に示すようにパイロットライン上に電磁弁２５０を設けて、アーム操作レバー１４１を電磁保持したまま、アーム操作レバー１４１のパイロット弁からアーム用コントロールバルブ４１へのパイロットラインを遮断することで、アーム用コントロールバルブ４１を中立位置（Ｎｖ）へ切り換えてもよい。

（３）上記した実施の形態では、アーム角度センサにロータリーポテンショメータを用いたが、本発明はこれに限定されない。近接スイッチを複数設けてもよいし、ロータリーエンコーダを設けるなど、種々の角度検出手段を用いることができる。

（４）上記した実施の形態では、ストローク量検出装置に近接スイッチを用いたが、本発明はこれに限定されない。リミットスイッチなど、種々の検出手段を用いることができる。ロータリーポテンショメータなどの角度検出手段をバケット１１２の回動部に設けることとしてもよい。

（５）上記した実施の形態のステップＳ１４０において行われるアーム上げ操作を判定するための処理は、アーム角度センサ５６によって検出されたアーム１１１の回動角度に基づいて実行する場合に限定されることなく、アーム用コントロールバルブ４１を上げ側へ操作するパイロット圧を検出するアーム上げパイロット圧力センサによる検出値に基づいて行ってもよい。アーム上げ操作ではなく不図示の復帰スイッチが操作されたことを判定して、ステップＳ１４５へ進むこととしてもよい。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。

１ エンジン、６ メインポンプ、１０ コントローラ、１７ 前後進切換弁、４１ アーム用コントロールバルブ、４２ バケット用コントロールバルブ、５６ アーム角度センサ、５７ アーム角度調整スイッチ、５８ ストローク量検出装置、８１ 被検知バー、８１ａ，８１ｂ 切欠き凹部、８２ 近接スイッチ、９２ 近接スイッチ、１００ ホイールローダ、１１０ 前部車体、１１１ アーム、１１２ バケット、１１３ タイヤ、１１４ アームシリンダ、１１４ｂ ボトム側油室、１１４ｒ ロッド側油室、１１５ バケットシリンダ、１１５ｂ ボトム側油室、１１５ｒ ロッド側油室、１２０ 後部車体、１２３ タイヤ、１４１ アーム操作レバー、１４１ａ デテントソレノイド、１４１ｂ デテントソレノイド、１４２ バケット操作レバー、１４２ａ デテントソレノイド、１９２ アクセルペダル、１９５ 前後進切換レバー、１９６ 自動後進モード選択スイッチ、１９７ アーム自動停止モード選択スイッチ、２４２ バケット操作レバー、２４２ａ 後進指示スイッチ

Claims (5)

1. 圧油を吐出する油圧ポンプと、
   車体に対して上下方向に回動可能に取り付けられたアームと、
   前記アームの先端において、前記アームに対して前後傾方向に回動可能に取り付けられたバケットと、
   前記油圧ポンプから供給される圧油によって前記アームを回動駆動するアーム駆動用アクチュエータと、
   前記油圧ポンプから供給される圧油によって前記バケットを回動駆動するバケット駆動用アクチュエータと、
   前記油圧ポンプから前記アーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御して前記アーム駆動用アクチュエータの駆動を制御するアーム駆動用圧油制御弁と、
   前記油圧ポンプから前記バケット駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御して前記バケット駆動用アクチュエータの駆動を制御するバケット駆動用圧油制御弁と、
   前記アーム駆動用圧油制御弁を操作するアーム操作部材と、
   前記アーム操作部材をアーム上げ操作側の所定の操作位置で保持する保持手段と、
   前記バケット駆動用圧油制御弁を操作するバケット操作部材と、
   前記アームの前記車体に対する回動角度を検出するアーム角度検出手段と、
   前記バケットの最後傾状態を検出するバケット最後傾状態検出手段と、
   ホイールローダの前後進を指示する前後進操作部材と、
   前記前後進操作部材からの指示に基づいて前進モード、後進モードおよび中立モードのいずれかに設定する前後進モード設定手段と、
   前記保持手段により前記アーム操作部材が前記所定の操作位置で保持されている場合に、前記アーム角度検出手段により検出された前記回動角度が、前記アームの掘削終了高さを表す設定値になったとき、前記アーム駆動用圧油制御弁を制御して前記油圧ポンプから前記アーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を遮断させるアーム停止制御手段とを備え、
   前記前後進モード設定手段は、前記アームが上方向に回動駆動されて前記アーム角度検出手段により前記アームの掘削終了高さを表す設定値が検出され、かつ、前記バケットが後傾方向に回動駆動されて前記バケット最後傾状態検出手段により前記バケットの最後傾状態が検出されると、前記前後進操作部材からの指示に拘わらず、後進モードに設定することを特徴とするホイールローダ。
2. 請求項１に記載のホイールローダにおいて、
   前記前後進モード設定手段により前記前後進操作部材からの指示に拘わらず後進モードに設定された後、前記アーム角度検出手段により前記アームの掘削終了高さを表す設定値から前記アームが上方向へ所定角度回動駆動されたことが検出されると、前記前後進モード設定手段は前記前後進操作部材からの指示に基づいて前進モード、後進モードおよび中立モードのいずれかに設定することを特徴とするホイールローダ。
3. 請求項１または２に記載のホイールローダにおいて、
   前記前後進操作部材からの指示に拘わらず前記前後進モード設定手段が後進モードに設定することを禁止する自動後進モード禁止手段を備えていることを特徴とするホイールローダ。
4. 圧油を突出する油圧ポンプと、
   車体に対して上下方向に回動可能に取り付けられたアームと、
   前記アームの先端において、前記アームに対して前後傾方向に回動可能に取り付けられたバケットと、
   前記油圧ポンプから供給される圧油によって前記アームを回動駆動するアーム駆動用アクチュエータと、
   前記油圧ポンプから供給される圧油によって前記バケットを回動駆動するバケット駆動用アクチュエータと、
   前記油圧ポンプから前記アーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御して前記アーム駆動用アクチュエータの駆動を制御するアーム駆動用圧油制御弁と、
   前記油圧ポンプから前記バケット駆動用アクチュエータに供給される圧油を制御して前記バケット駆動用アクチュエータの駆動を制御するバケット駆動用圧油制御弁と、
   前記アーム駆動用圧油制御弁を操作するアーム操作部材と、
   前記アーム操作部材をアーム上げ操作側の所定の操作位置で保持する保持手段と、
   前記バケット駆動用圧油制御弁を操作するバケット操作部材と、
   前記アームの前記車体に対する回動角度を検出するアーム角度検出手段と、
   前記バケットの最後傾状態を検出するバケット最後傾状態検出手段と、
   ホイールローダの前後進を指示する前後進操作部材と、
   前記バケット操作部材に設けられ、ホイールローダの後進を指示する後進指示部材と、
   前記前後進操作部材からの指示に基づいて前進モード、後進モードおよび中立モードのいずれかに設定し、または、前記後進指示部材からの指示に基づいて後進モードに設定し、前記前後進操作部材と前記後進指示部材からの指示が競合したとき、前記後進指示部材からの指示を優先して後進モードに設定する前後進モード設定手段と、
   前記保持手段により前記アーム操作部材が前記所定の操作位置で保持されている場合に、前記アーム角度検出手段により検出された前記回動角度が、前記アームの掘削終了高さを表す設定値になったとき、前記アーム駆動用圧油制御弁を制御して前記油圧ポンプから前記アーム駆動用アクチュエータに供給される圧油を遮断させるアーム停止制御手段と、
   前記アームが上方向に回動駆動されて前記アーム角度検出手段により前記アームの掘削終了高さを表す設定値が検出され、かつ、前記バケットが後傾方向に回動駆動されて前記バケット最後傾状態検出手段により前記バケットの最後傾状態が検出されたときに後進指示有効化条件が成立していると判定する判定手段と、
   前記判定手段により後進指示有効化条件が成立している判定された場合には、前記後進指示部材の指示を有効化し、前記判定手段により後進指示有効化条件が成立していないと判定された場合には、前記後進指示部材の指示を無効化する有効無効制御手段とを備えることを特徴とするホイールローダ。
5. 請求項４に記載のホイールローダにおいて、
   前記後進指示部材は、モーメンタリ動作型のスイッチであることを特徴とするホイールローダ。

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