CN1321051C - 具有横向移动系统的工程车辆 - Google Patents

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Abstract

在进行横向行驶切换时对切换阀机构(53)进行切换，将油压泵(41)中的全流量压力油送到分流器(55)，通过分流器实施流量控制，使一定流量的压力油流到油压动作装置用控制阀(56)。控制阀仅控制转向所需的压力油流向油压动作装置，使油压动作装置(33)动作，两旋转部件(35)绕纵轴心(38)回转，使两前轮(3)转向90度。两前轮转向后，可以通过对两前轮进行回转控制在左右方向上进行横向行驶。在横向移动模式时使油压动作装置稍许动作，两前轮以小角度向内向外转向，从而可容易地对路面状况或重量平衡等导致的直线性偏移进行补偿。通过分流器可以与油压泵中的压力油流量无关地使一定量的压力油流到控制阀。

Description

具有横向移动系统的工程车辆
技术领域
本发明涉及具有可进行横向行驶切换的横向移动系统的工程车辆。
背景技术
现有的作为具有横向移动系统的工程车辆，见于大型搬运车和一些装载机等，叉式起重车则可见于可前后移动式电动车。另外，还有沿车辆运动方向的横向安装叉柱和铲叉，用于处理长型物的侧面升降叉式起重车。但是，在配重式叉式起重车中，没有可以在通常的作业中加入横向移动，与侧面升降铲叉具有同样功能的叉式起重车。要想做成这样的叉式起重车，就要求将驱动轮即前轮控制在正侧方。
也就是说，如图14所示的现有的叉式起重车1，在其车身2的前部设置左右一对前轮(驱动轮)3，同时，在后部设置左右一对后轮(转向轮)4，并且，在车身2的前部上方设置驾驶室5。位于前述车身2的前端部在垂直方向上伸缩自由的叉柱6，通过车宽方向的连结轴7自由回转地安装在前后方向上，同时，使之进行前后回转的倾斜油缸8设置在车身2与叉柱6之间。
前述叉柱6，由叉式起重车1侧的一对左右外侧框架9与受该外侧框架9导引可自由升降的一对左右内侧框架10构成，并且，在外侧框架9与内侧框架10之间设置升降油缸11。而且，设置受内侧框架10导引可自由升降的升降支架12，同时，通过上下的一对伸缩杆，在该升降支架12上设置左右一对铲叉13。
在前述驾驶室5中，配设驾驶席15，和位于该驾驶席15的前方的操作盘16等，并且，通过从车身2垂直设置的前管17和后管18，于上方配设顶部防护装置19。另外，在驾驶席15后方的车身2上设置配重20。
但是，在前述现有的叉式起重车1中，由于左右前轮3是由共用的行驶驱动装置驱动的，所以，无法将这些前轮3控制在正侧方，因而无法进行横向移动。
发明内容
本发明的第一目的是提供具有横向移动系统的工程车辆，可以将驱动式前轮控制在正侧方，而且，在横向移动时，能够以一定的速度进行直线性加速以及车身(车辆)方向转换等姿态控制。
本发明的第二目的是提供具有可以将驱动式前轮控制在正侧方，而且，能够容易且准确地进行前轮角度调整的横向移动系统的工程车辆。
为了达成前述第一目的，本发明第一方面的具有横向移动系统的工程车辆，在车身上分别设置可以转向的前轮和后轮，前轮和后轮为左右一对，并分别与行驶驱动装置侧的驱动轴连动连结，两行驶驱动装置安装在可围绕纵轴心自由回转地设于车身侧的旋转部件上，同时，设置使旋转部件进行回转的回转机构，该回转机构是通过油压动作装置使两旋转部件相互逆向回转构成的，其特征在于，在油压泵与作业控制阀的配管中设置切换阀机构，通过该切换阀机构将切换侧的配管通过分流器与油压动作装置用控制阀连接。
根据上述本发明第一方面的结构，正常行驶时，切换阀处于一种切换状态，从而，油压泵中的全流量的压力油可以流到作业控制阀中。而且，油压动作装置是在中立位置，左右前轮朝向前后方向。这样的工程车辆能够前后行驶移动，而且，通过作业控制阀，能够使各种作业部进行动作。
当从正常行驶向横向行驶转换时，切换阀处于另一种切换状态，从而将油压泵中的全流量的压力油送到分流器，并且，通过分流器控制流量，能够使一定流量的压力油流到油压动作装置用控制阀中。
该油压动作装置用控制阀仅控制转向所需的压力油，使其流到油压动作装置，从而可以使油压动作装置向一侧动作，使两旋转部件环绕纵轴心回转，使两前轮相对车身可以进行90度转向(转到正侧方)。这里，由于两前轮分别与行驶驱动装置成一体，所以此90度转向可以很容易地顺利进行。这样，两前轮转向正侧面的过程中，通过行驶驱动装置将两前轮的相互回转控制在逆向上，从而，工程车辆可以左右横向行驶，此时，后轮可以以旋转脚轮(キヤスタ)形式随动转向，或者，可以与前轮一样强制转向。
当进行横向行驶时，即两前轮相对车身转向90度的横向移动方式时，通过使油压动作装置稍许动作，两前轮向内或向外进行小角度转向，可以容易地对由路面状况或重量平衡(前后负荷变化)导致的直线性偏移进行补偿。而且，通过使两前轮向内向外转向，多少可以改变横向行驶时工程车辆的方向，也可使之在横向行驶时旋转。
如此，通过采用分流器，可以不受油泵中压力油流量的影响，使一定量的压力油流到油压动作装置用控制阀中，从而，总能以一定的速度，容易而顺利地进行两前轮的转向或横向行驶时的姿态控制(直线性补偿)。
为了达成前述第二目的，本发明第二方面的具有横向移动系统的工程车辆，在车身上分别设置可以进行90度转向的左右一对前轮和左右一对后轮，左右一对前轮分别与行驶驱动装置侧的驱动轴连动连结，在车身侧可围绕纵轴心自由回转地设置两行驶驱动装置，同时，设有使之进行回转的回转机构，该回转机构具有通过横向移动切换杆操作阀控制装置、从而通过控制阀进行伸缩动作的旋转用油缸，其特征在于，在前述横向移动切换杆之外，另行在设定范围内设置可操作的横向移动控制杆；该横向移动控制杆构成为，可以分别在横向行驶时使两前轮向外以小角度进行转向的位置、在横向行驶状态下向后摆旋转方向行驶时加大两前轮向外的状态的位置、和横向行驶状态下向前摆旋转方向旋转时使两前轮向内以小角度进行转向的位置自由倾动；设置该横向移动控制杆的倾动位置检测机构和前轮转向角检测机构，将这些检测机构检测出的检测数据输入到前述阀控制装置，同时，通过该阀控制装置的输出来控制前述控制阀。
根据上述本发明第二方面的结构，在进行横向行驶时，通过将横向移动控制杆向一侧稍许倾斜(倾倒)使旋转用油缸稍许收缩，可以将两前轮以小角度(5度范围内)向外(加大转向的状态)转向。从而，可以一边对横向行驶中由路面状况或重量平衡(前后负荷变动)而导致的直线性偏移进行补偿，一边进行横向行驶。并且，在横向行驶状态中，向后摆旋转方向行驶时，横向移动控制杆更加倾斜，使前轮向外的状态加大。在横向行驶状态中，向前摆旋转方向行驶时，横向移动控制杆向另一侧倾斜，使旋转用油缸稍许伸展，两前轮以小角度(5度范围内)向内(转向稍许恢复的状态)转向。
这样，当横向移动控制杆倾斜、使旋转用油缸伸缩时，通过倾动位置检测机构检测该横向移动控制杆的倾动位置(倾动角)，同时，通过转向角检测机构检测前轮的转向角(转向量)，这些检测机构检测出的检测数据信号输入到阀控制装置。并且，在阀控制装置中，确认两检测数据信号的差值，以使前轮的转向角与横向移动控制杆的倾动角对应(一致)的方式向控制阀输出控制信号，使旋转用油缸可以伸缩动作。此时，通过在设定范围内操作横向移动控制杆，来限制最大倾动角度。
这样，当通过操作横向移动控制杆使旋转用油缸动作、调整前轮的角度时，能够确实启动旋转用油缸，从而使前轮的角度调整可以容易且准确地进行，并使之停在所希望的角度处。
附图说明
图1是表示本发明第一实施例的具有横向移动系统的工程车辆的侧视图。
图2是该具有横向移动系统的工程车辆的前轮部分的局部剖后视图。
图3是该具有横向移动系统的工程车辆在正常行驶时的系统说明图。
图4是该具有横向移动系统的工程车辆在横向行驶时的系统说明图。
图5是该具有横向移动系统的工程车辆在正常行驶时的概略平面图。
图6是该具有横向移动系统的工程车辆在横向行驶时的概略平面图。
图7是该具有横向移动系统的工程车辆在横向行驶调整时的概略平面图。
图8是表示本发明第二实施例的具有横向移动系统的叉式起重车在正常行驶时的侧视图。
图9是该具有横向移动系统的叉式起重车在正常行驶时的说明图。
图10是该具有横向移动系统的叉式起重车在横向行驶时的说明图。
图11是该具有横向移动系统的叉式起重车的操纵臂部分的局部剖侧视图。
图12是该具有横向移动系统的叉式起重车的曲线说明图。
图13是该具有横向移动系统的叉式起重车在横向行驶调整时的概略平面图。
图14是表示现有例的叉式起重车的侧视图。
具体实施方式
下面，参照图1～图7，介绍本发明第一实施例。
在实施例中，对于与前述现有例(图14)相同的构成物或大致相同的构成物，附有相同的符号，省略详细说明。
即分别表示：1是工程车辆的一例即叉式起重车，2是车身，3是前轮(驱动轮)，4是后轮(转向轮)，5是驾驶室，6是叉柱，7是连结轴，8是倾斜油缸，9是外侧框架，10是内侧框架，11是升降油缸，12是升降支架，13是铲叉，15是驾驶席，16是操作盘，17是前管，18是后管，19是顶部防护装置，20是配重。
设置左右一对前轮3与左右一对后轮4，使之分别相对车身2可以进行90度转向(可以转向正侧方)。即，左右一对前轮3，其边缘3A分别通过连结套23直接安装在油压马达(行驶驱动装置的一例)21的旋转法兰(驱动轴的一例)22上，从而与油压马达21侧连动连结。
而且，将油压马达21的安装件横向装在倒L形旋转部件24的纵板部分，另外，通过轴承25和纵轴26将旋转部件24的横板部分设置在车身2一侧，使之可环绕纵轴心27自由回转。此时，形成纵轴心27位于前轮3的正上方的结构。
设置使前述回转部件24进行回转的回转机构30，该回转机构30的结构是通过共用的油压动作装置，使两旋转部件24相互逆向回转。即，在两旋转部件24的横板部分上，分别设置竖销31，此时，两竖销31相互定位在相对纵轴心27前后方向的相反方向上。
而且，配设车宽方向的连接体32，该连接体32的两端与前述竖销31可以相对回转地连结。将使前述连接体32在车宽方向上移动的旋转用油缸(油压动作装置的一例)33配设在车宽方向，该油缸主体与车身2的一侧可自由地相对回转连结。另外，活塞杆与从另一侧的旋转部件24连动设置的支架34相对回转自由地连结。由以上31～34等构成回转机构30的一例。
左右一对后轮4，其边缘4A分别可自由空转地安装在旋转部件35的纵板部分，而且，通过轴承36与纵轴37将旋转部件35的横板部分安装在车身2一侧，使之可围绕纵轴心38自由地回转。此时，形成纵轴心38定位在后轮4的正上部的结构。即，左右一对后轮4的结构是通过旋转脚轮的形式进行随动转向的。
在前述车身2侧设置发动机40，同时设置该发动机40驱动的一对油压泵41和一个油压泵50。并且，为使一个油压马达21分别与油压泵41对应，即，为了构成双泵双马达型的油压驱动系统(HST系统)，对应的油压泵41与油压马达21通过配管(油压软管等)42被连通。
前述油压泵50，通过配管52，与控制倾斜油缸8和升降油缸11等的作业控制阀51连接。在该配管52中，设置电磁阀(切换阀机构的一例)53，并且，通过电磁阀53进行切换侧的配管54，通过分流器55与油压动作装置用控制阀56连接。
使分流器55中的剩余流量回流的回管57与流向前述作业控制阀51的配管52汇合，并且在回管57上加设逆止阀58。59表示油箱(タンク)。
下面，说明上述第一实施例的用途。
图1、图3和图4中的实线以及图5表示正常行驶状态。此时，电磁阀53处于切断状态，油压泵50中的全流量压力油通过配管52流到作业控制阀51。并且，使旋转用油缸33处于中央位置、将连接体32向中央移，从而使左右前轮3及左右后轮4朝着前后方向。这样的叉式起重车1，通过坐在驾驶室5中的驾驶席15上的作业者操纵操作盘16进行行驶移动。
并且，操作升降杆，通过作业控制阀51使升降油缸11动作，从而通过升降支架12等使铲叉13沿叉柱6进行升降动作，完成预期的铲叉作业。操作倾斜杆，通过作业控制阀51使倾斜油缸8动作，从而使叉柱6在连结轴7的周围回转(倾倒)，通过升降支架12等使铲叉13的姿态得以改变。
象这样，当从正常行驶向横向行驶切换时，首先操作杆式横向移动模式开关(无图示)，将信号输入到电磁阀53，如图2所示，切换到接通状态。从而，通过配管54，将油压泵50中的全流量压力油输送到分流器55。并且，通过分流器55进行流量控制，一定量的压力油就会通过配管54流到油压动作装置用控制阀56。并且，由分流器55控制流量以外的剩余流量，通过回管57流向作业控制阀51。
在前述油压动作装置用控制阀56中，控制杆仅控制转向所需的压力油，使之流到旋转用油缸33。从而，例如：旋转用油缸33收缩，随着连接体32的移动，使旋转部件24围绕纵轴心27回转。此时，由于连接体32位于与左右前轮3呈十字状的位置，所以，如图2、图3或图4中的假想线及如图6所示，两旋转部件24相互逆向环绕纵轴心27回转，使两前轮3相对车身2进行90度转向(转向正侧面)。
这里，由于前轮3分别与油压马达21成一体，使该90度转向能够容易而顺利地进行，特别是，由于纵轴心27位于前轮3的正上部，从而使前轮3等更加紧凑，进行90度转向。
这样，通过传感器感知前轮3的转向即前轮3转向正侧面，指示灯亮，从而可以转入横向移动模式。因此，通过在驾驶室5中进行正反向控制，将发动机40驱动的一对油压泵41中的压力油，经配管42供给到其对应的油压马达21，从而向正反向驱动前轮3，使叉式起重车1得以在左右方向上进行横向行驶。
此时，将与左右前轮3相对应的油压马达21的回转方向控制在反向上。并且，使旋转脚轮形式的左右一对后轮4环绕纵轴心38随动转向。
当进行这样的横向行驶时，即当两前轮3相对车身2进行90度转向(转向正侧方)处于横向移动模式时，使旋转用油缸33稍许伸展，如图7(a)所示，一边使两前轮3以小角度(5度范围内)向内(转向稍许恢复的状态)进行转向，并且，使旋转用油缸33稍许收缩，如图7(b)所示，一边使两前轮3以小角度(5度范围内)向外(加大转向的状态)转向。从而，使在横向行驶中由于路面状况或重量平衡而(前后负荷的变化)导致的直线性补偿得以容易地进行。
通过使两前轮3以小角度(5度范围内)向内向外转向(移动)，可以多少改变横向行驶时叉式起重车1的方向。并且，如果构造上允许，通过将两前轮3的转向角度较大地取在5度以上，亦可在横向行驶时实现旋转。
如上所述，通过分流器55，使与发动机40的转速无关的一定量的压力油流到油压动作装置用控制阀56，从而，使前轮3的转向与横向行驶时的姿态控制(直线性补偿)总能以一定的速度容易而顺利地进行。例如：在微速横向行驶时，油门踏板的加速量小、发动机的转速低，可以充分进行姿态控制。并且，即使发动机转速达到最大，也不会发生急转向。
如前所述，进行横向行驶时，通过铲叉13可以很容易地搬运例如长型物。而且，作为叉式起重车1的驱动形式，通过采用双泵双马达型的油压驱动系统，前述正常行驶时的旋转，通过转动操作盘控制前轮3的回转方向、转速差等，并且在进行横向行驶时，使该旋转系统电动停止。
在上述第一实施例中，表示了作为切换阀的机构的电磁阀53，但是，亦可采用通过杆进行机械式切换的阀。
在上述第一实施例中，表示了左右一对后轮4，它也可以采用在车宽的中央部的某处配设左右一对并列的后轮4的方式。
下面参照图8～图13来介绍本发明第二实施例。在本发明第二实施例中，对于与前述第一实施例(图1～图7)构成物相同或大致相同的部分，附有相同的符号，详细说明省略。
在前述驾驶室5的顶部防护装置部设置横向移动切换杆60。该横向切换杆60的构造是通过左右方向的支撑轴61使之在前后方向上自由倾动，并且，通过从中立位置使之倾动，形成下部的操作体62操作横向移动模式开关63的结构。该横向移动模式开关63与阀控制装置77连接。
在前述驾驶室5中，于靠近操作盘16的位置上设置操纵臂70，在该操纵臂70上，设置使升降缸11动作的升降杆71和使倾斜油缸8动作的倾斜杆72，同时，设置使旋转用油缸33动作的横向移动控制杆73。
该横向移动控制杆73的构造是通过左右方向的支撑轴74使之在前后方向上自由倾动，此时，在操纵臂70侧，形成前后方向上所定长度(100mm程度)L的导向槽70A，从而可以将前后最大倾动角度(±15°)限制在设定范围内。
并且在横向移动控制杆73的部分设置该横行移动控制杆73的倾动位置检测机构。即，相对横向移动控制杆73或支撑轴74，设置用以检测横向移动控制杆73的倾动位置的倾动位置检测传感器(倾动位置检测机构的一例)75。
另外，在前轮3的部分设置该前轮3的转向角检测机构。即，在例如纵轴26的部分设置通过检测该纵轴26的回转量来检测前轮3的转向角(转向量)的回转量检测传感器(转向角检测机构的一例)76。而且，倾动位置检测传感器75和回转量检测传感器76与前述阀控制装置77连接，并且，阀控制装置77与设置在流向前述旋转用油缸33的配管78的控制阀79连接。
下面，说明上述第二实施例的作用。
图8中的实线和图9等表示正常行驶状态。此时，左右前轮3与左右后轮4朝向前后方向，并且，横向移动切换杆60和横向移动控制杆73等也如图9、图11的实线所示的那样位于中立位置。这样的叉式起重车1，通过坐在驾驶室5的驾驶席15上的作业者操纵操作盘16进行行驶移动。
并且操作升降杆71使升降油缸11动作，使铲叉13沿叉柱6升降动作从而实现预期的铲叉作业。并且，操作倾斜杆72，使倾斜油缸8动作，使叉柱6环绕连结轴7回转，从而使铲叉13的姿态得以改变。
当从这样的正常行驶向横向行驶切换时，首先，操作横向移动切换杆60，如图10所示，通过操作体62使横向移动模式开关63处于接通状态。从而将横向移动模式开关63的接通信号输入到阀控制装置77，并且从阀控制装置77向控制阀79输出控制信号，使旋转用油缸33伸缩动作。通过该旋转用油缸33的伸缩动作，使旋转部件24环绕纵轴心27回转，如图8中的假想线及图10所示，使前轮3相对车身2转向正侧方。
这样，通过传感器感知前轮3转向正侧方，指示灯亮，从而可以进入横向移动模式。因此，通过将油压泵41中的压力油供给到油压马达21，在正反向驱动前轮3，使叉式起重车1得以在左右方向上进行横向行驶。当进行这样的横向行驶时，即当处于使两前轮3相对车身2转向90度(转向正侧方)的横向移动模式时，虽然有负荷和无负荷时存在差异，但是后轮4形成阻力，沿图10中的前摆旋转方向A前进。
此时，如图11中的假想线X所示的那样，通过将横向移动控制杆73稍许向前侧倾斜(倾倒)，使旋转用油缸33稍许收缩，如图13(a)的实线所示的那样，使两前轮3以小角度(5度范围内)向外(进一步进行转向的状态)转向。从而，可以一边对由于横向行驶中路面状况或重量平衡(前后负荷变化)等而导致的直线性偏移进行补偿，一边进行横向行驶，即沿正侧方方向B行驶。
并且，当在横向行驶状态中向后摆旋转方向C行驶时，使横向移动控制杆53进一步向前侧倾倒，如图13(a)中的假想线所示，加大前轮3向外的状态。而且，与后轮4的负荷状态对应，适当地对前轮3向外的状态进行调整。
另外，当在横向行驶状态中向前摆旋转方向A行驶时，如图11的假想线Y所示，使横向移动控制杆53向后侧倾倒，使旋转用油缸33稍许伸展，如图13(b)所示，两前轮3以小角度(5度范围内)向内(转向稍许恢复的状态)转向。
如上所述，当横向移动控制杆60向前后倾斜，使旋转用油缸33伸缩时，通过倾动位置检测传感器75检测该横向移动控制杆60的倾动位置(倾动角)，同时，通过回转量检测传感器76检测前轮3的转向角(转向量)，将这些检测传感器75、76检测出的检测数据信号输入到阀控制装置77。
并且，在阀控制装置77中，根据图12，确认两检测数据信号的差值，使前轮3的转向角与横向移动杆73的倾动角对应(一致)，再向控制阀79输出控制信号，使旋转用油缸33伸缩动作。并且，向控制阀79输出的控制信号，两检测信号的差超过20％时输出最大输出值，小于20％时输出一半的输出值。并且，横向移动控制杆73，通过导向槽70A限制其前后的最大倾动角度，即可以在设定范围内操作。
从而，当通过操作横向移动控制杆73，使旋转用油缸33动作、调整前轮3的角度时，旋转用油缸33确实动作，使前轮3的角度调整得以容易且准确地进行，同时，可以停在所希望的角度处。
上述的两实施例，表示了作为工程车辆的配重式叉式起重车1，但是作为工程车辆的大型搬运车、装载机、侧面升降叉式起重车亦可起到同样的作用。
上述两实施例中，作为行驶驱动装置，表示了与通过发动机40运转的油压泵41连通的油压马达21，但是亦可以是例如电瓶车上由电动马达构成的行驶驱动装置。
上述两实施例中，作为回转机构30的旋转用油缸(油压动作装置)33采用左右共用的形式，但是，亦可采用左右独立的形式。
上述两实施例中，作为左右一对后轮4采用随动转向的旋转，但是亦可与前轮3一样，采用通过油缸等进行强制转向的形式。另外，在左右一对后轮4中，也可以一侧的后轮4可以采用转动操作盘的转向方式，另一侧的后轮4可以采用旋转式，此时，当进行横向行驶切换时，通过油缸等使一侧的后轮4强制转向。

Claims (2)

1.一种具有横向移动系统的工程车辆，在车身上分别设置可以转向的前轮和后轮，前轮和后轮为左右一对，并分别与行驶驱动装置侧的驱动轴连动连结，两行驶驱动装置安装在可围绕纵轴心自由回转地设于车身侧的旋转部件上，同时，设置使旋转部件进行回转的回转机构，该回转机构是通过油压动作装置使两旋转部件相互逆向回转构成的，其特征在于，在油压泵与作业控制阀的配管中设置切换阀机构，通过该切换阀机构将切换侧的配管通过分流器与油压动作装置用控制阀连接。
2.一种具有横向移动系统的工程车辆，在车身上分别设置可以进行90度转向的左右一对前轮和左右一对后轮，左右一对前轮分别与行驶驱动装置侧的驱动轴连动连结，在车身侧可围绕纵轴心自由回转地设置两行驶驱动装置，同时，设有使之进行回转的回转机构，该回转机构具有通过横向移动切换杆操作阀控制装置、从而通过控制阀进行伸缩动作的旋转用油缸，其特征在于，在前述横向移动切换杆之外，另行在设定范围内设置可操作的横向移动控制杆；该横向移动控制杆构成为，可以分别在横向行驶时使两前轮向外以小角度进行转向的位置、在横向行驶状态下向后摆旋转方向行驶时加大两前轮向外的状态的位置、和横向行驶状态下向前摆旋转方向旋转时使两前轮向内以小角度进行转向的位置自由倾动；设置该横向移动控制杆的倾动位置检测机构和前轮转向角检测机构，将这些检测机构检测出的检测数据输入到前述阀控制装置，同时，通过该阀控制装置的输出来控制前述控制阀。
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