DE68918930T2

DE68918930T2 - Device for suppressing vibrations for construction machines on wheels.

Info

Publication number: DE68918930T2
Application number: DE1989618930
Authority: DE
Inventors: Youichi Kunieda; Michiya Kurohashi; Satoru Torii
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1989-02-06
Filing date: 1989-02-06
Publication date: 1995-03-23
Anticipated expiration: 2009-02-07
Also published as: EP0381788A1; EP0381788B1; DE68918930D1

Description

Field of the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Unterdrücken von Vibrationen bzw. auf eine Vibrationsunterdrückungsvorrichtung für eine Baumaschine auf Rädern nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The present invention relates to a device for suppressing vibrations or to a vibration suppression device for a construction machine on wheels according to the preamble of patent claim 1.

Description of the state of the art

Die japanische Patentoffenlegungsschrift (Kokai) No. 59- 182195 offenbart eine Vibrationsunterdrückungsvorrichtung zum Unterdrücken von Vibrationsbewegungen der Arbeitseinrichtung einer Baumaschine auf Rädern, in der ein Feder- und ein Dämpfungsmechanismus in der Kolbenstange einer hydraulischen Stelleinrichtung zum Betätigen des Auslegers eines Automobilkrans vorgesehen sind.Japanese Patent Laid-Open (Kokai) No. 59-182195 discloses a vibration suppression device for suppressing vibration movements of the working mechanism of a wheeled construction machine, in which a spring and a damper mechanism are provided in the piston rod of a hydraulic actuator for operating the boom of an automobile crane.

Die japanische. Patentoffenlegungsschrift (Kokai) No. 60- 119830 offenbart zusätzlich zu den hydraulischen Stelleinrichtungen zum Betätigen der Arme und der Schaufel eine Vibrationsunterdrückungsvorrichtung einschließlich von Unterdrückungsvorrichtungen, die jeweils zwischen der Ausleger- und Arm-Stelleinrichtung eines hydraulischen Schaufelladers oder zwischen der Arm- und Schaufel-Stelleinrichtung eines hydraulischen Schaufelladers vorgesehen sind.Japanese Patent Laid-Open (Kokai) No. 60-119830 discloses, in addition to the hydraulic actuators for operating the arms and the bucket, a vibration suppression device including suppression devices each provided between the boom and arm actuator of a hydraulic shovel loader or between the arm and bucket actuator of a hydraulic shovel loader.

Diese bekannten Vibrationsunterdrückungssysteme sind im Aufbau kompliziert, teuer und im Verhalten zum Unterdrücken von Vibrationen des Fahrgestells der Baumaschine auf Rädern unter praktischem Gesichtspunkt mehr oder weniger unzulänglich.These known vibration suppression systems are complicated in construction, expensive and in their behavior to suppress vibrations of the chassis of the wheeled construction machine from a practical point of view more or less inadequate.

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um diese Probleme bei den herkömmlichen Vibrationsunterdrückungssystemen für Baumaschinen auf Rädern zu lösen.The present invention was made to solve these problems in the conventional vibration suppression systems for wheeled construction machines.

Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vibrationsunterdrückungsvorrichtung für eine Baumaschine auf Rädern vorzusehen, die einen einfachen Aufbau hat, einfach herzustellen ist, die dazu geeignet ist, mit verringerten Herstellungskosten hergestellt zu werden, Vibrationen der Arbeitseinrichtung der Baumaschine auf Rädern mit hoher Wirksamkeit zu unterdrücken, den Fahrkomfort der Baumaschine auf Rädern bedeutend zu verbessern, um Ursachen der Ermüdung der Bedienungsperson zu verringern, sicher zu verhindern, daß die Arbeitseinrichtung während des Fahrens der Baumaschine auf Rädern auf den Aufbau der Baumaschine auf Rädern oder auf die Straße aufschlägt, und die Arbeitseinrichtung in einer vorbestimmten Sicherheitshöhe zum sicheren Fahren der Baumaschine auf Rädern zu halten. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a vibration suppression device for a wheeled construction machine which is simple in structure, easy to manufacture, capable of being manufactured at a reduced manufacturing cost, suppressing vibrations of the working equipment of the wheeled construction machine with high efficiency, significantly improving the ride comfort of the wheeled construction machine to reduce causes of operator fatigue, securely preventing the working equipment from striking the body of the wheeled construction machine or the road during travel of the wheeled construction machine, and maintaining the working equipment at a predetermined safety height for safe travel of the wheeled construction machine. According to the invention, this object is achieved by the features of claim 1.

Daher sieht die vorliegende Erfindung eine Vibrationsunterdrückungsvorrichtung für eine Baumaschine auf Rädern vor, die ein Fahrgestell auf Rädern, eine Arbeitseinrichtung, die am Fahrgestell auf Rädern für Auf- und Abwärtsbewegungen betriebsfähig gelagert ist, und einen Hydraulikkreislauf einschließlich von hydraulischen Stelleinrichtungen zum Betätigen der Arbeitseinrichtung für Auf- und Abwärtsbewegungen hat, die einen Speicher zum Unterdrücken von Vibrationen und ein Modusumschaltventil zum Verbinden des Speichers mit den Lasttrage-Druckkammern der hydraulischen Stelleinrichtungen in einem Fahrmodus, in dem die Baumaschine betrieben wird, um zu fahren, und zum Trennen des Speichers von den Lasttrage-Druckkammern der hydraulischen Stelleinrichtungen in einem Arbeitsmodus, in dem die Baumaschine betrieben wird, um zu arbeiten, aufweist, wobei der Speicher so dimensioniert ist, daß der Speicher die Funktion einer Absperreinrichtung übernimmt, um die Schwingung der Arbeitseinrichtung auf eine vorbestimmte Maximalamplitude zu begrenzen. Dadurch kann die Dimension des Speichers zum Erreichen dieser Wirkung mit der folgenden Formel berechnet werden:Therefore, the present invention provides a vibration suppression device for a wheeled construction machine having a wheeled chassis, a working device operatively supported on the wheeled chassis for up and down movements, and a hydraulic circuit including hydraulic actuators for actuating the working device for up and down movements, an accumulator for suppressing vibrations, and a mode switching valve for connecting the accumulator to the load-bearing pressure chambers of the hydraulic actuators in a traveling mode in which the construction machine is operated to travel, and for disconnecting the accumulator from the load-bearing pressure chambers the hydraulic actuating devices in a working mode in which the construction machine is operated to work, wherein the accumulator is dimensioned such that the accumulator takes on the function of a shut-off device in order to limit the vibration of the working device to a predetermined maximum amplitude. The dimension of the accumulator to achieve this effect can thus be calculated using the following formula:

PG · VAn < PH · VFnPG · VAn < PH · VFn

PG ≤ PH,PG ≤ PH,

wobei PG der Druck eines Gases ist, das zu Beginn im Speicher eingeschlossen ist, VA die Kapazität des Speichers, PH der statische Haltedruck, der im Fahrmodus in den Lasttrage-Druckkammern der hydraulischen Stelleinrichtungen auf - rechterhalten wird, VF die Volumenänderung in den Lasttrage-Druckkammern der hydraulischen Stelleinrichtungen und n ein Koeffizient der adiabatischen Änderung ist.where PG is the pressure of a gas initially confined in the accumulator, VA is the capacity of the accumulator, PH is the static holding pressure maintained in the load-bearing pressure chambers of the hydraulic actuators in the driving mode, VF is the volume change in the load-bearing pressure chambers of the hydraulic actuators and n is a coefficient of adiabatic change.

Der Kern der Erfindung besteht daher darin, einen Speicher zu dimensionieren, der in der bekannten Weise zur Vibrationsunterdrückung einer hydraulischen Stelleinrichtung verwendet wird, so daß im Fall einer bestimmten Vibrationsamplitude der Stelleinrichtung das den Speicher füllende Gas auf ein solches Maß zusammengedrückt wird, daß nahezu seine gesamte Speicherkapazität mit dem inkompressiblen hydraulischen Öl der Stelleinrichtungen gefüllt ist. Erfindungsgemäß wird auf diese Weise eine hydraulische Sperre zum Begrenzen der Vibrationsamplituden geschaffen, so daß es, wenn der Speicher in bezug auf eine Minimalhöhe oder eine Maximalvibrationsamplitude der Stelleinrichtung in geeigneter Weise dimensioniert ist, zum Beispiel verhindert ist, daß eine durch die Stelleinrichtung gestützte Last auf das Gelände aufsetzt.The essence of the invention therefore consists in dimensioning a storage device which is used in the known manner for vibration suppression of a hydraulic actuating device, so that in the case of a certain vibration amplitude of the actuating device, the gas filling the storage device is compressed to such an extent that almost its entire storage capacity is filled with the incompressible hydraulic oil of the actuating devices. According to the invention, a hydraulic barrier is thus created for limiting the vibration amplitudes, so that if the storage device is suitably dimensioned in relation to a minimum height or a maximum vibration amplitude of the actuating device, it is prevented, for example, that a load supported by the actuating device hits the ground.

Während des Fahrens der Baumaschine auf Rädern wird durch Vibrationen des Fahrgestells auf Rädern verursacht, daß die Arbeitseinrichtung in Vertikalrichtungen vibriert, was eine axiale Vibrationsbewegung der Kolbenstangen der hydraulischen Stelleinrichtungen zum Betätigen der Arbeitseinrichtung zur Folge hat. Die axiale Vibrationsbewegung der Kolbenstangen wird durch die Dämpfungswirkung des Speichers gedämpft; dadurch ist der Fahrkomfort der Baumaschine auf Rädern bedeutend verbessert. Da der Druck PG des im Speicher eingeschlossenen Gases so bestimmt ist, daß die vorstehenden Bedingungen erfüllt sind, besteht ferner während des Fahrens keine Möglichkeit zum Verursachen des Absenkens der Arbeitseinrichtung durch die Vibrationsbewegung der Baumaschine auf Rädern unter die Minimalgrenzhöhe; die Arbeitseinrichtung wird sicher daran gehindert, auf das Fahrgestell oder die Straße aufzuschlagen; somit ist das sichere Fahren der Baumaschine auf Rädern abgesichert.During the travel of the wheeled construction machine, vibrations of the wheeled chassis cause the working device to vibrate in vertical directions, which results in an axial vibration movement of the piston rods of the hydraulic actuators for operating the working device. The axial vibration movement of the piston rods is dampened by the damping effect of the accumulator; as a result, the driving comfort of the wheeled construction machine is significantly improved. Furthermore, since the pressure PG of the gas enclosed in the accumulator is determined in such a way that the above conditions are met, during travel there is no possibility of the vibration movement of the wheeled construction machine causing the working device to drop below the minimum limit height; the working device is safely prevented from hitting the chassis or the road; thus, the safe driving of the wheeled construction machine is ensured.

Fig. 1 ist ein Seitenriß einer Baumaschine auf Rädern, und zwar eines Schaufelladers als Beispiel, auf den die vorliegende Erfindung angewendet wird;Fig. 1 is a side elevational view of a wheeled construction machine, namely a shovel loader as an example to which the present invention is applied;

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung eines Hydraulikkreislaufes, die einen Hydraulikkreislauf einschließlich einer Vibrationsunterdrückungsvorrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt;Fig. 2 is a hydraulic circuit diagram showing a hydraulic circuit including a vibration suppressing device in a first embodiment according to the present invention;

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung zur Unterstützung der Erläuterung der Lageänderung der Arbeitseinrichtung der Baumaschine auf Rädern von Fig. 1;Fig. 3 is a schematic diagram for assisting in explaining the positional change of the working device of the wheeled construction machine of Fig. 1;

Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Kapazität eines Speichers und dem Druck eines Gases zeigt, ,das im Speicher eingeschlossen ist;Fig. 4 is a graph showing the relationship between the capacity of a reservoir and the pressure of a gas sealed in the reservoir;

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, die die Änderung der Menge an in den Speicher fließendem hydraulischem Fluid zusammen mit dem Druck in der Lasttrage-Druckkammer einer hydraulischen Stelleinrichtung zeigt;Fig. 5 is a graph showing the change in the amount of hydraulic fluid flowing into the accumulator along with the pressure in the load bearing pressure chamber of a hydraulic actuator;

Fig. 6 ist eine graphische Darstellung eines Hydraulikkreislaufes, die einen Hydraulikkreislauf einschließlich einer Vibrationsunterdrückungsvorrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt;Fig. 6 is a hydraulic circuit diagram showing a hydraulic circuit including a vibration suppressing device in a second embodiment according to the present invention;

Fig. 7 ist eine vergrößerte, unvollständige Seitenansicht eines Schaufelladers, in den die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung von Fig. 6 eingebaut ist;Fig. 7 is an enlarged, fragmentary side view of a shovel loader incorporating the vibration suppression device of Fig. 6;

Fig. 8 ist eine graphische Darstellung eines Hydraulikkreislaufes einer Vibrationsunterdrückungsvorrichtung in einem dritten Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung;Fig. 8 is a diagram showing a hydraulic circuit of a vibration suppressing device in a third embodiment according to the present invention;

Fig. 9 ist eine graphische Darstellung eines Hydraulikkreislaufes einer Vibrationsunterdrückungsvorrichtung in einem vierten Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung;Fig. 9 is a diagram showing a hydraulic circuit of a vibration suppressing device in a fourth embodiment according to the present invention;

Fig. 10 ist eine graphische Darstellung eines Hydraulikkreislaufes einer Vibrationsunterdrückungsvorrichtung in einem fünften Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung; undFig. 10 is a diagram showing a hydraulic circuit of a vibration suppressing device in a fifth embodiment according to the present invention; and

Fig. 11 ist eine graphische Darstellung eines Hydraulikkreislaufes einer Vibrationsunterdrückungsvorrichtung in einem sechsten Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung.Fig. 11 is a diagram showing a hydraulic circuit of a vibration suppressing device in a sixth embodiment according to the present invention.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen unter Anwendung auf einen Schaufellader auf Rädern beispielhaft beschrieben.The present invention will be described below with reference The attached drawings describe the application of the invention to a wheeled shovel loader by way of example.

First embodiment

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 hat ein Schaufellader ein Fahrgestell 2, vier am Fahrgestell 2 aufgehängte Räder 1 und eine Arbeitseinrichtung 3, die am vorderen Rahmen 2a des Fahrgestells 2 montiert ist. Die Arbeitseinrichtung 3 hat Ausleger 4, die an ihren Fußpunktenden mit dem vorderen Rahmen 2a drehbar verbunden sind, eine Schaufel 5, die mit den freien Enden der Ausleger 4 drehbar verbunden ist, Verbindungsglieder 6 und 7, die die Schaufel 5 mit den Auslegern 4 verbinden, Ausleger-Stelleinrichtungen (hydraulische Stelleinrichtungen) 8, wobei ein Ende jeder Ausleger-Stelleinrichtung mit dem vorderen Rahmen 2a und das andere Ende mit dem Ausleger 4 verbunden ist, und Schaufel-Stelleinrichtungen 9 (hydraulische Stelleinrichtungen), wobei ein Ende jeder Schaufel-Stelleinrichtung mit dem vorderen Rahmen 2a und das andere Ende mit dem Verbindungsglied 6 verbunden ist.Referring to Fig. 1, a shovel loader has a chassis 2, four wheels 1 suspended from the chassis 2, and a working device 3 mounted on the front frame 2a of the chassis 2. The working device 3 has booms 4 pivotally connected at their base ends to the front frame 2a, a bucket 5 pivotally connected to the free ends of the booms 4, links 6 and 7 connecting the bucket 5 to the booms 4, boom actuators (hydraulic actuators) 8, one end of each boom actuator being connected to the front frame 2a and the other end to the boom 4, and bucket actuators 9 (hydraulic actuators), one end of each bucket actuator being connected to the front frame 2a and the other end to the link 6.

Dieser Schaufellader ist in einem ersten Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung mit einer Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 ausgerüstet, um die Vibrationen der Arbeitsvorrichtung 3 zu unterdrücken, die sich aus den Vibrationen des Fahrgestells 2 ergeben, die während des Fahrens durch Welligkeit der Straße oder durch Beschleunigung oder Verlangsamung verursacht werden.This shovel loader is equipped with a vibration suppression device 20 in a first embodiment according to the present invention to suppress the vibrations of the working device 3 resulting from the vibrations of the chassis 2 caused by undulations of the road or by acceleration or deceleration during travel.

Der Schaufellader ist mit einem Hydraulikkreislauf versehen, der in Fig. 2 gezeigt ist und der die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung aufweist. Der Hydraulikkreislauf hat einen Tank 10, eine Druckpumpe 11, ein erstes Wegeventil 13 zum Steuern der Schaufel 5, das durch eine Zuführleitung 12 mit der Druckpumpe 11 verbunden ist, ein zweites Wegeventil 14 zum Steuern des Auslegers 4, das durch die Zuführleitung 12 mit der Druckpumpe 11 verbunden ist, wobei jede Schaufelstelleinrichtung 9 eine Druckkammer 9a an der Kopfseite und eine Druckkammer 9b an der Stangenseite hat, die durch Leitungen 15a bzw. 15b mit dem ersten Wegeventil 13 verbunden sind, wobei jede Ausleger-Stelleinrichtung 8 eine Druckkammer 8a an der Kopfseite (Lasttrage-Druckkammer) und eine Druckkammer 8b an der Stangenseite hat, die durch Leitungen 16a bzw. 16b mit dem zweiten Wegeventil 14 verbunden sind, und die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20.The shovel loader is provided with a hydraulic circuit shown in Fig. 2 which has the vibration suppression device. The hydraulic circuit has a tank 10, a pressure pump 11, a first directional control valve 13 for controlling the bucket 5 which is connected to the pressure pump 11 through a supply line 12, a second directional control valve 14 for controlling the boom 4 which is connected to the supply line 12 is connected to the pressure pump 11, each bucket actuator 9 has a head-side pressure chamber 9a and a rod-side pressure chamber 9b connected to the first directional control valve 13 through lines 15a and 15b, respectively, each boom actuator 8 has a head-side pressure chamber 8a (load-bearing pressure chamber) and a rod-side pressure chamber 8b connected to the second directional control valve 14 through lines 16a and 16b, respectively, and the vibration suppression device 20.

Die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 hat ein Modus- Umschaltventil 18 (Zwei-Anschlüsse-zwei-Positionen-Steuerventil), das durch eine Zweigleitung 17 mit der Leitung 16a verbunden ist, die mit den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 verbunden ist, und einen Speicher 19, der mit dem Modus-Umschaltventil 18 verbunden ist. Das Modus-Umschaltventil 18 trennt in einem Arbeitsmodus, und zwar in einem Betriebsmodus des Schaufelladers für Bauarbeiten, wie z. B. Ausschachtungen, den Speicher 19 von der Leitung 16a und verbindet in einem Fahrmodus, und zwar in einem Betriebsmodus des Schaufelladers zum Fahren, den Speicher 19 mit der Leitung 16a. Die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 ist mit den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger- Stelleinrichtungen 8 und mit dem zweiten Wegeventil 14 durch ein Rohrsystem einschließlich der Leitungen 16a und 17 verbunden und befindet sich am vorderen Rahmen 2a an einer wahlweisen Position, so daß diese die Schwenkbewegung der Ausleger 4 und den Betrieb der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 nicht beeinflußt. Die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 kann am Zylinder der Ausleger-Stelleinrichtung 8 vorgesehen sein. Der Speicher 19 ist vom Blasentyp, Kolbentyp oder Membrantyp.The vibration suppression device 20 has a mode switching valve 18 (two-port two-position control valve) connected through a branch line 17 to the line 16a connected to the pressure chambers 8a on the head side of the boom actuators 8, and an accumulator 19 connected to the mode switching valve 18. The mode switching valve 18 disconnects the accumulator 19 from the line 16a in a work mode, namely, an operation mode of the shovel loader for construction work such as excavation, and connects the accumulator 19 to the line 16a in a travel mode, namely, an operation mode of the shovel loader for travel. The vibration suppression device 20 is connected to the pressure chambers 8a on the head side of the boom actuators 8 and to the second directional control valve 14 through a piping system including the lines 16a and 17 and is located on the front frame 2a at an optional position so that it does not affect the swinging movement of the booms 4 and the operation of the boom actuators 8. The vibration suppression device 20 may be provided on the cylinder of the boom actuator 8. The accumulator 19 is of the bladder type, piston type or diaphragm type.

Ein Entlüftungsventil 21 ist mit der Leitung 16b verbunden, die mit den Druckkammern 8a an der Stangenseite der Ausleger-Stelleinrichtung 8 verbunden ist. Das Entlüftungsventil 21 ist durch eine Entlüftungsleitung 22 mit einem Hilfs-Modusumschaltventil 23 (Zwei-Anschlüsse-zwei-Positionen-Steuerventil) ebenfalls verbunden. Das Hilfs-Modusumschaltventil 23 verbindet im Fahrmodus das Entlüftungsventil 21 mit dem Tank 10 und trennt im Arbeitsmodus dieses vom Tank 10.A vent valve 21 is connected to the line 16b which is connected to the pressure chambers 8a on the rod side of the boom actuator 8. The vent valve 21 is connected through a vent line 22 to an auxiliary mode switching valve 23 (two-port two-position control valve). The auxiliary mode switching valve 23 connects the vent valve 21 to the tank 10 in the driving mode and separates it from the tank 10 in the working mode.

Die Modusumschaltventile 18 und 23 sind Magnetventile, die mit einem Modusumschaltschalter 24 elektrisch verbunden sind; sie werden durch den Modusumschaltschalter 24 zwischen einer Arbeitsmodusposition (Trennposition) zum Trennen des Speichers 19 und des Entlüftungsventils 21 vom Tank 10 im Arbeitsmodus und einer Fahrmodusposition (Verbindungsposition) zum Verbinden von diesen mit dem Tank 10 im Fahrmodus betätigt. Der Modusumschaltschalter 24 kann mit einem Fahrhebel, nicht gezeigt, ineinandergreifen, um die Betriebsweise gleichzeitig mit der Betätigung des Fahrhebels entsprechend dem Betriebsmodus des Schaufelladers zu schalten. Die Modus- Umschaltventil 18 und 23 können durch hydraulisch gesteuerte Ventile ersetzt sein. Mit 25 ist eine Energiequelle, wie z. B. eine Batterie, bezeichnet, 26 ist ein Haupt-Entlastungsventil, 27 sind Last-Rückschlagventile, 28 sind Überbeanspruchungs-Entlastungsventile und 29 sind Rückschlagventile zum Verhindern von Hohlraumbildung.The mode switching valves 18 and 23 are solenoid valves electrically connected to a mode switching switch 24; they are operated by the mode switching switch 24 between a working mode position (disconnecting position) for disconnecting the accumulator 19 and the vent valve 21 from the tank 10 in the working mode and a traveling mode position (connecting position) for connecting them to the tank 10 in the traveling mode. The mode switching switch 24 can be engaged with a traveling lever, not shown, to switch the operating mode simultaneously with the operation of the traveling lever according to the operating mode of the shovel loader. The mode switching valves 18 and 23 can be replaced by hydraulically controlled valves. At 25, a power source such as a battery is connected. B. a battery, 26 is a main relief valve, 27 are load check valves, 28 are overload relief valves and 29 are check valves for preventing cavitation.

Während der Schaufellader arbeitet, zum Beispiel Ausschachtungen ausführte ist der Modusumschaltschalter 24 in eine Arbeitsmodusposition gebracht (geöffnet) um das Modusumschaltventil 18 und das Hilfs-Modusumschaltventil 23 in der Arbeitsmodusposition zu halten, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. In diesem Zustand wird das zweite Wegeventil 14 für die Ausleger-Stelleinrichtungen 8 betätigt, um zum Drehen des Auslegers 4 das durch die Druckpumpe 11 geförderte hydraulische Fluid den Druckkammern 8a an der Kopfseite oder den Druckkammern 8b an der Stangenseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 zuzuführen, um die Schaufel 5 durch das Ausfahren oder Einfahren der Stangen der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 zu heben oder zu senken; das erste Wegeventil 13 für die Schaufel- Stelleinrichtungen 9 wird betätigt, um den durch die Druckpumpe 11 geförderten hydraulischen Druck den Druckkammern 9a an der Kopfseite oder den Druckkammern 9b an der Stangenseite der Schaufel-Stelleinrichtungen 9 zuzuführen, um die Schaufel 5 durch das Ausfahren oder Einfahren der Stangen der Schaufel-Stelleinrichtungen 9 schrägzustellen. Somit schaufelt der Schaufellader loses Material aus und gibt es ab.While the shovel loader is operating, for example, carrying out excavation, the mode switching switch 24 is set to a working mode position (open) to keep the mode switching valve 18 and the auxiliary mode switching valve 23 in the working mode position as shown in Fig. 2. In this state, the second directional control valve 14 for the boom actuators 8 is operated to supply the hydraulic fluid delivered by the pressure pump 11 to the pressure chambers 8a on the head side or the pressure chambers 8b on the rod side of the boom actuators 8 to rotate the boom 4, to raise or lower the bucket 5 by extending or retracting the rods of the boom actuators 8; the first directional control valve 13 for the bucket Actuators 9 are operated to supply the hydraulic pressure delivered by the pressure pump 11 to the pressure chambers 9a on the head side or the pressure chambers 9b on the rod side of the bucket actuators 9 in order to tilt the bucket 5 by extending or retracting the rods of the bucket actuators 9. Thus, the bucket loader shovels out and discharges loose material.

Manchmal wird während des Ausschachtens ein hoher Leitungsdruck an die Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 angelegt. Der hohe Leitungsdruck wird jedoch niemals an den Speicher 19 angelegt, um den Speicher 19 zu beschädigen, da das Modusumschaltventil 18 in die Arbeitsmodusposition eingestellt ist. Im Arbeitsmodus ist das Hilfs-Modusumschaltventil 23 ebenfalls in die Arbeitsposition (Trennposition) eingestellt, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, um die Entlüftungsleitung 22 vom Tank 10 zu trennen, so daß das den Druckkammern 8b an der Stangenseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 zugeführte hydraulische Fluid nicht in der Lage ist, über das Entlüftungsventil 21 direkt in den Tank 10 zu fließen. Somit wird das hydraulische Fluid den Kammern 8b an der Stangenseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 gleichmäßig zugeführt, um zum Ausführen der Arbeit, wie z. B. von Ausschachtungen, die Ausleger-Stelleinrichtungen 8 angemessen zu steuern.Sometimes, during excavation, a high line pressure is applied to the pressure chambers 8a on the head side of the boom actuators 8. However, the high line pressure is never applied to the accumulator 19 to damage the accumulator 19 because the mode changeover valve 18 is set to the working mode position. In the working mode, the auxiliary mode changeover valve 23 is also set to the working position (disconnect position) as shown in Fig. 2 to disconnect the vent line 22 from the tank 10 so that the hydraulic fluid supplied to the pressure chambers 8b on the rod side of the boom actuators 8 is unable to flow directly into the tank 10 via the vent valve 21. Thus, the hydraulic fluid is evenly supplied to the chambers 8b on the rod side of the boom actuators 8 to appropriately control the boom actuators 8 to carry out work such as excavation.

Im Fahrmodus ist die Schaufel 5 auf eine vorbestimmte Höhe angehoben; das erste und das zweite Wegeventil 13 und 14 werden in der neutralen Position gehalten, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, um die Leitungen 15a und 15b, die mit den Schaufel-Stelleinrichtungen 9 verbunden sind und die Leitungen 16a und 16b, die mit den Ausleger-Stelleinrichtungen 8 verbunden sind, zu blockieren; der Modusumschaltschalter 24 wird in die Fahrmodusposition gebracht (geschlossen); das Modusumschaltventil 18 und das Hilfs-Modusumschaltventil 23 werden in die Fahrmodusposition eingestellt; dann werden die Räder 1 durch einen Motor angetrieben, um zu fahren.In the travel mode, the bucket 5 is raised to a predetermined height; the first and second directional control valves 13 and 14 are kept in the neutral position as shown in Fig. 2 to block the lines 15a and 15b connected to the bucket actuators 9 and the lines 16a and 16b connected to the boom actuators 8; the mode changeover switch 24 is set to the travel mode position (closed); the mode changeover valve 18 and the auxiliary mode changeover valve 23 are set to the travel mode position; then the wheels 1 are rotated by powered by an engine to drive.

Wenn der Schaufellader auf einer welligen Straße fährt, wird das Fahrgestell 2 durch die Welligkeit der Straße oder durch Beschleunigung oder Verlangsamung zum Vibrieren angeregt, was verursacht, daß die die Arbeitseinrichtung 3 haltenden Ausleger 4 über die Arbeitseinrichtung 3 zum Auf- und Abschwingen und die Kolbenstangen der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 zum entsprechenden Aus- und Einfahren angeregt werden. Da das Modusumschaltventil 18 in die Fahrmodusposition eingestellt ist, um die Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 mit dem Speicher 19 zu verbinden, wird in einem solchen Fahrzustand dem die Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtung 8 füllenden hydraulischen Fluid gestattet, durch das Modusumschaltventil 18 in den Speicher 19 zu fließen, wenn die Kolbenstangen der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 einfahren, und aus dem Speicher 19 zu fließen, wenn die Kolbenstangen der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 ausfahren. Dann werden die Axialvibrationen der Kolbenstangen der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 durch die Stoßdämpferwirkung des im Speicher 19 enthaltenen, unter Druck stehenden Gases und Druckverluste, die der Begrenzungswirkung (Vibrationsdämpfungswirkung) der Zweigleitung 17 und des Modusumschaltventils 18 zuschreibbar sind, allmählich abgeschwächt; dadurch werden die Vibrationen der Arbeitseinrichtung 3 und die Auf- und Ab-Schwingbewegung der Ausleger 4 unterdrückt. Da das Hilfs-Modusumschaltventil 23 ebenfalls in die Fahrmodusposition eingestellt ist, um das Entlüftungsventil 21 über die Entlüftungsleitung 22 mit dem Tank 10 zu verbinden, während der Schaufellader fährt, ist das hydraulische Fluid ferner in der Lage, in die Druckkammern 8b an der Stangenseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 hinein oder aus diesen heraus zu fließen, selbst wenn sich die Volumina der Druckkammern 8b an der Stangenseite entsprechend den geringen axialen Bewegungen der Kolbenstangen der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 ändern. Demzufolge wird die angemessene Vibrationsunterdrückungsfunktion des Speichers 19 kontinuierlich ausgeführt, selbst wenn der Schaufellader für einen ausgedehnten Zeitabschnitt im Fahrmodus kontinuierlich arbeitet.When the shovel loader travels on a wavy road, the chassis 2 is vibrated by the undulation of the road or by acceleration or deceleration, causing the booms 4 supporting the work equipment 3 to swing up and down via the work equipment 3 and the piston rods of the boom actuators 8 to extend and retract respectively. Since the mode switching valve 18 is set to the travel mode position to connect the pressure chambers 8a on the head side of the boom actuators 8 with the accumulator 19, in such a travel state, the hydraulic fluid filling the pressure chambers 8a on the head side of the boom actuator 8 is allowed to flow into the accumulator 19 through the mode switching valve 18 when the piston rods of the boom actuators 8 retract, and to flow out of the accumulator 19 when the piston rods of the boom actuators 8 extend. Then, the axial vibrations of the piston rods of the boom actuators 8 are gradually attenuated by the shock absorbing action of the pressurized gas contained in the accumulator 19 and pressure losses attributable to the restricting action (vibration damping action) of the branch line 17 and the mode switching valve 18, thereby suppressing the vibrations of the working equipment 3 and the up-and-down swinging motion of the booms 4. Furthermore, since the auxiliary mode switching valve 23 is also set to the travel mode position to connect the vent valve 21 to the tank 10 via the vent line 22 while the shovel loader is traveling, the hydraulic fluid is able to flow into or out of the pressure chambers 8b on the rod side of the boom actuators 8 even when the volumes of the pressure chambers 8b on the rod side change in accordance with the slight axial movements of the piston rods of the boom actuators 8. As a result, the appropriate vibration suppression function of the memory 19 is carried out continuously, even if the shovel loader operates continuously in the travel mode for an extended period of time.

Die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung verhindert, daß die untere Fläche der Arbeitseinrichtung 3, und zwar die Unterseite der Schaufel 5, auf die Straßenoberfläche 30 aufschlägt, selbst wenn das Fahrgestell 2 durch große Welligkeiten der Straßenoberfläche 30 zu großen Vibrationen angeregt wird.The vibration suppression device prevents the lower surface of the working device 3, namely the lower surface of the bucket 5, from striking the road surface 30 even if the chassis 2 is excited to large vibrations by large undulations of the road surface 30.

Im Fahrmodus wird gefordert, daß die Schaufel 5 so gehalten wird, daß sich ihre Unterseite in einer Minimalgrenzhöhe H&sub0; (Fig. 1) oder oberhalb der Straßenoberfläche 30 entsprechend der relevanten, Sicherheitsstandards für den Verkehr und Fahrzeuge vorschreibenden Vorschrift befindet. Es wird angenommen, daß Positionen A, B und C die Positionen der Unterseite der Schaufel 5 sind, in denen sich die Unterseite der Schaufel 5 in einer Minimalgrenzhöhe H&sub0; befindet, die Unterseite der Schaufel auf der Straßenoberfläche 30 befindet bzw. die Unterseite der Schaufel 5 in der untersten Position befindet, auf die die Schaufel 5 mechanisch gesenkt werden kann. Es ist möglich zu verhindern, daß die Unterseite der Schaufel 5 auf die Straßenoberfläche 30 aufschlägt, während der Schaufellader fährt, wobei die Schaufel 5 in die Position A gehoben ist, wenn die Bewegung der Schaufel 5 so gesteuert wird, daß sich die Schaufel 5 nicht unter die Position B begibt.In the running mode, the bucket 5 is required to be held so that its bottom is at a minimum limit height H�0 (Fig. 1) or above the road surface 30 in accordance with the relevant regulation prescribing safety standards for traffic and vehicles. It is assumed that positions A, B and C are the positions of the bottom of the bucket 5 in which the bottom of the bucket 5 is at a minimum limit height H�0, the bottom of the bucket is on the road surface 30 and the bottom of the bucket 5 is in the lowest position to which the bucket 5 can be mechanically lowered, respectively. It is possible to prevent the bottom of the bucket 5 from striking the road surface 30 while the shovel loader is running with the bucket 5 raised to position A if the movement of the bucket 5 is controlled so that the bucket 5 does not go below position B.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird die Volumenänderung VF in den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8, die der Bewegung der Schaufel 5 von der Position A in die Position B zuschreibbar ist, ausgedrückt durch:Referring to Fig. 3, the volume change VF in the pressure chambers 8a at the head side of the boom actuators 8 attributable to the movement of the bucket 5 from the position A to the position B is expressed by:

VF = πD²(L&sub1; - L&sub2;)N/4 (1),VF = πD²(L₁ - L₂)N/4 (1),

wobei D der Innendurchmesser der Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtung 8 ist, L&sub1; die Länge der Druckkammern 8a an der Kopfseite ist, wenn sich die Schaufel 5 in der Position A befinden, L&sub2; die Länge der Druckkammern 8a an der Kopfseite ist, wenn sich die Schaufel 5 in der Position B befindet, und N die Anzahl der Ausleger- Stelleinrichtungen 8 ist (gewöhnlich zwei).where D is the inner diameter of the pressure chambers 8a at the head side of the boom actuator 8, L₁ is the length of the pressure chambers 8a at the head side when the bucket 5 is in position A, L₂ is the length of the pressure chambers 8a at the head side when the bucket 5 is in position B, and N is the number of boom actuators 8 (usually two).

Beim Fahren des Schaufelladers fließt das hydraulische Fluid mit einer Menge, die einer Volumenänderung in den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 entspricht, in die Druckkammern 8a an der Kopfseite oder aus diesen heraus; dadurch wird das hydraulische Fluid gleicher Menge gezwungen, mit dem Aufwärts- oder Abwärtsbewegen der Schaufel 5 aus dem Speicher 19 bzw. in diesen zu fließen.When the shovel loader is driven, the hydraulic fluid flows into or out of the pressure chambers 8a on the head side of the boom actuating devices 8 in an amount that corresponds to a change in volume in the pressure chambers 8a on the head side; this forces the hydraulic fluid of the same amount to flow out of or into the reservoir 19 as the bucket 5 moves upwards or downwards.

Die Menge des hydraulischen Fluids, der gestattet wird, in den Speicher 19 oder aus diesem zu fließen, hängt jedoch vom Volumen des Gases u im Speicher 19 ab, das wiederum von der Kapazität VA des Speichers 19, dem Anfangsdruck PG des Gases und dem statischen Druck PH in der Druckkammer 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 abhängt. Die Beziehung zwischen diesen Faktoren ist ausgedrückt durch:However, the amount of hydraulic fluid allowed to flow into or out of the accumulator 19 depends on the volume of gas u in the accumulator 19, which in turn depends on the capacity VA of the accumulator 19, the initial pressure PG of the gas and the static pressure PH in the pressure chamber 8a at the head of the boom actuators 8. The relationship between these factors is expressed by:

PG · VAn = PH · αn (2),PG · VAn = PH · αn (2),

wobei n ein polytropischer Koeffizient ist. In diesem Fall wird angenommen, daß die Volumenänderung des Gases adiabatisch und somit n 1.41 ist.where n is a polytropic coefficient. In this case, it is assumed that the volume change of the gas is adiabatic and thus n is 1.41.

Demzufolge kann im Fahrmodus verhindert werden, daß sich die an der Position A gehaltene Schaufel 5 unter die Position B senkt, um auf die Straßenoberfläche 30 aufzuschlagen, wenn das Volumen α des Gases im Speicher 19 geringer als die Volumenänderung VF in den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 ist. Das heißt, daßAccordingly, in the driving mode, the bucket 5 held at position A can be prevented from lowering below position B to strike the road surface 30 when the volume α of the gas in the accumulator 19 is less than the volume change VF in the pressure chambers 8a at the head side of the Boom adjustment devices 8. This means that

α < VF (3) ist.α < VF (3).

Von den Ausdrücken (2) und (3) ausgehend istStarting from expressions (2) and (3),

PG · VAn < PH · VFn (4).PG · VAn < PH · VFn (4).

Da es vom Standpunkt der Vibrationsunterdrückung wünschenswert ist, daß der Anfangs-Gasdruck PG im Speicher 19 niedriger als ein statischer Haltedruck PH in den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 ist, istSince it is desirable from the standpoint of vibration suppression that the initial gas pressure PG in the accumulator 19 is lower than a static holding pressure PH in the pressure chambers 8a at the head side of the boom actuators 8,

PG ≤ PH (5).PG ≤ PH (5).

Somit kann verhindert werden, daß die Schaufel 5 auf die Straßenoberfläche 30 aufschlägt; ein vortreffliches Vibrationsunterdrückungsverhalten der Vibrationsunterdrückungsvorrichtung wird abgesichert, indem die Kapazität VA des Speichers 19 und der Anfangs-Gasdruck PG auswählend so bestimmt werden, daß den Ausdrücken (4) und (5) entsprochen wird.Thus, the bucket 5 can be prevented from striking the road surface 30; an excellent vibration suppression performance of the vibration suppression device is ensured by selectively determining the capacity VA of the accumulator 19 and the initial gas pressure PG so as to satisfy the expressions (4) and (5).

Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, die Kurvendarstellungen der Kapazität VA des Speichers 19 über dem Anfangs-Gasdruck PG für den statischen Haltedruck PH zeigt, der unter Verwendung des Ausdrucks (4) berechnet wurde, in dem die Volumenänderung VF in den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 VF1 = 1,5l ist und die Kurven I, II und III jeweils für statische Haltedrücke PH1, PH2 und PH3 gelten.Fig. 4 is a graph showing curves of the capacity VA of the accumulator 19 versus the initial gas pressure PG for the static holding pressure PH calculated using the expression (4) in which the volume change VF in the pressure chambers 8a at the head side of the boom actuators 8 is VF1 = 1.5l and curves I, II and III are for static holding pressures PH1, PH2 and PH3, respectively.

Wenn der statische Haltedruck PH = PH2 = 30 kg/cm² ist, genügt unter Bezugnahme auf Fig. 4 ein schraffierter Bereich dem Ausdruck (4). Zum Beispiel zeigt ein Punkt a auf der Kurve 11 an, daß, wenn der statische Haltedruck PH = PH2 = 30 kg/cm² und die Kapazität VA = VA1 = 1.9l sind, ein Maximal-Anfangs-Gasdruck PG = PG1 = 20 kg/cm² ist. Die Kapazität VA1 des Speichers 19 ist praktisch auf eine Kapazität VA2 verringert, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. In diesem Zustand entspricht die Differenz zwischen VA1 und VA2 der Volumenänderung VF1 in den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8.When the static holding pressure PH = PH2 = 30 kg/cm², a hatched area satisfies the expression (4) with reference to Fig. 4. For example, a point a on the curve 11 indicates that when the static holding pressure PH = PH2 = 30 kg/cm² and the capacity VA = VA1 = 1.9l, a maximum initial gas pressure PG = PG1 = 20 kg/cm². The capacity VA1 of the accumulator 19 is practically reduced to a capacity VA2, as shown in Fig. 5. In this state, the difference between VA1 and VA2 corresponds to the volume change VF1 in the pressure chambers 8a at the head side of the boom actuators 8.

In ähnlicher Weise zeigt ein Punkt b im schraffierten Bereich in Fig. 4 an, daß die Kapazität VA = VA1 ist; der Anfangs-Gasdruck PG ist geringer als der Anfangs-Gasdruck PG1. In diesem Fall stimmt der Gasdruck PG mit dem statischen Haltedruck PH2 an einem Punkt b' in Fig. 5 überein; eine Volumenänderung VF2, die der Differenz zwischen den Kapazitäten VA1 und VA3 entspricht, ist kleiner als die Volumenänderung VF1. Durch den Punkt b in Fig. 4 dargestellte Bedingungen genügen dem Ausdruck (4) und sind sicherer als die durch den Punkt a in Fig. 4 dargestellten. Ähnliche Bedingungen können durch das Festsetzen des Gasdruck PG und die Verringerung der Kapazität VA des Speichers 19 erhalten werden.Similarly, a point b in the hatched area in Fig. 4 indicates that the capacity VA = VA1; the initial gas pressure PG is less than the initial gas pressure PG1. In this case, the gas pressure PG coincides with the static holding pressure PH2 at a point b' in Fig. 5; a volume change VF2 corresponding to the difference between the capacities VA1 and VA3 is smaller than the volume change VF1. Conditions represented by the point b in Fig. 4 satisfy the expression (4) and are safer than those represented by the point a in Fig. 4. Similar conditions can be obtained by fixing the gas pressure PG and reducing the capacity VA of the accumulator 19.

Bei einer Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels wird statt des Entlüftungsventils 21 ein Rückschlagventil zur Verhinderung von Hohlraumbildung, ein dem Hilfs-Modusumschaltventil 23 ähnelndes Hilfs-Modusumschaltventil, das in der mit den Druckkammern 8b an der Stangenseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 verbundenen Leitung 16b vorgesehen ist, um die Druckkammern 8b an der Stangenseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 direkt mit dem Tank 10 zu verbinden oder von diesem zu trennen, und ein rücklaufverzögerndes Rückschlagventil verwendet, das sich zwischen dem Modusumschaltventil 18 und dem Speicher 19 befindet, um zusätzlich zu der passiven Vibrationsabschwächung durch den Druckverlust in der Zweigleitung 17 und dem Modusumschaltventil 18 Vibrationen zwangsläufig abzuschwächen.In a modification of the first embodiment, instead of the vent valve 21, a check valve for preventing cavitation, an auxiliary mode switching valve similar to the auxiliary mode switching valve 23 provided in the line 16b connected to the pressure chambers 8b on the rod side of the boom actuators 8 for directly connecting or disconnecting the pressure chambers 8b on the rod side of the boom actuators 8 from the tank 10, and a return-delaying check valve provided between the mode switching valve 18 and the accumulator 19 for forcibly attenuating vibrations in addition to the passive vibration attenuation by the pressure loss in the branch line 17 and the mode switching valve 18 are used.

Second embodiment (Fig. 6 and 7)

Die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Anwendung auf den gleichen Schaufellader, wie dieser in Fig. 1 gezeigt ist, beschrieben, bei dem Teile, die den unter Bezugnahme auf das erste Ausführungsbeispiel zuvor beschriebenen gleichen oder diesen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind; ihre Beschreibung wird unterlassen.The vibration suppression device in a second embodiment according to the present invention will be described below with application to the same shovel loader as shown in Fig. 1, in which parts that are the same or equivalent to those previously described with reference to the first embodiment are designated by the same reference numerals and their description will be omitted.

Das zweite Ausführungsbeispiel hat im wesentlichen die gleiche Struktur wie das erste Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, daß eine Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 im zweiten Ausführungsbeispiel ein Modusumschaltventil 18 (Zwei- Anschlüsse-zwei-Positionen-Magnetventil), einen Speicher 21 und eine Drossel 120 aufweist, die in einer Leitung vorgesehen ist, die das Modusumschaltventil 18 und den Speicher 19 miteinander verbindet.The second embodiment has substantially the same structure as the first embodiment, except that a vibration suppressing device 20 in the second embodiment includes a mode switching valve 18 (two-port two-position solenoid valve), an accumulator 21, and a throttle 120 provided in a line connecting the mode switching valve 18 and the accumulator 19.

Das Modusumschaltventil 18 ist im Arbeitsmodus in eine Trennposition, wie diese in Fig. 6 gezeigt ist, eingestellt, um den Speicher 19 von der mit den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 verbundenen Leitung 16a zu trennen. Dann wird das zweite Wegeventil 14 betätigt, um das hydraulische Fluid den Druckkammern 8a an der Kopfseite oder den Druckkammern 8b an der Stangenseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 zuzuführen, um die Ausleger 4 nach oben oder nach unten zu drehen. Das erste Wegeventil 13 wird betätigt, um das hydraulische Fluid den Druckkammern 9a an der Kopfseite oder den Druckkammern 9b an der Stangenseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 9 zuzuführen, um auszuschaufeln oder zu entladen. Da der Speicher 19 von der Leitung 16a aus über das Modusumschaltventil 18 getrennt ist, wird der Speicher 19 niemals beschädigt, selbst wenn das hydraulische Fluid mit hohem Druck über die Leitung 16a den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 zugeführt wird.The mode changeover valve 18 is set to a cut-off position as shown in Fig. 6 in the working mode to cut off the accumulator 19 from the line 16a connected to the head-side pressure chambers 8a of the boom actuators 8. Then, the second directional control valve 14 is operated to supply the hydraulic fluid to the head-side pressure chambers 8a or the rod-side pressure chambers 8b of the boom actuators 8 to rotate the booms 4 up or down. The first directional control valve 13 is operated to supply the hydraulic fluid to the head-side pressure chambers 9a or the rod-side pressure chambers 9b of the boom actuators 9 to dig or unload. Since the accumulator 19 is separated from the line 16a via the mode switching valve 18, the accumulator 19 is never damaged even if the hydraulic fluid with high pressure is supplied to the pressure chambers via the line 16a. 8a at the head end of the boom adjusting devices 8.

Das erste Wegeventil 13 und das zweite Wegeventil 14 sind im Fahrmodus in die neutrale Position eingestellt, wie es in Fig. 6 gezeigt ist; das Modusumschaltventil 18 ist in die Fahrmodusposition (Verbindungsposition) eingestellt. Die Schaufel 5 wird im Fahrmodus in einer vorbestimmten Höhe von der Straßenoberfläche aus in einer nach oben geneigten Maximalposition gehalten.The first directional control valve 13 and the second directional control valve 14 are set to the neutral position in the travel mode as shown in Fig. 6; the mode switching valve 18 is set to the travel mode position (connection position). The bucket 5 is held at a predetermined height from the road surface in an upwardly inclined maximum position in the travel mode.

Das Prinzip und die Funktionen der Vibrationsunterdrückung des zweiten Ausführungsbeispiels sind im wesentlichen die gleichen wie die des ersten Ausführungsbeispiels. Die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 des zweiten Ausführungsbeispiels unterdrückt die Vibrationsänderung des Drucks des hydraulischen Fluids in der Leitung 16a zusätzlich zur kombinierten Wirkung der Stoßdämpfer-Funktion des Speichers 19 und der Vibrationsabschwächungswirkung des Druckverlustes im Modusumschaltventil 18 zwangsläufig durch die Funktion der Drossel 120. Der Schaufellader wird als eine dynamische Vibrationsvorrichtung betrachtet, die eine primäre Vibrationsvorrichtung, und zwar das Fahrgestell 2 mit einer größeren Gewichtskraft (Masse), und eine sekundäre Vibrationsvorrichtung aufweist, und zwar die Arbeitseinrichtung 3 mit einer kleineren Gewichtskraft (Masse). Die Kapazität des Speichers 19 und der Druck des im Speicher 19 eingeschlossenen Gases werden auswählend bestimmt, so daß die Eigenfrequenz der sekundären Vibrationsvorrichtung im wesentlichen die gleiche ist, wie die der primären Vibrationsvorrichtung.The principle and functions of the vibration suppression of the second embodiment are essentially the same as those of the first embodiment. The vibration suppression device 20 of the second embodiment suppresses the vibration change of the pressure of the hydraulic fluid in the line 16a by the function of the throttle 120 in addition to the combined effect of the shock absorbing function of the accumulator 19 and the vibration attenuation effect of the pressure loss in the mode switching valve 18. The shovel loader is considered to be a dynamic vibration device that has a primary vibration device, namely the chassis 2 with a larger weight (mass), and a secondary vibration device, namely the working device 3 with a smaller weight (mass). The capacity of the accumulator 19 and the pressure of the gas enclosed in the accumulator 19 are selectively determined so that the natural frequency of the secondary vibration device is substantially the same as that of the primary vibration device.

Beim Ändern des Betriebsmodus des Schaufelladers vom Arbeitsmodus zum Fahrmodus wird die Schaufel 5 zum sicheren Fahren an einer unteren Position angeordnet (gewöhnlich in einer Position in einer Höhe H in der Größenordnung von 10 cm von der Straßenoberfläche aus); dann wird das Modusumschaltventil in die Fahrmodusposition eingestellt. Es tritt jedoch beim Einstellen des Modusumschaltventils in die Fahrmodusposition auf, daß sich die Schaufel 5 plötzlich abwärts bewegt, da ein Teil des hydraulischen Fluids, mit dem die Leitung 16a und die Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 gefüllt sind, bei Verbindung des Speichers 19 mit der Leitung 16a in den Speicher 19 fließt. Je größer die Gewichtskraft der Schaufel 5 ist, desto größer ist das Herabbewegen der Schaufel 5. Wenn die Höhe H nicht ausreichend groß ist, ist es demzufolge möglich, daß sich die Schaufel 5 beim Ändern des Arbeitsmodus zum Fahrmodus auf die Straße herabbewegt. Es ist ebenfalls möglich, daß durch die intensiven Vibrationen des Fahrgestells 2 des Schaufelladers während des Fahrens die Schaufel 5 zum Abwärtsbewegen auf die Straßenoberfläche veranlaßt wird.When changing the operation mode of the shovel loader from the working mode to the traveling mode, the bucket 5 is placed at a lower position for safe traveling (usually at a position at a height H of the order of 10 cm from the road surface); then the mode switching valve set to the travel mode position. However, when the mode changeover valve is set to the travel mode position, the bucket 5 suddenly moves downward because part of the hydraulic fluid filled in the line 16a and the pressure chambers 8a on the head side of the boom actuators 8 flows into the accumulator 19 when the accumulator 19 is connected to the line 16a. The greater the weight of the bucket 5, the greater the downward movement of the bucket 5. Accordingly, if the height H is not sufficiently large, it is possible that the bucket 5 moves down to the road when the work mode is changed to the travel mode. It is also possible that the intense vibration of the chassis 2 of the shovel loader during travel causes the bucket 5 to move down to the road surface.

Die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung im zweiten Ausführungsbeispiel ist für ein solches zufälliges Abwärtsbewegen der Schaufel 5 vorgesehen. Wie es am günstigsten in Fig. 7 gezeigt ist, ist ein normalerweise geschlossener Entlagenschalter 128 am vorderen Rahmen 2a des Fahrgestells 2 befestigt und ist mit dem Modusumschaltschalter 24 in Reihe verbunden; eine Betätigungsnocke 129 ist am Fußpunktende des Auslegers 4 befestigt. Die Betätigungsnocke 129 öffnet den Endlagenschalter 128, wenn die Neigung R des Auslegers 4 unter eine vorbestimmte Minimalneigung R&sub1; sinkt, und zwar, wenn die Höhe H der Schaufel 5 unter eine vorbestimmte Minimalhöhe H&sub0; sinkt. Die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 18a des Modusumschaltventils 18 kann zum Einstellen des Modusumschaltventils 18 in die Fahrmodusposition nur betätigt werden, wenn der Modusumschaltschalter 24 und der Endlagenschalter 128 geschlossen sind.The vibration suppression device in the second embodiment is provided for such accidental downward movement of the bucket 5. As best shown in Fig. 7, a normally closed limit switch 128 is mounted on the front frame 2a of the chassis 2 and is connected in series with the mode changeover switch 24; an operating cam 129 is mounted on the base end of the boom 4. The operating cam 129 opens the limit switch 128 when the inclination R of the boom 4 decreases below a predetermined minimum inclination R₁, namely, when the height H of the bucket 5 decreases below a predetermined minimum height H₀. The electromagnetic actuator 18a of the mode switching valve 18 can only be actuated to set the mode switching valve 18 to the travel mode position when the mode switching switch 24 and the limit switch 128 are closed.

Wenn beim Ändern des Arbeitsmodus zum Fahrmodus oder im Fahrmodus die Höhe H der Schaufel 5 unter die Grenzhöhe H&sub0; absinkt, wird der Endlagenschalter 128 geöffnet, um das Modusumschaltventil 18 in der Arbeitsmodusposition zu halten; somit kann der Fahrmodus nicht hergestellt werden, selbst wenn der Modusumschaltschalter 24 geschlossen ist, alternativ dazu wird der Fahrmodus aufgehoben, während der Schaufellader im Fahrmodus betrieben wird, um beim Ändern des Arbeitsmodus zum Fahrmodus oder im Fahrmodus das Abwärtsbewegen der Schaufel 5 auf die Straße zu verhindern, so daß das sichere Fahren des Schaufelladers abgesichert ist.When the working mode is changed to the travel mode or in the travel mode, if the height H of the bucket 5 falls below the limit height H�0, the limit switch 128 is opened to switch the mode changeover valve 18 in the work mode position; thus, the travel mode cannot be established even if the mode changeover switch 24 is closed, alternatively, the travel mode is canceled while the shovel loader is operating in the travel mode to prevent the bucket 5 from moving downwards onto the road when changing the work mode to the travel mode or in the travel mode, so that the safe travel of the shovel loader is ensured.

Es ist wünschenswert, in Abhängigkeit von den Bedingungen der Straßen und der Gewichtskraft der Last die Grenzhöhe H&sub0; für die Schaufel 5 und somit die Grenzneigung R&sub0; für die Ausleger 4 zu ändern. Daher ist es wünschenswert, daß die Position des Endlagenschalters 128 oder der Betätigungsnocke 129 einstellbar ist.It is desirable to change the limit height H₀ for the bucket 5 and thus the limit inclination R₀ for the booms 4 depending on the conditions of the roads and the weight of the load. Therefore, it is desirable that the position of the limit switch 128 or the actuating cam 129 is adjustable.

Da das Modusumschaltventil in die Arbeitsmodusposition eingestellt ist, um in dem Fall, in dem beim Ändern des Arbeitsmodus zum Fahrmodus und während des Fahrens des Schaufelladers die Höhe der Schaufel 5 unter die vorbestimmte Grenzhöhe absinkt, die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 von der Leitung 16a zu trennen, wird somit das zufällige Abwärtsbewegen der Schaufel 5 auf die Straße verhindert.Since the mode switching valve is set to the working mode position so as to disconnect the vibration suppressing device 20 from the line 16a in the case where the height of the bucket 5 falls below the predetermined limit height when changing the working mode to the traveling mode and during the traveling of the shovel loader, the accidental downward movement of the bucket 5 onto the road is thus prevented.

In Abwandlungen kann die Drossel 120 der Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 durch ein rücklaufverzögerndes Ventil ersetzt sein, das eine Drossel und ein Rückschlagventil aufweist; die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 kann mit keiner Begrenzungseinrichtung sondern mit einer Rohrleitung versehen sein, die in der Lage ist, einen Druckverlust zu verursachen, um den Speicher 19 und das Modusumschaltventil 18 miteinander zu verbinden, der Endlagenschalter 128 kann durch einen magnetischen Sensor oder einen photoelektrischen Sensor ersetzt sein oder die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 kann mit den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 direkt verbunden sein.In modifications, the throttle 120 of the vibration suppression device 20 may be replaced by a retardant valve comprising a throttle and a check valve; the vibration suppression device 20 may be provided with no restrictor but with a pipe capable of causing a pressure loss to connect the accumulator 19 and the mode switching valve 18, the limit switch 128 may be replaced by a magnetic sensor or a photoelectric sensor, or the vibration suppression device 20 may be directly connected to the pressure chambers 8a on the head side of the boom actuators 8.

Third embodiment (Fig. 8)

Eine Vibrationsunterdrückungsvorrichtung in einem dritten Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Anwendung auf den gleichen Schaufellader auf Rädern, wie dieser in Fig. 1 gezeigt ist, beschrieben, bei dem Teile, die den unter Bezugnahme auf die vorhergehenden Ausführungsbeispiele beschriebenen gleichen oder entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind; ihre Beschreibung wird unterlassen.A vibration suppression device in a third embodiment according to the present invention will be described below as applied to the same wheel-mounted loader as shown in Fig. 1, in which parts that are the same or equivalent to those described with reference to the previous embodiments are designated by the same reference numerals; their description will be omitted.

Die Struktur und das Prinzip der Vibrationsunterdrückungsvorrichtung im dritten Ausführungsbeispiel sind im wesentlichen die gleichen wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen mit der Ausnahme, daß eine im dritten Ausführungsbeispiel verwendete Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 einen Speicher 19 zum Unterdrücken von Vibrationen, ein Modusumschaltventil (Zwei-Anschlüsse-zwei-Positionen-Ventil) 18, das in der Zweigleitung 17 vorgesehen ist, die den Speicher 19 mit der mit den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 verbundenen Leitung 16a verbindet, und ein Druckverringerungsventil 121 aufweist, das mit der Zweigleitung parallel zum Modusumschaltventil 18 verbunden ist. Der Primäranschluß des Druckverringerungsventils 121 ist über die Zweigleitung 17 mit der Leitung 16a verbunden, während der Sekundäranschluß von diesem über die Zweigleitung 17 mit dem Speicher 19 verbunden ist. Das Druckverringerungsventil 121 ist für einen festgesetzten Druck eingestellt, der dem Haltedruck der Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 gleicht. Die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 kann sich an beliebiger geeigneter Position am Fahrgestell 2 des Schaufelladers oder an der Ausleger-Stelleinrichtung 8 befinden. Das Arbeitsprinzip und die Funktionen der Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 sind im wesentlichen , die gleichen wie die der Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 der vorhergehenden Ausführungsbeispiele mit der Ausnahme, daß der Speicher 19 des dritten Ausführungsbeispiels über das Druckverringerungsventil 121 mit der Leitung 16a immer verbunden ist.The structure and principle of the vibration suppressing device in the third embodiment are substantially the same as those in the previous embodiments, except that a vibration suppressing device 20 used in the third embodiment comprises an accumulator 19 for suppressing vibration, a mode switching valve (two-port two-position valve) 18 provided in the branch line 17 connecting the accumulator 19 to the line 16a connected to the pressure chambers 8a on the head side of the boom actuators 8, and a pressure reducing valve 121 connected to the branch line in parallel with the mode switching valve 18. The primary port of the pressure reducing valve 121 is connected to the line 16a via the branch line 17, while the secondary port thereof is connected to the accumulator 19 via the branch line 17. The pressure reducing valve 121 is set to a fixed pressure equal to the holding pressure of the pressure chambers 8a on the head side of the boom actuators 8. The vibration suppression device 20 can be located at any suitable position on the chassis 2 of the shovel loader or on the boom actuator 8. The working principle and functions of the vibration suppression device 20 are substantially the same as those of the vibration suppression device 20 of the previous embodiments. with the exception that the accumulator 19 of the third embodiment is always connected to the line 16a via the pressure reducing valve 121.

Im Arbeitsmodus wird der Modusumschaltschalter 24 in die Arbeitsmodusposition (Aus-Position) gebracht, um das Modusumschaltventil 18 und das Hilfs-Modusumschaltventil 23 in die Arbeitsmodusposition (Trennposition) einzustellen. In diesem Zustand steht der Speicher 19 über das Druckverringerungsventil 121, die Zweigleitung 17 und die Leitung 16a mit den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 in Verbindung. Obwohl das hydraulische Fluid mit hohem Druck über die Leitungen 16a, 16b, 15a und 15b den Ausleger-Stelleinrichtungen 8 und den Schaufel-Stelleinrichtungen 9 zugeführt und von diesen abgeführt wird, um unter Steuerung des ersten Wegeventils 13 und des zweiten Wegeventils 14, die durch die Bedienungsperson betätigt werden, die Ausleger 4 in vertikale Richtungen zu schwenken und die Schaufel 5 schrägzustellen, wird der hohe Druck nicht an den Speicher 19 angelegt, da das Druckverringerungsventil 121 für den Haltedruck eingestellt ist, der niedriger als der hohe Druck zum Betätigen der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 und der Schaufel-Stelleinrichtungen 9 ist; somit wird der Speicher 9 niemals beschädigt. Da ferner im Arbeitsmodus die Entlüftungsleitung 22 durch das Hilfs-Modusumschaltventil 23 blockiert ist, ist das hydraulische Fluid mit hohen Druck, das durch die Leitung 16b fließt, die mit den Druckkammern 8b an der Stangenseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 verbunden ist, nicht in der Lage, in den Tank 10 direkt ausgegeben zu werden; somit wird das hydraulische Fluid mit hohem Druck den Druckkammern 8b an der Stangenseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 gleichmäßig zugeführt und aus diesen gleichmäßig abgegeben, so daß die Ausleger-Stelleinrichtungen 8 angemessen gesteuert werden.In the working mode, the mode changeover switch 24 is set to the working mode position (off position) to set the mode changeover valve 18 and the auxiliary mode changeover valve 23 to the working mode position (disconnect position). In this state, the accumulator 19 communicates with the pressure chambers 8a on the head side of the boom actuators 8 via the pressure reducing valve 121, the branch pipe 17 and the pipe 16a. Although the hydraulic fluid of high pressure is supplied to and discharged from the boom actuators 8 and the bucket actuators 9 through the lines 16a, 16b, 15a and 15b to swing the booms 4 in vertical directions and tilt the bucket 5 under the control of the first directional control valve 13 and the second directional control valve 14 operated by the operator, the high pressure is not applied to the accumulator 19 because the pressure reducing valve 121 is set for the holding pressure lower than the high pressure for operating the boom actuators 8 and the bucket actuators 9; thus, the accumulator 9 is never damaged. Furthermore, in the working mode, since the vent line 22 is blocked by the auxiliary mode switching valve 23, the high-pressure hydraulic fluid flowing through the line 16b connected to the pressure chambers 8b on the rod side of the boom actuators 8 is unable to be directly discharged into the tank 10; thus, the high-pressure hydraulic fluid is smoothly supplied to and discharged from the pressure chambers 8b on the rod side of the boom actuators 8, so that the boom actuators 8 are appropriately controlled.

Wenn das zweite Wegeventil 14 nach dem Ende der Arbeiten, wie z. B. von Ausschachtungen, in die neutrale Position eingestellt wird, um durch das Blockieren der Leitungen 16a und 16b, die mit den Ausleger-Stelleinrichtungen 8 verbunden sind, die Ausleger-Stelleinrichtungen 8 anzuhalten, wird andererseits der Druck des Speichers 19 auf einem Druck gehalten, der mit dem Haltedruck der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 gleich ist. Demzufolge wird den Auslegern 4 nicht gestattet, sich plötzlich nach unten zu drehen und somit bewegt sich die Schaufel 5 nicht plötzlich abwärts, wenn das Modusumschaltventil 18 in die Fahrmodusposition eingestellt wird, um nach dem Heben der Schaufel 5 auf die vorbestimmte Sicherheitshöhe den Speicher 19 mit den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 zu verbinden; dadurch wird die Schaufel 5 während des Fahrens in der Sicherheitshöhe gehalten.If the second directional control valve 14 after the end of the work, such as excavations, is set to the neutral position to stop the boom actuators 8 by blocking the lines 16a and 16b connected to the boom actuators 8, on the other hand, the pressure of the accumulator 19 is maintained at a pressure equal to the holding pressure of the boom actuators 8. Accordingly, when the mode switching valve 18 is set to the travel mode position to connect the accumulator 19 to the pressure chambers 8a on the head side of the boom actuators 8 after raising the bucket 5 to the predetermined safety height, the booms 4 are not allowed to suddenly rotate downward and thus the bucket 5 does not suddenly move downward; thereby the bucket 5 is maintained at the safety height during travel.

Fourth embodiment (Fig. 9)

Eine Vibrationsunterdrückungsvorrichtung in einem vierten Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Anwendung auf den gleichen Schaufellader auf Rädern, wie dieser in Fig. 1 gezeigt ist, beschrieben, bei dem Teile, die den unter Bezugnahme auf die vorhergehenden Ausführungsbeispiele beschriebenen gleichen oder entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind; ihre Beschreibung wird unterlassen.A vibration suppression device in a fourth embodiment according to the present invention will be described below as applied to the same wheel-mounted loader as shown in Fig. 1, in which parts that are the same or equivalent to those described with reference to the previous embodiments are designated by the same reference numerals and their description will be omitted.

Die Struktur und die Funktionen der Vibrationsunterdrückungsvorrichtung im vierten Ausführungsbeispiel sind im wesentlichen die gleichen wie bei der Vibrationsunterdrückungsvorrichtung im dritten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, daß die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung im vierten Ausführungsbeispiel eine Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 verwendet mit einem Speicher 19, einem Modusumschaltventil (Vier-Anschlüsse-zwei-Positionen-Ventil) 18, das in einer Zweigleitung 17 vorgesehen ist, die den Speicher mit der mit den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger- Stelleinrichtungen 8 verbundenen Leitung 16a verbindet, und mit einem Druckverringerungsventil 121, das einen Primäranschluß, der mit einem der Ablaufanschlüsse des Modusumschaltventils 18 verbunden ist, und einem Sekundäranschluß hat, der mit dem Speicher 19 verbunden ist.The structure and functions of the vibration suppression device in the fourth embodiment are substantially the same as those of the vibration suppression device in the third embodiment, except that the vibration suppression device in the fourth embodiment uses a vibration suppression device 20 having an accumulator 19, a mode switching valve (four-port two-position valve) 18 provided in a branch line 17 connecting the accumulator with the line 16a connected to the pressure chambers 8a on the head side of the boom actuators 8, and with a pressure reducing valve 121 having a primary port connected to one of the drain ports of the mode switching valve 18 and a secondary port connected to the accumulator 19.

Wenn das Modusumschaltventil 18 in die Arbeitsmodusposition eingestellt ist, steht der Speicher 19 über das Druckverringerungsventil 121 und das Modusumschaltventil 18 mit den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 in Verbindung. Wenn das Modusumschaltventil 18 in die Fahrmodusposition eingestellt ist, steht der Speicher 19 direkt über das Modusumschaltventil 18 mit den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtung 8 in Verbindung. Somit wird der Druck des Speichers 19 immer auf einem Druck gehalten, der mit dem Haltedruck gleich ist, um das plötzliche Herabbewegen der Schaufel 5 beim Ändern des Arbeitsmodus zum Fahrmodus zu verhindern.When the mode switching valve 18 is set to the work mode position, the accumulator 19 communicates with the pressure chambers 8a on the head side of the boom actuators 8 via the pressure reducing valve 121 and the mode switching valve 18. When the mode switching valve 18 is set to the travel mode position, the accumulator 19 communicates directly with the pressure chambers 8a on the head side of the boom actuator 8 via the mode switching valve 18. Thus, the pressure of the accumulator 19 is always kept at a pressure equal to the holding pressure to prevent the sudden descent of the bucket 5 when changing the work mode to the travel mode.

Fifth embodiment (Fig. 10)

Eine Vibrationsunterdrückungsvorrichtung in einem fünften Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Anwendung auf den gleichen Schaufellader auf Rädern, wie dieser in Fig. 1 gezeigt ist, beschrieben, bei dem Teile, die den unter Bezugnahme auf die vorhergehenden Ausführungsbeispiele zuvor beschriebenen gleichen oder entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind; ihre Beschreibung wird unterlassen.A vibration suppression device in a fifth embodiment according to the present invention will be described below as applied to the same wheel-mounted loader as shown in Fig. 1, in which parts that are the same or equivalent to those previously described with reference to the previous embodiments are designated by the same reference numerals and their description will be omitted.

Die Struktur und die Funktionen der Vibrationsunterdrückungsvorrichtung im fünften Ausführungsbeispiel sind im wesentlichen die gleichen wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen mit der Ausnahme, daß die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung im fünften Ausführungsbeispiel eine Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 verwendet mit einem Speicher 19, einem Modusumschaltventil 18 (Zwei-Anschlüssezwei-Positionen-Ventil), das in einer Zweigleitung 17 vorgesehen ist, die den Speicher 19 mit der mit den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 verbundenen Leitung 16a verbindet, einem Druckverringerungsventil 121, das mit der Zweigleitung 17 parallel zum Modusumschaltventil 18 verbunden ist, und einer Drossel 131, die in einer Leitung vorgesehen ist, die den Primäranschluß des Druckverringerungsventils 121 mit der Zweigleitung 17 verbindet, und die mit dem Primäranschluß des Druckverringerungsventils 121 verbunden ist.The structure and functions of the vibration suppression device in the fifth embodiment are substantially the same as in the previous embodiments, except that the vibration suppression device in the fifth embodiment is a vibration suppression device 20 used with an accumulator 19, a mode switching valve 18 (two-port two-position valve) provided in a branch line 17 connecting the accumulator 19 to the line 16a connected to the pressure chambers 8a on the head side of the boom actuators 8, a pressure reducing valve 121 connected to the branch line 17 in parallel to the mode switching valve 18, and a throttle 131 provided in a line connecting the primary port of the pressure reducing valve 121 to the branch line 17 and connected to the primary port of the pressure reducing valve 121.

Diese Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 übt zusätzlich zu den Wirkungen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele eine Wirkung aus, die das plötzliche Fließen des hydraulischen Fluids mit hohem Druck in den Speicher 19 unterdrückt. Selbst wenn im Arbeitsmodus der im Speicher 19 gespeicherte Druck unter den eingestellten Druck des Druckverringerungsventils 121 abgefallen ist und der Druck des den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen zugeführten hydraulischen Fluids über den eingestellten Druck des Druckverringerungsventils 121 angewachsen ist, beschränkt die Drossel 131 das plötzliche Fließen des hydraulischen Fluids mit hohem Druck in die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 und ermöglicht es, daß der Druck des Speichers 19 auf den eingestellten Druck, der dem Haltedruck entspricht, allmählich anwächst. Demzufolge wird das hydraulische Fluid aus den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 niemals plötzlich ausgegeben; dadurch ist das plötzliche Herabschwenken der Ausleger 4 verhindert, was die Sicherheit des Schaufelladers verbessert.This vibration suppressing device 20 exerts, in addition to the effects of the previous embodiments, an effect of suppressing the sudden flow of the high-pressure hydraulic fluid into the accumulator 19. In the working mode, even when the pressure stored in the accumulator 19 has dropped below the set pressure of the pressure reducing valve 121 and the pressure of the hydraulic fluid supplied to the pressure chambers 8a on the head side of the boom actuators has increased above the set pressure of the pressure reducing valve 121, the throttle 131 restricts the sudden flow of the high-pressure hydraulic fluid into the vibration suppressing device 20 and allows the pressure of the accumulator 19 to gradually increase to the set pressure corresponding to the holding pressure. As a result, the hydraulic fluid is never suddenly discharged from the pressure chambers 8a at the head side of the boom actuators 8; thereby, the sudden swinging down of the booms 4 is prevented, which improves the safety of the shovel loader.

Sixth embodiment (Fig. 11)

Eine Vibrationsunterdrückungsvorrichtung in einem sechsten Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Anwendung auf den gleichen Schaufellader auf Rädern, wie dieser in Fig. 1 gezeigt ist, beschrieben, bei dem Teile, die den unter Bezugnahme auf die vorhergehenden Ausführungsbeispiele zuvor beschriebenen gleichen oder entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind; ihre Beschreibung wird unterlassen.A vibration suppression device in a sixth An embodiment according to the present invention will be described below with application to the same wheeled shovel loader as shown in Fig. 1, in which parts which are the same or corresponding to those previously described with reference to the preceding embodiments are designated by the same reference numerals and their description will be omitted.

Die Struktur und die Funktionen der Vibrationsunterdrückungsvorrichtung im sechsten Ausführungsbeispiel sind im wesentlichen die gleichen wie im vierten und im fünften Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, daß diese Vibrationsunterdrückungsvorrichtung eine Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 verwendet, die in der Lage ist, in Kombination die jeweiligen Wirkungen der Vibrationsunterdrückungsvorrichtungen 20 des vierten und des fünften Ausführungsbeispiels auszuüben. Diese Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 weist einen Speicher 19, ein Modusumschaltventil 18, und zwar ein Zwei- Anschlüsse-zwei-Positionen-Ventil, welches das gleiche ist, wie das in der Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 20 des vierten Ausführungsbeispiels verwendete, das in einer Zweigleitung 17 vorgesehen ist, die den Speicher 19 mit der mit den Druckkammern 8a an der Kopfseite der Ausleger-Stelleinrichtungen 8 verbundenen Leitung 16a verbindet, ein Druckverringerungsventil 121, welches das gleiche wie die der Vibrationsunterdrückungsvorrichtungen 20 des vierten und des fünften Ausführungsbeispiels ist, und eine Drossel 131 auf, die zu den gleichen Funktionen in der Lage ist, wie die Drossel 131 des fünften Ausführungsbeispiels.The structure and functions of the vibration suppressing device in the sixth embodiment are substantially the same as those in the fourth and fifth embodiments, except that this vibration suppressing device uses a vibration suppressing device 20 capable of exerting in combination the respective effects of the vibration suppressing devices 20 of the fourth and fifth embodiments. This vibration suppression device 20 includes an accumulator 19, a mode switching valve 18, namely a two-port two-position valve which is the same as that used in the vibration suppression device 20 of the fourth embodiment, provided in a branch line 17 connecting the accumulator 19 to the line 16a connected to the pressure chambers 8a on the head side of the boom actuators 8, a pressure reducing valve 121 which is the same as that of the vibration suppression devices 20 of the fourth and fifth embodiments, and a throttle 131 capable of the same functions as the throttle 131 of the fifth embodiment.

Obwohl die vorliegenden Erfindung in Anwendung auf einen Schaufellader auf Rädern beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung in ihrer Anwendung nicht darauf beschränkt, sondern kann bei anderen Baumaschinen auf Rädern eingesetzt werden, wie z. B. bei Kraftschaufeln auf Rädern, Automobilkränen, Schlepper-Dozern und ähnlichem.Although the present invention has been described as applied to a wheeled shovel loader, the present invention is not limited in its application thereto, but may be applied to other wheeled construction machines, such as wheeled power shovels, automotive cranes, tractor dozers and the like.

Wie es aus der vorhergehenden Beschreibung hervorgeht, wird entsprechend der vorliegenden Erfindung die Kapazität und der Gasdruck des Speichers der Vibrationsunterdrückungsvorrichtung auswählend bestimmt, so daß den zuvor dargelegten Bedingungen Genüge geleistet wird, um die Vibrationen der Arbeitseinrichtung der Baumaschine auf Rädern wirksam zu unterdrücken und um wirksam zu verhindern, daß die Arbeitseinrichtung der Baumaschine auf Rädern auf den Aufbau oder das Fahrgestell der Baumaschine auf Rädern und die Straße aufschlägt, so daß die vorliegende Erfindung das Sicherheitsfahren der Baumaschine auf Rädern absichert und den Fahrkomfort der Baumaschine auf Rädern bedeutend verbessert.As is apparent from the foregoing description, according to the present invention, the capacity and the gas pressure of the accumulator of the vibration suppression device are selectively determined so as to satisfy the above-mentioned conditions to effectively suppress the vibration of the working equipment of the wheeled construction machine and to effectively prevent the working equipment of the wheeled construction machine from striking the body or the chassis of the wheeled construction machine and the road, so that the present invention ensures the safe driving of the wheeled construction machine and significantly improves the driving comfort of the wheeled construction machine.

Desweiteren wird der Speicher der Vibrationsunterdrückungsvorrichtung vor Schäden durch das im Arbeitsmodus den Stelleinrichtungen der Baumaschine auf Rädern zugeführte hydraulische Fluid mit großem Druck bewahrt, was die mechanische Lebensdauer der Vibrationsunterdrückungsvorrichtung verbessert.Furthermore, the accumulator of the vibration suppression device is protected from damage by the high-pressure hydraulic fluid supplied to the actuators of the wheeled construction machine in the working mode, which improves the mechanical life of the vibration suppression device.

Außerdem hat die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung einen einfachen Aufbau, sie kann mit verringerten Kosten hergestellt werden und ist dazu geeignet, in einen vorhandenen Hydraulikkreislauf einer Baumaschine auf Rädern einfach eingebaut zu werden.In addition, the vibration suppression device of the present invention has a simple structure, can be manufactured at a reduced cost, and is capable of being easily installed into an existing hydraulic circuit of a wheeled construction machine.

Darüber hinaus ist die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung in der Lage, das plötzliche Abwärtsbewegen der Arbeitseinrichtung zu verhindern, das dem plötzlichem Fließen des hydraulischen Fluids von den Lasttrage-Druckkammern der Stelleinrichtungen in den Speicher der Vibrationsunterdrückungsvorrichtung beim Ändern des Arbeitsmodus zum Fahrmodus zuschreibbar ist, was die Sicherheit der Baumaschine auf Rädern weiter verbessert.In addition, the vibration suppression device is capable of preventing the sudden downward movement of the working equipment attributable to the sudden flow of the hydraulic fluid from the load-bearing pressure chambers of the actuators into the reservoir of the vibration suppression device when changing the working mode to the traveling mode, which further improves the safety of the wheeled construction machine.

Obwohl die Erfindung in ihren bevorzugten Formen mit einem gewissen Grad an Ausführlichkeit beschrieben wurde, ist es für den Fachmann offensichtlich, daß viele Abwandlungen und Änderungen bei dieser möglich sind. Es ist daher verständlich, daß die vorliegende Erfindung anders als hier spezifisch beschrieben wurde angewendet werden kann, ohne daß von ihrem Geltungsbereich und ihrem Geist abgewichen wird.Although the invention in its preferred forms is described with a certain degree of particularity, it will be apparent to those skilled in the art that many modifications and variations are possible therein. It is therefore to be understood that the present invention may be practiced otherwise than as specifically described herein without departing from the scope and spirit thereof.

Eine Vibrationsunterdrückungsvorrichtung für eine Baumaschine auf Rädern, die ein Fahrgestell auf Rädern, eine Arbeitseinrichtung, die am Fahrgestell auf Rädern betriebsfähig gelagert ist, und einen Hydraulikkreislauf einschließlich hydraulischer Stelleinrichtungen zum Betätigen der Arbeitseinrichtung für Auf- und Abwärtsbewegungen hat. Die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung hat einen Speicher, der zum Unterdrücken von Vibrationen mit einem unter Druck stehendem Gas gefüllt ist, und ein Modusumschaltventil, um den Speicher mit den Lasttrage-Druckkammern der hydraulischen Stelleinrichtungen in einem Fahrmodus zu verbinden, in dem die Baumaschine auf Rädern betrieben wird, um zu fahren, und um den Speicher von den Lasttrage-Druckkammern der hydraulischen Stelleinrichtungen in einem Arbeitsmodus zu trennen, in dem die Baumaschine betrieben wird, um zu arbeiten. Wenn die Arbeitseinrichtung in einer Höhe im Bereich von Null bis zu einer Minimalgrenzhöhe von der Straße aus gehalten wird, erfüllt die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung die Bedingungen: PG · VAn < PH · VFn und PG ≤ PH, wobei PG der Druck des Gases ist, das zu Beginn im Speicher eingeschlossen ist, VA die Kapazität des Speicher ist, PH der statische Haltedruck ist, der in den Lasttrage-Druckkammern der hydraulischen Stelleinrichtungen im Fahrmodus aufrechterhalten wird, VF eine Volumenänderung in den Lasttrage-Druckkammern der hydraulischen Stelleinrichtungen ist und n ein Koeffizient der adiabatischen Änderung ist.A vibration suppression device for a wheeled construction machine, having a wheeled chassis, a working device operably supported on the wheeled chassis, and a hydraulic circuit including hydraulic actuators for actuating the working device for upward and downward movements. The vibration suppression device has an accumulator filled with a pressurized gas for suppressing vibrations, and a mode switching valve for connecting the accumulator to the load-bearing pressure chambers of the hydraulic actuators in a traveling mode in which the wheeled construction machine is operated to travel, and for disconnecting the accumulator from the load-bearing pressure chambers of the hydraulic actuators in a working mode in which the construction machine is operated to work. When the working equipment is maintained at a height ranging from zero to a minimum limit height from the road, the vibration suppression device satisfies the conditions: PG VAn < PH VFn and PG ≤ PH, where PG is the pressure of the gas initially confined in the accumulator, VA is the capacity of the accumulator, PH is the static holding pressure maintained in the load-bearing pressure chambers of the hydraulic actuators in the traveling mode, VF is a volume change in the load-bearing pressure chambers of the hydraulic actuators, and n is a coefficient of adiabatic change.

Claims

1. Vibration suppression device for a wheeled construction machine having a wheeled chassis (2), a working device (5) operatively mounted on the wheeled chassis (2) for vertical movement, and a hydraulic circuit including hydraulic actuating devices (8) for actuating the working device (5) for vertical movement, which has:

a spring and damping mechanism to suppress vibrations, and

a switching device for connecting the spring and damping mechanism to the load-bearing pressure chambers (8a) of the hydraulic actuating devices (8) in a driving mode in which the construction machine is operated on wheels to drive, and for disconnecting the spring and damping mechanism from the load-bearing pressure chambers (8a) of the hydraulic actuating devices (8) in a working mode in which the working device of the construction machine is operated on wheels to work, characterized in that

the switching device is formed by a mode switching valve (18) and the spring and damping mechanism by a reservoir (19) is formed which is filled with a gas under pressure, the reservoir (19) having a capacity VA which is dimensioned such that the reservoir (19) takes on the function of a shut-off device for limiting the vibration of the working device to a predetermined maximum amplitude.

2. Vibration suppression device according to claim 1, characterized in that

the mode switching valve (18) is controlled for on-off operation by a control circuit having a height detecting device (128) capable of detecting the height of the working device from the ground and which provides a signal for switching the mode switching valve (18) to a disconnecting position when the height of the working device is less than a predetermined height.

3. Vibration suppression device according to claim 1, characterized by

a pressure reducing valve (20) which is arranged parallel to the mode switching valve and whose primary side is connected to the load-bearing pressure chambers (8a) of the hydraulic actuating devices (8) and whose secondary side is connected to the accumulator (19).

4. Vibration suppression device according to claim 1, characterized by

a throttle (121) provided in a line connecting the accumulator (19) and the mode switching valve (18) to each other.

5. Vibration suppression device according to claim 1, characterized in that

the accumulator (19) is connected to the load-bearing pressure chambers (8a) of the hydraulic actuating devices by a pipeline which offers resistance to the flow of hydraulic fluid and is capable of causing a pressure loss.