JP2000233623A

JP2000233623A - 車高調整装置を有するホイールショベル

Info

Publication number: JP2000233623A
Application number: JP11036047A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Ichimura; 和弘一村; Hiroshi Tsukui; 洋津久井; Yoshihiro Tateno; 至洋立野
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2000-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】車高調整用油圧シリンダからのリークによる車
高変動を抑制する。【解決手段】車高調整用油圧シリンダ２と油圧ポンプ１
３およびタンクとの間にボール式３位置切換弁８を設置
する。ボデイ８ａに内蔵されたボール８ｂを外部操作に
中立位置に切り換えると、油圧シリンダ２は油圧ポンプ
１３およびタンクから遮断され、リークをほぼゼロとす
ることができる。油圧シリンダ２をサスペンションとし
て機能させるアキュムレータ７を下部走行体８１に設置
し、ボール式３位置切換弁８をアキュムレータ７に近接
して下部走行体８１に設置する。これにより、設計上の
サスペンション性能が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車高調整装置を有
するホイールショベルに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ホイールショベル等、タイヤ付き
車輪で移動する作業車両は高速走行化の傾向にあり、高
速走行時のオペレータの乗り心地性をより向上させるた
め、例えば特開平７−１３２７２３号公報には車体とア
クスルとの間にサスペンション機構を備えた作業車両が
開示されている。この作業車両では、車体の左右側面に
復動式の油圧シリンダを装着してそのボトム室同士を配
管を介して接続し、その配管の途中に絞りとアキュムレ
ータが設けられ、油圧シリンダの各シリンダロッドがそ
れぞれアクスルにピン結合されている。そしてこのよう
なサスペンション機構により、走行時のアクスルの振動
を吸収、減衰し、走行時の乗り心地を向上させている。
この作業車両には、車高調整用のスプール式の３ポート
３位置の電磁制御弁が設けられ、この電磁制御弁の切換
により油圧シリンダを伸縮して車高を調整可能としてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公報記載の作業車
両では、スプール式電磁制御弁を用いており、走行時な
ど車高調整をしないときは、油圧シリンダを油圧源もし
くはタンクから遮断するために電磁制御弁を中立位置に
切り換えている。しかしながら、スプール式制御弁は中
立時のリークが多いので、走行中もしくは停車中に車高
が変動するおそれがある。

【０００４】本発明の目的は、車高調整用油圧シリンダ
からのリークによる車高変動を抑制するようにした車高
調整装置を有するホイールショベルを提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図
１、図５および図６を参照して説明する。（１）請求項１の発明は、圧油を発生する油圧源１３
と、走行体８１のアクスル１と旋回体８３の車体フレー
ム８７との間に設けられ、圧油の給排により車体フレー
ム８７の高さを調節する油圧シリンダ２と、油圧シリン
ダ２に対して油を給排制御する給排手段とを備えた車高
調整装置を有するホイールショベルに適用される。そし
て、車高調整時に油圧シリンダ２への油の給排経路を切
り換える車高調整弁８と、給排経路を油圧シリンダ２か
ら遮断するストップ弁８とにより給排手段を構成するこ
とにより、上述した目的を達成する。（２）請求項２の発明は、請求項１の車高調整装置を有
するホイールショベルにおいて、油圧シリンダ２に接続
され当該油圧シリンダ２をサスペンションとして機能さ
せるアキュムレータ７を備え、このアキュムレータ７と
ストップ弁８を走行体８１に設置し、油圧源１３を旋回
体８３に設けたことを特徴とする。（３）請求項３の発明は、請求項１の車高調整装置を有
するホイールショベルにおいて、車高調整弁８とストッ
プ弁８を一体化弁としたことを特徴とする。（４）請求項４の発明は、請求項３の車高調整装置を有
するホイールショベルにおいて、一体化弁をボール式３
位置切換弁８とし、このボール式３位置切換弁８を、ポ
ンプポート８Ｐ、タンクポート８Ｔ、およびサービスポ
ート８Ａを設けたボデイ８ａと、ボデイ８ａに内蔵さ
れ、外部操作によりポンプポート８Ｐとサービスポート
８Ａを接続する第１の位置と、サービスポート８Ａとタ
ンクポート８Ｔを接続する第２の位置と、３つのポート
のいずれも接続しない第３の位置とに操作されるボール
８ｂとで構成したことを特徴とする。（５）請求項５の発明は、請求項４の車高調整装置を有
するホイールショベルにおいて、油圧シリンダ２に接続
され当該油圧シリンダ２をサスペンションとして機能さ
せるアキュムレータ７を備え、このアキュムレータ７と
ボール式３位置切換弁８を走行体８１に設置し、油圧源
１３を旋回体８３に設けたことを特徴とする。

【０００６】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明が適用され
るホイールショベルの側面図（一部断面図）である。図
１に示すように、ホイールショベルは、下部走行体８１
と、旋回装置８２を介して下部走行体８１の上部に旋回
可能に連結された上部旋回体８３とを有する。上部旋回
体８３にはブーム８４Ａ、アーム８４Ｂ、バケット８４
Ｃからなる作業用フロントアタッチメント８４（以下、
アタッチメントと呼ぶ）と運転室８５とが設けられ、運
転室８５の入口にはオペレータが搭乗した際に解除位置
（Ａ位置）に、降車する際にロック位置（Ｂ位置）にそ
れぞれ操作されるゲートロックレバー８６が設けられて
いる。下部走行体８１には、シャシフレーム８７（以
下、フレームと呼ぶ）と、走行用の油圧モータ８８、ト
ランスミッション８９、プロペラシャフト９０およびタ
イヤ９１が設けられ、プロペラシャフト９０からの駆動
力はアクスル１,１'を介してタイヤ９１に伝達される。
本実施の形態では、後側のアクスル１'はフレーム８７
に直接固定され、前側のアクスル１は以下のようなサス
ペンション機構を介してフレーム８７に連結される。

【０００８】図２は、本発明が適用されるホイールショ
ベルの正面図（図１の矢視Ａ図）であり、主にサスペン
ション機構の構成を示す。図２に示すように、フレーム
８７の左右端部には伸縮可能なシリンダ２を有するシリ
ンダブロック３がそれぞれ装着されており、ピストンロ
ッド２ａの先端はピン９２を介して回動可能にアクスル
１に連結されている。また、フレーム８７の左右端部の
一方（図では左側）にはリンク４の一端がピン９３を介
して回動可能に連結され、その他端はフレーム８７の底
部に設けられた開口部８７ａを通ってアクスル１の中央
部（センターラインＣＬ上）に達し、ピン９４を介して
回動可能に連結されている。これによって、ピン９３を
支点にしてリンク４は矢印の如く回動し、ピストンロッ
ド２ａの伸縮の範囲内でフレーム８７に対してアクスル
１は主に上下動する。また、場合によってはピストンロ
ッド２ａの伸縮の範囲内でピン９４を支点にしてアクス
ル１は揺動する。

【０００９】図３は、本発明が適用されるホイールショ
ベルを底面から見た図（図１の矢視Ｂ図）であり、主に
油圧配管の配置を示す。なお、図３においてアクスル１
は不図示とする。図３に示すように、左右のシリンダブ
ロック３は配管５を介して接続され、その配管５の途中
（中央）には配管６を介してアキュムレータ７が接続さ
れている。アキュムレータ７にはさらに、切換レバー８
ａの手動操作によってその位置が切り換えられる方向切
換弁８が配管９を介して接続され、方向切換弁８は配管
１０を介してセンタージョイント１１に接続されてい
る。油圧回路の詳細は図５により後述する。なお、後述
する油圧ポンプ１３とタンクは上部旋回体８３（図１参
照）に設置され、車高調整時には、センタージョイント
１１を介して油圧ポンプ１３からの圧油が下部走行体８
１に設置されている油圧シリンダ２やアキュムレータ７
などに供給されたり、油圧シリンダ２から油が方向切換
弁８とセンタジョイント１１を介してタンクへ排出され
る。

【００１０】アキュムレータ７は、ダイヤフラムによっ
て内部のガスと油とを分離するいわゆるダイヤフラム式
であり、ブラダによって内部のガスと油とを分離するい
わゆるブラダ式アキュムレータと比較すると、およそ次
のような特徴を有している。すなわち、ダイヤフラム式
は全体が円形状を有しており、長手方向の高さはブラダ
式に比べ低くなっている。また、ダイヤフラム式はその
構造上、姿勢に制約がなく、長手方向を鉛直方向に向け
て配置する（以降、これを縦置きと呼ぶ）ことも、長手
方向を水平方向に向けて配置する（以降、これを横置き
と呼ぶ）ことも可能である。これに対してブラダ式はそ
の構造上、横置きにして用いることは困難である。図３
に示すように、本実施の形態ではダイヤフラム式のアキ
ュムレータ７を横置きにして搭載している。

【００１１】図４は、フレーム８７の断面図（図３のIV
-IV線断面図）であり、主にアキュムレータ７の取り付
け状態を示す。図４に示すようにフレーム８７は、上板
８７ｂと、上板８７ｂの下面の左右にそれぞれ溶接され
た断面コの字状の側板８７ｃとによって基本的に構成さ
れ、上板８７ｂと側板８７ｃの間には横長のスペースが
形成されている。そして、上板８７ｂの下面にはさらに
断面Ｌ字状（図３参照）のブラケット８７ｄが溶接さ
れ、そのブラケット８７ｄにはバンド４０と一体化され
た脚部材４０ａがボルト４１で締結されている。バンド
４０は略Ｃ字状に形成され、その内側にはアキュムレー
タ７が取り付けられている。バンド４０の両端部にはボ
ルト４２が挿通され、ボルト４２にはナット４３が螺合
されており、ボルト４２を締め付けるとバンド４０が収
縮し、これによってアキュムレータ７が固定される。な
お、前述した配管５は配管固定部材４４を介して左右の
側板８７ｃに吊持されている。

【００１２】左右の側板８７ｃの間に形成されたスペー
ス内において、アキュムレータ７は、その上端部がフレ
ーム８７の上板８７ｂから突出せず、かつその下端部が
側板８７ｃの下端面から突出することなく配置されてい
る。すなわち、アキュムレータ７はその全部がフレーム
８７の上端面および下端面の内側に収まっている。この
ようにアキュムレータ７を配置することで、アキュムレ
ータ７はフレーム８７の内部に格納され、飛散物などか
ら保護されるとともに、美観が向上する。また、アキュ
ムレータ７は横置きで装着されているため、アキュムレ
ータ７に接続された配管６の下方への出っ張りを防止す
ることができる。なお、この場合、左右の油圧シリンダ
２を接続する配管５は側板８７ｃの最下面より下方に突
出して横架されるが、配管６の出っ張りがないためその
突出量は最小化することができる。本実施の形態ではダ
イヤフラム式のアキュムレータ７を用いるが、これに代
えてブラダ式のアキュムレータを搭載する場合にはその
高さが高くなって、左右の側板８７ｃと上板８７ｂによ
って形成されるスペース内にアキュムレータを格納する
ことが困難となる。

【００１３】図５は、本発明の実施の形態に係わるサス
ペンションの構成を示す油圧回路図であり、本実施の形
態に係わるサスペンションは、走行時のサスペンション
機能に加えて車高調整機能とサスペンションロック機能
とを有している。図５に示すように、アキュムレータ７
は前述した方向切換弁８とセンタージョイント１１を介
し、さらに油圧パイロット切換弁１２を介してメイン油
圧源１３に接続されている。油圧パイロット切換弁１２
のパイロットポート１２ａは電磁切換弁１４とロックバ
ルブ１５を介してパイロット油圧源１６に接続されてい
る。ロックバルブ１５は運転室８５に設けられたゲート
ロックレバー８６の操作によってその位置が切り換えら
れる。すなわち、ゲートロックレバー８６が解除位置に
操作されると位置（イ）に切り換えられ、ロック位置に
操作されると位置（ロ）に切り換えられる。電磁切換弁
１４は、後述する電気信号Ｉによってそのソレノイド１
４ａが励磁されると位置（ロ）に、ソレノイド１４ａが
消磁されると位置（イ）にそれぞれ切り換えられる。

【００１４】ロックバルブ１５と電磁切換弁１４がとも
に位置（ロ）に切り換えられると、油圧パイロット切換
弁１２のパイロットポート１２ａにはパイロット油圧源
１６からのパイロット圧が供給され、油圧パイロット切
換弁１２は位置（ロ）に切り換えられる。これによっ
て、メイン油圧源１３からの圧油が方向切換弁８に供給
され、車高を高くする調整が可能となる。また、ロック
バルブ１５と電磁切換弁１４の少なくとも一方が位置
（イ）に切り換えられると、油圧パイロット切換弁１２
のパイロットポート１２ａはタンクに連通され、油圧パ
イロット切換弁１２は位置（イ）に切り換えられる。こ
れによって、方向切換弁８はタンクと連通され、車高を
高くする調整が禁止されて車高を低くする調整が可能と
なる。

【００１５】方向切換弁８は３ポート３位置切換弁であ
り、例えば図６に示すようなボールバルブで構成され
る。方向切換弁８が位置（イ）に切り換えられるとＡポ
ート８ＡはＰポート８Ｐに連通し、位置（ハ）に切り換
えられるとＡポート８ＡはＴポート８Ｔに連通する。ま
た、位置（ロ）に切り換えられると、図６に示すように
Ａポート８ＡはＰポート８Ｐ、Ｔポート８Ｔから完全に
ブロックされ、つまりＡポート８Ａからの漏れ量はほぼ
ゼロとなる。この方向切換弁８は、Ｐポート（ポンプポ
ート）８Ｐ、Ｔポート（タンクポート）８ＴおよびＡポ
ート（サービスポート）８Ａが設けられたボデイ８ａ
と、ボデイ８ａに内蔵され、上記（イ）位置、（ロ）位
置および（ハ）に外部操作により切り換えられるボール
８ｂとから構成される。したがって、方向切換弁８は、
圧油の流れを切り換える方向切換弁としての機能と、圧
油の流れを遮断する漏れ量がほぼゼロのストップ弁とし
ての機能を兼ね備える。そして、（イ）位置と（ロ）位
置との間でボール８ｂが操作される場合には、ボール８
ｂの操作量に応じた開口面積となり、いわゆるメータリ
ング性を持ったストップ弁とすることができる。

【００１６】図５に示すように、アキュムレータ７に接
続される管路６には面積Ａ1の絞り６ａが、一対のシリ
ンダブロック３をそれぞれ連通する管路５には面積Ａ2
の絞り５ａがそれぞれ設けられ、これらの絞り５ａ,６
ａには少なくともＡ1＞Ａ2の関係が成立している。シリ
ンダ２が収縮して管路５内に高圧油が供給されると、そ
の圧油は絞り５ａ,６ａを介してアキュムレータ７に蓄
圧され、蓄圧された圧油は車体を中立位置に復帰させる
ように各々のシリンダ２に供給される。この場合、アキ
ュムレータ７は主に振動を吸収するばねとして機能し、
抵抗体としての絞り５ａ,６ａは主に振動を減衰するダ
ンパとして機能する。これらのばねやダンパの特性は、
アキュムレータ７に封入されたガス圧や絞り５ａ,６ａ
の面積によって決定される。

【００１７】管路５はシリンダブロック３内で二手に分
岐され、一方はパイロットチェック弁１７を介してシリ
ンダ２のボトム室２ｂに接続され、他方は面積Ａ3（＜
Ａ1）の絞り５ｂとパイロットチェック弁１７を介して
シリンダ２のロッド室２ｃに接続されている。パイロッ
トチェック弁１７のパイロットポートは電磁切換弁１８
を介してパイロット油圧源１６に接続されており、電磁
切換弁１８の切換によってパイロットチェック弁１７の
駆動が制御される。電磁切換弁１８は、後述する電気信
号Ｉによってそのソレノイド１８ａが励磁されると位置
（ロ）に、ソレノイド１８ａが消磁されると位置（イ）
にそれぞれ切り換えられる。

【００１８】電磁切換弁１８が位置（ロ）に切り換えら
れると、パイロット油圧源１６からの圧油がパイロット
チェック弁１７のパイロットポートへ供給される。これ
によって、パイロットチェック弁１７は単なる開放弁と
して機能し、各シリンダ２の油室２ｂ,２ｃからの圧油
の移動が可能となる（アンロック状態）。なお、このと
きボトム室２ｂとロッド室２ｃの圧油の流れは絞り５ｂ
によって規制され、すなわち、絞り５ｂは主に振動を減
衰するダンパとして機能する。電磁切換弁１８が位置
（イ）に切り換えられると、パイロット油圧源１６から
の圧油の供給は停止され、これによって、パイロットチ
ェック弁１７は通常のチェック弁として機能し、各シリ
ンダ２の油室２ｂ,２ｃからの圧油の排出が禁止される
（ロック状態）。

【００１９】図７は、本実施の形態に係わるサスペンシ
ョンの電気回路図である。図７に示すように、電気回路
は走行、駐車、作業の各モードに対応してＴ接点２１
Ｔ、Ｐ接点２１Ｐ、Ｗ接点２１Ｗに切り換えられるブレ
ーキスイッチ２１と、運転室８５からの操作によって車
高調整を指令する車高調整スイッチ２２と、電源２３
と、リレー２４,２５,２６とによってリレー回路を構成
し、このリレー回路によって電磁切換弁１４,１８のソ
レノイド１４ａ,１８ａ、駐車ブレーキ解除用のソレノ
イド２７および作業ブレーキ作動用のソレノイド２８へ
の電気信号Ｉの供給がそれぞれ制御される。

【００２０】図７を詳述すると、ブレーキスイッチ２１
の共通接点２１ｓは電源２３に、Ｔ接点２１Ｔはリレー
２４のａ接点２４ａとリレー２５のコイル２５ｃと駐車
ブレーキ解除用のソレノイド２７に、Ｗ接点２１Ｗはリ
レー２６のコイル２６ｃと作業ブレーキ作動用のソレノ
イド２８にそれぞれ接続され、Ｐ接点２１Ｐは開放され
ている。ブレーキスイッチ２１がＷ接点２１Ｗ側へ切り
換えられると、作業ブレーキ作動用のソレノイド２８が
励磁されて作業ブレーキが作動するとともに、駐車ブレ
ーキ解除用のソレノイド２７が消磁されて駐車ブレーキ
が作動する。ブレーキスイッチ２１がＰ接点２１Ｐ側へ
切り換えられると、駐車ブレーキ解除用のソレノイド２
７が消磁されて駐車ブレーキが作動する。なお、作業ブ
レーキ、駐車ブレーキは周知のものであり、その図示は
省略する。

【００２１】電磁切換弁１８のソレノイド１８ａはリレ
ー２４の共通接点２４ｓに、リレー２４のｂ接点２４ｂ
はリレー２６のａ接点２６ａに、リレー２６の共通接点
２６ｓは電源２３にそれぞれ接続され、リレー２６のｂ
接点２６ｂは開放されている。また、電磁切換弁１４の
ソレノイド１４ａは車高調整スイッチ２２に、車高調整
スイッチ２２はリレー２５のａ接点２５ａに、リレー２
５の共通接点２５ｓは電源２３にそれぞれ接続され、リ
レー２５のｂ接点２５ｂは開放されている。したがっ
て、ブレーキスイッチ２１がＰ接点２１Ｐ側あるいはＷ
接点２１Ｗ側へ切り換えられるとリレー２５がａ接点２
５ａ側へ切り換えられ、この状態で車高調整スイッチ２
２がオンされると、電磁切換弁１４のソレノイド１４ａ
は電源２３と接続されて励磁される。また、ブレーキス
イッチ２１がＰ接点２１Ｐ側に切り換えられ、車高調整
スイッチ２２がオンされると、リレー２４およびリレー
２６がそれぞれｂ接点２４ｂ側およびａ接点２６ａ側に
切り換えられ、電磁切換弁１８のソレノイド１８ａは電
源２３と接続されて励磁される。すなわち、駐車モード
で車高調整スイッチ２２をオン操作することにより、パ
イロットチェック弁１７が開放状態となり、他の車高調
整条件が成立していれば方向切換弁８の操作により車高
調整が可能となる。さらに、ブレーキスイッチ２１がＴ
接点２１Ｔ側に切り換えられると、リレー２４はａ接点
２４ａ側へ切り換えられ、電磁切換弁１８のソレノイド
１８ａは電源２３と接続されて励磁される。これによ
り、走行時にパイロットチェック弁１７は開放とされ
て、油圧シリンダ２をサスペンションとして利用するこ
とができる。

【００２２】続いて、本実施の形態に係わるサスペンシ
ョンの動作をより具体的に説明する。（１）走行モード走行モードにおいては、図７に示すようにブレーキスイ
ッチ２１がＴ接点２１Ｔ側へ切り換えられる。これによ
って、作業ブレーキ作動用のソレノイド２８が消磁され
て作業ブレーキが解除されるとともに、駐車ブレーキ解
除用のソレノイド２７が励磁されて駐車ブレーキが解除
される。また、リレー２５のコイル２５ｃが通電されて
リレー２５はｂ接点２５ｂ側へ切り換えられ、これによ
って、電磁切換弁１４のソレノイド１４ａへの回路が切
断されてソレノイド１４ａは消磁され、電磁切換弁１４
は位置（イ）となる。さらに、リレー２６のコイル２６
ｃへの回路が切断されてリレー２６はａ接点２６ａ側へ
切り換えられるとともに、リレー２４のコイル２４ｃへ
の回路が切断されてリレー２４はａ接点２４ａ側へ切り
換えられ、ソレノイド１８ａは励磁されて電磁切換弁１
８は位置（ロ）となる。なお、走行モードにおけるソレ
ノイド１４ａの消磁、およびソレノイド１８ａの励磁
は、車高調整スイッチ２２の操作とは無関係である。

【００２３】図５の油圧回路において、前述したように
ソレノイド１４ａが消磁されると電磁切換弁１４は位置
（イ）に切り換えられ、油圧パイロット切換弁１２のパ
イロットポート１２ａはタンクに連通される。これによ
って、油圧パイロット切換弁１２は位置（イ）に切り換
えられ、方向切換弁８のＰポートはタンクに連通され
る。また、前述したようにソレノイド１８ａが励磁され
ると電磁切換弁１８は位置（ロ）に切り換えられ、パイ
ロット油圧源１６からの圧油がパイロットチェック弁１
７のパイロットポートに供給される。これによって、パ
イロットチェック弁１７は単なる開放弁として機能し、
各シリンダ２のボトム室２ｂとロッド室２ｃ、およびア
キュムレータ７間での圧油の移動が可能となってサスペ
ンション機能が発揮される。なお、走行モードにおいて
は、方向切換弁８は図６に示す中立位置に切り換えられ
ており、切換レバー８ａはフレーム８７の下部に設けら
れているので走行中に切換レバー８ａが操作されること
はなく、方向切換弁８からの圧油の流出は阻止される。
つまり、誤操作により走行時に車高が下がることがな
い。

【００２４】このような走行モードにおいて、例えば作
業車両の高速走行時、路面の凹凸により高サイクルの振
動がタイヤ９１,アクスル１を介してピストンロッド２
ａに入力されると、高圧側のシリンダ２（収縮している
方のシリンダ）からの圧油（動的な圧油）の一部は絞り
５ａ,６ａを介してアキュムレータ７へと移動し、アキ
ュムレータ７に蓄圧された後、車体を中立位置に復帰さ
せるように各々のシリンダ２へ供給される。このとき、
アキュムレータ７はピストンロッド２ａの振動を吸収す
るバネとして機能し、アキュムレータ７のガス圧が高い
ほど堅いサスペンションとなる。また、絞り５ａ,５ｂ,
６ａは振動の伝達を規制するダンパとして機能し、絞り
が小さいほどシリンダ２がストロークしにくくなって減
衰性が増加する。このような圧油の移動を伴うシリンダ
２の伸縮により、フレーム８７に対してアクスル１が上
下動または揺動し、走行中にタイヤ９１が路面から外力
を受けた場合であっても、その外力がフレーム８７へと
直接伝達されるのを防止する。なお、この場合、左右の
タイヤ９１の双方が同一方向の外力を受けた場合等で左
右のシリンダ２が同方向に伸縮するとアクスル１が上下
動し、また、左右のタイヤの一方のみが外力を受けた場
合等で左右のシリンダ２が互いに逆方向に伸縮するとア
クスル１が揺動する。

【００２５】また、作業車両の低速走行時、路面の凹凸
により低サイクルの振動がピストンロッド２ａに入力さ
れると、高圧側のシリンダ２から低圧側のシリンダ２へ
と圧油（静的な圧油）が供給され、各シリンダ２の圧力
は等しくなる。これによって、路面に凹凸があってもタ
イヤ９１の接地圧を等しく保持することができ、作業車
両の安定性を高めることができる。一方、作業車両の停
止時においては、各シリンダ２の圧力は等しくなって圧
油の流れは停止し、アタッチメント８４からの重力Ｗと
シリンダ２内のピストン２ｐに作用する力Ｆとが均衡
（Ｗ＝Ｆ）した位置でシリンダ２は静止する。なお、こ
の場合、ピストン２ｐに作用する力Ｆは、ボトム室２側
のピストン２ｐの受圧面積をＳ1、ロッド室２ｃ側のピ
ストン２ｐの受圧面積をＳ2、シリンダ２内の圧力をＰ
とすると、Ｆ＝Ｐ×（Ｓ1−Ｓ2）となる。

【００２６】（２）駐車モード駐車モードにおいては、図７に示すようにブレーキスイ
ッチ２１がＰ接点２１Ｐ側へ切り換えられる。これによ
って、駐車ブレーキ解除用のソレノイド２７と作業ブレ
ーキ作動用のソレノイド２８はともに消磁され、駐車ブ
レーキは作動されて作業ブレーキは解除される。ここ
で、車高調整スイッチ２２がオフ（開）されると、電磁
切換弁１４のソレノイド１４ａが消磁されるとともに、
リレー２４のコイル２４ｃへの回路が切断されてリレー
２４がａ接点２４ａ側へ切り換えられ、電磁切換弁１８
のソレノイド１８ａが消磁される。

【００２７】図５に示すように、ソレノイド１４ａ,１
８ａが消磁されると電磁切換弁１４,１８はともに位置
（イ）に切り換えられる。これによって、油圧パイロッ
ト切換弁１２は位置（イ）に切り換えられ、方向制御弁
８のＰポートはタンクと連通されるとともに、パイロッ
トチェック弁１７のパイロットポートへの圧油の供給は
停止され、パイロットチェック弁１７はチェック弁とな
って各シリンダ２の油室２ｂ,２ｃからの圧油の移動は
禁止される。すなわち、車高調整スイッチ２２がオフさ
れているときに方向切換弁８が操作されたとしても、油
圧シリンダ２に対する圧油の給排が禁止され、車高が不
所望に変動することがない。

【００２８】この実施の形態では、使用するアタッチメ
ント８４の種類によって車高を所望の高さ位置に調整す
ることができるが、この調整は駐車モードで行う。以
下、高さ位置の調整（車高調整）について説明する。初
期条件として、標準的な重量ｗのアタッチメント８４が
装着され、図８（ａ）に示すように、シリンダ２の収縮
方向と伸張方向のストローク可能量Ｌ1,Ｌ2がそれぞれ
等しい（Ｌ1＝Ｌ2）位置でピストン２ｐが静止している
とする。ここで、図８（ｂ）に示すように、重量Ｗ'
（＞Ｗ）のアタッチメント８４'に交換すると、シリン
ダ２が収縮して前側の車高が低くなり、収縮方向のスト
ローク可能量Ｌ1'が小さくなる（Ｌ1'＜Ｌ1）。また、
図８（ｃ）に示すように、重量Ｗ''（＜Ｗ）のアタッチ
メント８４''に交換すると、シリンダ２が伸張して前側
の車高が高くなり、伸張方向のストローク可能量Ｌ2''
が小さくなる（Ｌ2''＜Ｌ２）。このようにアタッチメ
ント８４を交換すると、車高が低くまたは高くなり、収
縮方向または伸張方向のストローク可能量Ｌ1'',Ｌ2''
が小さくなってサスペンション機能を十分に発揮できず
乗り心地が悪化する。これを防ぐため、車高調整を行
い、アタッチメント８４を交換した場合に適正な車高
（例えばＬ1'＝Ｌ2',Ｌ1''＝Ｌ2''）に保つ。

【００２９】図７に示すように、駐車モードにおいては
ブレーキスイッチ２１がＰ接点２１Ｐ側へ切り換えられ
るので、リレー２５,２６のコイル２５ｃ,２６ｃは通電
されずリレー２５,２６はそれぞれａ接点２５ａ,２６ａ
側へ切り換えられる。ここで、車高調整を行おうとして
車高調整スイッチ２２がオン（閉）されると電磁切換弁
１４のソレノイド１４ａが励磁されるとともに、リレー
２４のコイル２４ｃが通電されてリレー２４がｂ接点２
４ｂ側へ切り換えられ、電磁切換弁１８のソレノイド１
８ａが励磁される。

【００３０】図５に示すように、ソレノイド１４ａ,１
８ａが励磁されると電磁切換弁１４,１８はともに位置
（ロ）に切り換えられる。また、車高調整を行う場合に
はゲートロックレバー８６をロック操作し、ロックバル
ブ１５を位置（ロ）に切り換える。これによって、パイ
ロット油圧源１６からの圧油は油圧パイロット切換弁１
２のパイロットポート１２ａへ供給され、油圧パイロッ
ト切換弁１２は位置（ロ）に切り換えられるとともに、
パイロット油圧源１６からの圧油はパイロットチェック
弁１７のパイロットポートへ供給され、パイロットチェ
ック弁１７は開放弁とされる。

【００３１】ここで、例えばシリンダ２が図８（ｂ）の
状態（Ｌ1'＜2'）にあり、Ｌ1'＝Ｌ2'の状態とするため
シリンダ２を伸張させる場合には、切換レバー８ａを操
作して方向切換弁８を位置（イ）に切り換える。する
と、メイン油圧源１３からの圧油が方向切換弁８を介し
て各シリンダ２の油室２ｂ,２ｃにそれぞれ供給され、
これによって、ピストン２ｐに作用する力Ｆ（伸張方向
の力）は大きくなってシリンダ２は伸張し、車高が高く
なる。また、シリンダ２が図８（ｃ）の状態（Ｌ1''＞
Ｌ2''）にあり、Ｌ1''＝Ｌ2''の状態とするためシリン
ダ２を収縮させる場合には、切換レバー８ａを操作して
方向切換弁８を位置（ハ）に切り換える。すると、各シ
リンダ２の油室２ｂ,２ｃからの圧油がタンク方向切換
弁８を介してタンクに排出され、これによってピストン
２ｐに作用する力Ｆが小さくなってシリンダ２が収縮
し、車高が低くなる。このようにして車高を調整し、車
高が所定値（Ｌ1'＝Ｌ2’,Ｌ1''＝Ｌ2''の成立する値）
に到達すると切換レバー８ａを操作して方向切換弁８を
位置（ロ）に切り換える。

【００３２】（３）作業モード作業モードにおいては、ブレーキスイッチ２１がＷ接点
２１Ｗ側に切り換えられる。これによって、作業ブレー
キ作動用のソレノイド２８が励磁され、駐車ブレーキ解
除用のソレノイド２７が消磁されて、作業ブレーキと駐
車ブレーキがともに作動される。また、リレー２５のコ
イル２５ｃが通電されずリレー２５はａ接点２５ａ側へ
切り換えられるとともに、リレー２６のコイルが通電さ
れてリレー２６はｂ接点２６ｂ側へ切り換えられる。し
たがって、車高調整スイッチ２２が誤ってオン操作さ
れ、リレー２４のコイル２４ｃが通電されても電磁切換
弁１８のソレノイド１８ａは励磁されず、電磁切換弁１
８は位置（イ）に切り換えられてパイロットチェック弁
１７はチェック弁として機能する。したがって、車高調
整スイッチ２２と方向切換弁８が誤操作されても車高変
動が禁止される。

【００３３】さらにこの実施の形態では次のようなイン
ターロックを用いてさらなる安全性を図っている。車高
調整スイッチ２２が誤ってオン操作されると電磁切換弁
１４のソレノイド１４ａは励磁され、電磁切換弁１４は
位置（ロ）に切り換えられるが、作業モードにおいては
ゲートロックレバー８６がロック操作されるので、ロッ
クバルブ１５は位置（イ）に切り換えられ、したがっ
て、油圧パイロット１２のパイロットポート１２ａには
圧油が供給されず、方向切換弁８のＰポートはタンクに
連通される。作業モード時、このようにパイロットチェ
ック弁１７がチェック弁として機能し、方向切換弁８ａ
のＰポートがタンクと連通されることで、各シリンダ２
の油室２ｂ,２ｃからの圧油の移動が確実に禁止され、
切換レバー８ａを誤って操作しても車高が変化しない。

【００３４】作業モードではパイロット油圧源１６から
の圧油はロックバルブ１５を介して不図示の作業用パイ
ロットバルブへと供給されるので、例えばアタッチメン
ト８４を駆動しようとして不図示の操作レバーが操作さ
れると、操作レバーの操作量に比例したパイロット圧油
がパイロット式コントロール弁に導かれてコントロール
弁が操作され、これによって掘削などの作業が可能とな
る。このとき、各シリンダ２の油室２ｂ,２ｃからの圧
油の移動は禁止されているので、シリンダ２はストロー
クされず掘削による反力（掘削反力）はアキュムレータ
７に吸収されることなく、サスペンションロック状態で
安定して作業を行うことができる。

【００３５】このように構成した本実施の形態による効
果を説明する。（１）油圧シリンダ２への圧油の給排を制御して車高調
整する油圧回路において、圧油の給排を切り換える切換
弁の機能と、油圧シリンダ２を油圧ポンプ１３およびタ
ンクから遮断するストップ弁の機能をボール式３位置切
換弁８により実現したので、切換弁８を中立位置に切り
換えておけば、油圧シリンダ２からの圧油の漏れ（リー
ク）を確実に抑制して車高が不所望に低下することがな
い。また、切換弁とストップ弁を一体化したので小型化
が図れる。さらに、ボデイ８ａに内蔵したボール８ｂの
操作量に応じたメータリング（流量制御特性）が得られ
るので、車高調整時の上部旋回体８３の動きが円滑にな
る。さらにまた、ボール式３位置切換弁８をセンタージ
ョイント１１の下流に配置したので、すなわち、アキュ
ムレータ７や油圧シリンダ２に近接させて設けたので、
ストップ弁８とアキュムレータ７との油圧配管長（とく
に管路９の管路長）を短くでき、主にアキュムレータ７
の容量に基づいて設計されたサスペンション性能に与え
る影響を小さくできる。さらにこの実施の形態では、管
路９をゴムホースとしているので高圧で弾性変形してサ
スペンション性能が悪化することが予想される。そこ
で、サスペンション用油圧回路の最高圧力（たとえば９
０kg/cm²）よりも十分高い耐圧（たとえば３５０kg/c
m²）のゴムホースを用い、弾性変形量を小さくしてサス
ペンション性能の悪化を抑制している。

【００３６】（２）シリンダ２を連通する管路５の途中
にダイヤフラム式のアキュムレータ７を設けたので、同
一容量のブラダ式と比較するとその高さは低くなり、し
たがって、左右の側板８７ｃと上板８７ｂによって形成
されたスペース内に、効率よく（スペースを有効に使っ
て）アキュムレータ７を配置することができる。また、
アキュムレータ７を横向きに配置したので、アキュムレ
ータ７に接続された配管６を下向きに取り出す必要はな
く、配管６も含めたアキュムレータ７の高さを低くする
ことができる。

【００３７】（３）ブレーキスイッチ２１やゲートロッ
クレバー８６の操作に連動して切り換えられる切換弁１
２,１４,１５を設け、駐車ブレーキを作動し、かつ、ゲ
ートロックレバー８６をロック位置（作業禁止状態）へ
操作した状態でのみ、つまり駐車モード選択時にのみ方
向切換弁８のＰポートへ圧油を供給し、切換レバー８ａ
の操作による車高調整を可能としたので、走行時および
作業時に車高調整されることはない。その結果、走行時
に車高調整機能を考慮する必要がないので、サスペンシ
ョン性能に係わる各部の設定が容易になるとともに、作
業時においてはチェック弁１７によって各シリンダ２の
油室２ｂ,２ｃからの圧油の移動を禁止したので、掘削
反力を感じながら違和感なく作業することができる。

【００３８】（４）ブレーキスイッチ２１とリレー２４
〜２６等によってリレー回路を設け、走行時および作業
時に誤って車高調整スイッチ２２がオン操作されても、
あるいは作業時に切換レバー８ａが操作されても（走行
中は操作不可能）、車高調整を禁止したので（いわゆる
インターロック）、不所望な車高調整を防止することが
できる。

【００３９】以上では、車高調整用兼サスペンション用
油圧シリンダ２を油圧ポンプ１３またはタンクに接続す
る切換弁機能と、油圧シリンダ２を油圧ポンプ１３およ
びタンクから遮断してリークを少なくするストップ弁機
能を一つのボール式３位置切換弁８により実現した。し
かしながら、本発明は車高調整用兼サスペンション用油
圧シリンダのリークを確実に防止して車高変動を抑制す
ることを第１の目的としているから、特開平７−１３２
７２３号公報に開示されているようなスプール式の３位
置切換弁を用いる場合において、リークの少ない構造の
ストップ弁をスプール式の３位置切換弁と直列に配置し
てもよい。この場合のストップ弁としては、図６のよう
なボール式の開閉弁や、パイロットポートに作用する圧
力に応じて開放弁となったりチェック弁となるパイロッ
ト式チェック弁などを使用することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は次
のような効果を奏する。（１）車高調整用油圧シリンダに対する給排手段を、車
高調整弁とストップ弁とで構成するようにしたので、車
高調整用油圧シリンダからリークする油量が抑制され、
上部旋回体の車高が不所望に下がるおそれが防止され
る。（２）油圧シリンダにサスペンション機能を持たせるア
キュムレータとともにストップ弁あるいはボール式３位
置切換弁を下部走行体に設置してアキュムレータや油圧
シリンダに近接させたので、ストップ弁とアキュムレー
タとの油圧配管長を短くでき、主にアキュムレータの容
量に基づいて設計されたサスペンション性能に与える影
響を小さくできる。（３）車高調整弁とストップ弁を一体化弁やボール式３
位置切換弁とすれば、小型化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わるサスペンション装
置を有するホイールショベルの側面図。

【図２】本発明の実施の形態に係わるサスペンション装
置を有するホイールショベルの正面図（図１の矢視Ａ
図）。

【図３】本発明の実施の形態に係わるサスペンション装
置を有するホイールショベルを底から見た図（図１の矢
視Ｂ図）。

【図４】本発明の実施の形態に係わるサスペンション装
置を有するホイールショベルの断面図（図３のIV-IV線
断面図）。

【図５】本発明の実施の形態に係わるサスペンション装
置の油圧回路図。

【図６】本発明の実施の形態に係わるサスペンション装
置のボール式３位置方向切換弁の断面図。

【図７】本発明の実施の形態に係わるサスペンション装
置を有するホイールショベルの電気回路図。

【図８】本発明の実施の形態に係わるサスペンション装
置のシリンダの伸縮状態を示す図。

【符号の説明】

１,１'：アクスル２：油圧シリンダ７：アキュムレータ８：ボール式３位置切
換弁１３：油圧ポンプ８ａ：ボデイ８ｂ：ボール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者立野至洋茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内Ｆターム(参考） 3D001 AA10 AA13 BA54 CA08 DA17 EA05 EB08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧油を発生する油圧源と、走行体のアクスルと旋回体の車体フレームとの間に設け
られ、圧油の給排により前記車体フレームの高さを調節
する油圧シリンダと、前記油圧シリンダに対して油を給排制御する給排手段と
を備えた車高調整装置を有するホイールショベルにおい
て、前記給排手段は、車高調整時に前記油圧シリンダへの油の給排経路を切り
換える車高調整弁と、前記給排経路を前記油圧シリンダから遮断するストップ
弁とを備えることを特徴とする車高調整装置を有するホ
イールショベル。
【請求項２】請求項１の車高調整装置を有するホイール
ショベルにおいて、前記油圧シリンダに接続され当該油
圧シリンダをサスペンションとして機能させるアキュム
レータを備え、このアキュムレータと前記ストップ弁を
前記走行体に設置し、前記油圧源を前記旋回体に設けた
ことを特徴とする車高調整装置を有するホイールショベ
ル。
【請求項３】請求項１の車高調整装置を有するホイール
ショベルにおいて、前記車高調整弁と前記ストップ弁を
一体化弁としたことを特徴とする車高調整装置を有する
ホイールショベル。
【請求項４】請求項３の車高調整装置を有するホイール
ショベルにおいて、前記一体化弁はボール式３位置切換
弁とし、このボール式３位置切換弁を、ポンプポート、タンクポート、およびサービスポートを
設けたボデイと、このボデイに内蔵され、外部操作によりポンプポートと
サービスポートを接続する第１の位置と、サービスポー
トとタンクポートを接続する第２の位置と、３つのポー
トのいずれも接続しない第３の位置とに操作されるボー
ルとで構成したことを特徴とする車高調整装置を有する
ホイールショベル。
【請求項５】請求項４の車高調整装置を有するホイール
ショベルにおいて、前記油圧シリンダに接続され当該油
圧シリンダをサスペンションとして機能させるアキュム
レータを備え、このアキュムレータとボール式３位置切
換弁を前記走行体に設置し、前記油圧源を前記旋回体に
設けたことを特徴とする車高調整装置を有するホイール
ショベル。