JP2005297924A - 産業用車両 - Google Patents

Abstract

【課題】大型の作業装置を備えた大型機種においてもノブずれ補正作動を常に円滑かつ正確に行える産業用車両を提供する。
【解決手段】ステアリング用ポンプ３２とステアリングシリンダ８Ａ，８Ｂとの間のステアリング油圧回路３３中にステアリングバルブ手段３４を介在し、パイロット用ポンプ４２とステアリングバルブ手段３４との間のパイロット油圧回路４３中にオービットロール４４を介在した。メインポンプ５２からのメイン油圧回路５３から分岐した補正油圧回路５５を、ステアリングバルブ手段３４とステアリングシリンダ８Ａ，８Ｂとの間に接続し、補正油圧回路５５中に介在したソレノイドバルブ５６を、ハンドル角度センサ６２と、ステアリングシリンダの作動センサ６３の信号に基づいて制御することにより、メインポンプ５２からの作動油によりステアリングシリンダ８Ａ，８Ｂを伸縮動作してノブずれを補正できる様にした。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえば前部にバケット装置を装着した建設車両などで、屈折用のステアリングシリンダが装備された産業用車両に関するものである。

従来、この種の産業用車両としては、次のような構成が提供されている。すなわち、油圧ポンプと操舵アクチュエータ（ステアリングシリンダ）との間の油圧回路中に、ステアリングハンドルにて操作されるステアリングバルブと、切換弁とが介在され、そしてステアリングバルブに並列してステアリング比例電磁弁が設けられている。このステアリング比例電磁弁はコントローラにより制御され、そしてコントローラには、ステアリングボックスのポテンショメータや操舵部のポテンショメータが接続されている。

前記コントローラは、ステアリングボックスのポテンショメータからのステアリングハンドル操作角信号と、操舵部のポテンショメータからの車両の操舵角信号とを比較演算して、操舵角を操作角に近づけるようにステアリング比例電磁弁を制御する。すなわちコントローラは、車両がステアリングハンドルの操作角に対応した操舵角になるために必要な油量だけを操舵アクチュエータへ流すようにステアリング比例電磁弁のスプールを動かすことで、ノブずれの補正を行うように構成されている（たとえば、特許文献１参照。）。
特開平１０−２３０８６３号公報（第４−５頁、第１図）

しかし、上記した従来構成によると、ステアリングバルブを介して操舵アクチュエータを操舵作動させる油と、ステアリング比例電磁弁を介して操舵アクチュエータをノブずれ補正作動させる油とが、同じ油圧ポンプからの作動油により行われることから、十分な油量を確保し難く、特に大型の作業装置を備えた大型機種の産業用車両においては、ノブずれ補正作動が円滑かつ正確に行えない。

そこで本発明の請求項１記載の発明は、大型の作業装置を備えた大型機種においてもノブずれ補正作動を常に円滑かつ正確に行える産業用車両を提供することを目的としたものである。

前述した目的を達成するために、本発明の請求項１記載の産業用車両は、屈折用のステアリングシリンダが装備された産業用車両において、ステアリング用ポンプとステアリングシリンダとの間のステアリング油圧回路中にはステアリングバルブ手段が介在され、パイロット用ポンプとステアリングバルブ手段との間のパイロット油圧回路中にはハンドルにて操作されるオービットロールが介在され、メインポンプからのメイン油圧回路から分岐された補正油圧回路が、ステアリングバルブ手段とステアリングシリンダとの間においてステアリング油圧回路に接続されるとともに、この補正油圧回路中にステアリングシリンダ補正用のソレノイドバルブが介在され、このソレノイドバルブと、ハンドル角度センサと、ステアリングシリンダの作動センサとが接続された制御用のコントローラが設けられていることを特徴としたものである。

したがって請求項１の発明によると、運転部においてレバー操作などを行うことにより、荷役作業や走行（牽引）を行え、以て所期の作業を遂行し得る。そして、運転部におけるハンドルの回動操作によりオービットロールを制御することで、パイロト用ポンプからパイロト油圧回路を介しての作動油によりステアリングバルブ手段を制御し、これにより、ステアリング用ポンプからステアリング油圧回路を介しての作動油によりステアリングシリンダを伸縮動作し得、以て屈曲部を介して任意な角度で屈折させ得る。

このような屈折作動の際にコントローラには、ハンドル角度センサからのハンドル操作角度信号と、作動センサからのシリンダ作動信号とが入っており、以てコントローラにおいて両信号を比較演算する。そして比較演算によって差が生じていたとき、すなわちノブずれが生じていたとき、コントローラからソレノイドバルブへ補正信号が出され、この補正信号によってソレノイドバルブを制御することで、メイン油圧回路から分岐した補正油圧回路を介してステアリングシリンダへ作動油を流し、これによりステアリングシリンダを伸縮動作して、ステアリングシリンダの作動位置がハンドル操作角に対応するように調整し得、以てノブずれを補正し得る。

このようにしてノブずれの補正を行えるのであるが、その際に、ステアリング用ポンプから作動油によりステアリングシリンダを伸縮動作して屈折し得、そしてメインポンプから作動油によりステアリングシリンダを伸縮動作して補正し得ることから、屈折動ならびに補正動のいずれにおいても十分な油量を確保し得る。

上記した本発明の請求項１によると、ハンドルの回動操作によりオービットロールを制御することで、パイロト用ポンプからパイロト油圧回路を介しての作動油によりステアリングバルブ手段を制御でき、これにより、ステアリング用ポンプからステアリング油圧回路を介しての作動油によりステアリングシリンダを伸縮動作でき、以て屈曲部を介して任意な角度で屈折できる。

このような屈折作動の際に、ハンドル角度センサからのハンドル操作角度信号と、作動センサからのシリンダ作動信号とをコントローラにおいて比較演算し、そして比較演算によって差が生じていたとき、すなわちノブずれが生じていたとき、コントローラからソレノイドバルブへ補正信号が出され、この補正信号によってソレノイドバルブを制御することで、メイン油圧回路から分岐した補正油圧回路を介してステアリングシリンダへ作動油を流し、これによりステアリングシリンダを伸縮動作して、ステアリングシリンダの作動位置がハンドル操作角に対応するように調整でき、以てノブずれを補正できる。

このようにしてノブずれの補正を行えるのであるが、その際に、ステアリング用ポンプから作動油によりステアリングシリンダを伸縮動作して屈折でき、そしてメインポンプから作動油によりステアリングシリンダを伸縮動作して補正できることから、屈折動ならびに補正動のいずれにおいても十分な油量を確保でき、特に大型の作業装置を備えた大型機種の産業用車両であったとしても、ノブずれ補正作動を常に円滑かつ正確に行うことができる。

［実施の形態］
以下に、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
産業用車両の一例である建設車両１は、その車体２が前車体部２Ａと後車体部２Ｂとにより構成される。前車体部２Ａには、フロントアクスル３を介して左右一対の前車輪４が設けられ、また後車体部２Ｂには、リヤーアクスル５を介して左右一対の後車輪６が設けられている。両車体部２Ａ，２Ｂ間は、上下に振り分けられた縦連結軸（屈折部の一例）７により相対回動自在に連結され、そして両車体部２Ａ，２Ｂ間には、左右一対のステアリングシリンダ８Ａ，８Ｂが配設されている。

後車体部２Ｂの前端上部には、ハンドル２２や座席や各種レバーなどが配置された運転部２１が設けられている。この運転部２１の前方で前車体部２Ａには、左右一対のブーム９が配設され、これらブーム９の基端は、前車体部２Ａの後端上部に設けられたブラケット１０に左右方向の支軸１１を介して取り付けられ、以て上下揺動自在に構成される。そして前車体部２Ａとブーム９との間には、このブーム９を上下揺動させる荷役シリンダ１２が設けられる。

両ブーム９の遊端間には、左右方向の横ピン１３を介してバケット装置（作業装置の一例）１４が取り付けられている。そして、ブーム９にピン１５を介して取り付けられた第１リンク１６の遊端に第２リンク１７がピン１８により連結され、この第２リンク１７の遊端とバケット装置１４とがピン１９により連結されている。前記第１リンク１６の基端とブーム９との間に、前記バケット装置１４を横ピン１３の周りに回動させるバケットシリンダ２０が設けられている。

このような建設車両１の構成によると、エンジン（図示せず。）により荷役用油圧装置（図示せず。）と走行用トルクコンバータ（図示せず。）とが駆動され、そして走行用トルクコンバータの駆動力が、トランスミッション（図示せず。）などを介してフロントアクスル３やリヤーアクスル５へ伝達されることになる。

次に油圧回路３０の構成を説明する。すなわち、車体２側には作動油タンク３１が設けられ、この作動油タンク３１にそれぞれ吸い込み路を位置させた状態で、ステアリング用ポンプ３２とパイロット用ポンプ４２とメインポンプ５２とが設けられている。これらポンプ３２，４２，５２は、前記エンジンにより駆動される。

前記ステアリング用ポンプ３２とステアリングシリンダ８Ａ，８Ｂとの間にはステアリング油圧回路３３が配管され、このステアリング油圧回路３３中には、ステアリングバルブ手段３４とチェックバルブ３５Ａ，３５Ｂとが、この順で介在されている。なお、ステアリングバルブ手段３４からの分岐油圧回路３３ａはメインバルブ３６に接続されている。

前記パイロット用ポンプ４２とステアリングバルブ手段３４との間にはパイロット油圧回路４３が配管され、このパイロット油圧回路４３中には、ハンドル２２にて操作されるオービットロール４４とクッションバルブ４５Ａ，４５Ｂとが、この順で介在されている。

前記メインポンプ５２からのメイン油圧回路５３は切り換えバルブ（プライオリティバルブ）５４に接続されている。そしてメイン油圧回路５３から分岐された補正油圧回路５５が、チェックバルブ３５Ａ，３５Ｂ（ステアリングバルブ手段３４）とステアリングシリンダ８Ａ，８Ｂとの間においてステアリング油圧回路３３に接続されるとともに、この補正油圧回路５５中にステアリングシリンダ補正用のソレノイドバルブ５６が介在されている。

前記車体２側には制御用のコントローラ６１が設けられ、このコントローラ６１には、前記ソレノイドバルブ５６と、ハンドル角度センサ６２と、ステアリングシリンダ８Ａ，８Ｂの位置センサ（作動センサの一例で、屈折角度センサなどであってもよい。）６３とが接続されている。上記した３１〜６３などにより油圧回路３０の一例が構成される。

以下に、上記した実施の形態における作用を説明する。
エンジンの駆動により、走行用トルクコンバータやトランスミッションなどを介して車輪駆動軸を回転させることで、その回転を、プロペラシャフトを介してフロントアクスル３に、または直接にリヤーアクスル５に伝達し得る。そして、運転部２１におけるレバー操作などにより走行用トルクコンバータを制御し、車輪駆動軸の回転を制御（正回転、逆回転、停止）することで、車輪４，６を正または逆に強制駆動し得、以て建設車両１を前または後に走行し得る。さらに、ブレーキバルブの操作によりフロント側サービスブレーキやリヤー側サービスブレーキを作用させることで、建設車両１を停止し得る。

前記エンジンの駆動により、走行用トルクコンバータを介して作動油供給手段も作動させており、以て大容量のメインポンプ５２、ならびにステアリング用ポンプ３２やパイロット用ポンプ４２を回転させている。

したがって、運転部２１におけるレバー操作などによりパイロットバルブ手段を制御することで、メインバルブ手段（図示せず。）の荷役側バルブを切り換えさせ、これにより、メインポンプ５２からメイン油圧回路５３を介して圧送される作動油により荷役シリンダ１２が伸縮動作され、以てブーム９が作動される。また、運転部２１におけるレバー操作などによりパイロットバルブ手段を制御することで、メインバルブ手段のバケット側バルブを切り換えさせ、これにより、メインポンプ５２からメイン油圧回路５３を介して圧送される作動油によりバケットシリンダ２０が伸縮動作され、以てバケット装置１４が作動される。

このように、運転部２１におけるレバー操作などにより荷役シリンダ１２やバケットシリンダ２０を伸縮動作し得、以てブーム９やバケット装置１４を作動して、掘削など所期の土工作業を遂行し得る。

さらに、運転部２１におけるハンドル２２の回動操作によりオービットロール４４を制御することで、パイロット用ポンプ４２からパイロット油圧回路４３を介しての作動油によりステアリングバルブ手段３４を制御し、これにより、ステアリング用ポンプ３２からステアリング油圧回路３３を介しての作動油により左右一対のステアリングシリンダ８Ａ，８Ｂを可逆的に伸縮動作し得、以て縦連結軸７を介して、前車体部２Ａに対して後車体部２Ｂを左右に最大角度θ内の任意な角度で屈折させて、建設車両１を左右に旋回走行し得る。このときクッションバルブ４５Ａ，４５Ｂはフィーリングのために作用する。

このような屈折作動の際にコントローラ６１には、ハンドル角度センサ６２からのハンドル操作角度信号ａと、位置センサ６３からのシリンダ位置信号ｂとが入っており、以てコントローラ６１において両信号ａ，ｂを比較演算する。そして比較演算によって差が生じていたとき、すなわちノブずれが生じていたとき、コントローラ６１からソレノイドバルブ５６へ補正信号ｃが出され、以てステアリングシリンダ８Ａ，８Ｂの作動位置（屈折角度）を操作角度に近づけるようにソレノイドバルブ５６を制御する。

すなわち、補正信号ｃによってソレノイドバルブ５６を連通動作させることで、メイン油圧回路５３から分岐した補正油圧回路５５を介してステアリングシリンダ８Ａ，８Ｂへ作動油を流し、これによりステアリングシリンダ８Ａ，８Ｂを可逆的に伸縮動作して、ステアリングシリンダ８Ａ，８Ｂの作動位置がハンドル操作角に対応するように調整し、以てノブずれを補正し得る。

このようにしてノブずれの補正を行えるのであるが、その際に、ステアリング用ポンプ３２から作動油により左右一対のステアリングシリンダ８Ａ，８Ｂを可逆的に伸縮動作して前車体部２Ａに対して後車体部２Ｂを屈折し得、そしてメインポンプ５２から作動油により左右一対のステアリングシリンダ８Ａ，８Ｂを可逆的に伸縮動作して補正し得ることから、屈折動ならびに補正動のいずれにおいても十分な油量を確保し得、特に大型のバケット装置１４を備えた大型機種の建設車両１であったとしても、ノブずれ補正作動を常に円滑かつ正確に行える。

上記した実施の形態では、両車体部２Ａ，２Ｂ間に左右一対のステアリングシリンダ８Ａ，８Ｂが装備された形式が示されているが、これは左右いずれか一方にステアリングシリンダが装備された形式などであってもよい。

上記した実施の形態では、両車体部２Ａ，２Ｂ間に車体屈折用のステアリングシリンダ８Ａ，８Ｂが装備された形式が示されているが、これは車体側に対して車輪を換向させるための車輪屈折用（車輪換向用）のステアリングシリンダが装備された形式などであってもよい。この場合に車体としては、上記した実施の形態のように前車体部２Ａと後車体部２Ｂとからなる分割形式の他に、一体形式の車体であってもよい。

上記した実施の形態では、作業装置としてバケット装置１４が装備された産業用車両が示されているが、これは、作業装置としてクランプ装置やリフト装置などが装備された産業用車両であってもよく、この場合、それに応じた作動部が装備される。

上記した実施の形態では、フィーリングのためのクッションバルブ４５Ａ，４５Ｂが設けられた形式が示されているが、これはクッションバルブ４５Ａ，４５Ｂが省略された形式などであってもよい。

本発明の実施の形態を示し、産業用車両における油圧回路図である。 同産業用車両の側面図である。

符号の説明

１ 建設車両（産業用車両）
２ 車体
２Ａ 前車体部
２Ｂ 後車体部
７ 縦連結軸（屈折部）
８Ａ ステアリングシリンダ
８Ｂ ステアリングシリンダ
９ ブーム
１２ 荷役シリンダ
１４ バケット装置（作業装置）
２０ バケットシリンダ
２１ 運転部
２２ ハンドル
３０ 油圧回路
３２ ステアリング用ポンプ
３３ ステアリング油圧回路
３３ａ 分岐油圧回路
３４ ステアリングバルブ手段
３６ メインバルブ
４２ パイロット用ポンプ
４３ パイロット油圧回路
４４ オービットロール
５２ メインポンプ
５３ メイン油圧回路
５４ 切り換えバルブ
５５ 補正油圧回路
５６ ソレノイドバルブ
６１ コントローラ
６２ ハンドル角度センサ
６３ 位置センサ（作動センサ）
ａ ハンドル操作角度信号
ｂ シリンダ位置信号
ｃ 補正信号

Claims (1)

1. 屈折用のステアリングシリンダが装備された産業用車両において、ステアリング用ポンプとステアリングシリンダとの間のステアリング油圧回路中にはステアリングバルブ手段が介在され、パイロット用ポンプとステアリングバルブ手段との間のパイロット油圧回路中にはハンドルにて操作されるオービットロールが介在され、メインポンプからのメイン油圧回路から分岐された補正油圧回路が、ステアリングバルブ手段とステアリングシリンダとの間においてステアリング油圧回路に接続されるとともに、この補正油圧回路中にステアリングシリンダ補正用のソレノイドバルブが介在され、このソレノイドバルブと、ハンドル角度センサと、ステアリングシリンダの作動センサとが接続された制御用のコントローラが設けられていることを特徴とする産業用車両。
   

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