JP2010023676A - Steering device of working vehicle - Google Patents
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Description
この発明は、例えばホイルローダなどの車両に用いられる作業車両のステアリング装置に関する。 The present invention relates to a steering device for a work vehicle used in a vehicle such as a wheel loader.
この種のものとして、例えば、図3に示すステアリング装置が従来から知られている。この従来のステアリング装置は、オービットロール(商標名)1にポンプ2を接続し、このポンプ2の吐出流体がオービットロール1に供給されるようにしている。また、オービットロール1は、回転量および回転速度に応じたパイロット流量を、回転方向に応じてポート4あるいは5から吐出する。そして、このオービットロール1は、ステアリングホイール3に連係している。
For example, a steering apparatus shown in FIG. 3 is conventionally known. In this conventional steering apparatus, a
上記のようにしたオービットロール1にはステアリングバルブ6を接続しているが、このステアリングバルブ6にはパイロットポート7,8を設けている。そして、一方のパイロットポート7を、オービットロール1の一方のポート4に接続し、他方のパイロットポート8を、オービットロール1の他方のポート5に接続している。
上記のようにしたステアリングバルブ6には、ステアリングポンプSPとタンクTとを接続するとともに、シリンダポート9,10を設けている。そして、一方のシリンダポート9を、パワーシリンダ11のピストン側室11aとパワーシリンダ12のロッド側室12bとに接続し、他方のシリンダポート10を、パワーシリンダ11のロッド側室11bとパワーシリンダ12のピストン側室12aとに接続している。
A
In the
上記のようにしたステアリングバルブ6は、オービットロール1から吐出されるパイロット流量に応じてその切り換え量が制御される。すなわち、オービットロール1が一方に回転したとき、ポート4からその回転量およびその回転速度に応じたパイロット流量が吐出されるが、このときのパイロット流量はステアリングバルブ6のパイロットポート7に導かれる。そして、ステアリングバルブ6は、パイロット流量に比例した分だけ一方に切り換えられるので、ステアリングポンプSPからの吐出流体がシリンダポート9を経由してパワーシリンダ11のピストン側室11aとパワーシリンダ12のロッド側室12bに供給される。このようにしてパワーシリンダ11,12に供給される流量は、ステアリングバルブ6の切り換え量に比例することになる。
The switching amount of the
また、オービットロール1が他方に回転すると、ポート5からその回転量およびその回転速度に応じたパイロット流量が吐出されるが、このときのパイロット流量はステアリングバルブ6のパイロットポート8に導かれる。そして、ステアリングバルブ6は、パイロット流量に比例した分だけ他方に切り換えられるので、ステアリングポンプSPからの吐出流体がシリンダポート10を経由してパワーシリンダ12のピストン側室12aとパワーシリンダ11のロッド側室11bに供給される。このようにしてパワーシリンダ11,12に供給される流量は、ステアリングバルブ6の切り換え量に比例することになる。
なお、ステアリングバルブ6が切り換えられたとき、パワーシリンダ11,12からの戻り流体は、このステアリングバルブ6を経由して上記タンクTに戻される。
When the orbit roll 1 rotates in the other direction, a pilot flow rate corresponding to the rotation amount and the rotation speed is discharged from the port 5. The pilot flow rate at this time is guided to the pilot port 8 of the
When the
上記のように一方のパワーシリンダ11あるいは12が伸長し、他方のパワーシリンダ12あるいは11が収縮すれば、当該車両が操舵されるが、その操舵量はステアリングバルブ6の切り換え量に依存する。そして、ステアリングバルブ6の切り換え量はオービットロール1から吐出されるパイロット流量に依存するが、このパイロット流量はステアリングホイール3の回転量および回転速度に比例するので、結局は、上記操舵量はステアリングホイール3の回転量および回転速度に依存することになる。
上記したようにオービットロール1から吐出される流量は、ステアリングホイール3の回転量および回転速度に比例することになる。したがって、大きく操舵しようとすれば、その分、ステアリングホイール3を何回も回転させなければならない。
そのために、操舵によるオペレータの疲労感が大きくなるという問題があった。
As described above, the flow rate discharged from the orbit roll 1 is proportional to the rotation amount and rotation speed of the
For this reason, there is a problem that an operator's fatigue feeling due to steering is increased.
この発明の目的は、オペレータの疲労感も少ない作業車両のステアリング装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a steering device for a work vehicle with less operator fatigue.
第1の発明は、ポンプには、回転に応じた制御流量を吐出する一対の第1,2オービットロールを並列に接続し、これら第1,2オービットロールにはパワーシリンダを接続する一方、上記第1オービットロールにはステアリングホイールを連係し、上記第2オービットロールにはその回転駆動源としての電動モータを連係するとともに、この電動モータの回転方向、回転量および回転速度を制御するジョイスティックを備えている。 In the first aspect of the invention, a pair of first and second orbit rolls that discharge a control flow rate according to rotation is connected in parallel to the pump, and a power cylinder is connected to these first and second orbit rolls, A steering wheel is linked to the first orbit roll, an electric motor as a rotation drive source is linked to the second orbit roll, and a joystick for controlling the rotation direction, rotation amount and rotation speed of the electric motor is provided. ing.
第2の発明は、上記第1,2オービットロールの回転に関連して切り換え方向および切り換え量が制御されるステアリングバルブを、第1,2オービットロールとパワーシリンダとの間に設けるとともに、このステアリングバルブには、パワーシリンダに流体を供給するためのステアリングポンプと、パワーシリンダからの戻り流体を受け容れるタンクとを接続する構成にしている。
第3の発明は、上記ポンプと第1,2オービットロールとの間に電磁切換弁を設けるとともに、この電磁切換弁は、そのノーマル位置においてポンプと第1,2オービットロールとを並列に接続し、切り換え位置においてポンプを第2オービットロールのみに連通させる構成にし、かつ、ジョイスティックの操作信号で電磁切換弁を切換位置に切り換える構成にしている。
According to a second aspect of the present invention, a steering valve whose switching direction and switching amount are controlled in relation to the rotation of the first and second orbit rolls is provided between the first and second orbit rolls and the power cylinder. The valve is configured to connect a steering pump for supplying fluid to the power cylinder and a tank for receiving return fluid from the power cylinder.
According to a third aspect of the invention, an electromagnetic switching valve is provided between the pump and the first and second orbit rolls, and the electromagnetic switching valve connects the pump and the first and second orbit rolls in parallel at the normal position. The pump is configured to communicate with only the second orbit roll at the switching position, and the electromagnetic switching valve is switched to the switching position by a joystick operation signal.
第1、2の発明によれば、オービットロールを電動モータで回転させるとともに、この電動モータの回転方向、回転量および回転速度をジョイスティックで制御できるようにしたので、オペレータの疲労感を大幅に軽減させることができる。
また、オペレータの好みに応じてステアリングホイールによる操舵に切り換えることができる。しかも、当該車両が公道を走行するときには、ステアリングホイールによる操作ができる。
第3の発明によれば、ジョイスティックを操作して電動モータを作動させているときには、第2オービットロールのみを動作させることができる。言い換えると、ジョイスティックを操作して電動モータを作動させているときには、ステアリングホイールに連係した第1オービットロールは動作しないので、第1,2オービットロールが同時に回転して流体を吐出するという問題が発生しない。
According to the first and second inventions, the orbit roll is rotated by the electric motor, and the rotation direction, rotation amount and rotation speed of the electric motor can be controlled by the joystick, so that the operator's feeling of fatigue is greatly reduced. Can be made.
Moreover, it can switch to steering by a steering wheel according to an operator's liking. In addition, when the vehicle travels on a public road, the steering wheel can be operated.
According to the third invention, when the electric motor is operated by operating the joystick, only the second orbit roll can be operated. In other words, when the electric motor is operated by operating the joystick, the first orbit roll linked to the steering wheel does not operate, and thus the first and second orbit rolls rotate simultaneously to discharge fluid. do not do.
図1に示した第1実施形態は、ポンプPに第1,2オービットロールMU1,MU2を並列に接続し、このポンプPからの吐出流体が第1,2オービットロールMU1,MU2に供給される構成にしている。
そして、第1オービットロールMU1には、ステアリングホイール13を連係し、このステアリングホイール13の回転力で第1オービットロールMU1が回転するとともに、その回転量および回転速度に応じたパイロット流量を、その回転方向に応じてポート14あるいは15から吐出するものである。
In the first embodiment shown in FIG. 1, the first and second orbit rolls MU1 and MU2 are connected in parallel to the pump P, and the discharge fluid from the pump P is supplied to the first and second orbit rolls MU1 and MU2. It has a configuration.
A
一方、第2オービットロールMU2は、それに連係した電動モータMの駆動力で回転するとともに、回転量および回転速度に応じた制御流量であるパイロット流量を、その回転方向に応じてポート16あるいは17から吐出するものである。
上記電動モータMはジョイスティックJに電気的に接続されている。そして、このジョイスティックJの操作レバー18の操作方向に応じて電動モータMの回転方向が制御されるとともに、当該操作レバー18の操作角に応じて電動モータMの回転速度が制御される。
On the other hand, the second orbit roll MU2 is rotated by the driving force of the electric motor M linked to the second orbit roll MU2, and a pilot flow rate that is a control flow rate corresponding to the rotation amount and the rotation speed is supplied from the
The electric motor M is electrically connected to a joystick J. The rotation direction of the electric motor M is controlled according to the operation direction of the
上記のようにした第1,2オービットロールMU1,MU2にはステアリングバルブVを接続しているが、このステアリングバルブVにはパイロットポート19.20を設けている。そして、一方のパイロットポート19を、第1オービットロールMU1の一方のポート14および第2オービットロールMU2の一方のポート16に接続し、他方のパイロットポート20を、第1オービットロールMU1の他方のポート15および第2オービットロールMU2の他方のポート17に接続している。
上記のようにしたステアリングバルブVには、ステアリングポンプSPとタンクTとを接続するとともに、シリンダポート21,22を設けている。そして、一方のシリンダポート21を、パワーシリンダ23のピストン側室23aとパワーシリンダ24のロッド側室24bとに接続し、他方のシリンダポート22を、パワーシリンダ23のロッド側室23bとパワーシリンダ24のピストン側室24aとに接続している。
A steering valve V is connected to the first and second orbit rolls MU1 and MU2 as described above, and the steering port V is provided with a pilot port 19.20. Then, one
The steering valve V configured as described above is connected to the steering pump SP and the tank T and is provided with
上記のようにしたステアリングバルブVは、第1,2オービットロールMU1,MU2から吐出されるパイロット流量に応じてその切り換え量が制御される。すなわち、第1,2オービットロールMU1,MU2が一方に回転したとき、ポート14,16からその回転量およびその回転速度に応じたパイロット流量が吐出されるが、このときのパイロット流量はステアリングバルブVのパイロットポート19に導かれる。そして、ステアリングバルブVは、パイロット流量に比例した分だけ一方に切り換えられるので、ステアリングポンプSPからの吐出流体がシリンダポート21を経由してパワーシリンダ23のピストン側室23aとパワーシリンダ24のロッド側室24bに供給される。このようにしてパワーシリンダ23,24に供給される流量は、ステアリングバルブVの切り換え量に比例することになる。
The switching amount of the steering valve V configured as described above is controlled according to the pilot flow rate discharged from the first and second orbit rolls MU1 and MU2. That is, when the first and second orbit rolls MU1 and MU2 rotate in one direction, the pilot flow rate corresponding to the rotation amount and the rotation speed is discharged from the
また、第1,2オービットロールMU1,MU2が他方に回転すると、ポート15,17からその回転量およびその回転速度に応じたパイロット流量が吐出されるが、このときのパイロット流量はステアリングバルブVのパイロットポート20に導かれる。そして、ステアリングバルブVは、パイロット流量に比例した分だけ他方に切り換えられるので、ステアリングポンプSPからの吐出流体がシリンダポート22を経由してパワーシリンダ24のピストン側室24aとパワーシリンダ23のロッド側室23bに供給される。このようにしてパワーシリンダ23,24に供給される流量は、ステアリングバルブVの切り換え量に比例することになる。
なお、ステアリングバルブVが切り換えられたとき、パワーシリンダ23,24からの戻り流体は、このステアリングバルブVを経由して上記タンクTに戻される。
When the first and second orbit rolls MU1 and MU2 rotate to the other side, a pilot flow rate corresponding to the rotation amount and the rotation speed is discharged from the
When the steering valve V is switched, the return fluid from the
上記のように一方のパワーシリンダ23あるいは24が伸長し、他方のパワーシリンダ24あるいは23が収縮すれば、当該車両が操舵されるが、その操舵量はステアリングバルブVの切り換え量に依存する。そして、ステアリングバルブVの切り換え量は第1,2オービットロールMU1,MU2から吐出されるパイロット流量に依存するが、このパイロット流量はステアリングホイール13あるいは電動モータMの回転量および回転速度に比例するので、結局は、上記操舵量はステアリングホイール13あるいは電動モータMの回転量および回転速度に依存することになる。
いずれにしても、この第1実施形態によれば、ステアリングホイール13あるはジョイスティックJのいずれかを操作することによって、当該車両を操舵することができる。
As described above, when one
In any case, according to the first embodiment, the vehicle can be steered by operating either the
図2に示した第2実施形態は、ポンプPと第1,2オービットロールMU1,MU2との接続過程に電磁切換弁SVを設けたもので、その他の構成は第1実施形態と同じである。そして、上記電磁切換弁SVは、スプリング25のバネ力で通常は図示のノーマル位置を保つ。このノーマル位置においては、ポンプPは第1オービットロールMU1のみに接続されることになる。
In the second embodiment shown in FIG. 2, an electromagnetic switching valve SV is provided in the connection process between the pump P and the first and second orbit rolls MU1 and MU2, and the other configurations are the same as those in the first embodiment. . The electromagnetic switching valve SV normally maintains the illustrated normal position by the spring force of the
また、電磁切換弁SVは、ジョイスティックJの操作信号によってソレノイド26が励磁され、上記ノーマル位置から図面左側位置である切換位置に切り換わる構成にしている。電磁切換弁SVが上記切換位置に切り換わると、ポンプPは第2オービットロールMU2のみに連通するようにしている。
したがって、この第2実施形態によれば、ジョイスティックJを操作して電動モータMを作動させているときには、第2オービットロールMU2のみが動作する。言い換えると、ジョイスティックJを操作して電動モータMを作動させているときには、ステアリングホイール13に連係した第1オービットロールMU1は動作しないので、第1,2オービットロールMU2が同時に回転して流体を吐出するという問題が発生しない。
Further, the solenoid switching valve SV is configured such that the
Therefore, according to the second embodiment, when the electric motor M is operated by operating the joystick J, only the second orbit roll MU2 operates. In other words, when the electric motor M is operated by operating the joystick J, the first orbit roll MU1 linked to the
なお、上記第1,2実施形態では、第1,2オービットロールMU1,MU2とパワーシリンダ23,24との間にステアリングバルブVを介在させたが、このステアリングバルブVを省略して、第1,2オービットロールMU1,MU2から吐出される制御流量で、パワーシリンダ23,24を直接作動させるようにしてもよいものである。
In the first and second embodiments, the steering valve V is interposed between the first and second orbit rolls MU1, MU2 and the
P ポンプ
MU1 第1オービットロール
MU2 第2オービットロール
M 電動モータ
J ジョイスティック
V ステアリングバルブ
23 パワーシリンダ
24 パワーシリンダ
SV 電磁切換弁
P Pump MU1 First orbit roll MU2 Second orbit roll M Electric motor J Joystick
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- 2008-07-18 JP JP2008187571A patent/JP5112210B2/en active Active
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