JP2010216555A

JP2010216555A - 作業車両のアキュムレータ装置

Info

Publication number: JP2010216555A
Application number: JP2009063317A
Authority: JP
Inventors: Toshikazu Minojima; 俊和美濃島; Katsumi Tamura; 克己田村
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2009-03-16
Filing date: 2009-03-16
Publication date: 2010-09-30
Anticipated expiration: 2029-03-16
Also published as: JP5149844B2

Abstract

【課題】寒冷地での使用時にも、騒音の発生を抑えることができる作業車両のアキュムレータ装置を提供するものである。
【解決手段】本体とこの本体内に摺動可能に設けたピストンとを有し、ピストンの一方側に蓄圧室１９ｇを、ピストンの他方側に気体室１９ｈを形成したアキュムレータ１９を備え、アキュムレータ１９の蓄圧室１９ｇを、第１の配管２１を介してアクチュエータ回路の給油配管１５に連結し、第１の配管２１に、第１の電磁開閉弁２２を有する分岐配管２３の一方端を連結し、分岐配管２３の他方端を、作動油タンク１１内に導入した作業車両のアキュムレータ装置において、アキュムレータ１９の気体室１９ｈと第１の配管２１とを連結する潤滑材供給用の配管２５と、潤滑材供給用の配管２５中に設けた第２の電磁開閉弁２６と、第２の電磁開閉弁２６に開信号を出力する制御器２７とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、作業車両におけるアキュムレータ装置に係り、更に詳しくは、ダンプトラック、ホイルローダ等の作業車両に装備したアキュムレータの騒音発生を抑えた作業車両のアキュムレータ装置に関するものである。

ダンプトラック、ホイルローダ等の作業車両には、ブレーキ用油圧回路を備えているが、このブレーキ用油圧回路に、油圧ポンプで発生した油圧を蓄圧してブレーキの応答性を良くする目的とともに、エンジンを停止させて油圧ポンプが停止したときでも、ブレーキの作動を可能とすることを目的としてアキュムレータを設けたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００２−０６７９２８号公報（段落００１７）

ダンプトラック、ホイルローダ等の作業車両のステアリングシステム、ブレーキシステムは、圧油で駆動する方式を採用している。この圧油駆動システムの圧力発生源は、油圧ポンプにより供給されるが、緊急時においては、前述したステアリングシステム、ブレーキシステムが一定時間作動しなければならない。この緊急時の動力を補償する手段として、アキュムレータを装備している。この種のアキュムレータは、シリンダとこのシリンダ内に摺動可能に設けたピストンとからなるピストン形式のものが用いられている。

上述したアキュムレータを装備したダンプトラック、ホイルローダ等の作業車両は、寒冷地で稼働する機会が増えてきている。このような寒冷地で作業車両を稼働させると、アキュムレータ内の潤滑油の粘性が増加する状態となり、アキュムレータを構成するシリンダとピストンとの摺動面に油膜が形成されなくなることがある。

この種の作業車両において、稼働を停止した場合、アキュムレータ内に蓄圧した作動油を、一次的に排出するが、この際、アキュムレータを構成するシリンダとピストンとの摺動面への油膜形成が不十分であること、及び、ピストンの移動量が大きくなることも相俟って、ピストンの外周面がシリンダ内面に擦れて、不快な擦過騒音を発するという問題があった。

本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、その目的とするところは、寒冷地での使用時にも、騒音の発生を抑えることができる作業車両のアキュムレータ装置を提供するものである。

上記の目的を達成するために、第１の発明は、シリンダ状の本体とこの本体内に摺動可能に設けたピストンとを有し、前記ピストンの一方側に蓄圧室を、前記ピストンの他方側に気体室を形成したアキュムレータを備え、前記アキュムレータの蓄圧室を、第１の配管を介してアクチュエータ回路の給油配管に連結し、前記第１の配管に、第１の電磁開閉弁を有する分岐配管の一方端を連結し、前記分岐配管の他方端を、前記作動油タンク内に導入した作業車両のアキュムレータ装置において、前記アキュムレータの気体室と前記第１の配管とを連結し、作動油の一部を潤滑材として前記アキュムレータの気体室に供給する潤滑材供給用の配管と、前記潤滑材供給用の配管中に設けた第２の電磁開閉弁と、前記第２の電磁開閉弁に開信号を出力する制御器とを備えたことを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、前記潤滑材供給用の配管における前記アキュムレータの気体室側部に、作動油をミスト状に噴霧する絞り孔を設けたことを特徴とする。

更に、第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記作動油タンクに溜められた作動油は、低粘度の作動油であることを特徴とする。

また、第４の発明は、第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、前記制御器は、前記第２の電磁開閉弁への開信号を、タイマにより定期的に出力することを特徴とする。

また、第５の発明は、第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、前記制御器は、スイッチのオン信号に基づいて、前記第２の電磁開閉弁に開信号を出力することを特徴とする。

本発明によれば、作業車両の寒冷地での稼動時においても、アキュムレータからの騒音発生を抑えることができるので、周囲環境への騒音低減を図ることができる。また、アキュムレータを構成するシリンダとピストンとの摺動面の摩耗も低減され、その定期点検作業の負担も軽減することができる。

本発明のアキュムレータ装置の一実施の形態を備えた作業車両の側面図である。本発明のアキュムレータ装置の一実施の形態を示す回路構成図である。本発明のアキュムレータ装置の一実施の形態を構成するアキュムレータの縦断正面図である。

以下、本発明の作業車両のアキュムレータ装置の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１乃至図３は本発明の作業車両のアキュムレータ装置の一実施の形態を示すもので、図１は本発明のアキュムレータ装置の一実施の形態を備えた作業車両の側面図、図２は本発明のアキュムレータ装置の一実施の形態を示す回路構成図、図３は本発明のアキュムレータ装置の一実施の形態を構成するアキュムレータの縦断正面図である。

図１において、１は作業車両としてのダンプトラックである。このダンプトラック１は、自走可能な車体２と、車体２に回動可能に支持され土砂等の積載物を積載する荷台３と、荷台３を車体２に対して傾斜させて積載物を排出するホイストシリンダ４とにより大略構成されている。

ここで、車体２の前部側には左，右の前輪５が回転可能に設けられ、車体２の後部側には左，右の後輪６が回転可能に設けられている。そして、車体２の前部側にはエンジン７が搭載されている。エンジン７の上方には、運転室を画成するキャブ８が設けられている。また、車体２の後端部には、荷台３を回動可能に支持する荷台支持ブラケット９が設けられている。

荷台支持ブラケット９には、荷台３の底部側が支持軸１０を用いて傾動可能に支持されている。荷台３は、例えば土砂等の積載物を大量に積載する有底な箱状に形成され、その前部側にはキャブ８を上方から覆う庇部３Ａが設けられている。車体２と荷台３との間には、荷台３を傾動させるホイストシリンダ４が一対配設されている。車体２の側部には、作動油を蓄えた作動タンク１１が設けられている。この作動油タンク内には、例えば、作業車両が寒冷地で稼働する場合、寒冷地に対応した粘度の低い作動油が蓄えられている。

図２は図１に示す作業車両１に装設した本発明の本発明のアキュムレータ装置の一実施の形態の構成図で、この図において、図１に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。エンジン７には、これによって駆動される油圧ポンプ１２が連結されている。油圧ポンプ１２及び作動油タンク１１と、ステアリング用のアクチュエータ１３との間には、方向切換弁１４が設けられている。方向切換弁１４は、油圧ポンプ１２に連結する給油配管１５をアクチュエータ１３への給排配管１６又は給排配管１７に連結し、また給排配管１６又は給排配管１７を戻り配管１８に接続する。

方向切換弁１４は、そのパイロット操作部１４ａにパイロット操作圧油をそれぞれ供給することにより切り換えられる。

アクチュエータ１３の動力補償のためのアキュムレータ１９は、図３に示すように、シリンダ状の本体１９ａと、このシリンダ状の本体１９ａ内に摺動可能に設けたピストン１９ｂと、シリンダ状の本体１９ａの一方側に設けたエンドカバー１９ｃと、シリンダ状の本体１９ａの一方側に設けたトップカバー１９ｄと、ピストン１９ｂの外周面に設けたリングウエア１９ｅと、シールリング１９ｆとを備えている。

ピストン１９ｂの一方の端面側には蓄圧室１９ｇが、ピストン１９ｂの他方の端面側には気体室１９ｈが画成されている。

アキュムレータ１９の蓄圧室１９ｇは、エンドカバー１９ｃに設けた油路２０、管路２２１によって図２に示すように、給油配管１５に連結している。管路２１には、電磁開閉弁２２を有する分岐配管２３の一方端が連結されている。分岐配管２３の他方端は、作動油タンク１１内に導入されている。電磁開閉弁２２は、常時、閉位置にあり、アキュムレータ１９の蓄圧室１９ｇ内の蓄圧を開放する際に開位置に切り換えられる。

アキュムレータ１９の気体室１９ｈは、図３に示すように、トップカバー１９ｄに設けた絞り孔２４が設けられている。この絞り孔２４は、アキュムレータ１９の気体室１９ｈ内に作動油を噴霧するノズルの機能を有している。絞り孔２４には、図２に示すように、管路２５の一方端が連結されている。管路２５の他方端は、管路２１に連結されている。管路２５には、電磁開閉弁２６が設けられている。

電磁開閉弁２６、及び電磁開閉弁２２には、図２に示すように、これらの弁２６、２２を切り換え操作するための制御器２７が接続されている。制御器２７は、例えば、エンジン７の停止信号２８を取り込み、電磁開閉弁２２に開信号２２ａを一定時間（例えば、数秒間）出力する。これにより、電磁開閉弁２２は、閉位置から開位置に切り換えられるので、アキュムレータ１９の蓄圧室１９ｇ内に蓄圧された作動油は、管路２３を通して、作動油タンク１１に放出される。

また、制御器２７は、アキュムレータ１９の気体室１９ｈ側におけるシリンダ状の本体１９ａの内面とピストン１９ｂの外周面との間の摺動面に作動油を潤滑材として噴霧状に供給するように、電磁開閉弁２６に開信号２６ａを定期的に出力する。これにより、電磁開閉弁２６は、閉位置から開位置に切り換えられるので、油圧ポンプ１２から供給される圧油の一部を、管路２５を通してアキュムレータ１９の気体室１９ｈ内に少量のミスト状の潤滑材として噴出する。制御器２７から電磁開閉弁２６への開信号２６ａは、例えば、制御器２７内のタイマにより、例えば２乃至３ケ月間隔で出力される。

次に、上述した本発明の作業車両におけるアキュムレータ装置の一実施の形態の動作を図１乃至図３を用いて説明する。
図１に示す作業車両１を寒冷地で稼働させる場合、一般的に、寒冷地に対応した粘度の低い作動油が作動油タンク１１内蓄えられている。この作動油タンク１１内の作動油は、油圧ポンプ１２によって、ステアリング用のアクチュエータ１３に給送されるが、その一部は、管路２５にも供給されている。

管路２５中に設けた電磁開閉弁２６は、制御器２７からの定期的な開信号により、定期的に開位置に切り換えられるので、管路２５中の低粘度の作動油の一部は、アキュムレータ１９のトップカバー１９ｄに設けた絞り孔２４を介して、アキュムレータ１９の気体室１９ｈ内にミスト状の潤滑材として噴霧される。

これにより、アキュムレータ１９を構成するシリンダ状の本体１９ａの内面とピストン１９ｂの外周面との間の摺動面に、低粘度の作動油が潤滑材として浸入するので、摺動面には油膜が形成された状態になる。

この状態で、エンジン１を停止する場合、保安上、アキュムレータ１９の蓄圧室１９ｇ内に蓄積した作動油を、作動油タンク１１内に排出し、アキュムレータ１９の蓄圧室１９ｇ内の蓄積エネルギを放出するが、この際、アキュムレータ１９におけるシリンダ状の本体１９ａ内のピストン１９ｂは、シリンダ状の本体１９ａ内を摺動してエンドカバー１９ｃに当接するまで移動する。

このとき、アキュムレータ１９を構成するシリンダ状の本体１９ａの内面とピストン１９ｂの外周面との間の摺動面には、低粘度の作動油が潤滑材として浸入し、摺動面には油膜が形成されているので、ピストン１９ｂは、シリンダ状の本体１９ａの内面との摺接によって生起する摺動音を発生することなく、シリンダ状の本体１９ａの内面に沿って滑らかに移動することができる。

上述した本発明の実施の形態によれば、作業車両の寒冷地での稼動時においても、アキュムレータ１９からの騒音発生を抑えることができるので、周囲環境への騒音低減を図ることができる。また、アキュムレータ１９を構成するシリンダ状の本体１９ａの内面とピストン１９ｂの外周面との摺動面の摩耗も低減され、その定期点検作業の負担も軽減することができる。

なお、上述の実施の形態においては、電磁開閉弁２６の開操作を、制御器２７内のタイマにより定期的に開信号を電磁開閉弁２６に出力するようにしたが、制御器２７にスイッチを接続し、このスイッチのオン信号に基づいて、制御器２７が開信号を電磁開閉弁２６に出力するよう構成することも可能である。

また、上述の実施の形態においては、アキュムレータ１９を構成するトップカバー１９ｄの中心部に絞り孔２４設けたが、絞り孔をトップカバー１９ｄ近傍のシリンダ状の本体１９ａの側部に設けることも可能である。

１作業車両
７エンジン
１１作動油タンク
１２油圧ポンプ
１３アクチュエータ
１４方向切換弁
１５給油配管
１６給排配管
１７給排配管
１８戻り配管
１９アキュムレータ
１９ｇ蓄圧室
１９ｈ気体室
２１管路
２２電磁開閉弁
２３分岐配管
２４絞り孔
２５管路
２６電磁開閉弁
２７制御器

Claims

シリンダ状の本体とこの本体内に摺動可能に設けたピストンとを有し、前記ピストンの一方側に蓄圧室を、前記ピストンの他方側に気体室を形成したアキュムレータを備え、前記アキュムレータの蓄圧室を、第１の配管を介してアクチュエータ回路の給油配管に連結し、前記第１の配管に、第１の電磁開閉弁を有する分岐配管の一方端を連結し、前記分岐配管の他方端を、前記作動油タンク内に導入した作業車両のアキュムレータ装置において、
前記アキュムレータの気体室と前記第１の配管とを連結し、作動油の一部を潤滑材として前記アキュムレータの気体室に供給する潤滑材供給用の配管と、
前記潤滑材供給用の配管中に設けた第２の電磁開閉弁と、
前記第２の電磁開閉弁に開信号を出力する制御器とを備えた
ことを特徴とする作業車両のアキュムレータ装置。
請求項１に記載の作業車両のアキュムレータ装置において、
前記潤滑材供給用の配管における前記アキュムレータの気体室側部に、作動油をミスト状に噴霧する絞り孔を設けた
ことを特徴とする作業車両のアキュムレータ装置。
請求項１又は２に記載の作業車両のアキュムレータ装置において、
前記作動油タンクに溜められた作動油は、低粘度の作動油である
ことを特徴とする作業車両のアキュムレータ装置。
請求項１乃至３のいずれかに記載の作業車両のアキュムレータ装置において、
前記制御器は、前記第２の電磁開閉弁への開信号を、タイマにより定期的に出力する
ことを特徴とする作業車両のアキュムレータ装置。
請求項１乃至３のいずれかに記載の作業車両のアキュムレータ装置において、
前記制御器は、スイッチのオン信号に基づいて、前記第２の電磁開閉弁に開信号を出力する
ことを特徴とする作業車両のアキュムレータ装置。