JP2723416B2 - ホイール式クレーンの油圧サスペンション制御方法および同装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はホイール式クレーンにお
いて、サスペンションシリンダによって車体を支持する
油圧サスペンションの制御方法および同制御装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】油圧サスペンションを備えたホイール式
クレーンにおいては、クレーン作業時には、重心を低く
する意味でサスペンションシリンダを縮小させて車高を
低くしたり、逆に現場走行時にアプローチアングルまた
はデパーチャアングルを大きくするために車高を高くし
たりする操作が行われる。

【０００３】一方、通常（公道）走行時には車高を法で
規制された値（基準値）に修正する必要がある。

【０００４】そこで、従来は、通常走行に際して（走行
停止状態で）、スイッチ操作によりシリンダ制御部を作
動させてサスペンションシリンダを伸長または縮小さ
せ、車高を基準値に復帰させるレベリング操作を行うよ
うにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の油圧
サスペンション制御装置によると、走行停止状態でしか
レベリング作動が行われない構成となっているため、次
のような問題が生じていた。

【０００６】（イ）走行中、サスペンションシリンダの
作動油が、ラジエータの排熱やブレーキ熱等により高温
化して膨張するため、サスペンションシリンダが伸長し
て車高が高くなる場合がある。

【０００７】（ロ）ホイール式クレーンにおいては、周
知のようにブーム起伏、ブーム伸縮、旋回等の各クレー
ン作業用油圧アクチュエータと、サスペンションシリン
ダを含む車両部用油圧アクチュエータとで作動油を共用
する構成をとっているため、クレーン作業中に作業用ア
クチュエータまたはその管路内で高温化してタンクに戻
った油がレベリング時にサスペンションシリンダ内に入
り込み、これが走行中に冷却、低温化してシリンダが縮
小し、車高が下がる場合がある。

【０００８】（ハ）サスペンションシリンダやシリンダ
制御弁での油の内部リークによって走行中にシリンダが
縮小し、車高が下がる場合がある。

【０００９】従来装置では、このような走行中の車高の
変動に対しては全く対処できないため、車高が基準値を
超えて走行安定性が悪化したり、サスペンションシリン
ダのボトミングが起こって乗り心地が極端に悪くなった
りする問題が生じていた。

【００１０】そこで本発明は、走行中に車高が基準値か
ら外れた場合に、自動的に車高を基準値に復帰させる自
動レベリング作動を行わせることができ、しかもこのレ
ベリング作動を、走行安全性を損なわず、またオペレー
タに不安感を抱かせない条件下でのみ行わせることがで
きるホイール式クレーンの油圧サスペンション制御方法
および同装置を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明（油圧サ
スペンション制御装置）は、車軸と車体との間に、クレ
ーン作業用アクチュエータとで作動油を共用するサスペ
ンションシリンダが設けられ、このサスペンションシリ
ンダによって車体を支持するホイール式クレーンにおい
て、上記サスペンションシリンダに対する圧油の給排を
制御するシリンダ制御部と、車高を検出する車高検出手
段と、走行時の車速を検出する車速検出手段と、これら
各検出手段からの信号が入力されるコントローラとを具
備し、このコントローラは、 （Ａ）上記車高検出手段からの入力信号に基づいて、車
高が走行時の基準値から外れているか否かを判別する車
高判別手段と、 （Ｂ）上記車速検出手段からの入力信号に基づいて、車
速が、低速域の所定範囲に設定された値から外れている
か否かを判別する車速判別手段と、 （Ｃ）これら両判別手段での判別結果が入力される出力
手段とから成り、この出力手段は、車高が上記基準値か
ら外れたときに、車速が上記設定値内にあることを条件
として、上記シリンダ制御部に、車高が基準値に復帰す
る方向のシリンダ作動指令信号を出力するように構成さ
れたものである。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、トランスミッションの変速段を検出する変速段検出
手段と、この変速段検出手段からの入力信号に基づい
て、変速段が、発進時の変速段以外の変速段にあるか否
かを判別する変速段判別手段とが付加され、出力手段か
らシリンダ制御部へのシリンダ作動指令信号が、変速段
が発進時の変速段以外の変速段にあることを付加条件と
して出力されるように構成されたものである。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１または２の構
成において、サスペンションシリンダが各車輪ごとに設
けられ、車高検出手段が、各サスペンションシリンダの
長さを検出するものであり、出力手段が、対角関係にあ
る二つの車輪のサスペンションシリンダをペアとして、
このペアのサスペンションシリンダの長さが、車高の基
準値に対応して設定された値を＋−同方向に外れた状態
にあるときにのみシリンダ制御部にシリンダ作動指令信
号を出力するように構成されたものである。

【００１４】請求項４の発明（油圧サスペンション制御
方法）は、車軸と車体との間に、クレーン作業用アクチ
ュエータとで作動油を共用するサスペンションシリンダ
が設けられ、このサスペンションシリンダによって車体
を支持するホイール式クレーンにおいて、車高を検出
し、この検出された車高が走行時の基準値から外れてい
るか否かを判別する一方、走行時の車速を検出し、この
検出された車速が低速域の所定範囲に設定された値から
外れているから否かを判別し、車高が上記基準値から外
れ、かつ、車速が上記設定値内にある場合に、車高が上
記基準値に復帰するように走行時にサスペンションシリ
ンダを制御するものである。

【００１５】

【作用】上記方法および装置によると、走行中に車高が
基準値から外れた場合に、車高検出手段からの信号に基
づくコントローラの制御作用によって自動的に車高が基
準値に復帰する。このため、走行中、法規制を遵守で
き、車高の上下変動によって走行安定性や乗り心地が悪
化するおそれがなくなる。

【００１６】しかも、このレベリング作動は、車速が低
速域の所定範囲内にあるときにのみ行われるため、高速
走行時にレベリング作動が行われて走行安定性が悪化し
たり、レベリング作動によって運転手に不安感を抱かせ
たりするおそれがない。すなわち、走行中の車高補正に
よる弊害が生じない。

【００１７】また、請求項２の構成によると、低速走行
中であっても、発進時、すなわち重心が後に移動して後
側が低く、前側が高くなる走行状況ではレベリング作動
が行われない。一方、請求項３の構成によると、対角関
係にあるペアの両シリンダが設定値から＋、−反対側に
外れることとなる坂道や路面が左右方向に傾斜した道路
ではレベリングは行われない。

【００１８】すなわち、請求項２の構成によると発進時
での誤ったレベリング作動、請求項３の構成によると傾
斜路での誤ったレベリング作動をそれぞれ防止すること
ができる。

【００１９】

【実施例】本発明の実施例を図によって説明する。

【００２０】図１にこの実施例にかかる油圧サスペンシ
ョン装置の全体構成を示している。

【００２１】同図に示すように、前左右、後左右の各車
輪ごとに車軸と車体との間にサスペンションシリンダ
１，２，３，４が設けられ、これらが、対角関係にある
ものをペアとして、それぞれ別のシリンダ制御部Ｃ１，
Ｃ２によって伸縮制御される。

【００２２】すなわち前右、後左の両シリンダ１，４の
ペアが第１シリンダ制御部Ｃ１で、前左、後右の両シリ
ンダ２，３のペアが第２シリンダ制御部Ｃ２でそれぞれ
制御される。

【００２３】また、各サスペンションシリンダ１〜４に
は、車高検出手段として各シリンダ１〜４の長さを検出
する長さセンサ５，６，７，８が設けられている。この
長さセンサ５〜８は、上下一組の近接スイッチからな
り、シリンダ長さが、車高の基準値に対応して設定され
た値のときに両スイッチともオンとなり、この設定値か
ら＋側または−側に外れると、それに応じて上下一方の
スイッチがオフとなる。

【００２４】一方、他の検出手段として、走行時の車速
を検出する車速センサ９と、トランスミッションの変速
段（シフト位置）を検出するシフトセンサ１０とが設け
られ、これら各センサ５〜８，９，１０の信号がコント
ローラ１１に入力される。

【００２５】なお、シフトセンサ１０としては、自動変
速機を備えたクレーンにあってはトルクコンバータ制御
のために元々装備されているシフトセンサを利用するこ
とができる。一方、手動変速機を備えたクレーンにあっ
ては、シフトレバーの位置を検出するセンサを設ければ
よい。

【００２６】第１および第２両シリンダ制御部Ｃ１，Ｃ
２は同一構成となっている。前右、後左両シリンダ１，
４用の第１シリンダ制御部Ｃ１を例にとって説明する。

【００２７】図２に示すように、前右シリンダ１のヘッ
ド側油室１ａと後左シリンダ４のロッド側油室４ｂとが
管路１２で、また前右シリンダ１のロッド側油室１ｂと
後左シリンダ４のヘッド側油室４ａとが管路１３でそれ
ぞれ接続され、かつ、管路１２に第１アキュムレータ１
４、管路１３に第２アキュムレータ１５がそれぞれ接続
されるとともに、両管路１２，１３中にそれぞれ第１電
磁切換弁（以下、単に第１切換弁という）１６，１６が
設けられている。

【００２８】この第１切換弁１６，１６は、管路１２，
１３を遮断するロック位置イと、管路１２，１３を開く
走行時位置ロとの間で切換わり作動し、同切換弁１６，
１６が走行時位置ロにセットされた状態で、両アキュム
レータ１４，１５と両シリンダ１，４との間での油の出
入り作用（所謂バネ作用）が行われることによって走行
時の振動が吸収される。

【００２９】一方、クレーン作業時には、同切換弁１
６，１６がロック位置イにセットされることにより、上
記油の出入りが停止して両シリンダ１，４が作動不能に
ロックされ、車体が車軸に固定される。

【００３０】また、管路１２，１３とポンプ回路１７お
よびタンク回路１８との間に第２および第３両電磁切換
弁１９，１９および２０，２０（以下、単に第２切換
弁、第３切換弁という）が設けられている。

【００３１】第２切換弁１９，１９は、ソレノイドに通
電されない定常位置としての第１の位置イでは、ポンプ
Ｐからシリンダ１，４側への油の流れをブロックし、シ
リンダ１，４からタンクＴに向かう油の流れのみを許容
する。また、第２の位置ロでは、逆にポンプＰからシリ
ンダ１，４に向かう油の流れのみを許容する。

【００３２】一方、第３切換弁２０，２０は、定常位置
としての第１の位置イでは、ポンプＰからシリンダ１，
４に向かう油の流れのみを許容するチェック機能を果
し、第２の位置ロでは、シリンダ１，４からタンクＴに
向かう油の流れを許容する。

【００３３】これら第２および第３両切換弁１９，２０
は、走行前には図示しないスイッチの操作によって、ま
た通常走行中は長さセンサ５〜８、車速センサ９、シフ
トセンサ１０からの信号に基づくコントローラ１１から
の制御信号によって切換制御され、この両切換弁１９，
２０の切換わり作動によって次のような作用が行われ
る。

【００３４】（Ｉ）車体上昇作用 第２切換弁１９のソレノイドが通電されると同切換弁１
９が第２の位置ロに切換わり、ポンプＰからの圧油が同
位置ロ、第３切換弁２０の第１の位置イを通って両シリ
ンダ１，４の伸長側油室１ａ，４ａに供給される。この
とき、同時に第１切換弁１６が通電されて位置ロに切換
わっているため、両シリンダ１，４の縮小側油室１ｂ，
４ｂ内の油はポンプＰからの圧油に合流して両シリンダ
１，４の伸長側油室１ａ，４ａに流入する。これによ
り、両シリンダ１，４が伸長作動して車体が上昇する。

【００３５】そして、第２切換弁１９のソレノイドへの
通電が停止すると、同切換弁１９が第１の位置イに復帰
するため、シリンダ伸長側油室１ａ，４ａへの圧油の供
給が停止し、このとき同油室１ａ，４ａ内の油の戻りが
第３切換弁２０で阻止されることにより、両シリンダ
１，４の伸長作動が停止し、かつ、このときの位置に保
持される。

【００３６】（II）車体下降作用 第３切換弁２０のソレノイドが通電されて同切換弁２０
が第２の位置ロにセットされると、車体重量によって両
シリンダ１，４に作用する縮小方向の力により、伸長側
油室１ａ，４ａ内の油が第３切換弁２０の第２の位置
ロ、第２切換弁１９の第１の位置イを通ってタンクＴに
排出される。このときは、第１切換弁１６は通電されな
いため、両シリンダ１，４の縮小側油室１ｂ，４ｂへは
アキュムレータ１５，１４内の油が供給される。

【００３７】次に、走行中の車高調節（自動レベリン
グ）を行わせるのためのコントローラ１１の構成と作用
を説明する。

【００３８】このコントローラ１１は、図３に示すよう
に、各長さセンサ５〜８からのシリンダ長さ信号が入力
される車高判別部２１と、シフトセンサ１０からの変速
段信号が入力される変速段判別部２２と、車速センサ９
からの車速信号が入力される車速判別部２３と、これら
各判別部２１，２２，２３での判別結果を受けてシリン
ダ制御部Ｃ１，Ｃ２の第２および第３両切換弁１９，２
０に対する制御信号を出力する出力部２４とから成って
いる。

【００３９】なお、第１切換弁１６は、走行中、常時、
第２の位置ロにセットされる。

【００４０】車高判別部２１においては、シリンダ長さ
信号に基づき、前右シリンダ１と後左シリンダ４のペア
と、前左シリンダ２と後右シリンダ３のペアのいずれか
において、両シリンダが設定値から＋、−同方向に外れ
ているか否かを判別する。

【００４１】一方、変速段判別部２２では、現在のトラ
ンスミッションの変速段が発進時以外の変速段であって
低速走行時の変速段（たとえば全変速段が３段の場合の
２段、以下この場合で説明する）にあるか否かを判別す
る。

【００４２】また、車速判別部２３では、車速が低速域
の所定範囲（たとえば３Ｋｍ／ｈ以上１０Ｋｍ／ｈ未
満、以下、この場合で説明する）にあるか否かを判別す
る。

【００４３】出力部２４は、これら各判別部２１，２
２，２３での判別結果がすべてイエスの場合に限り、シ
リンダ制御部Ｃ１，Ｃ２に自動レベリングのためのシリ
ンダ作動指令信号、すなわち、車体を上げる必要がある
場合には第２切換弁１９を第２の位置ロに切換える信
号、車体を下げる必要がある場合には第３切換弁２０を
第２の位置ロに切換える信号を出力する。

【００４４】こうして、走行中に車高が基準値から外れ
た場合に、自動的に車高を基準値に復帰させる自動レベ
リング作動を行わせることができる。このため、走行
中、法規制を遵守でき、車高の上下変動によって走行安
定性や乗り心地が悪化するおそれがなくなる。

【００４５】しかも、このレベリング作動は、 （Ａ）対角関係にある二つのシリンダをペアとして、少
なくともいずれか一方のペアの二つのシリンダの長さが
設定値から＋、−同方向に外れていること、 （Ｂ）発進時でないこと、 （Ｃ）車速が低速である３Ｋｍ／ｈ以上１０Ｋｍ／ｈ未
満であること、 の三つの条件がすべて満足する場合に限って開始される
ため、次のような効果を奏する。

【００４６】Ｉ．上記（Ａ）の条件設定により、ペアの
両シリンダが設定値から＋、−反対側に外れることとな
る坂道や、路面が左右方向に傾斜した道路ではレベリン
グ作動は行われない。また、上記（Ｂ）の条件設定によ
り、クレーン重心が後に移動する発進時にもレベリング
は行われない。

【００４７】すなわち、平坦路での定常走行時にのみレ
ベリング作動が行われるため、このレベリングを正確に
行うことができる。

【００４８】II．上記（Ｃ）の条件設定により、高速走
行時にはレベリングが行われないため、クレーン重心の
上下変動によって高速安定性が悪化するおそれがない。

【００４９】また、３Ｋｍ／ｈ〜１０Ｋｍ／ｈの低速域
でレベリングが行われ、しかもこの設定速度と（Ｂ）の
変速段（２速）の組合せから減速時に限ってレベリング
が行われるため、車高の変動がオペレータに実感として
伝わりにくく、オペレータに不安感を抱かせるおそれが
ない。

【００５０】なお、この（Ｃ）の車速条件下でレベリン
グが開始された後、車速がこの条件から外れたときには
直ちにレベリングを停止させるようにしてもよいが、オ
ペレータに不安感を抱かせない走行停止状態（車速０Ｋ
ｍ／ｈ）、およびわずかの増速時（たとえば１５Ｋｍ／
ｈ）にはそのままレベリング作動を完了まで継続させる
ように構成してもよい。

【００５１】ところで、発進時にレベリング作動が行わ
れた場合でも、定常走行に移った段階で車高補正が行わ
れるため、レベリング開始条件から上記（Ｂ）の発進時
以外という条件を除外してもよい。

【００５２】また、上記（Ａ）の条件が満足されない状
態でレベリング作動が行われた場合にも、いずれ平坦路
で改めて車高補正が行われるため、この（Ａ）の条件を
も除外し、車速のみをレベリング開始条件としてもよ
い。

【００５３】

【発明の効果】上記のように本発明によるときは、走行
中に車高が基準値から外れた場合に、車高検出手段から
の信号に基づくコントローラの制御作用によって自動的
に車高が基準値に補正される。このため、走行中、法規
制を遵守でき、車高の上下変動によって走行安定性や乗
り心地が悪化するおそれがなくなる。

【００５４】しかも、この自動レベリング作動は、車速
が低速域の所定範囲内にあるときにのみ行われるため、
高速走行時にレベリング作動が行われて走行安定性が悪
化したり、運転手に不安感を抱かせたりするおそれがな
い。すなわち、走行中の車高補正による弊害が生じな
い。

【００５５】さらに、請求項２の発明によると、重心が
後に移動する発進時での誤ったレベリング作動を、また
請求項３の発明によると、傾斜路での誤ったレベリング
作動をそれぞれ防止し、平坦路での低速走行時という車
高を正確に検出できる条件下でのみレベリング作動を行
わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる油圧サスペンション装
置の全体構成を示す図である。

【図２】同装置におけるシリンダ制御部の油圧回路図で
ある。

【図３】同装置におけるコントローラの構成を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１〜４ サスペンションシリンダ Ｃ１，Ｃ２ シリンダ制御部 ５〜８ 各サスペンションシリンダの長さを検出する車
高検出手段としての長さセンサ ９ 車速検出手段としての車速センサ １０ 変速段検出手段としてのシフトセンサ １１ コントローラ ２１ 車高判別部（車高判別手段） ２２ 変速段判別部（変速段判別手段） ２３ 車速判別部（車速判別手段） ２４ 出力部（出力手段）

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車軸と車体との間に、クレーン作業用ア
   クチュエータとで作動油を共用するサスペンションシリ
   ンダが設けられ、このサスペンションシリンダによって
   車体を支持するホイール式クレーンにおいて、上記サス
   ペンションシリンダに対する圧油の給排を制御するシリ
   ンダ制御部と、車高を検出する車高検出手段と、走行時
   の車速を検出する車速検出手段と、これら各検出手段か
   らの信号が入力されるコントローラとを具備し、このコ
   ントローラは、 （Ａ）上記車高検出手段からの入力信号に基づいて、車
   高が走行時の基準値から外れているか否かを判別する車
   高判別手段と、 （Ｂ）上記車速検出手段からの入力信号に基づいて、車
   速が、低速域の所定範囲に設定された値から外れている
   か否かを判別する車速判別手段と、 （Ｃ）これら両判別手段での判別結果が入力される出力
   手段とから成り、この出力手段は、車高が上記基準値か
   ら外れたときに、車速が上記設定値内にあることを条件
   として、上記シリンダ制御部に、車高が基準値に復帰す
   る方向のシリンダ作動指令信号を出力するように構成さ
   れたことを特徴とするホイール式クレーンの油圧サスペ
   ンション制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のホイール式クレーンの油
   圧サスペンション制御装置において、トランスミッショ
   ンの変速段を検出する変速段検出手段と、この変速段検
   出手段からの入力信号に基づいて、変速段が、発進時の
   変速段以外の変速段にあるか否かを判別する変速段判別
   手段とが付加され、出力手段からシリンダ制御部へのシ
   リンダ作動指令信号が、変速段が発進時の変速段以外の
   変速段にあることを付加条件として出力されるように構
   成されたことを特徴とするホイール式クレーンの油圧サ
   スペンション制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のホイール式クレ
   ーンの油圧サスペンション制御装置において、サスペン
   ションシリンダが各車輪ごとに設けられ、車高検出手段
   が、各サスペンションシリンダの長さを検出するもので
   あり、出力手段が、対角関係にある二つの車輪のサスペ
   ンションシリンダをペアとして、このペアのサスペンシ
   ョンシリンダの長さが、車高の基準値に対応して設定さ
   れた値を＋−同方向に外れた状態にあるときにのみシリ
   ンダ制御部にシリンダ作動指令信号を出力するように構
   成されたことを特徴とするホイール式クレーンの油圧サ
   スペンション制御装置。
4. 【請求項４】 車軸と車体との間に、クレーン作業用ア
   クチュエータとで作動油を共用するサスペンションシリ
   ンダが設けられ、このサスペンションシリンダによって
   車体を支持するホイール式クレーンにおいて、車高を検
   出し、この検出された車高が走行時の基準値から外れて
   いるか否かを判別する一方、走行時の車速を検出し、こ
   の検出された車速が低速域の所定範囲に設定された値か
   ら外れているから否かを判別し、車高が上記基準値から
   外れ、かつ、車速が上記設定値内にある場合に、車高が
   上記基準値に復帰するように走行時にサスペンションシ
   リンダを制御することを特徴とするホイール式クレーン
   の油圧サスペンション制御方法。