JP4038848B2 - ホイール式クレーンの油圧サスペンション装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油圧シリンダ（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の油圧サスペンション装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の油圧サスペンション装置として、特開平５−３８９２３号公報に示されたものが公知である。
【０００３】
これを図４によって説明する。
【０００４】
サスペンションシリンダは、ホイール式クレーンにおける各車輪ごとに車軸と車体との間に設けられている。
【０００５】
ここでは、通常行われているように二個のサスペンションシリンダ（たとえば左前と右後のサスペンションシリンダ）１，２を一組として、アキュムレータ３，４を共用する状態で同時作動させる構成をとる場合を示している。
【０００６】
図左右のサスペンションシリンダ（以下、第１、第２サスペンションシリンダという）１，２は、互いの伸長側油室１ａ，２ａと縮小側油室１ｂ，２ｂが第１、第２連通管路Ｌ１，Ｌ２によって接続されている。
【０００７】
この両連通管路Ｌ１，Ｌ２中に、同管路Ｌ１，Ｌ２中の油の流れを遮断する第１の位置イと双方向流れを許容する第２の位置ロとの間で切換わり作動する第１電磁切換弁６，６が設けられている。
【０００８】
また、連通管路Ｌ１，Ｌ２と油圧ポンプ７およびタンクＴとの間にそれぞれ第２および第３両電磁切換弁８，９が設けられている。
【０００９】
第２電磁切換弁８は、サスペンションシリンダ１，２の伸長側油室１ａ，２ａからタンクＴに向かう油の流れのみを許容する第１の位置イと、ポンプ７から同油室１ａ，２ａに向かう油の流れのみを許容する第２の位置ロとの間で切換わり作動する。
【００１０】
第３電磁切換弁９は、ポンプ７から伸長側油室１ａ，２ａに向かう油の流れのみを許容する第１の位置イと、同油室１ａ，２ａからタンクＴに向かう油の流れのみを許容する第２の位置ロとの間で切換わり作動する。
【００１１】
１０，１０は第１〜第３各電磁切換弁６，８，９からなるバルブユニットである。
【００１２】
ところで、これだけの構成では、両連通管路Ｌ１，Ｌ２が破損するとシリンダ両側油室１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂの油が流出して車体の保持ができなくなる。
【００１３】
そこで、公報には示されていないが、実際の装置では、図示のようにサスペンションシリンダ１，２の両側油室１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂに油圧パイロット式のチェック弁１１，１２を接続し、二位置切換式の第４切換弁１３によってこの両チェック弁１１，１２を、同時に、油室１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂから連通管路Ｌ１，Ｌ２への油の流出を阻止する状態と、双方向流れを許容する状態とに切換えるように構成している。
【００１４】
なお、チェック弁１１，１２は、連通管路Ｌ１，Ｌ２の破損時にシリンダ１を保持できるように両側油室１ａ，１ｂに直結されている。
【００１５】
この従来装置は次のように作用する。
【００１６】
(I) 通常走行時
通常走行時には、第４電磁切換弁１３によって各チェック弁１１，１２が開放状態にされるとともに、第１電磁切換弁６，６が第２の位置ロにセットされる。
【００１７】
この状態で、アキュムレータ３，４と両シリンダ１，２の両側油室１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂとの間での油の出入り作用（所謂バネ作用）が行われて走行時の振動が吸収される。
【００１８】
(II) 車体上昇時
このときは、第４電磁切換弁１３によってチェック弁１１，１２が開放状態にセットされるとともに、第２電磁切換弁８が第２の位置ロにセットされる。
【００１９】
この状態で、ポンプ７からの油がシリンダ伸長側油室１ａ，２ａに供給されてシリンダ１，２が伸長し、車体が上昇する。
【００２０】
このとき、シリンダ縮小側室１ｂ，２ｂ内の油は、アキュムレータ３，４に流入する。
【００２１】
(III) 車体下降時
このときは、第４電磁切換弁１３によってチェック弁１１，１２が開放状態にセットされるとともに、第３電磁切換弁９，９が第２の位置ロにセットされる。
【００２２】
この状態で、車体重量によってサスペンションシリンダ１，２に作用する縮小方向の力により、伸長側油室１ａ，２ａの油が第３電磁切換弁９，９の第２の位置ロ、第２電磁切換弁８の第１の位置イを通ってタンクＴに排出される。
【００２３】
これにより、シリンダ１，２が縮小し、車体が下降する。
【００２４】
ところで、アウトリガを備えたホイール式クレーンにおいては、誤って、アウトリガを張り出し、車体をこのアウトリガで支持した状態で上記車体下降操作が行われる場合がある。
【００２５】
このとき、サスペンションシリンダ１，２には車体重量が作用せず、逆に車輪重量が伸長方向に作用するため、シリンダ縮小側油室１ｂ，２ｂの油が第３電磁切換弁９および第２電磁切換弁８を通ってタンクＴに抜けようとする。
【００２６】
しかしこの場合、この油の流れは第１電磁切換弁６によって阻止されるため、縮小側油室１ｂ，２ｂの圧力が保持され、シリンダ１，２が伸長作動することが防止される。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の油圧サスペンション装置においては、チェック弁１１，１２の開閉制御と、上記した車体下降時のシリンダ縮小側油室１ａ，２ａの圧力保持（油の抜け防止）を別々のバルブ（前者は第４電磁切換弁１３、後者は第１電磁切換弁６）で行う構成であるため、シリンダ（車輪）一つについて第１〜第３切換弁６，８，９と、パイロットチェック弁１１，１２の計５個が必要となり、これに全シリンダ共通の１個の第４切換弁１３が加わる。従って、全四輪では５×４＋１＝２１個のバルブが必要となる。
【００２８】
このため、
（ｉ） バルブおよび配管の設備コストが高くなる。
【００２９】
（ｉｉ） これらの占有スペースが大きくなる。
【００３０】
（ｉｉｉ） 元々小さい配管スペース内で配管数が多くなることから配管作業が非常に面倒となる。
【００３１】
そこで本発明は、必要な機能を維持しながら、シリンダ伸長側および縮小側チェック弁の開閉制御と、車体下降時の縮小側油室の圧力保持を一つのバルブで行い、バルブ数を減少さ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装置を提供するものである。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、車体を支持する一対のサスペンションシリンダと、この両サスペンションシリンダの伸長側油室と縮小側油室とを連通させる一対の連通管路と、この両連通管路に設けられて両サスペンションシリンダの伸長側及び縮小側両油室に対する油の出入りを制御するパイロット式の伸長側及び縮小側両チェック弁と、両連通管路とポンプ及びタンクとの間に設けられて両シリンダの伸縮作動を制御するサスペンション制御手段と、両チェック弁を制御する切換手段とを備え、この切換手段は、上記伸長側および縮小側両チェック弁を流出阻止状態にセットする第１の位置と、両チェック弁を開放状態にセットする第２の位置と、伸長側チェック弁を開放状態にセットし縮小側チェック弁を流出阻止状態にセットする第３の位置との間で切換わり作動するように構成され、かつ、上記縮小側チェック弁は、サスペンションシリンダから離間した位置で連通管路中に設けられるとともに、連通管路におけるこの縮小側チェック弁とシリンダ縮小側油室とを結ぶ管路にアキュムレータが接続されたものである。
【００３３】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、伸長側および縮小側両チェック弁として油圧パイロット式チェック弁が用いられ、切換手段として、このチェック弁のパイロットポートとパイロット油圧源およびタンクとの間に三位置切換弁が設けられたものである。
【００３４】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、伸長側および縮小側両チェック弁として電磁パイロット式チェック弁が用いられ、切換手段として、同チェック弁のソレノイドを通断電制御する切換スイッチが用いられたものである。
【００３５】
この構成において、車体下降時には、切換手段が第３の位置にセットされ、伸長側チェック弁が開放位置（伸長側油室内の油を排出しうる位置）に、縮小側チェック弁持弁が流出阻止位置にそれぞれセットされる。
【００３６】
そしてこの状態で、サスペンション制御手段によりシリンダが縮小して車体が下降する。
【００３７】
このとき、縮小側チェック弁は流出阻止位置にあり、シリンダ縮小側油室からの油の抜けが阻止されるため、たとえば誤ってアウトリガ張出し状態で車体下降操作が行われた場合でも、同油室の圧力を保持し、シリンダの伸長作動を防止することができる。
【００３８】
このように、切換手段が、伸長側および縮小側両チェック弁を制御する機能と、車体下降時の縮小側圧力の保持機能を兼備するため、これらを別々のバルブで行う従来技術と比較してバルブ数を減少させることができる。
【００３９】
また、縮小側チェック弁をシリンダから切り離して設けたから、チェック弁を制御するための配管として伸長側の制御配管のみをシリンダまで設ければよい。このため、シリンダ配管数を減少させることができる。
【００４０】
しかも、シリンダ（車体）の保持は、伸長側油室の油の流出を阻止することによって行うことができるため、縮小側管路が破損し、縮小側油室の油が流出しても車体保持作用は確保される。すなわち、縮小側チェック弁をシリンダから離間して設けても何ら実害は生じない。
【００４１】
一方、伸長側および縮小側両チェック弁として電磁パイロット式のチェック弁を用い、このチェック弁をバルブでなく切換スイッチで制御する請求項３の構成によると、バルブ数、配管数をさらに減少させることができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜図３によって説明する。
【００４３】
以下の実施形態においては、従来技術の説明に合せて、二つのサスペンションシリンダ２１，２２を一組として、これらにアキュムレータ２３，２４を共用する状態で作動させる構成をとる場合を例示している。
【００４４】
第１実施形態（図１参照）
図左右の第１および第２両サスペンションシリンダ２１，２２は、互いの伸長側油室２１ａ，２２ａと縮小側油室２１ｂ，２２ｂが第１、第２両連通管路Ｌ１，Ｌ２によって接続され、この両連通管路Ｌ１，Ｌ２と油圧ポンプ２５およびタンクＴとの間にそれぞれ第１および第２電磁切換弁２６，２６，２７，２７が設けられている。
【００４５】
第１電磁切換弁２６，２６は、ソレノイド２６ａ，２６ａ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２５からシリンダ２１，２２側への油の流れをブロックし、シリンダ２１，２２からタンクＴに向かう油の流れのみを許容する。
【００４６】
第２電磁切換弁２７，２７は、ソレノイド２７ａ，２７ａ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２５側からシリンダ２１，２２に向かう油の流れのみを許容し、第２の位置ロでは伸長側油室１ａ，２ａからタンクＴに向かう油の流れのみを許容する。
【００４７】
この第１および第２両電磁切換弁２６，２７は、図示しないスイッチの操作によって切換制御される。
【００４８】
２８，２８は両電磁切換弁２６，２７からなるバルブユニットである。
【００４９】
一方、両シリンダ２１，２２の伸長側油室２１ａ，２２ａには、同油室２１ａ，２２ａに対する油の出入りを制御する油圧パイロット式の伸長側チェック弁２９，２９が直結されている。
【００５０】
これに対し、縮小側油室２１ｂ，２２ｂに対する油の出入りを制御する油圧パイロット式の縮小側チェック弁３０，３０は、シリンダ２１，２２とは離間した位置（図例ではバルブユニット２８，２８に近接した位置）で連通管路Ｌ１，Ｌ２中に設けられている。
【００５１】
この伸長側および縮小側チェック弁２９，２９，３０，３０と、これらに対するパイロット油圧源であるポンプ２５およびタンクＴとの間に、これらを制御する切換手段としての第３電磁切換弁３１が設けられている。
【００５２】
この第３電磁切換弁３１は、図示しないスイッチの操作によって第１、第２、第３の各位置イ，ロ，ハの間で切換わり作動し、各位置イ，ロ，ハで次のように作用する。
【００５３】
第１の位置イでは、伸長側および縮小側両チェック弁２９，３０の各パイロットポートがタンクＴに連通し、同チェック弁２９，３０が本来のチェック弁機能を発揮する状態、すなわち両側油室２１ａ，２２ａ，２２ａ，２２ｂからの油の流出を阻止する流出阻止状態にセットされる。
【００５４】
第２の位置ロでは、各チェック弁２９，３０のパイロットポートがポンプ２５に連通し、同チェック弁２９，３０がチェック弁機能を解除する状態、すなわち両側油室２１ａ，２２ａ，２１ｂ，２２ｂに対する油の流入、流出を許容する開放状態にセットされる。
【００５５】
第３の位置ハでは、伸長側チェック弁２９のパイロットポートがポンプ２５に、縮小側チェック弁３０のパイロットポートがタンクＴにそれぞれ連通する。このため、伸長側チェック弁２９が開放位置に、縮小側チェック弁３０が流出阻止位置にそれぞれセットされる。
【００５６】
３１ａは同切換弁３１を第２の位置ロにセットするためのソレノイド、３１ｂは同切換弁３１を第３の位置ロにセットするためのソレノイドである。
【００５７】
この装置の作用を説明する。
【００５８】
(I) 通常走行時
通常走行時には、第３電磁切換弁３１が第２の位置ロにセットされる。
【００５９】
この状態では、前記したように各チェック弁２９，３０が開放状態にセットされる一方、サスペンションシリンダ２１，２２はポンプ２５およびタンクＴから遮断された状態となる。
【００６０】
従って、両シリンダ２１，２２とアキュムレータ２３，２４との間で油の出入りが行われることによって走行時の振動が吸収される。
【００６１】
(II) 車体上昇時
車体上昇時には、第３電磁切換弁３１が第２の位置ロにセットされる一方、第１電磁切換弁２６が第２の位置ロにセットされる。
【００６２】
この状態では、ポンプ２５からの圧油が両シリンダ２１，２２の伸長側および縮小側両油室２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂに同時に供給され、両側油室２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂの受圧面積の差により両シリンダ２１，２２が伸長作動して車体が上昇する。
【００６３】
このとき、シリンダ縮小側油室２１ｂ，２２ｂから排出される油はアキュムレータ２３，２４に流入する。
【００６４】
車体が所望の位置まで上昇した後、第３電磁切換弁３１が第１の位置に復帰操作されることにより、各チェック弁２９，３０が流出阻止状態に戻り、両シリンダ２１，２２の両側油室２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂからの油の流出が阻止されるため、車体位置が保持される。
【００６５】
(III) 車体下降時
車体下降時には、第３電磁切換弁３１が第３の位置ハにセットされるとともに、第２電磁切換弁２７が第２の位置ロにセットされる。
【００６６】
この状態では、伸長側チェック弁２９が開放状態にセットされるため、両シリンダ２１，２２の伸長側油室２１ａ，２２ａの油が車体重量によってタンクＴに排出される。これにより、シリンダ２１，２２が縮小して車体が下降する。
【００６７】
また、このとき縮小側チェック弁３０は流出阻止状態となり、シリンダ縮小側油室２１ｂ，２２ｂ内の油の流出が阻止される。
【００６８】
このため、前記したようにアウトリガを張り出した状態で車体下降操作が行われた場合、すなわち、車輪重量によってシリンダ２１，２２に伸長方向の力が作用した場合でも同シリンダ２１，２２の伸長作動が防止される。
【００６９】
このように、縮小側および縮小側両チェック弁２９，３０を制御する第３切換弁３１の第３の位置ハでシリンダ縮小側油室２１ｂ，２２ｂの圧力を保持する構成、すなわち、チェック弁２９，３０の開閉制御機能と縮小側圧力保持機能を一つのバルブ（第３切換弁３１）に兼備させるため、図５に示す従来技術のように圧力保持機能を別のバルブである第１切換弁６によって行う場合と比較して、必要なバルブが、シリンダ一つについてバルブユニット２８の二つ（第１、第２電磁切換弁２６，２７）とチェック弁２９，３０の四つですみ、全四輪で共用の第３電磁切換弁３１を含めて合計１７個と全体で４個も減少させることができる。
【００７０】
また、バルブ数の減少によって配管数も減少し、設備コストが安くなるとともに、元々小さい配管スペース内で配管数が少なくなることから配管作業が簡単となる。
【００７１】
加えて、伸長側チェック弁２９のみをサスペンションシリンダ２１，２２の伸長側油室２１ａ，２２ａに直結し、縮小側チェック弁３０はシリンダ２１，２２から切り離して設けているため、チェック弁２９，３０を制御するための配管として伸長側の制御配管のみをシリンダ２１，２２まで設ければよい。このため、シリンダ配管数を減少させることができる。
【００７２】
しかも、シリンダ２１，２２（車体）の保持は、伸長側油室の油の流出を阻止することによって行うことができるため、連通管路Ｌ１，Ｌ２が破損して縮小側油室２１ｂ，２２ｂの油が流出しても車体保持作用は確保される。すなわち、縮小側チェック弁３０，３０をシリンダ２１，２２から離間して設けても何ら実害は生じない。
【００７３】
第２実施形態（図２, ３参照）
第１実施形態との相違点のみを説明する。
【００７４】
第２実施形態においては、伸長側および縮小側両チェック弁として電磁パイロット式のチェック弁３２，３３が用いられている。
【００７５】
３２ａ，３３ａはこの両チェック弁３２，３３のソレノイドで、このソレノイド３２ａ，３３ａの非通電時に流出阻止位置イ、通電時に開放位置ロにそれぞれセットされる。
【００７６】
図３はこのチェック弁３２，３３のソレノイド３２ａ，３３ａを通断電制御する制御回路を示している。
【００７７】
同図において、３４は切換手段としての切換スイッチで、
（イ） 中立の第１の位置（接点、以下同じ）イで両ソレノイド３２ａ，３３ａがともに通電されずに両チェック弁３２，３３が流出阻止状態となり、
（ロ） 第２の位置ロで両ソレノイド３２ａ，３３ａがともに通電されて両チェック弁３２，３３が開放状態となり、
（ハ） 第３の位置ハで伸長側チェック弁３２のソレノイド３２ａが通電，縮小側チェック弁３３のソレノイド３３ａが非通電となって伸長側チェック弁３２が開放状態、縮小側チェック弁３３が流出阻止状態となる。
【００７８】
図３中、３５は逆流阻止ダイオードである。
【００７９】
この第２実施形態の構成によっても第１実施形態と基本的に同じ作用効果を得ることができる。
【００８０】
また、第１実施形態の第３電磁切換弁３１に代えて切換スイッチ３４を用いることで、バルブ数、配管数をさらに減少させることができる。
【００８１】
【発明の効果】
上記のように本発明によるときは、伸長側および縮小側両チェック弁を流出阻止位置にセットする第１の位置と、両チェック弁を開放位置にセットする第２の位置と、伸長側チェック弁を開放位置にセットし縮小側チェック弁を流出阻止位置にセットする第３の位置との間で切換わり作動する切換手段を備え、この切換手段の第３の位置で車体下降時におけるシリンダ縮小側油室の圧力保持機能を確保する構成としたから、この縮小側圧力保持機能とチェック弁の開閉制御機能を別々のバルブで行う従来技術と比較してバルブ数を減少させることができる。
【００８２】
また、このバルブ数の減少によって配管数も減少するため、これらに要する設備コストを安くできるとともに、元々小さい配管スペース内で配管数が少なくなることから配管作業が簡単となる。
【００８３】
また、縮小側チェック弁をシリンダから切り離して設けたから、チェック弁を制御するための配管として伸長側の制御配管のみをシリンダまで設ければよい。このため、シリンダ配管数を減少させることができる。
【００８４】
しかも、シリンダ（車体）の保持は、伸長側油室の油の流出を阻止することによって行うことができるため、縮小側管路が破損し、縮小側油室の油が流出しても車体保持作用は確保される。すなわち、縮小側チェック弁をシリンダから離間して設けても何ら実害は生じない。
【００８５】
一方、伸長側および縮小側両チェック弁として電磁パイロット式のチェック弁を用い、このチェック弁をバルブでなく切換スイッチで制御する請求項３の発明によると、バルブ数、配管数をさらに減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態を示す油圧回路図である。
【図２】 本発明の第２実施形態を示す油圧回路図である。
【図３】 第２実施形態における制御手段の電気回路図である。
【図４】 従来技術を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
２１，２２ サスペンションシリンダ
２１ａ，２２ａ 伸長側油室
２１ｂ，２２ｂ 縮小側油室
２３，２４ アキュムレータ
２５ 油圧ポンプ
２６ サスペンション制御手段を構成する第１電磁切換弁
２７ 同第２電磁切換弁
２９ 伸長側チェック弁としての油圧パイロット式チェック弁
３０ 縮小側チェック弁としての油圧パイロット式チェック弁
３１ 切換手段としての第３電磁切換弁
３２ 伸長側チェック弁としての電磁パイロット式チェック弁
３３ 縮小側チェック弁としての電磁パイロット式チェック弁
３４ 切換手段としての切換スイッチ

Claims (3)

1. 車体を支持する一対のサスペンションシリンダと、この両サスペンションシリンダの伸長側油室と縮小側油室とを連通させる一対の連通管路と、この両連通管路に設けられて両サスペンションシリンダの伸長側及び縮小側両油室に対する油の出入りを制御するパイロット式の伸長側及び縮小側両チェック弁と、両連通管路とポンプ及びタンクとの間に設けられて両シリンダの伸縮作動を制御するサスペンション制御手段と、両チェック弁を制御する切換手段とを備え、この切換手段は、上記伸長側および縮小側両チェック弁を流出阻止状態にセットする第１の位置と、両チェック弁を開放状態にセットする第２の位置と、伸長側チェック弁を開放状態にセットし縮小側チェック弁を流出阻止状態にセットする第３の位置との間で切換わり作動するように構成され、かつ、上記縮小側チェック弁は、サスペンションシリンダから離間した位置で連通管路中に設けられるとともに、連通管路におけるこの縮小側チェック弁とシリンダ縮小側油室とを結ぶ管路にアキュムレータが接続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装置。
2. 伸長側および縮小側両チェック弁として油圧パイロット式チェック弁が用いられ、切換手段として、このチェック弁のパイロットポートとパイロット油圧源およびタンクとの間に三位置切換弁が設けられたことを特徴とする請求項１記載のホイール式クレーンの油圧サスペンション装置。
3. 伸長側および縮小側両チェック弁として電磁パイロット式チェック弁が用いられ、切換手段として、同チェック弁のソレノイドを通断電制御する切換スイッチが用いられたことを特徴とする請求項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装置。

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