JP4073889B2 - Wheel excavator height adjustment device - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤ付車輪で移動するホイールショベルの車高調整装置に関する。 The present invention relates to a vehicle height adjustment device for a wheel excavator that moves on wheels with tires.
近年、ホイールショベル等、タイヤ付き車輪で移動する作業車両は高速走行化の傾向にあり、高速走行時のオペレータの乗り心地性をより向上させるため、例えば特開平7−132723号公報には車体とアクスルとの間にサスペンション機構を設けた装置が開示されている。この装置によると、車体とアクスルとの間にアキュムレータおよび絞りに連通された油圧シリンダを設け、走行時や作業時におけるアクスルと車体との間隔が予め設定された所定値となるように油圧シリンダの圧力を制御する。これによって、走行時の振動を吸収、減衰することができるとともに、作業車両に取り付けられた作業装置の大小に拘わらず常に作業車両の姿勢を水平に保持することができる。 In recent years, work vehicles that move with wheels with tires, such as wheel excavators, have tended to run at high speed, and in order to further improve the ride comfort of the operator during high speed running, for example, JP-A-7-132723 discloses a vehicle body and An apparatus in which a suspension mechanism is provided between the axle and the axle is disclosed. According to this device, the hydraulic cylinder connected to the accumulator and the throttle is provided between the vehicle body and the axle, and the hydraulic cylinder is arranged so that the distance between the axle and the vehicle body during traveling and work becomes a predetermined value set in advance. Control the pressure. As a result, vibration during traveling can be absorbed and attenuated, and the posture of the work vehicle can always be held horizontally regardless of the size of the work device attached to the work vehicle.
しかしながら、上記特許文献記載のものは、走行時および作業時に油圧源からの圧油により車高調整を行うので、燃費が悪化する。また、走行時のサスペンション性能に係る各部の設定が難しい。作業時のサスペンション性能がフワフワしたものとなり、オペレータに違和感がある。However, in the above-described patent document, the vehicle height is adjusted by the pressure oil from the hydraulic pressure source during running and working, so that the fuel consumption is deteriorated. In addition, it is difficult to set each part related to the suspension performance during traveling. Suspension performance at the time of work becomes fluffy and the operator feels uncomfortable.
本発明によるホイールショベルの車高調整装置は、油圧源と、車両前後に設けられたアクスルの少なくとも一方の左右と車体にそれぞれ連結され、油圧源からの圧油によりアクスルと車体との距離を変更する油圧シリンダと、各油圧シリンダの油室からの圧油の流出を許可または禁止するように切り換わるチェック弁と、油圧源から油圧シリンダへの圧油の供給管路に設けられ、油圧源から油圧シリンダへの圧油の流れを制御する第1の切換弁と、走行、駐車、および作業の各モードを備えたブレーキスイッチからの信号に基づき、車両の走行/非走行状態を検出する走行検出手段と、車両の作業/非作業状態を検出する作業検出手段と、車高調整を指令する車高調整指令部材と、走行検出手段により非走行状態が検出され、かつ作業検出手段により非作業状態が検出された状態で、車高調整指令部材により車高調整が指令されると、各油圧シリンダの油室からの圧油の流出を許可するようにチェック弁を切り換えるとともに、油圧源から油圧シリンダへの圧油の流れを許可するように第1の切換弁を切り換え、走行検出手段により非走行状態が検出され、かつ前記作出手段により非作業状態が検出された状態であっても、車高調整指令部材により車高調整が指令されるまでは、各油圧シリンダの油室からの圧油の流出を禁止するようにチェック弁を切り換えるとともに、油圧源から油圧シリンダへの圧油の供給を禁止するように第1の切換弁を切り換える制御手段とを備え、制御手段は、車両の走行/非走行状態に応じて切り換えられる第2の切換弁と、車両の作業/非作業状態に応じて切り換えられる第3の切換弁とを有し、第1の切換弁は、第2の切換弁および第3の切換弁の切換により切り換えられることを特徴とする。
車両に設けられた作業用アタッチメントの動作の許容、禁止を切り換えるゲートロックレバーを有し、第2の切換弁は、走行検出手段により非走行が検出されると第1位置に、走行が検出されると第2位置に切り換えられ、第3の切換弁は、ゲートロックレバーが作業用アタッチメントの動作を禁止する位置に操作されると第1位置に、作業用アタッチメントの動作を許容する位置に操作されると第2位置に切り換えられ、第1の切換弁は、第2の切換弁と第3の切換弁の双方が第1位置に切り換えられると、油圧源から油圧シリンダへの圧油の供給を許可する位置に切り換えられ、 第2の切換弁と第3の切換弁の少なくとも一方が第2の位置に切り換えられると、油圧源から油圧シリンダへの圧油の供給を禁止する位置に切り換えられることもできる。
各油圧シリンダの油室に絞りを介して連通または遮断するアキュムレータを有し、走行検出手段により走行状態が検出されると各油圧シリンダの油室を絞りを介してアキュムレータに連通してサスペンション機能を発揮し、作業検出手段により作業状態が検出されると各油圧シリンダの油室をアキュムレータから遮断してサスペンション機能をロックするようにチェック弁を切り換えることもできる。
油圧源から油圧シリンダへの圧油の供給管路に、操作によって切り換わり、第1の切換弁を通過した油圧源から油圧シリンダへの圧油の流れを制御して油圧シリンダを伸縮する車高調整弁を設けることもできる。
A vehicle height adjustment device for a wheel excavator according to the present invention is connected to a hydraulic power source and at least one of the left and right axles provided on the front and rear of the vehicle and the vehicle body, and changes the distance between the axle and the vehicle body by pressure oil from the hydraulic power source. A hydraulic cylinder, a check valve that switches to allow or prohibit the flow of pressure oil from the oil chamber of each hydraulic cylinder, and a pressure oil supply line from the hydraulic source to the hydraulic cylinder. A travel detection for detecting a traveling / non-running state of the vehicle based on a signal from a first switching valve for controlling the flow of pressure oil to the hydraulic cylinder and a brake switch having traveling, parking, and working modes. means, a work detecting means for detecting the working / non-working state of the vehicle, and the vehicle height adjustment command member for commanding the vehicle height adjustment, non-running state is detected by the travel detecting means and the work detection hand By in a state where the non-working state is detected, the vehicle height adjustment is commanded by the vehicle height adjustment command member, switches the check valve to allow the outflow of the pressurized oil from the oil chamber of the hydraulic cylinders, hydraulic The first switching valve is switched so as to allow the flow of pressure oil from the source to the hydraulic cylinder, the non-running state is detected by the running detecting means, and the non-working state is detected by the producing means. However, until the vehicle height adjustment is commanded by the vehicle height adjustment command member, the check valve is switched so as to prohibit the flow of pressure oil from the oil chamber of each hydraulic cylinder, and the pressure oil from the hydraulic source to the hydraulic cylinder is changed. first and control means for switching the switching valve, the control means so as to prohibit the supply, a second switching valve is switched in accordance with a running / non-running state of the vehicle, the working / non-working state of the vehicle Depending and a third switching valve is switched by the first switching valve is characterized in that it is switched by the switching of the second switching valve and the third switching valve.
A gate lock lever that switches between permitting and prohibiting the operation of the work attachment provided on the vehicle, and the second switching valve detects travel at the first position when non-travel is detected by the travel detection means. Then, it is switched to the second position, and the third switching valve is operated to the first position when the gate lock lever is operated to the position where the operation of the work attachment is prohibited, and to the position allowing the operation of the work attachment. Then, the first switching valve is switched to the second position, and the first switching valve supplies pressure oil from the hydraulic source to the hydraulic cylinder when both the second switching valve and the third switching valve are switched to the first position. And when at least one of the second switching valve and the third switching valve is switched to the second position, it is switched to a position where the supply of pressure oil from the hydraulic source to the hydraulic cylinder is prohibited. This You can also.
Each hydraulic cylinder has an accumulator that communicates or shuts off through a throttle. When the running state is detected by the travel detection means, the hydraulic chamber of each hydraulic cylinder communicates with the accumulator through a throttle to perform a suspension function. When the working state is detected by the work detecting means, the check valve can be switched so that the oil chamber of each hydraulic cylinder is shut off from the accumulator and the suspension function is locked.
The vehicle height is switched by operation to the supply line of pressure oil from the hydraulic source to the hydraulic cylinder, and the hydraulic cylinder extends and contracts by controlling the flow of pressure oil from the hydraulic source passing through the first switching valve to the hydraulic cylinder. A regulating valve can also be provided.
本発明によれば、走行検出手段により車両の非走行状態が検出され、かつ作業検出手段により車両の非作業状態が検出されると油圧源から油圧シリンダへの圧油の供給を許可するようにしたので、走行時および作業時に車高調整が行われることなく、燃費が向上する。また、油圧シリンダをサスペンションとして機能させる場合に、サスペンション性能に係る設計に関して車高調整を考慮する必要がなく、サスペンション性能に係る各部の設定が容易になる。作業時に車高調整に伴う圧油の流入がなく、オペレータの違和感も解消される。According to the present invention, when the non-traveling state of the vehicle is detected by the travel detection means and the non-working state of the vehicle is detected by the work detection means, the supply of pressure oil from the hydraulic source to the hydraulic cylinder is permitted. Therefore, the fuel efficiency is improved without adjusting the vehicle height during traveling and working. Further, when the hydraulic cylinder functions as a suspension, it is not necessary to consider vehicle height adjustment with respect to the design related to the suspension performance, and it becomes easy to set each part related to the suspension performance. There is no inflow of pressure oil that accompanies the adjustment of the vehicle height during work, and the operator feels uncomfortable.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
−第1の実施の形態−
図1は、本発明が適用されるホイールショベルの側面図(一部断面図)である。図1に示すように、ホイールショベルは、下部走行体81と、旋回装置82を介して下部走行体81の上部に旋回可能に連結された上部旋回体83とを有する。上部旋回体83にはブーム84A、アーム84B、バケット84Cからなる作業用フロントアタッチメント84(以下、アタッチメントと呼ぶ)と運転室85とが設けられ、運転室85の入口にはオペレータが搭乗した際に解除位置(A位置)に、降車する際にロック位置(B位置)にそれぞれ操作されるゲートロックレバー86が設けられている。下部走行体81には、シャシフレーム87(以下、フレームと呼ぶ)と、走行用の油圧モータ88、トランスミッション89、プロペラシャフト90およびタイヤ91が設けられ、プロペラシャフト90からの駆動力はアクスル1,1'を介してタイヤ91に伝達される。本実施の形態では、後側のアクスル1'はフレーム87に直接固定され、前側のアクスル1は以下のようなサスペンション機構を介してフレーム87に連結される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
-First embodiment-
FIG. 1 is a side view (partially sectional view) of a wheel excavator to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the wheel excavator includes a lower traveling
図2は、本発明が適用されるホイールショベルの正面図(図1の矢視A図)であり、主にサスペンション機構の構成を示す。図2に示すように、フレームの左右端部には伸縮可能なシリンダ2を有するシリンダブロック3がそれぞれ装着されており、ピストンロッド2aの先端はピン92を介して回動可能にアクスル1に連結されている。また、フレーム87の左右端部の一方(図では左側)にはリンク4の一端がピン93を介して回動可能に連結され、その他端はフレーム87の底部に設けられた開口部87aを通ってアクスル1の中央部(センターラインCL上)達し、ピン94を介して回動可能に連結されている。これによって、ピン93を支点にしてリンク4は矢印の如く回動し、ピストンロッド2aの伸縮の範囲内でフレーム87に対してアクスル1は主に上下動する。また、場合によってはピストンロッド2aの伸縮の範囲内でピン94を支点にしてアクスル1は揺動する。
FIG. 2 is a front view of the wheel excavator to which the present invention is applied (view A in FIG. 1), and mainly shows the configuration of the suspension mechanism. As shown in FIG. 2, a
図3は、本発明が適用されるホイールショベルを底面から見た図(図1の矢視B図)であり、主に油圧配管の配置を示す。なお、図3においてアクスル1は不図示とする。図3に示すように、左右のシリンダブロック3は配管5を介して接続され、その配管5の途中には配管6を介してアキュムレータ7が接続されている。アキュムレータ7にはさらに、切換レバー8aの手動操作によってその位置が切り換えられる方向切換弁8が配管9を介して接続され、方向切換弁8は配管10を介してセンタージョイント11に接続されている。
FIG. 3 is a view of a wheel excavator to which the present invention is applied as viewed from the bottom (the B view of FIG. 1), and mainly shows the arrangement of hydraulic piping. In FIG. 3, the
図4は、本発明の第1の実施の形態に係わる車高調整装置の構成を示す油圧回路図である。図4に示すように、アキュムレータ7は前述した方向切換弁8とセンタージョイント11を介し、さらに油圧パイロット切換弁12を介してメイン油圧源13に接続されている。油圧パイロット切換弁12のパイロットポート12aは電磁切換弁14とロックバルブ15を介してパイロット油圧源16に接続されている。ロックバルブ15は運転室85に設けられたゲートロックレバー86の操作によってその位置が切り換えられる。すなわち、ゲートロックレバー86が解除位置に操作されると位置(イ)に切り換えられ、ロック位置に操作されると位置(ロ)に切り換えられる。電磁切換弁14は、後述する電気信号Iによってそのソレノイド14aが励磁されると位置(ロ)に、ソレノイド14aが消磁されると位置(イ)にそれぞれ切り換えられる。
FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram showing the configuration of the vehicle height adjusting apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the
ロックバルブ15と電磁切換弁14がともに位置(ロ)に切り換えられると、油圧パイロット切換弁12のパイロットポート12aにはパイロット油圧源16からのパイロット圧が供給され、油圧パイロット切換弁12は位置(ロ)に切り換えられる。これによって、メイン油圧源13からの圧油が方向切換弁8に供給される。また、ロックバルブ15と電磁切換弁14の少なくとも一方が位置(イ)に切り換えられると、油圧パイロット切換弁12のパイロットポート12aはタンクに連通され、油圧パイロット切換弁12は位置(イ)に切り換えられる。これによって、方向切換弁8への圧油の供給は停止され、車高調整が禁止される。
When both the
方向切換弁8は3ポート3位置切換弁であり、例えば図5に示すようなボールバルブで構成される。方向切換弁8が位置(イ)に切り換えられるとAポートはPポートに連通し、位置(ハ)に切り換えられるとAポートはTポートに連通する。また、位置(ロ)に切り換えられると、図5に示すようにAポートはPポート、Tポートから完全にブロックされ、つまりAポートからの漏れ量はゼロとなる。 The direction switching valve 8 is a three-port three-position switching valve, and is composed of, for example, a ball valve as shown in FIG. When the direction switching valve 8 is switched to the position (A), the A port communicates with the P port. When the direction switching valve 8 is switched to the position (C), the A port communicates with the T port. When switched to the position (b), the A port is completely blocked from the P port and T port as shown in FIG. 5, that is, the amount of leakage from the A port becomes zero.
図4に示すように、アキュムレータ7に接続される管路6には面積A1の絞り6aが、一対のシリンダブロック3をそれぞれ連通する管路5には面積A2の絞り5aがそれぞれ設けられ、これらの絞り5a,6aには少なくともA1>A2の関係が成立している。したがって、シリンダ2が収縮して管路5内に高圧油が供給されると、その圧油は絞り5a,6aを介してアキュムレータ7に蓄圧され、蓄圧された圧油は車体を中立位置に復帰させるように各々のシリンダ2に供給される。この場合、アキュムレータ7は主に振動を吸収するばねとして機能し、抵抗体としての絞り5a,6aは主に振動を減衰するダンパとして機能する。これらのばねやダンパの特性は、アキュムレータ7に封入されたガス圧や絞り5a,6aの面積によって決定される。
As shown in FIG. 4, the
管路5はシリンダブロック3内で二手に分岐され、一方はパイロットチェック弁17を介してシリンダ2のボトム室2bに接続され、他方は面積A3(<A1)の絞り5bとパイロットチェック弁17を介してシリンダ2のロッド室2cに接続されている。パイロットチェック弁17のパイロットポートは電磁切換弁18を介してパイロット油圧源16に接続されており、電磁切換弁18の切換によってパイロットチェック弁17の駆動が制御される。電磁切換弁18は、後述する電気信号Iによってそのソレノイド18aが励磁されると位置(ロ)に、ソレノイド18aが消磁されると位置(イ)にそれぞれ切り換えられる。
The
電磁切換弁18が位置(ロ)に切り換えられると、パイロット油圧源16からの圧油がパイロットチェック弁17のパイロットポートへ供給される。これによって、パイロットチェック弁17は単なる開放弁として機能し、各シリンダ2の油室2b,2cからの圧油の移動が可能となる(アンロック状態)。なお、このときボトム室2bとロッド室2cの圧油の流れは絞り5bによって規制され、すなわち、絞り5bは主に振動を減衰するダンパとして機能する。電磁切換弁18が位置(イ)に切り換えられると、パイロット油圧源16からの圧油の供給は停止され、これによって、パイロットチェック弁17は通常のチェック弁として機能し、各シリンダ2の油室2b,2cからの圧油の移動が禁止される(ロック状態)。
When the
図6は、第1の実施の形態に係わる車高調整装置の電気回路図である。図6に示すように、電気回路は走行、駐車、作業の各モードに対応してT接点21T、P接点21P、W接点21Wに切り換えられるブレーキスイッチ21と、運転室85からの操作によって車高調整を指令する車高調整スイッチ22と、電源23と、リレー24,25,26とによってリレー回路を構成し、このリレー回路によって電磁切換弁14,18のソレノイド14a,18a、駐車ブレーキ解除用のソレノイド27および作業ブレーキ作動用のソレノイド28への電気信号Iの供給がそれぞれ制御される。
FIG. 6 is an electric circuit diagram of the vehicle height adjusting apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 6, the electric circuit is operated by a
図6を詳述すると、ブレーキスイッチ21の共通接点21sは電源23に、T接点21Tはリレー24のa接点24aとリレー25のコイル25cと駐車ブレーキ解除用のソレノイド27に、W接点21Wはリレー26のコイル26cと作業ブレーキ作動用のソレノイド28にそれぞれ接続され、P接点21Pは開放されている。ブレーキスイッチ21がW接点21W側へ切り換えられ、作業ブレーキ作動用のソレノイド28が励磁されると作業ブレーキが作動し、ブレーキスイッチ21がP接点21P側、あるいはW接点21W側へ切り換えられ、駐車ブレーキ解除用のソレノイド27が消磁されると駐車ブレーキが作動する。なお、作業ブレーキ、駐車ブレーキは周知のものであり、その図示は省略する。
Referring to FIG. 6 in detail, the common contact 21s of the
電磁切換弁18のソレノイド18aはリレー24の共通接点24sに、リレー24のb接点24bはリレー26のa接点26aに、リレー26の共通接点26sは電源23にそれぞれ接続され、リレー26のb接点26bは開放されている。また、電磁切換弁14のソレノイド14aは車高調整スイッチ22に、車高調整スイッチ22はリレー25のa接点25aに、リレー25の共通接点25sは電源23にそれぞれ接続され、リレー25のb接点25bは開放されている。したがって、ブレーキスイッチ21がP接点21P側あるいはW接点21W側へ切り換えられるとリレー25がa接点25a側へ切り換えられ、この状態で車高調整スイッチ22がオンされると、電磁切換弁14のソレノイド14aは電源23と接続されて励磁される。また、ブレーキスイッチ21がP接点21P側に切り換えられ、車高調整スイッチ22がオンされると、リレー24およびリレー26がそれぞれb接点24b側およびa接点26a側に切り換えられ、電磁切換弁18のソレノイド18aは電源23と接続されて励磁される。さらに、ブレーキスイッチ21がT接点21T側に切り換えられると、リレー24はa接点24a側へ切り換えられ、電磁切換弁18のソレノイド18aは電源23と接続されて励磁される。
The
続いて、第1の実施の形態に係わる車高調整装置の動作をより具体的に説明する。
(1)走行モード
走行モードにおいては、図6に示すようにブレーキスイッチ21がT接点21T側へ切り換えられる。これによって、作業ブレーキ作動用のソレノイド28が消磁されて作業ブレーキが解除されるとともに、駐車ブレーキ解除用のソレノイド27が励磁されて駐車ブレーキが解除される。また、リレー25のコイル25cが通電されてリレー25はb接点25b側へ切り換えられ、これによって、電磁切換弁14のソレノイド14aへの回路が切断されてソレノイド14aは消磁され、電磁切換弁14は位置(イ)となる。さらに、リレー26のコイル26cへの回路が切断されてリレー26はa接点26a側へ切り換えられるとともに、リレー24のコイル24cへの回路が切断されてリレー24はa接点24a側へ切り換えられ、ソレノイド18aは励磁されて電磁切換弁18は位置(ロ)となる。なお、走行モードにおけるソレノイド14aの消磁、およびソレノイド18aの励磁は、車高調整スイッチ22の操作とは無関係である。
Subsequently, the operation of the vehicle height adjusting apparatus according to the first embodiment will be described more specifically.
(1) Travel Mode In the travel mode, the
図4の油圧回路において、前述したようにソレノイド14aが消磁されると電磁切換弁14は位置(イ)に切り換えられ、油圧パイロット切換弁12のパイロットポート12aはタンクに連通される。これによって、油圧パイロット切換弁12は位置(イ)に切り換えられ、方向切換弁8のPポートはタンクに連通される。また、前述したようにソレノイド18aが励磁されると電磁切換弁18は位置(ロ)に切り換えられ、パイロット油圧源16からの圧油がパイロットチェック弁17のパイロットポートに供給される。これによって、パイロットチェック弁17は単なる開放弁として機能し、各シリンダ2のボトム室2bとロッド室2c、およびアキュムレータ7間での圧油の移動が可能となる。なお、走行モードにおいては、フレーム87の下方に設けられた切換レバー8aの手動操作により方向切換弁8は図5に示す中立位置に切り換えられ、したがって、走行中に切換レバー8が操作されることはないので、方向切換弁8からの圧油の流出入は阻止される。
In the hydraulic circuit of FIG. 4, when the
このような走行モードにおいて、例えば作業車両の高速走行時、路面の凹凸により高サイクルの振動がタイヤ91,アクスル1を介してピストンロッド2aに入力されると、高圧側のシリンダ2(収縮している方のシリンダ)からの圧油(動的な圧油)の一部は絞り5a,6aを介してアキュムレータ7へと移動し、アキュムレータ7に蓄圧された後、車体を中立位置に復帰させるように各々のシリンダ2へ供給される。このとき、アキュムレータ7はピストンロッド2aの振動を吸収するバネとして機能し、アキュムレータ7のガス圧が高いほど堅いサスペンションとなる。また、絞り5a,5b,6aは振動の伝達を規制するダンパとして機能し、絞りが小さいほどシリンダ2がストロークしにくくなって減衰性が増加する。このような圧油の移動を伴うシリンダ2の伸縮により、フレーム87に対してアクスル1が上下動または揺動し、走行中にタイヤ91が路面から外力を受けた場合であっても、その外力がフレーム87へと直接伝達されるのを防止する。なお、この場合、左右のタイヤ91の双方が同一方向の外力を受けた場合等で左右のシリンダ2が同方向に伸縮するとアクスル1が上下動し、また、左右のタイヤの一方のみが外力を受けた場合等で左右のシリンダ2が互いに逆方向に伸縮するとアクスル1が揺動する。
In such a traveling mode, for example, when a work vehicle is traveling at a high speed, if high-cycle vibration is input to the
また、作業車両の低速走行時、路面の凹凸により低サイクルの振動がピストンロッド2aに入力されると、高圧側のシリンダ2から低圧側のシリンダ2へと圧油(静的な圧油)が供給され、各シリンダ2の圧力は等しくなる。これによって、路面に凹凸があってもタイヤ91の接地圧を等しく保持することができ、作業車両の安定性を高めることができる。一方、作業車両の停止時においては、各シリンダ2の圧力は等しくなって圧油の流れは停止し、アタッチメント84からの重力Wとシリンダ2内のピストン2pに作用する力Fとが均衡(W=F)した位置でシリンダ2は静止する。なお、この場合、ピストン2pに作用する力Fは、ボトム室2側のピストン2pの受圧面積をS1、ロッド室2c側のピストン2pの受圧面積をS2、シリンダ2内の圧力をPとすると、F=P×(S1−S2)となる。
Further, when low-cycle vibration is input to the
(2)駐車モード
駐車モードにおいては、図6に示すようにブレーキスイッチ21がP接点21Pへ切り換えられる。これによって、駐車ブレーキ解除用のソレノイド27と作業ブレーキ作動用のソレノイド28はともに消磁され、駐車ブレーキは作動されて作業ブレーキは解除される。ここで、車高調整スイッチ22がオフ(開)されると、電磁切換弁14のソレノイド14aが消磁されるとともに、リレー24のコイル24cへの回路が切断されてリレー24がa接点24a側へ切り換えられ、電磁切換弁18のソレノイド18aが消磁される。
(2) Parking Mode In the parking mode, the
図4に示すように、ソレノイド14a,18aが消磁されると電磁切換弁14,18はともに位置(イ)に切り換えられる。これによって、油圧パイロット切換弁12は位置(イ)に切り換えられ、方向制御弁8のPポートはタンクと連通されるとともに、パイロットチェック弁17のパイロットポートへの圧油の供給は停止され、パイロットチェック弁17はチェック弁となって各シリンダ2の油室2b,2cからの圧油の移動は禁止される。
As shown in FIG. 4, when the
この実施の形態では、使用するアタッチメント84の種類によって車高を所望の高さ位置に調整することができるが、この調整は駐車モードで行う。以下、高さ位置の調整(車高調整)について説明する。初期条件として、標準的な重量wのアタッチメント84が装着され、図7(a)に示すように、シリンダ2の収縮方向と伸張方向のストローク可能量L1,L2がそれぞれ等しい(L1=L2)位置でピストン2pが静止しているとする。ここで、図7(b)に示すように、重量W'(>W)のアタッチメント84'に交換すると、シリンダ2が収縮して前側の車高が低くなり、収縮方向のストローク可能量L1'が小さくなる(L1'<L1)。また、図7(c)に示すように、重量W''(<W)のアタッチメント84''に交換すると、シリンダ2が伸張して前側の車高が高くなり、伸張方向のストローク可能量L2''が小さくなる(L2''<L2)。このようにアタッチメント84を交換すると、車高が低くまたは高くなり、収縮方向または伸張方向のストローク可能量L1'',L2''が小さくなってサスペンション機能を十分に発揮できず乗り心地が悪化する。これを防ぐため、車高調整を行い、アタッチメント84を交換した場合に適正な車高(例えばL1'=L2',L1''=L2'')に保つ。
In this embodiment, the vehicle height can be adjusted to a desired height position depending on the type of the
図6に示すように、駐車モードにおいてはブレーキスイッチ21がP接点21Pへ切り換えられるので、リレー25,26のコイル25c,26cは通電されずリレー25,26はそれぞれa接点25a,26a側へ切り換えられる。ここで、車高調整を行おうとして車高調整スイッチ22がオン(閉)されると電磁切換弁14のソレノイド14aが励磁されるとともに、リレー24のコイル24cが通電されてリレー24がb接点24b側へ切り換えられ、電磁切換弁18のソレノイド18aが励磁される。
As shown in FIG. 6, since the
図4に示すように、ソレノイド14a,18aが励磁されると電磁切換弁14,18はともに位置(ロ)に切り換えられる。また、車高調整を行う場合にはゲートロックレバー86をロック操作し、ロックバルブ15を位置(ロ)に切り換える。これによって、パイロット油圧源16からの圧油は油圧パイロット切換弁12のパイロットポート12aへ供給され、油圧パイロット切換弁12は位置(ロ)に切り換えられるとともに、パイロット油圧源16からの圧油はパイロットチェック弁17のパイロットポートへ供給され、パイロットチェック弁17は開放弁とされる。
As shown in FIG. 4, when the
ここで、例えばシリンダ2が図7(b)の状態(L1'<L2')にあり、L1'=L2'の状態とするためシリンダ2を伸張させる場合には、切換レバー8aを操作して方向切換弁8を位置(イ)に切り換える。すると、メイン油圧源13からの圧油が方向切換弁8を介して各シリンダ2の油室2b,2cにそれぞれ供給され、これによって、ピストン2pに作用する力F(伸張方向の力)は大きくなってシリンダ2は伸張し、車高が高くなる。また、シリンダ2が図7(c)の状態(L1''>L2'')にあり、L1''=L2''の状態とするためシリンダ2を収縮させる場合には、切換レバー8aを操作して方向切換弁8を位置(ハ)に切り換える。すると、各シリンダ2の油室2b,2cからの圧油がタンク方向切換弁8を介してタンクに排出され、これによってピストン2pに作用する力Fが小さくなってシリンダ2が収縮し、車高が低くなる。このようにして車高を調整し、車高が所定値(L1'=L2’,L1''=L2''の成立する値)に到達すると切換レバー8aを操作して方向切換弁8を位置(ロ)に切り換える。
Here, for example, when the
(3)作業モード
作業モードにおいては、ブレーキスイッチ21がW接点21W側に切り換えられる。これによって、作業ブレーキ作動用のソレノイド28が励磁され、駐車ブレーキ解除用のソレノイド27が消磁されて、作業ブレーキと駐車ブレーキがともに作動される。また、リレー25のコイル25cが通電されずリレー25はa接点25a側へ切り換えられるとともに、リレー26のコイルが通電されてリレー26はb接点26b側へ切り換えられる。したがって、車高調整スイッチ22が誤ってオン操作され、リレー24のコイル24cが通電されても電磁切換弁18のソレノイド18aは励磁されず、電磁切換弁18は位置(イ)に切り換えられてパイロットチェック弁17はチェック弁として機能する。車高調整スイッチ22が誤ってオン操作されると電磁切換弁14のソレノイド14aは励磁され、電磁切換弁14は位置(ロ)に切り換えられるが、作業モードにおいてはゲートロックレバー86がロック操作されるので、ロックバルブ15は位置(イ)に切り換えられ、したがって、油圧パイロット12のパイロットポート12aには圧油が供給されず、方向切換弁8のPポートはタンクに連通される。このようにパイロットチェック弁17がチェック弁として機能し、かつ方向切換弁8aのPポートがタンクと連通されることで、各シリンダ2の油室2b,2cからの圧油の移動が禁止される。その結果、切換レバー8aを操作しても車高は変化しない。
(3) Work mode In the work mode, the
作業モードではパイロット油圧源16からの圧油はロックバルブ15を介してパイロットバルブへと供給されるので、例えばアタッチメント84を駆動しようとして不図示の操作レバーが操作されると、操作レバーの操作量に比例したパイロット圧油がパイロット式コントロール弁に導かれてコントロール弁が操作され、これによって掘削などの作業が可能となる。このとき、各シリンダ2の油室2b,2cからの圧油の移動は禁止されているので、シリンダ2はストロークされず掘削による反力(掘削反力)はアキュムレータ7に吸収されることなく、サスペンションロック状態で安定して作業を行うことができる。
In the work mode, the pressure oil from the pilot
このように第1の実施の形態によると、ブレーキスイッチ21やゲートロックレバー86の操作に連動して切り換えられる切換弁12,14,15を設け、駐車ブレーキを作動し、かつ、ゲートロックレバー86をロック位置(作業禁止状態)へ操作した状態でのみ、つまり駐車モード選択時にのみ方向切換弁8のPポートへ圧油を供給し、切換レバー8aの操作による車高調整を可能としたので、走行時および作業時に車高調整されることはない。その結果、走行時に車高調整機能を考慮する必要がないので、サスペンション性能に係わる各部の設定が容易になるとともに、作業時においてはチェック弁17によって各シリンダ2の油室2b,2cからの圧油の移動を禁止したので、掘削反力を感じながら違和感なく作業することができる。また、ブレーキスイッチ21とリレー24〜26等によってリレー回路を設け、走行時および作業時に誤って車高調整スイッチ22がオン操作されても、あるいは作業時に切換レバー8aが操作されても(走行時は操作不可能)、車高調整を禁止したので(いわゆるインターロック)、不所望な車高調整を防止することができる。さらに、走行時および作業時の車高調整を禁止したので、メイン油圧源13からの圧油を利用してシリンダ2の圧力が頻繁に制御されることがなく、燃費が低減される。
As described above, according to the first embodiment, the switching
−第2の実施の形態−
図8は、本発明の第2の実施の形態に係わる車高調整装置の構成を示す油圧回路図である。なお、図4と同一の箇所には同一の符号を付し、以下ではその相違点を主に説明する。図8に示すように、第2の実施の形態に係わる車高調整装置は、図4の方向切換弁8、油圧パイロット切換弁12、ロックバルブ15、および電磁切換弁14と図6のリレー回路の代わりに、メイン油圧源13から各シリンダ2への圧油の流れを制御する電磁制御弁31と、電磁制御弁31の駆動を制御するコントローラ30と、基準位置z0(本実施の形態では図7(a)の状態とする)からの各シリンダ2のストローク量z1,z2を検出するストロークセンサ32,33と、ゲートロックレバー86の解除/ロック操作に伴いオン/オフするゲートロックスイッチ86aとを有している。なお、図示は省略するがブレーキスイッチ21には図4と同様、駐車ブレーキ解除用のソレノイド26と作業ブレーキ作動用のソレノイド27がそれぞれ接続される。
-Second Embodiment-
FIG. 8 is a hydraulic circuit diagram showing the configuration of the vehicle height adjusting apparatus according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location same as FIG. 4, and the difference is mainly demonstrated below. As shown in FIG. 8, the vehicle height adjusting apparatus according to the second embodiment includes the direction switching valve 8, the hydraulic
コントローラ30には、ストロークセンサ32,33と、ゲートロックスイッチ86aと、ブレーキスイッチ21と、車高調整スイッチ22とが接続される。コントローラ30では、これらの入力信号に基づいて後述するような処理を実行し、電磁制御弁31のソレノイド31a,31bと、電磁切換弁18のソレノイド18aにそれぞれ制御信号Iを出力する。
Stroke sensors 32, 33, a
図9は、コントローラ30で実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは例えばエンジンキースイッチ(不図示)のオンによってスタートする。まず、ステップS1でブレーキスイッチ21からの信号によりブレーキスイッチ21がいずれに切り換えられているかを判定する。ブレーキスイッチ21がP接点21P側へ切り換えられたと判定されるとステップS2に進み、車高調整スイッチ22がオンか否かを判定する。ステップS2が肯定されるとステップS3に進み、否定されるとステップS13に進む。ステップS3ではゲートロックスイッチ86aがオンか否か、すなわちゲートロックレバー86がロック操作されているか否かを判定する。ステップS3が肯定されるとステップS4に進み、否定されるとステップS11に進む。ステップS4では、電磁切換弁18のソレノイド18aに制御信号Iを出力してソレノイド18aを励磁する。これによって、図8に示すように電磁切換弁18は位置(ロ)に切り換えられ、パイロットチェック弁17のパイロットポートにはパイロット油圧源16からの圧油が供給されてパイロットチェック弁17は開放弁として機能する。
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of processing executed by the
次いで、ステップS5で各ストロークセンサ32,33からの検出値z1,z2を読み込む。ステップS6ではその各検出値z1,z2の平均値((z1+z2)/2)を求め、それを予め設定された目標値za(例えば0すなわちL1=L2の状態)から減算して偏差a(=za−(z1+z2)/2)を演算する。次いで、ステップS7で偏差aが所定の上限値α1より大きいか否かを判定し、肯定されるとステップS8に、否定されるとステップS9に進む。ステップS8では電磁制御弁31のソレノイド31aに制御信号Iを出力してソレノイド31aを励磁し、ステップS5に戻る。これによって、電磁制御弁31は位置(イ)に切り換えられ、メイン油圧源13からの圧油が各シリンダ2の油室2b,2cに供給される。その結果、シリンダ2が伸張して車高が高くなる。一方、ステップS9では偏差aが所定の下限値α2より小さいか否かを判定し、肯定されるとステップS10に、否定されるとステップS11に進む。ステップS10では電磁制御弁31のソレノイド31bに制御信号Iを出力してソレノイド31bを励磁し、ステップS5に戻る。これによって、電磁制御弁31は位置(ハ)に切り換えられ、各シリンダ2からの圧油はタンクに排出される。その結果、シリンダ2が収縮して車高が低くなる。ステップS11では電磁制御弁31のソレノイド31a,31bへの制御信号Iの出力を停止してソレノイド31a,31bを消磁し、リターンする。これによって、電磁制御弁31は位置(ロ)に切り換えられ、シリンダ2側の回路はメイン油圧源13およびタンクからブロックされる。
In step S5, the detected values z1 and z2 from the stroke sensors 32 and 33 are read. In step S6, an average value ((z1 + z2) / 2) of the detected values z1 and z2 is obtained, and is subtracted from a preset target value za (for example, 0, that is, L1 = L2) to obtain a deviation a (= za- (z1 + z2) / 2) is calculated. Then, the deviation a is determined whether larger Ri good predetermined upper
また、ステップS1でブレーキスイッチ21がT接点21T側へ切り換えられたと判定されるとステップS12に進み、電磁切換弁18のソレノイド18aに制御信号Iを出力してソレノイド18aを励磁し、ステップS11に進む。これによって、電磁切換弁18は位置(ロ)に切り換えられ、パイロットチェック弁17のパイロットポートにはパイロット油圧源16からの圧油が供給されてパイロットチェック弁17は開放弁として機能する。その結果、各シリンダ2の油室2b,2cとアキュムレータ7とが連通してサスペンションが働き(サスペンションアンロック状態)、走行時の振動を吸収、減衰する。さらに、ステップS1でブレーキスイッチ21がW接点21W側へ切り換えられたと判定されるとステップS13に進み、電磁切換弁18のソレノイド18aへの制御信号Iの出力を停止してソレノイド18aを消磁し、ステップS11に進む。これによって、電磁切換弁18は位置(イ)に切り換えられ、パイロットチェック弁17のパイロットポートへの圧油の供給は停止されてパイロットチェック弁17はチェック弁として機能する。その結果、各シリンダ2の油室2b,2cからの圧油の出入りが禁止され(サスペンションロック状態)、掘削反力などに対抗することができる。
If it is determined in step S1 that the
なお、第2の実施の形態の具体的な動作については、走行モードにおいてアキュムレータ7によるサスペンション機能を発揮させる点、駐車モードにおいて駐車ブレーキが作動し、かつ、ゲートロックレバー86がロック操作されたときに車高調整を可能とする点、および作業モードにおいて各シリンダ2の油室2b,2cをブロックする点等、基本的な動作は第1の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。
The specific operation of the second embodiment is that the suspension function of the
このように、第2の実施の形態によると、ストロークセンサ32,33からの検出値z1,z2に基づき、コントローラ30からの指令によって電磁制御弁31を切り換えることで、自動的に車高を調整するようにしたので、方向切換弁8を手動で操作する等の手間が省け、車高調整作業の効率が向上する。
Thus, according to the second embodiment, the vehicle height is automatically adjusted by switching the electromagnetic control valve 31 according to the command from the
上記実施の形態においては、左右のシリンダ2に連通してアキュムレータ7を設けるようにしたが、各シリンダ2ごとに別々にアキュムレータ7を設けるようにしてもよい。また、上記実施の形態においては、前輪のみに車高調整装置を設けるようにしたが、後輪のみあるいは前輪と後輪の両方に設けてもよい。さらに、上記実施の形態においてはブレーキスイッチ21の操作に応じ、つまりブレーキ状態に基づいて車両の走行,駐車,作業の各状態を検出するようにしたが、車速センサ(不図示)などからの検出値によって車両状態を検出するようにしてもよい。
In the form of the above Symbol implementation has been to provide an
1,1' アクスル
2 油圧シリンダ
5a,5b,6a 絞り
7 アキュムレータ
8 方向切換弁
12 油圧パイロット切換弁
14,18 電磁切換弁
15 ロックバルブ
17 パイロットチェック弁
21 ブレーキスイッチ
22 車高調整スイッチ
24〜26 リレー
30 コントローラ
31 電磁制御弁
85 運転室
86 ゲートロックレバー
86a ゲートロックスイッチ
87 シャシフレーム
DESCRIPTION OF
Claims (4)
車両前後に設けられたアクスルの少なくとも一方の左右と車体にそれぞれ連結され、前記油圧源からの圧油によりアクスルと車体との距離を変更する油圧シリンダと、
前記各油圧シリンダの油室からの圧油の流出を許可または禁止するように切り換わるチェック弁と、
前記油圧源から前記油圧シリンダへの圧油の供給管路に設けられ、前記油圧源から前記油圧シリンダへの圧油の流れを制御する第1の切換弁と、
走行、駐車、および作業の各モードを備えたブレーキスイッチからの信号に基づき、前記車両の走行/非走行状態を検出する走行検出手段と、
前記車両の作業/非作業状態を検出する作業検出手段と、
車高調整を指令する車高調整指令部材と、
前記走行検出手段により非走行状態が検出され、かつ前記作業検出手段により非作業状態が検出された状態で、前記車高調整指令部材により車高調整が指令されると、前記各油圧シリンダの油室からの圧油の流出を許可するように前記チェック弁を切り換えるとともに、前記油圧源から前記油圧シリンダへの圧油の流れを許可するように前記第1の切換弁を切り換え、
前記走行検出手段により非走行状態が検出され、かつ前記作業検出手段により非作業状態が検出された状態であっても、前記車高調整指令部材により車高調整が指令されるまでは、前記各油圧シリンダの油室からの圧油の流出を禁止するように前記チェック弁を切り換えるとともに、前記油圧源から前記油圧シリンダへの圧油の供給を禁止するように前記第1の切換弁を切り換える制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記車両の走行/非走行状態に応じて切り換えられる第2の切換弁と、
前記車両の作業/非作業状態に応じて切り換えられる第3の切換弁とを有し、
前記第1の切換弁は、前記第2の切換弁および前記第3の切換弁の切換により切り換えられることを特徴とするホイールショベルの車高調整装置。 A hydraulic source;
A hydraulic cylinder connected to at least one of the left and right of an axle provided on the front and rear of the vehicle and the vehicle body, and changing a distance between the axle and the vehicle body by pressure oil from the hydraulic source;
A check valve that switches to allow or prohibit the outflow of pressure oil from the oil chamber of each hydraulic cylinder;
A first switching valve that is provided in a pressure oil supply line from the hydraulic source to the hydraulic cylinder, and that controls the flow of pressure oil from the hydraulic source to the hydraulic cylinder;
Travel detection means for detecting a travel / non-travel state of the vehicle based on a signal from a brake switch having travel, parking, and work modes ;
Work detection means for detecting the work / non-work state of the vehicle;
A vehicle height adjustment command member for commanding vehicle height adjustment;
When vehicle height adjustment is commanded by the vehicle height adjustment command member in a state where a non-running state is detected by the travel detection unit and a non-working state is detected by the work detection unit , the oil in each hydraulic cylinder is Switching the check valve to allow the flow of pressure oil from the chamber, and switching the first switching valve to allow the flow of pressure oil from the hydraulic source to the hydraulic cylinder,
Even when the non-running state is detected by the travel detecting unit and the non-working state is detected by the work detecting unit, the vehicle height adjustment command member instructs the vehicle height adjustment command until each vehicle height adjustment is commanded. Control for switching the check valve so as to prohibit the flow of pressure oil from the oil chamber of the hydraulic cylinder and switching the first switch valve so as to prohibit the supply of pressure oil from the hydraulic source to the hydraulic cylinder. and means,
The control means includes
A second switching valve that is switched according to the running / non-running state of the vehicle;
A third switching valve that is switched according to the working / non-working state of the vehicle,
The vehicle height adjusting device for a wheel excavator , wherein the first switching valve is switched by switching the second switching valve and the third switching valve .
前記車両に設けられた作業用アタッチメントの動作の許容、禁止を切り換えるゲートロックレバーを有し、 A gate lock lever that switches between permitting and prohibiting the operation of the work attachment provided in the vehicle;
前記第2の切換弁は、前記走行検出手段により非走行が検出されると第1位置に、走行が検出されると第2位置に切り換えられ、 The second switching valve is switched to the first position when non-travel is detected by the travel detection means, and to the second position when travel is detected,
前記第3の切換弁は、前記ゲートロックレバーが前記作業用アタッチメントの動作を禁止する位置に操作されると第1位置に、前記作業用アタッチメントの動作を許容する位置に操作されると第2位置に切り換えられ、 The third switching valve is moved to a first position when the gate lock lever is operated to a position where the operation of the work attachment is prohibited, and to a second position when the operation of the work attachment is allowed. To the position,
前記第1の切換弁は、前記第2の切換弁と前記第3の切換弁の双方が前記第1位置に切り換えられると、前記油圧源から前記油圧シリンダへの圧油の供給を許可する位置に切り換えられ、 前記第2の切換弁と前記第3の切換弁の少なくとも一方が前記第2の位置に切り換えられると、前記油圧源から前記油圧シリンダへの圧油の供給を禁止する位置に切り換えられることを特徴とするホイールショベルの車高調整装置。 The first switching valve is a position that permits supply of pressure oil from the hydraulic source to the hydraulic cylinder when both the second switching valve and the third switching valve are switched to the first position. When at least one of the second switching valve and the third switching valve is switched to the second position, the position is switched to a position that prohibits the supply of pressure oil from the hydraulic source to the hydraulic cylinder. A vehicle height adjustment device for a wheel excavator, wherein
前記各油圧シリンダの油室に絞りを介して連通または遮断するアキュムレータを有し、 An accumulator that communicates or shuts off through a throttle in the oil chamber of each hydraulic cylinder;
前記制御手段は、前記走行検出手段により走行状態が検出されると前記各油圧シリンダの油室を絞りを介して前記アキュムレータに連通してサスペンション機能を発揮し、前記作業検出手段により作業状態が検出されると前記各油圧シリンダの油室を前記アキュムレータから遮断してサスペンション機能をロックするように前記チェック弁を切り換えることを特徴とするホイールショベルの車高調整装置。 When the travel state is detected by the travel detection unit, the control unit communicates the oil chamber of each hydraulic cylinder with the accumulator through a throttle to perform a suspension function, and the work detection unit detects the work state. Then, the vehicle height adjusting device for a wheel excavator is characterized in that the check valve is switched so as to shut off the oil chamber of each hydraulic cylinder from the accumulator and lock the suspension function.
前記油圧源から前記油圧シリンダへの圧油の供給管路には、操作によって切り換わり、前記第1の切換弁を通過した前記油圧源から前記油圧シリンダへの圧油の流れを制御して油圧シリンダを伸縮する車高調整弁が設けられることを特徴とするホイールショベルの車高調整装置。 The pressure oil supply line from the hydraulic power source to the hydraulic cylinder is switched by operation, and the flow of pressure oil from the hydraulic power source that has passed through the first switching valve to the hydraulic cylinder is controlled. A vehicle height adjusting device for a wheel excavator, characterized in that a vehicle height adjusting valve for extending and retracting a cylinder is provided.
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