JP5362113B1 - ホイールローダのステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
Description
[ホイールローダの全体構成]
本発明の一実施形態によるステアリング装置が搭載されたホイールローダ1の全体構成を図1に示している。なお、図1はホイールローダ1の側面図である。
図2にステアリング装置20の構成を示している。このステアリング装置20は、フロントフレーム11をリアフレーム12に対して回動させて車両を旋回させるための装置である。
ステアリング弁25は、オービットロール26又はレバー用電磁制御弁27からのパイロット油圧に応じて、左右のステアリングシリンダ23L,23Rのいずれかにポンプ30からの作動油を供給するものである。
オービットロール26は、入力側のPポートが、第1入力油路P01を介してファンポンプ等のパイロット油圧用のポンプ(図示せず)に接続されている。このオービットロール26は、ハンドル21を左回転した場合はLポートから、またハンドル21を右回転させた場合はRポートから、ハンドル回転量に比例した作動油を吐出するものである。出力側のLポートには左パイロット油路PLが接続され、Rポートには右パイロット油路PRが接続されている。
レバー用電磁制御弁27は、入力側のPポートが、第2入力油路P02を介して、第1入力油路P01が接続されたポンプに接続されている。レバー用電磁制御弁27は、ジョイスティック22の操作に応じて、Pポートから入力された作動油を出力側のLポート又はRポートに吐出するものである。Lポートには左レバー用パイロット油路PLlが接続され、左レバー用パイロット油路PLlは左パイロット油路PLに接続されている。また、Rポートには右レバー用パイロット油路PRlが接続され、右レバー用パイロット油路PRlは右パイロット油路PRに接続されている。そして、左レバー用パイロット油路PLl及び右レバー用パイロット油路PRlにハンドル優先弁28が設けられている。
ハンドル優先弁28は、優先弁本体40と、第1絞り41と、チェック弁42と、第2絞り43と、を有している。
ここでは、左旋回時のステアリング装置の動作について説明する。なお、右旋回の場合の動作は、パイロット用及びステアリング用の作動油の流れる油路が異なるだけで、基本的な動作は同じである。
図3は、左旋回のためにハンドル操作を行った場合のステアリング用作動油(実線)とパイロット用作動油(破線)の流れを示している。
ここでは、ハンドル21が操作されておらず、ジョイスティック22のみが操作された場合について、図4を用いて説明する。図4では、ステアリング用作動油の流れを実線で示し、パイロット用作動油の流れを破線で示している。
ハンドル21を操作している際に、オペレータが誤ってジョイスティック22に触れ、ジョイスティック22が操作される場合がある。この場合は、ハンドル操作が優先される。
優先弁本体40が故障した場合、ハンドル21が操作されていても優先弁本体40が遮断ステージSbに切り替えられない可能性がある。
ホイールローダ1が左旋回のため最大限に回動したとき、ストップ弁35を、チェック弁を有するステージに機械的に移行させる。このため、オービットロール26からの作動油が方向制御弁25aに供給されない。一方、右パイロット油路PR内の作動油はタンク31へ戻るので、左右のパイロット油路PL,PRは共に「0」になる。このため、ホイールローダ1は最大限に左へ操舵されたまま維持される。右旋回の場合は、以上の逆の動作となる。
(1)ハンドル21が操作された場合はハンドル操作が優先される。したがって、ハンドル操作中にオペレータが誤ってジョイスティック22に触れた場合でも、意図しないステアリング操作がなされるのを防止できる。
図5に第1参考例によるステアリング装置を示す。このステアリング装置は、ハンドル優先弁50のみが実施形態と異なり、他の構成は実施形態と同じである。以下、実施形態と異なるハンドル優先弁50について説明する。
ハンドル優先弁50は、左右のパイロット油路PL,PRの途中に設けられた優先制御弁51と、この優先制御弁51を切り替える切替弁52と、を有している。
優先制御弁51の入力ポートには、左右のパイロット油路PL,PRを介してオービットロール26の左右の出力ポートが接続されている。また、優先制御弁51の他の入力ポートには、レバー用電磁制御弁27の左右の出力ポートが接続されている。優先制御弁51の入力ポートとレバー用電磁制御弁27の左右の出力ポートとは、左レバー用パイロット油路PLlと右レバー用パイロット油路PRlとによって接続されている。この優先制御弁51は、切替弁52からのパイロット油圧によって、ハンドル用ステージShとレバー用ステージSlとに切り替えられる。具体的には、パイロット油圧が供給されない場合はハンドル用ステージShに切り替えられ、切替弁52からパイロット油圧が供給されるとレバー用ステージSlに切り替えられる。
切替弁52は、優先制御弁51をハンドル用ステージShとレバー用ステージSlとの間で切り替えるための弁である。この切替弁52のパイロットポートには、左右のパイロット油路PL,PRの油圧が入力されている。切替弁52においては、左右のパイロット油路PL,PRの間に差圧が生じると遮断ステージSbに切り替えられ、両油路PL,PRの圧力が同じ場合は連通ステージStに切り替えられる。
ここでは、実施形態と同様に、左旋回時のステアリング装置の動作について説明する。
図6は、左旋回のためにハンドル操作を行った場合のステアリング用作動油(実線)とパイロット用作動油(破線)の流れを示している。
ジョイスティック22のみが操作された場合について、図7を用いて説明する。ハンドル21が操作されていない場合は、左右のパイロット油路PL,PRにおいてオービットロール26と優先制御弁51との間に作動油は流れない。したがって、両パイロット油路PL,PRの間に圧力差は生じない。このため、切替弁52は連通ステージStに切り替えられる。
ハンドル21を操作している際に、オペレータが誤ってジョイスティック22に触れ、ジョイスティック22が操作される場合がある。この場合は、ハンドル操作が優先される。
(1)ハンドル21が操作された場合はハンドル操作が優先される。したがって、ハンドル操作中にオペレータが誤ってジョイスティック22に触れた場合でも、意図しないステアリング操作がなされるのを防止できる。
図8に第2参考例によるステアリング装置を示す。このステアリング装置は、ハンドル優先弁60のみが実施形態及び第1参考例と異なり、他の構成は同じである。以下、実施形態と異なるハンドル優先弁60について説明する。
ハンドル優先弁60は、左右のパイロット油路PL,PRの途中に設けられた優先制御弁61と、この優先制御弁61を切り替える切替弁62と、を有している。
優先制御弁61の入力ポートには、左右のパイロット油路PL,PRを介してオービットロール26の左右の出力ポートが接続されている。また、優先制御弁61の他の入力ポートには、レバー用電磁制御弁27の左右の出力ポートが接続されている。優先制御弁61の入力ポートとレバー用電磁制御弁27の左右の出力ポートとは、左レバー用パイロット油路PLlと右レバー用パイロット油路PRlとによって接続されている。この優先制御弁61は、切替弁62からのパイロット油圧によって、ハンドル用ステージShとレバー用ステージSlとに切り替えられる。具体的には、パイロット油圧が供給されない場合はハンドル用ステージShに切り替えられ、切替弁52からパイロット油圧が供給されるとレバー用ステージSlに切り替えられる。
切替弁62は、優先制御弁61をハンドル用ステージShとレバー用ステージSlとの間で切り替えるための弁である。左右のパイロット油路PL,PRは、シャトル弁63を介して切替弁62のパイロットポートに接続されている。また、左右のレバー用パイロット油路PLl,PRlは、シャトル弁64を介して切替弁62の入力ポートに接続されている。また、切替弁62の出力ポートは優先制御弁61のパイロットポートに接続されている。
ここでは、実施形態と同様に、左旋回時のステアリング装置の動作について説明する。
図9は、左旋回のためにハンドル操作を行った場合のステアリング用作動油(実線)とパイロット用作動油(破線)の流れを示している。
ジョイスティック22のみが操作された場合について、図10を用いて説明する。ハンドル21が操作されていない場合は、左右のパイロット油路PL,PRにおいてオービットロール26と優先制御弁61との間に作動油は流れない。したがって、切替弁62のパイロットポートにはパイロット油圧は供給されない。このため、切替弁52は連通ステージStに切り替えられる。
ハンドル21を操作している際に、オペレータが誤ってジョイスティック22に触れ、ジョイスティック22が操作される場合がある。この場合は、ハンドル操作が優先される。
この第2参考例においても、第1参考例と同様の作用効果を有する。
図11に第3参考例によるステアリング装置を示す。このステアリング装置は、ハンドル優先弁70のみが前述の実施形態及び参考例と異なり、他の構成は同じである。以下、実施形態と異なるハンドル優先弁70について説明する。
[ハンドル優先弁70]
ハンドル優先弁70は、優先弁本体71と、絞り72と、チェック弁73と、を有している。
優先弁本体71は、レバー用電磁制御弁27の出力側で左右のレバー用パイロット回路PLl,PRlの途中に設けられている。より詳細には、レバー用電磁制御弁27の出力ポートには左レバー用パイロット油路PLl及び右レバー用パイロット油路PRlが接続されている。左レバー用パイロット油路PLlは左パイロット油路PLに接続され、右レバー用パイロット油路PRlは右パイロット油路PRに接続されている。そして、優先弁本体71は、左右のレバー用パイロット油路PLl、PRlの途中に設けられている。
絞り72はドレン油路Pdに設けられている。ドレン油路Pdは、前述のように、各弁のドレン用のTポートとタンク31との間を接続する油路である。絞り72は、このドレン油路Pdにおいて、オービットロール26のドレン用のTポートとレバー用電磁制御弁27のドレン用のTポートとの間に設けられている。
チェック弁73は絞り72に並列に設けられている。そして、絞り72の前後の差圧が所定の圧力以上になった場合に開いて、上流側の作動油をタンク31に導く。
ここでは、実施形態と同様に、左旋回時のステアリング装置の動作について説明する。
図12は、左旋回のためにハンドル操作を行った場合のステアリング用作動油(実線)とパイロット用作動油(破線)の流れを示している。
ジョイスティック22のみが操作された場合について、図13を用いて説明する。ハンドル21が操作されていない場合は、オービットロール26には作動油は流れない。このため、優先弁本体71にはパイロット油圧は供給されていない。したがって、優先弁本体71は連通ステージStに切り替えられている。
ハンドル21を操作している際に、作業者が誤ってジョイスティック22に触れ、ジョイスティック22が操作される場合がある。この場合は、ハンドル操作が優先される。
この第3参考例においても、前記同様に、ハンドル21が操作された場合はハンドル操作が優先され、意図しないステアリング操作がなされるのを防止できる。また、回路構成が簡単になり、作動が安定する。
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
20 ステアリング装置
21 ハンドル
22 ジョイスティック
23L,23R ステアリングシリンダ
25 ステアリング弁
26 オービットロール(ハンドル用制御弁)
27 レバー用電磁制御弁
28,50,60,70 ハンドル優先弁
30 ポンプ
31 タンク
40,71 優先弁本体
41,72 第1絞り
42,73 チェック弁
43 第2絞り
51,61 優先制御弁
52,62 切替弁
PL,PR パイロット油路
PLl,PRl レバー用パイロット油路
Pd ドレン油路
Claims (2)
- フロントフレームとリアフレームとが水平方向に回動自在に連結されたホイールローダのステアリング装置であって、
操舵のために回転操作されるハンドルと、
操舵のために傾動操作されるレバーと、
伸縮することによって前記フロントフレームを前記リアフレームに対して回動するためのステアリングシリンダと、
パイロット油圧によって前記ステアリングシリンダに対する作動油の供給方向を制御するステアリング弁と、
前記ステアリング弁を介して前記ステアリングシリンダに作動油を供給するためのポンプと、
出力側の油路が前記ステアリング弁のパイロットポートに連通し、前記ハンドルの回転操作により前記ステアリング弁に供給方向制御用のパイロット油圧を供給するハンドル用制御弁と、
前記レバーの傾動操作により前記ステアリング弁に供給方向制御用のパイロット油圧を供給するレバー用電磁制御弁と、
前記ハンドルが操作された際に作動油が前記ハンドル用制御弁を流れることにより発生する油圧回路の差圧又は絶対圧によって前記レバー用電磁制御弁から前記ステアリング弁に供給されるパイロット油圧を遮断するハンドル優先弁と、
を備え、
前記ハンドル優先弁は、
前記ハンドル用制御弁に作動油を供給する回路の途中に設けられた第1絞りと、
出力側の油路が前記ハンドル用制御弁の出力側の油路に接続され、前記レバー用電磁制御弁からのパイロット油圧を前記ステアリング弁に供給する連通ステージと、前記パイロット油圧が前記ステアリング弁に供給されるのを遮断する遮断ステージと、を有し、前記第1絞りの前後に差圧が発生した場合に前記遮断ステージに切り替えられる優先弁本体と、
前記レバー用電磁制御弁に作動油を供給する回路の途中に設けられ、前記第1絞りより絞り径の小さい第2絞りと、
前記第1絞りと並列に、前記第1絞りの前後の差圧が所定圧以上になったときに開いて作動油を前記ハンドル用制御弁に供給するとともに、前記ハンドル用制御弁から逆に流れる作動油を停止するチェック弁と、
を有する、
ホイールローダのステアリング装置。 - 前記第1絞りの作動油流通方向の上流側の油圧が前記優先弁本体の遮断ステージのパイロットポートに接続され、前記第1絞りの作動油流通方向の下流側の油圧が前記優先弁本体の連通ステージのパイロットポートに接続されている、請求項1に記載のステアリング装置。
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