JPH1067334A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステアリング装置において、悪路走行などに
よりステアリングシリンダが破損した場合に、それを認
識できるようにする。 【解決手段】 ステアリングホイール２１の回転に応じ
て相対移動する油圧切換弁２２と、油圧切換弁２２に接
続された油圧源２３と、油圧切換弁２２の移動に応じ
て、油圧切換弁２２から出力される圧油によってピスト
ンを伸縮させて走行体の操舵を行うステアリングシリン
ダ２６，２７とを備えたステアリング装置において、ス
テアリングシリンダ２６，２７に所定値以上の圧が作用
した場合に、エンジン回転数を低下させたり、ポンプ流
量を低減させるなどして走行速度や走行トルクを落とし
て走行体の走行性能を低下させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリングホイ
ールの回転に応じて油圧により走行体の操舵を行うステ
アリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のステアリング装置としては、図１
２に示すようなものが知られている。このステアリング
装置においては、ステアリングホイール７１により切り
換えられるステアリングバルブ７２の入力ポートは油圧
ポンプ７３に接続され、出口ポートはステアリングシリ
ンダ７６，７７に接続されている。ステアリングシリン
ダ７６，７７のピストンロッドの先端は不図示の前輪操
舵機構に連結されている。ステアリングシリンダ７６，
７７はオーバーロードリリーフ弁にも連結されている。

【０００３】このようなステアリング装置において、ス
テアリングホイール７１をＡ方向に回転させると、ステ
アリングバルブ７２がＣ位置に切り換わり、ステアリン
グポンプ７３から吐出された圧油はステアリングシリン
ダ７６，７７の圧力室に導かれ、ピストンをＤ方向へ移
動させる。このような動作によって、ステアリングホイ
ール７１の回転角に対応したピストンの変位が得られ、
ステアリング装置として機能することになる。

【０００４】一方、このようなステアリング装置は、図
１３に示すようなホイール式油圧ショベルなどの建設機
械に適用される。図１３に示すホイール式油圧ショベル
は、前タイヤ８７Ｆおよび後タイヤ８７Ｒが装着された
下部走行体８３と、下部走行体８３の上部に旋回可能に
連結された上部旋回体８１とからなる。上部旋回体８１
には作業用フロントアタッチメント８２が連結されると
ともに、下部走行体８３には走行用の油圧モータ８４、
トランスミッション８５およびプロペラシャフト８６が
取り付けられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したような建設機
械は悪路を走行することが多く、このような悪路を走行
するとタイヤへの衝撃が非常に大きくなるものである。
このため、走行体は強固に設計されており、タイヤに多
少物体が衝突しても破損しないようになっている。一
方、タイヤへの物体の衝突時においては、左右の前輪の
双方に同時に物体が衝突した場合はその衝突エネルギは
タイロッドが受けることとなり、片輪にのみ衝突した場
合には、その衝突エネルギはステアリングシリンダが受
け、これによりステアリングシリンダがストロークし
て、衝突した側とは反対側にタイヤが操舵されることと
なる。

【０００６】しかしながら、タイヤに物体が衝突する際
の衝突エネルギの発生は瞬間的なもの（０．３秒程度）
であり、しかもその瞬間にステアリングシリンダ内の圧
油が圧縮されるため、衝突エネルギのほとんどがステア
リングシリンダ内の内部圧力に変換されることとなる。
このようなシリンダ内の内部圧力は、オーバーロードリ
リーフバルブにより逃がされるが、瞬間的に発生する衝
突エネルギは非常に大きく、それを効果的に逃がすこと
は難しい。

【０００７】本発明の目的は、ステアリングシリンダに
大きな衝突エネルギが作用したことを容易に認識するこ
とができるステアリング装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図１
および図２を参照して説明すると、請求項１の発明は、
ステアリングホイール２１の回転に応じて圧油をステア
リングシリンダ２６，２７に供給して走行体を操舵する
ステアリング装置に適用され、ステアリングシリンダ２
６，２７に所定値以上の圧が作用した場合に、走行体の
走行性能を低下させる走行性能低下手段を備えたことに
より上記目的を達成する。

【０００９】図２を参照して説明すると、請求項２の発
明は、走行性能低下手段は、走行体を走行させるエンジ
ン１５の回転数を低下させる手段１６，１７，１８，２
９，３０，３２，３３，３７，３９である。

【００１０】図４を参照して説明すると、請求項３の発
明は、走行体が、可変容量油圧ポンプ１Ａと、可変容量
油圧ポンプ１Ａから供給される圧油により駆動して走行
体を走行させる油圧モータ４とを有し、走行性能低下手
段は、可変容量油圧ポンプ１Ａの吐出容量を低下させる
手段１ａ，１８，１９，２９，３０，３２，３３，３
７，３９である。図６を参照して説明すると、請求項４
の発明は、走行体が、油圧源１と、油圧源１から２つの
メインライン１２ａ，１２ｂを経て供給される圧油によ
り駆動して走行体を走行させる油圧モータ４とを有し、
走行性能低下手段は、２つのメインライン１２ａ，１２
ｂを連通させる手段２９，３０，３２，３３，４０であ
る。

【００１１】図７を参照して説明すると、請求項５の発
明は、走行体が、油圧源１と、油圧源１から２つのメイ
ンライン１２ａ，１２ｂを経て供給される圧油により駆
動して走行体を走行させる油圧モータ４と、油圧源１か
ら油圧モータ４に供給される圧油の方向を切り換えるこ
とにより油圧モータ４の回転方向を切り換える、２つの
メインライン１２ａ，１２ｂを連通させる中立位置を有
するパイロット切換弁２とを有し、走行性能低下手段
は、パイロット切換弁２を中立位置に切り換える手段２
９，３０，３２，３３，４３である。

【００１２】図６および図７を参照して説明すると、請
求項６の発明は、油圧源１が、他のアクチュエータ４２
の油圧源と兼用されている。図９および図１０を参照し
て説明すると、請求項７の発明は、走行性能低下手段
は、走行体を停止させるブレーキ手段５１，５２Ａ〜５
２Ｄ，５３，５４である。請求項８の発明は、ブレーキ
手段２９，３０，３２，３３，５１，５２Ａ〜５２Ｄ，
５３，５４は、走行体を徐々に減速させて停止する。

【００１３】図１１を参照して説明すると、請求項９の
発明は、ステアリングホイール２１の回転に応じて圧油
をステアリングシリンダ２６，２７へ供給して走行体を
操舵するステアリング装置に適用され、ステアリングシ
リンダ２６，２７に所定値以上の圧が作用した場合に、
警報を発する警報発生手段２９，３０，３２，３３，６
０を備えたことにより上記目的を達成する。

【００１４】請求項１の発明によれば、走行体のタイヤ
が岩石などに乗り上げてステアリングシリンダ２６，２
７に所定値以上の圧が作用すると、走行性能低下手段が
走行体の走行性能を低下させる。請求項２の発明によれ
ば、ステアリングシリンダ２６，２７に所定値以上の圧
が作用すると、走行性能低下手段１６，１７，１８，２
９，３０，３２，３３，３７，３９は、走行体を走行さ
せるエンジン１５の回転数を低下させ、これにより走行
体の速度が低下する。

【００１５】請求項３の発明によれば、走行体が、可変
容量油圧ポンプ１Ａと、走行体を走行させる油圧モータ
４とを有するものである場合において、ステアリングシ
リンダ２６，２７に所定値以上の圧が作用すると、走行
性能低下手段１ａ，１８，１９，２９，３０，３２，３
３，３７，３９は、可変容量油圧ポンプ１Ａの吐出容量
を低下させ、これにより油圧ポンプ１Ａから油圧モータ
へ４の圧油の供給量が減少し、走行体の速度が低下す
る。請求項４の発明によれば、走行体が、油圧源１と、
走行体を走行させる油圧モータ４とを有するものである
場合において、ステアリングシリンダ２６，２７に所定
値以上の圧が作用すると、走行性能低下手段２９，３
０，３２，３３，４０は、油圧源１から油圧モータ４に
圧油を供給するメインライン１２ａ，１２ｂを連通させ
る。これにより、油圧モータ４を含む油圧回路が閉回路
となり、走行体は惰性走行となってその速度は徐々に低
下する。

【００１６】請求項５の発明によれば、走行体が、油圧
源１と、走行体を走行させる油圧モータ４と、油圧源１
から油圧モータ４に供給される圧油の方向を切り換える
パイロット切換弁２とを有するものである場合におい
て、ステアリングシリンダ２６，２７に所定値以上の圧
が作用すると、走行性能低下手段２９，３０，３２，３
３，４３は、パイロット切換弁２を中立位置に切り換え
て、油圧源１から油圧モータ４に圧油を供給するメイン
ライン１２ａ，１２ｂを連通させる。これにより、油圧
モータ４を含む油圧回路が閉回路となり、走行体は惰性
走行となってその速度は徐々に低下する。

【００１７】請求項６の発明によれば、油圧モータ４を
駆動する油圧源１と他の作業用シリンダなどのアクチュ
エータ４２とが兼用されている場合には、請求項４また
は請求項５の発明のように、油圧モータ４のみにより閉
回路が構成されるため、油圧源１から他のアクチュエー
タ４２への圧油の供給には何等影響されないこととな
り、作業を続行することができる。請求項７の発明によ
れば、走行性能低下手段２９，３０，３２，３３，５
１，５２Ａ〜５２Ｄ，５３，５４により、走行体にブレ
ーキがかけられるため、走行体は停止する。請求項８の
発明によれば、ブレーキが徐々にかけられるため、走行
体は徐々に速度を低下して停止する。

【００１８】請求項９の発明によれば、ステアリングシ
リンダ２６，２７に所定値以上の圧が作用すると、警報
発生手段２９，３０，３２，３３，６０により警報が発
せられるため、運転者はステアリングシリンダ２６，２
７の異常を認識することができる。

【００１９】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。

【００２０】

【発明の実施の形態】

−第１の実施の形態− 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。図１は本発明の第１の実施の形態に係るステアリン
グ装置の油圧回路図、図２は第１の実施の形態に係るス
テアリング装置が適用される建設機械の走行油圧回路図
である。図１に示すように、本発明の第１の実施の形態
に係るステアリング装置の油圧回路は、ステアリングホ
イール２１を回転させてステアリングバルブ２２を切り
換えるようになっている。ステアリングバルブ２２に
は、ステアリングポンプ２３およびタンク２４がリリー
フバルブ２５を介して接続されるとともに、ステアリン
グシリンダ２６，２７のボトム室２６ａ，２７ａおよび
ロッド室２６ｂ，２７ｂがセンタジョイント２８を介し
て接続されている。このステアリングシリンダ２６，２
７は、上述したようなホイール式油圧ショベルなどの建
設機械に適用されるものであり、図１３における前タイ
ヤ８７Ｆを操舵するものである。

【００２１】一方、ステアリングシリンダ２６，２７の
ボトム室２６ａ，２７ａとロッド室２６ｂ，２７ｂとに
連結される管路に、シャトル弁２９が設けられ、シャト
ル弁２９には圧力スイッチ３０が接続されている。圧力
スイッチ３０には第１の電源３１、第１のリレー３２お
よび第２のリレー３３が接続されている。第２の電源３
４にはキャンセルスイッチ３５が接続されており、第２
の電源３４およびキャンセルスイッチ３５は第１および
第２のリレー３２，３３に接続されている。なお、第２
のリレー３３は図２に示す走行油圧回路に設けられたソ
レノイドバルブ３７に接続されている。ソレノイドバル
ブ３７は励磁されていないときはａ位置に切り換えられ
ているが、圧力スイッチ３０がオンとなって、第１のリ
レー３２および第２のリレー３３がオンとなると、励磁
されてｂ位置に切り換わる。この状態で、圧力スイッチ
３０がオフしても第１のリレー３２が自己保持されてい
るから、第２のリレー３３はオン状態を保持する。キャ
ンセルスイッチ３５を開くと第１のリレー３２がオフし
て第２のリレー３３もオフする。

【００２２】図２に示すように、エンジン１５により駆
動される油圧ポンプ１から吐出される圧油は、油圧パイ
ロット式制御弁２によりその方向および流量が制御さ
れ、カウンタバランス弁３を経て油圧モータ４に供給さ
れる。油圧モータ４の出力軸には不図示の走行駆動軸が
接続されており、油圧モータ４の回転により走行体が走
行する。

【００２３】パイロット式制御弁２はパイロット油圧回
路からのパイロット圧力によってその切換方向とストロ
ーク量が制御される。パイロット油圧回路は、パイロッ
ト用油圧ポンプ５と、油圧ポンプ５に後続しパイロット
式制御弁２のストローク量を制御することにより車両の
走行速度を制御するパイロット弁６と、このパイロット
弁６に後続しパイロット弁６への戻り油を遅延するスロ
ーリターン弁７と、このスローリターン弁７に後続し車
両の前進、後進、中立を選択する前後進切換弁８とを有
する。

【００２４】図２は、前後進切換弁８が中立（Ｎ位
置）、パイロット弁６が操作されていない状態を示して
おり、したがって、パイロット式制御弁２が中立位置に
あって、油圧ポンプ１からの圧油はタンク９に戻り車両
は停止している。前後進切換弁８を前進（Ｆ位置）また
は後進（Ｒ位置）に切換えパイロット弁６のペダル６ａ
を踏込み操作すると、油圧ポンプ５からの吐出油がパイ
ロット式制御弁２のパイロットポート２ａまたは２ｂに
達してこの制御弁２がパイロット油圧に応じたストロー
ク量で切り換わる。これにより油圧ポンプ１からの吐出
油が制御弁２、管路１２ａまたは１２ｂ、カウンタバラ
ンス弁３を経由して油圧モータ４に導かれ、油圧モータ
４が駆動されて走行体が走行する。走行体の速度はパイ
ロット弁６のペダル６ａの踏込量に依存する。

【００２５】走行中にペダル６ａを離すとパイロット弁
６が圧油を遮断しその出口ポートがタンク１０と連通さ
れる。この結果、パイロットポート２ａまたは２ｂに作
用していた圧油が前後進切換弁８、スローリターン弁
７、パイロット弁６を介してタンク１０に戻る。このと
き、スローリターン弁７の絞り７ａにより戻り油が絞ら
れるからパイロット式制御弁２は徐々に中立位置に切り
換わる。パイロット式制御弁２が中立位置へ戻ると油圧
ポンプ１から吐出された圧油はタンク９へ戻り、カウン
タバランス弁３も図示の中立位置に切換わる。これによ
り油圧モータ４からの圧油は、カウンタバランス弁３の
絞り３ａまたは３ｂおよびパイロット式制御弁２内の絞
り２ｃに絞られるので、流量が多い場合にはまずリリー
フ弁１１ａまたは１１ｂが開き大きな油圧ブレーキが働
く。この油圧ブレーキにより減速されて油圧モータ４の
吐出流量が減少するとリリーフ弁１１ａ，１１ｂは閉
じ、カウンタバランス弁３の絞り３ａまたは３ｂと制御
弁２内の絞り２ｃを介して油圧モータ４の吐出油が再び
油圧モータ４に戻る循環通路が形成されて油圧モータ４
に小さな油圧ブレーキが働く。

【００２６】エンジン１５には、エンジンの出力を変更
するためのエンジンコントロールレバー１６が接続され
ており、エンジンコントロールレバー１６は図中時計回
り方向に回転することによりエンジン１５の出力は上昇
し、反時計回り方向に回転することによりエンジン１５
の出力は低下する。このエンジンコントロールレバー１
６には、ロッド１７を介してシリンダ１８が接続されて
いる。このシリンダ１８は図３に示すように、ソレノイ
ドバルブ３７を介して油圧源３９が接続されるボトム室
１８Ａと、パイロット弁６の出力圧が導かれるロッド室
１８Ｂとを有する。ボトム室１８Ａにはピストン１８Ｃ
を図３の右方に付勢するためのばね１８Ｈが設けられて
いる。

【００２７】次いで、第１の実施の形態の動作について
説明する。建設機械のタイヤが岩石などに乗り上げるな
どしてステアリングシリンダ２６，２７に左右不均一な
衝撃力が作用すると、シリンダ２６，２７には所定値以
上の圧力が作用する。このため、ステアリングシリンダ
２６，２７のボトム室２６ａ，２７ａあるいはロッド室
２６ｂ，２７ｂからの圧によりシャトル弁２９が切り換
わり、圧力スイッチ３０がオンとなる。これにより、第
１のリレー３２および第２のリレー３３がオンとなり、
ソレノイドバルブ３７が励磁されてｂ位置に切り換わ
り、油圧源３９から吐出される圧油がシリンダ１８のボ
トム室１８Ａに供給される。これによりピストンロッド
１８Ｉは図２の矢印Ａ方向に移動し、その結果、ピスト
ンロッド１８Ｉに接続されたロッド１７を介してエンジ
ンコントロールレバー１６がエンジン１５の出力が低く
なる方向に回転する。これにより、油圧ポンプ１を駆動
するエンジン１５の出力が低下するため、油圧ポンプ１
から吐出される圧油の流量も少なくなって、ペダル６の
踏み込み量に拘わらず油圧モータ４の回転速度が低下
し、その結果、走行体の走行速度が低下する。

【００２８】キャンセルスイッチ３５を開くと、第２の
リレー３３がオフしてソレノイドバルブ３７がａ位置に
復帰するため、油圧シリンダ１８のボトム室１８Ａがタ
ンクと連通され、パイロット弁６の出力圧に応じた位置
へばね１８Ｈの付勢力に抗してピストンロッド１８Ｉは
移動する。このため、エンジン１５はアクセルペダル６
ａの踏み込み量に応じた回転数にて回転することにな
る。

【００２９】このように、第１の実施の形態において
は、ステアリングシリンダ２６，２７に所定値以上の圧
力が作用した場合に、ペダル６を踏み込んでも走行体の
速度が低下するため、運転者はステアリングシリンダ２
６，２７に異常が発生したことを認識することができ
る。

【００３０】以上の実施の形態と請求項との対応におい
て、シャトル弁２９、圧力スイッチ３０、第１および第
２のリレー３２，３３、ソレノイドバルブ３７、油圧源
３９、エンジンレバー１６、ロッド１７およびシリンダ
１８が走行性能低下手段を構成する。

【００３１】−第２の実施の形態− 次いで、本発明の第２の実施の形態について説明する。
なお、本発明の第２の実施の形態においては、ステアリ
ング装置の構成は上記第１の実施の形態と同一であるた
め、詳細な説明は省略する。図４は本発明の第２の実施
の形態に係るステアリング装置により操舵される建設機
械の走行油圧回路図である。なお、図４においては上記
図３に示す走行油圧回路と同一の構成には同一の参照番
号を付し、詳細な説明は省略する。

【００３２】図４に示すように、第２の実施の形態と第
１の実施の形態とは、可変容量油圧ポンプ１Ａを用いる
点と、ソレノイドバルブ３７が切り換わることにより駆
動されるシリンダ４８が、油圧ポンプ１の傾転角変更部
１ａと接続されている点と、シリンダ４８の中間室１８
Ｇには走行パイロット圧に代えて油圧ポンプ１Ａの吐出
圧が導かれる点とが異なるものである。シリンダ４８
は、図５に示すように、ソレノイドバルブ３７を介して
油圧源３９が接続される第１のボトム室４８Ａと、タン
クへ連通されるロッド室４８Ｂと、ピストン４８Ｃ，４
８Ｄとの仕切板４８Ｅ間でそれぞれ形成される中間室４
８Ｆ，４８Ｇとを有する。中間室４８Ｇには油圧ポンプ
１の出力圧が導かれ、中間室４８Ｆにおける仕切板４８
Ｅとピストン４８Ｃとの間には、ピストン４８Ｃを図５
の左方に付勢するばね４８Ｈが設けられ、ロッド室４８
Ｂにはピストン４８Ｄを図５の左方に付勢するばね４８
Ｊが設けられている。また、ピストン４８Ｃにはピスト
ンロッド４８Ｋが、ピストン４８Ｄにはピストンロッド
４８Ｉが設けられている。

【００３３】上述したように、ステアリングシリンダ２
６，２７に所定値以上の圧力が作用すると、第１の実施
の形態と同様に、圧力スイッチ３０がオンとなる。これ
により、第１のリレー３２および第２のリレー３３がオ
ンとなり、ソレノイドバルブ３７が励磁されてｂ位置に
切り換わり、油圧源３９から吐出される圧油がシリンダ
４８のボトム室４８Ａに供給され、ピストン４８Ｃがば
ね４８Ｈの付勢力に抗して矢印Ａ方向に移動する。これ
により、ピストンロッド４８Ｋがピストン４８Ｄに当接
して、ピストン４８Ｄがばね４８Ｊの付勢力に抗して矢
印Ａ方向に移動する。この結果、ピストンロッド４８Ｉ
に接続されたロッド１９を介して傾転角変更部１ａが油
圧ポンプ１Ａの傾転角を低下させる方向に回転する。こ
れにより、油圧ポンプ１Ａから吐出される圧油の流量も
少なくなって、ペダル６の踏み込み量に拘わらず油圧モ
ータ４の回転速度が低下し、その結果、走行体の走行速
度が低下する。

【００３４】以上の実施の形態と請求項との対応におい
て、傾転各変更部１ａ，シャトル弁２９、圧力スイッチ
３０、第１および第２のリレー３２，３３、ソレノイド
バルブ３７および油圧源３９が走行性能低下手段を構成
する。

【００３５】−第３の実施の形態− 次いで、本発明の第３の実施の形態について説明する。
なお、本発明の第３の実施の形態においては、ステアリ
ング装置の構成は上記第１の実施の形態と同一であるた
め、詳細な説明は省略する。図６は本発明の第３の実施
の形態に係るステアリング装置により操舵される建設機
械の走行油圧回路図である。なお、図６においては上記
図３に示す走行油圧回路と同一の構成には同一の参照番
号を付し、詳細な説明は省略する。

【００３６】図６に示すように、第３の実施の形態と第
１の実施の形態とは、管路１２ａ，１２ｂを連通するた
めのソレノイドバルブ４０が設けられている点が異なる
ものである。ソレノイドバルブ４０は、通常はａ位置に
切り換えられているが、図１に示すステアリング装置の
圧力スイッチ３０がオンとなると励磁されてｂ位置に切
り換わるものである。また、油圧ポンプ１には、切換弁
４１を介して作業用シリンダ４２が取り付けられてい
る。

【００３７】次いで、第３の実施の形態の動作について
説明する。上述したように、ステアリングシリンダ２
６，２７に所定値以上の圧力が作用すると、第１の実施
の形態と同様に圧力スイッチ３０がオンとなる。そし
て、第１のリレー３２および第２のリレー３３がオンと
なり、ソレノイドバルブ４０が励磁されてｂ位置に切り
換わり、管路１２ａと管路１２ｂとが連通される。これ
により、油圧モータ４に供給される圧油は、油圧モータ
４、管路１２ａ，１２ｂおよびソレノイドバルブ４０に
より構成される閉回路内を流れる。したがって、油圧モ
ータ４の出力トルクが低下するため、油圧モータ４は走
行抵抗によって徐々にその回転速度を低下させ、これに
より、走行体の走行速度が徐々に低下する。この場合、
油圧ポンプ１から作業用シリンダ４２に供給される圧油
の流れに対しては何等影響を与えないこととなる。した
がって、走行体の速度が低下したり、走行体が停止して
も、作業用シリンダ４２は何等制限を受けることなく油
圧ポンプ１から供給される圧油により駆動することがで
きる。

【００３８】以上の実施の形態と請求項との対応におい
て、シャトル弁２９、圧力スイッチ３０、第１および第
２のリレー３２，３３、ソレノイドバルブ４０が走行性
能低下手段を構成する。

【００３９】−第４の実施の形態− 次いで、本発明の第４の実施の形態について説明する。
なお、本発明の第４の実施の形態においては、ステアリ
ング装置の構成は上記第１の実施の形態と同一であるた
め、詳細な説明は省略する。図７は本発明の第４の実施
の形態に係るステアリング装置により操舵される建設機
械の走行油圧回路図である。なお、図７においては上記
図３に示す走行油圧回路と同一の構成には同一の参照番
号を付し、詳細な説明は省略する。

【００４０】図７に示すように、第４の実施の形態と第
１の実施の形態とは、パイロット弁６と、パイロット式
制御弁２のパイロットポート２ａ，２ｂとの間に、パイ
ロット圧の供給、遮断を切り換えるソレノイドバルブ４
３が設けられている点が異なるものである。ソレノイド
バルブ４３は、通常はａ位置に切り換えられているが、
図１に示すステアリング装置の圧力スイッチ３０がオン
となると励磁されてｂ位置に切り換わるものである。

【００４１】次いで、第４の実施の形態の動作について
説明する。上述した理由によりステアリングシリンダ２
６，２７に所定値以上の圧力が作用すると、第１の実施
の形態と同様に、圧力スイッチ３０がオンとなる。そし
て、第１のリレー３２および第２のリレー３３がオンと
なり、ソレノイドバルブ４３が励磁されてｂ位置に切り
換わる。これにより、パイロットポート２ａ，２ｂに作
用していた圧油がソレノイドバルブ４３を経てタンク４
４に戻る。このとき、スローリターン弁７の絞り７ａに
より戻り油が絞られるからパイロット式制御弁２は徐々
に中立位置に切り換わる。これにより油圧モータ４から
吐出される圧油は、カウンタバランス弁３の絞り３ａま
たは３ｂおよびパイロット式制御弁２内の絞り２ｃに絞
られるので、流量が多い場合にはまずリリーフ弁１１ａ
または１１ｂが開き大きな油圧ブレーキが働く。この油
圧ブレーキにより減速されて油圧モータ４の吐出流量が
減少するとリリーフ弁１１ａ，１１ｂは閉じ、カウンタ
バランス弁３の絞り３ａまたは３ｂと制御弁２内の絞り
２ｃを介して油圧モータ４の吐出油が再び油圧モータ４
に戻る循環通路が形成されて油圧モータ４に小さな油圧
ブレーキが働く。そして、走行体は徐々に減速して停止
する。

【００４２】以上の実施の形態と請求項との対応におい
て、シャトル弁２９、圧力スイッチ３０、第１および第
２のリレー３２，３３、ソレノイドバルブ４３が走行性
能低下手段を構成する。

【００４３】−第５の実施の形態− 次いで、本発明の第５の実施の形態について説明する。
なお、本発明の第５の実施の形態においては、ステアリ
ング装置の構成は上記第１の実施の形態と同一であるた
め、詳細な説明は省略する。図８は本発明の第５の実施
の形態に係るステアリング装置により操舵される建設機
械の走行油圧回路図である。なお、図８においては上記
図３に示す走行油圧回路と同一の構成には同一の参照番
号を付し、詳細な説明は省略する。

【００４４】図８に示すように、第５の実施の形態と第
１の実施の形態とは、管路１２ａ，１２ｂ上に、油圧モ
ータ４への圧油の供給を切り換えるソレノイドバルブ４
５が設けられている点が異なるものである。ソレノイド
バルブ４５は、通常はａ位置に切り換えられているが、
図１に示すステアリング装置の圧力スイッチ３０がオン
となると励磁されてｂ位置に切り換わるものである。

【００４５】次いで、第５の実施の形態の動作について
説明する。上述した理由によりステアリングシリンダ２
６，２７に所定値以上の圧力が作用すると、上記と同様
にして圧力スイッチ３０がオンとなる。そして、第１の
リレー３２および第２のリレー３３がオンとなり、ソレ
ノイドバルブ４５が励磁されてｂ位置に切り換わり、油
圧ポンプ１から油圧モータ４へ供給される圧油が遮断さ
れる。これにより、油圧モータ４の回転は停止するた
め、走行体も停止する。

【００４６】以上の実施の形態と請求項との対応におい
て、シャトル弁２９、圧力スイッチ３０、第１および第
２のリレー３２，３３、ソレノイドバルブ４５が走行性
能低下手段を構成する。

【００４７】−第６の実施の形態− 次いで、本発明の第６の実施の形態について説明する。
なお、本発明の第６の実施の形態においては、ステアリ
ング装置の構成は上記第１の実施の形態と同一であるた
め、詳細な説明は省略する。図９は本発明の第６の実施
の形態に係るステアリング装置により操舵される建設機
械の走行油圧回路図である。なお、図９においては上記
図３に示す走行油圧回路において、カウンタバランス弁
３、油圧モータ４、リリーフ弁１１および管路１２ａ，
１２ｂのみを示すものとする。また、図９には油圧モー
タ４に接続されたミッション５０と、パーキングブレー
キ５１と、タイヤ８７を制動するためのサービスブレー
キ５２Ａ〜５２Ｄを示す。

【００４８】図９に示すように、第６の実施の形態と第
１の実施の形態とは、パーキングブレーキ５１あるいは
サービスブレーキ５２Ａ〜５２Ｄにより、走行体の速度
を低減させる点が異なるものである。

【００４９】図１０は、パーキングブレーキ５１および
サービスブレーキ５２Ａ〜５２Ｄを駆動するためのブレ
ーキ回路図である。図１０に示すように、ブレーキ系統
１００は、圧縮空気を送り出す圧気源１０１からの圧気
でサービスブレーキ５２Ａ〜５２Ｄを操作するポジティ
ブ型の主ブレーキ装置１０８と、圧気源１００からの圧
気でブレーキが解除され、その圧気が排気されるとブレ
ーキがかかるネガティブ型のパーキングブレーキ装置１
０６とを備えている。そして、本実施の形態では、作業
時に主ブレーキ装置１０８とパーキングブレーキ装置１
０６とを同時にかけるようにしている。

【００５０】圧気源１０１は、エンジン１５によって作
動する圧縮機１０１ａのデリベリ側を逆止弁１０１ｂを
介してエアタンク１０１ｃに接続して構成される。ま
た、エアタンク１０１ｃの内圧を一定に保つリリーフ弁
１０１ｄが設けられる。エアタンク１０１ｃに接続され
た一方の入力管路１０２ａは走行用ブレーキ弁１０３の
入力ポートに接続され、他方の入力管路１０２ｂはブレ
ーキ切換弁１０４の一方の入力ポートに接続される。ま
た、走行用ブレーキ弁１０３の出力ポートがブレーキ切
換弁１０４の他方の入力ポートに接続されている。走行
用ブレーキ弁１０３は、ペダル１０３ａの踏み込み量に
相応した圧力を出力ポートに出力し、ペタル１０３ａを
解放すると出力ポートが大気ポート１０３ｂと連通す
る。また、ブレーキ切換弁１０４は、ブレーキスイッチ
５６を端子Ｔ，Ｐ，Ｗにそれぞれ切換え操作することに
より、走行位置（Ｔ）、駐車位置（Ｐ）および作業位置
（Ｗ）の各位置に切り換わる。ブレーキ切換弁１０４に
も排気ポート１０４ａが設けられている。

【００５１】ブレーキ切換弁１０４の一方の出力ポート
は管路１０５によってネガティブ型の駐車ブレーキ装置
１０６に接続されており、他方の出力ポートは管路１０
７によってポジティブ型の主ブレーキ装置１０８に接続
されている。また、走行用ブレーキ弁１０３の出力ポー
トは逆止弁１１０が配置された管路１０９により主ブレ
ーキ装置１０８に接続され、走行用ブレーキ弁１０３か
らの圧気が主ブレーキ装置１０８に直接流れるのを許容
する。

【００５２】主ブレーキ装置１０８に接続された管路１
０７は、空圧−油圧変換倍力装置１０８ａの入力ポート
に接続され、その出力ポートが複数の車輪のブレーキシ
リンダ１０８ｂに接続される。なお、ブレーキシリンダ
１０８ｂによりブレーキシュー１０８ｃがブレーキドラ
ム１０８ｄを押圧するとブレーキがかかる。また、１０
８ｅは戻りばねである。

【００５３】パーキングブレーキ装置１０６に接続され
た管路１０５は、エアシリンダ１０６ａの入力ポートに
接続され、そのピストンロッド１０６ｂがブレーキレバ
ー１０６ｃを介してブレーキシュー１０６ｄに連結され
ている。このブレーキシュー１０６ｄによりブレーキド
ラム１０６ｅを押圧してブレーキがかかる。また、ピス
トンロッド１０６ｂには戻りばね１０６ｆが遊挿されて
おり、その復元力が常時駐車ブレーキをかける方向に付
勢されている。したがって、この駐車ブレーキ装置１０
６は、圧気が供給されるとブレーキ解除、圧気が排気さ
れるとブレーキ作動となる。

【００５４】以上のブレーキ系統１００では、ブレーキ
スイッチ５６を走行位置Ｔに切換えるとブレーキ切換弁
１０４が図示のＴ位置に切換わり、パーキングブレーキ
装置１０６へ圧気源１０１から圧気が供給され、パーキ
ングブレーキ５１が非作動となり、また、ブレーキペダ
ル１０３ａの踏込みにより、走行時に主ブレーキ装置１
０８を作動させていわゆるサービスブレーキ５２Ａ〜５
２Ｄが働く。ブレーキスイッチ５６を作業位置Ｗに切換
えると、ブレーキ切換弁１０４がＷ位置に切換わり、ブ
レーキペダル１０３ａの踏込みに拘らず、主ブレーキ装
置１０８へは圧気が供給されてサービスブレーキ５２Ａ
〜５２Ｄが働くとともに、パーキングブレーキ装置１０
６から圧気が排気されるのでパーキングブレーキ５１が
働く。すなわち、２つのブレーキが同時に働くいわゆる
作業ブレーキ状態となる。ブレーキスイッチ３６を駐車
位置Ｐに切換えると、ブレーキ切換弁１０４がＰ位置に
切換わり、パーキングブレーキ装置１０６から圧気が排
気されてパーキングブレーキ５１が働く。主ブレーキ装
置１０８はブレーキペダル１０３ａの踏込みにより作動
する。

【００５５】そして本実施の形態においては、ブレーキ
系統１００とブレーキ切換弁１０４との間に、図１に示
す第２のリレー３３と接続されたソレノイドバルブ５
３，５４が接続されている。ソレノイドバルブ５３，５
４は通常はａ位置に切り換えられているが圧力スイッチ
３０がオンとなると励磁されてｂ位置に切り換わる。ソ
レノイドバルブ５３，５４のｂ位置には絞り５３ａ，５
４ａが設けられている。

【００５６】建設機械の走行中、すなわちブレーキスイ
ッチ５６が走行位置Ｔに切り換えられている状態におい
て、タイヤに左右不均一な衝撃力が作用してステアリン
グシリンダ２６，２７に所定値以上の圧力が作用する
と、上記と同様に圧力スイッチ３０がオンとなる。そし
て、第１のリレー３２および第２のリレー３３がオンと
なり、ソレノイドバルブ５３，５４が励磁されてｂ位置
に切り換わる。ここで、ブレーキスイッチ５６は走行位
置Ｔに切り換えられているため、ソレノイドバルブ５
３，５４がｂ位置に切り換わると、ブレーキペダル１０
３ａの踏込みに拘らず、主ブレーキ装置１０８へは圧気
が供給されてサービスブレーキ５２Ａ〜５２Ｄが働くと
ともに、パーキングブレーキ装置１０６から圧気が排気
されるのでパーキングブレーキ５１が働く。すなわち、
２つのブレーキが同時に働くいわゆる作業ブレーキ状態
と同一の状態となる。また、この際、主ブレーキ装置１
０８へ供給される圧気およびパーキングブレーキ装置１
０６から排気される圧気は、絞り５３ａ，５４ａにより
徐々に供給あるいは排気されるため、ブレーキは徐々に
働くこととなる。したがって、走行体が急停止すること
なく、その速度を低減して停止することができる。

【００５７】以上の実施の形態と請求項との対応におい
て、シャトル弁２９、圧力スイッチ３０、第１および第
２のリレー３２，３３、ソレノイドバルブ５３，５４、
パーキングブレーキ５１およびサービスブレーキ５２Ａ
〜５２Ｄが走行性能低下手段を構成する。また、パーキ
ングブレーキ５１やサービスブレーキ５２Ａ〜５２ｄが
ブレーキ手段を構成する。

【００５８】−第７の実施の形態− 次いで、本発明の第７の実施の形態について説明する。
図１１は本発明の第７の実施の形態に係るステアリング
装置の油圧回路図である。なお、図１１においては上記
図１に示す油圧回路と同一の構成には同一の参照番号を
付し、詳細な説明は省略する。

【００５９】図１１に示すように、第７の実施の形態と
第１の実施の形態とは、第２のリレー３３にブザー６０
が接続されている点が異なるものである。

【００６０】次いで、第７の実施の形態の動作について
説明する。建設機械のタイヤに物体が衝突してステアリ
ングシリンダ２６，２７に所定値以上の圧力が作用する
と、先に説明したとおり、圧力スイッチ３０がオンとな
る。そして、第１のリレー３２および第２のリレー３３
がオンとなって、これによりブザー６０がオンとなり警
報を発する。そしてこの警報によりステアリングシリン
ダ２６，２７に高圧が発生したことを認識することがで
きる。

【００６１】以上の実施の形態と請求項との対応におい
て、シャトル弁２９、圧力スイッチ３０、第１および第
２のリレー３２，３３およびブザー６０が警報発生手段
を構成する。

【００６２】なお、本発明は、エンジンの出力軸の回転
を機械的にフロントおよびリアクスルに伝達する機械駆
動走行装置で走行するもの、あるいはＨＳＴ走行装置で
走行するものにも同様に適用される。また、ホイール式
油圧ショベルに限定されない。さらにまた、ステアリン
グバルブを用いたパワーステアリング装置について説明
したが、本発明はこれ以外のパワーステアリング装置に
も適用できる。

【００６３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１か
ら請求項８の発明によれば、ステアリングシリンダに所
定値以上の圧力が作用した場合に、走行体の走行体の速
度が低下するため、走行体の外観上変化がなくても、運
転者はステアリングシリンダに異常が発生したことを認
識することができる。請求項９の発明によれば、ステア
リングシリンダに所定値以上の圧力が作用した場合に、
警報発生手段から警報が発せられるため、運転者はステ
アリングシリンダに異常が発生したことを認識すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るステアリング
装置の油圧回路図

【図２】ステアリング装置により操舵がされる建設機械
の走行油圧回路図

【図３】シリンダの構成を示す断面図

【図４】本発明の第２の実施の形態に係るステアリング
装置により操舵される建設機械の走行油圧回路図

【図５】シリンダの構成を示す断面図

【図６】本発明の第３の実施の形態に係るステアリング
装置により操舵される建設機械の走行油圧回路図

【図７】本発明の第４の実施の形態に係るステアリング
装置により操舵される建設機械の走行油圧回路図

【図８】本発明の第５の実施の形態に係るステアリング
装置により操舵される建設機械の走行油圧回路図

【図９】本発明の第６の実施の形態に係るステアリング
装置により操舵される建設機械の走行油圧回路図

【図１０】本発明の第６の実施の形態に係るステアリン
グ装置に適用されるブレーキ回路図

【図１１】本発明の第７の実施の形態に係るステアリン
グ装置の油圧回路図

【図１２】従来のステアリング装置の油圧回路図

【図１３】ステアリング装置が適用されるホイール式油
圧ショベルの構成を示す側面図

【符号の説明】

２１ ステアリングホイール ２２ ステアリングバルブ ２３ ステアリングポンプ ２６，２７ ステアリングシリンダ ２９ シャトル弁 ３０ 圧力スイッチ ３２，３３ リレー ３７，４０，４３，４５，５３，５４ ソレノイドバル
ブ ６０ ブザー

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングホイールの回転に応じて圧
   油をステアリングシリンダへ供給して走行体を操舵する
   ステアリング装置において、 前記ステアリングシリンダに所定値以上の圧が作用した
   場合に、前記走行体の走行性能を低下させる走行性能低
   下手段を備えたことを特徴とするステアリング装置。
2. 【請求項２】 前記走行性能低下手段は、前記走行体を
   走行させるエンジンの回転数を低下させる手段であるこ
   とを特徴とする請求項１記載のステアリング装置。
3. 【請求項３】 前記走行体が、可変容量油圧ポンプと、
   該可変容量油圧ポンプから供給される圧油により駆動し
   て該走行体を走行させる油圧モータとを有し、前記走行
   性能低下手段は、前記可変容量油圧ポンプの吐出容量を
   低下させる手段であることを特徴とする請求項１記載の
   ステアリング装置。
4. 【請求項４】 前記走行体が、油圧源と、該油圧源から
   ２つのメインラインを経て供給される圧油により駆動し
   て該走行体を走行させる油圧モータとを有し、前記走行
   性能低下手段は、前記２つのメインラインを連通させる
   手段であることを特徴とする請求項１記載のステアリン
   グ装置。
5. 【請求項５】 前記走行体が、油圧源と、該油圧源から
   ２つのメインラインを経て供給される圧油により駆動し
   て該走行体を走行させる油圧モータと、該油圧源から該
   油圧モータに供給される圧油の方向を切り換えることに
   より該油圧モータの回転方向を切り換える、前記２つの
   メインラインを連通させる中立位置を有するパイロット
   切換弁とを有し、前記走行性能低下手段は、前記パイロ
   ット切換弁を中立位置に切り換える手段であることを特
   徴とする請求項１記載のステアリング装置。
6. 【請求項６】 前記油圧源が、他のアクチュエータの油
   圧源と兼用されていることを特徴とする請求項４または
   ５記載のステアリング装置。
7. 【請求項７】 前記走行性能低下手段は、前記走行体を
   停止させるブレーキ手段であることを特徴とする請求項
   １記載のステアリング装置。
8. 【請求項８】 前記ブレーキ手段は、前記走行体を徐々
   に減速させて停止する手段であることを特徴とする請求
   項７記載のステアリング装置。
9. 【請求項９】 ステアリングホイールの回転に応じて圧
   油をステアリングシリンダへ供給して走行体を操舵する
   ステアリング装置において、 前記ステアリングシリンダに所定値以上の圧が作用した
   場合に、警報を発する警報発生手段を備えたことを特徴
   とするステアリング装置。