JPWO2011002053A1 - 運搬車両 - Google Patents

Abstract

アキュムレータ（１１）からの圧油をステアリングバルブ（１４）のハウジング（１５）内に循環させるための循環路（３９）を備えている。この循環路（３９）の途中にはオリフィス継手（４１）を設ける。このオリフィス継手（４１）は、ステアリングバルブ（１４）のハウジング（１５）に外側から着脱可能に取付ける構成とする。オリフィス継手（４１）のオリフィス部（４２）は、循環する油液に絞り作用を与え、これによる摩擦熱が発生する。加温状態にある油液は、連絡通路（２１）、スプール弁（１６）内の通路および低圧側油路（１８Ｂ）に流通し、ステアリングバルブ（１４）を常に暖めた状態に保つことができる。

Description

本発明は、例えば露天の採掘場、石切り場、鉱山等で採掘した砕石物または土砂を運搬するのに好適に用いられる運搬車両に関する。

一般に、ダンプトラックと呼ばれる大型の運搬車両は、車体のフレーム上に起伏可能となったベッセル（荷台）を備えている。この大型運搬車両は、ベッセルに砕石物または土砂からなる運搬対象物を多量に積載した状態で、この運搬対象物を運搬するものである（例えば、特開２００６−２６４４２３号公報参照）。

この種の従来技術による運搬車両は、自走可能な車体と、該車体の後側を支点として該車体上に傾転(起伏)可能に設けられ運搬対象物が積載される荷台と、該荷台の前側に位置して前記車体に設けられた運転室等を備えている。運搬車両の運転室内には、運転者が把持して車両の進行方向を舵取り操作するための操舵ハンドルが設けられている。

従来技術の運搬車両には、運転者のハンドル操作を軽くできるようにするため、油圧力を利用して車両の舵取りを行う構成とした動力舵取り装置（パワーステアリング）が装備されている。このような動力舵取り装置は、操舵ハンドルにより操作され中立位置から切換位置に切換えられたときにステアリングシリンダに供給する圧油の方向と流量を制御するステアリングバルブと、該ステアリングバルブが中立位置にあるときに該ステアリングバルブ内に油液を循環させる循環路等とを含んで構成されている。

この場合、前記ステアリングバルブ内には、前記循環路の途中に位置して固定オリフィスが設けられている。この固定オリフィスは、ステアリングバルブが中立位置にあるときに内部を循環する油液に絞り作用を与えて摩擦熱を発生させ、ステアリングバルブを常に暖めた状態に保つことにより、所謂ヒートショックからステアリングバルブを守る構成としている。

ところで、上述した従来技術による運搬車両では、ステアリングバルブのハウジング内に固定オリフィスを設ける構成である。このため、油液中に含まれた異物により固定オリフィスが塞がれると、油液の循環ができなくなり、これを解消するためにはハウジングの奥深くまで洗浄作業を行う必要が生じ、煩雑な作業が要求される。

そこで、従来技術では、このような手間のかかる洗浄作業を省略するため、固定オリフィスのオリフィス径をある程度大きくしておき、固定オリフィスに異物詰り等が発生しないようにしている。しかし、固定オリフィスの径を大きくすると、循環路を流れる油液の流量を増やさない限りは、ステアリングバルブを常に暖めた状態に保つことが難しくなる。

アキュムレータを油圧源とするステアリング系の油圧回路では、循環路を流れる油液の流量を増やすために、アキュムレータの容量を大きくしなければならない。このように大容量のアキュムレータを用いて油量の増大分を賄うようにすると、省エネルギ化を図る上で大きな障害になるという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、ステアリングバルブを中立時に通過する油量を必要最小限に抑えて、アキュムレータの容量を小さくすることができ、ステアリングバルブを常に暖めた状態に保つことができると共に、メンテナンス時の作業性を向上することができるようにした運搬車両を提供することにある。

（１）．上述した課題を解決するため本発明は、自走可能な車体と、該車体の後側を支点として該車体上に傾転可能に設けられ運搬対象物が積載される荷台と、該荷台の前側に位置して前記車体に設けられた運転室と、該運転室内に設けられ運転者が舵取り操作する操舵ハンドルと、該操舵ハンドルにより操作され中立位置から切換えられたときにステアリングシリンダに供給する圧油の方向と流量を制御するステアリングバルブと、該ステアリングバルブが中立位置にあるときに該ステアリングバルブ内に油液を循環させる循環路とを備えてなる運搬車両に適用される。

そして、本発明が採用する構成の特徴は、前記循環路の途中には、前記ステアリングバルブの外側面に着脱可能に取付けられ流通する油液に絞り作用を与えるオリフィス部材を設ける構成としたことにある。

このような構成を採用しているので、前記循環路を流通する油液中に含まれた異物によって、オリフィス部材を通過する油液の流れが少しでも悪くなると、オリフィス部材をステアリングバルブの外側面から簡単に取外して対処することができ、前記異物によりオリフィス部材の通路が塞がれるのを防ぐことができる。

このため、ステアリングバルブの中立時に通過する油液の流量を必要最小限に抑えるようにオリフィス径を小さく設定することができ、ステアリングバルブを常に暖めた状態に保つことができる。しかも、アキュムレータの容量を従来技術のように大きくする必要がなくなり、必要最小限の容量を有したアキュムレータを用いることができ、省エネルギ化を図ることができる。

（２）．本発明によると、前記オリフィス部材は、前記ステアリングバルブのハウジングに外側から螺合して取付ける構成としている。

上記の構成により、オリフィス部材をステアリングバルブのハウジングに外側から螺合して取付けることができ、オリフィス部材の取付け、取外し作業を容易に行うことができる。このため、オリフィス部材の通路が異物で塞がれるのを防ぐためのメンテナンス作業を、ハウジングの外側から簡単に行うことができ、短時間で効率的なメンテナンスを実現することができる。

（３）．本発明によると、前記オリフィス部材は、流通する油液に絞り作用を与えるオリフィス部と、該オリフィス部よりも上流側に位置し前記油液を清浄化するフィルタとを有したオリフィス継手により構成している。

上記の構成によれば、オリフィス部よりも上流側に配置したフィルタにより、油液中に含まれた異物を除去することができ、オリフィス部内に異物が入り込むのを防ぐことができる。そして、メンテナンス時には、ステアリングバルブからオリフィス継手を取外した状態でフィルタの洗浄作業等を行えばよく、異物による目詰りを簡単に防止でき、その作業性を向上することができる。

（４）．本発明によると、前記ステアリングバルブは、圧油を蓄圧するアキュムレータに供給配管を介して接続される高圧側油路と、タンクに排出配管を介して接続される低圧側油路とを有し、前記循環路は、前記アキュムレータからの圧油を前記ステアリングバルブ内に循環させるため、前記供給配管から分岐し先端側が前記オリフィス部材に接続される分岐管路と、前記オリフィス部材と、前記ステアリングバルブ内に設けられ前記オリフィス部材内を前記低圧側油路に連通させる連絡通路と、前記低圧側油路に接続された前記排出配管とにより構成している。

これにより、循環路は、ステアリングバルブが中立位置にあるときにアキュムレータからの圧油による油液を、前記供給配管から分岐した分岐管路を介して前記オリフィス部材内へと流通させた後に、前記ステアリングバルブ内に設けられた連絡通路を通じて前記低圧側油路から排出配管に流通させることができる。これによって、前記ステアリングバルブが中立位置にある間は、前記アキュムレータから供給される油液を前記ステアリングバルブ内に循環させ、このステアリングバルブを常に暖めた状態に保つことができる。

（５）．本発明によると、圧油を蓄圧するアキュムレータと前記ステアリングシリンダとの間には、前記操舵ハンドルの操作により前記ステアリングバルブが中立位置から切換位置に切換えられるときに、該ステアリングバルブの出力側油路から供給される圧油をパイロット圧として中立位置から切換位置に切換えられる流量増幅弁を設け、この流量増幅弁は、前記中立位置から切換位置に切換えられたときに前記ステアリングバルブの出力側油路から供給される圧油と前記アキュムレータから供給される圧油とを合流させ、流量が増大した圧油を主管路を介して前記ステアリングシリンダに向けて供給する構成としている。

これにより、操舵ハンドルの操作によりステアリングバルブが中立位置から切換位置に切換えられたときに、流量増幅弁を中立位置から切換位置に切換えることができ、この流量増幅弁により流量が増大した圧油を主管路を介してステアリングシリンダに向けて供給できる。このため、ステアリングシリンダの伸縮速度を速くすることができ、操舵ハンドルを操作したときのステアリングシリンダの応答性を高めることができる。

本発明の実施の形態によるダンプトラックを示す正面図である。 ダンプトラックに適用されたステアリング用の油圧回路図である。 図２中のステアリングバルブ等を拡大して示す油圧回路図である。 ステアリングバルブのハウジングに螺合して設けたオリフィス継手を示す要部断面図である。 図４中のオリフィス継手を単体で示す断面図である。 オリフィス継手を図５中の右側からみた右側面図である。

以下、本発明の実施の形態による運搬車両を、鉱山等で採掘した砕石物を運搬するダンプトラックを例に挙げ、添付図面の図１ないし図６に従って詳細に説明する。

図中、１は大型の運搬車両であるダンプトラックである。このダンプトラック１は、図１に示すように頑丈なフレーム構造をなす車体２と、該車体２の後側を支点として該車体２上に傾転（起伏）可能に搭載された荷台として用いられるベッセル３とにより大略構成されている。

そして、ベッセル３は、砕石物からなる重い運搬対象物（以下、砕石４という）を多量に積載するため全長が１０〜１３ｍにも及ぶ大型の容器として形成され、その後側底部が、車体２の後端側に連結ピン５等を介して傾転可能に連結されている。ベッセル３の前側上部には、後述のキャブ６を上側から覆う庇部３Ａが一体に設けられている。

即ち、ベッセル３の底部側は、車体２の後部側に連結ピン５を用いて回動可能に支持されている。後述のホイストシリンダ９を伸長または縮小させることにより、ベッセル３の前部側（庇部３Ａ側）は、連結ピン５を支点として上，下方向に回動（昇降）される。

６はベッセル３の前側に位置して車体２の前部に設けられたキャブで、該キャブ６は、ダンプトラック１の運転者が乗降する運転室を形成している。キャブ６内には、運転席、起動スイッチ、アクセルペダル、ブレーキペダル（いずれも図示せず）、後述の操舵ハンドル１２（図２、図３参照）等が設けられている。ベッセル３の庇部３Ａは、キャブ６を上側からほぼ完全に覆うことにより、岩石等の飛び石からキャブ６を保護すると共に、ダンプトラック１の転倒時等にもキャブ６内の運転者を保護する機能を有している。

７は車体２の前部側に回転可能に設けられた左，右の前輪（一方のみ図示）を示し、該前輪７は、後述の後輪８と同様に、例えば２〜４ｍに及ぶタイヤ径（外径寸法）をもって形成されている。前記左，右の前輪７は、ダンプトラック１の運転者が後述の操舵ハンドル１２を操作したときに、ステアリングシリンダ２２Ａ，２２Ｂ（図２参照）の伸縮動作に伴って舵取り操作されるものである。

８は車体２の後部側に回転可能に設けられた左，右の後輪（一方のみ図示）を示し、該後輪８は、ダンプトラック１の駆動輪を構成し、走行駆動装置（図示せず）により回転駆動される。そして、後輪８の回転駆動により、ダンプトラック１は路上走行を行うものである。

９は車体２とベッセル３との間に伸縮可能に設けられた左，右一対のホイストシリンダ（図１中に１個のみ図示）で、該ホイストシリンダ９は、多段式（例えば、３段式）の油圧シリンダにより構成されている。そして、ホイストシリンダ９は上，下方向に伸長することにより、連結ピン５を支点としてベッセル３を斜め後方へと上向きに傾斜させる。一方、ホイストシリンダ９の縮小時には、ベッセル３が連結ピン５を支点として下向きに倒伏し、図１に示す運搬位置へと回動されるものである。

１０はベッセル３の下方に位置して車体２の側面に取付けられた作動油タンク（以下、タンク１０という）で、該作動油タンク１０は、内部に作動油を収容している。そして、エンジンで油圧ポンプ（いずれも図示せず）を駆動することにより、作動油タンク１０内の油液は高圧の圧油となって吐出され、ホイストシリンダ９等に供給される。また、前記油圧ポンプからの圧油は、後述のアキュムレータ１１にも供給されるものである。

次に、図２、図３を用いて本実施の形態に用いるステアリング用油圧回路について説明する。

即ち、１１はステアリング用油圧回路の油圧源を作動油タンク１０と共に構成するアキュムレータである。このアキュムレータ１１は、前記油圧ポンプから吐出される圧油を蓄圧し、後述のステアリングバルブ１４、ステアリングシリンダ２２Ａ，２２Ｂに向けて蓄圧した圧油を供給する。アキュムレータ１１内の圧油の圧力は、圧力設定器（図示せず）等を用いて予め決められた圧力範囲内に保持される。

ここで、アキュムレータ１１内の圧力が前記圧力設定器による下限の圧力まで低下したときには、前記油圧ポンプからの圧油がアキュムレータ１１内に補給される。一方、アキュムレータ１１内の圧力が前記圧力設定器による上限の圧力まで上昇したときには、アキュムレータ１１への圧油の補給が停止される。これにより、アキュムレータ１１内の圧力は、予め決められた圧力範囲内に保持されるものである。

１２は図１に示すキャブ６内に設けられ、運転者が舵取り操作する操舵ハンドル（以下、ハンドル１２という）である。このハンドル１２は、運転者が把持してハンドル軸１２Ａを左，右に回動することにより、車両のステアリング操作を行うものである。ハンドル１２のハンドル軸１２Ａには、図２、図３に示すように油圧ポンプモータ１３が連結されている。この結果、ハンドル１２は、該油圧ポンプモータ１３の回転によりハンドル操作時の反力が軽減されると共に、操作感を軽くすることができるものである。

１４は本実施の形態で採用したステアリングバルブで、該ステアリングバルブ１４は、図２、図３に示すようにバルブハウジング１５（以下、ハウジング１５という）と、該ハウジング１５内に設けられた方向制御弁からなるスプール弁１６とを含んで構成されている。この場合のスプール弁１６は、ハンドル軸１２Ａに連結され、ハンドル１２の回動操作に応じて切換操作される。

即ち、ステアリングバルブ１４のスプール弁１６は、ハンドル１２の回動操作に応じて図３に示す中立位置（Ｎ）から左，右の切換位置（Ｌ），（Ｒ）に切換えられる。ハンドル１２の回動操作を停止すると、スプール弁１６は板ばね１７によって中立位置（Ｎ）に復帰するものである。

ここで、ステアリングバルブ１４のハウジング１５内には、アキュムレータ１１からの圧油が後述の供給配管３７等を介して供給される高圧側油路１８Ａと、タンク１０に後述の排出配管３８等を介して接続される低圧側油路１８Ｂと、スプール弁１６を介して高圧側油路１８Ａと低圧側油路１８Ｂのいずれかに選択的に接続される一対の出力側油路１９Ａ，１９Ｂとが設けられている。

また、油圧ポンプモータ１３とスプール弁１６との間には、一対のメイン油路２０Ａ，２０Ｂが設けられている。このメイン油路２０Ａ，２０Ｂのいずれか一方は、スプール弁１６が中立位置（Ｎ）から切換位置（Ｌ），（Ｒ）に切換えられたときに高圧側油路１８Ａに接続され、該高圧側油路１８Ａからの圧油がメイン油路２０Ａ，２０Ｂ内を流通する。

このとき、油圧ポンプモータ１３は、高圧側油路１８Ａからの圧油がメイン油路２０Ａ，２０Ｂを介して供給されることにより、ハンドル１２の操作をアシストする方向に回転される。即ち、油圧ポンプモータ１３は、メイン油路２０Ａ，２０Ｂ内を流れる圧油により回転駆動され、ハンドル１２に対して操作方向と同じ方向の補助動力を与えるものである。

２１はステアリングバルブ１４のハウジング１５内に設けられた連絡通路で、この連絡通路２１は、後述のオリフィス継手４１とスプール弁１６との間に形成され、後述する循環路３９の一部を構成するものである。この連絡通路２１は、後述のオリフィス継手４１側から図３中の矢示Ａ方向に循環してくる油液をスプール弁１６内に流通させ、この油液によりスプール弁１６を常に暖めた状態に保つ機能を有するものである。

この場合、連絡通路２１は、図４に例示するようにステアリングバルブ１４のハウジング１５に穿設された通路穴からなり、その端部はハウジング１５の外側面に開口している。そして、連絡通路２１の開口端側には、後述するオリフィス継手４１の雄ねじ部４１Ｂが螺合して接続され、連絡通路２１の開口端とオリフィス継手４１との間は、後述のＯリング４４によりシールされるものである。

２２Ａ，２２Ｂは本実施の形態で採用した左，右のステアリングシリンダである。この各ステアリングシリンダ２２Ａ，２２Ｂは、図１中に示す前輪７側に設けられ、左，右の前輪７に対して油圧力による操舵力を付加する。即ち、左，右のステアリングシリンダ２２Ａ，２２Ｂは、図２に示すように、アキュムレータ１１からの圧油がステアリングバルブ１４、後述の流量増幅器２３を介して供給されることにより伸縮動作する。そして、左，右の前輪７は、ステアリングシリンダ２２Ａ，２２Ｂの伸縮により舵取り方向に動かされるものである。

２３はステアリングバルブ１４とステアリングシリンダ２２Ａ，２２Ｂとの間に設けられた流量増幅器ある。この流量増幅器２３は、ステアリングバルブ１４の出力側油路１９Ａ，１９Ｂから供給される圧油の流量を増大させ、ステアリングシリンダ２２Ａ，２２Ｂの伸縮速度を速くする。即ち、流量増幅器２３は、ハンドル１２を操作したときに、ステアリングシリンダ２２Ａ，２２Ｂの応答性を高めるために用いるものである。

ここで、流量増幅器２３は、図２に示すように油圧パイロット式の３位置の方向制御弁２４と、該方向制御弁２４に連動して切換わる開閉弁２５と、該開閉弁２５に連動して切換わる他の開閉弁２６とを含んで構成されている。方向制御弁２４とステアリングシリンダ２２Ａ，２２Ｂとの間には一対の主管路２７Ａ、２７Ｂが設けられ、ステアリングシリンダ２２Ａ，２２Ｂは、主管路２７Ａ、２７Ｂを介して供給，排出される圧油により伸縮するものである。

また、流量増幅器２３には、図２に示すようにアキュムレータ１１に第１の供給配管２８を介して接続される高圧側油路２９と、タンク１０に排出配管３０等を介して接続される低圧側油路３１と、ステアリングバルブ１４の出力側油路１９Ａ，１９Ｂから導かれる圧油を方向制御弁２４に供給する一対の流入側油路３２Ａ，３２Ｂとが設けられている。ここで、方向制御弁２４は、流入側油路３２Ａ，３２Ｂから供給される圧油をパイロット圧として中立位置（Ｎ′）と左，右の切換位置（Ｌ′），（Ｒ′）との間で切換制御される。

この場合、流入側油路３２Ａは、図２に示す如くステアリングバルブ１４の出力側油路１９Ａに配管３３を介して接続され、流入側油路３２Ｂは、ステアリングバルブ１４の出力側油路１９Ｂに配管３４を介して接続されている。この流入側油路３２Ａ，３２Ｂから供給されるパイロット圧により方向制御弁２４が中立位置（Ｎ′）から左，右の切換位置（Ｌ′），（Ｒ′）のいずれかに切換わると、これに伴って開閉弁２５が図２に示す遮断位置から連通位置に切換わり、開閉弁２６も遮断位置から連通位置に切換わる。このときに、流入側油路３２Ａ，３２Ｂのいずれか一方が高圧側油路２９に合流して接続され、この合流した圧油が方向制御弁２４、主管路２７Ａ、２７Ｂを介してステアリングシリンダ２２Ａ，２２Ｂに向けて供給されるものである。

３５は流量増幅器２３の低圧側油路３１に設けられたチェック弁で、該チェック弁３５は、通常時は閉弁し、低圧側油路３１の油液がタンク１０に向けて排出されるのを阻止する。しかし、チェック弁３５は、例えば低圧側油路３１内が負圧に近付いたときに開弁し、タンク１０内の油液が低圧側油路３１内に向けて補給されるのを許すものである。

３６はチェック弁３５とは並列に低圧側油路３１の途中に設けられたばね付きチェック弁を示している。ここで、ばね付きチェック弁３６は、例えば後述の排出配管３８からタンク１０に向けて排出される油液の圧力がばね３６Ａの設定圧(例えば、０．５〜１．１ＭＰａ）を越えたときに開弁し、このときの油液がタンク１０に向けて排出されるのを許す。そして、これ以外のときには、ばね付きチェック弁３６が閉弁し、油液の流通を阻止するものである。

３７はステアリングバルブ１４に圧油を供給するための第２の供給配管で、該第２の供給配管３７は、図２に示すように流量増幅器２３の高圧側油路２９に接続されている。アキュムレータ１１からの圧油は、第１の供給配管２８、高圧側油路２９等を介して第２の供給配管３７に供給される。従って、第２の供給配管３７は、アキュムレータ１１からの圧油をステアリングバルブ１４の高圧側油路１８Ａに供給するものである。

３８はステアリングバルブ１４の低圧側油路１８Ｂに接続される排出配管を示し、該排出配管３８の先端側は、流量増幅器２３の低圧側油路３１に接続されている。そして、ばね付きチェック弁３６が開弁したときに、ステアリングバルブ１４の低圧側油路１８Ｂから排出配管３８内に導かれた油液は、低圧側油路３１、排出配管３０を介してタンク１０に排出される。

３９はアキュムレータ１１からの油液をステアリングバルブ１４に循環させる循環路である。この循環路３９は、図２に示すように供給配管３７の途中から分岐した分岐管路４０と、後述するオリフィス継手４１内の通路と、ステアリングバルブ１４内の連絡通路２１と、スプール弁１６内の通路および低圧側油路１８Ｂと、排出配管３８とにより構成されている。

そして、ステアリングバルブ１４のスプール弁１６が中立位置（Ｎ）にあるときには、図２に示すアキュムレータ１１からの圧油が第１の供給配管２８、高圧側油路２９、第２の供給配管３７を介してステアリングバルブ１４に供給される。このステアリングバルブ１４に供給される圧油は、循環路３９の分岐管路４０、オリフィス継手４１内の通路と、ステアリングバルブ１４内の連絡通路２１と、スプール弁１６内の通路および低圧側油路１８Ｂとに向けて循環する。さらに、低圧側油路１８Ｂ内の油液は、排出配管３８から流量増幅器２３の低圧側油路３１、他の排出配管３０を介してタンク１０へと還流するように排出される。

次に、本実施の形態の要部であるオリフィス継手４１、オリフィス部４２およびフィルタ４３について説明する。

即ち、４１は循環路３９の途中に設けられたオリフィス部材としてのオリフィス継手である。このオリフィス継手４１は、図４〜図６に示すように外形が六角形状をなし一側が開口した筒形部４１Ａと、該筒形部４１Ａの他側に一体形成された小径の雄ねじ部４１Ｂとを有している。筒形部４１Ａの内周側には、例えば分岐管路４０の先端側を螺合して接続するために雌ねじ４１Ｃが形成されている。

オリフィス継手４１の筒形部４１Ａ内には、後述のオリフィス部４２に連通する通路穴４１Ｄと、該通路穴４１Ｄよりも大径に形成され後述のフィルタ４３が雌ねじ４１Ｃ側から着脱可能に取付けられるフィルタ取付穴４１Ｅとが形成されている。オリフィス継手４１は、図４に示すようにステアリングバルブ１４のハウジング１５に外側から着脱可能に取付けられ、このときに、オリフィス継手４１の雄ねじ部４１Ｂが連絡通路２１の開口端側に螺合して接続されるものである。

４２はオリフィス継手４１の雄ねじ部４１Ｂ内に形成されたオリフィス部で、該オリフィス部４２は、設計上で必要最小限とされる孔径と長さをもったオリフィス孔により構成され、その孔径は、例えば０．５〜０．６ｍｍ程度となっている。オリフィス部４２は、内部を流通する油液に絞り作用を与え、この油液を摩擦により発熱させる。これにより、ステアリングバルブ１４のハウジング１５内には、連絡通路２１等を通じて加温された油液が循環される。

４３はオリフィス部４２よりも上流側に位置してオリフィス継手４１内に設けられたフィルタで、該フィルタ４３は、オリフィス継手４１のフィルタ取付穴４１Ｅ内に雌ねじ４１Ｃ側から着脱可能に取付けられている。このフィルタ４３は、オリフィス継手４１内を流れる油液を清浄化し、油液中に含まれる異物をオリフィス部４２の上流側で除去する。これにより、フィルタ４３は、オリフィス継手４１のオリフィス部４２側で異物詰り等が発生するのを防止するものである。

４４はシール部材としてのＯリングで、該Ｏリング４４は、図４に示すようにステアリングバルブ１４のハウジング１５とオリフィス継手４１との間に設けられ、両者の間をシールする。即ち、Ｏリング４４は、オリフィス継手４１の雄ねじ部４１Ｂの外周側に予め装着され、オリフィス継手４１の雄ねじ部４１Ｂを連絡通路２１の開口端側に螺着するときに、連絡通路２１の開口端とオリフィス継手４１との間をシールするものである。

本実施の形態によるダンプトラック１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

鉱山等の砕石場では、大型の油圧ショベル（図示せず）を用いて運搬対象の砕石４をベッセル３上に積載する。このとき、ベッセル３は図１に示す運搬位置に配置される。そして、ダンプトラック１は、ベッセル３上に砕石４を多量に積載した状態で、この砕石４を所定の荷降ろし場に向けて運搬する。

前記荷降ろし場においては、キャブ６内の運転者が、操作レバー（図示せず）を手動操作することにより、ホイストシリンダ９を伸長させてベッセル３を斜め後方へと持上げる。これにより、ベッセル３内の砕石４は、下方へと滑り落ちるようにベッセル３から排出される。

砕石４の排出が終了すると、運転者が前記操作レバーを手動で操作することにより、ホイストシリンダ９を縮小させる。これによりベッセル３は、図１に示す運搬位置へと回動され、車体２上に着座する。そして、この状態でダンプトラック１は、次なる運搬作業に備えるものである。

ここで、ダンプトラック１の油圧源を構成する油圧ポンプがエンジンで駆動されることにより、アキュムレータ１１には、この油圧ポンプから吐出される圧油の一部が蓄圧されている。ステアリングバルブ１４のハウジング１５内には、アキュムレータ１１内に蓄圧した圧油が第１の供給管路２８、高圧側油路２９、第２の供給配管３７および高圧側油路１８Ａを介して供給される。また、アキュムレータ１１内に蓄圧した圧油は、流量増幅器２３、主管路２７Ａ，２７Ｂを介してステアリングシリンダ２２Ａ，２２Ｂにも供給される。

さて、ダンプトラック１が作業現場等で路上走行するときには、キャブ６内の運転者がハンドル１２を左方向または右方向に回動操作し、ダンプトラック１を左旋回または右旋回させる。

初めに、ダンプトラック１が路上走行している状態で、キャブ６内の運転者が左旋回するようにハンドル１２を操作した場合について述べる。この場合、運転者がハンドル１２を左方向に回動操作すると、ステアリングバルブ１４のスプール弁１６が、図２に示す中立位置（Ｎ）から左側の切換位置（Ｌ）に切換えられる。

これにより、ハンドル軸１２Ａに連結された油圧ポンプモータ１３には、アキュムレータ１１による圧油がステアリングバルブ１４の高圧側油路１８Ａから切換位置（Ｌ）にあるスプール弁１６を介して、メイン油路２０Ｂ側に向け供給される。このため、油圧ポンプモータ１３は、メイン油路２０Ｂ側からメイン油路２０Ａ側に向けて流れる圧油により左方向に回転駆動され、ハンドル１２に対して操作方向と同じ方向の補助動力を与える。

次に、キャブ６内の運転者がハンドル１２を右方向に回動操作した場合について述べる。この場合には、ステアリングバルブ１４のスプール弁１６が、図３に示す中立位置（Ｎ）から右側の切換位置（Ｒ）に切換えられる。これにより、ハンドル軸１２Ａに連結された油圧ポンプモータ１３には、ステアリングバルブ１４の高圧側油路１８Ａから切換位置（Ｒ）のスプール弁１６を介して、メイン油路２０Ａ側に向け圧油が供給される。このため、油圧ポンプモータ１３は、メイン油路２０Ａからメイン油路２０Ｂに流れる圧油により右方向に回転駆動され、ハンドル１２に対して操作方向と同じ方向の補助動力を与える。

このように、車両のステアリング操作時には、運転者がハンドル１２を左方向または右方向に回動操作すると、油圧ポンプモータ１３によりハンドル１２の操作方向と同じ方向の補助動力が与えられるため、ハンドル１２の操作感を軽くすることができる。

一方、ステアリングバルブ１４のスプール弁１６が中立位置（Ｎ）から切換位置（Ｌ）に切換えられた状態では、ステアリングバルブ１４の出力側油路１９Ａから流量増幅器２３の流入側油路３２Ａに配管３３を介して圧油が導かれる。これにより、流量増幅器２３の方向制御弁２４が図２に示す中立位置（Ｎ′）から切換位置（Ｌ′）に切換わると共に、開閉弁２５も図２に示す遮断位置から連通位置に切換わる。また、他の開閉弁２６についても、左，右のパイロット圧に従って図２に示す遮断位置から連通位置に切換わる。

このため、流量増幅器２３は、流入側油路３２Ａが高圧側油路２９に合流して接続される。この合流した圧油は、切換位置（Ｌ′）にある方向制御弁２４、主管路２７Ａを介して左，右のステアリングシリンダ２２Ａ，２２Ｂに向けて供給される。この結果、左側のステアリングシリンダ２２Ａは、主管路２７Ａからの圧油によって伸長方向に駆動され、右側のステアリングシリンダ２２Ｂは縮小方向に駆動される。

また、ステアリングバルブ１４のスプール弁１６が中立位置（Ｎ）から切換位置（Ｒ）に切換えられたときには、ステアリングバルブ１４の出力側油路１９Ｂから流量増幅器２３の流入側油路３２Ｂに配管３４を介して圧油が導かれる。これにより、流量増幅器２３の方向制御弁２４が図２に示す中立位置（Ｎ′）から切換位置（Ｒ′）に切換わると共に、開閉弁２５も遮断位置から連通位置に切換わる。また、他の開閉弁２６についても、左，右のパイロット圧に従って図２に示す遮断位置から連通位置に切換わる。

このため、流量増幅器２３は、流入側油路３２Ｂが高圧側油路２９に合流して接続される。この合流した圧油は、切換位置（Ｒ′）にある方向制御弁２４、主管路２７Ｂを介して左，右のステアリングシリンダ２２Ａ，２２Ｂに向けて供給される。この結果、左側のステアリングシリンダ２２Ａは、主管路２７Ｂからの圧油によって縮小方向に駆動され、右側のステアリングシリンダ２２Ｂは伸長方向に駆動される。

このように、アキュムレータ１１内に蓄圧された圧油は、第１の供給管路２８、高圧側油路２９、第２の供給配管３７および高圧側油路１８Ａを介してステアリングバルブ１４に供給されると共に、ステアリングバルブ１４および流量増幅器２３を介して左，右のステアリングシリンダ２２Ａ，２２Ｂに供給される。これにより、ステアリングシリンダ２２Ａ，２２Ｂは伸縮動作し、左，右の前輪７を舵取り方向に動かすことができる。

一方、運転者がハンドル１２の回動操作を停止すると、スプール弁１６が中立位置（Ｎ）に復帰し、これに伴って流量増幅器２３の方向制御弁２４が中立位置（Ｎ′）に戻り、開閉弁２５，２６も図２に示す遮断位置に戻る。これにより、ステアリングシリンダ２２Ａ，２２Ｂに対する圧油の供給が停止されるので、ステアリングシリンダ２２Ａ，２２Ｂによる前輪７の舵取り操作も停止される。

ところで、ダンプトラック１は、鉱山等のように朝，晩で１日の温度差が激しい場所で運搬作業を行うことが多い。このため、周囲温度の変化による所謂ヒートショックからステアリングバルブ１４を保護することが必要となる。しかも、大型の車両からなるダンプトラック１は、図１に示すようにタンク１０が車体２の側面に設けられ、ステアリングバルブ１４は、キャブ６の下面側に設置されている。これにより、ステアリングバルブ１４はタンク１０から大きく離間した位置に配置され、タンク１０側とステアリングバルブ１４側とには大きな温度差が生じ易い構造である。

そこで、本実施の形態にあっては、車両のステアリング操作が行われずに、ステアリングバルブ１４のスプール弁１６が中立位置（Ｎ）にあるときにも、アキュムレータ１１からの圧油（作動油）をステアリングバルブ１４のハウジング１５内に循環させるための循環路３９を設けている。この循環路３９は、第２の供給配管３７の分岐管路４０と、オリフィス継手４１内の通路と、ステアリングバルブ１４内の連絡通路２１と、スプール弁１６内の通路および低圧側油路１８Ｂと、排出配管３８とにより構成されている。循環路３９の途中には、オリフィス継手４１のオリフィス部４２を設ける構成としている。

前述のオリフィス継手４１のオリフィス部４２は、ステアリングバルブ１４のスプール弁１６が中立位置（Ｎ）にあるときにも、循環する油液に絞り作用を与えて摩擦熱を発生させる。この結果、加温状態にある油液は、図３中の矢示Ａ方向に沿って連絡通路２１、スプール弁１６内の通路および低圧側油路１８Ｂへと流通し、ステアリングバルブ１４を常に暖めた状態に保つことができる。

しかも、本実施の形態では、循環路３９を流通する油液に絞り作用を与えるオリフィス継手４１を、ステアリングバルブ１４のハウジング１５に外側から着脱可能に取付ける構成としている。このため、循環路３９を流通する油液中に含まれた異物によりオリフィス継手４１を通過する油液の流れが少しでも悪くなったときには、オリフィス継手４１をハウジング１５の外側面から簡単に取外して対処することができ、前記異物によりオリフィス継手４１の通路が塞がれるのを防ぐことができる。

また、オリフィス継手４１には、オリフィス部４２とフィルタ４３とを設けているので、オリフィス部４２よりも上流側に配置したフィルタ４３により、油液中に含まれた異物を除去することができ、オリフィス部４２内に異物が入り込むのを防ぐことができる。オリフィス継手４１のメンテナンス時には、ステアリングバルブ１４のハウジング１５からオリフィス継手４１を取外した状態でフィルタ４３の洗浄作業等を行えばよく、異物による目詰りを簡単に防止できると共に、メンテナンス時の作業性を向上することができる。

従って、本実施の形態によれば、ステアリングバルブ１４のスプール弁１６が中立位置（Ｎ）にあるときにも、ステアリングバルブ１４のハウジング１５内に循環路３９を介して油液を循環させることができる。この場合、オリフィス部４２のオリフィス径を、例えば０．５〜０．６ｍｍ程度まで小さくすることができ、油液の流量を必要最小限に抑えることができると共に、ステアリングバルブ１４のハウジング１５内を常に暖めた状態に保つことができる。

しかも、オリフィス継手４１内を通過する油液の流量を必要最小限に抑えることができるため、アキュムレータ１１の容量を従来技術のように大きくする必要がなくなる。この結果、必要最小限の容量を有したアキュムレータ１１を用いることができ、省エネルギ化を図ることができる。

また、オリフィス継手４１は、筒形部４１Ａと小径の雄ねじ部４１Ｂとを有し、雄ねじ部４１Ｂをステアリングバルブ１４のハウジング１５（連絡通路２１の開口端側）に外側から螺合して取付けることができる。このため、ステアリングバルブ１４に対するオリフィス継手４１の取付け、取外し作業を短時間で容易に行うことができる。これにより、オリフィス継手４１の通路が異物で塞がれるのを防ぐためのメンテナンス作業を、ハウジング１５の外側から簡単に、かつ効率的に行うことができる。

なお、前述した実施の形態では、ステアリングバルブ１４のハウジング１５内に７ポート３位置のスプール弁１６を設ける構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、このスプール弁１６以外の形式のスプール弁を用いてもよく、また、方向制御弁を複数組合せて用いてもよい。即ち、本発明で採用したステアリングバルブは、操舵ハンドルにより操作され、中立位置から切換えられたときにステアリングシリンダに供給する圧油の方向と流量を制御する構成であればよいものである。

また、前記実施の形態では、運搬車両として後輪駆動式のダンプトラック１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば前輪駆動式または前，後輪を共に駆動する４輪駆動式のダンプトラックに適用してもよく、走行用の車輪を備えたダンプトラック以外の運搬車両に適用してもよいものである。

１ ダンプトラック（運搬車両）
２ 車体
３ ベッセル（荷台）
４ 砕石（運搬対象物）
５ 連結ピン
６ キャブ（運転室）
７ 前輪
８ 後輪
９ ホイストシリンダ
１０ 作動油タンク（油圧源）
１１ アキュムレータ（油圧源）
１２ 操舵ハンドル
１４ ステアリングバルブ
１５ ハウジング
１６ スプール弁
１７ 板ばね
１８Ａ 高圧側油路
１８Ｂ，３１ 低圧側油路（循環路）
１９Ａ，１９Ｂ 出力側油路
２０Ａ，２０Ｂ メイン油路
２１ 連絡通路（循環路）
２２Ａ，２２Ｂ ステアリングシリンダ
２３ 流量増幅器
２７Ａ，２７Ｂ 主管路
２８，３７ 供給配管
３８ 排出配管
３９ 循環路
４０ 分岐管路（循環路）
４１ オリフィス継手（オリフィス部材）
４２ オリフィス部
４３ フィルタ

Claims (5)

1. 自走可能な車体（２）と、該車体（２）の後側を支点として該車体（２）上に傾転可能に設けられ運搬対象物（４）が積載される荷台（３）と、該荷台（３）の前側に位置して前記車体（２）に設けられた運転室（６）と、該運転室（６）内に設けられ運転者が舵取り操作する操舵ハンドル（１２）と、該操舵ハンドル（１２）により操作され中立位置から切換えられたときにステアリングシリンダ（２２Ａ），（２２Ｂ）に供給する圧油の方向と流量を制御するステアリングバルブ（１４）と、該ステアリングバルブ（１４）が中立位置にあるときに該ステアリングバルブ（１４）内に油液を循環させる循環路（３９）とを備えてなる運搬車両において、
   前記循環路（３９）の途中には、前記ステアリングバルブ（１４）の外側面に着脱可能に取付けられ流通する油液に絞り作用を与えるオリフィス部材（４１）を設ける構成としたことを特徴とする運搬車両。
2. 前記オリフィス部材（４１）は、前記ステアリングバルブ（１４）のハウジング（１５）に外側から螺合して取付ける構成としてなる請求項１に記載の運搬車両。
3. 前記オリフィス部材は、流通する油液に絞り作用を与えるオリフィス部（４２）と、該オリフィス部（４２）よりも上流側に位置し前記油液を清浄化するフィルタ（４３）とを有したオリフィス継手（４１）により構成してなる請求項１に記載の運搬車両。
4. 前記ステアリングバルブ（１４）は、圧油を蓄圧するアキュムレータ（１１）に供給配管（３７）を介して接続される高圧側油路（１８Ａ）と、タンク（１０）に排出配管（３８）を介して接続される低圧側油路（１８Ｂ）とを有し、
   前記循環路（３９）は、前記アキュムレータ（１１）からの圧油を前記ステアリングバルブ（１４）内に循環させるため、前記供給配管（３７）から分岐し先端側が前記オリフィス部材（４１）に接続される分岐管路（４０）と、前記オリフィス部材（４１）と、前記ステアリングバルブ（１４）内に設けられ前記オリフィス部材（４１）内を前記低圧側油路（１８Ｂ）に連通させる連絡通路（２１）と、前記低圧側油路（１８Ｂ）に接続された前記排出配管（３８）とにより構成してなる請求項１に記載の運搬車両。
5. 圧油を蓄圧するアキュムレータ（１１）と前記ステアリングシリンダ（２２Ａ），（２２Ｂ）との間には、前記操舵ハンドル（１２）の操作により前記ステアリングバルブ（１４）が中立位置から切換位置に切換えられるときに、該ステアリングバルブ（１４）の出力側油路（１９Ａ），（１９Ｂ）から供給される圧油をパイロット圧として中立位置から切換位置に切換えられる流量増幅弁（２３）を設け、
   この流量増幅弁（２３）は、前記中立位置から切換位置に切換えられたときに前記ステアリングバルブ（１４）の出力側油路（１９Ａ），（１９Ｂ）から供給される圧油と前記アキュムレータ（１１）から供給される圧油とを合流させ、流量が増大した圧油を主管路（２７Ａ），（２７Ｂ）を介して前記ステアリングシリンダ（２２Ａ），（２２Ｂ）に向けて供給する構成としてなる請求項１に記載の運搬車両。

Images