KR20090009689A - 작업차의 서스펜션 구조 - Google Patents

작업차의 서스펜션 구조 Download PDF

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KR20090009689A
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시게끼 하야시
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Abstract

본 발명은 작업차의 서스펜션 구조에 있어서, 서스펜션 기구에 대해 작동 변경 수단을 구비한 경우, 작동 변경 수단의 내구성의 면에서 유리한 것으로 되도록 구성한다.
서스펜션 기구의 작동의 극대 위치(A1) 및 극소 위치(A2)를 검출하고, 극대 및 극소 위치(A1, A2) 사이의 중간 위치(B1)를 검출한다. 중간 위치(B1)가 목표 범위(H1)로부터 벗어나면, 중간 위치(B1)가 목표 범위(H1)측으로 이동하도록, 서스펜션 기구의 작동을 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변경한다.
서스펜션 기구, 유압 실린더, 작동 변경부, 중간 위치 검출부, 어큐뮬레이터

Description

작업차의 서스펜션 구조 {SUSPENSION MECHANISM OF WORKING VEHICLE}
본 발명은 농업용 트랙터 등의 작업차에 있어서의 서스펜션 구조에 관한 것이다.
작업차의 일례인 농업용 트랙터에서는, 예를 들어, 미국 공보 USP6145859호에 개시되어 있는 바와 같이, 전륜에 서스펜션 기구를 구비하고 있는 것이 있다. 서스펜션 기구는 일반적으로, 지면의 요철에 따라서 상승측 및 하강측으로 작동함으로써, 지면의 요철을 흡수하여, 승차감을 양호한 것으로 하는 것이다.
작업차가 주행하는 작업지는 포장로에 비해 요철이 많은 것이나, 작업차는 작업 장치를 장착하는 일이 많은 것에 의해, 서스펜션 기구의 작동 위치가 목표 범위(서스펜션 기구의 작동 위치가 목표 범위에 위치하고 있으면, 차고가 소정의 높이 범위에 있음)로부터 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변위하는 경우가 있고, 이에 의해 차고가 소정의 높이 범위로부터 변화되게 된다.
이 경우, 작업차에서는 차고의 변화를 억제하여, 차고를 소정의 높이 범위로 유지하는 것이 요구되고 있으므로, 전술한 바와 같이 서스펜션 기구의 작동 위치가 목표 범위로부터 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변위하면, 서스펜션 기구의 작동 위치를 목표 범위측으로 이동시키는 기구(작동 변경부)를 구비하여, 차고가 가능한 한 소정의 높이 범위로 유지되도록 구성하는 경우가 있다.
전술한 바와 같이 작업차에 있어서, 서스펜션 기구에 대해 작동 변경부를 구비한 경우, 서스펜션 기구가 작동하여, 서스펜션 기구의 작동 위치가 목표 범위로부터 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변위할 때마다, 작동 변경부가 작동하도록 구성하면, 작동 변경부의 작동 빈도가 매우 큰 것이 되므로, 작동 변경부의 내구성의 면에서 불리한 상태로 된다.
본 발명은 작업차의 서스펜션 구조에 있어서, 서스펜션 기구에 대해 작동 변경부를 구비한 경우, 작동 변경부의 내구성의 면에서 유리한 것으로 되도록 구성하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 작업차의 서스펜션 구조는, 주행용 서스펜션 기구를 갖고 상기 서스펜션 기구의 작동을 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변경 가능한 작동 변경부와, 상기 서스펜션 기구의 작동의 극대 위치 및 극소 위치를 검출하고, 상기 극대 위치 및 극소 위치 사이의 중간 위치를 검출하는 중간 위치 검출부와, 작동 변경부를 조작하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부가, 상기 중간 위치가 목표 범위로부터 벗어나면, 상기 중간 위치가 상기 목표 범위측으로 이동하도록, 상기 작동 변경부를 조작한다.
상술한 구성에 따르면, 서스펜션 기구, 서스펜션 기구의 작동을 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변경 가능한 작동 변경부를 구비한 경우, 서스펜션 기구가 작 동하여, 서스펜션 기구의 작동 위치가 목표 범위로부터 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변위해도, 즉시 작동 변경부가 작동하는 일은 없다.
서스펜션 기구의 작동 위치가 목표 범위로부터 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변위하는 경우에, 서스펜션 기구의 작동 위치는 기체 상승측으로 변위한 후에 기체 하강측으로 변위하거나, 기체 하강측으로 변위한 후에 기체 상승측으로 변위하여, 서스펜션 기구의 작동에 극대 및 극소 위치가 생긴다.
상술한 구성에 따르면, 서스펜션 기구의 작동의 극대 위치 및 극소 위치가 검출되고, 극대 및 극소 위치 사이의 중간 위치가 검출되어, 중간 위치와 목표 범위가 비교된다.
이에 의해, 중간 위치가 목표 범위로부터 벗어나면, 중간 위치가 목표 범위측으로 이동하도록 작동 변경부가 작동하는 것이며, 서스펜션 기구의 작동 위치가 목표 범위로부터 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변위해도, 중간 위치가 목표 범위에 위치하고 있으면, 작동 변경부는 작동하지 않는다. 따라서, 서스펜션 기구의 작동 위치가 목표 범위로부터 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변위할 때마다, 작동 변경부가 작동하는 구성에 비해, 작동 변경부의 작동 빈도를 작게 할 수 있다.
이 경우, 서스펜션 기구가 작동하여, 서스펜션 기구의 작동 위치가 목표 범위로부터 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변위해도, 중간 위치가 목표 범위에 위치하고 있으면, 설정 시간 동안에 있어서 차고는 소정의 높이 범위에 있다고 볼 수 있으므로, 작동 변경부를 작동시킬 필요는 없다고 판단할 수 있다.
따라서, 작업차의 서스펜션 구조에 있어서, 서스펜션 기구에 대해 작동 변경 부를 구비한 경우, 작동 변경부의 작동 빈도를 작게 할 수 있어, 작동 변경부의 내구성면에서 유리한 구성을 얻을 수 있어, 작동 변경부의 내구성을 향상시킬 수 있다.
상술한 작업차의 서스펜션 구조에 있어서, 상기 서스펜션 기구가 유압 실린더에 의해 구성되고, 상기 유압 실린더의 유실(油室)에 어큐뮬레이터가 접속되는 동시에, 상기 동작 변경부가, 상기 유압 실린더의 유실과 어큐뮬레이터를 접속하는 유로(油路)에 접속되어 펌프의 작동유를 급배 가능한 제어 밸브를 갖고, 상기 제어 밸브가 유압 실린더의 유실의 압력 제어를 행함으로써, 상기 서스펜션 기구의 작동이 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변경되면 적절하다.
이 구성에 따르면, 유압 실린더에 걸리는 부하의 변화에 의해, 유압 실린더의 유실로부터 어큐뮬레이터로 작동유가 유입하고, 어큐뮬레이터로부터 유압 실린더의 유실로 작동유가 유입함으로써, 유압 실린더가 서스펜션 기구로서 신축 작동한다. 전술한 바와 같은 유압 실린더에 있어서, 유압 실린더의 유실의 압력 제어를 제어 밸브에 의해 행함으로써, 서스펜션 기구의 작동을 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변경하도록 작동 변경부를 구성하고 있다.
이 경우, 유압 실린더의 유실과 어큐뮬레이터를 접속하는 유로에, 펌프의 작동유를 급배 가능한 제어 밸브를 접속하고 있으므로, 유압 실린더의 유실과 어큐뮬레이터를 접속하는 유로를, 펌프의 작동유를 유압 실린더에 급배하는 유로로 겸용할 수 있다. 이에 의해, 유압 실린더의 유실과 어큐뮬레이터를 접속하는 유로와, 펌프의 작동유를 유압 실린더에 급배하는 유로를, 별개로 구비하는 구성에 비해, 유로를 적게 할 수 있다.
따라서, 서스펜션 기구를 유압 실린더에 의해 구성하고, 유압 실린더를 서스펜션 기구로서 신축 작동시키기 위한 어큐뮬레이터와, 서스펜션 기구의 작동을 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변경하기 위한 제어 밸브를 구비한 경우, 유로를 적게 할 수 있어, 구조의 간소화의 면에서 유리한 것으로 되었다.
또한, 본 발명에 관한 작업차의 서스펜션 구조는, 주행용 서스펜션 기구를 구비하고, 상기 서스펜션 기구의 작동을 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변경 가능한 작동 변경부와, 상기 서스펜션 기구의 작동의 극대 위치 및 극소 위치를 검출하고 상기 극대 및 극소 위치 사이의 중간 위치를 검출하는 중간 위치 검출부와, 상기 중간 위치가 목표 범위로부터 벗어나는 횟수를 적산하는 적산부와, 상기 작동 변경부를 조작하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부가, 상기 중간 위치가 목표 범위로부터 벗어나는 횟수가 설정 횟수를 초과하면, 상기 중간 위치가 상기 목표 범위측으로 이동하도록, 상기 작동 변경부를 조작한다.
이 구성에 따르면, 서스펜션 기구, 서스펜션 기구의 작동을 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변경 가능한 작동 변경부를 구비한 경우, 서스펜션 기구가 작동하여, 서스펜션 기구의 작동 위치가 목표 범위로부터 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변위해도, 즉시 작동 변경부가 작동하는 일은 없다.
서스펜션 기구의 작동 위치가 목표 범위로부터 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변위하는 경우에, 서스펜션 기구의 작동 위치는 기체 상승측으로 변위한 후에 기체 하강측으로 변위하거나, 기체 하강측으로 변위한 후에 기체 상승측으로 변위 하여, 서스펜션 기구의 작동에 극대 및 극소 위치가 생긴다.
따라서, 서스펜션 기구의 작동의 극대 위치 및 극소 위치가 검출되어 극대 및 극소 위치 사이의 중간 위치가 검출되고, 중간 위치와 목표 범위가 비교되어, 중간 위치가 목표 범위로부터 벗어나는 횟수가 적산된다.
이에 의해, 중간 위치가 목표 범위로부터 벗어나는 횟수가 설정 횟수를 초과하면, 중간 위치가 목표 범위측으로 이동하도록 작동 변경부가 작동하는 것이며, 서스펜션 기구의 작동 위치가 목표 범위로부터 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변위해도, 중간 위치가 목표 범위로부터 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변위해도, 중간 위치가 목표 범위로부터 벗어나는 횟수가 설정 횟수를 초과하지 않으면, 작동 변경부는 작동하지 않는다. 따라서, 서스펜션 기구의 작동 위치가 목표 범위로부터 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변위할 때마다, 작동 변경부가 작동하는 구성에 비해, 작동 변경부의 작동 빈도를 작게 할 수 있다.
이 경우, 서스펜션 기구가 작동하여, 서스펜션 기구의 작동 위치가 목표 범위로부터 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변위해도, 중간 위치가 목표 범위로부터 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변위해도, 중간 위치가 목표 범위로부터 벗어나는 횟수가 설정 횟수를 초과하지 않으면, 설정 시간 동안에 있어서 차고는 소정의 높이 범위에 있다고 볼 수 있으므로, 작동 변경부를 작동시키는 필요는 없다고 판단할 수 있다.
따라서, 작업차의 서스펜션 구조에 있어서, 서스펜션 기구에 대해 작동 변경부를 구비한 경우, 작동 변경부의 작동 빈도를 작게 할 수 있어, 작동 변경부의 내 구성면에서 유리한 구성을 얻을 수 있어, 작동 변경부의 내구성을 향상시킬 수 있었다.
상술한 작업차의 서스펜션 구조에 있어서도, 상기 서스펜션 기구가 유압 실린더에 의해 구성되고, 상기 유압 실린더의 유실에 어큐뮬레이터가 접속되는 동시에, 상기 동작 변경부가, 상기 유압 실린더의 유실과 어큐뮬레이터를 접속하는 유로에 접속되어 펌프의 작동유를 급배 가능한 제어 밸브를 갖고, 상기 제어 밸브가 유압 실린더의 유실의 압력 제어를 행함으로써, 상기 서스펜션 기구의 작동이 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변경되면 적절하다.
본 발명에 따르면, 작업차의 서스펜션 기구에 대한 작동 변경부의 작동 빈도를 작게 할 수 있어 작동 변경부의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
[1]
도1에 도시하는 바와 같이, 우측 및 좌측의 전륜(1), 우측 및 좌측의 후륜(2)을 구비하여, 작업차의 일례인 농업용 트랙터가 구성되어 있다. 우측 및 좌측의 후륜(2)은 기체 후방부의 미션 케이스(3)에 서스펜션 기구를 통해 지지되어 있지 않고, 위치 고정 상태로 지지되어 있다.
도1, 도2, 도4에 도시하는 바와 같이, 기체의 전방부에 배치된 엔진(4)의 하부에, 지지 프레임(5)이 연결되어 전방으로 연장되어 있고, 측면에서 보아 U자 형상의 지지 브래킷(6)이 지지 프레임(5)의 후방부의 횡축심(P1) 주위로 상하로 요동 가능하게 지지되고, 지지 프레임(5)의 전방부와 지지 브래킷(6)의 전방부에 걸쳐, 2개의 유압 실린더(7)(서스펜션 기구에 상당함)가 접속되어 있다. 지지 브래킷(6)의 전후 축심(P2) 주위로 전차축 케이스(8)가 롤링 가능하게 지지되어 있고, 전차축 케이스(8)의 우측 및 좌측부에 우측 및 좌측의 전륜(1)이 지지되어 있다.
[2]
다음에, 유압 실린더(7)의 유압 회로 구조에 대해 설명한다.
도3에 도시하는 바와 같이, 유압 실린더(7)는 바닥부측의 유실(7a) 및 피스톤측의 유실(7b)을 구비한 복동(複動)형으로 구성되어 있다. 유압 실린더(7)의 유실(7a)에 접속된 유로(9)에, 가스 봉입식의 어큐뮬레이터(11), 파일럿 조작식의 역지 밸브(13) 및 유압 회로 보호용 릴리프 밸브(15)가 접속되어 있고, 어큐뮬레이터(11)의 전방부 부분에 가변 교축부(17)가 구비되어 있다. 유압 실린더(7)의 유실(7b)에 접속된 유로(10)에, 가스 봉입식의 어큐뮬레이터(12), 파일럿 조작식의 역지 밸브(14) 및 유압 회로의 보호용 릴리프 밸브(16)가 접속되어 있다.
도3에 도시하는 바와 같이, 역지 밸브(13, 14)에 파일럿 작동유를 급배 조작하는 파일럿 밸브(19, 20)가 구비되고 있고, 파일럿 밸브(19, 20)에 의해 역지 밸브(13, 14)가 작동 상태[어큐뮬레이터(11, 12)로부터 유압 실린더(7)의 유실(7a, 7b)로의 작동유의 흐름을 허용하고, 유압 실린더(7)의 유실(7a, 7b)로부터 어큐뮬레이터(11, 12)로의 작동유의 흐름을 저지하는 상태], 및 개방 상태[어큐뮬레이터(11, 12)로부터 유압 실린더(7)의 유실(7a, 7b), 및 유압 실린더(7)의 유실(7a, 7b)로부터 어큐뮬레이터(11, 12)로의 양방의 작동유의 흐름을 허용하는 상태]로 조 작된다. 이 경우, 2개의 파일럿 밸브(19, 20)를 구비하는 것이 아닌, 1개의 파일럿 밸브(도시하지 않음)에 의해 역지 밸브(13, 14)를 작동 및 개방 상태로 조작하도록 구성해도 좋다.
도3에 도시하는 바와 같이, 펌프(도시하지 않음)의 작동유를 급배 조작하는 제어 밸브(18)(작동 변경부에 상당함)가 구비되어 있고, 유로(9)에 있어서의 유압 실린더(7)의 유실(7a)과 역지 밸브(13) 사이의 부분과 제어 밸브(18)에 걸쳐 유로(21)가 접속되고, 유로(10)에 있어서의 유압 실린더(7)의 유실(7b)과 역지 밸브(14) 사이의 부분과 제어 밸브(18)에 걸쳐 유로(22)가 접속되어 있다. 제어 밸브(18)는, 유로(21)[유압 실린더(7)의 유실(7a)]에 작동유를 공급하는 상승 위치(18U), 유로(22)[유압 실린더(7)의 유실(7b)]에 작동유를 공급하는 하강 위치(18D) 및 중립 위치(18N)의 3위치 절환식에서 파일럿 조작식으로 구성되어 있고, 제어 밸브(18)를 조작하는 파일럿 밸브(29)가 구비되어 있다.
도3에 도시하는 바와 같이, 유로(21)에 파일럿 조작식의 역지 밸브(23) 및 교축부(25)가 구비되어 있다. 유로(22)에 파일럿 조작식의 역지 밸브(24), 역지 밸브(26)[역지 밸브(24)가 유로(10)측이고, 역지 밸브(26)가 제어 밸브(18)측] 및 교축부(27)가 구비되어 있고, 역지 밸브(24)와 역지 밸브(26)[교축부(27)] 사이에 릴리프 밸브(28)가 접속되어 있다.
파일럿 밸브(19, 20, 29)는 전자기 조작식으로, 후술의 [3], [4]에 기재하는 바와 같이 제어 장치(도시하지 않음)에 의해, 파일럿 밸브(19)[제어 밸브(18)] 및 파일럿 밸브(20, 29)가 조작된다.
[3]
다음에, 유압 실린더(7)의 작동에 대해 설명한다.
전항 [2]에 기재된 구조에 의해, 도3에 도시하는 바와 같이, 제어 밸브(18)가 중립 위치(18N)로 조작되고, 역지 밸브(13, 14)가 개방 상태로 조작되어 있는 경우, 지면의 요철에 따라서 전차축 케이스(8) 및 지지 브래킷(6)이 횡축심(P1) 주위로 상하로 요동하고자 하면, 유압 실린더(7)가 신축하여, 유압 실린더(7)의 유실(7a, 7b)과 어큐뮬레이터(11, 12) 사이에서 작동유가 왕복하고, 유압 실린더(7)가 스프링 상수(K1)를 구비한 서스펜션 기구로서 작동한다.
이 경우, 유압 실린더(7)의 유실(7b) 및 유로(10)의 압력이, 릴리프 밸브(28)에 의해 설정압(MP1)으로 유지되어 있다. 유압 실린더(7)의 유실(7a)의 압력을 PH, 유압 실린더(7)의 유실(7a)의 피스톤의 수압 면적을 AH, 유압 실린더(7)의 유실(7b)의 피스톤의 수압 면적을 AR(피스톤 로드의 분만큼 AR은 AH보다도 작음)로 하여, 기체의 전방부에 걸리는 중량[유압 실린더(7)에 걸리는 중량]을 M으로 하고, 중력 가속도를 g로 하면, 하기의 식1이 성립한다.
[식1]
M × g = PH × AH - MP1 × AR
이에 의해, 유압 실린더(7)의 유실(7b)의 압력(MP1), 유압 실린더(7)의 유실(7a)의 피스톤의 수압 면적(AH), 유압 실린더(7)의 유실(7b)의 피스톤의 수압 면적(AR)이 일정하므로, 유압 실린더(7)의 유실(7a)의 압력(PH)은, 유압 실린더(7)의 유실(7b)의 압력(MP1)보다도 높은 것으로 되어 있고, 기체의 전방부에 걸리는 중 량[유압 실린더(7)에 걸리는 중량](M)에 의해 변화된다.
유압 실린더(7)의 스프링 상수(K1)는, 유압 실린더(7)의 유실(7a, 7b)의 압력(PH, MP1)에 의해 결정되는 것으로 되어 있고, 유압 실린더(7)의 유실(7a)의 압력(PH)이 커지는 데 수반하여 커지고, 유압 실린더(7)의 유실(7a)의 압력(PH)이 작아지는 데 수반하여 작아진다. 따라서, 유압 실린더(7)의 스프링 상수(K1)는, 기체의 전방부에 걸리는 중량[유압 실린더(7)에 걸리는 중량](M)에 의해 결정되는 것으로 되고, 기체의 전방부에 걸리는 중량[유압 실린더(7)에 걸리는 중량](M)이 커지는 데 수반하여 커지고, 기체의 전방부에 걸리는 중량[유압 실린더(7)에 걸리는 중량](M)이 작아지는 데 수반하여 작아진다.
도3에 도시하는 바와 같이, 제어 밸브(18)가 상승 위치(18U)로 조작되고, 역지 밸브(13, 14)가 작동 상태로 조작되면, 제어 밸브(18)로부터 작동유가 유압 실린더(7)의 유실(7a)에 공급되고, 유압 실린더(7)의 유실(7b)로부터 작동유가, 역지 밸브(24)[제어 밸브(18)의 파일럿 작동유에 의해 개방 상태로 조작되고 있음] 및 릴리프 밸브(28)를 통해 배출된다. 이 경우, 유압 실린더(7)의 유실(7b) 및 유로(10)의 압력이, 릴리프 밸브(28)에 의해 설정압(MP1)으로 유지되어 있다.
이에 의해, 유압 실린더(7)가 신장 작동하여 기체의 전방부가 상승한다[유압 실린더(7)(서스펜션 기구)의 작동을 기체 상승측으로 변경한 상태에 상당함]. 이 후, 제어 밸브(18)가 중립 위치(18N)로 조작되고, 역지 밸브(13, 14)가 개방 상태로 조작되면, 유압 실린더(7)가 신장한 상태에서, 전술한 바와 같이 유압 실린더(7)가 서스펜션 기구로서 작동한다.
도3에 도시하는 바와 같이, 제어 밸브(18)가 하강 위치(18D)로 조작되고, 역지 밸브(13, 14)가 작동 상태로 조작되면, 제어 밸브(18)로부터 작동유가 유압 실린더(7)의 유실(7b)에 공급되고, 유압 실린더(7)의 유실(7a)로부터 작동유가, 역지 밸브(23)[제어 밸브(18)의 파일럿압에 의해 개방 상태로 조작되고 있음] 및 교축부(25), 제어 밸브(18)를 통해 배출된다. 이 경우, 유압 실린더(7)의 유실(7b) 및 유로(10)의 압력이, 릴리프 밸브(28)에 의해 설정압(MP1)으로 유지되어 있다.
이에 의해, 유압 실린더(7)가 수축 작동하여 기체의 전방부가 하강한다[유압 실린더(7)(서스펜션 기구)의 작동을 기체 하강측으로 변경한 상태에 상당함]. 이 후, 제어 밸브(18)가 중립 위치(18N)로 조작되고, 역지 밸브(13, 14)가 개방 상태로 조작되면, 유압 실린더(7)가 수축한 상태에서, 전술한 바와 같이 유압 실린더(7)가 서스펜션 기구로서 작동한다.
[4]
다음에, 유압 실린더(7)의 제어에 대해, 도3, 도5, 도6을 기초로 하여 설명한다.
유압 실린더(7)의 작동 위치(신축 위치)를 검출하는 작동 위치 센서(도시하지 않음)가 구비되고, 작동 위치 센서의 검출치가 제어 장치에 입력되어 있고, 제어 장치에 있어서 유압 실린더(7)의 작동 위치(신축 위치)가 기억되어 있다.
이 경우, 신축식의 작동 위치 센서를 유압 실린더(7)에 직접 장착하여, 유압 실린더(7)의 작동 위치(신축 위치)를 검출하거나, 로터리식 작동 위치 센서를 도2에 도시하는 횡축심(P1)의 위치에 장착하여, 지지 프레임(5)에 대한 지지 브래 킷(6)의 각도를 검출함으로써, 유압 실린더(7)의 작동 위치(신축 위치)를 검출한다.
도5에 도시하는 바와 같이, 유압 실린더(7)의 작동의 중앙 위치가 제어 장치에 설정되어 있고, 유압 실린더(7)의 작동 위치(신축 위치)가 중앙 위치이면, 기체가 지면과 대략 평행(대략 수평)한 상태로 된다. 중앙 위치에 대해 기체 상승측 및 기체 하강측으로 어느 정도의 범위를 갖는 목표 범위(H1)가 제어 장치에 설정되어 있다.
제어 밸브(18)가 중립 위치(18N)로 조작되고, 역지 밸브(13, 14)가 개방 상태로 조작된 상태[유압 실린더(7)가 서스펜션 기구로서 작동하는 상태]에 있어서(스텝 S1), 제어 주기(T12)의 카운트가 개시되고(스텝 S2), 전술한 바와 같이, 유압 실린더(7)의 작동 위치(신축 위치)가 검출되어 기억된다(스텝 S3).
제어 주기(T12)가 경과하면(스텝 S4)[도5의 시점(T2) 참조], 시점(T2)으로부터 설정 시간(T11)만큼 과거[도5의 시점(T2)으로부터 시점(T1) 참조]의 모든 유압 실린더(7)의 작동 위치(신축 위치)로부터, 유압 실린더(7)의 작동의 극대 위치(A1) 및 극소 위치(A2)가 검출되고(스텝 S5), 극대 및 극소 위치(A1, A2) 사이의 중간 위치(B1)[극대 및 극소 위치(A1, A2) 사이의 중앙 위치]가 검출된다(스텝 S6)(중간 위치 검출부에 상당함).
도5에 도시하는 바와 같이, 극대 위치(A1)는, 유압 실린더(7)의 작동 위치가 기체 상승측으로 변위한 후에 기체 하강측으로 변위하는 위치[유압 실린더(7)가 신장 작동으로부터 수축 작동으로 절환되는 위치]이다. 극소 위치(A2)는, 유압 실린 더(7)의 작동 위치가 기체 하강측으로 변위한 후에 기체 상승측으로 변위하는 위치[유압 실린더(7)가 수축 작동으로부터 신장 작동으로 절환되는 위치]이다.
이 경우, 전회의 제어 주기(T12)의 경과 시점으로부터 금회의 제어 주기(T12)의 경과 시점[도5의 시점(T2) 참조]까지의 사이의 유압 실린더(7)의 작동 위치(신축 위치)가, 새로운 유압 실린더(7)의 작동 위치(신축 위치)로서 기억되고, 시점(T2)으로부터 설정 시간(T11)만큼 과거의 시점(T1)보다도 과거의 유압 실린더(7)의 작동 위치(신축 위치)는 소거되는 것으로, 제어 주기(T12)의 경과마다, 제어 장치에 있어서 기억되어 있는 유압 실린더(7)의 작동 위치(신축 위치)의 일부가 갱신되게 된다.
스텝 S4, S5에 있어서, 설정 시간(T11)을 유압 실린더(7)(서스펜션 기구)의 공진 주파수의 1주기분보다도 조금 긴 정도로 설정하면, 설정 시간(T11) 동안에 1개의 극대 위치(A1) 및 1개의 극소 위치(A2)가 검출되고, 이 경우에는 1개의 극대 및 극소 위치(A1, A2)로부터 중간 위치(B1)가 검출된다(스텝 S6).
스텝 S4, S5에 있어서, 설정 시간(T11)을 어느 정도 긴 것으로 설정하면, 설정 시간(T11) 동안에 복수개의 극대 위치(A1) 및 복수개의 극소 위치(A2)가 검출된다. 이 경우에는, 복수개의 극대 위치(A1) 중 최대 극대 위치(A1)를 검출하고, 복수개의 극소 위치(A2) 중 최소 극소 위치(A2)를 검출하여, 최대 극대 위치(A1) 및 최소 극소 위치(A2)로부터 중간 위치(B1)가 검출된다(스텝 S6).
중간 위치(B1)가 검출되면, 중간 위치(B1)와 목표 범위(H1)가 비교된다(스텝 S7). 중간 위치(B1)가 목표 범위(H1)로 들어가 있으면(스텝 S7), 제어 밸브(18)가 중립 위치(18N)로 조작되고, 역지 밸브(13, 14)가 개방 상태로 조작된 상태[유압 실린더(7)가 스프링 상수(K1)를 구비한 서스펜션 기구로서 작동하는 상태](스텝 S1)가 유지된다.
스텝 S7에 있어서, 중간 위치(B1)가 목표 범위(H1)로부터 기체 하강측으로 벗어나 있으면, 기체의 전방부가 하강하여, 기체가 지면에 대해 전방 하향 상태라고 판단되어, 제어 밸브(18)가 상승 위치(18U)로 조작되고, 역지 밸브(13, 14)가 작동 상태로 조작된다(스텝 S8)(제어부에 상당함).
이에 의해 전항 [3]에 기재한 바와 같이, 유압 실린더(7)의 유실(7b) 및 유로(10)의 압력이 릴리프 밸브(28)에 의해 설정압(MP1)으로 유지된 상태에서, 유압 실린더(7)가 신장 작동하여 기체의 전방부가 상승한다. 중간 위치(B1)와 목표 범위(H1)와의 차이만큼 유압 실린더(7)가 신장 작동하면[중간 위치(B1)가 목표 범위(H1)로 들어가면], 제어 밸브(18)가 중립 위치(18N)로 조작되고, 역지 밸브(13, 14)가 개방 상태로 조작된 상태[유압 실린더(7)가 서스펜션 기구로서 작동하는 상태](스텝 S1)로 복귀한다.
스텝 S7, S8에 있어서, 기체의 전방부에 장착하는 작업 장치에 의해, 기체의 전방부에 걸리는 중량[유압 실린더(7)에 걸리는 중량](M)이 커져서(예를 들어 전방 로더에 의해 흙을 퍼낸 상태), 기체의 전방부가 하강한 것이면, 유압 실린더(7)의 스프링 상수(K1)는 커진다(전항 [3] 참조). 이 경우, 도3에 도시하는 가변 교축부(17)를 교축측으로 조작함으로써, 유압 실린더(7)의 감쇠력을 커지도록 해도 좋다.
스텝 S7에 있어서, 중간 위치(B1)가 목표 범위(H1)로부터 기체 상승측으로 벗어나 있으면, 기체의 전방부가 상승하여, 기체가 지면에 대해 전방 상승 상태라고 판단되어, 제어 밸브(18)가 하강 위치(18D)로 조작되고, 역지 밸브(13, 14)가 작동 상태로 조작된다(스텝 S9)(제어부에 상당함).
이에 의해 전항 [3]에 기재한 바와 같이, 유압 실린더(7)의 유실(7b) 및 유로(10)의 압력이 릴리프 밸브(28)에 의해 설정압(MP1)으로 유지된 상태에서, 유압 실린더(7)가 수축 작동하여 기체의 전방부가 하강한다. 중간 위치(B1)와 목표 범위(H1)와의 차이만큼 유압 실린더(7)가 수축 작동하면[중간 위치(B1)가 목표 범위(H1)로 들어가면], 제어 밸브(18)가 중립 위치(18N)로 조작되고, 역지 밸브(13, 14)가 개방 상태로 조작된 상태[유압 실린더(7)가 서스펜션 기구로서 작동하는 상태](스텝 S1)로 복귀한다.
스텝 S7, S9에 있어서, 기체의 전방부에 장착하는 작업 장치에 의해, 기체의 전방부에 걸리는 중량[유압 실린더(7)에 걸리는 중량](M)이 작아져(예를 들어 전방 로더에 의해 퍼낸 흙을 방출한 상태), 기체의 전방부가 상승한 것이면, 유압 실린더(7)의 스프링 상수(K1)는 작아진다(전항 [3] 참조). 이 경우, 도3에 도시하는 가변 교축부(17)를 개방측으로 조작함으로써, 유압 실린더(7)의 감쇠력을 작아지도록 해도 좋다.
[발명의 실시의 제1 다른 형태]
전술한 [발명의 실시를 위한 구체적인 내용]의 도6 대신에, 도7에 도시하는 바와 같이 구성해도 좋다.
도7에 도시하는 바와 같이, 적산 횟수(N)가 제어 장치에 설정되어 있고, 우선 적산 횟수(N)가「0」으로 설정된다(스텝 S10). 제어 밸브(18)가 중립 위치(18N)로 조작되고, 역지 밸브(13, 14)가 개방 상태로 조작된 상태[유압 실린더(7)가 서스펜션 기구로서 작동하는 상태]에 있어서(스텝 S11), 도6의 스텝 S2 내지 S6과 마찬가지인 스텝 S12 내지 S16이 행해져, 중간 위치(B1)가 검출된다.
중간 위치(B1)가 검출되면, 중간 위치(B1)와 목표 범위(H1)가 비교되어(스텝 S17), 중간 위치(B1)가 목표 범위(H1)로부터 기체 하강측으로 벗어나 있으면, 적산 횟수(N)에「1」이 감산되고(스텝 S18), 중간 위치(B1)가 목표 범위(H1)로부터 기체 상승측으로 벗어나 있으면, 적산 횟수(N)에 「1」이 가산된다(스텝 S19)(적산부에 상당함). 중간 위치(B1)가 목표 범위(H1)로 들어가 있으면(스텝 S17), 적산 횟수(N)에의 가산 및 감산은 행해지지 않는다.
다음에 스텝 S12로 이행하여, 스텝 S12 내지 S16이 행해지고, 중간 위치(B1)의 검출, 중간 위치(B1)와 목표 범위(H1)와의 비교, 적산 횟수(N)의 가산 및 감산이 행해지는 것이고, 다시 스텝 S12로 이행하여, 스텝 S12 내지 S16이 반복하여 행해진다.
전술한 바와 같이 하여, 스텝 S12 내지 S16이 반복하여 행해진 후, 적산 횟수(N)가 하강측 설정 횟수(ND1)에 도달하면(하회하면)(스텝 S20), 기체의 전방부가 하강하여, 기체가 지면에 대해 전방 하향 상태라고 판단되어, 제어 밸브(18)가 상승 위치(18U)로 조작되고, 역지 밸브(13, 14)가 작동 상태로 조작된다(스텝 S22)(제어부에 상당함).
이에 의해, 전항 [3]에 기재한 바와 같이, 유압 실린더(7)의 유실(7b) 및 유로(10)의 압력이 릴리프 밸브(28)에 의해 설정압(MP1)으로 유지된 상태에서, 유압 실린더(7)가 신장 작동하여 기체의 전방부가 상승한다. 중간 위치(B1)와 목표 범위(H1)와의 차이만큼 유압 실린더(7)가 신장 작동하면[중간 위치(B1)가 목표 범위(H1)로 들어가면], 제어 밸브(18)가 중립 위치(18N)로 조작되고, 역지 밸브(13, 14)가 개방 상태로 조작된 상태[유압 실린더(7)가 서스펜션 기구로서 작동하는 상태](스텝 S11)로 복귀한다.
전술한 바와 같이 하여, 스텝 S12 내지 S16이 반복하여 행해진 후, 적산 횟수(N)가 상승측 설정 횟수(NU1)에 도달하면(상회하면)(스텝 S21), 기체의 전방부가 상승하여, 기체가 지면에 대해 전방 상승 상태라고 판단되어, 제어 밸브(18)가 하강 위치(18D)로 조작되고, 역지 밸브(13, 14)가 작동 상태로 조작된다(스텝 S23)(제어부에 상당함).
이에 의해, 전항 [3]에 기재한 바와 같이, 유압 실린더(7)의 유실(7b) 및 유로(10)의 압력이 릴리프 밸브(28)에 의해 설정압(MP1)으로 유지된 상태에서, 유압 실린더(7)가 수축 작동하여 기체의 전방부가 하강한다. 중간 위치(B1)와 목표 범위(H1)와의 차이만큼 유압 실린더(7)가 수축 작동하면[중간 위치(B1)가 목표 범위(H1)로 들어가면], 제어 밸브(18)가 중립 위치(18N)로 조작되고, 역지 밸브(13, 14)가 개방 상태로 조작된 상태[유압 실린더(7)가 서스펜션 기구로서 작동하는 상태](스텝 S11)로 복귀한다.
전술한 바와 같이 하여, 스텝 S12 내지 S16이 반복하여 행해져도, 적산 횟 수(N)가 하강측 설정 횟수(ND1)에 도달하지 않으면(하회하지 않으면)(스텝 S20), 또한, 상승측 적산 횟수(NU)가 상승측 설정 횟수(NU1)에 도달하지 않으면(상회하지 않으면)(스텝 S21), 제어 밸브(18)가 중립 위치(18N)로 조작되고, 역지 밸브(13, 14)가 개방 상태로 조작된 상태[유압 실린더(7)가 서스펜션 기구로서 작동하는 상태](스텝 S11)가 계속 유지된다.
[발명의 실시의 제2 다른 형태]
전술한 [발명의 실시를 위한 구체적인 내용]의 도6의 스텝 S2 내지 S6, [발명의 실시의 제1 다른 형태]의 도7의 스텝 S12 내지 S16에 있어서, 설정 시간(T11)을 조금 길게 설정하여, 복수개의 극대 위치(A1) 및 복수개의 극소 위치(A2)를 검출하도록 구성한 경우, 이하와 같이 하여 도6의 스텝 S6 및 도7의 스텝 S16의 중간 위치(B1)를 검출해도 좋다.
(1) 복수개의 극대 위치(A1) 및 복수개의 극소 위치(A2)에 있어서, 1개의 극대 위치(A1) 및 1개의 극소 위치(A2)를 1개의 세트로 하여, 극대 및 극소 위치(A1, A2)의 복수의 세트로 나누고, 각 세트에 있어서 중간 위치(B1)를 검출함으로써, 복수개의 중간 위치(B1)를 검출하여, 복수개의 중간 위치(B1)의 평균치를 도6의 스텝 S6 및 도7의 스텝 S16의 중간 위치(B1)로 한다.
(2) 복수개의 극대 위치(A1)에 있어서 극대 위치(A1)의 평균치를 검출하고, 복수개의 극소 위치(A2)에 있어서 극소 위치(A2)의 평균치를 검출하고, 극대 및 극소 위치(A1, A2)의 평균치로부터 중간 위치(B1)를 검출하여, 도6의 스텝 S6 및 도7의 스텝 S16의 중간 위치(B1)로 한다.
[발명의 실시의 제3 다른 형태]
전술한 [발명의 실시를 위한 구체적인 내용], [발명의 실시의 제1 다른 형태], [발명의 실시의 제2 다른 형태]에 있어서, 중간 위치(B1)를 극대 및 극소 위치(A1, A2) 사이의 중앙 위치로 설정하는 것은 아니고, 기체의 전방부에 장착하는 작업 장치(예를 들어 전방 로더)의 유무나 종류, 작업 형태 등을 기초로 하여, 중간 위치(B1)를 극대 및 극소 위치(A1, A2) 사이의 중앙 위치로부터 약간 기체 상승측[유압 실린더(7)의 신장측]의 위치로 설정하거나, 중간 위치(B1)를 극대 및 극소 위치(A1, A2) 사이의 중앙 위치로부터 약간 기체 하강측[유압 실린더(7)의 수축측]의 위치로 설정해도 좋다.
예를 들어 기체의 전방부에 작업 장치(예를 들어 전방 로더)를 장착한 경우, 중간 위치(B1)를 극대 및 극소 위치(A1, A2) 사이의 중앙 위치로부터 약간 기체 상승측[유압 실린더(7)의 신장측]의 위치로 설정함으로써, 기체가 지면에 대해 약간 전방 상승 상태로 되도록 하면 좋다.
도1은 농업용 트랙터의 전체 측면도.
도2는 전차축 케이스 및 지지 브래킷, 유압 실린더 부근의 측면도.
도3은 유압 실린더의 유압 회로 구조를 도시하는 도면.
도4는 지지 브래킷의 사시도.
도5는 유압 실린더의 작동 위치(신축 위치)의 상태를 도시하는 도면.
도6은 유압 실린더의 제어의 흐름을 나타내는 도면.
도7은 발명의 실시의 제1 다른 형태의 유압 실린더의 제어의 흐름을 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
7 : 서스펜션 기구, 유압 실린더
7a, 7b : 유압 실린더의 유실
9, 10 : 유로
11, 12 : 어큐뮬레이터
18 : 작동 변경부, 제어 밸브
A1 : 극대 위치
A2 : 극소 위치
B1 : 중간 위치
H1 : 목표 범위
N : 중간 위치가 목표 범위로부터 벗어나는 횟수
NU1, ND1 : 설정 횟수

Claims (4)

  1. 주행용 서스펜션 기구를 갖고 상기 서스펜션 기구의 작동을 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변경 가능한 작동 변경부와,
    상기 서스펜션 기구의 작동의 극대 위치 및 극소 위치를 검출하고, 상기 극대 위치 및 극소 위치 사이의 중간 위치를 검출하는 중간 위치 검출부와,
    작동 변경부를 조작하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부가, 상기 중간 위치가 목표 범위로부터 벗어나면, 상기 중간 위치가 상기 목표 범위측으로 이동하도록, 상기 작동 변경부를 조작하는 작업차의 서스펜션 구조.
  2. 제1항에 있어서, 상기 서스펜션 기구가 유압 실린더에 의해 구성되고, 상기 유압 실린더의 유실에 어큐뮬레이터(accumulator)가 접속되는 동시에,
    상기 동작 변경부가, 상기 유압 실린더의 유실과 어큐뮬레이터를 접속하는 유로에 접속되어 펌프의 작동유를 급배 가능한 제어 밸브를 갖고, 상기 제어 밸브가 유압 실린더의 유실의 압력 제어를 행함으로써, 상기 서스펜션 기구의 작동이 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변경되는 작업차의 서스펜션 구조.
  3. 주행용 서스펜션 기구를 구비하고, 상기 서스펜션 기구의 작동을 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변경 가능한 작동 변경부와,
    상기 서스펜션 기구의 작동의 극대 위치 및 극소 위치를 검출하고, 상기 극대 및 극소 위치 사이의 중간 위치를 검출하는 중간 위치 검출부와,
    상기 중간 위치가 목표 범위로부터 벗어나는 횟수를 적산하는 적산부와,
    상기 작동 변경부를 조작하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부가, 상기 중간 위치가 목표 범위로부터 벗어나는 횟수가 설정 횟수를 초과하면, 상기 중간 위치가 상기 목표 범위측으로 이동하도록, 상기 작동 변경부를 조작하는 작업차의 서스펜션 구조.
  4. 제3항에 있어서, 상기 서스펜션 기구가 유압 실린더에 의해 구성되고, 상기 유압 실린더의 유실에 어큐뮬레이터가 접속되는 동시에,
    상기 동작 변경부가, 상기 유압 실린더의 유실과 어큐뮬레이터를 접속하는 유로에 접속되어 펌프의 작동유를 급배 가능한 제어 밸브를 갖고, 상기 제어 밸브가 유압 실린더의 유실의 압력 제어를 행함으로써, 상기 서스펜션 기구의 작동이 기체 상승측 및 기체 하강측으로 변경되는 작업차의 서스펜션 구조.
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