JP2000233622A

JP2000233622A - 車高調整装置を有するホイールショベル

Info

Publication number: JP2000233622A
Application number: JP11036050A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tsukui; 洋津久井; Kazuhiro Ichimura; 和弘一村; Yoshihiro Tateno; 至洋立野
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2000-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】ストップ弁を有する切換弁の不所望な切換を防
止する。【解決手段】車高調整用油圧シリンダ２と油圧ポンプ１
３およびタンクとの間に切り換えられるボール式３位置
切換弁８を設置する。この切換弁８を切換レバー８ａの
手動操作によって中立位置に切り換えると、油圧シリン
ダ２は油圧ポンプ１３およびタンクから遮断され、リー
クをほぼゼロとすることができる。車高調整時以外は切
換レバー８ａを中立位置に操作し、その上から位置固定
用の固定カバー４５を設置する。これによって、切換レ
バー８ａは中立位置以外に操作不可能となり、切換弁８
の不所望な切換が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車高調整装置を有
するホイールショベルに関する。

【０００２】

【従来の技術】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６−２７８４３８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備えた作業車両が
開示されている。この作業車両では、車体の左右側面に
復動式の油圧シリンダを装着してそのボトム室同士を配
管を介して接続し、その配管の途中に絞りとアキュムレ
ータが設けられ、油圧シリンダの各シリンダロッドがそ
れぞれアクスルにピン結合されている。そしてこのよう
なサスペンション機構により、走行時のアクスルの振動
を吸収、減衰し、走行時の乗り心地を向上させている。
この作業車両には、車高調整用のスプール式の３ポート
３位置の電磁制御弁が設けられ、この電磁制御弁の切換
により油圧シリンダを伸縮して車高を調整可能としてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公報記載の作業車
両では、スプール式電磁制御弁を用いており、走行時な
ど車高調整をしないときは、油圧シリンダを油圧源もし
くはタンクから遮断するために電磁制御弁を中立位置に
切り換えている。しかしながら、スプール式制御弁は中
立時のリークが多いので、走行中もしくは停車中に車高
が変動するおそれがある。

【０００４】ところで、車高調整はフロントアタッチメ
ントの交換に伴い車両前後の重量バランスが変化した場
合（例えば車体が前のめりになった場合）に、車両姿勢
を一定の標準状態に保つために主として行われる。した
がって、車高調整は車室外での操作により車両の姿勢変
化を目視しながら行うべきであり、車室内での操作によ
って車高を微調整することは困難である。

【０００５】しかしながら、車室外に車高調整用制御弁
の操作レバーを設け、操作レバーの操作によって車高調
整を行うようにすると、走行時など車高調整をしないと
きに路面からの衝撃等により操作レバーが操作され、制
御弁が誤って中立位置以外に切り換えられるおそれがあ
る。その結果、車高が不所望に変動することになる。

【０００６】本発明の目的は、車高調整時以外に制御弁
の切り換えを防止する車高調整装置を有するホイールシ
ョベルを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図１
〜６を参照して説明する。（１）請求項１の発明は、圧油を発生する油圧源１３
と、走行体８１のアクスル１と車体フレーム８７との間
に設けられ、圧油の給排により車体フレーム８７の高さ
を調節する油圧シリンダ２と、走行体８１側での操作に
よって油圧シリンダ２に対して油を給排制御する給排手
段と、油圧シリンダ２に接続され当該油圧シリンダ２を
サスペンションとして機能させるアキュムレータ７とを
備えた車高調整装置を有するホイールショベルに適用さ
れる。そして、車高調整時に油圧シリンダ２への油の給
排経路を切り換える車高調整弁８と、給排経路と油圧シ
リンダ２を遮断／連通する位置へ切り換えるストップ弁
８と、ストップ弁８を遮断位置に拘束する固定部材４５
とにより給排手段を構成することにより、上述した目的
を達成する。（２）請求項２の発明は、請求項１の車高調整装置を
有するホイールショベルにおいて、車高調整弁８と前記
ストップ弁８を一体化としたことを特徴とする。

【０００８】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。

【０００９】

【発明の実施の形態】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８４
Ｃ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。

【００１０】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、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みた図（図１の
矢視Ｂ図）である。図２、３に示すように、フレーム８
７の左右端部には前後に離間して配置された一対のブラ
ケット３が装着され、そのブラケット３の間には伸縮自
在な油圧シリンダ２のシリンダチューブが回動可能に挟
持されている。また、図２に示すように、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。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）に達し、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。

【００１１】図３に示すように、左右の油圧シリンダ２
は配管５を介して接続され、その配管５の途中（中央）
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。本発
明の特徴である切換レバー８ａの位置拘束方法について
は図５、６により後述する。また、油圧回路の詳細は図
７により後述する。なお、後述する油圧ポンプ１３とタ
ンクは上部旋回体８３（図１参照）に設置され、車高調
整時には、センタージョイント１１を介して油圧ポンプ
１３からの圧油が下部走行体８１に設定されている油圧
シリンダ２やアキュムレータ７などに供給されたり、油
圧シリンダ２から油が方向切換弁８とセンタージョイン
ト１１を介してタンクに排出される。

【００１２】アキュムレータ７は、ダイヤフラムによっ
て内部のガスと油とを分離するいわゆるダイヤフラム式
であり、ラダによって内部のガスと油とを分離するいわ
ゆるブラダ式アキュムレータと比較すると、およそ次の
ような特徴を有している。すなわち、ダイヤフラム式は
全体が円形状を有しており、長手方向の高さはブラダ式
に比べ低くなっている。また、ダイヤフラム式はその構
造上、姿勢に制約がなく、長手方向を鉛直方向に向けて
配置する（以降、これを縦置きと呼ぶ）ことも、長手方
向を水平方向に向けて配置する（以降、これを横置きと
呼ぶ）ことも可能である。これに対してブラダ式はその
構造上、横置きにして用いることをは困難である。図３
に示すように、本実施の形態ではダイヤフラム式のアキ
ュムレータ７を横置きにして搭載している。

【００１３】図４は、フレーム８７の断面図（図３のIV
-IV線断面図）であり、主にアキュムレータ７の取り付
け状態を示す。図４に示すようにフレーム８７は、上板
８７ｂと、上板８７ｂの下面の左右にそれぞれ溶接され
た断面コの字状の側板８７ｃとによって基本的に構成さ
れ、上板８７ｂと側板８７ｃの間には横長のスペースが
形成されている。そして、上板８７ｂの下面にはさらに
断面Ｌ字状（図３参照）のブラケット８７ｄが溶接さ
れ、そのブラケット８７ｄにはバンド４０と一体化され
た脚部材４０ａがボルト４１で締結されている。バンド
４０は略Ｃ字状に形成され、その内側にはアキュムレー
タ７が取り付けられている。バンド４０の両端部にはボ
ルト４２が挿通され、ボルト４２にはナット４３が螺合
されており、ボルト４２を締め付けるとバンド４０が収
縮し、これによってアキュムレータ７が固定される。な
お、前述した配管５は配管固定部材４４を介して左右の
側板８７ｃに吊持されている。

【００１４】左右の側板８７ｃの間に形成されたスペー
ス内において、アキュムレータ７は、その上端部がフレ
ーム８７の上板８７ｂから突出せず、かつその下端部が
側板８７ｃの下端面から突出することなく配置されてい
る。すなわち、アキュムレータ７はその全部がフレーム
８７の上端面および下端面の内側に収まっている。この
ようにアキュムレータ７を配置することで、アキュムレ
ータ７はフレーム８７の内部に格納され、飛散物などか
ら保護されるとともに、美観が向上する。また、アキュ
ムレータ７は横置きで装着されているため、アキュムレ
ータ７に接続された配管６の下方への出っ張りを防止す
ることができる。なお、この場合、左右の油圧シリンダ
２を接続する配管５は側板８７ｃの最下面より下方に突
出して横架されるが、配管６の出っ張りがないためその
突出量は最小化することができる。本実施の形態ではダ
イヤフラム式のアキュムレータ７を用いるが、これに代
えてブラダ式のアキュムレータを搭載する場合にはその
高さが高くなって、左右の側板８７ｃと上板８７ｂによ
って形成されるスペース内にアキュムレータを格納する
ことが困難となる。

【００１５】例えば前方からの飛散物や振動等によって
切換レバー８ａが衝撃を受けた際に、切換レバー８ａが
誤って切り換えられることを防止するため、本実施の形
態では以下のような固定カバー４５を設ける。図５は方
向切換弁８の拡大図（図３のａ部拡大図）であり、図６
は図５を側面から見た図（矢視Ａ図）である。図５、６
に示すように、方向切換弁８はフレーム８７の内側に格
納され、切換レバー８ａはフレーム８７の側面に開口さ
れたスロット穴８７ｅを貫通してフレーム８７の外側に
突出している。固定カバー４５は薄板からなり、２本の
チョウナット４６によってフレーム８７の側面に固定さ
れている。固定カバー４５の一部（切換レバー８ａの中
立位置に対応した箇所）には切り欠き部４５ａが設けら
れ、これによって切換レバー８ａの動きが拘束される。
車高調整時にチョウナット４６を緩めて固定カバー４５
を取り外すと、切換レバー８ａはスロット穴８７ｅに沿
って操作可能となり、切換レバー８ａを図示の中立位置
から矢印Ａ側またはＢ側に操作すると、方向切換弁８は
後述するように切り換えられ、車高が調整される。

【００１６】図７は、本発明の実施の形態に係わるサス
ペンションの構成を示す油圧回路図であり、本実施の形
態に係わるサスペンションは、走行時のサスペンション
機能に加えて車高調整機能とサスペンションロック機能
とを有している。図７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１
４ａ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。

【００１７】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、車高を高くする調整が可能となる。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はタンクと連通され、車高を
高くする調整が禁止されて車高を低くする調整が可能と
なる。

【００１８】方向切換弁８は３ポート３位置切換弁であ
り、例えば図８に示すようなボールバルブで構成され
る。切換レバー８ａが図４の位置Ａ側に操作されると、
方向切換弁８は位置（イ）に切り換えられ、Ａポート８
ＡはＰポート８Ｐに連通する。また、切換レバー８ａが
図４の位置Ｂ側に操作されると方向切換弁８は位置
（ハ）に切り換えられ、Ａポート８ＡはＴポート８Ｔに
連通する。さらに切換レバー８ａが中立位置に操作され
ると方向切換弁８は位置（ロ）に切り換えられ、図８に
示すようにＡポート８ＡはＰポート８Ｐ、Ｔポート８Ｔ
から完全にブロックされ、つまりＡポート８Ａからの漏
れ量はほぼゼロとなる。

【００１９】この方向切換弁８は、Ｐポート（ポンプポ
ート）８Ｐ、Ｔポート（タンクポート）８ＴおよびＡポ
ート（サービスポート）８Ａが設けられたボディ８ｂ
と、ボディ８ｂに内蔵され、上記（イ）位置、（ロ）位
置および（ハ）位置に外部操作により切り換えられる切
り換えられるボール８ｃとから構成される。したがっ
て、方向切換弁８は、圧油の流れを切り換える方向切換
弁としての機能と、圧油の流れを遮断する漏れ量がほぼ
ゼロのストップ弁としても機能を兼ね備える。そして、
（イ）位置と（ロ）位置との間でボール８ｃが操作され
る場合には、ボール８ｃの操作量にに応じた開口面積と
なり、いわゆるメータリング性を持ったストップ弁とす
ることができる。

【００２０】図７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,６
ａ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。

【００２１】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。

【００２２】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）。

【００２３】図９は、本実施の形態に係わるサスペンシ
ョンの電気回路図である。図９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２１
Ｔ、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。

【００２４】図９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
換えられると、作業ブレーキ作動用のソレノイド２８が
励磁されて作業ブレーキが作動するとともに、駐車ブレ
ーキ解除用のソレノイド２７が消磁されて駐車ブレーキ
が作動する。ブレーキスイッチ２１がＰ接点２１Ｐ側へ
切り換えられると、駐車ブレーキ解除用のソレノイド２
７が消磁されて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。

【００２５】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２
５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２
５ａ側へ切り換えられ、この状態で車高調整スイッチ２
２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。すなわち、駐車モード
で車高調整スイッチ２２をオン操作することにより、パ
イロットチェック弁１７が解放状態となり、他の車高調
整条件が成立していれば方向切換弁８の操作により車高
調整が可能となる。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。これによ
り、走行時にパイロットチェック弁１７は開放とされ
て、油圧シリンダ２をサスペンションとして利用するこ
とができる。

【００２６】続いて、本実施の形態に係わるサスペンシ
ョン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９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２６
ｃ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１
８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。

【００２７】図７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１
７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って、サス
ペンション機能が発揮される。

【００２８】また、走行モードにおいては、方向切換弁
８は図６に示す中立位置に切り換えられ、さらに切換レ
バー８ａを中立位置に拘束する固定カバー４５が取り付
けられる。したがって、走行中に路面からの飛散物や振
動等により切換レバー８ａに衝撃が加えられても、切換
レバー８ａは中立位置状態を保持し、方向切換弁８から
の圧油の流出は阻止される。つまり、外部からの衝撃に
より走行時に車高が下がることはない。

【００２９】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２
ａ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。

【００３０】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。

【００３１】（２）駐車モード駐車モードにおいては、図９に示すようにブレーキスイ
ッチ２１がＰ接点２１Ｐ側へ切り換えられる。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。

【００３２】図７に示すように、ソレノイド１４ａ,１
８ａ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。すなわち、車高調整スイッチ２２がオフさ
れているときに固定カバー４５が取り外されて方向切換
弁８が操作されたとしても、油圧シリンダ２に対する圧
油の給排が禁止され、車高が不所望に変動することがな
い。

【００３３】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１０（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１０（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１０（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。

【００３４】図９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側へ切り換えられ
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２
４ｂ側へ切り換えられ、電磁切換弁１８のソレノイド１
８ａが励磁される。

【００３５】図７に示すように、ソレノイド１４ａ,１
８ａ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１
２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。

【００３６】ここで、例えばシリンダ２が図１０（ｂ）
の状態（Ｌ1'＜2'）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、チョウナット４６
を緩めて固定カバー４５を取り外し、切換レバー８ａを
図４の矢印Ａ側に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１０
（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を図４の矢印Ｂ側に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を中立位置に操作して方向切換弁８を位置
（ロ）に切り換える。次いで、切換レバー８ａが誤って
操作されることがないよう、固定カバー４５を取り付け
る。

【００３７】（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１
８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。したがって、車高調
整スイッチ２２が誤操作されても車高変動が禁止され
る。

【００３８】さらにこの実施の形態では次のようなイン
ターロックを用いてさらなる安全性を図っている。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。作業モードにおいては固定カバー４５を取
り付けて切換レバー８ａの中立位置からの移動を阻止す
るが、仮に切換レバー８ａが中立位置から操作されたと
しても、上述した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２
ｂ,２ｃからの圧油の移動が確実に禁止される。

【００３９】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を介して不図示の作業用パイ
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。

【００４０】このように構成した本実施の形態による効
果を説明する。（１）油圧シリンダ２への圧油の給排を制御して車高調
整する油圧回路において、圧油の給排を切り換える切換
弁の機能と、油圧シリンダ２を油圧ポンプ１３およびタ
ンクから遮断するストップ弁の機能をボール式３位置切
換弁８により実現し、その切換弁８を切換操作する切換
レバー８ａを中立位置に拘束する固定カバー４５を設け
たので、切換弁８は常に中立位置に保持され（ストップ
弁として機能）、油圧シリンダ２からの圧油の漏れ（リ
ーク）や油圧シリンダ２への圧油の供給を確実に抑制し
て車高が不所望に変化することがない。また、手動操作
によって切り換えられる切換レバー８ａをフレーム８７
の側面に設けたので、フレーム８７の姿勢変化を目視し
ながら車高調整を行うことができる。さらに、切換弁と
ストップ弁を一体化したので小型化が図れる。さらにま
た、ボディ８ｂに内蔵したボール８ｃの操作量に応じた
メータリング（流量制御特性）が得られるので、車高調
整時の上部旋回体８３の動きが円滑になる。また、ボー
ル式３位置切換弁８をセンタージョイント１１の下流に
配置したので、すなわち、アキュムレータ７や油圧シリ
ンダ２に近接させて設けたので、ストップ弁８とアキュ
ムレータ７との油圧配管長（とくに管路９の管路長）を
短くでき、主にアキュムレータ７の容量に基づいて設計
されたサスペンション性能に与える影響を小さくでき
る。さらにこの実施の形態では、管路９をゴムホースと
しているので高圧で弾性変形してサスペンション性能が
悪化することが予想される。そこで、サスペンション用
油圧回路の最高圧力（例えば９０kg/cm２）よりも十分
高い耐圧（例えば３５０kg/cm２）のゴムホースを用
い、弾性変形量を小さくしてサスペンション性能の悪化
を抑制している。

【００４１】（２）シリンダ２を連通する管路５の途中
にダイヤフラム式のアキュムレータ７を設けたので、同
一容量のブラダ式と比較するとその高さは低くなり、し
たがって、左右の側板８７ｃと上板８７ｂによって形成
されたスペース内に、効率よく（スペースを有効に使っ
て）アキュムレータ７を配置することができる。また、
アキュムレータ７を横向きに配置したので、アキュムレ
ータ７に接続された配管６を下向きに取り出す必要はな
く、配管６も含めたアキュムレータ７の高さを低くする
ことができる。

【００４２】（３）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１
２,１４,１５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。

【００４３】（４）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、
あるいは固定カバー４５を装着せずに作業時に切換レバ
ー８ａが操作されても（走行中は操作不可能）、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。

【００４４】なお、本発明は、切換レバー８ａの位置を
拘束する固定カバー４５を設けて車高調整時以外にサス
ペンションの回路を閉回路として構成することを趣旨と
するものであり、それは上記実施の形態に限らず種々の
形態で実施することができる。例えば、上記実施の形態
では、車高調整用兼サスペンション用油圧シリンダ２を
油圧ポンプ１３またはタンクに接続する切換弁機能と、
油圧シリンダ２を油圧ポンプ１３およびタンクから遮断
してリークを少なくするストップ弁機能を一つのボール
式３位置切換弁８により実現したが、特開平７−１３２
７２３号公報に開示されているようなスプール式の３位
置切換弁を用いる場合において、リークの少ない構造の
ストップ弁をスプール式の３位置切換弁と直列に配置
し、ストップ弁に固定カバー４５を設けるようにしても
よい。この場合のストップ弁としては、図８のようなボ
ール式の開閉弁や、パイロットポートに作用する圧力に
応じて開放弁となったりチェック弁となるパイロット式
チェック弁などを使用することができる。また、走行時
や作業時の車高調整を禁止するインターロックを備える
ようにしたが、インターロックを備えなくてもよい。

【００４５】さらに、上記実施の形態では、固定カバー
４５をチョウナット４６で固定して切換レバー８ａの位
置を拘束するようにしたが、他の方式で切換レバー８ａ
の位置を拘束するようにしてもよく、図１１にその一例
を示す。図１１（ａ）の方式では、回動軸ＡＸを支点に
して矢印ＡＢ方向に回動可能なチョウバン４７を設け、
その回動部材４７ａの内部にバネ（不図示）を装着す
る。このバネによってチョウバン４７はＢ方向に付勢さ
れ、これによって切換レバー８ａの位置を拘束する。ま
た、図１１（ｂ）の方式では、フレーム８７に湾曲状の
一対のガイド８７ｆを固設し、そのガイド８７ｆの内側
に矢印ＡＢ方向にスライド可能な薄板４８を挿入し、薄
板４８とフレーム８７をバネ４９で連結する。このバネ
４９によってプレート４９はＢ方向に付勢され、これに
よって切換レバー８ａの位置を拘束する。

【００４６】以上の実施の形態と請求項との対応におい
て、固定カバー４５が固定部材を構成する。

【００４７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、走行体側での操作によって油圧シリンダに対して
油を給排制御する給排手段を、車高調整時に油圧シリン
ダへの油の給排経路を切り換える車高調整弁と、給排経
路と油圧シリンダを遮断／連通する位置へ切り換えるス
トップ弁と、ストップ弁を遮断位置に拘束する固定部材
とによって構成したので、車高調整時以外にストップ弁
を遮断位置に切り換えた際に、外部から衝撃が加えられ
た場合であってもストップ弁は常に遮断位置で保持さ
れ、したがって、油圧シリンダからの油の漏れ（リー
ク）や油圧シリンダへの圧油の供給を確実に抑制して車
高が不所望に変化することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わるサスペンションを
有するホイールショベルの側面図。

【図２】本発明の実施の形態に係わるサスペンションを
有するホイールショベルの正面図（図１の矢視Ａ図）。

【図３】本発明の実施の形態に係わるサスペンションを
有するホイールショベルを底面から見た図（図１の矢視
Ｂ図）。

【図４】本発明の実施の形態に係わるサスペンションを
有するホイールショベルの断面図（図３のIV-IV線断面
図）。

【図５】本発明の実施の形態に係わるサスペンションを
有するホイールショベルの要部拡大図（図３のａ部拡大
図）。

【図６】本発明の実施の形態に係わるサスペンションを
有するホイールショベルの要部拡大図（図５の矢視Ａ
図）

【図７】本発明の実施の形態に係わるサスペンションの
油圧回路図。

【図８】本発明の実施の形態に係わるサスペンションの
ボール式３位置方向切換弁の断面図。

【図９】本発明の実施の形態に係わるサスペンションを
有するホイールショベルの電気回路図。

【図１０】本発明の実施の形態に係わるサスペンション
のシリンダの伸縮状態を示す図。

【図１１】本発明の実施の形態に係わるサスペンション
の切換レバーの位置を拘束する他の例を示す図。

【符号の説明】

１,１'：アクスル２：油圧シリンダ７：アキュムレータ８：ボール式３位置切換弁８ａ：操作レバー８ｂ：ボディ８ｃ：ボール１３：油圧ポンプ４５：固定カバー８１：下部走行体８３：上部旋回体８７：シャシフレーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者立野至洋茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内Ｆターム(参考） 3D001 AA10 AA13 CA08 DA02 EA05 EA74 EB00 EB08 EB22 EC12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧油を発生する油圧源と、走行体のアクスルと車体フレームとの間に設けられ、圧
油の給排により前記車体フレームの高さを調節する油圧
シリンダと、前記走行体側での操作によって前記油圧シリンダに対し
て油を給排制御する給排手段と、前記油圧シリンダに接続され当該油圧シリンダをサスペ
ンションとして機能させるアキュムレータとを備えた車
高調整装置を有するホイールショベルにおいて、前記給排手段は、車高調整時に前記油圧シリンダへの油の給排経路を切り
換える車高調整弁と、前記給排経路と前記油圧シリンダを遮断／連通する位置
へ切り換えるストップ弁と、前記ストップ弁を遮断位置に拘束する固定部材とを備え
ることを特徴とする車高調整装置を有するホイールショ
ベル。
【請求項２】請求項１の車高調整装置を有するホイー
ルショベルにおいて、前記車高調整弁と前記ストップ弁
を一体化としたことを特徴とする車高調整装置を有する
ホイールショベル。