JP2006347212A

JP2006347212A - Fully hydraulic power steering device

Info

Publication number: JP2006347212A
Application number: JP2005172452A
Authority: JP
Inventors: So Yaguchi; 創矢口; Tsuyoshi Nakamura; 剛志中村
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2005-06-13
Filing date: 2005-06-13
Publication date: 2006-12-28

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fully hydraulic power steering device which allows an operator to judge that a refracted angle of a vehicle body is maximized. <P>SOLUTION: The fully hydraulic power steering device is provided with hydraulic actuators 15, 16 constituting steering mechanism, a direction control valve 25 thereof, a first hydraulic source 21 for supplying pressure oil thereto, an operation unit 24 for operating the directional control valve 25 remotely, and a second hydraulic source 22 for supplying the pressure oil thereto. The operation unit 24 comprises a handle 27, a steering pump 28, and the direction control valve for switching discharging direction of flow discharged from the steering pump 28, and is provided with a detection means 55 for detecting operation limit due to a structure of steering mechanism and a transmitting means for transmitting a detection signal from the detection means 55. Accordingly, the operator can judge that the refracted angle of the vehicle body is maximized. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、走行体のステアリング装置として全油圧式パワーステアリング装置を採用しているホイールローダ、オフロードダンプトラック、フォークリフト等の建設・産業機械等のステアリング装置に係わり、特にそのステアリング装置を作動する全油圧式パワーステアリング装置の改良に関するものである。 The present invention relates to a steering device for a construction / industrial machine such as a wheel loader, an off-road dump truck, a forklift, etc., which employs an all-hydraulic power steering device as a steering device for a traveling body, and particularly operates the steering device. The present invention relates to an improvement of an all hydraulic power steering device.

建設機械・産業機械は、その作業によって車体が受ける負荷や衝撃が大きいことなどから、構造を頑丈に作る必要がある。また、鉱山や大規模造成地等の現場では作業効率の向上のために機械の大型化が求められてきた。その結果として機械の自重は非常に重くなっている。自走式の機械では、多くの場合ステアリング機能を備えているが、ステアリング動作のためには重量の重い機構を動かさなくてはいけないことから、ステアリングに大きな力が必要となる。そこで、一般的に全油圧式パワーステアリング装置が採用されている。全油圧式パワーステアリング装置を採用している建設機械として、例えばホイールローダがある。 Construction machines and industrial machines need to have a sturdy structure because of the large loads and shocks that they receive from the work. Also, in the field of mines, large-scale land, etc., it has been required to increase the size of machines in order to improve work efficiency. As a result, the weight of the machine is very heavy. In many cases, a self-propelled machine has a steering function. However, since a heavy mechanism must be moved for steering operation, a large force is required for steering. Therefore, an all-hydraulic power steering device is generally employed. An example of a construction machine that employs a fully hydraulic power steering device is a wheel loader.

ホイールローダは、土砂の積込や掘削等を行うバケットと、このバケットを上下に揺動させることを可能にするブームを前部走行体に接続配置し、このバケット及びブームは各々作業機用シリンダによって駆動される。また、前部走行体の後方には水平方向に相対的に揺動可能な後部走行体が接続されており、前部走行体と後部走行体を屈折させて車両の操舵（ステアリング）を行う第１、第２ステアリングシリンダ（油圧アクチュエータ）を車体両側に備えている。 In the wheel loader, a bucket for loading and excavating earth and sand, and a boom that enables the bucket to swing up and down are connected to the front traveling body. Driven by. Further, a rear traveling body that is relatively swingable in the horizontal direction is connected to the rear of the front traveling body, and the front traveling body and the rear traveling body are refracted to perform steering of the vehicle. 1. A second steering cylinder (hydraulic actuator) is provided on both sides of the vehicle body.

上記の作業機用シリンダを駆動する油圧システムは、油圧ポンプ等からなる第１油圧源と、第１油圧源からの圧油をステアリング操作時はステアリング装置側へ、作業機操作時は作業機側へ圧油を分配する（ただし、ステアリング側が優先される）流量調整弁と、バケット及びブーム等の作業機用シリンダへ供給される圧油の流れ方向を切換る各々の方向切換弁とを備えている。そして走行体のステアリング装置としては、パイロット圧用の第２油圧源（パイロットポンプ）から供給される圧油を、ハンドルの操作方向と操作量に応じた流量だけ吐出するステアリング用パイロットバルブと、そのパイロット流量に応じて第２油圧源からの圧油を第１及び第２ステアリングシリンダへ供給するステアリングバルブからなる全油圧式パワーステアリング装置が設けられている。 The hydraulic system for driving the working machine cylinder includes a first hydraulic source including a hydraulic pump and the pressure oil from the first hydraulic source to the steering device side during steering operation, and to the working machine side during working machine operation. A flow rate adjusting valve that distributes the pressure oil to the steering side (however, the steering side has priority) and each direction switching valve that switches the flow direction of the pressure oil supplied to the working machine cylinder such as the bucket and the boom Yes. As a steering device for a traveling body, a pilot valve for steering that discharges pressure oil supplied from a second hydraulic pressure source (pilot pump) for pilot pressure by a flow rate corresponding to the operation direction and operation amount of the steering wheel, and its pilot An all-hydraulic power steering device including a steering valve that supplies pressure oil from a second hydraulic power source to the first and second steering cylinders according to the flow rate is provided.

ハンドルを非操作状態から右回転させると（操作状態になると）、上記ステアリング用パイロットバルブ内部のスプールが切換り、パイロット圧用の第２油圧源から供給される圧油がステアリング用パイロットバルブ内のジロータへ流れ込む。ジロータはハンドル操作量に応じた流量の圧油を吐出し、吐出された圧油はステアリングバルブへ供給される。ステアリングバルブではステアリング用パイロットバルブから供給された圧油の流量に応じてスプールが切換り、第１油圧源から流量調整弁を通って供給された圧油が第１ステアリングシリンダのロッド側と第２ステアリングシリンダのボトム側へ流れ込み、同時に第１ステアリングシリンダのボトム側と第２ステアリングシリンダのロッド側の圧油がステアリングバルブを通って作動油タンクへ導かれる。これにより、前部走行体と後部走行体はオペレータのハンドル操作が停止されるか、或いは限界屈折角度に達するまで屈折することになる。 When the steering wheel is rotated to the right from the non-operating state (when the steering wheel is in the operating state), the spool inside the steering pilot valve is switched, and the pressure oil supplied from the second hydraulic pressure source for pilot pressure is changed to the dirotor in the steering pilot valve. Flow into. The gerotor discharges the pressure oil at a flow rate corresponding to the handle operation amount, and the discharged pressure oil is supplied to the steering valve. In the steering valve, the spool is switched according to the flow rate of the pressure oil supplied from the steering pilot valve, and the pressure oil supplied from the first hydraulic pressure source through the flow rate adjusting valve is connected to the rod side of the first steering cylinder and the second side. The oil flows into the bottom side of the steering cylinder, and simultaneously, the pressure oil on the bottom side of the first steering cylinder and the rod side of the second steering cylinder is guided to the hydraulic oil tank through the steering valve. As a result, the front traveling body and the rear traveling body are refracted until the steering operation of the operator is stopped or the limit refraction angle is reached.

ハンドルを左回転させた場合には、圧油は上記ステアリングバルブを通って第１ステアリングシリンダのボトム側と第２テアリングシリンダのロッド側に流れ込む。同時に、第１ステアリングシリンダのロッド側と第２ステアリングシリンダのボトム側の圧油はステアリングバルブを通って作動油タンクへ導かれることで、前部走行体と後部走行体を屈折させる。 When the handle is rotated counterclockwise, the pressure oil flows through the steering valve to the bottom side of the first steering cylinder and the rod side of the second tearing cylinder. At the same time, the pressure oil on the rod side of the first steering cylinder and the bottom side of the second steering cylinder is guided to the hydraulic oil tank through the steering valve, thereby refracting the front traveling body and the rear traveling body.

上記の全油圧式パワーステアリングでは、第１及び第２ステアリングシリンダへ供給される圧油の流量は、ステアリング用パイロットバルブから吐出される圧油の流量に応じて変化するステアリングバルブ内の流路面積によって決定される。よって、ハンドルの操作スピードと第１及び第２ステアリングシリンダへ供給される流量の関係（メータリング特性）を自由に設定することが可能である。一方で、ステアリングバルブ内のスプールが最大位置まで変位すると（すなわち流路面積が最大になると）、いくらハンドルを早く操作しても第１及び第２ステアリングシリンダへ供給される流量が増加しない。つまり車体の屈折スピードに最大値が存在する。そして、ユーザの中には上記のメータリング特性が線形であることを好むユーザも存在する。このようなユーザに対してはメータリング特性を線形に設定するだけでなく、各バルブ内の圧油リーク分や、油圧の立ち上がり遅れを補って、メータリング特性をより線形に近づけるための装置が提案されている（特許文献１参照）。
特許第２９１９０５１号公報 In the all hydraulic power steering described above, the flow rate of the pressure oil supplied to the first and second steering cylinders changes in accordance with the flow rate of the pressure oil discharged from the steering pilot valve. Determined by. Therefore, it is possible to freely set the relationship (metering characteristic) between the operation speed of the steering wheel and the flow rate supplied to the first and second steering cylinders. On the other hand, when the spool in the steering valve is displaced to the maximum position (that is, when the flow path area becomes maximum), the flow rate supplied to the first and second steering cylinders does not increase no matter how fast the handle is operated. In other words, there is a maximum value for the refraction speed of the vehicle body. Some users prefer that the metering characteristic is linear. For such users, there is a device that not only sets the metering characteristics linearly, but also makes the metering characteristics more linear by compensating for the pressure oil leak in each valve and the rise delay of the hydraulic pressure. It has been proposed (see Patent Document 1).
Japanese Patent No. 2919051

上記の全油圧式パワーステアリング装置においては、車体の屈折角度が最大に達した場合や、作業機や前部走行体へ加わる負荷によって、それ以上の車体の屈折が不可能になり、ステアリング系統の油圧が最大圧（リリーフセット圧）へ達しても、同じ方向へハンドル操作を続けることが可能である。そして、オペレータは車体の屈折が出来なくなっていることを操縦席から目視、油圧騒音、前部走行体と後部走行体のフレーム干渉音から判断するなどの感覚から判断する以外に確認する手段が無く、ハンドル操作をゆっくりと行っていた場合には、車体の屈折角度が最大に達していることに気がつかないことがあるという問題点があった。 In the all-hydraulic power steering device described above, when the refraction angle of the vehicle body reaches the maximum or due to the load applied to the work implement or the front traveling body, the vehicle body cannot be further bent, Even if the hydraulic pressure reaches the maximum pressure (relief set pressure), it is possible to continue the steering operation in the same direction. The operator has no means of confirming other than judging from the sense that the vehicle body can no longer be bent from the cockpit, judging from the hydraulic noise, and the frame interference sound of the front and rear traveling bodies. When the steering wheel is operated slowly, there is a problem that it may not be noticed that the refraction angle of the vehicle body reaches the maximum.

本発明の目的は、上記のような事情に鑑みてなされたもので、車体の屈折角度が最大になっていることをオペレータが判断することができる全油圧式パワーステアリング装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an all-hydraulic power steering device that allows an operator to determine that the refraction angle of a vehicle body is maximized. .

請求項１発明による全油圧式パワーステアリング装置は、操舵機構を構成する油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータを制御する方向制御弁と、その方向制御弁へ圧油を供給する第１油圧源と、方向制御弁を遠隔操作する操作ユニットと、その操作ユニットへ圧油を供給する第２油圧源とを備え、かつ操作ユニットは、その操作ユニットを操作するハンドルと、ハンドルの操作速度に応じた流量を吐出するステアリングポンプと、ハンドルの操作方向に応じてステアリングポンプから吐出された流量の吐出方向を切換る方向制御弁から構成され、操舵機構の構造による作動限界を検出する検出手段と、その検出手段からの検出信号を伝達する伝達手段を備えたことを特徴とする。 An all-hydraulic power steering apparatus according to a first aspect of the present invention includes a hydraulic actuator that constitutes a steering mechanism, a direction control valve that controls the hydraulic actuator, a first hydraulic source that supplies pressure oil to the direction control valve, and direction control. An operation unit that remotely operates the valve and a second hydraulic pressure source that supplies pressure oil to the operation unit are provided, and the operation unit discharges a flow rate corresponding to the operation speed of the handle and the handle. A steering pump, a direction control valve that switches a discharge direction of a flow rate discharged from the steering pump according to an operation direction of the steering wheel, a detection unit that detects an operation limit due to a structure of the steering mechanism, and a detection unit And a transmission means for transmitting the detection signal.

請求項２の発明による全油圧式パワーステアリング装置は、請求項１に記載の全油圧式パワーステアリング装置において、油圧アクチュエータとしては油圧シリンダを備えたことを特徴とする。 A fully hydraulic power steering apparatus according to a second aspect of the present invention is the fully hydraulic power steering apparatus according to the first aspect, wherein a hydraulic cylinder is provided as a hydraulic actuator.

請求項３の発明による全油圧式パワーステアリング装置は、請求項１に記載の全油圧式パワーステアリング装置において、操舵機構の作動限界を検出する手段として油圧アクチュエータの作動圧力を検出する手段を備えたことを特徴とする。 An all-hydraulic power steering apparatus according to a third aspect of the present invention is the all-hydraulic power steering apparatus according to the first aspect, further comprising means for detecting the operating pressure of the hydraulic actuator as means for detecting the operating limit of the steering mechanism. It is characterized by that.

請求項４の発明による全油圧式パワーステアリング装置は、請求項３に記載の全油圧式パワーステアリング装置において、油圧アクチュエータの作動圧力を検出する手段とし、油圧アクチュエータの作動圧力により切り替わる切換弁を備えたことを特徴とする。 An all-hydraulic power steering apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the all-hydraulic power steering apparatus according to the third aspect, wherein the all-hydraulic power steering apparatus comprises a switching valve that is switched by the operating pressure of the hydraulic actuator as means for detecting the operating pressure of the hydraulic actuator. It is characterized by that.

請求項５の発明による全油圧式パワーステアリング装置は、請求項３に記載の全油圧式パワーステアリング装置において、油圧アクチュエータの作動圧力を検出する手段として、油圧アクチュエータの作動圧力を電気指令信号に変換する圧力スイッチを備えたことを特徴とする。 An all hydraulic power steering device according to a fifth aspect of the present invention is the total hydraulic power steering device according to the third aspect, wherein the operating pressure of the hydraulic actuator is converted into an electrical command signal as means for detecting the operating pressure of the hydraulic actuator. A pressure switch is provided.

請求項６の発明による全油圧式パワーステアリング装置は、請求項１に記載の全油圧式パワーステアリング装置において、操舵機構の構造による作動限界が検出されたことを伝達する手段として、ハンドルの操作を制限する制限手段を備えたことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an all-hydraulic power steering apparatus according to the first aspect, in which the steering wheel is operated as a means for transmitting that the operation limit due to the structure of the steering mechanism has been detected. A limiting means for limiting is provided.

請求項７の発明による全油圧式パワーステアリング装置は、請求項１に記載の全油圧式パワーステアリング装置において、ハンドルの操作力を変更する変更手段を備えたことを特徴とする。 An all-hydraulic power steering apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the all-hydraulic power steering apparatus according to the first aspect, further comprising changing means for changing the operating force of the handle.

請求項８の発明による全油圧式パワーステアリング装置は、請求項６に記載の全油圧式パワーステアリング装置において、ハンドルの操作を不可能にする手段として、操作ユニットと油圧アクチュエータを制御する方向制御弁の接続経路を遮断する第１装置を備えたことを特徴とする。 An all-hydraulic power steering apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the all-hydraulic power steering apparatus according to the sixth aspect, wherein the direction control valve controls the operation unit and the hydraulic actuator as means for disabling operation of the handle. The first apparatus for cutting off the connection path is provided.

請求項９の発明による全油圧式パワーステアリング装置は、請求項７に記載の全油圧式パワーステアリング装置において、ハンドルの操作力を変更する方法として、操作ユニットと操作ユニットへ圧油を供給する油圧源の接続経路を遮断する第２装置を備えたことを特徴とする。 An all-hydraulic power steering apparatus according to a ninth aspect of the invention is the all-hydraulic power steering apparatus according to the seventh aspect, wherein the hydraulic pressure is supplied to the operating unit and the operating unit as a method of changing the operating force of the handle. A second device for cutting off the connection path of the source is provided.

本発明の全油圧式パワーステアリング装置よれば、車体の屈折角度が最大になっていることをオペレータが判断することができる。 According to the fully hydraulic power steering apparatus of the present invention, the operator can determine that the refraction angle of the vehicle body is maximized.

本発明の第１実施形態について、図１及び図４を用いて以下に説明する。 A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 4.

図１はホイールローダの車体側面図である。図２は図１のホイールローダの車体上面図であり、図３は図２の状態からステアリング操作を行った状態を示す作動状態図である。図４は本発明の全油圧式パワーステアリング装置の第１実施形態を示す油圧回路図である。 FIG. 1 is a side view of a vehicle body of a wheel loader. FIG. 2 is a top view of the vehicle body of the wheel loader of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram showing a first embodiment of an all hydraulic power steering device of the present invention.

ホイールローダ１の前部走行体２には、土砂等の積込み及び掘削等を行うバケット７と、このバケット７を上下に揺動させることを可能にしているブーム８とが接続配置されており、このバケット７及びブーム８はそれぞれバケットシリンダ５、ブームシリンダ６によって駆動される。 A front running body 2 of the wheel loader 1 is connected to a bucket 7 for loading and excavating earth and sand and a boom 8 that enables the bucket 7 to swing up and down. The bucket 7 and the boom 8 are driven by a bucket cylinder 5 and a boom cylinder 6, respectively.

キャブ（操縦席）９内にはステアリング用のハンドル２７が設置されている。ハンドル２７を中立状態（非操作状態）から例えば左回転に操作を行うと、第１ステアリングシリンダ１５が伸び、第２ステアリングシリンダ１６が縮むことによって、前部走行体２と後部走行体３がセンターヒンジ４を回転中心軸として屈折し、図３に示すような姿勢へ変化する。この時、ホイールローダ1が走行を行っていれば、左方向へ進んで行く。同様に、ハンドル２７を右回転に操作を行うと、第1ステアリングシリンダ１５が縮み、第２ステアリングシリンダ１６が伸びることで車体は図３に示す姿勢とは対称な姿勢へ変化し、右方向へ進んで行く。 A steering handle 27 is installed in the cab (cockpit) 9. When the handle 27 is operated, for example, counterclockwise from a neutral state (non-operating state), the first steering cylinder 15 extends and the second steering cylinder 16 contracts, so that the front traveling body 2 and the rear traveling body 3 are centered. The hinge 4 is refracted around the rotation center axis, and the posture changes as shown in FIG. At this time, if the wheel loader 1 is traveling, the vehicle proceeds to the left. Similarly, when the handle 27 is operated to rotate clockwise, the first steering cylinder 15 contracts and the second steering cylinder 16 extends, so that the vehicle body changes to a posture symmetric to the posture shown in FIG. Go ahead.

原動機２０によって駆動される第１油圧ポンプ（第１油圧原）２１は、流量調整弁２３に接続されている。流量調整弁２３はバケットシリンダ５とブームシリンダ６を作動させる作業機コントロールバルブ２６と、第１及び第２ステアリングシリンダ１５，１６を作動させるステアリングバルブ２５が接続されている。作業機コントロールバルブ２６には、バケットシリンダ５及びブームシリンダ６が、ステアリングバルブ２５には第１ステアリングシリンダ１５及び第２ステアリングシリンダ１６が接続されている。また、両者の下流には作動油タンク３６が接続されている。 A first hydraulic pump (first hydraulic source) 21 driven by the prime mover 20 is connected to a flow rate adjustment valve 23. The flow rate adjusting valve 23 is connected to a work machine control valve 26 that operates the bucket cylinder 5 and the boom cylinder 6 and a steering valve 25 that operates the first and second steering cylinders 15 and 16. The bucket cylinder 5 and the boom cylinder 6 are connected to the work machine control valve 26, and the first steering cylinder 15 and the second steering cylinder 16 are connected to the steering valve 25. A hydraulic oil tank 36 is connected downstream of both.

原動機２０によって駆動される第２油圧ポンプ（第２油圧原）２２はステアリング用パイロットバルブ２４に接続されている。ステアリング用パイロットバルブ２４は２つの入出力ポート３４，３５を備え、それぞれがハンドル空転規制装置５５を介してステアリングバルブ２５のパイロット圧油の入出力ポート４８，４９に接続されている。また、ステアリング用パイロットバルブ２４は、作動油タンク３６にも接続されている。 A second hydraulic pump (second hydraulic source) 22 driven by the prime mover 20 is connected to a steering pilot valve 24. The steering pilot valve 24 includes two input / output ports 34, 35, which are connected to pilot pressure oil input / output ports 48, 49 of the steering valve 25 via a handle idling restriction device 55. The steering pilot valve 24 is also connected to the hydraulic oil tank 36.

ハンドル空転規制装置５５は、２つのスプール型切換弁を備える信号制御弁５６，５８から構成されている。一方の信号制御弁５６の両端には、バネ５７とポート６２ｂとを配置し、ポート６２ｂに入力される圧力により、図のニュートラル位置（連通位置）５６ｂから切換位置（流れ制限位置）５６ａへ切り替わるように構成されている。他方の信号制御弁５８の両端には、バネ５９とポート６２ａとを配置し、ポート６２ａに入力される圧力により、図のニュートラル位置（連通位置）５８ｂから切換位置（流れ制限位置）５８ａへ切り替わるように構成されている。 The steering idling restriction device 55 includes signal control valves 56 and 58 each having two spool type switching valves. A spring 57 and a port 62b are disposed at both ends of one signal control valve 56, and the neutral position (communication position) 56b is switched from the neutral position (communication position) 56b to the switching position (flow restriction position) 56a by the pressure input to the port 62b. It is configured as follows. A spring 59 and a port 62a are arranged at both ends of the other signal control valve 58, and the neutral position (communication position) 58b is switched from the neutral position (communication position) 58b to the switching position (flow restriction position) 58a by the pressure input to the port 62a. It is configured as follows.

ハンドル空転規制装置５５は、４つの圧油の入出力用のポート６０ａ，６０ｂ，６１ａ，６１ｂを備えており、ポート６０ａ，６１ａはそれぞれステアリング用パイロットバルブ２４の入出力ポート３５，３４に、ポート６０ｂ，６１ｂはそれぞれステアリングバルブ２５の信号入出力ポート４９，４８に接続されている。またハンドル空転規制装置５５は、前述した２つの信号入力用のポート６２ａ，６２ｂを備えており、ポート６２ａ，６２ｂにはステアリングバルブ２５と第1ステアリングシリンダ１５とを接続する管路４６、ステアリングバルブ２５と第２ステアリングシリンダ１６とを接続する管路４７とが分岐された管路を介してそれぞれ接続されている。 The steering wheel idling restricting device 55 includes four pressure oil input / output ports 60a, 60b, 61a, 61b. The ports 60a, 61a are connected to the input / output ports 35, 34 of the steering pilot valve 24, respectively. 60b and 61b are connected to signal input / output ports 49 and 48 of the steering valve 25, respectively. The steering wheel idling restricting device 55 includes the above-described two signal input ports 62a and 62b, and the ports 62a and 62b include a conduit 46 for connecting the steering valve 25 and the first steering cylinder 15, and a steering valve. 25 and a pipe 47 that connects the second steering cylinder 16 are connected to each other via branched pipes.

本発明の第１実施形態は上記のように構成されており、その作用について次に説明する。第１油圧ポンプ２１から吐出された圧油は流量調整弁２３によってステアリングバルブ２５と作業機コントロールバルブ２６に分流される。ステアリングバルブ２５はハンドル２７の操作に応じて第１ステアリングシリンダ１５と第２ステアリングシリンダ１６へ圧油を供給する。また、作業機コントロールバルブ２６はバケットシリンダ５とブームシリンダ６を駆動するための切換弁群（バケットシリンダ用流量切換弁５ａ，ブームシリンダ用流量切換弁６ａを含む）になっている。 The first embodiment of the present invention is configured as described above, and its operation will be described below. The pressure oil discharged from the first hydraulic pump 21 is diverted to the steering valve 25 and the work machine control valve 26 by the flow rate adjusting valve 23. The steering valve 25 supplies pressure oil to the first steering cylinder 15 and the second steering cylinder 16 in accordance with the operation of the handle 27. The work machine control valve 26 is a switching valve group (including a bucket cylinder flow rate switching valve 5a and a boom cylinder flow rate switching valve 6a) for driving the bucket cylinder 5 and the boom cylinder 6.

流量調整弁２３のバネ室には、ステアリングバルブ２５から第１ステアリングシリンダ１５及び第２ステアリングシリンダ１６へ出力される圧油の圧力が導かれており、この圧力によりステアリングバルブ２５の切り替わり作動状況を流量調整弁２３へフィードバックして流量調整弁２３による通過流量を調整している。この流量調整弁２３の機能により、常にステアリングバルブ２５へ優先的に圧油が供給される。 Pressure of the hydraulic oil output from the steering valve 25 to the first steering cylinder 15 and the second steering cylinder 16 is guided to the spring chamber of the flow rate adjusting valve 23, and the switching operation state of the steering valve 25 is determined by this pressure. The flow rate adjustment valve 23 is fed back to adjust the passage flow rate by the flow rate adjustment valve 23. By the function of the flow rate adjusting valve 23, the pressure oil is always preferentially supplied to the steering valve 25.

第２油圧ポンプ２２から吐出された圧油（パイロット圧）は、ステアリング用パイロットバルブ２４へ供給される。ステアリング用パイロットバルブ２４は、オペレータによるハンドル２７の操作によって回転して切り替わり、ハンドル２７の操作量・操作スピードに応じた流量の圧油を切り替え量及び切り替えスピードを制御するパイロット圧油としてステアリングバルブ２５へ送り出す。ステアリングバルブ２５は、そのパイロット圧油に応じて切り替わり、前述したように第１油圧ポンプ２１から流量調整弁２３を経由して供給された圧油が第１ステアリングシリンダ１５及び第２ステアリングシリンダ１６に供給される。 Pressure oil (pilot pressure) discharged from the second hydraulic pump 22 is supplied to the steering pilot valve 24. The steering pilot valve 24 is rotated and switched by the operation of the handle 27 by the operator, and the steering valve 25 is used as pilot pressure oil for controlling the switching amount and switching speed of the pressure oil at a flow rate corresponding to the operation amount and operation speed of the handle 27. To send. The steering valve 25 is switched according to the pilot pressure oil, and the pressure oil supplied from the first hydraulic pump 21 via the flow rate adjusting valve 23 to the first steering cylinder 15 and the second steering cylinder 16 as described above. Supplied.

次に、ハンドル空転装置５５の作用について説明する。 Next, the operation of the handle idling device 55 will be described.

オペレータがハンドル２７を右方向へ操作した場合、ステアリング用パイロットバルブ２４は中立状態３０から回転して左切換位置３１の状態に切り替わる。第２油圧ポンプ２２から供給された圧油は、左切換位置３１内部を通過してジロータ２８へ流れ込む。ジロータ２８はシャフト２９を介してハンドル２７に接続されており、圧油の流入によってオペレータのハンドル操作をアシストする（パワーステアリング機能）。ジロータ２８を通過した圧油は再び左切換位置３１の内部を通過した後、入出力ポート３４からパイロット圧油として送り出される。 When the operator operates the handle 27 in the right direction, the steering pilot valve 24 rotates from the neutral state 30 and switches to the left switching position 31. The pressure oil supplied from the second hydraulic pump 22 passes through the left switching position 31 and flows into the gerotor 28. The gerotor 28 is connected to the handle 27 via a shaft 29, and assists the handle operation of the operator by the inflow of pressure oil (power steering function). The pressure oil that has passed through the gerotor 28 passes through the left switching position 31 again, and is then sent out from the input / output port 34 as pilot pressure oil.

このパイロット圧油はハンドル空転規制装置５５へポート６１ａから流入し、信号制御弁５６のニュートラル位置５６ｂを通過した後、ポート６１ｂから流出し、ステアリングバルブ２５へ導かれる。 The pilot pressure oil flows into the steering wheel idling restriction device 55 from the port 61a, passes through the neutral position 56b of the signal control valve 56, flows out of the port 61b, and is guided to the steering valve 25.

ステアリングバルブ２５へ供給されたパイロット圧油は入出力ポート４８から流入し、そのステアリングバルブ２５を中立状態４０から右切換位置４１へ切り替える。また、パイロット圧油はバルブ内流路４３から右切換位置４１内部を通過し、更にバルブ内流路４４を通って入出力ポート４９から流出する。 The pilot pressure oil supplied to the steering valve 25 flows from the input / output port 48 and switches the steering valve 25 from the neutral state 40 to the right switching position 41. Further, the pilot pressure oil passes through the inside of the right switching position 41 from the in-valve channel 43, and further flows out from the input / output port 49 through the in-valve channel 44.

入出力ポート４９から流出したパイロット圧油はハンドル空転規制装置５５へポート６０ｂから流入し、信号制御弁５８のニュートラル位置５８ｂを通過した後、ポート６０ａから流出する。 The pilot pressure oil that has flowed out of the input / output port 49 flows into the handle idling restriction device 55 from the port 60b, passes through the neutral position 58b of the signal control valve 58, and then flows out of the port 60a.

そして、入出力ポート３５からステアリング用パイロットバルブ２４へ流入し、左切換位置３１を通過後に作動油タンク３６へ導かれる。 Then, it flows into the steering pilot valve 24 from the input / output port 35 and is guided to the hydraulic oil tank 36 after passing through the left switching position 31.

ステアリングバルブ２５が右切換位置４１へ切り替えられると、第１油圧ポンプ２１の圧油が流量調整弁２３を経由して入出力ポート４５からステアリングバルブ２５へ流入する。この圧油は右切換位置４１を通過した後、入出力ポート４７から流出して、第１ステアリングシリンダ１５のロッド側と、第２ステアリングシリンダ１６のボトム側へ流入する。 When the steering valve 25 is switched to the right switching position 41, the pressure oil of the first hydraulic pump 21 flows from the input / output port 45 to the steering valve 25 via the flow rate adjustment valve 23. After passing through the right switching position 41, the pressure oil flows out from the input / output port 47 and flows into the rod side of the first steering cylinder 15 and the bottom side of the second steering cylinder 16.

これにより、第１ステアリングシリンダ１５は縮み、第２ステアリングシリンダ１６は伸びる。よって、車体は右向きへ屈折し、車体進行方向が右側へ変化する。 As a result, the first steering cylinder 15 contracts and the second steering cylinder 16 extends. Therefore, the vehicle body is refracted rightward, and the vehicle body traveling direction changes to the right.

この時、第１ステアリングシリンダ１５のボトム側と第２ステアリングシリンダ１６のロッド側の圧油は入出力ポート４６からステアリングバルブ２５へ流入し、右切換位置４１を通過した後、作動油タンク３６へ導かれる。 At this time, the pressure oil on the bottom side of the first steering cylinder 15 and the rod side of the second steering cylinder 16 flows into the steering valve 25 from the input / output port 46, passes through the right switching position 41, and then enters the hydraulic oil tank 36. Led.

オペレータのハンドル操作が続き、車体の屈折角度が大きくなると、最大屈折可能角度に達する。この時、第１ステアリングシリンダ１５のロッド側と第２ステアリングシリンダ１６のボトム側の圧力は、リリーフ弁３７の設定圧力まで上昇する。 When the operator's steering operation continues and the refraction angle of the vehicle body increases, the maximum refraction possible angle is reached. At this time, the pressures on the rod side of the first steering cylinder 15 and the bottom side of the second steering cylinder 16 rise to the set pressure of the relief valve 37.

この油圧は油圧配管を通してハンドル空転規制装置５５へ導かれ、ポート６２ｂから入力される。ポート６２ｂから入力された圧力は信号制御弁５６の一端面に作用する。信号制御弁５６の他端面にはバネ５７が設けられており、バネ５７の切換設定圧力はステアリング系統のリリーフ弁３７の設定圧力と等しくなっている。よって、信号制御弁５６は切換位置５６ａに切り替わる。この状態においては、チェック弁６３によってポート６１ａからポート６１ｂの方向への圧油の流れは遮断されている。 This hydraulic pressure is guided to the handle idling restricting device 55 through the hydraulic piping and input from the port 62b. The pressure input from the port 62 b acts on one end surface of the signal control valve 56. A spring 57 is provided on the other end surface of the signal control valve 56, and the switching set pressure of the spring 57 is equal to the set pressure of the relief valve 37 of the steering system. Therefore, the signal control valve 56 is switched to the switching position 56a. In this state, the flow of pressure oil from the port 61a to the port 61b is blocked by the check valve 63.

パイロット流路が遮断されると、ステアリング用パイロットバルブ２４はパイロット圧油を吐出することができなくなる。これにより、ハンドル２７も回転させることが不可能になる。オペレータは車体の屈折角度が最大に達したことを、ハンドル２７が動かなくなったという情報から判断することができる。 When the pilot flow path is blocked, the pilot valve for steering 24 cannot discharge the pilot pressure oil. This makes it impossible to rotate the handle 27 as well. The operator can determine that the refraction angle of the vehicle body has reached the maximum from the information that the handle 27 has stopped moving.

この状態において、ハンドル空転規制装置５５の信号制御弁５８は切換位置５８ｂを保持するため、信号制御弁５６はポート６１ｂからポート６１ａの方向へは圧油が流れる。これにより、オペレータは反対方向（左方向）へハンドル２７を操作することが可能になる。 In this state, since the signal control valve 58 of the steering wheel idling restricting device 55 holds the switching position 58b, pressure oil flows from the port 61b to the port 61a in the signal control valve 56. As a result, the operator can operate the handle 27 in the opposite direction (left direction).

右方向へのハンドル操作が不可能になっている状態から、オペレータが左方向へハンドル操作を行うと、第１ステアリングシリンダ１５のロッド側と第２ステアリングシリンダ１６のボトム側の圧力はリリーフ弁３７の設定圧力より低下する。これにより、ハンドル空転規制装置５５の信号制御弁５６はバネ５７によって切換位置５６ｂの状態へ戻され、オペレータは再び右方向へハンドル２７を操作することが可能になる。 If the operator operates the steering wheel in the left direction from the state in which the steering operation in the right direction is impossible, the pressure on the rod side of the first steering cylinder 15 and the bottom side of the second steering cylinder 16 is reduced to the relief valve 37. The pressure falls below the set pressure. As a result, the signal control valve 56 of the steering wheel idling restriction device 55 is returned to the switching position 56b by the spring 57, and the operator can operate the handle 27 rightward again.

オペレータがハンドル２７を左方向へ操作した場合には上記の場合と逆になり、第１ステアリングシリンダ１５のボトム側と第２ステアリングシリンダ１６のロッド側の圧力によって、ハンドル空転規制装置５５の信号制御弁５８が切換位置５８ａの状態に切り替わり、ステアリング用パイロットバルブ２４からのパイロット圧油を遮断し、ハンドル操作を不可能にする。 When the operator operates the handle 27 in the left direction, the operation is opposite to the above case, and the signal control of the handle idling restriction device 55 is performed by the pressure on the bottom side of the first steering cylinder 15 and the rod side of the second steering cylinder 16. The valve 58 switches to the switching position 58a, shuts off the pilot pressure oil from the steering pilot valve 24, and disables the steering operation.

本発明の第２実施形態について、図５を用いて以下に説明する。 A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

図５は、本発明の全油圧パワーステアリング装置の第２実施形態を示す油圧回路図である。油圧回路の基本的な構成は、図４に示した第１実施形態と同様である。 FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram showing a second embodiment of the all hydraulic power steering device of the present invention. The basic configuration of the hydraulic circuit is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

第２実施形態においては、第２油圧ポンプ２２とステアリング用パイロットバルブ２４はハンドル空転規制装置６５を介して接続されている。また、第１実施形態と異なり、ステアリング用パイロットバルブ２４の2つの入出力ポート３４，３５は、ステアリングバルブ２５の２つのパイロット圧油の入出力ポート４８，４９に直接接続されている。 In the second embodiment, the second hydraulic pump 22 and the steering pilot valve 24 are connected via a handle idling restricting device 65. Unlike the first embodiment, the two input / output ports 34 and 35 of the steering pilot valve 24 are directly connected to the two pilot pressure oil input / output ports 48 and 49 of the steering valve 25.

ハンドル空転規制装置６５は、スプール型の流路遮断弁である。圧油を入力するポート６９ａは第２油圧ポンプ２２に、ポート６９ｂはステアリング用パイロットバルブ２４にそれぞれ接続されている。高圧優先型シャトル弁６６には、２つの信号入力用のポート７０ａ，７０ｂから入力された信号が作用する。ポート７０ａ，７０ｂには、ステアリングバルブ２５から第１ステアリングシリンダ１５へ接続される管路と、ステアリングバルブ２５から第２ステアリングシリンダ１６へ接続される管路が分流されてそれぞれ接続されている。２つのポート７０ａ，７０ｂから入力された圧力信号のうち、圧力の高い信号が高圧優先型シャトル弁６６を通過して、切換弁６７の一端面に作用する。切換弁６７の他端には、前記の圧力信号に対抗させてバネ６８が配置されており、通常ではニュートラル位置６７ｂの状態にある。 The handle idling restricting device 65 is a spool-type flow path cutoff valve. The port 69 a for inputting pressure oil is connected to the second hydraulic pump 22, and the port 69 b is connected to the steering pilot valve 24. Signals input from the two signal input ports 70a and 70b act on the high-pressure priority type shuttle valve 66. A pipe connected from the steering valve 25 to the first steering cylinder 15 and a pipe connected from the steering valve 25 to the second steering cylinder 16 are divided and connected to the ports 70a and 70b, respectively. Of the pressure signals input from the two ports 70 a and 70 b, a signal having a high pressure passes through the high-pressure priority type shuttle valve 66 and acts on one end face of the switching valve 67. A spring 68 is disposed at the other end of the switching valve 67 to counter the pressure signal, and is normally in a neutral position 67b.

第２実施形態において、システムの基本的な作動原理は第１実施形態と同様である。 In the second embodiment, the basic operating principle of the system is the same as in the first embodiment.

第２実施形態によるハンドル空転規制装置６５の作用について以下に説明する。 The operation of the steering wheel slip restricting device 65 according to the second embodiment will be described below.

オペレータが車体の屈折角度が最大値に達しても更に、右方向にハンドル２７の操作を続けると、第１ステアリングシリンダ１５のロッド側と第２ステアリングシリンダ１６のボトム側の圧力がリリーフ弁３７の設定圧力まで上昇する。この圧力は油圧配管を通してハンドル空転規制装置６５へ伝わり、ポート７０ａから入力される。 If the operator further continues to operate the handle 27 in the right direction even when the vehicle body refraction angle reaches the maximum value, the pressure on the rod side of the first steering cylinder 15 and the bottom side of the second steering cylinder 16 will be reduced. Increase to set pressure. This pressure is transmitted to the handle idling restricting device 65 through the hydraulic piping and input from the port 70a.

この場合、ポート７０ｂに入力される圧油は、第１ステアリングシリンダ１５のボトム側と第２ステアリングシリンダ１６のロッド側の圧力、すなわち作動油タンク３６へ戻される圧油の圧力であるので、圧力はポート７０ａの圧力＞ポート７０ｂの圧力となり、ポート７０ａから入力された圧力が高圧優先型シャトル弁６６を通り抜けて切換弁６７の一端面に作用する。バネ６８の切換設定圧力はステアリング系統のリリーフ弁３７の設定圧力と等しくなっている。従って、切換弁６７は切換位置６７ａへ切り替わり、ステアリング用パイロットバルブ２４へ第２油圧ポンプ２２から圧油を供給する流れ経路を遮断する。 In this case, the pressure oil input to the port 70b is the pressure on the bottom side of the first steering cylinder 15 and the rod side of the second steering cylinder 16, that is, the pressure oil pressure returned to the hydraulic oil tank 36. The pressure of the port 70a> the pressure of the port 70b, and the pressure input from the port 70a passes through the high-pressure priority type shuttle valve 66 and acts on one end face of the switching valve 67. The switching set pressure of the spring 68 is equal to the set pressure of the relief valve 37 of the steering system. Therefore, the switching valve 67 is switched to the switching position 67a, and the flow path for supplying the pressure oil from the second hydraulic pump 22 to the steering pilot valve 24 is cut off.

この時、ハンドル２７は引き続き右方向へ操作が可能であるが、ステアリング用パイロットバルブ２４内部のジロータ２８に圧油が流入されないことからパワーアシストが行なわれない。これにより、上記流れ経路の遮断前に比べてハンドル２７の操作に大きな力が必要になる。このことにより、操作感覚の変化からオペレータは車体の屈折角度が最大に達していることを判断することができる。 At this time, the handle 27 can be continuously operated in the right direction, but power assist is not performed because the pressure oil does not flow into the gerotor 28 inside the steering pilot valve 24. As a result, a greater force is required to operate the handle 27 than before the flow path is blocked. Thus, the operator can determine that the refraction angle of the vehicle body has reached the maximum from the change in operation feeling.

ここで、オペレータがハンドル２７を左方向に操作すると、右方向へ操作した場合と同様に大きな操作力が必要となるが、操作開始の直後にステアリングバルブ２５が切換位置４２の状態に切り替わるので、第１ステアリングシリンダ１５のロッド側と第２ステアリングシリンダ１６のボトム側の圧力が低下して、ハンドル空転装置６５の切換弁６７がバネ６８によって切換位置６７ｂの状態に戻る。これにより、瞬間的には大きな操作力が必要だが、すぐに通常の操作力でハンドル２７を操作することが可能になる。 Here, when the operator operates the handle 27 in the left direction, a large operating force is required as in the case of operating in the right direction. However, since the steering valve 25 is switched to the switching position 42 immediately after the operation is started, The pressure on the rod side of the first steering cylinder 15 and the bottom side of the second steering cylinder 16 decreases, and the switching valve 67 of the steering wheel idling device 65 returns to the switching position 67b by the spring 68. Thereby, a large operating force is required instantaneously, but the handle 27 can be immediately operated with a normal operating force.

ハンドル２７を左方向に操作して車体屈折角度が最大に達した場合は、上記と逆になり、第１ステアリングシリンダ１５のボトム側と、第２ステアリングシリンダ１６のロッド側の圧力がハンドル空転規制装置６５へポート７０ｂから入力されるため、上記と同様に作動する。 When the steering wheel 27 is operated in the left direction and the vehicle body refraction angle reaches the maximum, the reverse is true, and the pressure on the bottom side of the first steering cylinder 15 and the rod side of the second steering cylinder 16 is controlled by the steering wheel idling. Since it is input from the port 70b to the device 65, it operates in the same manner as described above.

本発明の第３実施形態について、図６を用いて以下に説明する。 A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

図６は本発明の全油圧パワーステアリング装置の第３実施形態を示す油圧回路図である。油圧回路の基本的な構成は図４に示した第１実施形態と同様である。 FIG. 6 is a hydraulic circuit diagram showing a third embodiment of the all hydraulic power steering apparatus of the present invention. The basic configuration of the hydraulic circuit is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

第３実施形態においては、ステアリング用パイロットバルブ２４とステアリングバルブ２５は、２つのハンドル空転規制装置７５及び７６を介して接続されている。ハンドル空転規制装置７５及び７６には、ステアリングバルブ２５の入出力ポート４７と第１ステアリングシリンダ１５を接続する油圧管路、及びステアリングバルブ２５の入出力ポート４６と第２ステアリングシリンダ１６を接続する油圧管路が、それぞれ分流されて信号入力用のポート８４及び８５に接続されている。 In the third embodiment, the steering pilot valve 24 and the steering valve 25 are connected to each other via two handle idling restriction devices 75 and 76. The steering wheel idling restriction devices 75 and 76 are connected to the input / output port 47 of the steering valve 25 and the first steering cylinder 15, and the hydraulic pressure is connected to the input / output port 46 of the steering valve 25 and the second steering cylinder 16. The pipes are respectively divided and connected to signal input ports 84 and 85.

ハンドル空転規制装置７５及び７６は圧力スイッチ７９及び８０からの操作信号によって駆動される電磁切換弁７７及び７８を備えている。電磁弁７７及び７８には、ステアリングバルブ２５の入出力ポート４７と第１ステアリングシリンダ１５を接続する油圧管路の圧力、及びステアリングバルブ２５の入出力ポート４６と第２ステアリングシリンダ１６を接続する油圧管路の圧力が、それぞれの操作信号としてポート８４及び８５から入力されている。圧力スイッチ７９及び８０は、電磁切換弁７７及び７８に電気配線でそれぞれ接続されている。電磁切換弁７７及び７８はスプール型の切換弁であり、圧力スイッチ７９及び８０からの信号を受けて、圧油の流れが両方向に可能なニュートラル位置７７ｂ，７８ｂの状態と、一方向へのみ油圧の圧力を伝達可能な切換位置７７ａ及び７８ａの状態との切り替えを行う。ハンドル空転規制装置７５のポート８２ａはステアリング用パイロットバルブ２４の入出力ポート３５に、ポート８２bはステアリングバルブ２５の入出力ポート４９にそれぞれ接続されている。ポート８２ａ及び８２ｂを接続する内部経路には前記の電磁切換弁７７が介在されている。ハンドル空転規制装置７６の場合も同様にポート８３ａはステアリング用パイロットバルブ２４の入出力ポート３４に、入出力ポート８３ｂはステアリングバルブ２５の入出力ポート４８にそれぞれ接続されている。ポート８３ａ及び８３ｂを接続する内部経路には前記の電磁切換弁７８が介在されている。また、ハンドル空転規制装置７５及び７６には、電磁切換弁７７及び７８、圧力スイッチ７９及び８０へ電圧を供給する電源８１が電気配線によって接続されている。 The steering wheel slip regulating devices 75 and 76 include electromagnetic switching valves 77 and 78 that are driven by operation signals from the pressure switches 79 and 80. The solenoid valves 77 and 78 have a hydraulic line pressure connecting the input / output port 47 of the steering valve 25 and the first steering cylinder 15, and a hydraulic pressure connecting the input / output port 46 of the steering valve 25 and the second steering cylinder 16. The pressure of the pipeline is input from the ports 84 and 85 as respective operation signals. The pressure switches 79 and 80 are connected to the electromagnetic switching valves 77 and 78 by electric wiring, respectively. The electromagnetic switching valves 77 and 78 are spool type switching valves, and receive the signals from the pressure switches 79 and 80, and are in the neutral positions 77b and 78b where the flow of pressure oil is possible in both directions, and the hydraulic pressure in only one direction. Is switched between the switching positions 77a and 78a capable of transmitting the pressure. A port 82 a of the steering wheel idling restricting device 75 is connected to the input / output port 35 of the steering pilot valve 24, and a port 82 b is connected to the input / output port 49 of the steering valve 25. The electromagnetic switching valve 77 is interposed in the internal path connecting the ports 82a and 82b. Similarly, in the case of the steering wheel idling restricting device 76, the port 83a is connected to the input / output port 34 of the steering pilot valve 24, and the input / output port 83b is connected to the input / output port 48 of the steering valve 25. The electromagnetic switching valve 78 is interposed in the internal path connecting the ports 83a and 83b. Further, a power source 81 for supplying a voltage to the electromagnetic switching valves 77 and 78 and the pressure switches 79 and 80 is connected to the steering wheel slip regulating devices 75 and 76 by electric wiring.

第３実施形態によるハンドル空転規制装置７５及び７６の作用について以下に説明する。 The operation of the steering wheel slip regulating devices 75 and 76 according to the third embodiment will be described below.

オペレータが車体の屈折角度が最大値に達しても、更に右方向にハンドル２７の操作を続けると、第１ステアリングシリンダ１５のロッド側と第２ステアリングシリンダ１６のボトム側の圧力がリリーフ弁３７の設定圧力まで上昇する。この圧力は油圧配管を通してハンドル空転規制装置７６へ伝わり、ポート８５から入力され、圧力スイッチ８０に作用する。圧力スイッチ８０は入力された操作信号圧力が、閾値（ステアリング系統のリリーフ弁３７の設定圧力）以上である時に電磁切換弁７８へ作動指令を送る。これにより、電磁切換弁７８はニュートラル位置７８ｂから切換位置７８ａへ切り替わる。この状態では切換位置７８ａの流路に設置されているチェック弁（逆流防止弁）８６によって、ポート８３ａからポート８３ｂへの方向の圧油の流れが遮断される。従って、第１実施形態の場合と同様にハンドル２７を操作することが不可能になり、オペレータは車体の屈折角度が最大値に達していることを判断することができる。 If the operator continues to operate the handle 27 further to the right even if the angle of refraction of the vehicle body reaches the maximum value, the pressure on the rod side of the first steering cylinder 15 and the bottom side of the second steering cylinder 16 Increase to set pressure. This pressure is transmitted to the handle idling restricting device 76 through the hydraulic piping, is input from the port 85, and acts on the pressure switch 80. The pressure switch 80 sends an operation command to the electromagnetic switching valve 78 when the input operation signal pressure is equal to or greater than a threshold value (set pressure of the relief valve 37 of the steering system). As a result, the electromagnetic switching valve 78 is switched from the neutral position 78b to the switching position 78a. In this state, the flow of pressure oil in the direction from the port 83a to the port 83b is blocked by the check valve (backflow prevention valve) 86 installed in the flow path at the switching position 78a. Accordingly, it becomes impossible to operate the handle 27 as in the case of the first embodiment, and the operator can determine that the refraction angle of the vehicle body has reached the maximum value.

上記の右方向へのハンドル操作が不可能になった状態では、ハンドル空転規制装置７６は切換位置７８ａにあるが、ポート８３ｂからポート８３ａへの方向の圧油の流れは規制されていない。また、ハンドル空転規制装置７５の電磁切換弁７７はニュートラル位置７７ｂとなっており、圧油の流れ方向を規制していない。これにより、左方向へのハンドル操作は可能である。この状態からオペレータがハンドル２７を左方向に操作すると、車体が左方向へ屈折を開始するので、第１ステアリングシリンダ１５のロッド側と、第２ステアリングシリンダ１６のボトム側の圧力は低下し、ハンドル空転規制装置７６の電磁切換弁７８はバネ８７によって切換位置７８ａからニュートラル位置７８ｂへ戻されるため、再びハンドル２７を右方向へ操作することが可能になる。 In the state in which the steering operation in the right direction is impossible, the steering wheel slip regulating device 76 is in the switching position 78a, but the flow of pressure oil in the direction from the port 83b to the port 83a is not regulated. Further, the electromagnetic switching valve 77 of the steering wheel idling restricting device 75 is in the neutral position 77b and does not restrict the flow direction of the pressure oil. Thereby, the steering wheel operation in the left direction is possible. When the operator operates the handle 27 in the left direction from this state, the vehicle body starts to bend in the left direction, so that the pressure on the rod side of the first steering cylinder 15 and the bottom side of the second steering cylinder 16 decreases, and the handle Since the electromagnetic switching valve 78 of the idling restriction device 76 is returned from the switching position 78a to the neutral position 78b by the spring 87, the handle 27 can be operated rightward again.

ハンドル２７を左方向に操作して、車体屈折角度が最大に達した場合も、上記の場合と同様であり、第１ステアリングシリンダ１５のボトム側と第２ステアリングシリンダ１６のロッド側の圧力が、ハンドル空転規制装置７５に入力されることで上記と同様に作動し、左方向へのハンドル操作を不可能にする。 When the steering wheel 27 is operated to the left and the vehicle body refraction angle reaches the maximum, the pressure on the bottom side of the first steering cylinder 15 and the rod side of the second steering cylinder 16 is the same as above. By being inputted to the steering wheel idling restricting device 75, it operates in the same manner as described above, and the steering operation in the left direction is made impossible.

上記した各実施形態において、操舵機構を構成するそれぞれにおいて、油圧アクチュエータである第１，２ステアリングシリンダ１５，１６を制御する方向制御弁は、ステアリングバルブ２５によって構成されており、その方向制御弁へ圧油を供給する第１油圧源は第１油圧ポンプ２１によって構成されており、方向制御弁を遠隔操作する操作ユニットはステアリング用パイロットバルブ２４とハンドル２７とそのハンドル２７の操作速度に応じた流量を吐出するジロータ（ステアリングポンプを構成する）２８とシャフト２９とから構成されており、その操作ユニットへ圧油を供給する第2油圧源は第２油圧ポンプ２２から構成されており、操舵機構の構造による作動限界を検出する検出手段とその検出手段からの検出信号を伝達する伝達手段は、ハンドル空転規制装置５５，６５，７５，７６及びそれらに接続された各油圧管路から構成されている。また、第１，２ステアリングシリンダ１５，１６は油圧シリンダから構成されている。また、ハンドル空転規制装置５５，６５，７５，７６は、前記操舵機構の作動限界を検出する手段として前記第１，２ステアリングシリンダ１５，１６の作動圧力を検出する手段を備えている。前記第１，２ステアリングシリンダ１５，１６の作動圧力を検出する手段として前記油第１，２ステアリングシリンダ１５，１６の作動圧力によって切り替わる信号制御弁５６，５８または切換弁６７を備えている。また、前記第１，２ステアリングシリンダ１５，１６の作動圧力を検出する手段として前記第１，２ステアリングシリンダ１５，１６の作動圧力を電気指令信号に変換する圧力スイッチ７９，８０を備えている。 In each of the above-described embodiments, in each of the steering mechanisms, the directional control valve that controls the first and second steering cylinders 15 and 16 that are hydraulic actuators is configured by the steering valve 25, and to the directional control valve. A first hydraulic pressure source that supplies pressure oil is constituted by a first hydraulic pump 21, and an operation unit for remotely operating the direction control valve is a flow rate corresponding to the steering pilot valve 24, the handle 27, and the operation speed of the handle 27. Is composed of a gerotor (which constitutes a steering pump) 28 and a shaft 29, and a second hydraulic pressure source for supplying pressure oil to the operation unit is constituted by a second hydraulic pump 22. Detection means for detecting an operation limit due to the structure and a transmission means for transmitting a detection signal from the detection means The stage is composed of the steering wheel slip restricting devices 55, 65, 75, and 76 and hydraulic lines connected to them. The first and second steering cylinders 15 and 16 are hydraulic cylinders. Further, the steering idling restriction devices 55, 65, 75, 76 include means for detecting the operating pressure of the first and second steering cylinders 15, 16 as means for detecting the operating limit of the steering mechanism. As means for detecting the operating pressure of the first and second steering cylinders 15 and 16, signal control valves 56 and 58 or a switching valve 67 which are switched by the operating pressure of the oil first and second steering cylinders 15 and 16 are provided. Further, pressure switches 79 and 80 for converting the operating pressure of the first and second steering cylinders 15 and 16 into electric command signals are provided as means for detecting the operating pressure of the first and second steering cylinders 15 and 16.

ホイールローダの車体側面図である。It is a vehicle body side view of a wheel loader. 図１のホイールローダの車体上面図である。It is a vehicle body top view of the wheel loader of FIG. 図２の状態からステアリング操作を行った状態を示す作動状態図である。FIG. 3 is an operational state diagram illustrating a state where a steering operation is performed from the state of FIG. 2. 本発明の全油圧式パワーステアリング装置の第１実施形態を示す油圧回路図である。1 is a hydraulic circuit diagram showing a first embodiment of an all hydraulic power steering device of the present invention. 本発明の全油圧式パワーステアリング装置の第２実施形態を示す油圧回路図である。FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram showing a second embodiment of the all hydraulic power steering device of the present invention. 本発明の全油圧式パワーステアリング装置の第３実施形態を示す油圧回路図である。FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram showing a third embodiment of an all hydraulic power steering device of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ホイールローダ
２前部走行体
３後部走行体
４センターヒンジ
５バケットシリンダ
５ａバケットシリンダ用流量切換弁
６ブームシリンダ
６ａブームシリンダ用流量切換弁
７バケット
８ブーム
９キャブ(操縦席)
１５第１ステアリングシリンダ
１６第２ステアリングシリンダ
２０原動機
２１第１油圧ポンプ
２２第２油圧ポンプ
２３流量調整弁
２４ステアリング用パイロットバルブ
２５ステアリングバルブ
２６作業機コントロールバルブ
２７ハンドル
２８ジロータ
２９シャフト
３０中立位置
３１左切換位置
３２右切換位置
３３センタリングスプリング
３４，３５入出力ポート
３６作動油タンク
３７リリーフ弁
４０中立位置
４１右切換位置
４２左切換位置
４３，４４バルブ内の流路
４５，４６，４７，４８，４９入出力ポート
５５，６５，７５，７６ハンドル空転規制装置
５６，５８スプール
５６ａ，５８ａ切換位置
５６ｂ，５８ｂニュートラル位置
５７バネ
５９バネ
６０ａ，６０ｂ，６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂポート
６３チェック弁（逆流防止弁）
６６高圧優先型シャトル弁
６７切換弁
６７ａ切換位置
６７ｂニュートラル位置
６８バネ
６９ａ，６９ｂ，７０ａ，７０ｂポート
７７，７８電磁弁切換弁
７７ａ，７８ａ切換位置
７７ｂ，７８ｂニュートラル位置
７９，８０圧力スイッチ
８１電源
８２ａ，８２ｂ，８３ａ，８３ｂ，８４，８５ポート
８６チェック弁（逆流防止弁）
８７バネ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wheel loader 2 Front traveling body 3 Rear traveling body 4 Center hinge 5 Bucket cylinder 5a Bucket cylinder flow rate switching valve 6 Boom cylinder 6a Boom cylinder flow rate switching valve 7 Bucket 8 Boom 9 Cab (control seat)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 1st steering cylinder 16 2nd steering cylinder 20 Prime mover 21 1st hydraulic pump 22 2nd hydraulic pump 23 Flow control valve 24 Steering pilot valve 25 Steering valve 26 Work implement control valve 27 Handle 28 Gerotor 29 Shaft 30 Neutral position 31 Left Switching position 32 Right switching position 33 Centering spring 34, 35 I / O port 36 Hydraulic oil tank 37 Relief valve 40 Neutral position 41 Right switching position 42 Left switching position 43, 44 Flow paths in the valve 45, 46, 47, 48, 49 Input / output port 55, 65, 75, 76 Steering wheel slip restricting device 56, 58 Spool 56a, 58a Switching position 56b, 58b Neutral position 57 Spring 59 Spring 60a, 60b, 61a, 61b, 62a, 2b port 63 check valve (check valve)
66 High pressure priority type shuttle valve 67 Switching valve 67a Switching position 67b Neutral position 68 Spring 69a, 69b, 70a, 70b Port 77, 78 Solenoid valve switching valve 77a, 78a Switching position 77b, 78b Neutral position 79, 80 Pressure switch 81 Power supply 82a , 82b, 83a, 83b, 84, 85 Port 86 Check valve (backflow prevention valve)
87 Spring

Claims

操舵機構を構成する油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータを制御する方向制御弁と、その方向制御弁へ圧油を供給する第１油圧源と、方向制御弁を遠隔操作する操作ユニットと、その操作ユニットへ圧油を供給する第２油圧源とを備え、かつ操作ユニットは、その操作ユニットを操作するハンドルと、ハンドルの操作速度に応じた流量を吐出するステアリングポンプと、ハンドルの操作方向に応じてステアリングポンプから吐出された流量の吐出方向を切換る方向制御弁から構成される全油圧式パワーステアリング装置において、操舵機構の構造による作動限界を検出する検出手段と、その検出手段からの検出信号を伝達する伝達手段とを備えたことを特徴とする全油圧式パワーステアリング装置。 To a hydraulic actuator constituting a steering mechanism, a directional control valve for controlling the hydraulic actuator, a first hydraulic pressure source for supplying pressure oil to the directional control valve, an operation unit for remotely operating the directional control valve, and the operation unit A second hydraulic pressure source that supplies pressure oil, and the operation unit is a steering wheel that operates a handle for operating the operation unit, a steering pump that discharges a flow rate according to the operation speed of the handle, and a steering wheel that operates according to the operation direction of the handle. In an all-hydraulic power steering system composed of a directional control valve that switches the discharge direction of the flow rate discharged from the pump, a detection means for detecting an operation limit due to the structure of the steering mechanism and a detection signal from the detection means are transmitted. And an all-hydraulic power steering device.

請求項１記載の全油圧式パワーステアリング装置において、前記油圧アクチュエータとして油圧シリンダを備えたことを特徴とする全油圧式パワーステアリング装置。 2. The all-hydraulic power steering apparatus according to claim 1, further comprising a hydraulic cylinder as the hydraulic actuator.

請求項１記載の全油圧式パワーステアリング装置において、前記操舵機構の作動限界を検出する手段として、前記油圧アクチュエータの作動圧力を検出する手段を備えたことを特徴とする全油圧式パワーステアリング装置。 2. The all-hydraulic power steering apparatus according to claim 1, further comprising means for detecting an operating pressure of the hydraulic actuator as means for detecting an operation limit of the steering mechanism.

請求項３記載の全油圧式パワーステアリング装置において、前記油圧アクチュエータの作動圧力を検出する手段として前記油圧アクチュエータの作動圧力によって切り替わる切換弁を備えたことを特徴とする全油圧式パワーステアリング装置。 4. The all-hydraulic power steering apparatus according to claim 3, further comprising a switching valve that switches according to the operating pressure of the hydraulic actuator as means for detecting the operating pressure of the hydraulic actuator.

請求項３記載の全油圧式パワーステアリング装置において、前記油圧アクチュエータの作動圧力を検出する手段として、前記油圧アクチュエータの作動圧力を電気指令信号に変換する圧力スイッチを備えたことを特徴とする全油圧式パワーステアリング装置。 4. The all-hydraulic power steering apparatus according to claim 3, further comprising a pressure switch for converting the operating pressure of the hydraulic actuator into an electric command signal as means for detecting the operating pressure of the hydraulic actuator. Power steering device.

請求項１記載の全油圧式パワーステアリング装置において、前記操舵機構の構造による作動限界が検出されたことを伝達する手段として、ハンドルの操作を制限する制限手段を備えたことを特徴とする全油圧式パワーステアリング装置。 2. The all-hydraulic power steering apparatus according to claim 1, further comprising a restricting means for restricting an operation of the handle as means for transmitting that the operation limit due to the structure of the steering mechanism is detected. Power steering device.

請求項１記載の全油圧式パワーステアリング装置において、前記ハンドルの操作力を変更する変更手段を備えたことを特徴とする全油圧式パワーステアリング装置。 2. The all-hydraulic power steering apparatus according to claim 1, further comprising changing means for changing the operating force of the handle.

請求項６記載の全油圧式パワーステアリング装置において、前記ハンドルの操作を制限する制限手段として、前記操作ユニットと前記油圧アクチュエータを制御する前記方向制御弁の接続経路とを遮断する第１装置を備えたことを特徴とする全油圧式パワーステアリング装置。 7. The all-hydraulic power steering apparatus according to claim 6, further comprising: a first device that cuts off the operation unit and a connection path of the directional control valve that controls the hydraulic actuator as limiting means for limiting the operation of the handle. An all-hydraulic power steering device.

請求項７記載の全油圧式パワーステアリング装置において、ハンドルの操作力を変更する変更手段として、前記操作ユニットとその操作ユニットへ圧油を供給する油圧源の接続経路とを遮断する第２装置を備えたことを特徴とする全油圧式パワーステアリング装置。 8. The all-hydraulic power steering apparatus according to claim 7, wherein a second device that cuts off the operation unit and a connection path of a hydraulic source that supplies pressure oil to the operation unit is provided as changing means for changing the operation force of the handle. An all hydraulic power steering device comprising: