JP2936976B2 - Variable dynamic damper for work vehicles - Google Patents
Variable dynamic damper for work vehiclesInfo
- Publication number
- JP2936976B2 JP2936976B2 JP5285848A JP28584893A JP2936976B2 JP 2936976 B2 JP2936976 B2 JP 2936976B2 JP 5285848 A JP5285848 A JP 5285848A JP 28584893 A JP28584893 A JP 28584893A JP 2936976 B2 JP2936976 B2 JP 2936976B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- accumulator
- gas
- vehicle body
- cylinder
- working device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2217—Hydraulic or pneumatic drives with energy recovery arrangements, e.g. using accumulators, flywheels
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2203—Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function
- E02F9/2207—Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function for reducing or compensating oscillations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、作業車両の可変型ダイ
ナミックダンパーに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable dynamic damper for a working vehicle.
【0002】[0002]
【従来の技術】ホイールローダでは、車両本体に作業装
置が備えられ、作業装置は、車両本体に昇降自在に備え
られたブームと、ブームを昇降させるブームシリンダ
と、ブームの先端部に回動自在に備えられたバケット
と、バケットを回動させるバケットシリンダ等を有す
る。2. Description of the Related Art In a wheel loader, a working device is provided on a vehicle main body. The working device includes a boom provided on the vehicle body so as to be able to move up and down, a boom cylinder for raising and lowering the boom, and a tip end of the boom. And a bucket cylinder for rotating the bucket.
【0003】ところで、最近においては、車両本体のピ
ッチング、バウンシング等の振動を抑制するために、ブ
ームシリンダの負荷保持側油室に振動抑制用アキュムレ
ータを接続して、マス部材となる作業装置と、バネ作用
をなすアキュムレータにより、ダイナミックダンパーを
構成したものが提案されている。このものでは、車両本
体の振動を効果的に抑制するためには、車両本体と作業
装置の固有振動数をほぼ同一とする必要がある。Meanwhile, recently, in order to suppress vibration such as pitching and bouncing of the vehicle body, a working device serving as a mass member is provided by connecting a vibration suppressing accumulator to a load holding side oil chamber of a boom cylinder. A structure in which a dynamic damper is formed by an accumulator acting as a spring has been proposed. In this case, in order to effectively suppress the vibration of the vehicle body, it is necessary to make the natural frequencies of the vehicle body and the working device substantially the same.
【0004】作業装置の固有振動数は、作業装置全体の
質量とアキュムレータのバネ定数により決定される。そ
して、ホイールローダでは、バケットに、土砂、砂利等
の積載物が積載されるため、積載物を含む作業装置全体
の質量は一定ではないが、上記従来においては、作業装
置全体の質量が変化しても、アキュムレータのバネ定数
は一定とされていた。[0004] The natural frequency of the working device is determined by the mass of the entire working device and the spring constant of the accumulator. In the wheel loader, since a load such as earth and sand and gravel is loaded on the bucket, the mass of the entire working device including the load is not constant. However, the spring constant of the accumulator was fixed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このため、積載物の有
無や、積載物の質量によっては、車両本体と作業装置の
固有振動数がほぼ同一とならず、車両本体のピッチン
グ、バウンシング等を効果的に抑制できない場合があっ
た。For this reason, depending on the presence or absence of a load and the mass of the load, the natural frequencies of the vehicle body and the working device do not become substantially the same, and pitching and bouncing of the vehicle body are effected. In some cases, it could not be suppressed.
【0006】本発明の目的は、上記の問題点を解決した
作業車両の可変型ダイナミックダンパーを提供すること
である。An object of the present invention is to provide a variable dynamic damper for a working vehicle which solves the above-mentioned problems.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の特徴とするところは、車両本体に作業装置
が備えられ、作業装置が、作業部と、作業部と車両本体
間に介装され且つ作業部を昇降させる昇降シリンダを有
し、昇降シリンダの負荷保持側油室に振動抑制用アキュ
ムレータが接続され、振動抑制用アキュムレータが、昇
降シリンダの負荷保持側油室に接続される油室と、ガス
が貯留されるガス室と、油室とガス室を区画するピスト
ンを有するものにおいて、A.作業装置の質量変化を検
出する検出手段と、B.振動抑制用アキュムレータのガ
ス室にガスを供給するガスボンベと、C.振動抑制用ア
キュムレータのガス室とガスボンベ間に介装されて、ガ
ス室に対するガスの供給・排出を行う調節弁と、D.車
両本体と作業装置の固有振動数をほぼ同一とするため
に、検出された作業装置の質量変化に応じて、調節弁を
制御して、振動抑制用アキュムレータのバネ定数を変更
する制御手段とを有する点にある。In order to achieve the above object, a feature of the present invention is that a working device is provided in a vehicle body, and the working device is provided between a working unit and the working unit and the vehicle body. It has an elevating cylinder that is interposed and raises and lowers the working part. A vibration suppression accumulator is connected to the load holding side oil chamber of the lifting cylinder, and the vibration suppression accumulator is connected to the load holding side oil chamber of the lifting cylinder. An apparatus having an oil chamber, a gas chamber in which gas is stored, and a piston that separates the oil chamber and the gas chamber. B. detecting means for detecting a change in mass of the working device; A gas cylinder for supplying gas to a gas chamber of the vibration suppression accumulator; A control valve interposed between the gas chamber and the gas cylinder of the vibration suppression accumulator to supply and discharge gas to and from the gas chamber; In order to make the natural frequency of the vehicle body and the working device substantially the same, control means for controlling the control valve in accordance with the detected mass change of the working device and changing the spring constant of the vibration suppressing accumulator is provided. It has a point.
【0008】[0008]
【作用】作業車両を走行させると、路面の起伏に応じ
て、又は、加速、減速時に、車両本体がピッチング又は
バウンシングしようとする。しかし、アキュムレータの
なすバネ作用によって、作業装置が上下に振動すること
により、車両本体のピッチング及びバウンシング等の振
動が抑制される。又、作動油の油路抵抗による圧力損失
により、作業装置の振動が減衰せしめられる。When the work vehicle is driven, the vehicle body tends to pitch or bounc in response to the undulation of the road surface, or during acceleration or deceleration. However, the working device vibrates up and down due to the spring action of the accumulator, thereby suppressing vibration such as pitching and bouncing of the vehicle body. Also, the vibration of the working device is attenuated by the pressure loss due to the oil passage resistance of the working oil.
【0009】作業装置の質量が変化した場合には、検出
手段により、その質量変化が検出されると共に、制御手
段により、車両本体と作業装置の固有振動数をほぼ同一
とするために、検出された作業装置の質量変化に応じ
て、アキュムレータのバネ定数が変更される。これによ
り、車両本体の振動が効果的に抑制される。When the mass of the work equipment changes, the change in the mass is detected by the detection means, and the change is detected by the control means in order to make the natural frequencies of the vehicle body and the work equipment substantially the same. The spring constant of the accumulator is changed according to the change in the mass of the working device. Thereby, the vibration of the vehicle body is effectively suppressed.
【0010】[0010]
【実施例】以下、本発明をホイールローダに適用した一
実施例を図面に基づき説明すると、図1はホイールロー
ダを示し、ホイールローダは、車両本体1と、車両本体
1の前部に備えられた作業装置2とから構成されてい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a wheel loader will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a wheel loader, and the wheel loader is provided on a vehicle body 1 and a front portion of the vehicle body 1. Working device 2.
【0011】車両本体1は、前・後フレーム4、5等か
ら成る車体6と、左右一対づつの前・後輪7、8と、キ
ャビン9等を有する。The vehicle body 1 has a vehicle body 6 composed of front and rear frames 4, 5, etc., a pair of left and right front and rear wheels 7, 8, a cabin 9, and the like.
【0012】作業装置2は、前フレーム4に枢支軸10
により昇降自在に枢支された左右一対のブーム11と、
前フレーム4と各ブーム11間に介装された昇降シリン
ダとして例示する左右一対のブームシリンダ12と、ブ
ーム11の前端部に回動自在に枢支された作業部として
例示するバケット13と、前フレーム4とバケット13
間に介装されたバケットシリンダ14等を有する。The working device 2 includes a pivot shaft 10 on the front frame 4.
A pair of left and right booms 11 pivotally supported by the
A pair of left and right boom cylinders 12 exemplarily as lifting cylinders interposed between the front frame 4 and each boom 11, a bucket 13 exemplarily as a working unit rotatably supported by the front end of the boom 11, Frame 4 and bucket 13
It has a bucket cylinder 14 and the like interposed therebetween.
【0013】図2は作業装置2の油圧回路等を示し、図
2において、16は油タンク、17はメイン油圧ポン
プ、18はバケットシリンダ14用の第1制御弁、19
はブームシリンダ12用の第2制御弁で、両制御弁1
8,19は、メインバルブ装置20に備えられている。FIG. 2 shows a hydraulic circuit and the like of the working device 2. In FIG. 2, 16 is an oil tank, 17 is a main hydraulic pump, 18 is a first control valve for the bucket cylinder 14, 19
Is a second control valve for the boom cylinder 12;
8 and 19 are provided in the main valve device 20.
【0014】第1制御弁18は、バケットシリンダ14
の負荷側油室であるロッド側油室21と負荷側油路22
を介して接続されると共に、バケットシリンダ14の負
荷保持側油室であるヘッド側油室23と負荷保持側油路
24を介して接続されている。第1制御弁18は、6ポ
ート3位置切換手動弁とされて、バケットシリンダ14
を停止させる中立位置と、バケットシリンダ14を伸長
させる上昇位置と、バケットシリンダ14を縮小させる
下降位置とに切換自在とされている。The first control valve 18 is connected to the bucket cylinder 14
Rod-side oil chamber 21 and load-side oil passage 22
And a head side oil chamber 23 which is a load holding side oil chamber of the bucket cylinder 14 and is connected via a load holding side oil passage 24. The first control valve 18 is a 6 port 3 position switching manual valve,
, A rising position for extending the bucket cylinder 14, and a descending position for reducing the bucket cylinder 14.
【0015】第2制御弁19は、ブームシリンダ12の
負荷側油室であるロッド側油室26と負荷側油路27を
介して接続されると共に、ブームシリンダ12の負荷保
持側油室であるヘッド側油室28と負荷保持側油路29
を介して接続されている。第2制御弁19は、6ポート
4位置切換手動弁とされて、ブームシリンダ12を停止
させる中立位置と、ブームシリンダ12を伸長させる上
昇位置と、ブームシリンダ12を縮小させる下降位置
と、ブームシリンダ12の自由な伸縮を許容するフロー
ト位置に切換自在とされている。負荷側油路27及び負
荷保持側油路29の中途部からは、夫々、負荷側分岐油
路30と、負荷保持側分岐油路31が分岐されている。The second control valve 19 is connected to a rod-side oil chamber 26, which is a load-side oil chamber of the boom cylinder 12, via a load-side oil passage 27, and is a load-holding oil chamber of the boom cylinder 12. Head side oil chamber 28 and load holding side oil passage 29
Connected through. The second control valve 19 is a 6-port 4-position switching manual valve, and includes a neutral position at which the boom cylinder 12 is stopped, an up position at which the boom cylinder 12 is extended, a down position at which the boom cylinder 12 is contracted, and a boom cylinder. Twelve float positions allow free expansion and contraction. A load-side branch oil passage 30 and a load-hold side branch oil passage 31 are branched from a middle portion of the load-side oil passage 27 and the load-holding oil passage 29, respectively.
【0016】33は切換弁で、4ポート2位置切換タイ
プのスプリングオフセット式電磁弁とされ、負荷側分岐
油路30を油タンク16に、負荷保持側分岐油路31を
アキュムレータ34に、夫々、断続自在に接続する。Reference numeral 33 denotes a switching valve, which is a 4-port 2-position switching type spring offset solenoid valve. The load-side branch oil passage 30 is connected to the oil tank 16, the load holding-side branch oil passage 31 is connected to an accumulator 34, and Connect intermittently.
【0017】アキュムレータ34は、気体圧縮型である
ピストン型とされて、そのシリンダ35内部が、ピスト
ン36により、作動油が貯留される油室37と、ガスと
して例示される空気が貯留される空気室38とに区画さ
れている。The accumulator 34 is of a piston type which is a gas compression type. The cylinder 35 has an oil chamber 37 in which hydraulic oil is stored by a piston 36 and an air in which air exemplified as gas is stored. And a chamber 38.
【0018】切換弁33とアキュムレータ34間には絞
り弁40が介装されると共に、アキュムレータ34と絞
り弁40間は、過負荷防止用リリーフ弁41を介して、
油タンク16に接続されている。過負荷防止用リリーフ
弁41の設定圧力は、アキュムレータ34の最高許容圧
力とされ、アキュムレータ34の高圧油による破損、損
傷を防止している。A throttle valve 40 is interposed between the switching valve 33 and the accumulator 34, and between the accumulator 34 and the throttle valve 40 via a relief valve 41 for preventing overload.
It is connected to an oil tank 16. The set pressure of the relief valve 41 for overload prevention is set to the maximum allowable pressure of the accumulator 34 to prevent the accumulator 34 from being damaged or damaged by high-pressure oil.
【0019】43は調節弁で、アキュムレータ34の空
気室38と空気ボンベ44間に介装されている。調節弁
43は、3ポート3位置切換タイプの電磁弁とされ、空
気ボンベ44とアキュムレータ34の空気室38間を遮
断する中立位置と、空気ボンベ44とアキュムレータ3
4の空気室38間を連通させる給気位置と、アキュムレ
ータ34の空気室38を外部に連通させる排気位置とに
切換自在とされている。A control valve 43 is interposed between the air chamber 38 of the accumulator 34 and the air cylinder 44. The control valve 43 is a three-port, three-position switching type solenoid valve. The control valve 43 is in a neutral position for shutting off the space between the air cylinder 44 and the air chamber 38 of the accumulator 34, and the air cylinder 44 and the accumulator 3
4 and a discharge position where the air chamber 38 of the accumulator 34 communicates with the outside.
【0020】46,47は位置センサーで、第1、第2
各制御弁が中立位置にあることを検出する。Reference numerals 46 and 47 denote position sensors.
It detects that each control valve is in the neutral position.
【0021】49は圧力センサーで、ブームシリンダ1
2のヘッド側油室28の作動油圧力を検出することで、
作業装置2の質量変化を検出するもので、負荷保持側分
岐油路31に接続されている。Reference numeral 49 denotes a pressure sensor, which is a boom cylinder 1
2 by detecting the hydraulic oil pressure in the head side oil chamber 28,
It detects a change in mass of the working device 2 and is connected to the load holding side branch oil passage 31.
【0022】51は走行情報装置で、ホイールローダの
停止情報を出力する。A traveling information device 51 outputs stop information of the wheel loader.
【0023】53はコントローラで、切換弁33を制御
すると共に、車両本体1と作業装置2の固有振動数をほ
ぼ同一(同一も含む)とするために、作業装置2の質量
変化に応じて、アキュムレータ34のバネ定数を変更す
るもので、バッテリ54、切換弁33及び調節弁43の
ソレノイド、位置センサー46,47、圧力センサー4
9、走行情報装置51、切換弁33のソレノイドをオン
操作する切換スイッチ55、上記オン操作時に点灯する
パイロットランプ56に接続されている。Reference numeral 53 denotes a controller which controls the switching valve 33 and, in order to make the natural frequencies of the vehicle body 1 and the working device 2 substantially the same (including the same), according to a change in the mass of the working device 2. It changes the spring constant of the accumulator 34, and includes the solenoids of the battery 54, the switching valve 33 and the control valve 43, the position sensors 46 and 47,
9, a travel information device 51, a changeover switch 55 for turning on the solenoid of the changeover valve 33, and a pilot lamp 56 which is turned on at the time of turning on the solenoid.
【0024】上記のように構成した実施例によれば、切
換弁33の切換位置に関係なく、ブーム11及びバケッ
ト13の操作が可能であり、特に、ブーム11の操作に
ついて説明すると、ブーム11の上昇操作時には、第2
制御弁19を操作して、ブームシリンダ12のヘッド側
油室28内に作動油を供給し、ブームシリンダ12を伸
長させて、ブーム11を上昇させるのであり、この場合
には、ブームシリンダ12のロッド側油室26は、第2
制御弁19又は切換弁33等を介して油タンク16と連
通しているので、ロッド側油室26内の作動油は油タン
ク16へ流れる。According to the embodiment configured as described above, the operation of the boom 11 and the bucket 13 is possible regardless of the switching position of the switching valve 33. In particular, the operation of the boom 11 will be described. During the ascent operation, the second
By operating the control valve 19 to supply hydraulic oil into the head-side oil chamber 28 of the boom cylinder 12, the boom cylinder 12 is extended, and the boom 11 is raised. The rod-side oil chamber 26 is
The hydraulic oil in the rod-side oil chamber 26 flows to the oil tank 16 because it is in communication with the oil tank 16 via the control valve 19 or the switching valve 33.
【0025】又、ブーム11を普通に下降させる際に
は、第2制御弁19を下降位置として、ブームシリンダ
12のロッド側油室26へ作動油を供給すると共に、ヘ
ッド側油室28を油タンク16に連通させる。この際、
切換弁33が開放位置であると、ブームシリンダ12の
ロッド側油室26も切換弁33等を介して油タンク16
と連通することになるが、ブーム11は自重で下降する
ため、何ら不具合はない。When the boom 11 is lowered normally, the hydraulic oil is supplied to the rod-side oil chamber 26 of the boom cylinder 12 while the second control valve 19 is set to the lowered position, and the head-side oil chamber 28 is moved to the oil position. It communicates with the tank 16. On this occasion,
When the switching valve 33 is in the open position, the rod-side oil chamber 26 of the boom cylinder 12 is also connected to the oil tank 16 via the switching valve 33 and the like.
However, since the boom 11 descends by its own weight, there is no problem.
【0026】更に、ホイールローダによるドージング作
業等のように、ブームシリンダ12のヘッド側油室28
内の作動油圧力を高めて行う作業時には、切換弁33を
閉鎖位置とすることにより、何ら問題なく作業を行え
る。Further, the head side oil chamber 28 of the boom cylinder 12 is used as in a dozing operation by a wheel loader or the like.
When the operation is performed by increasing the operating oil pressure in the inside, the operation can be performed without any problem by setting the switching valve 33 to the closed position.
【0027】ホイールローダの車両本体1のピッチン
グ、バウンシング等の振動を防止する場合には、切換ス
イッチ55をオン操作して、パイロットランプ56を点
灯すると共に、切換弁33のソレノイドに通電し、切換
弁33を開放位置とする。これにより、ブームシリンダ
12のヘッド側油室28が、負荷保持側油路29、負荷
保持側分岐油路31、切換弁33を介して、アキュムレ
ータ34と接続されると共に、ブームシリンダ12のロ
ッド側油室26が、負荷側油路27、負荷側分岐油路3
0、切換弁33を介して、油タンク16と接続される。To prevent vibration such as pitching and bouncing of the vehicle body 1 of the wheel loader, the changeover switch 55 is turned on to turn on the pilot lamp 56 and to energize the solenoid of the changeover valve 33 to switch. The valve 33 is set to the open position. Thereby, the head side oil chamber 28 of the boom cylinder 12 is connected to the accumulator 34 via the load holding side oil passage 29, the load holding side branch oil passage 31, and the switching valve 33, and the rod side of the boom cylinder 12 The oil chamber 26 includes the load-side oil passage 27 and the load-side branch oil passage 3
0, connected to the oil tank 16 via the switching valve 33.
【0028】この状態で、ホイールローダを走行させる
と、路面の起伏に応じて、又は、加速、減速時に、ホイ
ールローダの車両本体1がピッチング、又は、バウンシ
ングする等し、これにより、作業装置2が振動して、そ
のブーム11が上下方向に回動しようとし、これによ
り、このブーム11を支持するブームシリンダ12のヘ
ッド側油室28内の作動油に圧力変動が生じる。In this state, when the wheel loader is run, the vehicle body 1 of the wheel loader pitches or bounces according to the ups and downs of the road surface, or when accelerating or decelerating. Vibrates, and the boom 11 attempts to rotate in the vertical direction, thereby causing a pressure fluctuation in the hydraulic oil in the head-side oil chamber 28 of the boom cylinder 12 supporting the boom 11.
【0029】この場合において、ヘッド側油室28がア
キュムレータ34と連通しているので、ヘッド側油室2
8内の作動油はアキュムレータ34にその封入ガス圧力
に抗して流入し、又、アキュムレータ34からその封入
ガス圧力により作動油がヘッド側油室28内に流入し
て、アキュムレータ34がバネ作用をなす。In this case, since the head side oil chamber 28 communicates with the accumulator 34, the head side oil chamber 2
Hydraulic oil in the tank 8 flows into the accumulator 34 against the pressure of the charged gas, and the hydraulic oil flows from the accumulator 34 into the head-side oil chamber 28 due to the pressure of the charged gas. Eggplant
【0030】又、ロッド側油室26が油タンク16と連
通しているので、ロッド側油室26と油タンク16間で
作動油が流通し、ブームシリンダ12の自由な伸縮を許
容する。Since the rod-side oil chamber 26 is in communication with the oil tank 16, hydraulic oil flows between the rod-side oil chamber 26 and the oil tank 16, allowing the boom cylinder 12 to freely expand and contract.
【0031】更に、ヘッド側油室28がアキュムレータ
34と絞り弁40を介して連通しているので、アキュム
レータ34に対する作動油の流出入により、絞り弁40
による圧力損失が生じると共に、作動油がその他の油路
を通過する際における、油路抵抗による圧力損失も生じ
る。これらの圧力損失により、ブーム11の振動が減衰
せしめられる。Further, since the head-side oil chamber 28 communicates with the accumulator 34 via the throttle valve 40, the flow of hydraulic oil into and out of the accumulator 34 causes the throttle valve 40
And a pressure loss due to oil passage resistance when the hydraulic oil passes through other oil passages. Due to these pressure losses, vibration of the boom 11 is attenuated.
【0032】つまり、ブーム11、即ち、作業装置2
は、アキュムレータ34のバネ作用と、絞り弁40等の
油圧回路の油路抵抗による減衰作用に抗して上下に振動
して、作業装置2が車両本体1の前部が動こうとする方
向とは反対方向に動くので、車両本体1のピッチング及
びバウンシング等の振動が抑制されると共に、作業装置
2の振動も、絞り弁40等の油圧回路の油路抵抗による
減衰作用により早期に減衰せしめられる。That is, the boom 11, that is, the working device 2
The direction in which the working device 2 vibrates up and down against the spring action of the accumulator 34 and the damping action due to the oil path resistance of the hydraulic circuit such as the throttle valve 40 so that the front part of the vehicle body 1 tends to move. Moves in the opposite direction, so that vibrations such as pitching and bouncing of the vehicle body 1 are suppressed, and vibrations of the working device 2 are also attenuated early by the damping action of the hydraulic circuit such as the throttle valve 40 due to the oil passage resistance. .
【0033】即ち、上記ホイールローダでは、車両本体
1が主振動系となり、車両本体1に比較して質量の小さ
い作業装置2が副振動系、即ち、ダイナミックダンパー
となるものと考えられる。この場合において、主振動系
である車両本体1とダイナミックダンパーである作業装
置2の固有振動数をほぼ同一とすれば、車両本体1のピ
ッチング及びバウンシング等の振動を効果的に抑制でき
る。That is, in the wheel loader, the vehicle body 1 is considered to be the main vibration system, and the working device 2 having a smaller mass than the vehicle body 1 is considered to be the auxiliary vibration system, that is, the dynamic damper. In this case, if the natural frequencies of the vehicle body 1 as the main vibration system and the working device 2 as the dynamic damper are substantially the same, vibration such as pitching and bouncing of the vehicle body 1 can be effectively suppressed.
【0034】ところで、上記主振動系の固有振動数は、
車両本体1の質量及び、前・後輪7、8のバネ定数等に
より定まるが、車両本体1の質量はほぼ一定で、車両本
体1の固有振動数はほぼ一定である。The natural frequency of the main vibration system is
Although determined by the mass of the vehicle body 1 and the spring constants of the front and rear wheels 7, 8, the mass of the vehicle body 1 is substantially constant, and the natural frequency of the vehicle body 1 is substantially constant.
【0035】これに対し、ダイナミックダンパーの固有
振動数は、作業装置2全体(作業装置2と、バケット1
3に積載される土砂、砂利等の積載物)の質量m及び、
アキュムレータ34のバネ定数kにより、下記のように
定まる。On the other hand, the natural frequency of the dynamic damper depends on the entire working device 2 (the working device 2 and the bucket 1).
3) the mass m of the load such as earth and sand, gravel, etc.
It is determined as follows by the spring constant k of the accumulator 34.
【0036】[0036]
【数1】f=(1/2π)(k/m)1/2 F = (1 / 2π) (k / m) 1/2
【0037】従って、バケットに積載される積載物の有
無やその質量変化による、作業装置2全体の質量変化に
対応して、アキュムレータ34のバネ定数を変更すれ
ば、作業装置2の固有振動数を一定とできて、車両本体
1の固有振動数とほぼ同一とできる。Accordingly, if the spring constant of the accumulator 34 is changed in accordance with the change in the mass of the entire working device 2 due to the presence or absence of the load loaded on the bucket and the change in the mass, the natural frequency of the working device 2 can be reduced. It can be constant, and can be almost the same as the natural frequency of the vehicle body 1.
【0038】ところで、アキュムレータ34では、その
空気室38内の空気は、急圧縮されれば、温度が上昇
し、急膨張されれば、温度が低下して、いわゆるポリト
ロープ変化するため、アキュムレータ34のバネ定数k
は、下記のように定まる。By the way, in the accumulator 34, the air in the air chamber 38 rises in temperature when rapidly compressed, and falls in temperature when suddenly expanded, so-called polytropic change. Spring constant k
Is determined as follows.
【0039】[0039]
【数2】k=(nA2 P1 /V0 )(P1 /P0 )1/n K = (nA 2 P 1 / V 0 ) (P 1 / P 0 ) 1 / n
【0040】上記の数式において、P0 はシリンダ35
内全体に空気が拡がっている時の空気の絶対圧、P1 は
現状の空気の絶対圧、V0 はシリンダ35の容積、Aは
ピストン36の受圧面積、nはポリトロープ指数であ
る。In the above equation, P 0 is the cylinder 35
Absolute pressure, P 1 of the air when the air is spread to the inner overall absolute pressure of current air, V 0 is the volume of the cylinder 35, A pressure receiving area of the piston 36, n is the polytropic exponent.
【0041】従って、作業装置2全体の質量変化に対応
して、アキュムレータ34の空気室38内に対する空気
の給排気を行って、上記P0 を変更し、アキュムレータ
34のバネ定数kを変更すれば、作業装置2の固有振動
数を一定とできて、車両本体1の固有振動数とほぼ同一
とできる。Therefore, in response to the change in the mass of the entire working device 2, air is supplied to and exhausted from the air chamber 38 of the accumulator 34 to change P 0 and change the spring constant k of the accumulator 34. In addition, the natural frequency of the working device 2 can be made constant, and can be substantially the same as the natural frequency of the vehicle body 1.
【0042】アキュムレータ34のバネ定数kの変更
は、コントローラ53の制御により行われるが、このコ
ントローラ53による制御を、具体的に、図3に示すフ
ローチャートに基づき説明する。The change of the spring constant k of the accumulator 34 is performed by the control of the controller 53. The control by the controller 53 will be specifically described with reference to the flowchart shown in FIG.
【0043】まず、ステップS1では、位置センサー4
6,47からの検出信号により、第1、第2制御弁1
8,19が中立位置か、否かが判断される。NOであれ
ば、ステップS1に戻り、YESであれば、ステップS
2に移る。First, in step S1, the position sensor 4
6 and 47, the first and second control valves 1
It is determined whether 8, 19 are in the neutral position. If NO, the process returns to step S1, and if YES, step S1
Move to 2.
【0044】ステップS2では、走行情報装置51から
の情報により、ホイールローダが停止中か、否かが判断
される。NOであれば、ステップS1に戻り、YESで
あれば、ステップS3に移る。In step S2, whether or not the wheel loader is stopped is determined based on information from the traveling information device 51. If NO, the process returns to step S1, and if YES, the process proceeds to step S3.
【0045】ステップS3では、圧力センサー49によ
り検出された検出圧力Pから、作業装置2全体の質量が
演算されると共に、この質量から、作業装置2全体と車
両本体1の固有振動数をほぼ同一とするための、目標圧
力P(m)が演算されて、ステップS4に移る。尚、
第1、第2制御弁18,19が中立位置であると共に、
ホイールローダが停止中であって、作業装置2が振動し
ていないことと、ブームシリンダ12のヘッド側油室
28がアキュムレータ34と連通していることとから、
検出圧力Pを、アキュムレータ34の現状での空気圧と
ほぼみなすことができると共に、目標圧力P(m)を、
アキュムレータ34の目標とすべき空気圧とほぼみなす
ことができる。In step S3, the mass of the entire working device 2 is calculated from the detected pressure P detected by the pressure sensor 49, and the natural frequency of the entire working device 2 and the vehicle body 1 are made substantially the same from this mass. Then, the target pressure P (m) is calculated, and the routine goes to Step S4. still,
The first and second control valves 18 and 19 are in the neutral position,
Because the wheel loader is stopped, the working device 2 is not vibrating, and the head-side oil chamber 28 of the boom cylinder 12 is in communication with the accumulator 34,
The detected pressure P can be substantially regarded as the current air pressure of the accumulator 34, and the target pressure P (m) is
It can be almost regarded as the target air pressure of the accumulator 34.
【0046】ステップS4では、検出圧力Pと目標圧力
P(m)が比較される。P=P(m)であれば、ステッ
プS1に戻る。P>P(m)であれば、ステップS5に
移り、調節弁43が排気位置に切換えられて、ステップ
S4に戻る。P<P(m)であれば、ステップS6に移
り、調節弁43が給気位置に切換えられて、ステップS
4に戻る。In step S4, the detected pressure P is compared with the target pressure P (m). If P = P (m), the process returns to step S1. If P> P (m), the process moves to step S5, the control valve 43 is switched to the exhaust position, and the process returns to step S4. If P <P (m), the process proceeds to step S6, in which the control valve 43 is switched to the air supply position, and step S6 is performed.
Return to 4.
【0047】尚、実施例では、アキュムレータとして、
ピストン型を使用したが、ブラダ型、金属ベローズ型、
直圧型、バネ式、おもり式等を使用してもよい。In the embodiment, as the accumulator,
The piston type was used, but bladder type, metal bellows type,
A direct pressure type, a spring type, a weight type, or the like may be used.
【0048】又、本発明はホイールローダ以外の作業車
両にも適用可能である。The present invention is also applicable to work vehicles other than wheel loaders.
【0049】[0049]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
作業装置に積載する積載物の有無やその質量等により、
作業装置の質量が変わっても、車両本体のピッチング、
バウンシング等を自動的且つ効果的に抑制できる。As described in detail above, according to the present invention,
Depending on the presence or absence of the load to be loaded on the work equipment and its mass, etc.
Even if the mass of the working equipment changes, pitching of the vehicle body,
Bouncing and the like can be automatically and effectively suppressed.
【図1】本発明の一実施例を示すホイールローダの側面
図である。FIG. 1 is a side view of a wheel loader showing one embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施例を示すフローチャートであ
る。FIG. 3 is a flowchart showing an embodiment of the present invention.
【符号の説明】 1 車両本体 2 作業装置 11 ブーム 12 ブームシリンダ(昇降シリンダ) 13 バケット(作業部) 26 ロッド側油室(負荷側油室) 28 ヘッド側油室(負荷保持側油室) 33 切換弁 34 アキュムレータ 43 調節弁 44 空気ボンベ 49 圧力センサー(検出手段) 53 コントローラ(制御手段)[Description of Signs] 1 Vehicle main body 2 Working device 11 Boom 12 Boom cylinder (elevating cylinder) 13 Bucket (working part) 26 Rod side oil chamber (Load side oil chamber) 28 Head side oil chamber (Load holding side oil chamber) 33 Switching valve 34 Accumulator 43 Control valve 44 Air cylinder 49 Pressure sensor (detection means) 53 Controller (control means)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−8629(JP,A) 特開 平6−286446(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E02F 9/22 F15B 11/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-8629 (JP, A) JP-A-6-286446 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) E02F 9/22 F15B 11/00
Claims (1)
且つ作業部を昇降させる昇降シリンダを有し、 昇降シリンダの負荷保持側油室に振動抑制用アキュムレ
ータが接続され、 振動抑制用アキュムレータが、昇降シリンダの負荷保持
側油室に接続される油室と、ガスが貯留されるガス室
と、油室とガス室を区画するピストンを有するものにお
いて、 A.作業装置の質量変化を検出する検出手段と、 B.振動抑制用アキュムレータのガス室にガスを供給す
るガスボンベと、 C.振動抑制用アキュムレータのガス室とガスボンベ間
に介装されて、ガス室に対するガスの供給・排出を行う
調節弁と、 D.車両本体と作業装置の固有振動数をほぼ同一とする
ために、検出された作業装置の質量変化に応じて、調節
弁を制御して、振動抑制用アキュムレータのバネ定数を
変更する制御手段と を有することを特徴とする作業車両の可変型ダイナミッ
クダンパー。An operating device is provided in a vehicle body, the operating device includes a working unit, an elevating cylinder interposed between the operating unit and the vehicle body and elevating the operating unit, and a load holding side of the elevating cylinder. A vibration suppression accumulator is connected to the oil chamber, and the vibration suppression accumulator divides an oil chamber connected to the load holding side oil chamber of the lifting cylinder, a gas chamber storing gas, and an oil chamber and a gas chamber. In those having a piston, B. detecting means for detecting a change in mass of the working device; B. a gas cylinder for supplying gas to the gas chamber of the vibration suppression accumulator; A control valve interposed between the gas chamber and the gas cylinder of the vibration suppression accumulator to supply and discharge gas to and from the gas chamber; Control means for controlling the control valve in accordance with the detected change in the mass of the working device to change the spring constant of the vibration suppressing accumulator in order to make the natural frequency of the vehicle body and the working device substantially the same. A variable dynamic damper for a work vehicle, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5285848A JP2936976B2 (en) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | Variable dynamic damper for work vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5285848A JP2936976B2 (en) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | Variable dynamic damper for work vehicles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07119179A JPH07119179A (en) | 1995-05-09 |
JP2936976B2 true JP2936976B2 (en) | 1999-08-23 |
Family
ID=17696852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5285848A Expired - Fee Related JP2936976B2 (en) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | Variable dynamic damper for work vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2936976B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008101345A (en) * | 2006-10-17 | 2008-05-01 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Articulate type work machine |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005155230A (en) * | 2003-11-27 | 2005-06-16 | Komatsu Ltd | Hydraulic circuit for suppressing traveling vibration of wheel type construction machine |
WO2022070579A1 (en) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | 株式会社小松製作所 | Work machine |
CN112726693B (en) * | 2020-12-29 | 2022-07-05 | 山推工程机械股份有限公司 | Loader work vibration reduction control system and fuzzy control method |
-
1993
- 1993-10-21 JP JP5285848A patent/JP2936976B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008101345A (en) * | 2006-10-17 | 2008-05-01 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Articulate type work machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07119179A (en) | 1995-05-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100807923B1 (en) | Speed controller for work vehicle and its control method | |
KR920010178B1 (en) | Apparatus for suppressing quaky movements of mobile type crane | |
KR100228810B1 (en) | Hydraulic apparatus for building machinery | |
US4995517A (en) | Mechanism for suppressing vibrations of travelling crane | |
KR20120086288A (en) | Hydraulic system for operating machine | |
JP3162384B2 (en) | Hydraulic devices for working machines with working devices | |
JP3101545B2 (en) | Hydraulic working machine vibration control device | |
JP2936976B2 (en) | Variable dynamic damper for work vehicles | |
JP2596166Y2 (en) | Switching device for dynamic damper of work vehicle | |
JPH08277548A (en) | Vibration damper in construction traveling machine | |
JP2523909Y2 (en) | Vehicle dynamic damper | |
JP2001200804A (en) | Dynamic damper of working vehicle | |
JP3901058B2 (en) | Hydraulic cylinder controller for construction machinery | |
JPS63265023A (en) | Vibration suppressor for vehicular construction machine | |
JP2602728B2 (en) | Vehicle dynamic damper | |
JP3843889B2 (en) | Work vehicle dynamic damper | |
JPH09310379A (en) | Vibration damper for hydraulic cylinder in working machine | |
JP2602114B2 (en) | Vehicle dynamic damper | |
JPH0513819Y2 (en) | ||
JP3180933B2 (en) | Wheel type work vehicle | |
JP2602113B2 (en) | Vehicle dynamic damper | |
JPH05139132A (en) | Method for controlling suspension of wheel type building machine and apparatus therefor | |
JP3843890B2 (en) | Work vehicle dynamic damper | |
JP2554991Y2 (en) | Hydraulic excavator front vibration suppression system | |
JPH09235758A (en) | Controller for gyratory construction machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990511 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090611 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |