JP5228962B2 - Construction machinery steering device - Google Patents
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Description
本発明は、ホイールクレーンやホイールローダなどの建設機械のステアリング装置に関する。 The present invention relates to a steering device for a construction machine such as a wheel crane or a wheel loader.
従来、建設機械のステアリング装置として、例えば特許文献１に開示され、図２にも示すように、左右の前輪１Ｌ，１Ｒの向きを変更する左右一対の前輪用ステアリングシリンダ１１，１２と、左右の後輪２Ｌ，２Ｒの向きを変更する左右一対の後輪用ステアリングシリンダ１３，１４と、油圧源としての油圧ポンプ１５と、この油圧ポンプ１５からステアリングシリンダ１１〜１４側に供給される圧油の供給方向及び供給量を、運転席側に設けたステアリングハンドル（図示せず）の回転操作方向及び回転操作角にそれぞれ応じて制御するコントロールユニット１６と、上記油圧ポンプ１５からステアリングシリンダ１１〜１４側に供給される圧油を所定圧に維持するためのリリーフ弁１７と、上記コントロールユニット１６のＬポート又はＲポートから供給される圧油を、選択モード（前輪ステアリングモード、クラブステアリングモード、クランプステアリングモード、後輪ステアリングモードなど）に応じて４つのステアリングシリンダ１１〜１４のうちの所定のステアリングシリンダに導くための２つの切換弁１８，１９を含む油圧回路２０とを備えたものは知られている。 Conventionally, as a steering device for a construction machine, for example, as disclosed in Patent Document 1, as shown in FIG. 2, a pair of left and right front wheel steering cylinders 11 and 12 that change the directions of left and right front wheels 1L and 1R, A pair of left and right rear wheel steering cylinders 13 and 14 for changing the direction of the rear wheels 2L and 2R, a hydraulic pump 15 as a hydraulic source, and pressure oil supplied from the hydraulic pump 15 to the steering cylinders 11 to 14 side. A control unit 16 that controls a supply direction and a supply amount according to a rotation operation direction and a rotation operation angle of a steering handle (not shown) provided on the driver's seat side, and the hydraulic pump 15 to the steering cylinders 11 to 14 side. A relief valve 17 for maintaining the pressure oil supplied to a predetermined pressure, the L port of the control unit 16 or Pressure oil supplied from the R port is guided to a predetermined steering cylinder among the four steering cylinders 11 to 14 in accordance with a selection mode (front wheel steering mode, club steering mode, clamp steering mode, rear wheel steering mode, etc.). A hydraulic circuit 20 including two switching valves 18 and 19 is known.
そして、このようなステアリング装置の油圧回路２０は、４輪操舵選択時（クラブステアリングモード又はクランプステアリングモードの選択時）に特別な同調装置を設けることなく前輪１Ｌ，１Ｒ及び後輪２Ｌ，２Ｒの操舵角を同一にするために、前輪用ステアリングシリンダ１１，１２及び後輪用ステアリングシリンダ１３，１４のうち、上流側のステアリングシリンダから戻された圧油を下流側のステアリングシリンダに送るシリーズ油圧回路に構成するのが一般的である。 The hydraulic circuit 20 of such a steering device can be used for the front wheels 1L and 1R and the rear wheels 2L and 2R without providing a special tuning device when four-wheel steering is selected (when the club steering mode or the clamp steering mode is selected). A series hydraulic circuit for sending the pressure oil returned from the upstream steering cylinder to the downstream steering cylinder among the front wheel steering cylinders 11 and 12 and the rear wheel steering cylinders 13 and 14 in order to make the steering angle the same. Generally, it is configured as follows.
ところが、シリーズ油圧回路２０の場合、前輪用ステアリングシリンダ１１，１２の駆動圧と後輪用ステアリングシリンダ１３，１４の駆動圧の総和で回路圧が決まるため、回路圧力の上限を規制するリリーフ弁１７の設定圧力は、同時操作である４輪操舵選択時を考慮して高い圧力に設定される。それ故に、各ステアリングシリンダ１１〜１４の強度に加えて、ステアリング装置のナックルやタイロッドなどの強度についても、リリーフ弁１７の設定圧力での作用時に発生する作用力に対応するものとして設定する必要があり、これらのコンポーネントは大きく、重くなり、コスト的にも高くなるという問題があった。 However, in the case of the series hydraulic circuit 20, the circuit pressure is determined by the sum of the driving pressure of the front wheel steering cylinders 11 and 12 and the driving pressure of the rear wheel steering cylinders 13 and 14, and therefore the relief valve 17 that regulates the upper limit of the circuit pressure. The set pressure is set to a high pressure in consideration of the selection of four-wheel steering which is simultaneous operation. Therefore, in addition to the strength of each steering cylinder 11-14, the strength of the knuckle, tie rod, etc. of the steering device must be set to correspond to the acting force generated when the relief valve 17 is operated at the set pressure. However, these components are large, heavy, and expensive.
そこで、このような問題を解決するために、リリーフ弁１７として、通常の設定圧に対し、外部からパイロット圧力を導いて設定圧を変更し得る２段リリーフ弁（特許文献２参照）を用いるとともに、この２段リリーフ弁による設定圧を、２輪操舵選択時と４輪操舵選択時とで切り換えるようにすることが考えられる。しかし、このものでは、４輪操舵選択時に上流側となる車輪（前輪１Ｌ，１Ｒ又は後輪２Ｌ，２Ｒ）が外力（例えば路肩段差との接触など）によって操舵不能にロックした場合その車輪のステアリングシリンダ１１，１２又は１３，１４に高いリリーフ圧力が作用し、大きな作用力が発生する可能性があるので、実施化を図る上では好適なものでない。 Therefore, in order to solve such a problem, as the relief valve 17, a two-stage relief valve (see Patent Document 2) that can change the set pressure by introducing a pilot pressure from the outside to the normal set pressure is used. It is conceivable that the set pressure by the two-stage relief valve is switched between when two-wheel steering is selected and when four-wheel steering is selected. However, in this case, when the wheel (front wheels 1L, 1R or rear wheels 2L, 2R) on the upstream side when four-wheel steering is selected is locked to be unsteerable by an external force (for example, contact with a road shoulder step), the steering of that wheel is performed. Since a high relief pressure acts on the cylinders 11, 12 or 13, 14 and a large acting force may be generated, it is not suitable for implementation.
尚、ホイールクレーンなどの建設機械としては、例えば特許文献３に開示されているように、前輪及び後輪の少なくとも一方が前後に平行な２軸上又は３軸上に１個又は複数個ずつ設けられたものがあり、この種の建設機械のステアリング装置においても、上述の如き問題がある。 In addition, as a construction machine such as a wheel crane, for example, as disclosed in Patent Document 3, at least one of a front wheel and a rear wheel is provided on one or a plurality on two or three axes parallel to the front and rear. This kind of construction machine steering apparatus also has the above-mentioned problems.
本発明はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、ステアリング装置の油圧回路がシリーズ油圧回路である場合リリーフ弁による設定圧を適宜変更することにより、前輪又は後輪のみの操舵選択時と全車輪の操舵選択時のいずれのときにも、また全車輪の操舵選択時に上流側となる車輪が外力によってロックしたときでも車輪のステアリングシリンダに高いリリーフ圧力が作用し、大きな作用力が発生するのを防止し得るようにし、もって装置コンポーネントの小型・軽量化及びコストの低廉化を実施上有効に図り得る建設機械のステアリング装置を提供せんとするものである。 The present invention has been made in view of such various points, and the problem is that when the hydraulic circuit of the steering device is a series hydraulic circuit, only the front wheel or the rear wheel is changed by appropriately changing the set pressure by the relief valve. High relief pressure is applied to the steering cylinder of the wheel when both the steering selection and the steering of all wheels are selected, and even when the upstream wheel is locked by external force when the steering of all wheels is selected. It is an object of the present invention to provide a steering device for a construction machine that can prevent the generation of an acting force and can effectively reduce the size and weight of device components and reduce the cost.
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、建設機械のステアリング装置として、前輪の向きを変更する前輪用ステアリングシリンダと、後輪の向きを変更する後輪用ステアリングシリンダとを備え、上記前輪用ステアリングシリンダ及び後輪用ステアリングシリンダに対し、油圧源からの圧油がシリーズ油圧回路を通して供給されるように構成されていることを前提とする。そして、上記油圧源からシリーズ油圧回路に供給される圧油の設定圧を、少なくとも高低２段に変更可能なリリーフ弁と、選択モードが前輪又は後輪のみの操舵選択時であるか、あるいは全車輪の操舵選択時であるかを判別する判別手段と、この判別手段の信号及び上記シリーズ油圧回路の前輪側回路部と後輪側回路部との間の中間部の圧油に基づいて、上記リリーフ弁による設定圧を変更する切換手段とを備える構成にする。 In order to solve the above-described problems, the invention according to claim 1 includes, as a steering device for a construction machine, a front wheel steering cylinder that changes the direction of the front wheel and a rear wheel steering cylinder that changes the direction of the rear wheel. It is assumed that the front wheel steering cylinder and the rear wheel steering cylinder are configured to be supplied with pressure oil from a hydraulic source through a series hydraulic circuit. A relief valve capable of changing the set pressure of the pressure oil supplied from the hydraulic source to the series hydraulic circuit at least in two stages of high and low, and the selection mode is at the time of steering selection of only front wheels or rear wheels, or all Based on the discriminating means for discriminating whether the steering of the wheel is selected, the signal of this discriminating means and the pressure oil in the intermediate part between the front wheel side circuit part and the rear wheel side circuit part of the series hydraulic circuit, And a switching means for changing the set pressure by the relief valve.
この構成では、前輪又は後輪のみの操舵選択時には切換手段は、判別手段の信号に基づいて、リリーフ弁による設定圧を低い値に設定する。これにより、操舵される車輪のステアリングシリンダに対しては、操舵に必要な最小限の圧油が供給されることになり、大きな作用力が発生することはない。 In this configuration, the switching means sets the set pressure by the relief valve to a low value based on the signal from the discrimination means when steering is selected for only the front wheels or the rear wheels. As a result, the minimum pressure oil necessary for steering is supplied to the steering cylinder of the steered wheel, and no large acting force is generated.
また、全車輪の操舵選択時には切換手段は、判別手段の信号の外に、シリーズ油圧回路の前輪側回路部と後輪側回路部との間の中間部の油圧に基づいてリリーフ弁による設定圧を変更するが、この中間部の圧油は、通常上昇するので、リリーフ弁による設定圧は高い値に設定される。これにより、シリーズ油圧回路の上流側となる車輪のステアリングシリンダに対して、操舵に必要な最小限の圧油（差圧）が供給されるだけでなく、シリーズ油圧回路の下流側となる車輪のステアリングシリンダに対しても、操舵に必要な最小限の圧油（差圧）が供給されることになり、全車輪の操舵が確実に行われる。 In addition, when selecting the steering of all the wheels, the switching means sets the set pressure by the relief valve based on the hydraulic pressure of the intermediate portion between the front wheel side circuit portion and the rear wheel side circuit portion of the series hydraulic circuit in addition to the signal of the discrimination means. However, since the pressure oil in the intermediate portion normally rises, the set pressure by the relief valve is set to a high value. As a result, not only the minimum pressure oil (differential pressure) necessary for steering is supplied to the wheel steering cylinder on the upstream side of the series hydraulic circuit, but also the wheel on the downstream side of the series hydraulic circuit. The minimum pressure oil (differential pressure) necessary for steering is also supplied to the steering cylinder, and the steering of all the wheels is reliably performed.
一方、全車輪の操舵選択時にシリーズ油圧回路の上流側となる車輪が外力によって操舵不能にロックしたときには、その車輪のステアリングシリンダに作動油の全圧力が使用され、シリーズ油圧回路の前輪側回路部と後輪側回路部との間の中間部の圧油は上昇しないので、リリーフ弁による設定圧は、前輪又は後輪のみの操舵選択時と同じく低い値に設定される。これにより、上流側となる車輪のステアリングシリンダに高いリリーフ圧力が作用し、大きな作用力が発生するのを防止することができる。 On the other hand, when the wheel on the upstream side of the series hydraulic circuit is locked so that it cannot be steered due to external force when steering is selected for all wheels, the full hydraulic pressure is used for the steering cylinder of that wheel, and the front wheel side circuit part of the series hydraulic circuit Since the pressure oil in the intermediate portion between the rear wheel side circuit portion and the rear wheel side circuit portion does not rise, the set pressure by the relief valve is set to a low value as in the case of steering selection of only the front wheels or the rear wheels. As a result, it is possible to prevent a high relief pressure from acting on the steering cylinder of the wheel on the upstream side and generating a large acting force.
請求項２に係る発明は、請求項１記載の建設機械のステアリング装置において、好ましい形態を提供するものである。すなわち、上記リリーフ弁は、通常設定圧を低い値に設定し、外部からパイロット圧を導いて設定圧を高い値に変更可能な２段リリーフ弁であり、上記切換手段は、一端が上記シリーズ油圧回路の中間部に接続され、他端が上記リリーフ弁のパイロット圧導入口に接続されたパイロット油圧管路と、このパイロット油圧管路に設けられた切換弁とを有し、この切換弁は、上記判別手段の信号に基づいて、前輪又は後輪のみの操舵選択時に遮断位置に、全車輪の操舵選択時に連通位置に切り替わるように設ける構成にする。 The invention according to claim 2 provides a preferable form in the steering device for a construction machine according to claim 1. That is, the relief valve is a two-stage relief valve in which the normal set pressure is set to a low value and the set pressure can be changed to a high value by introducing a pilot pressure from the outside. A pilot hydraulic line connected to the intermediate part of the circuit and having the other end connected to the pilot pressure inlet of the relief valve, and a switching valve provided in the pilot hydraulic line, Based on the signal of the discrimination means, a configuration is provided in which the switching position is switched to the shut-off position when only the front wheels or the rear wheels are selected, and the communication position is switched to select all the wheels.
この構成では、前輪又は後輪のみの操舵選択時には切換手段の切換弁が遮断位置に切り替えられるため、シリーズ油圧回路の前輪側回路部と後輪側回路部との間の中間部の油圧がパイロット油圧管路を通して２段リリーフ弁のパイロット圧導入口に導入されることはなく、２段リリーフ弁による設定圧は低い値に設定される。 In this configuration, the switching valve of the switching means is switched to the shut-off position when only the front wheel or the rear wheel is selected for steering. Therefore, the hydraulic pressure at the intermediate portion between the front wheel side circuit portion and the rear wheel side circuit portion of the series hydraulic circuit is piloted. It is not introduced into the pilot pressure inlet of the two-stage relief valve through the hydraulic line, and the set pressure by the two-stage relief valve is set to a low value.
また、全車輪の操舵選択時には切換手段の切換弁が連通位置に切り替えられ、かつシリーズ油圧回路の前輪側回路部と後輪側回路部との間の中間部の圧油は、通常上昇するので、この中間部の圧油がパイロット油圧管路を通して２段リリーフ弁のパイロット圧導入口に導入されることになり、２段リリーフ弁による設定圧は高い値に設定される。 Further, when all the wheels are selected for steering, the switching valve of the switching means is switched to the communication position, and the pressure oil in the intermediate portion between the front wheel side circuit portion and the rear wheel side circuit portion of the series hydraulic circuit normally rises. The intermediate pressure oil is introduced into the pilot pressure inlet of the two-stage relief valve through the pilot hydraulic line, and the set pressure by the two-stage relief valve is set to a high value.
一方、全車輪の操舵選択時にシリーズ油圧回路の上流側となる車輪が外力によってロックしたときには、シリーズ油圧回路の前輪側回路部と後輪側回路部との間の中間部の圧油が上昇しないので、この中間部から圧油がパイロット油圧管路を通して２段リリーフ弁のパイロット圧導入口に導入されることはなく、２段リリーフ弁による設定圧は低い値に設定される。 On the other hand, when the wheels on the upstream side of the series hydraulic circuit are locked by external force when all the wheels are selected for steering, the pressure oil in the intermediate portion between the front wheel side circuit portion and the rear wheel side circuit portion of the series hydraulic circuit does not rise. Therefore, the pressure oil is not introduced into the pilot pressure inlet of the two-stage relief valve from the intermediate portion through the pilot hydraulic line, and the set pressure by the two-stage relief valve is set to a low value.
以上のように、本発明における建設機械のステアリング装置によれば、前輪又は後輪のみの操舵選択時と全車輪の操舵選択時のいずれのときにも所定のステアリングシリンダに操舵に必要な最小限の圧油を供給することができ、また全車輪の操舵選択時に上流側となる車輪が外力によってロックしたときその車輪のステアリングシリンダに高いリリーフ圧力が作用し、大きな作用力が発生するのを防止することができるので、装置コンポーネントの小型・軽量化及びコストの低廉化を実施上有効に図ることができる。 As described above, according to the steering device for a construction machine according to the present invention, the minimum necessary for steering to a predetermined steering cylinder at the time of selecting only the front wheels or the rear wheels or at the time of selecting the steering of all the wheels. When the steering wheel of all wheels is selected, when the upstream wheel is locked by external force, a high relief pressure is applied to the steering cylinder of that wheel, preventing the generation of a large acting force. Therefore, it is possible to effectively reduce the size and weight of the device component and reduce the cost.
特に、請求項２に係る発明では、リリーフ弁による設定圧をシリーズ油圧回路の中間部の油圧に基づいて高低２段に変更するための構成が比較的簡単なものであるため、実施化を図る上で有利である。 In particular, in the invention according to claim 2, since the configuration for changing the set pressure by the relief valve to the high and low two stages based on the hydraulic pressure at the intermediate portion of the series hydraulic circuit is relatively simple, implementation is attempted. This is advantageous.
以下、本発明を実施するための形態である実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments that are modes for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は本発明の一実施形態に係る建設機械のステアリング装置の油圧回路構成を示す。この実施形態の場合、建設機械は、左右１輪ずつの前輪１Ｌ，１Ｒと後輪２Ｌ，２Ｒとを有するものである。また、そのステアリング装置は、従来例の場合と同じく、左右の前輪１Ｌ，１Ｒの向きを変更する左右一対の前輪用ステアリングシリンダ１１，１２と、左右の後輪２Ｌ，２Ｒの向きを変更する左右一対の後輪用ステアリングシリンダ１３，１４と、油圧源としての油圧ポンプ１５と、この油圧ポンプ１５からステアリングシリンダ１１〜１４側に供給される圧油の供給方向及び供給量を、運転席側に設けたステアリングハンドル（図示せず）の回転操作方向及び回転操作角にそれぞれ応じて制御するコントロールユニット（例えばオービットロール（登録商標））１６と、このコントロールユニット１６のＬポート又はＲポートから供給される圧油を、選択モードに応じて４つのステアリングシリンダ１１〜１４のうちの所定のステアリングシリンダに導くための２つの切換弁１８，１９を含むシリーズ油圧回路２０とを備えている。 FIG. 1 shows a hydraulic circuit configuration of a steering device for a construction machine according to an embodiment of the present invention. In the case of this embodiment, the construction machine has front wheels 1L, 1R and rear wheels 2L, 2R, one for each of the left and right wheels. Further, as in the case of the conventional example, the steering device has a pair of left and right front wheel steering cylinders 11 and 12 that change the directions of the left and right front wheels 1L and 1R, and a left and right that changes the directions of the left and right rear wheels 2L and 2R. A pair of rear wheel steering cylinders 13 and 14, a hydraulic pump 15 as a hydraulic source, and the supply direction and supply amount of pressure oil supplied from the hydraulic pump 15 to the steering cylinders 11 to 14 are set to the driver's seat side. A control unit (for example, Orbit Roll (registered trademark)) 16 that controls the steering handle (not shown) provided according to the rotational operation direction and the rotational operation angle, respectively, and the L port or R port of the control unit 16 are supplied. Depending on the selection mode, a predetermined stearin of the four steering cylinders 11 to 14 And a series hydraulic circuit 20 including two switching valves 18, 19 for guiding the cylinder.
上記コントロールユニット１６は、ステアリングハンドルを左旋回方向に操作したときＬポートから、ステアリングハンドルを右旋回方向に操作したときＲポートからそれぞれ圧油をシリーズ油圧回路２０側に供給するようになっている。また、上記シリーズ油圧回路２０は、前輪用ステアリングシリンダ１１，１２及び後輪用ステアリングシリンダ１３，１４のうち、上流側のステアリングシリンダから戻された圧油を下流側のステアリングシリンダに送る形式の油圧回路であり、このシリーズ油圧回路２０の２つの切換弁１８，１９は、いずれも２つの電磁部Ａ，Ｂ又はＣ，Ｂに対する通電（出力）状況によってイ、ロ、ハの３位置に切り替わるものである。 The control unit 16 supplies pressure oil to the series hydraulic circuit 20 side from the L port when the steering handle is operated in the left turn direction and from the R port when the steering handle is operated in the right turn direction. Yes. The series hydraulic circuit 20 is a type of hydraulic pressure that sends the pressure oil returned from the upstream steering cylinder of the front wheel steering cylinders 11 and 12 and the rear wheel steering cylinders 13 and 14 to the downstream steering cylinder. The two switching valves 18 and 19 of this series hydraulic circuit 20 are switched to the three positions A, B and C depending on the energization (output) status of the two electromagnetic parts A, B or C, B. It is.
ここで、上記切換弁１８，１９の電磁部Ａ〜Ｄの出力とステアリングモードとの関係について説明する。尚、ステアリングモードは、運転席側に設けた切換スイッチ（図示せず）により選択される。 Here, the relationship between the outputs of the electromagnetic parts A to D of the switching valves 18 and 19 and the steering mode will be described. The steering mode is selected by a changeover switch (not shown) provided on the driver's seat side.
（１）前２輪ステアリングモードのとき、切換弁１８，１９の電磁部Ａ〜Ｄはいずれも非出力とされ、切換弁１８，１９は共にロ位置に位置する。このため、ステアリングハンドルが右旋回方向に操作され、コントロールユニット１６のＲポートから圧油がシリーズ油圧回路２０側に供給されると、その圧油は切換弁１９と切換弁１８とを順に通過して前輪用ステアリングシリンダ１１，１２に作動油として流入し、左側の前輪用ステアリングシリンダ１１が縮小動作を、右側の前輪用ステアリングシリンダ１２が伸長動作をそれぞれすることにより、左右の前輪１Ｌ，１Ｒが右向きに操舵される。前輪用ステアリングシリンダ１１，１２から流出した作動油は、切換弁１８を通してコントロールユニット１６のＬポートに戻る。よって、前輪１Ｌ，１Ｒのみが右向きに操舵され、後輪２Ｌ，２Ｒは中立状態に保持される。 (1) In the front two-wheel steering mode, the electromagnetic parts A to D of the switching valves 18 and 19 are all non-output, and the switching valves 18 and 19 are both positioned at the low position. Therefore, when the steering handle is operated in the right turn direction and pressure oil is supplied from the R port of the control unit 16 to the series hydraulic circuit 20 side, the pressure oil passes through the switching valve 19 and the switching valve 18 in order. Then, the oil flows into the front wheel steering cylinders 11 and 12 as hydraulic oil, and the left front wheel steering cylinder 11 performs the contracting operation and the right front wheel steering cylinder 12 performs the extending operation, whereby the left and right front wheels 1L and 1R. Is steered to the right. The hydraulic oil flowing out from the front wheel steering cylinders 11 and 12 returns to the L port of the control unit 16 through the switching valve 18. Therefore, only the front wheels 1L and 1R are steered rightward, and the rear wheels 2L and 2R are held in a neutral state.
一方、ステアリングハンドルが左旋回方向に操舵され、コントロールユニット１６のＬポートから圧油がシリーズ油圧回路２０側に供給されると、その圧油は切換弁１８を通して前輪用ステアリングシリンダ１１，１２に作動油として流入し、左側の前輪用ステアリングシリンダ１１が伸長動作を、右側の前輪用ステアリングシリンダ１２が縮小動作をそれぞれすることにより、左右の前輪１Ｌ，１Ｒが左向きに操舵される。前輪用ステアリングシリンダ１１，１２から流出した作動油は、切換弁１８と切換弁１９とを順に通過してコントロールユニット１６のＲポートに戻る。よって、前輪１Ｌ，１Ｒのみが左向きに操舵され、後輪２Ｌ，２Ｒは中立状態に保持される。 On the other hand, when the steering handle is steered leftward and pressure oil is supplied from the L port of the control unit 16 to the series hydraulic circuit 20 side, the pressure oil is actuated to the front wheel steering cylinders 11 and 12 through the switching valve 18. The oil flows in as oil, and the left front wheel steering cylinder 11 expands and the right front wheel steering cylinder 12 contracts, whereby the left and right front wheels 1L and 1R are steered leftward. The hydraulic oil that has flowed out of the front wheel steering cylinders 11 and 12 passes through the switching valve 18 and the switching valve 19 in order, and returns to the R port of the control unit 16. Therefore, only the front wheels 1L and 1R are steered leftward, and the rear wheels 2L and 2R are held in a neutral state.
（２）クラブステアリングモードのとき、切換弁１８，１９の電磁部Ａ〜Ｄのうち、切換弁１９の電磁部Ｄのみが出力とされ、切換弁１８はロ位置に、切換弁１９はハ位置にそれぞれ位置する。このため、ステアリングハンドルが右旋回方向に操作され、コントロールユニット１６のＲポートから圧油がシリーズ油圧回路２０側に供給されると、その圧油は切換弁１９を通して後輪用ステアリングシリンダ１３，１４に作動油として流入し、左側の後輪用ステアリングシリンダ１３が伸長動作を、右側の後輪用ステアリングシリンダ１４が縮小動作をそれぞれすることにより、左右の後輪２Ｌ，２Ｒが右向きに操舵される。後輪用ステアリングシリンダ１３，１４から流出した作動油は、切換弁１９と切換弁１８とを順に通過して前輪用ステアリングシリンダ１１，１２に流入し、左側の前輪用ステアリングシリンダ１１が縮小動作を、右側の前輪用ステアリングシリンダ１２が伸長動作をそれぞれすることにより、左右の前輪１Ｌ，１Ｒが右向きに操舵される。前輪用ステアリングシリンダ１１，１２から流出した作動油は、切換弁１８を通してコントロールユニット１６のＬポートに戻る。よって、前輪１Ｌ，１Ｒ及び後輪２Ｌ，２Ｒは共に右向きに操舵される。 (2) In the club steering mode, among the electromagnetic parts A to D of the switching valves 18 and 19, only the electromagnetic part D of the switching valve 19 is output, the switching valve 18 is in the low position, and the switching valve 19 is in the C position. Located in each. For this reason, when the steering handle is operated in the right turn direction and pressure oil is supplied from the R port of the control unit 16 to the series hydraulic circuit 20 side, the pressure oil passes through the switching valve 19 and the rear wheel steering cylinder 13, 14, the left rear wheel steering cylinder 13 extends and the right rear wheel steering cylinder 14 contracts, whereby the left and right rear wheels 2L and 2R are steered rightward. The The hydraulic oil that has flowed out of the rear wheel steering cylinders 13 and 14 sequentially passes through the switching valve 19 and the switching valve 18 and flows into the front wheel steering cylinders 11 and 12, and the left front wheel steering cylinder 11 performs the reduction operation. As the right front wheel steering cylinder 12 performs the extending operation, the left and right front wheels 1L and 1R are steered rightward. The hydraulic oil flowing out from the front wheel steering cylinders 11 and 12 returns to the L port of the control unit 16 through the switching valve 18. Therefore, both the front wheels 1L and 1R and the rear wheels 2L and 2R are steered rightward.
一方、ステアリングハンドルが左旋回方向に操作され、コントロールユニット１６のＬポートから圧油がシリーズ油圧回路２０側に供給されると、その圧油は切換弁１８を通して前輪用ステアリングシリンダ１１，１２に作動油として流入し、左側の前輪用ステアリングシリンダ１１が伸長動作を、右側の前輪用ステアリングシリンダ１２が縮小動作をそれぞれすることにより、左右の前輪１Ｌ，１Ｒが左向きに操舵される。前輪用ステアリングシリンダ１１，１２から流出した作動油は、切換弁１８と切換弁１９とを順に通過して後輪用ステアリングシリンダ１３，１４に流入し、左側の後輪用ステアリングシリンダ１３が縮小動作を、右側の後輪用ステアリングシリンダ１４が伸長動作をそれぞれすることにより、左右の後輪２Ｌ，２Ｒが左向きに操舵される。後輪用ステアリングシリンダ１３，１４から流出した作動油は、切換弁１９を通してコントロールユニット１６のＲポートに戻る。よって、前輪１Ｌ，１Ｒ及び後輪２Ｌ，２Ｒは共に左向きに操舵される。 On the other hand, when the steering handle is operated in the left turning direction and pressure oil is supplied from the L port of the control unit 16 to the series hydraulic circuit 20 side, the pressure oil is actuated to the front wheel steering cylinders 11 and 12 through the switching valve 18. The oil flows in as oil, and the left front wheel steering cylinder 11 expands and the right front wheel steering cylinder 12 contracts, whereby the left and right front wheels 1L and 1R are steered leftward. The hydraulic fluid that has flowed out of the front wheel steering cylinders 11 and 12 sequentially passes through the switching valve 18 and the switching valve 19 and flows into the rear wheel steering cylinders 13 and 14, and the left rear wheel steering cylinder 13 is contracted. When the right rear wheel steering cylinder 14 performs the extending operation, the left and right rear wheels 2L and 2R are steered leftward. The hydraulic oil flowing out from the rear wheel steering cylinders 13 and 14 returns to the R port of the control unit 16 through the switching valve 19. Therefore, both the front wheels 1L and 1R and the rear wheels 2L and 2R are steered leftward.
（３）クランプステアリングモードのとき、切換弁１８，１９の電磁部Ａ〜Ｄのうち、切換弁１９の電磁部Ｃのみが出力とされ、切換弁１８はロ位置に、切換弁１９はイ位置にそれぞれ位置する。このため、ステアリングハンドルが右旋回方向に操作され、コントロールユニット１６のＲポートから圧油がシリーズ油圧回路２０側に供給されると、その圧油は切換弁１９を通して後輪用ステアリングシリンダ１３，１４に作動油として流入し、左側の後輪用ステアリングシリンダ１３が縮小動作を、右側の後輪用ステアリングシリンダ１４が伸長動作をそれぞれすることにより、左右の後輪２Ｌ，２Ｒが左向きに操舵される。後輪用ステアリングシリンダ１３，１４から流出した作動油は、切換弁１９と切換弁１８とを順に通過して前輪用ステアリングシリンダ１１，１２に流入し、左側の前輪用ステアリングシリンダ１１が縮小動作を、右側の前輪用ステアリングシリンダ１２が伸長動作をそれぞれすることにより、左右の前輪１Ｌ，１Ｒが右向きに操舵される。前輪用ステアリングシリンダ１１，１２から流出した作動油は、切換弁１８を通してコントロールユニット１６のＬポートに戻る。よって、前輪１Ｌ，１Ｒは右向きに操舵され、後輪２Ｌ，２Ｒはそれと反対の左向きに操舵される。 (3) In the clamp steering mode, among the electromagnetic parts A to D of the switching valves 18 and 19, only the electromagnetic part C of the switching valve 19 is output, the switching valve 18 is in the low position, and the switching valve 19 is in the a position. Located in each. For this reason, when the steering handle is operated in the right turn direction and pressure oil is supplied from the R port of the control unit 16 to the series hydraulic circuit 20 side, the pressure oil passes through the switching valve 19 and the rear wheel steering cylinder 13, 14, the left rear wheel steering cylinder 13 performs a reduction operation, and the right rear wheel steering cylinder 14 performs an expansion operation, whereby the left and right rear wheels 2L and 2R are steered leftward. The The hydraulic oil that has flowed out of the rear wheel steering cylinders 13 and 14 sequentially passes through the switching valve 19 and the switching valve 18 and flows into the front wheel steering cylinders 11 and 12, and the left front wheel steering cylinder 11 performs the reduction operation. As the right front wheel steering cylinder 12 performs the extending operation, the left and right front wheels 1L and 1R are steered rightward. The hydraulic oil flowing out from the front wheel steering cylinders 11 and 12 returns to the L port of the control unit 16 through the switching valve 18. Therefore, the front wheels 1L and 1R are steered to the right, and the rear wheels 2L and 2R are steered to the opposite left.
一方、ステアリングハンドルが左旋回方向に操作され、コントロールユニット１６のＬポートから圧油がシリーズ油圧回路２０側に供給されると、その圧油は切換弁１８を通して前輪用ステアリングシリンダ１１，１２に作動油として流入し、左側の前輪用ステアリングシリンダ１１が伸長動作を、右側の前輪用ステアリングシリンダ１２が縮小動作をそれぞれすることにより、左右の前輪１Ｌ，１Ｒが左向きに操舵される。前輪用ステアリングシリンダ１１，１２から流出した作動油は、切換弁１８と切換弁１９とを順に通過して後輪用ステアリングシリンダ１３，１４に流入し、左側の後輪用ステアリングシリンダ１３が伸長動作を、右側の後輪用ステアリングシリンダ１４が縮小動作をそれぞれすることにより、左右の後輪２Ｌ，２Ｒが右向きに操舵される。後輪用ステアリングシリンダ１３，１４から流出した作動油は、切換弁１９を通してコントロールユニット１６のＲポートに戻る。よって、前輪１Ｌ，１Ｒは左向きに操舵され、後輪２Ｌ，２Ｒはそれと反対の右向きに操舵される。 On the other hand, when the steering handle is operated in the left turning direction and pressure oil is supplied from the L port of the control unit 16 to the series hydraulic circuit 20 side, the pressure oil is actuated to the front wheel steering cylinders 11 and 12 through the switching valve 18. The oil flows in as oil, and the left front wheel steering cylinder 11 expands and the right front wheel steering cylinder 12 contracts, whereby the left and right front wheels 1L and 1R are steered leftward. The hydraulic oil flowing out from the front wheel steering cylinders 11 and 12 passes through the switching valve 18 and the switching valve 19 in order and flows into the rear wheel steering cylinders 13 and 14, and the left rear wheel steering cylinder 13 extends. When the right rear wheel steering cylinder 14 performs the reduction operation, the left and right rear wheels 2L and 2R are steered rightward. The hydraulic oil flowing out from the rear wheel steering cylinders 13 and 14 returns to the R port of the control unit 16 through the switching valve 19. Therefore, the front wheels 1L and 1R are steered to the left, and the rear wheels 2L and 2R are steered to the right in the opposite direction.
（４）後２輪ステアリングモードのとき、切換弁１８，１９の電磁部Ａ〜Ｄのうち、切換弁１８の電磁部Ａと切換弁１９の電磁部Ｃとが出力とされ、切換弁１８，１９は共にイ位置に位置する。このため、ステアリングハンドルが右旋回方向に操作され、コントロールユニット１６のＲポートから圧油がシリーズ油圧回路２０側に供給されると、その圧油は切換弁１９を通して後輪用ステアリングシリンダ１３，１４に作動油として流入し、左側の後輪用ステアリングシリンダ１３が縮小動作を、右側の後輪用ステアリングシリンダ１４が伸長動作をそれぞれすることにより、左右の後輪２Ｌ，２Ｒが左向きに操舵される。前輪用ステアリングシリンダ１３，１４から流出した作動油は、切換弁１９と切換弁１８とを順に通過してコントロールユニット１６のＬポートに戻る。よって、後輪２Ｌ，２Ｒのみが左向きに操舵され、前輪１Ｌ，１Ｒは中立状態に保持される。 (4) In the rear two-wheel steering mode, among the electromagnetic parts A to D of the switching valves 18 and 19, the electromagnetic part A of the switching valve 18 and the electromagnetic part C of the switching valve 19 are output. Both 19 are located in the A position. For this reason, when the steering handle is operated in the right turn direction and pressure oil is supplied from the R port of the control unit 16 to the series hydraulic circuit 20 side, the pressure oil passes through the switching valve 19 and the rear wheel steering cylinder 13, 14, the left rear wheel steering cylinder 13 performs a reduction operation, and the right rear wheel steering cylinder 14 performs an expansion operation, whereby the left and right rear wheels 2L and 2R are steered leftward. The The hydraulic oil that has flowed out of the front wheel steering cylinders 13 and 14 passes through the switching valve 19 and the switching valve 18 in order, and returns to the L port of the control unit 16. Therefore, only the rear wheels 2L and 2R are steered leftward, and the front wheels 1L and 1R are held in a neutral state.
一方、ステアリングハンドルが左旋回方向に操舵され、コントロールユニット１６のＬポートから圧油がシリーズ油圧回路２０側に供給されると、その圧油は切換弁１８と切換弁１９とを順に通過して後輪用ステアリングシリンダ１３，１４に作動油として流入し、左側の後輪用ステアリングシリンダ１３が伸長動作を、右側の後輪用ステアリングシリンダ１４が縮小動作をそれぞれすることにより、左右の後輪２Ｌ，２Ｒが右向きに操舵される。後輪用ステアリングシリンダ１３，１４から流出した作動油は、切換弁１９を通してコントロールユニット１６のＲポートに戻る。よって、後輪２Ｌ，２Ｒのみが右向きに操舵され、前輪１Ｌ，１Ｒは中立状態に保持される。 On the other hand, when the steering handle is steered leftward and pressure oil is supplied from the L port of the control unit 16 to the series hydraulic circuit 20 side, the pressure oil sequentially passes through the switching valve 18 and the switching valve 19. By flowing into the rear wheel steering cylinders 13 and 14 as hydraulic oil, the left rear wheel steering cylinder 13 performs an expansion operation and the right rear wheel steering cylinder 14 performs a contraction operation, whereby the left and right rear wheels 2L. , 2R is steered to the right. The hydraulic oil flowing out from the rear wheel steering cylinders 13 and 14 returns to the R port of the control unit 16 through the switching valve 19. Therefore, only the rear wheels 2L and 2R are steered rightward, and the front wheels 1L and 1R are held in a neutral state.
（５）２輪逆ステアリングモードのとき、切換弁１８，１９の電磁部Ａ〜Ｄのうち、切換弁１８の電磁部Ａと切換弁１９の電磁部Ｄとが出力とされ、切換弁１８はイ位置に、切換弁１９はハ位置にそれぞれ位置する。このため、ステアリングハンドルが右旋回方向に操作され、コントロールユニット１６のＲポートから圧油がシリーズ油圧回路２０側に供給されると、その圧油は切換弁１９を通して後輪用ステアリングシリンダ１３，１４に作動油として流入し、左側の後輪用ステアリングシリンダ１３が伸長動作を、右側の後輪用ステアリングシリンダ１４が縮小動作をそれぞれすることにより、左右の後輪２Ｌ，２Ｒが右向きに操舵される。後輪用ステアリングシリンダ１３，１４から流出した作動油は、切換弁１９と切換弁１８とを順に通過してコントロールユニット１６のＬポートに戻る。よって、後輪２Ｌ，２Ｒのみが右向きに操舵され、前輪１Ｌ，１Ｒは中立状態に保持される。 (5) In the two-wheel reverse steering mode, among the electromagnetic parts A to D of the switching valves 18 and 19, the electromagnetic part A of the switching valve 18 and the electromagnetic part D of the switching valve 19 are output, and the switching valve 18 The changeover valve 19 is located at the position C in the position B. For this reason, when the steering handle is operated in the right turn direction and pressure oil is supplied from the R port of the control unit 16 to the series hydraulic circuit 20 side, the pressure oil passes through the switching valve 19 and the rear wheel steering cylinder 13, 14, the left rear wheel steering cylinder 13 extends and the right rear wheel steering cylinder 14 contracts, whereby the left and right rear wheels 2L and 2R are steered rightward. The The hydraulic oil that has flowed out of the rear wheel steering cylinders 13 and 14 passes through the switching valve 19 and the switching valve 18 in order, and returns to the L port of the control unit 16. Therefore, only the rear wheels 2L and 2R are steered rightward, and the front wheels 1L and 1R are held in a neutral state.
一方、ステアリングハンドルが左旋回方向に操舵され、コントロールユニット１６のＬポートから圧油がシリーズ油圧回路２０側に供給されると、その圧油は切換弁１８と切換弁１９とを順に通過して後輪用ステアリングシリンダ１３，１４に作動油として流入し、左側の後輪用ステアリングシリンダ１３が縮小動作を、右側の後輪用ステアリングシリンダ１４が伸長動作をそれぞれすることにより、左右の後輪２Ｌ，２Ｒが左向きに操舵される。後輪用ステアリングシリンダ１３，１４から流出した作動油は、切換弁１９を通してコントロールユニット１６のＲポートに戻る。よって、後輪２Ｌ，２Ｒのみが左向きに操舵され、前輪１Ｌ，１Ｒは中立状態に保持される。 On the other hand, when the steering handle is steered leftward and pressure oil is supplied from the L port of the control unit 16 to the series hydraulic circuit 20 side, the pressure oil sequentially passes through the switching valve 18 and the switching valve 19. The oil flows into the rear wheel steering cylinders 13 and 14 as hydraulic oil, and the left rear wheel steering cylinder 13 performs a reduction operation and the right rear wheel steering cylinder 14 performs an expansion operation, whereby the left and right rear wheels 2L. , 2R is steered to the left. The hydraulic oil flowing out from the rear wheel steering cylinders 13 and 14 returns to the R port of the control unit 16 through the switching valve 19. Therefore, only the rear wheels 2L and 2R are steered leftward, and the front wheels 1L and 1R are held in a neutral state.
そして、本発明の特徴点として、ステアリング装置は、更に、油圧ポンプ１５からコントロールユニット１６を介してシリーズ油圧回路２０に供給される圧油の設定圧を高低２段に変更可能な２段リリーフ弁２２と、切換スイッチの操作で運転者により選択されたステアリングモードつまり選択モードが前２輪ステアリングモードや後２輪ステアリングモードなどの２輪操舵選択時であるか、あるいはクラブステアリングモードやクランプステアリングモードなどの４輪操舵選択時であるかを判別する判別手段２３と、この判別手段２３の信号及び上記シリーズ油圧回路２０の前輪側回路部（つまり切換弁１８及びその周辺）と後輪側回路部（つまり切換弁１９及びその周辺）との間の中間部（つまり切換弁１８と切換弁１９とを連通する油路）２０ａの圧油に基づいて、上記２段リリーフ弁２２による設定圧を変更する切換手段２４とを備えている。 As a feature of the present invention, the steering device further includes a two-stage relief valve capable of changing the set pressure of the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 15 to the series hydraulic circuit 20 via the control unit 16 to high and low two stages. 22 and the steering mode selected by the driver by the operation of the changeover switch, that is, when the two-wheel steering mode such as the front two-wheel steering mode or the rear two-wheel steering mode is selected, or the club steering mode or the clamp steering mode. The discriminating means 23 discriminates whether the four-wheel steering is selected, the signal of the discriminating means 23, the front wheel side circuit portion (that is, the switching valve 18 and its surroundings) and the rear wheel side circuit portion of the series hydraulic circuit 20. (I.e., oil communicating with the switching valve 18 and the switching valve 19) ) 20a on the basis of the pressure oil, and a switching means 24 for changing the set pressure by the two-stage relief valve 22.
上記２段リリーフ弁２２は、従来公知（背景技術の項で例示した特許文献２参照）の如く通常設定圧を低い値に設定し、外部からパイロット圧を導いて設定圧を高い値に変更するものである。また、上記切換手段２４は、一端が上記シリーズ油圧回路２０の中間部２０ａに接続され、他端が上記２段リリーフ弁２２のパイロット圧導入口２２ａに接続されたパイロット油圧管路２５と、このパイロット油圧管路２５に設けられた電磁式切換弁２６とを有している。この切換弁２６は、パイロット油圧管路２５を遮断しかつ２段リリーフ弁２２のパイロット圧導入口２２ａをタンクに連通する遮断位置イと、パイロット油圧管路２５を連通する連通位置ロとに切替可能なものであり、切換弁２６の電磁部２６ａとバッテリー電源２７との間には、判別手段２３の信号に基づいて開閉するリレースイッチ２８が設けられている。しかして、判別手段２３の判定で選択モードが２輪操舵選択時にはリレースイッチ２８はオフであり、切換弁２６は遮断位置イに位置する一方、選択モードが４輪操舵選択時にはリレースイッチ２８がオンになり、切換弁２６が連通位置ロに切り替わるようになっている。尚、図１中、３１はリターンフィルターである。 The two-stage relief valve 22 sets the normal set pressure to a low value as is conventionally known (see Patent Document 2 exemplified in the background art section), and guides the pilot pressure from the outside to change the set pressure to a high value. Is. The switching means 24 has a pilot hydraulic line 25 having one end connected to the intermediate portion 20a of the series hydraulic circuit 20 and the other end connected to the pilot pressure inlet 22a of the two-stage relief valve 22. And an electromagnetic switching valve 26 provided in the pilot hydraulic line 25. The switching valve 26 is switched between a shut-off position A that shuts off the pilot hydraulic line 25 and connects the pilot pressure inlet 22a of the two-stage relief valve 22 to the tank, and a communication position B that connects the pilot hydraulic line 25. A relay switch 28 that opens and closes based on a signal from the discriminating means 23 is provided between the electromagnetic unit 26 a of the switching valve 26 and the battery power supply 27. Accordingly, when the selection mode is selected as the two-wheel steering as determined by the determination means 23, the relay switch 28 is off, and the switching valve 26 is located at the shut-off position a. Thus, the switching valve 26 is switched to the communication position B. In FIG. 1, reference numeral 31 denotes a return filter.
次に、上記実施形態の作用効果について説明するに、ステアリングモードのうち、前２輪ステアリングモードや後２輪ステアリングモードなどの２輪操舵選択時には、判別手段２３の信号に基づいてリレースイッチ２８がオフになり、切換弁２６は遮断位置イに位置するため、シリーズ油圧回路２０の前輪側回路部と後輪側回路部との間の中間部２０ａの油圧がパイロット油圧管路２５を通して２段リリーフ弁２２のパイロット圧導入口２２ａに導入されることはなく、２段リリーフ弁２２による設定圧は、通常設定圧である低い値に設定される。これにより、操舵される車輪（前２輪ステアリングモードでは前輪１Ｌ，１Ｒ、後２輪ステアリングモードでは後輪２Ｌ，２Ｒ）のステアリングシリンダ１１，１２又は１３，１４に対しては、操舵に必要な最小限の圧油が供給されることになり、大きな作用力が発生することはない。 Next, the operational effects of the above-described embodiment will be described. When the two-wheel steering is selected, such as the front two-wheel steering mode or the rear two-wheel steering mode, among the steering modes, the relay switch 28 is set based on the signal from the determination unit 23. Since the switch valve 26 is turned off and the switching valve 26 is located at the shut-off position A, the hydraulic pressure of the intermediate portion 20a between the front wheel side circuit portion and the rear wheel side circuit portion of the series hydraulic circuit 20 is relieved through the pilot hydraulic line 25. It is not introduced into the pilot pressure inlet 22a of the valve 22, and the set pressure by the two-stage relief valve 22 is set to a low value that is a normal set pressure. Thus, the steering cylinders 11, 12 or 13, 14 of the steered wheels (the front wheels 1L and 1R in the front two-wheel steering mode and the rear wheels 2L and 2R in the rear two-wheel steering mode) are necessary for steering. Minimal pressure oil will be supplied, and no large acting force will be generated.
また、クラブステアリングモードやクランプステアリングモードなどの４輪操舵選択時には、判別手段２３の信号に基づいてリレースイッチ２８がオンになり、切換弁２６が連通位置ロに切り替えられる。その上、シリーズ油圧回路２０の前輪側回路部と後輪側回路部との間の中間部２０ａの圧油は、通常上昇するので、この中間部２０ａの圧油がパイロット油圧管路２５を通して２段リリーフ弁２２のパイロット圧導入口２２ａに導入されることになり、２段リリーフ弁２２による設定圧は高い値に設定される。これにより、シリーズ油圧回路２０の上流側となる車輪（前輪１Ｌ，１Ｒ又は後輪２Ｌ，２Ｒ）のステアリングシリンダ１１，１２又は１３，１４に対して、操舵に必要な最小限の圧油（差圧）が供給されるだけでなく、シリーズ油圧回路２０の下流側となる車輪（後輪２Ｌ，２Ｒ又は前輪１Ｌ，１Ｒ）のステアリングシリンダ１３，１４又は１１，１２に対しても、操舵に必要な最小限の圧油（差圧）が供給されることになり、４車輪全ての操舵を確実に行うことができる。 Further, when four-wheel steering is selected such as the club steering mode or the clamp steering mode, the relay switch 28 is turned on based on the signal from the discrimination means 23, and the switching valve 26 is switched to the communication position B. In addition, since the pressure oil in the intermediate portion 20a between the front wheel side circuit portion and the rear wheel side circuit portion of the series hydraulic circuit 20 normally rises, the pressure oil in the intermediate portion 20a is 2 through the pilot hydraulic line 25. It will be introduced into the pilot pressure inlet 22a of the stage relief valve 22, and the set pressure by the two stage relief valve 22 is set to a high value. As a result, the minimum pressure oil (difference required for steering) is applied to the steering cylinders 11, 12 or 13, 14 of the wheels (front wheels 1L, 1R or rear wheels 2L, 2R) on the upstream side of the series hydraulic circuit 20. Pressure), as well as steering cylinders 13, 14 or 11, 12 of the wheels (rear wheels 2L, 2R or front wheels 1L, 1R) on the downstream side of the series hydraulic circuit 20 are necessary for steering As a result, a minimum amount of pressure oil (differential pressure) is supplied, and all four wheels can be reliably steered.
一方、４操舵選択時にシリーズ油圧回路２０の上流側となる車輪が外力によって操舵不能にロックしたときには、その車輪のステアリングシリンダ１１，１２又は１３，１４に作動油の全圧力が使用され、シリーズ油圧回路２０の前輪側回路部と後輪側回路部との間の中間部２０ａの圧油が上昇しないので、この中間部２０ａから圧油がパイロット油圧管路２５を通して２段リリーフ弁２２のパイロット圧導入口２２ａに導入されることはなく、２段リリーフ弁２２による設定圧は、２輪操舵選択時と同じく、低い値に設定される。これにより、上流側となる車輪のステアリングシリンダ１１，１２又は１３，１４に高いリリーフ圧力が作用し、大きな作用力が発生するのを防止することができる。 On the other hand, when the wheel on the upstream side of the series hydraulic circuit 20 is locked so as not to be steered by an external force when four steering is selected, the total pressure of the hydraulic oil is used for the steering cylinder 11, 12 or 13, 14 of the wheel, and the series hydraulic pressure Since the pressure oil in the intermediate portion 20 a between the front wheel side circuit portion and the rear wheel side circuit portion of the circuit 20 does not rise, the pressure oil from the intermediate portion 20 a passes through the pilot hydraulic line 25 and the pilot pressure of the two-stage relief valve 22. It is not introduced into the introduction port 22a, and the set pressure by the two-stage relief valve 22 is set to a low value as in the case of selecting two-wheel steering. Thereby, it is possible to prevent a high relief pressure from acting on the steering cylinders 11, 12, 13, 14 of the wheels on the upstream side and generating a large acting force.
このように、２輪操舵選択時と４輪操舵選択時のいずれのときにも所定のステアリングシリンダ１１〜１４に操舵に必要な最小限の圧油を供給することができ、また４輪操舵選択時に上流側となる車輪が外力によってロックしたときその車輪のステアリングシリンダ１１，１２又は１３，１４に高いリリーフ圧力が作用し、大きな作用力が発生するのを防止することができるので、ステアリング装置のステアリングシリンダ１１〜１４、ナックルやタイロッドなどの装置コンポーネントの小型・軽量化及びコストの低廉化を実施上有効に図ることができる。 As described above, the minimum pressure oil necessary for steering can be supplied to the predetermined steering cylinders 11 to 14 when the two-wheel steering is selected and when the four-wheel steering is selected. Sometimes when the wheel on the upstream side is locked by an external force, a high relief pressure acts on the steering cylinder 11, 12, 13, or 14 of the wheel and a large acting force can be prevented from being generated. The steering cylinders 11 to 14, the device components such as knuckles and tie rods can be effectively and effectively reduced in size and weight and cost.
しかも、本実施形態の場合、リリーフ弁２２による設定圧を、判別手段２３の信号の外にシリーズ油圧回路２０の中間部２０ａの油圧に基づいて高低２段に変更するに当たり、リリーフ弁２２自体を２段リリーフ弁で構成し、この２段リリーフ弁２２のパイロット圧導入口２２ａに、パイロット油圧管路２５によって直接シリーズ油圧管路２０の中間部２０ａの油圧を導入するという比較的簡単な構成になっているため、実施化を図る上で有利である。 Moreover, in the case of the present embodiment, when the set pressure by the relief valve 22 is changed to a high and low two stage based on the hydraulic pressure of the intermediate portion 20a of the series hydraulic circuit 20 in addition to the signal of the discrimination means 23, the relief valve 22 itself is changed. It is constituted by a two-stage relief valve, and the hydraulic pressure of the intermediate portion 20a of the series hydraulic pipe 20 is directly introduced into the pilot pressure introduction port 22a of the two-stage relief valve 22 by the pilot hydraulic pipe 25. Therefore, it is advantageous for implementation.
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の形態を包含するものである。例えば上記実施形態では、リリーフ弁２２による設定圧を、判別手段２３の信号の外にシリーズ油圧回路２０の中間部２０ａの油圧に基づいて高低２段に変更するに当たり、リリーフ弁２２自体を２段リリーフ弁で構成し、この２段リリーフ弁２２のパイロット圧導入口２２ａに、パイロット油圧管路２５によって直接シリーズ油圧管路２０の中間部２０ａの油圧を導入する構成にしたが、ラフテレーンクレーンのように上部旋回体に油圧ポンプ１５及びコントロールユニット１６などが配置され、下部走行体にステアリングシリンダ１１〜１４が配置される建設機械の場合、上記パイロット油圧管路２５は、スイベルジョイントを通して配置する必要があることから、その配置によって構造の複雑化を招いたり、応答遅れを生じたりする可能性がある。このような場合、本発明は、リリーフ弁として電磁比例リリーフ弁を用いるとともに、シリーズ油圧回路の中間部の油圧を圧力センサにより検出し、この検出結果に基づいてリリーフ弁による設定圧を変更制御するように構成してもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various other form is included. For example, in the above-described embodiment, when the set pressure by the relief valve 22 is changed to high and low two stages based on the hydraulic pressure of the intermediate portion 20a of the series hydraulic circuit 20 in addition to the signal of the discrimination means 23, the relief valve 22 itself is set to two stages. The relief valve is configured to introduce the hydraulic pressure of the intermediate portion 20a of the series hydraulic line 20 directly into the pilot pressure introduction port 22a of the two-stage relief valve 22 through the pilot hydraulic line 25. Thus, in the case of a construction machine in which the hydraulic pump 15 and the control unit 16 are arranged in the upper swing body and the steering cylinders 11 to 14 are arranged in the lower traveling body, the pilot hydraulic line 25 needs to be arranged through a swivel joint. Therefore, the arrangement may lead to a complicated structure or a response delay. There is sex. In such a case, the present invention uses an electromagnetic proportional relief valve as a relief valve, detects the hydraulic pressure at the intermediate portion of the series hydraulic circuit by a pressure sensor, and changes and controls the set pressure by the relief valve based on the detection result. You may comprise as follows.
また、上記実施形態では、左右１輪ずつの前輪１Ｌ，１Ｒ及び後輪２Ｌ，２Ｒを有し、かつ車輪毎にそれぞれ１つのステアリングシリンダ１１〜１４を備えた建設機械のステアリング装置に適用した場合について述べたが、本発明は、この場合に限らず、左右１輪ずつの前輪１Ｌ，１Ｒ及び後輪２Ｌ，２Ｒの向きをそれぞれ１つずつの前輪用ステアリングシリンダ及び後輪用ステアリングシリンダで変更するように構成された建設機械のステアリング装置、左右の前輪１Ｌ，１Ｒ及び後輪２Ｌ，２Ｒをそれぞれ同軸上に２個又はそれ以上有し、あるいは前後に平行な２軸上又は３軸上に各々２個ずつ又は複数個ずつ有し、これらの車輪の向きを１つ以上の前輪用ステアリングシリンダ及び後輪用ステアリングシリンダで変更するように構成された建設機械のステアリング装置などにも同様に適用することができる。 Moreover, in the said embodiment, when it applies to the steering device of the construction machine which has the front wheels 1L and 1R and the rear wheels 2L and 2R for each of the left and right wheels, and each has one steering cylinder 11 to 14 for each wheel However, the present invention is not limited to this case, and the direction of the front wheels 1L, 1R and the rear wheels 2L, 2R for each of the left and right wheels is changed by one front wheel steering cylinder and one rear wheel steering cylinder. The construction machine steering apparatus, left and right front wheels 1L, 1R and rear wheels 2L, 2R are coaxially arranged in two or more, or on two or three axes parallel to the front and rear. Each has two or more, and the direction of these wheels is configured to be changed by one or more front wheel steering cylinders and rear wheel steering cylinders. In such a steering device of a construction machine it can be similarly applied to.
１Ｌ，１Ｒ 前輪
２Ｌ，２Ｒ 後輪
１１，１２ 前輪用ステアリングシリンダ
１３，１４ 後輪用ステアリングシリンダ
１５ 油圧ポンプ（油圧源）
１８，１９ 切換弁
２０ シリーズ油圧回路
２０ａ 中間部
２２ ２段リリーフ弁
２２ａ パイロット圧導入口
２３ 判別手段
２４ 切換手段
２５ パイロット油圧回路
２６ 切換弁
1L, 1R Front wheel 2L, 2R Rear wheel 11, 12 Front wheel steering cylinder 13, 14 Rear wheel steering cylinder 15 Hydraulic pump (hydraulic power source)
18, 19 Switching valve 20 Series hydraulic circuit 20a Intermediate part 22 Two-stage relief valve 22a Pilot pressure inlet 23 Discriminating means 24 Switching means 25 Pilot hydraulic circuit 26 Switching valve
Claims (2)
上記油圧源からシリーズ油圧回路に供給される圧油の設定圧を、少なくとも高低２段に変更可能なリリーフ弁と、
選択モードが前輪又は後輪のみの操舵選択時であるか、あるいは全車輪の操舵選択時であるかを判別する判別手段と、
この判別手段の信号及び上記シリーズ油圧回路の前輪側回路部と後輪側回路部との間の中間部の圧油に基づいて、上記リリーフ弁による設定圧を変更する切換手段とを備えたことを特徴とする建設機械のステアリング装置。 A front-wheel steering cylinder that changes the direction of the front wheels and a rear-wheel steering cylinder that changes the direction of the rear wheels. In a steering device for a construction machine configured to be supplied through a hydraulic circuit,
A relief valve capable of changing the set pressure of the pressure oil supplied from the hydraulic source to the series hydraulic circuit to at least two stages of high and low;
A discriminating means for discriminating whether the selection mode is when the steering of only the front wheels or the rear wheels is selected or when the steering of all the wheels is selected;
Switching means for changing the set pressure by the relief valve based on the signal of the discrimination means and the pressure oil in the intermediate part between the front wheel side circuit part and the rear wheel side circuit part of the series hydraulic circuit. A steering device for a construction machine.
上記切換手段は、一端が上記シリーズ油圧回路の中間部に接続され、他端が上記リリーフ弁のパイロット圧導入口に接続されたパイロット油圧管路と、このパイロット油圧管路に設けられた切換弁とを有し、この切換弁は、上記判別手段の信号に基づいて、前輪又は後輪のみの操舵選択時に遮断位置に、全車輪の操舵選択時に連通位置に切り替わるように設けられている請求項１記載の建設機械のステアリング装置。
The relief valve is a two-stage relief valve that can set the normal set pressure to a low value and guide the pilot pressure from the outside to change the set pressure to a high value.
The switching means has one end connected to an intermediate portion of the series hydraulic circuit and the other end connected to a pilot pressure introducing port of the relief valve, and a switching valve provided in the pilot hydraulic line. The switching valve is provided so as to switch to a shut-off position when selecting steering of only the front wheels or rear wheels and to a communication position when selecting steering of all wheels, based on the signal of the discrimination means. The steering device for a construction machine according to 1.
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