JPH0513819Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はホイールローダ等のホイール式作業機
械において、走行時の振動を抑制する振動抑制装
置に関するものである。

（従来技術） ホイール式作業機械は、車輪を備えた走行体
と、この走行体の前部に昇降（上下回動）可能に
取付けられた作業装置と、この作業装置を昇降さ
せる油圧シリンダとを具備してなつている。

このホイール式作業機械においては、走行緩衝
装置はとくに設けられていないため、走行時に、
路面の凸凹や急加速、減速等によつて振動が発生
しやすい。

従来、この走行時振動を抑制する手段として、
作業装置に作用する振動エネルギーを作業装置支
持部分で吸収することにより、機械全体の振動を
抑制するようにしたものが公知となつている。具
体的には、特開昭59−182195号公報に示されてい
るように、作業装置における油圧シリンダのピス
トンロツドの内部にバネとダンプ機構を設けたも
の、あるいは、特開昭60−119830号公報に示され
ているように、油圧シリンダとは別に緩衝用シリ
ンダを設けたものが公知となつているが、構造が
複雑で製作コストが高くなり、あるいは振動抑制
効果が低い等の難点があり、いま一つ実用に適さ
ないものであつた。

（考案の目的） そこで本考案は、構成が簡単で、しかも高い振
動抑制効果を得ることができるホイール式作業機
械の振動抑制装置を提供するものである。

（考案の構成） 本考案は、走行体と、この走行体に昇降可能に
取付けられた作業装置と、この作業装置を昇降さ
せる油圧シリンダとを具備したホイール式作業機
械において、上記油圧シリンダにおける上記作業
装置を下降させる方向の負荷によつて圧力が発生
する側の油室に、アキユムレータと、電気信号に
基づいてオンオフ切換わり作動する切換弁とを備
えた振動抑制回路が接続され、かつ、上記切換弁
をオンオフ制御する制御回路に、作業装置の対地
高さを検出しこの検出値が設定値以下のときに上
記切換弁に対するオフ信号を出力するスイツチ手
段が設けられてなるものである。

この構成により、アキユムレータと切換弁とを
具備した振動抑制回路を油圧シリンダに接続する
だけの簡単な構成でありながら、作業装置に作用
する振動エネルギーをアキユムレータのバネ作用
によつて効果的に吸収でき、これによつて機械全
体の制振効果を得ることができる。

また、切換弁の切換えによつて、アキユムレー
タが有効に作用する走行モードと、アキユムレー
タが無効となる作業モードとに切換えることがで
き、しかも走行モードへの切換時および走行時に
おける作業装置の下降による路面との接触を防止
することができる。

（実施例） 本考案の実施例を図によつて説明する。

この実施例では、本考案が適用されるホイール
式作業機械としてホイールローダを例にとつてい
る。

このホイールローダの全体構成を第２図に示し
ている。同図において、１は車輪２……を備えた
走行体としてのローダ本体で、このローダ本体１
の前部フレーム３に作業装置４が昇降（上下回
動）可能に装着されている。

この作業装置４は、前部フレーム３に起伏回動
可能に取付けられたブーム５と、このブーム５の
先端部に上下回動可能に取付けられたバケツト６
と、ブーム中間部とバケツト上面との間に設けら
れた屈曲自在なリンク部材７とによつて構成さ
れ、ブーム５がブームリフトシリンダ８によつ
て、またバケツト６がダンプシリンダ９によつて
それぞれ支持され、かつ駆動されるようになつて
いる。この両シリンダ８，９を制御する油圧回路
の構成を第１図に示している。

第１図においては、１０はタンク、１１は油圧
ポンプ、１２はダンプシリンダ９用の第１方向制
御弁、１３はブームリフトシリンダ８用の第２方
向制御弁で、第１方向制御弁１２に、圧油給排管
路１４，１５を介してダンプシリンダ９のヘツド
側およびロツド側両油室９ａ，９ｂが、また第２
方向制御弁１３に、圧油給排管路１６，１７を介
してブームリフトシリンダ８のヘツド側およびロ
ツド側油室８ａ，８ｂがそれぞれ接続されてい
る。

また、上記ブームリフトシリンダ８における、
作業装置４の負荷によつて圧力が発生するヘツド
側油室８ａに接続された圧油給排管路１６の途中
に分岐管路１８が接続され、この分岐管路１８に
電磁切換弁１９および絞り２０を介してアキユム
レータ２１が接続されて、振動抑制回路２２が構
成されている。なお、アキユムレータ２１には、
通常、ブラダ形アキユムレータが用いられる。

２３はメインリリーフ弁、２４，２５，２６は
オーバーロードリリーフ弁、２７はキヤビテーシ
ヨン防止用チエツク弁である。

ここまでの構成において、掘削作業を行なうと
きは、電磁切換弁１９を図示のオフ（ブロツク）
位置にセツトする。この状態で、第２方向制御弁
１３の切換操作により、ポンプ１１からの圧油が
ブームリフトシリンダ８のヘツド側油室８ａまた
はロツド側油室８ｂに供給されて同シリンダ８が
伸長または縮小作動し、ブーム５が起伏作動す
る。また、第１方向制御弁１２の切換操作によ
り、ポンプ１１からの圧油がダンプシリンダ９の
ヘツド側油室９ａまたはロツド側油室９ｂに供給
されて同シリンダ９が伸長または縮小作動し、バ
ケツト６がすくい込みまたはダンプ作動を行な
う。この作業時においては、管路１６とアキユム
レータ２１とが遮断されているため、作業装置４
は、ローダ本体１と一体状態となる本来の支持状
態に保持される。また、この作業時に、ブームリ
フトシリンダ８の油室８ａにかかる負荷圧が高圧
になつても、この高圧油がアキユムレータ２１に
流入することがなく、アキユムレータ２１の破損
が防止される 一方、ローダ走行時には、第１、第２両方向制
御弁１２，１３を図示の中立位置にセツトした状
態で、電磁切換弁１９を図右側のオン位置に切換
える。また、この走行時には、通例の所謂走行姿
勢として、バケツト６を図に示す最大上向き姿勢
で所定の対地高さ位置にセツトする。

この状態での走行中、路面の凸凹や急加速また
は減速等によつてローダ本体１に振動が発生し、
これに伴つて作業装置４に作用する振動エネルギ
ーが、作業装置４を支えるブームリフトシリンダ
８に加えられることにより、同シリンダ８のヘツ
ド側油室８ａおよび同油室８ａに接続された圧油
給排管路１６に圧力変動が生じる。

この場合、同管路１６が、電磁切換弁１９およ
び絞り２０を介してアキユムレータ２１と連通し
ているため、上記油室８ａ内の油が管路１６、分
岐管路１８、電磁切換弁１９、絞り２０を介して
アキユムレータ２１に流入、流出し、このときの
アキユムレータ２１の所謂バネ作用と、絞り２０
での圧損による減衰作用とによつて上記振動エネ
ルギーが吸収される。

すなわち、上記構成のホイールローダによる
と、ローダ本体１を主振動系とし、このローダ本
体１に比べて重量（質量）の小さい作業装置４側
を副振動系とする動制振器として考えることがで
き、作業装置４側の副振動系の固有振動数がロー
ダ本体１側の主振動系の固有振動数とほぼ等しく
なるように、アキユムレータ２１の容量、封入ガ
ス圧力を選定しておくことにより、効果的な制振
作用が発揮され、機械全体の振動が抑制されるも
のである。

ところで、通常の走行姿勢として、バケツト６
は、路面と接触しない範囲で、走行視界の妨げと
ならないようにできるだけ下方位置（通常、対地
高さＨが10cm程度）にセツトされ、この状態で、
上記電磁切換弁１９のオフ位置からオン位置への
切換によつて作業装置支持状態が作業モードから
走行モードに切換えられる。ところが、このモー
ド切換時に、ブームリフトシリンダ８のヘツド側
油室８ａ内の油がアキユムレータ２１に吸収され
ることによつてバケツトが急下降する現象が生じ
る。このバケツト下降量は、バケツト重量が大き
いほど大きくなり、バケツト対地高さＨが十分で
ない場合に、バケツト６が路面と接触する事態が
生じる。また、このような事態は、走行中の激し
い振動によつても発生し、大きな走行障害とな
る。

そこで、本装置においては、この点の対策とし
て次のような対策を講じている。

第１図および第３図に示すように、ホイールロ
ーダ１の前部フレーム３に常閉のリミツトスイツ
チ２８が設けられるとともに、ブーム５の基端部
に、ブーム角度が設定値θ以下となつたとき、す
なわちバケツト対地高さＨが前記したモード切換
時のバケツト下降および走行時振動によるバケツ
ト６と路面との接触が起こる危険高さ範囲となつ
たときに、リミツトスイツチ２８に接触してこれ
をオフさせるカム２９が設けられている。リミツ
トスイツチ２８は、第１図に示すように、電磁切
換弁１９の電磁操作部１９ａにオン、オフ信号を
送る制御回路において、運転者によつて操作され
るモード切換スイツチ３０と直列に接続され、こ
の両スイツチ２８，３０がともにオン状態のとき
にのみ、電磁切換弁１９の電磁操作部１９ａにオ
ン信号、すなわち走行モードへの切換信号が出力
されるように構成されている。

したがつて、モード切換時にバケツト高さＨが
前記危険高さ範囲にあるときは、リミツトスイツ
チ２８がオフとなつて電磁切換弁１９がオフ位置
に保持されるため、モード切換スイツチ３０がオ
ン操作されてもモード切換えは行なわれない。ま
た、走行モードでの走行時に、振動によつてバケ
ツト６が危険高さまで下降した場合も、リミツト
スイツチ２８がオフとなつて電磁切換弁１９がオ
フ位置に切換わるため、作業装置４の支持状態が
走行モードから作業モードに切換わり、振動抑制
回路２２による制振作用が停止する。これによ
り、モード切換時のバケツト下降、または走行時
の振動によるバケツト６の路面との接触が防止さ
れ、走行安全性が確保される。

なお、ブーム５の危険高さは、路面状況や積荷
重量等によつて変化するため、適宜、設定ブーム
角度θを調整しうるように、リミツトスイツチ２
８またはカム２９を位置可変に取付けるのが望ま
しい。

他の実施例 (イ) 振動抑制回路２２において、絞り２０に代え
て、絞りとチエツク弁とからなる所謂スローリ
ターン弁を用いてもよい。あるいは、このよう
な絞り部としてはとくに設けずに、管路の圧損
による絞り作用を利用するようにしてもよい。

(ロ) バケツト（作業装置）の対地高さを検出して
電磁切換弁１９に対するオン、オフ信号を出力
するスイツチ手段としては、上記実施例のリミ
ツトスイツチ２８以外に、磁気センサ、光セン
サ等を用いてもよい。

(ハ) 上記実施例では、振動抑制回路２２を、油圧
シリンダ８に対する圧油給排管路１６の途中に
分岐接続したが、同回路２２を油圧シリンダ８
の油室８ａに直接接続してもよい。

また、本考案はとくに上記ホイールローダに
適するが、ホイールローダと同様の事情を抱え
る他のホイール式作業機械にも適用可能であ
る。

（考案の効果） 上記のように本考案によるときは、作業装置を
支持する油圧シリンダに、アキユムレータを備え
た振動抑制回路を接続するだけの簡単な構成で、
製作、および既存機械への組込みが容易となり、
しかも、アキユムレータによるバネ作用によつて
高い振動抑制効果を得ることができる。

また、振動抑制回路に、アキユムレータと上記
管路とを連通、遮断する切換弁を設け、この切換
弁によつて、振動抑制回路が有効となる走行モー
ドと、同回路が無効となる作業モードとに切換え
うるように構成したから、作業時には、作業装置
を走行体と一体状態となる本来の支持状態に保持
しうるとともに、アキユムレータへの高圧油の流
入を防止することができる。

加えて、本考案によるときは、作業装置の対地
高さが設定値以下のときには、上記切換弁をオフ
として振動抑制回路を無効とする構成としたか
ら、作業装置がモード切換時または走行時に下降
して路面と接触することを防止でき、走行安全性
を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例にかかる振動抑制装置
の油圧および電気回路構成図、第２図は同装置が
組込まれたホイールローダの側面図、第３図は同
一部拡大図である。 １……ホイールローダ本体、４……作業装置、
５……作業装置のブーム、６……同バケツト、８
……作業装置を昇降させるブームリフトシリン
ダ、８ａ……同シリンダにおける負荷によつて圧
力が発生する油室、１６……同油室に接続された
圧油給排管路、１８……分岐管路、２２……振動
抑制回路、１９……同回路の電磁切換弁、２１…
…同アキユムレータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 走行体と、この走行体に昇降可能に取付けられ
   た作業装置と、この作業装置を昇降させる油圧シ
   リンダとを具備したホイール式作業機械におい
   て、上記油圧シリンダにおける上記作業装置を下
   降させる方向の負荷によつて圧力が発生する側の
   油室に、アキユムレータと、電気信号に基づいて
   オンオフ切換わり作動する切換弁とを備えた振動
   抑制回路が接続され、かつ、上記切換弁をオンオ
   フ制御する制御回路に、作業装置の対地高さを検
   出しこの検出値が設定値以下のときに上記切換弁
   に対するオフ信号を出力するスイツチ手段が設け
   られてなることを特徴とするホイール式作業機械
   の振動抑制装置。