KR101038606B1 - 유압식 서스펜션 시스템 - Google Patents

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도시미쯔 야자끼
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가부시끼 가이샤 구보다
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Abstract

본 발명은 차륜을 지지하고 있는 서스펜션 베이스(16)와, 상기 서스펜션 베이스를 변위 가능하게 차체 프레임에 현가하는 유압 실린더(19)와 상기 유압 실린더에 접속되어 있는 유로를 구비한 유압식 서스펜션 시스템이다. 상기 유로에 어큐뮬레이터(21, 23)가 설치되고, 상기 유압 실린더와 상기 어큐뮬레이터 사이의 유로에, 상기 유압 실린더와 상기 어큐뮬레이터에 걸쳐 흐르는 작동유의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브(51)가 설치되고, 상기 유압 실린더에 작용하는 실린더 유로압을 검출하는 압력 센서(56)의 검출값을 기초로 하여 상기 유량 제어 밸브의 작동을 제어하는 제어 유닛(57)이 설치되어 있다.
Figure R1020090013656
서스펜션 베이스, 유압 실린더, 어큐뮬레이터, 유량 제어 밸브, 압력 센서

Description

유압식 서스펜션 시스템 {HYDRAULIC SUSPENSION SYSTEM}
본 발명은, 차륜을 지지하고 있는 서스펜션 베이스와, 상기 서스펜션 베이스를 변위 가능하게 차체 프레임에 현가하는 유압 실린더를 구비한 유압식 서스펜션 시스템에 관한 것이다.
우측 및 좌측의 전륜을 지지하는 전차축 케이스와, 차체 프레임의 좌우 축심 둘레로 상하 요동 가능하게 지지된 지지 브래킷과, 차체 프레임과 지지 브래킷에 걸쳐 설치된 주행용의 서스펜션을 구비한 작업차의 서스펜션이 유럽 특허 공개 공보 EP0761481A2호에 개시되어 있다. 이 서스펜션에서는, 차축을 지지한 세로로 긴 브래킷(서스펜션 베이스)이, 요동축의 좌우 방향 축심 둘레로 요동 가능하게 장착되고, 세로로 긴 브래킷의 전단부와 기체 프레임에 걸쳐 유압 실린더가 설치되어 있다.
또한 본원의 출원인이, 2007년 7월 20일에 출원한 일본 특허 출원 제2007-189612호에는, 전차축 케이스의 좌우 양단부에 장비한 좌우의 전륜을, 유압식 서스펜션을 통해 차체 프레임에 현가한 유압식 서스펜션 시스템이 개시되어 있다.
이 서스펜션 시스템에서는, 그 구조상, 작업 장치의 착탈이나 작업 부하의 변화 등에 의해 차체의 전방부에 걸리는 하중(서스펜션의 스프링상 하중)이 변화되면, 그 하중의 변화에 비례하여 서스펜션의 스프링 정수가 변화된다. 이에 반해, 유압 실린더와 어큐뮬레이터에 걸쳐 흐르는 작동유의 유량이 일정하면, 서스펜션의 감쇠 계수가 일정하게 된다. 그로 인해, 작업 장치의 장착이나 작업 부하의 증대 등에 의해 차체의 프론트 하중이 증대되고, 그것에 비례하여 서스펜션의 스프링 정수가 높아질수록, 서스펜션의 감쇠비가 상대적으로 작아져 차체의 진동을 수렴시키는 힘이 약해지고, 결과적으로 주행시의 승차감이나 안정성이 저하된다.
본 발명의 목적은, 차체에 대한 하중의 변화에 관계 없이, 서스펜션의 감쇠비를 적정 범위 내로 유지할 수 있고, 이에 의해 양호한 승차감과 안정된 주행성을 실현할 수 있는 유압식 서스펜션 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 유압식 서스펜션 시스템은, 차륜을 지지하고 있는 서스펜션 베이스와, 상기 서스펜션 베이스를 변위 가능하게 차체 프레임에 현가하는 유압 실린더와, 상기 유압 실린더에 접속되어 있는 유로와, 상기 유로에 설치되어 있는 어큐뮬레이터와, 상기 유압 실린더와 상기 어큐뮬레이터 사이의 유로에 설치되고, 상기 유압 실린더와 상기 어큐뮬레이터에 걸쳐 흐르는 작동유의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브와, 상기 유압 실린더에 작용하는 실린더 유로압을 검출하는 압력 센서와, 상기 압력 센서의 검출값을 기초로 하여 상기 유량 제어 밸브의 작동을 제어하는 제어 유닛을 구비하고 있다.
이 특징 구성에 따르면, 작업 장치의 장착이나 작업 부하의 증대 등에 의해 차체에 대한 하중(서스펜션의 스프링상 하중)이 증대되고, 그것에 비례하여 서스펜션의 스프링 정수가 높아지는 경우에는, 압력 센서의 검출값도 차체에 대한 하중에 따라서 커진다. 반대로, 작업 장치의 제거나 작업 부하의 감소 등에 의해 차체에 대한 하중이 감소되고, 그것에 비례하여 서스펜션의 스프링 정수가 낮아지는 경우에는, 압력 센서의 검출값도 차체에 대한 하중에 따라서 작아진다.
예를 들어, 압력 센서의 검출값이 클수록, 그 검출값에 따라서 유압 실린더와 어큐뮬레이터에 걸쳐 흐르는 작동유의 유량이 적어지도록(작동유가 흐르기 어려워지도록) 제어 유닛이 유량 제어 밸브를 제어한다. 반대로, 압력 센서의 검출값이 작을수록, 그 검출값에 따라서 유압 실린더와 어큐뮬레이터에 걸쳐 흐르는 작동유의 유량이 많아지도록(작동유가 흐르기 쉬워지도록) 제어 유닛이 유량 제어 밸브를 제어한다. 이에 의해, 작업 장치의 장착이나 작업 부하의 증대 등에 의해 차체에 대한 하중이 증대되고, 그것에 비례하여 서스펜션의 스프링 정수가 높아질수록, 그것에 따라서 서스펜션의 감쇠 계수를 크게 할 수 있다. 반대로, 작업 장치의 제거나 작업 부하의 감소 등에 의해 차체에 대한 하중이 감소되고, 그것에 비례하여 서스펜션의 스프링 정수가 낮아질수록, 그것에 따라서 서스펜션의 감쇠 계수를 작게 할 수 있다.
그 결과, 작업 장치의 착탈이나 작업 부하의 변화 등에 의해, 차체에 대한 하중이 변화되어도, 서스펜션의 감쇠비를 적정 범위 내로 유지할 수 있어, 차체의 진동을 수렴시키는 힘을 적정하게 유지할 수 있다. 이에 의해, 양호한 승차감과 안정된 주행성이 실현된다.
본 발명의 적절한 실시 형태의 하나에서는, 상기 제어 유닛에는, 상기 실린더 유로압을 위한 임계값을 설정하는 임계값 설정부와, 상기 실린더 유로압이 설정 임계값 미만인 제1 상태를 판정하는 동시에 상기 실린더 유로압이 설정 임계값 이상인 제2 상태를 판정하는 판정부와, 상기 제1 상태에서는 유로 단면적이 큰 오리피스를 통해 상기 유압 실린더와 상기 어큐뮬레이터가 연통되도록 상기 유량 제어 밸브를 제어하는 동시에, 상기 제2 상태에서는 유로 단면적이 작은 오리피스를 통해 상기 유압 실린더와 상기 어큐뮬레이터가 연통되도록 상기 유량 제어 밸브를 제어하는 밸브 제어부가 구비되어 있다.
이 특징 구성에 따르면, 작업 장치의 장착이나 작업 부하의 증대 등에 의해 차체에 대한 하중(서스펜션의 스프링상 하중)이 증대되고, 그것에 비례하여 서스펜션의 스프링 정수가 높아지는 경우라도, 압력 센서의 검출값이 임계값 미만이면, 유량 제어 밸브는, 유로 단면적이 큰 오리피스로 유압 실린더와 어큐뮬레이터를 연통하는 상태를 유지한다.
작업 장치의 장착이나 작업 부하의 증대 등에 의해 차체에 대한 하중이 증대되고, 그것에 비례하여 서스펜션의 스프링 정수가 높아지는 경우에 있어서, 압력 센서의 검출값이 임계값 이상이 되면, 유량 제어 밸브는, 유로 단면적이 큰 오리피스로 유압 실린더와 어큐뮬레이터를 연통하는 상태로부터, 유로 단면적이 작은 오리피스로 유압 실린더와 어큐뮬레이터를 연통하는 상태로 절환된다.
반대로, 작업 장치의 제거나 작업 부하의 감소 등에 의해 차체에 대한 하중이 감소되고, 그것에 비례하여 서스펜션의 스프링 정수가 낮아지는 경우라도, 압력 센서의 검출값이 임계값 이상이면, 유량 제어 밸브는, 그 임계값 이상의 검출값에 대응시킨 유로 단면적이 작은 오리피스로 유압 실린더와 어큐뮬레이터를 연통하는 상태를 유지한다.
작업 장치의 제거나 작업 부하의 감소 등에 의해 차체에 대한 하중이 감소되고, 그것에 비례하여 서스펜션의 스프링 정수가 낮아지는 경우에 있어서, 압력 센 서의 검출값이 임계값 미만이 되면, 유량 제어 밸브는, 유로 단면적이 작은 오리피스로 유압 실린더와 어큐뮬레이터를 연통하는 상태로부터, 유로 단면적이 큰 오리피스로 유압 실린더와 어큐뮬레이터를 연통하는 상태로 절환된다.
실린더 유로압이 임계값 미만인 경우에 있어서의, 압력 센서의 검출값(서스펜션의 스프링상 하중)과, 그것에 비례하는 서스펜션의 스프링 정수와, 그 임계값 미만의 검출값에 대응시킨 유로 단면적이 큰 오리피스의 감쇠 계수로부터 얻어지는 서스펜션의 감쇠비를 적정 범위 내로 유지할 수 있도록, 또한 실린더 유로압이 임계값 이상인 경우에 있어서의, 압력 센서의 검출값(서스펜션의 스프링상 하중)과, 그것에 비례하는 서스펜션의 스프링 정수와, 그 임계값 이상의 검출값에 대응시킨 유로 단면적이 작은 오리피스의 감쇠 계수로부터 얻어지는 서스펜션의 감쇠비를 적정 범위 내로 유지할 수 있도록, 실린더 유로압에 대한 임계값과 각 오리피스의 유로 단면적을 적정하게 설정하면, 작업 장치의 착탈이나 작업 부하의 변화 등에 의해, 차체에 대한 하중이 변화되어도, 서스펜션의 감쇠비를 적정 범위 내로 유지할 수 있어, 차체의 진동을 수렴시키는 힘을 적정하게 유지할 수 있다.
또한, 상술한 구성은, 실린더 유로압이 제1 상태와 제2 상태의 2개의 상태로 구분되어 제어하는 기술이었으나, 물론 실린더 유로압을 그 이상의 복수의 상태로 구분하여, 마찬가지의 제어를 행하는 것도 본 발명의 범위 내에서 가능하다. 예를 들어, 3개의 상태로 구분한 실시 형태에서는, 상기 제어 유닛에서는, 판정부는, 상기 실린더 유로압이 제1 설정 임계값 미만인 제1 상태와, 상기 실린더 유로압이 상기 제1 설정 임계값 이상이고 상기 제1 설정 임계값보다 큰 제2 설정 임계값 미만 인 제2 상태와, 상기 실린더 유로압이 상기 제2 설정 임계값 이상인 제3 상태를 판정한다. 또한, 밸브 제어부는, 상기 제1 상태에서는 유로 단면적이 큰 사이즈인 오리피스를 통해, 상기 제2 상태에서는 유로 단면적이 중간 사이즈인 오리피스를 통해, 상기 제3 상태에서는 유로 단면적이 작은 사이즈인 오리피스를 통해, 상기 유압 실린더와 상기 어큐뮬레이터가 연통되도록 상기 유량 제어 밸브를 제어한다. 이 경우라도, 상기 임계값 설정부는, 상기 제1 설정 임계값과 상기 제2 설정 임계값의 각각에 대해 고레벨 임계값과 이 고레벨 임계값보다 작은 저레벨 임계값을 할당할 수 있고, 상기 제1 상태로부터 제2 상태로의 이행, 및 상기 제2 상태로부터 제3 상태로의 이행을 판정하기 위한 임계값으로서 상기 고레벨 임계값을 설정하고, 상기 제3 상태로부터 제2 상태로의 이행 및 상기 제2 상태로부터 제1 상태로의 이행을 판정하기 위한 임계값으로서 상기 저레벨 임계값을 설정할 수 있다.
또한, 유량 제어 밸브를 유단식으로 구성하면, 유량 제어 밸브를 무단식으로 구성하는 경우에 비교하여, 유량 제어 밸브의 조작이나 제어에 필요한 구성을 간단하게 할 수 있다.
유로 단면적이 작은 오리피스로부터 유로 단면적의 큰 오리피스로 절환할 때의 임계값과, 유로 단면적이 큰 오리피스로부터 유로 단면적이 작은 오리피스로 절환할 때의 임계값을 동일한 값으로 설정한 경우, 압력 센서의 검출값이 임계값을 경계로 하여 빈번하게 변화될 가능성이 있다. 이에 의해, 유로 단면적이 다른 오리피스의 절환이 빈번하게 행해지게 되어, 서스펜션의 감쇠비가 빈번하게 크게 변동되는 문제가 발생한다.
이 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 더 적절한 실시 형태의 하나에서는, 상기 임계값 설정부는 고레벨 임계값과 이 고레벨 임계값보다 작은 저레벨 임계값을 갖고, 상기 제1 상태로부터 제2 상태로의 이행을 판정하기 위한 임계값으로서 상기 고레벨 임계값을 설정하고, 상기 제2 상태로부터 제1 상태로의 이행을 판정하기 위한 임계값으로서 상기 저레벨 임계값을 설정한다.
이에 의해, 압력 센서의 검출값이 임계값을 경계로 하여 빈번하게 변화되는 경우라도, 그것에 수반하여 유로 단면적이 다른 오리피스의 절환이 빈번하게 행해지는 것에 기인한 승차감의 저하를 미연에 회피할 수 있다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태의 하나에서는, 상기 제어 유닛에는, 소정 시간 내에 입력된 압력 센서로부터의 복수의 검출값을 통계적 연산, 예를 들어 평균 연산하여 얻어진 기준값을 상기 실린더 유로압으로서 출력하는 실린더 유로압 산정부가 구비되어 있다.
이에 의해, 압력 센서의 검출값이 임계값을 경계로 하여 빈번하게 변화되어도, 압력 센서의 검출값을 기초로 하여 설정 시간마다 산출되는 검출값의 통계적 기준값, 예를 들어 평균값이 임계값 미만이 되지 않는 한, 유로 단면적이 작은 오리피스로부터 유로 단면적이 큰 오리피스로의 절환이 행해지지 않기 때문에, 유로 단면적이 다른 오리피스의 절환이 빈번하게 행해지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태의 하나에서는, 서스펜션 세팅을 위한 메뉴얼 설정기가 구비되어 있고, 상기 메뉴얼 설정기에 의해 설정값에 따라서 상기 임계값 설정부는 설정 임계값의 값을 변경한다.
예를 들어, 설정기에 의해 서스펜션의 경도를 딱딱한 측으로 설정 변경할수록, 임계값의 값이, 실린더 유로압에 대한 낮은 측의 값으로 설정 변경되면, 유압 실린더와 어큐뮬레이터를 연통하는 유량 제어 밸브의 오리피스가, 유로 단면적이 큰 것으로부터 작은 것으로 절환되기 쉬워지고, 유로 단면적이 작은 것으로부터 큰 것으로 절환되기 어려워진다. 반대로, 설정기에 의해 서스펜션의 경도를 부드러운 측으로 설정 변경할수록, 임계값의 값이, 실린더 유로압에 대한 높은 측의 값으로 설정 변경되면, 유압 실린더와 어큐뮬레이터를 연통하는 유량 제어 밸브의 오리피스가, 유로 단면적이 큰 것으로부터 작은 것으로 절환되기 어려워지고, 유로 단면적이 작은 것으로부터 큰 것으로 절환되기 쉬워진다.
즉, 설정기에서 설정하는 서스펜션의 경도를 딱딱하게 할수록, 유압 실린더와 어큐뮬레이터를 연통하는 유량 제어 밸브의 오리피스로서 유로 단면적이 작은 것이 사용되기 쉬워지기 때문에, 승차감으로서 딱딱한 느낌을 부여할 수 있고, 반대로, 설정기에서 설정하는 서스펜션의 경도를 부드럽게 할수록, 유압 실린더와 어큐뮬레이터를 연통하는 유량 제어 밸브의 오리피스로서 유로 단면적이 큰 것이 사용되기 쉬워지기 때문에, 승차감으로서 부드러운 느낌을 부여할 수 있다.
본 발명의 그 밖의 특징과 이점은, 이하의 도면을 사용한 실시 형태의 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명에 따르면, 차체에 대한 하중의 변화에 관계 없이, 서스펜션의 감쇠비를 적정 범위 내로 유지할 수 있고, 이에 의해 양호한 승차감과 안정된 주행성을 실현할 수 있는 유압식 서스펜션 시스템을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 적절한 실시 형태를 첨부 도면을 기초로 하여 설명한다. 하나의 실시 형태의 특징은 다른 실시 형태의 특징과 조합할 수 있고, 그와 같은 조합은 모순이 발생하지 않는 한, 본 발명의 범위에 포함된다.
본 실시 형태에서는, 본 발명에 관한 유압식 서스펜션 시스템은 트랙터에 적용되고 있다.
도 1은 트랙터의 전체 측면이다. 이 도면에 도시한 바와 같이, 트랙터는, 차체 프레임(1)과, 차체 프레임(1)에 탑재된 엔진(4)과, 엔진(4)으로부터의 동력으로 구동하는 좌우 한 쌍의 전륜(2) 및 후륜(3)을 구비한 4륜 구동형이다. 차체 프레임(1)의 후방부측에는, 전륜 조타용의 스티어링 휠(5)이나 운전 좌석(6) 등으로 이루어지는 탑승 운전부(7)가 배치되어 있다.
차체 프레임(1)의, 좌우의 전륜(2) 사이에 위치하는 전방부 프레임(8)의 후방부에 엔진(4)의 하부가 연결되고, 엔진(4)의 후방 하부에 클러치 하우징(9)이 연결되어 있다. 클러치 하우징(9)의 후방부는 차체 프레임(1)의 중간 프레임(10)을 통해 트랜스미션 케이스(이하, T/M 케이스라 약칭함)(11)가 연결되어 있다.
차체 프레임(1)에는, 프론트 마운트 형식의 작업 장치의 일례인 프론트 로더(12)의 장비를 가능하게 하는 보조 프레임(13)이 연결되어 있다. T/M 케이스(11)의 후방부에는, 로터리 경운 장치(도시하지 않음)나 플라우(도시하지 않음) 등의 리어 마운트 형식의 작업 장치의 연결을 가능하게 하는 좌우 한 쌍의 리프트 아암(14)이나 링크 기구(15) 등이 설치되어 있다. 또한, 도시는 생략하나, 차체 프레임(1)에는, 모워 등의 미드 마운트 형식의 작업 장치의 연결을 가능하게 하는 링크 기구 등이 장비 가능하다. T/M 케이스의 후방부에는, 트레일러 등의 연결을 가능하게 하는 링크 기구 등이 장비 가능하다.
도 2에 도시한 바와 같이, 전방부 프레임(8)에는, 도 3에 도시한 바와 같은 측면에 보아 U자 형상으로 형성한 서스펜션 베이스로서의 홀더(80)의 후방 상부가, 좌우 방향의 지지축(17)을 통해, 그 지지축(17)을 지지점으로 한 홀더(80)의 상하 요동이 허용되도록 연결되어 있다. 홀더(80)는, 그 오목부(80A)에 있어서 전차축 케이스(18)를 롤링 가능하게 지지한다. 홀더(80)의 전단부는, 좌우 한 쌍의 유압 실린더(19)를 통해 전방부 프레임(8)에 연결되어 있다. 즉, 이 트랙터에 있어서는, 전차축 케이스(18)의 좌우 양단부에 장비한 좌우의 전륜(2)이, 홀더(80) 및 좌우의 유압 실린더(19)를 통해 차체 프레임(1)의 전방부 프레임(8)에 현가되어 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 홀더(80)는, 전방 프레임(81)과, 홀더 본체(82)와, 우측 및 좌측 전방 보스 부재(83)와, 우측 및 좌측 전방 장착 시트(85)와, 후방 보강 부재(86)와, 우측 및 좌측의 후방 보스 부재(87)를 구비하고 있다.
전방 프레임(81)은, 정면에서 본 종단면 형상이 하향으로 개방한 역ㄷ자 형상으로 판재를 절곡 성형하여 구성되어 있고, 전방 프레임(81)의 좌우의 하단부가 홀더 본체(82)의 좌우의 전단부에 고착되어 있다. 홀더 본체(82)는, 정면에서 본 종단면 형상이 하향으로 개방한 역ㄷ자 형상으로 판재를 절곡 성형하여 구성되어 있고, 홀더 본체(82)의 좌우의 하단부가 전방으로 띠판 형상으로 길게 연장되어 있다.
전방 프레임(81)의 우측 및 좌측의 하단부에 있어서의 외면측에는, 좌우 방향의 관통 구멍(83a)이 형성된 전방 방향 역ㄷ자 형상으로 개방한 우측 및 좌측의 전방 보스 부재(83)가 고착되어 있고, 이 전방 보스 부재(83)의 후방부와 전방 프레임(81)의 외면측에 걸쳐, 정면에서 본 형상이 삼각 형상인 리브(84)가 고착되어 있다.
전방 프레임(81)의 상면측에는 우측 및 좌측 전방 장착 시트(85)가 고착되어 있고, 전방 프레임(81)과 전방 장착 시트(85)를 상하로 연통하도록, 전방 베어링 부재(98)를 고정하는 복수의 나사부(85a)가 형성되어 있다. 홀더 본체(82)의 상면측에는, 홀더 본체(82)의 상부의 형상에 맞추어 절곡 성형된 판 형상의 후방 보강 부재(86)가 고착되어 있고, 홀더 본체(82)와 후방 보강 부재(86)를 상하로 연통하도록, 후방 베어링 부재(93)를 고정하는 나사부(86a)가 형성되어 있다. 이 전방 베어링 부재(98)와 후방 베어링 부재(93)에 의해, 전차축 케이스(18)의 전동(傳動)계에 동력을 전달하는, 도시되어 있지 않은 전륜 동력 전달축이 지지된다.
홀더 본체(82)의 후단부에는, 후방으로 돌출한 우측 및 좌측의 장착부(82a)가 형성되어 있고, 이 우측 및 좌측의 장착부(82a)에 형성된 좌우 방향의 구멍에, 원통 형상으로 형성된 우측 및 좌측의 후방 보스 부재(87)가 내측 끼움되어 고착되어 있다. 우측 및 좌측의 장착부(82a)에 걸쳐 보강 만곡 플레이트(86)가 고착되어 있고, 이에 의해, 우측 및 좌측의 후방 보스 부재(87)를 고착한 홀더 본체(82)의 후방부의 강도를 향상시킬 수 있다.
전방 프레임(81)의 좌우의 측판에 걸쳐 띠판 형상의 제1 보강 부재(88)가 고착되어 있고, 홀더 본체(82)의 좌우의 측판에 걸쳐 제2 내지 제4 보강 부재(89, 90, 91)가 고착되어 있다. 홀더 본체(82)의 후방부에 고착된 제4 보강 부재(91)는, 판재를 Z자 형상으로 절곡 형성하여 구성되어 있고, 그 좌우 중앙부에 개구(91a)가 형성되어 있다. 이에 의해, 제4 보강 부재(91)에 의해 홀더(80)의 후방부의 강도를 향상하면서, 개구(91a)로부터 공구 등(도시하지 않음)을 삽입하여 전차축 케이스 등의 유지 보수를 용이하게 행할 수 있도록 구성되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 우측 및 좌측의 전방부 프레임(8)의 후방부에, 좌우 방향의 관통 구멍이 형성되어 있고, 여기에, 홀더(80)의 후방 보스 부재(87)가 지지축(17)을 통해 좌우 축심(X1) 둘레로 상하로 요동 가능하게 지지되어 있다. 우측 및 좌측의 전방부 프레임(8)의 전방부에, 우측 및 좌측의 실린더 지지 부재(95)가 연결되어 있다. 우측 및 좌측의 실린더 지지 부재(95)의 하부에 설치된 핀 수용부에 유압 실린더(19)의 실린더 헤드측의 단부가 핀을 통해 좌우 방향의 축심 둘레에서 회전 가능하게 지지되어 있다.
유압 실린더(19)의 로드측의 단부는, 홀더(80)의 전방 보스 부재(83)에 핀을 통해 좌우 방향의 축심 둘레에서 회전 가능하게 연결되어 있다. 이에 의해, 유압 실린더(19)를 신장시키면, 홀더(80) 후방부의 좌우 축심(X1) 둘레로 홀더(80)가 하방으로 요동하고, 유압 실린더(19)를 수축시키면, 홀더(80) 후방부의 좌우 축심(X1) 둘레로 홀더(80)가 상방으로 요동한다.
도시는 생략하나, 이 트랙터에 있어서는, 엔진(4)으로부터의 동력이, 클러치 하우징(9)에 내장한 주 클러치 등을 통해, T/M 케이스(11)의 전단부에 연결한 정 유압식의 무단 변속 장치(이하, HST라 약칭함)에 전달된다. HST에 의한 변속 후의 동력은, HST의 출력축으로부터 T/M 케이스(11)에 내장한 기어식의 변속 장치 등에 전달되고, 그 변속 장치에 의한 변속 후의 동력이, T/M 케이스(11)의 내부에 있어서 전륜 구동용과 후륜 구동용으로 분배된다. 전륜 구동용의 동력은, T/M 케이스(11)에 내장한 전륜용의 변속 장치나 전차축 케이스(18)에 내장한 전륜용의 차동 장치 등을 통해 좌우의 전륜(2)에 전달된다. 후륜 구동용의 동력은, T/M 케이스(11)에 내장한 후륜용의 차동 장치 등을 통해 좌우의 후륜(3)에 전달된다. HST의 입력축으로부터 취출한 변속되어 있지 않은 동력은, T/M 케이스(11)에 내장한 작업용의 클러치 등을 통해, T/M 케이스(11)의 후방부로부터 후방을 향해 돌출시킨 리어 PTO축, 및 T/M 케이스(11)의 전방 하부로부터 전방을 향해 돌출시킨 미드 PTO축에 전달된다.
도 4의 유압 회로로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 좌우의 유압 실린더(19)는 복동(復動)형이고, 그들 헤드측의 유실(19A)에는, 제1 접속 유로(20)를 통해 블래더(bladder)식의 제1 어큐뮬레이터(21)가 접속되어 있다. 또한, 각 유압 실린더(19)의 로드측의 유실(19B)에는, 제2 접속 유로(22)를 통해 블래더식의 제2 어큐뮬레이터(23)가 접속되어 있다. 각 어큐뮬레이터(21, 23)의 블래더 내에는, 서스펜션 스프링으로서 기능하는 질소 가스가 봉입되어 있다.
제1 접속 유로(20)에는, 파일럿압에 의해 개폐 조작되는 파일럿 조작식의 제 1 역지 밸브(24)가 장비되어 있다. 제2 접속 유로(22)에는, 파일럿압에 의해 개폐 조작되는 파일럿 조작식의 제2 역지 밸브(25)가 장비되어 있다. 제1 역지 밸브(24) 및 제2 역지 밸브(25)는, 그 폐쇄 상태에서는 좌우의 유압 실린더(19)로부터 대응하는 어큐뮬레이터(21, 23)로의 작동유의 역류를 저지하고, 개방 상태에서는 그 역류를 허용한다.
제1 역지 밸브(24) 및 제2 역지 밸브(25)에는, 파일럿 유로(26)를 통해 전자기 밸브(27)가 접속되어 있다. 전자기 밸브(27)는, 제1 역지 밸브(24) 및 제2 역지 밸브(25)에 대한 파일럿압을 상승시키는 승압 상태와, 제1 역지 밸브(24) 및 제2 역지 밸브(25)에 대한 파일럿압을 저하시키는 강압 상태로 절환 가능하게 구성되어 있다. 제1 역지 밸브(24) 및 제2 역지 밸브(25)는, 그들에 대한 파일럿압이 상승하면 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 절환되고, 그들에 대한 파일럿압이 저하되면 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 절환된다. 즉, 제1 역지 밸브(24) 및 제2 역지 밸브(25)는, 파일럿압의 저하에 의해 역지 밸브로서 기능하고, 파일럿압의 상승에 의해 역지 밸브로서의 기능을 정지한다.
제1 접속 유로(20)에 있어서의 제1 어큐뮬레이터(21)와 제1 역지 밸브(24) 사이에 위치하는 유로 부분에는, 제1 안전 밸브(28)를 구비한 제1 배출 유로(29)가 접속되어 있다. 제2 접속 유로(22)에 있어서의 제2 어큐뮬레이터(23)와 제2 역지 밸브(25) 사이에 위치하는 유로 부분에는, 제2 안전 밸브(30)를 구비한 제2 배출 유로(31)가 접속되어 있다.
제1 접속 유로(20)에 있어서의 좌우의 유압 실린더(19)와 제1 역지 밸브(24) 사이에 위치하는 유로 부분에는 제1 급배 유로(32)가 접속되어 있다. 제2 접속 유로(22)에 있어서의 좌우의 유압 실린더(19)와 제2 역지 밸브(25) 사이에 위치하는 유로 부분에는 제2 급배 유로(33)가 접속되어 있다. 제1 급배 유로(32) 및 제2 급배 유로(33)에는, 파일럿압에 의해 절환 조작되는 파일럿 조작식의 절환 밸브(34)를 통해, 공급 유로(35)와 배출 유로(36)가 접속되어 있다.
절환 밸브(34)는, 제1 급배 유로(32)를 공급 유로(35)에 접속하고, 또한 제2 급배 유로(33)를 배출 유로(36)에 접속하는 제1 급배 상태와, 제1 급배 유로(32)를 배출 유로(36)에 접속하고, 또한 제2 급배 유로(33)를 공급 유로(35)에 접속하는 제2 급배 상태와, 제1 급배 유로(32) 및 제2 급배 유로(33)를 배출 유로(36)에 접속하는 급배 정지 상태로 절환 가능하게 구성되어 있다. 절환 밸브(34)의 절환은, 제1 파일럿 유로(37)를 통해 절환 밸브(34)에 접속한 제1 전자기 밸브(38), 및 제2 파일럿 유로(39)를 통해 절환 밸브(34)에 접속한 제2 전자기 밸브(40)를 제어함으로써 실현한다.
제1 급배 유로(32)에는, 파일럿압에 의해 개폐 조작되는 파일럿 조작식의 제3 역지 밸브(41)가 장비되어 있다. 제2 급배 유로(33)에는, 파일럿압에 의해 개폐 조작되는 파일럿 조작식의 제4 역지 밸브(42)가 장비되어 있다. 제3 역지 밸브(41) 및 제4 역지 밸브(44)는, 그 폐쇄 상태에서는 대응하는 접속 유로(20, 22)로부터 절환 밸브(34)를 향한 작동유의 역류를 저지하고, 개방 상태에서는 그 역류를 허용한다. 제3 역지 밸브(41)에는, 제3 파일럿 유로(43)를 통해 제2 급배 유로(33)에 있어서의 절환 밸브측의 유로 부분이 접속되어 있다. 제4 역지 밸브(42) 에는, 제4 파일럿 유로(44)를 통해 제1 급배 유로(32)에 있어서의 절환 밸브측의 유로 부분이 접속되어 있다. 이에 의해, 절환 밸브(34)를 급배 정지 상태로부터 제1 급배 상태로 절환하면, 제4 역지 밸브(42)를 향해 작동유가 공급되어 제4 역지 밸브(42)에 대한 파일럿압이 상승한다. 절환 밸브(34)를 제1 급배 상태로부터 급배 정지 상태로 절환하면, 제4 역지 밸브(42)로부터 작동유가 배출되어 제4 역지 밸브(42)에 대한 파일럿압이 저하된다. 절환 밸브(34)를 급배 정지 상태로부터 제2 급배 상태로 절환하면, 제3 역지 밸브(41)를 향해 작동유가 공급되어 제3 역지 밸브(41)에 대한 파일럿압이 상승한다. 절환 밸브(34)를 제2 급배 상태로부터 급배 정지 상태로 절환하면, 제3 역지 밸브(41)로부터 작동유가 배출되어 제3 역지 밸브(41)에 대한 파일럿압이 저하된다.
제3 역지 밸브(41) 및 제4 역지 밸브(42)는, 그들에 대한 파일럿압이 상승하면 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 절환되고, 그들에 대한 파일럿압이 저하되면 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 절환된다. 즉, 제3 역지 밸브(41) 및 제4 역지 밸브(42)는, 파일럿압의 저하에 의해 역지 밸브로서 기능하고, 파일럿압의 상승에 의해 역지 밸브로서의 기능을 정지한다.
제1 급배 유로(32)에 있어서의 제3 역지 밸브(41)보다도 제1 접속 유로측의 유로 부분에는, 속도 조정용의 제1 교축 밸브(45)가 장비되어 있다. 제2 급배 유로(33)에 있어서의 제4 역지 밸브(42)보다도 절환 밸브측의 유로 부분에는, 제5 역지 밸브(46)가 장비되고, 제4 역지 밸브(42)와 제5 역지 밸브(46) 사이에는 속도 조정용의 제2 교축 밸브(47)가 장비되고, 제4 역지 밸브(42)와 제2 교축 밸브(47) 사이에는, 좌우의 유압 실린더(19)에 있어서의 로드측의 압력을 일정하게 유지하는 릴리프 밸브(48)를 구비한 배출 유로(49)가 접속되어 있다.
이 유압 회로에서는, 절환 밸브(34)가 급배 정지 상태에 있으면, 제3 역지 밸브(41) 및 제4 역지 밸브(42)에 대한 파일럿압이 낮은 상태로 유지된다. 이에 의해, 제3 역지 밸브(41) 및 제4 역지 밸브(42)가 폐쇄 상태로 유지되어 역지 밸브로서 기능한다. 이 상태에 있어서, 전자기 밸브(27)를 강압 상태로부터 승압 상태로 절환하여 제1 역지 밸브(24) 및 제2 역지 밸브(25)에 대한 파일럿압을 상승시키면, 제1 역지 밸브(24) 및 제2 역지 밸브(25)가 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 절환되고, 역지 밸브로서의 기능을 정지한다. 이에 의해, 좌우의 유압 실린더(19)와 제1 어큐뮬레이터(21) 사이, 및 좌우의 유압 실린더(19)와 제2 어큐뮬레이터(23) 사이에 있어서의 작동유의 쌍방향으로의 유동이 허용되고, 이에 의해, 각 어큐뮬레이터(21, 23)의 블래더 내에 봉입한 질소 가스가 서스펜션 스프링으로서 기능하고, 좌우의 유압 실린더(19)와 제1 어큐뮬레이터(21) 및 제2 어큐뮬레이터(23)에 걸쳐 충전한 작동유가 댐퍼로서 기능하게 된다. 즉, 좌우의 유압 실린더(19), 제1 접속 유로(20), 제1 어큐뮬레이터(21), 제2 접속 유로(22), 제2 어큐뮬레이터(23), 제1 안전 밸브(28), 제2 안전 밸브(30), 제3 역지 밸브(41), 및 제4 역지 밸브(42) 등을 구비하여 구성한 유압 회로 부분(50)이, 유압식 서스펜션 시스템으로서 기능한다.
한편, 제1 역지 밸브(24) 및 제2 역지 밸브(25)를 폐쇄 상태로 유지한 상태에 있어서, 절환 밸브(34)가 급배 정지 상태로부터 제1 급배 상태로 절환되면, 좌 우의 유압 실린더(19)의 헤드측의 유실(19A)을 향해 작동유가 공급된다. 또한, 제4 역지 밸브(42)에 대한 파일럿압이 상승하여 제4 역지 밸브(42)가 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 절환됨으로써, 좌우의 유압 실린더(19)에 있어서의 로드측의 유실(19B)로부터의 배출 유로(49)를 통한 작동유의 배출이 허용된다. 이에 의해, 좌우의 유압 실린더(19)가 신장 작동하고, 트랙터의 전방부측의 차 높이가 높아진다.
그 후, 절환 밸브(34)가 제1 급배 상태로부터 급배 정지 상태로 절환되면, 좌우의 유압 실린더(19)의 헤드측의 유실(19A)을 향한 작동유의 공급이 정지된다. 또한, 제4 역지 밸브(42)에 대한 파일럿압이 저하되어 제4 역지 밸브(42)가 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 절환됨으로써, 좌우의 유압 실린더(19)에 있어서의 로드측의 유실(19B)로부터의 배출 유로(49)를 통한 작동유의 배출이 저지된다. 이에 의해, 좌우의 유압 실린더(19)가 신장 작동을 정지하고, 트랙터의 전방부측의 차 높이가 유지된다.
반대로, 절환 밸브(34)가 급배 정지 상태로부터 제2 급배 상태로 절환되면, 좌우의 유압 실린더(19)의 로드측의 유실(19B)을 향해 작동유가 공급된다. 또한, 제3 역지 밸브(41)에 대한 파일럿압이 상승하여 제3 역지 밸브(41)가 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 절환됨으로써, 좌우의 유압 실린더(19)에 있어서의 헤드측의 유실(19A)로부터의 배출 유로(36)를 통한 작동유의 배출이 허용된다. 이에 의해, 좌우의 유압 실린더(19)가 수축 작동하고, 트랙터의 전방부측의 차 높이가 낮아진다.
그 후, 절환 밸브(34)가 제2 급배 상태로부터 급배 정지 상태로 절환되면, 좌우의 유압 실린더(19)의 로드측의 유실(19B)을 향한 작동유의 공급이 정지된다. 또한, 제3 역지 밸브(41)에 대한 파일럿압이 저하되어 제3 역지 밸브(41)가 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 절환됨으로써, 좌우의 유압 실린더(19)에 있어서의 헤드측의 유실(19A)로부터의 배출 유로(36)를 통한 작동유의 배출이 저지된다. 이에 의해, 좌우의 유압 실린더(19)가 수축 작동을 정지하고, 트랙터의 전방부측의 차 높이가 유지된다. 즉, 제1 역지 밸브(24) 및 제2 역지 밸브(25)를 폐쇄 상태로 유지한 상태에 있어서, 절환 밸브(34)의 작동을 제어함으로써, 트랙터의 전방부측의 차 높이를 조정할 수 있다.
이에 의해, 예를 들어, 트랙터의 전방부에 프론트 로더(12)가 연결됨으로써, 트랙터의 전방부측의 중량이 무거워져 트랙터의 전방부측의 차 높이가 저하되는 경우에는, 절환 밸브(34)를 급배 정지 상태로부터 제1 급배 상태로 절환하여 좌우의 유압 실린더(19)를 신장 작동시킴으로써, 프론트 로더(12)의 중량에 저항하여, 트랙터의 전방부측의 차 높이가, 프론트 로더(12)를 연결하기 전의 원래의 높이 위치까지 상승한다. 반대로, 트랙터의 전방부로부터 프론트 로더(12)를 제거함으로써, 트랙터의 전방부측의 중량이 가벼워져 트랙터의 전방부측의 차 높이가 상승하는 경우에는, 절환 밸브(34)를 급배 정지 상태로부터 제2 급배 상태로 절환하여 좌우의 유압 실린더(19)를 수축 작동시킴으로써, 트랙터의 전방부측의 차 높이가, 프론트 로더(12)를 제거하기 전의 원래의 높이 위치까지 하강한다.
또한, 프론트 로더(12)로 토사를 떠 올림으로써, 트랙터의 전방부측의 중량이 무거워져 트랙터의 전방부측의 차 높이가 저하되는 경우에는, 절환 밸브(34)를 급배 정지 상태로부터 제1 급배 상태로 절환하여 좌우의 유압 실린더(19)를 신장 작동시킴으로써, 토사의 중량에 저항하여, 트랙터의 전방부측의 차 높이가, 프론트 로더(12)가 토사를 떠 올리기 전의 원래의 높이 위치까지 상승한다. 반대로, 프론트 로더(12)로부터 토사를 방출함으로써, 트랙터의 전방부측의 중량이 가벼워져 트랙터의 전방부측의 차 높이가 상승하는 경우에는, 절환 밸브(34)를 급배 정지 상태로부터 제2 급배 상태로 절환하여 좌우의 유압 실린더(19)를 수축 작동시킴으로써, 트랙터의 전방부측의 차 높이가, 프론트 로더(12)로부터 토사를 방출하기 전의 원래의 높이 위치까지 하강한다.
즉, 프론트 로더(12) 등의 작업 장치의 착탈이나 작업시의 부하의 변동 등에 의한 차체 중량의 변화에 관계 없이, 트랙터의 전방부측의 차 높이를 소정의 높이로 설정할 수 있다.
또한, 이 차 높이 조정을, 트랙터의 전방부측의 차 높이를 검출하는 차 높이 센서(도시하지 않음)의 검출을 기초로 하는 차 높이 조정용의 컨트롤러(도시하지 않음)에 의해 행해지는 것으로 구성해도 좋고, 또한 인위 조작구(도시하지 않음)의 조작을 기초로 하는 차 높이 조정용 컨트롤러의 제어로 행해지는 것으로 구성해도 좋다.
도 5에 도시한 바와 같이, 제1 접속 유로(20)에 있어서의 제1 어큐뮬레이터(21)와 제1 역지 밸브(24) 사이에 위치하는 유로 부분에는, 좌우의 유압 실린더(19)와 제1 어큐뮬레이터(21)에 걸쳐 흐르는 작동유의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브(51)가 개재되어 있다. 유량 제어 밸브(51)는, 그 스풀(51A)에 유로 단면적이 다른 3개의 오리피스(51a 내지 51c)를 구비하는 유단식이고, 또한 사용하는 오리피스(51a 내지 51c)가 파일럿압에 의해 절환 조작되는 파일럿 조작식으로 구성되어 있다. 유량 제어 밸브(51)에 있어서의 각 오리피스(51a 내지 51c)의 절환 조작은, 제1 파일럿 유로(52)를 통해 유량 제어 밸브(51)에 접속한 제1 전자기 밸브(53), 및 제2 파일럿 유로(54)를 통해 유량 제어 밸브(51)에 접속한 제2 전자기 밸브(55)의 작동을 제어함으로써 행할 수 있다.
제1 접속 유로(20)에 있어서의 좌우의 유압 실린더(19)와 제1 역지 밸브(24) 사이에 위치하는 유로 부분에는, 서스펜션 시스템에 있어서의 유압 실린더(19)의 헤드측의 실린더 유로압[제1 접속 유로(20)의 내압](M)을 서스펜션 시스템의 스프링상 하중(트랙터의 프론트 하중)으로서 검출하는 압력 센서(56)가 배치되어 있다. 압력 센서(56)의 검출값은, 트랙터에 탑재한 마이크로컴퓨터 등에 의해 구성한 감쇠비 조정용의 제어 유닛(57)에 입력된다.
도 6에 도시한 바와 같이, 제어 유닛(57)은, 압력 센서(56)의 검출값과, 그 검출값에 대해 미리 설정한 제1 임계값(M1) 및 제2 임계값(M2)을 기초로 하여 제1 전자기 밸브(53) 및 제2 전자기 밸브(55)의 작동을 제어함으로써, 서스펜션 시스템의 감쇠비가 적정 범위 내(예를 들어, 0.5 내지 1.0의 범위 내)로 유지되도록 유량 제어 밸브(51)의 작동을 제어한다. 이로 인해, 제어 유닛(57)에는, 임계값 설정부(57a)와, 판정부(57b)와, 밸브 제어부(57c)와, 실린더 유로압 산정부(57d)가 기능 실행부로서 구축되어 있다. 임계값 설정부(57a)는, 실린더 유로압[제1 접속 유로(20)의 유압]을 위한 임계값을 설정한다. 판정부(57b)는, 실린더 유로압이 설정 임계값 미만인 제1 상태를 판정하는 동시에 실린더 유로압이 설정 임계값 이상인 제2 상태를 판정한다. 밸브 제어부(57c)는, 상기 제1 상태에서는 유로 단면적이 큰 오리피스를 통해 유압 실린더(19)와 상기 어큐뮬레이터(21)가 연통되도록 유량 제어 밸브(51)를 제어하는 동시에, 상기 제2 상태에서는 유로 단면적이 작은 오리피스를 통해 유압 실린더(19)와 어큐뮬레이터(21)가 연통되도록 유량 제어 밸브(51)를 제어한다. 실린더 유로압 산정부(57d)는, 소정 시간 내에 입력된 압력 센서(56)로부터의 복수의 검출값을 통계적 연산하여 얻어진 기준값을 실린더 유로압으로서 출력한다. 본 실시 형태에서는, 기준값으로서 산술 평균값을 사용하고 있으나, 중간값이나 중앙값 등의 통계적 연산값을 사용해도 좋다.
구체적으로는, 제어 유닛(57)은, 압력 센서(56)의 검출값인 서스펜션 시스템에 있어서의 유압 실린더(19)의 헤드측의 실린더 유로압(M)이 제1 임계값(M1) 미만인 경우에는, 그 실린더 유로압(M)에 대응시킨 유로 단면적이 큰 제1 오리피스(51a)를 통해 좌우의 유압 실린더(19)와 제1 어큐뮬레이터(21)가 연통되도록 유량 제어 밸브(51)의 작동을 제어한다. 유압 실린더(19)의 헤드측의 실린더 유로압(M)이 제1 임계값(M1) 이상이고 제2 임계값(M2) 미만인 경우에는, 그 실린더 유로압(M)에 대응시킨 유로 단면적이 중간인 제2 오리피스(51b)를 통해 좌우의 유압 실린더(19)와 제1 어큐뮬레이터(21)가 연통되도록 유량 제어 밸브(51)의 작동을 제어한다. 유압 실린더(19)의 헤드측의 실린더 유로압(M)이 제2 임계값(M2) 이상인 경우에는, 그 실린더 유로압(M)에 대응시킨 유로 단면적이 작은 제3 오리피스(51c)를 통해 좌우의 유압 실린더(19)와 제1 어큐뮬레이터(21)가 연통되도록 유량 제어 밸브(51)의 작동을 제어한다.
즉, 트랙터에 프론트 로더(12) 등의 작업 장치를 연결하는 것이나, 프론트 로더(12)를 연결한 로더 작업시에 프론트 로더(12)로 토사를 떠 올리는 것 등에 의해, 트랙터의 프론트 하중(서스펜션 시스템의 스프링상 하중)이 커지는 동시에 서스펜션 시스템에 있어서의 유압 실린더(19)의 헤드측의 실린더 유로압(M)이 커진다. 그것에 수반하여 서스펜션 시스템의 스프링 정수가 커지고, 서스펜션 시스템의 감쇠비가 상대적으로 작아져 적정 범위로부터 벗어나는 일이 있다. 이 경우에는, 제어 유닛(57)이, 좌우의 유압 실린더(19)와 제1 어큐뮬레이터(21)를 연통하는 유량 제어 밸브(51)의 오리피스(51a 내지 51c)를 유로 단면적이 큰 것으로부터 작은 것으로 절환하여 감쇠 계수를 크게 함으로써, 서스펜션 시스템의 감쇠비가 적정 범위 내로 유지되도록 조정한다.
반대로, 트랙터로부터 프론트 로더(12) 등의 작업 장치를 제거하는 것이나, 프론트 로더(12)를 연결한 로더 작업시에 프론트 로더(12)로부터 토사를 방출하는 것 등에 의해, 트랙터의 프론트 하중(서스펜션 시스템의 스프링상 하중)이 작아지게 되는 동시에 서스펜션 시스템에 있어서의 유압 실린더(19)의 헤드측의 실린더 유로압(M)이 작아진다. 그것에 수반하여 서스펜션 시스템의 스프링 정수가 작아져, 서스펜션 시스템의 감쇠비가 상대적으로 커져 적정 범위로부터 벗어날 가능성이 있다. 이 경우에는, 제어 유닛(57)이, 좌우의 유압 실린더(19)와 제1 어큐뮬레이터(21)를 연통하는 유량 제어 밸브(51)의 오리피스(51a 내지 51c)를 유로 단면적이 작은 것으로부터 큰 것으로 절환하여 감쇠 계수를 작게 함으로써, 서스펜션 시스템의 감쇠비가 적정 범위 내로 유지되도록 조정한다.
이에 의해, 트랙터의 프론트 하중에 대해 서스펜션 시스템의 감쇠 계수가 작은 것에 의해, 진동을 수렴시키는 힘이 저하하여 차체가 계속 흔들리는 문제가 회피된다. 또한, 트랙터의 프론트 하중에 대해 서스펜션 시스템의 감쇠 계수가 큰 것에 의해, 진동을 수렴시키는 힘이 지나치게 강하여 충격을 받기 쉬워지는 문제의 발생이 회피된다. 그 결과, 트랙터에 대한 작업 장치의 착탈이나 작업 부하의 변동에 관계 없이, 양호한 승차감과 안정된 주행성을 실현할 수 있다.
제어 유닛(57)에 의한 제어를 통해, 압력 센서(56)의 검출값이 제1 임계값(M1) 미만으로부터 제1 임계값(M1) 이상으로 변화되면, 좌우의 유압 실린더(19)와 제1 어큐뮬레이터(21)의 연통이, 유량 제어 밸브(51)의 제1 오리피스(51a)로 행하는 상태로부터 제2 오리피스(51b)로 행하는 상태로 절환된다. 압력 센서(56)의 검출값이 제2 임계값(M2) 미만으로부터 제2 임계값(M2) 이상으로 절환되면, 좌우의 유압 실린더(19)와 제1 어큐뮬레이터(21)의 연통이, 유량 제어 밸브(51)의 제2 오리피스(51b)로 행하는 상태로부터 제3 오리피스(51c)로 행하는 상태로 절환된다. 압력 센서(56)의 검출값의 설정 시간에 있어서의 평균값이 제2 임계값(M2) 이상으로부터 제2 임계값(M2) 미만으로 되면, 좌우의 유압 실린더(19)와 제1 어큐뮬레이터(21)의 연통을, 유량 제어 밸브(51)의 제3 오리피스(51c)로 행하는 상태로부터 제2 오리피스(51b)로 행하는 상태로 절환한다. 압력 센서(56)의 검출값의 설정 시간마다의 평균값이 제1 임계값(M1) 이상으로부터 제1 임계값(M1) 미만으로 절환되면, 좌우의 유압 실린더(19)와 제1 어큐뮬레이터(21)의 연통이, 유량 제어 밸브(51)의 제2 오리피스(51b)로 행하는 상태로부터 제1 오리피스(51a)로 행하는 상 태로 절환된다.
즉, 트랙터에 프론트 로더(12) 등의 작업 장치를 연결하는 것이나, 프론트 로더(12)를 연결한 로더 작업시에 프론트 로더(12)로 토사를 떠 올리는 것 등에 의해, 상술한 바와 같이 서스펜션 시스템의 감쇠비가 상대적으로 작아져 적정 범위로부터 벗어날 가능성이 발생한다. 이 경우에는, 제어 유닛(57)의 작용에 의해, 즉시 좌우의 유압 실린더(19)와 제1 어큐뮬레이터(21)를 연통하는 유량 제어 밸브(51)의 오리피스(51a 내지 51c)가 유로 단면적이 큰 것으로부터 작은 것으로 절환되어, 서스펜션의 감쇠 계수가 커진다.
여기서, 프론트 로더(12)를 연결한 로더 작업시에, 프론트 로더(12)에 의한 토사의 떠 올림에 의해, 압력 센서(56)의 검출값이 제2 임계값(M2) 미만으로부터 제2 임계값(M2) 이상으로 변화된 케이스를 고찰한다. 제어 유닛(57)이, 유량 제어 밸브(51)의 오리피스(51a 내지 51c)를 유로 단면적이 큰 제2 오리피스(51b)로부터 작은 제3 오리피스(51c)로 변경한 직후에, 프론트 로더(12)로부터의 토사의 흘러 넘쳐 떨어지는 것 등에 의해, 압력 센서(56)의 검출값이 제2 임계값(M2) 이상으로부터 제2 임계값(M2) 미만으로 절환되었다고 해도, 그 검출을 기초로 하여, 즉시, 유로 단면적이 작은 제3 오리피스(51c)로부터 큰 제2 오리피스(51b)로 절환되는 것은 회피된다. 이에 의해, 진동을 수렴시키는 힘이 저하되어 차체가 계속 흔들리는 등의 문제를 회피할 수 있다. 또한, 압력 센서(56)의 검출값이 제1 임계값(M1) 또는 제2 임계값(M2)을 경계로 하여 빈번하게 변화되는 경우에, 그 검출을 기초로 하여 유량 제어 밸브(51)의 오리피스(51a 내지 51c)가 빈번하게 절환되어 서스펜션 시스템의 감쇠비가 빈번하게 크게 변동하는 문제가 회피된다.
도 6에 도시한 바와 같이, 이 트랙터에는, 서스펜션 시스템의 경도 설정을 가능하게 하는 메뉴얼 설정기(58)를 구비하고 있다. 설정기(58)는, 회전식의 포텐시오미터에 의해 구성되고, 그 설정값을 제어 유닛(57)에 출력한다. 제어 유닛(57)은, 설정기(58)에서 설정한 서스펜션 시스템의 경도가 딱딱할수록, 제1 임계값(M1) 및 제2 임계값(M2)의 값을, 서스펜션 시스템에 있어서의 유압 실린더(19)의 헤드측의 실린더 유로압에 대한 낮은 측의 값으로 설정 변경한다.
이에 의해, 설정기(58)에 의해 서스펜션 시스템의 경도를 딱딱한 측으로 설정 변경할수록, 제1 임계값(M1) 및 제2 임계값(M2)의 값이, 서스펜션 시스템에 있어서의 유압 실린더(19)의 헤드측의 실린더 유로압(M)에 대한 낮은 측의 값으로 설정 변경됨으로써, 좌우의 유압 실린더(19)와 제1 어큐뮬레이터(21)를 연통하는 유량 제어 밸브(51)의 오리피스(51a 내지 51c)가, 유로 단면적이 큰 것으로부터 작은 것으로 절환되기 쉬워지고, 유로 단면적이 작은 것으로부터 큰 것으로 절환되기 어려워진다. 반대로, 설정기(58)에 의해 서스펜션 시스템의 경도를 부드러운 측으로 설정 변경할수록, 제1 임계값(M1) 및 제2 임계값(M2)의 값이, 서스펜션 시스템에 있어서의 유압 실린더(19)의 헤드측의 실린더 유로압(M)에 대한 높은 측의 값으로 설정 변경됨으로써, 좌우의 유압 실린더(19)와 제1 어큐뮬레이터(21)를 연통하는 유량 제어 밸브(51)의 오리피스(51a 내지 51c)가, 유로 단면적이 큰 것으로부터 작은 것으로 절환되기 어려워지고, 유로 단면적이 작은 것으로부터 큰 것으로 절환되기 쉬워진다.
그 결과, 설정기(58)에서 설정하는 서스펜션 시스템의 경도를 딱딱하게 할수록, 좌우의 유압 실린더(19)와 제1 어큐뮬레이터(21)를 연통하는 유량 제어 밸브(51)의 오리피스(51a 내지 51c)로서, 감쇠 계수를 크게 하는 유로 단면적이 작은 것이 사용되기 쉬워진다. 이에 의해, 승차감으로서 딱딱한 느낌을 부여할 수 있다. 반대로, 설정기(58)에서 설정하는 서스펜션 시스템의 경도를 부드럽게 할수록, 좌우의 유압 실린더(19)와 제1 어큐뮬레이터(21)를 연통하는 유량 제어 밸브(51)의 오리피스(51a 내지 51c)로서, 감쇠 계수를 작게 하는 유로 단면적이 큰 것이 사용되기 쉬워진다. 이에 의해, 승차감으로서 부드러운 느낌을 부여할 수 있다.
〔다른 실시 형태〕
〔1〕유량 제어 밸브(51)의 각 오리피스(51a 내지 51c)의 선택을 위해 이용되는 임계값으로서, 각각 저레벨 임계값[M1a(M2a)]과 이것보다 높은 고레벨 임계값[M1b(M2b)]을 할당해도 좋다. 이 경우, 유로 단면적이 큰 오리피스를 통해 상기 유압 실린더와 상기 어큐뮬레이터가 연통되는 제1 상태로부터, 유로 단면적이 작은 오리피스를 통해 상기 유압 실린더와 상기 어큐뮬레이터가 연통되는 제2 상태로의 이행을 판정하기 위한 임계값으로서 고레벨값[M1b(M2b)]이 사용된다. 반대로, 제2 상태로부터 제1 상태로의 이행을 판정하기 위한 임계값으로서 저레벨 임계값[M1a(M2a)]이 사용된다. 각 오리피스(51a 내지 51c)의 선택과, 저레벨 임계값(M1a, M2a) 및 고레벨 임계값(M1b, M2b)의 관계는 도 8에 나타내어져 있다.
〔2〕본 발명을 적용하는 작업차로서는, 승용 관리기, 승용 전식기, 승용 예 초기, 트랙터ㆍ로더ㆍ백호(TLB), 트랙터ㆍ로더ㆍ모워(TLM), 혹은 트랙터ㆍ로더ㆍ백호ㆍ모워(TLBM) 등을 들 수 있다.
〔3〕작업차에 장비하는 작업 장치로서는, 리어 마운트 형식의 로터리 경운 장치나 플라우 등이라도 좋고, 미드 마운트 형식의 모워 등이라도 좋고, 또한 프론트 마운트 형식의 포크 장치 등이라도 좋다.
〔4〕서스펜션 시스템으로서는, 단일의 유압 실린더(19)를 구비하는 것이라도 좋고, 3개 이상의 유압 실린더(19)를 구비하는 것이라도 좋다.
〔5〕서스펜션 시스템으로서는, 좌우의 후륜(3)을 차체 프레임(1)에 현가하는 유압 실린더(19)에 어큐뮬레이터(21, 23)가 접속하여 구성한 것이라도 좋다.
〔6〕제2 접속 유로(22)에 있어서의 제2 어큐뮬레이터(23)와 제2 역지 밸브(25) 사이에 위치하는 유로 부분에, 좌우의 유압 실린더(19)에 있어서의 로드측의 유실(19B)과 제2 어큐뮬레이터(23)에 걸쳐 흐르는 작동유의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브(51)를 개재 장착하고, 제어 수단(57)이, 그 유량 제어 밸브의 작동을 압력 센서의 검출값을 기초로 하여 제어하도록 구성해도 좋다.
〔7〕유량 제어 밸브(51)로서 전자기식의 것을 채용해도 좋다.
〔8〕유량 제어 밸브(51)로서, 2개 또는 4개 이상의 오리피스를 구비하는 유단식의 것을 채용해도 좋다.
〔9〕유량 제어 밸브(51)로서, 작동유의 유량을 무단으로 제어하는 무단식의 것을 채용해도 좋다.
〔10〕설정기(58)에 의한 서스펜션 시스템의 경도 설정을,「부드러움」「보 통」「딱딱함」의 3 단계의 절환 등으로 행하는 유단식으로 구성해도 좋다.
〔11〕어큐뮬레이터(21, 23)로서 다이어프램형이나 피스톤형 등을 채용해도 좋다.
도 1은 프론트 로더를 장비한 트랙터의 전체 측면도.
도 2는 전차축 케이스의 지지 구조를 도시하는 주요부의 측면도.
도 3은 서스펜션 베이스의 사시도.
도 4는 서스펜션 시스템의 유압 회로도.
도 5는 유량 제어 밸브의 구성을 도시하는 유압 회로도.
도 6은 감쇠비 조정용의 제어 구성을 나타내는 블록도.
도 7은 프론트 하중과 감쇠비의 관계를 나타내는 그래프.
도 8은 다른 실시 형태에서의 프론트 하중과 감쇠비의 관계를 나타내는 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 차체 프레임
21, 23 : 어큐뮬레이터
51 : 유량 제어 밸브
56 : 압력 센서
57 : 제어 유닛

Claims (8)

  1. 차륜을 지지하고 있는 서스펜션 베이스(16)와,
    상기 서스펜션 베이스를 변위 가능하게 차체 프레임에 현가하는 유압 실린더(19)와,
    상기 유압 실린더에 접속되어 있는 유로를 구비하는 유압식 서스펜션 시스템에 있어서,
    상기 유로에 어큐뮬레이터(21, 23)가 설치되고, 상기 유압 실린더와 상기 어큐뮬레이터 사이의 유로에, 상기 유압 실린더와 상기 어큐뮬레이터에 걸쳐 흐르는 작동유의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브(51)가 설치되고,
    상기 유압 실린더에 작용하는 실린더 유로압을 검출하는 압력 센서(56)의 검출값을 기초로 하여 상기 유량 제어 밸브의 작동을 제어하는 제어 유닛(57)이 설치되어 있고, 또한
    상기 제어 유닛에는,
    상기 실린더 유로압을 위한 제1 임계값을 설정하는 임계값 설정부(57a)와,
    상기 실린더 유로압이 상기 제1 임계값 미만인 제1 상태를 판정하는 동시에 상기 실린더 유로압이 상기 제1 임계값 이상인 제2 상태를 판정하는 판정부(57b)와,
    상기 제1 상태에서는 유로 단면적이 큰 제1 오리피스를 통해 상기 유압 실린더와 상기 어큐뮬레이터가 연통되도록 상기 유량 제어 밸브를 제어하는 동시에, 상기 제2 상태에서는 유로 단면적이 상기 제1 오리피스보다 작은 제2 오리피스를 통해 상기 유압 실린더와 상기 어큐뮬레이터가 연통되도록 상기 유량 제어 밸브를 제어하는 밸브 제어부(57c)가 구비되어 있는, 유압식 서스펜션 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 유량 제어 밸브는, 유로 단면적이 다른 복수의 오리피스를 갖는 유단 절환식의 유량 제어 밸브인, 유압식 서스펜션 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 임계값 설정부는 고레벨 임계값과 이 고레벨 임계값보다 작은 저레벨 임계값을 갖고, 상기 제1 상태로부터 제2 상태로의 이행을 판정하기 위한 임계값으로서 상기 고레벨 임계값을 설정하고, 상기 제2 상태로부터 제1 상태로의 이행을 판정하기 위한 임계값으로서 상기 저레벨 임계값을 설정하는, 유압식 서스펜션 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛에는, 소정 시간 내에 입력된 압력 센서로부터의 복수의 검출값을 통계적 연산하여 얻어진 기준값을 상기 실린더 유로압으로서 출력하는 실린더 유로압 산정부(57d)가 구비되어 있는, 유압식 서스펜션 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 서스펜션 세팅을 위한 메뉴얼 설정기(58)가 구비되어 있고, 상기 메뉴얼 설정기에 의해 설정값에 따라서 상기 임계값 설정부는 상기 제1 임계값의 값을 변경하는(서스펜션이 딱딱할수록 설정 임계값이 낮아지는), 유압식 서스펜션 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 임계값 설정부(57a)가 또한 상기 제1 임계값보다 큰 제2 임계값을 설정하고,
    상기 판정부(57b)는 또한 상기 실린더 유로압이 상기 제2 임계값 이상인 제3 상태를 판정하고,
    밸브 제어부(57c)는, 상기 제3 상태에서는 유로 단면적이 상기 제2 오리피스보다 작은 제3 오리피스를 통해 상기 유압 실린더와 상기 어큐뮬레이터가 연통되도록 상기 유량 제어 밸브를 제어하는, 유압식 서스펜션 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 임계값 설정부(57a)는, 상기 제1 임계값과 상기 제2 임계값의 각각에 대해 고레벨 임계값과 이 고레벨 임계값보다 작은 저레벨 임계값을 할당할 수 있고, 상기 제1 상태로부터 제2 상태로의 이행, 및 상기 제2 상태로부터 제3 상태로의 이행을 판정하기 위한 임계값으로서 상기 고레벨 임계값을 설정하고, 상기 제3 상태로부터 제2 상태로의 이행 및 상기 제2 상태로부터 제1 상태로의 이행을 판정하기 위한 임계값으로서 상기 저레벨 임계값을 설정하는, 유압식 서스펜션 시스템.
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