JPH04252778A - ホイール式作業機械のステアリング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はホイールクレーンやホイ
ールショベル等のホイール式作業機械において、前輪の
みが操舵される前輪ステアリングモードと、前後輪が同
時にステアリングされる四輪ステアリングモードとに切
換可能なステアリング制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ホイール式作業機械においては、作業現
場では小回りをきかせて狭所走行性を良くするために前
後輪同時に操舵しうる四輪ステアリングモード（以下、
単に四輪モードいう）とし、通常走行時は安全のために
前輪のみ操舵可能な前輪ステアリングモード（以下、単
に前輪モードいう）に切換えるようにしている。

【０００３】なお、四輪モードとしては、前後輪が同方
向に操舵される所謂クラブ（蟹）モードと、前輪と後輪
が逆方向に操舵される所謂クランプモードとがある。

【０００４】そして、前輪モードで、走行中に後輪が大
きく遊動しないように後輪をロック装置によってロック
するようにしている。

【０００５】従来、このようなステアリングモードの切
換制御を行うためのステアリング制御装置として、実公
昭６２−５９７５号公報に示されているように、モード
選択スイッチによりモード切換弁を切換操作してステア
リングモードを選択する構成とするとともに、このモー
ド選択スイッチの操作に連動してロック装置が作動する
構成、すなわち、モード選択スイッチによって前輪モー
ドが選択されたときに自動的に後輪がロックされ、四輪
モードが選択されたときに自動的にロック解除されるよ
うに構成されたものが公知となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この構成に
よると、前輪モード（後輪が操舵されない状態）でしか
後輪のロックが行えないため、ロック装置（例えばロッ
クピンとロック孔、以下この例で説明する）の位置がず
れている場合に、後輪を動かして位置合わせを行うこと
ができない。

【０００７】従って、一旦四輪モードに戻し、後輪を適
当に動かしてロック位置の見当合わせをした後、再度前
輪モードにしてロック操作を試みるという手順を踏まな
ければならないため、ロック操作が非常に面倒となって
いた。

【０００８】また、通常走行中にモード選択スイッチが
誤って操作されると、ステアリングモードが前輪モード
から四輪モードに切換わってしまい、前輪および後輪両
ステアリングシリンダがシリーズに接続される。一方、
このとき、後輪ロック装置のロックピンが走行振動等の
外力によってこじられた状態となっていると、モード選
択スイッチが四輪モード側に切換わってもロックピンが
ロック孔から抜けない場合がある。

【０００９】このような状況により、通常走行中に、後
輪ロック状態のまま四輪モードに切換わるというおそれ
があった。

【００１０】一方、このような問題を解決するために、
実公昭６２−５４２２号公報に示されているように、モ
ード切換弁のソレノイドとこれを操作するモード選択ス
イッチとを結ぶ電気回路に、ロック状態でオフとなるリ
ミットスイッチを設け、前輪モードでの走行中にモード
選択スイッチが誤って四輪モード側に操作されても、モ
ード切換弁は作動しないようにしたものが提案された。

【００１１】しかし、このようにロック状態では後輪ス
テアリングシリンダが一切動かない構成とすると、前記
したように走行中にこじられたロックピンをロック孔か
ら抜くことができず、四輪モードへの切換えができなく
なる。

【００１２】そこで本発明は、基本的には、ロック操作
を簡単に行うことができるとともに、通常走行中に後輪
ロック状態のまま四輪モードに切換わるおそれがないホ
イール式作業機械のステアリング制御装置を提供するも
のである。

【００１３】また、本発明は、ロック解除操作を簡単、
確実に行うことができるホイール式作業機械のステアリ
ング制御装置を提供するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、前輪
を操舵する前輪ステアリングシリンダと、後輪を操舵す
る後輪ステアリングシリンダと、後輪をステアリング不
能にロックする後輪ロック装置とを具備するホイール式
作業機械において、上記後輪ステアリングシリンダに対
する圧油の給排を行なう両側管路間に、この両側管路よ
りも大きな流通抵抗を備えたバイパス通路が設けられ、
このバイパス通路に、上記後輪ロック装置による後輪ロ
ック状態でバイパス通路を開きロック解除状態でバイパ
ス通路を閉じるバイパス弁が設けられてなるものである
。

【００１５】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、両側管路における油の流れ方向を切換えてステアリ
ングモードを四輪ステアリングモードのうちのクラブモ
ードとクランプモードとの間で切換える選択弁が設けら
れてなるものである。

【００１６】請求項３の発明は、前輪を操舵する前輪ス
テアリングシリンダと、後輪を操舵する後輪ステアリン
グシリンダと、これら各ステアリングシリンダの作動を
制御して前輪のみが操舵される前輪ステアリングモード
と前後輪が操舵される四輪ステアリングモードとに切換
えるモード切換弁と、上記前輪ステアリングモードで後
輪をステアリング不能にロックする後輪ロック装置とを
具備するホイール式作業機械において、上記後輪ステア
リングシリンダに対する圧油の給排を行なう両側管路間
にバイパス通路が設けられ、このバイパス通路に、上記
後輪ロック装置による後輪ロック状態でバイパス通路を
開きロック解除状態でバイパス通路を閉じるバイパス弁
が設けられてなるものである。

【００１７】請求項４の発明は、請求項１乃至３のいず
れかの構成において、バイパス通路が、両側管路よりも
大きな流通抵抗を有するものである。

【００１８】請求項５の発明は、請求項１乃至４のいず
れかの構成において、バイパス弁として、後輪ロック装
置のロック部材によって切換操作される機械式切換弁が
用いられたものである。

【００１９】請求項６の発明は、請求項１乃至４のいず
れかの構成において、後輪ロック装置の作動を検出する
センサが設けられ、バイパス弁として、このセンサから
の検出信号に基づいて切換わり作動する電磁式切換弁が
用いられたものである。

【００２０】

【作用】請求項１の構成によると、ロック装置による後
輪ロック、ロック解除の切換動作によって自動的にステ
アリングモードが前輪モードと四輪モードとの間で切換
えられる。

【００２１】従って、モード切換弁およびモード選択ス
イッチが不要となるため、従来のように、走行中、モー
ド選択スイッチの誤操作によって後輪ロック状態のまま
四輪モードに切換わるというおそれがなくなる。

【００２２】また、モード切換操作が不要となる分、モ
ード切換時の操作が簡単となるとともに、モード切換弁
およびモード選択スイッチを省略できることによって部
品点数の節減、配管および配線の簡略化、これによるコ
ストの低廉化、組立性の向上を実現することができる。

【００２３】さらに、後輪ロック時の位置合わせを自由
に行なうことができるため、ロック操作そのものも簡単
となる。

【００２４】また、請求項２の構成によると、ロック解
除状態（四輪ステアリングモード）でクラブモードとク
ランプモードとの間での切換えが可能となる。

【００２５】一方、請求項３の構成によると、ロック解
除状態でモード切換弁の切換操作によって前輪モードと
四輪モードとに切換えることができる。このため、たと
えば構内走行時に、ロック、ロック解除の切換得を行な
うことなく、狭所では四輪モードとし、直線路では安定
走行のために前輪モードとする等、走行条件に応じたス
テアリングモードを選択することができる。

【００２６】さらに、請求項４の構成によると、モード
切換弁を設けない場合および設ける場合の双方において
、後輪ロック状態でバイパス通路が開き、後輪ステアリ
ングシリンダを、バイパス通路の圧力を超えない範囲、
すなわちロック装置のクリアランスの範囲で作動させる
ことができるため、ロック解除操作を簡単、確実に行う
ことができる。

【００２７】また、請求項５の構成によると、バイパス
弁がロック部材によって直接操作されるため、構成が簡
単ですむ。

【００２８】一方、請求項６の構成によると、バイパス
弁を任意の位置に配置できるため、配管等、組立性の向
上を実現することができる。

【００２９】

【実施例】第１実施例（図１および図２参照）両図にお
いて、１，１は前輪２，２を操舵する前輪ステアリング
シリンダ、３，３は後輪４，４を操舵する後輪ステアリ
ングシリンダ、５はステアリングホイール、６はこのス
テアリングホイール５によって操作されるステアリング
操作弁で、このステアリング操作弁６によってポンプ７
からの圧油の通過量および流れの方向が制御される。

【００３０】後輪ステアリングシリンダ３，３に対する
圧油の給排を行う両側管路８，９間にはバイパス通路１
０が設けられ、このバイパス通路１０に、ロック装置を
構成するロックシリンダ（エアシリンダ）１１によって
操作されるバイパス弁１２が設けられている。

【００３１】ロックシリンダ（エアシリンダ）１１は、
ロック切換スイッチの操作に基づく電磁式ロック切換弁
（いずれも公知につき図示せず）の作動によって伸縮作
動し、伸長状態でロッド１１ａが後輪側ナックルアーム
１４に設けられたロック孔１５に嵌入して後輪４，４を
操舵不能にロックする。また、縮小状態ではロッド１１
ａがロック孔１５から抜かれて後輪４，４のロックが解
除される（後輪が操舵可能な状態となる）。

【００３２】バイパス弁１２は、このロックシリンダ１
１のロッド１１ａによって操作され、上記ロック解除状
態で図２に示すように左側の遮断位置イに、またロック
状態で図１に示すように右側の連通位置ロにそれぞれセ
ットされる。

【００３３】このバイパス弁１２の遮断位置イでは両側
管路８，９が遮断され、連通位置ロでは両側管路８，９
同士が連通状態となる。

【００３４】また、バイパス弁１２には、連通位置ロで
両側管路８，９よりも大きな流通抵抗を与えるための絞
り１３が設けられている。

【００３５】つぎに作用を説明する。

【００３６】通常走行時には、図１のように、ロックシ
リンダ１１が伸長作動して後輪４，４がロックされる。

【００３７】また、このときバイパス弁１２が連通位置
ロにセットされて両側管路８，９が短絡されるため、ポ
ンプ６からの圧油は後輪ステアリングシリンダ３，３に
は供給されず、前輪ステアリングシリンダ１，１のみに
供給される。

【００３８】これにより、自動的に、前輪２，２のみが
操舵可能な状態、すなわち前輪ステアリングモードにセ
ットされる。

【００３９】一方、現場での走行に際して、図２に示す
ようにロック解除操作されると、バイパス弁１２が遮断
位置イに切換えられる。

【００４０】この状態では、ポンプ７からの圧油が後輪
ステアリングシリンダ３，３にも供給されるため、前後
輪２，４が同時に逆方向に操舵されるクランプモードと
なる。

【００４１】このように、ロック装置のロック動作によ
って前輪モードに、ロック解除動作によって四輪モード
（クランプモード）に自動的に切換えられるため、従来
必要であったモード切換弁およびこれを操作するための
モード選択スイッチが不要となる。

【００４２】従って、従来のように、通常走行中のモー
ド選択スイッチの誤操作により後輪ロック状態のまま四
輪モードに切換わるというおそれが全くなくなる。

【００４３】一方、図１の後輪ロック状態（前輪ステア
リングモード）で、後輪ステアリングシリンダ３，３は
、絞り１３によってバイパス通路１０に発生する圧力を
超えない範囲、すなわち、ロックシリンダ１１のロッド
１１ａとロック孔１５のクリアランスの範囲で微作動し
うる状態となる。

【００４４】従って、走行中の振動等によってロックシ
リンダ１１のロッド１１ａがロック孔１５内でこじられ
て抜けにくい状態となったときでも、ステアリングホイ
ール５の操作によって後輪ステアリングシリンダ３，３
（後輪４，４）を微操作することにより、簡単、確実に
ロック解除することができる。

【００４５】第２実施例（図３参照） 第１実施例との相違点のみを説明する。

【００４６】前輪ステアリングシリンダ１，１と後輪ス
テアリングシリンダ３，３とを結ぶ管路中に、後輪ステ
アリングシリンダ３，３の両側管路８，９に対する油の
流れの方向を切換える電磁切換式の選択弁１６が設けら
れ、四輪ステアリングモード（ロック解除状態）で、こ
の選択弁１６の切換操作によってクラブモードとクラン
プモードとの間で切換えられるように構成されている。

【００４７】こうすれば、二種類の四輪モードを任意に
選択できるため、現場の状況に応じ走行モードを使い分
けてスムーズに移動することができる。

【００４８】第３実施例（図４および図５参照）第１お
よび第２両実施例ではロック装置と連動してステアリン
グモードが前輪モードと四輪モードとの間で切換えられ
るのに対し、第３実施例においては、従来同様、前輪ス
テアリングシリンダ１，１と後輪ステアリングシリンダ
３，３とを結ぶ管路中に、図示しないモード選択スイッ
チの切換操作によって切換わり作動するモード切換弁１
７が設けられ、このモード切換弁１７によって前輪モー
ドと四輪モードの切換えが行なわれるように構成されて
いる。

【００４９】すなわち、モード切換弁１７が中立位置イ
にセットされた状態では、ポンプ７からの圧油が前輪ス
テアリングシリンダ１，１のみに供給されるため、前輪
２，２のみが操舵可能な前輪ステアリングモードとなる
。一方、両側位置ロ，ハに切換えられると、後輪ステア
リングシリンダ３，３が前輪ステアリングシリンダ１，
１とシリーズに接続されて伸縮作動しうる状態となるた
め、片側位置ロでクランプモード、反対側位置ハでクラ
ブモードとなる。

【００５０】この構成によると、モード切換弁１７およ
びモード選択スイッチが必要となる反面、ロック解除状
態でモード切換弁１７の切換操作によって前輪モードと
四輪モードとに切換えることができる。このため、たと
えば構内走行時に、ロックおよびロック解除の切換を行
なうことなく、狭所では四輪モードとし、直線路では安
定走行のために前輪モードとする等、走行条件に応じた
ステアリングモードを選択することができる。

【００５１】その他の実施例 （Ｉ）上記各実施例の場合、後輪ロック時に後輪４，４
を中立位置にセットしたうえでロック操作（ロックスイ
ッチ操作）を行なわなければならず、この中立合わせが
うまくできないと再度ロック操作をやり直さなければな
らない。

【００５２】そこで、図示しないが、たとえば後輪側ナ
ックルアーム１４と後車軸のハウジングとの間に後輪４
，４が中立位置にセットされたことを検出するセンサ（
リミットスイッチ、近接スイッチ等）を設け、このセン
サによる中立検出を条件としてロック作動が行なわれる
ように構成してもよい。

【００５３】具体的には、ロックシリンダ１１の作動を
制御する電磁弁のソレノイドに対する通電回路に、中立
検出用リミットスイッチをロック切換スイッチと直列に
設ければよい。

【００５４】こうすると、ロックスイッチをロック側に
操作した状態で適当にステアリングすれば、後輪４，４
が中立位置にきた時点で自動的にロック動作が行なわれ
るため、ロック操作が簡単となる。

【００５５】（ＩＩ）上記各実施例では、バイパス弁１
２として、ロックシリンダ１１のロッド１１ａで直接操
作される機械式切換弁を用いたが、これに代えて、たと
えばロッド１１ａの動きをリミットスイッチ等のセンサ
で検出し、このセンサ信号に基づいて電磁切換式のバイ
パス弁を作動させるようにしてもよい。

【００５６】（ＩＩＩ）ロックシリンダ１１としてエア
シリンダに代えて油圧シリンダを用いてもよい。

【００５７】（ＩＶ）ロック装置の他の構成として、シ
リンダで別のロックピンを駆動する構成としてもよいし
、シリンダに代えて電磁石を用いてもよい。さらに、ロ
ック部材として、ピン形式（シリンダのロッドを含む）
に限らず、ナックルアーム等を挾み込む形式、あるいは
ナックルアーム等に当接して動きを拘束する形式を採用
してもよい。

【００５８】（Ｖ）バイパス弁１２にことさら絞り１３
を設けずとも、同弁１２の通路抵抗そのものによって絞
り機能を得るようにしてもよい。また、このような絞り
機能を付与しない場合でも、■　　後輪ロック時の位置
合わせを自由に行ないうること ■　　通常走行中に前輪が操舵不能に陥るという危険事
態の発生を防止することという本発明の基本的な目的は
達成することができる。

【００５９】

【発明の効果】上記のように請求項１の発明によるとき
は、後輪ステアリングシリンダに対する圧油の給排を行
なう両側管路間にバイパス通路を設け、このバイパス通
路に、後輪ロック装置による後輪ロック状態でバイパス
通路を開きロック解除状態でバイパス通路を閉じるバイ
パス弁を設けたから、ロック装置による後輪ロック、ロ
ック解除の切換動作によって自動的にステアリングモー
ドが前輪モードと四輪モードとの間で切換えられる。

【００６０】従って、モード切換弁およびモード選択ス
イッチが不要となるため、従来のように、走行中、モー
ド選択スイッチの誤操作によって後輪ロック状態のまま
四輪モードに切換わるというおそれがなくなる。

【００６１】また、モード切換操作が不要となる分、モ
ード切換時の操作が簡単となるとともに、モード切換弁
およびモード選択スイッチを省略できることによって部
品点数の節減、配管および配線の簡略化、これによるコ
ストの低廉化、組立性の向上を実現することができる。

【００６２】さらに、後輪ロック時の位置合わせを自由
に行うことができるため、ロック操作そのものも簡単と
なる。

【００６３】また、請求項２の発明によると、上記効果
に加えて、ロック解除状態（四輪ステアリングモード）
でクラブモードとクランプモードとの間での切換えが可
能となるため、現場状況に応じてこの二種類の四輪モー
ドを使い分けてスムーズに移動することができる。

【００６４】一方、請求項３の発明によると、ロック解
除状態でモード切換弁の切換操作によって前輪ステアリ
ングモードと四輪ステアリングモードとに切換えること
ができる。このため、たとえば構内走行時に、狭所では
四輪モードとし、直線路では安定走行のために前輪モー
ドとする等、走行条件に応じたステアリングモードを選
択することができる。

【００６５】さらに、請求項４の発明によると、モード
切換弁を設けない場合および設ける場合の双方において
、後輪ロック状態でバイパス通路が開き、後輪ステアリ
ングシリンダを、バイパス通路の圧力を超えない範囲、
すなわちロック装置のクリアランスの範囲で作動させる
ことができるため、ロック装置が走行中にこじれて解除
しにくい状態となっても、ロック解除操作を簡単、確実
に行うことができる。

【００６６】また、請求項５の発明によると、バイパス
弁がロック部材によって直接操作されるため、構成が簡
単ですむ。

【００６７】一方、請求項６の発明によると、バイパス
弁を任意の位置に配置できるため、配管等、組立性の向
上を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す前輪ステアリングモ
ード状態での構成図である。

【図２】同実施例における四輪ステアリングモード状態
での構成図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す四輪ステアリングモ
ード状態での構成図である。

【図４】本発明の第３実施例を示す前輪ステアリングモ
ード状態での構成図である。

【図５】同実施例における四輪ステアリングモード状態
での構成図である。

【符号の説明】

１　　前輪ステアリングシリンダ ２　　前輪 ３　　後輪ステアリングシリンダ ４　　後輪 ８，９　　後輪ステアリングシリンダの両側管路１０　
　バイパス通路 １２　　バイパス弁 １１　　ロック装置を構成するロックシリンダ１１ａ　
　同シリンダのロッド １５　　ロック孔 １６　　選択弁 １７　　モード切換弁

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　前輪を操舵する前輪ステアリングシリ
   ンダと、後輪を操舵する後輪ステアリングシリンダと、
   後輪をステアリング不能にロックする後輪ロック装置と
   を具備するホイール式作業機械において、上記後輪ステ
   アリングシリンダに対する圧油の給排を行なう両側管路
   間にバイパス通路が設けられ、このバイパス通路に、上
   記後輪ロック装置による後輪ロック状態でバイパス通路
   を開きロック解除状態でバイパス通路を閉じるバイパス
   弁が設けられてなることを特徴とするホイール式作業機
   械のステアリング制御装置。
2. 【請求項２】　　請求項１記載のホイール式作業機械の
   ステアリング制御装置において、両側管路における油の
   流れ方向を切換えてステアリングモードを四輪ステアリ
   ングモードのうちのクラブモードとクランプモードとの
   間で切換える選択弁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ステアリング制御装置。
3. 【請求項３】　　前輪を操舵する前輪ステアリングシリ
   ンダと、後輪を操舵する後輪ステアリングシリンダと、
   これら各ステアリングシリンダの作動を制御して前輪の
   みが操舵される前輪ステアリングモードと前後輪が操舵
   される四輪ステアリングモードとに切換えるモード切換
   弁と、上記前輪ステアリングモードで後輪をステアリン
   グ不能にロックする後輪ロック装置とを具備するホイー
   ル式作業機械において、上記後輪ステアリングシリンダ
   に対する圧油の給排を行なう両側管路間にバイパス通路
   が設けられ、このバイパス通路に、上記後輪ロック装置
   による後輪ロック状態でバイパス通路を開きロック解除
   状態でバイパス通路を閉じるバイパス弁が設けられてな
   ることを特徴とするホイール式作業機械のステアリング
   制御装置。
4. 【請求項４】　　バイパス通路が、両側管路よりも大き
   な流通抵抗を有することを特徴とする請求項１乃至３の
   いずれかに記載のホイール式作業機械のステアリング制
   御装置。
5. 【請求項５】　　バイパス弁として、後輪ロック装置の
   ロック部材によって切換操作される機械式切換弁が用い
   られたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記
   載のホイール式作業機械のステアリング制御装置。
6. 【請求項６】　　請求項１乃至４のいずれかに記載のホ
   イール式作業機械のステアリング制御装置において、後
   輪ロック装置の作動を検出するセンサが設けられ、バイ
   パス弁として、このセンサからの検出信号に基づいて切
   換わり作動する電磁式切換弁が用いられたことを特徴と
   するホイール式作業機械のステアリング制御装置。