JPH0732843A - 作業車両の姿勢制御装置 - Google Patents

作業車両の姿勢制御装置

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JPH0732843A
JPH0732843A JP17434693A JP17434693A JPH0732843A JP H0732843 A JPH0732843 A JP H0732843A JP 17434693 A JP17434693 A JP 17434693A JP 17434693 A JP17434693 A JP 17434693A JP H0732843 A JPH0732843 A JP H0732843A
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JP
Japan
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chassis
work vehicle
angle detector
control device
hydraulic cylinders
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Pending
Application number
JP17434693A
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English (en)
Inventor
Morio Oshina
守雄 大科
Yasutaka Tsuriga
靖貴 釣賀
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2300/00Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60G2300/09Construction vehicles, e.g. graders, excavators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/05Attitude
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/18Automatic control means
    • B60G2600/182Active control means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/01Attitude or posture control
    • B60G2800/012Rolling condition
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/01Attitude or posture control
    • B60G2800/014Pitch; Nose dive

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  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水平に姿勢を保持し、安定に走行することが
できる作業車両の姿勢制御装置を提供することにある。 【構成】 前車軸2とシャーシ5との間に油圧シリンダ
21、22が設けられる。シャーシ5には角度検出器2
4が取り付けられる。油圧シリンダ21、22は電磁切
換弁23を介して油圧ポンプ20が接続される。角度検
出器24の信号は制御部25の関数発生器26、27に
入力され、それらの出力信号により電磁切換弁23が切
り換えられる。シャーシ5が前下方に傾くと関数発生器
27の信号で電磁切換弁23が図示上側位置に切り換え
られ、油圧シリンダ21、22に圧油が供給され、シャ
ーシ5が持ち上げられて水平になる。シャーシ5が前上
方に傾くと関数発生器26の信号で電磁切換弁23が図
示下側位置に切り換えられ、油圧シリンダ21、22の
圧油が排出され、シャーシ5は下降して水平になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、タイヤ付車輪で移動す
る作業車両に用いられる作業車両の懸架装置に関する。
【0002】
【従来の技術】タイヤ付車輪で移動する作業車両、例え
ばホイールショベルやホイールローダは、車輪を駆動す
る車軸と車体(シャーシ)とが直接固定されているか、
又はピンジョイントで結合されている。このような作業
車両の一例を図により説明する。図5および図6はホイ
ールショベルの概略構成の側面図である。各図で、1は
タイヤ付きの前車輪、2は前車軸、3はタイヤ付きの後
車輪、4は後車軸である。5はシャーシ、6は駆動ユニ
ット、7は前駆動シャフト、8は後駆動シャフトを示
す。9はシャーシ5に旋回可能に設置された上部旋回
体、10は運転室である。11は上部旋回体9に取り付
けられたブーム、12はブーム11に取り付けられたア
ーム、13はアーム12に取り付けられたバケットであ
り、これらブーム11、アーム12、バケット13でフ
ロント機構が構成されている。
【0003】上記ホイールショベルの走行時には、図5
に示すように、アーム12およびバケット13を巻き込
んだ姿勢で走行するようになっている。ホイールショベ
ルでは、図5に示すバケット13が標準となるアタッチ
メントであるので、バケット13を取り付けたときに前
車軸2と後車軸4にかかる荷重がほぼ等しくなるように
設計されており、この場合に、ホイールショベルはほぼ
水平な状態を保持し、安定した走行を行なうことができ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ホイールシ
ョベルは、バケット13による掘削作業だけでなく、他
の種々の作業も行なう。このため、その作業内容に応じ
てバケット13以外に、ブレーカー、クラッシャー等の
種々のアタッチメントが使用される。このように、バケ
ット13以外のアタッチメントが取り付けられた場合、
当該アタチメントが、図6に示すように、バケット13
より重いアタッチメント14であると、前車軸2と後車
軸4との荷重配分が崩れて前車軸2への荷重配分が大き
くなり、その結果、図6に示すように前車輪1の変形量
が大きくなって車体は前傾した姿勢となる。そして、こ
のような姿勢では、運転室10内のオペレータも車体と
一緒に前傾するので不安定となり、疲労が増大するだけ
でなく、急ブレーキ時や降坂時に前方へ転倒するおそれ
もある。
【0005】これとは逆に、アタッチメントがバケット
13より軽い場合、例えば幅の狭い溝を掘る場合のバケ
ットである場合や、アタッチメントを取り付けない場合
には、車体は前方に持ち上がり、上記と同様の問題を生
じる。
【0006】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、安定に走行することができる作業車両の姿
勢制御装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、前車軸とその両端の車輪、後車軸とその
両端の車輪、および作業機構が取り付けられ前記前車軸
と前記後車軸に支持されたシャーシを備えた作業車両に
おいて、前記前車軸および前記後車軸のうちの一方を複
数の油圧シリンダを介して前記シャーシに取り付けると
ともに、前記各油圧シリンダを駆動制御する電磁弁と、
前記シャーシの対地傾き角を検出する角度検出器と、こ
の角度検出器の検出値に応じて前記シャーシを水平に保
持するように前記電磁弁を制御する制御部とを設けたこ
とを特徴とする。
【0008】
【作用】角度検出器は常時シャーシの対地傾き角(作業
車両の対地傾き角)を検出している。シャーシが傾くと
角度検出器はこれを検出し、制御部は、角度検出器から
の検出信号によりシャーシの傾きの方向を判断し、この
方向に応じ電磁切換弁を切り換えて各油圧シリンダに圧
油を供給し、又は各油圧シリンダから圧油を排出する。
これにより、シャーシ(作業車両)は水平に維持され、
安定な走行を行なうことができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図1は本発明の第1の実施例に係る作業車両の姿
勢制御装置を示す図である。この図で、1は前車輪、2
は前車軸、5はシャーシであり、これらは図5、6に示
すものと同じである。20は油圧ポンプ、21、22は
前車軸2とシャーシ5との間に設けられた油圧シリンダ
である。図示の場合、各油圧シリンダ21、22のロッ
ドが前車軸2に、又シリンダケースがシャーシ5にそれ
ぞれ回動自在に結合されている。なお、上記結合関係は
逆であってもよい。又、後車軸4は直接シャーシ5にピ
ン結合されている。23は各油圧シリンダ21、22と
油圧ポンプ20との間に介在する電磁切換弁である。
【0010】24はシャーシ5に取り付けられた角度検
出器である。この角度検出器24は、シャーシ5が前下
方に傾いたときその傾斜角度に比例した正の電気信号を
出力し、シャーシ5が前上方に傾いたときその傾斜角度
に比例した負の電気信号を出力する。25は制御部であ
り、角度検出器24の検出信号が入力される関数発生器
26、27で構成されている。図示のように、関数発生
器26は、入力した信号が負であるときのみ電磁切換弁
23の一方のソレノイドへ励磁電流を出力させる特性を
有し、又、関数発生器27は、入力した信号が正である
ときのみ電磁切換弁23の他方のソレノイドへ励磁電流
を出力させる特性を有する。なお、各関数発生器26、
27の出力信号を励磁電流に変換する変換装置の図示は
省略する。
【0011】次に、本実施例の動作を図5、6に示すホ
イールショベルの例で説明する。ホイールショベルが、
そのアーム12の先端に標準のアタッチメント(バケッ
ト13)を取り付けた状態で平地を走行している場合、
角度検出器24の信号は0であり、電磁切換弁23は中
立位置にあり、油圧シリンダ21、22のボトム側はシ
ャーシ5を水平に保持する圧油が封入された状態にあ
る。したがって、ホイールショベルは水平を保持した状
態で走行する。
【0012】一方、ホイールショベルがアーム12の先
端に重量の重いアタッチメントを取り付けた場合、シャ
ーシ5は前下方に傾き、角度検出器24からは当該傾き
に比例した正の信号が出力される。これにより、関数発
生器27から信号が出力され、電磁切換弁23の一方
(図で上方)のソレノイドが励磁されて電磁切換弁23
が図で上側位置に切り換えられ、油圧シリンダ21、2
2にさらに圧油が供給されてロッドが伸長し、シャーシ
5を持ち上げる。シャーシ5が持ち上げられると、それ
が水平になった位置で角度検出器24がこれを検出し、
関数発生器27からの信号の出力がなくなり、電磁切換
弁23は中立位置に戻る。この状態で、ホイールショベ
ルは水平に保持され、水平状態での走行が可能となる。
【0013】上記とは逆に、ホイールショベルがアーム
12の先端に標準より軽いアタッチメントを取り付けた
場合、又はアタッチメントが取り付けられていない場
合、シャーシ5は前上方に傾き、角度検出器24からは
当該傾きに比例した負の信号が出力される。これによ
り、関数発生器26から信号が出力され、電磁切換弁2
3が下側位置に切り換えられ、各油圧シリンダ21、2
2のボトム側の圧油はタンクに排出され、ロッドが縮
み、シャーシ5が下降し、水平になった位置で角度検出
器24がこれを検出し、関数発生器26からの信号の出
力がなくなり、電磁切換弁23は中立位置に戻り、ホイ
ールショベルは水平に保持され、水平状態での走行が可
能となる。なお、上記の各動作は、ホイールショベルが
坂道にある場合も、シャーシ5が傾くことにより角度検
出器24が当該傾きを検出した後、同様に遂行される。
【0014】このように、本実施例では、角度検出器2
4によりシャーシ5の傾きを検出し、これに応じて電磁
切換弁23を切り換えて油圧シリンダ21、22を制御
するようにしたので、ホイールショベルを水平に保持す
ることができ、これによりオペレータの疲労を除き、か
つ、安定な走行が可能となる。
【0015】なお、本実施例の説明では、ホイールショ
ベルを例示して説明したが、他の作業車両に適用可能で
あるのは明らかである。又、上記実施例の説明では2つ
の油圧シリンダを前車軸2とシャーシ5との間に設ける
例について説明したが、油圧シリンダは3つ以上備える
こともでき、さらに、後車軸4とシャーシ5との間に設
けることもできる。又、角度検出器24は車体の傾きを
検出できる個所であればシャーシ5以外の個所であって
も差し支えない。
【0016】図2は本発明の第2の実施例に係る作業車
両の姿勢制御装置の一部を示す図である。この図で、図
1に示す部分と同一部分には同一符号が付してある。3
0、31はポペット型の切換弁である。図1に示す実施
例と本実施例とは、前者が通常の電磁切換弁23を用い
ているのに対して後者がポペット型の切換弁30、31
を用いている点で相違するのみであり、他の構成は同じ
である。
【0017】関数発生器26から信号が出力されるとポ
ペット型の切換弁31が切り換えられて各油圧シリンダ
21、22のロッドが縮んでシャーシ5を下降させ、関
数発生器27から信号が出力されるとポペット型の切換
弁30が切り換えられて各油圧シリンダ21、22のロ
ッドが伸長してシャーシ5を持ち上げ、それぞれ水平を
保持する。本実施例の効果はさきの実施例の効果に加
え、ポペット型の切換弁30、31を用いているため弁
からのリーク量が少なく、これにより水平姿勢をより一
層確実に保持することができるという効果も奏する。
【0018】図3は本発明の第3の実施例に係る作業車
両の姿勢制御装置の一部を示す図である。この図で、図
1に示す部分と同一部分には同一符号が付してある。2
5Aは図1に示す制御部25に相当する制御部である。
又、26Aは図1に示す関数発生器26に相当する関数
発生器、27Aは図1に示す関数発生器27に相当する
関数発生器であるが、それぞれ図1に示す関数発生器と
はその特性を異にする。即ち、関数発生器26A、27
Aとも、傾きが生じたとき直ちに信号を出力するのでは
なく、水平位置からある所定の角度以上傾いたとき初め
て信号を出力する特性とされている。これにより、本実
施例では、図示のような不感帯Δθが設定されることに
なる。
【0019】本実施例の動作は第1の実施例の動作に準
じる。又、本実施例の効果は、第1の実施例の効果に加
え、上記不感帯Δθの設定により、水平位置近辺で絶え
ず電磁切換弁23が切り換えられてシャーシ5が小刻み
に振動する現象を防止し、オペレータの不快感を除くこ
とができるという効果も奏する。
【0020】図4は本発明の第4の実施例に係る作業車
両の姿勢制御装置の一部を示す図である。この図で、2
4は図1に示すものと同じ角度検出器、25Bは図1に
示す制御部25に相当する制御部、40は比例電磁弁で
ある。又、制御部25Bにおいて、26Bは図1に示す
関数発生器26に相当する関数発生器、27Bは図1に
示す関数発生器27に相当する関数発生器であるが、そ
れぞれ図1に示す各関数発生器とはその特性を異にす
る。即ち、関数発生器26B、27Bとも、入力信号の
絶対値に比例した信号が出力される特性とされている。
【0021】本実施例の動作は、さきの各実施例の動作
と異なり、各関数発生器26B、27Bから出力される
信号はシャーシ5の傾きに比例した信号であり、比例電
磁弁40は各関数発生器26B、27Bの信号に応じた
開度に駆動制御される。これにより、本実施例は、第1
の実施例の効果に加えて、より一層滑らかに水平姿勢の
制御を行なうことができるという効果も奏する。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、車軸の
うちの一方を複数の油圧シリンダを介してシャーシに取
り付け、シャーシの対地傾き角を角度検出器で検出し、
この検出値に応じて各油圧シリンダを駆動制御する電磁
弁を、シャーシを水平に保持する方向に制御するように
したので、作業車両を水平に保持することができ、これ
によりオペレータの疲労を除き、かつ、安定な走行を行
なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る作業車両の姿勢制
御装置を示す図である。
【図2】本発明の第2の実施例に係る作業車両の姿勢制
御装置の一部を示す図である。
【図3】本発明の第3の実施例に係る作業車両の姿勢制
御装置の一部を示す図である。
【図4】本発明の第4の実施例に係る作業車両の姿勢制
御装置の一部を示す図である。
【図5】ホイールショベルの側面図である。
【図6】ホイールショベルの側面図である。
【符号の説明】
1 車輪 2 前車軸 5 シャーシ 23 電磁切換弁 24 角度検出器 25 制御部 26、27 関数発生器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前車軸とその両端の車輪、後車軸とその
    両端の車輪、および作業機構が取り付けられ前記前車軸
    と前記後車軸に支持されたシャーシを備えた作業車両に
    おいて、前記前車軸および前記後車軸のうちの一方を複
    数の油圧シリンダを介して前記シャーシに取り付けると
    ともに、前記各油圧シリンダを駆動制御する電磁弁と、
    前記シャーシの対地傾き角を検出する角度検出器と、こ
    の角度検出器の検出値に応じて前記シャーシを水平に保
    持するように前記切換弁を制御する制御部とを設けたこ
    とを特徴とする作業車両の姿勢制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記電磁弁は、2つ
    のポペット型の切換弁より成ることを特徴とする作業車
    両の姿勢制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記制御部は、前記
    角度検出器の水平姿勢の検出値の前後に所定の不感帯を
    有する出力特性を備えていることを特徴とする作業車両
    の姿勢制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項1において、前記電磁弁は、比例
    電磁弁であり、かつ、前記制御部は、前記角度検出器の
    検出値の絶対値に比例した信号を出力する出力特性を有
    することを特徴とする作業車両の姿勢制御装置。
JP17434693A 1993-07-14 1993-07-14 作業車両の姿勢制御装置 Pending JPH0732843A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1123894A3 (en) * 2000-02-01 2001-11-07 J.C. Bamford Excavators Limited Load handling apparatus
US7104548B2 (en) 1999-02-09 2006-09-12 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Wheeled type working vehicle

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7104548B2 (en) 1999-02-09 2006-09-12 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Wheeled type working vehicle
EP1123894A3 (en) * 2000-02-01 2001-11-07 J.C. Bamford Excavators Limited Load handling apparatus
US6752403B2 (en) 2000-02-01 2004-06-22 J.C. Bamford Excavators Ltd. Working apparatus

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