JPH09512869A - 移動式作業機具、特にホイールローダのためのハイドロリック式装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、移動式作業機具、特にホイールローダのためのハイドロリック式装置であって、「前屈振動を減衰する」機能が備えられているものに関する。このような形式の公知のハイドロリック式装置と同様に、本発明によるハイドロリック式装置は少なくとも１つのハイドロリックシリンダ（１３）を有しており、該ハイドロリックシリンダ（１３）によって作業工具を操作可能であり、ハイドロリックシリンダ（１３）の内部がピストン（１５）によって２つの圧力室（１７，１８）に分割されており、遮断弁（１２）が設けられており、該遮断弁（１２）を介して、前記両圧力室（１７，１８）のうちの第１の圧力室が、充填管路を介してチャージ可能なハイドロリックアキュムレータ（４２）に接続されており、制御スプール（４０）を備えた方向切換弁（１１）が設けられており、該方向切換弁（１１）が、ハイドロリックシリンダ（１３）の両圧力室（１７，１８）を別々に圧力負荷するため及び／又は両圧力室（１７，１８）をタンク（２９）に接続するために働く。このような装置を少ないコストで省スペース型に構成するために、遮断弁が、ハイドロリックアキュムレータ（４２）とハイドロリックシリンダ（１３）の第１の圧力室（１７）とが方向切換弁（１１）の制御スプール（４０）を介して互いに接続可能であるように、方向切換弁（１１）に組み込まれている。

Description

【発明の詳細な説明】 移動式作業機具、特にホイールローダのための ハイドロリック式装置 本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の、移動式作業機具、特にホイー ルローダのために使用されるハイドロリック式装置に関する。 ドイツ連邦共和国特許第３９０９２０５号明細書から、特に積込みショベルが 満杯で高い走行速度の際にホイールローダに生じる前屈振動（Nickschwingungen ）を、ホイールローダのハイドロリック式装置の構成部分である減衰システムに よって減衰することが公知である。振動減衰のためには、積込みショベルを昇降 させるために通常２つのハイドロリックリフトシリンダが、遮断弁を介してハイ ドロリックアキュムレータに接続可能である。ハイドロリックアキュムレータは 、ハイドロリックポンプによって充填管路を介してチャージすることができる。 ハイドロリックアキュムレータとリフトシリンダとの間に配置された遮断弁は、 積込みショベルによって作業が行われている間は閉鎖しており、走行時に前屈振 動が生じると同時に運転手によって開放することができ、あるいは走行速度が規 定の値例えば６ｋｍ／ｈを越えると同時に自動的に開放することができる。ホイ ールローダのハイドロリック 式制御装置には、ドイツ連邦共和国特許第３９０９２０５号明細書も示している ように、複数の方向切換弁が属しており、これらのうちの１つの方向切換弁が、 積込みショベルを昇降させるための圧力媒体を供給するために働く。ドイツ連邦 共和国特許第３９０９２０５号明細書によれば、前記方向切換弁は、各リフトシ リンダの両圧力室をタンクに接続する切換位置も有している。方向切換弁のこの 切換位置では、積込みショベルは自重によって地面に接触し、地均しするために 地面に沿って移動することができる。積込みショベルはいわば地面に沿って浮動 するので、方向切換弁の当該の切換位置は「浮動」の切換位置とも呼ばれる。「 浮動」機能は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４１２９５０９号明細書から判 るように、付加的な方向切換弁によっても実施することができる。この付加的な 方向切換弁は、１つの切換位置で、リフトシリンダの両圧力室を互いに接続させ 、且つタンクとも接続させる。 本発明の課題は、請求項１の上位概念に記載の形式のハイドロリック式制御装 置を改良して、コンパクトで省スペース型の構造形式が可能となり、配管の手間 が減じられ、且つ、廉価に製造できるようにすることである。 上記課題は、本発明によれば、請求項１の上位概念に記載の構成に加えて請求 項１の特徴部に記載の構成 を有するハイドロリック式装置によって解決された。請求項１の特徴部によれば 、方向切換弁を介してハイドロリックシリンダの両圧力室が別々に圧力で負荷可 能及び／又は一緒にタンクに接続可能であるように、遮断弁が方向切換弁に組み 込まれている。更に、ハイドロリックアキュムレータとハイドロリックシリンダ の第１の圧力室とが方向切換弁の制御スプールを介して互いに接続可能である。 即ち、本発明によるハイドロリック式装置の場合、方向切換弁の他に付加的な遮 断弁が設けられていない。即ち、方向切換弁のうちの１つが遮断弁の機能も果た している。従って、配管の手間が減じられ、構造形式はコンパクトで省スペース になり、コストも削減される。 本発明によるハイドロリック式装置の有利な構成は、請求項２項以下から判る 。 請求項２項によれば、第１の圧力室がハイドロリックアキュムレータに接続し ている間に、同時に第２の圧力室がタンクに接続される。従って、第２の圧力室 内に負圧が生じず、ハイドロリックシリンダのピストンはキャビテーションなし に運動することができる。 請求項３項によれば、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４１２９５０９号明細 書に記載のハイドロリック式装置と同様に、第１の方向切換弁と第２の方向切換 弁とが設けられており、第１の方向切換弁を介してハイドロリックシリンダの両 圧力室を交互にハイドロリ ックポンプとタンクとに接続可能であり、第２の方向切換弁を介して両圧力室を 一緒にタンクに接続可能であり、第２の方向切換弁によって「浮動」の機能も実 現可能である。有利には、遮断弁は第２の方向切換弁に組み込まれている。なぜ ならば、そうすれば第１の方向切換弁のための第４の切換位置が必要なくなるか らである。 請求項４によれば、ハイドロリックシリンダの第１の圧力室のハイドロリック アキュムレータとの接続だけでなく、第２の圧力室のタンクとの接続も、第２の 方向切換弁の操作によって行うことができる。場合によっては第２の方向切換弁 のためのパイロット弁を設けなくても、この方向切換弁の他にハイドロリック式 装置の「減衰」機能のための方向切換弁を操作する必要はない。 請求項５項によれば、弁ブロックの互いに隣接する区分を形成する第２の方向 切換弁と別の方向切換弁とのために、ほぼ等しく形成された弁ケーシングが使用 される。 本発明によるハイドロリック式装置の１実施例が図面に示されている。この図 面に基づき、次に本発明を詳しく説明する。 図面には、第１の方向切換弁１０と第２の方向切換弁１１とが示されている。 これらの方向切換弁１０，１１は、弁ブロック１２の、互いに直接に隣接する区 分を形成している。弁ブロック１２には、更に別の方向切換弁区分（図示せず） が属している。方向切換弁１０は、互いに平行に接続された２つのリフトシリン ダを操作し、且つ、これらのリフトシリンダを介してホイールローダの積込みシ ョベルを昇降させるために働く。各リフトシリンダ１３は、シリンダケーシング １４の内部に、ピストンロッド１６を備えたピストン１５を有している。ピスト ン１５は、シリンダケーシング１４の内部を、ピストンロッド側の環状の圧力室 １７と、ピストンロッドとは反対側の圧力室１８とに分割している。リフトシリ ンダ１３のピストンロッド側の圧力室１７は、消費器管路１９を介して、方向切 換弁１０の第１の接続部２０に接続されている。圧力室１８は管路を介して方向 切換弁１０の接続部２１に接続されている。 方向切換弁１０は、弁ケーシング２５を有している。弁ケーシング２５を貫い て、方向切換弁１１と並設する方向に圧力通路２６とタンク通路２８とが通って いる。圧力通路２６はハイドロリックポンプ２７の圧力接続部と接続されており 、タンク通路２８は、タンク２９に開口している。圧力通路２６とタンク通路２ ８との開口横断面は、方向切換弁１０の制御スプール３０の位置の影響を受けな い。弁ケーシング２５を貫通するもう１つの通路３１は、循環通路と呼ばれる。 循環通路３１は、制御スプール３０の中央位置におい て開き、制御スプール３０がばねによってセンタリングされる中央位置から完全 に遮断するまで一方又は他方に移動した場合に、閉鎖される。循環通路３１は更 に、方向切換弁１０の区分の、方向切換弁１１の区分とは反対側の区分に配置さ れた、弁ブロック１２の別の方向切換弁区分も貫通している。循環通路３１は、 別の方向切換弁区分の制御スプール及び制御スプール３０によって調節可能であ り、最終的には圧力通路２６に接続している。制御スプール３０が中央位置から 移動した場合には、接続部２１が圧力通路２６に接続し、接続部２０がタンク通 路２８に接続する。このことによって、圧力室１８は圧力で負荷され、圧力室１ ７はタンクに放圧される。ピストンロッド１６が引き出され、ホイールローダの 積込みショベルが持ち上げられる。制御スプール３０が反対方向に移動すると、 圧力室１７が圧力で負荷され、圧力室１８がタンクに放圧される。積込みショベ ルは降下する。 方向切換弁１１の弁ケーシング３５は、方向切換弁１０の弁ケーシング２５と ほぼ同じである。弁ケーシング３５は、方向切換弁１０の圧力通路２６の延長上 の通路３６と、タンク通路２８の延長上のタンク通路３８と、一貫して延びる循 環通路４１とを有している。循環通路４１は、方向切換弁１０の循環通路３１に 続いている。循環通路４１は、回路記号から判るように、方向切換弁１１の制御 スプール４０の各位置にお いてタンク通路３８に接続されている。従って、方向切換弁１０の弁ケーシング ２５に設けられた循環通路３１とタンク通路２８との永続的な接続を行うことも 可能となり、また、方向切換弁１１の弁ケーシング３５に設けられた循環通路４ １を省くことも可能となる。即ち、タンク通路２８，３８が互いに開いている。 これに対して、弁ケーシング３５の通路３６は弁ケーシング２５の圧力通路２６ に対して遮断されている。この遮断部は、すでに弁ケーシング３５のための鋳型 に設けられていてもよく、又はあとから設けてもよい。弁ケーシング３５の、方 向切換弁１０とは逆の側に向けて、通路３６が開いている。通路３６は、ハイド ロリックアキュムレータ４２に接続されている。 方向切換弁１０と同様に、方向切換弁１１も２つの消費器の接続部２０，２１ を有している。この場合、消費器の接続部２０は、方向切換弁１０の対応する接 続部２０と同様にリフトシリンダ１３の圧力室１７に接続されており、消費器の 接続部２１は、方向切換弁１０の対応する接続部２１と同様にリフトシリンダ１ ３の圧力室１８に接続されている。制御スプール４０の、やはりばねによってセ ンタリングされる中央位置において、消費器の両接続部２０，２１と通路３６， ３８とは互いに遮断されている。一方の側方位置では、消費器の接続部２０，２ １は通路３８ひいてはタンク２９に接続されているが、通路３６は遮断されてい る。従って、リフトシリンダ１３の両圧力室１７，１８ではタンク圧が形成され る。ホイールローダの積込みショベルは、地均しするために、地面に沿って移動 することができる。制御スプール４０を対応して制御することによって、「浮動 」の機能が実施される。制御スプール４０が中央位置から反対側の方向に移動す ると、方向切換弁１１の接続部２０は通路３８ひいてはタンク２９に接続させら れ、接続部２１は通路３６ひいてはハイドロリックアキュムレータ４２に接続さ せられる。このことによってリフトシリンダ１３の圧力室１７はタンクに放圧さ れ、これに対して圧力室１８はハイドロリックアキュムレータ４２に接続される 。即ち、オイルを圧力室１８とハイドロリックアキュムレータ４２との間で往復 させることができるので、積込みショベルを有するホイールローダのブームとロ ーダ自体とが、固定的なシステムをもはや形成せず、前屈振動が減衰される。 制御スプール４０が更に側方に位置することによって、「減衰」の機能が実施 される。 制御スプール４０の上記位置への移動は、車両運転手により任意に行われるか 、又はホイールローダが所定の走行速度に達した場合に自動的に行われる。この 際、電磁的に操作可能なパイロット弁５０が操作され、方向切換弁１１の制御圧 力室５１が管路５２に接続される。制御圧力室５１は、パイロット弁５０の休止 位置においてタンクに放圧されている。管路５２は、弁ブロック１２の方向切換 弁を操作するために使用できる最大の制御圧によって負荷されている。 ハイドロリックアキュムレータ４２は、充填弁装置６０を介して、調節可能な 最大圧力までチャージ可能であり、充填弁装置６０を介して両リフトシリンダ１ ３の圧力室１８に接続されている。この実施例では、このことは、充填弁装置６ ０が方向切換弁１１の弁ケーシング３５の内部でこの方向切換弁１１の接続部２ １まで通じる通路に接続されていることによって行われる。しかし、接続は弁ケ ーシング３５の外部又は弁ケーシング２５の内部で行ってもよい。充填弁装置６ ０は、減圧弁６１と、減圧弁６１とハイドロリックアキュムレータ４２との間に 接続された、ハイドロリックアキュムレータ４２の方に開いた逆止弁６２とを有 している。 方向切換弁１０の操作によってリフトシリンダ１３の圧力室１８が圧力で負荷 されると、ハイドロリックアキュムレータ４２は、減圧弁６１と逆止弁６２とを 介して、圧力室１８の内部で形成される圧力が減圧弁６１において調節される値 を超過しない範囲内で、この圧力まで充填される。通常は、圧力室１８における 圧力は、調節値よりも低く留まるので、ハイドロリックアキュムレータ４２の内 部では、逆止弁６２によってハイドロリックアキュムレータ４２の内部に保持さ れる高圧が形成される。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 が、ハイドロリックアキュムレータ（４２）とハイドロ リックシリンダ（１３）の第１の圧力室（１７）とが方 向切換弁（１１）の制御スプール（４０）を介して互い に接続可能であるように、方向切換弁（１１）に組み込 まれている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．移動式作業機具、特にホイールローダのためのハイドロリック式装置であ って、少なくとも１つのハイドロリックシリンダ（１３）を介して操作可能な作 業工具、特に積込みショベルが設けられており、ハイドロリックシリンダ（１３ ）の内部を２つの圧力室（１７，１８）に分割するピストン（１５）が設けられ ており、遮断弁が設けられており、該遮断弁を介して、両圧力室（１７，１８） のうちの第１の圧力室を、充填管路を介してチャージ可能なハイドロリックアキ ュムレータ（４２）に接続可能であり、制御スプール（４０）を備えた方向切換 弁（１１）が設けられており、該方向切換弁（１１）が、ハイドロリックシリン ダ（１３）の両圧力室（１７，１８）を別々に圧力負荷するため及び／又は両圧 力室（１７，１８）をタンク（２９）に接続するために働くようになっている形 式のものにおいて、前記遮断弁が、ハイドロリックアキュムレータ（４２）とハ イドロリックシリンダ（１３）の第１の圧力室（１８）とが方向切換弁（１１） の制御スプール（４０）を介して互いに接続可能となるように、方向切換弁（１ １）に組み込まれていることを特徴とする、移動式作業機具、特にホイールロー ダのためのハイドロリック式装置。 ２．第１の圧力室（１８）がハイドロリックアキュ ムレータ（４２）に接続されている間に第２の圧力室（１７）がタンク（２９） に接続されるようになっている、請求項１記載のハイドロリック式装置。 ３．ハイドロリックシリンダ（１３）の両圧力室（１７，１８）が、第１の方 向切換弁（１０）を介して交互にハイドロリックポンプ（２７）とタンク（２９ ）とに接続可能であり、両圧力室（１７，１８）が第２の方向切換弁（１１）を 介して一緒にタンク（２９）に接続可能であり、遮断弁が第２の方向切換弁（１ １）に組み込まれている、請求項１又は２記載のハイドロリック式装置。 ４．ハイドロリックシリンダ（１３）の第１の圧力室（１８）のハイドロリッ クアキュムレータ（４２）との接続及び第２の圧力室（１７）のタンク（２９） との接続が、第２の方向切換弁（１１）の操作によって実施可能になっている、 請求項２又は３記載のハイドロリック式装置。 ５．第２の方向切換弁（１１）と別の方向切換弁（１０）とが弁ブロック（１ ２）の互いに隣接する区分であり、第２の方向切換弁（１１）と別の方向切換弁 （１０）とが弁ケーシング（２５，３５）を有しており、両弁ケーシング（２５ ，３５）がほぼ等しく形成されていて、且つ、互いに並設する方向に延びる通路 （２６；３６）を有しており、しかもそれぞれ一方の弁ケーシング（２５；３５ ）に設けられた通路（２６ ；３６）がそれぞれ他方の弁ケーシング（３５；２５）に設けられた通路（３６ ；２６）と整合しており、各通路（２６，３６）から、各制御スプール（３０， ４０）を収容する弁孔への接続が生ぜしめられており、両通路（２６，３６）が 互いに遮断されており、第２の方向切換弁（１１）の通路（３６）がハイドロリ ックアキュムレータ（４２）に接続されていて、別の方向切換弁（１０）の通路 （２６）がハイドロリックポンプ（２７）の圧力接続部に接続されている、請求 項３又は４記載のハイドロリック式装置。