(57)【要約】【課題】  操舵用の流量制御弁として通常の油圧パイロット式の流量制御弁を用いた構成をとっても、操舵ずれのないレバー操作式のかつ安価なパワーステアリング装置をもつ、ホイール式建設機械を提供すること。【解決手段】  油圧ポンプからの圧油が供給される走行用油圧モータや操舵用油圧シリンダなどの複数の油圧アクチュエータと、該複数のアクチュエータへ供給する圧油の流量を制御する複数の油圧パイロット式の流量制御弁と、少なくとも操舵指令を与える操作レバーと、操舵角に応じた油圧を発生する操舵角検出手段とを有し、操舵用油圧シリンダに対応する操舵用流量制御弁の一方のパイロット圧入力部には、操作レバーで与えられたパイロット圧を導き、操舵用流量制御弁の他方のパイロット圧入力部には、操舵角検出手段で検出した油圧を導き、実際に操舵した分だけ、操舵用流量制御弁のスプールを押し戻すことで、操作レバーの操作角に対応したホイール操舵角が得られるように、構成する。【選択図】      図５
2006151188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、該エンジンにより駆動される油圧ポンプと、該油圧ポンプからの圧油が供給される走行用油圧モータや操舵用油圧シリンダなどの複数の油圧アクチュエータと、該複数のアクチュエータへ供給する圧油の流量を制御する複数の流量制御弁と、少なくとも操舵指令を与える操作レバーと、操舵角に応じた油圧を発生する操舵角検出手段とを、有するホイール式建設機械であって、
前記各流量制御弁は、流量指令を油圧で与える油圧パイロット式の流量制御弁とされ、前記操舵用油圧シリンダに対応する操舵用流量制御弁の一方のパイロット圧入力部には、前記操作レバーで与えられたパイロット圧を導き、前記操舵用流量制御弁の他方のパイロット圧入力部には、前記操舵角検出手段で検出した油圧を導き、実際に操舵した分だけ、前記操舵用流量制御弁のスプールを押し戻すことで、前記操作レバーの操作角に対応したホイール操舵角が得られるようにしたことを特徴とするホイール式建設機械。
【請求項２】
エンジンと、該エンジンにより駆動される油圧ポンプと、該油圧ポンプからの圧油が供給される走行用油圧モータや操舵用油圧シリンダなどの複数の油圧アクチュエータと、該複数のアクチュエータへ供給する圧油の流量を制御する複数の流量制御弁と、少なくとも操舵指令を与える操作レバーと、操舵角に応じた電気信号を発生する操舵角検出手段とを、有するホイール式建設機械であって、
前記各流量制御弁は、流量指令を電圧で与える電磁比例式の流量制御弁とされ、前記操舵用油圧シリンダに対応する操舵用流量制御弁の一方の指令電圧入力部には、前記操作レバーの操作に基づく指令電圧を入力し、前記操舵用流量制御弁の他方の指令電圧入力部には、前記操舵角検出手段による検出結果に基づく電圧を入力し、実際に操舵した分だけ、前記操舵用流量制御弁のスプールを押し戻すことで、前記操作レバーの操作角に対応したホイール操舵角が得られるようにしたことを特徴とするホイール式建設機械。
【請求項３】
請求項１または２に記載のホイール式建設機械において、
前記操作レバーは、左右操作により操舵指令を与え、前後操作により前後進指令を与えるように構成され、１つの前記操作レバーによって走行に関する前後進指令と操舵指令とを与えることができるようにしたことを特徴とするホイール式建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイール（車輪）によって走行を行うホイール式油圧ショベルなどのホイール式建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイール式油圧ショベルなどの操舵装置を有するホイール式建設機械において、パワーステアリング装置として、例えば、油空圧工業総覧１９９２版のｐ．５２８の図３０に記載されたオービットロール（登録商標）と称される全油圧式ステアリングバルブを備えたものが知られている。このパワーステアリング装置は、油圧源と、ロータリ型の切換弁と、操舵用の油圧アクチュエータを備える油圧回路を有しており、運転者がハンドルを操作すると切換弁が切り換わり、油圧源からの圧油がハンドルの操作量に応じて油圧アクチュエータに導かれ、油圧アクチュエータが駆動されるようになっている。なお、このパワーステアリング装置は、切換弁から油圧アクチュエータへ送られる圧油の油量を計測して切換弁にフィードバックする操作量検出手段（容量型油量計）を備えており、ハンドルの操作量分の圧油が油圧アクチュエータに送られた時点で、操作量検出手段が切換弁を中立位置に戻し、油圧アクチュエータへの圧油を遮断するようになっている。このようにして、運転者がハンドルを操作してロータリ型の切換弁を切り換えるだけで、そのハンドルの操作量に応じた圧油が油圧アクチュエータに送られて、該油圧アクチュエータを駆動することで、大きな操舵力が得られるようになっている。
【０００３】
しかしながら、上記の従来技術では、操作量検出手段や油圧アクチュエータで圧油の漏れが生じるため、実際にはハンドル回転角のずれが生じる。また、上記の従来技術を、回転式ハンドルではなく、操作レバーによる操舵（ステアリング）操作に適用するのは、操作の安全性の観点から無理がある。何となれば、ハンドルはその操作が無限軌道であるので、ハンドルの中立位置と操舵角零とがたとえ対応していなくても支障はないが、操作ハンドルの場合には、操舵角零に操作ハンドルの中立位置が必ず対応していないと、誤操作の虞が非常に大きいからである。
【０００４】
そこで、特開平５−１５５３４４号公報に記載のパワーステアリング装置では、ステアリング用（操舵用）の油圧シリンダの変位に応じた油圧信号を発生させ、これによりステアリング用の流量制御弁のスプールを移動させて、スプールとスリーブとの相対移動量をゼロとすることで、ハンドル回転角のずれを防止するようにしている。
【非特許文献１】油空圧工業総覧１９９２版（ｐ．５２８の図３０）
【特許文献１】特開平０５−１５５３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に記載された従来技術では、ステアリング用（操舵用）の流量制御弁のスリーブとスプールの相対移動量をゼロとすることで操舵角を制御しているため、ステアリング専用の特殊な流量制御弁が必要であり、他の油圧アクチュエータ用の流量制御弁に用いられている、汎用性の高い通常の油圧パイロット方式の流量制御弁、あるいは、ホイール式建設機械において向後の普及が予想される汎用の電磁比例式の流量制御弁を使用することができない。
【０００６】
また、前記非特許文献１や特許文献１に記載された従来技術では、操舵操作をハンドルで行っているため、比較的に設置スペースをとるハンドルの配置空間の確保が必要であり、さらに、ハンドルとは別に、走行速度を操作するためのアクセルペダルや前後進方向を操作するための前後進切換レバーも必要であるため、小型のホイール式建設機械における狭い運転席内を窮屈なものとし、かつ、運転席への乗り降りの際にハンドルが邪魔になるという指摘があった。さらにまた、走行に関してハンドルとアクセルペダルと前後進切換レバーの３つを操作する必要があるため操作が煩雑であり、このため、走行の簡易操作を望むユーザーからは、１つの操作レバーによって走行に関する操作を全て行えるようにして欲しいという要望もあった。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、操舵用の流量制御弁として通常の油圧パイロット式の流量制御弁を用いた構成をとっても、あるいは、操舵用の流量制御弁として電磁比例式の流量制御弁を構成を用いた構成をとっても、操舵ずれのないレバー操作式のかつ安価なパワーステアリング装置をもつ、ホイール式建設機械を提供することにある。さらに本発明の目的とするところは、１つの操作レバーによって、走行に関する全ての操作を行えるようにした、操作性や運転席のスペースファクター性に優れたホイール式建設機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するため、本発明によるホイール式建設機械は、エンジンと、該エンジンにより駆動される油圧ポンプと、該油圧ポンプからの圧油が供給される走行用油圧モータや操舵用油圧シリンダなどの複数の油圧アクチュエータと、該複数のアクチュエータへ供給する圧油の流量を制御する複数の流量制御弁と、少なくとも操舵指令を与える操作レバーと、操舵角に応じた油圧を発生する操舵角検出手段とを、有し、
前記各流量制御弁は、流量指令を油圧で与える油圧パイロット式の流量制御弁とされ、前記操舵用油圧シリンダに対応する操舵用流量制御弁の一方のパイロット圧入力部には、前記操作レバーで与えられたパイロット圧を導き、前記操舵用流量制御弁の他方のパイロット圧入力部には、前記操舵角検出手段で検出した油圧を導き、実際に操舵した分だけ、前記操舵用流量制御弁のスプールを押し戻すことで、前記操作レバーの操作角に対応したホイール操舵角が得られるように、構成する。
あるいは、本発明によるホイール式建設機械は、エンジンと、該エンジンにより駆動される油圧ポンプと、該油圧ポンプからの圧油が供給される走行用油圧モータや操舵用油圧シリンダなどの複数の油圧アクチュエータと、該複数のアクチュエータへ供給する圧油の流量を制御する複数の流量制御弁と、少なくとも操舵指令を与える操作レバーと、操舵角に応じた電気信号を発生する操舵角検出手段とを、有し、
前記各流量制御弁は、流量指令を電圧で与える電磁比例式の流量制御弁とされ、前記操舵用油圧シリンダに対応する操舵用流量制御弁の一方の指令電圧入力部には、前記操作レバーの操作に基づく指令電圧を入力し、前記操舵用流量制御弁の他方の指令電圧入力部には、前記操舵角検出手段による検出結果に基づく電圧を入力し、実際に操舵した分だけ、前記操舵用流量制御弁のスプールを押し戻すことで、前記操作レバーの操作角に対応したホイール操舵角が得られるように、構成する。
さらに、  前記操作レバーは、左右操作により操舵指令を与え、前後操作により前後進指令を与えるように構成され、１つの前記操作レバーによって走行に関する前後進指令と操舵指令とを与えることができるように構成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、操舵用流量制御弁として通常の油圧パイロット式の流量制御弁を用いる構成において、操舵用流量制御弁の一方のパイロット圧入力部には操作レバーで与えられたパイロット圧を導き、この操作レバーで与えられたパイロット圧に対して、操舵用流量制御弁の他方のパイロット圧入力部には操舵角検出手段で検出した油圧を導き、これによって、実際に操舵した分だけ操舵用流量制御弁のスプールを押し戻すことで、操作レバーの操作角に対応したホイール（車輪）操舵角が得られるので、通常の油圧パイロット式の流量制御弁を用いた、操舵ずれのないレバー操作式のかつ安価なパワーステアリング装置を実現することができる。
また、操舵用流量制御弁として、ホイール式建設機械において向後の普及が予想される汎用の電磁比例式の流量制御弁を用いる構成において、操舵用流量制御弁の一方の指令電圧入力部には操作レバーの操作に基づく指令電圧を入力し、操舵用流量制御弁の他方の指令電圧入力部には操舵角検出手段の検出結果に基づく電圧を入力して、これによって、実際に操舵した分だけ操舵用流量制御弁のスプールを押し戻すことで、操作レバーの操作角に対応したホイール（車輪）操舵角が得られるので、汎用の電磁比例式の流量制御弁を用いた、操舵ずれのないレバー操作式のかつ安価なパワーステアリング装置を実現することができる。
さらに、操作レバーは、左右操作により操舵指令を与え、前後操作により前後進指令を与えるように構成されて、１つの操作レバーによって走行に関する前後進指令と操舵指令とを与えることができるようすることで、１つの操作レバーによって走行に関する全ての操作を行えるので、走行の操作が簡単・容易なものとなる。また、運転席にハンドルやアクセルペダルを配設する必要がないので、小型のホイール式建設機械における狭い運転席であっても窮屈さを軽減することができて楽に各種の操作が行え、かつ、運転席への乗り降りも楽に行えるようになる、運転席のスペースファクター性に優れたホイール式建設機械を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１〜図５は、本発明の第１実施形態によるホイール式建設機械に係り、図１は、本第１実施形態のホイール式建設機械の概要を示す図で、図１の（ａ）はホイール式建設機械を側面から見た外観図、図１の（ｂ）はホイール式建設機械の一部を簡略した底面図である。
【００１１】
図１において、Ａは下部走行体、Ｂは、下部走行体Ａ上に旋回可能に取り付けられた上部旋回体である。下部走行体Ａは、走行駆動部１５、１６と、走行駆動部１５、１６で駆動される前側ホイール（前輪）２３Ａ、後側ホイール（後輪）２３Ｂを操舵する操舵部１７と、ホイールにより走行移動が可能な車体２とを、含んで構成されている。上部旋回体Ｂは、エンジンや油圧システム等で構成された駆動システム３と、操作レバーを有する運転室４と、旋回装置１４とを、含んで構成されている。また、上部旋回体Ｂの前部には、ブーム１１、アーム１２、把持手段１３を有するバックホウ式作業装置５が設けられている。なお、ここでは、バックホウ式作業装置５には把持手段１３を設けた構成例を示したが、把持手段１３に代替してバックホウバケットを設けた構成としてもよい。
【００１２】
図２は、本第１実施形態のホイール式建設機械の油圧回路を示す図である。図２において、６はディーゼルエンジン、７は可変容量型のメイン油圧ポンプ、８はパイロット用の固定容量型の油圧ポンプ、１０は必要以上の回路圧上昇を防ぐためのアンロード弁、１１ａはブーム１１用の油圧アクチュエータ、１１ｂはブーム１１用の流量制御弁、１２ａはアーム１２用の油圧アクチュエータ、１２ｂはアーム１２用の流量制御弁、１３ａは把持手段１３用の油圧アクチュエータ、１３ｂは把持手段１３用の流量制御弁、１４ａは旋回装置１４用の油圧アクチュエータ、１４ｂは旋回装置１４用の流量制御弁、１５ａは走行駆動部１５用（走行左系用）の油圧アクチュエータ（走行左系用油圧モータ）、１５ｂは走行駆動部１５用（走行左系用）の流量制御弁、１６ａは走行駆動部１６用（走行右系用）の油圧アクチュエータ（走行右系用油圧モータ）、１６ｂは走行駆動部１６用（走行右系用）の流量制御弁、１７ａは操舵部１７用の油圧アクチュエータ（操舵用油圧シリンダ）、１７ｂは操舵部１７用の流量制御弁（操舵用流量制御弁）、２０はセンタージョイントである。なお、各流量制御弁１１ｂ〜１７ｂは、図示から明らかなように油圧パイロット式の流量制御弁で構成されている。
【００１３】
図２に示す構成において、ディーゼルエンジン６により駆動されるメイン油圧ポンプ７から吐出される圧油は、各々の操作指令に応じて切り換えられる各流量制御弁１１ｂ〜１７ｂを介して、対応する各油圧アクチュエータ１１ａ〜１７ａに選択的に供給されて、各油圧アクチュエータ１１ａ〜１７ａが選択的に駆動されることで、各部（ブーム１１、アーム１２、把持手段１３、旋回装置１４、走行駆動部１５、１６、操舵部１７）が動作する。また、ディーゼルエンジン６により駆動されるパイロット用の油圧ポンプ８から吐出される圧油は、パイロット圧として各部に供給される。
【００１４】
図３は、本第１実施形態のホイール式建設機械の運転室４の内部構成を示す図であり、図３において、３０、３１、３２は操作レバー（操作レバー装置）である。また、図４は、図３の各操作レバー３０〜３２と、前記した各流量制御弁１１ｂ〜１７ｂとの関係を示す図である。なお、図４において、各操作レバー３０〜３２について、左右１対で図示しているのは、１つの操作レバーにおける前後操作系と左右操作系とを表すためである。ここで、各操作レバー３０〜３２は、前後操作と左右操作の複合操作が可能なジョイスティク操作型の操作レバーであり、各操作レバー３０〜３２は、それぞれ４つの減圧弁を通じて操作方向と操作量に応じたパイロット圧を出力するものとなっている。
【００１５】
図３、図４に示す構成において、操作レバー３０は、前後左右の操作で、ブーム１１と把持手段１３に対応する流量制御弁１１ｂ、１３ｂを切り換え、ブーム１１と把持手段１３の動作制御を行う。操作レバー３１は、前後左右の操作で、アーム１２と旋回装置１４に対応する流量制御弁１２ｂ、１４ｂを切り換え、アーム１２と旋回装置１４の動作制御を行う。操作レバー３２は、前後左右の操作で、走行駆動部１５、１６と操舵部１７に対応する流量制御弁１５ｂ、１６ｂ、１７ｂを切り換え、前後進と操舵（ステアリング）の動作制御を行う。
【００１６】
図５は、本第１実施形態のホイール式建設機械のパワーステアリング装置の構成を示す図であり、図５において、２１は、後輪２３Ｂの操舵角に応じた油圧（パイロット圧）を１対の減圧弁により発生する操舵角検出手段、２２Ａ、２２Ｂは高圧選択弁（シャトル弁）である。
【００１７】
図５に示す構成において、操作レバー３２を左または右に操作することで、左旋または右旋を指令するパイロット圧が発生し、この操作レバー３２で与えられたパイロット圧は、流量制御弁１７ｂの一方のパイロット圧入力部に導入されて、これにより流量制御弁１７ｂのスプールが所定方向に移動して、メイン油圧ポンプ７からの圧油が流量制御弁１７ｂを通じて流量制御されて、油圧アクチュエータ（操舵用油圧シリンダ）１７ａに供給され、油圧アクチュエータ１７ａが駆動されることで、後側ホイール２３Ｂが所定方向に操舵される。このとき、操舵角検出手段２１には、車輪（後輪２３Ｂ）の操舵角に応じたパイロット圧が発生し、この操舵角検出手段２１で発生したパイロット圧は、高圧選択弁２２Ａまたは２２Ｂを通じて、操作レバー３２によるパイロット圧が導かれた流量制御弁１７ｂの一方のパイロット圧入力部とは反対側の、流量制御弁１７ｂの他方のパイロット圧入力部に導入される。これにより、流量制御弁１７ｂのスプールは、実際に操舵した分だけ押し戻され、操作レバー３２で与えられたパイロット指令圧と操舵角検出手段２１で検出したパイロット圧とが釣り合った位置で、操舵動作が停止することで、操作レバー３２の操作量に応じた車輪の操舵角が得られることとなる。
【００１８】
以上のように本第１実施形態によれば、操舵用流量制御弁として通常の油圧パイロット式の流量制御弁１７ｂを用いる構成において、流量制御弁１７ｂの一方のパイロット圧入力部には操作レバー３２で与えられたパイロット圧を導き、この操作レバーで与えられたパイロット圧に対して、流量制御弁１７ｂの他方のパイロット圧入力部には操舵角検出手段２１で検出した（発生した）パイロット圧を導き、これによって、実際に操舵した分だけ流量制御弁１７ｂのスプールを押し戻すことで、操作レバー３２の操作角に対応した車輪操舵角が得られるので、通常の油圧パイロット式の流量制御弁を用いた、操舵ずれのないレバー操作式のかつ安価なパワーステアリング装置を実現することができる。また、操作レバー３２は、左右操作により操舵指令を与え、前後操作により前後進指令を与えるように構成されて、１つの操作レバー３２によって走行に関する前後進指令と操舵指令とを与えることができるようしているので、１つの操作レバー３２によって走行に関する全ての操作を行えて、走行の操作が簡単・容易なものとなる。また、運転席にハンドルやアクセルペダルを配設する必要がないので、小型のホイール式建設機械における狭い運転席であっても窮屈さを軽減することができて楽に各種の操作が行え、かつ、運転席への乗り降りも楽に行えるようになる、運転席のスペースファクター性に優れたホイール式建設機械を実現することができる。
【００１９】
次に、本発明の第２実施形態のホイール式建設機械について、図６〜図１０を用いて説明する。本第２実施形態のホイール式建設機械は、油圧パイロット式の流量制御弁を用いた前記の第１実施形態に対し、電磁比例式の流量制御弁を用いたものであり、本第２実施形態のホイール式建設機械の概要は、図１と同様である。図６〜図１０は、本第２実施形態のホイール式建設機械に係る図である。
【００２０】
図６は、本第２実施形態のホイール式建設機械の油圧回路を示す図であり、同図において、前記した図２中の構成要素と均等なものには同一符号を付し、その説明は重複を避けるため割愛する。図６において、１１ｂ’はブーム１１用の流量制御弁、１２ｂ’はアーム１２用の流量制御弁、１３ｂ’は把持手段１３用の流量制御弁、１４ｂ’は旋回装置１４用の流量制御弁、１５ｂ’は走行駆動部１５用（走行左系用）の流量制御弁、１６ｂ’は走行駆動部１６用（走行右系用）の流量制御弁、１７ｂ’は操舵部１７用の流量制御弁（操舵用流量制御弁）であり、各流量制御弁１１ｂ’〜１７ｂ’は電磁比例式の流量制御弁で構成されている。
【００２１】
図６に示す構成においても、ディーゼルエンジン６により駆動されるメイン油圧ポンプ７から吐出される圧油は、各々の操作指令に応じて切り換えられる各流量制御弁１１ｂ’〜１７ｂ’を介して、対応する各油圧アクチュエータ１１ａ〜１７ａに選択的に供給されて、各油圧アクチュエータ１１ａ〜１７ａが選択的に駆動されることで、各部（ブーム１１、アーム１２、把持手段１３、旋回装置１４、走行駆動部１５、１６、操舵部１７）が動作することは、第１実施形態と同様である。
【００２２】
図７は、本第２実施形態のホイール式建設機械の運転室４の内部構成を示す図である。図７において、３０’、３１’、３２’は操作レバー（操作レバー装置）であり、各操作レバー３０’〜３２’は、前後操作と左右操作の複合操作が可能なジョイスティク操作型で、かつ、操作方向と操作量に応じた電気信号を出力する電気信号出力型の操作レバーである。また、図８は、図７の各操作レバー３０’〜３２’と、各流量制御弁１１ｂ’〜１７ｂ’との関係を示す図である。図８において、４０は、各操作レバーと３０’〜３２’からの出力信号に応じて、各流量制御弁１１ｂ’〜１７ｂ’を駆動制御する制御装置（バルブドライバ装置）であり、操作量に応じた指令電圧（駆動電圧）を生成する複数の指令電圧発生部が備えられている。なお、図８において、各操作レバー３０’〜３２’について、左右１対で図示しているのは、１つの操作レバーにおける前後操作系と左右操作系とを表すためであり、１つの操作レバーの前後操作系に対して１対の指令電圧発生部が設けられており、同様に、１つの操作レバーの左右操作系に対して１対の指令電圧発生部が設けられている。
【００２３】
図７、図８に示す構成において、操作レバー３０’は、前後左右の操作で、制御装置４０を介して、ブーム１１と把持手段１３に対応する流量制御弁１１ｂ’、１３ｂ’を切り換え、ブーム１１と把持手段１３の動作制御を行う。操作レバー３１’は、前後左右の操作で、制御装置４０を介して、アーム１２と旋回装置１４に対応する流量制御弁１２ｂ’、１４ｂ’を切り換え、アーム１２と旋回装置１４の動作制御を行う。操作レバー３２’は、前後左右の操作で、制御装置４０を介して、走行駆動部１５、１６と操舵部１７に対応する流量制御弁１５ｂ’、１６ｂ’、１７ｂ’を切り換え、前後進と操舵（ステアリング）の動作制御を行う。
【００２４】
図９は、本第２実施形態のホイール式建設機械のパワーステアリング装置の構成を示す図である。図９において、１７ｂ’−１、１７ｂ’−２は流量制御弁１７ｂ’の指令電圧入力部、４１Ａ、４１Ｂは、後輪２３Ｂの操舵角に応じた油圧（パイロット圧）を発生する前記した操舵角検出手段２１が出力するパイロット圧を、電圧に変換して出力する油圧／電圧変換手段である。
【００２５】
図１０は、図８の制御装置４０中における操舵制御に関する部分の構成を示す図である。図１０において、４２Ａ、４２Ｂは、操作レバー３２’の操作量に応じた指令電圧を出力する指令電圧発生部、４３Ａ、４３Ｂは、入力されてきた電圧のうち電圧の高い側を択一選択して出力する高電圧選択部である。
【００２６】
図９、図１０に示す構成において、操作レバー３２’を右または左に操作することで、これに応じて指令電圧発生部４２Ａまたは４２Ｂにおいて右旋または左旋を指令する指令電圧（駆動電圧）が生成され、この指令電圧は高電圧選択部４３Ａまたは４３Ｂを経て、流量制御弁１７ｂ’の一方の指令電圧入力部１７ｂ’−１または１７ｂ’−２に入力される。これにより、流量制御弁１７ｂ’のスプールが所定方向に移動して、メイン油圧ポンプ７からの圧油が流量制御弁１７ｂ’を通じて流量制御されて、油圧アクチュエータ（操舵用油圧シリンダ）１７ａに供給され、油圧アクチュエータ１７ａが駆動されることで、後側ホイール２３Ｂが所定方向に操舵される。このとき、操舵角検出手段２１には、車輪（後輪２３Ｂ）の操舵角に応じたパイロット圧が発生し、この操舵角検出手段２１で発生したパイロット圧は、油圧／電圧変換手段４１Ａまたは４１Ｂにおいて電圧に変換され、この変換された電圧は高電圧選択部４３Ａまたは４３Ｂを経て、操作レバー３２’の操作に基づく指令電圧が入力された一方の指令電圧入力部とは反対側の、流量制御弁１７ｂ’の他方の指令電圧入力部１７ｂ’−２または１７ｂ’−１に入力される。これにより、流量制御弁１７ｂ’のスプールは、実際に操舵した分だけ押し戻され、操作レバー３２’に操作に基づく指令電圧と操舵角検出手段２１の検出結果に基づく電圧とが釣り合った位置で、操舵動作が停止することで、操作レバー３２’の操作量に応じた車輪の操舵角が得られることとなる。
【００２７】
図１１〜図１３は、本第２実施形態の変形例を示している。図１１は、図７の各操作レバー３０’〜３２’と、各流量制御弁１１ｂ’〜１７ｂ’との関係を示す図である。図１１において、５０は、各操作レバーと３０’〜３２’からの出力信号に応じて、バルブドライバを介して各流量制御弁１１ｂ’〜１７ｂ’を駆動制御するコントローラ、５１は、コントローラ５０からの指令信号に基づき、指令信号に応じた指令電圧（駆動電圧）を出力する複数のバルブドライバで構成される、バルブドライバ群である。この図１１に示す構成においても、操作レバー３０’は、前後左右の操作で、ブーム１１と把持手段１３に対応する流量制御弁１１ｂ’、１３ｂ’を切り換え、ブーム１１と把持手段１３の動作制御を行う。操作レバー３１’は、前後左右の操作で、アーム１２と旋回装置１４に対応する流量制御弁１２ｂ’、１４ｂ’を切り換え、アーム１２と旋回装置１４の動作制御を行い、操作レバー３２’は、前後左右の操作で、走行駆動部１５、１６と操舵部１７に対応する流量制御弁１５ｂ’、１６ｂ’、１７ｂ’を切り換え、前後進と操舵（ステアリング）の動作制御を行う。
【００２８】
図１２は、本第２実施形態の変形例におけるパワーステアリング装置の構成を示す図である。図１２において、５２Ａ、５２Ｂは、バルブドライバ群５０中の構成要素であるバルブドライバ、５３Ａ、５３Ｂは、後輪２３Ｂの操舵角に応じた油圧（パイロット圧）を発生する前記した操舵角検出手段２１が出力するパイロット圧を、電気信号に変換して出力する操舵角検出センサである。ここで、図１２において、操作レバー３２’からは操作方向と操作量に応じたデジタル信号がコントローラ５０に出力され、操舵角検出センサ５３Ａ、５３Ｂからは、後輪２３Ｂの操舵角に応じたデジタル信号がコントローラ５０に出力されるようになっている（なお、操作レバー３２’や操舵角検出センサ５３Ａ、５３Ｂの出力がアナログ信号であっても差し支えなく、この場合には、マイコンで構成されるコントローラ５０に備えられたＡ／Ｄ変換器によって、コントローラ５０へのアナログ入力信号をデジタル信号に変換するようにされる）。
【００２９】
図１３は、図１１のコントローラ５０中における操舵制御に関する部分の構成を示す図である。図１０において、５４Ａ、５４Ｂは、操作レバー３２’の操作量に応じた指令量信号を生成する指令量生成部、５５Ａは、操舵角検出センサ５３Ａが検出した操舵角に応じた指令量信号を生成する指令量生成部、５５Ｂは、操舵角検出センサ５３Ｂが検出した操舵角に応じた指令量信号を生成する指令量生成部、５６Ａは、指令量生成部５４Ａから操舵を指令する指令量信号が到来している場合には、この指令量信号をバルブドライバ５２Ａに出力し、指令量生成部５４Ｂが操舵を指令する指令量信号を出力している場合には、指令量生成部５５Ａが出力する指令量信号をバルブドライバ５２Ａに出力する出力選択部、５６Ｂは、指令量生成部５４Ｂから操舵を指令する指令量信号が到来している場合には、この指令量信号をバルブドライバ５２Ｂに出力し、指令量生成部５４Ａが操舵を指令する指令量信号を出力している場合には、指令量生成部５５Ｂが出力する指令量信号をバルブドライバ５２Ｂに出力する出力選択部である。
【００３０】
図１２、図１３に示す構成において、操作レバー３２’を右または左に操作することで、これに応じて、指令量生成部５４Ａまたは５４Ｂにおいて右旋または左旋を指令する指令量信号が生成され、この指令量信号は出力選択部５６Ａまたは５６Ｂを経由してバルブドライバ５２Ａまたは５２Ｂに出力されて、バルブドライバ５２Ａまたは５２Ｂで生成された指令電圧（駆動電圧）が、流量制御弁１７ｂ’の一方の指令電圧入力部１７ｂ’−１または１７ｂ’−２に入力される。これにより、流量制御弁１７ｂ’のスプールが所定方向に移動して、メイン油圧ポンプ７からの圧油が流量制御弁１７ｂ’を通じて流量制御されて、油圧アクチュエータ（操舵用油圧シリンダ）１７ａに供給され、油圧アクチュエータ１７ａが駆動されることで、後側ホイール２３Ｂが所定方向に操舵される。このとき、操舵角検出手段２１には、車輪（後輪２３Ｂ）の操舵角に応じたパイロット圧が発生し、この操舵角検出手段２１で発生したパイロット圧は、操舵角検出センサ５３Ａまたは５３Ｂにおいて電気信号に変換され、この変換された操舵角検出信号に基づいて指令量生成部５５Ａまたは５５Ｂでは操舵角に応じた指令量信号を生成する。この指令量生成部５５Ａまたは５５Ｂで生成された操作量信号は、出力選択部５６Ａまたは５６Ｂを経由してバルブドライバ５２Ｂまたは５２Ａに出力され、バルブドライバ５２Ｂまたは５２Ａで生成された電圧は、操作レバー３２’の操作に基づく指令電圧が入力された一方の指令電圧入力部とは反対側の、流量制御弁１７ｂ’の他方の指令電圧入力部１７ｂ’−２または１７ｂ’−１に入力される。これにより、流量制御弁１７ｂ’のスプールは、実際に操舵した分だけ押し戻され、操作レバー３２’に操作に基づく指令電圧と操舵角検出手段２１の検出結果に基づく電圧とが釣り合った位置で、操舵動作が停止することで、操作レバー３２’の操作量に応じた車輪の操舵角が得られることとなる。
【００３１】
以上のように本第２実施形態によれば、操舵用流量制御弁として、ホイール式建設機械において向後の普及が予想される汎用の電磁比例式の流量制御弁を用いる構成において、操舵用流量制御弁の一方の指令電圧入力部には操作レバーの操作に基づく指令電圧を入力し、操舵用流量制御弁の他方の指令電圧入力部には操舵角検出手段の検出結果に基づく電圧を入力して、これによって、実際に操舵した分だけ操舵用流量制御弁のスプールを押し戻すことで、操作レバーの操作角に対応したホイール（車輪）操舵角が得られるので、汎用の電磁比例式の流量制御弁を用いた、操舵ずれのないレバー操作式のかつ安価なパワーステアリング装置を実現することができる。また、操作レバー３２’は、左右操作により操舵指令を与え、前後操作により前後進指令を与えるように構成されて、１つの操作レバー３２’によって走行に関する前後進指令と操舵指令とを与えることができるようしているので、１本の操作レバー３２’によって走行に関する全ての操作を行えて、走行の操作が簡単・容易なものとなる。また、運転席にハンドルやアクセルペダルを配設する必要がないので、小型のホイール式建設機械における狭い運転席であっても窮屈さを軽減することができて楽に各種の操作が行え、かつ、運転席への乗り降りも楽に行えるようになる、運転席のスペースファクター性に優れたホイール式建設機械を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るホイール式建設機械の概要を示す説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るホイール式建設機械の油圧回路図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るホイール式建設機械の運転室内の構成を示す説明図である。
【図４】図３中の各操作レバーと図２中の各流量制御弁との関係を示す油圧・電気回路図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るホイール式建設機械におけるパワーステアリング装置の構成を示す説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るホイール式建設機械の油圧回路図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るホイール式建設機械の運転室内の構成を示す説明図である。
【図８】図７中の各操作レバーと図６中の各流量制御弁との関係を示す油圧・電気回路図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るホイール式建設機械におけるパワーステアリング装置の構成を示す説明図である。
【図１０】図８の制御装置中における操舵制御に関する部分の構成を示す説明図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の変形例に係るホイール式建設機械における、操作レバーと各流量制御弁との関係を示す油圧・電気回路図である。
【図１２】発明の第２実施形態の変形例に係るホイール式建設機械におけるパワーステアリング装置の構成を示す説明図である。
【図１３】図１１のコントローラ中における操舵制御に関する部分の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
Ａ  下部走行体
Ｂ  上部旋回体
２  車体
３  駆動システム
４  運転室
５  バックホウ式作業装置
６  ディーゼルエンジン
７  メイン油圧ポンプ
８  パイロット用の油圧ポンプ
１０  アンロード弁
１１  ブーム
１２  アーム
１３  把持手段
１４  旋回装置
１５、１６  走行駆動部
１７  操舵部
１１ａ〜１７ａ  油圧アクチュエータ
１１ｂ〜１７ｂ  油圧パイロット式の流量制御弁
１１ｂ’〜１７ｂ’  電磁比例式の流量制御弁
１７ｂ’−１、１７ｂ’−２  操舵用の電磁比例式の流量制御弁の指令電圧入力部
２０  センタージョイント
２１  操舵角検出手段
２２Ａ、２２Ｂ  高圧選択弁
２３Ａ  前側ホイール（前輪）
２３Ｂ  後側ホイール（後輪）
３０〜３２、３０’〜３２’  操作レバー（操作レバー装置）
４０  制御装置（バルブドライバ装置）
４１Ａ、４１Ｂ  油圧／電圧変換手段
４２Ａ、４２Ｂ  指令電圧発生部
４３Ａ、４３Ｂ  高電圧選択部
５０  コントローラ
５１  バルブドライバ群
５２Ａ、５２Ｂ  バルブドライバ
５３Ａ、５３Ｂ  操舵角検出センサ
５４Ａ、５４Ｂ、５５Ａ、５５Ｂ  指令量生成部
５６Ａ、５６Ｂ  出力選択部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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