(57)【要約】【課題】バケット等の作業手段を上方へ回動させるチルト時にブームが揺動するのを防止できる建設機械を提供する。【解決手段】ブーム用シリンダ１０の駆動にて揺動するブーム３と、ブーム３の先端側に取付けられてチルトシリンダ１６の駆動にて揺動するバケット４等の作業手段Ｓとを有する作業機２を備える。ブーム用シリンダ１０の油圧ラインに接続されたアキュームレータ３１にて走行時の車体の振動を吸収する走行ダンパモードと、ブーム用シリンダ１０をアキュームレータ３１から遮断する非走行ダンパモードとの切替えが可能である。チルトシリンダの駆動時には、非走行ダンパモードとする。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブーム用シリンダ（１０）の駆動にて揺動するブーム（３）と、このブーム（３）の先端側に取付けられてチルトシリンダ（１６）の駆動にて揺動するバケット（４）等の作業手段（Ｓ）とを有する作業機（２）を備え、上記ブーム用シリンダ（１０）の油圧ラインに接続されたアキュームレータ（３１）にて走行時の車体の振動を吸収する走行ダンパモードと、上記ブーム用シリンダ（１０）をアキュームレータ（３１）から遮断する非走行ダンパモードとの切替えが可能な建設機械において、
上記チルトシリンダ（１６）の駆動時には、非走行ダンパモードとすることを特徴とする建設機械。
【請求項２】
走行ダンパモードと非走行ダンパモードとの切替を行う切替手段（３７）と、上記チルトシリンダの駆動・非駆動を判断する判断手段（３９）と、この判断手段（３９）による判断がチルトシリンダ駆動であれば上記切替手段（３７）にて指定されるモードに関係なく非走行ダンパモードとする制御手段（３５）とを備えたことを特徴とする請求項１の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ホイールローダ等の建設機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ホイールローダ等の建設機械は、図４に示すように、車両本体５１と、この車両本体５１に連設される作業機５２とを備える。作業機５２は、車両本体５１に揺動可能に枢支されるブーム５３と、このブーム５３の先端に揺動可能に枢支されるバケット５４とを有し、ブーム５３がブーム用シリンダ５５の駆動にて揺動し、バケット５４がバケット用シリンダ５６の駆動にて揺動する。そのため、この建設機械は、上記シリンダ５５、５６等を駆動させるための油圧回路を備える。この油圧回路は油圧ポンプ等を有し、この油圧ポンプはエンジンの駆動にて駆動する。
【０００３】
そして、このようなホイールローダでは、バケット５４に土砂等を積んだ状態で走行する場合がある。このような場合、その全体の質量が大きくなるため、走行時の振動が車両全体（建設機械全体）に対して大きく影響することになる。このため、従来からこの振動を吸収するためのアキュームレータを使用した構造のものが開発された。この構造としては、例えば、図３に示すものがあった。
【０００４】
すなわち、ブーム用シリンダ５５のロッド側圧力室５５ａとボトム側圧力室５５ｂとを、コントロール弁５８に接続している。そして、スプリング６２によって保たれる開位置で、ブーム用シリンダ５５のロッド側圧力室５５ａをタンク６０に連通すると共に、ボトム側圧力室５５ｂをアキュームレータ６１に連通する開閉弁５９を備える。この場合、この開閉弁５９のパイロット室にパイロット圧が導かれと、スプリング６２の弾性力に抗して閉位置に切換って、ロッド側圧力室５５ａとボトム側圧力室５５ｂとを、タンク６０及びアキュームレータ６１から遮断する。
【０００５】
また、上記開閉弁５９のパイロット室の圧力は、パイロット弁６４にて制御している。すなわち、パイロット弁６４が、スプリング６５によって保たれるノーマル位置（ソレノイド６６が励磁されない状態）にあれば、開閉弁５９のパイロット室には、パイロット供給源６３からパイロット圧が導かれる。これによって、開閉弁５９を、スプリング６２に抗して閉位置に切替えることができる。これに対して、ソレノイド６６を励磁状態とすると、パイロット弁６４が切換って、開閉弁５９のパイロット室をタンクに連通する。従って、開閉弁５９をスプリング６２によって開位置に保つことができる。そして、コントローラ６８は、車速センサ６９にて検出される車速に基づいて、パイロット弁６４のソレノイド６６を、励磁状態としたり、非励磁状態としたりすることができる。
【０００６】
ところで、バケット５４に土砂等を積み込んで走行する場合、ある程度の車速となっている。そこで、設定車速を越えて走行しているときには、ソレノイド６６を励磁状態として、開閉弁５９を開位置とする。これによって、ブーム用シリンダ５５のロッド側圧力室５５ａをタンクに連通すると共に、ボトム側圧力室５５ｂをアキュームレータ６１に連通することになる。このため、走行時の振動をアキュームレータで吸収することができ、その振動が、ブーム用シリンダ５５に連係する車両全体（建設機械全体）に伝達されるのを防止できる。
【０００７】
これに対して、バケット５４による積み込み作業時では、一般的に車速は低速であり、走行による振動があまり発生しない。そのため、設定車速以下で走行しているときには、上記ソレノイド６６を非励磁状態として、パイロット弁６４をノーマル位置として、開閉弁５９を閉位置に切替える。この状態では、ブーム用シリンダ５５のロッド側圧力室５５ａをタンク６０から遮断すると共に、ボトム側圧力室５５ｂをアキュームレータ６１から遮断することになる。このため、ブーム用シリンダ５５で発生する力がアキュームレータ６１に吸収されることがなく、積載性能が低下するのを防止できる。
【０００８】
このように、従来からアキュームレータレータを利用して、車両の振動を抑制するものがあった（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−３０９９５３号公報（第２−３頁、図６）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記図４及び特許文献１記載のホイールローダでは、バケット５４がその枢支部を中心に上方へ回動するチルト時においては、ブーム５３が揺動（上昇）するおそれがあった。すなわち、ブーム５３の支点（枢支点）とバケット用シリンダ５６の支点（枢支点）とのズレのため、ブーム用シリンダ５５がアキュームレータ６１に連通されたフローティング支持状態では、このチルト操作によりブーム５３の枢支点廻りに回転モーメントが発生し、ブームが上昇することになる。このように、チルト操作でブームが上昇（揺動）すれば、作業者（運転車）が意図しないブーム５３の揺動が発生することになり、安定したチルト操作を行うことができず、作業性に劣ることとなっていた。
【００１１】
この発明は上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、バケット等の作業手段を上方へ回動させるチルト時にブームが揺動するのを防止できる建設機械を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び効果】
そこで請求項１の建設機械は、ブーム用シリンダ１０の駆動にて揺動するブーム３と、このブーム３の先端側に取付けられてチルトシリンダ１６の駆動にて揺動するバケット４等の作業手段Ｓとを有する作業機２を備え、上記ブーム用シリンダ１０の油圧ラインに接続されたアキュームレータ３１にて走行時の車体の振動を吸収する走行ダンパモードと、上記ブーム用シリンダ１０をアキュームレータ３１から遮断する非走行ダンパモードとの切替えが可能な建設機械において、上記チルトシリンダ１６の駆動時には、非走行ダンパモードとすることを特徴としている。
【００１３】
上記請求項１の建設機械によれば、チルトシリンダ１６の駆動時には、非走行ダンパモードとするので、チルトシリンダ１６の駆動時には、ブーム用シリンダ１０はアキュームレータ３１から遮断されている。このため、ブーム用シリンダ１０はフローティング支持状態ではなく、チルトシリンダ１６の駆動によっては、ブーム３が揺動しない。すなわち、チルトシリンダ１６によって、バケット４等の作業手段Ｓを上方へ回動させるチルト作業時に、作業者（運転車）が意図しないブーム３の揺動を回避することができ、このチルト作業を安定した状態で行うことができることになって、作業性に優れた建設機械となる。
【００１４】
請求項２の建設機械は、走行ダンパモードと非走行ダンパモードとの切替を行う切替手段３７と、上記チルトシリンダ１６の駆動・非駆動を判断する判断手段３９と、この判断手段３９による判断がチルトシリンダ駆動であれば上記切替手段３７にて指定されるモードに関係なく非走行ダンパモードとする制御手段３５とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
上記請求項２の建設機械によれば、切替手段３７にて、走行ダンパモードとしたり、非走行ダンパモードとしたりすることができる。このため、ある程度の車速となっていときには、走行ダンパモードとして、アキュームレータ３１にて走行時の車体の振動を吸収させることができ、これによって、振動の車両全体（建設機械全体）への伝達を防止できる。これに対して、低速のときには、非走行ダンパモードとして、チルトシリンダ１６をアキュームレータ３１から遮断することができ、これによって、積載性能が低下するのを防止できる。また、判断手段３９による判断がチルトシリンダ駆動状態であれば、切替手段３７にて指定されるモードに関係なく制御手段３５にて非走行ダンパモードとするので、チルトシリンダ１６の駆動によっては、ブーム３を停止した状態に確実に維持することができる。しかも、制御手段３５等はマイクロコンピュータ等のプログラムにて構成することができ、従来の構造に対して、その油圧回路に新たに油圧バルブ等を追加する必要がなく、全体として構造が複雑化するのを防止している。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の建設機械の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図２は建設機械の要部側面図を示し、建設機械は、例えば、ホイールローダ等であり、車両本体１と、この車両本体１に連設される作業機２とを備える。そして、作業機２は、車両本体１にその基端部３ａ、３ａが連結される一対のブーム３、３と、このブーム３、３の先端部３ｂ、３ｂに連結される作業手段Ｓ（この場合、バケット４）とを備える。
【００１７】
すなわち、各ブーム３、３は、基端側の第１部５と、先端側の第２部６とを有し、この第１部５の軸心線と第２部６の軸心線とがずれている。そして、その基端部３ａ、３ａが車両本体１に枢支軸７、７を介して枢着され、その先端部３ｂ、３ｂがバケット４の基部膨出部（ブーム用リブ）８、８に枢支軸９、９を介して枢着されている。この際、ブーム３、３は、その第２部６、６において、連結ロッドＲにて連結されている。また、各ブーム３、３はブーム用シリンダ１０、１０の駆動にて揺動する。ブーム用シリンダ１０は、シリンダ本体１１と、このシリンダ本体１１に対して伸縮するピストンロッド１２とを有し、シリンダ本体１１の基端部１１ａが、ブーム３の基端部３ａよりも下方位置において、車両本体１に枢支軸１３を介して枢着され、ピストンロッド１２の先端部１２ａがブーム３の第２部６の基端部１４に枢支軸１５を介して枢着されている。このため、ピストンロッド１２の先端部（枢支部）１２ａが、ブーム３の基端部（枢支部）３ａとブーム３の先端部（枢支部）３ｂとを結ぶ線上から離れた位置に設けられることになる。
【００１８】
このため、例えば、図２の実線で示した状態から、ブーム用シリンダ１０、１０のピストンロッド１２、１２が伸びれば、このピストンロッド１２、１２の先端部１２ａ、１２ａがブーム３、３の第２部６、６の基端部１４、１４を押圧し、これによって、このブーム３、３はその基端部３ａ、３ａを中心として、矢印Ａ方向に揺動する。また、逆に、ピストンロッド１２、１２が縮めば、ブーム３、３はその基端部３ａを中心として、矢印Ｂ方向に揺動する。
【００１９】
ところで、上記バケット４はチルトシリンダ（バケット用シリンダ）１６の駆動にて、上記枢支軸９を中心に揺動する。すなわち、チルトシリンダ１６は、シリンダ本体１７と、このシリンダ本体１７に対して伸縮自在なピストンロッド１８と、シリンダ本体１７の基端から突設される支持部１９とからなる。そして、このチルトシリンダ１６は、その支持部１９の基端部１９ａが、上記ブーム３の基端部３ａよりも上方において、車体本体１に枢支軸２０を介して枢着され、そのピストンロッド１８の先端部１８ａが、リンク機構２１のベルクランク２２の中間部２２ｃに枢支軸２３を介して枢着されている。
【００２０】
リンク機構２１は、一対のベルクランク２２、２２と、このベルクランク２２、２２の一端部２２ａ、２２ａに枢支軸２４を介してその基端部２５ａが枢着される連結バー２５とを備える。また、ブーム３、３を連結する連結ロッドＲには連結片３０が設けられ、この連結片３０に、ベルクランク２２，２２の他端部２２ｂが枢支軸２６を介して枢着されている。さらに、連結バー２５の先端部２５ｂがバケット４のリンク用リブ２８に枢支軸２７を介して枢着さている。
【００２１】
従って、図２の実線で示す状態から、チルトシリンダ１６のピストンロッド１８が伸びれば、ベルクランク２２、２２がその他端部２２ｂ、２２ｂを中心に矢印Ｃ方向へ揺動する。この揺動によって、連結バー２５が矢印Ｄ方向へ移動し、これによって、バケット４がその枢支軸９を中心に矢印Ｅ方向へ揺動する。すなわち、バケット４が下方へ揺動（回動）するダンプが行われる。また、逆に、チルトシリンダ１６のピストンロッド１８が縮めば、ベルクランク２２、２２、及び連結バー２５が上記と反対方向に動いて、バケット４が上方へ揺動（回動）するチルトが行われる。
【００２２】
そして、この作業機２では、上記リンク機構２１によって、バケット４の地面に対する角度（バケット角度）θが、所定の角度範囲においては、ほぼ一定に維持しつつブーム３を揺動させることができる。すなわち、バケット４が図２の実線で示す状態から、仮想線の位置までブーム３を上昇させても、地面に対するバケット４の姿勢を実線で示す姿勢に維持したままとすることができる。逆に、仮想線で示す位置から実線で示す位置に下降させても、バケット４の姿勢を維持できる。
【００２３】
ところで、この建設機械は、図１に示すように、アキュームレータ３１を有する走行ダンパ装置３０を備えている。ここで、走行ダンパ装置３０とは、所定の車速以上の走行状態のときに、上記ブーム用シリンダ１０をアキュームレータ３１に連通するようにして、この走行時の振動をアキュームレータ３１にて吸収するものである。すなわち、上記図３で示した構成と同様であり、図１において、３２の作業機バルブは、図３のコントロール弁５８に対応し、３３の走行ダンパバルブは、図３の開閉弁５９とパイロット弁６４等に対応する。また、この場合も、車速センサ３４と、マイクロコンピュータ等にて構成されるコントローラとしての制御手段３５とを備え、さらには、後述する判断手段３９となる圧力検出手段３６を備える。
【００２４】
このため、この走行ダンパ装置３０では、ブーム用シリンダ１０の油圧ラインに接続されたアキュームレータ３１にて走行時の車体の振動を吸収する走行ダンパモードと、上記ブーム用シリンダ１０をアキュームレータ３１から遮断する非走行ダンパモードとの切替えを行ううものである。すなわち、車速センサ３４にて検出した速度が設定車速（例えば、５ｋｍ／ｈ）以上のときには、走行ダンパバルブ３３を切替えて、ブーム用シリンダ１０のロッド側圧力室１０ａをタンク３８に連通すると共に、ボトム側圧力室１０ｂをアキュームレータ３１に連通する。このため、走行時の振動をアキュームレータ３１で吸収することができ、その振動が、ブーム用シリンダ１０に連係する車両全体（建設機械全体）に伝達されるのを防止できる。また、車速センサ３４にて検出した速度が設定車速（例えば、５ｋｍ／ｈ）未満のときには、ブーム用シリンダ１０のロッド側圧力室１０ａをタンク３８から遮断すると共に、ボトム側圧力室１０ｂをアキュームレータ６１から遮断する。このため、ブーム用シリンダ１０で発生する力がアキュームレータ６１に吸収されることがなく、積載性能が低下するのを防止できる。従って、車速センサ３４の検出速度に基づいて、制御手段３５から走行ダンパバルブ３３を切替える信号が発信されるので、この車速センサ３４と制御手段３５とでもって、モードを切替える切替手段３７を構成することができる。
【００２５】
そして、上記走行ダンパモードにおいて、バケット用シリンダ（チルトシリンダ）１６を駆動させて、チルト操作を行う場合がある。ここで、チルト操作とは、バケット４を上方へ回動させる操作であり、このようなときには、この建設機械では、走行ダンパモードを解除して非走行ダンパモードとする。これは、このチルト操作にて、ブーム３が上昇する場合があるからである。すなわち、図２に示すように、ブーム３の支点７（枢支点）とバケット用シリンダ（チルトシリンダ）１６の支点２０（枢支点）とのズレのため、ブーム用シリンダ１０がアキュームレータ３１に連通されたフローティング支持状態では、このチルト操作でブーム３が上昇することになる。これに対して、ブーム用シリンダ１０がアキュームレータ３１に連通されない非走行ダンパモードでは、ブーム用シリンダ１０がフローティング状態でないので、このようなチルト操作を行っても、ブーム３が揺動することがない。
【００２６】
このため、上記圧力検出手段３６にて、チルトシリンダ１６が駆動したか、駆動していないかの判断手段３９を構成し、この判断手段３９にてチルトシリンダ１６が駆動していると判断されれば、上記切替手段３７がどちらのモード側であっても、上記制御手段３５からの信号で走行ダンパバルブ３３が非走行ダンパモードに切換わる。これによって、このチルト操作を行うことによるブーム３の揺動を防止している。
【００２７】
ところで、上記圧力検出手段３６にて検出される圧力は、例えば、チルトシリンダ１６を操作するためのパイロット圧であり、このパイロット圧を検出すれば、バケット４の駆動・非駆動を判断できるからである。
【００２８】
上記建設機械では、チルトシリンダ１６の駆動時には、常に非走行ダンパモードとするので、このチルトシリンダ１６の駆動時には、ブーム用シリンダ１０はアキュームレータ３１から遮断されている。このため、ブーム用シリンダ１０はフローティング支持された状態ではなく、チルトシリンダ１６の駆動によっては、ブーム３が揺動しない。すなわち、チルトシリンダ１６によって、バケット４等の作業手段Ｓを上方へ回動させるチルト作業時に、作業者（運転車）が意図しないブーム３の揺動を回避することができ、このチルト作業を安定した状態で行うことができることになって、作業性に優れた建設機械となる。
【００２９】
また、切替手段３７にて、走行ダンパモードとしたり、非走行ダンパモードとしたりすることができる。このため、ある程度の車速となっているときには、走行ダンパモードとして、アキュームレータ３１にて走行時の車体の振動を吸収させることができ、これによって、振動の車両全体（建設機械全体）への伝達を防止できる。これに対して、低速のときには、あまり振動が発生しないので、非走行ダンパモードとして、チルトシリンダ１６をアキュームレータ３１から遮断することができ、これによって、積載性能が低下するのを防止できる。また、判断手段３９による判断がチルトシリンダ駆動状態であれば、切替手段３７にて指定されるモードに関係なく制御手段３５にて非走行ダンパモードとするので、チルトシリンダ１６の駆動によっては、ブーム３を停止した状態に確実に維持することができる。しかも、制御手段３５等はマイクロコンピュータ等のプログラムにて構成することができ、従来の構造に対して、その油圧回路に新たに油圧バルブ等を追加する必要がなく、全体として構造が複雑化するのを防止している。
【００３０】
以上にこの発明の建設機械の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、アキュームレータ３１にて走行時の車体の振動を吸収する走行ダンパモードを行う車速としては、その路面や積載物等によって任意に設定することができる。また、チルトシリンダ１６が駆動したか、駆動していないかの判断としては、チルトシリンダ１６のピストンロッド１８の伸び量や、バケット４の地面との成す角度θ等を検出することによっても判断できる。また、切替手段３７として切替スイッチを設け、この切替スイッチの切替操作にてモードを切替えるようにしてもよい。これによって、任意にモードを切替えることができ、車速等に関係なく、走行ダンパモードとしたり、非走行ダンパモードとしたりすることができる。また、バケット４とバケット用シリンダ１６とを連結するリンク機構２１としては、上記実施形態のものに限るものではなく、例えば、図４に示したようなものであってもよい。なお、この建設機械としては、ホイールローダ以外の種々の建設機械にも採用することができる。また、作業手段Ｓとしては、バケット４に限るものではなく、フォークリフトのフォークツメ等のようなものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の建設機械の実施の形態を示す簡略ブロック図である。
【図２】上記建設機械の要部側面図である。
【図３】従来の建設機械の簡略ブロック図である。
【図４】従来の建設機械の簡略側面図である。
【符号の説明】
２　　作業機
３　　ブーム
４　　バケット
１０　　ブーム用シリンダ
１６　　チルトシリンダ
３１　　アキュームレータ
３５　　制御手段
３７　　切替手段
３９　　判断手段
Ｓ　　作業手段
【図１】
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【図２】
2004143797.tif 000004
【図３】
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【図４】
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