(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車体側と車軸側との間に連結される油圧シリンダを有し、油圧シリンダはシリンダ体と、シリンダ体内にピストンを介して移動自在に挿入したピストンロッドと、ピストンに区画されたロッド側油室とピストン側油室とからなり、ロッド側油室とピストン側油室とはそれぞれパイロットオペレートチェック弁を介して常時アキュムレータに接続されると共に切換弁を介して選択的に油圧源に接続されているサスペンション装置において、ロッド側油室に接続されている一方のパイロットオペレートチェック弁は、内部をロッド側室に連通する連通孔を備えた中空なバルブボディと、バルブボディ内に摺動自在に挿入されバルブボディの内周に設けたシート部に離着座するポペット型の中空な弁体と、弁体内に摺動自在に挿入されるスプールと、スプールに設けられスプールを弁体の途中に係止するフランジと、弁体の背部に設けられてスプールとともに弁体を閉じ方向に附勢するばねと、パイロット油圧の供給によりスプールに次いで弁体を押して弁体をシート部から離座させるパイロットピストンとを備え、上記スプールの外周と弁体の内周との間に閉塞状態にある時であっても漏油の流出を許容する環状隙間からなる漏油流出部を形成していることを特徴とするサスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パワーショベルなどの特殊車両に搭載されるサスペンション装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パワーショベルなどの特殊車両に搭載されるサスペンション装置は、車両が路面を走行するときには、このサスペンション装置を構成する油圧シリンダにおける伸縮を可能にして乗り心地の悪化を阻止するように機能する一方で、その本来の用途たる穴堀り作業などを行うときには、上記の油圧シリンダの伸縮を阻止してオイルロック状態にすることで、車両におけるいわゆる足固めを可能にするように設定されている。
【０００３】
そのため、このようなサスペンション装置として、たとえば、図２に原理的に示す従来のサスペンション装置にあっては、油圧シリンダ１に連通するパイロットオペレートチェック弁２ａ，２ｂが油の流出を阻止する閉塞状態になるときに、油圧シリンダ１におけるオイルロック状態を具現化している。
【０００４】
すなわち、このサスペンション装置にあって、まず、油圧シリンダ１は、図示しないが、上端側が車両における車体側に連結されると共に下端側が車両における車軸側に連結されている。
【０００５】
つぎに、この油圧シリンダ１は、シリンダ体１ａ内に摺動可能に収装されてピストンロッド１ｂに連設されるピストン１ｃがこのシリンダ体１ａ内に言わば背圧側の油室に設定されるロッド側油室Ｒ１と、言わばシリンダ反力の淵源となる主たる圧力室に設定されるピストン側油室Ｒ２とを区画している。
【０００６】
そして、このロッド側油室Ｒ１とピストン側油室Ｒ２がそれぞれパイロットオペレートチェック弁２ａ，２ｂを介してガスばねとしてのアキュムレータＡに連通しており、このアキュムレータＡは、常閉型の切換弁Ｖを介して油圧源Ｐに選択的に連通している。
【０００７】
パイロットオペレートチェック弁２ａ，２ｂは、外部からのパイロット油圧ｐの供給で開放状態になるように設定されており、また、油圧源Ｐは、リザーバタンクＴからの油を吸い上げてアキュムレータＡ側に圧油として吐出するもので、その際の吐出油圧を設定するリリーフ弁Ｒを並列配置させている。
【０００８】
それゆえ、このサスペンション装置によれば、車両の路面走行時には、図示するように、切換弁Ｖを遮断ポジションに維持したままでパイロットオペレートチェック弁２ａ，２ｂにパイロット油圧ｐを供給してこれを開放弁状態にすることで、油圧シリンダ１がガスばねとしてのアキュムレータＡの配在下に伸縮し得ることになり、路面振動が車両の車体側に伝播されることを阻止し得て、車両における乗り心地の悪化を阻止し得ることになる。
【０００９】
このとき、走行中の車両における車体位置、すなわち、車高が低い場合には、図示しないが、切換弁Ｖを連通ポジションに切り換えて油圧源Ｐからの油圧をアキュムレータＡに供給することで、この油圧が油圧シリンダ１のピストン側油室Ｒ２に供給されることになり、その結果、油圧シリンダ１が伸長傾向になって車高を高くすることが可能になる。
【００１０】
また、このサスペンション装置によれば、車両が本来用途たる穴堀り作業などを行うときには、パイロット油圧ｐを解除してパイロットオペレートチェック弁２ａ，２ｂを閉塞状態にすることで、油圧シリンダ１におけるロッド側油室Ｒ１およびピストン側油室Ｒ２がそれぞれオイルロック状態になり、したがって、油圧シリンダ１の伸縮が阻止されて、車両におけるいわゆる足固めを実現し得ることになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のサスペンション装置にあっては、図３に示すように、パイロットオペレートチェック弁２ａ，２ｂが言わば完全な閉塞状態を具現化し得る構造に設定されていることから、油温上昇に起因する油圧シリンダ１における油圧の高圧化を回避できなくなる不具合がある。
【００１２】
すなわち、この図３に示すパイロットオペレートチェック弁２ａ，２ｂは、それぞれ弁体２１を有してなるポペット型弁に設定されていて、これが図示する閉塞状態にあるときには、油圧シリンダ１におけるロッド側油室Ｒ１およびピストン側油室Ｒ２の外部たるアキュムレータＡあるいは油圧源Ｐへの連通が漏油を含めて完全に阻止されることになる。
【００１３】
たとえば、車両が油圧シリンダ１をオイルロック状態にして伸縮を阻止し、いわゆる足元を固めながら穴掘り作業などを行う場合には、オイルロック状態にある油圧シリンダ１に負荷が繰り返し作用する状況になるから、油圧シリンダ１における油温が徐々に上昇される傾向になる。
【００１４】
そして、この油温上昇に伴って油圧シリンダ１における油が膨張し、油圧シリンダ１における油圧が高圧化するが、このときに、油圧シリンダ１がオイルロック状態にあると、高圧化した油圧によって油圧シリンダ１におけるシール部分の劣化が速められて油漏れを招来させ、また、甚だしいときには、油圧シリンダ１におけるシリンダ体１ａに変形を招来させることになる。
【００１５】
この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、構成部材たる油圧シリンダが車両の走行時における所定の伸縮作動を可能にするのはもちろんのこと、車両の作業時におけるいわゆる足固めを可能にし、しかも、油圧シリンダの耐久性が向上されて、パワーショベルなどの特殊車両に搭載するのに最適となるサスペンション装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的の達成のため、本発明の手段は、車両の車体側と車軸側との間に連結される油圧シリンダを有し、油圧シリンダはシリンダ体と、シリンダ体内にピストンを介して移動自在に挿入したピストンロッドと、ピストンに区画されたロッド側油室とピストン側油室とからなり、ロッド側油室とピストン側油室とはそれぞれパイロットオペレートチェック弁を介して常時アキュムレータに接続されると共に切換弁を介して選択的に油圧源に接続されているサスペンション装置において、ロッド側油室に接続されている一方のパイロットオペレートチェック弁は、内部をロッド側室に連通する連通孔を備えた中空なバルブボディと、バルブボディ内に摺動自在に挿入されバルブボディの内周に設けたシート部に離着座するポペット型の中空な弁体と、弁体内に摺動自在に挿入されるスプールと、スプールに設けられスプールを弁体の途中に係止するフランジと、弁体の背部に設けられてスプールとともに弁体を閉じ方向に附勢するばねと、パイロット油圧の供給によりスプールに次いで弁体を押して弁体をシート部から離座させるパイロットピストンとを備え、上記スプールの外周と弁体の内周との間に閉塞状態にある時であっても漏油の流出を許容する環状隙間からなる漏油流出部を形成していることを特徴とするものである。
【００１７】
上記本発明の手段によれば、シリンダ体内にピストンで区画されて言わばシリンダ反力の淵源となる主たる圧力室に設定されるピストン側油室は、これに連通するパイロットオペレートチェック弁が閉塞状態に維持されることで完全なオイルロック状態に維持される。
【００１８】
それに対して、同じくシリンダ体内にピストンで区画されて言わば背圧側の油室に設定されるロッド側油室は、これに連通するパイロットオペレートチェック弁が閉塞状態に維持されるときに漏油を許容する状態になることから、完全なるオイルロック状態になることが阻止される。
【００１９】
その結果、油圧シリンダにおける油圧が油温上昇で高圧化される状況になるときに、ピストン側油室にある油の膨張による油圧の高圧化をロッド側油室が回避させ、油温上昇に伴う油圧シリンダにおける油圧の高圧化を阻止する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、図示した実施の形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるサスペンション装置も、原理的には、前記した図２に示す従来のサスペンション装置と同様に構成されている。
【００２１】
そして、この発明によるサスペンション装置における油圧シリンダ１およびパイロットオペレートチェック弁２ａ，２ｂも、基本的には、前記した図３に示す従来例としての油圧シリンダ１およびパイロットオペレートチェック弁２ａ，２ｂと同様に構成されている。
【００２２】
それゆえ、以下のこの発明の説明において、その構成が前記した従来例と同様となるところについては、要する場合を除いて、図中に同一の符号を付するのみとしてその詳しい説明を省略する。
【００２３】
すなわち、まず、この発明によるサスペンション装置を構成する油圧シリンダ１にあっては、前記した図３に示す従来のサスペンション装置と同様に、シリンダ体１ａ又はシリンダ体１ａに一体に連設されるバルブブロック２０内にパイロットオペレートチェック弁２ａ，２ｂを収装してなるとしている。
【００２４】
ちなみに、バルブブロック２０は、図示するところでは、シリンダ体１ａに一体に連設されているが、これに代えて、図示しないが、シリンダ体１ａと分離されて配在されても良い。
【００２５】
そして、バルブブロック２０がシリンダ体１ａと分離されて配在される場合には、油圧シリンダ１のいわゆる嵩張りを回避できることになり、その意味では油圧シリンダ１の車両への搭載性を向上させる点で有利となる。
【００２６】
図１に示すように、本発明のサスペンション装置にあっては、漏油流出部を備えたパイロットオペレートチェック弁２ａがシリンダ体１ａ又はシリンダ体１ａに連設したバルブブロック２０にカートリッジ式に取付けられている。
【００２７】
図１は、シリンダ体１ａ内のロッド側油室Ｒ１に接続されたパイロットオペレートチェック弁２ａを示しているが、この構造と同じものが同じバルブブロック２０内に設けられてピストン側油室Ｒ２に接続されている。但し、図１のパイロットオペレートチェック弁２ａは後述するようにスプール３０の外周の隙間３１を利用して漏油流出部を構成しているが、ピストン側油室Ｒ２に接続されるパイロットオペレートトチェック弁２ｂ（図示せず）にはこの漏油流出部が形成されていない。
【００２８】
シリンダ体１ａ又はバルブブロック２０にはロッド側油室Ｒ１に連通するポート３２と、アキュムレータＡ及び油圧源Ｐに接続されるポート３３と、パイロット油圧ｐの供給用ポート３４が形成されている。
【００２９】
バルブブロック２０内には中空なガイドシリンダ３５と中空なバルブボディ３６とがシールを介して着脱自在に挿入され、これらのガイドシリンダ３５とバルブボディ３６はキャップ３７を介して抜け止めされ、キャップ３７をはずすことにより外部に抜き出して部品の交換，修理等が行えるようにカートリッジ式に構成されている。
【００３０】
バルブボティ３６内には中空な弁体２１からなるポペット型のパイロットオペレートチェック弁２ａが摺動自在に挿入され、弁体２１における弁頭２１ａはシート部２０ｂに着脱自在に当接している。
【００３１】
弁体２１の背部には、ばね２２が配設されて常時弁体２１を閉じ方向に附勢している。
【００３２】
弁体２１の側部には弁体２１の背部とポート３２とを連通する連通孔２１ｂが形成されている。
【００３３】
更に弁体２１の中央にはスプール３０が摺動自在に挿入され、このスプール３０は上記ばね２２で下方に押圧されると共にフランジ３０ａによって途中に係止されるようになっている。スプール３０には上記連通孔２１ｂを弁体２１の背部に接続する油孔３０ｂが形成されている。
【００３４】
更にスプール３０の外周と弁体２１の内周との間には漏油の流出を許容する環状の隙間３１が漏油流出部として形成されている。３８はスプール３０、弁体２１のストロークを規制するストッパである。
【００３５】
ガイドシリンダ３５内にはピストン２３ｂとロッド２３ａとからなるパイロットピストン２３が上下摺動自在に挿入され、ポート３４にパイロット油圧ｐが供給された時パイロットピストン２３が上昇してスプール３０を押し上げ、次いで弁体２１全体を押し上げることによって弁頭２１ａがシート部２０ｂから離れてポート３３とポート３２を連通させる。パイロット油圧ｐの供給を停止するとばね２４の復元力でパイロットピストン２３が下降し、パイロットオペレートチェック弁２ａはばね２２の復元力で閉塞状態に復帰する。
【００３６】
このようなパイロットオペレートチェック弁２ａの閉塞状態において、シリンダ体１ａ内、即ち、ロッド側油室Ｒ１からの漏油はポート３２、連通孔２１ｂ、スプール３０の外周の隙間３１を介してポート３３側に流出できる。
【００３７】
以上のように構成されたパイロットオペレートチェック弁２ａ，２ｂにあって、この発明では、ピストン側油室Ｒ２に連通するパイロットオペレートチェック弁２ｂがパイロット油圧ｐの解除で閉塞状態になるときにピストン側油室Ｒ２からの漏油を含めて油の流出を完全に阻止するように設定されてなるのに対して、ロッド側油室Ｒ１に連通するパイロットオペレートチェック弁２ａは、同じく閉塞状態になるときにロッド側油室Ｒ１からの漏油を許容してアキュムレータＡ側および油圧源Ｐ側に油が流出することを許容するように設定されている。
【００３８】
すなわち、この発明では、ロッド側油室Ｒ１に連通するパイロットオペレートチェック弁２ａにあっては、弁体２１は、漏油流出部を有してなるとしており、この漏油流出部は、ロッド側油室Ｒ１からの漏油のアキュムレータＡ側および油圧源Ｐ側への流出を許容するとしている。
【００３９】
それゆえ、この発明における油圧シリンダ１にあっては、ピストン側油室Ｒ２がこれに連通するパイロットオペレートチェック弁２ｂの閉塞状態時に完全なオイルロック状態に維持されるのに対して、ロッド側油室Ｒ１は、これに連通するパイロットオペレートチェック弁２ａが閉塞状態に維持されるときに漏油を許容する状態になって、完全なるオイルロック状態になることが阻止される。
【００４０】
その結果、油圧シリンダ１における油圧が油温上昇で高圧化される状況になるときに、ピストン側油室Ｒ２にある油の膨張による油圧の高圧化をロッド側油室Ｒ１が回避させ、油温上昇に伴う油圧シリンダ１における油圧の高圧化を阻止することになる。
【００４１】
ちなみに、パイロットオペレートチェック２ａにおける弁体２１が漏油を許容するように設定されてなるとしても、このパイロットオペレートチェック２ａが開放弁状態になるときに、油の流れに一切の悪影響を与えないことはもちろんである。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、各請求項の発明にあっては、サスペンション装置を構成する油圧シリンダにおいて、シリンダ体内にピストンで区画されてシリンダ反力の淵源となる主たる圧力室に設定されるピストン側油室がこれに連通するパイロットオペレートチェック弁の閉塞作用で漏油を含む油の流出を阻止されて完全なオイルロック状態に維持されるのに対して、同じくシリンダ体内にピストンで区画されて言わば背圧側の油室に設定されるロッド側油室がこれに連通するパイロットオペレートチェック弁の閉塞作用時にロッド側油室からの漏油を許容する状態になって完全なるオイルロック状態になることを回避することになる。
【００４３】
それゆえ、上記のサスペンション装置にあっては、油圧シリンダにおける油圧が油温上昇で高圧化される状況になるときに、ピストン側油室にある油の膨張による油圧の高圧化をロッド側油室が回避させ、油温上昇に伴う油圧シリンダにおける油圧の高圧化を阻止し得ることになり、油圧シリンダにおける油圧の高圧化によるシール部分の劣化を回避でき、甚だしいときのシリンダ体の変形を回避できることになる。
【００４４】
その結果、構成部材たる油圧シリンダが車両の走行時における所定の伸縮作動を可能にするのはもちろんのこと、車両の作業時におけるいわゆる足固めを可能にし、しかも、油圧シリンダの耐久性が向上されて、パワーショベルなどの特殊車両に搭載するのに最適となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサスペンション装置における一方のパイロットオペレートチェック弁の縦断面図である。
【図２】従来例とされるサスペンション装置を原理的に示す図である。
【図３】従来例とされるサスペンション装置を構成する油圧シリンダをパイロットオペレートチェック弁を有するバルブブロックと一体化した状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ 油圧シリンダ
１ａ シリンダ体
１ｂ ピストンロッド
１ｃ ピストン
２ａ，２ｂ パイロットオペレートチェック弁
２０ バルブブロック
２０ｂ  シート部
２１ 弁体
２１ａ 弁頭
２１ｂ 連通孔
２２，２４ 附勢ばね
２３ パイロットピストン
３０ スプール
３１ 隙間
Ａ アキュムレータ
Ｐ 油圧源
ｐ パイロット油圧
Ｒ リリーフ弁
Ｒ１ ロッド側油室
Ｒ２ ピストン側油室
Ｔ リザーバタンク
Ｖ 切換弁
【図１】
0003821463.tif 000002
【図２】
0003821463.tif 000003
【図３】
0003821463.tif 000004