JP2000193086A - 無段変速油圧走行駆動装置 - Google Patents
無段変速油圧走行駆動装置Info
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- JP2000193086A JP2000193086A JP37414898A JP37414898A JP2000193086A JP 2000193086 A JP2000193086 A JP 2000193086A JP 37414898 A JP37414898 A JP 37414898A JP 37414898 A JP37414898 A JP 37414898A JP 2000193086 A JP2000193086 A JP 2000193086A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 泥濘等の作業環境の悪い地面上で走行作業を
行う行う時に、タイヤの空転状態が生じた場合であって
も、作業操作を中断すること無く速やかにタイヤの空転
を解消することにより作業効率を高めることができる無
段変速油圧走行駆動装置を提供する。 【解決手段】 制御装置２５は速度センサ２４からの回
転速度信号から作業車両の加速度αを演算し、加速度α
の値が予め定められた参照加速度α0 より大きいか否か
を判断して、大きいと判断したならば電源１０からの直
流電流を供給して電磁弁１９を切替位置（オ）に切り替
えさせ、高圧選択弁１６を経て供給された主管路Ｔ1 ，
Ｔ2 内の高い方の油圧を第４油室１８Ｆに導くことによ
り、規制ピストン１８Ｄを傾転切替シリンダ１８内で左
行させ、その先端部でピストン１８Ｃの右方向への最大
移動量を機械的に規制させて油圧モータ４の押除け容積
の最大値を制限するようにした。
行う行う時に、タイヤの空転状態が生じた場合であって
も、作業操作を中断すること無く速やかにタイヤの空転
を解消することにより作業効率を高めることができる無
段変速油圧走行駆動装置を提供する。 【解決手段】 制御装置２５は速度センサ２４からの回
転速度信号から作業車両の加速度αを演算し、加速度α
の値が予め定められた参照加速度α0 より大きいか否か
を判断して、大きいと判断したならば電源１０からの直
流電流を供給して電磁弁１９を切替位置（オ）に切り替
えさせ、高圧選択弁１６を経て供給された主管路Ｔ1 ，
Ｔ2 内の高い方の油圧を第４油室１８Ｆに導くことによ
り、規制ピストン１８Ｄを傾転切替シリンダ１８内で左
行させ、その先端部でピストン１８Ｃの右方向への最大
移動量を機械的に規制させて油圧モータ４の押除け容積
の最大値を制限するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は可変容量型油圧ポン
プからの吐出圧に応じて押除け容積が制御される可変容
量型油圧モータを具えたホイールローダ等の無段変速油
圧走行駆動装置の技術分野に属する。
プからの吐出圧に応じて押除け容積が制御される可変容
量型油圧モータを具えたホイールローダ等の無段変速油
圧走行駆動装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】ホイールローダ等の作業車両の走行油圧
回路には油圧無段変速装置（ＨＳＴ）を用いたものが多
く用いられており、さらに、例えば、特開平４−６４７
７１号公報に開示されているように、走行回路圧力が所
定量より大きくなると、走行用の可変容量型油圧モータ
の傾転量を増加させることにより、より力強い走行動作
を可能にしたものも知られている。図５はかかる形式の
一例を示す従来の走行油圧回路図である。同図に示すよ
うに、原動機１に可変容量型の油圧ポンプ２と固定容量
型のチャージポンプ３が連結されていて、油圧ポンプ２
とチャージポンプ３は原動機１と同一速度で回転する。
油圧ポンプ２の吐出油は主管路Ｔ1 ，Ｔ2を経て可変容
量型の油圧モータ４に供給され、油圧モータ４をその流
量に比例した速度で回転させる。油圧モータ４の駆動力
は差動歯車５を介してタイヤ６に伝達され、油圧モータ
４の回転速度に比例した速度で作業車両を走行させる。
回路には油圧無段変速装置（ＨＳＴ）を用いたものが多
く用いられており、さらに、例えば、特開平４−６４７
７１号公報に開示されているように、走行回路圧力が所
定量より大きくなると、走行用の可変容量型油圧モータ
の傾転量を増加させることにより、より力強い走行動作
を可能にしたものも知られている。図５はかかる形式の
一例を示す従来の走行油圧回路図である。同図に示すよ
うに、原動機１に可変容量型の油圧ポンプ２と固定容量
型のチャージポンプ３が連結されていて、油圧ポンプ２
とチャージポンプ３は原動機１と同一速度で回転する。
油圧ポンプ２の吐出油は主管路Ｔ1 ，Ｔ2を経て可変容
量型の油圧モータ４に供給され、油圧モータ４をその流
量に比例した速度で回転させる。油圧モータ４の駆動力
は差動歯車５を介してタイヤ６に伝達され、油圧モータ
４の回転速度に比例した速度で作業車両を走行させる。
【０００３】作業車両を前進走行させる場合には、前後
進切替スイッチ９を前進（Ｆ）側に切り替える。する
と、直流電源１０から前後進切替スイッチ９を介して電
磁切替弁８の左側電磁駆動部に駆動電流が流れ、電磁切
替弁８は左切替位置（ア）に切り替わる。これにより、
チャージポンプ３の吐出圧は傾転シリンダ１１の第２油
室１１Ｂに、チャージポンプ３の吐出油の絞り７の下流
側の二次圧は傾転シリンダ１１の第１油室１１Ａに導か
れるから、傾転シリンダ１１のピストン１１Ｃは絞り７
の一次圧と二次圧との差圧により左方向に移動し、ピス
トン１１Ｃに連結された油圧ポンプ２の傾転制御桿２Ａ
を矢印Ｆ方向に回動させる。こうして、絞り７の一次圧
と二次圧との差圧、即ち、チャージポンプ３の回転数に
応じた流量の作動油が油圧ポンプ２から主管路Ｔ1 に流
出し、主管路Ｔ1 を経て油圧モータ４に導かれ、これを
回転させることにより作業車両を前進走行させる。
進切替スイッチ９を前進（Ｆ）側に切り替える。する
と、直流電源１０から前後進切替スイッチ９を介して電
磁切替弁８の左側電磁駆動部に駆動電流が流れ、電磁切
替弁８は左切替位置（ア）に切り替わる。これにより、
チャージポンプ３の吐出圧は傾転シリンダ１１の第２油
室１１Ｂに、チャージポンプ３の吐出油の絞り７の下流
側の二次圧は傾転シリンダ１１の第１油室１１Ａに導か
れるから、傾転シリンダ１１のピストン１１Ｃは絞り７
の一次圧と二次圧との差圧により左方向に移動し、ピス
トン１１Ｃに連結された油圧ポンプ２の傾転制御桿２Ａ
を矢印Ｆ方向に回動させる。こうして、絞り７の一次圧
と二次圧との差圧、即ち、チャージポンプ３の回転数に
応じた流量の作動油が油圧ポンプ２から主管路Ｔ1 に流
出し、主管路Ｔ1 を経て油圧モータ４に導かれ、これを
回転させることにより作業車両を前進走行させる。
【０００４】一方、油圧モータ４の傾転制御桿４Ａは傾
転切替シリンダ１８のピストン１８Ｃに連結されてい
て、傾転切替シリンダ１８の第１油室１８Ａは傾転切替
弁１７に接続され、第２油室１８Ｂは主管路Ｔ1 ，Ｔ2
間に介装された高圧選択弁１６に接続されている。作業
車両の前進走行時、主管路Ｔ1 内の油圧が傾転切替弁１
７の圧設定バネ１７Ａの設定圧より小さい場合は、傾転
切替弁１７の切替位置は図示の切替位置（ウ）の状態に
あるから、主管路Ｔ1 を経て第２油室１８Ｂ内に導かれ
る油圧と第１油室１８Ａ内のタンク圧との差圧により、
傾転切替シリンダ１８のピストン１８Ｃは左方向に最大
移動し、油圧モータ４の傾転量（押除け容積）は最小に
なっている。
転切替シリンダ１８のピストン１８Ｃに連結されてい
て、傾転切替シリンダ１８の第１油室１８Ａは傾転切替
弁１７に接続され、第２油室１８Ｂは主管路Ｔ1 ，Ｔ2
間に介装された高圧選択弁１６に接続されている。作業
車両の前進走行時、主管路Ｔ1 内の油圧が傾転切替弁１
７の圧設定バネ１７Ａの設定圧より小さい場合は、傾転
切替弁１７の切替位置は図示の切替位置（ウ）の状態に
あるから、主管路Ｔ1 を経て第２油室１８Ｂ内に導かれ
る油圧と第１油室１８Ａ内のタンク圧との差圧により、
傾転切替シリンダ１８のピストン１８Ｃは左方向に最大
移動し、油圧モータ４の傾転量（押除け容積）は最小に
なっている。
【０００５】主管路Ｔ1 内の油圧が上昇して傾転切替弁
１７の圧設定バネ１７Ａの設定圧より大きくなると、傾
転切替弁１７は切替位置（エ）に切り替わるから、左右
の第１、第２油室１８Ａ，Ｂ内には共に主管路Ｔ1 内の
油圧が導かれて等圧となり、ピストン１８Ｃは左右の受
圧面積の差により右方向に移動し、最大量移動すると油
圧モータ４の傾転量は最大になる。図６は主管路Ｔ1 ，
Ｔ2 内の高い方の油圧である主管路圧Ｐm と油圧モータ
４の押除け容積ｑとの関係を示す特性図である。同図に
示すように、主管路圧Ｐm が傾転切替圧Ｐm1より小さい
場合には押除け容積ｑは最小押除け容積ｑmin 、傾転切
替圧力Ｐm1より大きい場合には最大押除け容積ｑmax と
なる。
１７の圧設定バネ１７Ａの設定圧より大きくなると、傾
転切替弁１７は切替位置（エ）に切り替わるから、左右
の第１、第２油室１８Ａ，Ｂ内には共に主管路Ｔ1 内の
油圧が導かれて等圧となり、ピストン１８Ｃは左右の受
圧面積の差により右方向に移動し、最大量移動すると油
圧モータ４の傾転量は最大になる。図６は主管路Ｔ1 ，
Ｔ2 内の高い方の油圧である主管路圧Ｐm と油圧モータ
４の押除け容積ｑとの関係を示す特性図である。同図に
示すように、主管路圧Ｐm が傾転切替圧Ｐm1より小さい
場合には押除け容積ｑは最小押除け容積ｑmin 、傾転切
替圧力Ｐm1より大きい場合には最大押除け容積ｑmax と
なる。
【０００６】ところで、作業車両の牽引力を与える油圧
モータ４の出力トルクＴは主管路Ｔ1 ，Ｔ2 間の差圧で
ある有効回路圧力Ｐe と押除け容積ｑに比例する。従っ
て、有効回路圧力Ｐe と油圧モータ４の出力トルクＴと
の関係を示す特性曲線は図７に示すように、傾転切替圧
力Ｐe1で不連続的に飛躍する比例直線になる。なお、作
業車両が前進走行中に実際に主管路圧Ｐm が増大して傾
転切替圧Ｐm1に達した時は上述のように、傾転切替弁１
７が切替位置（エ）に切り替わって、傾転切替シリンダ
１８のピストン１８Ｃは右方向に移動して油圧モータ４
の押除け容積ｑが増大するが、この時点で油圧ポンプ２
の吐出流量はほぼ同じ値に保持されているので、油圧モ
ータ４に流入する圧油の流量は減少し、主管路圧Ｐm を
低下させるように働く。従って、作業車両が前進走行中
に主管路圧Ｐm が増大して傾転切替圧Ｐm1に達した場合
に、傾転切替シリンダ１８のピストン１８Ｃは右方向に
急速に移動して油圧モータ４に流入する圧油の流量が急
減し、作業車両の速度が急低下するといった現象は生じ
ない。
モータ４の出力トルクＴは主管路Ｔ1 ，Ｔ2 間の差圧で
ある有効回路圧力Ｐe と押除け容積ｑに比例する。従っ
て、有効回路圧力Ｐe と油圧モータ４の出力トルクＴと
の関係を示す特性曲線は図７に示すように、傾転切替圧
力Ｐe1で不連続的に飛躍する比例直線になる。なお、作
業車両が前進走行中に実際に主管路圧Ｐm が増大して傾
転切替圧Ｐm1に達した時は上述のように、傾転切替弁１
７が切替位置（エ）に切り替わって、傾転切替シリンダ
１８のピストン１８Ｃは右方向に移動して油圧モータ４
の押除け容積ｑが増大するが、この時点で油圧ポンプ２
の吐出流量はほぼ同じ値に保持されているので、油圧モ
ータ４に流入する圧油の流量は減少し、主管路圧Ｐm を
低下させるように働く。従って、作業車両が前進走行中
に主管路圧Ｐm が増大して傾転切替圧Ｐm1に達した場合
に、傾転切替シリンダ１８のピストン１８Ｃは右方向に
急速に移動して油圧モータ４に流入する圧油の流量が急
減し、作業車両の速度が急低下するといった現象は生じ
ない。
【０００７】このように、上述の走行油圧回路では、土
砂の掘削作業時等に作業車両の走行駆動を行う油圧モー
タ４に大きな負荷が作用した時、傾転切替シリンダ１８
の作用により油圧モータ４の押除け容積ｑが増大するか
ら、作業車両は大きな牽引力を発揮して負荷の掛かる作
業を効率良く遂行することができる。しかし、建設作業
車両においては必ずしも常に強固で安定した地面の上で
作業を行える作業環境にあるとは限らず、例えば、粘土
質の泥濘や砂地の地面あるいは雪路上で作業する場合に
はタイヤ６が滑り易く、特に、油圧モータ４の出力トル
クＴを上げて作業車両の牽引力を大きくし過ぎると、タ
イヤ６が瞬時に滑って空転してしまうことが多い。タイ
ヤ６が高速で空転すると、タイヤ６が磨耗すると共に地
面が掘られて凹穴ができ、凹穴からの脱出や掘削等の所
定の作業の遂行が益々困難になるばかりでなく、地面に
形成された凹穴を埋め戻すための余計な作業まで行わな
ければならない。
砂の掘削作業時等に作業車両の走行駆動を行う油圧モー
タ４に大きな負荷が作用した時、傾転切替シリンダ１８
の作用により油圧モータ４の押除け容積ｑが増大するか
ら、作業車両は大きな牽引力を発揮して負荷の掛かる作
業を効率良く遂行することができる。しかし、建設作業
車両においては必ずしも常に強固で安定した地面の上で
作業を行える作業環境にあるとは限らず、例えば、粘土
質の泥濘や砂地の地面あるいは雪路上で作業する場合に
はタイヤ６が滑り易く、特に、油圧モータ４の出力トル
クＴを上げて作業車両の牽引力を大きくし過ぎると、タ
イヤ６が瞬時に滑って空転してしまうことが多い。タイ
ヤ６が高速で空転すると、タイヤ６が磨耗すると共に地
面が掘られて凹穴ができ、凹穴からの脱出や掘削等の所
定の作業の遂行が益々困難になるばかりでなく、地面に
形成された凹穴を埋め戻すための余計な作業まで行わな
ければならない。
【０００８】そこで、本出願人は特開平１０−３１１４
２４号において、傾転切替シリンダ１８の第２油室１８
Ｂに連通する油圧シリンダを設け、該油圧シリンダの内
部を第３油室と第４油室に区画し、該両油室の油圧によ
り直線移動可能な規制ピストンを配置し、高圧選択弁１
６からの油圧を常時は第３油室に、また、タイヤ６の空
転時には高圧抑制スイッチの投入により切り替えられた
電磁弁を経て第４油室に導くことにより、規制ピストン
をピストン１８Ｃ側に移動させ、傾転切替弁１７の切替
位置（エ）への切り替えにより第１油室１８Ａに流入し
た高圧選択弁１６からの油圧によって移動するピストン
１８Ｃの移動量を規制して油圧モータ４の最大傾転量を
制限する、即ち、出力トルクＴの最大値を所定値以下に
制限することにより、タイヤ６の空転を停止させる発明
を提案した。
２４号において、傾転切替シリンダ１８の第２油室１８
Ｂに連通する油圧シリンダを設け、該油圧シリンダの内
部を第３油室と第４油室に区画し、該両油室の油圧によ
り直線移動可能な規制ピストンを配置し、高圧選択弁１
６からの油圧を常時は第３油室に、また、タイヤ６の空
転時には高圧抑制スイッチの投入により切り替えられた
電磁弁を経て第４油室に導くことにより、規制ピストン
をピストン１８Ｃ側に移動させ、傾転切替弁１７の切替
位置（エ）への切り替えにより第１油室１８Ａに流入し
た高圧選択弁１６からの油圧によって移動するピストン
１８Ｃの移動量を規制して油圧モータ４の最大傾転量を
制限する、即ち、出力トルクＴの最大値を所定値以下に
制限することにより、タイヤ６の空転を停止させる発明
を提案した。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記発明では作業中に
泥濘や柔らかい雪路等の走行条件の悪い路面上に作業車
両が移動し、タイヤ６が滑って空転した時は、操作者は
高圧抑制スイッチを投入操作し、油圧モータ４の出力ト
ルクＴの最大値を所定値以下に制限してタイヤ６の空転
を停止させる。また、これにより、作業車両のタイヤ６
が空転状態を脱出して通常の走行状態に復帰した時は、
高圧抑制スイッチを開放操作し、油圧モータ４の最大傾
転量制限規制を解消させる。
泥濘や柔らかい雪路等の走行条件の悪い路面上に作業車
両が移動し、タイヤ６が滑って空転した時は、操作者は
高圧抑制スイッチを投入操作し、油圧モータ４の出力ト
ルクＴの最大値を所定値以下に制限してタイヤ６の空転
を停止させる。また、これにより、作業車両のタイヤ６
が空転状態を脱出して通常の走行状態に復帰した時は、
高圧抑制スイッチを開放操作し、油圧モータ４の最大傾
転量制限規制を解消させる。
【００１０】ところで、タイヤ６の空転は作業車両が単
に路面上を走行する時よりも、盛り土を掬って移送した
り、アングリングプラウ等のアタッチメントを装着して
除雪する作業を行っている場合の方が圧倒的に多い。即
ち、作業車両をゆっくり前進させてバケットを盛り土の
中に押し込み、掻き揚げて作業車両を速やかに後退させ
る等の動作変化が多い作業や走行しながら路肩に排雪す
る除雪作業等の大きな牽引力を必要とする作業中にタイ
ヤ６の空転が多発する。当然のことながら、このような
作業動作中は操作者は右手で作業機を動かす操作をし、
左手でハンドルを動かす操作を頻繁に行っている。
に路面上を走行する時よりも、盛り土を掬って移送した
り、アングリングプラウ等のアタッチメントを装着して
除雪する作業を行っている場合の方が圧倒的に多い。即
ち、作業車両をゆっくり前進させてバケットを盛り土の
中に押し込み、掻き揚げて作業車両を速やかに後退させ
る等の動作変化が多い作業や走行しながら路肩に排雪す
る除雪作業等の大きな牽引力を必要とする作業中にタイ
ヤ６の空転が多発する。当然のことながら、このような
作業動作中は操作者は右手で作業機を動かす操作をし、
左手でハンドルを動かす操作を頻繁に行っている。
【００１１】従って、このような作業の最中にタイヤ６
の空転状態が生じた時は、操作者は操作中の左右何れか
の手を離して高圧抑制スイッチを投入操作しなければな
らず、その際、一時作業を中断しなければならない。ま
た、高圧抑制スイッチの投入の後、タイヤ６が空転状態
を脱出した時も同様に作業の中断状態が生じる。高圧抑
制スイッチの開放操作を怠ったり忘れたりすると、油圧
モータ４の出力トルクＴが十分上がらず、作業効率が低
下してしまう。本発明は従来技術におけるかかる問題点
を解消すべく為されたものであり、その目的は泥濘等の
作業環境の悪い地面上で作業を行う時に、タイヤの空転
状態が生じた場合であっても、作業操作を中断すること
無く速やかにタイヤの空転を解消することにより作業効
率を高めることができる無段変速油圧走行駆動装置を提
供することにある。
の空転状態が生じた時は、操作者は操作中の左右何れか
の手を離して高圧抑制スイッチを投入操作しなければな
らず、その際、一時作業を中断しなければならない。ま
た、高圧抑制スイッチの投入の後、タイヤ６が空転状態
を脱出した時も同様に作業の中断状態が生じる。高圧抑
制スイッチの開放操作を怠ったり忘れたりすると、油圧
モータ４の出力トルクＴが十分上がらず、作業効率が低
下してしまう。本発明は従来技術におけるかかる問題点
を解消すべく為されたものであり、その目的は泥濘等の
作業環境の悪い地面上で作業を行う時に、タイヤの空転
状態が生じた場合であっても、作業操作を中断すること
無く速やかにタイヤの空転を解消することにより作業効
率を高めることができる無段変速油圧走行駆動装置を提
供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、可変容量型油圧モータの回転数を検出する
回転数検出手段と、該回転数検出手段が検出した回転数
に基づいて可変容量型油圧モータの回転加速度を演算す
る演算手段と、該演算手段が演算した回転加速度が予め
定められた参照加速度より大きいか否かを判定する判定
手段と、該判定手段が回転加速度は参照加速度より大き
いと判定した時、可変容量型油圧モータの押除け容積の
最大量を制限する押除け容積制限手段とを有したもので
あり、好ましくは、押除け容積制限手段により可変容量
型油圧モータの押除け容積の最大量が制限された後、所
定時間が経過した時、あるいは、参照加速度より小さな
予め定められた加速度より小さくなった時、上記押除け
容積の最大量の制限を解除する制限解除手段を有し、可
変容量型油圧モータは油圧ポンプから吐出された作動油
の圧力が予め定められた値より大きくなった時、ピスト
ンの位置が移動する押除け容積制御シリンダのピストン
の変位により押除け容積が制御されるようにし、さら
に、押除け容積制限手段は押除け容積制御シリンダのピ
ストンの最大変位を機械的に制限する変位量制限手段を
含むようにしたものである。
するために、可変容量型油圧モータの回転数を検出する
回転数検出手段と、該回転数検出手段が検出した回転数
に基づいて可変容量型油圧モータの回転加速度を演算す
る演算手段と、該演算手段が演算した回転加速度が予め
定められた参照加速度より大きいか否かを判定する判定
手段と、該判定手段が回転加速度は参照加速度より大き
いと判定した時、可変容量型油圧モータの押除け容積の
最大量を制限する押除け容積制限手段とを有したもので
あり、好ましくは、押除け容積制限手段により可変容量
型油圧モータの押除け容積の最大量が制限された後、所
定時間が経過した時、あるいは、参照加速度より小さな
予め定められた加速度より小さくなった時、上記押除け
容積の最大量の制限を解除する制限解除手段を有し、可
変容量型油圧モータは油圧ポンプから吐出された作動油
の圧力が予め定められた値より大きくなった時、ピスト
ンの位置が移動する押除け容積制御シリンダのピストン
の変位により押除け容積が制御されるようにし、さら
に、押除け容積制限手段は押除け容積制御シリンダのピ
ストンの最大変位を機械的に制限する変位量制限手段を
含むようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】回転数検出手段としては、一般的
に装備される速度計の速度センサを当てることができ
る。演算手段および判定手段は油圧走行駆動装置の走行
動作を制御する小型計算機等で構成された制御装置がそ
の機能を担うことができる。また、好適には、油圧ポン
プから吐出された作動油の圧力が予め定められた値より
大きくなった時、ピストンの位置が移動する押除け容積
制御シリンダにより可変容量型油圧モータの押除け容積
を制御する構成とするのが良い。この場合には、押除け
容積制限手段は該ピストンの最大変位を制限したり、押
除け容積制御シリンダに作用する油圧ポンプからの吐出
圧を制限するような構成とすることができる。
に装備される速度計の速度センサを当てることができ
る。演算手段および判定手段は油圧走行駆動装置の走行
動作を制御する小型計算機等で構成された制御装置がそ
の機能を担うことができる。また、好適には、油圧ポン
プから吐出された作動油の圧力が予め定められた値より
大きくなった時、ピストンの位置が移動する押除け容積
制御シリンダにより可変容量型油圧モータの押除け容積
を制御する構成とするのが良い。この場合には、押除け
容積制限手段は該ピストンの最大変位を制限したり、押
除け容積制御シリンダに作用する油圧ポンプからの吐出
圧を制限するような構成とすることができる。
【００１４】以下、図面を参照して本発明を具体化した
一具体例を詳細に説明する。図１はこの具体例に係る走
行油圧回路図である。従来例と同一または同一と見做せ
る個所には同一の符号を付し、その重複する説明を省略
する。同図において、５は後述する駆動軸の回転を左右
のタイヤ６の車軸に同方向の回転として伝達する差動歯
車、１２（Ａ，Ｂ）は主管路Ｔ1 ，Ｔ2 間にそれぞれ介
装され、互いに逆向き方向の過大油圧を放圧する放圧
弁、１４はチャージポンプ３の吐出油の絞り７の下流側
に配設され、下流側管路内の過大油圧を放圧する放圧
弁、１５（Ａ，Ｂ）はそれぞれ主管路Ｔ1 ，Ｔ2 間と放
圧弁１４の上流側との間に介装され、主管路Ｔ1 ，Ｔ2
側からの作動油の逆流を阻止する逆止弁である。
一具体例を詳細に説明する。図１はこの具体例に係る走
行油圧回路図である。従来例と同一または同一と見做せ
る個所には同一の符号を付し、その重複する説明を省略
する。同図において、５は後述する駆動軸の回転を左右
のタイヤ６の車軸に同方向の回転として伝達する差動歯
車、１２（Ａ，Ｂ）は主管路Ｔ1 ，Ｔ2 間にそれぞれ介
装され、互いに逆向き方向の過大油圧を放圧する放圧
弁、１４はチャージポンプ３の吐出油の絞り７の下流側
に配設され、下流側管路内の過大油圧を放圧する放圧
弁、１５（Ａ，Ｂ）はそれぞれ主管路Ｔ1 ，Ｔ2 間と放
圧弁１４の上流側との間に介装され、主管路Ｔ1 ，Ｔ2
側からの作動油の逆流を阻止する逆止弁である。
【００１５】１８Ｄは傾転切替シリンダ１８のピストン
１８Ｃの右方向への最大移動量を機械的に規制する規制
ピストン、１８Ｅは規制ピストン１８Ｄを右行させる圧
油が流入する第３油室、１８Ｆは規制ピストン１８Ｄを
左行させる圧油が流入する第４油室、１８Ｇは第３油室
１８Ｅ内に突出して規制ピストン１８Ｄの左方向への最
大移動量を規制する調整螺子、１９は規制ピストン１８
Ｄを左行動作させることにより油圧モータ４の最大傾転
量を規制するための電磁弁、２１は後述する減速機から
タイヤ６の車軸に動力を伝達する出力軸、２２は油タン
ク、２３は油圧モータ４の回転数を減速して伝達するた
めの減速機、２４は減速機２３からの出力軸２１の近傍
に配設されてその回転速度を検出する速度センサ、２５
は速度センサ２４が検出した回転速度信号に基づいて電
磁弁１９の開閉制御を行う制御装置である。
１８Ｃの右方向への最大移動量を機械的に規制する規制
ピストン、１８Ｅは規制ピストン１８Ｄを右行させる圧
油が流入する第３油室、１８Ｆは規制ピストン１８Ｄを
左行させる圧油が流入する第４油室、１８Ｇは第３油室
１８Ｅ内に突出して規制ピストン１８Ｄの左方向への最
大移動量を規制する調整螺子、１９は規制ピストン１８
Ｄを左行動作させることにより油圧モータ４の最大傾転
量を規制するための電磁弁、２１は後述する減速機から
タイヤ６の車軸に動力を伝達する出力軸、２２は油タン
ク、２３は油圧モータ４の回転数を減速して伝達するた
めの減速機、２４は減速機２３からの出力軸２１の近傍
に配設されてその回転速度を検出する速度センサ、２５
は速度センサ２４が検出した回転速度信号に基づいて電
磁弁１９の開閉制御を行う制御装置である。
【００１６】この具体例における動作は速度センサ２４
が検出した回転速度信号に基づいた制御装置２５の制御
により電磁弁１９が下側に切替え駆動された時に、第４
油室１８Ｆ内に主管路圧Ｐm が付与され、規制ピストン
１８Ｄが左行して第２油室１８Ｂ内に突出し、ピストン
１８Ｃの右方向への最大移動量を機械的に規制するよう
になっている点を除いて従来例のものと変わらない。即
ち、制御装置２５が速度センサ２４が検出した回転速度
信号に基づいてその時の回転加速度を演算し、この回転
加速度が所定の値を超えていると判断した時に電磁弁１
９の切替え制御を行う。これにより、電磁弁１９の電磁
駆動部に直流電源１０からの駆動電流が供給され、電磁
弁１９は図示の切替位置（カ）から切替位置（オ）に切
り替わる。
が検出した回転速度信号に基づいた制御装置２５の制御
により電磁弁１９が下側に切替え駆動された時に、第４
油室１８Ｆ内に主管路圧Ｐm が付与され、規制ピストン
１８Ｄが左行して第２油室１８Ｂ内に突出し、ピストン
１８Ｃの右方向への最大移動量を機械的に規制するよう
になっている点を除いて従来例のものと変わらない。即
ち、制御装置２５が速度センサ２４が検出した回転速度
信号に基づいてその時の回転加速度を演算し、この回転
加速度が所定の値を超えていると判断した時に電磁弁１
９の切替え制御を行う。これにより、電磁弁１９の電磁
駆動部に直流電源１０からの駆動電流が供給され、電磁
弁１９は図示の切替位置（カ）から切替位置（オ）に切
り替わる。
【００１７】すると、第３油室１８Ｅは油タンク２２と
連通し、第４油室１８Ｆは高圧選択弁１６の下流側と連
通する。従って、規制ピストン１８Ｄは主管路圧Ｐm に
押されて傾転切替シリンダ１８内を左行して調整螺子１
８Ｇに突き当たって、その先端が傾転切替シリンダ１８
の小径部内に突出した状態で停止する。これにより、ピ
ストン１８Ｃの右方向への最大移動量が規制ピストン１
８Ｄの先端との当接によって規制される。なお、路面状
況等に応じて調整螺子１８Ｇを調整することにより、規
制ピストン１８Ｄの左方向への最大移動量、従って、ピ
ストン１８Ｃの右方向への最大移動量を加減して、この
路面状況でタイヤ６が滑らない作業車両の最大の牽引力
を得るようにすることができる。
連通し、第４油室１８Ｆは高圧選択弁１６の下流側と連
通する。従って、規制ピストン１８Ｄは主管路圧Ｐm に
押されて傾転切替シリンダ１８内を左行して調整螺子１
８Ｇに突き当たって、その先端が傾転切替シリンダ１８
の小径部内に突出した状態で停止する。これにより、ピ
ストン１８Ｃの右方向への最大移動量が規制ピストン１
８Ｄの先端との当接によって規制される。なお、路面状
況等に応じて調整螺子１８Ｇを調整することにより、規
制ピストン１８Ｄの左方向への最大移動量、従って、ピ
ストン１８Ｃの右方向への最大移動量を加減して、この
路面状況でタイヤ６が滑らない作業車両の最大の牽引力
を得るようにすることができる。
【００１８】図２は電磁弁開閉制御の流れ図である。同
図を参照してこの具体例の動作を説明する。始めに、制
御装置２５は絶えず速度センサ２４が検出した回転速度
信号を取り込み（Ｓ１）、その回転速度から作業車両の
速度Ｖと速度Ｖを時間微分した加速度αを演算する（Ｓ
２）。そして、加速度αの値が予め定められた参照加速
度α0 より大きいか否かを判断する（Ｓ３）。その判断
結果が否ならば、手順Ｓ１に戻って上述の処理を繰り返
し、判断結果が然りならば、電磁弁１９の電磁駆動部に
直流電源１０からの駆動電流が供給すると共に、図示し
ないタイマーの計時（ｔ）を開始する（Ｓ４）。そし
て、時間ｔが予め定められた参照時間ｔ0、例えば、５
秒間より大きくなったか否かを判断する（Ｓ５）。
図を参照してこの具体例の動作を説明する。始めに、制
御装置２５は絶えず速度センサ２４が検出した回転速度
信号を取り込み（Ｓ１）、その回転速度から作業車両の
速度Ｖと速度Ｖを時間微分した加速度αを演算する（Ｓ
２）。そして、加速度αの値が予め定められた参照加速
度α0 より大きいか否かを判断する（Ｓ３）。その判断
結果が否ならば、手順Ｓ１に戻って上述の処理を繰り返
し、判断結果が然りならば、電磁弁１９の電磁駆動部に
直流電源１０からの駆動電流が供給すると共に、図示し
ないタイマーの計時（ｔ）を開始する（Ｓ４）。そし
て、時間ｔが予め定められた参照時間ｔ0、例えば、５
秒間より大きくなったか否かを判断する（Ｓ５）。
【００１９】その判断結果が否ならば、手順Ｓ５の判断
を繰り返し、判断結果が然りとなったならば、電磁弁１
９の電磁駆動部へ供給されていた駆動電流を遮断する
（Ｓ６）。これにより、電磁弁１９は切替位置（オ）か
ら切替位置（カ）に切り替わるから、第４油室１８Ｆは
油タンク２２と連通し、第３油室１８Ｅは高圧選択弁１
６の下流側と連通する。従って、規制ピストン１８Ｄは
右行してその先端が傾転切替シリンダ１８の小径部から
退避し、ピストン１８Ｃは傾転切替シリンダ１８の許容
限度まで右方向へ移動できるようになる、即ち、ピスト
ン１８Ｃの右方向への最大移動量の規制が解除される。
を繰り返し、判断結果が然りとなったならば、電磁弁１
９の電磁駆動部へ供給されていた駆動電流を遮断する
（Ｓ６）。これにより、電磁弁１９は切替位置（オ）か
ら切替位置（カ）に切り替わるから、第４油室１８Ｆは
油タンク２２と連通し、第３油室１８Ｅは高圧選択弁１
６の下流側と連通する。従って、規制ピストン１８Ｄは
右行してその先端が傾転切替シリンダ１８の小径部から
退避し、ピストン１８Ｃは傾転切替シリンダ１８の許容
限度まで右方向へ移動できるようになる、即ち、ピスト
ン１８Ｃの右方向への最大移動量の規制が解除される。
【００２０】図３および図４はそれぞれ主管路圧Ｐm と
油圧モータ４の押除け容積ｑとの関係を示す特性図およ
び有効回路圧力Ｐe と油圧モータ４の出力トルクＴとの
関係を示す特性図である。図３に示すように、加速度α
の値が参照加速度α0 より大きくなり、電磁弁１９の切
替位置が（オ）から（カ）に切り替わると、主管路圧Ｐ
m が傾転切替圧Ｐm1に達した時、油圧モータ４の押除け
容積ｑは最小押除け容積ｑmin から最大押除け容積ｑ
max よりやや小さい（例えば、ｑmax ×０．８）最大押
除け容積ｑmax ′に切り替わる。これに応じて、放圧弁
１２Ａ，１２Ｂで規定される最大主管路圧Ｐmx、従っ
て、図４に示す最大有効回路圧力Ｐexにおける油圧モー
タ４の最大出力トルクＴmax は電磁弁１９が切替位置
（カ）に切り替えられると、これよりやや小さい最大出
力トルクＴmax ′に抑制される。
油圧モータ４の押除け容積ｑとの関係を示す特性図およ
び有効回路圧力Ｐe と油圧モータ４の出力トルクＴとの
関係を示す特性図である。図３に示すように、加速度α
の値が参照加速度α0 より大きくなり、電磁弁１９の切
替位置が（オ）から（カ）に切り替わると、主管路圧Ｐ
m が傾転切替圧Ｐm1に達した時、油圧モータ４の押除け
容積ｑは最小押除け容積ｑmin から最大押除け容積ｑ
max よりやや小さい（例えば、ｑmax ×０．８）最大押
除け容積ｑmax ′に切り替わる。これに応じて、放圧弁
１２Ａ，１２Ｂで規定される最大主管路圧Ｐmx、従っ
て、図４に示す最大有効回路圧力Ｐexにおける油圧モー
タ４の最大出力トルクＴmax は電磁弁１９が切替位置
（カ）に切り替えられると、これよりやや小さい最大出
力トルクＴmax ′に抑制される。
【００２１】上述の最大出力トルクＴmax ′は調整螺子
１８Ｇを調整することにより任意の値に設定できるか
ら、最大出力トルクＴmax ′に対応する作業車両の最大
牽引力Ｆmax ′も作業時の路面状況等に応じてタイヤ６
が滑らない範囲で最大の値に設定できる。上述のよう
に、この具体例では電磁弁１９の切替位置が（オ）から
（カ）に切り替えられた後、予め定められた参照時間ｔ
0 を経過すると最大押除け容積ｑmax をより小さい最大
押除け容積ｑmax ′に制限するようにしたが、油圧モー
タ４の加速度αの値が参照加速度α0 より小さい所定の
加速度より小さくなったならば、最大押除け容積ｑmax
を最大押除け容積ｑmax ′に制限するようにしても良
い。なお、速度センサ２４は独立して設けても良いが、
ホイールローダが通常具えている速度計の速度検出に用
いられているものを活用しても良い。
１８Ｇを調整することにより任意の値に設定できるか
ら、最大出力トルクＴmax ′に対応する作業車両の最大
牽引力Ｆmax ′も作業時の路面状況等に応じてタイヤ６
が滑らない範囲で最大の値に設定できる。上述のよう
に、この具体例では電磁弁１９の切替位置が（オ）から
（カ）に切り替えられた後、予め定められた参照時間ｔ
0 を経過すると最大押除け容積ｑmax をより小さい最大
押除け容積ｑmax ′に制限するようにしたが、油圧モー
タ４の加速度αの値が参照加速度α0 より小さい所定の
加速度より小さくなったならば、最大押除け容積ｑmax
を最大押除け容積ｑmax ′に制限するようにしても良
い。なお、速度センサ２４は独立して設けても良いが、
ホイールローダが通常具えている速度計の速度検出に用
いられているものを活用しても良い。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、回転数検出手段が検出した回転数に基づいて
可変容量型油圧モータの回転加速度を演算し、演算した
回転加速度が予め定められた参照加速度より大きいか否
かを判定して、回転加速度が参照加速度より大きいと判
定した時、可変容量型油圧モータの押除け容積の最大量
を制限するようにしたので、泥濘等の作業環境の悪い地
面上で作業を行う時に、タイヤの空転状態が生じた場合
であっても、作業操作を中断すること無く速やかにタイ
ヤの空転を解消することにより作業効率を高めることが
できる。請求項２記載の発明によれば、可変容量型油圧
モータは油圧ポンプから吐出された作動油の圧力が予め
定められた値より大きくなった時、ピストンの位置が移
動する押除け容積制御シリンダのピストンの変位により
押除け容積が制御されるようにしたので、簡単な構成で
可変容量型油圧モータの押除け容積を制御することがで
きる。
によれば、回転数検出手段が検出した回転数に基づいて
可変容量型油圧モータの回転加速度を演算し、演算した
回転加速度が予め定められた参照加速度より大きいか否
かを判定して、回転加速度が参照加速度より大きいと判
定した時、可変容量型油圧モータの押除け容積の最大量
を制限するようにしたので、泥濘等の作業環境の悪い地
面上で作業を行う時に、タイヤの空転状態が生じた場合
であっても、作業操作を中断すること無く速やかにタイ
ヤの空転を解消することにより作業効率を高めることが
できる。請求項２記載の発明によれば、可変容量型油圧
モータは油圧ポンプから吐出された作動油の圧力が予め
定められた値より大きくなった時、ピストンの位置が移
動する押除け容積制御シリンダのピストンの変位により
押除け容積が制御されるようにしたので、簡単な構成で
可変容量型油圧モータの押除け容積を制御することがで
きる。
【００２３】請求項３記載の発明によれば、押除け容積
制限手段が押除け容積制御シリンダのピストンの最大変
位を機械的に制限する変位量制限手段を含むようにした
ので、変位量制限手段を例えば、押除け容積制御シリン
ダの油室内に突出する調整螺子を設ける等の単純な構成
とすることができる。請求項４記載の発明によれば、押
除け容積制限手段により可変容量型油圧モータの押除け
容積の最大量が制限された後、所定時間が経過した時、
あるいは、参照加速度より小さな予め定められた加速度
より小さくなった時、押除け容積の最大量の制限を解除
するようにしたので、押除け容積の最大量の制限とその
解除が頻繁に繰り返されて上記制限制御が不安定になる
のを防止することができる。
制限手段が押除け容積制御シリンダのピストンの最大変
位を機械的に制限する変位量制限手段を含むようにした
ので、変位量制限手段を例えば、押除け容積制御シリン
ダの油室内に突出する調整螺子を設ける等の単純な構成
とすることができる。請求項４記載の発明によれば、押
除け容積制限手段により可変容量型油圧モータの押除け
容積の最大量が制限された後、所定時間が経過した時、
あるいは、参照加速度より小さな予め定められた加速度
より小さくなった時、押除け容積の最大量の制限を解除
するようにしたので、押除け容積の最大量の制限とその
解除が頻繁に繰り返されて上記制限制御が不安定になる
のを防止することができる。
【図１】本発明を具体化した具体例に係る走行油圧回路
図
図
【図２】同じく、電磁弁開閉制御の流れ図
【図３】同じく、主管路圧Ｐm と油圧モータの押除け容
積ｑとの関係を示す特性図
積ｑとの関係を示す特性図
【図４】同じく、有効回路圧力Ｐe と油圧モータの出力
トルクＴとの関係を示す特性図
トルクＴとの関係を示す特性図
【図５】従来例に係る走行油圧回路図
【図６】同じく、主管路圧Ｐm と油圧モータ４の押除け
容積ｑとの関係を示す特性図
容積ｑとの関係を示す特性図
【図７】同じく、有効回路圧力Ｐe と油圧モータの出力
トルクＴとの関係を示す特性図
トルクＴとの関係を示す特性図
１ 原動機 ２ 油圧ポンプ ３ チャージポンプ ４ 油圧モータ ６ タイヤ ７ 絞り ８ 電磁切替弁 ９ 前後進切替スイッチ １１ 傾転シリンダ １２（Ａ，Ｂ），１４ 放圧弁 １６ 高圧選択弁 １７ 傾転切替弁 １８ 傾転切替シリンダ １８Ｃ ピストン １８Ｄ 規制ピストン １８Ｇ 調整螺子 １９ 電磁弁 ２１ 高圧抑制スイッチ ２４ 速度センサ ２５ 制御装置
Claims (4)
- 【請求項１】 押除け容積が回転数に応じて制御される
可変容量型油圧ポンプと、該油圧ポンプから吐出された
作動油の圧力に応じて押除け容積が制御される可変容量
型油圧モータとを具え、前記可変容量型油圧モータによ
り作業車両の駆動輪を駆動するようにした無段変速油圧
走行駆動装置において、前記可変容量型油圧モータの回
転数を検出する回転数検出手段と、該回転数検出手段が
検出した回転数に基づいて前記可変容量型油圧モータの
回転加速度を演算する演算手段と、該演算手段が演算し
た回転加速度が予め定められた参照加速度より大きいか
否かを判定する判定手段と、該判定手段が前記回転加速
度が前記参照加速度より大きいと判定した時、前記可変
容量型油圧モータの押除け容積の最大量を制限する押除
け容積制限手段とを有したことを特徴とする無段変速油
圧走行駆動装置。 - 【請求項２】 可変容量型油圧モータは油圧ポンプから
吐出された作動油の圧力が予め定められた値より大きく
なった時、ピストンの位置が移動する押除け容積制御シ
リンダの前記ピストンの変位により押除け容積が制御さ
れるものであることを特徴とする請求項１記載の無段変
速油圧走行駆動装置。 - 【請求項３】 押除け容積制限手段は押除け容積制御シ
リンダのピストンの最大変位を機械的に制限する変位量
制限手段を含むことを特徴とする請求項２記載の無段変
速油圧走行駆動装置。 - 【請求項４】 押除け容積制限手段により可変容量型油
圧モータの押除け容積の最大量が制限された後、所定時
間が経過した時、あるいは、参照加速度より小さな予め
定められた加速度より小さくなった時、上記押除け容積
の最大量の制限を解除する制限解除手段を有したことを
特徴とする請求項１記載の無段変速油圧走行駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37414898A JP2000193086A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 無段変速油圧走行駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37414898A JP2000193086A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 無段変速油圧走行駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000193086A true JP2000193086A (ja) | 2000-07-14 |
Family
ID=18503345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37414898A Pending JP2000193086A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 無段変速油圧走行駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000193086A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007092954A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Kubota Corp | 作業車の変速操作構造 |
| CN100417845C (zh) * | 2003-01-28 | 2008-09-10 | Zf腓德烈斯哈芬股份公司 | 静液压变速器 |
| JP2008223858A (ja) * | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Tcm Corp | 作業車両の走行制御装置 |
| CN103628512A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-03-12 | 中外合资沃得重工（中国）有限公司 | 挖掘机动臂平台回转液压控制装置及控制方法 |
| CN108999233A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-12-14 | 华北水利水电大学 | 一种水利工程清淤装置 |
| CN110920383A (zh) * | 2018-09-20 | 2020-03-27 | 中冶宝钢技术服务有限公司 | 一种铁水车差速控制系统、方法及计算机可读存储介质 |
| CN110953338A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-04-03 | 航天重型工程装备有限公司 | 一种稳速控制系统 |
| CN115075329A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-09-20 | 山河智能装备股份有限公司 | 一种滑移装载机电液行走系统及控制方法 |
-
1998
- 1998-12-28 JP JP37414898A patent/JP2000193086A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100417845C (zh) * | 2003-01-28 | 2008-09-10 | Zf腓德烈斯哈芬股份公司 | 静液压变速器 |
| JP4644088B2 (ja) * | 2005-09-30 | 2011-03-02 | 株式会社クボタ | 作業車の変速操作構造 |
| JP2007092954A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Kubota Corp | 作業車の変速操作構造 |
| US8671673B2 (en) | 2007-03-12 | 2014-03-18 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Travel control apparatus for working vehicle |
| JP2008223858A (ja) * | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Tcm Corp | 作業車両の走行制御装置 |
| WO2008120545A1 (ja) * | 2007-03-12 | 2008-10-09 | Tcm Corporation | 作業車両の走行制御装置 |
| CN101631973B (zh) * | 2007-03-12 | 2012-11-14 | 日立建机株式会社 | 作业车辆的行驶控制装置 |
| CN103628512B (zh) * | 2013-11-15 | 2016-01-27 | 中外合资沃得重工（中国）有限公司 | 挖掘机动臂平台回转液压控制方法 |
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| CN110920383A (zh) * | 2018-09-20 | 2020-03-27 | 中冶宝钢技术服务有限公司 | 一种铁水车差速控制系统、方法及计算机可读存储介质 |
| CN110920383B (zh) * | 2018-09-20 | 2022-05-31 | 中冶宝钢技术服务有限公司 | 一种铁水车差速控制系统、方法及计算机可读存储介质 |
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| CN115075329A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-09-20 | 山河智能装备股份有限公司 | 一种滑移装载机电液行走系统及控制方法 |
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