JP2010006086A

JP2010006086A - 作業車両

Info

Publication number: JP2010006086A
Application number: JP2008163914A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Funo; 尚志布野
Original assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Agricultural Machinery Co Ltd
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2008-06-24
Publication date: 2010-01-14

Abstract

【課題】２ポンプ２モータ方式の走行用静油圧式無段変速装置を備えるクローラトラクタ等の作業車両において、オイルクーラを通過して作動油タンクに戻される作動油のリターン回路における内圧の上昇を抑制する。
【解決手段】走行用静油圧式無段変速装置２３を構成する油圧ポンプ２２Ｌ，２２Ｒからオイルクーラ４５を通過して作動油タンク１８に戻される作動油のリターン回路Ｒを、当該オイルクーラ４５の下流側で分岐させ、この分岐させたリターン回路の一方Ｒａを作動油タンク１８に戻し、他方Ｒｂを走行用静油圧式無段変速装置２３に作動油を供給するチャージポンプ２９のサクション回路Ｐｆ、または機体に連結する作業機を作動させる油圧アクチュエータ３４，３５に作動油を供給するギヤポンプ３６のサクション回路Ｐｇに接続した。
【選択図】図４

Description

本発明は、クローラトラクタ等の作業車両に関する。

従来、２ポンプ２モータ方式の走行用静油圧式無段変速装置（走行用ＨＳＴ）を備えるクローラトラクタ等の作業車両においては、走行用静油圧式無段変速装置を構成する油圧ポンプからの排油、または油圧モータからの排油のいずれか一方を、機体前部に配設されているオイルクーラを通過させて冷却しながら機体後部の左右一側に備える作動油タンクに戻し、他方を直接作動油タンクに戻すことによって、作動油の油温上昇を防止してその粘度低下を図ると共に、排油経路内における内圧の上昇を軽減させるように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１９９１２８号公報（第４−５頁、図３−図６）

しかし、上述のものであっても機体前部に配設されているオイルクーラを通過した後、機体後部の作動油タンクに向けて配管される排油経路は依然として長いため、その管路抵抗によって背圧の上昇を充分に軽減させることができなかった。

本発明は、上記課題を解決することを目的としたものであって、エンジンの動力により駆動する油圧ポンプと、クローラ式走行装置を駆動させる油圧モータとを閉回路で連結した走行用静油圧式無段変速装置と、該走行用静油圧式無段変速装置にチャージポンプを介して作動油を供給すると共に、機体に連結する作業機を作動させる油圧アクチュエータにギヤポンプを介して作動油を供給する作動油タンクを備えた作業車両において、前記油圧ポンプからオイルクーラを通過して作動油タンクに戻される作動油のリターン回路を、当該オイルクーラの下流側で分岐させ、この分岐させたリターン回路の一方を作動油タンクに戻し、他方を前記チャージポンプのサクション回路、または前記ギヤポンプのサクション回路に接続したことを特徴としている。

本発明は、走行用静油圧式無段変速装置を構成する油圧ポンプからオイルクーラを通過して作動油タンクに戻される作動油のリターン回路を、当該オイルクーラの下流側で分岐させ、この分岐させたリターン回路の一方を作動油タンクに戻し、他方を走行用静油圧式無段変速装置に作動油を供給するチャージポンプのサクション回路、または機体に連結する作業機を作動させる油圧アクチュエータに作動油を供給するギヤポンプのサクション回路に接続したことによって、前記チャージポンプ、または前記ギヤポンプの吸い込み側の吸引力を利用して、作動油のリターン回路における背圧の上昇を抑制するものであり、それによって作動油のリターン回路を形成する配管からのオイル漏れが起こり難くなり、油圧機器への悪影響を軽減することができる。また、作動油のリターン回路を形成する配管サイズを小さくすることができるのでコストの低減も図れる。

次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１及び図２は、作業車両であるクローラトラクタ１の側面図と平面図であって、このクローラトラクタ１は、機体フレーム２上にエンジン３を内装するボンネット４、及びキャビン５等を備えており、該キャビン５内には、図示しない座席を始め、走行操作具である図示しないステアリングハンドル、主変速レバー６等の各種操作レバーやスイッチ類を配置した操縦部７を設けている。

そして、キャビン５の後方下部（機体の後部）には、各種の農作業を行う作業機を連結（装着）する三点リンク式の作業機昇降装置８を常装している。また、図中符号９Ｌ，９Ｒは、左右一対のクローラ式走行装置であり、このクローラ式走行装置９Ｌ，９Ｒ上に機体フレーム２を支持している。

クローラ式走行装置９Ｌ，９Ｒは、機体フレーム２の下部に一体形成した左右の走行フレーム１０Ｌ，１０Ｒの前後端部に駆動スプロケット１１とアイドラ１２を設けると共に、駆動スプロケット１１とアイドラ１２の間で、且つ走行フレーム１０Ｌ，１０Ｒの下部には、前後一対のローラ１３を備える二組のイコライザアーム１４を上下揺動可能に支持している。

そして、走行フレーム１０Ｌ，１０Ｒの前後方向略中間位置の上部には、上部ローラ１５を軸支しており、これら駆動スプロケット１１、アイドラ１２、二組のイコライザアーム１４に備える前後一対のローラ１３、及び上部ローラ１５に巻回するクローラ１６によってクローラ式走行装置９Ｌ，９Ｒを構成している。

また、キャビン５の左右両側下部のクローラ式走行装置９Ｌ，９Ｒの上方には、クローラトラクタ１にオペレータが乗り込む際の足場となる左右のステップ１７Ｌ，１７Ｒを設けると共に、これらステップ１７Ｌ，１７Ｒ後方の機体フレーム２上、即ち機体後部には、各油圧装置用の作動油を貯留する作動油タンク１８とエンジン３用の燃料を貯留する燃料タンク１９とを左右に振り分けて搭載している。

次に、図３に基づいてクローラトラクタ１の油圧回路について説明する。クローラトラクタ１は、左右一対のクローラ式走行装置９Ｌ，９Ｒを駆動させる走行用油圧モータ２１Ｌ（左側），２１Ｒ（右側）のメインポートと、この走行用油圧モータ２１Ｌ，２１Ｒに作動油を供給する走行用油圧ポンプ２２Ｌ（左側），２２Ｒ（右側）のメインポートを、それぞれ油圧配管Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄで連結した閉回路からなる走行用静油圧式無段変速装置（以下走行用ＨＳＴと称する）２３を備えている。

そして、走行用油圧モータ２１Ｌ，２１Ｒは、走行用油圧ポンプ２２Ｌ，２２Ｒから送られてくる作動油の油量に比例して回転し、次いで減速機部２４Ｌ，２４Ｒを介して減速された後の駆動力により、クローラ式走行装置９Ｌ，９Ｒの各駆動スプロケット１１を回転させることによってクローラトラクタ１の走行がなされる。

更に詳しく説明すると、走行用油圧ポンプ２２Ｌ，２２Ｒは、エンジン３の動力によって駆動する可変容量形ポンプであり、その斜板角度を変更することによって作動油の吐出量を無段階に変更することができると共に、吐出方向も変更することができるので前後進と無段階の変速（主変速）が同時に行え、また、左右の走行用油圧モータ２１Ｌ，２１Ｒへの作動油の供給量を変更することによって、両走行用油圧モータ２１Ｌ，２１Ｒの回転速度に左右差をもたせながらのスムーズな機体旋回を可能にしている。

また、走行用油圧モータ２１Ｌ，２１Ｒには、この走行用油圧モータ２１Ｌ，２１Ｒを高低二段に変速する高低速変速手段である一対の傾転ピストン２５と、該傾転ピストン２５に連結する高低速切換弁２６と、油圧式駐車ブレーキ２７とを一体的に設けてあり、この油圧式駐車ブレーキ２７は、操縦部７の図示しないフロントパネルの近傍に設けた駐車ブレーキスイッチを押し込み操作することによって、ブレーキ用切換弁２８を介して作動する。

そして、走行用油圧ポンプ２２Ｌ，２２Ｒと一体的に設けられるチャージポンプ２９は、走行用ＨＳＴ２３用に作動油タンク１８内の作動油を吸入する一方、当該チャージポンプ２９を介して供給される圧油は、走行用ＨＳＴ２３の閉回路に補充されると共に、図示しないステアリングハンドル及び主変速レバー６の操作に基づいて、走行用油圧ポンプ２２Ｌ，２２Ｒの吐出量を変更する各斜板制御用サーボ機構Ｓ１，Ｓ２のパイロット圧油として用いられ、更には図示しない副変速スイッチの入りまたは切り操作に基づいて、副変速切換弁３１を切り換えて高低速切換弁２６を作動させるパイロット圧油、及び油圧式駐車ブレーキ２７の作動油としても用いられている。

また、操縦部７に備える図示しない座席の下方には、作業機用の動力（外部取出動力）を変速するＰＴＯ変速装置を内装したトランスミッションケース３２を配置してあり、このトランスミッションケース３２の上部に上述した走行用油圧ポンプ２２Ｌ，２２Ｒを一体的に組付けると共に、トランスミッションケース３２の前部には、作動油タンク１８内の作動油を吸入して、作業機昇降装置８用の油圧アクチュエータであるリフトシリンダ３４，３４とリフトロッドシリンダ３５に作動油を供給する作業機用のギヤポンプ３６を組付けている。

そして、作業機用のギヤポンプ３６には、小型のギヤポンプ３７が一体的に組付けてあり、該ギヤポンプ３７によってトランスミッションケース３２内の油をオイルフィルタ３８（油圧配管Ｐｅ）を介して作動油として吸い上げ、この吸い上げた作動油を油圧クラッチ３３のピストン３３ａを伸縮動させるＰＴＯ切替弁３９に供給できるように構成している。尚、油圧クラッチ３３は、図示しない作業機ＰＴＯ軸（作業機動力取出軸）へ伝達される動力を入り切りするものであり、ＰＴＯ切替弁３９の余剰油は、油圧クラッチ３３を湿潤しながらトランスミッションケース３２内に回収される。

また、クローラトラクタ１は、機体の前部にドーザ等の作業機を連結する場合や、更に油圧アクチュエータを必要とする作業機を機体の後部に連結する場合を想定して外部油圧取出装置（補助コントロールバルブユニット）４１を備えている。そして、外部油圧取出装置４１を構成する多連方向制御弁４１ａ，４１ｂ，４１ｃのセンターバイパス油路４２を介して、作業機用のギヤポンプ３６と作業機昇降装置８用の油圧装置４３を接続してあり、この油圧装置４３によってリフトシリンダ３４，３４及びリフトロッドシリンダ３５の動作制御がなされると共に、リフトシリンダ３４，３４の縮小動作速度を調整する作業機下降速度調整弁４４等を設けている。

尚、上述した油圧装置４３は、作業機用のギヤポンプ３６から供給される作動油を分流する分流弁４３ａと、一方の分流油路に接続されるリフトアーム制御弁４３ｂと、他方の分流油路に接続されるリフトロッド制御弁４３ｃとを組み込んだもので、一つのアッセンブリとして構成している。

そして、図４は、走行用ＨＳＴ２３における作動油のリターン回路Ｒを示す概略平面図であって、油圧モータ２１Ｌ，２１Ｒの排油は、ドレン回路Ｄから走行用油圧ポンプ２２Ｌ，２２Ｒに戻され、しかる後に走行用油圧ポンプ２２Ｌ，２２Ｒの排油と合流してオイルクーラ４５を通過して作動油タンク１８に戻される。この場合、機体後部の走行用油圧ポンプ２２Ｌ，２２Ｒから機体前部に配置したオイルクーラ４５を経由して、機体後部に備える作動油タンク１８に向けて配管される排油経路（リターン回路Ｒ）は、必然的に長くなりその管路抵抗によって背圧が上昇するので、当該排油経路を形成する配管にオイル漏れを生じ易くなると共に、油圧機器である走行用油圧ポンプ２２Ｌ，２２Ｒ等へ悪影響を及ぼす。

そこで、本発明では、上述した作動油のリターン回路Ｒをオイルクーラ４５の下流側において分岐させ、この分岐させたリターン回路の一方Ｒａを作動油タンク１８に戻し、他方Ｒｂを走行用ＨＳＴ２３に作動油を供給するチャージポンプ２９のサクション回路Ｐｆに接続することによって、走行用ＨＳＴ２３に作動油タンク１８内の作動油を吸入するチャージポンプ２９の吸い込み側の吸引力を利用して、オイルクーラ４５から下流側の作動油のリターン回路Ｒａ，Ｒｂにおける背圧の上昇を抑制するものであり、それによって作動油のリターン回路Ｒａ，Ｒｂを形成する配管からのオイル漏れが起こり難くなり、走行用油圧ポンプ２２Ｌ，２２Ｒ等の油圧機器への悪影響を軽減することができる。また、作動油のリターン回路Ｒａ，Ｒｂを形成する配管サイズを小さくすることができるのでコストの低減も図れる。

更に詳しくは、上述したリターン回路の他方Ｒｂは、機体に連結する作業機を作動させる油圧アクチュエータ（リフトシリンダ３４，３４及びリフトロッドシリンダ３５）に作動油タンク１８内の作動油を供給する作業機用のギヤポンプ３６のサクション回路Ｐｇとも接続されており、当該ギヤポンプ３６とチャージポンプ２９、即ち両ポンプ２９，３６の吸い込み側の吸引力を利用して、オイルクーラ４５から下流側の作動油のリターン回路Ｒａ，Ｒｂにおける背圧の上昇を抑制することができるようにしてある。

尚、上述したリターン回路の他方Ｒｂを、チャージポンプ２９のサクション回路Ｐｆ、または作業機用のギヤポンプ３６のサクション回路Ｐｇの何れか一方に接続する構成であってもよく、この場合も同様に作動油のリターン回路Ｒａ，Ｒｂを形成する配管からのオイル漏れが起こり難くなり、走行用油圧ポンプ２２Ｌ，２２Ｒ等の油圧機器への悪影響を軽減することができる。また、作動油のリターン回路Ｒａ，Ｒｂを形成する配管サイズを小さくすることができるのでコストの低減も図れる。

クローラトラクタの側面図。クローラトラクタの平面図。クローラトラクタの油圧回路図。作動油（排油）のリターン回路を示す概略平面図。

符号の説明

３エンジン
９Ｌクローラ式走行装置（左側）
９Ｒクローラ式走行装置（右側）
１８作動油タンク
２１Ｌ油圧モータ（左側）
２１Ｒ油圧モータ（右側）
２２Ｌ油圧ポンプ（左側）
２２Ｒ油圧ポンプ（右側）
２３走行用静油圧式無段変速装置（走行用ＨＳＴ）
２９チャージポンプ
３４油圧アクチュエータ（リフトシリンダ）
３５油圧アクチュエータ（リフトロッドシリンダ）
３６ギヤポンプ
４５オイルクーラ
Ｐｆチャージポンプのサクション回路
Ｐｇギヤポンプのサクション回路
Ｒ作動油のリターン回路
Ｒａ分岐させたリターン回路の一方
Ｒｂ分岐させたリターン回路の他方

Claims

エンジン（３）の動力により駆動する油圧ポンプ（２２Ｌ，２２Ｒ）と、クローラ式走行装置（９Ｌ，９Ｒ）を駆動させる油圧モータ（２１Ｌ，２１Ｒ）とを閉回路で連結した走行用静油圧式無段変速装置（２３）と、該走行用静油圧式無段変速装置（２３）にチャージポンプ（２９）を介して作動油を供給すると共に、機体に連結する作業機を作動させる油圧アクチュエータ（３４，３５）にギヤポンプ（３６）を介して作動油を供給する作動油タンク（１８）を備えた作業車両（１）において、前記油圧ポンプ（２２Ｌ，２２Ｒ）からオイルクーラ（４５）を通過して作動油タンク（１８）に戻される作動油のリターン回路（Ｒ）を、当該オイルクーラ（４５）の下流側で分岐させ、この分岐させたリターン回路の一方（Ｒａ）を作動油タンク（１８）に戻し、他方（Ｒｂ）を前記チャージポンプ（２９）のサクション回路（Ｐｆ）、または前記ギヤポンプ（３６）のサクション回路（Ｐｇ）に接続したことを特徴とする作業車両。