JP2010203527A - 油圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基本的な油圧駆動装置の構成の簡素性を維持しつつ、流量特性を改善できる油圧駆動装置を提供する。
【解決手段】油圧駆動装置１０において、絞り６１が設けられレギュレータ２０とタンク３３とを接続する排出管路６０と、カットオフ弁４１とタンク３３とを接続する排出管路５９とは、絞り６１の上流で合流している。カットオフ弁４１が作動すると、傾転制御圧発生部２９で発生した傾転制御圧は排出管路５９および排出管路６０、方向切換弁３２を介してレギュレータ２０の他方のシリンダ室２５に導かれ、１対のシリンダ室２４，２５内の圧力が同圧（傾転制御圧発生部２９で発生した傾転制御圧）になる。この結果、可変容量型油圧ポンプ１６の吐出流量が直ちに最少に制限され、流量特性を改善できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は油圧駆動装置に係わり、特に、可変油圧ポンプの傾転を制御するための傾転制御圧をカットオフするカットオフ弁を備えた油圧駆動装置に関する。

ホイールローダ等の油圧駆動装置として、例えば特許文献１に記載されたような、原動機により駆動される可変容量型油圧ポンプと、可変容量型油圧ポンプと閉回路接続され、可変容量型油圧ポンプからの吐出油によって駆動される油圧モータと、可変容量型油圧ポンプの傾点角を制御するレギュレータと、絞りが設けられこのレギュレータとタンクとを接続する第１排出管路と、前後進切換弁を介してこのレギュレータに与える傾転制御圧を発生させる傾転制御圧発生部と、傾転制御圧をカットオフするカットオフ弁と、このカットオフ弁とタンクとを接続する第２排出管路とを備えたものが知られている。この油圧駆動装置において、オペレータが前後進切換レバーにより前後進切換弁をF（前進）位置に切り換えると、可変容量型油圧ポンプの傾転可変機構を前進側に駆動するようレギュレータを駆動し、オペレータが前後進切換弁をＲ（後進）位置に切り換えると、可変容量型油圧ポンプの傾転可変機構を後進側に駆動するようレギュレータを駆動する。これにより可変容量型油圧ポンプは前後進切換弁の操作位置に応じて前進側或いは後進側に圧油を吐出し、油圧モータを前進側或いは後進側に駆動しホイールローダを前進方向或いは後進方向に走行させる。

このような油圧駆動装置において、安全の観点から負荷圧力が予め設定した値を超えると可変容量型油圧ポンプからの吐出油をタンクに戻すように作動するリリーフ弁が設けられている。しかし、高圧の吐出油が大流量でリリーフ弁を通過すると発熱して油温が上がるなど好ましくない。そこでカットオフ弁は、以下のように傾転制御圧をカットオフすることにより、可変容量型油圧ポンプの吐出流量を制限している。

このようなカットオフ弁は、可変容量型油圧ポンプからの吐出圧を導く受圧部と、作動力設定手段としてのバネを有している。可変容量型油圧ポンプからの吐出圧が設定圧以上になり、受圧部に導かれた圧油による油圧力がバネにより設定された作動力以上になると、吐出圧が高圧になるにしたがって、カットオフ弁は傾転制御圧発生部とタンクとを遮断する中立位置から傾転制御圧発生部とタンクとを連通する作動位置に徐々にスプールを切り換える。中立位置から作動位置に切り換わるにしたがって、傾転制御圧発生部からレギュレータに与えられていた傾転制御圧に係る圧油は、徐々にタンクに導かれ、レギュレータのシリンダ室にはタンク圧が導かれ、シリンダ室に作用する油圧力は減少して、傾転角は減少し、これにより可変容量型油圧ポンプの吐出流量は制限される。

一方、特許文献２の図７には、カットオフ弁と同様の機能を有する制御弁を備えた油圧駆動装置が記載されている。この制御弁は、カットオフ弁の入口ポートをレギュレータの一方のシリンダ室に接続し、カットオフ弁の出口ポートをレギュレータの他方のシリンダ室に接続するようにカットオフ弁に接続する配管を変更したものである。可変容量型油圧ポンプからの吐出圧が設定圧以上になって、受圧部に導かれた圧油による油圧力がバネにより設定された作動力以上になり、制御弁が作動すると、１対のシリンダ室がこの制御弁を介して連通し、１対のシリンダ室内の圧力が同圧（傾転制御圧発生部で発生した傾転制御圧）になる。これにより傾転角は減少し可変容量型油圧ポンプの吐出流量は制限される。

特開２００４−２３２４６９号公報 特開２００８−２１５５０４号公報

しかしながら、上記の従来技術には次のような問題があった。

ホイールローダのような走行作業機械においては、登坂時走行など油圧モータに高負荷がかかる場合、可変容量型油圧ポンプからの吐出圧は高圧となる。このとき特許文献１記載の油圧駆動装置では、カットオフ弁が上述の通り作動し、可変容量型油圧ポンプの吐出流量を制限し、無用の発熱を抑えることができる。しかし、以下のように可変容量型油圧ポンプの吐出流量は徐々に制限される。

カットオフ弁は、可変容量型油圧ポンプの吐出圧が高圧になるにしたがって、徐々にスプールを移動させる。スプールの移動量が小さいとき、カットオフ弁を通過してタンクに導かれる流量は少量である。したがって、圧力損失が生じるためタンク圧が直ちにシリンダ室に導かれるわけではない。可変容量型油圧ポンプの圧力が更に大きくなり、カットオフ弁のスプールが完全に移動すると、カットオフ弁を通過してタンクに導かれる流量は多量となる。そしてシリンダ室にはタンク圧が導かれ、シリンダ室内の傾転制御圧はタンク圧となり、１対のシリンダ室内の圧力が同圧（タンク圧）になる。これにより徐々に傾転角は減少し可変容量型油圧ポンプの吐出流量は制限される。すなわち、特許文献１記載の油圧駆動装置の流量特性はカットオフ弁のバネ特性により設定される。

登坂時走行など油圧モータに高負荷がかかり、可変容量型油圧ポンプからの吐出圧が高圧となる場合、高負荷走行時に吐出流量が徐々に低下すると、目標流量に達せず走行速度が低下するという問題が生じる。

特許文献２記載の油圧駆動装置は、流量特性を改善しており、可変容量型油圧ポンプからの吐出圧が特許文献１記載の油圧駆動装置に比べて高圧領域であっても目標流量を維持するため、走行速度が低下するという問題は改善される。しかし、特許文献２記載の油圧駆動装置のカットオフ弁と同様の機能を有する制御弁は、従来のカットオフ弁に対し大きく配管を変更する必要があり、その結果、構成が複雑となり、製造コストの増加の原因となる。

本発明の目的は、従来の基本的な油圧駆動装置の構成の簡素性を維持しつつ、流量特性を改善できる油圧駆動装置を提供することである。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、原動機により駆動される可変容量型油圧ポンプと、この可変容量型油圧ポンプと閉回路接続され、前記可変容量型油圧ポンプからの吐出油によって駆動される油圧モータと、１対のシリンダ室を有し、この１対のシリンダ室に生じる差圧により前記可変容量型油圧ポンプの傾転角を制御するレギュレータと、絞りが設けられこのレギュレータとタンクとを接続する第１排出管路と、このレギュレータの一方のシリンダ室に与える傾転制御圧を発生させる傾転制御圧発生部と、前記可変容量型油圧ポンプからの吐出圧を導く受圧部を有し、前記可変容量型油圧ポンプからの吐出圧が設定圧以上になったとき前記傾転制御圧発生部からの圧油をタンクに導くように作動し、前記可変容量型油圧ポンプの吐出流量を制限するカットオフ弁と、このカットオフ弁とタンクとを接続する第２排出管路とを備えた作業機械の油圧駆動装置において、前記第１排出管路と前記第２排出管路とは、前記絞りの上流で合流するものとする。

このように構成した本発明においては、第１排出管路と第２排出管路とは絞りの上流で合流しており、カットオフ弁が作動すると、傾転制御圧発生部で発生した傾転制御圧は第２排出管路および第１排出管路を介してレギュレータの他方のシリンダ室に導かれ、１対のシリンダ室の圧力が同圧（傾転制御圧発生部で発生した傾転制御圧）になる。この結果、可変容量型油圧ポンプの吐出流量が直ちに最少に制限され、流量特性を改善できる。

また、従来の基本的な油圧駆動装置の構成を、第２排出管路を第１排出管路と絞りの上流で合流するように、わずかに変更するだけで流量特性の改善が実現できる。これにより、構成の簡素性を維持できる。すなわち従来の基本的な油圧駆動装置の構成の簡素性を維持しつつ、流量特性を改善できる。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記原動機により駆動される作業機用の油圧ポンプと、前記作業機用の油圧ポンプを油圧源とする作業機用油圧回路とを更に備え、前記カットオフ弁は、前記作業機用の油圧ポンプからの吐出圧を導く受圧部を更に有する。

このように構成した本発明においては、作業機用の油圧ポンプからの吐出圧が更に有する受圧部に作用するとき、可変容量型油圧ポンプからの吐出圧による油圧力が、設定された作動力より作業機用の油圧ポンプからの吐出圧による油圧力の分だけ低い作動力で、カットオフ弁が作動する。これにより、作業機の駆動力に対する最適な走行駆動力に制限することができる。

本発明によれば、従来の基本的な油圧駆動装置の構成の簡素性を維持しつつ、流量特性を改善できる。

本発明の第１実施形態の構成の概略を示す油圧回路図である。 本発明が備えられる作業機械の一例であるホイールローダの側面図である。 比較例として、従来の油圧駆動装置の構成の概略を示す油圧回路図である。 油圧駆動装置の流量特性を示す図である。 本発明の第２実施形態の構成の概略を示す油圧回路図である。 油圧駆動装置の流量特性を示す図である。 本発明の第３実施形態の構成の概略を示す油圧回路図である。

＜第１実施形態＞
〜構成〜
第１実施形態の構成ついて図を用いて説明する。図１は本発明の第１実施形態の構成の概略を示す油圧回路図である。

図１に示すように、第１実施形態は、ホイールローダを駆動するための走行用ＨＳＴを構成する油圧駆動装置１０であって、原動機１２により駆動される可変容量型油圧ポンプ１６と、この可変容量型油圧ポンプ１６と閉回路接続され、可変容量型油圧ポンプ１６からの吐出油によって駆動される走行用油圧モータ１３と、可変容量型油圧ポンプ１６の傾転角を制御するレギュレータ２０とを備えている。

レギュレータ２０は、可変容量型油圧ポンプ１６の傾転可変機構１７を駆動するピストン２１と、傾転制御圧を受ける１対の受圧部２２，２３と、傾転制御圧を導入する１対のシリンダ室２４，２５とを備えている。１対の受圧部２２，２３のそれぞれに作用する圧力が同圧のときにピストン２１が傾転角を最小にする位置に保持されるように、１対の受圧部２２，２３のそれぞれの受圧面積が設定されている。また、ピストン２１は１対のバネ２６，２７によって傾転角を最小にする位置（中立位置）に復帰するようになっている。

油圧駆動装置１０はさらに、原動機１２により駆動されるパイロットポンプ２８（固定容量型油圧ポンプ）と、このパイロットポンプ２８に管路３０を介して接続され、パイロットポンプ２８の吐出圧を一次圧としてレギュレータ２０に与える傾転制御圧を発生させる傾転制御圧発生部２９と、方向切換弁３２と、方向切換弁３２を介して傾転制御圧発生部２９とレギュレータ２０のシリンダ室２４または２５とを接続する傾転制御圧管路３１と、閉回路１１に作動油を補充するチャージ回路３４と、傾転制御圧をカットオフして可変容量型油圧ポンプ１６の吐出流量を制限するカットオフ弁４１とを備えている。

方向切換弁３２は、スプリングセンタ式の３位置弁であり、中立位置３２ａ、第１位置３２ｂおよび第２位置３２ｃに切換可能に構成されている。中立位置３２ａは、レギュレータ２０のピストン２１の一方の受圧部２２側のシリンダ室２４、および他方の受圧部２３側のシリンダ室２５の両方を管路６０を介してタンク３３に連通させる通路を形成する弁位置である。第１位置３２ｂは、傾転制御圧発生部２９からの傾転制御圧を一方のシリンダ室２４に導き、他方のシリンダ室２５を管路６０を介してタンク３３に連通させる通路を形成する弁位置である。第２位置３２ｃは、傾転制御圧発生部２９からの傾転制御圧を他方のシリンダ室２５に導き、一方のシリンダ室２４をタンク３３に連通させる通路を形成する弁位置である。管路６０の下流側には絞り６１が設けられて、タンク３３への流量を制限している。

チャージ回路３４は、パイロットポンプ２８と、このパイロットポンプ２８の吐出圧を規定するリリーフ弁３５と、パイロットポンプ２８と傾転制御圧発生部２９を接続する管路３０から分岐した管路３６と、この管路３６から分岐し閉回路１１の管路１１ａ，１１ｂのそれぞれに接続された管路３７，３８と、これら管路３７，３８上のそれぞれに設けられていて、圧油の流れの方向をパイロットポンプ２８から閉回路１１に向かう方向に限定するチェック弁３９，４０とを備えている。

カットオフ弁４１は、傾転制御圧管路３１から分岐した管路５８と、カットオフした傾転制御圧に係る圧油をタンク３３に導く排出管路５９との間に配置され、可変容量型油圧ポンプ１６からの吐出圧を導く１対の受圧部４３，４４と、作動力設定手段としてのバネ５３を有している。第１受圧部４３にはパイロット管路５６および第１パイロットポート４９を介して、管路１１ａの圧力が導かれ、第２受圧部４４にはパイロット管路５７および第２パイロットポート５０を介して、管路１１ｂの圧力が導かれる。第１，第２受圧部４３，４４に作用する圧力により与えられる油圧力の合力がバネ５３により設定された作動力以上になると、カットオフ弁４１は中立位置４１ａから作動位置４１ｂに切り換わる。中立位置４１ａは、傾転制御圧発生部２９とタンク３３とを遮断する弁位置である。作動位置４１ｂは、傾転制御圧発生部２９とタンク３３とを連通する弁位置である。

本実施の形態においては、その特徴的構成として、排出管路５９と排出管路６０とは絞り６１の上流で合流している。

以上において、排出管路６０は、絞り６１が設けられレギュレータ２０とタンク３３とを接続する第１排出管路を構成し、排出管路５９は、カットオフ弁４１とタンク３３とを接続する第２排出管路を構成する。

図２は本発明が備えられる作業機械の一例であるホイールローダの側面図である。油圧駆動装置１０、例えば図２に示すホイールローダ１に備えられる。このホイールローダ１は、運転室３、前輪４および後輪５が設けられた本体２と、この本体２の前部に装備されたフロント作業機６とを備えている。フロント作業機６は、本体２に上下方向に回動可能に連結されたブーム７と、このブーム７に回動可能に連結されたバケット８とを備えている。ブーム７は、ボトム側の端部およびロッド側の端部のそれぞれが本体２およびブーム７のそれぞれに回動可能に連結されたブームシリンダ７ａ（油圧シリンダ）の伸縮により駆動されるようになっている。バケット８は、ボトム側の端部がブーム７に回動可能に連結され、ロッド側の端部がリンク機構８ｂを介してバケット８に連結されたバケットシリンダ８ａの伸縮により駆動されるようになっている。

〜動作〜
このように構成された本実施形態の動作を説明する。

方向切換弁３２が中立位置３２ａから第１位置３２ｂに切り換わると、傾転制御圧発生部２９で発生した傾転制御圧が方向切換弁３２を介してレギュレータ２０の一方シリンダ室２４に導かれ、他方のシリンダ室２５が方向切換弁３２を介してタンク３３に連通する。これにより、レギュレータ２０では、ピストン２１がその傾転制御圧から油圧力を受けて矢印Ａ方向に移動し、可変容量型油圧ポンプ１６の傾転可変機構１７が矢印ａ方向に駆動されて、傾転制御圧に対応した傾転角が決定される。この結果、可変容量型油圧ポンプ１６の出口が入出口１８に決定されるとともに吐出流量が決定され、走行モータ１３に圧油が供給され、ホイールローダ１は前進方向に走行する。

可変容量型油圧ポンプ１６の一方の入出口１８側の圧力は第１パイロットポート４９に導かれて第１受圧部４３に作用し、他方の入出口１９側の圧力は第２パイロットポート５０に導かれて第２受圧部４４に作用する。第１，第２受圧部４３，４４のそれぞれにおける油圧力の合力がバネ５３により設定された作動力以上になると、カットオフ弁４１が中立位置４１ａから作動位置４１ｂに切り換わるように作動する。

カットオフ弁４１が作動すると、傾転制御圧発生部２９がタンク３３に連通し、傾転制御圧に係る圧油の一部が排出管路５９を介してタンク３３に導かれる。排出管路５９は排出管路６０と絞り６１の上流で合流しており、傾転制御圧発生部２９で発生した傾転制御圧は排出管路５９および排出管路６０、方向切換弁３２を介してレギュレータ２０の他方のシリンダ室２５に導かれる。すなわち、シリンダ室２４，２５がカットオフ弁４１を介して連通し、これにより１対のシリンダ室２４，２５内の圧力が同圧（傾転制御圧発生部２９で発生した傾転制御圧）になる。これに伴い、レギュレータ２０のピストン２１は傾転角を小さくする方向（矢印Ｂ方向）に移動し、可変容量型油圧ポンプ１６の傾転可変機構１７が矢印ｂ方向に駆動されて中立位置に戻り、この結果、可変容量型油圧ポンプ１６の吐出流量が最少に制限される。

方向切換弁３２が中立位置３２ａから第２位置３２ｃに切り換わると、傾転制御圧発生部２９で発生した傾転制御圧が方向切換弁３２を介してレギュレータ２０の他方のシリンダ室２５に導かれ、一方のシリンダ室２４が方向切換弁３２を介してタンク３３に連通する。これにより、レギュレータ２０では、ピストン２１が傾転制御圧から油圧力を受けて矢印Ｂ方向に移動し、可変容量型油圧ポンプ１６の傾転可変機構１７が矢印ｂ方向に駆動されて、傾転制御圧に対応した傾転角が決定される。この結果、可変容量型油圧ポンプ１６の出口が入出口１９に決定されるとともに吐出流量が決定され、走行モータ１３に圧油が供給され、ホイールローダ１は後進方向に走行する。

可変容量型油圧ポンプ１６の一方の入出口１８側の圧力は第１パイロットポート４９に導かれて第１受圧部４３に作用し、他方の入出口１９側の圧力は第２パイロットポート５０に導かれて第２受圧部４４に作用する。第１，第２受圧部４３，４４のそれぞれにおける油圧力の合力がバネ５３により設定された作動力以上になると、カットオフ弁４１が中立位置４１ａから作動位置４１ｂに切り換わるように作動する。

カットオフ弁４１が作動すると、傾転制御圧発生部２９がタンク３３に連通し、傾転制御圧に係る圧油の一部が排出管路５９を介してタンク３３に導かれる。排出管路５９は排出管路６０と絞り６１の上流で合流しており、傾転制御圧発生部２９で発生した傾転制御圧は排出管路５９および排出管路６０、方向切換弁３２を介してレギュレータ２０の一方のシリンダ室２４に導かれる。すなわち、シリンダ室２４，２５がカットオフ弁４１を介して連通し、これにより１対のシリンダ室２４，２５内の圧力が同圧（傾転制御圧発生部２９で発生した傾転制御圧）になる。これに伴い、レギュレータ２０のピストン２１は傾転角を小さくする方向（矢印Ａ方向）に移動し、可変容量型油圧ポンプ１６の傾転可変機構１７が矢印ａ方向に駆動されて中立位置に戻り、この結果、可変容量型油圧ポンプ１６の吐出流量が最少に制限される。

以下、ホイールローダ１が前進方向に走行する場合のみについて説明し、後進方向に走行する場合については省略する。

〜効果〜
このように構成された本実施形態の効果を説明する。

図３は、比較例として、従来の油圧駆動装置１０Ａの構成の概略を示す油圧回路図である。なお、図３に示すもののうち図１に示したものと同等のものに対しては同じ符号を付している。

本実施形態の油圧駆動装置１０と従来の油圧駆動装置１０Ａとの相違点は、本実施形態の油圧駆動装置１０において、排出管路５９は排出管路６０と絞り６１の上流で合流してタンク３３に連通しているのに対し、従来の油圧駆動装置１０Ａにおいては、排出管路５９Ａは直接タンク３３に連通している点、カットオフ弁４１に代えてカットオフ弁４１Ａ備えている点である。カットオフ弁４１Ａはバネ５３Ａを有している。本実施形態におけるバネ５３により設定された作動力は、従来におけるバネ５３Ａにより設定された作動力より高めとなっている。

第１，第２受圧部４３，４４のそれぞれにおける油圧力の合力がバネ５３Ａにより設定された作動力以上になると、カットオフ弁４１Ａが作動するのは、本実施の形態と同様である。

カットオフ弁４１Ａが作動すると、傾転制御圧発生部２９がタンク３３に連通し、傾転制御圧に係る圧油の一部が排出管路５９を介してタンク３３に導かれる。排出管路５９Ａはタンク３３に直接接続しており、タンク圧は排出管路５９Ａ、管路５８、管路３１、方向切換弁３２を介してレギュレータ２０の一方のシリンダ室２４に導かれる。すなわち、シリンダ室２４，２５がカットオフ弁４１Ａを介して連通し、これにより１対のシリンダ室２４，２５内の圧力が徐々に同圧（タンク圧）になる。これに伴い、レギュレータ２０のピストン２１は傾転角を小さくする方向（矢印Ｂ方向）に移動し、可変容量型油圧ポンプ１６の傾転可変機構１７が矢印ｂ方向に駆動されて中立位置に戻り、この結果、可変容量型油圧ポンプ１６の吐出流量が最少に制限される。

ここで、可変容量型油圧ポンプ１６の圧力がバネ５３Ａにより設定された作動力に相当する所定圧力を超え、カットオフ弁４１Ａが中立位置４１ａから作動位置４１ｂに切り換わり始めるとき、カットオフ弁４１Ａのスプールの移動量は小さく、カットオフ弁４１Ａを通過してタンク３３に導かれる流量は少量である。したがって、圧力損失が生じるためタンク圧が直ちにシリンダ室２４に導かれるわけではなく、シリンダ室２４内の傾転制御圧は傾転制御圧発生部２９で発生した傾転制御圧のままである。そして、第１，第２受圧部４３，４４に作用する可変容量型油圧ポンプ１６の圧力が大きくなるにつれて、バネ５３Ａを押してカットオフ弁４１Ａのスプールの移動量は増え、カットオフ弁４１Ａを通過してタンク３３に導かれる流量も増え、シリンダ室２４内の傾転制御圧は徐々に低下する。可変容量型油圧ポンプ１６の圧力が更に大きくなり、カットオフ弁４１Ａが中立位置４１ａから作動位置４１ｂに完全に切り換わると、カットオフ弁４１Ａを通過してタンク３３に導かれる流量は多量となる。タンク圧がシリンダ室２４に導かれ、シリンダ室２４内の傾転制御圧はタンク圧となる。

図４は、油圧駆動装置１０Ａの流量特性（点線）を示す図である。可変容量型油圧ポンプ１６の圧力がバネ５３Ａにより設定された作動力に相当する所定圧力以下のときは、シリンダ室２４内の傾転制御圧は傾転制御圧発生部２９で発生した傾転制御圧であり、傾転角に対応する流量が吐出される。可変容量型油圧ポンプ１６の圧力がバネ５３Ａにより設定された作動力に相当する所定圧力を超えると、シリンダ室２４内の傾転制御圧は徐々に低下し、可変容量型油圧ポンプ１６の吐出流量も徐々に低下する。可変容量型油圧ポンプ１６の圧力が更に大きくなり、シリンダ室２４内の傾転制御圧はタンク圧となると、可変容量型油圧ポンプ１６の吐出流量が最少に制限される。すなわち、バネ５３Ａのバネ特性により油圧駆動装置１０Ａの流量特性が設定される。

ところで、ホイールローダ１の登坂時走行など走行用油圧モータ１３に高負荷がかかる場合、可変容量型油圧ポンプ１６からの吐出圧は高圧となる。このときカットオフ弁４１Ａが作動し、上述の通り、可変容量型油圧ポンプ１６の吐出流量は徐々に制限される。高負荷走行時に吐出流量が制限されると、走行速度が低下するという問題が生じる。

図４に、本実施の形態における油圧駆動装置１０の流量特性（実線）を追加して示す。本実施形態のバネ５３により設定された作動力が従来のバネ５３Ａにより設定された作動力より高めであるため、可変容量型油圧ポンプ１６からの吐出圧が高圧になり従来なら吐出流量が徐々に低下していた領域でも、本実施の形態においては、所定の吐出流量が維持される。高負荷走行時において、走行速度が低下するという問題は生じない。

また本実施の形態においては、可変容量型油圧ポンプ１６の圧力がバネ５３により設定された作動力に相当する所定圧力を超え、カットオフ弁４１が少しでも作動すると、１対のシリンダ室２４，２５内の圧力が同圧（傾転制御圧発生部２９で発生した傾転制御圧）になり、可変容量型油圧ポンプ１６の吐出流量が直ちに最少に制限される。

本実施の形態の油圧駆動装置１０の流量特性（実線）と従来の油圧駆動装置１０Ａの流量特性（点線）の比較から分かるように、本実施の形態では流量特性を改善できる。

本実施形態によれば、従来の基本的な油圧駆動装置をわずかに変更するだけで流量特性の改善が実現できる。これにより、構成の簡素性を維持できる。
できる。

すなわち本実施形態によれば、従来の基本的な油圧駆動装置の構成の簡素性を維持しつつ、流量特性を改善できる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態の構成ついて図を用いて説明する。図５は本発明の第２実施形態の構成の概略を示す油圧回路図である。なお、図５に示すもののうち図１に示したものと同等のものに対しては同じ符号を付している。

第１実施形態の油圧駆動装置１０と本実施形態の油圧駆動装置１０Ｂとの相違点は、走行モータ１３とは別の油圧アクチュエータ、例えば、ブームシリンダ７ａおよびバケットシリンダ８ａと、このブームシリンダ７ａおよびバケットシリンダ８ａに供給する圧油を吐出する、可変容量型油圧ポンプ１６とは別の油圧ポンプである作業機ポンプ６２と、この作業機ポンプ６２からブームシリンダ７ａに供給される圧油の流れを制御する制御弁、および、作業機ポンプ６１からバケットシリンダ８ａに供給される圧油の流れを制御する制御弁を一体化した制御弁ブロック１００とを更に備えている点、カットオフ弁４１に代えてカットオフ弁４１Ｂを備えている点である。

カットオフ弁４１Ｂは、作業機ポンプ６２の吐出圧を導き、第１，第２受圧部４３，４４に作用する方向と同じ方向に作用する第３受圧部６４を更に有している。第３受圧部６４にはパイロット管路６６および第３パイロットポート６３を介して、作業機ポンプ６２の圧力が導かれる。

作業機ポンプ６１の吐出圧が第３受圧部６４に作用するとき、第１，第２受圧部４３，４４のそれぞれにおける油圧力の合力がバネ５３により設定された作動力より第３受圧部６４における油圧力の分だけ低い作動力になると、カットオフ弁４１Ｂが作動する。

カットオフ弁４１Ｂが作動すると、直ちに、可変容量型油圧ポンプ１６の吐出流量が最少に制限される動作は、第１実施形態と同じである。

すなわち、可変容量型油圧ポンプ１６の圧力が、第１実施形態に比べて低圧である、所定の圧力を超えると、可変容量型油圧ポンプ１６の吐出流量が最少に制限される。

図６は、油圧駆動装置１０Ｂの流量特性を示す図である。排出管路５９と排出管路６０とが絞り６１の上流で合流してタンク３３に連通している油圧駆動装置１０Ｂの流量特性を実線で示し、比較例として、各管路がそれぞれ直接タンク３３に連通している油圧駆動装置の流量特性を点線で示している。

本実施形態によれば、流量特性を改善でき、第１実施形態と同じ効果が得られる。

更に、例えば、ホイールローダ１がバケット８を地山に突き刺して掘削し、ブームシリンダ７ａおよびバケットシリンダ８ａに負荷が発生する際に、作業機ポンプ６２の吐出圧が第３受圧部６４に作用し、可変容量型油圧ポンプ１６の圧力が、第１実施形態に比べて低圧である、所定の圧力を超えると、可変容量型油圧ポンプ１６の吐出流量が最少に制限され、この所定の圧力以上に高圧となるのを防止するため、作業機の駆動力に対する最適な走行駆動力に制限することができる。

＜第３実施形態＞
第３実施形態の構成ついて図を用いて説明する。図７は本発明の第３実施形態の構成の概略を示す油圧回路図である。なお、図７に示すもののうち図１に示したものと同等のものに対しては同じ符号を付している。

第１実施形態の油圧駆動装置１０と本実施形態の油圧駆動装置１０Ｃとの相違点は、管路１１ａの圧力をカットオフ弁４１に導くパイロット管路５６および管路１１ｂの圧力をカットオフ弁４１に導くパイロット管路５７に代えて、管路１１ａの圧力と管路１１ｂの圧力のうち高圧側の圧力を選択するシャトル弁６８と、シャトル弁６８で選択した圧油をカットオフ弁４１Ｃに導くパイロット管路５６Ｃを備えている点、カットオフ弁４１に代えてカットオフ弁４１Ｃを備えている点である。

カットオフ弁４１Ｃは、可変容量型油圧ポンプ１６からの吐出圧をシャトル弁６８を介して導く受圧部４３Ｃを有し、受圧部４３Ｃにはパイロット管路５６Ｃおよびパイロットポート４９Ｃを介して、管路１１ａの圧力と管路１１ｂの圧力のうち高圧側の圧力が導かれる。

カットオフ弁４１Ｃが作動すると、直ちに、可変容量型油圧ポンプ１６の吐出流量が最少に制限される動作は、第１実施形態と同じである。

本実施形態によれば、流量特性が改善でき、第１実施形態と同じ効果が得られる。

更に、第１実施形態のカットオフ弁４１は１対の第１，第２受圧部４３，４４を有するのに対し、カットオフ弁４１Ｃは１つの受圧部４３Ｃを有し、部品数が少なくなり、構成の簡素性を向上できる。

１ ホイールローダ
２ 本体
３ 運転室
４ 前輪
５ 後輪
６ フロント作業機
７ ブーム
７ａ ブームシリンダ
８ バケット
８ａ バケットシリンダ
８ｂ リンク機構
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 油圧駆動装置
１１ 閉回路
１１ａ，１１ａ 管路
１２ 原動機
１３ 走行モータ
１４，１５ 入出口
１６ 可変容量型油圧ポンプ
１７ 傾転可変機構
１８，１９ 入出口
２０ レギュレータ
２１ ピストン
２２，２３ 受圧部
２４，２５ シリンダ室
２６，２７ バネ
２８ パイロットポンプ
２９ 傾転制御圧発生部
３０ 管路
３１ 傾転制御圧管路
３２ 方向切換弁
３２ａ 中立位置
３２ｂ 第１位置
３２ｃ 第２位置
３３ タンク
３４ チャージ回路
３５ リリーフ弁
３６〜３８ 管路
３９，４０ チェック弁
４１，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ カットオフ弁
４１ａ 作動位置
４１ｂ 中立位置
４３，４３Ｃ 第１受圧部
４４ 第２受圧部
４７ 入口
４８ 出口
４９，４９Ｃ 第１パイロットポート
５０ 第２パイロットポート
５３，５３Ａ バネ
５６，５６Ｃ，５７ パイロット管路
５８ 管路
５９，５９Ａ，６０ 排出管路
６１ 絞り
６２ 作業機ポンプ
６３ 第３パイロットポート
６４ 第３受圧部
６６ パイロット管路
６８ シャトル弁
１００ 制御弁ブロック

Claims (2)

1. 原動機により駆動される可変容量型油圧ポンプと、この可変容量型油圧ポンプと閉回路接続され、前記可変容量型油圧ポンプからの吐出油によって駆動される油圧モータと、１対のシリンダ室を有し、この１対のシリンダ室に生じる差圧により前記可変容量型油圧ポンプの傾転角を制御するレギュレータと、絞りが設けられこのレギュレータとタンクとを接続する第１排出管路と、このレギュレータの一方のシリンダ室に与える傾転制御圧を発生させる傾転制御圧発生部と、前記可変容量型油圧ポンプからの吐出圧を導く受圧部を有し、前記可変容量型油圧ポンプからの吐出圧が設定圧以上になったとき前記傾転制御圧発生部からの圧油をタンクに導くように作動し、前記可変容量型油圧ポンプの吐出流量を制限するカットオフ弁と、このカットオフ弁とタンクとを接続する第２排出管路とを備えた作業機械の油圧駆動装置において、
   前記第１排出管路と前記第２排出管路とは、前記絞りの上流で合流するものであることを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。
2. 請求項１記載の作業機械の油圧駆動装置において、
   前記原動機により駆動される作業機用の油圧ポンプと、
   前記作業機用の油圧ポンプを油圧源とする作業機用油圧回路とを更に備え、
   前記カットオフ弁は、前記作業機用の油圧ポンプからの吐出圧を導く受圧部を更に有することを特徴とする作業機械の油圧駆動装置。

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