JP2010261496A - 走行用ｈｓｔ回路 - Google Patents

Abstract

【課題】制御弁の作動時におけるサーボピストンのハンチングの発生を抑えることができる走行用ＨＳＴ回路の提供。
【解決手段】両傾転機構を有する可変容量型油圧ポンプ５と、走行モータ７と、チャージポンプ６と、可変容量型油圧ポンプ５の傾転角を制御する傾転制御圧を発生させる制御圧発生部１４と、傾転制御圧が導かれる一対のポンプサーボ室１６，１７、及びサーボピストン１８ａを有するサーボ弁１８と、走行モータ７を制御する方向制御弁２２と、可変容量型油圧ポンプ５の吐出圧、もしくは可変容量型油圧ポンプ５の吐出圧とその他の負荷圧の合計が設定圧以上になったときに、可変容量型油圧ポンプ５の吐出流量を制限する制御を行なう制御弁２８とを備えるとともに、制御弁２８の作動時に、サーボ弁１８のポンプサーボ室１６，１７のそれぞれを互いに連通させる連通手段を備えた構成にしてある。
【選択図】図２

Description

本発明は、ホイールローダ等の作業機械に備えられ、可変容量型油圧ポンプと走行モータとを一対のメイン管路で連絡させた走行用ＨＳＴ回路に関する。

この種の従来技術として、特許文献１に示されるものがある。この従来技術は、原動機エンジンすなわち駆動源と、この駆動源によって駆動され、両傾転機構を有する可変容量型油圧ポンプと、この可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油によって作動する可変容量モータすなわち走行モータと、可変容量型油圧ポンプと走行モータとを連絡する一対のメイン管路とを備えている。また、上述した駆動源によって駆動されるチャージポンプと、メイン管路のうちの低圧側管路にチャージポンプから吐出される圧油を導く管路と、この管路に設けられる一対の逆止弁とを備えている。

また、可変容量型油圧ポンプの傾転角を制御する傾転制御圧を発生させるＡＳ弁、すなわち制御圧発生部と、この制御圧発生部で発生させた傾転制御圧が導かれる一対のポンプサーボ室、及び可変容量型油圧ポンプの上述した両傾転制御機構に連結され、一対のポンプサーボ室の差圧を受けて傾転角を制御するサーボピストンを有するサーボ弁とを備えている。また、一対のポンプサーボ室のそれぞれを、制御圧発生部に接続するか、タンクに接続するかを切換え、ポンプ吐出方向を変えることにより、走行モータの回転方向を切り換える方向切換弁、すなわち前後進切換弁を備えている。この前後進切換弁は、走行モータを所定の一方向に回転させる第１切換位置と、この一方向とは逆方向である他方向に回転させる第２切換位置と、走行モータの回転を停止させる中立位置とを有している。前後進切換弁が上述の第１切換位置あるいは第２切換位置に切換えられたときには、一対のポンプサーボ室のいずれか一方はタンクに連通するようになっている。また、前後進切換弁を切り換えて傾転制御圧が一対のポンプサーボ室のうちの該当するポンプサーボ室に与えられる際に、その傾転制御圧を提供する圧油は該当するポンプサーボ室内に閉じ込められように、これらの一対のポンプサーボ室は形成されている。すなわち、一対のポンプサーボ室のそれぞれは、前後進切換弁から傾転制御圧が与えられる際には、傾転制御圧の供給ポートを除いて密閉空間となるように形成されている。

また、この従来技術は、一対のメイン管路のうちの高圧側の圧を選択するシャトル弁と、このシャトル弁で選択された圧、すなわち可変容量型油圧ポンプの吐出圧が設定圧以上になったときに、可変容量型油圧ポンプの吐出流量を少なくすることにより、ポンプ吐出圧を設定値に制限する制御を行なう制御弁を備えている。

さらに、前後進切換弁とタンクとを連絡する管路に配置され、走行速度を上昇させる場合の緩やかな加速上昇を考慮した走行モータの回転速度の上昇に関連して設けられ、絞り量が比較的大きい第１絞りと、制御弁の作動時にチャージ圧が落ちないように保持するとともに、制御圧発生部と前後進切換弁とを接続する管路に配置され、走行速度を低下させる場合の緩やかな減速を考慮した走行モータの回転速度の低下に関連して設けられ、上述した第１絞りの絞り量に比べて絞り量が小さい第２絞りとを備えている。

特開２００４−２９３６６１号公報

上述した従来技術等に示される走行用ＨＳＴ回路は、一般に、制御弁の作動中にあって、目標とする走行負荷圧を維持させようとする状態にあって、制御圧発生部によって発生する傾転制御圧が微小ながら変動を繰り返すことが知られている。このような傾転制御圧の微小変動はサーボピストンの応答遅れを招く。このサーボピストンの応答遅れに伴って、サーボピストンが振動しハンチングをする。したがって従来一般に、このようなサーボピストンのハンチングによって可変容量型油圧ポンプの傾転が変動し、走行フィーリングの向上を見込みにくかった。また、サーボピストンのハンチングによって、ポンプサーボ室に摩耗を生じやすく、これらのポンプサーボ室及びサーボピストンが含まれるサーボ弁の耐久性が劣化しやすい問題もあった。

また、傾転制御圧を供給する圧油中に気泡が含まれていた場合、上述した特許文献１に示される従来技術にあっては、ポンプサーボ室に導かれた気泡は逃げ場が無く、圧油中に含まれる気泡を介してサーボピストンが作動することから、応答遅れを生じ、上述とは別の理由でサーボピストンのハンチングを生じやすい。さらに、気泡がサーボピストンとポンプサーボ室との間に形成される摺動隙間に侵入した場合には、サーボピストンの作動不良を生じる虞がある。

また、上述した特許文献１に示される従来技術にあっては、前後進切換弁が第１切換位置または第２切換位置に切り換えられて走行が行われているときであって、制御弁が作動しているときに、一対のポンプサーボ室の一方のポンプサーボ室には高い傾転制御圧の圧油が与えられ、他方のポンプサーボ室の圧油はタンクに戻される状態となる。このために、タンクに圧油が戻される側のポンプサーボ室内は圧力が低いためサーボピストン摺動部への油の供給がされ難くなる。結果として潤滑不良を招き、上述とは別の理由でポンプサーボ室の摩耗を生じやすい。このような状態にあっては、サーボピストンの焼き付きを生じ、サーボピストンの作動不良を生じる虞もある。

なお、上述した特許文献１に示される従来技術は、走行モータの回転速度の低下に関連して設けられる第２絞りが、上述のようにチャージ圧を保持するための絞りを兼ねており、したがって走行速度の低下を例えばより速やかに行わせようとして第２絞りの絞り量を比較的小さく（開口量を大きく）調整しようとしても、その絞り量はチャージ圧の確保によって制約を受け、この第２絞りの絞り量を小さく調整することはできなかった。このために上述した特許文献１に示される従来技術にあっては、走行速度の低下時における走行性能の向上を見込み難い問題もあった。

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、制御弁の作動時におけるサーボピストンのハンチングの発生を抑えることができる走行用ＨＳＴ回路を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明に係る走行用ＨＳＴ回路は、駆動源と、この駆動源によって駆動され、両傾転機構を有する可変容量型油圧ポンプと、この可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油によって作動する走行モータと、上記可変容量型油圧ポンプと上記走行モータとを連絡する一対のメイン管路と、チャージポンプと、上記メイン管路のうちの低圧側管路に上記チャージポンプから吐出される圧油を導く管路と、上記可変容量型油圧ポンプの傾転角を制御する傾転制御圧を発生させる制御圧発生部と、この制御圧発生部で発生させた上記傾転制御圧が導かれる一対のポンプサーボ室、及び上記可変容量型油圧ポンプの上記両傾転機構に連結され、上記一対のポンプサーボ室の差圧を受けて上記傾転角を制御するサーボピストンを有するサーボ弁と、上記一対のポンプサーボ室のそれぞれを、上記制御圧発生部に接続するか、タンクに接続するかを切換え、上記走行モータを制御する前後進切換弁と、上記可変容量型油圧ポンプの吐出圧が設定圧以上になったときに、上記可変容量型油圧ポンプの吐出流量を少なくすることにより上記可変容量型油圧ポンプの吐出圧を制限する制御を行なう制御弁とを備えた走行用ＨＳＴ回路において、上記制御弁の作動時に、上記一対のポンプサーボ室のそれぞれを互いに連通させる連通手段を備えたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、前後進切換弁を中立位置から切換えると、制御圧発生部で発生させた傾転制御圧がサーボ弁の一対のポンプサーボ室のうちの該当するポンプサーボ室に供給され、可変容量型油圧ポンプの傾転が制御される。これにより、原動機で駆動される可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油が走行モータに供給され、この走行モータが作動して走行が行われる。このような作動状態において、可変容量型油圧ポンプと走行モータとを連絡する一対のメイン管路のうちの低圧側管路にチャージポンプから吐出されるチャージ圧が供給される。また、一対のメイン管路のうちの高圧側管路の圧が制御弁の設定値を越えたとき制御弁が作動し、可変容量型油圧ポンプの吐出流量を少なくするように制限する制御が行われる。

本発明は、上述のように制御弁が作動したときには、連通手段を介してサーボ弁の一対のポンプサーボ室のそれぞれが互いに連通し、サーボピストンを挟むように位置するそれぞれのポンプサーボ室に対し圧力は微小変動として作用する。したがって、このような制御弁の作動時に、ポンプサーボ室に与えられる傾転制御圧の微小変動は、両ポンプサーボ室に伝えられる。これによって同じ時点におけるサーボピストンの一方の側面、及び他方の側面に作用する力が緩和され、サーボピストンの振動を抑制することができる。すなわち、制御弁の作動時におけるサーボピストンのハンチングの発生を抑えることができる。これによって、可変容量型油圧ポンプの傾転の変動を抑え、目標とする走行速度を一定と見做し得る走行速度に維持することができる。また、サーボピストンのハンチングによるポンプサーボ室の摩耗を抑えることができる。

また、傾転制御圧を与える圧油中に気泡が含まれ、その気泡が含まれた圧油がサーボ弁の一対のポンプサーボ室の一方に供給されることがあっても、制御弁の作動時に、連通手段を介して一対のポンプサーボ室の双方が連通することから、上述した一方のポンプサーボ室に供給される圧油中の気泡は、他方のポンプサーボ室に導かれ、さらにこの他方のポンプサーボ室からタンクに排出される。したがって、ポンプサーボ室のそれぞれの内部に気泡が残されず、このような圧油中の気泡によるサーボピストンの応答遅れを防ぎ、これによってもサーボピストンのハンチングの発生を抑えることができる。また、気泡がサーボピストンとポンプサーボ室との間に形成される摺動隙間の間に侵入することを防ぐことができる。

また、制御弁の作動時に連通手段を介してサーボ弁の一対のポンプサーボ室の双方に傾転制御圧を与える圧油が導かれることから、すなわちタンクに圧油が戻される側のポンプサーボ室にも圧油が導かれ、第１絞りによりある程度圧が保持されることから、この圧油によってポンプサーボ室内の潤滑不良を防ぐことができ、上述とは別の理由でポンプサーボ室の摩耗を抑えることができる。

また、本発明に係る走行用ＨＳＴ回路は、上記発明において、上記前後進切換弁は、上記サーボ弁の上記一対のポンプサーボ室の一方に上記制御圧発生部で発生させた前記傾転制御圧を導く第１切換位置と、上記一対のポンプサーボ室の他方に上記制御圧発生部で発生させた前記傾転制御圧を導く第２切換位置と、上記一対のポンプサーボ室の双方をタンクに連通させる中立位置とを有する方向制御弁から成り、上記方向制御弁と上記タンクとを連絡する管路に配置され、上記走行モータの回転速度の上昇に関連して設けられる第１絞りと、上記制御圧発生部と上記方向制御弁とを連絡する管路に配置され、上記走行モータの回転速度の低下に関連して設けられる第２絞りとを備えたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、方向制御弁とタンクとを連通する管路に配置される第１絞りを、チャージ圧の確保のための絞りとして兼用させることができる。すなわち、この第１絞りは、走行モータの回転速度の上昇に関連し、この回転速度の上昇を速く行わせるためにその絞り量を大きく（開口量を小さく）設定される。これにより、チャージ圧の確保のための十分に大きな絞り量（小さな開口量）を有するものとすることができる。これに伴い第２絞りは、チャージ圧の確保とは関係なく、走行モータの回転速度の低下にのみ関連する絞りとすることができる。したがって、制御圧発生部と方向制御弁とを連絡する管路に設けられ、回転速度の低下を緩やかにするための第２絞りの絞り量は、第１絞りの絞り量に比べて小さく（開口量を大きく）設定されるが、その設定される小さな絞り量をチャージ圧の確保という制約を受けることなく、必要に応じて調整することができる。

また、本発明に係る走行用ＨＳＴ回路は、上記発明において、上記前後進切換弁は、上記サーボ弁の上記一対のポンプサーボ室の一方に関連させて設けた第１減圧弁と、上記一対のポンプサーボ室の他方に関連させて設けた第２減圧弁とから成り、上記第１減圧弁と上記第２減圧弁は、上記制御圧発生部を兼ね、上記第１減圧弁及び上記第２減圧弁と、タンクとを連絡する管路に配置され、上記走行モータの回転速度の上昇に関連して設けられる第１絞りと、上記第１減圧弁及び上記第２減圧弁の上流に設けられ、上記走行モータの回転速度の低下に関連して設けられる第２絞りと、上記一対のポンプサーボ室の一方と上記第１減圧弁とを接続し、上記第１減圧弁と上記第２減圧弁とを接続し、上記第２減圧弁と上記一対のポンプサーボ室の他方とを接続する接続管路とを備えるとともに、上記接続管路と上記チャージポンプとを接続する管路を設け、この管路に上記第２絞りを配置したことを特徴としている。

このように構成した本発明は、第１減圧弁及び第２減圧弁と、タンクとを連絡する管路に配置される第１絞りを、チャージ圧の確保のための絞りとして兼用させることができる。すなわち、この第１絞りは、走行モータの回転速度の上昇に関連し、この回転速度の上昇を速く行わせるためにその絞り量を大きく（開口量を小さく）設定される。これにより、チャージ圧の確保のための十分に大きな絞り量（小さな開口量）を有するものとすることができる。これに伴い第２絞りは、チャージ圧の確保とは関係なく、走行モータの回転速度の低下にのみ関連する絞りとすることができる。したがって、接続管路とチャージポンプとを接続する管路に設けられ、回転速度の低下を緩やかにするための第２絞りの絞り量は、第１絞りの絞り量に比べて小さく（開口量を大きく）設定されるが、その設定される小さな絞り量をチャージ圧の確保という制約を受けることなく、必要に応じて調整することができる。また、本発明は、第１減圧弁と第２減圧弁が前後進切換弁と制御圧発生部を兼ね、これらを同一形状の構造物に形成し得ることから、構造を簡単にすることができる。

また、本発明に係る走行用ＨＳＴ回路は、上記発明において、上記駆動源は、エンジンまたは電動機から成ることを特徴としている。このように構成した本発明は、エンジンを駆動源とする作業機械、電動機を駆動源とする作業機械のそれぞれに適用させることができる。

本発明は、可変容量型油圧ポンプの吐出流量を制限する制御を行う制御弁の作動時に、制御圧発生部で発生させた傾転制御圧が導かれる一対のポンプサーボ室のそれぞれを互いに連通させる連通手段を備えたことから、この制御弁の作動時にサーボピストンの一方の側面、及び他方の側面に作用する力が同時点において同等となり、サーボピストンの振動を抑制することができる。すなわち、制御弁の作動時におけるサーボピストンのハンチングの発生を抑えることができる。これによって可変容量型油圧ポンプの傾転の変動を抑え、目標とする走行速度を一定と見做し得る走行速度に維持することができ、従来に比べて走行フィーリングを向上させることができる。また、サーボピストンのハンチングによってポンプサーボ室の摩耗を抑えることができ、従来に比べてサーボ弁の耐久性を向上させることができる。

また、傾転制御圧を供給する圧油中に含まれていた気泡を、制御弁の作動時に連通手段を介してタンクに戻すことができる。したがって、このような圧油中の気泡によるサーボピストンのハンチングの発生を抑えることができ、また、気泡がサーボピストンとポンプサーボ室との間に形成される摺動隙間の間に侵入することを防止でき、これによって従来生じる虞のあった気泡によるポンプサーボ室の作動不良を防止することができる。

また、制御弁の作動時に、連通手段を介してタンクに戻される側のポンプサーボ室にも圧油が導かれることから、ポンプサーボ室内の潤滑不良を防ぐことができ、上述とは別の理由でポンプサーボ室の摩耗を抑えることができ、従来に比べてサーボ弁の耐久性を向上させることができる。

本発明に係る走行用ＨＳＴ回路が備えられる作業機械の一例として挙げたホイールローダを示す側面図である。 本発明に係る走行用ＨＳＴ回路の第１実施形態を示す油圧回路図である。 本発明に係る走行用ＨＳＴ回路の第２実施形態を示す油圧回路図である。

以下、本発明に係る走行用ＨＳＴ回路の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明に係る走行用ＨＳＴ回路が備えられる作業機械の一例として挙げたホイールローダを示す側面図である。

この図１に示すように、本実施形態に係る走行用ＨＳＴ回路は、例えばホイールローダであり、複数のタイヤ１と、これらのタイヤ１が取付けられ、運転室２ａを有する車体２と、この車体２の前側に上下方向の回動可能に取付けられ、土砂の掘削等の作業を行う作業装置３とを備えている。本実施形態に係る走行用ＨＳＴ回路は、車体２に設けられている。

図２は本発明に係る走行用ＨＳＴ回路の第１実施形態を示す油圧回路図である。

この図２に示すように、本実施形態に係る走行用ＨＳＴ回路は、駆動源例えば電動機４と、この電動機４によって駆動され、両傾転機構を有する可変容量型油圧ポンプ５と、この可変容量型油圧ポンプ５から吐出される圧油によって作動する走行モータ７と、可変容量型油圧ポンプ５と走行モータ７とを連絡する一対のメイン管路８，９とを備えている。また、電動機４によって駆動されるチャージポンプ６と、メイン管路８，９のうちの低圧側管路にチャージポンプ６から吐出される圧油を導く管路１０と、この管路１０中に設けられ、メイン管路８，９からの逆流を防止し、チャージポンプ６から吐出された圧油をメイン管路８，９の低圧側に供給する逆止弁１１，１２と、チャージ圧を設定するチャージリリーフ弁１３を備えている。

また、チャージポンプ６に接続され、可変容量型油圧ポンプ４の傾転角を制御する傾転制御圧を発生させる制御圧発生部１４を備えている。この制御圧発生部１４は、例えば電動機４の回転数に応じた減圧制御を行う減圧弁から成っている。また、制御圧発生部１４で発生させた傾転制御圧が導かれる一対のポンプサーボ室１６，１７、及び可変容量型油圧ポンプ５の両傾転機構に連結され、一対のポンプサーボ室１６，１７の差圧を受けて傾転角を制御するサーボピストン１８ａを有するサーボ弁１８を備えている。ポンプサーボ室１６，１７内には、サーボピストン１８ａの一方の側面、及び他方の側面の該当する側面を付勢するばね１９，２０を配置してある。

また、一対のポンプサーボ室１６，１７のそれぞれを、制御圧発生部１４に接続するか、タンク２１に接続するかを切換え、走行モータ７を制御する前後進切換弁、例えば方向制御弁２２を備えている。この方向制御弁２２は、サーボ弁１８の一対のポンプサーボ室１６，１７の一方、例えばポンプサーボ室１６に制御圧発生部１４で発生させた傾転制御圧を導く第１切換位置２２ａと、一対のポンプサーボ室１６，１７の他方、すなわちポンプサーボ室１７に制御圧発生部１４で発生させた傾転制御圧を導く第２切換位置２２ｂと、一対のポンプサーボ室１６，１７の双方をタンク２１に連通させる中立位置２２ｃとを有している。

また、可変容量型油圧ポンプ５の吐出圧が設定圧以上になったときに、該当する高圧を取り出すシャトル弁２７、及び管路２９と、シャトル弁２７及び管路２９で取り出され、制御部２８ｃに与えられる圧力がばね３０の設定値よりも大きくなったときに作動して、可変容量型油圧ポンプ５の吐出流量を小さくする。これにより可変容量型油圧ポンプ５の吐出圧を制限する制御を行なう制御弁２８と、サーボ弁１８の一対のポンプサーボ室１６，１７のそれぞれを互いに連通させる連通管路２６とを備えている。上述した制御弁２８は、連通管路２６中に配置され、連通管路２６を遮断する第１切換位置２８ａと、連通管路１６を連通させる第２切換位置２８ｂとを有している。この制御弁２８の第２切換位置２８ｂと上述した連通管路２６とによって、制御弁２８の作動時に、サーボ弁１８の一対のポンプサーボ室１６，１７のそれぞれを互いに連通させる連通手段が構成されている。

また、方向制御弁２２とタンク２１とを連絡する管路２３に配置され、走行モータ７の回転速度の上昇に関連して設けられ、比較的絞り量が大きく（開口量が小さく）設定される第１絞り２４と、制御圧発生部１４と方向制御弁２２とを連絡する管路１５に配置され、走行モータ７の回転速度の低下に関連して設けられ、第１絞り２４に比べて絞り量が小さく（開口量が大きく）設定される第２絞り２５とを備えている。方向制御弁２２とタンク２１とを連通する管路２３に配置される第１絞り２４を、チャージ圧の確保のための絞りとして兼用させることができる。すなわち、この第１絞り２４は、上述のように走行モータ７の回転速度の上昇に関連し、この回転速度の上昇を速く行わせるためにその絞り量を大きく（開口量を小さく）設定される。これにより、チャージ圧の確保のための十分に大きな絞り量（小さな開口量）を有するものとすることができる。これに伴い第２絞り２５は、チャージ圧の確保とは関係なく、走行モータ７の回転速度の低下にのみ関連する絞りとすることができる。

この第１実施形態に係る走行用ＨＳＴ回路にあっては、方向制御弁２２を中立位置２２ｃから例えば第１切換位置２２ａに切換えると、制御圧発生部１４で発生させた傾転制御圧がサーボ弁１８のポンプサーボ室１６に供給され、サーボピストン１８ａがばね２０の力に抗して同図２の下方向に移動し、ポンプサーボ室１７内の油がタンク２１に戻され、可変容量型油圧ポンプ５の傾転が所定の一方向となるように制御される。これにより、電動機４で駆動される可変容量型油圧ポンプ５から吐出される圧油が、例えばメイン管路８を介して走行モータ７に供給され、この走行モータ７から排出される圧油はメイン管路９を介して可変容量型油圧ポンプ５に供給される。これによって走行モータ７が所定の一方向に作動し、その回転力が図１に示すタイヤ１に伝えられて、例えば前進走行が行われる。また、逆に方向制御弁２２を第２切換位置２２ｂに切換えると、制御圧発生部１４で発生させた傾転制御圧がサーボ弁１８のポンプサーボ室１７に供給され、サーボピストン１８ａがばね１９の力に抗して同図２の上方向に移動し、ポンプサーボ室１６内の油がタンク２１に戻され、可変容量型油圧ポンプ５の傾転が上述の一方向とは逆方向に制御される。これにより、電動機４で駆動される可変容量型油圧ポンプ５から吐出される圧油がメイン管路９を介して走行モータ７に供給され、この走行モータ７から排出される圧油は、メイン管路８を介して可変容量型油圧ポンプ５に供給される。これによって走行モータ７が上述した一方向とは逆方向に作動し、その回転力が図１に示すタイヤ１に伝えられて、後進走行が行われる。このようにして行なわれる前後進走行に伴って、図１に示す作業装置３を上下方向に回動させることによって、土砂の掘削、放土等の作業が実施される。

また、上述した前後進走行の間、可変容量型油圧ポンプ５と走行モータ７とを連絡する一対のメイン管路８，９のうちの低圧側管路、例えばメイン管路９にチャージポンプ６から吐出されるチャージ圧が供給される。これにより、メイン管路８，９を流れる作動油の清浄化等が実施される。また、一対のメイン管路８，９のうちの高圧側管路、例えばメイン管路８の圧がシャトル弁２７、及び管路２９を介して制御弁２８の制御部２８ｃに与えられる。この制御部２８ｃに与えられる圧力がばね２８ａによって規定される設定値を越えたとき制御弁２８がそれまで連通管路２６を遮断していた第１切換位置２８ａから第２切換位置２８ｂに切り換えられるように作動する。これによって、制御弁２８の第２切換位置２８ｂ及び連通管路２６を介して、ポンプサーボ室１６，１７のうちの該当する一方のポンプサーボ室に与えられていた傾転制御圧が他方のポンプサーボ室にも導かれ、ばね１９，２０の付勢力によってサーボピストン１８ａが中立位置方向に摺動し、可変容量型油圧ポンプ５の吐出流量を少なくするように制限する制御が行われる。これにより走行に係る負荷が低減され、作業装置３の十分な駆動力を確保することができる。

以上のように構成した第１実施形態に係る走行用ＨＳＴ回路によれば、制御弁２８が作動したときには、制御弁２８の第２切換位置２８ｂ及び連通管路２６から成る連通手段を介して、サーボ弁１８の一対のポンプサーボ室１６，１７のそれぞれが互いに連通し、サーボピストン１８ａを挟むように位置するそれぞれのポンプサーボ室１６，１７の圧力は同圧となる。したがって、このような制御弁２８の作動時に、ポンプサーボ室１６，１７に与えられる傾転制御圧の微小変動は、同圧の微小変動として伝えられる。これによって同じ時点におけるサーボピストン１８ａの一方の側面、及び他方の側面に作用する力が同等となり、サーボピストン１８ａの振動を抑制することができる。すなわち、制御弁２８の作動時におけるサーボピストン１８ａのハンチングの発生を抑えることができる。これによって、可変容量型油圧ポンプ５の傾転の変動を抑え、目標とする走行速度を一定と見做し得る走行速度に維持することができ、走行フィーリングを向上させることができる。また、サーボピストン１８ａのハンチングによるポンプサーボ室１６，１７の摩耗を抑えることができ、サーボ弁１８の耐久性を向上させることができる。

また、傾転制御圧を与える圧油中に気泡が含まれ、その気泡が含まれた圧油がサーボ弁１８の一対のポンプサーボ室１６，１７の一方に供給されることがあっても、制御弁２８の作動時に、連通手段を介して一対のポンプサーボ室１６，１７の双方が連通することから、上述した一方のポンプサーボ室に供給される圧油中の気泡は、他方のポンプサーボ室に導かれ、さらにこの他方のポンプサーボ室からタンク２１に排出される。したがって、ポンプサーボ室１６，１７の内部に気泡が残されず、このような圧油中の気泡によるサーボピストン１８ａの応答遅れを防ぎ、これによってもサーボピストン１８ａのハンチングの発生を抑えることができる。また、気泡がサーボピストン１８ａとポンプサーボ室１６，１７との間に形成される摺動隙間の間に侵入することを防止でき、気泡によるポンプサーボ室１６，１７の作動不良を防止することができる。

また、制御弁２８の作動時に連通手段を介してサーボ弁１８の一対のポンプサーボ室１６，１７の双方に傾転制御圧を与える圧油が導かれることから、すなわちタンク２１に圧油が戻される側のポンプサーボ室にも圧油が導かれることから、この圧油によってポンプサーボ室１６，１７内の潤滑不良を防ぐことができ、上述とは別の理由でポンプサーボ室１６，１７の摩耗を抑えることができ、サーボ弁１８の耐久性を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、上述したように第１絞り２４は、走行モータ７の回転速度の上昇を速く行わせるためにその絞り量を大きく（開口量を小さく）設定され、これにより、チャージ圧の確保のための十分に大きな絞り量（小さな開口量）を有するものとすることができる。これに伴い第２絞り２５は、チャージ圧の確保とは関係なく、走行モータ７の回転速度の低下にのみ関連する絞りとすることができる。すなわち走行モータ７の回転速度の低下を緩やかにするための第２絞り２５の絞り量を、チャージ圧の確保という制約を受けることなく、必要に応じて調整することができる。これによって、走行速度の低下時における走行性能を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、制御弁２８の第２切換位置２８ｂ及び連通管路２６を介して一対のポンプサーボ室１６，１７の双方を連通させることができる。すなわち、可変容量型油圧ポンプ５の吐出流量を制限する制御を行う制御弁２８を、一対のポンプサーボ室１６，１７のそれぞれを互いに連通させる連通手段の構成機器として兼用させることができる。これによって簡単な回路構造とすることができ、実用性に富む。

図３は本発明に係る走行用ＨＳＴ回路の第２実施形態を示す油圧回路図である。

この図３に示すように、第２実施形態に係る走行用ＨＳＴ回路は、走行モータ７を制御する前後進切換弁が、サーボ弁１８の一対のポンプサーボ室１６，１７の一方、例えばポンプサーボ室１６に関連させて設けた第１減圧弁３１と、一対のポンプサーボ室１６，１７の他方、すなわちポンプサーボ室１７に関連させて設けた第２減圧弁３２とから成っている。第１減圧弁３１と第２減圧弁３２は、制御圧発生部を兼ねている。

また、第１減圧弁３１及び第２減圧弁３２と、タンク２１とを連絡する管路３３，３５のそれぞれに配置され、走行モータ７の回転速度の上昇に関連して設けられる第１絞り、すなわち絞り３４，３６と、第１減圧弁３１及び第２減圧弁３２の上流に設けられ、走行モータ７の回転速度の低下に関連して設けられる第２絞り、すなわち絞り３９とを備えている。

また、ポンプサーボ室１６と第１減圧弁３１とを接続し、第１減圧弁３１と第２減圧弁３２とを接続し、第２減圧弁３２とポンプサーボ室１７とを接続する接続管路３７を備え、この接続管路３７とチャージポンプ６とを接続する管路３８に上述した第２絞り３９を配置してある。その他の構成は上述した第１実施形態と同等である。

このように構成した第２実施形態も、第１実施形態におけるのと同様に、第１減圧弁３１及び第２減圧弁３２と、タンク２１とを連絡する管路３３，３５に配置される第１絞り、すなわち絞り３４，３６を、チャージ圧の確保のための絞りとして兼用させることができる。すなわち、これらの絞り３４，３６は、走行モータ７の回転速度の上昇に関連し、この回転速度の上昇を速く行わせるためにその絞り量を大きく（開口量を小さく）設定される。これにより、チャージ圧の確保のための十分に大きな絞り量（小さな開口量）を有するものとすることができる。これに伴い第２絞り、すなわち絞り３９は、チャージ圧の確保とは関係なく、走行モータ７の回転速度の低下にのみ関連する絞りとすることができる。したがって、走行モータ７の回転速度の低下を緩やかにするための絞り３９の絞り量は、絞り３４，３６の絞り量に比べて小さく（開口量を大きく）設定されるが、その設定される小さな絞り量をチャージ圧の確保という制約を受けることなく、必要に応じて調整することができる。これによって、第１実施形態と同等の作用効果が得られる。また、この第２実施形態は、第１減圧弁３１と第２減圧弁３２が前後進切換弁と制御圧発生部を兼ね、これらを同一形状の構造物に形成し得ることから、回路構造を簡単にすることができ、実用性に富む。

なお、上述した第１，第２実施形態は、可変容量型油圧ポンプ５を駆動する駆動源として電動機４を設けた構成にしてあるが、この電動機４に代えてエンジンを駆動源としてもよい。すなわち本発明は、ホイールローダに限られずエンジンを駆動源とする作業機械、電動機を駆動源とする作業機械のそれぞれに適用させることができる。なお、制御弁２８はポンプ吐出圧とその他の負荷圧の合計で作動する構造としてもよい。

４ 電動機（駆動源）
５ 可変容量型油圧ポンプ
６ チャージポンプ
７ 走行モータ
８ メイン管路
９ メイン管路
１０ 管路
１４ 制御圧発生部
１５ 管路
１６ ポンプサーボ室
１７ ポンプサーボ室
１８ サーボ弁
１８ａ サーボピストン
２１ タンク
２２ 方向制御弁（前後進切換弁）
２２ａ 第１切換位置
２２ｂ 第２切換位置
２２ｃ 中立位置
２３ 管路
２４ 第１絞り
２５ 第２絞り
２６ 連通管路
２８ 制御弁
２８ａ 第１切換位置
２８ｂ 第２切換位置
２９ 管路
３１ 第１減圧弁（前後進切換弁）（制御圧発生部）
３２ 第２減圧弁（前後進切換弁）（制御圧発生部）
３３ 管路
３４ 絞り（第１絞り）
３５ 管路
３６ 絞り（第１絞り）
３７ 接続管路
３８ 管路
３９ 絞り（第２絞り）

Claims (4)

1. 駆動源と、この駆動源によって駆動され、両傾転機構を有する可変容量型油圧ポンプと、この可変容量型油圧ポンプから吐出される圧油によって作動する走行モータと、上記可変容量型油圧ポンプと上記走行モータとを連絡する一対のメイン管路と、チャージポンプと、上記メイン管路のうちの低圧側管路に上記チャージポンプから吐出される圧油を導く管路と、上記可変容量型油圧ポンプの傾転角を制御する傾転制御圧を発生させる制御圧発生部と、この制御圧発生部で発生させた上記傾転制御圧が導かれる一対のポンプサーボ室、及び上記可変容量型油圧ポンプの上記両傾転機構に連結され、上記一対のポンプサーボ室の差圧を受けて上記傾転角を制御するサーボピストンを有するサーボ弁と、上記一対のポンプサーボ室のそれぞれを、上記制御圧発生部に接続するか、タンクに接続するかを切換え、上記走行モータを制御する前後進切換弁と、上記可変容量型油圧ポンプの吐出圧が設定圧以上になったときに、上記可変容量型油圧ポンプの吐出流量を少なくすることにより上記可変容量型油圧ポンプの吐出圧を制限する制御を行なう制御弁とを備えた走行用ＨＳＴ回路において、
   上記制御弁の作動時に、上記サーボ弁の上記一対のポンプサーボ室のそれぞれを互いに連通させる連通手段を備えたことを特徴とする走行用ＨＳＴ回路。
2. 請求項１に記載の走行用ＨＳＴ回路において、
   上記前後進切換弁は、上記サーボ弁の上記一対のポンプサーボ室の一方に上記制御圧発生部で発生させた前記傾転制御圧を導く第１切換位置と、上記一対のポンプサーボ室の他方に上記制御圧発生部で発生させた前記傾転制御圧を導く第２切換位置と、上記一対のポンプサーボ室の双方をタンクに連通させる中立位置とを有する方向制御弁から成り、
   上記方向制御弁と上記タンクとを連絡する管路に配置され、上記走行モータの回転速度の上昇に関連して設けられる第１絞りと、上記制御圧発生部と上記方向制御弁とを連絡する管路に配置され、上記走行モータの回転速度の低下に関連して設けられる第２絞りとを備えたことを特徴とする走行用ＨＳＴ回路。
3. 請求項１に記載の走行用ＨＳＴ回路において、
   上記前後進切換弁は、上記サーボ弁の上記一対のポンプサーボ室の一方に関連させて設けた第１減圧弁と、上記一対のポンプサーボ室の他方に関連させて設けた第２減圧弁とから成り、
   上記第１減圧弁と上記第２減圧弁は、上記制御圧発生部を兼ね、
   上記第１減圧弁及び上記第２減圧弁と、タンクとを連絡する管路に配置され、上記走行モータの回転速度の上昇に関連して設けられる第１絞りと、
   上記第１減圧弁及び上記第２減圧弁の上流に設けられ、上記走行モータの回転速度の低下に関連して設けられる第２絞りと、
   上記一対のポンプサーボ室の一方と上記第１減圧弁とを接続し、上記第１減圧弁と上記第２減圧弁とを接続し、上記第２減圧弁と上記一対のポンプサーボ室の他方とを接続する接続管路とを備えるとともに、
   上記接続管路と上記チャージポンプとを接続する管路を設け、この管路に上記第２絞りを配置したことを特徴とする走行用ＨＳＴ回路。
4. 請求項１に記載の走行用ＨＳＴ回路において、
   上記駆動源は、エンジンまたは電動機から成ることを特徴とする走行用ＨＳＴ回路。

Images