JP2023112846A - 履帯式作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】作業機の動作性が低下することを抑制可能な履帯式作業機械を提供する。【解決手段】ブルドーザ１において、コントローラ１１０は、旋回モータ８０を回転させている場合においてアングルシリンダ８及び昇降シリンダ９を駆動させるとき、油圧供給部１００から旋回モータ８０に供給される作動油量を低減させる作動油量制御を実行する。【選択図】図３

Description

本開示は、履帯式作業機械に関する。

従来、旋回モータを利用して左右に旋回可能な履帯式作業機械（例えば、ブルドーザ）が知られている（特許文献１参照）。

米国特許出願公開第２０２０／０２４７４６８号明細書

特許文献１では、履帯式作業機械が作業機を備える場合について検討されていないが、履帯式作業機械が作業機を備えている場合、旋回モータ用の油圧供給部を作業機用としても利用すると、作業機に分配可能な作動油量が不足して作業機の動作性が低下してしまう場合がある。

本開示の目的は、作業機の動作性が低下することを抑制可能な履帯式作業機械を提供することにある。

本開示の一側面に係る履帯式作業機械は、左右のステアリングブレーキと、旋回モータと、作業機シリンダと、油圧供給部と、コントローラとを備える。左右のステアリングブレーキは、左右の出力軸を制動する。旋回モータは、左右の出力軸に回転数差を生じさせる。作業機シリンダは、車体に取り付けられた作業機を駆動させる。油圧供給部は、旋回モータ及び作業機シリンダそれぞれに作動油を供給する。コントローラは、油圧供給部を制御する。コントローラは、旋回モータを回転させている場合において作業機シリンダを駆動させるとき、油圧供給部から旋回モータに供給される作動油量を低減させる作動油量制御を実行する。

本開示に係る技術によれば、作業機の動作性が低下することを抑制可能な履帯式作業機械を提供することができる。

第１実施形態に係るブルドーザの斜視図である。 第１実施形態に係るブルドーザの動力伝達系統の断面構成図である。 第１実施形態に係るブルドーザの動力伝達系統の概略システム構成図である。 第２実施形態に係るブルドーザの動力伝達系統の概略システム構成図である。 変形例３に係るブルドーザの動力伝達系統の概略システム構成図である。 変形例６に係るブルドーザの動力伝達系統の概略システム構成図である。

１．第１実施形態

（ブルドーザ１の外観構成）
図１は、履帯式作業機械の一例であるブルドーザ１の斜視図である。

図１に示すように、ブルドーザ１は、車体２と、作業機３と、左右一対の履帯装置１Ａとを備える。

車体２は、キャブ４と、エンジン室５と、車体フレーム（不図示）とを有する。キャブ４は、車体２の後上部に配置される。エンジン室５は、キャブ４の前方に配置される。

作業機３は、車体２に取り付けられる。作業機３は、ブレード６と、フレーム７と、アングルシリンダ８と、昇降シリンダ９とを有する。ブレード６は、本開示に係る「作業機」の一例である。ブレード６は、車体２の前方に配置される。ブレード６は、フレーム７によって支持される。フレーム７の前端は、ブレード６の後面に回転自在に取り付けられている。フレーム７の後端は、車体２の側面に回転自在に支持される。

ブレード６は、アングルシリンダ８及び昇降シリンダ９によって駆動される。アングルシリンダ８及び昇降シリンダ９それぞれは、本開示に係る「作業機シリンダ」の一例である。

アングルシリンダ８の前端は、ブレード６の後面に回転自在に支持される。アングルシリンダ８の後端は、車体２の側面に回転自在に支持される。アングルシリンダ８が油圧によって伸縮することで、ブレード６が前後方向に傾動する。

昇降シリンダ９の下端はフレーム７の上面に回転自在に支持される。昇降シリンダ９の中間部は車体２の側面に回転自在に支持される。昇降シリンダ９が油圧によって伸縮することで、ブレード６は上下方向に移動する。

左右一対の履帯装置１Ａは、ブルドーザ１の走行装置である。左右一対の履帯装置１Ａは、車体２を挟むように配置される。

左右一対の履帯装置１Ａそれぞれは、履帯２Ａと、駆動輪（スプロケット）３Ａと、遊動輪（アイドラ）４Ａと、トラックフレーム５Ａとを有する。

履帯２Ａは、環状（無端状）に構成されており、駆動輪３Ａおよび遊動輪４Ａに巻きかけられている。履帯２Ａは、駆動輪３Ａに噛み合わされており、駆動輪３Ａの回転駆動により回転する。

駆動輪３Ａ及びトラックフレーム５Ａそれぞれは、車体２の側部に取り付けられる。駆動輪３Ａは、トラックフレーム５Ａの後方において回転駆動可能に配置される。左右一対の駆動輪３Ａは、後述する左右の出力軸６０Ｌ，６０Ｒに支持される。遊動輪４Ａはトラックフレーム５Ａの前端部に回転可能に配置される。

（ブルドーザ１の内部構成）
図２は、ブルドーザ１の動力伝達系統の断面構成図である。図３は、ブルドーザ１の動力伝達系統の概略システム構成図である。

図２及び図３に示すように、ブルドーザ１は、エンジン１０と、エンジン動力伝達部２０と、左右の遊星歯車機構３０Ｌ，３０Ｒと、左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒと、左右のステアリングブレーキ５０Ｌ，５０Ｒと、左右の出力軸６０Ｌ，６０Ｒと、旋回モータ８０と、モータ動力伝達部９０と、油圧供給部１００と、コントローラ１１０とを有する。

［エンジン動力伝達部］
エンジン動力伝達部２０は、エンジン１０からの動力を左右の遊星歯車機構３０Ｌ，３０Ｒに伝達する。エンジン動力伝達部２０は、動力取出装置（パワーテイクオフ）２１と、トルクコンバータ２２と、トランスミッション２３と、ピニオン２４と、ベベルギア２５と、入力軸２６とを含む。

動力取出装置２１は、トルクコンバータ２２と後述する可変容量ポンプ１０１とにエンジン１０の動力を分配する。トルクコンバータ２２は、動力取出装置２１から伝達されるエンジン１０の動力を、流体を介してトランスミッション２３に伝達する。トランスミッション２３は、トルクコンバータ２２から伝達される回転動力を変速するための複数の速度段クラッチと、前進及び後進を切り替えるための方向段クラッチとを有する。トランスミッション２３は、ピニオン２４に連結される。トランスミッション２３からの動力は、ピニオン２４及びベベルギア２５を介して、入力軸２６に伝達される。入力軸２６は、左右方向に延びる。入力軸２６の軸方向は、ブルドーザ１の左右方向と同義である。

［遊星歯車機構］
左右の遊星歯車機構３０Ｌ，３０Ｒは、入力軸２６と左右の出力軸６０Ｌ，６０Ｒとの間に配置される。左右の遊星歯車機構３０Ｌ，３０Ｒは、左右のリングギア３１Ｌ，３１Ｒと、左右のプラネタリギア３２Ｌ，３２Ｒと、左右のサンギア３３Ｌ，３３Ｒと、左右のキャリア３４Ｌ，３４Ｒとを有する。

左右のリングギア３１Ｌ，３１Ｒは、入力軸２６に連結される。左右のプラネタリギア３２Ｌ，３２Ｒは、入力軸２６の軸方向に垂直な径方向において、左右のリングギア３１Ｌ，３１Ｒの内側に配置される。左右のプラネタリギア３２Ｌ，３２Ｒは、左右のリングギア３１Ｌ，３１Ｒと左右のサンギア３３Ｌ，３３Ｒとに噛み合っている。左右のサンギア３３Ｌ，３３Ｒは、入力軸２６に対して回転自在に取り付けられる。左右のサンギア３３Ｌ，３３Ｒは、径方向において、左右のプラネタリギア３２Ｌ，３２Ｒの内側に配置される。左右のサンギア３３Ｌ，３３Ｒは、左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒに連結される。左右のサンギア３３Ｌ，３３Ｒは、左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒを介して、モータ動力伝達部９０（具体的には、後述する左右のクラッチギア９１Ｌ，９１Ｒ）と離接可能である。左右のキャリア３４Ｌ，３４Ｒは、左右のプラネタリギア３２Ｌ，３２Ｒと左右の出力軸６０Ｌ，６０Ｒとに連結される。

［ステアリングクラッチ］
左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒは、左右の遊星歯車機構３０Ｌ，３０Ｒとモータ動力伝達部９０との間に配置される。左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒは、左右の遊星歯車機構３０Ｌ，３０Ｒが有する左右のサンギア３３Ｌ，３３Ｒとモータ動力伝達部９０が有する左右のクラッチギア９１Ｌ，９１Ｒとを離接させる。

左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒは、作動油の供給によって駆動する。左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒは、係合及び開放可能な湿式多板式クラッチによって構成される。本実施形態において、左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒは、ポジティブタイプの油圧クラッチである。左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒは、作動油が供給されないとき開放され、供給される作動油の油圧が所定値未満であるとき部分係合し、供給される作動油の油圧が所定値以上であるとき完全係合する。

左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒに供給される作動油の油圧は、左右のクラッチ用コントロールバルブ２７Ｌ，２７Ｒによって制御される。左右のクラッチ用コントロールバルブ２７Ｌ，２７Ｒは、コントローラ１１０から入力されるクラッチ油圧指令に応じて駆動する。

左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒは、左右の遊星歯車機構３０Ｌ，３０Ｒによる入力軸２６から左右の出力軸６０Ｌ，６０Ｒへの回転動力の伝達及び遮断を切り替える。

具体的には、左ステアリングクラッチ４０Ｌが係合されると、入力軸２６の回転は、左リングギア３１Ｌ、左プラネタリギア３２Ｌ及び左キャリア３４Ｌを介して左出力軸６０Ｌに伝達される。一方、左ステアリングクラッチ４０Ｌが開放されると、左サンギア３３Ｌは自由回転状態になって、入力軸２６から左出力軸６０Ｌへの回転動力の伝達は遮断される。同様に、右ステアリングクラッチ４０Ｒは、その係合及び開放に応じて、入力軸２６から右出力軸６０Ｒへの回転動力の伝達及び遮断を切り替える。

ここで、左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒは、入力軸２６を中心として回転可能である。左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒは、モータ動力伝達部９０を介して伝達される旋回モータ８０からの回転動力によって、互いに逆方向に回転する。

例えば、左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒが係合された状態で、左ステアリングクラッチ４０Ｌが順回転しながら右ステアリングクラッチ４０Ｒが逆回転すると、左出力軸６０Ｌの回転数が右出力軸６０Ｒの回転数より高くなってブルドーザ１は右に緩旋回する。

本明細書において、緩旋回とは、同方向に回転する左右の出力軸６０Ｌ，６０Ｒに回転数差を生じさせることによって、比較的大きな旋回半径で弧を描くように前進または後退することを意味する。

また、左ステアリングクラッチ４０Ｌが係合され、かつ、右ステアリングクラッチ４０Ｒが開放された状態で、左ステアリングクラッチ４０Ｌが順回転すると、右出力軸６０Ｒの回転が停止するとともに左出力軸６０Ｌが回転してブルドーザ１は右に信地旋回する。ただし、ブルドーザ１が右に信地旋回する場合、後述するように、右ステアリングブレーキ５０Ｒは右出力軸６０Ｒを制動する。

本明細書において、信地旋回とは、左右の出力軸６０Ｌ，６０Ｒのうち一方を回転させつつ他方を実質的に又は完全に停止させることによって、他方側の履帯を軸として旋回することを意味する。

図２に示すように、右ステアリングクラッチ４０Ｒは、複数のクラッチプレート４１、複数のクラッチディスク４２及びクラッチピストン４３を有する。

各クラッチプレート４１は、右クラッチギア９１Ｒに取り付けられる。各クラッチディスク４２は、右サンギア３３Ｒに固定される。各クラッチプレート４１と各クラッチディスク４２は、軸方向において交互に配置される。

作動油の供給に伴ってクラッチピストン４３が右方向に移動すると、各クラッチプレート４１と各クラッチディスク４２とが圧接されて右ステアリングクラッチ４０Ｒが係合する。これによって、右遊星歯車機構３０Ｒが有する右サンギア３３Ｒとモータ動力伝達部９０が有する右クラッチギア９１Ｒとが接合する。

一方、作動油の排出に伴ってクラッチピストン４３が左方向に移動すると、各クラッチプレート４１と各クラッチディスク４２とが離れて右ステアリングクラッチ４０Ｒは開放される。これによって、右遊星歯車機構３０Ｒが有する右サンギア３３Ｒとモータ動力伝達部９０が有する右クラッチギア９１Ｒとが離れる。

なお、左ステアリングクラッチ４０Ｌは、右ステアリングクラッチ４０Ｒと同様の構成を有する。

［ステアリングブレーキ］
左右のステアリングブレーキ５０Ｌ，５０Ｒは、作動油の供給によって駆動する。左右のステアリングブレーキ５０Ｌ，５０Ｒは、係合及び開放可能な湿式多板式クラッチによって構成される。本実施形態において、左右のステアリングブレーキ５０Ｌ，５０Ｒは、ネガティブタイプの油圧ブレーキである。左右のステアリングブレーキ５０Ｌ，５０Ｒは、作動油が供給されないとき完全係合し、供給される作動油の油圧が所定値未満であるとき部分係合し、供給される作動油の油圧が所定値以上であるとき開放される。左右のステアリングブレーキ５０Ｌ，５０Ｒが係合（完全係合又は部分係合）されると、左右のステアリングブレーキ５０Ｌ，５０Ｒに制動力が生じる。

左右のステアリングブレーキ５０Ｌ，５０Ｒに供給される作動油の油圧は、左右のブレーキ用コントロールバルブ２８Ｌ，２８Ｒによって制御される。左右のブレーキ用コントロールバルブ２８Ｌ，２８Ｒは、コントローラ１１０から入力されるブレーキ油圧指令に応じて駆動する。

左右のステアリングブレーキ５０Ｌ，５０Ｒは、左右の出力軸６０Ｌ，６０Ｒの回転を制動する。

具体的には、左ステアリングブレーキ５０Ｌが係合されると、左出力軸６０Ｌの回転が制動されることによって、左スプロケット２Ｌの回転が低減される。一方、右ステアリングブレーキ５０Ｒが係合されると、右出力軸６０Ｒの回転が制動されることによって、右スプロケット２Ｒの回転が低減される。

図２に示すように、右ステアリングブレーキ５０Ｒは、回転部材５１、ブレーキハウジング５２、複数の固定プレート５３、複数のブレーキディスク５４及びブレーキピストン５５を有する。

回転部材５１は、右出力軸６０Ｒに固定されており、右出力軸６０Ｒとともに回転する。ブレーキハウジング５２は、回転部材５１に対して固定されている。各固定プレート５３は、ブレーキハウジング５２に取り付けられる。各ブレーキディスク５４は、回転部材５１に固定される。各固定プレート５３と各ブレーキディスク５４は、軸方向において交互に配置される。

作動油の充填に伴ってブレーキピストン５５が左方向に移動すると、各固定プレート５３と各ブレーキディスク５４とが離れて、右ステアリングブレーキ５０Ｒは開放される。一方、作動油の排出に伴ってブレーキピストン５５が右方向に移動すると、各固定プレート５３と各ブレーキディスク５４とが圧接されて右ステアリングブレーキ５０Ｒに制動力が生じる。

なお、左ステアリングブレーキ５０Ｌは、右ステアリングブレーキ５０Ｒと同様の構成を有する。

［旋回モータ］
旋回モータ８０は、エンジン１０の動力によって駆動する可変容量ポンプ１０１から吐出される圧油によって回転する。旋回モータ８０は、正回転方向及び反回転方向のいずれかで回転する。旋回モータ８０の回転方向及び回転数は、コントローラ１１０によって制御される。旋回モータ８０の回転数は、エンジン１０から伝達される動力に応じて０％から１００％（最大値）まで変化する。

旋回モータ８０の回転動力は、モータ動力伝達部９０を介して左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒに伝達される。旋回モータ８０は、左右の出力軸６０Ｌ，６０Ｒに回転数差を生じさせるために用いられる。本実施形態において、旋回モータ８０は、左右の出力軸６０Ｌ，６０Ｒに回転数差が生じるように左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒを回転させる。例えば、ブルドーザ１が右に旋回する場合、旋回モータ８０は、左出力軸６０Ｌの回転数が右出力軸６０Ｒの回転数より高くなるように左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒを回転させる。

［モータ動力伝達部］
モータ動力伝達部９０は、旋回モータ８０と左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒとの間に配置される。モータ動力伝達部９０は、旋回モータ８０の回転動力を左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒに伝達する。

モータ動力伝達部９０は、左右のクラッチギア９１Ｌ，９１Ｒ、第１トランスファギア９２、副軸９３、第２トランスファギア９４、アイドラギア９５及びピニオンギア９６を有する。

左右のクラッチギア９１Ｌ，９１Ｒは、左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒを介して左右のサンギア３３Ｌ，３３Ｒと離接可能である。左右のクラッチギア９１Ｌ，９１Ｒは、入力軸２６の軸方向を中心として回転可能である。左クラッチギア９１Ｌは、アイドラギア９５と噛み合う。右クラッチギア９１Ｒは、第１トランスファギア９２、副軸９３及び第２トランスファギア９４を介してアイドラギア９５と連結される。左右のクラッチギア９１Ｌ，９１Ｒは、旋回モータ８０が回転すると、互いに逆方向に回転する。

アイドラギア９５は、左クラッチギア９１Ｌ、第２トランスファギア９４及びピニオンギア９６と噛み合う。アイドラギア９５は、入力軸２６の軸方向を中心として回転可能である。

ピニオンギア９６は、アイドラギア９５と噛み合う。ピニオンギア９６は、ピニオン軸９６ａを中心として回転可能である。ピニオンギア９６は、ピニオン軸９６ａを介して伝達される旋回モータ８０の回転動力によって回転する。

［油圧供給部］
油圧供給部１００は、アングルシリンダ８及び昇降シリンダ９それぞれと旋回モータ８０とに作動油を供給する。油圧供給部１００は、可変容量ポンプ１０１及びコントロールバルブ１０２を有する。

可変容量ポンプ１０１は、本開示に係る「油圧ポンプ」の一例である。可変容量ポンプ１０１は、動力取出装置２１に連結される。可変容量ポンプ１０１は、動力取出装置２１から伝達されるエンジン１０の動力によって駆動される。

可変容量ポンプ１０１は、コントロールバルブ１０２に作動油を吐出する。可変容量ポンプ１０１からの吐出量は、可変容量ポンプ１０１内に設けられた斜板の傾転角に応じて変更される。斜板の傾転角は、コントローラ１１０によって制御される。

コントロールバルブ１０２は、可変容量ポンプ１０１、アングルシリンダ８、昇降シリンダ９及び旋回モータ８０それぞれと管路を介して接続される。コントロールバルブ１０２は、可変容量ポンプ１０１から吐出される作動油を、可変容量ポンプ１０１、アングルシリンダ８及び昇降シリンダ９のそれぞれに分配する。

コントロールバルブ１０２からアングルシリンダ８に供給される作動油量は、コントロールバルブ１０２内に設けられたアングルシリンダ用スプールの位置に応じて変更される。コントロールバルブ１０２から昇降シリンダ９に供給される作動油量は、コントロールバルブ１０２内に設けられた昇降シリンダ用スプールの位置に応じて変更される。コントロールバルブ１０２から旋回モータ８０に供給される作動油量は、コントロールバルブ１０２内に設けられた旋回モータ用スプールの位置に応じて変更される。アングルシリンダ用スプール、昇降シリンダ用スプール及び旋回モータ用スプールそれぞれの位置は、コントローラ１１０によって制御される。

［コントローラ］
コントローラ１１０は、ブルドーザ１を走行させるために、エンジン１０の回転数と、トランスミッション２３の速度段クラッチ及び方向段クラッチとを制御する。

コントローラ１１０は、ブレード６の駆動操作に用いられる作業機レバー３５に接続される。作業機レバー３５には、ブレード６を前後方向に傾動操作するためのアングルレバーと、ブレード６を上下方向に昇降操作するための昇降レバーとが含まれる。コントローラ１１０は、作業機レバー３５の操作量及び操作方向に応じて、可変容量ポンプ１０１及びコントロールバルブ１０２に制御信号を出力する。

コントローラ１１０は、ブルドーザ１の操向操作に用いられる操向レバー３６に接続される。コントローラ１１０は、操向レバー３６の操作量に応じて、左右のクラッチ用コントロールバルブ２７Ｌ，２７Ｒ、左右のブレーキ用コントロールバルブ２８Ｌ，２８Ｒ、可変容量ポンプ１０１及びコントロールバルブ１０２に制御信号を出力する。

操向レバー３６は、中立位置Ｐ１を基準として左旋回方向Ｐ２及び右旋回方向Ｐ３それぞれに操作可能である。コントローラ１１０は、操向レバー３６の操作方向及び操作量に応じて、左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒ、左右のステアリングブレーキ５０Ｌ，５０Ｒ及び旋回モータ８０を制御することによって、「直進モード」、「緩旋回モード」及び「信地旋回モード」のいずれかでブルドーザ１を走行させる。

操向レバー３６の操作量が第１所定量ＴＨ１以下である場合、コントローラ１１０は、直進モードでブルドーザ１を直進させる。操向レバー３６の操作量が第１所定量ＴＨ１より大きく第２所定量ＴＨ２より小さい場合、コントローラ１１０は、緩旋回モードでブルドーザ１を旋回させる。操向レバー３６の操作量が第２所定量ＴＨ２以上である場合、コントローラ１１０は、信地旋回モードでブルドーザ１を旋回させる。

第２所定量ＴＨ２は、第１所定量ＴＨ１より大きい。第１及び第２所定量ＴＨ１，ＴＨ２それぞれは、所望の値に設定することができる。第１所定量ＴＨ１は“０”であってもよい。

・直進モード
直進モードにおいて、コントローラ１１０は、左右のクラッチ用コントロールバルブ２７Ｌ，２７Ｒを制御して、左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒを完全係合させる。

直進モードにおいて、コントローラ１１０は、左右のブレーキ用コントロールバルブ２８Ｌ，２８Ｒを制御して、左右のステアリングブレーキ５０Ｌ，５０Ｒを開放させる。

直進モードにおいて、コントローラ１１０は、旋回モータ８０を停止させる。

・緩旋回モード
緩旋回モードにおいて、コントローラ１１０は、左右のクラッチ用コントロールバルブ２７Ｌ，２７Ｒを制御して、左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒを係合（典型的には、完全係合）させる。

緩旋回モードにおいて、コントローラ１１０は、左右のブレーキ用コントロールバルブ２８Ｌ，２８Ｒを制御して、左右のステアリングブレーキ５０Ｌ，５０Ｒを開放させる。

緩旋回モードにおいて、コントローラ１１０は、操向レバー３６の操作量が大きくなるに従って内側出力軸６０_ＩＮの回転数が外側出力軸６０_ＯＵＴの回転数より低くなるように旋回モータ８０を駆動させる。

内側出力軸６０_ＩＮとは、左右の出力軸６０Ｌ，６０Ｒのうち操向レバー３６の操作方向（すなわち、旋回方向）に対応する出力軸である。外側出力軸６０_ＯＵＴとは、左右の出力軸６０Ｌ，６０Ｒのうち操向レバー３６の操作方向と反対の出力軸である。

コントローラ１１０は、操向レバー３６の操作量が大きくなるに従って旋回モータ８０の回転数を高くする。例えば、コントローラ１１０は、操向レバー３６の操作量に比例するように旋回モータ８０の回転数を徐々に高めてもよいし、操向レバー３６の操作量に応じて旋回モータ８０の回転数を段階的に高めてもよい。

操向レバー３６の操作量が第２所定量ＴＨ２であるときの旋回モータ８０の回転数は、十分高ければよく特に制限されないが、９０％以上が好ましく、９５％以上がより好ましく、１００％（最大値）が特に好ましい。

・信地旋回モード
信地旋回モードにおいて、コントローラ１１０は、左右のクラッチ用コントロールバルブ２７Ｌ，２７Ｒを制御して、内側ステアリングクラッチ４０_ＩＮを開放させ、外側ステアリングクラッチ４０_ＯＵＴを係合（典型的には、完全係合）させる。

内側ステアリングクラッチ４０_ＩＮとは、左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒのうち操向レバー３６の操作方向に対応するステアリングクラッチである。外側ステアリングクラッチ４０_ＯＵＴとは、左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒのうち操向レバー３６の操作方向と反対のステアリングクラッチである。

信地旋回モードにおいて、コントローラ１１０は、左右のブレーキ用コントロールバルブ２８Ｌ，２８Ｒを制御して、内側ステアリングブレーキ５０_ＩＮを制動させ、外側ステアリングブレーキ５０_ＯＵＴを開放させる。

内側ステアリングブレーキ５０_ＩＮとは、左右のステアリングブレーキ５０Ｌ，５０Ｒのうち操向レバー３６の操作方向に対応するステアリングブレーキである。外側ステアリングブレーキ５０_ＯＵＴとは、左右のステアリングブレーキ５０Ｌ，５０Ｒのうち操向レバー３６の操作方向と反対のステアリングブレーキである。

信地旋回モードにおいて、コントローラ１１０は、旋回モータ８０の回転数を緩旋回モードの回転数と同程度に維持する。旋回モータ８０の回転数は、十分高ければよく特に制限されないが、９０％以上が好ましく、９５％以上がより好ましく、１００％が特に好ましい。

・旋回中の作動油量制御
コントローラ１１０は、旋回モータ８０を回転させている場合において作業機シリンダ（アングルシリンダ８及び昇降シリンダ９の少なくとも一方）を駆動させるとき、油圧供給部１００から旋回モータ８０に供給される作動油量を低減させる「作動油量制御」を実行する。

具体的には、コントローラ１１０は、コントロールバルブ１０２に制御指令を出力してアングルシリンダ用スプール、昇降シリンダ用スプール及び旋回モータ用スプールそれぞれの位置を制御することによって、コントロールバルブ１０２から旋回モータ８０に供給される作動油量を低減させる。コントローラ１１０は、作動油量制御において、アングルシリンダ用スプール、昇降シリンダ用スプール及び旋回モータ用スプールそれぞれを予め設定された位置に制御する。コントローラ１１０は、作動油量制御中、オペレータによって操向レバー３６が大きく操作されたとしても、コントロールバルブ１０２から旋回モータ８０に所定量を超える作動油を供給しない。

このような作動油量制御によって、ブルドーザ１は低速で旋回することとなるが、オペレータが作業機レバー３５を操作したときのブレード６の動作性（駆動力及び駆動速度）が低下することを抑制できる。

なお、旋回モータ８０を回転させている場合とは、ブルドーザ１が緩旋回モード又は信地旋回モードで旋回している場合を意味する。

コントローラ１１０は、作動油量制御において、油圧供給部１００から作業機シリンダに供給される作動油量を増大させることが好ましい。これによって、作業機シリンダの駆動に必要な作動油量を確保できるためブレード６の動作性を高めることができる。

コントローラ１１０は、作動油量制御において、コントロールバルブ１０２から旋回モータ８０に供給される作動油量を“０”にしてもよい。コントロールバルブ１０２から旋回モータ８０に供給される作動油量が“０”に近づくほどブルドーザ１の旋回速度は遅くなる一方、ブレード６の動作性をより高めることができる。

本実施形態において、コントローラ１１０は、ブルドーザ１の牽引力が所定値を超えたことに応じて、作業機シリンダの駆動を検出する。

このように、ブルドーザ１の牽引力が所定値を超えたことに応じて作業機シリンダの駆動が検出されるため、オペレータの操作によらず作動油量制御を自動的に実行することができる。

ブルドーザ１の牽引力を求める方法は特に限られないが、次の３つの手法が好適である。

第１の手法は、エンジン１０の回転数等に基づいて牽引力を求める手法である。まず、エンジン１０の回転数に対するトルクコンバータ２２の出力軸回転数の比に基づいて、トルクコンバータ２２のトルクコンバータ特性からトルクコンバータ２２の出力トルクを算出する。次に、トルクコンバータ２２の出力トルクにトルクコンバータ２２の出力軸から駆動輪３Ａまでの減速比を乗算することによって牽引力が求まる。

第２の手法は、駆動輪３Ａの駆動トルクに基づいて牽引力を求める手法である。駆動輪３Ａの駆動トルクは、駆動輪３Ａに取り付けられる駆動トルクセンサによって取得できる。駆動輪３Ａの駆動トルクはブルドーザ１の牽引力に応じて変動する。よって、駆動トルクと牽引力との関係式を用いることで、駆動トルクセンサによって取得された駆動トルクから牽引力を求めることができる。

第３の手法は、学習モデルを用いて牽引力を求める手法である。まず、ブルドーザ１の状態を示す複数のセンサ値に対する駆動輪３Ａの駆動トルクの規則性をコンピュータに学習させることによって学習モデルを構築する。センサ値としては、トランスミッション２３の出力回転数、旋回モータ８０の圧力、履帯２Ａの回転数、トルクコンバータ２２の入口圧、トルクコンバータ２２の出口圧、ブルドーザ１のピッチ角、エンジン１０の燃料噴射量などが挙げられるが、これらには限られない。駆動輪３Ａの駆動トルクは、第２の手法で説明したように、駆動輪３Ａに取り付けられる駆動トルクセンサによって取得できる。次に、複数のセンサ値を学習モデルに入力すると、駆動輪３Ａの駆動トルクが出力される。そして、第２の手法で説明したように、駆動トルクと牽引力との関係式を用いることで、学習モデルによって取得された駆動トルクから牽引力を求めることができる。

２．第２実施形態
図４は、履帯式作業機械の一例であるブルドーザ１ａの動力伝達系統の概略システム構成図である。図４では、図３に図示された部材と同じ部材に同じ付番が付されている。

第２実施形態に係るブルドーザ１ａは、左右の遊星歯車機構３０Ｌ，３０Ｒ及び左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒに代えて差動装置２９を備える点において、上記第１実施形態に係るブルドーザ１と相違する。以下、当該相違点について主に説明する。

ブルドーザ１ａは、差動装置２９を備える。差動装置２９には、トランスミッション２３の出力軸２３ａと、旋回モータ８０の出力軸８０ａとが連結される。

差動装置２９は、トランスミッション２３の出力軸２３ａの回転を、左右の出力軸６０Ｌ，６０Ｒそれぞれの回転に変換する。差動装置２９は、左右の出力軸６０Ｌ，６０Ｒそれぞれを異なる回転速度で回転させることのできるギア機構を内蔵している。

差動装置２９は、旋回モータ８０の回転方向及び回転速度に基づいて、左右の出力軸６０Ｌ，６０Ｒそれぞれの相対回転速度を変更する。差動装置２９は、旋回モータ８０の出力軸８０ａが一方向に回転する場合、左出力軸６０Ｌを右出力軸６０Ｒより速く回転させる。差動装置２９は、旋回モータ８０の出力軸８０ａが反対方向に回転する場合、右出力軸６０Ｒを左出力軸６０Ｌより速く回転させる。

このように、旋回モータ８０の回転方向に応じてブルドーザ１ａは左右に旋回することができ、旋回モータ８０の回転速度に応じてブルドーザ１ａの旋回半径は変化する。旋回モータ８０の回転方向及び回転速度は、コントローラ１１０によって制御される。

コントローラ１１０は、操向レバー３６の操作方向及び操作量に応じて、左右のブレーキ用コントロールバルブ２８Ｌ，２８Ｒ及びコントロールバルブ１０２を制御する。操向レバー３６の操作量が第１所定量ＴＨ１以下である場合、コントローラ１１０は、ブルドーザ１ａを直進させる。操向レバー３６の操作量が第１所定量ＴＨ１より大きく第２所定量ＴＨ２より小さい場合、コントローラ１１０は、コントロールバルブ１０２を介して旋回モータ８０を回転することによってブルドーザ１ａを旋回させる。操向レバー３６の操作量が第２所定量ＴＨ２以上である場合、コントローラ１１０は、コントロールバルブ１０２を介して旋回モータ８０を回転させながら、左右のブレーキ用コントロールバルブ２８Ｌ，２８Ｒの一方を介して左右のステアリングブレーキ５０Ｌ，５０Ｒの一方を制動させることによってブルドーザ１ａを信地旋回させる。

第２実施形態に係るブルドーザ１ａにおいても、上記第１実施形態において説明したとおり、コントローラ１１０は、旋回モータ８０を回転させている場合において作業機シリンダを駆動させるとき、油圧供給部１００から旋回モータ８０に供給される作動油量を低減させる作動油量制御を実行する。これによって、ブレード６の動作性が低下することを抑制できる。

コントローラ１１０は、作動油量制御において、油圧供給部１００から作業機シリンダに供給される作動油量を増大させることが好ましい。これによって、作業機シリンダの駆動に必要な作動油量を確保できるためブレード６の動作性を高めることができる。

（実施形態の変形例）
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。

（変形例１）
上記第１及び第２実施形態では、履帯式作業機械としてブルドーザを例に挙げて説明したが、本発明は、油圧ショベルなどの履帯式走行装置を有する履帯式作業機械に広く適用可能である。

（変形例２）
上記第１及び第２実施形態では、作業機としてブレードを例に挙げて説明したが、これに限られない。作業機としては、例えば、破砕作業や掘削作業に用いられるリッパなどが挙げられる。

（変形例３）
上記第１及び第２実施形態において、油圧供給部１００は、可変容量ポンプ１０１及びコントロールバルブ１０２を有することとしたが、これに限られない。例えば、図５に示すように、油圧供給部１００は、旋回モータ８０に作動油を供給する旋回モータ用油圧ポンプ１０３と、アングルシリンダ８及び昇降シリンダ９に作動油を供給する作業機用油圧ポンプ１０４とを別々に有していてもよい。この場合、コントローラ１１０は、旋回モータ用油圧ポンプ１０３の斜板を制御して旋回モータ用油圧ポンプ１０３から旋回モータ８０に供給される作動油量を低減させ、かつ、作業機用油圧ポンプ１０４からコントロールバルブ１０５を介してアングルシリンダ８及び昇降シリンダ９に供給される作動油量を増大させることによって作動油量制御を実行することができる。

（変形例４）
上記第１及び第２実施形態において、左右のステアリングクラッチ４０Ｌ，４０Ｒは、ポジティブタイプの油圧クラッチであることとしたが、ネガティブタイプの油圧クラッチであってもよい。

（変形例５）
上記第１及び第２実施形態において、左右のステアリングブレーキ５０Ｌ，５０Ｒは、ネガティブタイプの油圧ブレーキであることとしたが、ポジティブタイプの油圧ブレーキであってもよい。

（変形例６）
上記第１及び第２実施形態において、コントローラ１１０は、ブルドーザ１の牽引力が所定値を超えたことに応じて作業機シリンダの駆動を検出することとしたが、これに限られない。

例えば、図６に示すように、ブルドーザ１が作業機優先スイッチ３７を備える場合、コントローラ１１０は、作業機優先スイッチ３７がオン状態になったことに応じて作業機シリンダの駆動を検出してよい。作業機優先スイッチ３７は、コントローラ１１０に接続される。オペレータは、ブルドーザ１の旋回中に作業機レバー３５を操作して作業機シリンダを駆動させるとき、作業機優先スイッチ３７をオン状態にする。オペレータは、作業機レバー３５を操作する前に作業機優先スイッチ３７をオン状態にしてもよいし、作業機レバー３５の操作中に作業機優先スイッチ３７をオン状態にしてもよい。コントローラ１１０は、作業機優先スイッチ３７がオン状態になったことに応じて、作業機シリンダの駆動を検出する。そのため、オペレータの意思に基づいて所望のタイミングで作動油量制御を実行することができる。

また、コントローラ１１０は、作業機レバー３５が操作されたことに応じて作業機シリンダの駆動を検出してよい。この場合、オペレータによる作業機レバー３５の操作に応じて作業機シリンダの駆動が検出されるため、牽引力を算出したり、或いは、作業機優先スイッチ３７を設けたりする必要がないため簡便である。

（変形例７）
上記第１及び第２実施形態において、コントローラ１１０は、操向レバー３６の操作量が第２所定量ＴＨ２以上になったときに緩旋回モードから信地旋回モードに切り替えることとしたが、これに限られない。コントローラ１１０は、操向レバー３６の操作量が第１所定量ＴＨ１より大きく、かつ、オペレータが信地旋回ボタンをオン状態にしたときに、緩旋回モードから信地旋回モードに切り替えてもよい。

１，１ａ ブルドーザ
１０ エンジン
２０ エンジン動力伝達部
２６ 入力軸
２９ 差動装置
３０Ｌ，３０Ｒ 左右の遊星歯車機構
３１Ｌ，３１Ｒ 左右のリングギア
３２Ｌ，３２Ｒ 左右のプラネタリギア
３３Ｌ，３３Ｒ 左右のサンギア
３４Ｌ，３４Ｒ 左右のキャリア
４０Ｌ，４０Ｒ 左右のステアリングクラッチ
５０Ｌ，５０Ｒ 左右のステアリングブレーキ
６０Ｌ，６０Ｒ 左右の出力軸
８０ 旋回モータ
９０ モータ動力伝達部
１００ 油圧供給部
１１０ コントローラ

Claims (7)

1. 左右の出力軸を制動する左右のステアリングブレーキと、
   前記左右の出力軸に回転数差を生じさせる旋回モータと、
   車体に取り付けられた作業機を駆動させる作業機シリンダと、
   前記旋回モータ及び前記作業機シリンダそれぞれに作動油を供給する油圧供給部と、
   前記油圧供給部を制御するコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、前記旋回モータを回転させている場合において前記作業機シリンダを駆動させるとき、前記油圧供給部から前記旋回モータに供給される作動油量を低減させる作動油量制御を実行する、
   履帯式作業機械。
2. 前記油圧供給部は、エンジンの動力によって駆動し、作動油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記旋回モータ及び前記作業機シリンダそれぞれに分配するコントロールバルブとを有し、
   前記コントローラは、前記作動油量制御において、前記コントロールバルブから前記旋回モータに供給される作動油量を低減させる、
   請求項１に記載の履帯式作業機械。
3. 前記油圧供給部は、前記旋回モータに作動油を供給する旋回モータ用油圧ポンプと、前記作業機シリンダに作動油を供給する作業機用油圧ポンプとを有し、
   前記コントローラは、前記作動油量制御において、前記旋回モータ用油圧ポンプから前記旋回モータに供給される作動油量を低減させる、
   請求項１に記載の履帯式作業機械。
4. 前記コントローラは、前記作動油量制御において、前記油圧供給部から前記作業機シリンダに供給される作動油量を増大させる、
   請求項１乃至３のいずれかに記載の履帯式作業機械。
5. 作業機優先スイッチをさらに備え、
   前記コントローラは、前記作業機優先スイッチがオン状態になったことに応じて、前記作業機シリンダの駆動を検出する、
   請求項１乃至４のいずれかに記載の履帯式作業機械。
6. 前記コントローラは、履帯式作業機械の牽引力が所定値を超えたことに応じて、前記作業機シリンダの駆動を検出する、
   請求項１乃至４のいずれかに記載の履帯式作業機械。
7. 前記作業機を操作するための作業機レバーをさらに備え、
   前記コントローラは、前記作業機レバーが操作されたことに応じて、前記作業機シリンダの駆動を検出する、
   請求項１乃至４のいずれかに記載の履帯式作業機械。

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