JP3872910B2 - ハイドロスタティックトランスミッション装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ホイールローダ等の車両の走行駆動機構として用いられるハイドロスタティックトランスミッション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホイールローダ等の車両では、その走行駆動機構として、ハイドロスタティックトランスミッション装置が用いられている。
図８に示すように、可変容量形ポンプ１を、動力源であるエンジンＥに連係させている。そして、この可変容量形ポンプ１の一方のポート１ａを、前進走行ライン２を介して、油圧モータ３の一方のポート３ａに接続している。また、この可変容量形ポンプ１の他方のポート１ｂを、後進走行ライン４を介して、油圧モータ３の他方のポート３ｂに接続している。したがって、これら可変容量形ポンプ１と油圧モータ３とによって、閉回路が構成されることになる。
【０００３】
上記可変容量形ポンプ１は、エンジンＥの回転方向に回転させられる。
そして、可変容量形ポンプ１の斜板を前進走行範囲で傾ければ、可変容量形ポンプ１は、ポート１ｂから後進走行ライン４の作動油を吸込むとともに、ポート１ａから前進走行ライン２に作動油を吐出する。したがって、その吐出量に応じて油圧モータ３が正回転し、その回転力を車輪側に伝えて、車両を前進走行させることになる。
逆に、可変容量形ポンプ１の斜板を後進走行範囲で傾ければ、可変容量形ポンプ１は、ポート１ａから前進走行ライン２の作動油を吸込むとともに、ポート１ｂから後進走行ライン４に作動油を吐出する。したがって、その吐出量に応じて油圧モータ３が逆回転し、その回転力を車輪側に伝えて、車両を後進走行させることになる。
【０００４】
なお、可変容量形ポンプ１には、チャージポンプ５を連設している。このチャージポンプ５は、エンジンＥの駆動力によって、可変容量形ポンプ１とともに回転する。
一般的に、ハイドロスタティックトランスミッション装置では、閉回路に作動油を循環させる構成となっているため、発熱等の不具合が生じやすい。そして、その不具合を避けるために、チャージポンプ５を設け、その吐出作動油を、チェック弁６ａ、６ｂを介して閉回路に供給するようにしている。また、具体的には図示しないが、チャージポンプ５から供給された作動油と同量の作動油を、閉回路からタンクに戻すようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなハイドロスタティックトランスミッション装置では、図８に示すように、可変容量形ポンプ１に、パワーステアリング用ポンプ７を連設することがある。
パワーステアリング用ポンプ７は、エンジンＥの駆動力によって、可変容量形ポンプ１とともに回転する。そして、その吐出作動油をステアリング回路８側に供給して、アシスト力を得るための圧力源として利用している。
【０００６】
ところが、エンジンＥが停止した状態では、油圧モータ１やチャージポンプ５が停止するとともに、パワーステアリング用ポンプ７も停止するので、アシスト力を得ることができなくなる。
もちろん、車両が停止していれば問題はないが、例えば、坂道でエンジンＥが停止してしまったようなときには、車両が自重によって坂道を下っていくこともある。この場合に、アシスト力が得られないと、ハンドル操作が重くなって、思うようにハンドルを切ることができなくなってしまう。
この発明の目的は、エンジンが停止した状態でも、車両が走行したときには、ステアリング回路側に作動油を供給することのできるハイドロスタティックトランスミッション装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、エンジンの駆動力で回転するとともに、斜板の傾きに応じて吐出量及び吐出方向を変える可変容量形ポンプと、車輪側に連係するとともに、両方向の流れを許容する流体圧モータと、可変容量形ポンプの一方のポートを、流体圧モータの一方のポートに接続する前進走行ラインと、可変容量形ポンプの他方のポートを、流体圧モータの他方のポートに接続する後進走行ラインと、前進走行ラインに接続する第１分岐ラインと、後進走行ラインに接続する第２分岐ラインと、エンジンが駆動しているとき、これら第１、２分岐ラインを閉じておき、エンジンが停止したとき、これら第１、２分岐ラインの作動油のうち高圧の作動油をステアリング回路側に供給する開閉機構とを備え、上記エンジンの駆動力で、パワーステアリング用ポンプを回転させて、このパワーステアリング用ポンプの吐出作動油を、ステアリング回路側に供給する構成にしたハイドロスタティックトランスミッション装置を前提とする。
そして、開閉機構は、第１分岐ラインに設け、通常は閉じているが、所定圧の信号圧が導かれたときに開き、第１分岐ラインの作動油をステアリング回路側に供給する第１オペレートチェック弁と、第２分岐ラインに設け、通常は閉じているが、所定圧の信号圧が導かれたときに開き、第２分岐ラインの作動油をステアリング回路側に供給する第２オペレートチェック弁と、第１オペレートチェック弁の信号圧をタンク圧とする閉位置、及び、第１分岐ラインの圧力を信号圧として第１オペレートチェック弁側に導く開位置を有する第１開閉弁と、第２オペレートチェック弁の信号圧をタンク圧とする閉位置、及び、第２分岐ラインの圧力を信号圧として第２オペレートチェック弁側に導く開位置を有する第２開閉弁とからなり、エンジンが駆動しているとき、第１、２開閉弁を閉位置に保ち、エンジンが停止したとき、開閉弁を開位置にする構成にした点に特徴を有する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に、この発明のハイドロスタティックトランスミッション装置の第１実施例を示す。ただし、その基本的な回路構成については、上記従来例で既に説明したので、以下では、特徴部分を中心に説明するとともに、従来例と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図１に示すように、パワーステアリング用ポンプ７とステアリング回路８を接続するが、その間に、パワーステアリング用ポンプ７側からの流れのみを許容するチェック弁９を設けている。
【００１１】
また、前進走行ライン２と後進走行ライン４とには、それぞれ第１、２分岐ライン１０、１１を接続している。そして、これら第１、２分岐ライン１０、１１には、各走行ライン２、４側からの流れのみを許容する第１、２チェック弁１２、１３を設けている。
さらに、上記第１、２チェック弁１２、１３の下流側に、開閉弁１４を設けている。この開閉弁１４は、スプリング１５によって保たれるノーマル状態で閉位置にある。そして、この開閉弁１４のパイロット室１６にチャージポンプ５の吐出圧を導き、チャージポンプ７の吐出圧が所定圧となったとき、開閉弁１４が開位置に切換わるようにしている。
このようにした開閉弁１４の下流側には、開閉弁１４側からの流れのみを許容するチェック弁１７を介して、ステアリング回路８を接続している。
【００１２】
次に、この第１実施例のハイドロスタティックトランスミッション装置の作用を説明する。
エンジンＥを駆動させた状態で、例えば、可変容量形ポンプ１の斜板を前進走行範囲で傾ければ、既に述べたように、可変容量形ポンプ１は、ポート１ｂから後進走行ライン４の作動油を吸込むとともに、ポート１ａから前進走行ライン２に作動油を吐出する。したがって、その吐出量に応じて油圧モータ３が正回転し、その回転力を車輪側に伝えて、車両を前進走行させることになる。
【００１３】
このとき、チャージポンプ５も回転して、その吐出圧が開閉弁１４のパイロット室１６に導かれるので、開閉弁１４は、スプリング１５に抗して閉位置に切換わる。そして、開閉弁１４が閉位置にあれば、第１、２分岐ライン１０、１１が閉じられるので、油圧モータ３を通過する作動油が、第１、２分岐ライン１０、１１側に流れてしまうことがない。したがって、油圧モータ３の回転に影響を与えることなく、通常のハイドロスタティックトランスミッション装置として機能させることができる。
また、パワーステアリング用ポンプ７も回転して、その吐出作動油が、チェック弁９を開いてステアリング回路８側に供給される。したがって、その作動油を利用して、アシスト力を得ることができる。
【００１４】
ここで、車両が坂道にあるときに、なんらかの原因で、エンジンＥが停止してしまったとする。
エンジンＥが停止すれば、すべてのポンプ１、５、７が停止することになり、開閉弁１４のパイロット室１６にも、チャージポンプ５の吐出圧が導かれなくなる。したがって、開閉弁１４は、スプリング１５によってノーマル状態に復帰し、開位置に切換わる。
上記のように坂道でエンジンＥが停止して、車両が自重によって坂道を下っていくと、車輪が回転し、この車輪側からの力で、油圧モータ３が回転させられる。そして、油圧モータ３が回転すると、この油圧モータ３がポンプ作用を発揮することになり、その回転方向に応じて、ポート３ａあるいは３ｂから作動油を吐出する。
【００１５】
例えば、油圧モータ３が前進走行ライン２側に作動油を吐出するとすれば、その吐出作動油は、第１チェック弁１２を開いて開閉弁１４側に導かれる。そして、前述のように開閉弁１４が開位置となっているので、第１分岐ライン１０に導かれた油圧モータ３の吐出作動油は、開閉弁１４を通過するとともに、チェック弁１７を開いて、ステアリング回路８側に供給される。
このように、エンジンＥが停止して、パワーステアリング用ポンプ７が停止したとしても、車輪が回転すれば、油圧モータ３にポンプ作用を発揮させて、その吐出作動油をステアリング回路８側に供給することができる。したがって、車両が坂道を下り始めたとしても、アシスト力を得ることができ、軽快なハンドル操作をすることが可能となる。
【００１６】
図２に示す第２実施例では、各走行ライン２、４をタンクに接続するとともに、その間に、タンク側からの流れのみを許容するチェック弁１８ａ、１８ｂを設けている。
ハイドロスタティックトランスミッション装置は閉回路を構成することから、エンジンＥが停止したまま車両が坂道を下るような状況で、油圧モータ３がポンプ作用を発揮すると、その吸込み側となる前進走行ライン２あるいは後進走行ライン４が負圧となってしまうおそれがある。
この第２実施例では、上記のような状況でも、吸込み側となる前進走行ライン２あるいは後進走行ライン４に、チェック弁１８ａあるいはチェック弁１８ｂを介して、タンクから作動油を補給することができる。したがって、吸込み側となる前進走行ライン２あるいは後進走行ライン４が負圧になるのを防止して、ステアリング回路８側に供給される作動油が不足するのを避けることができる。
【００１７】
図３に示す第３実施例では、開閉弁１４のパイロット室１６に、チャージポンプ５の吐出圧ではなく、パワーステアリング用ポンプ７の吐出圧を導くようにしている。
このようにした第３実施例でも、エンジンＥが駆動しているとき、開閉弁１４のパイロット室１６に、パワーステアリング用ポンプ７の吐出圧が導かれるので、開閉弁１４を閉位置に保つことができる。したがって、油圧モータ３の回転に影響を与えることなく、通常のハイドロスタティックトランスミッション装置として機能させることができる。
そして、エンジンＥが停止したときには、開閉弁１４を開位置に復帰させて、ポンプ作用を発揮する油圧モータ３の吐出作動油を、ステアリング回路８側に供給することができる。
【００１８】
図４に示す第４実施例は、開閉弁１４の構造を変更したもので、開閉弁１４に、チェック弁１２、１３を内蔵している。そして、この開閉弁１４のパイロット室１６には、上記第３実施例と同じく、パワーステアリング用ポンプ７の吐出圧を導くようにしている。
このようにした第４実施例では、開閉弁１４にチェック弁１２、１３を内蔵したので、装置全体を小型化することが可能となる。
なお、この第４実施例の作用については、上記第１実施例とまったく同じなので、その説明は省略する。また、開閉弁１４のパイロット室１６には、チャージポンプ５の吐出圧を導くようにしてもかまわない。
【００１９】
図５に示す第５実施例では、第１、２分岐ライン１０、１１に、第１、２チェック弁１２、１３ではなく、第１、２オペーレートチェック弁１９、２０を設けている。これら第１、２オペレートチェック弁１９、２０は、信号圧が導かれたときのみ開いて、第１、２分岐ライン１０、１１をステアリング回路８側に連通するものである。
そして、第１、２分岐ライン１０、１１のそれぞれには、第１、２オペーレートチェック弁１９、２０を開閉するための第１、２開閉弁２１、２２を接続している。これら第１、２開閉弁２１、２２は、スプリング２３、２４によって保たれるノーマル状態で、分岐ライン１０、１１をオペレートチェック弁１９、２０側に連通する開位置にある。そして、各パイロット室２５、２６には、パワーステアリング用ポンプ７の吐出圧を導き、その吐出圧が所定圧となったとき、開閉弁２１、２２が閉位置に切換わって、分岐ライン１０、１１を閉じるようにしている。
【００２０】
次に、この第５実施例のハイドロスタティックトランスミッション装置の作用を説明する。
エンジンＥを駆動させた状態で、例えば、可変容量形ポンプ１の斜板を前進走行範囲で傾ければ、既に述べたように、可変容量形ポンプ１は、ポート１ｂから後進走行ライン４の作動油を吸込むとともに、ポート１ａから前進走行ライン２に作動油を吐出する。したがって、その吐出量に応じて油圧モータ３が正回転し、その回転力を車輪側に伝えて、車両を前進走行させることになる。
【００２１】
このとき、パワーステアリング用ポンプ７も回転して、その吐出作動油が、チェック弁９を開いてステアリング回路８側に供給される。したがって、その作動油を利用して、アシスト力を発揮させることができる。
また、パワーステアリング用ポンプ７の吐出圧がパイロット室２５、２６に導かれるので、第１、２開閉弁２１、２２は、スプリング２３、２４に抗して切換わり、第１、２オペレートチェック弁１９、２０の信号圧をタンク圧とする。そして、信号圧がタンク圧であれば、これら第１、２オペレートチェック弁１９、２０は閉じた状態となり、油圧モータ３を通過する作動油が、第１、２分岐ライン１０、１１側に流れてしまうことがない。したがって、油圧モータ３の回転に影響を与えることなく、通常のハイドロスタティックトランスミッション装置として機能させることができる。
【００２２】
ここで、車両が坂道にあるときに、なんらかの原因で、エンジンＥが停止してしまったとする。
エンジンＥが停止すれば、すべてのポンプ１、５、７が停止することになり、第１、２開閉弁２１、２２のパイロット室２５、２６にも、パワーステアリング用ポンプ７の吐出圧が導かれなくなる。したがって、第１、２開閉弁２１、２２は、スプリング１５によってノーマル状態に復帰し、分岐ライン１０、１１をオペレートチェック弁１９、２０側に連通する。
そして、上記のように坂道でエンジンＥが停止して、車両が自重によって坂道を下っていくと、車輪が回転し、この車輪側からの力で、油圧モータ３が回転させられる。したがって、この油圧モータ３がポンプ作用を発揮することになり、その回転方向に応じて、ポート３ａあるいは３ｂから作動油を吐出する。
【００２３】
例えば、油圧モータ３が前進走行ライン２側に作動油を吐出しているとすれば、その吐出作動油は、第１分岐ライン１０から第１開閉弁２１を経て、オペレートチェック弁１９に導かれる。したがって、このオペレートチェック弁１９が開いて、第１分岐ライン１０に導かれた油圧モータ３の吐出作動油は、ステアリング回路８側に供給される。
このように、エンジンＥが停止して、パワーステアリング用ポンプ７が停止したとしても、車輪が回転すれば、油圧モータ３にポンプ作用を発揮させて、その吐出作動油をステアリング回路８側に供給することができる。したがって、車両が坂道を下り始めたとしても、アシスト力を得ることができ、軽快なハンドル操作をすることが可能となる。
【００２４】
図６に示す第６実施例は、開閉弁１４を、パイロット圧でなく、電磁ソレノイド２７で切換えるようにしたものである。
図６に示すように、エンジン回転センサ２８を設けるとともに、その検出結果をコントローラＣに伝えるようにしている。
コントローラＣは、エンジンＥが回転してれば、電磁ソレノイド２７を励磁して、開閉弁１４を閉位置に保つ。そして、エンジンＥが停止したとき、電磁ソレノイド２７の励磁を止めて、開閉弁１４をノーマル状態に復帰させ、開位置にする。
このようにした第６実施例でも、エンジンＥが停止して、パワーステアリング用ポンプ７が停止したとしても、車輪が回転すれば、ポンプ作用を発揮する油圧モータ３の吐出作動油を、ステアリング回路８側に供給することができる。したがって、車両が坂道を下り始めたとしても、アシスト力を発揮させて、軽快なハンドル操作をすることが可能となる。
【００２５】
図７に示す第７実施例では、上記第４実施例と同じく、開閉弁１４に、チェック弁１２、１３を内蔵している。そして、上記第６実施例と同じく、この開閉弁１４を、電磁ソレノイド２７で切換えるようにしている。
【００２６】
【発明の効果】
この発明によれば、エンジンが駆動しているとき、開閉機構は、第１、２分岐ラインを閉じておくので、流体圧モータを通過する作動油が、第１、２分岐ライン側に流れてしまうことがない。したがって、流体圧モータの回転に影響を与えることなく、通常のハイドロスタティックトランスミッション装置として機能させることができる。
ここで、車両が坂道にあるときに、なんらかの原因で、エンジンが停止してしまったとする。このとき、車両が自重によって坂道を下っていくと、車輪が回転し、この車輪側からの力で流体圧モータが回転させられる。したがって、この流体圧モータがポンプ作用を発揮することになり、その回転方向に応じて、前進走行ラインあるいは後進走行ラインに作動油を吐出し、その作動油が第１分岐ラインあるいは第２分岐ラインに導かれる。
そして、エンジンが停止すると、開閉機構は、第１、２分岐ラインの圧力のうち高い圧力をステアリング回路側に供給する。したがって、第１分岐ラインあるいは第２分岐ラインに導かれた流体圧モータの吐出作動油は、ステアリング回路側に供給されることになる。
このように、エンジンが停止して、パワーステアリング用ポンプが停止したとしても、車輪が回転すれば、流体圧モータにポンプ作用を発揮させて、その吐出作動油をステアリング回路側に供給することができる。したがって、車両が坂道を下り始めたとしても、アシスト力を得ることができ、軽快なハンドル操作をすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のハイドロスタティックトランスミッション装置を示す回路図である。
【図２】第２実施例のハイドロスタティックトランスミッション装置を示す回路図である。
【図３】第３実施例のハイドロスタティックトランスミッション装置を示す回路図である。
【図４】第４実施例のハイドロスタティックトランスミッション装置を示す回路図である。
【図５】第５実施例のハイドロスタティックトランスミッション装置を示す回路図である。
【図６】第６実施例のハイドロスタティックトランスミッション装置を示す回路図である。
【図７】第７実施例のハイドロスタティックトランスミッション装置を示す回路図である。
【図８】従来例のハイドロスタティックトランスミッション装置を示す回路図である。
【符号の説明】
Ｅ エンジン
１ 可変容量形ポンプ
１ａ、１ｂ ポート
２ 前進走行ライン
３ 油圧モータ
３ａ、３ｂ ポート
４ 後進走行ライン
８ ステアリング回路
１０ 第１分岐ライン
１１ 第２分岐ライン
１２ 第１チェック弁
１３ 第２チェック弁
１４ 開閉弁
１５ スプリング
１６ パイロット室
１９ 第１オペレートチェック弁
２０ 第２オペレートチェック弁
２１ 第１開閉弁
２２ 第２開閉弁
２３、２４ スプリング
２５、２６ パイロット室
２７ 電磁ソレノイド
２８ エンジン回転センサ

Claims (1)

1. エンジンの駆動力で回転するとともに、斜板の傾きに応じて吐出量及び吐出方向を変える可変容量形ポンプと、車輪側に連係するとともに、両方向の流れを許容する流体圧モータと、可変容量形ポンプの一方のポートを、流体圧モータの一方のポートに接続する前進走行ラインと、可変容量形ポンプの他方のポートを、流体圧モータの他方のポートに接続する後進走行ラインと、前進走行ラインに接続する第１分岐ラインと、後進走行ラインに接続する第２分岐ラインと、エンジンが駆動しているとき、これら第１、２分岐ラインを閉じておき、エンジンが停止したとき、これら第１、２分岐ラインの作動油のうち高圧の作動油をステアリング回路側に供給する開閉機構とを備え、上記エンジンの駆動力で、パワーステアリング用ポンプを回転させて、このパワーステアリング用ポンプの吐出作動油を、ステアリング回路側に供給する構成にしたハイドロスタティックトランスミッション装置において、開閉機構は、第１分岐ラインに設け、通常は閉じているが、所定圧の信号圧が導かれたときに開き、第１分岐ラインの作動油をステアリング回路側に供給する第１オペレートチェック弁と、第２分岐ラインに設け、通常は閉じているが、所定圧の信号圧が導かれたときに開き、第２分岐ラインの作動油をステアリング回路側に供給する第２オペレートチェック弁と、第１オペレートチェック弁の信号圧をタンク圧とする閉位置、及び、第１分岐ラインの圧力を信号圧として第１オペレートチェック弁側に導く開位置を有する第１開閉弁と、第２オペレートチェック弁の信号圧をタンク圧とする閉位置、及び、第２分岐ラインの圧力を信号圧として第２オペレートチェック弁側に導く開位置を有する第２開閉弁とからなり、エンジンが駆動しているとき、第１、２開閉弁を閉位置に保ち、エンジンが停止したとき、開閉弁を開位置にする構成にしたことを特徴とするハイドロスタティックトランスミッション装置。

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