JP4006493B2 - 作業車輛の油圧機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建設工事現場や土木工事現場等において、掘り取った土砂や、建設資材を運搬する為に使用する作業車輛の油圧機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から作業車輛の油圧機構に関する技術は公知とされているのである。例えば、実公平７−４０７６４号公報や、実用新案登録番号第２５２５３８６号公報や、特開昭６２−２３８１３０号公報や、特公平７−６１７７３号公報に記載の技術の如くである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の請求項１において、ＨＳＴ式変速装置を可変容量油圧モータと可変容量油圧ポンプにより構成した場合において、可変容量油圧モータの速度を、特殊な場合において或る一定の速度に制御する為の速度制御バルブを、可変容量油圧モータの空いた空間に付設することにより、可変容量油圧モータをコンパクトに構成したものである。この空いた空間とは、該可変容量油圧モータＭのシリンダブロックＢを容量可変の為に、モータ軸３の軸心と同じ方向から、該軸心から一方側にのみ傾転可能に構成し、該シリンダブロックＢの傾転方向とは逆の側の、可変容量油圧モータＭの側壁の空間を利用することにより、『く』字型に折れ曲がった可変容量油圧モータの空いた空間を利用したものである。
【０００４】
請求項２においては、作業車輛の操向機構を油圧式操向クラッチ装置ＰＣと油圧式操向ブレーキ装置ＰＢにより構成した場合において、この両方に圧油を供給する必要があるが、本発明においては、１個の油圧ポンプＧ１からの圧油を、フローデバイダーＤにより分流して使用すべく構成したものである。これにより、油圧式操向クラッチ装置ＰＣと油圧式操向ブレーキ装置ＰＢの両方を具備した場合において、出来るだけポンプの数を減らすことが出来たものである。
【０００５】
請求項３においては、上記可変容量油圧ポンプＰと油圧ポンプＧ１を、エンジンＥから突出した軸の上に連設すると共に、更に作業機であるダンプ荷台Ｎを昇降する為の圧油を供給する油圧ポンプＧ２も、この２台のポンプと連設して付設したものである。これにより、３台のポンプを配置する装置でありながら、コンパクトな配置が可能となったものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明が解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
エンジン（Ｅ）から突出する軸に、可変容量油圧ポンプ（Ｐ）と第一油圧ポンプ（Ｇ１）と第二油圧ポンプ（Ｇ２）を３連状態に付設した作業車輛において、該可変容量油圧ポンプ（Ｐ）は可変容量油圧モータ（Ｍ）とによりＨＳＴ式変速装置を構成し、該可変容量油圧モータ（Ｍ）のシリンダブロック（Ｂ）を容量可変の為に、可変容量油圧モータ（Ｍ）のモータ軸（３）の軸心方向から、一方側にのみ傾転可能に構成し、該シリンダブロック（Ｂ）の傾転方向とは逆の側の、可変容量油圧モータ（Ｍ）の側壁に、速度制御バルブとしての一速固定バルブ（１）を一体的に付設し、該一速固定バルブ（１）はアクセルレバーを戻して、エンジン（Ｅ）の回転数がアイドリング回転の場合に、エンジンブレーキを効かせる為のバルブとし、該第一油圧ポンプ（Ｇ１）から吐出される圧油は、フローデバイダー（Ｄ）により分流し、油圧式操向クラッチ装置（ＰＣ）と油圧式操向ブレーキ装置（ＰＢ）のシリンダーに向けて供給し、次に操向バルブ機構（Ｖ１）により、油圧式操向ブレーキ装置（ＰＢ）のバルブへの圧油を切換え、該切換えた圧油により油圧式操向クラッチ装置（ＰＣ）のバルブを切換え、該油圧式操向クラッチ装置（ＰＣ）を切断し、油圧式操向クラッチ装置（ＰＣ）が切れた後に、油圧式操向ブレーキ装置（ＰＢ）をかける方向に供給し、該第二油圧ポンプ（Ｇ２）の圧油は、作業機昇降バルブ（Ｖ２）から作業機昇降油圧シリンダー（９）に供給され、油圧シリンダー（９）からの戻り油が、可変容量油圧ポンプ（Ｐ）の傾転シリンダー（Ｘ）に供給され、該エンジン（Ｅ）の回転数の上昇と共に、前記傾転シリンダー（Ｘ）を往復動し、斜板を吐出量を増す方向に回動し、前記可変容量油圧ポンプ（Ｐ）の吐出量を増すように構成したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を説明する。
【０００９】
図１は本発明の作業車輛の全体側面図、図２は本発明の作業車輛の油圧機構の回路図、図３はエンジンＥの前部に配置したラジエータＲや可変容量油圧モータＭと、エンジンＥの後部に配置した可変容量油圧ポンプＰや油圧ポンプＧ１や油圧ポンプＧ２等の配置を示す平面図、図４は本発明の作業車輛に搭載したエンジンＥのラジエータＲと、該ラジエータＲの前部に配置した可変容量油圧モータＭとミッション装置ＭＣと操向バルブ機構Ｖ１とフローデバイダーＤの配置を示す前面図、図５はミッション装置ＭＣとＨＳＴ式変速装置と、油圧式操向クラッチ装置ＰＣと油圧式操向ブレーキ装置ＰＢの配置を示すスケルトン図、図６は可変容量油圧モータＭと一速固定バルブ（１）の配置を示す図面である。
【００１０】
図１において、本発明の作業車輛の全体的な構成を説明する。機体フレームＦにクローラ式走行装置Ｇが装備されており、該クローラ式走行装置ＧはＨＳＴ式変速装置により駆動変速される。該機体フレームＦの上部に前部からフロント手摺り２１とステップＳＴとエンジンＥを配置したエンジン室と座席Ｓが配置されている。該エンジンＥと座席Ｓとは左右に併置されている。これらの後部には作業機としてのダンプ荷台Ｎが配置されており、油圧シリンダー９により昇降すべく構成されている。
【００１１】
次に図３と図４と図５において、ミッション装置ＭＣと油圧機構の全体構成を説明する。図３においてはエンジンＥの周囲の平面図が、図４においてはエンジンＥの前部のラジエータＲとオイルクーラーＯＣ１・ＯＣ２と可変容量油圧モータＭとミッション装置ＭＣの部分が図示されている。図３において、エンジンＥの前部にはラジエータＲが配置されている。該ラジエータＲの前面又は下方の前面の位置に、オイルクーラーＯＣ１・ＯＣ２が配置されている。
【００１２】
該オイルクーラーＯＣ１・ＯＣ２は、ミッション装置ＭＣ内の潤滑油を作動油として使用した後の冷却を行うものと、ＨＳＴ式変速装置の作動油タンクＴに戻す圧油を冷却するものと２台が配置されている。図３においては左右にオイルクーラーＯＣ１・ＯＣ２を併置しているが、図４の如く、オイルクーラーＯＣ１・ＯＣ２を上下に併置しても良いものである。これらオイルクーラーＯＣ１・ＯＣ２は、ラジエータＲのファンによる冷却風の一部を使用して冷却されるように構成している。
【００１３】
該オイルクーラーＯＣ１・ＯＣ２の更に前部でラジエータＲの下方の位置に、本発明の要部を構成するＨＳＴ式変速装置の可変容量油圧モータＭが配置されている。該可変容量油圧モータＭは、モータ軸３の軸心方向から、一方側にのみ傾転可能に構成している。また、該シリンダブロックＢの傾転方向とは逆の側の、可変容量油圧モータＭの側壁に、該可変容量油圧モータＭの回転速度を制御する速度制御バルブとして一速固定バルブ１を一体的に付設している。
【００１４】
また、可変容量油圧モータＭのモータ軸３の側は、ミッション装置ＭＣの内部に挿入されており、該ミッション装置ＭＣの上面に、フローデバイダーＤが配置されて、更に該フローデバイダーＤの上に操向バルブ機構Ｖ１が配置されている。また、エンジンＥの側面位置に作業機昇降バルブＶ２が配置されている。該作業機昇降バルブＶ２へは油圧ポンプＧ２より吐出される圧油が供給される。該油圧ポンプＧ２は可変容量油圧ポンプＰと油圧ポンプＧ１の間に挟まれて、エンジンＥのクランク軸が延長突出された部分に連設されている。該作業機昇降バルブＶ２により制御された圧油は、前記油圧シリンダー９に供給されて、ダンプ荷台Ｎを昇降するものである。
【００１５】
また、３連の油圧ポンプの中の油圧ポンプＧ１は、操向バルブ機構Ｖ１に圧油を供給されるものであるが、該操向バルブ機構Ｖ１に至る前段階において、フローデバイダーＤにおいて、油圧式操向クラッチ装置ＰＣと油圧式操向ブレーキ装置ＰＢ用の作動油の両方に分流されるように構成されている。図５においては、可変容量油圧モータＭと可変容量油圧ポンプＰにより構成したＨＳＴ式変速装置と、ミッション装置ＭＣの構成が開示されている。該ミッション装置ＭＣの内部に、左右の油圧式操向クラッチ装置ＰＣと油圧式操向ブレーキ装置ＰＢが構成されており、操向バルブ機構Ｖ１により制御した後の圧油が、左右の油圧式操向クラッチ装置ＰＣと油圧式操向ブレーキ装置ＰＢに供給されるように構成されているのである。
【００１６】
図６においては、本発明のＨＳＴ式変速装置を構成する可変容量油圧モータＭが図示されている。可変容量油圧モータＭは、シリンダブロックＢが回動可能に構成されている。モータ軸３の回転方向の変更は、可変容量油圧ポンプＰの回転方向切換バルブＶ３により、傾転シリンダーＸが往復動して、傾転ピストンが傾転ピンを回動するので、斜板を回動して行われる。
【００１７】
故に、可変容量油圧ポンプＰにおいて、正転か逆転かが決定された圧油が、可変容量油圧モータＭに供給される。そして、可変容量油圧モータＭにおいて、斜板を構成するコントロールプレート５を回動することにより、回転力と回転数を変更するのである。即ち、該シリンダブロックＢを回動するのは、本実施例では、一速固定バルブ１である。そして該一速固定バルブ１を操作して、シリンダブロックＢを傾転した場合に、傾転角が大きいほど吸収量は大きくなり、回転数が遅くなる。
【００１８】
コントロールプレート５は、コネクティングロッド６によりコントロールピストン８と連結されている。該コントロールピストン８は、一速固定バルブ１により操作されるのである。本実施例の場合には、アクセルレバーを戻して、エンジンＥの回転数がアイドリング回転等の場合に、エンジンブレーキを効かせる為に、一速固定バルブ１が作動して、コントロールピストン８とコネクティングロッド６とコントロールプレート５とフィードバックスプリング７を操作し、一速に落とすのである。
【００１９】
本発明においては、該可変容量油圧モータＭを構成するコントロールピストン８とコネクティングロッド６と、フィードバックスプリング７の部分の上方の、空間に一速固定バルブ１を付設配置したものである。該可変容量油圧モータＭが、モータ軸３とシリンダブロックＢ内のピストン４の成す角度が『く』の字型に構成されていることにより、この一速固定バルブ１を配置する空間が出来るのである。
【００２０】
図２においては、本発明の作業車輛の油圧機構の油圧回路図が図示されている。エンジンＥには可変容量油圧ポンプＰと油圧ポンプＧ１と油圧ポンプＧ２が、３連状態に付設されている。そして、油圧ポンプＧ２の圧油は、作業機昇降バルブＶ２から油圧シリンダー９に供給されて、油圧シリンダー９からの戻り油が、回転方向切換バルブＶ３と傾転シリンダーＸに供給されている。故に、エンジンＥの回転数の上昇と共に、傾転シリンダーＸが大きく回動して、可変容量油圧ポンプＰの吐出量を増すように構成している。
【００２１】
このように、車速はエンジンＥのアクセルレバーにより、エンジンＥの回転数を上下すれば、そのエンジンＥの回転数が、回転方向切換バルブＶ３から傾転シリンダーＸに伝達されて、可変容量油圧ポンプＰの吐出量となり、また可変容量油圧モータＭの回転数の上下となるのである。また、油圧シリンダー９からの戻り油は、ＨＳＴ式変速装置の回路のチャージ油路にも供給されている。該油圧ポンプＧ２の圧油は、作動油タンクＴから吸引している。
【００２２】
これに対して、油圧ポンプＧ１の圧油は、フローデバイダーＤにおいて分流されて、油圧式操向クラッチ装置ＰＣと油圧式操向ブレーキ装置ＰＢのシリンダーに向けて供給されている。該操向バルブ機構Ｖ１は、油圧式操向ブレーキ装置ＰＢのバルブに圧油を切換えて、該圧油により油圧式操向クラッチ装置ＰＣのバルブを切換て、油圧式操向クラッチ装置ＰＣを切断し、油圧式操向クラッチ装置ＰＣが切れた後に、油圧式操向ブレーキ装置ＰＢをかける方向に作用する。
【００２３】
該油圧ポンプＧ１の圧油はミッション装置ＭＣ内の潤滑油を使用しており、フローデバイダーＤで分流して、操向バルブ機構Ｖ１から油圧式操向クラッチ装置ＰＣと油圧式操向ブレーキ装置ＰＢに供給される。該油圧式操向クラッチ装置ＰＣと油圧式操向ブレーキ装置ＰＢで使用後の作動油は、オイルクーラーＯＣ１を通過して冷却された後に、ミッション装置ＭＣに戻るように構成されている。またＨＳＴ式変速装置と油圧シリンダー９の圧油は、作動油タンクＴからの圧油を使用しており、オイルクーラーＯＣ２で冷却した後に作動油タンクＴに戻るように構成している。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。
エンジン（Ｅ）から突出する軸に、可変容量油圧ポンプＰと第一油圧ポンプ（Ｇ１）と第二油圧ポンプ（Ｇ２）を３連状態に付設した作業車輛において、該可変容量油圧ポンプ（Ｐ）は可変容量油圧モータ（Ｍ）とによりＨＳＴ式変速装置を構成し、該可変容量油圧モータ（Ｍ）のシリンダブロック（Ｂ）を容量可変の為に、可変容量油圧モータ（Ｍ）のモータ軸（３）の軸心方向から、一方側にのみ傾転可能に構成し、該シリンダブロック（Ｂ）の傾転方向とは逆の側の、可変容量油圧モータ（Ｍ）の側壁に、速度制御バルブとしての一速固定バルブ（１）を一体的に付設し、該一速固定バルブ（１）はアクセルレバーを戻して、エンジン（Ｅ）の回転数がアイドリング回転の場合に、エンジンブレーキを効かせる為のバルブとしたので、可変容量油圧モータＭにおいて、コントロールプレート５を傾転させる為のコネクティングロッド６とフィードバックスプリング７の部分の上方で、『く』の字型に構成した為に空いた空間に、一速固定バルブ１を配置することができ、該一速固定バルブ１が可変容量油圧モータＭ上に大きく突出することがなく、ラジエータＲへの冷却風を遮ることが防止できるのである。
【００２５】
また、該第一油圧ポンプ（Ｇ１）から吐出される圧油は、フローデバイダー（Ｄ）により分流し、油圧式操向クラッチ装置（ＰＣ）と油圧式操向ブレーキ装置（ＰＢ）のシリンダーに向けて供給し、次に操向バルブ機構（Ｖ１）により、油圧式操向ブレーキ装置（ＰＢ）のバルブへの圧油を切換え、該切換えた圧油により油圧式操向クラッチ装置（ＰＣ）のバルブを切換え、該油圧式操向クラッチ装置（ＰＣ）を切断し、油圧式操向クラッチ装置（ＰＣ）が切れた後に、油圧式操向ブレーキ装置（ＰＢ）をかける方向に供給したので、油圧式操向クラッチ装置ＰＣの為のポンプと、油圧式操向ブレーキ装置ＰＢの為のポンプの２台を設ける必要がなく、コストを安くすることが出来たのである。
【００２６】
また、該第二油圧ポンプ（Ｇ２）の圧油は、作業機昇降バルブ（Ｖ２）から作業機昇降油圧シリンダー（９）に供給され、油圧シリンダー（９）からの戻り油が、可変容量油圧ポンプ（Ｐ）の傾転シリンダー（Ｘ）に供給され、該エンジン（Ｅ）の回転数の上昇と共に、前記傾転シリンダー（Ｘ）を往復動し、斜板を吐出量を増す方向に回動し、前記可変容量油圧ポンプ（Ｐ）の吐出量を増すように構成したので、車速はエンジンＥのアクセルレバーにより、エンジンＥの回転数を上下すれば、そのエンジンＥの回転数が、傾転シリンダーＸに伝達されて、可変容量油圧ポンプＰの吐出量となり、また可変容量油圧モータＭの回転数の上下となるのである。
また、エンジンＥに可変容量油圧ポンプＰと油圧ポンプＧ１と油圧ポンプＧ２の３つのポンプを連設するので、各ポンプの取付け場所を纏めることができて、パイプの配置を簡単にすることができ、油圧関係の部品を纏めて配置することが出来たのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の作業車輛の全体側面図。
【図２】 本発明の作業車輛の油圧機構の回路図。
【図３】 エンジンＥの前部に配置したラジエータＲや可変容量油圧モータＭと、エンジンＥの後部に配置した可変容量油圧ポンプＰや油圧ポンプＧ１や油圧ポンプＧ２等の配置を示す平面図。
【図４】 本発明の作業車輛に搭載したエンジンＥのラジエータＲと、該ラジエータＲの前部に配置した可変容量油圧モータＭとミッション装置ＭＣと操向バルブ機構Ｖ１とフローデバイダーＤの配置を示す前面図。
【図５】 ミッション装置ＭＣとＨＳＴ式変速装置と、油圧式操向クラッチ装置ＰＣと油圧式操向ブレーキ装置ＰＢの配置を示すスケルトン図。
【図６】 可変容量油圧モータＭと一速固定バルブ１の配置を示す図面。
【符号の説明】
Ｂ シリンダブロック
Ｄ フローデバイダー
ＭＣ ミッション装置
Ｍ 可変容量油圧モータ
Ｐ 可変容量油圧ポンプ
Ｘ 傾転シリンダー
Ｖ１ 操向バルブ機構Ｖ
Ｖ２ 作業機昇降バルブ
Ｖ３ 回転方向切換バルブ
Ｇ１ 油圧ポンプ
Ｇ２ 油圧ポンプ
１ 一速固定バルブ
３ モータ軸
４ ピストン
５ コントロールプレート
６ コネクティングロッド
７ フィードバックスプリング
８ コントロールピストン
９ 油圧シリンダー

Claims (1)

1. エンジン（Ｅ）から突出する軸に、可変容量油圧ポンプ（Ｐ）と第一油圧ポンプ（Ｇ１）と第二油圧ポンプ（Ｇ２）を３連状態に付設した作業車輛において、該可変容量油圧ポンプ（Ｐ）は可変容量油圧モータ（Ｍ）とによりＨＳＴ式変速装置を構成し、該可変容量油圧モータ（Ｍ）のシリンダブロック（Ｂ）を容量可変の為に、可変容量油圧モータ（Ｍ）のモータ軸（３）の軸心方向から、一方側にのみ傾転可能に構成し、該シリンダブロック（Ｂ）の傾転方向とは逆の側の、可変容量油圧モータ（Ｍ）の側壁に、速度制御バルブとしての一速固定バルブ（１）を一体的に付設し、該一速固定バルブ（１）はアクセルレバーを戻して、エンジン（Ｅ）の回転数がアイドリング回転の場合に、エンジンブレーキを効かせる為のバルブとし、該第一油圧ポンプ（Ｇ１）から吐出される圧油は、フローデバイダー（Ｄ）により分流し、油圧式操向クラッチ装置（ＰＣ）と油圧式操向ブレーキ装置（ＰＢ）のシリンダーに向けて供給し、次に操向バルブ機構（Ｖ１）により、油圧式操向ブレーキ装置（ＰＢ）のバルブへの圧油を切換え、該切換えた圧油により油圧式操向クラッチ装置（ＰＣ）のバルブを切換え、該油圧式操向クラッチ装置（ＰＣ）を切断し、油圧式操向クラッチ装置（ＰＣ）が切れた後に、油圧式操向ブレーキ装置（ＰＢ）をかける方向に供給し、該第二油圧ポンプ（Ｇ２）の圧油は、作業機昇降バルブ（Ｖ２）から作業機昇降油圧シリンダー（９）に供給され、油圧シリンダー（９）からの戻り油が、可変容量油圧ポンプ（Ｐ）の傾転シリンダー（Ｘ）に供給され、該エンジン（Ｅ）の回転数の上昇と共に、前記傾転シリンダー（Ｘ）を往復動し、斜板を吐出量を増す方向に回動し、前記可変容量油圧ポンプ（Ｐ）の吐出量を増すように構成したことを特徴とする作業車輛の油圧機構。

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