JP5211725B2

JP5211725B2 - 油圧式走行車両

Info

Publication number: JP5211725B2
Application number: JP2008023667A
Authority: JP
Inventors: 泰輔角尾
Original assignee: Kobelco Cranes Co Ltd
Current assignee: Kobelco Cranes Co Ltd
Priority date: 2008-02-04
Filing date: 2008-02-04
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2028-02-04
Also published as: JP2009185834A

Description

本発明は、油圧式走行車両に関するものである。

従来、エンジンによって駆動される走行用油圧ポンプから供給する油圧で走行用油圧モータを駆動させ、その走行用油圧モータの駆動により駆動輪を回転させて走行するＨＳＴ走行システムを用いた油圧式走行車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に開示された油圧式走行車両では、走行用油圧ポンプと走行用油圧モータが閉回路で接続されており、車両の走行時には走行用油圧ポンプによりこの閉回路に作動油を循環させて走行用油圧モータを駆動させている。そして、この閉回路には、フラッシングバルブ等の各種バルブが設けられており、このバルブの作動時や前記走行用油圧モータの駆動時には微小な作動油の漏れが生じる。このため、その閉回路に前記エンジンによって駆動されるチャージポンプが接続されており、そのチャージポンプから閉回路に作動油を補給することによって前記作動油の漏れに起因する閉回路でのキャビテーションの発生が防止されるようになっている。
特開２００３−１９４１８２号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された油圧式走行車両では、エンジンが停止し、この走行車両を牽引車によって牽引するときに前記閉回路内でキャビテーションが発生する虞がある。

すなわち、上記特許文献１の油圧式走行車両では、エンジンが停止するとチャージポンプも停止し、前記閉回路に作動油が補給されない。その一方でこの走行車両を牽引することにより駆動輪が回転すると、その回転に応じて走行用油圧モータが駆動して前記閉回路内を作動油が流れ、この閉回路から微小な作動油の漏れが生じる。そして、この走行車両の牽引が長時間に亘って行われたり、高速で牽引が行われたり、多数回の牽引が行われる場合等には、作動油の漏れの総量が多くなり、前記閉回路内でキャビテーションが発生する。このようなキャビテーションは、閉回路に繋がる各油圧機器に損傷を生じさせる虞がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、油圧式走行車両において、エンジンが駆動している通常走行時のみならず、エンジンが停止している牽引時でも油圧回路にキャビテーションが発生するのを防ぐことである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エンジンによって駆動されて作動油を吐出する走行用油圧ポンプと、その走行用油圧ポンプと閉回路で接続され、前記走行用油圧ポンプから吐出された作動油の油圧によって駆動されることにより駆動輪を回転させる走行用油圧モータと、前記走行用油圧ポンプの駆動に伴って駆動し、前記閉回路に作動油を補給するチャージポンプとを備えた油圧式走行車両であって、前記駆動輪の回転が伝達されることによって駆動し、作動油タンクから作動油を吸引して吐出する補助油圧ポンプと、前記補助油圧ポンプから吐出された作動油が供給されることによって作動する作動機構と、前記作動機構で使用された後、その作動機構から排出される作動油を前記閉回路へ流すための補給油路とを備えることを特徴とするものである。

この請求項１に記載の発明では、油圧式走行車両のエンジンが駆動している通常走行時には、チャージポンプから走行用油圧モータに接続されている閉回路に作動油を補給することができるので、走行用油圧モータの駆動等に伴う閉回路からの作動油の漏れに起因する閉回路でのキャビテーションの発生を防ぐことができる。一方、エンジンが停止している油圧式走行車両の牽引時には、その油圧式走行車両に設けられた補助油圧ポンプが駆動輪の回転が伝達されることによって駆動されて作動油タンクから吸引した作動油を吐出するとともに、その吐出された作動油が作動機構で使用された後、補給油路を通って前記閉回路へ流されるようになっており、このエンジンが停止している油圧式走行車両の牽引時でも前記閉回路に作動油を補給してキャビテーションの発生を防ぐことができる。従って、この請求項１に記載の発明では、油圧式走行車両において、エンジンが駆動している通常走行時のみならず、エンジンが停止している牽引時でも油圧回路にキャビテーションが発生するのを防ぐことができる。

また、この請求項１に記載の発明では、補助油圧ポンプから作動機構に供給され、その作動機構の作動に使用された後の作動油を補給油路を通じて前記閉回路へ補給するようになっており、エンジンが停止している牽引時において補助油圧ポンプから吐出する作動油で作動機構の作動と前記閉回路への作動油の補給の両方を行うことができる。すなわち、エンジンが停止している牽引時において作動機構を作動させるための油圧ポンプと閉回路に作動油を補給するための油圧ポンプとを個別に設ける場合に比べて、構成を簡略化しながら、前記牽引時の作動機構の作動と前記閉回路への作動油の補給の両方を行うことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の油圧式走行車両において、前記補給油路は、前記チャージポンプから吐出された作動油を前記閉回路へ流すための油路と合流しており、前記補給油路には、前記油路側からの作動油の逆流を防止するチェック弁が設けられていることを特徴とするものである。

この請求項２に記載の発明によれば、エンジンが駆動している油圧式走行車両の通常走行時にチャージポンプから吐出されて閉回路へ補給される作動油が補給油路に逆流するのをチェック弁によって防ぐことができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の油圧式走行車両において、前記作動機構から排出されて前記補給油路に流れる作動油のうち所定量の作動油が前記作動油タンクへ戻るのを許容する戻り油手段を備えることを特徴とするものである。

この請求項３に記載の発明によれば、作動機構から排出されて補給油路に流れる作動油のうち閉回路側へ流れない所定量の作動油を戻り油手段によって作動油タンクへ戻すことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の油圧式走行車両において、前記戻り油手段は、前記補給油路から前記作動油タンクへ作動油を流すための戻り油路と、その戻り油路に設けられ、前記補給油路側に背圧を生じさせる背圧弁とを有することを特徴とするものである。

この請求項４に記載の発明によれば、作動機構から排出されて補給油路に流れる作動油のうち閉回路側へ流れない所定量の作動油を戻り油路を通じて作動油タンクへ戻すことができるとともに、戻り油路に設けられた背圧弁によって補給油路側に背圧を生じさせることができる。このため、作動機構から排出された作動油を補給油路を通じて閉回路へ補給するときに閉回路側へ流れない所定量の作動油を作動油タンクへ逃がしながら、補給油路の油圧が低下して補給油路から閉回路側へ作動油が流れなくなるのを防ぐことができる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の油圧式走行車両において、前記背圧弁をバイパスするように前記戻り油路に設けられたバイパス路に設けられ、そのバイパス路における作動油の流通を許容する流通位置と作動油の流通を遮断する遮断位置とに切り換え可能に構成された切換弁を備えることを特徴とするものである。

この請求項５に記載の発明によれば、エンジンが停止した油圧式走行車両の牽引時には、切換弁を遮断位置としてバイパス路を遮断し、補給油路に背圧弁による背圧を生じさせて補給油路から閉回路へ作動油を補給しながら閉回路側へ流れない所定量の作動油は戻り油路及び背圧弁を通じて作動油タンクへ戻すことができる一方、エンジンが駆動している油圧式走行車両の通常走行時には、切換弁を流通位置としてバイパス路を作動油が流通可能な状態とし、作動機構から排出されて補給油路に流れる作動油に背圧弁による背圧を掛けることなく、バイパス路を通じて作動油タンクへ戻すことができる。このため、エンジンが停止している油圧式走行車両の牽引時に閉回路側へ流れない所定量の作動油を作動油タンクへ戻しながら、補給油路の油圧が低下して補給油路から閉回路側へ作動油が流れなくなるのを防ぐとともに、エンジンが駆動している油圧式走行車両の通常走行時には、作動機構から排出されて補給油路に流れる作動油に背圧弁による背圧が常時付加される状態を回避し、動力損失を抑制することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の油圧式走行車両において、前記作動機構は、油圧によって作動し、ステアリングの操作に応じて前記駆動輪を転舵させるステアリング機構であることを特徴とするものである。

この請求項６に記載の発明によれば、エンジンが停止している油圧式走行車両の牽引時に補助油圧ポンプから吐出される油圧をステアリング機構に供給してそのステアリング機構を作動させることができるので、その油圧式走行車両の牽引時にステアリングを操作して駆動輪を転舵することができる。

以上説明したように、本発明によれば、油圧式走行車両において、エンジンが駆動している通常走行時のみならず、エンジンが停止している牽引時でも油圧回路にキャビテーションが発生するのを防ぐことができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態による油圧式走行車両の駆動系統を示す図である。図２は、図１に示した油圧式走行車両の伝達機構１０の伝達部１０ａの構造を概略的に示した図である。まず、図１及び図２を参照して本発明の一実施形態による油圧式走行車両の構成について説明する。

本実施形態による油圧式走行車両は、ＨＳＴ走行システムを用いており、エンジン２によって駆動される走行用油圧ポンプ６から供給する油圧で走行用油圧モータ８を駆動させ、その走行用油圧モータ８の駆動力により駆動輪５０，５０を回転させて走行するものである。

具体的には、この油圧式走行車両は、エンジン２と、パワーディバイダ４と、走行用油圧ポンプ６と、走行用油圧モータ８（以下、単に油圧モータ８という）と、伝達機構１０と、チャージポンプ１２と、ステアリングポンプ１４と、ステアリング機構１８と、補助油圧ポンプ１６とを備えている。

前記エンジン２の駆動軸に前記パワーディバイダ４を介して前記走行用油圧ポンプ６と前記ステアリングポンプ１４とが接続されている。この構成により、エンジン２の駆動力がパワーディバイダ４によって走行用油圧ポンプ６とステアリングポンプ１４に分配され、それら両ポンプ６，１４が駆動されるようになっている。

前記走行用油圧ポンプ６は、可変容量型で、かつ、両方向吐出型に構成されており、一側の給排口６ａと他側の給排口６ｂとを有する。そして、この走行用油圧ポンプ６は、エンジン２によって駆動されることによりその一側の給排口６ａまたは他側の給排口６ｂから作動油を吐出する。

前記油圧モータ８は、可変容量型の油圧モータであり、前記走行用油圧ポンプ６から吐出された作動油の油圧によって駆動され、走行車両の駆動輪５０，５０を回転させるための駆動力を発する。この油圧モータ８は、駆動輪出力軸９と接続されており、油圧モータ８の駆動によって駆動輪出力軸９を回転させ、さらにその回転を前記伝達機構１０を介して駆動輪５０，５０に伝達して駆動輪５０，５０を回転させるようになっている。

そして、前記走行用油圧ポンプ６と油圧モータ８とは、閉回路３０で接続されている。この閉回路３０は、一対の給排路３０ａ，３０ｂを備えている。

前記一対の給排路３０ａ，３０ｂのうち一方の給排路３０ａの一端は、走行用油圧ポンプ６の一方の給排口６ａに接続されている一方、他端は、油圧モータ８の一方の給排口８ａに接続されている。また、他方の給排路３０ｂの一端は、走行用油圧ポンプ６の他方の給排口６ｂに接続されている一方、他端は、油圧モータ８の他方の給排口８ｂに接続されている。

この構成により、例えば走行用油圧ポンプ６の一方の給排口６ａから作動油が吐出されると、その作動油は前記一方の給排路３０ａを通って油圧モータ８の一方の給排口８ａに供給され、油圧モータ８を回転させる。そして、油圧モータ８の他方の給排口８ｂから戻り油が排出され、その戻り油は、前記他方の給排路３０ｂを通って走行用油圧ポンプ６の他方の給排口６ｂへ戻される。このようにして、走行用油圧ポンプ６から吐出される作動油が閉回路３０を循環しながら油圧モータ８を駆動させるようになっている。なお、走行用油圧ポンプ６の他方の給排口６ｂから作動油が吐出される場合には、油圧モータ８は上記と逆向きに回転する。

また、閉回路３０には、前記給排路３０ａ，３０ｂ間を繋ぐ接続路３１が設けられており、この接続路３１に一方の給排路３０ａからの作動油の逆流を防止する第１チェック弁３２と他方の給排路３０ｂからの作動油の逆流を防止する第２チェック弁３３とが設けられている。そして、その第１チェック弁３２をバイパスするように第１リリーフ弁３４が設けられているとともに、第２チェック弁３３をバイパスするように第２リリーフ弁３５が設けられている。

前記伝達機構１０は、油圧モータ８の駆動力を駆動輪５０，５０と前記補助油圧ポンプ１６の両方に伝達する一方、駆動輪５０，５０の回転を補助油圧ポンプ１６と油圧モータ８に伝達するものである。

具体的には、伝達機構１０は、伝達部１０ａと、車輪駆動部１０ｂとを有する。

前記伝達部１０ａは、前記駆動輪出力軸９を介して伝達される油圧モータ８の駆動力を前記車輪駆動部１０ｂへ伝達するものである。この伝達部１０ａ内には、図２に示すように、一対の軸受１１ａ，１１ｂによって回転自在に支持され、前記駆動輪出力軸９と繋がる第１軸１１ｃが設けられている。この第１軸１１ｃには、第１ギア１１ｄが外嵌しており、この第１ギア１１ｄは、その軸方向に間隔をあけて配設された第１外歯歯車部１１ｅと第２外歯歯車部１１ｆとを有している。

また、伝達部１０ａ内には、一対の軸受１１ｇ，１１ｈによって回転自在に支持された第２軸１１ｉが設けられている。この第２軸１１ｉは、前記車輪駆動部１０ｂの駆動軸１０ｃと繋がっている。そして、第２軸１１ｉには、前記第１外歯歯車部１１ｅと噛み合う第２ギア１１ｊが外嵌して結合されている。

また、第２軸１１ｉには、図略のベアリングを介して第３ギア１１ｍが外嵌している。この第３ギア１１ｍは、前記第２外歯歯車部１１ｆと噛み合う第３外歯歯車部１１ｎと、その第３外歯歯車部１１ｎよりも小径の第４外歯歯車部１１ｐとを有している。第４外歯歯車部１１ｐには、第４ギア１１ｑが噛み合っており、この第４ギア１１ｑは、前記補助油圧ポンプ１６の駆動軸１６ａと繋がっている。

このような構成により、油圧モータ８の駆動によって駆動輪出力軸９が回転すると、その回転は、第１軸１１ｃ、第１ギア１１ｄを介して、その第１ギア１１ｄの第１外歯歯車部１１ｅから第２ギア１１ｊへ伝達されて第２軸１１ｉを回転させ、車輪駆動部１０ｂの駆動軸１０ｃを回転させる。また、駆動輪出力軸９の回転が第１ギア１１ｄの第２外歯歯車部１１ｆから第３ギア１１ｍの第３外歯歯車部１１ｎへ伝達され、さらに第３ギア１１ｍの第４外歯歯車部１１ｐから第４ギア１１ｑへ回転が伝達されることにより、駆動軸１６ａが回転し、補助油圧ポンプ１６が駆動する。

一方、駆動輪５０，５０の回転が車輪駆動部１０ｂに伝達されて駆動軸１０ｃが回転すると、その回転は第２軸１１ｉ、第２ギア１１ｊを介して第１ギア１１ｄの第１外歯歯車部１１ｅへ伝達され、さらに第１ギア１１ｄの第２外歯歯車部１１ｆから第３ギア１１ｍの第３外歯歯車部１１ｎへ回転が伝達されるとともに、第３ギア１１ｍの第４外歯歯車部１１ｐから第４ギア１１ｑに回転が伝達される。これにより、駆動軸１６ａが回転し、補助油圧ポンプ１６が駆動する。また、駆動軸１０ｃの回転が第２軸１１ｉ、第２ギア１１ｊを介して第１ギア１１ｄに伝達されることにより、第１軸１１ｃが回転するとともに駆動輪出力軸９が回転し、油圧モータ８が駆動される。

前記車輪駆動部１０ｂは、伝達部１０ａから駆動軸１０ｃに伝達された回転を両駆動輪５０，５０に伝達してそれら駆動輪５０，５０を回転させる。逆に、走行車両の牽引時等に駆動輪５０，５０が回転させられると、車輪駆動部１０ｂは、その回転を駆動軸１０ｃから前記伝達部１０ａの第２軸１１ｉへ伝達する。

前記チャージポンプ１２は、エンジン２が駆動しているときに走行用油圧ポンプ６の駆動に伴って駆動して前記閉回路３０に作動油を補給する定容量型の油圧ポンプである。このチャージポンプ１２は、走行用油圧ポンプ６の駆動力が伝達されるように設けられており、その駆動力の伝達によって駆動し、作動油タンクから作動油を吸引して吐出する。

そして、チャージポンプ１２の吐出口には、当該チャージポンプ１２から吐出される作動油を前記閉回路３０へ流すための油路１３が接続されている。この油路１３のチャージポンプ１２と反対側の端部は、前記接続路３１のうちの第１チェック弁３２と第２チェック弁３３との間の部分に接続されている。また、この油路１３には、第３リリーフ弁３６が接続されており、油路１３を流れる作動油の圧力がこの第３リリーフ弁３６の設定圧を超えるとその作動油の一部が第３リリーフ弁３６を通って作動油タンクへ逃がされるようになっている。これにより、チャージポンプ１２から吐出されて油路１３に流れる作動油は、第３リリーフ弁３６による設定圧以下の圧力で接続路３１に導入され、前記両給排路３０ａ，３０ｂのうち低圧側の給排路へ対応する第１チェック弁３２または第２チェック弁３３を通って補給される。

前記ステアリングポンプ１４は、前記ステアリング機構１８へ作動油を供給するものであり、定容量型の油圧ポンプからなる。このステアリングポンプ１４は、前記パワーディバイダ４を介してエンジン２の駆動力が伝達されることによって駆動し、作動油タンクから作動油を吸引して吐出する。このステアリングポンプ１４の吐出口には、前記ステアリング機構１８の後述するステアリングシステム１８ｂに繋がるステアリング供給油路１５が接続されており、ステアリングポンプ１４から吐出された作動油は、このステアリング供給油路１５を通じてステアリングシステム１８ｂに送られるようになっている。

前記補助油圧ポンプ１６は、上記したように伝達機構１０において前記油圧モータ８の駆動力または駆動輪５０，５０の回転が駆動軸１６ａ（図２参照）に伝達されることによって駆動し、作動油タンクから作動油を吸引して吐出する定容量型の油圧ポンプである。この補助油圧ポンプ１６の吐出口には、前記ステアリング機構１８の後述するステアリングシステム１８ｂに繋がる供給油路１７が接続されており、補助油圧ポンプ１６から吐出された作動油は、この供給油路１７を通じてステアリングシステム１８ｂに送られるようになっている。

前記ステアリング機構１８は、本発明の作動機構の概念に含まれるものであり、前記ステアリングポンプ１４から吐出された作動油または前記補助油圧ポンプ１６から吐出された作動油が供給されることにより、その作動油の油圧によって作動し、運転者によるステアリング（図示せず）の操作に応じて駆動輪５０，５０を転舵させるものである。

具体的には、ステアリング機構１８は、転舵装置１８ａと、ステアリングシステム１８ｂとを有する。

前記転舵装置１８ａは、前記ステアリングシステム１８ｂから送られる作動油の油圧によって駆動し、駆動輪５０，５０を転舵させるものである。この転舵装置１８ａは、前記ステアリングシステム１８ｂとステアリング回路１８ｃで接続された複動型の油圧シリンダ１８ｄを有しており、その油圧シリンダ１８ｄの一側の給排口に作動油が供給されることにより、他側の給排口から作動油を排出するとともに油圧シリンダ１８ｄが作動して駆動輪５０，５０を左右に転舵させるようになっている。

前記ステアリングシステム１８ｂは、前記ステアリングポンプ１４または前記補助油圧ポンプ１６から供給される作動油を運転者のステアリング操作に応じて前記油圧シリンダ１８ｄの一側または他側の給排口にステアリング回路１８ｃを通じて供給することにより油圧シリンダ１８ｄを作動させるとともに、その油圧シリンダ１８ｄからステアリング回路１８ｃを通じて戻ってきた作動油を排出するものである。このステアリングシステム１８ｂは、前記エンジン２が駆動しているときには、前記ステアリングポンプ１４から供給される作動油を油圧シリンダ１８ｄへ供給するとともに前記補助油圧ポンプ１６から供給される作動油をアンロードして排出する一方、前記エンジン２が停止しているときには、前記補助油圧ポンプ１６から作動油が供給されると、その作動油を油圧シリンダ１８ｄへ供給するように構成されている。

そして、このステアリングシステム１８ｂには、ステアリング機構１８の作動に使用された後、当該ステアリングシステム１８ｂから排出される作動油を前記閉回路３０へ流すための補給油路２０が接続されている。この補給油路２０のステアリングシステム１８ｂと反対側の端部は、前記接続路３１のうちの前記第１チェック弁３２と前記第２チェック弁３３との間の部分に接続されている。この構成により、ステアリングシステム１８ｂから排出されて補給油路２０に流れる作動油は、接続路３１に導入され、前記両給排路３０ａ，３０ｂのうち低圧側の給排路へ対応する第１チェック弁３２または第２チェック弁３３を通って補給されるようになっている。

また、補給油路２０は、前記接続路３１に接続する部分で前記チャージポンプ１２からの作動油を閉回路３０へ流すための油路１３と合流している。そして、補給油路２０には、エンジン２が駆動してチャージポンプ１２から作動油が吐出されているときに前記油路１３側から作動油が逆流するのを防止するための第３チェック弁２２が設けられている。この第３チェック弁２２が本発明のチェック弁の概念に含まれるものである。

そして、ステアリングシステム１８ｂから排出されて補給油路２０に流れる作動油のうち所定量の作動油が作動油タンクへ戻るのを許容する戻り油手段の一例としての戻り油路２４と背圧弁２６とが設けられている。

前記戻り油路２４は、補給油路２０と作動油タンクとの間を繋いでおり、補給油路から作動油タンクへ前記所定量の作動油を流すものである。

前記背圧弁２６は、前記戻り油路２４に設けられており、補給油路２０側に背圧を生じさせるものである。この背圧弁２６の開弁圧力を補給油路２０側の作動油の圧力が超えると、その補給油路２０側の作動油のうち所定量の作動油が戻り油路２４及び背圧弁２６を通って作動油タンクへ逃がされるようになっている。これにより、補給油路２０に背圧弁２６の開弁圧力に略等しい背圧が生じるようになっている。そして、背圧弁２６の開弁圧力は、前記チャージポンプ１２からの作動油を流す油路１３に設けられた第３リリーフ弁３６の設定圧に比べて低い圧力に設定されている。これにより、エンジン２が駆動しているときにチャージポンプ１２から作動油が吐出している限り、ステアリングシステム１８ｂから排出されて補給油路２０に流れる作動油は第３チェック弁２２よりも接続路３１側へ導入されず、戻り油路２４及び背圧弁２６を通じて作動油タンクに戻されるようになっている。

次に、本実施形態による油圧式走行車両の駆動系統の動作について説明する。

まず、エンジン２が駆動している通常走行時には、エンジン２の駆動力がパワーディバイダ４を介して走行用油圧ポンプ６とステアリングポンプ１４に伝達されて、それら両ポンプ６，１４が駆動する。

これにより、走行用油圧ポンプ６から作動油が吐出され、その作動油は閉回路３０を循環しつつ油圧モータ８を駆動させる。そして、油圧モータ８の駆動力が伝達機構１０を介して駆動輪５０，５０に伝達され、駆動輪５０，５０が回転する。このようにして、本実施形態の油圧式走行車両が通常走行する。

この際、走行用油圧ポンプ６及び油圧モータ８等の駆動によって作動油の漏れが生じるため、閉回路３０内の作動油不足によりキャビテーションが生じる虞がある。そこで、このエンジン２が駆動している通常走行時には、走行用油圧ポンプ６の駆動に伴ってチャージポンプ１２から吐出される作動油が油路１３、接続路３１を通じて給排路３０ａ，３０ｂのうち低圧側の給排路へ補給され、閉回路３０内を循環する作動油量の減少が抑制される。これにより、閉回路３０におけるキャビテーションの発生が防止される。

また、このエンジン２が駆動している通常走行時には、ステアリングポンプ１４からステアリングシステム１８ｂに作動油が吐出されており、運転者のステアリングの操作に応じてステアリングシステム１８ｂからステアリング回路１８ｃを通じて転舵装置１８ａの油圧シリンダ１８ｄに作動油が供給されて油圧シリンダ１８ｄが作動し、駆動輪５０，５０が転舵される。このようにして、油圧式走行車両の通常走行時における駆動輪５０，５０のステアリング操作が行われる。

そして、油圧シリンダ１８ｄの作動に使用されてステアリングシステム１８ｂに戻ってきた作動油はステアリングシステム１８ｂから補給油路２０に排出される。この補給油路２０に排出された作動油は、このチャージポンプ１２から油路１３に作動油が吐出されている通常走行時では、戻り油路２４の背圧弁２６の開弁圧力が第３リリーフ弁３６の設定圧よりも低い圧力に設定されていることに起因して第３チェック弁２２よりも接続路３１側、すなわち閉回路３０側に導入されず、戻り油路２４及び背圧弁２６を通じて作動油タンクへ戻される。

なお、この通常走行時において、前記油圧モータ８の駆動力は伝達部１０ａを介して補助油圧ポンプ１６にも伝達され、補助油圧ポンプ１６から供給油路１７を通じてステアリングシステム１８ｂに作動油が供給されるが、この作動油はステアリングシステム１８ｂ内でアンロードされ、作動油タンクに戻される。

一方、エンジン２が停止しているときには、走行用油圧ポンプ６とステアリングポンプ１４も停止し、これら両ポンプ６，１４から作動油が吐出されない。このため、油圧モータ８も停止し、駆動輪５０，５０が回転しない。さらに、ステアリング機構１８に作動油が供給されないため、駆動輪５０，５０のステアリング操作もできないようになっている。

この状態で、例えば油圧式走行車両が牽引されると、駆動輪５０，５０が回転し、駆動輪５０，５０の回転は伝達機構１０を介して油圧モータ８と補助油圧ポンプ１６に伝達される。これにより、油圧モータ８が駆動し、油圧モータ８から前記他方の給排路３０ｂに作動油が吐出される。この際、第２リリーフ弁３５を手動でバイパスさせることにより、前記他方の給排路３０ｂに吐出された作動油は第２リリーフ弁３５を経由して接続路３１を通り、第１チェック弁３２を通って前記一方の給排路３０ａに流れ、その給排路３０ａから油圧モータ８に戻る。すなわち、この牽引時には、油圧モータ８が駆動するとともにその油圧モータ８から吐出される作動油が走行用油圧ポンプ６に戻されることなく循環する。

また、前記駆動輪５０，５０の回転が伝達機構１０を介して補助油圧ポンプ１６に伝達されることにより、補助油圧ポンプ１６が駆動して供給油路１７に作動油を吐出する。この供給油路１７に吐出された作動油は、ステアリングシステム１８ｂに導入され、上記通常走行時と同様にして駆動輪５０，５０のステアリング操作が行われる。すなわち、本実施形態では、エンジン２が停止して走行車両が牽引されるときでも、駆動輪５０，５０のステアリング操作が可能となる。

ところで、このエンジン２が停止している牽引時も上記のように油圧モータ８が駆動して作動油が循環するため作動油の微小な漏れが発生し、牽引が長時間に亘って行われたり、高速で牽引が行われたり、多数回の牽引が行われる場合等には、作動油の漏れの総量が多くなり、その結果、閉回路３０内でキャビテーションが発生する虞がある。そこで、このエンジン２が停止している牽引時には、補助油圧ポンプ１６から吐出されてステアリング機構１８で使用された後、ステアリングシステム１８ｂから排出される作動油が閉回路３０に補給される。

具体的には、補助油圧ポンプ１６からステアリングシステム１８ｂを経て油圧シリンダ１８ｄに供給され、その油圧シリンダ１８ｄの作動に使用された後、ステアリングシステム１８ｂに戻ってきた作動油が補給油路２０に排出される。この補給油路２０に排出された作動油には、背圧弁２６によって所定の背圧が生じる。このエンジン２の停止時には、チャージポンプ１２が駆動せず、そのチャージポンプ１２から油路１３に作動油が吐出されていないため、補給油路２０に排出された作動油は前記背圧により第３チェック弁２２を通って接続路３１に導入されるとともに、給排路３０ａ，３０ｂのうち低圧側の給排路３０ａへ補給される。これにより、このエンジン２が停止している牽引時も、閉回路３０内を循環する作動油量の減少が抑制され、閉回路３０におけるキャビテーションの発生が防止される。

なお、ステアリングシステム１８ｂから排出されて補給油路２０に流れる作動油のうち閉回路３０側へ流れていかない所定量の作動油は、戻り油路２４及び背圧弁２６を通じて作動油タンクへ戻される。

以上のようにして、本実施形態による油圧式走行車両の駆動系統の動作が行われる。

以上説明したように、本実施形態によれば、油圧式走行車両のエンジン２が駆動している通常走行時には、チャージポンプ１２から油圧モータ８に接続されている閉回路３０に作動油を補給することができるので、油圧モータ８の駆動等に伴う作動油の漏れに起因する閉回路３０でのキャビテーションの発生を防ぐことができる。一方、エンジンが停止している油圧式走行車両の牽引時には、補助油圧ポンプ１６が駆動輪５０，５０の回転に伴って駆動されて作動油タンクから吸引した作動油を吐出するとともに、その吐出された作動油がステアリング機構１８で使用された後、補給油路２０を通って前記閉回路３０へ流されるようになっており、このエンジン２が停止している油圧式走行車両の牽引時でも前記閉回路３０に作動油を補給してキャビテーションの発生を防ぐことができる。従って、本実施形態では、油圧式走行車両において、エンジン２が駆動している通常走行時のみならず、エンジンが停止している牽引時でも閉回路３０にキャビテーションが発生するのを防ぐことができる。

また、本実施形態では、補助油圧ポンプ１６からステアリング機構１８に供給され、そのステアリング機構１８の作動に使用された後の作動油を補給油路２０を通じて前記閉回路３０へ補給するようになっており、エンジン２が停止している牽引時において補助油圧ポンプ１６から吐出する作動油でステアリング機構１８を作動させて駆動輪を転舵することができるとともに前記閉回路３０への作動油の補給を行うことができる。すなわち、エンジン２が停止している牽引時においてステアリング機構１８を作動させるための油圧ポンプと閉回路３０に作動油を補給するための油圧ポンプとを個別に設ける場合に比べて、構成を簡略化しながら、前記牽引時のステアリング機構１８の作動と前記閉回路３０への作動油の補給の両方を行うことができる。

また、本実施形態では、補給油路２０が前記チャージポンプ１２から吐出された作動油を前記閉回路３０へ流すための油路１３と合流しているが、その補給油路２０には、前記油路１３側からの作動油の逆流を防止する第３チェック弁２２が設けられているので、エンジン２が駆動している油圧式走行車両の通常走行時にチャージポンプ１２から吐出されて閉回路３０へ補給される作動油が補給油路２０側に逆流するのを第３チェック弁２２によって防ぐことができる。

また、本実施形態では、ステアリングシステム１８ｂから排出されて補給油路２０に流れる作動油のうち所定量の作動油が作動油タンクへ戻るのを許容する戻り油手段としての戻り油路２４及び背圧弁２６が設けられているので、ステアリングシステム１８ｂから排出されて補給油路２０に流れる作動油のうち閉回路３０側へ流れない所定量の作動油を戻り油路２４及び背圧弁２６を通じて作動油タンクへ戻すことができる。

また、本実施形態では、補給油路２０から作動油タンクへ作動油を流すための戻り油路２４に、補給油路２０側に背圧を生じさせる背圧弁２６が設けられているので、ステアリングシステム１８ｂから排出されて補給油路２０に流れる作動油のうち閉回路３０側へ流れない所定量の作動油を戻り油路２４を通じて作動油タンクへ逃がすことができるとともに、背圧弁２６によって補給油路２０側に背圧を生じさせることができる。このため、ステアリングシステム１８ｂから排出された作動油を補給油路２０を通じて閉回路３０へ補給するときに閉回路３０側へ流れない所定量の作動油を作動油タンクへ逃がしながら、補給油路２０の油圧が低下して補給油路２０から閉回路３０へ作動油が流れなくなるのを防ぐことができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、図３に示す上記実施形態の一変形例のように、背圧弁２６をバイパスするように戻り油路２４に設けられたバイパス路４２に切換弁４４を設け、その切換弁４４によってエンジン２の駆動時と停止時とでステアリングシステム１８ｂから補給油路２０に排出された作動油に背圧弁２６による背圧を掛けるか、または、その作動油を背圧弁２６をバイパスして作動油タンクに戻すかを切り換えられるように構成してもよい。

具体的には、この変形例では、バイパス路４２が補給油路２０から背圧弁２６をバイパスするように戻り油路２４に設けられており、このバイパス路４２に切換弁４４が設けられている。

この切換弁４４は、図３に示すように、バイパス路４２における作動油の流通を許容する流通位置Ａと、バイパス路４２における作動油の流通を遮断する遮断位置Ｂとに手動で切り換え可能に構成されている。そして、エンジン２が停止した油圧式走行車両の牽引時には、運転者が切換弁４４を操作して前記遮断位置Ｂとし、バイパス路４２の作動油の流通を遮断して補給油路２０を流れる作動油に背圧弁２６による背圧を掛ける一方、エンジン２が駆動している油圧式走行車両の通常走行時には、運転者が切換弁４４を操作して前記流通位置Ａとし、ステアリングシステム１８ｂから排出されて補給油路２０に流れる作動油に背圧弁２６による背圧を掛けることなく、バイパス路４２を通じて作動油タンクに戻すようになっている。

この変形例の構成によれば、エンジン２が停止した油圧式走行車両の牽引時には、切換弁４４を前記遮断位置としてバイパス路４２を遮断し、補給油路２０に背圧弁２６による背圧を生じさせて補給油路２０から閉回路３０へ作動油を補給しながら閉回路３０側へ流れない所定量の作動油は戻り油路２４及び背圧弁２６を通じて作動油タンクへ戻すことができる一方、エンジン２が駆動している油圧式走行車両の通常走行時には、切換弁４４を前記流通位置としてバイパス路４２を作動油が流通可能な状態とし、ステアリングシステム１８ｂから排出されて補給油路２０に流れる作動油に背圧弁２６による背圧を掛けることなく、バイパス路４２を通じて作動油タンクへ戻すことができる。このため、エンジン２が停止している油圧式走行車両の牽引時に閉回路３０側へ流れない所定量の作動油を作動油タンクへ戻しながら、補給油路２０側の油圧が低下して補給油路２０から閉回路３０側へ作動油が流れなくなるのを防ぐとともに、エンジン２が駆動している油圧式走行車両の通常走行時には、ステアリングシステム１８ｂから排出されて補給油路２０に流れる作動油に背圧弁２６による背圧が常時付加される状態を回避し、動力損失を抑制することができる。

なお、上記変形例において、エンジン２が停止しているときには前記遮断位置となる一方、エンジン２が駆動しているときには前記流通位置となるように切換弁４４が自動的に切り換えられるように構成してもよい。

また、ステアリングシステム１８ｂから排出されて補給油路２０に流れる作動油のうち所定量の作動油が作動油タンクへ戻るのを許容する戻り油手段としては、上記の補給油路２０に設けられる戻り油路２４及び背圧弁２６からなるものに限られず、その構成及び設置箇所については上記以外の様々なものを適用することが可能である。

また、上記のような戻り油路２４や背圧弁２２を設けず、ステアリングシステム１８ｂから排出された作動油を補給油路を通じて閉回路３０に直接導入するようにしてもよい。ただし、この場合には、閉回路３０から所定量の作動油を逃がすために、閉回路３０にリリーフ弁を介して戻り油路を接続し、その戻り油路から作動油タンクへ前記所定量の作動油を逃がすようにするのが好ましい。

また、補助油圧ポンプ１６から吐出された作動油が供給されることによって作動する作動機構としては、上記ステアリング機構１８以外の種々の作動機構であってもよい。

本発明の一実施形態による油圧式走行車両の駆動系統を示す図である。図１に示した油圧式走行車両の伝達機構の構造を概略的に示した図である。本発明の一実施形態の変形例による油圧式走行車両の駆動系統を示す図である。

符号の説明

２エンジン
６走行用油圧ポンプ
８走行用油圧モータ
１２チャージポンプ
１３油路
１６補助油圧ポンプ
１８ステアリング機構（作動機構）
２０補給油路
２２第３チェック弁（チェック弁）
２４戻り油路
２６背圧弁
３０閉回路
４２バイパス路
４４切換弁
５０駆動輪

Claims

エンジンによって駆動されて作動油を吐出する走行用油圧ポンプと、その走行用油圧ポンプと閉回路で接続され、前記走行用油圧ポンプから吐出された作動油の油圧によって駆動されることにより駆動輪を回転させる走行用油圧モータと、前記走行用油圧ポンプの駆動に伴って駆動し、前記閉回路に作動油を補給するチャージポンプとを備えた油圧式走行車両であって、
前記駆動輪の回転が伝達されることによって駆動し、作動油タンクから作動油を吸引して吐出する補助油圧ポンプと、
前記補助油圧ポンプから吐出された作動油が供給されることによって作動する作動機構と、
前記作動機構で使用された後、その作動機構から排出される作動油を前記閉回路へ流すための補給油路とを備えることを特徴とする、油圧式走行車両。
前記補給油路は、前記チャージポンプから吐出された作動油を前記閉回路へ流すための油路と合流しており、
前記補給油路には、前記油路側からの作動油の逆流を防止するチェック弁が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の油圧式走行車両。
前記作動機構から排出されて前記補給油路に流れる作動油のうち所定量の作動油が前記作動油タンクへ戻るのを許容する戻り油手段を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の油圧式走行車両。
前記戻り油手段は、前記補給油路から前記作動油タンクへ作動油を流すための戻り油路と、その戻り油路に設けられ、前記補給油路側に背圧を生じさせる背圧弁とを有することを特徴とする、請求項３に記載の油圧式走行車両。
前記背圧弁をバイパスするように前記戻り油路に設けられたバイパス路に設けられ、そのバイパス路における作動油の流通を許容する流通位置と作動油の流通を遮断する遮断位置とに切り換え可能に構成された切換弁を備えることを特徴とする、請求項４に記載の油圧式走行車両。
前記作動機構は、油圧によって作動し、ステアリングの操作に応じて前記駆動輪を転舵させるステアリング機構であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の油圧式走行車両。