JP6109522B2 - Work vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、作業車両に関する。 The present invention relates to a work vehicle.
油圧ショベルやホイールローダ等の作業車両は、油圧アクチュエータにより駆動される作業機を備えている。この油圧アクチュエータに作動油を供給するための油圧閉回路が提案されている(例えば、特許文献1参照)。油圧回路が閉回路を構成することにより、作業機の位置エネルギーを回生して、動力源の燃費を低減することが可能となる。 A work vehicle such as a hydraulic excavator or a wheel loader includes a work machine driven by a hydraulic actuator. A hydraulic closed circuit for supplying hydraulic oil to the hydraulic actuator has been proposed (see, for example, Patent Document 1). When the hydraulic circuit forms a closed circuit, it is possible to regenerate the potential energy of the work implement and reduce the fuel consumption of the power source.
現在、油圧回路が、上述したような閉回路ではなく開回路を構成している作業車両が一般的に利用されている(以下、「現在の作業車両」と呼ぶ)。油圧回路は、2つの油圧ポンプと油圧アクチュエータとを接続している、このような現在の作業車両では、1つの油圧ポンプからの作動油、又は2つの油圧ポンプからの合流した作動油によって、油圧アクチュエータが駆動される。例えば、ブームを上げる操作が行われた場合には、2つの油圧ポンプの作動油が合流してブームシリンダに供給される。これにより、ブームの上げ速度が速くなるので作業効率が向上する。或いは、アームを引く操作が行われた場合には、2つの油圧ポンプの作動油が合流してアームシリンダに供給される。これにより、アームの引き速度が速くなるので作業効率が向上する。 Currently, work vehicles in which the hydraulic circuit forms an open circuit instead of a closed circuit as described above are generally used (hereinafter referred to as “current work vehicle”). The hydraulic circuit connects two hydraulic pumps and a hydraulic actuator. In such a current work vehicle, the hydraulic fluid is supplied by hydraulic fluid from one hydraulic pump or combined hydraulic fluid from two hydraulic pumps. The actuator is driven. For example, when an operation of raising the boom is performed, the hydraulic oils of the two hydraulic pumps are merged and supplied to the boom cylinder. Thereby, since the raising speed of a boom becomes high, work efficiency improves. Or when operation which pulls an arm is performed, the hydraulic fluid of two hydraulic pumps merges and is supplied to an arm cylinder. Thereby, since the pulling speed of the arm is increased, work efficiency is improved.
上述した現在の作業車両において、油圧アクチュエータを駆動するための油圧回路に油圧閉回路の技術を適用する場合には、次のような問題が生じる。ここでは、ブームを駆動するための油圧回路(以下、「ブーム回路」と呼ぶ)を例として説明する。 In the above-described current work vehicle, when the hydraulic closed circuit technology is applied to the hydraulic circuit for driving the hydraulic actuator, the following problems occur. Here, a hydraulic circuit for driving the boom (hereinafter referred to as “boom circuit”) will be described as an example.
ブーム回路を閉回路にするためには、他の油圧アクチュエータを駆動するためのメインポンプとは別に、ブームシリンダを駆動するためのブームポンプが必要となる。従って、2つのメインポンプと2つのブームポンプとの合計4つの油圧ポンプが必要である。また、動力源の出力を4つの油圧ポンプに伝達するための動力取り出し装置も必要となる。車両を大型化させずに、これらの駆動装置を作業車両内に配置することは困難である。 In order to make the boom circuit a closed circuit, a boom pump for driving the boom cylinder is required in addition to the main pump for driving other hydraulic actuators. Therefore, a total of four hydraulic pumps including two main pumps and two boom pumps are required. Further, a power take-out device for transmitting the output of the power source to the four hydraulic pumps is also required. It is difficult to arrange these drive devices in the work vehicle without increasing the size of the vehicle.
さらに、ブームの駆動速度を現在の作業車両と同等とするためには、ブームポンプの容量は、現在の作業車両の油圧ポンプの容量と同程度である必要がある。この場合、ブームポンプを小型化することは困難である。従って、ブームの駆動速度を低下させずに、駆動装置を作業車両内に配置することは、さらに困難である。 Furthermore, in order to make the boom drive speed equal to that of the current work vehicle, the capacity of the boom pump needs to be approximately the same as the capacity of the hydraulic pump of the current work vehicle. In this case, it is difficult to reduce the size of the boom pump. Therefore, it is more difficult to arrange the driving device in the work vehicle without reducing the boom driving speed.
本発明の課題は、油圧アクチュエータの駆動速度を維持しながら車両の大型化を抑えることができる作業車両を提供することにある。 The subject of this invention is providing the work vehicle which can suppress the enlargement of a vehicle, maintaining the drive speed of a hydraulic actuator.
本発明の第1の態様に係る作業車両は、動力源と、メインポンプユニットと、第1の油圧アクチュエータと、第1の油圧回路と、作業機ポンプユニットと、第2の油圧アクチュエータと、第2の油圧回路と、動力取り出し装置と、を備える。メインポンプユニットは、第1メインポンプと第2メインポンプとを有する。第1メインポンプと第2メインポンプとは、互いに直列に接続されており、動力源によって駆動される。第1の油圧アクチュエータは、メインポンプユニットからの作動油によって駆動される。第1の油圧回路は、メインポンプユニットと第1の油圧アクチュエータとを接続する。作業機ポンプユニットは、第1作業機ポンプと第2作業機ポンプとを有する。第1作業機ポンプと第2作業機ポンプとは、互いに直列に接続されており動力源によって駆動される。第2の油圧アクチュエータは、作業機ポンプユニットからの作動油によって駆動される。第2の油圧回路は、作業機ポンプユニットと第2の油圧アクチュエータとを接続し、閉回路を構成する。動力取り出し装置は、メインポンプユニットと作業機ポンプユニットとを互いに並列に動力源に接続する。動力取り出し装置は、動力源からの回転を増速して作業機ポンプユニットに伝達する。 A work vehicle according to a first aspect of the present invention includes a power source, a main pump unit, a first hydraulic actuator, a first hydraulic circuit, a work implement pump unit, a second hydraulic actuator, 2 hydraulic circuit and a power take-out device. The main pump unit has a first main pump and a second main pump. The first main pump and the second main pump are connected to each other in series and are driven by a power source. The first hydraulic actuator is driven by hydraulic oil from the main pump unit. The first hydraulic circuit connects the main pump unit and the first hydraulic actuator. The work machine pump unit includes a first work machine pump and a second work machine pump. The first work machine pump and the second work machine pump are connected to each other in series and are driven by a power source. The second hydraulic actuator is driven by hydraulic oil from the work implement pump unit. The second hydraulic circuit connects the work implement pump unit and the second hydraulic actuator to form a closed circuit. The power take-out device connects the main pump unit and the work machine pump unit to the power source in parallel with each other. The power take-out device increases the rotation from the power source and transmits it to the work implement pump unit.
本発明の第2の態様に係る作業車両は、第1の態様の作業車両であって、作業機ポンプユニットの最大容量は、メインポンプユニットの最大容量よりも小さい。 A work vehicle according to a second aspect of the present invention is the work vehicle according to the first aspect, wherein the maximum capacity of the work implement pump unit is smaller than the maximum capacity of the main pump unit.
本発明の第3の態様に係る作業車両は、第1又は第2の態様の作業車両であって、作動油タンクをさらに備える。第1の油圧回路は、第1タンク流路を有する。第1タンク流路は、作動油タンクに接続される。第2の油圧回路は、第2タンク流路を有する。第2タンク流路は、作動油タンクに接続される。第1メインポンプと第2メインポンプとのいずれかは、第1タンク流路が接続される第1ポンプポートを有する。第1作業機ポンプと第2作業機ポンプとのいずれかは、第2タンク流路が接続される第2ポンプポートを有する。第2ポンプポートは、第1ポンプポートよりも下方に配置される。 The work vehicle according to the third aspect of the present invention is the work vehicle according to the first or second aspect, and further includes a hydraulic oil tank. The first hydraulic circuit has a first tank flow path. The first tank channel is connected to the hydraulic oil tank. The second hydraulic circuit has a second tank flow path. The second tank channel is connected to the hydraulic oil tank. Either the first main pump or the second main pump has a first pump port to which the first tank flow path is connected. Either the first work machine pump or the second work machine pump has a second pump port to which the second tank flow path is connected. The second pump port is disposed below the first pump port.
本発明の第4の態様に係る作業車両は、第1又は第2の態様の作業車両であって、作動油タンクをさらに備える。メインポンプユニットは、作動油タンクと作業機ポンプユニットとの間に配置される。 A work vehicle according to a fourth aspect of the present invention is the work vehicle according to the first or second aspect, and further includes a hydraulic oil tank. The main pump unit is disposed between the hydraulic oil tank and the work machine pump unit.
本発明の第5の態様に係る作業車両は、第1から第4の態様のいずれかの作業車両であって、車両後部に配置されるカウンタウェイトをさらに備える。作業機ポンプユニットは、カウンタウェイトとメインポンプユニットとの間に配置される。 A work vehicle according to a fifth aspect of the present invention is the work vehicle according to any one of the first to fourth aspects, and further includes a counterweight disposed at a rear portion of the vehicle. The work implement pump unit is disposed between the counterweight and the main pump unit.
本発明の第6の態様に係る作業車両は、第1から第5の態様のいずれかの作業車両であって、動力取り出し装置は、動力源からの回転を同速度でメインポンプユニットに伝達する。 The work vehicle according to a sixth aspect of the present invention is the work vehicle according to any one of the first to fifth aspects, wherein the power take-out device transmits the rotation from the power source to the main pump unit at the same speed. .
本発明の第7の態様に係る作業車両は、第1から第6の態様のいずれかの作業車両であって、動力源とメインポンプユニットとは、車幅方向に並んで配置されている。作業機ポンプユニットの駆動軸の軸線は、メインポンプユニットの駆動軸の軸線に対して、後方且つ下方に配置される。 A work vehicle according to a seventh aspect of the present invention is the work vehicle according to any one of the first to sixth aspects, wherein the power source and the main pump unit are arranged side by side in the vehicle width direction. The axis of the drive shaft of the work machine pump unit is disposed rearward and downward with respect to the axis of the drive shaft of the main pump unit.
本発明の第8の態様に係る作業車両は、第1から第7の態様のいずれかの作業車両であって、動力源を支持する車体フレームをさらに備える。動力源とメインポンプユニットとは、車幅方向に並んで配置されている。側面視において、作業機ポンプユニットの少なくとも一部は、車体フレームと重なって配置される。 A work vehicle according to an eighth aspect of the present invention is the work vehicle according to any one of the first to seventh aspects, and further includes a vehicle body frame that supports a power source. The power source and the main pump unit are arranged side by side in the vehicle width direction. In a side view, at least a part of the work implement pump unit is disposed so as to overlap the vehicle body frame.
本発明の第1の態様に係る作業車両では、メインポンプユニットと作業機ポンプユニットとが、動力取り出し装置を介して互いに並列に動力源に接続される。そして、動力取り出し装置は、動力源からの回転を増速して作業機ポンプユニットに伝達する。このため、
第2の油圧アクチュエータの駆動速度を維持しながら作業機ポンプユニットを小型化することができる。これにより、車両の大型化が抑えられる。
In the work vehicle according to the first aspect of the present invention, the main pump unit and the work implement pump unit are connected to the power source in parallel with each other via the power take-off device. Then, the power take-out device accelerates the rotation from the power source and transmits it to the work implement pump unit. For this reason,
The work implement pump unit can be reduced in size while maintaining the driving speed of the second hydraulic actuator. Thereby, the enlargement of a vehicle is suppressed.
本発明の第2の態様に係る作業車両では、作業機ポンプユニットの最大容量は、メインポンプユニットの最大容量よりも小さい。このため、作業機ポンプユニットを容易に小型化することができる。これにより、車両の大型化が抑えられる。 In the work vehicle according to the second aspect of the present invention, the maximum capacity of the work implement pump unit is smaller than the maximum capacity of the main pump unit. For this reason, a working machine pump unit can be reduced in size easily. Thereby, the enlargement of a vehicle is suppressed.
本発明の第3の態様に係る作業車両では、第2ポンプポートは、第1ポンプポートよりも下方に配置される。このため、作業機ポンプユニットの回転速度の増大に応じた必要量の作動油を作業機ポンプユニットが容易に吸い込むことができる。 In the work vehicle according to the third aspect of the present invention, the second pump port is disposed below the first pump port. For this reason, the work implement pump unit can easily suck the required amount of hydraulic oil according to the increase in the rotation speed of the work implement pump unit.
本発明の第4の態様に係る作業車両では、メインポンプユニットは、作動油タンクと作業機ポンプユニットとの間に配置される。このため、メインポンプユニットを作動油タンクの近くに配置することができる。 In the work vehicle according to the fourth aspect of the present invention, the main pump unit is disposed between the hydraulic oil tank and the work implement pump unit. For this reason, the main pump unit can be disposed near the hydraulic oil tank.
本発明の第5の態様に係る作業車両では、作業機ポンプユニットは、カウンタウェイトとメインポンプユニットとの間に配置される。従って、作業機ポンプユニットがカウンタウェイトの近くに配置される。すなわち、重量物が車両後部に配置されることになる。これにより、車両の安定性が向上する。 In the work vehicle according to the fifth aspect of the present invention, the work implement pump unit is disposed between the counterweight and the main pump unit. Accordingly, the work machine pump unit is disposed near the counterweight. That is, a heavy object is disposed at the rear of the vehicle. Thereby, the stability of the vehicle is improved.
本発明の第6の態様に係る作業車両では、動力取り出し装置に用いられる歯車の歯数を少なくすることができる。このため、動力取り出し装置を小型化することができる。 In the work vehicle according to the sixth aspect of the present invention, the number of gear teeth used in the power take-off device can be reduced. For this reason, a power take-out device can be reduced in size.
本発明の第7の態様に係る作業車両では、作業機ポンプユニットがメインポンプユニットの真後ろに配置される場合と比べて、作業機ポンプユニットとメインポンプユニットとをコンパクトに配置することができる。 In the work vehicle according to the seventh aspect of the present invention, the work implement pump unit and the main pump unit can be arranged in a compact manner as compared with the case where the work implement pump unit is arranged immediately behind the main pump unit.
本発明の第8の態様に係る作業車両では、側面視において、作業機ポンプユニットの少なくとも一部は、車体フレームと重なって配置される。このため、作業機ポンプユニットと車体フレームとをコンパクトに配置することができる。 In the work vehicle according to the eighth aspect of the present invention, at least a part of the work implement pump unit is disposed so as to overlap the vehicle body frame in a side view. For this reason, the work machine pump unit and the vehicle body frame can be arranged in a compact manner.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る油圧ショベルについて説明する。図1は、油圧ショベル100の斜視図である。油圧ショベル100は、作業機2と上部旋回体3と下部車体5とを有する。
Hereinafter, a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a
上部旋回体3は、下部車体5上に載置されている。上部旋回体3は、下部車体5に対して旋回可能に設けられる。上部旋回体3は、運転室4とエンジンルーム6と作動油タンク7とカウンタウェイト8とを有する。運転室4は上部旋回体3の前部に載置されている。エンジンルーム6は、運転室4の後方に配置されている。エンジンルーム6は、後述するエンジンや油圧ポンプなどの装置を収容している。
The
作動油タンク7は、エンジンルーム6の前方に配置されている。カウンタウェイト8は、車両後部に配置されている。カウンタウェイト8は、エンジンルーム6の後方に配置されている。下部車体5は履帯5a,5bを有している。履帯5a,5bが回転することにより油圧ショベル100が走行する。
The
作業機2は、上部旋回体3の前部に取り付けられている。作業機2は、ブーム90とアーム91とバケット92とを有する。また、作業機2は、ブームシリンダ93、アームシリンダ94、バケットシリンダ95などの油圧アクチュエータを有する。
The work machine 2 is attached to the front part of the
ブーム90の基端部は、ブームピン96を介して上部旋回体3に揺動可能に取り付けられている。アーム91の基端部は、アームピン97を介してブーム90の先端部に揺動可能に取り付けられている。アーム91の先端部には、バケットピン98を介してバケット92が揺動可能に取り付けられている。
A base end portion of the
ブームシリンダ93とアームシリンダ94とバケットシリンダ95とは、それぞれ油圧によって駆動される油圧シリンダである。ブームシリンダ93はブーム90を駆動する。アームシリンダ94は、アーム91を駆動する。バケットシリンダ95は、バケット92を駆動する。
The
図2は、油圧ショベル100が備える油圧駆動システム1の構成を示すブロック図である。油圧駆動システム1は、動力源11と、メインポンプユニット12と、作業機ポンプユニット13と、動力取り出し装置14とを有する。動力源11は、例えばエンジンである。動力源11は、メインポンプユニット12と、作業機ポンプユニット13とを駆動する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the
メインポンプユニット12は、第1メインポンプ15と第2メインポンプ16とを有する。第1メインポンプ15と第2メインポンプ16とは、互いに直列に接続されている。例えば、第1メインポンプ15の駆動軸と第2メインポンプ16の駆動軸とは直列に配置されており、カップリングによって互いに連結されている。第1メインポンプ15と第2メインポンプ16とは、動力源11によって駆動されることにより、作動油を吐出する。第1メインポンプ15と第2メインポンプ16とは、可変容量型の油圧ポンプである。なお、動力源11の動力を出力する駆動軸とメインポンプユニット12の駆動軸は、同一軸上に配置されるのが好ましい。
The
油圧駆動システム1は、第1の油圧アクチュエータ17と第1の油圧回路18とを有する。第1の油圧アクチュエータ17は、メインポンプユニット12からの作動油によって駆動される。第1の油圧アクチュエータ17は、例えば、走行モータ17aと、旋回モータ17bとを含む。走行モータ17aは、メインポンプユニット12からの作動油によって駆動されて、履帯5a,5bを回転させる。旋回モータ17bは、メインポンプユニット12からの作動油によって駆動されて、上部旋回体3を旋回させる。また、第1の油圧アクチュエータ17は、上述したバケットシリンダ95とアームシリンダ94とを含む。
The
第1の油圧回路18は、メインポンプユニット12と第1の油圧アクチュエータ17とを接続する。第1の油圧回路18は、開回路を構成している。第1の油圧回路18は、第1タンク流路21と、第1供給流路22と、第2供給流路23とを有する。
The first
第1タンク流路21は、作動油タンク7に接続される。第1タンク流路21は、第1メインポンプ15の第1吸い込みポート15bと第2メインポンプ16の第2吸い込みポート16bとに接続される。第1メインポンプ15は、第1吸い込みポート15bから作動油を吸い込み、第1吐出ポート15aから作動油を吐出する。第2メインポンプ16は、第2吸い込みポート16bから作動油を吸い込み、第2吐出ポート16aから作動油を吐出する。第1吸い込みポート15b又は第2吸い込みポート16bは、本発明の第1ポンプポートの一例である。
The
第1供給流路22は、第1吐出ポート15aに接続されている。第1供給流路22は、メインコントロールバルブ24を介して、第1の油圧アクチュエータ17に接続されている。第2供給流路23は、第2吐出ポート16aに接続されている。第2供給流路23は、メインコントロールバルブ24を介して、第1の油圧アクチュエータ17に接続されている。メインコントロールバルブ24は、第1の油圧アクチュエータ17の各アクチュエータに対応したスプールを含む。例えば、第1供給流路22の作動油は、メインコントロールバルブ24内のバケットスプールを経由してバケットシリンダ95に送られる。第2供給流路23の作動油は、メインコントロールバルブ24内の旋回スプールを経由して旋回モータ17bに送られる。第1供給流路22の作動油は、メインコントロールバルブ24内の第1アームスプールを経由してアームシリンダ94に送られる。また、第2供給流路23の作動油は、メインコントロールバルブ24内の第2アームスプールを経由してアームシリンダ94に送られる。すなわち、第1メインポンプ15と第2メインポンプ16の吐出する作動油は合流してアームシリンダ94に送られる。
The
作業機ポンプユニット13は、第1作業機ポンプ25と第2作業機ポンプ26とを有する。第1作業機ポンプ25と第2作業機ポンプ26とは、互いに直列に接続されている。例えば、第1作業機ポンプ25の駆動軸と第2作業機ポンプ26の駆動軸とは直列に配置されており、カップリングによって互いに連結されている。第1作業機ポンプ25と第2作業機ポンプ26とは、動力源11によって駆動されることにより、作動油を吐出する。第1作業機ポンプ25と第2作業機ポンプ26とは、可変容量型の油圧ポンプである。
The work
作業機ポンプユニット13の最大容量は、メインポンプユニット12の最大容量よりも小さい。具体的には、第1作業機ポンプ25の最大容量は、第1メインポンプ15の最大容量よりも小さい。第1作業機ポンプ25の最大容量は、第2メインポンプ16の最大容量よりも小さい。第2作業機ポンプ26の最大容量は、第1メインポンプ15の最大容量よりも小さい。第2作業機ポンプ26の最大容量は、第2メインポンプ16の最大容量よりも小さい。
The maximum capacity of the work
第1作業機ポンプ25と第2作業機ポンプ26とは、2方向吐出型の油圧ポンプである。具体的には、第1作業機ポンプ25は、第1ポンプポート25aと第2ポンプポート25bとを有する。第1作業機ポンプ25は、第1吐出状態と第2吐出状態とに切り換え可能である。第1作業機ポンプ25は、第1吐出状態では、第2ポンプポート25bに作動油が供給され、第1ポンプポート25aから作動油を吐出する。第1作業機ポンプ25は、第2吐出状態では、第1ポンプポート25aに作動油が供給され、第2ポンプポート25bから作動油を吐出する。
The first
第2作業機ポンプ26は、第1ポンプポート26aと第2ポンプポート26bとを有する。第2作業機ポンプ26は、第1作業機ポンプ25と同様に、第1吐出状態と第2吐出状態とに切り換え可能である。第2作業機ポンプ26は、第1吐出状態では、第2ポンプポート26bに作動油が供給され、第1ポンプポート26aから作動油を吐出する。第2作業機ポンプ26は、第2吐出状態では、第1ポンプポート26aに作動油が供給され、第2ポンプポート26bから作動油を吐出する。
The second
油圧駆動システム1は、第2の油圧アクチュエータ27と第2の油圧回路28とを有する。第2の油圧アクチュエータ27は、作業機ポンプユニット13からの作動油によって駆動される。第2の油圧アクチュエータ27は、油圧シリンダである。具体的には、第2の油圧アクチュエータ27は、上述したブームシリンダ93である。
The
第2の油圧アクチュエータ27は、シリンダロッド27aとシリンダチューブ27bとを有する。シリンダロッド27aは、シリンダチューブ27bの内部を第1室27cと第2室27dとに区画している。第2の油圧アクチュエータ27は、第1室27cと第2室27dに対する作動油の供給と排出とが切り換えられることにより伸縮する。具体的には、第1室27cに作動油が供給され、第2室27dから作動油が排出されることによって、シリンダロッド27aが伸長する。第2室27dに作動油が供給され、第1室27cから作動油が排出されることによって、シリンダロッドは収縮する。
The second
なお、シリンダロッド27aの第1室27cにおける受圧面積は、シリンダロッド27aの第2室27dにおける受圧面積よりも大きい。従って、第2の油圧アクチュエータ27を伸長させるときには、第2室27dから排出される作動油よりも多量の作動油が第1室27cに供給される。また、第2の油圧アクチュエータ27を収縮させるときには、第2室27dに供給される作動油よりも多量の作動油が第1室27cから排出される。
The pressure receiving area of the
第2の油圧回路28は、作業機ポンプユニット13と第2の油圧アクチュエータ27とを接続する。第2の油圧回路28は、作業機ポンプユニット13と第2の油圧アクチュエータ27との間で閉回路を構成する。第2の油圧回路28は、第1流路31と、第2流路32と、第2タンク流路33とを有する。
The second
第1流路31は、第2の油圧アクチュエータ27の第1室27cと第1作業機ポンプ25の第1ポンプポート25aとを接続する。第1流路31は、第2の油圧アクチュエータ27の第1室27cに作動油を供給する、或いは、第2の油圧アクチュエータ27の第1室27cから作動油を回収するための流路である。第1流路31は、第2作業機ポンプ26の第1ポンプポート26aにも接続される。従って、第1流路31には、第1作業機ポンプ25と第2作業機ポンプ26との両方からの作動油が供給される。
The
第2流路32は、第2の油圧アクチュエータ27の第2室27dと第1作業機ポンプ25の第2ポンプポート25bとに接続される。第2流路32は、第2の油圧アクチュエータ27の第2室27dに作動油を供給する、或いは、第2の油圧アクチュエータ27の第2室27dから作動油を回収するための流路である。
The
第2タンク流路33は、作動油タンク7に接続される。第2タンク流路33は、第2作業機ポンプ26の第2ポンプポート26bに接続される。
The second
油圧駆動システム1は、チャージポンプ34をさらに備える。チャージポンプ34は、第2の油圧回路28に作動油を補充するための油圧ポンプである。チャージポンプ34は、動力源11によって駆動されることにより作動油を吐出する。チャージポンプ34は、固定容量型の油圧ポンプである。
The
第2の油圧回路28は、チャージ流路35をさらに有する。チャージ流路35は、チャージポンプ34と第1流路31とを接続する。また、チャージ流路35は、チャージポンプ34と第2流路32とを接続する。具体的には、チャージ流路35は、チェック弁41aを介して第1流路31に接続されている。チェック弁41aは、第1流路31の油圧がチャージ流路35の油圧よりも低くなったときに開かれる。チャージ流路35は、チェック弁41bを介して第2流路32に接続されている。チェック弁41bは、第2流路32の油圧がチャージ流路35の油圧よりも低くなったときに開かれる。
The second
チャージ流路35は、チャージリリーフ弁42を介して作動油タンク7に接続されている。チャージリリーフ弁42は、チャージ流路35の油圧を所定のチャージ圧に維持する。第1流路31又は第2流路32の油圧がチャージ流路35の油圧よりも低くなると、チャージポンプ34からの作動油がチャージ流路35を介して第1流路31又は第2流路32に供給される。これにより、第1流路31及びは第2流路32の油圧が所定値以上に維持される。
The
第2の油圧回路28は、リリーフ流路36をさらに有する。リリーフ流路36は、チェック弁41cを介して第1流路31に接続されている。チェック弁41cは、第1流路31の油圧がリリーフ流路36の油圧よりも高くなったときに開かれる。リリーフ流路36は、チェック弁41dを介して第2流路32に接続されている。チェック弁41dは、第2流路32の油圧がリリーフ流路36の油圧よりも高くなったときに開かれる。また、リリーフ流路36は、リリーフ弁43を介してチャージ流路35に接続されている。リリーフ弁43は、リリーフ流路36の圧力を所定のリリーフ圧以下に維持する。これにより、第1流路31及び第2流路32の油圧が所定のリリーフ圧以下に維持される。
The second
第2の油圧アクチュエータ27を伸長させるときには、第1作業機ポンプ25と第2作業機ポンプ26とが第1吐出状態で駆動される。これにより、作業機ポンプユニット13は、第1室27cに作動油を供給し第2室27dからの作動油を吸込む状態となる。具体的には、第1作業機ポンプ25の第1ポンプポート25aと、第2作業機ポンプ26の第1ポンプポート26aとから吐出された作動油が、第1流路31を通って、第2の油圧アクチュエータ27の第1室27cに供給される。また、第2の油圧アクチュエータ27の第2室27dの作動油が、第2流路32を通って、第1作業機ポンプ25の第2ポンプポート25bに回収される。これにより、第2の油圧アクチュエータ27が伸長する。
When the second
第2の油圧アクチュエータ27を収縮させるときには、第1作業機ポンプ25と第2作業機ポンプ26とが第2吐出状態で駆動される。これにより、作業機ポンプユニット13は、第2室27dに作動油を供給し第1室27cからの作動油を吸込む状態となる。具体的には、第1作業機ポンプ25の第2ポンプポート25bから吐出された作動油が、第2流路32を通って、第2の油圧アクチュエータ27の第2室27dに供給される。また、第2の油圧アクチュエータ27の第1室27cの作動油が、第1流路31を通って、第1作業機ポンプ25の第1ポンプポート25a及び第2作業機ポンプ26の第1ポンプポート26aに回収される。これにより、第2の油圧アクチュエータ27が収縮する。
When the second
動力取り出し装置14は、一方側を動力源11に接続し他方側をメインポンプユニット12と作業機ポンプユニット13とに並列に接続する。動力取り出し装置14は、動力源11からの回転をメインポンプユニット12と作業機ポンプユニット13とに伝達する歯車装置である。動力取り出し装置14は、動力源11からの回転を増速して作業機ポンプユニット13に伝達する。また、動力取り出し装置14は、動力源11からの回転を同速度でメインポンプユニット12に伝達する。
The power take-out
次に、エンジンルーム6の内部構造について説明する。図3は、エンジンルーム6の内部構造を示す斜視図である。図4は、エンジンルーム6の内部構造を示す側面図である。
Next, the internal structure of the
図3及び図4に示すように、作業車両100は、車体フレーム50を有する。車体フレーム50は、動力源11を支持している。車体フレーム50は、メインフレーム51と、第1サイドフレーム52と第2サイドフレーム53とを有する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
メインフレーム51は、車両前後方向に延びている。動力源11は、メインフレーム51上に配置される。メインフレーム51の後部には、カウンタウェイト8が配置される。第1サイドフレーム52は、メインフレーム51の一側方に配置される。第1サイドフレーム52は、車両前後方向に延びている。作動油タンク7は、車幅方向においてメインフレーム51と第1サイドフレーム52との間に配置される。第2サイドフレーム53は、メインフレーム51の他側方に配置される。第2サイドフレーム53は、車両前後方向に延びている。
The
作業車両100は、冷却装置19を有する。冷却装置19は、図示しない送風ファンやラジエータを有する。冷却装置19は、動力源11の冷却液を冷却する。冷却装置19は、車幅方向においてメインフレーム51と第2サイドフレーム53との間に配置される。
The
図3に示すように、冷却装置19と動力源11と動力取り出し装置14と第2メインポンプ16と第1メインポンプ15とは、車幅方向に並んで配置されている。メインポンプユニット12は、作動油タンク7と作業機ポンプユニット13との間に配置されている。作業機ポンプユニット13は、カウンタウェイト8とメインポンプユニット12との間に配置されている。メインポンプユニット12と作業機ポンプユニット13とは、車幅方向においてメインフレーム51と第1サイドフレーム52との間に配置されている。
As shown in FIG. 3, the
図4に示すように、作業機ポンプユニット13の駆動軸の軸線Ax2は、メインポンプユニット12の駆動軸の軸線Ax1に対して、後方且つ下方に配置されている。作業機ポンプユニット13の底部は、メインポンプユニット12の底部よりも下方に位置している。側面視において、作業機ポンプユニット13の少なくとも一部は、メインフレーム51と重なって配置されている。
As illustrated in FIG. 4, the axis Ax2 of the drive shaft of the work
第2作業機ポンプ26の第2ポンプポート26bは、第1吸い込みポート15b及び第2吸い込みポート16bよりも下方に配置されている。第1タンク流路21及び第2タンク流路33は、配管によって構成されている。第2タンク流路33の少なくとも一部は、第1タンク流路21よりも下方に位置している。
The
本実施形態に係る作業車両100は以下の特徴を有する。
The
メインポンプユニット12と作業機ポンプユニット13とが、動力取り出し装置14を介して互いに並列に動力源11に接続されている。そして、動力取り出し装置14は、動力源11からの回転を増速して作業機ポンプユニット13に伝達する。このため、第2の油圧アクチュエータ27の駆動速度を維持しながら作業機ポンプユニット13を小型化することができる。これにより、車両の大型化が抑えられる。
A
作業機ポンプユニット13の最大容量は、メインポンプユニット12の最大容量よりも小さい。従って、作業機ポンプユニット13の小型化が容易である。これにより、車両の大型化が抑えられる。
The maximum capacity of the work
第2作業機ポンプ26の第2ポンプポート26bは、第1吸い込みポート15b及び第2吸い込みポート16bよりも下方に配置されている。このため、作動油タンク7からの作動油が、第2ポンプポート26bに流入しやすい。これにより、作業機ポンプユニット13の回転速度の増大に応じた必要量の作動油を作業機ポンプユニット13が容易に吸い込むことができる。
The
メインポンプユニット12は、作動油タンク7と作業機ポンプユニット13との間に配置される。このため、メインポンプユニット12を作動油タンク7の近くに配置することができる。
The
作業機ポンプユニット13は、カウンタウェイト8とメインポンプユニット12との間に配置される。従って、作業機ポンプユニット13がカウンタウェイト8の近くに配置される。すなわち、重量物が車両後部に配置されることになる。これにより、車両の安定性が向上する。
The work
動力取り出し装置14は、動力源11からの回転を同速度でメインポンプユニット12に伝達する。従って、動力取り出し装置14に用いられる歯車の歯数を少なくすることができる。このため、動力取り出し装置14を小型化することができる。
The power take-out
作業機ポンプユニット13がメインポンプユニット12の後方且つ下方に配置されている。このため、作業機ポンプユニット13がメインポンプユニット12の真後ろに配置される場合と比べて、作業機ポンプユニット13とメインポンプユニット12とをコンパクトに配置することができる。
A work
側面視において、作業機ポンプユニット13の少なくとも一部は、メインフレーム51と重なって配置される。このため、作業機ポンプユニット13と車体フレーム50とをコンパクトに配置することができる。
In a side view, at least a part of the work
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of invention.
上記の実施形態では、作業車両100として油圧ショベルが例示されている。しかし、本発明の作業車両は、油圧ショベルに限らず、ホイールローダなどの他の種類の車両であってもよい。
In the above embodiment, a hydraulic excavator is exemplified as the
動力源は、エンジンに限らず、電気モータであってもよい。本発明の第1の油圧アクチュエータは、上記の実施形態で例示した油圧アクチュエータに限られない。本発明の第2の油圧アクチュエータは、上記の実施形態で例示したブームシリンダに限られない。ただし、ブームの位置エネルギーは他の部材から得られるエネルギーよりも大きいため、ブームシリンダを駆動するための油圧回路を閉回路とすることによって、多くのエネルギーを回生することができる。 The power source is not limited to the engine but may be an electric motor. The first hydraulic actuator of the present invention is not limited to the hydraulic actuator exemplified in the above embodiment. The second hydraulic actuator of the present invention is not limited to the boom cylinder exemplified in the above embodiment. However, since the potential energy of the boom is larger than the energy obtained from other members, a lot of energy can be regenerated by making the hydraulic circuit for driving the boom cylinder a closed circuit.
上記の実施形態では、動力源11の出力軸とメインポンプユニット12の駆動軸とは、同一軸上に配置されている。しかし、作業機ポンプユニットの駆動軸の軸線Ax2がメインポンプユニット12の駆動軸の軸線Ax1より後方且つ下方に配置されれば、動力源11の出力軸とメインポンプユニット12の駆動軸とが同一軸上である必要はない。すなわち、メインポンプユニット12の軸線Ax1と動力源11の出力軸との配置は、上記の実施形態の配置と異なってもよい。
In the above embodiment, the output shaft of the
本発明によれば、油圧アクチュエータの駆動速度を維持しながら車両の大型化を抑えることができる作業車両を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the work vehicle which can suppress the enlargement of a vehicle can be provided, maintaining the drive speed of a hydraulic actuator.
11 動力源
15 第1メインポンプ
16 第2メインポンプ
12 メインポンプユニット
17 第1の油圧アクチュエータ
18 第1の油圧回路
25 第1作業機ポンプ
26 第2作業機ポンプ
13 作業機ポンプユニット
27 第2の油圧アクチュエータ
28 第2の油圧回路
14 動力取り出し装置
7 作動油タンク
21 第1タンク流路
33 第2タンク流路
15b 第1吸い込みポート(第1ポンプポート)
26b 第2ポンプポート
8 カウンタウェイト
50 車体フレーム
11
26b
Claims (7)
互いに直列に接続されており前記動力源によって駆動される第1メインポンプと第2メインポンプとを有するメインポンプユニットと、
前記メインポンプユニットからの作動油によって駆動される第1の油圧アクチュエータと、
前記メインポンプユニットと前記第1の油圧アクチュエータとを接続する第1の油圧回路と、
互いに直列に接続されており前記動力源によって駆動される第1作業機ポンプと第2作業機ポンプとを有する作業機ポンプユニットと、
前記作業機ポンプユニットからの作動油によって駆動される第2の油圧アクチュエータと、
前記作業機ポンプユニットと前記第2の油圧アクチュエータとを接続し、閉回路を構成する第2の油圧回路と、
前記メインポンプユニットと前記作業機ポンプユニットとを互いに並列に前記動力源に接続し、前記動力源からの回転を前記メインポンプユニットよりも増速して前記作業機ポンプユニットに伝達する動力取り出し装置と、
を備え、
前記作業機ポンプユニットの最大容量は、前記メインポンプユニットの最大容量よりも小さい、
作業車両。 Power source,
A main pump unit having a first main pump and a second main pump connected to each other in series and driven by the power source;
A first hydraulic actuator driven by hydraulic oil from the main pump unit;
A first hydraulic circuit connecting the main pump unit and the first hydraulic actuator;
A work machine pump unit having a first work machine pump and a second work machine pump connected to each other in series and driven by the power source;
A second hydraulic actuator driven by hydraulic fluid from the work implement pump unit;
A second hydraulic circuit connecting the working machine pump unit and the second hydraulic actuator to form a closed circuit;
A power take-out device that connects the main pump unit and the work implement pump unit to the power source in parallel to each other, and transmits the rotation from the power source to the work implement pump unit at a higher speed than the main pump unit. When,
Equipped with a,
The maximum capacity of the work machine pump unit is smaller than the maximum capacity of the main pump unit,
Work vehicle.
前記第1の油圧回路は、前記作動油タンクに接続される第1タンク流路を有し、
前記第2の油圧回路は、前記作動油タンクに接続される第2タンク流路を有し、
前記第1メインポンプと前記第2メインポンプとのいずれかは、前記第1タンク流路が接続される第1ポンプポートを有し、
前記第1作業機ポンプと前記第2作業機ポンプとのいずれかは、前記第2タンク流路が接続される第2ポンプポートを有し、
前記第2ポンプポートは、前記第1ポンプポートよりも下方に配置される、
請求項1に記載の作業車両。 A hydraulic oil tank,
The first hydraulic circuit has a first tank flow path connected to the hydraulic oil tank,
The second hydraulic circuit has a second tank flow path connected to the hydraulic oil tank,
Either the first main pump or the second main pump has a first pump port to which the first tank flow path is connected,
Either the first work machine pump or the second work machine pump has a second pump port to which the second tank flow path is connected,
The second pump port is disposed below the first pump port;
The work vehicle according to claim 1 .
前記作業車両内において、前記メインポンプユニットは、前記作動油タンクと前記作業機ポンプユニットとの間に配置される、
請求項1に記載の作業車両。 A hydraulic oil tank,
In the work vehicle, the main pump unit is disposed between the hydraulic oil tank and the work implement pump unit.
The work vehicle according to claim 1 .
前記作業機ポンプユニットは、前記カウンタウェイトと前記メインポンプユニットとの間に配置される、
請求項1に記載の作業車両。 A counterweight disposed at the rear of the vehicle;
The work implement pump unit is disposed between the counterweight and the main pump unit.
The work vehicle according to claim 1 .
請求項1から4のいずれかに記載の作業車両。 The power take-out device transmits rotation from the power source to the main pump unit at the same speed.
The work vehicle according to any one of claims 1 to 4 .
前記作業機ポンプユニットの駆動軸の軸線は、前記メインポンプユニットの駆動軸の軸線に対して、後方且つ下方に配置される、
請求項1から5のいずれかに記載の作業車両。 The power source and the main pump unit are arranged side by side in the vehicle width direction,
The axis of the drive shaft of the work implement pump unit is disposed rearward and downward with respect to the axis of the drive shaft of the main pump unit
The work vehicle according to any one of claims 1 to 5 .
前記動力源と前記メインポンプユニットとは、車幅方向に並んで配置されており、
側面視において、前記作業機ポンプユニットの少なくとも一部は、前記車体フレームと重なって配置される、
請求項1から6のいずれかに記載の作業車両。 A vehicle body frame for supporting the power source;
The power source and the main pump unit are arranged side by side in the vehicle width direction,
In a side view, at least a part of the work machine pump unit is disposed so as to overlap the body frame.
The work vehicle according to any one of claims 1 to 6 .
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