JPH0320172A - 車輌の走行速度切換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明は、油圧伝動装置で駆動される車輌の走行速度切
換装置に関する。

く従来の技術〉 従来、この種の車輌の走行速度切換装置として、例えば
第４図に示すようなものが知られている。

車輌を駆動する油圧伝動装置は、エンジンｌで駆動され
る正逆可変容量形油圧ボンプ２と、車輌の出力軸４を駆
動する正逆可変容量形油圧モータ′３を高．低圧ライン
５．６で接続した閉回路からなる。

走行速度切換装置は、上記油圧モータ３の容量制御要素
たる斜板７を傾動させる斜板制御シリンダ８と、上記油
圧ボンプ２に同軸に連結したチャージポンプ９からの圧
油を斜板シリンダ８の両端のボートｐｈ．ｐｃに切換供
給する電磁切換弁１０と、この電磁切換弁１０への励磁
電流を断続する切換スイッチ２２で構成される。そして
、切換スイッチ２２が断のとき、図中左のノーマル位置
にある電磁切換弁１０を介して、斜仮制御シリンダ８の
一方のポートＰｅに圧油が供給され、斜板７が矢印Ｌ方
向に所定の大傾度まで傾動して油圧モータが低速回転し
、車輌が低速走行せしめられる。

一方、切換スイッチ２２が続のとき、励磁により図中右
の切換位置にある切換弁１０を経て他方のボートｐｈに
圧油が供給され、斜板７が矢印Ｈ方向に所定の小傾度ま
で復動して、車輌が高速走行せしめられる。

なお、車輌の低速，高速走行の選択は、夫々ショベル作
業走行等の負荷運転，走行のみの無負荷運転に応じてな
され、この選択が運転中に走行速度切換装置によって変
更されることはなく、運転中の速度調整は、速度レバー
で操作される図示しない切換弁を介して油圧ボンブ２の
斜板制御シリンダに圧油を給排して、斜板ｌ１を傾動す
ることによって行なわれている。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、上記従来の走行速度切換装置は、油圧モータ
３の斜板傾角を大小に切り換える切換スイッチ２２がい
つでもオン・オフできる構造になっているため、斜板２
を所定傾度に傾けて油圧ボンブ２を駆動している車輌走
行時に誤ってスイッチ２２が操作されると、油圧モータ
３の斜板７が電磁切換弁１０，斜板制御シリンダ８によ
り急速に大傾度へ傾動あるいは小傾度へ復動して、閉回
路に過大なサージ圧が発生し、速度制御が不安定になっ
たり、油圧ポンブ２，油圧モータ３．配管などに損傷を
与えるという欠点がある。

そこで、本発明の目的は、車輌走行中の速度切゛換手段
の動作が、油圧モータの斜板を制御する電磁切換弁に働
かないようにすることによって、走行中の速度切換を禁
止し、油圧伝動装置の閉回路に生じるサージ圧の発生と
これによる閉回路の損傷を防止し、安定な速度制御を実
現できる車輌の走行速度切換装置を提供することにある
。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、本発明の車輌の走行速度切換
装置は、第ｌ図に例示するように、エンジン１で駆動さ
れる可変容量形油圧ボンブ２と出力軸４を駆動する可変
容量形油圧モータ３を閉回路５．６で接続し、この油圧
モータ３の容量制御要素７．８に電磁切換弁１０を介し
て圧油を切換供給することにより出力軸４の回転速度が
高低に切り換えられるものにおい七、上記電磁切換弁１
０に速度切換のための切換信号ＣＳを出力する速度切換
指令手段１４と、車輌停止に対応する上記可変容量形油
圧ボンプ２の吐出量制御要素１１の中立位置Ｎを検出し
て中立検出信号ＮＳを出力する中立検出手段１３と、こ
の中立検出手段１３から中立検出信号ＮＳが入力された
ときのみに、上記速度切換指令手段１４からの切換信号
ＣＳを上記電磁切換弁！０に向けて通過させる切換信号
制御手段１　５．１　６を備えたことを特徴とする。

〈作用〉 吐出量制御要素１１が傾動位置Ｐ，Ｈにある可変容量形
油圧ポンプ２をエンジン！で駆動すると、この油圧ボン
プ２は、閉回路５．６に圧油を吐出し、出力軸４を駆動
する可変容量形油圧゛モータ３をその容量制御要素７．
８の傾動位置で決まる所定の低速または高速で回転させ
、これによって車輌が低速または高速走行せしめられる
。上記油圧ボンプ２の吐出量制御要素１ｌは、傾動位置
Ｆ，Ｒにあって中立位置Ｎにないから、中立検出手段Ｉ
３は、中立検出信号ＮＳを出力しない。このとき、運転
手が速度切換指令手段Ｉ４を動作させると、速度切換の
ための切換信号ＣＳが切換信号制御手段１５．１６に出
力される。切換信号制御手段１　５．１　６は、上記中
立検出手段１３から中立検出信号ＮＳが人力されないの
で、受けた切換信゜号ＣＳを電磁切換弁１０に向けて通
過させない。

従って、電磁切換弁１０は、切り換わることなくそれま
での位置を維持して、容量制御要素７．８へ圧油の給排
を行なわず、容量制御要素７，８はそれまでの傾動位置
を維持する。よって、速度切換指令手段１４が車輌走行
中に誤操作されても、車輌走行が低速から高速にあるい
は高速から低速に切り換わることはない。

次に、吐出量制御要素１１が中立位置Ｎに復帰すると、
油圧ポンプ２からの圧油の吐出が止まり、油圧モータ３
が停止して車輌が停止する。すると、中立位置検出手段
１３が上記中立位置Ｎを検出して中立検出信号ＮＳを出
力する。このとき、運転手が速度切換指令手段１４を動
作させると、切換信号ＣＳが切換信号制御手段１５．１
６に出力され、切換信号制御手段１　５．１　６は、こ
の切換信号ＣＳを上記中立検出信号ＮＳを受けて電磁切
換弁１０に向けて通過させる。電磁切換弁１０は、上記
切換信号ＣＳで切り換わって、油圧モータ３の容量制御
要素７．８に圧油を切換供給し、これによって容量制御
要素７．８は大傾角へ傾動あるいは小傾角へ復動する。

従って、車輌停止中に速度切換指令手段が操作されれば
、車輌走行が低速から高速にあるいは高速から低速に切
り換えられる。

く実施例〉 以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第ｌ図は車輌の走行速度切換装置の一例を示しており、
この走行速度切換装置は、第４図で述べた切換装置の切
換スイッチ２２（第４図参照）をリレーｌ２で代替する
とともに、この切換装置に、油圧ボンプ２の斜板Ｉｆの
中立位置を検出して中立検出信号ＮＳを出力する中立検
出手段としてのロータリスイッチ１３と、速度切換のた
めの切換信号ＣＳを出力する速度切換指令手段としての
切換スイッチ１４と、上記中立検出信号ＮＳが人力され
たときのみに上記切換信号ＣＳを上記リレー１２へ通過
させる切換信号制御手段としてのゲート回路ｌ５および
ＲＳ−ブリップフロップ１６を加えて構成される。

上記ロータリスイッチ１３は、斜板Ｉ！が図示の中立位
置Ｎにあるときのみに摺動接点１３ａを介して＋５Ｖ（
以下、“ｌ゜と略す）の中立検出信号ＮＳをゲート回路
ｌ５に出力し、上記切換スイッチＩ４は、接点Ｈに切り
換わったときのみに＋５Ｖ（以下、“１”と略す）の切
換信号ＣＳをゲート回路ｌ５に出力する。上記ゲート回
路ｌ５は、２つのアンドゲー｝　１　７．１　８とノッ
トゲートｌ９からなり、アンドゲートｌ７は、入力端子
に上記中立検出信号ＮＳとノットゲートＩ９で反転され
た反転切換信号ＣＳを受けて、両信号の論理積をＲＳ−
フリップフロップｌ６のリセット人力端子Ｒに出力する
一方、アンドゲートｌ８は、人力端子に上記中立検出信
号ＮＳと切換信号ＣＳを受けて、両信号の論理積をＲＳ
−フリップフロップＩ６のセット入力端子Ｓに出力する
。そして、リレー１２は、ＲＳ−フリップフロツブＩ６
の出力端子Ｑからの信号でオン・オフされるようになっ
ている。

第２図は、上記２つのスイッチ１３．１４でセットされ
た信号ＮＳ，ＣＳと２つのアンドゲートｌ７，ｌ８の人
，出力信号およびＲＳ−フリップフロツブ１６の出力信
号Ｑｎ＋ｔ，Ｑｎ＋１の関係を示す真理値表である。こ
の表を左の列から順にみていくと、ＮＳは車輌が停止し
て斜板１１が中立位置にあるときのみ“ｉ”となり、Ｃ
Ｓは切換スイッチ１４が接点Ｈ（高速側）にあるときの
み“Ｉ”となる。

アンドゲート１８は、ＮＳとＣＳの論理積をとるから、
ＮＳが“ｌ”の車輌停止時にはＣＳをそのまま出力し、
ＮＳが“０″の車輌走行時にはＣＳの如何に拘らず“Ｏ
″を出力する。また、アンドゲートｌ７は、ＮＳとＵｙ
の論理積をとるから、車輌停止時にはＣＳを反転して出
力し、車輌走行時にはＣＳの如何に拘らず“０”を出力
する。そして、ＲＳ−フリップフロツプｌ６は、上記両
アンドゲー｝１８．１７の出力信号Ｓ，Ｈに基づいてリ
レー１２に表中のＱ　ｎ　＋ｒの列で示すような信号を
出力する、即ち、ＳとＲが共に“０”の車輌走行時には
直前の出力Ｑｎをそのまま保持して出力し、車輌停止時
にはセット入力端子の入力信号Ｓをそのまま出力する。

つまり、車輌停止時には、切換スイッチ１４でセットさ
れた信号ＣＳがそのままりレー１２に伝えられるのであ
る。

上記構成の走行速度切換装置の動作について次に述べる
。

斜板ＩＩが第１図中のＦ（前進）で示す傾動位置にある
油圧ボンプ２をエンジンｌで駆動すると、油圧ボンプ２
は高圧ライン５に圧油を吐出する。

このとき、リレー１２がオフで電磁切換弁１０が消磁さ
れて図中左のノーマル位置にあるとすると、チャージボ
ンブ９から斜板制御シリンダ８のボートＰｌ２に圧油が
供給され、斜板７は矢印して示す大傾角方向へ復動し、
油圧モータ３が高圧ライン５に吐出された圧油によって
低速で正転し、車輌は出力軸４を介して低速前進せしめ
られる。なお、上記油圧ポンプ２の斜板１１は中立位置
Ｎにないから、ロータリスイッチＩ３は、“０“の中立
検出信号ＮＳを出力している。

このとき、運転手が仮に誤って切換スイッチ１４を接点
Ｈ（高速）側に切り換えると、“ｌ“の切換信号ＣＳが
ゲート回路ｌ５に出力される。つまり、ＮＳ＝“Ｏ“，
ＣＳ＝“１”なので、ゲート回路ｌ５の２つのアンドゲ
ート１８，１７の人．出力信号は第２図の３行目に示す
ようになり、ＲＳ−フリップフロップＩ６の入力信号は
Ｓ＝“０”，Ｒ＝“０”となる。従って、ＲＳ−フリッ
プフロップ１６は、上記切換信号ＣＳ＝“ｌ”を通過さ
せることなく、直前の出力信号Ｑｎを保持し、これをＱ
ｎ＋，として出力端子Ｑを経てリレーｌ２へ出力し続け
るから、リレーｌ２はオフ状態を維持し、電磁切換弁１
０は励磁されることなく、図中左のノーマル位置を維持
し、油圧モータ３の斜板７は、大傾角を維持する。よっ
て、低速車輌走行中に切換スイッチ１４が高速側に誤っ
て切換操作されても、車輌走行が高速に切り換わること
はない。逆に、高速車輌走行中に切換スイッチ１４を低
速１１Ｊに切り換えても、第２図の４行目に示すように
入力信号がＳ＝“０“．Ｒ−“０”のＲＳ−フリップフ
ロツブｌ６は、直前の出力信号Ｑｎを出力し続けるので
、車輌走行が低速に切り換わることがない。なお、′油
圧ボンブ２の斜板１１か第１図中のＲ（後退）位置にあ
る場合も、同様に走行中の速度切換が禁止される。

次に、油圧ボンプ２の斜板１１が中立位置Ｎに復帰する
と、油圧ボンプ２からの圧油の吐出が止まり、油圧モー
タ３が停止して車輌が停止する。

すると、ロータリスイッチ１３は、斜板１１の中立位置
を検出して“ビの中立検出信号ＮＳを出力する。このと
き、運転手が切換スイッチを低速（Ｌ）から高速（Ｈ）
側へ切り換えると、“１の切換信号ＣＳがゲート回路ｌ
５に出力され、ゲート回路１５およびＲＳ−フリップフ
ロップｌ６は、第２図の１行目に示すように動作して、
“ビの切換信号がリレー１２に通過せしめられる。する
と、電磁切換弁１０は、上記切換信号で図中右の切換位
置に切り換わり、斜板制御シリンダ８のボートｐｈにチ
ャージボンプ９から圧油が供給されて、斜仮７はそれま
での小傾角から矢印Ｈで示す大傾角方向へ傾動する。続
いて、油圧ボンプ２の斜板１１が傾動位置ＦまたはＲに
傾動して、高圧ライン５または低圧ライン６に圧油の吐
出が始まると、それまで低速で前進，後退走行せしめら
れていた車輌は、高圧正，逆転する上記油圧モータ３に
より高速で前進，後退走行せしめられる。逆に、車輌停
止中に切換スイッチを高速（Ｈ）から低速（Ｌ）側へ切
り換えても、第２．図の２行目に示すように入力信号が
Ｓ＝“０”，Ｒ＝“ｌ“のＲＳ−フリップフロップｌ６
はセット入力信号Ｓ＝“０”を出力端子Ｑからそのまま
りレーｌ２へ出力し、電磁切換弁１０の消磁により車輌
走行が高速から低速に切り換えられる。

こうして、車輌停止時のみに切換スイッチＩ４による速
度切換が働き、車輌走行中は直前の停止時における切換
状態がインターロックされて速度切換が確実に禁止され
るので、閉回路２，５，３．６に圧油が循環している状
態で、油圧モータ３の斜板７が急激に大傾度まで傾動し
たり小傾度まで復動することがなく、閉回路に生じるサ
ージ圧の発生とこれによる閉回路の墳傷を確実に防止で
き、安定な車輌の速度制御を実現することができる。

′　第３図は、本発明の走行速度切換装置の動作を一般
化して示したフローチャートである。第１図の実施例の
ロータリスイッチ１３は中立検出手段として、切換スイ
ッチ１４は速度切換指令手段として、ゲート回路１５，
ＲＳ−フリップフロツブ１６およびリレーｌ２は切換信
号制御手段として一般化でき、これらをリレー回路やソ
フトウェアで駆動されるプロセッサ等で構成することが
できる。第３図において、切換信号制御手段は、ステッ
プＳｔで油圧ボンブの吐出量制御要素が中立位置にある
ことを表わす中立検出信号“Ｉ”が中立検出手段から入
力されたか否かを判断し、肯のときステップＳ２へ進ん
で速度切換指令手段からの現在の切換信号ＣＳ（“Ｉ″
．“０”）を電磁切換弁［０に出力する一方、否のとき
ステップＳ３へ進んで前回の速度切換指令手段からの切
換信号ＯＳ（“ｌ”“０“）を保持して電磁切換弁１０
に出力する。そして、ステップＳ４で切換制御を終える
か否かを判断し、否のときステップＳｔへ戻る一方、肯
のとき切換制御を終了する。

以上の動作によっても、第１図で述べた実施例と同様に
車輌走行中の速度切換が禁止され、閉回＃ｉｌこ生じる
サージ圧の発生とこれＩこよる閉回路の損傷を確実に防
止でき、安定な車輌の速度制御を実現することができる
。

なお、本発明が図示の実施例に限られないのはいうまで
もない。

〈発明の効果〉 以上の説明で明らかなように、本発明の車輌の走行速度
切換装置は、エンジンで駆動される可変容量形油圧ポン
プと出力軸を駆動する可変容量形油圧モータを閉回路で
接続し、この油圧モータの容量制御要宗に電磁弁を介し
て圧油を切換供給して出力軸の回転数を高低に切り換え
るものにおいて、車輌停止に対応する上記油圧ポンプの
中立位置を検出する中立検出手段から中立検出信号が入
力されたときのみに、切換信号制御手段によって、速度
切換指令手段からの速度切換のための切換信号を上記電
磁切換弁に向けて通過させるようにしているので、油圧
モータの容量制御要素の急動作′による車輌走行中の速
度切換が禁止でき、閉回路に生じるサージ圧の発生とこ
れによる閉回路の損傷を確実に防止でき、安定な車輌の
速度制御を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車輌の走行速度切換装置の一実施例を
示す回路図、第２図は上記実施例の信号状態を示す真理
値表、第３図は本発明の装置の動作を一般化して示すフ
ローチャート、第４図は従来の走行速度切換装置の回路
図である。 １・・・エンジン、２・・・正逆可変容量形油圧ポンプ
、３・・・正逆可変容量形油圧モータ、４・・・出力軸
、５・・・高圧ライン、６・・・低圧ライン、７．１　
１・・・斜板、８・・・斜板制御シリンダ、９・・・チ
ャージポンプ、１０・・・電磁切換弁、Ｉ２・・・リレ
ー、１３・・・ロータリスイッチ、Ｉ４・・・切換スイ
ッチ、！５・・・ゲート回路、１６・・・ＲＳ〜フリッ
プフロツプ、 ＮＳ・・・中立検出信号、ＣＳ・・・切換信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン（１）で駆動される可変容量形油圧ポン
   プ（２）と出力軸（４）を駆動する可変容量形油圧モー
   タ（３）を閉回路（５、６）で接続し、この油圧モータ
   （３）の容量制御要素（７、８）に電磁切換弁（１０）
   を介して圧油を切換供給することにより出力軸（４）の
   回転速度が高低に切り換えられる車輌の走行速度切換装
   置において、 上記電磁切換弁（１０）に速度切換のための切換信号（
   ＣＳ）を出力する速度切換指令手段（１４）と、車輌停
   止に対応する上記可変容量形油圧ポンプ（２）の吐出量
   制御要素（１１）の中立位置（Ｎ）を検出して中立検出
   信号（ＮＳ）を出力する中立検出手段（１３）と、この
   中立検出手段（１３）から中立検出信号（ＮＳ）が入力
   されたときのみに、上記速度切換指令手段（１４）から
   の切換信号（ＣＳ）を上記電磁切換弁（１０）に向けて
   通過させる切換信号制御手段（１５、１６）を備えたこ
   とを特徴とする車輌の走行速度切換装置。