JPH0348066A - 建設機械の油圧閉回路 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、ホイールローダ等の建設機械に用いられる油
圧閉回路に関する。

Ｂ、従来の技術 この種の油圧閉回路の従来例として、ホイールローダの
走行油圧回路を第２図に示す。

第２図において、原動機１の回転数に応じた量の圧油を
吐出するチャージポンプ５の吐出管路１３には絞り８が
設けられ、この絞り８によってその上流側管路１３ａと
下流側管ｔＰＩＬ３ｂとにチャージポンプ５の吐出量に
応じた差圧が生じる。

今、運転室に設けられたスイツチ（不図示）の操作によ
り前後進切換弁９を図示中立位置（Ｎ位置）から例えば
前進位置（Ｆ位置）に切換えると、傾転シリンダ４の一
方のシリンダ室４ａが管路１３ａと、他方のシリンダ室
４　ｋ）が管路］、　３　ｋ＞とそれぞれ連通ずるので
、管路１３　ａと１３ｂとの差圧に応した量だけ傾転シ
リンダ４のピストン４ｃが下方に移動する。このピスト
ン４Ωの移動量に応じて可変容量形油圧ポンプ２の傾転
量が決定され、油圧ポンプ２は、この傾転量に応じた流
量で圧油を主管路１１に吐出し、この吐出油により走行
用の可変容量形油圧モータ：３が正転して車両が前進す
る。以上から、油圧ポンプ２の傾転量は原動機１の回転
数に依存することになる。

また、チャージポンプ５からの吐出油は、管路１３．１
４（チャージ管路）およびチエツク弁６ａ、６ｂを介し
て管路１１，１２に供給され、これによりキャビテーシ
ョンの防止が図られる。

７は、管路１４の最高圧力を設定するリリーフ弁である
。

Ｃ０発明が解決しようとする課題 ところで、上述の絞り８による管路１３ａ。

１３ｂの差圧はチャージポンプ５の吐出油の粘度によっ
て異なり、圧油の粘度は油温によって変化する。すなわ
ち、油温が低いほど粘度が高くなり、上述の差圧が大き
くなる。そこで一般には、想定される最高温時、すなわ
ち圧油の粘度が最も低い条件で原動ｉｌｌの回転数が最
高値になったときに。

油圧ポンプ２の傾転量を最高（以下、フル傾転と呼ぶ）
とするだけの差圧が発生するよう絞り８の径が設定さて
いる。

したがって、圧油の粘度が高い低温時には、絞り８によ
る上記差圧が高温時と比べて大きくなるため高温時より
低い差圧、すなわち低いエンジン回転数で油圧ポンプ２
がフル傾転となる。フル傾転となった後は、それ以」二
の差圧は不要であるが従来では、フル傾転となった後も
一ヒ述の差圧、すなわち管路１３　ａの圧力が上昇する
ためその圧力上昇分だけエンジン馬力の損失となる。そ
してこのエネルギー損失は、油温が低いほど大きくなる
。

本発明の技術的課題は、油温が低い場合でもこのような
不所望のエネルギー損失が発生しないようにすることに
ある。

０１課題を解決するための手段 一実施例を示す第１図により説明すると１本発明は、可
変容量形油圧ポンプ２と、一対の主管路１１．１２によ
り油圧ポンプ２に閉回路接続され、この油圧ポンプ２か
らの吐出油により旺１１＋される油圧モータ３と、Ｍ動
機１によって即動され、この原動機ｌの回転数に応じた
流量の圧油を吐出するチャージポンプ５と、このチャー
ジポンプ５の吐出油を主管路１１．１２に導くチャージ
管路１３．１４と、このチャージ管路１３．１４の圧力
を設定するチャージリリーフ弁７と、チャージ管路１コ
３に設けられ、その上流側および下流側にチャージポン
プ５の吐出流量に応じた差圧を生せしめる絞り８と、こ
の絞り８による差圧によってＩｌｌ！動され、この差圧
が大きいほど可変容量形油圧ポンプ２の傾転量が大きく
なるように傾転量を調節する調節手段４とを備えた建設
機械の油圧閉回路に適用される。そして、絞り８の上流
側管路Ｌ３ａと下流側管路１３ｂとの間に設けられ、油
圧ポンプ２の傾転量が最大となる差圧により開かれる差
圧型リリーフ弁２１を備え、これにより上記技術的課題
を解決する。

Ｅ０作用 原動機１の回転数の」二昇に応じてチャージポンプ５の
吐出量が上昇し、これに伴い上流側管路１３ａと下流側
管路１３ｂとの差圧（絞り８による）が−上昇する。こ
の差圧上昇に伴って油圧ポンプ２の傾転量が最大になる
と、そのときの差圧により差圧型リリーフ弁２１が開い
て管路１３ａの圧力が管路１３ｂに逃げる。すなわち、
圧油の粘度が高い低温時でも、油圧ポンプ２の傾転量が
最大になるとリリーフ弁２１が開いて管路１３ａの圧力
が低下し、これにより原動機】の馬力損失を抑制する。

なお、本発明の詳細な説明する上記り項およびＥ項では
、本発明を分かり易くするために実施例の図を用いたが
、これにより本発明が実施例に限定されるものではない
。

Ｆ、実施例 第１図は本発明の一実施例を示すホイールローダの走行
油圧回路図である。なお、第２図と同様な箇所には同一
の符号を付す。

第１図において、原Ｉｌ！１１機１は、例えば運転席に
設けられた走行ペダル（不図示）の操作量に応じた回転
数で回転し、この原動機１により可変容量形油圧ポンプ
２が駆動される。油圧ポンプ２には。

走行用の可変容量形油圧モータ；３が主管路１１゜１２
により閉回路接続され、この油圧モータ３は油圧ポンプ
２からの吐出油により駆動される。油圧モータ３の回転
は不図示の伝達機構を介して車輪に伝達され、これによ
り車両が走行する。油圧ポンプ２の傾転量および傾転方
向は、傾転シリンダ４（調節手段）により制御される。

すなわち、傾転シリンダ４のピストン４Ｃが図示中立位
置にあるときには、油圧ポンプ２の傾転量は零でありい
ずれの管路にも圧油は吐出されない。また、ピストン４
ｃが中立位置よりも下側にあるときには管路１１に圧油
が吐出され、中立位置よりも上側にあるときには管路】
２に圧油が吐出される。その傾転量（圧油の吐出量）は
、ピストン４ｃの上下への移動量に依存する。

チャージポンプ５は原動機１によって開動され、その流
量は原動機１の回転数に依存する。チャージポンプ５か
らの吐出油は、管路１３，１４．（チャージ管路）およ
び一対のチエツク弁６ａ、６ｂを介して管路１１，１２
に導かれるようになっている。これにより管路１１．１
２が負圧となることがなくキャビテーションの発生が防
止される。

また管路１４にはチャージリリーフ弁７が設けられ、管
路１４の圧力が所定値以上になるとこのリリーフ弁７が
開いて圧力を所定値以下に保持する。

管路１３には絞り８が設けられ、この校り８により油圧
ポンプ５の吐出油が絞られるため、絞り８の上Ａ（ｌｔ
ｌ’ｔｆ＃ｌ　ｉ　３　ａおよび下流側管路１３ｂに差
圧が生じる。この差圧は、上述のチャージポンプ５の吐
出流量に依存する。管路１３ａ、１３ｂは、電磁式の前
後進切換弁９を介して傾転シリンダ４のシリンダ室４ａ
、４ｂに接続可能とされ。

管路１３ａ、１３ｂの差圧に応じて上述のピストン４ｃ
が移動する。すなわちこの差圧が大きいほどピストン４
ｃの移動量が増加し、これにより油圧ポンプ２の傾転量
が増加する。ここで、上絞り８の径は上述したように想
定される最高温度時、すなわち圧油の粘度が最も低い条
件下で原動機りの回転数が最高値となったときに、油圧
ポンプ２をフル傾転とする差圧が発生するように設定さ
ている。

前後進切換弁９は、運転室に設けられたスイッチにより
図示中立位置（Ｎ位置）、前進位置（Ｆ位置）および後
進位置（Ｒ位置）に切換え可能とされ、その位置に応じ
て傾転シリンダ４に導かれるチャージポンプ５からの圧
油の方向が切換ねる。

また管路１３ａ、１３ｂには、バイパス管路１５の両端
がそれぞれ接続され、このバイパス管路１５には、差圧
型リリーフ弁２１が設けられている。このリリーフ弁２
１は、管路１３ａの圧力が管路１．３　ｂの圧力とばね
２１ａのばね力との合計よりも高くなったとき、すなわ
ち管路１３ａ。

１３ｂの差圧が所定値になったときに開き、これにより
管１１３ａ、１３ｂが連通される。この差圧の所定値は
、油圧ポンプ２の傾転量が最大となるときの値とされる
。

次に、実施例の動作を説明する。

前後進切換弁９がＮ位置にあるときには、傾転シリンダ
４のシリンダ室４ａ、４ｂが前後進切換弁９を介して共
に管路Ｌ３ｂと連通しているので、シリンダ室４ｂ、４
ｒ、に作用する圧力は等しく、したがってピストン４ａ
は図示中立位置にある。

このため油圧ポンプ２の傾転量、すなわち圧油の吐出量
は零であり、油圧モータ３は停止している。

この状態で前後進切換弁９を例えばＦ位置に切換えると
、傾転シリンダ４の一方のシリンダ室４ａが前後進切換
弁９を介して管路１３ａと、他方のシリンダ室４ｂが管
路１３ｂとそれぞれ連通ずるので、絞り８による管路１
３　ａ　＋　１３　ｂの差圧に応じて傾転シリンダ４の
ピストン４ａが図示下方へ移動する。この移動量は上述
の差圧に依存しし、これにより油圧ポンプ２の傾転量が
決定される。そして油圧ポンプ２からの吐出油がその傾
転量に応じた量だけ管路１１に吐出される。上述の差圧
はチャージポンプ５の吐出流量、すなわち原動機１の回
転数に依存するので、油圧ポンプ２の傾転量も原動機回
転数に依存することになる。

管路１１に吐出された圧油は、油圧モータ３に導かれこ
れにより油圧モータ３が正転して車両が前進する。油圧
モータ：３からの戻り油は、管路１２を通って油圧ポン
プに戻る。またチャージポンプ５からの吐出油は、管路
１３，１４およびチエツク弁６ａ、６ｂを介して主管＆
ｆＨ］、、１２に導かれ、これによりキャビテーション
の防止が図られる。

次に、走行ペダルの操作により原動機１の回転数を上昇
させると、チャージポンプ５からの吐出量が増加するの
で管路１３ａ、１３ｂの差圧が上昇し、これにより油圧
ポンプ２の傾転量が増加する。そしてフル傾転に達する
と、このときの差圧によりリリーフ弁２１が開き、管路
１３ａの圧力が管路１３ｂに逃げる。このとき、例えば
油圧ポンプの吐出油の油温が低く粘度が高い場合には。

上述したように油圧ポンプ２の傾転量は原動機回転数が
最高値に達する前にフル傾転となり、このとき差圧型リ
リーフ弁２１が開き、管路１３ａの圧力は（所定の差圧
−管路］、　３　ｂの圧力）以下に抑えられる。フル傾
転に達した後は、それ以上の差圧すなわち管路１．３　
ａの圧力上昇を必要としないので、管路１３ａの圧力を
フル傾転に達したときの圧力値で制限する。その結果、
不要な圧力上昇による原動機１のエネルギ損失が防止さ
れる。

また、＋１？略］、　３　ａの圧油を管ｗＩ］、　３　
ｂに逃すようにしたので、タンクへ逃す場合と比べて管
路１１゜１２に導かれるチャージ油の流量が増加して、
チャージ流量の確保が図られる。

一方、前後進切換弁９をＲ位置に切換えた場合には、油
圧ポンプ２の傾転方向が上述とは逆となり、油圧ポンプ
２の吐出油が管路１２に導かれて油圧モータ３が逆転し
車両が後進する。その他の作用は上述と同様である。

なお以上では、走行用油圧モータとして可変容量型油圧
モータを用いた例を示したが、定容量の油圧モータを用
いてもよい、また油圧ポンプ３の傾転量を調節する手段
は、差圧式であれば上述の傾転シリンダに限定されない
。さらにホイールローダの走行用油圧閉回路について説
明したが、他の油圧建設機械の走行油圧閉回路、あるい
は走行用以外の油圧閉回路にも本発明を適用できる。

Ｇ６発明の効果 本発明によれば、チャージ管路に設けられた絞りの上流
側管路と下流側管路との間に差圧型リリーフ弁を設け、
可変容量形油圧ポンプの傾転量が最大となったときの上
記差圧によりこのリリーフ弁を開くようにしたので、油
圧ポンプ２がフル傾転となると上流側管路の圧力がそれ
以上上昇せず。

圧油の粘度が高い低温時の原動機のエネルギ損失が防止
される。またこのリリーフ弁により上流側管路の圧力を
下流側管路（チャージ管路を構成する）に逃すようにし
たので、タンクに逃す場合と比べてチャージ流量が確保
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す油圧閉回路図。 第２図は従来の油圧閉回路図である。 ｌ：原動機　　　　　　２：可変容量杉油圧ポンプ３：
油圧モータ　　　　４：傾転シリンダ５：チャージポン
プ　　７：チヤージリリーフ弁８：絞り　　　１１，１
２：主管路 １３ａ二上流側管路　　１３ｂ：下流側管路２１：差圧
型リリーフ弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 可変容量形油圧ポンプと、 一対の主管路により前記油圧ポンプに閉回路接続され、
   この油圧ポンプからの吐出油により駆動される油圧モー
   タと、 原動機によって駆動され、この原動機の回転数に応じた
   流量の圧油を吐出するチャージポンプと、 このチャージポンプの吐出油を前記主管路に導くチャー
   ジ管路と、 このチャージ管路の圧力を設定するチャージリリーフ弁
   と、 前記チャージ管路に設けられ、その上流側および下流側
   に前記チャージポンプの吐出流量に応じた差圧を生ぜし
   める絞りと、 この絞りによる差圧によって駆動され、この差圧が大き
   いほど前記可変容量形油圧ポンプの傾転量が大きくなる
   ように該傾転量を調節する調節手段とを備えた建設機械
   の油圧閉回路において、前記絞りの上流側管路と下流側
   管路との間に設けられ、前記油圧ポンプの傾転量が最大
   となる前記差圧により開かれる差圧型リリーフ弁を備え
   ることを特徴とする建設機械の油圧閉回路。