JPH05106732A - Ｈｓｔ油圧走行駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冬期寒冷時のＨＳＴによるブレーキ効果を一
時的に解除して、機械式ブレーキの操作頻度を増加さ
せ、潤滑油温度を早期に上昇させる。 【構成】 原動機１で駆動される可変容量型油圧ポンプ
２と、駆動輪１１を駆動する油圧モータ５とを一対の主
管路３、４で閉回路接続する。主管路３、４の間にはバ
イパス管路１７を設けて開閉弁１８で開閉可能とする。
電源２０からメインスイッチ２１を介して開閉弁１８の
ソレノイドコイル１８ａに至る回路に油温感知スイッチ
２２を設け、動力伝達機構１０の潤滑油温度を検出する
油温センサ２５の検出温度が一定値以上となったときに
ソレノイドコイル１８ａが励磁されるように構成する。
アクセルペダルが踏み込まれない状態で非通電状態とな
るアクセルスイッチ２３を設け、リレー２４と接続して
アクセルペダルが踏込まれたときにソレノイドコイル１
８ａの励磁が停止されるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばホイールローダ
などの作業車両に用いられるＨＳＴ油圧駆動装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ホイールローダ等の作業車両の油圧走行
駆動装置として、例えば特開平３−１２６５９号に示す
ように、原動機に駆動される可変容量形油圧ポンプと、
一対の主管路により可変容量形油圧ポンプに閉回路接続
され、この可変容量形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を備えたＨＳＴ油圧走行駆動装置
が知られている。このＨＳＴ油圧走行駆動装置では、運
転席のアクセルの踏込み操作による原動機の回転数に応
じて可変容量形油圧ポンプの吐出容量を変化させ、その
ポンプ吐出量に応じて油圧モータの回転数を変化させて
作業車両の走行速度を増減させる。

【０００３】このようなＨＳＴ油圧走行駆動装置におい
ては、アクセルを緩めて原動機の回転数を下げると、可
変容量形油圧ポンプの吐出容量が減少し、油圧モータの
吐出側にブレーキ圧が発生して車両が減速する。従っ
て、この種の作業車両では、油圧モータから駆動輪にか
けての動力伝達機構に付設される機械式ブレーキ、例え
ば湿式のディスクブレーキの使用頻度が少なくなるとい
う利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
ＨＳＴ油圧走行駆動装置のブレーキ効果は、冬期寒冷時
にかえって欠点となることがあった。すなわち、冬期の
始動時には、作業車両の動力伝達機構に内蔵された潤滑
油の粘度が高いため、攪拌抵抗による損失馬力が大きく
て作業車両の車速が思うように上昇せず、最高車速を得
られないことが多い。このような状態を解消するには、
動力伝達機構の機械式ブレーキを操作してその摩擦熱で
潤滑油を暖めることが有効であるが、ＨＳＴ油圧走行駆
動装置ではアクセルペダルの踏込みを緩めるとかなり大
きな油圧ブレーキが働くために、機械式ブレーキを操作
する頻度が減って潤滑油温度の上昇に時間がかかってし
まう。

【０００５】本発明の目的は、冬期始動直後など、作業
車両の動力伝達機構の潤滑油粘度が高い場合に、機械式
ブレーキの操作頻度を一時的に増加させて早期に潤滑油
温度を上昇させ得るＨＳＴ油圧走行駆動装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】一実施例である図１に対
応づけて本発明を説明すると、本発明は、原動機１に駆
動される可変容量形油圧ポンプ２と、一対の主管路３，
４により可変容量形油圧ポンプ２に閉回路接続され、こ
の可変容量形油圧ポンプ２からの吐出油により駆動され
る油圧モータ５と、この油圧モータ５の出力を駆動輪に
伝達する動力伝達機構１０と、この動力伝達機構１０の
潤滑油が貯溜される室１５に設けられ、ブレーキペダル
の踏込みにより動力伝達機構１０の回転軸に制動力を付
与する制動手段１６を有するＨＳＴ油圧走行駆動装置に
適用される。そして、上述した目的は次のように構成さ
れるＨＳＴ油圧走行駆動装置により達成できる。原動機
１の回転数を制御するアクセルペダルの踏込み量を検出
する踏込み量検出手段２３と、一対の主管路３，４を連
通するバイパス管路１７に設けられ、この一対の主管路
３，４を連通する第１の位置と主管路３，４を遮断する
第２の位置とに切換えられる切換弁１８と、この切換弁
１８を第１の位置に切換える指令を出力する切換え指令
手段（２１，２２）と、踏込み量検出手段２３でアクセ
ルペダルが所定量以上踏込まれていることが検出されて
いる場合には、切換え指令手段（２１，２２）により上
記指令が出力されている時でも切換弁１８を第２の位置
に切換え保持し、踏込み量検出手段２３でアクセルペダ
ルが所定量以上踏込まれていることが検出されていない
場合には、上記指令が出力されると切換弁１８を第１の
位置に切換え保持し、指令が出力されなくなると第２の
位置に切換え保持する弁切換制御手段（２４）とを具備
する。

【０００７】請求項２の走行油圧駆動装置においては、
上記指令を出力しているとき、油温検出手段２５により
潤滑油の温度が一定値以上であることが検出されると、
前記指令の出力が中止される。

【０００８】

【作用】切換指令手段から上記指令が出力されていると
き、アクセルペダルの踏込み量が所定値以下であること
が踏込み量検出手段２３によって検出されると、切換弁
１８が切換えられて一対の主管路３，４が連通される。
この結果、ＨＳＴ油圧ブレーキが解除され、作業車両が
慣性走行する。この時、作業車両を減速させるために動
力伝達機構１０に内蔵されたブレーキ１６が操作され
る。したがって、ブレーキ１６の摩擦熱で潤滑油が急速
に暖められて攪拌抵抗による馬力損失が早期に低下し、
迅速に最高速度が得られる。潤滑油温度が上昇してＨＳ
Ｔブレーキの解除を続ける必要がなくなった場合には、
油温検出手段２５により切換指令の出力が中止され、切
換弁１８が元の位置に切換えられる。これにより、一対
の主管路３，４が遮断され、通常のＨＳＴ走行が可能と
なる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１において符号１は、本実施例に係るホイー
ルローダの原動機（例えばディーゼルエンジン）であ
り、この原動機１によって駆動される可変容量形油圧ポ
ンプ２には一対の主管路３、４によって油圧モータ５が
閉回路接続されている。そして、この可変容量形油圧ポ
ンプ２の傾転量は、原動機１の回転数に応じた流量の圧
油を吐出する固定容量形のチャージポンプ６によって制
御される。すなわち、チャージポンプ６の吐出油は、そ
の一部が絞り７を介して前後進切換弁８に導かれる一方
で、残りが絞り７を通過することなく前後進切換弁８に
直接導かれ、さらにこれら吐出油は前後進切換弁８の切
換位置に応じて傾転シリンダ９の油室９ａ、９ｂに案内
される。そして、チャージポンプ６の吐出量に応じて絞
り７の上流側と下流側との間の圧力差が変化し、この差
圧によって傾転シリンダ９が駆動されて油圧ポンプ２の
傾転量が変化するようになっている。

【００１０】油圧モータ５は、動力伝達機構１０を介し
て駆動輪１１に接続されている。この動力伝達機構１０
は、油圧モータ５の出力回転数を変速する変速機１２
と、この変速機１２の出力を伝達するプロペラシャフト
１３と、このプロペラシャフト１３の回転を左右の駆動
輪１１へ伝達するアクスルシャフト１４とを主体とする
もので、アクスルシャフト１４とプロペラシャフト１３
との交差部に配されたケース１５内には左右一対の湿式
ディスクブレーキ１６が取り付けられている。また、ケ
ース１５内には潤滑油が注入されている。

【００１１】油圧モータ５と油圧ポンプ２とを結ぶ主管
路３、４は電磁開閉弁１８が介在されたバイパス管路１
７で連通されている。この開閉弁１８は、ソレノイドコ
イル１８ａの励磁によってバイパス管路１７を閉塞する
イ位置と、バイパス管路１７を開放するロ位置との間で
切り換えられる。ソレノイドコイル１８ａと電源２０と
の間には、リレー２４の常閉接点と、油温感知スイッチ
２２と、メインスイッチ２１とが直列接続され、リレー
コイル２４と電源２０との間にはアクセルスイッチ２３
が直列接続されている。

【００１２】メインスイッチ２１は、ホイールローダの
運転席内に設けられて作業者自身が切り換え可能な手動
スイッチ、油温感知スイッチ２２は、上述した動力伝達
機構１０のケース１５に取り付けられた油温センサ２５
の検出信号によって開閉するスイッチであり、ケース１
５内の潤滑油温度が所定値を越えた場合に閉じ、潤滑油
温度が所定値未満の場合に開く。油温センサ２５の検出
する油温は、運転室内に設けられた油温計２８によって
表示される。また、２９は、運転室内に配置される警告
灯であり、電源２０からソレノイドコイル１８ａへ駆動
電流が供給された場合に点灯して、主管路３，４が開閉
弁１８により連通されていること、つまりＨＳＴ油圧ブ
レーキがきかないことを運転者に警告する。

【００１３】また、アクセルスイッチ２３は運転室のア
クセルペダルと連結され、アクセルペダルが踏み込まれ
ない状態、すなわち原動機１がアイドル状態のとき開い
て電源２０からリレー２４のコイルへの電流の供給を阻
止する。リレー２４のコイルは、アクセルスイッチ２３
が閉じたときに励磁されて常閉接点を開放し、電源２０
からソレノイドコイル１８ａへの駆動電流の供給を阻止
して開閉弁１８をイ位置に切換え保持する。

【００１４】次に、以上のように構成された油圧走行駆
動装置の動作を説明する。ホイールローダを走行させる
ためにアクセルペダルが踏み込まれて原動機１の回転数
が上昇すると、アクセルスイッチ２３が閉じてリレー２
４が通電され、その常閉接点が開く。これにより電源２
０からメインスイッチ２１、油温感知スイッチ２２、リ
レー２４の常閉接点スイッチを介して開閉弁１８のソレ
ノイドコイル１８ａに至る回路が開路され、開閉弁１８
はイ位置となり、主管路３，４を遮断する。従って、ア
クセルペダルを踏み込んだ状態では、メインスイッチ２
１および油温感知スイッチ２２の両方が閉じていても、
油圧ポンプ２の吐出圧によって油圧モータ５を駆動で
き、また、減速時にＨＳＴ油圧ブレーキが働く。

【００１５】アクセルペダルの踏み込み操作が中止され
て原動機１の回転数がアイドル回転数に向って低下する
とき、アクセルスイッチ２３が開放され、リレー２４が
消磁されて常閉接点が図示のように閉じる。したがっ
て、この状態でメインスイッチ２１と油温感知スイッチ
２２が閉じていれば、開閉弁１８のソレノイドコイル１
８ａが通電されて開閉弁１８はロ位置になり、主管路
３，４は連通されるからＨＳＴ油圧ブレーキが自動的に
解除される。

【００１６】すなわち、冬期の始動直後など、動力伝達
機構１０の潤滑油温度が所定値よりも低い場合、油温セ
ンサ２５からの検出信号を受ける油温感知スイッチ２２
は閉じている。しだがって、メインスイッチ２１が閉
じ、かつアクセルペルダによりアクセルスイッチ２３が
開放されている状態では、電源２０からソレノイドコイ
ル１８ａに駆動電流が供給されて開閉弁１８がロ位置に
保持される。これにより、減速時に油圧モータ５から主
管路４に吐出される圧油がバイパス管路１７を介して主
管路３へ導かれ、油圧ポンプ２を通過することなく、主
管路３、４を循環する。このため、油圧ブレーキが働か
ずホイールローダは慣性走行する。

【００１７】ここで、慣性走行状態にあるホイールロー
ダを減速させるにはブレーキ１６を操作する以外に手段
がなく、ブレーキ１６の摩擦熱によってケース１５内の
潤滑油温度は急速に上昇する。これにより、動力伝達機
構１０における潤滑油撹拌抵抗が早期に低下して迅速に
最高速度を得ることができる。なお、ＨＳＴ油圧ブレー
キがきかないことは警告灯２９の点灯により作業者に報
知される。

【００１８】ホイールローダが慣性走行している状態か
らアクセルペダルを踏み込んだ場合には、先に述べた通
りアクセルスイッチ２３が閉じてリレー２４が励磁され
るのでリレー常閉接点が開き、電源２０からソレノイド
コイル１８ａへの駆動電流の供給が阻止されて開閉弁１
８がイ位置に切り換えられ、通常のＨＳＴ走行状態に戻
る。また、油温が所定値未満で開閉弁１８がロ位置に切
換えられているとき、ケース１５内の潤滑油温度が適度
まで上昇した場合には、油温感知スイッチ２２が開放さ
れ、開閉弁１８はイ位置に切り換えられる。その結果、
通常のＨＳＴ走行状態に戻る。さらに、メインスイッチ
２１が開放された場合には、いかなる場合にも開閉弁１
８がイ位置に保持されるので、ホイールローダは常にＨ
ＳＴ油圧ブレーキがきく状態で走行する。したがって、
冬期以外のＨＳＴブレーキ効果の解除を必要としないと
きには、メインスイッチ２１を切っておけばよい。

【００１９】以上の実施例では、油温感知スイッチ２２
を設けて電源２０からソレノイドコイル１８ａへ至る回
路を油温に応じて断続させることにより、必要以上にＨ
ＳＴのブレーキ効果が損なわれないように配慮している
が、本発明はこれに限るものではなく、メインスイッチ
２１のみを設けて、開閉弁１８によるＨＳＴブレーキ解
除作用の要否を作業者自身が判断するようにしてもよ
い。場合によってはメインスイッチ２１を省略してもよ
い。さらに、潤滑油温が低いときにＨＳＴ油圧ブレーキ
を解除し、油温が所定値以上になるとＨＳＴ油圧ブレー
キを再び働かせるようにしたが、ＨＳＴ油圧ブレーキが
解除されたときにタイマをスタートさせ、所定時間経過
したらＨＳＴ油圧ブレーキを再び働かせるようにしても
よい。この場合、タイマによる時限動作を油温が低いほ
ど長くするのが好ましい。

【００２０】以上の実施例の構成において、機械式ブレ
ーキ１６が制動手段を、アクセルスイッチ４が踏込み量
検出手段を、メインスイッチ２１と油温感知スイッチと
リレー２４と周辺回路とが弁切換制御手段を、油温セン
サ２５が油温検出手段をそれぞれ構成する。

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＨＳＴ油圧ブレーキを解除する指令が出力され、かつア
クセルペダルの踏込みが所定量以下のときに、一対の主
管路が互に連通されてＨＳＴ油圧ブレーキが解除され、
その結果、作業車両が慣性走行状態となるから、冬期始
動直後などに動力伝達機構の機械式ブレーキの操作頻度
が増加されて早期に動力伝達機構の潤滑油温度を上昇さ
せることができ、これにより迅速に最高速度を得ること
ができる。また請求項２の発明によれば、ＨＳＴ油圧ブ
レーキの解除指令が出力されているとき、潤滑油の油温
が所定値未満ならばＨＳＴ油圧ブレーキを解除し、所定
値以上のときにはＨＳＴ油圧ブレーキの解除を行なわな
いようにしたので、ＨＳＴ油圧ブレーキを解除する必要
があるときにのみＨＳＴ油圧ブレーキが解除されるか
ら、むやみにＨＳＴ油圧ブレーキがきかない状態が続か
ず、走行フィーリングの良好なＨＳＴ油圧走行駆動装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における油圧走行駆動装置の
回路構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 原動機 ２ 可変容量形油圧ポンプ ３，４ 主管路 ５ 油圧モータ １０ 動力伝達機構 １６ ブレーキ １７ バイパス管路 １８ 電磁開閉弁 ２１ メインスイッチ ２２ 油温感知スイッチ ２３ アクセルスイッチ ２５ 油温センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鶴見 元一 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動機に駆動される可変容量形油圧ポン
   プと、 一対の主管路により前記可変容量形油圧ポンプに閉回路
   接続され、この可変容量形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、 この油圧モータの出力を駆動輪に伝達する動力伝達機構
   と、 この動力伝達機構の潤滑油が貯溜される室に設けられ、
   ブレーキペダルの踏込みにより前記動力伝達機構の回転
   軸に制動力を付与する制動手段と、 前記原動機の回転数を制御するアクセルペダルの踏込み
   量を検出する踏込み量検出手段と、 前記一対の主管路を連通するバイパス管路に設けられ、
   この一対の主管路を連通する第１の位置と主管路を遮断
   する第２の位置とに切換えられる切換弁と、 この切換弁を前記第１の位置に切換える指令を出力する
   切換指令手段と、 前記踏込み量検出手段でアクセルペダルが所定量以上踏
   込まれていることが検出されている場合には、前記切換
   え指令手段により前記指令が出力されている時でも前記
   前記切換弁を前記第２の位置に切換え保持し、前記踏込
   み量検出手段でアクセルペダルが所定量以上踏込まれて
   いることが検出されていない場合には、前記指令が出力
   されると前記切換弁を前記第１の位置に切換え保持し、
   指令が出力されなくなると第２の位置に切換え保持する
   弁切換制御手段とを具備することを特徴とするＨＳＴ油
   圧走行駆動装置。
2. 【請求項２】 請求項１の走行油圧駆動装置において、 前記潤滑油の温度を検出する油温検出手段を備え、 前記切換指令手段は、前記指令を出力しているとき、前
   記油温検出手段により潤滑油の温度が一定値以上である
   ことが検出されると、前記指令の出力を中止することを
   特徴とするＨＳＴ油圧走行駆動装置。