JPH06265013A - Ｈｓｔ油圧走行駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 慣性走行時の油圧モータの過回転を防止でき
るＨＳＴ油圧走行駆動装置を提供する。 【構成】 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、一対の主管路３，４を
接続するバイパス管路２０とを備えたＨＳＴ油圧走行駆
動装置において、バイパス管路２０の最大流量を油圧モ
ータ５が許容最高回転数で回転しているときの油圧モー
タ５の吐出量以下に制限する流量調整弁２００を設け
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油圧走行駆動装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置として、例えば実開平３−
１２６５９号公報に開示されているように、原動機で駆
動される可変容量形油圧ポンプと走行用の可変容量形油
圧モータとを一対の主管路により閉回路接続するととも
に、一対の主管路を接続するバイパス管路を配設し、こ
のバイパス管路を開閉する開閉弁の切換操作によりＨＳ
Ｔ走行と慣性走行とを選択可能としたものがある。ここ
で、ＨＳＴ走行とは、バイパス管路を閉塞し、油圧ポン
プの吐出量の変化に応じて油圧モータの回転数を変化さ
せて車両の走行速度を増減させる状態をいい、慣性走行
とは、バイパス管路を開放し、油圧モータの吐出側に生
じる圧力を油圧モータの吸込側に開放して油圧ポンプの
吐出量に関係なく油圧モータを車体の慣性力で回転させ
る状態をいう。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の装置で
は、慣性走行を選択すると油圧モータの吐出側に閉じ込
み圧が発生しないので、降坂時に油圧モータが許容最高
回転数を越えて回転し、車速が不所望に上昇したり、油
圧モータが故障するおそれがある。

【０００４】本発明の目的は、慣性走行時の油圧モータ
の過回転を防止できるＨＳＴ油圧走行駆動装置を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１に対
応付けて説明すると、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可変容
量形油圧モータ５と、一対の主管路３，４を接続するバ
イパス管路２０とを備えてなるＨＳＴ油圧走行駆動装置
に適用される。そして、バイパス管路２０の最大流量
を、油圧モータ５が許容最高回転数で回転しているとき
の当該油圧モータ５の吐出量以下に制限する流量制限手
段２００を設けることで上述した目的を達成する。

【０００６】

【作用】油圧モータ５がその許容最高回転数を越えて回
転しようとすると、油圧モータ５の吐出量がバイパス管
路２０の最大流量を越えるために油圧モータ５の吐出側
にブレーキ圧が発生し、油圧モータ５の回転が制動され
る。

【０００７】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、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。

【０００８】

【実施例】

−第１実施例− 図１は本発明の第１実施例を示すものである。図におい
て１は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により油圧モ
ータ５が閉回路接続されている。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。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。

【０００９】なお、前後進切換弁８の切換位置、油圧ポ
ンプ２の圧油吐出方向およびホイールローダの走行方向
の相互関係は、前後進切換弁８がＦ位置のときに主管路
３側に圧油が吐出されてホイールローダが前進し、前後
進切換弁８がＲ位置のときに主管路４側に圧油が吐出さ
れてホイールローダが後進する。前後進切換弁８の切換
えは、運転室内にある前後進切換スイッチ（不図示）に
よって行なわれる。

【００１０】油圧モータ５の出力軸５ａにはその出力回
転数を変速する変速機１０が接続され、この変速機１０
の出力はプロペラシャフト１１とアクスルシャフト１２
を介して左右の駆動輪１３に伝達される。変速機１０
は、２機の油圧クラッチを選択的に接続させてこれら油
圧クラッチに取り付けられた歯車の噛み合いを高速度段
と低速度段との間で切換えるものである。前記油圧クラ
ッチの切換えは、運転室内に設けられた変速スイッチ
（不図示）によって指示される。

【００１１】油圧モータ５と油圧ポンプ２とを結ぶ主管
路３，４の間にはバイパス管路２０が設けられ、このバ
イパス管路２０には主管路４から主管路３へ向って開閉
弁１００、流量調整弁２００および逆止弁３００が順に
取り付けられている。開閉弁１００は運転室内に設けら
れた選択スイッチ３０により切換制御される。選択スイ
ッチ３０がオンのときは、電源３１からソレノイド部１
００ｓに駆動電流が供給されて開閉弁１００がバイパス
管路２０を開放するＢ位置に切換えられ、選択スイッチ
３０がオフのときは開閉弁１００がバイパス管路２０を
閉塞するＡ位置に切換えられる。

【００１２】流量調整弁２００は、絞り２０１の前後か
ら導かれるパイロット圧Ｐ１，Ｐ２の圧力差がばね２０
２による設定圧力を越えたとき、パイロット管路２０を
閉塞してバイパス管路２０の最大流量を制限する。流量
調整弁２００による制限流量は、油圧モータ５を許容最
高回転数で回転させたときの油圧モータ５の吐出量以下
に設定されている。

【００１３】逆止弁３００は、車両の前進時に油圧モー
タ５の吸込側となる主管路３から反対側の主管路４へ向
う圧油の流れを阻止する向きで取り付けられ、開閉弁１
００をＢ位置に切り換えたままで原動機１の回転数を増
加させたときのバイパス管路２０への圧油の流入を阻止
して車両の加速を可能とする。なお、図中符号１４は主
管路３，４の最高圧力を規制するオーバーロードリリー
フ弁、１５はチャージポンプ６から主管路３，４へ圧油
を補給するためのチャージ用チェック弁、１６はチャー
ジ系の最高圧力を規制するチャージリリーフ弁である。

【００１４】本実施例のＨＳＴ油圧走行駆動装置では、
前後進切換弁８をＦ位置に切換えて前進走行を選択した
状態で選択スイッチ３０をオンしたとき、開閉弁１００
がＢ位置に切換えられる。この状態でアクセルペダルを
緩めた場合、油圧ポンプ２の吐出量が減少して油圧モー
タ５の吐出圧が吸込圧を越え、これに応じて逆止弁３０
０が開放されて油圧モータ５の吐出圧が吸込側の主管路
３へ開放され、車両が慣性走行する。この慣性走行時に
は、バイパス管路２０の最大流量が流量調整弁２００に
より油圧モータ５の許容最高回転数での吐出量以下に制
限されるので、降坂時等に油圧モータ５が許容最高回転
数を越えて回転しようとすると油圧モータ５の吐出側に
ブレーキ圧が発生し、油圧モータ５の回転が制動され
る。これにより油圧モータ５の過回転が防止される。

【００１５】なお、選択スイッチ３０をオフしたとき
は、開閉弁１００がＡ位置に切換えられて油圧モータ５
の吐出圧と吸込圧の差に関係なくバイパス管路２０が閉
塞され、アクセルペダルの緩め操作で油圧モータ５の吐
出側に閉じ込み圧が生じて車両が減速する。また、前後
進切換弁８がＲ位置にあるときは、選択スイッチ３０が
強制的にオフされて開閉弁１００がＡ位置に切換えられ
る。開閉弁１００がＢ位置にあると、油圧ポンプ２から
主管路４へ吐出される油が逆止弁２００を介して主管路
３へ逃げ、後進不可能となるからである。

【００１６】−第２実施例− 図２を参照して本発明の第２実施例を説明する。但し、
図１に示す第１実施例との共通部分には同一符号を付し
て説明を省略する。なお、図２以下では、図１における
チャージポンプ６、絞り７、前後進切換弁８、傾転シリ
ンダ９、オーバーロードリリーフ弁１４、チャージ用チ
ェック弁１５およびチャージリリーフ弁１６は全く同様
であるために図示を省略した。

【００１７】図２に示すように、本実施例では主管路
３，４を結ぶバイパス管路２１に、バイパス管路２１を
開閉するポペット弁１１０と、バイパス管路２１の最大
流量を制限する流量調整弁２１０とが接続されている。
ポペット弁１１０は、バイパス管路２１によって導かれ
る主管路３，４の圧力Ｐａ，Ｐｂが弁体１１１を押す力
が、弁体１１１の他端側に配置されたばね１１２の力
と、切換弁１１３を介して導かれるパイロット圧Ｐｃに
よる力との合力を越えたとき弁体１１１を弁座１１４か
ら離間させてバイパス管路２１を開放し、それ以外のと
きは弁体１１１を弁座１１４に押し付けてバイパス管路
２１を閉塞する。

【００１８】切換弁１１３は、車両の前進時にはＦ位置
に、後進時にはＲ位置に切り換えられる。これにより、
車両の前進時にはパイロット管路１１５から導かれる主
管路３の圧力Ｐａがパイロット圧Ｐｃとして選択され、
後進時にはパイロット管路１１６から導かれる主管路４
の圧力Ｐｂがパイロット圧Ｐｃとして選択される。すな
わち、パイロット圧Ｐｃは常に油圧モータ５の吸込圧と
等しくなる。このため、ポペット弁１１０の弁体１１１
は、油圧モータ５の吐出圧が、吸込圧よりもばね１１２
による設定圧力を越えて大きくなったときに弁座１１４
から離間し、それ以外のときはパイロット圧Ｐｃによる
力で弁座１１４に押し付けられる。

【００１９】流量調整弁２１０は、弁体２１１の一方の
側に作用する主管路４の圧力Ｐｂが、パイロット管路２
１２を介して弁体２１１の他方の側に導かれる主管路３
の圧力Ｐａよりもばね２１３の設定圧力を越えて大きく
なったとき、弁体２１１をそのポート２１４が閉塞する
位置までばね２１３に抗して移動させてバイパス管路２
１を閉塞する。バイパス管路２１を主管路４から主管路
３へと圧油が流れるとき、ポペット弁１１０の絞り作用
により圧油の流量が大きくなるほど主管路４の圧力Ｐｂ
は増加する。ばね２１３の設定圧力は、油圧モータ５を
許容最高回転数で回転させたときの油圧モータ５の吐出
量に等しい量の圧油が主管路４からバイパス管路２１へ
流入したときの圧力Ｐｂ，Ｐａの差（Ｐｂ−Ｐａ）以下
に設定されている。

【００２０】以上の構成の装置では、車両の前進時にア
クセルペダルを緩めて原動機１の回転数を低下させる
と、油圧ポンプ２の吐出量が減少して油圧モータ５の吐
出圧が上昇する。油圧モータ５の吐出圧が油圧モータ５
の吸込圧よりもばね１１２による設定圧力を越えて大き
くなると、ポペット弁１１０が開いてバイパス管路２１
を圧油が通過し、車両が慣性走行する。この慣性走行時
に油圧モータ５が許容最高回転数を越えて回転しようと
すると、主管路４の圧力Ｐｂが主管路３の圧力Ｐａより
も流量調整弁２１０のばね２１３の設定圧力以上に上昇
し、流量調整弁２１０が閉じてバイパス管路２１の圧油
の通過が抑制される。これにより油圧モータ５の吐出側
にブレーキ圧が作用して油圧モータ５の回転が制動さ
れ、油圧モータ５の過回転が防止される。

【００２１】なお、本実施例では、車両の後進時にも原
動機１の回転数の低下に応じてポペット弁１１０が開い
て慣性走行が可能となるものの、慣性走行中に油圧モー
タ５の吸込側となる主管路４の圧力Ｐｂが主管路３の圧
力Ｐａを越えることはないので、流量調整弁２１０によ
る流量制限作用は得られない。ただし、後進走行の距離
は一般に短く、油圧モータが過回転するほど長い降坂区
間を後進のまま走行する可能性はほとんどないので実用
上問題はない。

【００２２】車両後進状態での慣性走行時にも油圧モー
タ５の過回転を防止するには、図３に示すように本実施
例と同一構成の流量調整弁２２０を並設して主管路３，
４との接続状態を反転させればよい。すなわち、増設し
た流量調整弁２２０の弁体２２１の一方の側に主管路３
の圧力Ｐａを導くとともに、弁体２２１の他方の側にパ
イロット管路２２２を介して主管路４の圧力Ｐｂを作用
させ、主管路３の圧力Ｐａが主管路４の圧力Ｐｂよりも
ばね２２３の設定圧力を越えて大きくなったとき弁体２
２１をそのポート２２４が閉塞する位置までばね２２３
に抗して移動させてバイパス管路２１を閉塞すれば、車
両後進時にも前進時と同様にして油圧モータ５の過回転
を防止できる。

【００２３】以上の実施例と請求項との対応において、
流量調整弁２００，２１０，２２０が流量制限手段を構
成する。ただし、本発明はこれらの例に限定されること
なく、バイパス管路の最大流量を油圧モータの許容最高
回転数での吐出量以下に制限し得るものであれば種々変
更が可能である。また、本発明は、慣性走行時のバイパ
ス管路の流量を制限する点を要旨とし、慣性走行を選択
するための機構の詳細は問わない。

【００２４】なお、実施例では油圧モータを固定容量型
としたが、可変容量型油圧モータを用いてよい。この場
合は、バイパス管路の最大流量が、可変容量型油圧モー
タの吐出容量を最小値に設定したときの許容最高回転数
時での吐出量以下となるように流量調整弁を調整する。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
慣性走行中に油圧モータがその許容最高回転数を越えて
回転しようとすると油圧モータの吐出量がバイパス管路
の最大流量を越えて油圧モータの吐出側にブレーキ圧が
生じるため、油圧モータの過回転が防止されるという優
れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の油圧回路図。

【図２】本発明の第２実施例の油圧回路図。

【図３】図２の変形例を示す油圧回路図。

【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 ２０，２１ バイパス管路 ２００，２１０，２２０ 流量調整弁

Claims (1)

【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
   り駆動される可変容量形油圧モータと、 前記一対の主管路を接続するバイパス管路とを備えてな
   るＨＳＴ油圧走行駆動装置において、 前記バイパス管路の最大流量を、前記油圧モータが許容
   最高回転数で回転しているときの当該油圧モータの吐出
   量以下に制限する流量制限手段を設けたことを特徴とす
   るＨＳＴ油圧走行駆動装置。