JPH08282335A - 作業用車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ショックのない状態で発進操作を行い、しか
も、低速走行時であっても作業具の動作を制限させない
ようにする。 【構成】 エンジン２２の出力軸２４を第１クラッチ２
５を介してトランスミッション２３に連結すると共に斜
板ポンプ２８に連結し、第２クラッチ３１を介して油圧
モータ２９をトランスミッション２３に連結し、第１ク
ラッチ２５を断状態にしてアクセルペダル３４の踏込み
量に応じてコントローラ３２により油圧モータ２９に独
立して駆動力を発生させ第２クラッチ３１を接続状態に
してエンジン２２をエアシリンダ３８により独立して駆
動させ、運転者の意思に応じて油圧モータ２９の駆動に
より車両を走行させると共に、ブレード１８の動作を行
わせるために必要な油圧をギヤポンプ２１で独立して発
生させ、ショックのない状態で発進操作を行い、しか
も、低速走行時であってもブレード１８の動作を制限さ
せない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両本体の車両走行系
と作業具の駆動系とを一つのエンジンによって駆動させ
る作業用車両に関し、複数の油圧シリンダの駆動によっ
て作業具としてのブレードが動作されるモータグレーダ
に適用して好適である。

【０００２】

【従来の技術】建設用の路盤用機械（作業用車両）の一
つにモータグレーダが知られている。モータグレーダ
は、ブレードによって路面や地表等を平らに切削した
り、敷き均し及び整地するホイール式の土耕整地機械で
ある。モータグレーダによる整地仕上げ精度は、水はけ
勾配等の関係から高精度が要求されており、ブレードの
動作は昇降及び回動及びスライド等の複数の動作が複合
されてかなり複雑となっている。ブレードの昇降及び回
動及びスライド等の動作は、複数の油圧シリンダが個別
に駆動することにより行なわれ、複数の油圧シリンダを
駆動させるための油圧は、走行駆動用のエンジンに直結
されたギヤポンプによって発生されるようになってい
る。

【０００３】即ち、図３に示すように、エンジン１の駆
動力はトランスファ２及びトランスミッション３を介し
てモータグレーダの走行駆動系（図示省略）に伝達され
る。また、エンジン１の回転軸（例えばクランクシャフ
ト）にはタンデム型のギヤポンプ４が連結され、エンジ
ン１の回転によってギヤポンプ４が駆動される。ギヤポ
ンプ４には複数のバルブ５が連結されており、各バルブ
５にはブレードの昇降及び回動及びスライド等の動作を
行なわせる油圧シリンダ６がそれぞれ連結されている。
つまり、エンジン１の回転によってギヤポンプ４が駆動
され、ギヤポンプ４の駆動により発生した油圧はバルブ
５を介して油圧シリンダ６に送られる。

【０００４】各バルブ５には運転席に設けられたレバー
７が連結され、レバー７はブレードの昇降及び回動及び
スライド等の各動作に対応してそれぞれ設けられてい
る。運転者が所望のレバー７、例えば、昇降用のレバー
７を操作することにより、バルブ５を介して油圧シリン
ダ６が駆動され、ブレードが昇降動作される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に、モータグレー
ダで整地作業を行う場合、特に仕上げ作業を行う場合に
は、モータグレーダを低速で走行させながら複数のレバ
ー７の個別操作によってブレードを複数の動作で動かし
ている。しかし、従来のモータグレーダでは、エンジン
１の回転によってギヤポンプ４を駆動してブレードを動
作させるための油圧力を得ているので、エンジン１の回
転数に応じてギヤポンプ４で発生する油の吐出量が制限
され、モータグレーダの低速走行時にはギヤポンプ４の
吐出量も少なくなってしまう。このため、低速走行時に
ブレードを複数の動作で動かす際の油圧力が制限されて
ブレードの動作速度が遅くなったり、複数の油圧シリン
ダ６を同時に駆動することができなくなってしまう虞が
あった。

【０００６】また、モータグレーダを発進させる際には
クラッチを接続する時に少なからずショックが発生し、
熟練の作業者であってもショックのない状態で発進操作
を行うことは困難であった。このため、発進時に路面を
荒らして整地作業の効率が低下する結果となっていた。

【０００７】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、ショックのない状態で発進操作を行うことができ、
しかも、低速走行時であっても作業具の動作が制限され
ることがない作業用車両を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は、エンジンの駆動により車両走行系に
駆動力を伝達して車両本体を走行駆動させると共に、前
記エンジンにより作業具の駆動系を駆動させる作業用車
両において、前記車両走行系に運転者の意思に応じた駆
動力を独立して伝達する第二駆動源を前記エンジンと前
記車両走行系との間に設け、該第二駆動源によって前記
車両走行系に駆動力を伝達している時に前記エンジンを
独立して駆動させるエンジン駆動手段を設けたことを特
徴とする特徴とする。

【０００９】また、上記課題を解決するための本発明の
構成は、エンジンの駆動により車両走行系に駆動力を伝
達して車両本体を走行駆動させると共に、作業具の動作
源となる流体圧を発生させるポンプを前記エンジンによ
って駆動させる作業用車両において、前記エンジンの出
力軸を第１クラッチを介して前記車両走行系に連結する
と共に該エンジンの出力軸を流体圧ポンプの入力軸に連
結し、前記流体圧ポンプの出力軸を流体圧モータの入力
軸に連結し、前記第１クラッチと接続状態が逆になる第
２クラッチを介して前記流体圧モータの出力軸を前記車
両走行系に連結する一方、前記第２クラッチにより前記
流体圧モータの出力軸と前記車両走行系が接続されて前
記第１クラッチが断状態にある時に運転者の意思に応じ
た駆動力を該流体圧モータに独立して発生させると共に
前記エンジンを独立して駆動させて前記ポンプに駆動力
を発生させる指令手段を備えたことを特徴とする。

【００１０】そして、前記流体圧ポンプは油圧の吐出量
が可変とされた吐出量可変ポンプであると共に、前記流
体圧モータは該吐出量可変ポンプの油圧の吐出量に応じ
た駆動力によって駆動される油圧モータであり、前記指
令手段はアクセルペダルの踏込み量に応じて前記吐出量
可変ポンプの油圧の吐出量を調整することで前記油圧モ
ータに所望の駆動力を発生させる手段であることを特徴
とする。

【００１１】

【作用】第二駆動源によって駆動力を車両走行系に独立
して伝達し、運転車の意思に応じて車両を走行させ、こ
の間、エンジン駆動手段によって作業具の動作を行わせ
るために必要な状態でエンジンを独立して駆動し、車両
の走行とは独立した駆動力で作業具を動作させる。

【００１２】また、エンジンを駆動させた際に、第１ク
ラッチを断状態にすると共に第２クラッチを接続し、流
体圧ポンプで駆動される流体圧モータに指令手段によっ
て駆動力を独立して発生させ、車両走行系に流体圧モー
タの駆動力を伝達して運転者の意思に応じて車両を走行
させ、この間、指令手段によって作業具の動作を行わせ
るために必要な流体圧がポンプに発生する状態でエンジ
ンを独立して駆動し、車両の走行とは独立して作業具を
動作させる。

【００１３】そして、流体圧ポンプとしての油圧モータ
は吐出量可変ポンプによって駆動され、アクセルペダル
の踏込み量に応じて吐出量可変ポンプの油圧の吐出量が
調整されて油圧モータが運転者の意思に応じた状態で駆
動される。

【００１４】

【実施例】本発明の作業用車両をモータグレーダに適用
した実施例を図面に基づいて説明する。図１には本発明
の一実施例に係るモータグレーダの外観を表す側面状
態、図２にはモータグレーダの駆動系のブロック構成を
示してある。

【００１５】図１に基づいてモータグレーダの全体構成
を説明する。図１に示したように、モータグレーダ１１
の本体１２の前方にはフレーム１３が設けられ、本体１
２及びフレーム１３の先端に車輪１４が設けられてい
る。本体１２にはエンジン２２（図２参照）及びトラン
スミッション２３（図２参照）が搭載され、モータグレ
ーダ１１は本体１２側の車輪１４が駆動されて例えば前
後進６段の変速比で走行するようになっている。

【００１６】フレーム１３の先端部にはドローバー１５
の一端部が回動自在に支持され、ドローバー１５は他端
部が本体１２側に延びて揺動自在に設けられている。ド
ローバー１５の他端部にはサークル１６が水平面内で回
動自在に設けられ、サークル１６にはスライダ１７が本
体２の幅方向（図中紙面に垂直な方向）に往復移動自在
に支持されている。スライダ１７には作業具としてのブ
レード１８が取り付けられ、ドローバー１５の揺動及び
サークル１６の回動及びスライダ１７の往復移動等によ
り複数の動作が複合されてブレード１８が動作される。

【００１７】フレーム１３には昇降用の油圧シリンダ２
０が設けられ、油圧シリンダ２０の駆動によりドローバ
ー１５を介してブレード１８が傾動自在に昇降されるよ
うになっている。また、サークル１６の回動駆動及びス
ライダ１７の往復移動駆動を行なわせる油圧シリンダが
それぞれ個別に設けられている。各油圧シリンダは、エ
ンジンに連結されたポンプとしてのギヤポンプ２１（図
２参照）によって発生する油圧力によって駆動される。

【００１８】図２に基づいてモータグレーダの駆動系を
説明する。図２に示すように、エンジン２２の回転軸
（例えばクランクシャフト）にはギヤポンプ２１が直結
され、ギヤポンプ２１はエンジン２２の回転によって駆
動され、ギヤポンプ２１の駆動により発生した油圧はバ
ルブ（図示省略）を介してブレード１８を駆動するため
の油圧シリンダ２０等に送られる。

【００１９】エンジン２２の出力軸２４には第１クラッ
チ２５が設けられており、第１クラッチ２５の出力歯車
２６は車両走行系であるトランスミッション２３の入力
歯車２７に噛み合っている。第１クラッチ２５が接続さ
れている場合、エンジン２２の駆動力は出力歯車２６及
び入力歯車２７を介してトランスミッション２３に伝達
される。

【００２０】エンジン２２の出力軸２４は流体圧ポンプ
としての斜板ポンプ２８の入力軸に連結され、斜板ポン
プ２８によって発生する油圧の吐出量に応じた駆動力に
より油圧モータ２９が駆動される。斜板ポンプ２８は斜
板によってピストンの往復移動を規制することにより流
量が調整されて所定の油圧を吐出し、斜板の傾き角度を
調整することで油圧の吐出量が調節される。油圧モータ
２９の出力軸３０は第１クラッチ２５と接続状態が逆に
なる第２クラッチ３１を介してトランスミッション２３
の入力軸に連結され、第２クラッチ３１が接続されてい
る場合に、油圧モータ２９の駆動力がトランスミッショ
ン２３に伝達される。

【００２１】斜板ポンプ２８はコントローラ３２の指令
に応じて斜板の傾斜角が調整され、油圧の吐出量、即
ち、油圧モータ２９の駆動力が調節される。コントロー
ラ３２には回転角センサ３３で検出されたアクセルペダ
ル３４の踏込み量の情報が入力され、油圧モータ２９は
運転者の意思であるアクセルペダル３４の踏込み量に応
じて駆動される。第１クラッチ２５と第２クラッチ３１
は切換電磁弁３５によって接続状態が逆になるように操
作され、スイッチ３６が投入された場合、第１クラッチ
２５が断状態になると共に第２クラッチ３１が接続状態
になる。一方、スイッチ３６が投入されると、空圧電磁
弁３７によってエアシリンダ３８が駆動され、スロット
ルケーブル３９を介してエンジン２２のスロットルレバ
ー（図示省略）が強制的に操作されてエンジン２２の回
転が定格（ハイアイドル）に保持される。トランスミッ
ション２３には変速段が第１速（最低速段）の場合を検
出するセンサ３９が設けられ、センサ３９の信号はコン
トローラ３２に入力される。スイッチ３６が投入された
場合、変速段が第１速であるセンサ３９からの信号がコ
ントローラ３２に入力されている時にのみ切換電磁弁３
５及び空圧電磁弁３７による操作が実行される。

【００２２】従って、変速段が第１速の場合にスイッチ
３６が投入されると、エンジン２２の出力軸２４の回転
はトランスミッション２３に伝達されずにトランスミッ
ション２３の入力軸には油圧モータ２９の駆動力が伝達
され、同時に、エンジン２２はエアシリンダ３８によっ
て強制的に定格回転に操作される。このため、第１速を
選択している時にスイッチ３６を投入することで、トラ
ンスミッション２３には運転者の意思に応じた駆動力が
油圧モータ２９から伝達されると共に、ギヤポンプ２１
に充分な油圧が発生する状態でエンジン２２が駆動され
る。つまり、油圧モータ２９に駆動力を発生させる指令
手段はコントローラ３２によって構成され、ギヤポンプ
２１に油圧力を発生させる指令手段はエアシリンダ３８
によって構成されている。尚、第１速以外の変速段が選
択されている場合には、切換電磁弁３５及び空圧電磁弁
３７による操作は実行されず、第１クラッチ２５が接続
状態になると共に第２クラッチ３１が断状態になり、エ
ンジン２２からの回転がトランスミッション２３に伝達
される。

【００２３】上記構成が請求項３に相当する。尚、ギヤ
ポンプ２１に油圧力を発生させる指令手段としては、エ
ンジン２２のスロットルレバーを運転者が手動で操作す
る手段を設けることも可能である。また、上記実施例で
は、吐出量可変ポンプとして斜板ポンプ２８を適用して
いるが、吐出量が可変となっているポンプであれば斜板
ポンプ２８に限定されるものではない（請求項２）。ま
た、斜板ポンプ２８及び油圧モータ２９を用いずに、例
えば、電気的に駆動力を可変状態にした駆動手段（第二
駆動源）によりトランスミッション２３に駆動力を独立
して伝達するようにしてもよい（請求項１）。また、上
記実施例では、作業用車両としてモータグレーダ１１を
適用したが、クローラ等他の作業用車両に適用すること
も可能である。

【００２４】次に上記構成のモータグレーダ１１の作用
を説明する。

【００２５】モータグレーダ１１により仕上げの整地作
業を実施する場合、モータグレーダ１１を低速（第１
速）で走行させながらブレード１８を複合状態で動作さ
せる。運転者は、図示しない変速操作レバーによって第
１速の変速段を選択し、スイッチ３６を投入する。する
と、切換電磁弁３５によって第１クラッチ２５が断状態
になると共に第２クラッチ３１が接続状態になる。同時
に、空圧電磁弁３７によりエアシリンダ３８が駆動され
てエンジン２２が定格回転のハイアイドル状態に保持さ
れる。エンジン２２の駆動により出力軸３０を介して斜
板ポンプ２８が回転されるが、コントローラ３２により
アクセルペダル３４が踏み込まれるまでは斜板ポンプ２
８の吐出量が制限され、トランスミッション２３側には
駆動力は伝達されない。エンジン２２は定格回転に保持
されているので、ギヤポンプ２１にはブレード１８の動
作を行わせるために必要な油圧力が充分に発生してい
る。従って、モータグレーダ１１が停止している状態で
あっても、ブレード１８を複合状態で動作させることが
できる。

【００２６】モータグレーダ１１を発進させる場合、運
転者はアクセルペダル３４をゆっくりと踏み込む。アク
セルペダル３４の踏込み量に応じて斜板ポンプ２８は斜
板の傾斜角が調整され、踏込み量に応じた油圧の吐出
量、即ち、油圧モータ２９の駆動力が得られる。油圧モ
ータ２９の駆動力がトランスミッション２３に伝達され
ることで、アクセルペダル３４の踏込み量に応じた駆動
力でモータグレーダ１１が発進する。発進後はアクセル
ペダル３４の踏込み量に応じた低速度でモータグレーダ
１１が走行すると共に、ギヤポンプ２１の吐出量は定格
回転に保持されたエンジン２２によって最大限に引き出
される。

【００２７】このため、モータグレーダ１１が低速で走
行している場合であっても、ブレード１８を高速でしか
も複合状態で動作させることが可能になる。また、油圧
モータ２９の駆動力によりモータグレーダ１１を発進さ
せるようにしているので、零発進が可能になると共に発
進ショックが生じることがなく、発進時に路面を荒らし
てしまうことがない。また、斜板ポンプ２８及び油圧モ
ータ２９で構成される油圧系によりトランスミッション
２３側からの回転に抵抗を与えることができるので、ア
クセルペダルを離した時に充分なエンジンブレーキ状態
が得られ、低速域でのブレーキ操作が不要になり、アク
セルペダルの操作だけで低速走行及び停止を行うことが
可能になる。

【００２８】従って、上述したモータグレーダ１１によ
ると、停止時や低速走行時であってもギヤポンプ２１の
吐出量が定格回転に保持されたエンジン２２によって最
大限に確保されているので、ブレード１８を高速でしか
も複合状態で動作させることが可能になる。このため、
発進時や低速走行時にブレード１８を高速で且つ複合状
態で動作させることができるようになり、整地が短時間
で精度良く行なえる。また、発進ショックが生じること
がないので、発進時に路面を荒らす虞がなくなり、整地
精度が一層向上する。更に、油圧系により充分なエンジ
ンブレーキ状態が得られるので、運転者はアクセルペダ
ルの操作だけに専念することが可能になり、操作が大幅
に単純化されて熟練者によらずに複雑な整地作業が行え
る。

【００２９】

【発明の効果】本発明の作業用車両は、車両走行系に運
転者の意思に応じた駆動力を独立して伝達する第二駆動
源を設け、第二駆動源によって車両走行系に駆動力を伝
達している時にエンジンを独立して駆動させて作業具の
駆動源を確保するエンジン駆動手段を設けたので、第二
駆動源により作業用車両を走行させると同時にエンジン
駆動手段により作業具の駆動源を確保することができ
る。この結果、第二駆動源により独立して発進操作を行
うことができ、低速状態によって作業具の動作が制限さ
れることがない。

【００３０】また、本発明の作業用車両は、エンジンの
出力軸を第１クラッチを介して車両走行系に連結すると
共にエンジンの出力軸を流体圧ポンプの入力軸に連結
し、流体圧ポンプの出力軸を流体圧モータの入力軸に連
結し、第２クラッチを介して流体圧モータの出力軸を車
両走行系に連結し、第１クラッチが断状態にある時に運
転者の意思に応じた駆動力を流体圧モータに独立して発
生させると共にエンジンを独立して駆動させてポンプに
駆動力を発生させる指令手段を備えたので、エンジンを
駆動させた際に、第１クラッチを断状態にすると共に第
２クラッチを接続することで、車両走行系に流体圧モー
タの駆動力が伝達されて運転者の意思に応じて車両が走
行され、この間、作業具の動作を行わせるために必要な
流体圧がポンプに発生する状態でエンジンが指令手段に
よって独立して駆動され、車両の走行とは独立して作業
具を動作させることができる。この結果、流体圧モータ
の駆動力によりショックのない状態で発進操作を行うこ
とができ、しかも、エンジンが独立して駆動されること
により低速走行時であっても作業具の動作が制限される
ことがない。

【００３１】流体圧ポンプを吐出量可変の油圧ポンプと
し、流体圧モータを油圧モータとしたことにより、発進
時の駆動力を油圧によって得ることが可能になると共
に、油圧モータ側からの駆動がない状態では油圧系によ
り車両走行系に抵抗を与えることが可能になる。この結
果、零発進が可能になると共に低速時にはブレーキペダ
ルを用いることなく車両を停止させることが可能にな
り、走行操作の容易化が図れ作業性及び作業効率が向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るモータグレーダの外観
を表す側面図。

【図２】モータグレーダの駆動系のブロック構成図。

【図３】従来のモータグレーダの駆動系のブロック構成
図。

【符号の説明】

１１ モータグレーダ １２ 本体 １３ フレーム １４ 車輪 １５ ドロバー １６ サークル １７ スライダ １８ ブレード ２０ 油圧シリンダ ２１ ギヤポンプ ２２ エンジン ２３ トランスミッション ２４ 出力軸 ２５ 第１クラッチ ２６ 出力歯車 ２７ 入力歯車 ２８ 斜板ポンプ ２９ 油圧モータ ３０ 出力軸 ３１ 第２クラッチ ３２ コントローラ ３３ 回転角センサ ３４ アクセルペダル ３５ 切換電磁弁 ３６ スイッチ ３７ 空圧電磁弁 ３８ エアシリンダ ３９ スロットルケーブル ４０ センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの駆動により車両走行系に駆動
   力を伝達して車両本体を走行駆動させると共に、前記エ
   ンジンにより作業具の駆動系を駆動させる作業用車両に
   おいて、前記車両走行系に運転者の意思に応じた駆動力
   を独立して伝達する第二駆動源を前記エンジンと前記車
   両走行系との間に設け、該第二駆動源によって前記車両
   走行系に駆動力を伝達している時に前記エンジンを独立
   して駆動させるエンジン駆動手段を設けたことを特徴と
   する作業用車両。
2. 【請求項２】 エンジンの駆動により車両走行系に駆動
   力を伝達して車両本体を走行駆動させると共に、作業具
   の動作源となる流体圧を発生させるポンプを前記エンジ
   ンによって駆動させる作業用車両において、前記エンジ
   ンの出力軸を第１クラッチを介して前記車両走行系に連
   結すると共に該エンジンの出力軸を流体圧ポンプの入力
   軸に連結し、前記流体圧ポンプの出力軸を流体圧モータ
   の入力軸に連結し、前記第１クラッチと接続状態が逆に
   なる第２クラッチを介して前記流体圧モータの出力軸を
   前記車両走行系に連結する一方、前記第２クラッチによ
   り前記流体圧モータの出力軸と前記車両走行系が接続さ
   れて前記第１クラッチが断状態にある時に運転者の意思
   に応じた駆動力を該流体圧モータに独立して発生させる
   と共に前記エンジンを独立して駆動させて前記ポンプに
   駆動力を発生させる指令手段を備えたことを特徴とする
   作業用車両。
3. 【請求項３】 前記流体圧ポンプは油圧の吐出量が可変
   とされた吐出量可変ポンプであると共に、前記流体圧モ
   ータは該吐出量可変ポンプの油圧の吐出量に応じた駆動
   力によって駆動される油圧モータであり、前記指令手段
   はアクセルペダルの踏込み量に応じて前記吐出量可変ポ
   ンプの油圧の吐出量を調整することで前記油圧モータに
   所望の駆動力を発生させる手段であることを特徴とする
   請求項２に記載の作業用車両。