JPS5911223Y2 - 油圧駆動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は走行型農業機械等の駆動手段として使用するの
に適した油圧駆動装置を提案したものである。

油圧駆動装置としては可変容量形の油圧ポンプと、定容
量形の油圧モータとを組合せたものが公知であるが、油
圧ポンプの構造が複雑なために高価であること、伝導効
率が悪いこと、中立を選択した場合にも微動する虞れが
ある等の難点があった。

本考案は斯かる事情に鑑みてなされたものであつて、い
ずれも定容量形の油圧ポンプ及び油圧モータの間に電磁
弁を介装し、これを高速で反復切換して油圧モータヘ間
欠的に圧油を供給し、この供給時間の長短を変じること
によって油圧モータ、更にはこれに連結された被動系の
変速を可能とすると共に、油圧回路を圧油の閉込が行わ
れない構或とすることにより電磁弁の切換効率を高めた
全く新規な油圧駆動装置を提供することを目的とし、以
下に本考案をその実施例を示す図面に基いて詳述する。

第１図は本考案に係る油圧駆動装置（以下本案装置とい
う）の油圧回路図を電磁弁のソレノイドに対する通電制
御回路と共に示している。

第１図においてＰは定容量形の油圧ポンプ、Ｍは同じく
定容量形の油圧モータ、■は５ポート３位置切換形の電
磁弁である。

電磁弁■は一方のソレノイド■Ｓ１が通電励磁されると
第１の切換位置■が選択され、また他方のソレノイド■
Ｓ２が通電励磁されると第２の切換位置■が選択され、
更に両ソレノイドｖＳ１，■Ｓ２が共に消磁されている
場合は図示の如く中立位置が選択されるようになってお
り、位置切換がｍｓｅｃのオーダで行われる高速応答性
のものである。

油圧ポンプＰの吐油日は電磁弁■のポンプ側のポートＶ
ｐに連なり、また吸油田よ逆止弁Ｃ■及びチャージポン
プＣＰを介してタンクに連なると共に、電磁弁■のタン
ク側ポートＴ１，Ｔ２に連なっている。

一方、油圧モータの第１の油日は電磁弁■のモータ側の
第１のポートＭ１に、また第２の油口は同ヒくモータ側
の第２のポー｝Ｍ２に連なっている。

而して、電磁弁■は図示の中立位置では全ポートを連通
させるようにしてある。

従ってこの中立位置が選択された場合には油圧ポンプＰ
の吐油口から吐出された圧油はポートＶｐからＴ１又は
Ｔ２経由で吸油口に戻ることになり、また油圧モータ？
にはポー｝ Ｍ１， Ｍ２を介して両方の油日に等しい
油圧が加わるので回転駆動されることなく停止し、更に
この油日は油圧ポンプＰの吸油口に連通ずるので油圧モ
ータ内に圧油が閉じこめられることがない。

これに対して第１（又は第２）の切換位置■（又は■）
ではポートＴ１（又はＴ２）を閉じ、ポートＶｐとＭ１
（又はＭ２ ）、ポートＴ２とＭ２（又はＴ１とＭｌ
）を連通させるようにしてある。

従ってこの切換位置■（又は■）が選択された場合には
油圧ポンプＰの吐油日から吐出された圧油はポート■ｐ
からポー｝Ｍｌ（又はＭ２）経由で油圧モータＭに供給
されるので油圧モータＭは正転（又は逆転）する。

而してＣＴＲはソレノイドｖＳ１，ＶＳ２への通電をコ
ントロールする制御回路であって、０〜１の範囲でデュ
ーテイ比を可変としたパルス発生回路等からなり、ソレ
ノイド■Ｓ１，■Ｓ２を駆動するに足るレベルを有する
一定周期（１００ ｍｓｅｃ程度）のパルス信号をソレ
ノイド■Ｓ又はＶＳ２へ選択的に出力するようにしてあ
る。

叙上の如く構威された本案装置は油圧ポンプＰを図示し
ないエンジン等により駆動し、また制御回路ＣＴＲを作
動せしめてソレノイド■Ｓ１又は■Ｓ２を通電励磁する
ことにより油圧モータＭを正転又は逆転させてこれに連
結された車輪等の被動系を駆動させることができる。

而して油圧モータＭの回転速度は制御回路ＣＴＲが発す
るパルス信号のデューテイ比にて定まる。

即ちこのパルス信号１周期の時間をｔ。

、ハイレベルにある時間をｔ１とすると、そのテ゛ユー
テイ比はｔ１／ｔｏとなるのであるが、該パルス信号を
ソレノイドＶＳ１又はＶＳ２へ与えることにより、ソレ
ノイドｖＳ１又はＶＳ２はｔ時間通電、（ｔｏ−ｔ）時
間通電停止のサイクルを反復する間欠的通電励磁状態と
なり、第１又は第２の切換位置と中立位置との間で反復
切換されることになる。

油圧回路は第１又は第２の切換位置になった場合にのみ
油圧モータＭへ圧油が供給されるようにしてあり、また
パルス信号の周期が短かく、且つ電磁弁の応答性は高い
ので油圧モータＭへの圧油供給量は、油圧ポンプＰの吐
出量をＱとすると、みかけ上Ｑ”ｔ１／ｔｏとなるので
その結果油圧モータＭの回転速度もｔ１／ｔｏに比例し
た速度となるのである。

そしてパルス信号のデューテイ比を１とする場合は最高
速度で油圧モータＭが回転し、またデューテイ比をＯと
する、即ちソレノイドＶＳ１，ｖＳ２への通電を停止す
ると油圧モータＭが停止することになる。

そして上述の如き電磁弁■の反復切換の間において、電
磁弁■が中立位置になった場合にも油圧回路の全体に亘
って圧油が閉じこめられることがなく、電磁弁のスプー
ルの円滑な移動が妨げられることがない。

従ってパルス信号に効率よく応答して優れた変速機能を
果すことが可能である。

なお、第１図の実施例では１個の３位置切換弁で変速及
び回転方向の切換を行わせるようにしたので油圧回路が
簡素化されるが、２位置切換弁を２個用いて第１図の油
圧回路と等価の回路に構或することも可能である。

第２図は本考案の油圧駆動装置を搭載した農用トラクタ
の左側面図、第３図はその油圧回路図である。

第３図の油圧回路は２個の油圧モータＭ１及びＭｒ夫々
の２つの油日を電磁弁ＶのポートＭ１とＭ２とに並列的
に接続し、モータＭｌ， Ｍｒと電磁弁Ｖとの間に手動
の閉止弁３１，３ｒを設けた点において第１図の回路と
異っている。

油圧モータＭ１は左側の後輪１１のハブ内に、また油圧
モータＭｒは右側の後輪１ｒのハブ内に夫々直装されて
おり、夫々の回転により後輪１１，１ｒを回転駆動して
機体を前進又は後退させ得るようにしてある。

２は変速レバであって運転席近傍に配設してあり、その
基端部には変速レバ２の前後方向への回動操作に連動し
て出力電圧を変じるロータリ式のポテンシオメータ（図
示せず）が設けられている。

このテ゛テンシオメー夕は制御回路ＣＴＲにあって電磁
弁■制御用のパルス信号を発すべきソレノイドＶＳ１は
ＶＳ２の選択と、パルス信号のデューテイ比の決定に与
る。

変速レバ２をラッチ可能な“停止”位置（所謂中立位置
）に位置せしめた場合にポテンシオメータが発する電圧
を■、とすると、この場合には制御回路ＣＴＲはいずれ
のソレノイドへもパルス信号を発しないようにしてある
。

そして変速レバ２を前記“停止”位置よりも前方へ回動
するとポテンシオメー夕の電圧は回動量に比例して■、
より大きい■，となり、制御回路ＣＴＲはソレノイドｖ
Ｓ１に対してｖＦ−ｖＮの値の大小に応じてデューテイ
比が大小変化するパルス信号を発し、反対に変速レバ２
を前記“停止”位置よりも後方へ回動するとポテンシオ
メー夕の電圧は回動量に比例して■、より小さいＶＲと
なり、制御回路ＣＴＲはソレノイド■Ｓ２に対してＶ，
−ＶＦの値の大小に応じてデューテイ比が大小変化する
パルス信号を発するようにしてある。

閉止弁３１及び３ｒは常時は図示の如く油圧モータＭｌ
，ＭｒとポートＭ１及びＭ２とを連通せしめてあるが、
ブレーキレバ３を操作することにより油圧モータＭｌ，
Ｍｒと電磁弁Ｖとの間の油路を断ちＭｌ， Ｍｒ側の
圧油を閉じ込めて制動が行われることになる。

その他、図中Ｅは油圧ポンプＰを駆動するエンジンであ
る。

以上の如くしてトラクタに搭載された本案装置はエンジ
ンＥの駆動により油圧ポンプＰが作動し、油圧モータＭ
ｌ， Ｍｒに対する圧油供給が可能な状態になる。

そして変速レバ２を゜“停止゛位置から前方へ回動する
とパルス信号がソレノイドｖＳ１へ与えられるのでモー
タＭｌ，Ｍｒが正転し、従って後輪１１，ｌｒが正転し
て機体が前進することになる。

そしてこのパルス信号のテ゛ユーテイ比は変速レバ２の
前方への回動量に応して定まるから、この回動量に応じ
て所望の前進速度とすることができる。

逆に変速レバ２を“停止”位置よりも後方へ回動すると
パルス信号がソレノイドｖＳ２へ与えられるのでモータ
Ｍｌ， Ｍｒが逆転し、機体は後退することになる。

後退速度を変速レバ２の後方への回動量に応じて定め得
ることは前進の場合と同様である。

そして変速レバ２を“停止”位置に戻した場合にはソレ
ノイド■Ｓ１，■Ｓ２への通電は行われないから後輪１
１，ｌｒの駆動は停止されることになる。

後輪の制動を行い、また機体の停止を確実に行うにはブ
レーキレバ３の操作によって油路を閉じればよい。

このように本案装置は可変容量形の油圧ポンプを用いた
公知の油圧駆動装置に替えて走行駆動源として、また変
速装置として使用でき、無段変速可能、差動装置不要等
、この種の油圧駆動装置を使用した場合に一般に得られ
る効果を奏することは勿論、可変容量形の油圧ポンプを
用いず定容量形の油圧ポンプを用いているので伝動効率
がよく、また安価に提供でき、更に油圧モータの駆動を
行わないタイミングにあっても油圧回路中に圧油を閉込
めることがないので油圧モータに制動がかからず回転が
円滑に行われ、また電磁弁のスプールの移動も円滑に行
える。

更に油圧モータＭを非駆動とする場合は、ソレノイドへ
の通電を断って電磁弁■を中立としておけばよい。

油圧モータＭには２つの油日に均一な油圧がかかるのみ
であり、微動の虞れは皆無である。

勿論、ブレーキレバ３の操作により閉止弁３１，３ｒを
閉じておけば尚一層安全である。

更に本考案に係る第１図又は第３図の電磁弁■は位置切
換に要する僅かの時間だけ圧油を閉じこめるのみで、残
余の殆んどの時間は圧油を閉じこめないので、漏油に対
する条件が緩和され、その結果電磁弁中のスプールの移
動ストロークが短寸化でき、その高速動作を助ける。

また圧油を閉じ込めないことがら油温上昇を回避し得る
等、本考案は幾多の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すものであって、第１図は本
案装置の油圧回路図、第２図は本案装置を搭載してなる
トラクタの左側面図、第３図はその要部油圧回路図であ
る。 １１，ｌｒ・・・・・・後輪、２・・・・・・変速レバ
Ｐ・・・・・・油圧ポンプ、Ｍ， Ｍｌ， Ｍｒ・・
・・・・油圧モータ、■・・曲電磁弁、ＶＳ１，■Ｓ２
・・・・・・ソレノイド、ＣＴＲ・・曲制御回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. いずれも定容量形である油圧ポンプ及び油圧モータと、
   これらを結ぶ油路中に介装され、油圧モータを駆動する
   位置と、油圧モータの２つの油日を同時に油圧ポンプの
   吸油口及び吐油口に連通せしめて油圧モータを非駆動と
   する位置との２位置に高速で反復的に切換えられ、且つ
   油圧モータの回転速度を調節すべく前記２位置の夫々に
   対する設定時間比を設定制御される電磁弁とを具備する
   ことを特徴とする油圧駆動装置。