(57)【要約】      （修正有）【課題】前進・後進の切換指令に応じて走行モータの容量の油圧制御を行うためのモータ容量制御回路の配管を簡素化できる走行用ＨＳＴ回路を提供すること。【解決手段】メインポンプ22に走行モータが１対のメイン油圧管路30A,30Bを介して閉回路接続されたメイン回路20と、低圧側のメイン油圧管路30Aまたは30Bに作動油を供給するチャージ回路40と、低圧側のメイン油圧管路30Aまたは30Bを作動油タンク64も戻すフラッシング回路60と、前進・後進の切換指令時に、指令された走行方向に係る走行モータ26の容量制御が可能な状態とするモータ容量制御回路70とを備えている。モータ容量制御回路70はフラッシング回路60から分岐した枝管路72を有し、フラッシング回路60に導入された低圧側のメイン油圧管路30Aまたは30Bの圧力を、枝管路72を介してパイロット圧として導入し、走行モータ26の容量の制御を行う。【選択図】図２
2010038203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込み口と吐出し口を逆転可能な可変容量型油圧ポンプからなるメインポンプに、可変容量型油圧モータからなる走行モータが、１対のメイン油圧管路を介して閉回路接続されたメイン回路と、前記１対のメイン油圧管路のうちの低圧側のメイン油圧管路に作動油を供給するチャージ回路と、前記低圧側のメイン油圧管路の圧油を作動油タンクに戻すフラッシング回路と、前進・後進の切換指令時に、指令された走行方向に係る前記走行モータの容量制御が可能な状態とするモータ容量制御回路とを備えた走行用ＨＳＴにおいて、
前記モータ容量制御回路は、前記フラッシング回路から分岐した枝管路を有し、前記フラッシング回路に導入された前記低圧側のメイン油圧管路の圧力を、前記枝管路によりパイロット圧として導入し、前記走行モータの容量の制御を行うよう設定された
ことを特徴とする走行用ＨＳＴ回路。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、
前記走行モータは、この走行モータの容量を可変にする油圧パイロット式の容量可変機構部を有し、
前記フラッシング回路は、前記低圧側のメイン油圧管路から前記フラッシング回路に圧油を導入するための入口を形成する低圧選択弁と、前記入口から導入された圧力が所定圧力以上のときに、前記フラッシング回路の圧油を前記作動油タンクに導く出口を形成するフラッシングリリーフ弁とを有し、
前記枝管路は、前記フラッシングリリーフ弁の上流側から分岐した管路からなり、
前記モータ容量制御回路は、前記容量可変機構部のパイロット圧を制御する油圧パイロット式の制御弁からなるモータ容量制御弁と、前記低圧選択弁により導入された前記低圧側のメイン油圧管路の圧力を、前記枝管路によりパイロット圧として導入して作動し、前記１対のメイン油圧管路のそれぞれの圧力を選択的に前記モータ容量制御弁にパイロット圧として導くことが可能な油圧パイロット式の切換弁とを有する
ことを特徴とする走行用ＨＳＴ回路。
【請求項３】
請求項２に記載の発明において、
前記モータ容量制御回路は、前記枝管路に設けられた電磁弁と、この電磁弁を制御する制御手段とを有し、
前記電磁弁は、前記フラッシングリリーフ弁の上流側の圧力を前記切換弁にパイロット圧として導く状態と導かない状態とを切換可能に設定され、
前記制御手段は、前進・後進の切換指令に対して前記電磁弁が任意のタイミングで作動可能とした
ことを特徴とする走行用ＨＳＴ回路。
【請求項４】
請求項２または３に記載の発明において、
前記切換弁の初期位置は、前進の指令に対応している
ことを特徴とする走行用ＨＳＴ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールローダ、転圧機械および農業車両等のＨＳＴ車両に設けられ、前進・後進の切換指令に応じて走行用油圧モータの容量を制御する走行用ＨＳＴ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の走行用ＨＳＴ回路は、吸込み口と吐出し口を逆転可能な可変容量型油圧ポンプからなるメインポンプに、可変容量型油圧モータからなる走行モータが、１対のメイン油圧管路を介して閉回路接続されたメイン回路を備えている。さらに、前進・後進の切換指令により指令された走行方向に対応した前記走行モータの容量制御が可能な状態とするモータ容量制御回路を備えている。
【０００３】
メインポンプは、油圧パイロット式の容量可変機構部として、ポンプ傾転を操作するポンプ用サーボピストンを備えている。このポンプ用サーボピストンのパイロット圧は、ＨＳＴ車両の前進・後進の切換指令に応じてメインポンプの吐出方向が切り換わるように制御されるようになっている。
【０００４】
走行モータは、油圧パイロット式の容量可変機構部として、走行モータの傾転を操作するモータ用サーボピストンを備えている。モータ容量制御回路は、そのモータ用サーボピストンのパイロット圧を制御する油圧パイロット式のモータ容量制御弁を備えている。モータ容量制御弁のパイロット圧としては、ポンプ用サーボピストンにパイロット圧油を導く１対のパイロット管路のそれぞれの圧力、および、１対のメイン油圧管路のそれぞれの圧力が用いられる。これらの圧力は切換弁を介してモータ容量制御弁に付与されるようになっている。この切換弁は油圧パイロット式である。ポンプ用サーボピストンにパイロット圧を導く前記１対のパイロット管路のそれぞれからは管路が分枝していて、これらの管路のそれぞれが１対のパイロット管路のそれぞれの圧力を、切換弁にパイロット圧として導くようになっている。
【０００５】
切換弁は前進・後進の切換指令に応じて切り換わるようになっている。切換弁の切換りに伴い、１対のメイン油圧管路のうちの高圧側の圧力が、モータ容量制御弁にパイロット圧として付与される。これにより、モータ容量制御弁の弁位置が前進時には前進時に高圧側となるメイン油圧管路の圧力に応じて変化し、後進時には後進時に高圧側となるメイン油圧管路の圧力に応じて変化する。モータ容量制御弁は、パイロット圧として付与される高圧側のメイン油圧管路の圧力が高いほど、走行モータの容量を増大させる。
【０００６】
この種の従来の走行用ＨＳＴ回路については特許文献１を参照されたい。
【特許文献１】特開２００４−２９３６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述した従来の走行用ＨＳＴ回路において、モータ容量制御回路の切換弁にパイロット圧としての圧力を導くための管路は、ポンプ用サーボピストンにパイロット圧を導く１対のパイロット管路のそれぞれから分岐したものである。これらの管路は、メインポンプ側から走行モータ側にわたる長い管路であり、配管結合部の多い複雑なものに形成されやすい。管路の配管結合部が多いほど油漏れのリスクが高まる。
【０００８】
本発明の第１の目的は、前進・後進の切換指令に応じて走行モータの容量の油圧制御を行うためのモータ容量制御回路の配管を簡素化できる走行用ＨＳＴ回路を提供することにある。
【０００９】
また、前述した従来の走行用ＨＳＴ回路では、前進・後進の切換指令に応じて切換弁が切り換わり、１対のメイン油圧管路のうちの高圧側の圧力がパイロット圧としてモータ容量制御弁に付与されると、モータ容量制御弁の弁位置が変化して走行モータの容量が変化する。走行モータの容量は高圧側のメイン油圧管路の圧力が高いほど大きくなるため、前進・後進の急逆切換時に走行モータにブレーキ圧が作用して走行モータの容量が増大し、これに伴って制動力が増大する。この結果、ＨＳＴ車両が急減速し、この急減速がオペレータに不快感を与える。
【００１０】
前進・後進の急逆切換時のブレーキ圧の上昇について、後進から前進への急逆切換時を例に挙げて次に説明する。
【００１１】
ＨＳＴ車両の後進中、メインポンプは１対のメイン油圧管路のうちの一方のメイン油圧管路から作動油を吸込み、他方のメイン油圧管路から作動油を吐出している。切換弁は、高圧側である他方のメイン油圧管路の圧力をモータ容量制御弁にパイロット圧として導いている。これにより、走行モータの容量は、他方のメイン油圧管路の圧力に応じて調整される状態である。
【００１２】
この状態で、後進から前進への急逆切換指令があると、メインポンプでは吸込み口と吐出し口が後進に対応する状態から逆転して前進に対応する状態に切り換わる。但し、直ちに状態が切り換わるわけではなく、操作感を考慮して多少の切換時間を持たせているのが一般的である。つまり、メインポンプの吸込みは、一方のメイン油圧管路から吸い込んでいたものが、吸込み量０まで減少した後、他方のメイン油圧管路から作動油を吸い込むようになる、同様に、メインポンプの吐出は他方のメイン油圧管路に吐出していたものが、吐出し量０まで減少した後、一方のメイン油圧管路から作動油を吐出す状態になる、このとき、切換弁は、他方のメイン油圧管路の圧力をモータ容量制御弁にパイロット圧として導く状態から、一方のメイン油圧管路の圧力をモータ容量制御弁にパイロット圧として導く状態に切換わる。これに伴い、走行モータの容量は、一方のメイン油圧管路の圧力に応じて調整される状態になる。切換弁の切換速度はメインポンプの吐出方向切換速度に比べて十分に早いので、直ちに切換わるとみなせる。
【００１３】
走行モータは、メインポンプの吸込み口と吐出し口が前進に対応するよう逆転したことに伴って、直ちに前進に対応する方向に回転するのではなく、慣性によって後進に対応する方向への回転を続けるため、走行モータにポンプ作用が生じる。この際、メインポンプの吐出、吸込量は０になろうとしているのに、走行モータはポンプ作用により急逆切換指令前と同じ方向に同じ流量の油を流そうとするために、−方のメイン油圧管路内の圧力は上昇し、逆に他方のメイン油圧管路の圧力は低下する。したがってこの時一方のメイン油圧管路に立つ圧力により、制動力いわゆるエンジンブレーキがかかる。急逆切換指令時の走行速度が大きいほどこの圧力が大きくなるため、モータ容量制御弁が大容量側に制御される。この結果、走行モータの容量が急増し、制動力が増大する。この制動力の増大により、ＨＳＴ車両の後進速度が急減速し、この急減速がオペレータに不快感を与えることになる。
【００１４】
特に、ＨＳＴ車両であるホイールローダを用いた作業では、地山を掘削させたホイールローダを後進させた後、後進から前進への急逆切換えを行って放土先のダンプトラック等に向って走行させる、ということが頻繁に行われるため、オペレータに頻繁に不快感を与えることになる。
【００１５】
また、ポンプ作用時の走行モータの容量が増大すると、走行モータの吸込み側のメイン油圧管路（他方のメイン油圧管路）の圧力が急激に低下してキャビテーションが発生し、これに伴ってエロージョンや騒音が発生することがある。
【００１６】
本発明の第２の目的は、前進・後進の急逆切換時のＨＳＴ車両の急減速を抑えることができる走行用ＨＳＴ回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の走行用ＨＳＴ回路は前述の目的を達成するために次のように構成されている。
【００１８】
〔１〕  前述した第１の目的を達成するために、本発明は、吸込み口と吐出し口を逆転可能な可変容量型油圧ポンプからなるメインポンプに、可変容量型油圧モータからなる走行モータが、１対のメイン油圧管路を介して閉回路接続されたメイン回路と、前記１対のメイン油圧管路のうちの低圧側のメイン油圧管路に作動油を供給するチャージ回路と、前記低圧側のメイン油圧管路の圧油を作動油タンクに戻すフラッシング回路と、前進・後進の切換指令時に、指令された走行方向に係る前記走行モータの容量制御が可能な状態とするモータ容量制御回路とを備えた走行用ＨＳＴにおいて、前記モータ容量制御回路は、前記フラッシング回路から分岐した枝管路を有し、前記フラッシング回路に導入された前記低圧側のメイン油圧管路の圧力を、前記枝管路によりパイロット圧として導入し、前記走行モータの容量の制御を行うよう設定されたことを特徴とする。
【００１９】
走行用ＨＳＴ回路ではフラッシング回路がメインポンプよりも走行モータの近くに設けられているのが一般的なので、「〔１〕」に記載された本発明における枝管路は、メインポンプよりも走行モータの近くに位置した既設のフラッシング回路から分岐した管路となる。これにより、走行用ＨＳＴ回路におけるモータ容量制御回路の配管を簡素化できる。
【００２０】
〔２〕  本発明は「〔１〕」に記載の発明において、前記走行モータは、この走行モータの容量を可変にする油圧パイロット式の容量可変機構部を有し、前記フラッシング回路は、前記低圧側のメイン油圧管路から前記フラッシング回路に圧油を導入するための入口を形成する低圧選択弁と、前記入口から導入された圧力が所定圧力以上のときに、前記フラッシング回路の圧油を前記作動油タンクに導く出口を形成するフラッシングリリーフ弁とを有し、前記枝管路は、前記フラッシングリリーフ弁の上流側から分岐した管路からなり、前記モータ容量制御回路は、前記容量可変機構部のパイロット圧を制御する油圧パイロット式の制御弁からなるモータ容量制御弁と、前記低圧選択弁により導入された前記低圧側のメイン油圧管路の圧力を、前記枝管路によりパイロット圧として導入して作動し、前記１対のメイン油圧管路のそれぞれの圧力を選択的に前記モータ容量制御弁にパイロット圧として導くことが可能な油圧パイロット式の切換弁とを有することを特徴とするものであってもよい。
【００２１】
〔３〕  前述した第２の目的を達成するために、本発明は「〔２〕」に記載の発明において、前記モータ容量制御回路は、前記枝管路に設けられた電磁弁と、この電磁弁を制御する制御手段とを有し、前記電磁弁は、前記フラッシングリリーフ弁の上流側の圧力を前記切換弁にパイロット圧として導く状態と導かない状態とを切換可能に設定され、前記制御手段は、前進・後進の切換指令に対して前記電磁弁が任意のタイミングで作動可能としたことを特徴とする。
【００２２】
この「〔３〕」に記載された本発明では、前進・後進の急逆切換指令時に制御手段が前進・後進の切換指令に対する電磁弁の作動のタイミングを、例えば遅らせる。これにより、切換弁の作動も遅れる。この切換弁の作動の遅れは、ブレーキ圧がパイロット圧としてモータ容量制御弁に付与されるタイミングを遅らせる。ブレーキ圧は時間の経過とともに低下するので、ブレーキ圧がパイロット圧としてモータ容量制御弁に付与されるタイミングが遅れれば、走行モータ容量の急増、すなわち制動力の増大が抑えられる。したがって、「〔３〕」に記載された本発明によれば、前進・後進の急逆切換時のＨＳＴ車両の急減速を抑えることができ、オペレータに与える不快感を低減できる。また、キャビテーションの発生を抑えエロージョンや騒音が発生を低減できる。
【００２３】
また例えば、低速走行時の急逆切換は高速走行時に比べて制動時間すなわちブレーキ圧の高い時間が短く、高速時に設定した遅延タイミングでは走行モータの回転方向が既に逆転しているにもかかわらず切換弁が作動せず、モータ容量が大とならないため、加速時の操作感が悪くなる可能性がある。動作タイミングの設定は常に一定でなく、車両の速度に応じて変化させることが有効である。
【００２４】
また、「〔３〕」に記載の本発明において、切換弁は油圧パイロット式であり、この切換弁へのパイロット圧の付与を電磁弁により行うようにしたので、切換弁を電磁操作式とする場合よりも確実に切換弁の操作力を確保することができるとともに、コンタミナントによる弁体の摺動抵抗の増大や振動による切換弁の動作不良を生じにくくすることができる。
【００２５】
〔４〕  本発明は「〔２〕」または「〔３〕」に記載の発明において、前記切換弁の初期位置は、前進の指令に対応していることを特徴とするものであってもよい。
【００２６】
この「〔４〕」に記載された本発明によれば、後進から前進への急逆切換時にフラツシング回路における異常な圧力低下により切換弁に十分なパイロット圧が供給されなくても、切換弁の弁位置を前進の指令に対応する初期位置に保持することができ、前進に対応するメイン油圧管路の圧をモータ制御弁に導くことができる。
【００２７】
このように後進から前進への急逆切換時にフラツシング回路における異常な圧力低下が生じても、切換弁の弁位置を前進の指令に対応する初期位置に保持することができ、前進に対応するメイン油圧管路の圧をモータ制御弁に導くことができるので、ホイールローダのように後進から前進への急逆切換を行う頻度の高いＨＳＴ車両に有効である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、モータ容量制御回路がフラッシング回路から分岐した枝管路を有し、フラッシング回路に導入された低圧側のメイン油圧管路の圧力を、枝管路を介してパイロット圧として導入し、走行モータの容量の制御を行うよう設定されている。これにより、モータ容量制御回路の配管を簡素化できる。この結果、モータ容量制御回路にパイロット圧を導くための管路の油漏れのリスクを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は本発明の一実施形態に係る走行用ＨＳＴ回路が設けられるＨＳＴ車両の一例であるホイールローダの左側面図である。
【００３０】
図１示すように、ホイールローダ１は、運転室２と、掘削作業等に用いられる作業機３と、前輪９および後輪１０とを備えている。
【００３１】
作業機３は、ホイールローダ１の前部に上下方向に回動可能に結合したリフトアーム４と、このリフトアーム４の先端部に回動可能に結合したバケット５とを備えている。リフトアーム４はリフトアームシリンダ６（油圧シリンダ）により駆動されるようになっている。バケット５はバケットシリンダ（油圧シリンダ）の動作をベルクランク８により伝達されて駆動されるようになっている。
【００３２】
前輪９および後輪１０はそれぞれアクスル（図示していない）に設けられている。アクスルはドライブシャフトの動力を伝達されて駆動される。
【００３３】
図２は本発明の一実施形態に係る走行用ＨＳＴ回路の油圧回路図である。この図２に示す走行用ＨＳＴ回路２０は、前輪９および後輪１０の一方が設けられたアクスルに対応するドライブシャフトを駆動するためのものであり、他方に関する構成は省略してある。
【００３４】
走行用ＨＳＴ回路２０は、メインポンプ２２と走行モータ２６とが１対のメイン油圧管路３０Ａ，３０Ｂを介して閉回路接続されたメイン回路２０を備えている。
【００３５】
メインポンプ２２は、吸込み口と吐出し口を逆転可能な可変容量型油圧ポンプ、例えば両傾転形で斜板式の可変容量形油圧ポンプからなる。メインポンプ２２の容量を可変にするポンプ容量可変機構部２３は、油圧パイロット式でスプリングリターン式のポンプ用サーボピストン２４を操作して斜板２５の傾角を制御するものである。操作力が働いていないときのポンプ用サーボピストン２４の位置（図２に示す位置）は、最小ポンプ容量に対応している。
【００３６】
走行モータ２６は斜軸式可変容量型油圧モータからなる。走行モータ２６の容量を可変にするモータ容量可変機構部２７は油圧パイロット式であり、モータ用サーボピストン２８をパイロット圧で操作することによって斜軸２９の傾角が制御される。モータ用サーボピストン２８は、パイロット圧を受ける大受圧部２８ａと、この大受圧部２８ａよりも受圧面積の小さな小受圧部２８ｂとを有する。大受圧部２８ａに作用するパイロット圧はモータ用サーボピストン２８を、走行モータ２６の容量が小さくなる方向に押圧する。小受圧部２８ｂに作用するパイロット圧はモータ用サーボピストン２８を、走行モータ２６の容量が大きくなる方向に押圧する。
【００３７】
走行用ＨＳＴ回路２０は、さらに、１対のメイン油圧管路３０Ａ，３０Ｂのうちの低圧側のメイン油圧管路３０Ａまたは３０Ｂに作動油を供給するチャージ回路４０を備えている。このチャージ回路４０は、定容量型油圧ポンプからなるチャージポンプ４１と、このチャージポンプ４１を１対のメイン油圧管路３０Ａ，３０Ｂの両方に接続する、２股に分岐したチャージ油路４２とを備えている。チャージ油路４２は、幹油路４２ａと、この幹油路４２ａから分岐した枝油路４２ｂ，４２ｃとから構成されている。枝油路４２ｂ，４２ｃのそれぞれには、チェック弁４３Ａ，４３Ｂがそれぞれ設けられている。チェック弁４３Ａは枝油路４２ｂにおける圧油の流れの方向を、幹油路４２ａからメイン油圧管路３０Ａに向かう方向に限定している。チェック弁４３Ｂは枝油路４２ｃにおける圧油の流れの方向を、幹油路４２ａからメイン油圧管路３０Ｂに向かう方向に限定している。幹油路４２ａには、チャージポンプ４１とチェック弁４３Ａ，４３Ｂとの間の圧力、すなわちチャージ圧を規定するチャージリリーフ弁４４が設けられている。
【００３８】
走行用ＨＳＴ回路２０は、さらに、運転室２に設けられた前進・後進切換レバー装置５０からの前進・後進の指令に応じて、メイン回路２０における作動油の循環方向を切り換える循環方向制御回路５１を有する。この循環方向制御回路５１はポンプ用サーボピストン２４のパイロット圧の制御する方向制御弁５２を有する。この方向制御弁５２にはＡＳ弁５３を介してチャージポンプ４１の吐出圧が導かれるようになっている。方向制御弁５２は電磁操作式、スプリングセンタ式および３位置の弁であり、前進・後進切換レバー装置５０の中立指令に対応するノーマル位置Ｎ（中央位置）、前進指令に対応する前進側作動位置Ｆ、および、後進指令に対応する後進側作動位置Ｒへの切換が可能になっている。前進の指令は、方向制御弁５２の弁体を前進側作動位置Ｆに移動させるソレノイドに、駆動電力Ｗｆを供給することからなる。後進の指令は、方向制御弁５２の弁体を後進側作動位置Ｒに移動させるソレノイドに、駆動電力Ｗｒを供給することからなる。中立の指令は方向制御弁５２のどちらのソレノイドにも駆動電力Ｗｆ，Ｗｒを供給しないことからなる。
【００３９】
走行用ＨＳＴ回路２０は、さらに、前記低圧側のメイン油圧管路をドレン回路６３に連通させることが可能なフラッシング回路６０を備えている。このフラッシング回路６０は、低圧側のメイン油圧管路３０Ａまたは３０Ｂからフラッシング回路６０に圧油を導入するための入口を形成する低圧選択弁６１と、その入口から導入された圧力が所定圧力以上のときに、フラッシング回路６０を作動油タンク６４に導くドレン回路６３に連通させる出口を形成するフラッシングリリーフ弁６２とを有する。ここで、所定圧力はフラッシングリリーフ弁６２のリリーフ圧、いわゆるフラッシング圧であり、チャージ圧よりも低い圧力に設定されている。つまり、フラッシング回路６０は、低圧側のメイン油圧管路３０Ａまたは３０Ｂの圧油を低圧選択弁６１により導入し、導入した圧油の圧力がフラッシング圧以上のときに、その圧油をドレン回路６３を介して作動油タンク６４に戻すようになっている。
【００４０】
走行用ＨＳＴ回路２０は、さらに、前進・後進切換レバー装置５０からの、前進・後進・中立の切換指令に応じて、走行モータ２６の容量を制御するモータ容量制御回路７０を備えている。
【００４１】
このモータ容量制御回路７０は、モータ用サーボピストン２８のパイロット圧を制御するモータ容量制御弁７１を有する。このモータ容量制御弁７１は油圧パイロット式でスプリングリターン式の制御弁からなり、後述する切換弁７３からの圧油を大受圧部２８ａと小受圧部２８ｂとの両方に導くノーマル位置Ａ１（図２に示す位置）と、大受圧部２８ａ側の圧油をドレン回路６３に排出しつつ、切換弁７３からの圧油を小受圧部２８ｂに圧油を導く作動位置Ａ２との間で弁位置との２位置の切換えが可能になっている。
【００４２】
モータ容量制御回路７０は、さらに、フラッシング回路６０のフラッシングリリーフ弁６２の上流側から分岐した枝管路７２と、この枝管路７２をより導かれた圧力をパイロット圧として切り換わる切換弁７３とを有する。切換弁７３は油圧パイロット式でスプリングリターン式の制御弁である。この切換弁７３には、低圧選択弁６１により導入された低圧側のメイン油圧管路３０Ａまたは３０Ｂの圧力が、枝管路７２によりパイロット圧として導かれるようになっている。また、この切換弁７３は、１対のメイン油圧管路３０Ａ，３０Ｂの両方に接続されていて、これら１対のメイン油圧管路３０Ａ，３０Ｂのそれぞれの圧力を選択的にモータ容量制御弁７１にパイロット圧として導くことが可能に設定されている。切換弁７３のノーマル位置Ｂ１は、前進時に高圧側のメイン油圧管路３０Ａの圧力をパイロット圧としてモータ容量制御弁７１に導く状態とし、同作動位置Ｂ２はメイン油圧管路３０Ｂの圧力をパイロット圧としてモータ容量制御弁７１に導く状態とする。なお、切換弁７３は、その弁位置がノーマル位置Ｂ１のときに、前進時に高圧側のメイン油圧管路３０Ａの圧力をパイロット圧としてモータ容量制御弁７１に導く状態とする。つまり、切換弁７３の初期位置は前進の指令に対応する弁位置に設定されている。
【００４３】
モータ容量制御回路７０は、前述の構成によって、フラッシング回路６０に導入された低圧側のメイン油圧管路３０Ａまたは３０Ｂの圧力を、枝管路７２を介してパイロット圧として導入し、走行モータ２６の容量の制御を行うようになっている。
【００４４】
モータ容量制御回路７０は、さらに、枝管路７２に設けられたスプリングリターン式の電磁弁７４と、この電磁弁７４を制御する制御手段としてのコントローラ７５とを有する。
【００４５】
電磁弁７４は、フラッシングリリーフ弁６２の上流側の圧力を切換弁７３にパイロット圧として導く状態と導かない状態とを切換可能に設定されている。電磁弁７４のノーマル位置Ｃ１は枝管路７２の途中をドレン回路６３に連通させて前記導かない状態とし、同作動位置Ｃ２は枝管路７２とドレン回路６３との間を遮断し、枝管路７２を開通させて前記導く状態とする。
【００４６】
コントローラ７５は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等から構成された演算処理部を有し、ＲＯＭに書き込まれたコンピュータプログラムに従って動作する装置である。このコントローラ７５は、前進・後進切換レバー装置５０に電気的に接続されていて、前進の指令、後進の指令および中立の指令をそれぞれ検知可能に設定されているとともに、前進・後進の急逆切換指令を検知可能に設定されている。前進の指令の検知は方向制御弁５２の駆動電力Ｗｆを検知することであり、後進の指令の検知は方向制御弁５２への駆動電力Ｗｒを検知することである。中立の指令の検知は駆動電力Ｗｆ，Ｗｒがどちらも検知されない状態を検知することである。前進・後進の急逆切換指令の検知は、駆動電力Ｗｆ，Ｗｒの切換りが所定時間（瞬間的な時間）内に行われたかどうかを判定して、その判定結果が真となることである。
【００４７】
そして、コントローラ７５は、後進の指令を検知したとき、および、中立の指令を検知したときに、電磁弁７４に駆動電力Ｗを供給するになっていて、前進の指令を検知したときには駆動電力Ｗの供給を停止するようになっている。また、前進から後進への急逆切換指令を検知したときには、電磁弁７４への駆動電力Ｗの供給、すなわち、電磁弁７４の弁位置がノーマル位置Ｃ１から作動位置Ｃ２に切り換る作動を遅らせるよう設定されている。さらに、後進から前進の急逆切換指令を検知したときには、電磁弁７４への駆動電力Ｗの供給停止、すなわち、電磁弁７４が作動位置Ｃ２からノーマル位置Ｃ１に復帰する作動を遅らせるよう設定されている。電磁弁の作動の遅れは、前進・後進の切換指令時点からブレーキ圧が走行モータ２６の駆動圧の上限まで低下するのに必要な時間として予め設定された時間分の遅れである。
【００４８】
本実施形態に係る走行用ＨＳＴ回路２０の動作について説明する。
【００４９】
〔後進〕
はじめにホイールローダ１が後進する際の動作について説明する。
【００５０】
オペレータにより前進・後進切換レバー装置５０の操作レバー５０ａが中立位置Ｎｐから後進位置Ｒｐに切り換えられる。これに伴い、方向制御弁５２に駆動電力Ｗｒが供給され、この方向制御弁５２の弁位置はノーマル位置Ｎから後進側作動位置Ｒとなる。これによりポンプ用サーボピストン２４が移動し、メインポンプ２２の斜板２５を後進に対応する方向に傾転する。この結果、メインポンプ２２はメイン油圧管路３０Ａから作動油を吸込んでメイン油圧管路３０Ｂに吐出し、メインポンプ２２と走行モータ２６との間に矢印Ｆｒ方向の作動油の循環が生じる。このとき、メイン油圧管路３０Ａが低圧側となり、メイン油圧管路３０Ｂが高圧側となる。
【００５１】
また、前進・後進切換レバー装置５０の操作レバー５０ａが中立位置Ｎｐから後進位置Ｒｐに切り換えられると、コントローラ７５は後進の指令（駆動電力Ｗｒ）を検知し、モータ容量制御回路７０の電磁弁７４に駆動電力Ｗを供給する。これにより、モータ容量制御回路７０では、電磁弁７４の弁位置が作動位置Ｃ２となり、フラッシングリリーフ弁６２の上流側の圧力が枝管路７２により切換弁７３にパイロット圧として導かれる状態が形成される。
【００５２】
前述したようにメインポンプ２２がメイン油圧管路３０Ａから作動油を吸込んでメイン油圧管路３０Ｂに吐出するようになると、フラッシング回路６０では、低圧選択弁６１が高圧側のメイン油圧管路３０Ｂの圧力をパイロット圧として切換り、低圧側のメイン油圧管路３０Ａの圧油をフラッシング回路６０内に導入する。低圧側のメイン油圧管路３０Ａの圧力はチャージ圧となっていて、チャージ圧はフラッシング圧よりも高いので、フラッシング回路６０に導入された圧油はフラッシングリリーフ弁６２を通じてドレン回路６３に導かれる。
【００５３】
このとき、モータ容量制御回路７０では、前述したように電磁弁７４の弁位置が作動位置Ｃ２となっているので、フラッシングリリーフ弁６２の上流側の圧力（フラッシング圧）が枝管路７２により切換弁７３にパイロット圧として導かれ、切換弁７３の弁位置が作動位置Ｂ２となる。これにより、後進時の高圧側であるメイン油圧管路３０Ｂの圧力が切換弁７３を通じてモータ容量制御弁７１にパイロット圧として付与され、この圧力に応じてモータ容量制御弁７１の弁位置がノーマル位置Ａ１と作動位置Ａ２との間で変化するようになる。これに伴い、後進時に高圧側のメイン油圧管路３０Ｂの圧力がモータ容量制御弁７１を通じてモータ用サーボピストン２８にパイロット圧として供給される状態になり、モータ用サーボピストン２８の位置は大受圧部２８ａ側の油圧力と小受圧部２８ｂ側の油圧力がバランスする位置に決まる。このようにして走行モータ２６の容量が、後進時に高圧側のメイン油圧管路３０Ｂの圧力に応じて調整される。
【００５４】
〔前進〕
次にホイールローダ１が前進する際の動作について説明する。
【００５５】
オペレータにより前進・後進切換レバー装置５０の操作レバー５０ａが中立位置Ｎｐから前進位置Ｆｐに切り換えられる。これに伴い、方向制御弁５２に駆動電力Ｗｆが供給され、この方向制御弁５２の弁位置はノーマル位置Ｎから前進側作動位置Ｆとなる。これにより、ポンプ用サーボピストン２４が後進時とは反対側に移動し、メインポンプ２２の斜板が前進に対応する方向に傾転する。この結果、メインポンプ２２はメイン油圧管路３０Ｂから作動油を吸込んでメイン油圧管路３０Ａに吐出し、メインポンプ２２と走行モータ２６との間で矢印Ｆｆ方向の作動油の循環が生じる。このとき、メイン油圧管路３０Ａが高圧側となり、メイン油圧管路３０Ｂが低圧側となる。
【００５６】
また、前進・後進切換レバー装置５０の操作レバー５０ａが中立位置Ｎｐから前進位置Ｆｐに切り換えられると、コントローラ７５は前進指令（駆動電力Ｗｆ）を検知し、モータ容量制御回路７０の電磁弁７４への駆動電力Ｗの供給を停止する。これにより、モータ容量制御回路７０では、電磁弁７４の弁位置がノーマル位置Ｃ１となって、切換弁７３のパイロット圧は電磁弁７４を通じてドレン回路６３に排出され、フラッシングリリーフ弁６２の上流側の圧力が切換弁７３にパイロット圧として導かれる状態ではなくなる。この結果、切換弁７３の弁位置はノーマル位置Ｂ１となる。
【００５７】
前述したようにメインポンプ２２がメイン油圧管路３０Ｂから作動油を吸込んでメイン油圧管路３０Ａに吐出するようになると、フラッシング回路６０では、低圧選択弁６１が高圧側のメイン油圧管路３０Ａの圧力をパイロット圧として切換り、低圧側のメイン油圧管路３０Ｂの圧油をフラッシング回路６０内に導入する。低圧側のメイン油圧管路３０Ｂの圧力はチャージ圧となっていて、チャージ圧はフラッシング圧よりも高いので、フラッシング回路６０に導入された圧油はフラッシングリリーフ弁６２を通じてドレン回路６３に導かれる。
【００５８】
このとき、モータ容量制御回路７０では、前述したように電磁弁７４の弁位置がノーマル位置Ｃ１となっているので、フラッシングリリーフ弁６２の上流側の圧力（フラッシング圧）は枝管路７２により切換弁７３にパイロット圧として導かれることはなく、したがって、切換弁７３の弁位置はノーマル位置Ｂ１に維持される。これにより、前進時の高圧側であるメイン油圧管路３０Ａの圧力が切換弁７３を通じてモータ容量制御弁７１にパイロット圧として付与され、この圧力に応じてモータ容量制御弁７１の弁位置がノーマル位置Ａ１と作動位置Ａ２と間で変化するようになる。これに伴い、前進時に高圧側のメイン油圧管路３０Ａの圧力がモータ容量制御弁７１を通じてモータ用サーボピストン２８にパイロット圧として供給される状態になり、モータ用サーボピストン２８の位置は大受圧部２８ａ側の油圧力と小受圧部２８ｂ側の油圧力がバランスする位置に決まる。このようにして走行モータ２６の容量が、前進時に高圧側のメイン油圧管路３０Ａの圧力に応じて調整される。
【００５９】
〔前進から後進への急逆切換え〕
次に前進から後進への急逆切換えの際の動作について説明する。
【００６０】
前進・後進切換レバー装置５０の操作レバー５０ａが前進位置Ｆｐから後進位置Ｒｐに急逆切換操作されると、方向制御弁５２の弁位置は前進時作動位置Ｆから後進時作動位置Ｒに切り換わる。これにより、ポンプ用サーボピストン２４が前進時とは反対側に移動し、メインポンプ２２の斜板２５が前進側から後進側に傾転する。つまり、メインポンプ２２は吸込み口と吐出し口とを逆転させ、メイン油圧管路３０Ａから作動油を吸込んでメイン油圧管路３０Ｂに吐出すようになる。
【００６１】
コントローラ７５は、前進・後進切換レバー装置５０の操作レバー５０ａが前進位置Ｆｐから後進位置Ｒｐに急逆切換操作されると、方向制御弁５２への駆動電力Ｗｆ，Ｗｒの供給状態の変化とこの変化にかかった時間とに基づき、後進から前進への急逆切換指令を検知し、電磁弁７４への駆動電力Ｗの供給を遅らせる。これに伴い、切換弁７３の弁位置がノーマル位置Ｂ１から作動位置Ｂ２に変化するのも遅れる。そして、駆動電力Ｗの供給により切換弁７３の弁位置が作動位置Ｂ２となると、走行モータ２６の容量が後進時に高圧側のメイン油圧管路３０Ｂの圧力に応じて調整されるようになる。
【００６２】
〔後進から前進への急逆切換え〕
次に後進から前進への急逆切換えの際の動作について説明する。
【００６３】
前進・後進切換レバー装置５０の操作レバー５０ａが後進位置Ｒｐから前進位置Ｆｐに急逆切換操作されると、方向制御弁５２の弁位置は、後進時作動位置Ｒから前進時作動位置Ｆに切り換わる。これにより、ポンプ用サーボピストン２４は後進時とは反対側に移動し、メインポンプ２２の斜板２５が後進側から前進側に傾転する。つまり、メインポンプ２２は吸込み口と吐出し口とを逆転させ、メイン油圧管路３０Ｂから作動油を吸込んでメイン油圧管路３０Ａに吐出すようになる。
【００６４】
コントローラ７５は、前進・後進切換レバー装置５０の操作レバー５０ａが後進位置Ｒｐから前進位置Ｆｐに急逆切換操作されると、方向制御弁５２に対する駆動電力Ｗｆ，Ｗｒの供給状態の変化とこの変化にかかった時間とに基づき、後進から前進への急逆切換指令を検知し、電磁弁７４への駆動電力Ｗの供給停止を遅らせる。これに伴い、切換弁７３の弁位置が作動位置Ｂ２からノーマル位置Ｂ１に復帰するのも遅れる。そして、駆動電力Ｗの供給停止により切換弁７３の弁位置がノーマル位置Ｂ１となると、走行モータ２６の容量が前進時に高圧側のメイン油圧管路３０Ａの圧力に応じて調整されるようになる。
【００６５】
本実施形態に係る走行用ＨＳＴ回路２０によれば次の効果を得られる。
【００６６】
走行用ＨＳＴ回路ではフラッシング回路がメインポンプよりも走行モータの近くに設けられているのが一般的なので、本実施形態に係る走行用ＨＳＴ回路２０の枝管路７２は、メインポンプよりも走行モータの近くに位置した既設のフラッシング回路から分岐した管路となる。これにより、走行用ＨＳＴ回路におけるモータ容量制御回路の配管を簡素化できる。
【００６７】
モータ容量制御回路７０は、コントローラ７５によって前進・後進の急逆切換指令時に電磁弁７４の作動を遅らせて、切換弁７３の作動を遅らせる。この切換弁７３の作動の遅れは、高圧側のメイン油圧管路３０Ａまたは３０Ｂに生じたブレーキ圧がパイロット圧としてモータ容量制御弁７１に付与されるタイミングを遅らせる。ブレーキ圧は時間の経過とともに低下するので、ブレーキ圧がパイロット圧としてモータ容量制御弁７１に付与されるタイミングが遅れれば、走行モータ容量の急増、すなわち制動力の増大を抑えられる。したがって、本実施形態に係る走行用ＨＳＴ回路２０によれば、前進・後進の急逆切換時のＨＳＴ車両の急減速を抑えることができ、オペレータに与える不快感を低減できる。また、ポンプ作用時の走行モータ２６の容量の急増が抑えられるので、走行モータ２６の吸込み側（低圧側）のメイン油圧管路３０Ａまたは３０Ｂにおけるキャビテーションの発生を抑え、エロージョンや騒音の発生を低減できる。
【００６８】
切換弁７３は油圧パイロット式であり、この切換弁７３へのパイロット圧の付与を電磁弁７４により行うようにしたので、切換弁７３を電磁操作式とする場合よりも確実に切換弁７３の操作力を確保することができるとともに、コンタミナントによる弁体の摺動抵抗の増大や振動による切換弁７３の動作不良を生じにくくすることができる。
【００６９】
フラッシング回路６０における異常な圧力低下により切換弁７３に十分なパイロット圧が供給されなくても、切換弁７３の弁位置を前進の指令に対応する初期位置、すなわちノーマル位置Ｂ１に保持することができ、所望の性能を満足させることができる。
【００７０】
ホイールローダ１を用いた作業では、地山を掘削させたホイールローダ１を後進させた後、その後進から前進への急逆切換えを行って、放土先のダンプトラック等に向って走行させる、ということが頻繁に行われる。本実施形態に係る走行用ＨＳＴ回路２０は、後進中にフラッシング回路６０に異常な圧力低下が生じても、後進から前進に切り換えることができるので、ホイールローダに有効である。
【００７１】
なお、前述の実施形態に係る走行用ＨＳＴ回路２０はホイールローダ１に設けられているが、これは本発明の走行用ＨＳＴ回路をホイールローダに設けられるものに限定するものではない。本発明の走行用ＨＳＴ回路は転圧機械や農業車両等のＨＳＴ車両に設けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態に係る走行用ＨＳＴ回路が設けられるＨＳＴ車両の一例であるホイールローダの左側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る走行用ＨＳＴ回路の油圧回路図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  ホイールローダ
２  運転室
３  作業機
４  リフトアーム
５  バケット
６  リフトアームシリンダ
７  バケットシリンダ
８  ベルクランク
９  前輪
１０  後輪
２０  走行用ＨＳＴ回路
２１  メイン回路
２２  メインポンプ
２３  ポンプ容量可変機構部
２４  ポンプ用サーボピストン
２５  斜板
２６  走行モータ
２７  モータ容量可変機構部
２８  モータ用サーボピストン
２８ａ  大受圧部
２８ｂ  小受圧部
２９  斜軸
３０Ａ，３０Ｂ  メイン油圧管路
４０  チャージ回路
４１  チャージポンプ
４２  チャージ油路
４２ａ  幹油路
４２ｂ，４２ｃ  枝油路
４３Ａ，４３Ｂ  チェック弁
４４  チャージリリーフ弁
５０  前進・後進切換レバー装置
５０ａ  操作レバー
５１  循環方向制御回路
５２  方向制御弁
５３  ＡＳ弁
６０  フラッシング回路
６１  低圧選択弁
６２  フラッシングリリーフ弁
６３  ドレン回路
６４  作動油タンク
７０  モータ容量制御回路
７１  モータ容量制御弁
７２  枝管路
７３  切換弁
７４  電磁弁
７５  コントローラ
【図１】
2010038203.tif 000003
【図２】
2010038203.tif 000004