(57)【要約】【課題】  ホイール式建設機械において複数の走行用油圧モータを設けた構成をとっても、同一の油圧源からの圧油を複数の走行用油圧モータへ独立して供給可能とすることで、作業性能や燃費の低下を生じることのないようにすることを、比較的にシンプルな油圧回路で実現すること。【解決手段】  少なくとも１つの右側の駆動ホイールおよび少なくとも１つの左側の駆動ホイールと、該駆動ホイールをそれぞれ駆動するための少なくとも２つの走行用油圧モータと、該走行用油圧モータへの圧油の流量制御をそれぞれ行う少なくとも２つの走行用流量制御弁とを、有し、前記走行用流量制御弁は、圧力補償機能を有することにより、少なくとも２つの前記走行用油圧モータへの圧油を独立して供給可能なように、構成する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの右側の駆動ホイールおよび少なくとも１つの左側の駆動ホイールと、該駆動ホイールをそれぞれ駆動するための少なくとも２つの走行用油圧モータと、該走行用油圧モータへの圧油の流量制御をそれぞれ行う少なくとも２つの走行用流量制御弁と、前記駆動ホイールによる回転駆動力により移動が可能な下部走行体と、該下部走行体上に取り付けられ、運転席を有する上部旋回体と、該上部旋回体の前方に上下動可能に取り付けられ、対象物に対する作業が可能な作業装置とを、有するホイール式建設機械であって、
前記走行用流量制御弁は、圧力補償機能を有することにより、少なくとも２つの前記走行用油圧モータへの圧油を独立して供給可能としたことを特徴とするホイール式建設機械。
【請求項２】
請求項１に記載のホイール式建設機械において、
前記複数の走行用油圧モータへの圧油の供給管路を互いに連通する連通管路を設けるととも、前記複数の走行用油圧モータからの圧油の戻り管路を互いに連通する連通管路を設け、各連通管路に絞り弁を設けたことを特徴とするホイール式建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上部旋回体を搭載した下部走行体の走行をホイール（車輪）によって行うホイール式建設機械に係り、特に、ホイール式建設機械における走行系の油圧回路にかかわる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイール式油圧ショベルなどのホイール式建設機械では、１つの走行用モータの回転駆動力をディファレンスギヤ機構などで分岐して、左右の駆動ホイールへ伝える構成をとることが多い。そのため、駆動力の分岐機構が必要であり、この駆動力の分岐機構は、左右の駆動ホイール用にそれぞれ走行用油圧モータを設ける構成に比すと、比較的に機構が複雑で、高価でもあるため、コストダウンを阻害する要因となっていた。
【０００３】
ところで、ホイール式建設機械において左右の駆動ホイール用にそれぞれ走行用油圧モータを設けても、同一の油圧源（油圧ポンプ）からの圧油を、単にそのまま分岐して２つの走行用油圧モータへ供給するようになすと、負荷が小さい走行用油圧モータへ圧油が多く流れ、他の走行用油圧モータへの圧油が不足してしまう。そのため、一輪でもホイールがスリップすると、十分な走行駆動力を得ることできないという問題がある。
【０００４】
そこで、油圧ポンプからの圧油を２つの走行用油圧モータに分岐供給する分岐回路に、分流弁を設けた油圧回路を用いるようにした構成が知られている（特許文献１参照）。また、複数の走行用油圧モータと同数の油圧ポンプを設けて、複数の走行用油圧モータをそれぞれ独立して駆動するようにした油圧回路も提案されている。
【特許文献１】実開平６−５７７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、負荷が小さい走行用油圧モータへの圧油が、分流弁の絞りで遮られてしまうため、それ以外の走行用油圧モータへの圧油が幾分確保できるものの、常に絞り損出が生じてしまうので、作業性能や燃費が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
また、複数の走行用油圧モータを、それぞれに対応した油圧ポンプからの圧油で駆動するようにした構成では、走行用油圧モータと同数の油圧ポンプが必要となるため、システムが複雑となる上、コスト高となってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、ホイール式建設機械において複数の走行用油圧モータを設けた構成をとっても、同一の油圧源（メイン油圧ポンプ）からの圧油を複数の走行用油圧モータへ独立して供給可能とすることで、作業性能や燃費の低下を生じることのないようにすることを、比較的にシンプルな油圧回路で実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するため、本発明によるホイール式建設機械は、少なくとも１つの右側の駆動ホイールおよび少なくとも１つの左側の駆動ホイールと、該駆動ホイールをそれぞれ駆動するための少なくとも２つの走行用油圧モータと、該走行用油圧モータへの圧油の流量制御をそれぞれ行う少なくとも２つの走行用流量制御弁と、前記駆動ホイールによる回転駆動力により移動が可能な下部走行体と、該下部走行体上に取り付けられ、運転席を有する上部旋回体と、該上部旋回体の前方に上下動可能に取り付けられ、対象物に対する作業が可能な作業装置とを、有し、前記走行用流量制御弁は、圧力補償機能を有することにより、少なくとも２つの前記走行用油圧モータへの圧油を独立して供給可能なように、構成される。
さらに、前記複数の走行用油圧モータへの圧油の供給管路を互いに連通する連通管路を設けるととも、前記複数の走行用油圧モータからの圧油の戻り管路を互いに連通する連通管路を設け、各連通管路に絞り弁を設けた、構成とされる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、圧力補償機能をもつ走行用流量制御弁によって、各走行用流量制御弁にそれぞれ対応する走行用油圧モータへの圧油供給を制御するので、作業性能や燃費を低下させることなく、いずれかの駆動ホイールがスリップした場合でも、他の駆動ホイールにも大きい駆動力を発生させることができるので、十分な走行駆動力を確保することが可能となる。また、いずれかの駆動ホイールがスリップした場合でも十分な走行駆動力を確保することができる構成を、圧力補償機能を有する走行用流量制御弁を用いるというシンプルな構成で実現でき、コストアップを招来することもない。
さらに、連通弁により、操舵時において生じる左右の走行用油圧モータの回転差を吸収できるので、スムーズな操舵性能が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１〜図３は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）によるホイール式建設機械に係り、図１は、本実施形態のホイール式建設機械の概要を示す図で、図１の（ａ）はホイール式建設機械を側面から見た外観図、図１の（ｂ）はホイール式建設機械の一部を簡略した底面図、図１の（ｃ）はホイール式建設機械の上面図である。
【００１１】
図１において、Ａは下部走行体、Ｂは、下部走行体Ａ上に旋回可能に取り付けられた上部旋回体である。下部走行体Ａは、走行駆動部１５、１６（走行右系の走行駆動部１５、走行左系の走行駆動部１６）と、走行駆動部１５、１６でそれぞれ個別に駆動される右側駆動ホイール２３Ａおよび左側駆動ホイール２３Ｂと、右側従動ホイール２３Ｃおよび左側従動ホイール２３Ｄを操舵する操舵部１９とを、有する走行装置１、および、走行装置１（ホイール）により走行移動が可能な車体２４とを、含んで構成されている。また、下部走行体Ａの前部には、リフトアーム１８とローダバケット１７を有し、ローディング作業を行うローダ式作業装置２が設けられている。上部旋回体Ｂは、エンジンや油圧システム等で構成された駆動システム３と、ステアリング（ハンドル）やペダル、操作レバー等を有する運転室４と、旋回装置１４とを、含んで構成されている。また、上部旋回体Ｂには、ブーム１１、アーム１２、把持手段１３を有するバックホウ式作業装置５が設けられている。
【００１２】
上下動可能なローダ式作業装置２は、ローダバケット１７により対象物（資材等）の収集と運搬を行うようになっており、上下動可能なバックホウ式作業装置５は、把持手段１３により対象物の破砕や分別収集を行うようになっており、バックホウ式作業装置５で分別収集した対象物を、ローダ式作業装置２のローダバケット１７内に貯め込むことができるようになっている。なお、本実施形態では、バックホウ式作業装置５には把持手段１３を設けた構成例を示したが、把持手段１３に代替してバックホウバケットを設けた構成としてもよい。
【００１３】
図２は、本実施形態のホイール式建設機械の油圧回路を示す図である。図２において、６はディーゼルエンジン、７は可変容量型のメイン油圧ポンプ、８はパイロット用の固定容量型の油圧ポンプ、９はステアリング用の固定容量型の油圧ポンプ、１０は必要以上の回路圧上昇を防ぐためのアンロード弁、１１ａはブーム１１用の油圧アクチュエータ、１１ｂはブーム１１用のコントロールバルブ（ブーム用流量制御弁）、１１ｃはコントバルブ１１ｂ用の圧力補償弁、１２ａはアーム１２用の油圧アクチュエータ、１２ｂはアーム１２用のコントロールバルブ（アーム用流量制御弁）、１２ｃはコントロールバルブ１２ｂ用の圧力補償弁、１３ａは把持手段１３用の油圧アクチュエータ、１３ｂは把持手段１３用のコントロールバルブ（把持用流量制御弁）、１３ｃはコントロールバルブ１３ｂ用の圧力補償弁、１４ａは旋回装置１４用の油圧アクチュエータ、１４ｂは旋回装置１４用のコントロールバルブ（旋回用流量制御弁）、１４ｃはコントロールバルブ１４ｂ用の圧力補償弁、１５ａは走行右系の走行駆動部１５用の油圧アクチュエータ（走行右用油圧モータ）、１５ｂは走行右系の走行駆動部１５用のコントロールバルブ（走行右用流量制御弁）、１５ｃはコントロールバルブ１５ｂ用の圧力補償弁、１６ａは走行左系の走行駆動部１６用の油圧アクチュエータ（走行左用油圧モータ）、１６ｂは走行左系の走行駆動部１６用のコントロールバルブ（走行左用流量制御弁）、１６ｃはコントロールバルブ１６ｂ用の圧力補償弁、１７ａはローダバケット１７用の油圧アクチュエータ、１７ｂはローダバケット１７用のコントロールバルブ（ローダバケット用流量制御弁）、１７ｃはコントロールバルブ１７ｂ用の圧力補償弁、１８ａはリフトアーム１８用の油圧アクチュエータ、１８ｂはリフトアーム１８用のコントロールバルブ（リフトアーム用流量制御弁）、１８ｃはコントロールバルブ１８ｂ用の圧力補償弁、１９ａは操舵部１９用の油圧アクチュエータ、１９ｂは操舵部１９用のコントロールバルブ（操舵用流量制御弁）、２０はセンタージョイント、２１、２１は、走行右用流量制御弁１５ｂから走行右用油圧モータ１５ａへの圧油の供給管路と走行左用流量制御弁１６ｂから走行左用油圧モータ１６ａへの圧油の供給管路とを互いに連通する連通管路、および、走行右用油圧モータ１５ａから走行右用流量制御弁１５ｂへの圧油の戻り管路と走行左用油圧モータ１６ａから走行左用流量制御弁１６ｂへの圧油の戻り管路とを互いに連通する連通回路に、それぞれ配置された連通弁（連通絞り）である。
【００１４】
図２に示す構成において、ディーゼルエンジン６により駆動されるメイン油圧ポンプ７から吐出される圧油は、各々の操作指令に応じて切り換えられる各コントロールバルブ１１ｂ〜１８ｂを介して、対応する各油圧アクチュエータ１１ａ〜１８ａに選択的に供給されて、各油圧アクチュエータ１１ａ〜１８ａが選択的に駆動されることで、各部（ブーム１１、アーム１２、把持手段１３、旋回装置１４、走行右系の走行駆動部１５、走行左系の走行駆動部１６、ローダバケット１７、リフトアーム１８）が動作する。また、ディーゼルエンジン６により駆動されるステアリング用の油圧ポンプ９から吐出される圧油は、操作指令に応じて切り換えられるコントロールバルブ１９ｂを介して、油圧アクチュエータ１９ａに供給されて、油圧アクチュエータ１９ａが駆動されることで、操舵部１９が動作する。ディーゼルエンジン６により駆動されるパイロット用の油圧ポンプ８から吐出される圧油は、パイロット圧として各部に供給される。
【００１５】
図３は、本実施形態のホイール式建設機械の運転室４の内部構成を示す図である。図３において、３０、３１、３２は操作レバー、３３はステアリング、３４はシフトレバー、３５はアクセルペダルである。
【００１６】
図３に示す構成において、操作レバー３０は、前後左右の操作で、ブーム１１と把持手段１３に対応するコントロールバルブ１１ｂ、１３ｂを切り換え、ブーム１１と把持手段１３の動作制御を行う。操作レバー３１は、前後左右の操作で、アーム１２と旋回装置１４に対応するコントロールバルブ１２ｂ、１４ｂを切り換え、アーム１２と旋回装置１４の動作制御を行う。操作レバー３２は、前後左右の操作で、ローダバケット１７とリフトアーム１８に対応するコントロールバルブ１７ｂ、１８ｂを切り換え、ローダバケット１７とリフトアーム１８の動作制御を行う。ステアリング３３は、左右に回すことで、操舵部１９に対応するコントロールバルブ１９ｂを切り換え、操舵部１９の動作制御を行う。走行駆動に関しては、シフトレバー３４の前後指令による方向指令と、アクセルペダル３５の踏み込み量に応じた速度指令により、走行右系の走行駆動部１５に対応するコントロールバルブ（走行右用流量制御弁）１５ｂおよび走行左系の走行駆動部１６に対応するコントロールバルブ（走行左用流量制御弁）１６ｂを、同時に同一量切り換え、走行駆動部１５、１６の前後方向と走行速度の制御を行う。
【００１７】
ここで、本発明における流量制御弁（コントロールバルブ）の圧力補償機能について説明する。圧力補償機能とは、バルブの前後差圧を一定に保つことで、作業負荷によらず、常に指令入力に応じた流量を確保できる機能のことである。本実施形態では、図２に示すように、各流量制御弁（コントロールバルブ）１１ｂ〜１８ｂの上流側に圧力補償弁１１ｃ〜１８ｃをそれぞれ設置することで、この圧力補償機能を実現している。
【００１８】
したがって、走行右系の走行駆動部１５、走行左系の走行駆動部１６についても、スリップなどで走行右用油圧モータ１５ａ、走行左用油圧モータ１５ｂのいずれか一方の負荷が小さくなった場合でも、常に指令入力に応じた（アクセルペダル３５の踏み込み量に応じた）流量が確保できるようになっている。
【００１９】
また、本実施形態では、走行右用油圧モータ１５ａへの圧油の供給管路と走行左用油圧モータ１６ａへの圧油の供給管路とを互いに連通する連通管を設けるとともに、走行右用油圧モータ１５ａからの圧油の戻り管路と走行左用油圧モータ１６ａからの圧油の戻り管路とを互いに連通する連通回路を設けて、それぞれの連通回路に連通弁（連通絞り）２１を設置しているので、操舵時に生じる２つの油圧モータ１５ａ、１６ａの回転差を吸収することができ、スムーズな操舵性能が得られるようになっている。
【００２０】
以上のように、本実施形態のように、自動車と同様にアクセルペダル３５の操作で走行速度の制御を行うホイール式建設機械において、それぞれに走行用油圧モータと走行用流量制御弁とを有する走行右系の走行駆動部１５、走行左系の走行駆動部１６を設けて、右左の走行用流量制御弁１５ｂ、１６ｂをアクセルペダル３５で同時にコントロールするようにした構成をとっても、本実施形態のホイール式建設機械では、ホイールのスリップなどで２つの走行用油圧モータ１５ａ、１６ａのいずれか一方の負荷が小さくなったときでも、圧力補償弁１５ｃ、１６ｃの圧力補償機能により、右左の走行用流量制御弁１５ｂ、１６ｂでは常に指令入力に応じた流量が確保できる。したがって、作業性能や燃費を低下させることなく、また、駆動用油圧モータを追加することのないシンプルな構成で、右左の走行駆動部１５、１６の独立した駆動制御を実現できる。また、連通弁２１により、操舵時に生じる右左の油圧モータ１５ａ、１６ａの回転差を吸収することができ、スムーズな操舵性能が得られる。
【００２１】
なお、上述した実施形態では、駆動ホイールを前輪としたが、後輪駆動型としても、４輪駆動型としても、本発明が適用可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るホイール式建設機械の概要を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るホイール式建設機械の油圧回路図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るホイール式建設機械の運転室内の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
Ａ……下部走行体、Ｂ……上部旋回体、１……走行装置、２……ローダ式作業装置、３……駆動システム、４……運転室、５……バックホウ式作業装置、６……ディーゼルエンジン、７……メイン油圧ポンプ、８……パイロット用の油圧ポンプ、９……ステアリング用の油圧ポンプ、１０……アンロード弁、１１……ブーム、１１ａ……ブーム用の油圧アクチュエータ、１１ｂ……ブーム用のコントロールバルブ（ブーム用流量制御弁）、１１ｃ……圧力補償弁、１２……アーム、１２ａ……アーム用の油圧アクチュエータ、１２ｂ……アーム用のコントロールバルブ（アーム用流量制御弁）、１２ｃ……圧力補償弁、１３……把持手段、１３ａ……把持手段用の油圧アクチュエータ、１３ｂ……把持手段用のコントロールバルブ（把持用流量制御弁）、１３ｃ……圧力補償弁、１４……旋回装置、１４ａ……旋回装置用の油圧アクチュエータ、１４ｂ……旋回装置用のコントロールバルブ（旋回用流量制御弁）、１４ｃ……圧力補償弁、１５……走行右系の走行駆動部、１５ａ……走行右系の走行駆動部用の油圧アクチュエータ（走行右用油圧モータ）、１５ｂ……走行右系の走行駆動部用のコントロールバルブ（走行右用流量制御弁）、１５ｃ……圧力補償弁、１６……走行左系の走行駆動部、１６ａ……走行左系の走行駆動部用の油圧アクチュエータ（走行左用油圧モータ）、１６ｂ……走行左系の走行駆動部用のコントロールバルブ（走行左用流量制御弁）、１６ｃ……圧力補償弁、１７……ローダバケット、１７ａ……ローダバケット用の油圧アクチュエータ、１７ｂ……ローダバケット用のコントロールバルブ（ローダバケット用流量制御弁）、１７ｃ……圧力補償弁、１８……リフトアーム、１８ａ……リフトアーム用の油圧アクチュエータ、１８ｂ……リフトアーム用のコントロールバルブ（リフトアーム用流量制御弁）、１８ｃ……圧力補償弁、１９……操舵部、１９ａ……操舵部用の油圧アクチュエータ、１９ｂ……操舵部用のコントロールバルブ（操舵用流量制御弁）、２０……センタージョイント、２１……連通弁（連通絞り）、２３Ａ……右側駆動ホイール、２３Ｂ……左側駆動ホイール、２３Ｃ……右側従動ホイール、２３Ｄ……左側従動ホイール、２４……車体、３０、３１、３２……操作レバー、３３……ステアリング、３４……シフトレバー、３５……アクセルペダル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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