(57)【要約】【課題】中間速走行を行え、制御が容易でかつ発進・停止時の応答性が良く、コスト低減を可能とした油圧駆動式走行車両を提供する。【解決手段】駆動手段６にて駆動される可変容量形の油圧ポンプ７と、油圧ポンプ７からの圧油を受け入れる２段変速可変容量形の油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂを有する。油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂは車輪を回転駆動するもので、少なくとも２個の駆動車輪３Ａ，３Ｂ、５Ａ，５Ｂに対応してそれぞれ設け、各油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂを各別に２段変速可能に構成した。走行速度は、各油圧モータを各別に２段変速することで決めるもので、全ての油圧モータを低速変速した低速走行と、全ての油圧モータを高速変速した高速走行と、一部の油圧モータを低速変速し残りの油圧モータを高速変速した中間速走行を行える。油圧モータの個数によって中間速走行の段数を増加でき、全体の速度段数を変える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段にて駆動される可変容量形の油圧ポンプと、この油圧ポンプからの圧油を受け入れる２段変速可変容量形の油圧モータとを有し、この油圧モータは車輪を回転駆動するもので、少なくとも２個の駆動車輪に対応してそれぞれ設け、各油圧モータを各別に２段変速可能に構成したことを特徴とする油圧駆動式走行車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動手段にて駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプからの圧油を受け入れる油圧モータとを有し、この油圧モータにより車輪を回転駆動するように構成した油圧駆動式走行車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の走行車両としては、次のような構成が提供されている。すなわち、直進用ＨＳＴは、可変油圧ポンプと可変油圧モータとからなる可変油圧ポンプ・可変油圧モータ方式を採用し、可変油圧モータの斜板を高・低速２段に切り替えることにより変速を可能としている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この構成によると、可変油圧モータの斜板を高速に切り替えたとき、斜板角が小さく容量が小のため、高速回転・低トルク（低駆動力）となり、また斜板を低速に切り替えたとき、斜板角が大きく容量が大のため、低速回転・高トルクとなる。したがって通常では、無負荷走行時は可変油圧モータを高速に切り替え、負荷走行時は可変油圧モータを低速に切り替えて使用している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−５９７５３号公報（段落［００３９］、図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来構成によると、たとえば、負荷が最大荷重の半分の場合、走行は、可変油圧モータを低速に切り替えて行うことで、その最大速度は最大負荷時と変わらない状態で行われ、以て能率的な（作業効率の良い）走行を行えない。また、少し速い速度で走行したいために、可変油圧モータを高速に切り替えたとき、駆動力が足りないことになり、以て速い速度で走行することはできない。
【０００６】
なお、別の従来形式として、可変容量形の油圧ポンプと可変容量形の油圧モータとからなり、ポンプ容量とモータ容量とを変えることで無段変速できるものもあり、この場合、モータ容量の調整は油圧回路圧方式や電気信号方式からなる。このうち油圧回路圧方式は、油圧回路に応じて油圧モータの斜板角を制御し、モータ容量を調整する方式であり、この場合、圧力をフィードバックして制御するため、発進時の応答が鈍く、停止時は油圧ブレーキの利きが悪いものとなる。また電気信号方式は、電気信号に応じて油圧モータの斜板角を制御し、モータ容量を調整する方式であることから、制御が難しく、しかもコストが高いものになる。
【０００７】
そこで本発明の請求項１記載の発明は、中間速走行を行うことが可能であり、しかも制御が容易でかつ発進・停止時の応答性が良く、さらにコスト低減を可能とした油圧駆動式走行車両を提供することを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明の請求項１記載の油圧駆動式走行車両は、駆動手段にて駆動される可変容量形の油圧ポンプと、この油圧ポンプからの圧油を受け入れる２段変速可変容量形の油圧モータとを有し、この油圧モータは車輪を回転駆動するもので、少なくとも２個の駆動車輪に対応してそれぞれ設け、各油圧モータを各別に２段変速可能に構成したことを特徴としたものである。
【０００９】
したがって請求項１の発明によると、駆動手段により油圧ポンプを駆動し、この油圧ポンプからの圧油を油圧モータに供給して回転駆動することによって、これら油圧モータにより駆動車輪群を回転駆動可能とし得る。その際に走行速度は、各油圧モータを各別に２段変速（低速と高速）することで決め得る。すなわち、全ての油圧モータを低速変速した低速走行と、全ての油圧モータを高速変速した高速走行と、一部の油圧モータを低速変速するとともに残りの油圧モータを高速変速した中間速走行とを行える。そして、油圧モータの個数によって中間速走行の段数を増加し得、以て全体の速度段数を変え得る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を、図に基づいて説明する。
図１、図２において、重量物運搬用の走行台車（油圧駆動式走行車両の一例）１は、車体２の前部に左右一対の前車輪（駆動車輪の一例）３Ａ，３Ｂが設けられ、車体２の中間部に左右一対の中間車輪４Ａ，４Ｂが設けられるとともに、車体２の後部に左右一対の後車輪（駆動車輪の一例）５Ａ，５Ｂが設けられている。そして車体２にはエンジン（駆動手段の一例）６が搭載され、このエンジン６にて駆動される可変容量形の油圧ポンプ（ＨＳＴポンプ）７が設けられるとともに、この油圧ポンプ７からの圧油を受け入れる２段変速可変容量形の油圧モータ（ＨＳＴモータ）８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂが、駆動車輪である前車輪３Ａ，３Ｂや後車輪５Ａ，５Ｂに対応してそれぞれ設けられている。
【００１１】
これら油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂは、アクスル１０Ａ，１０Ｂ、１１Ａ，１１Ｂを介して前車輪３Ａ，３Ｂや後車輪５Ａ，５Ｂを回転駆動するもので、前車輪３Ａ，３Ｂや後車輪５Ａ，５Ｂに対応してそれぞれ１個が設けられている。そして各油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂは、各別に２段変速可能に構成されている。なお車体２には、ハンドル１５や運転席１６が設けられるとともに、運転席１６の近くには、前記油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂを各別に２段変速させるためのスイッチ形式の操作部１７などが設けられている。
【００１２】
以下に、上記した実施の形態における作用を説明する。
エンジン６により油圧ポンプ７を駆動し、この油圧ポンプ７からの圧油を油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂに供給して回転駆動することによって、これら油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂにより、アクスル１０Ａ，１０Ｂ、１１Ａ，１１Ｂを介して前車輪３Ａ，３Ｂや後車輪５Ａ，５Ｂを回転駆動可能とし得る。したがって、運転席１６の運転者がハンドル１５の操作などを行うことで、走行台車１を前後走行、旋回走行などし得る。その際に走行速度は、操作部１７の操作により油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂを各別に２段変速、すなわち低速（Ｌｏ）と高速（Ｈｉ）とに各別に変速させることで決められる。
【００１３】
ここで油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂの回転数は、下記の式より求めることができる。すなわち、
油圧ポンプの吐出し量                ：  Ｐ（ｌ／ｍｉｎ）
油圧モータの低速（Ｌｏ）時の吸込み量：  Ａ（ｃｃ／ｒｅｖ）
油圧モータの高速（Ｈｉ）時の吸込み量：  Ｂ（ｃｃ／ｒｅｖ）
油圧モータの低速（Ｌｏ）時の数      ：  ａ
油圧モータの高速（Ｈｉ）時の数      ：  ｂ
効率                                ：  η
油圧モータの回転数                  ：  Ｎ（ｒｐｍ）
としたとき、
低速走行の場合
Ｎ＝（Ｐ×１０００）／（Ａ×ａ）×η………………（１）
高速走行の場合
Ｎ＝（Ｐ×１０００）／（Ｂ×ｂ）×η………………（２）
中間速走行の場合
Ｎ＝（Ｐ×１０００）／（Ａ×ａ＋Ｂ×ｂ）×η……（３）
となる。また、中間速走行での車両の駈動力は、
Ｔ：車両の駆動力（ＫＮ）
Ｃ：低速時における油圧モータの１台当たりの駆動力（ＫＮ）
Ｄ：高速時における油圧モータの１台当たりの駆動力（ＫＮ）
ａ：低速時における油圧モータの数
ｂ：高速時における油圧モータの数
としたとき、
Ｔ＝Ｃ×ａ＋Ｄ×ｂ………………（４）
となり、油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂが全て高速（Ｈｉ）時のときよりも、大きい駆動力が得られる。
【００１４】
したがって、全ての油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂを低速変速した低速走行と、全ての油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂを高速変速した高速走行と、油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂの一部を低速変速するとともに残りを高速変速した中間速走行とを行える。
【００１５】
その際に、油圧モータの個数（グループ数）によって中間速走行の段数が増加し、以て全体の速度段数が変わることになる。すなわち、
油圧モータが２個（または２グループ）  →  ３速対応可能
油圧モータが３個（または３グループ）  →  ４速対応可能
油圧モータが４個（または４グループ）  →  ５速対応可能
となる。
【００１６】
このように中間速走行を設けることにより、たとえば平坦走行時の負荷が少ないときに走行速度を速くすることができ、以て作業効率のアップを図ることができる。さらに、可変容量形の油圧ポンプ７と複数個の２段変速可変容量形の油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂとの組み合わせの場合、可変容量形の油圧ポンプと無段階の可変容量形の油圧モータとの組み合わせに比べて、制御が簡単でかつ発進・停止時の応答性がよいものになる。
【００１７】
以下に、上記した実施の形態における第１、第２の実施例を説明する。なお、両実施例においては、
油圧ポンプの吐出し量                ：  ２４０ｌ／ｍｉｎ
油圧モータの低速（Ｌｏ）時の吸込み量：  １００ｃｃ／ｒｅｖ
油圧モータの高速（Ｈｉ）時の吸込み量：    ４０ｃｃ／ｒｅｖ
とされている。
「第１の実施例…３段階変速」
図１、図３に示すように、１個の可変容量形の油圧ポンプ７と、前車輪３Ａ，３Ｂ側と後車輪５Ａ，５Ｂ側との２グループで、各グループがそれぞれ２個の２段変速可変容量形の油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂを使用している。そして操作部１７の切り換え操作によって、両グループが同時に自動的に切り換わるように構成されている。
【００１８】
このような状態で低速走行を行うときには、図３の（ａ）に示すように、両グループの全ての油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂを低速（Ｌｏ）側へ変速させる。これにより、油圧ポンプ７から吐出される２４０ｌ／ｍｉｎの圧油を、ほぼ６０ｌ／ｍｉｎずつとして全ての油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂに分配供給し得、以て全ての油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂを、吸込み量を１００ｃｃ／ｒｅｖとして回転駆動し得る。これにより、油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂによる回転数を６００ｒｐｍとして前車輪３Ａ，３Ｂや後車輪５Ａ，５Ｂを回転駆動し、以て低速走行を行える。
【００１９】
そして高速走行を行うときには、図３の（ｂ）に示すように、全ての油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂを高速（Ｈｉ）側へ変速させる。これにより、油圧ポンプ７から吐出される２４０ｌ／ｍｉｎの圧油を、ほぼ６０ｌ／ｍｉｎずつとして全ての油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂに分配供給し得、以て全ての油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂを、吸込み量を４０ｃｃ／ｒｅｖとして回転駆動し得る。これにより、油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂによる回転数を１５００ｒｐｍとして前車輪３Ａ，３Ｂや後車輪５Ａ，５Ｂを回転駆動し、以て高速走行を行える。
【００２０】
また中間速走行を行うときには、図３の（ｃ）に示すように、各グループにおけるいずれか一方の油圧モータ８Ａ，９Ｂを低速（Ｌｏ）側へ変速させるとともに，他方の油圧モータ８Ｂ，９Ａを高速（Ｈｉ）側へ変速させる。これにより、油圧ポンプ７から吐出される２４０ｌ／ｍｉｎの圧油を、一方の油圧モータ８Ａ，９Ｂへは８５．７ｌ／ｍｉｎとし、他方の油圧モータ８Ｂ，９Ａへは３４．３ｌ／ｍｉｎとして分配供給し得、以て一方の油圧モータ８Ａ，９Ｂを、吸込み量を１００ｃｃ／ｒｅｖとして回転駆動し得るとともに、他方の油圧モータ８Ｂ，９Ａを、吸込み量を４０ｃｃ／ｒｅｖとして回転駆動し得る。これにより、油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂによる回転数を８５７ｒｐｍとして前車輪３Ａ，３Ｂや後車輪５Ａ，５Ｂを回転駆動し、以て中間速走行を行える。その際に、低速（Ｌｏ）側への変速と高速（Ｈｉ）側へ変速とを対角状に位置させることで、駆動力をバランス良くし得る。
「第２の実施例…４段階変速」
図４に示すように、１個の可変容量形の油圧ポンプ７と、３個の２段変速可変容量形の油圧モータ１２，１３，１４を使用している。このような状態で低速走行を行うときには、図４の（ａ）に示すように、全ての油圧モータ１２，１３，１４を低速（Ｌｏ）側へ変速させる。これにより、油圧ポンプ７から吐出される２４０ｌ／ｍｉｎの圧油を、ほぼ８０ｌ／ｍｉｎずつとして各油圧モータ１２，１３，１４に分配供給し得、以て各油圧モータ１２，１３，１４を、吸込み量を１００ｃｃ／ｒｅｖとして回転駆動し得る。これにより、油圧モータ１２，１３，１４による回転数を８００ｒｐｍとして駆動車輪を回転駆動し、以て低速走行を行える。
【００２１】
そして高速走行を行うときには、図４の（ｂ）に示すように、全ての油圧モータ１２，１３，１４を高速（Ｈｉ）側へ変速させる。これにより、油圧ポンプ７から吐出される２４０ｌ／ｍｉｎの圧油を、ほぼ８０ｌ／ｍｉｎずつとして各油圧モータ１２，１３，１４に分配供給し得、以て各油圧モータ１２，１３，１４を、吸込み量を４０ｃｃ／ｒｅｖとして回転駆動し得る。これにより、油圧モータ１２，１３，１４による回転数を２０００ｒｐｍとして駆動車輪を回転駆動し、以て高速走行を行える。
【００２２】
また中間低速走行を行うときには、図４の（ｃ）に示すように、２個の油圧モータ１２，１３を低速（Ｌｏ）側へ変速させるとともに，残り１個の油圧モータ１４を高速（Ｈｉ）側へ変速させる。これにより、油圧ポンプ７から吐出される２４０ｌ／ｍｉｎの圧油を、２個の油圧モータ１２，１３へは１００ｌ／ｍｉｎとし、残り１個の油圧モータ１４へは４０ｌ／ｍｉｎとして分配供給し得、以て２個の油圧モータ１２，１３を、吸込み量を１００ｃｃ／ｒｅｖとして回転駆動し得るとともに、残り１個の油圧モータ１４を、吸込み量を４０ｃｃ／ｒｅｖとして回転駆動し得る。これにより、油圧モータ１２，１３，１４による回転数を１０００ｒｐｍとして駆動車輪を回転駆動し、以て中間低速走行を行える。
【００２３】
さらに中間高速走行を行うときには、図４の（ｄ）に示すように、１個の油圧モータ１２を低速（Ｌｏ）側へ変速させるとともに，残り２個の油圧モータ１３，１４を高速（Ｈｉ）側へ変速させる。これにより、油圧ポンプ７から吐出される２４０ｌ／ｍｉｎの圧油を、１個の油圧モータ１２へは１３３．３ｌ／ｍｉｎとし、残り２個の油圧モータ１３，１４へは５３．３５ｌ／ｍｉｎとして分配供給し得、以て１個の油圧モータ１２を、吸込み量を１００ｃｃ／ｒｅｖとして回転駆動し得るとともに、残り２個の油圧モータ１３，１４を、吸込み量を４０ｃｃ／ｒｅｖとして回転駆動し得る。これにより、油圧モータ１２，１３，１４による回転数を１３３３ｒｐｍとして駆動車輪を回転駆動し、以て中間高速走行を行える。
【００２４】
上記した第１の実施例では、図１において、前車輪３Ａ，３Ｂ側と後車輪５Ａ，５Ｂ側との２グループで、各グループがそれぞれ２個の２段変速可変容量形の油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂを使用することで、３段階に変速可能な状態を説明しているが、これは図１において、４個の２段変速可変容量形の油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂをそれぞれ各別に制御することで、操作部１７の操作によって５段階に変速可能とし得る。
【００２５】
上記した実施の形態では、油圧モータが対応する車輪として前車輪３Ａ，３Ｂと後車輪５Ａ，５Ｂが示されているが、これは前車輪３Ａ，３Ｂのみ、または後車輪５Ａ，５Ｂのみであってもよい。
【００２６】
上記した実施の形態では、前車輪３Ａ，３Ｂや後車輪５Ａ，５Ｂの全てに、それぞれアクスル１０Ａ，１０Ｂ、１１Ａ，１１Ｂを介して油圧モータ８Ａ，８Ｂ、９Ａ，９Ｂを対応させているが、これは前車輪３Ａ，３Ｂ間に設けられたアクスルや、後車輪５Ａ，５Ｂ間に設けられたアクスルに油圧モータを対応させた構成であってもよい。
【００２７】
上記した実施の形態では、スイッチ（釦）形式の操作部１７が示されているが、これはレバー形式などであってもよい。
上記した実施の形態では、油圧駆動式走行車両として６輪形式でかつ４輪駆動形式の走行台車１が示されているが、これは６輪に限定されるものではなく、４輪形式でかつ４輪駆動形式、４輪形式でかつ２輪駆動形式などであってもよい。そして油圧駆動式走行車両としては、たとえばフォークリフトやホイールローダ（建設車両）などで、車体の所定箇所にはフォーク装置やバケット装置などが装備されたものであってもよい。
【００２８】
【発明の効果】
上記した本発明の請求項１によると、駆動手段により油圧ポンプを駆動し、この油圧ポンプからの圧油を油圧モータに供給して回転駆動することによって、これら油圧モータにより駆動車輪群を回転駆動可能にできる。その際に走行速度は、各油圧モータを各別に２段変速（低速と高速）することで決めることができる。すなわち、全ての油圧モータを低速変速した低速走行と、全ての油圧モータを高速変速した高速走行と、一部の油圧モータを低速変速するとともに残りの油圧モータを高速変速した中間速走行とを行うことができる。そして、油圧モータの個数によって中間速走行の段数を増加でき、以て全体の速度段数を変えることができる。
【００２９】
このように中間速走行を設けることにより、たとえば平坦走行時の負荷が少ないときに走行速度を速くすることができ、以て負荷の大きさにより速度段を選ぶことで、作業効率のアップを図ることができる。しかも、可変容量形の油圧ポンプと複数個の２段変速可変容量形の油圧モータとの組み合わせの場合、可変容量形の油圧ポンプと無段階の可変容量形の油圧モータとの組み合わせに比べて、制御を簡単にできるとともに、発進・停止時の応答性が良いものにでき、さらにコスト低減を可能にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示し、油圧駆動式走行車両の概略平面図である。
【図２】同変速状態を示すグラフ図である。
【図３】同第１の実施例における変速説明図である。
【図４】同第２の実施例における変速説明図である。
【符号の説明】
１    走行台車（油圧駆動式走行車両）
２    車体
３Ａ  前車輪（駆動車輪）
３Ｂ  前車輪（駆動車輪）
４Ａ  中間車輪
４Ｂ  中間車輪
５Ａ  後車輪（駆動車輪）
５Ｂ  後車輪（駆動車輪）
６    エンジン（駆動手段）
７    可変容量形の油圧ポンプ
８Ａ  ２段変速可変容量形の油圧モータ
８Ｂ  ２段変速可変容量形の油圧モータ
９Ａ  ２段変速可変容量形の油圧モータ
９Ｂ  ２段変速可変容量形の油圧モータ
１０Ａ  アクスル
１０Ｂ  アクスル
１１Ａ  アクスル
１１Ｂ  アクスル
１７    操作部
【図１】
2004189161.tif 000003
【図２】
2004189161.tif 000004
【図３】
2004189161.tif 000005
【図４】
2004189161.tif 000006