(57)【要約】【課題】油圧走行車両においてキャビテーションの発生を確実に防止する。【解決手段】走行用の第１油圧ポンプ１２および第２油圧ポンプ１２Ｓと、これらポンプの圧油を合流する合流手段２６と、前後進切換手段と、車速検出手段と、検出された車速が設定値以上であって前後進が切換えられた場合には、合流手段を切換えてこれらポンプンの圧油を非合流とし、走行用第２油圧ポンプの圧油を戻り回路に流すように制御するコントローラ３０とを備える構成とする。【選択図】図１
2004176920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用第１油圧ポンプ（１２）および走行用第２油圧ポンプ（１２Ｓ）と、
これら走行用第１油圧ポンプおよび走行用第２油圧ポンプの圧油を合流する合流手段（２６）と、
油圧走行車両の前後進切換手段および車速検出手段と、
この車速検出手段により検出された車速が設定値以上であって、この前後進切換手段によって前後進が切換えられた場合には、前記合流手段を切換えて走行用第１油圧ポンプおよび走行用第２油圧ポンプの圧油を非合流とし、走行用第２油圧ポンプの圧油を戻り回路に流すように制御するコントローラ（３０）と
を備えることを特徴とする油圧走行車両のキャビテーション防止システム。
【請求項２】
前記走行用第２油圧ポンプ（１２Ｓ）の吐出回路には、この走行用第２油圧ポンプと作業機操作弁（２８）との間から分岐して、アンロード弁（５５）および戻り回路を順に設けることを特徴とする請求項１に記載の油圧走行車両のキャビテーション防止システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両、特に油圧走行車両のキャビテーション防止システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧走行車両は、図２に示す油圧走行システムのように、エンジン１１０により駆動される走行用油圧ポンプ１２０の圧油により可変容量式走行用油圧モータ１３０を駆動して走行する。前後進の切換は走行制御弁１５０により行い、前進する場合には走行制御弁１５０を図示の中立位置Ｎから前進位置Ｆに切換える。走行用油圧ポンプ１２０は、油タンク１８０から吸い込んだ圧油を走行用油圧モータ１３０の前進側回路１６０Ｆに送る。この圧油により走行用油圧モータ１３０は、前進方向に回転して変速機１４０を駆動し、油圧走行車両を走行させる。走行用油圧モータ１３０から出た圧油は、カウンタバランス弁２１０、後進側回路１６０Ｒ、走行制御弁１５０、戻り回路１７０を通り、背圧補償弁２２０を介して油タンク１８０に戻る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、油圧走行車両を後進させるために走行制御弁１５０を急に前進位置Ｆから後進位置Ｒに切換えると、前進側回路１６０Ｆは戻り回路１７０に接続され、走行用油圧モータ１３０の前進側ポート１３０Ｆに圧油は送られないので、走行用油圧モータ１３０は圧油によっては回転されない。
【０００４】
一方、油圧走行車両は慣性によりなお前進方向に走行しているので、走行用油圧モータ１３０は後進方向に回転することができず、変速機１４から逆駆動されて前進方向に回転する。走行油圧モータ１３０の後進側ポート１３０Ｒは、カウンタバランス弁２１０により閉じられて高圧になるが、後進側リリーフ弁２３０Ｒが開き、圧油は前進側ポート１３０Ｆに送られる。
【０００５】
しかしながら、走行油圧モータ１３０の内部漏れにより、後進側ポート１３０Ｒの圧油が全量前進側ポート１３０Ｆに送られるわけではないので、走行油圧モータ１３０は、戻り回路１７０から走行制御弁１５０を介して油を吸込むことになる。ところが、リリーフバルブ１９０が開くまでは、戻り回路１７０にはどこからも圧油が供給されないため、例え背圧補償弁２２０があっても、すぐに前進側回路１６０Ｆおよび戻り回路１７０の圧油は不足してしまう。こうして、走行用油圧モータ１３０は、吸い込むべき圧油がないにも拘らず前進方向に回転し続けるので、キャビテーションを起こしてしまう。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に着目してなされたものであり、確実にキャビテーションの発生を防止できる油圧走行車両のキャビテーション防止システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明による油圧走行車両のキャビテーション防止システムは、
走行用第１油圧ポンプおよび走行用第２油圧ポンプと、これら走行用第１油圧ポンプおよび走行用第２油圧ポンプの圧油を合流する合流手段と、油圧走行車両の前後進切換手段および車速検出手段と、この車速検出手段により検出された車速が設定値以上であって、この前後進切換手段によって前後進が切換えられた場合には、前記合流手段を切換えて、走行用第１油圧ポンプおよび走行用第２油圧ポンプの圧油を非合流とし、走行用第２油圧ポンプの圧油を戻り回路に流すように制御するコントローラとを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
前記走行用第２油圧ポンプの吐出回路には、この走行用第２油圧ポンプと作業機操作弁との間から分岐して、アンロード弁および戻り回路を順に設けるのが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、油圧走行車両を前進から急に後進に切換えても走行用第２油圧ポンプの吐出する圧油が戻り回路に流れるので、油圧走行車両の慣性によって逆駆動される走行用油圧モータは、戻り回路の圧油を吸い込んで前進方向に回転し続け、後進側回路に圧油を排出する。従って、走行用油圧モータはキャビテーションを起こすことなく回転することができ、確実にキャビテーションの発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明による油圧走行車両のキャビテーション防止システムの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る油圧走行車両のキャビテーション防止システムの構成図である。
【００１２】
図１に示すように、エンジン１１には、走行用第１油圧ポンプとしての走行ポンプ１２、および走行用第２油圧ポンプとしての作業機ポンプ１２Ｓが接続されている。走行ポンプ１２および作業機ポンプ１２Ｓはエンジン１１により駆動され、油タンク４６から油を吸込み、圧油を吐出する。走行ポンプ１２および作業機ポンプ１２Ｓから吐出された圧油は、走行制御弁２１および油圧用スイベルジョイント１５を介して走行モータ１３の前進側回路４１Ｆに送られる。圧油は走行モータ１３を前進方向に回転し、変速機１４を駆動し、油圧走行車両を走行させる。走行モータ１３から吐出した圧油はカウンタバランス弁５１、後進側回路４１Ｒ、走行制御弁２１、戻り回路４３を通り、背圧補償弁４７を介して油タンク４６に戻る。また、走行モータ１３とカウンタバランス弁５１との間に、前進側回路４１Ｆと後進側回路４１Ｒとを連結するモータリリーフ弁５２Ｆ，５２Ｒが設けられている。
【００１３】
走行モータ１３は、変速機１４の入力軸と接続されており、変速機１４を駆動する。作業機ポンプ１２Ｓからの圧油は、合流手段としての合流弁２６を切換えることにより、走行ポンプ１２の吐出回路４２の圧油と合流するか、または作業機操作弁２８に送られる。
【００１４】
変速機１４には走行速度検出用ポンプ１７が設けられており、変速機１４の出力軸の回転に比例して回転するようになっている。走行速度検出用ポンプ１７から吐出された圧油は、油圧用スイベルジョイント１５を介して走行速度検出用モータ１８に送られる。
【００１５】
走行ポンプ１２および作業機ポンプ１２Ｓは可変容量油圧ポンプであり、ポンプ容量制御手段１２Ｃを有している。また、走行モータ１３は可変容量油圧モータであり、モータ容量制御手段１３Ｃを有している。
【００１６】
走行ポンプ１２はその吐出回路４２から分岐してアンロード弁５３を、作業機ポンプ１２Ｓはその吐出回路４４から分岐してアンロード弁５４を設けている。  
【００１７】
また，作業機ポンプ１２Ｓの吐出回路には、作業機ポンプ１２Ｓと作業機操作弁２８との間から分岐して、アンロード弁５５および戻り回路４５が順に設けられている。
【００１８】
なお、図示しない作業車両は、図示しない下部走行体と、図示しない上部旋回体を備えており、上部旋回体には図示しない作業機を備え、下部走行体と上部旋回体との連結部に油圧用スイベルジョイント１５を設けている。エンジン１１は図示しない上部旋回体に設けられ、変速機１４は図示しない下部走行体に設けられ、コントローラ３０は図示しない上部旋回体に設けられている。
【００１９】
走行制御弁２１は図示の中立位置Ｎから前進位置Ｆまたは後進位置Ｒに切換わり、走行ポンプ１２から吐出される圧油を制御して走行モータ１３に送っている。走行制御弁２１は、前後進切換弁２２からのパイロット圧力を走行制御弁２１の前進側受圧部２１Ｆまたは後進側受圧部２１Ｒに受けることにより、中立位置Ｎから前進位置Ｆまたは後進位置Ｒに切換わる。
【００２０】
車速検出用モータ１８の出力軸には車速信号発生用の車速検出ギヤ３５が設けられ、車速検出用モータ１８により回転する。車速検出ギヤ３５の外周には、例えば、所定数の歯、スリット、または凹凸が形成されている。車速検出センサ３１は、車速検出ギヤ３５の外周に近接して設けられており、例えば所定数の歯が車速検出センサ３１の信号検出部を通り過ぎるときに発生するパルスを、電気信号として発生する。
【００２１】
車速検出センサ３１はコントローラ３０と接続されている。車速検出手段である車速検出センサ３１は、コントローラ３０に電気信号として車速信号を送っている。コントローラ３０は車速信号を演算処理して車速を算出する。
【００２２】
走行ポンプ１２の吐出回路４２には、メインリリーフ弁２７および戻り回路４３が順に設けられている。走行ポンプ１２および作業機ポンプ１２Ｓの吐出する圧油の圧力が所定値以上の場合には、戻り回路４３に圧油をリリーフする。
【００２３】
前後進切換弁２２は、コントローラ３０からの前進信号により図示の前進位置ＦＫに切換わり、後進信号により後進位置ＲＫに切換わる。
【００２４】
アクセルペダル２３Ａを踏込むことにより走行パイロット圧弁２３を作動させ、パイロットポンプ１９からのパイロット圧を走行パイロット圧として発生させている。アクセルペダル２３Ａの踏込み量検出手段である走行パイロット圧は、アクセルペダル２３Ａの踏込み量に応じて変化し、アクセルペダル２３Ａの踏込み量が増加すると所定の比率で増加する。
【００２５】
前後進スイッチ３４はコントローラ３０に接続され、前進指令信号または後進指令信号をコントローラ３０に送信している。
【００２６】
合流切換弁２５はコントローラ３０と接続され、コントローラ３０からの信号を受けると、図示の合流指令位置２５Ｇまたは非合流指令位置２５Ｂに切換わる。
【００２７】
コントローラ３０は、前後進スイッチ３４が前進側から後進側に、または後進側から前進側に切換えられると、車速検出センサ３１からの車速信号を演算処理して算出した車速が所定値以上の車速、例えば０．２ｋｍ／ｈ以上である場合は、合流切換弁２５を非合流指令位置２５Ｂに切換えて合流弁２６を図示の合流位置Ｇから非合流位置Ｂに切換える。
【００２８】
次に、本実施形態のキャビテーション防止システムの作動を説明する。
【００２９】
オペレータが、前後進スイッチ３４を前進側に切換えると、前後進切換弁２２は前進位置ＦＫとなり、アクセルペダル２３Ａを踏込むと、走行パイロット圧が走行制御弁２１の前進側受圧部２１Ｆに加わり、中立位置Ｎから前進位置Ｆに切換わる。
【００３０】
コントローラ３０は、前後進スイッチ３４の前進指令信号により合流切換弁２５を合流指令位置２５Ｇに切換え、これにより合流弁２６を合流位置Ｇに切換える。
【００３１】
走行ポンプ１２の吐出する圧油と、作業機ポンプ１２Ｓから吐出される圧油は合流弁２６を介して走行ポンプ１２の吐出回路４２に合流し、走行制御弁２１に入る。走行制御弁２１は、この圧油を油圧用スイベルジョイント１５を介して走行モータ１３の前進側ポート１３Ｆに送る。走行モータ１３は前進方向に回転して変速機１４を駆動し、油圧走行車両を前進走行させる。
【００３２】
その後、油圧走行車両を後進させるために前後進スイッチ３４を前進側から後進側に急に切換えると、コントローラ３０は、車速検出センサ３１からの車速信号を演算処理して算出した車速が設定値以上の車速、例えば０．２ｋｍ／ｈ以上である場合には、合流切換弁２５を非合流指令位置２５Ｂに切換えて合流弁２６を図示の合流位置Ｇから非合流位置Ｂに切換える。
【００３３】
また、前後進スイッチ３４を前進側から後進側に切換えると、前後進切換弁２２が後進位置ＲＫになって、走行制御弁２１は、後進位置Ｒに切換わる。これにより、前進側回路４１Ｆは戻り回路４３に接続するので、走行モータ１３の前進側ポート１３Ｆには圧油は送られなくなり、走行モータ１３は圧油によっては回転されない。しかし、油圧走行車両は慣性によって前進方向に走行しているので、走行モータ１３は後進方向に回転することができず、変速機１４から逆駆動されて前進方向に回転する。
【００３４】
すると、走行モータ１３は前進側回路４１Ｆおよび戻り回路４３の圧油を吸い込もうとするが、作業機操作弁２８は走行中なので操作されておらず、中立位置Ｎにある。これにより、作業機ポンプ１２Ｓの吐出する圧油はアンロード弁５５から戻り回路４５を通り、戻り回路４３および後進位置Ｒとなっている走行制御弁２１を介して前進側回路４１Ｆに流れる。
【００３５】
その結果、前進側回路４１Ｆおよび戻り回路４３には圧油が充満しているため、走行モータ１３はこれらの圧油を吸い込んで前進方向に回転し続け、後進側回路４１Ｒに油を排出する。従って、走行モータ１３はキャビテーションを起こすことなく回転し、確実にキャビテーションの発生を防止することができる。
【００３６】
油圧走行車両は上部旋回体を持たない車両でも良く、例えばホイールローダ、フォークリフト、またはその他の作業車両にでも適用できる。上部旋回体を備えていない車両に本発明のキャビテーション防止システムを適用する場合には、油圧用スイベルジョイント１５を省略すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係る油圧走行車両のキャビテーション防止システムの構成図
【図２】従来技術に係る油圧走行車両の油圧走行システムの構成図
【符号の説明】
【００３８】
１２    走行ポンプ（走行用第１油圧ポンプ）
１２Ｓ  作業機ポンプ（走行用第２油圧ポンプ）
２１    走行制御弁
２２    前後進切換弁
２６    合流弁（合流手段）
３０    コントローラ
３１    車速検出センサ（車速検出手段）
４５    戻り回路
５５    アンロード弁
【図１】
2004176920.tif 000003
【図２】
2004176920.tif 000004