(57)【要約】【課題】ＨＳＴ車両の製作コストの増加もＨＳＴ車両の油圧回路の大型化も抑えつつ、ＨＳＴ車両に設けることができる油圧保持装置を提供すること。【解決手段】ＨＳＴ車両に備えられる油圧作動部のうちの１つである駐車ブレーキを構成し、チャージ圧を解除圧として走行用油圧モータ２４の制動を解除する油圧パイロット式のネガティブ式駐車ブレーキ５１と、チャージ回路３０とネガティブ式駐車ブレーキ５１の解除圧との間の連通・遮断を切替可能な切替弁５２と、油路４０からチャージ回路３０に向う方向の圧油の流れを阻止するチェック弁５３とを有し、チャージ圧の低下時にネガティブ式駐車ブレーキ５１を油圧源として油路４０の圧力を保持するようになっている。【選択図】図２
2009275875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプと走行用油圧モータが閉回路接続されたＨＳＴ回路と、チャージポンプの吐出油を前記ＨＳＴ回路の低圧側に供給するチャージ回路と、このチャージ回路のチャージ圧を直接的または間接的に受圧して作動する複数の油圧作動部とを備えたＨＳＴ車両に設けられ、前記チャージ圧を前記油圧作動部に付与するために前記チャージ回路から導出された油路の圧力を、前記チャージ圧の低下時に保持する油圧保持装置において、
前記複数の油圧作動部のうちの１つであり、前記チャージ圧を解除圧として受圧し前記走行用油圧モータの制動を解除するネガティブ式駐車ブレーキと、前記チャージ回路と前記ネガティブ式駐車ブレーキとの間の連通・遮断を切替可能な切替弁と、前記油路から前記チャージ回路に向う方向の圧油の流れを阻止するチェック弁とを有する
ことを特徴とする油圧保持装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記チェック弁と並列に設けられた絞りを有することを特徴とする油圧保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャージ回路からのチャージ圧を直接的または間接的に受圧し作動する油圧作動部を有したＨＳＴ車両に設けられ、チャージ回路から油圧作動部にチャージ圧を導く油路の圧力を、チャージ圧の低下時に保持する油圧保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールローダ、転圧機械、農業車両等のＨＳＴ車両の油圧回路は、油圧ポンプと走行用油圧モータが閉回路接続されたＨＳＴ回路と、原動機により駆動されるチャージポンプを含みＨＳＴ回路の低圧側に作動油を供給するチャージ回路と、このチャージ回路からのチャージ圧を直接的または間接的に受圧し作動する複数の油圧作動部とを備えている。チャージ圧を直接的に受圧し作動する油圧作動部としては、ネガティブクラッチやネガティブ式駐車ブレーキがあり、また、チャージ圧を間接的に受圧し作動する油圧作動部としては、パイロット弁でチャージ圧を一次圧として生成された制御圧を受圧して作動する制御弁などがある。
【０００３】
チャージ圧力は、チャージ回路からＨＳＴ回路に大量の作動油が補充されたり、原動機の異常による停止に伴ってチャージポンプが停止したりした場合などに低下する。これにより、油圧作動部に供給されるチャージ圧が低くなりすぎると、油圧作動部の動作に不具合が生じる。
【０００４】
そこで、従来、油圧作動部にチャージ圧を付与するためにチャージ回路から導出された油路に、油圧保持装置を設けて、その油路の圧力をチャージ圧の低下時に保持することが行われている。従来の油圧保持装置は、その油路に設けられたチェック弁とアキュームレータとを有する。チェック弁はアキュームレータよりもチャージポンプ側に設けられていて、油路からチャージ回路に向かう方向の圧油の流れを阻止する。
【０００５】
このように構成された従来の油圧保持装置では、チャージ圧の低下時、チェック弁が油圧作動部からチャージポンプに向かう方向の圧油の流れを阻止し、アキュームレータが油圧源となることによって油路の圧力が保持される。これにより、油圧作動部に動作の不具合が生じないようにすることができる。
【０００６】
この種の従来の油圧保持装置については特許文献１を参照されたい。
【特許文献１】特開２００１−３２４０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述した従来の油圧保持装置は、チャージ回路から導出された油路にチェック弁とアキュームレータとが設けられたものであり、これらのチェック弁およびアキュームレータの分だけ、ＨＳＴ車両の製作コストを増加させることになる。また、アキュームレータを設けることによって、ＨＳＴ車両の油圧回路が大型化してしまうという問題もある。
【０００８】
本発明は前述の問題を考慮してなされたものであり、ＨＳＴ車両の製作コストの増加もＨＳＴ車両の油圧回路の大型化も抑えつつ、ＨＳＴ車両に設けることができる油圧保持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明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。
【００１０】
〔１〕  本発明は、油圧ポンプと走行用油圧モータが閉回路接続されたＨＳＴ回路と、チャージポンプの吐出油を前記ＨＳＴ回路の低圧側に供給するチャージ回路と、このチャージ回路のチャージ圧を直接的または間接的に受圧して作動する複数の油圧作動部とを備えたＨＳＴ車両に設けられ、前記チャージ圧を前記油圧作動部に付与するために前記チャージ回路から導出された油路の圧力を、前記チャージ圧の低下時に保持する油圧保持装置において、前記複数の油圧作動部のうちの１つであり、前記チャージ圧を解除圧として受圧し前記走行用油圧モータの制動を解除するネガティブ式駐車ブレーキと、前記チャージ回路と前記ネガティブ式駐車ブレーキとの間の連通・遮断を切替可能な切替弁と、前記油路から前記チャージ回路に向う方向の圧油の流れを阻止するチェック弁とを有することを特徴とする。
【００１１】
この「〔１〕」に記載された本発明において、切替弁がチャージ回路とネガティブ式駐車ブレーキとを連通させた状態では、ネガティブ式駐車ブレーキはチャージ圧を解除圧として走行用油圧モータの制動を解除した状態となる。この状態で、チャージ圧が低下すると、油路からチャージ回路に向う方向の圧油の流れがチェック弁により阻止され、ネガティブ式駐車ブレーキが油圧源となって油路の圧力が保持される。
【００１２】
この油圧源としてのネガティブ式駐車ブレーキは、ＨＳＴ車両の油圧回路に既設された複数の油圧作動部の１つである。したがって、前述した従来の油圧保持装置におけるアキュームレータのような油圧源としての油圧機器を、ＨＳＴ車両の油圧回路に追加する必要がない。これにより、ＨＳＴ車両の製作コストの増加もＨＳＴ車両の油圧回路の大型化も抑えつつ、ＨＳＴ車両に設けることができる油圧保持装置を実現できる。
【００１３】
〔２〕  本発明は、「〔１〕」に記載の発明において、前記チェック弁と並列に設けられた絞りを有することを特徴とする。
【００１４】
チェック弁よりも油圧作動部側には、ＨＳＴ車両の走行中の圧力変動に起因したピーク圧などの、油圧作動部に対して過剰な圧力が発生することがある。「〔２〕」に記載された本発明は、絞りによって、その過剰な圧力を逃がすことができる。これにより、油圧作動部にその過剰な圧力が付与されることを回避して、油圧作動部の信頼性の確保に貢献できる。
【００１５】
また、絞りは、チャージ回路側の圧力がネガティブ式駐車ブレーキの解除圧よりも低い状態において、解除圧を緩やかにチャージ回路側に逃がす。これにより、切替弁がチャージ回路とネガティブ式駐車ブレーキとを連通させた状態で故障し動かなくなった場合でも、チャージポンプを停止させてチャージ回路側の圧力を低下させることによりネガティブ式駐車ブレーキを制動状態にすることができ、ＨＳＴ車両の停止状態を安全に保持することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＨＳＴ車両の製作コストの増加もＨＳＴ車両の油圧回路の大型化も抑えつつ、ＨＳＴ車両に設けることができる油圧保持装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は本発明の実施形態に係る油圧保持装置が適用されるＨＳＴ車両の一例としてのホイールローダを示す側面図である。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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）に設けられていて、ドライブシャフト（図示していない）の動力を伝達されて駆動されるようになっている。ドライブシャフトは後述するＨＳＴ回路２０の走行用油圧モータ２４の動力を伝達されて駆動されるようになっている。
【００２１】
〔第１実施形態〕
図２は本発明の第１実施形態に係る油圧保持装置、ＨＳＴ回路およびチャージ回路を示す油圧回路図である。
【００２２】
ＨＳＴ回路２０は、原動機２１と、この原動機２１により駆動される両傾転式の可変容量型油圧ポンプ２２と、この可変容量型油圧ポンプ２２と１対の主管路２３Ａ，２３Ｂを介して閉回路接続された走行用油圧モータ２４とを有する。
【００２３】
ＨＳＴ回路２０には、主管路２３Ａ，２３Ｂのうちの低圧側に作動油を供給するチャージ回路３０が付設されている。このチャージ回路３０は、チャージポンプ３１と、このチャージポンプ３１と主管路２３Ａ，２３Ｂのそれぞれとを接続する二股に分岐したチャージ管路３２とを有する。このチャージ管路３２の枝管路３４Ａ，３４Ｂのそれぞれには、チェック弁３５Ａ，３５Ｂのそれぞれが設けられている。チェック弁３５Ａは枝管路３４Ａにおける圧油の流れの方向を、チャージポンプ３１から主管路２３Ａに向かう方向に規定している。チェック弁３５Ｂは枝管路３４Ｂにおける圧油の流れの方向を、チャージポンプ３１から主管路２３Ｂに向かう方向に規定している。チャージ管路３２の幹管路３３には、チャージポンプ３１とチェック弁３５Ａ，３５Ｂとの間の圧力、すなわちチャージ圧を規定するリリーフ弁３６が設けられている。
【００２４】
チャージ回路３０のチェック弁３５Ａ，３５Ｂ間からは、油路４０が導出されている。この油路４０は幹油路４１から複数の枝油路に分岐している。複数の枝油路はそれぞれ、油圧を受圧して作動する油圧作動部のそれぞれに直接的または間接的に接続されている。これらの枝油路の１つである枝油路４２は、走行用油圧モータ２４を制動可能なネガティブ式駐車ブレーキ５１の解除圧室５１ｅに接続されている。この枝油路４２には、チャージ回路３０とネガティブ式駐車ブレーキ５１の解除圧室５１ｅとの間の連通・遮断を切替可能な切替弁５２が設けられている。ネガティブ式駐車ブレーキ５１は、切替弁５２を介しチャージ圧を解除圧として直接的に受圧し作動する油圧作動部である。
【００２５】
ネガティブ式駐車ブレーキ５１は、走行用油圧モータ２４の出力軸と一体的に回転するロータ５１ａと、このロータ５１ａから離れる方向に移動可能なパッド５１ｂと、このパッド５１ｂと一体のピストン５１ｃと、ピストン５１ｃを介してパッド５１ｂをロータ５１ａに押し付けられるバネ５１ｄと、このバネ５１ｄに抗してピストン５１ｃを押圧する解除圧を導入する前記解除圧室５１ｅとを有する。解除圧室５１ｅに解除圧が導入されると、ピストン５１ｃがバネ５１ｄに抗して移動し、これに伴ってパッド５１ｂがロータ５１ａから離れ、走行用油圧モータ２４の制動が解除される。解除圧室５１ｅの圧力が解除圧に満たなければ、バネ５１ｄによりピストン５１ｃを介してパッド５１ｂがロータ５１ａに押し付けられ、走行用油圧モータ２４は制動される。
【００２６】
切替弁５２は電気操作されるスプリングリターン式の弁であり、電気スイッチ５４を介して電力を供給されることにより作動するようになっている。電気スイッチ５４はホイールローダ１の運転室２に手動操作可能に設けられている。電力を供給されて作動した切替弁５２では、その弁位置がチャージ回路３０とネガティブ式駐車ブレーキ５１の解除圧室５１ｅとの間を遮断するノーマル位置Ｎから、その間を連通させる作動位置Ａに切り替わる。図２は切替弁５２の弁位置がノーマル位置Ｎとなった状態を示している。この状態では、ネガティブ式駐車ブレーキ５１の解除圧室５１ｅと作動油タンク３７とが連通していて、解除圧室５１ｅの圧力はタンク圧となっている。
【００２７】
また、枝油路４２とは別の枝油路はそれぞれ、図示していないが、ネガティブ式駐車ブレーキ５１とは別の油圧作動部であるネガティブクラッチ、サービスブレーキ、油圧パイロット式の制御弁などに接続されている。ネガティブクラッチもネガティブ式駐車ブレーキ５１と同じくチャージ圧を直接的に受圧し作動する油圧作動部である。また、前記制御弁は、パイロット弁でチャージ圧を一次圧として生成された制御圧を受圧し、すなわちチャージ圧を間接的に受圧し作動する油圧作動部であり、例えば、ステアリングシリンダ（図示していない）に供給する圧油の流れを制御する制御弁、リフトアームシリンダ６に供給する圧油の流れを制御する制御弁、バケットシリンダ７に供給される圧油の流れを制御する制御弁である。なお、図２では、前記ネガティブクラッチ、前記サービスブレーキ、前記制御弁などをまとめて別の油圧作動部６０とし、枝油路４２以外の枝油路をまとめて別の枝油路４３とするなどして図を簡略化してある。
【００２８】
また、油路４０の幹油路４１には、油路４０からチャージ回路３０に向う方向の圧油の流れを阻止するチェック弁５３が設けられている。
【００２９】
第１実施形態に係る油圧保持装置５０は、前記ネガティブ式駐車ブレーキ５１と、前記切替弁５２と、前記チェック弁５３とを有して構成されたものである。
【００３０】
このように構成された油圧保持装置５０の動作を、ＨＳＴ回路２０およびチャージ回路３０の動作とともに説明する。
【００３１】
原動機２１により可変容量型油圧ポンプ２２およびチャージポンプ３１が駆動されると、走行用油圧モータ２４に主管路２３Ａまたは２３Ｂを介して圧油が供給されるとともに、チャージ回路３０にチャージ圧が発生する。
【００３２】
電気スイッチ５４がオンして切替弁５２が作動すると、チャージ回路３０とネガティブ式駐車ブレーキ５１の解除圧室５１ｅとが切替弁５２を介して連通し、チャージ圧が解除圧室５１ｅに供給される。これにより、ネガティブ式駐車ブレーキ５１はチャージ圧を解除圧として作動し、走行用油圧モータ２４の制動を解除する。これに伴い、走行用油圧モータ２４は可変容量型油圧ポンプ２２からの圧油による駆動を許可された状態となる。
【００３３】
また、主管路２３Ａ，２３Ｂのうちの低圧側の圧力がチャージ圧よりも低くなると、チャージポンプ３１の吐出油がチェック弁３５Ａまたは３５Ｂを通じて、その低圧側の主管路２３Ａまたは２３Ｂに供給される。
【００３４】
チャージ圧は、チャージ回路３０からＨＳＴ回路に大量の作動油が補充されたり、原動機２１の異常による停止に伴ってチャージポンプ３１が停止したりした場合などに低下する。チャージ圧が低下すると、油路４０からチャージ回路３０に向う方向の圧油の流れがチェック弁５３により阻止され、ネガティブ式駐車ブレーキ５１が油圧源となって、チェック弁５３の下流側の油路４０の圧力が保持される。
【００３５】
第１実施形態に係る油圧保持装置５０によれば次の効果を得られる。
【００３６】
第１実施形態に係る油圧保持装置５０において、油圧源としてのネガティブ式駐車ブレーキ５１は、ホイールローダ１の油圧回路に既設された複数の油圧作動部の１つである。したがって、前述した従来の油圧保持装置におけるアキュームレータのような油圧源としての油圧機器を、ホイールローダ１の油圧回路に追加する必要がない。これにより、ホイールローダ１の製作コストの増加もホイールローダ１の油圧回路の大型化も抑えつつ、ホイールローダ１に設けることができる油圧保持装置を実現できる。
【００３７】
なお、第１実施形態の説明では、油圧保持装置５０が適用されるＨＳＴ車両の一例としてホイールローダ１を例に挙げたが、本発明が適用されるＨＳＴ車両はホイールローダに限定されるものではく、転圧機械や農業車両でもあってもよい。
【００３８】
〔第２実施形態〕
図３は本発明の第２実施形態に係る油圧保持装置、ＨＳＴ回路およびチャージ回路を示す油圧回路図である。
【００３９】
第２実施形態に係る油圧保持装置７０は、第１実施形態に係る油圧保持装置５０とは異なり、チェック弁５３と、このチェック弁５３に並列に設けられた絞り７２を有する。これらチェック弁５３と絞り７２は、図示しないが１つのバルブブロックにまとめて設けられスローリターン弁７１を構成している。
【００４０】
チェック弁５３の下流側には、ホイールローダ１の走行中の圧力変動に起因したピーク圧などの、別の油圧作動部６０に対して過剰な圧力が発生することがある。第２実施形態に係る油圧保持装置７０は、絞り７２によって、その過剰な圧力をチャージ回路３０側に逃がす。チャージ回路３０は、その過剰な圧力をリリーフ弁３６により作動油タンク３７に排出する。
【００４１】
第２実施形態に係る油圧保持装置７０によれば次の効果を得られる。
【００４２】
第２実施形態に係る油圧保持装置７０は、絞り７２によって、チェック弁５３の下流側において過剰な圧力が発生した場合に、その過剰な圧力をチャージ回路３０側に逃がすことができる。これにより、別の油圧作動部６０にその過剰な圧力が付与されることを回避でき、別の油圧作動部６０の信頼性の確保に貢献できる。
【００４３】
また、絞り７２は、チャージ回路３０側の圧力がネガティブ式駐車ブレーキ５１の解除圧よりも低い状態において、その解除圧を緩やかにチャージ回路３０側に逃がす。これにより、切替弁５２がチャージ回路３０とネガティブ式駐車ブレーキ５１の解除圧室５１ｅとを連通させた状態で故障し動かなくなった場合でも、原動機２１とともにチャージポンプ３１を停止させチャージ回路３０側の圧力を低下させることによってネガティブ式駐車ブレーキ５１を制動状態にすることができ、ホイールローダ１の停止状態を安全に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧保持装置が適用されるＨＳＴ車両の一例としてのホイールローダを示す側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る油圧保持装置、ＨＳＴ回路およびチャージ回路を示す油圧回路図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る油圧保持装置、ＨＳＴ回路およびチャージ回路を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
【００４５】
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  ＨＳＴ回路
２１  原動機
２２  可変容量型油圧ポンプ
２３Ａ，２３Ｂ  主管路
２４  走行用油圧モータ
３０  チャージ回路
３１  チャージポンプ
３２  チャージ管路
３３  幹管路
３３Ａ，３３Ｂ  枝管路
３４Ａ，３４Ｂ  チェック弁
３５  リリーフ弁
３６  作動油タンク
４０  油路
４１  幹油路
４２  枝油路
４３  別の枝油路
５０  油圧保持装置
５１  ネガティブ式駐車ブレーキ
５１ａ  ロータ
５１ｂ  パッド
５１ｃ  ピストン
５１ｄ  バネ
５１ｅ  解除圧室
５２  切替弁
５３  電気スイッチ
６０  別の油圧作動部
７０  油圧保持装置
７１  スローリターン弁
７２  絞り
【図１】
2009275875.tif 000003
【図２】
2009275875.tif 000004
【図３】
2009275875.tif 000005