JPH044358A - 中立連通弁を有する油圧閉回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、例えばホイールローダやフォークリフ１−な
どに用いられる油圧閉回路であって、中立連通弁を備え
ているものに関する。

Ｂ、従来の技術 第４図に従来のホイールローダの走行油圧閉回路の一例
を示す。

第４図において、両傾転型の可変容量油圧ポンプ１は、
一対の主管路１１．．１２を介して油圧モータ２に接続
され、油圧ポンプ１がらの吐出油により油圧モータ２が
回転する。３は、油圧ポンプ１の傾転角を制御するポン
プレギュレータであり、前後進切換レバー（操作レバー
）４の操作によって圧油吐出方向を制御する。操作レバ
ー４は、前進位置（Ｆ位置：正転位ｗ）、後進位置（Ｎ
位置：逆転位置）および中立位置（Ｎ位置）の３位置に
切換可能とされる。

また」二記主管路１１．１２を結ぶ管路］３には、電磁
式の中立連通弁５が設けられ、この中立連通弁５は、主
管路１１．１２を連通ずるａ位置（連通位置）および両
者を遮断するｂ位置（遮断位Ｍ）に切換可能とされてい
る。この中立連通弁５の切換動作は、前後進切換レバー
４の操作によって行われる。

操作レバー４がＮ位置にあるときには、ポンプレギュレ
ータ３は油圧ポンプ１の傾転角を零とし、これにより油
圧ポンプ１から圧油は吐出されない。

この状態で操作レバー４をＦ位置に切換えると、ポンプ
レギュレータ３は油圧ポンプ１の傾転角を制御して主管
路１１側に圧油を吐出せしめる。またレバー４のＦ位置
切換によってレバー基端部の接点４ａが接点６ｂに接触
して中立連通弁５のソレノイド部５ａが電源７の電圧に
よって励磁され、その結果、中立連通弁５がａ位置から
ｂ位置に切換わり主管路１１．１２が遮断される。した
がって油圧ポンプ１の吐出油が管路１１を介して油圧モ
ータ２に導かれて油圧モータ２が正転され、その回転が
不図示の減速機等を介して車輪を回転させ車両が前進す
る。また油圧モータ２の吐出油は管路１２を通って油圧
ポンプに戻る。

またレバー４をＮ位置からＮ位置に切換えた場合には、
ポンプレギュレータ３は油圧ポンプ１の傾転角を制御し
て主管路１２側に圧油を吐出せし、ぬる一方、レバー４
の接点４ａが接点６ａに接触して中立連通弁５が上述と
同様にａ位置からし位置に切換わり、主管路１２に吐出
された圧油により油圧モータ２が逆転して車両が後進す
る。

一方、前後進切換レバー４を例えばＦ位置がらＮ位置に
切換えると、油圧ポンプ１の傾転角が零となって油圧の
吐出が断たれるとともに、レバー４の接点４ａが接点６
ｂから離れるので、ソレノイド部５ａが消磁されて中立
連通弁５がａ位置に切換わり、主管路１１．１２が連通
される。これにより、油圧モータ２の吐出油が管路１２
，１３゜１１を通って油圧モータ２に戻るので、レバー
中立時には車両の惰性走行が可能となる。

Ｃ０発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述した従来の油圧閉回路には次のよう
な問題点がある。

すなわち、ホイールローダやフォークリフ１〜等では、
例えばフロントにより土砂等を掘削した後にいったん後
進し、その後、前進して土砂をダンプに積込に行く（ホ
イールローダの場合）ときなどのように、前進から後進
にあるいは後進から前進に一気に切換えることが頻繁に
ある。このような場合、前後進切換レバー４は例えばＮ
位置がらＮ位置を経てＦ位置に切換えられるが、Ｎ位置
を通過しているときには中立連通弁５が連通位置ａに切
換わり、これにより油圧モータ４が一時惰性で回転して
車両は惰性走行する。その後、レバー４がＦ位置に達す
ると再び中立連通弁５がｂ位置に切換わって惰性走行か
ら抜は出すが、この惰性走行に入る際、および惰性走行
から抜ける際には油圧モータ２への圧油の供給が急に断
たれ、あるいは急に供給されるので車両に衝撃が生じ、
このため積荷がこぼれたり、運転者に不快感を与えたり
する。

本発明の技術的課題は、操作レバーを正転位置（逆転位
置）から逆転位Ｗ（正転位置）に−気に切換えるような
場合でも油圧モータが惰性で回転しないようにすること
にある。

９０課題を解決するための手段 一実施例を示す第１図に対応付けて説明すると、本発明
は、両傾転型の可変容量油圧ポンプ１と、この油圧ポン
プ１に一対の主管路１１．．１２を介して閉回路接続さ
れ、油圧ポンプ１の吐出油によって駆動される油圧モー
タ２と、油圧モータ２の正転を指令する正転位置Ｆ、逆
転を指令する逆転位置Ｒおよび油圧モータ２の停市を指
令する中立位置Ｎに切換可能な操作レバー４と、操作レ
バー４が正転位置Ｆまたは逆転位置Ｒに切換えられたと
きには一対の主管路１１．１２を遮断する遮断位置すに
切換わり、中立位置Ｎに切換えられたときには両管路１
１，１２を連通する連通位置ａに切換わる中立連通弁５
とを備えた油圧閉回路に適用される。そして、操作レバ
ー４が所定時間以」−継続して中立位置Ｎにあるときに
のみ中立連通弁５を連通位置ａに切換える切換制御手段
２０を備え、これにより上記技術的課題を達成する。

８０作用 切換制御手段２０は、操作レバー４が所定時間以上継続
して中立位置Ｎにあるときにのみ中立連通弁５を連通位
置ａに切換える。これによれば、操作レバー４を例えば
正転位置Ｆから中立位置Ｎに切換え、その後、上記所定
時間が経過する前に逆転位置Ｒに切換えたときには、中
立連通弁５は遮断位置すを保持する。したがって主管路
１１゜１２は連通されず、油圧モータ２が惰性で回転す
るることばない。

なお、本発明の詳細な説明する上記り項およびＥ項では
、本発明を分かり易くするために実施例の図を用いたが
、これにより本発明が実施例に限定されるものではない
。

Ｆ、実施例 第１図および第２図により本発明をホイールローダの走
行油圧閉回路に適用した場合の一実施例を説明する。

第１図は本発明に係る油圧閉回路であり、第４図と同様
な箇所には同一の符号を付し相違点を中心に説明する。

第１図において、上記接点６ａ、６ｂはラインＱを介し
て比較器２１の一方の入力端子２１ａに接続され、この
ラインＱにはコンデンサ２２および抵抗２３が並列に接
続されている。また比較器２１の他方の入力端子２１ｂ
には基準電源２４からの基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、
比較器２１の出力端子２１ｃはＮＰＮトランジスタ２５
のベースに接続されている。

ここで、上記基準電圧Ｖｒｅｆは、電源７の電圧■より
も低く設定されており、また比較器２１は、入力端子２
１ａの電位が基準電圧Ｖ　ｒ　ｅ　ｆより高いときにの
み出力端子２１ｃからハイレベルの信号を出力するよう
構成されている。さらにトランジスタ２５のコレクタは
上記電源７と接続され、エミッタは中立連通弁５のソレ
ノイド部５ａに接続されている。ここで、上記比較器２
１．コンデンサ２２．抵抗２３．基準電源２４およびト
ランジスタ２５で切換制御回路２０を構成する。

次に、第２図のタイムチャー１へも参照して実施例の動
作を説明する。

前後進切換レバー４がＮ位置に所定時間（コンデンサ２
２を放電するに必要な時間）保持されているときには、
トランジスタ２５はオフしており、中立連通弁５のソレ
ノイド部５ａは消磁され中立連通弁５は図示ａ位置（連
通位置）にあり、したがって主管路１１．１２は連通さ
れている。またこのとき、油圧ポンプ１の傾転角は零で
あり油圧モータ２は駆動されず車両は停止している。前
後進切換レバー４をＮ位置からＦ位置に切換操作すると
、これに応じてポンプレギュレータ３が可変容量杉油圧
ポンプ１の傾転方向を制御し、これにより油圧ポンプ１
は管路１１に圧油を吐出する。

なお、傾転量は不図示の機構によってエンジン回転数に
比例するようになっている。

ここで第２図は、操作レバー４の切換えに伴う比較器２
１の入力端子２１ａの電位、および中立連通弁５のソレ
ノイド部５ａの電位の変化をそれぞれ示すタイムチャー
トである。前後進切換レバ−４のＦ位置切換え（時点Ｔ
ｌ）により、その接点４ａが接点６ｂと接触してコンデ
ンサ２２が充電され、これにより比較器２１の入力端子
２１ａの電圧は、第２図（ｂ）に示すように、時点Ｔ１
から若干遅れた時点Ｔ２で、入力端子２１ｂに人力され
る基準電圧Ｖｒｅｆよりも高くなる。これにより比較器
２１はハイレベルの信号をその出力端子２１ｃに出力し
、トランジスタ２５がオンする。トランジスタ２５のオ
ンに伴い、第２図に示すように時点Ｔ２で電源電圧Ｖが
中立連通弁５のソレノイド部５ａに印加されてこれが励
磁され、中立連通弁５がｂ位置に切換ねって主管路１１
゜１２が遮断される。したがって油圧モータ２は、主管
路１１に吐出された圧油によって回転し、車両が前進す
る。ここで時点Ｔ１からＴ２までの時間は十分短く、油
圧モータ２の駆動に影響を与えることはない。

このように前後進切換レバー４をＮ位置がらＦ位置に切
換えたときには、中立連通弁５が直ちに遮断位置すに切
換ねる。また、レバー４をＮ位置からＲ位置に切換えた
場合も同様の動作によって中立連通弁５が直ちに遮断位
置しに切換ねる。

次に、前後進切換レバー４をＦ位置からいったんＮ位置
に戻し、その後、所定時間Ｘ１が経過する前にＲ位置に
切換えた場合の動作を説明する。

この場合、第２図の時点Ｔ３で操作レバー４がＮ位置に
戻されると、接点４ａが接点６ｂから離れるため、比較
器２１の入力端子２１ａは電源７と遮断され、コンデン
サ２２の電荷は抵抗２３を介して徐々に放電される。し
たがって、入力端子２１ａの電圧はすぐには零とならず
、第２図（ｂ）に示すようにコンデンサ２２の放電に従
って徐々に低下する。そして、その電圧が基準電圧Ｖｒ
ｅｆに達する前に時点Ｔ４でレバー４をＲ位置に切換え
ると、接点４ａが接点６ａに接触し、これにより入力端
子２１ａの電圧は再び電源電圧Ｖとなる。

この時点Ｔ３からＴ４の間（時間Ｘ）は、入力端子２１
ａの電圧が基準電圧Ｖ　ｒ　ｅ　ｆ以上に保持されるの
で、比較器２１はハイレベルの信号を出力し続け、１〜
ランジスタ２５がオン状態を保持し、操作レバー４が中
立位置にあるときも中立連通弁５はｂ位置を保持する。

したがって、車両が惰性走行することがなく、車両に衝
撃が生しることがない。そして、」二記レバー４のＲ位
置切換えによって油圧ポンプ１は管路１２側に圧油を吐
出し、油圧モータ４が逆転して車両が後進する。

その後、時点１゛５で操作レバー４を中立位置に切換え
ると、接点４ａが接点６ａから離れ、上述と同様コンデ
ンサ２２に蓄えられた電荷により、入力端子２１ａの電
圧は徐々に低下する。そして、所定時間Ｘｉ　（Ｘｉ）
Ｘ）が経過すると、その電圧が基準電圧Ｖ　ｒ　ｅ　ｆ
より低くなり（時点Ｔ６）、これにより比較器２１はロ
ーレベルの信号を出力する。したがって、１−ランジス
タ２５がオフして電源７がソレノイド部５ａと遮断され
るので、ソレノイド部５ａは消磁され、中立連通弁がａ
位置に切換ねって主管路１１．１２が連通される。

これにより従来と同様しこ、惰性走行が可能となる。

ここで、上記中立連通弁５がｂ位置に保持される所定時
間Ｘ１は、コンデンサ２２の容量と抵抗２３の大きさを
変えることによってによって調節可能であるが、通常は
、０．８秒〜１．０秒ぐらいが望ましい。

以上の実施例の構成において、前後進切換レバー４が操
作レバーを、切換制御回路２０が切換制御手段をそれぞ
れ構成する。

また第３図は別実施例を示し、操作レバー４と中立連通
弁５１の接続関係のみを図示したものである。

第３図において、本実施例の中立連通弁５１は油圧パイ
ロット式とされ、そのパイロットポート５１ａに作用す
る圧力によってａ位置（連通位置）、ｂ位置（遮断位置
）間で切換えられる。パイロットポート５１ａには、油
圧源５２からの圧油が電磁式切換弁（以下電磁弁）５３
を介して専かれるようになっており、この電磁弁５３は
、パイロットポート５１ａをタンク５７と連通する「イ
」位置と、油圧源５２と連通する「口」位置−１ン− の間で切換可能とされている。この電磁弁５３とパイロ
ン１〜ポート５１ａとを結ぶ管路には、チエツク弁５４
と絞り５５が並列に設けられるとともに、アキュムレー
タ５６が設けられている。また電磁弁５３のソレノイド
部５３ａは、上記接点６ａ、６ｂと接続されている。

前後進切換レバー４がＮ位置に所定時間（アキュムレー
タ５６の蓄圧力がすへて吐き出されるに必要な時間）保
持されているときには、そのレバ一端部が接点６ａ、６
ｂから離れており、電磁ブｔ５３は「イ」位置に切換ね
っている。したがってパイロットポー１〜５１ａの圧力
はタンク圧であり、中立連通弁５は図示ａ位置（連通位
置）にある。

すなわち主管路１１．１２は連通されている。前後進切
換レバー４をＮ位置からＦ位置に切換操作すると、接点
４ａが接点６ｂと接触し、ソレノイド部５３ａが励磁さ
れて電磁弁５３がｒ口」位置に切換わり、油圧源５２か
らの吐出油が電磁弁５３を介してパイロットポート５１
ａに導かれる。

したがってパイロットポート５１．　ａに作用する圧力
かばね５１ｂのばね力よりも高くなり中立連通弁５１は
ｂ位置に切換わり、主管路１１．．１２が遮断され、主
管路１１に導かれた上記油圧ポンプ１の吐出油によって
油圧モータ２が回転して車両が前進する。また油圧源５
２の吐出油によりチエツク弁５４を介してアキュムレー
タ５６が蓄圧される。

次に、前後進切換レバー４をＦ位置からいったんＮ位置
に戻し、その後、所定時間が経過する前にＮ位置に切換
えた場合、Ｎ位置で接点４ａが接点６ｂから離れるため
、電磁弁５３が「イ」位置に切換わり、これによりパイ
ロットポート５　］、　ａがタンク５７と連通する。こ
れによりアキュムレータ５６に蓄圧された圧力は絞り５
５を介して徐々にタンク５７に逃げるので、パイロット
ポート５１ａの圧力も徐々に減少し、したがって中立連
通弁５はすぐにはａ位置に切換わらない。そしてパイロ
ットポート５１ａの圧力かばね５１ｂのばね力以下とな
る前にレバー４をＮ位置に切換えると、接点４ａが接点
６ａと接触し、これにより電ロッ１ヘポート５１　ａに
油圧源５２の吐出圧力が再び作用し、中立連通弁５１は
ｂ位置を保持する。

したがって、上記中立位置で車両が惰性走行することが
なく、車両に衝撃が生じることがない。

その後、レバー４をＮ位置に切換えると、接点４ａが接
点６ａから離れ、上述と同様にアキュムレータ５６に蓄
えられた圧力が絞り５５を介して徐々にタンク５７に戻
り、パイロン１〜ポート５１ａの圧力が徐々に低下する
。そして、所定時間後にその圧力がばね５　］、　ｂの
ばね力以下になると中立連通弁５１がａ位置に切換ねっ
て主管路１１゜１２が連通される。

ここで、上記中立連通弁５がｂ位置に保持される上記所
定時間は、アキュムレータ５６の容量と絞り５５の開度
を変えることによって調節可能である。

なお上記切換制御機構の構成は上記２例に限定されず、
例えばマイクロコンピュータを用い、操作レバー４がＦ
位置またはＮ位置からＮ位置に切換えられたときにタイ
マを作動させて所定時間の計時を開始し、計時終了に連
動して中立連通弁の切換えを行うとともに、計時終了前
にＦ位置またはＮ位置に切換えられた場合には、計時を
停止するようにしても、同様の作用効果が得られる。

また以上は、ホイールローダの走行油圧閉回路にて説明
したが、これに限定されず、中立連通弁を有しているも
のであれば、例えばフォークリフトやその他の車両の油
圧閉回路にも本発明を適用できる。さらに走行用に限定
されず、作業機の上部旋回体を旋回させるための油圧閉
回路にも同様に本発明を適用できる。

Ｇ０発明の効果 本発明によれば、操作レバー（例えば前後進切換レバー
）が所定時間以上継続して中立位置にあるときにのみ中
立連通弁を連通位置に切換保持するようにしたので、例
えば前後進の切換を頻繁に行うホイールローダやフォー
クリフトでは、上記前後進切換レバーを後進位置から前
進位置に一気に切換えたとき、中立位置を通過しても中
立連通弁が遮断位置を保持し、このため車両が惰性走行
することがなく、車両に衝撃を与えることがない。

したがって、積荷のこぼれや運転者に不快感を与えるこ
とを大幅に減少させることが可能となる。

また前後進切換レバーが所定時間以上中立位置に保持さ
れた場合には中立連通弁が連通位置に切換ねるので、従
来技術で述べた中立連通弁の本来の役割を失うことはな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示し、第１図
は本発明に係る油圧閉回路を示す図、第２図は前後進切
換弁の切換えに伴う比較器の入力端子の電位、および中
立連通弁のソレノイド部の電位の変化をそれぞれを示す
タイムチャート、第３図は他の実施例に係る油圧回路の
要部を示す図、第４図は従来の油圧回路図である。 １：油圧ポンプ　　　　　２：油圧モータ３：ポンプレ
ギュレータ ４：前後進切換レバー　　５，５１：中立連通弁１４．
１．２：主管路　　　２０：切換制御回路２１：比較器
　　　　　２２：コンデンサ２３：抵抗　　　　　　２
４：基準電源２５：トランジスタ　　５２：油圧源 ５３：電磁弁　　　　　５５：絞り ５６：アキュムレータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 両傾転型の可変容量油圧ポンプと、 この油圧ポンプに一対の主管路を介して閉回路接続され
   、油圧ポンプの吐出油によって駆動される油圧モータと
   、 前記油圧モータの正転を指令する正転位置、逆転を指令
   する逆転位置および前記油圧モータの停止を指令する中
   立位置に切換可能な操作レバーと、前記操作レバーが前
   記正転位置または逆転位置に切換えられたときには前記
   一対の主管路を遮断する遮断位置に切換わり、前記中立
   位置に切換えられたときには前記両管路を連通する連通
   位置に切換わる中立連通弁とを備えた油圧閉回路におい
   て、 前記操作レバーが所定時間以上継続して前記中立位置に
   あるときにのみ前記中立連通弁を前記連通位置に切換え
   る切換制御手段を備えることを特徴とする中立連通弁を
   有する油圧閉回路。