JPH0732222Y2 - 車両の走行駆動液圧回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、クローラ車両等の車
両を走行駆動させる液圧回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、クローラ車両等の車両を走行駆動
させる液圧回路としては、例えば特開昭56ー 96181号公
報に記載されているようなものが知られている。このも
のは、２つの異なった吸込み量位置に切換わることがで
きる斜板を有し、車両に走行駆動力を付与する２速油圧
モータと、コントロールバルブと、前記油圧モータと コ
ントロールバルブとを接続する一対の油路と、導かれた
油圧が高圧であると、斜板を引いて一方の吸込み量位置
に切換える傾転用シリンダーとを備え、前記傾転用シリ
ンダーと一対の油路との間に、前記傾転用シリンダーに
接続された第１ポートと、ドレン路に接続されたドレン
ポートと、一対の油路のうち高圧側の油路に接続された
第２ポートと、その移動により第１ポート、ドレンポー
ト同士を連通あるいは第１ポート、第２ポート同士を連
通させるスプールと、該スプールを第１、第２ポート同
士が連通する方向に押圧するバネと、高圧の圧油が導か
れたとき、スプールをバネに対抗して第１ポート、ドレ
ンポート同士が連通するよう移動させるパイロットポー
トと、を有するパイロット切換弁を介装するとともに、
開に切換えられたとき、ポンプ吐出圧である高圧の圧油
をパイロットポートに導く電磁切換弁を設けたものであ
る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなものは、２速モータの斜板を２位置に傾転させるた
めに電磁切換弁が必要であり、しかも、この電磁切換弁
の切換えは人が行わねばならないという問題点がある。

【０００４】この考案は、簡単な構成で自動２速を達成
することができる車両の走行駆動液圧回路を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的は、２つ
の異なった吸込み量位置に切換わることができる吸込み
量制御部材を有し、車両に走行駆動力を付与する２速液
圧モータと、切換弁と、前記２速液圧モータと切換弁と
を接続する一対の主給排路と、導かれた液圧が高圧であ
ると、吸込み量制御部材を押圧して一方の吸込み量位置
に切換えるピストンと、を備えた車両の走行駆動液圧回
路において、前記ピストンと一対の主給排路との間に、
前記ピストンに接続された第１ポートと、ドレン路に接
続されたドレンポートと、一対の主給排路のうち高圧側
の主給排路に接続された第２ポートと、その移動により
第１ポート、ドレンポート同士を連通あるいは第１ポー
ト、第２ポート同士を連通させるスプールと、該スプー
ルを第１、第２ポート同士が連通する方向に押圧する押
圧手段と、主給排路のうち高圧側の主給排路に接続さ
れ、高圧側の主給排路から導かれた液圧が所定圧以上と
なったとき、スプールを押圧手段に対抗して第１ポー
ト、ドレンポート同士が連通するよう移動させるパイロ
ットポートと、を有する２位置パイロット弁を介装する
ことにより達成することができる。

【０００６】

【作用】今、一対の主給排路の液圧は共に所定圧未満で
あるとする。このとき、パイロットポートに導かれてい
る液圧も所定圧未満であるため、２位置パイロット弁の
スプールは押圧手段により第１、第２ポート同士が連通
する位置まで移動している。この結果、高圧側の主給排
路から所定圧未満であるが高圧である液圧が第２ポー
ト、第１ポートを通じてピストンに導かれており、吸込
み量制御部材は一方の吸込み量位置に切換わっている。
次に、高圧側の主給排路の液圧が所定圧以上に上昇する
と、パイロットポートに導かれている液圧も所定圧以上
となるため、スプールは押圧手段に対抗して移動し、第
１ポート、ドレンポート同士を連通させる。この結果、
ピストンに導かれていた液圧は第１ポート、ドレンポー
トを通じてドレン路に排出され、これにより、ピストン
に作用する液圧が低圧となって吸込み量制御部材が他方
の吸込み量位置に切換わる。このようにして液圧モータ
の吸い込み量制御部材は自動的に２つの位置に切換えら
れ液圧モータ、即ち車両が２速に切換えられるが、この
ような自動２速は前述のようにピストンと一対の主給排
路との間に２位置パイロット弁を介装するだけで、即ち
電磁切換弁を設けることなく達成することができ、構造
を簡単とすることができる。

【０００７】

【実施例】以下、この考案の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１、２、３において、 1はクローラ車両の
走行フレーム 2に取り付けられた円柱部と、この円柱部
の外側に回転可能に嵌合され、走行フレーム 2より上方
の旋回フレーム80に取り付けられた円筒部とからなる垂
直なスイベルジョイントであり、このスイベルジョイン
トは、走行フレーム 2と旋回フレーム80とを互いに連結
するとともに、旋回フレーム80を走行フレーム 2に対し
て水平面内で旋回させることができる。また、前記旋回
フレーム80の運転台81にはポンプ82および図示していな
いタンクに接続された手動切換弁 3が設けられている。

【０００８】一方、走行フレーム 2にはスピンドル 4お
よびリヤフランジ 5からなる液圧モータのケーシング 6
が取り付けられ、前記ケーシング 6内にはクローラ車両
に走行駆動力を付与する斜板式で可変容量型の２速液圧
モータ 7が収納されている。この液圧モータ 7と前記手
動切換弁 3とはスイベルジョイント 1を通過する一対の
主給排路 8、 9により接続されている。前記液圧モータ
7は、前面に鈍角をもって中央で交差する半円面11、12
が形成された吸入量制御部材としての斜板13を有し、こ
の斜板13はピン14を支点として揺動し、半円面11がスピ
ンドル 4に接触した最少吸入量位置Ａと、半円面12がス
ピンドル 4に接触した図３に示す最大吸入量位置Ｂと、
の２つの異なった吸い込み量位置に安定的に切換わるこ
とができると共に、後述する小、大径ピストン49、50に
より中間位置で停止することもできる。15は斜板13を貫
通し軸受16、17を介してケーシング 6に回転可能に支持
された回転軸であり、この回転軸15には複数のピストン
18が挿入されたシリンダ体19が取り付けられている。こ
のシリンダ体19にはタイミングプレート20を通じて主給
排路 8、9 から高圧流体が供給され、これによりピスト
ン18はシュー21を介して斜板13の斜面22に押し付けら
れ、シリンダ体19を回転軸15とともに回転させる。な
お、23はシールである。前記回転軸15にはケース回転型
の減速機31が接続され、これにより回転軸15の回転は減
速されて減速機31のケース32に取り出される。このケー
ス32は前記スピンドル 4に一対の軸受33、34を介して回
転可能に支持されるとともに、外周にはクローラのシュ
ー35に噛み合うスプロケット36が一体形成されている。
なお、37はシールである。

【０００９】41は液圧モータ 7のケーシング 6、詳しく
はリヤフランジ 5内に収納されたカウンターバランス機
能を有する高圧選択弁であり、この高圧選択弁41は、パ
イロット通路42、43からの流体圧力およびスプリング4
4、45の復元力によりＩ、II、IIIの３位置に切り換わる
切換弁46と、一対の逆止弁67、68と、を有する。前記半
円面11および半円面12に対向するスピンドル 4の内面に
は、それぞれ小シリンダ室47および大シリンダ室48が形
成され、これらの小シリンダ室47および大シリンダ室48
には、半円面11、12を押圧し回転軸15と平行な小径ピス
トン49および大径ピストン50が摺動可能に挿入されてい
る。このように、小径ピストン49、大径ピストン50を斜
板13の軸方向前方に配置したので、液圧モータ 7が径方
向に大型化するのを防止できる。前記ケーシング 6内に
は、高圧選択弁41により高圧側の主給排路 8、 9から選
択して取り出された高圧流体が通過する中間通路51が形
成され、この中間通路51と前記小シリンダ室47および大
シリンダ室48とは一対の高圧通路52および53によりそれ
ぞれ接続されている。ここで、高圧通路53を通じて大シ
リンダ室48に供給される流体が高圧であると、大径ピス
トン50は斜板13を押圧して一方の吸い込み量位置、ここ
では最小吸入量位置Ａに切換える。

【００１０】高圧選択弁41、換言すれば主給排路 8、 9
と大径ピストン50との間の高圧通路53には２位置パイロ
ット弁54が介装されており、このパイロット弁54は、図
４に示すように液圧モータ 7のケーシング 6、詳しく
は、リヤフランジ 5に形成された段付き室55に収納され
ている。このパイロット弁54は、段付きスプール56と、
段付き室55に開口し前記大径ピストン50に高圧通路53を
介して接続された第１ポート85と、段付きスプール56に
形成された環状溝状の第２ポート61と、段付きスプール
56に形成された環状溝状のドレンポート62と、を有して
いる。ここで、第２ポート61は中間通路51を通じて主給
排路 8、 9のうち高圧側の主給排路 8、 9に接続され、
一方、ドレンポート62は段付きスプール56内に形成され
たドレン通路60を通じてドレン路59に接続されている。
そして、前記段付きスプール56が移動してパイロット弁
54がIV位置に切換えられると、第１ポート85と第２ポー
ト61とが連通し、一方、Ｖ位置に切換えられると、第１
ポート85とドレンポート62とが連通する。ここで、前記
段付きスプール56は押圧手段としてのスプリング57によ
り第１、第２ポート85、61同士が連通する方向に押圧付
勢される。一方、この段付きスプール56のパイロットポ
ート86、詳しくは第２ポート61のスプリング57側側面に
は、パイロット路58、中間通路51を通じて主給排路 8、
9のうち高圧側 の主給排路 8、 9が接続され、この高圧
側の主給排路 8、 9の流体圧が所定圧以上なったとき、
段付きスプール56をスプリング57に対抗して第１ポート
85とドレンポート62とが連通するよう移動させる。そし
て、この段付きスプール56の第２、ドレンポート61、62
間のランド63と第１ポート85とはオーバーラップとなっ
ている。これにより、パイロット弁54には中立点が設け
られるとともにヒステリシス（昇圧時における切換え圧
力と降圧時における切換え圧力とを異ならせること）が
つけられる。即ち、この実施例では、高圧選択弁41によ
って取り出された高圧流体の圧力が所定圧まで上昇する
と、前述のようにパイロット弁54の切換え位置がＶ位置
に切り換わって第１ポート85とドレンポート62とが連通
する。このような状態になった後、つまり前記取り出し
た高圧流体の圧力が前記所定圧以上となった後、におい
て、該高圧流体の圧力が前記所定圧以下の所定設定圧ま
で低下するまでの間は、スプール56が図４において右方
に移動しても、ランド63が第１ポート85を遮断し続ける
ため、小、大径ピストン49、50が移動することはない。
つまり、パイロット弁54の切換え位置が小、大径ピスト
ン49、50を液圧モータ 7の吸入量が減少する方向に移動
させない位置に保持される。このように、パイロット弁
54は、その切換え位置がIV位置からＶ位置に切り換わっ
た後において、高圧流体の圧力が所定圧と所定設定圧と
の間で変動しても、同一状態を維持するため多少の負荷
変動によってもハンチング（短時間の間に繰り返し切り
換わること）するようなことはなく、クローラ車両は高
速走行から低速走行に円滑に移行することができる。

【００１１】次に、この考案の一実施例の作用について
説明する。クローラ車両が平地を前進している場合に
は、ポンプから吐出された所定圧未満の高圧流体は、手
動切換弁 3により、例えば主給排路 8に供給され、戻り
低圧流体は主給排路 9を流れている。このとき、切換弁
46はパイロット通路42に流入した高圧流体により III位
置に切り換わっており、これにより、主給排路 8内の高
圧流体は逆止弁67を通過して液圧モータ 7のシリンダ体
19内に流入するとともに、選択されて中間通路51に取り
出される。この中間通路51に流入した高圧流体はパイロ
ット弁54のパイロットポート86に作用するが、この作用
する流体圧は所定圧未満であるため、スプリング57の付
勢力が流体力に打ち勝ってパイロット弁54はIV位置に切
換わっており、第１、第２ポート85、61同士が連通して
いる。この結果、所定圧未満であるが高圧である流体が
第２、第１ポート61、85、高圧通路53を通じて大シリン
ダ室48に、また、高圧通路52を通じて小シリンダ室47に
供給される。このとき、大径ピストン50は小径ピストン
49より受圧面積が広いので、大径ピストン50が突出する
とともに小径ピストン49が引っ込み、斜板13が傾転角の
小さい、即ちモータ行程容積の小さい最少吸入量位置Ａ
（一方の吸い込み量位置）に切り換わっている。このた
め、液圧モータ 7に単位時間当り定量の圧力流体が流入
すると、液圧モータ 7の回転軸15は小トルク高速回転
し、クローラ車両を小走行力で高速走行させる。

【００１２】次に、クローラ車両が登坂を開始すると、
液圧モータ 7に作用する負荷が大きくなって主給排路 8
内の圧力が上昇する。そして、圧力流体が所定圧以上に
上昇すると、パイロット路58を通じて段付きスプール56
のパイロットポート86に作用する流体力がスプリング57
の復元力に打ち勝ち、第１ポート85とドレンポート62と
が連通するよう段付きスプール56が移動し、パイロット
弁54がＶ位置に切り換わる。この結果、大シリンダ室48
とドレン路59とが高圧通路53、ドレン通路60を通じて連
通し、大径ピストン50に導かれていた流体が第１ポート
85とドレンポート62を通ってドレン路60に排出される。
このため、大径ピストン50に作用する流体圧が低圧とな
るが、小径ピストン49には依然として所定圧以上の高圧
流体力が作用しているので、小径ピストン49のみが突出
移動して斜板13を傾転角が大きくなるよう押圧し、斜板
13を最少吸入量位置Ａ（一方の吸い込み量位置）から最
大吸入量位置Ｂ（他方の吸い込み量位置）に向かって切
換える。そして、前述のように吸入量が増大すると、高
圧選択弁41から取り出される主給排路 8内の圧力が前記
所定圧直下に戻るため、パイロット路58を通じて段付き
スプール56に作用する流体圧が小さくなってスプール56
はスプリング57により図４中右方向に押し戻され、パイ
ロット弁54が図４に示す状態、即ち第１ポート85がラン
ド63で閉止される中立状態となる。これにより、大シリ
ンダ室48内の大径ピストン50は液圧ロックされ、斜板13
は大径、小径ピストン50、49によって最少、最大吸入量
位置Ａ、Ｂの中間で保持される。さらに、登坂角が増大
すると、再びパイロット弁54、小、大径ピストン49、5
0、斜板13は前述と同様の作用を行う。また、このよう
な登坂時、液圧モータ 7に作用する負荷が低下して、取
り出された高圧流体の圧力が前記所定圧以下に低下する
こともあるが、このとき、ランド63と第１ポート85とが
オーバーラップしているので、高圧選択弁41によって取
り出された高圧流体の圧力が所定圧から所定設定圧まで
低下するまでの間は、ランド63が第１ポート85を遮断し
続けるため、小、大径ピストン49、50が移動することは
なく、したがって、液圧モータ 7の斜板13も動かされな
い。したがって、そのような圧力範囲においてクローラ
車両の走行速度（液圧モータ 7の回転速度）が遅くなっ
たり速くなったりすることはない。そして、前述のよう
な作用は登坂角が所定の大きさになるまで連続的に繰り
返され、斜板13は最大吸入量位置Ｂまで移行する。従っ
て、液圧モータ 7は徐々に大トルク低速回転に移行し、
クローラ車両を大走行力で低速走行させる。このような
自動変速が行われている間、斜板13の傾転角を制御する
小径ピストン49および段付きスプール56に作用する流体
圧力、即ち主給排路 8内の圧力は略一定となるので、ク
ローラの円滑な自動変速が可能となる。このようにして
液圧モータ 7の斜板13は自動的に２つの位置に切換えら
れて液圧モータ 7、即ちクローラ車両が２速に切換えら
れるが、このような自動２速は前述のように大径ピスト
ン50と一対の主給排路 8、 9との間に２位置パイロット
弁54を介装するだけで、即ち電磁切換弁を設けることな
く達成することができ、構造を簡単とすることができ
る。

【００１３】次に、登坂から平地走行に移行し、高圧選
択弁41から取り出された高圧流体が所定設定圧まで低下
すると、パイロット弁54がIV位置に切り換わって中間通
路51と高圧通路53とが連通するため、小、大径ピストン
49、 50の双方に所定設定圧の高圧流体が導かれ、大径ピ
ストン50が突出する。この結果、液圧モータ 7の斜板13
は液圧モータ 7の吸入量が減少する方向に傾転する。こ
のようにしてクローラ車両は低速走行から高速走行に徐
々に移行する。図６、７、８、９は液圧モータ7につい
て上述した作用の特性を表すグラフである。図中Paは前
記所定圧力を表す。

【００１４】図５はこの考案の他の実施例を示すもので
ある。この実施例においては、パイロット弁71と、同径
の一対のピストン72、73とを、途中に絞り74、75を有す
る通路76、77で接続するようにしている。そして、この
ものは、高圧流体が所定圧未満のときには、該高圧流体
をピストン73に導いて斜板13を最少吸入量位置Ａに保持
し、高圧流体が所定圧以上となると、該高圧流体をピス
トン72に導いて斜板13を最大吸入量位置Ｂの方向に移行
させる。なお、この実施例においては、通路76、77を連
結する通路を設け、この連結通路の途中に絞りを設けて
ハンチング防止を行なってもよい。

【００１５】なお、この考案においては、液圧モータに
流体を供給するポンプを可変容量型とすることにより液
圧モータの出力範囲が広がり、ポンプ容量を大きくする
ことなく、出力回転数又は出力トルクを大きくすること
ができる。その場合における液圧モータの出力特性を図
１０、１１に示す。図１０は低速高トルク領域で液圧モ
ータの吸入量可変機構を作動させる場合の特性を、図１
１は高速低トルク領域で液圧モータの吸入量可変機構を
作動させる場合の特性を、それぞれ示す。図中斜線部は
液圧モータを可変とすることにより、可変ポンプと固定
モータの組み合わせに比べ拡大する出力可変範囲を表
す。また、この考案においては、斜板13の一方をピスト
ンで押圧し、他方をスプリングで付勢して傾転角を変化
させてもよい。

【００１６】

【考案の効果】以上説明したように、この考案によれば
簡単な構成で自動２速を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す回路図である。

【図２】クローラ車両の一部破断側面図である。

【図３】液圧モータ近傍の断面図である。

【図４】パイロット弁近傍の断面図である。

【図５】この考案の他の実施例を示す回路図である。

【図６】液圧モータの出力特性を表すグラフである。

【図７】液圧モータの出力特性を表すグラフである。

【図８】液圧モータの出力特性を表すグラフである。

【図９】液圧モータの出力特性を表すグラフである。

【図１０】ポンプを可変容量型としたときの液圧モータ
の出力特性を表すグラフである。

【図１１】ポンプを可変容量型としたときの液圧モータ
の出力特性を表すグラフである。

【符号の説明】3…切換弁 7…液圧モータ 8、 9…主給排路 13…吸入量制御部材（斜
板）50…ピストン 54…２位置パイロット弁 56…スプール 57…押圧手段 59…ドレン路 61…第２ポート 62…ドレンポート 85…第１ポート 86…パイロットポート

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】２つの異なった吸込み量位置に切換わるこ
   とができる吸込み量制御部材13を有し、車両に走行駆動
   力を付与する２速液圧モータ 7と、切換弁 3と、前記２
   速液圧モータ 7と切換弁 3とを接続する一対の主給排路
   8、 9と、導かれた液圧が高圧であると、吸込み量制御
   部材13を押圧して一方の吸込み量位置に切換えるピスト
   ン50と、を備えた車両の走行駆動液圧回路において、前
   記ピストン50と一対の主給排路 8、 9との間に、前記ピ
   ストン50に接続された第１ポート85と、ドレン路59に接
   続されたドレンポート62と、一対の主給排路 8、 9のう
   ち高圧側の主給排路 8、 9に接続された第２ポート61
   と、その移動により第１ポート85、ドレンポート62同士
   を連通あるいは第１ポート85、第２ポート61同士を連通
   させるスプール56と、該スプール56を第１、第２ポート
   85、61同士が連通する方向に押圧する押圧手段57と、主
   給排路 8、 9のうち高圧側の主給排路 8、 9に接続さ
   れ、高圧側の主給排路 8、 9から導かれた液圧が所定圧
   以上となったとき、スプール56を押圧手段57に対抗して
   第１ポート85、ドレンポート62同士が連通するよう移動
   させるパイロットポート86と、を有する２位置パイロッ
   ト弁54を介装したことを特徴とする車両の走行駆動液圧
   回路。