JPH0826848B2 - 産業車両における可変容量ポンプの油圧制御機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は産業車両における可変容量ポンプの油圧制
御機構に関する。

〔従来の技術〕

スキッドステア系の産業車両は第５図に示すような駆
動部を備えている。即ち、車両50の左右にそれぞれ設け
た前後両輪51,52に対応して一対の油圧モータ53,54を配
設し、エンジン55の始動に伴い可変容量オイルポンプ56
が吐出する作動油にて各モータ53,54が回転し、この回
転がチェーンスプロケット機構57,58を介し車輪51,52に
伝達される。

そして、第６図に示すように各モータ53,54に対応し
て一対の（１本のみ図示）ステアリングレバー59が設け
られ、二点鎖線で示すようにこのレバー59を前後へ操作
することにより、ステアリングロッド60を介してポンプ
56の外壁に設けたトラニオンレバー61を回動させ、ポン
プ56の斜板角を変化させる。これにより、モータ53,54
の回転方向が変化し、車両50が前後進する。

そして、ステアリングレバー59から手を離して操作を
中止すると、前記トラニオンレバー61をスプリングホル
ダ62内のスプリングＳにて付勢することにより、実線で
示すようにステアリングレバー59が中立位置に保持さ
れ、車両50が停止される。

上記したポンプ56の吐出圧が急激に変化すると、モー
タ53,54、即ち車輪51,52の回転も急激な変化を行い、こ
の衝撃により車輪51,52が跳ね上がる等、車両50が不安
定な状態で走行する。このため、両トラニオンレバー61
を油圧シリンダよりなるダンパ部材63で連結し、このダ
ンパ部材63のシリンダロッド63aにて両トラニオンレバ
ー61を直立方向に付勢することにより、トラニオンレバ
ー61に対し回動方向とは反対側に働く力を付与してい
る。そして、運転者がステアリングレバー59の姿勢を急
激に変化させようとしても、トラニオンレバー61にダン
パ部材63の強い抵抗力が加わることにより、トラニオン
レバー61が緩慢に回動し、ポンプ56の吐出圧の急激な変
化が回避され、車両50の安全走行が実現される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記したダンパ部材63はステアリングロッ
ド60、トラニオンレバー61及びスプリングホルダ62から
なる複雑なリンク機構内に組付けられ、製造及び保全管
理が煩雑である。

さらには、ステアリングレバー59が操作される毎に、
トラニオンレバー61が回動するとともにダンパ部材63が
伸縮して、両者61,63の取付け部分の摩耗が激しく、使
用寿命が著しく短縮される。

また、運転者により異なる力でステアリングレバー59
が操作されるにも拘わらず、このステアリング操作に対
向するダンパ部材63の力は一定に設定されており、ステ
アリング操作に応じた正確な緩衝効果が得られない。

この発明は上記した問題点を解消するためになされた
ものであり、第１の目的は、ダンパ力を任意に設定する
ことによりステアリング操作に正確に対応する緩衝効果
を得ることが可能な産業車両における可変容量ポンプの
油圧制御機構を提供することにある。又、第２の目的
は、上記第１の目的に加え、製造及び保全が簡単である
とともに、長い使用寿命を備えた産業車両における可変
容量ポンプの油圧制御機構を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記した第１の目的を達成するために、この発明は車
両の走行方向の変更及び走行の停止を指令する操作手段
の操作によって傾斜方向が変更され、その傾斜に基づい
て駆動輪の回転を制御する油圧モータを正逆転及び停止
させる斜板をポンプ内の作動油が満溢された作動油収容
室に配設するとともに、前記斜板の急激な傾斜の変更を
阻止して、油圧モータに吐出される作動油の圧力の急増
を規制する規制手段を備えた産業車両における可変容量
ポンプにおいて、前記規制手段を、前記作動油収容室か
ら分岐された分岐路と、前記斜板の姿勢変更に伴って分
岐路内を往復動して、作動油収容室から分岐路内に流入
した作動油を強制移動させる強制移動部材と、前記分岐
路内で作動油の流路断面積を可変的に調整し、前記強制
移動部材を介して斜板にこの調整量に応じた緩慢な傾斜
変更を行わせ、操作手段の操作を任意の速度で行わせる
流量制御部材とによって構成したことをその要旨とす
る。流量制御部材は、例えば前記分岐路内への突出量を
調整可能な調整ネジにより構成される。

また、第２の目的を達成するために、前記規制手段を
構成する分岐路、強制移動部材及び流量制御部材をポン
プの内部に設け、その流量制御部材における調整に必要
な部分のみをポンプ外に露出させたことをその要旨とす
る。

〔作用〕

上記の手段を採用したことにより、操作手段の操作に
より斜板の傾斜角度が変更されるのに伴って強制移動部
材が分岐路内で移動し、同分岐路内の作動油を強制的に
移動させるが、流量制御部材により作動油の流体断面積
が調整されるため、強制移動部材に対して作動油の抵抗
が加わり、この強制移動部材は緩慢な移動を行う。従っ
て、斜板の傾斜角度の変更が緩慢に行われ、操作手段の
急激な操作が不可能になる。

また、流量制御部材により作動油の流体断面積が可変
的に調整され、これに応じて強制移動部材に加わる作動
油の抵抗を変化させることにより、操作手段を任意の速
度で操作することが可能となる。

更に、規制手段を構成する分岐路、強制移動部材及び
流量制御部材をポンプの内部に設けることで、規制手段
を備えたポンプの製造及び保全管理が容易になるととも
に、使用寿命が長くなる。

〔実施例〕

以下、この発明をショベルローダにおける可変容量ポ
ンプの油圧急増制御機構に具体化した一実施例を第１〜
４図に従って詳述する。

第１図において、可変容量ポンプ１はオイルタンクＴ
に接続されたオイルポンプＯと前後に並んで配置され、
オイルポンプＯ及びモータM,Maに連通されたポートブロ
ック２を挟んでフロントポンプ３とリアーポンプ3aとか
ら構成されており、エンジンＥの始動により駆動される
ようになっている。これらフロントポンプ３及びリアー
ポンプ3aは車両Ｂの左右に配置した一対の操作手段とし
てのステアリングレバーL,Laによってそれぞれ操作さ
れ、対応するモータM,Maの回転によってチェーンスプロ
ケット機構C,Caを介して左右の車輪W,Waを別個に回転さ
せるようになっている。

第２図に示すように、前記フロントポンプ３のポンプ
ハウジング４内にはシリンダブロック５が配置され、そ
の外周壁とハウジング４の内壁と間の空間には作動油が
充満された収容室６が形成されている。そして、シリン
ダブロック５の右端面にはその内周方向に等間隔におい
て９個（上下の２個のみ図示）の油圧調整孔7,32が形成
され、さらにシリンダブロック５の左端面とポートブロ
ック２の右端凹部33との間に形成した連通路８が前記収
容室６及び調整孔７に連通している。前記連通路８は２
個のキドニー9,10（第３図）に連通され、ステアリング
レバーＬの前後進操作により、これらのキドニー9,10の
作動油を吐出及び吸入する機能が選択的に切換えられる
とともに、中立操作により両キドニー9,10がモータＭか
ら遮断されるようになっている。

なお、ポートブロック２内に形成された図示しない送
油経路により、車両Ｂの前進時には作動油がキドニー10
から吐出されてモータＭに供給される。そして、正転す
るモータＭから帰還する作動油はキドニー９から吸入さ
れ、この動作が繰返される。

また、シリンダブロック５は同シリンダブロック５及
びポートブロック２の中央部を貫通して水平に延び、エ
ンジンＥの稼動により回転する駆動軸11にスプライン結
合され、シリンダブロック５内に形成したバネ保持孔Ｈ
内で駆動軸11の左端部外周面上において固着された固定
板17と、右端部外周面上で摺動可能に取付けられた摺動
板18との間に引きバネ19が架設され、駆動軸11上をシリ
ンダブロック５が所定量を越えて左方向へ移動すること
を規制している。

前記シリンダブロック５の右方にはほぼ円板状をなす
可動斜板20が設けられ、第３図に示すように、その外周
面に設けた円環状部21上に突出するトラニオンシャフト
22にはトラニオンレバー23の中央部が固定されている。
同トラニオンレバー23はその上端部がステアリングロッ
ド24に対して連結されている。そして、ステアリングレ
バーＬの傾動操作に基き、これの下端部に連結されたス
テアリングロッド24を介してトラニオンレバー23が傾動
し、トラニオンシャフト22を中心に斜板20を左右に傾斜
させたり、直立させたりして姿勢を変更するようになっ
ている。第２図に示すように、同斜板20の中心部には駆
動軸11の直径より大径の貫通孔25が透設され、この中を
通過する駆動軸11はハウジング４の端部においてベアリ
ング26にて回転可能に支持されている。

また、前記斜板20の左方には、これに隣接してスラス
ト板12が配置され、その貫通孔34内に前記駆動軸11が遊
嵌され、さらに前記斜板20の傾動とともにスラスト板12
が傾動するようになっている。同スラスト板12の円周方
向全体には等間隔を置いて９個のピストン体13,35が取
付けられている。前記ピストン体13,35はスラスト板12
の左表面に固着された短円柱状の取付け部14,36と、こ
れから左方に突出する小径状の可撓部15,37と、前記シ
リンダブロック５の調整孔7,32内に進入してその内周壁
に摺接する円柱状の圧力調整部16,38とから構成されて
いる。

前記ハウジング４の前部内壁の上部には収容室６から
延びる分岐路27がほぼコ字形状に形成され、その一端の
開口部28から作動油が流入するようになっている。ま
た、分岐路27の他端部は斜板20に連結節29を介して繋が
る強制移動部材としての摺動片30にて閉塞されている。
また、分岐路27の角部にはハウジング４外から螺入され
た流量規制部材としての調整ネジ31が突出し、この突出
端と分岐路27の内壁との間に絞り部39が形成されてい
る。そして、斜板20の傾斜に伴い移動する摺動片30によ
り分岐路27内を強制的に移動される作動油が、調整ネジ
31の突出量によって決定される絞り部39の間隔により移
動速度が制御されるようになっている。なお、前記した
分岐路27、摺動片30及び調整ネジ31によって規制手段が
構成されている。

また、左方に位置するリアーポンプ3aもフロントポン
プ３と同一の構成をなすものであり、上記に説明した構
成部品と対応するものは図面中において同一符号にａを
付して示すに留める。

さて、エンジンＥにより駆動軸11が回転され、可変容
量ポンプ１は両ステアリングレバーが中立位置にあると
きは、第１図に示す状態に保持される。すなわち、斜板
20,20aは直立姿勢にあり、スラスト板12,12aも直立して
いる。この状態では、シリンダブロック5,5aの調整孔7,
32及び7a,32a内において各ピストン体13,35及び13a,35a
の位置は同一であり、これら調整孔7,32及び7a,32a内の
圧力は一定に保持される。このため、各キドニー9,10及
び9a,10aにより作動油が吸引されたり、吐出されたりす
ることはなく、左右のモータM,Maは停止保持され、車両
Ｂが走行することはなく、アイドリング状態に保持され
る。

次に、車両Ｂを前進させる動作を第４図について説明
する。なお、ここではフロントポンプ３についてのみ述
べるが、リアーポンプ3aも同一の動作を行うものとす
る。駆動軸11の回転時にステアリングレバーＬを前進位
置に移動させると、ステアリングロッド24を介してトラ
ニオンレバー23が反時計方向に回動され、トラニオンシ
ャフト22を介して斜板20が反時計方向に回動される。こ
れに伴い、スラスト板12が同方向に回動することによ
り、上方のピストン体13の取付け部14が左方に移動され
る。このため、可撓部15を介して調整部16に押圧する力
が加わり、この力により可撓部15が湾曲され、調整部16
がシリンダブロック５の調整孔７内を左方に移動され
る。これにより、シリンダブロック５の調整孔７内の作
動油が連通路８に圧出される。前記したように収容室６
内には作動油が充満されているため、連通路８に圧出さ
れた作動油はキドニー10を経てモータＭに流入する。

また、下方に位置するピストン体35の取付け部36はス
ラスト板12により右方に移動され、調整部38はシリンダ
ブロック５の調整孔32内を右方に移動する。このため、
シリンダブロック５の調整孔32内には負圧が生じ、作動
油が流入する。そして、駆動軸11の回転に伴って、スラ
スト板12とともにシリンダブロック５が回転し、ピスト
ン体13,35及びシリンダブロック５の上下が逆になる
と、ピストン体35の調整部38が左方に移動して、シリン
ダブロック５の調整孔32内から作動油を吐出させる。そ
して、この作動油がキドニー10から吐出され、モータＭ
を正転させて車両Ｂの前進を行わせる。

上記のように、ステアリングレバーＬを操作して斜板
20を時計方向に回動させるとき、同斜板20により連結節
29を介して摺動片30が引っ張られ、分岐路27内で左方に
移動しようとする。この摺動片30の移動に伴って、分岐
路27には負圧が生じ、収容室６から分岐路27内に作動油
が流入する。この作動油は分岐路27において、絞り部39
によりその通過断面積が制限されながら分岐路27内を満
たすため、摺動片30及び斜板20の動きも緩慢なものとな
る。

従って、斜板20を回動させるステアリングレバーＬに
も、その操作方向と反対の方向に作用する強い力が加わ
り、同ステアリングレバーＬを急激に操作することが不
可能になる。すなわち、運転者はステアリングレバーＬ
を緩慢に操作することを余儀なくされ、これによりモー
タＭも徐々に反転、停止する。よって、車両Ｂの走行方
向の急激な変換や、走行停止が防止される。

なお、車両Ｂを後進させたいときには、ステアリング
レバーＬは後進姿勢に変更され、斜板20やピストン体1
3,35は上記と逆の動作により、モータＭを逆転させる。

上記の構成では調整ネジ31のハウジング４に対する螺
入量を変化させることにより、絞り部39の絞り量を変更
することができる。従って、ステアリングレバーＬの操
作時における抵抗力を運転者の腕力に応じて設定するこ
とができる。

なお、この発明は上記した実施例に拘束されるもので
はなく、例えばショベルローダ以外の産業車両に採用す
る等、本発明の趣旨から逸脱しない限りにおいて任意の
変更は無論可能である。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、第１の発明ではダンパ力を任意
に設定することによりステアリング操作に正確に対応す
る緩衝効果を得ることができ、第２の発明によれば、上
記効果に加え、製造及び保全が簡単になるとともに、使
用寿命が長くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の油圧制御装置を使用したスキッドス
テア式ショベルローダを示す略体平面図、第２図は可変
容量ポンプを示す示す断面図、第３図は可変容量ポンプ
のフロントポンプを示す斜視図、第４図は車両前進時に
おけるフロントポンプを示す断面図、第5,6図はそれぞ
れ従来例を示す略体平面図及び略体側面図である。 操作手段L,La、駆動輪W,Wa、モータM,Ma、斜板20,20a、
分岐路27,27a、摺動片30,30a、流量制御部材としての調
整ネジ31,31a（前記した分岐路、摺動片及び調整ネジに
より規制手段が構成されている）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の走行方向の変更及び走行の停止を指
   令する操作手段の操作によって傾斜方向が変更され、そ
   の傾斜に基づいて駆動輪の回転を制御する油圧モータを
   正逆転及び停止させる斜板をポンプ内の作動油が満溢さ
   れた作動油収容室に配設するとともに、前記斜板の急激
   な傾斜の変更を阻止して、油圧モータに吐出される作動
   油の圧力の急増を規制する規制手段を備えた産業車両に
   おける可変容量ポンプにおいて、 前記規制手段を、 前記作動油収容室から分岐された分岐路と、 前記斜板の姿勢変更に伴って分岐路内を往復動して、作
   動油収容室から分岐路内に流入した作動油を強制移動さ
   せる強制移動部材と、 前記分岐路内で作動油の流路断面積を可変的に調整し、
   前記強制移動部材を介して斜板にこの調整量に応じた緩
   慢な傾斜変更を行わせ、操作手段の操作を任意の速度で
   行わせる流量制御部材と によって構成した産業車両における可変容量ポンプの油
   圧制御機構。
2. 【請求項２】前記流量制御部材は前記分岐路内への突出
   量を調整可能な調整ネジである請求項１に記載の産業車
   両における可変容量ポンプの油圧制御機構。
3. 【請求項３】前記規制手段を構成する分岐路、強制移動
   部材及び流量制御部材をポンプの内部に設け、その流量
   制御部材における調整に必要な部分のみをポンプ外に露
   出させた請求項１に記載の産業車両における可変容量ポ
   ンプの油圧制御機構。