JPH111171A - 油圧式自走車両の緊急油圧操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来技術の緊急操舵ポンプが不要となると共
に、油圧系で統一された油圧式自走車両の緊急油圧操舵
装置を提供する。 【解決手段】 走行用油圧モータ６と、操舵用油圧アク
チュエータ１１とを有する油圧式自走車両において、操
舵用油圧アクチュエータ１１の作動時に操舵圧油量が所
定量よりも少ないことを検出し、第２手段１４に検出情
報を出力する第１手段（１４のパイロット部）と、第１
手段（１４のパイロット部）の検出情報を受けたとき、
走行用油圧モータ６の入口及び出口のいずれか高圧側の
走行圧油を操舵用油圧アクチュータ１１に供給する第２
手段１４とを有し、かつ、走行用油圧モータ６の入口及
び出口に吸込安全弁１５ａ，１５ｂを有する油圧式自走
車両の緊急油圧操舵装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧式自走車両の
緊急油圧操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧操舵式車両では油圧操舵系が損傷し
たり、エンジン等が故障すると、操舵できなくなる。と
ころが油圧操舵系は保安装置であるから、何時いかなる
ときでも操舵可能とされるべく、いわゆる油圧操舵式車
両には緊急油圧操舵装置が装着される。そして緊急油圧
操舵装置としては、バッテリからの電流で電動機に直結
された緊急操舵用ポンプを駆動させ、その圧油を油圧操
舵系に回し、もって緊急操舵可能とする例がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来技術には次
のような問題がある。 （１）緊急操舵ポンプ、緊急操舵ポンプの駆動装置、お
よびこれらの搭載スペースを車両上に確保する必要があ
る。 （２）電動機による駆動装置では、緊急操舵時間はバッ
テリの容量に比例する。ところが冬季等ではバッテリ容
量が不安定であり、ときには緊急操舵できない問題が有
る。また操舵抵抗が大きい凹凸路面では長時間（例えば
１〜２分間）緊急操舵すると、バッテリから電動機まで
の電線が大電流によって加熱し焼滅してしまう問題等も
ある。

【０００４】ところで油圧式作業機等を有する油圧式自
走車両（特に建設機械）では全体を油圧系で統一して簡
素化を図るべく、走行系等も油圧系としたものがある。
かかる油圧式自走車両でも緊急油圧操舵装置を設けるこ
とが要請されるが、この場合、上記従来技術の問題
（１）、（２）は勿論解消され、しかも緊急油圧操舵装
置も全体を油圧系で統一することが望まれる。

【０００５】本発明は、上記問題点に着目し、従来技術
のような緊急操舵ポンプが不要となると共に、油圧系で
統一された油圧式自走車両の緊急油圧操舵装置を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び効果】上記目的を達成
するために、本発明に係る油圧式自走車両の緊急油圧操
舵装置の第１発明は、走行用油圧モータと、操舵用油圧
アクチュエータとを有する油圧式自走車両において、操
舵用油圧アクチュエータの作動時に操舵圧油量が所定量
よりも少ないことを検出し、第２手段に検出情報を出力
する第１手段と、第１手段の検出情報を受けたとき、走
行用油圧モータの入口及び出口のいずれか高圧側の走行
圧油を操舵用油圧アクチュータに供給する第２手段とを
有し、かつ、走行用油圧モータの入口及び出口に吸込安
全弁を有することを特徴とする。

【０００７】第１発明によれば次のような作用効果を奏
する。操舵用油圧アクチュエータの作動時に操舵圧油量
が所定量よりも少ないことを第１手段が検出し、この検
出情報を第２手段に出力すると、第２手段は、走行用油
圧モータの入口及び出口のいずれか高圧側の走行圧油を
操舵用油圧アクチュータに供給する。このとき低圧側に
おける走行圧油の不足分は吸込安全弁により補足され
る。

【０００８】従って、操舵用油圧ポンプや操舵圧油管路
の破損、あるいはエンジンの故障等により操舵圧油量が
不足しても、油圧式自走車両の緊急操舵が可能となるた
め、従来技術のような緊急操舵ポンプが不要となる。そ
のため、緊急操舵ポンプを駆動する電動機等の駆動装置
も不要になると共に、緊急油圧操舵装置の構成が簡素化
され、油圧系で統一された自走車両の緊急油圧操舵装置
が得られる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の第１〜７実施例につい
て、図１〜７により説明する。

【００１０】図１により、本発明に係る緊急油圧操舵装
置の第１実施例の構成を説明する。エンジン１は走行用
油圧ポンプ２と操舵用油圧ポンプ３とにこれらを駆動可
能に連結される。走行用油圧ポンプ２とタンク４とは、
油圧管路により走行操作弁５を介して走行用油圧モータ
６に接続されて、自走用油圧回路を開回路に構成する。
走行用油圧モータ６の出力軸は駆動輪７に駆動可能に連
結される。また、操舵用油圧ポンプ３の吐出口は、チェ
ック弁８および操舵圧油管路９ａ，９ｂを介して操舵弁
１０に接続され、操舵弁１０と操舵用油圧アクチュータ
１１とは油圧管路により接続されている。走行用油圧モ
ータ６の出入口は、油圧管路によりリリーフ弁１２ａ，
１２ｂを介して接続される。走行用油圧モータ６の出入
口の内、高圧側は、シャトル弁１３および連通弁１４を
介して操舵圧油管路９ｂに接続される。第１実施例で
は、操舵圧油量が所定量よりも少ないことを操舵圧油管
路９ａの油圧により検出する。また、走行用油圧モータ
６の出入口には、タンク４から油を吸入可能な吸込安全
弁１５ａ，１５ｂが介設される。なお、走行用油圧ポン
プ２と走行用油圧モータ６とは可変吐出量形の記号で示
されているが、固定吐出量形であってもよい。

【００１１】図１の構成による作用について説明する。
（１）操舵圧油管路９ａに操舵圧油が正常に供給されて
いる場合；走行用油圧ポンプ２から吐出する走行圧油
は、走行操作弁５の操作量に応じて走行用油圧モータ４
に供給され、駆動輪５の回転方向と回転数を制御して油
圧式自走車両を走行させる。また、操舵用油圧ポンプ３
が吐出する操舵圧油は、チェック弁８ａに遮断されて操
舵圧油管路９ｂに供給される。この操舵圧油は、操舵弁
１０の操作量に応じて操舵用油圧アクチュータ１１に供
給され、油圧式自走車両を操舵する。なお、操舵弁１０
と操舵用油圧アクチュータ１１とを接続する管路は、リ
リーフ弁１６ａ，１６ｂにより所定圧以上にならないよ
うに制限される。

【００１２】（２）操舵用油圧ポンプ３の故障や操舵圧
油管路９ａの破裂等により操舵圧油の圧力が低下した場
合；連通弁１４はばね力により遮断位置ａから連通位置
ｂ方向に切り換わる。そのため、走行用油圧モータ６の
高圧側の走行圧油が、連通弁１４の開度に応じてシャト
ル弁１３から操舵圧油管路９ｂに供給された後、チェッ
ク弁８に遮断されて操舵弁１０に供給される。従って、
正常時と同様にして油圧式自走車両を操舵する。

【００１３】（３）エンジン１や走行用油圧ポンプ２の
故障等により、油圧式自走車両が自走不可能になり、油
圧式自走車両を牽引して安全な場所に避難させる場合；
操舵用油圧ポンプ３の吐出圧がないため、連通弁１４は
連通位置ｂにある。この状態で、走行操作弁５を中立位
置ｃに操作して油圧式自走車両を牽引すると、ポンプと
して作用する走行用油圧モータ６の吐出圧油は、リリー
フ弁１２ａ、あるいは１２ｂの設定圧を維持して走行用
油圧モータ６に吸入される。また、走行用油圧モータ６
の吐出圧油は、シャトル弁１３および連通弁１４を介し
て操舵圧油管路９ｂに供給されるため、（１）、（２）
の場合と同様にして油圧式自走車両を操舵できる。操舵
圧油管路９ｂに供給された、走行用油圧モータ６の吐出
圧油の不足分は吸込安全弁１５ａ、あるいは１５ｂを介
してタンク４から補給される。

【００１４】図２により、本発明に係る緊急油圧操舵装
置の第２実施例を説明する。なお、第１実施例と同様な
部材には同一符号を付し、この説明を省略する。先ず、
第２実施例の構成について説明する。操舵圧油管路９ｂ
にオリフィス２０を介設し、オリフィス２０の上、下流
の差圧により操舵圧油量が所定量よりも少ないことを検
出する。オリフィス２０の差圧が大きいと連通弁１４を
遮断位置ａ方向に切り換え、オリフィス２０の差圧が小
さいとばね力により連通位置ｂ方向に切り換える。その
他の構成については第１実施例と同様のため説明を省略
する。

【００１５】図２の構成による作用について説明する。
操舵圧油管路９ｂに操舵圧油が正常に供給されている場
合には、オリフィス２０を通過する操舵圧油量が多く、
オリフィス２０の上、下流の差圧が大きいため連通弁１
４は遮断位置ａとなる。また、操舵用油圧ポンプ３の吐
出する操舵圧油は、チェック弁８ａに遮断されて操舵弁
１０に供給される。操舵用油圧ポンプ３の故障等によ
り、操舵圧油管路９ｂの操舵圧油量が所定量よりも低下
した場合には、オリフィス２０上、下流の差圧が減少す
るため、連通弁１４はばね力により連通位置ｂ方向に切
り換えられる。そのため、走行用油圧モータ６の走行圧
油が、シャトル弁１３を介して操舵圧油管路９ｂに供給
される。その他の作用は第１実施例と同様のため説明を
省略する。

【００１６】図３により、本発明に係る緊急油圧操舵装
置の第３実施例を説明する。なお、第１実施例と同様な
部材には同一符号を付し、その説明を省略する。先ず第
３実施例の構成に付いて説明する。ロードセンシング操
舵弁１０ａによる操舵であるため、ロードセンシング操
舵弁１０ａの上、下流の差圧により操舵圧油量が所定量
よりも少ないことを検出する。ロードセンシング操舵弁
１０ａの上、下流の差圧が一定になるように、操舵用油
圧ポンプ３の吐出油を油量切換弁１０ｂにより、操舵圧
油管路９ｂと作業機用圧油管路２５とに切り換えるロー
ドセンシング操舵制御については公知のため説明を省略
する。ロードセンシング操舵弁１０ａの差圧が大きいと
連通弁１４を遮断位置ａ方向に切り換え、ロードセンシ
ング操舵弁１０ａの差圧が小さいとばね力により連通位
置ｂ方向に切り換える。その他の構成については第１実
施例と同様のため説明を省略する。

【００１７】図３の構成による作用について説明する。
操舵圧油管路９ａに操舵圧油が正常に供給されている場
合に、ロードセンシング操舵弁１０ａの操作油量が操舵
ポンプ３の吐出油量に比べ少ないと、ロードセンシング
操舵弁１０ａの上、下流の差圧が大きいため、連通弁１
４は遮断位置ａ方向に切り換えられる。そのため、走行
用油圧モータ６の走行圧油は操舵圧油管路９ｂには供給
されない。また、ロードセンシング操舵弁１０ａの操作
油量が操舵ポンプ３の吐出油量に比べ多いと、ロードセ
ンシング操舵弁１０ａの上、下流の差圧が小さくなり、
連通弁１４はばね力により連通位置ｂ方向に切り換えら
れる。そのため、操舵用油圧ポンプ３の吐出した操舵圧
油に追加されて、走行用油圧モータ６の走行圧油がシャ
トル弁１３を介して操舵圧油管路９ｂに供給される。従
って、この走行圧油分だけ、操舵用油圧ポンプ３の容量
を小さくできるため、操作量が少ないときに圧油管路２
５に流れる操舵用油圧ポンプ３の吐出圧油量を低減でき
る。

【００１８】また、操舵用油圧ポンプ３の故障等によ
り、操舵用油圧ポンプ３の吐出圧が低下した場合には、
連通弁１４がばね力により連通位置ｂ方向に切り換えら
れ、走行用油圧モータ６の走行圧油が、シャトル弁１３
を介して操舵圧油管路９ｂに供給される。その他の作用
については第１実施例と同様のため説明を省略する。

【００１９】図４により、本発明に係る緊急油圧操舵装
置の第４実施例について説明する。なお、第１実施例と
同様な部材には同一符号を付し、この説明を省略する。
先ず、第４実施例の構成について説明する。エンジン１
は走行用油圧ポンプ２を駆動可能に連結されている。走
行用油圧ポンプ２は、容量制御装置２ａにより制御され
る両振り式の可変容量形油圧ポンプであり、油圧管路を
介して走行用油圧モータ６に接続されて自走用油圧閉回
路を構成している。走行用油圧ポンプ２により駆動され
るチャージポンプ２２の吐出圧油は、チャージ圧設定弁
２３により油圧を設定され、吸込安全弁１５ｃ，１５ｄ
を介して可変容量形油圧ポンプと走行用油圧モータ６と
を接続する油圧管路にチャージされる。なお、走行用油
圧モータ６は可変吐出量形の記号で示されているが固定
吐出量形であってもよい。

【００２０】図４の構成による作用について説明する。
容量制御装置２ａにより制御されて走行用油圧ポンプ２
から吐出される走行圧油の吐出方向と吐出油量とによ
り、駆動輪７の回転方向と回転数を制御して油圧式自走
車両を走行させる。

【００２１】操舵圧油管路９ａに操舵圧油が正常に供給
されている場合、および操舵用油圧ポンプ３の故障等に
より操舵圧油管路９ａの油圧が低下した場合ついては、
第１実施例と同様に作用する。操舵圧油管路９ｂに供給
された走行圧油の不足分は、吸込安全弁１５ｃ，１５
ｄ，１５ｅを介してチャージ回路２４から補給される。
その他の作用については第１実施例と同様のため説明を
省略する。

【００２２】図５により、本発明に係る緊急油圧操舵装
置の第５実施例について説明する。なお、第４実施例と
同様な部材には同一符号を付し、その説明を省略する。
先ず、第５実施例の構成について説明するが、図５に示
す構成以外は第４実施例と同一である。

【００２３】正常時には、操舵用油圧ポンプ３の吐出圧
により、切換弁１７はドレン位置ａ方向に切り換わるた
め、連通弁１４はパイロット圧がドレンされてばね力に
より遮断位置ａ方向に切り換わる。また、操舵圧油量が
所定量より少ないと操舵油圧が低下するため、切換弁１
７はばね力により連通位置ｂに切り換わり、連通弁１４
はチャージ圧により連通位置ｂ方向に切り換わる構成と
した。また、連通弁１４は、チャージ圧が設定圧以下に
なる前に遮断位置ａ方向に切り換わるように設定されて
いる。

【００２４】図５の構成による作用について説明する。
操舵圧油ポンプ３の故障等により、操舵圧油ポンプ３の
吐出圧が低下すると、切換弁１７が連通位置ｂに切り換
り、連通弁１４が連通位置ｂ方向に切り換わる。この状
態で、シャトル弁１３を介して操舵供給管路９ｂに供給
される走行圧油により操舵しているときに、操舵供給管
路９ｂに供給される走行圧油量が増加するとチャージ圧
が低下するが、チャージ圧がばね１４ｃにより設定され
た圧以下になる前に連通弁１４は遮断位置ａ方向に切り
換わる。そのため、操舵に使用できる走行圧油量が少な
くなり一時的に操舵速度が制限されるが、走行圧油管路
におけるキャビテーションの発生を防止できる。このよ
うに、連通弁１４がチャージ圧とばね１４ｃとが釣り合
う位置に切り換わることにより、チャージ圧は設定圧に
保持されて操舵に使用できる走行圧油量を確保する。そ
の他の作用については第４実施例と同様のため説明を省
略する。

【００２５】図６により、本発明に係る緊急油圧操舵装
置の第６実施例を説明する。なお、第２、４実施例と同
様な部材には同一符号を付し、この説明を省略する。先
ず、第６実施例の構成について説明するが、図６に示さ
れてない構成は第４実施例と同一である。オリフィス２
０の下流と連通弁１４のパイロット部とを接続する管路
に、チャージ圧がばね１８ｃのばね力より低い場合にド
レーン位置ａに、チャージ圧がばね１８ｃのばね力より
高い場合に連通位置ｂに切り換えられる切換弁１８を介
設した。

【００２６】図６の構成による作用について説明する。
操舵圧油管路９ｂに供給される走行圧油量が増加すると
チャージ圧が低下するが、チャージ圧がばね１８ｃによ
り設定された圧以下になると、連通弁１４は遮断位置ａ
方向に切り換わる。そのため、操舵に使用できる走行圧
油量が少なくなり一時的に操舵速度が制限されるが、走
行圧油管路におけるキャビテーションの発生を防止でき
る。このように、連通弁１４がチャージ圧とばね１８ｃ
とが釣り合う位置に切り換わることにより、チャージ圧
は設定圧に保持され操舵に使用できる走行圧油量を確保
する。その他の作用については第２、第４実施例と同様
のため説明を省略する。

【００２７】図７により、本発明に係る緊急油圧操舵装
置の第７実施例を説明する。なお、第３、４実施例と同
様な部材には同一符号を付し、この説明を省略する。先
ず、第７実施例の構成について説明するが、図７に示さ
れてない構成は第４実施例と同一である。ロードセンシ
ング操舵弁１０ａの下流側と連通弁１４のパイロット部
とを接続する管路に、チャージ圧がばね１８ｃのばね力
より低い場合にドレーン位置ａに、チャージ圧がばね１
８ｃのばね力より高い場合に連通位置ｂに切り換えられ
る切換弁１８を介設した。

【００２８】図７の構成による作用について説明する。
操舵圧油管路９ｂに供給される走行圧油量が増加すると
チャージ圧が低下するが、チャージ圧がばね１８ｃによ
り設定された圧以下になると、連通弁１４は遮断位置ａ
方向に切り換わる。そのため、操舵に使用できる走行圧
油量が少なくなり一時的に操舵速度が制限されるが、走
行圧油管路におけるキャビテーションの発生を防止でき
る。このように、連通弁１４がチャージ圧とばね１８ｃ
のばね力とが釣り合う位置に切り換わることにより、チ
ャージ圧は設定圧に保持され操舵に使用できる走行圧油
量を確保する。その他の作用については第３、第４実施
例と同様のため説明を省略する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る緊急油圧操舵装置の第１実施例を
示す図である。

【図２】本発明に係る緊急油圧操舵装置の第２実施例を
示す図である。

【図３】本発明に係る緊急油圧操舵装置の第３実施例を
示す図である。

【図４】本発明に係る緊急油圧操舵装置の第４実施例を
示す図である。

【図５】本発明に係る緊急油圧操舵装置の第５実施例を
示す図である。

【図６】本発明に係る緊急油圧操舵装置の第６実施例を
示す図である。

【図７】本発明に係る緊急油圧操舵装置の第７実施例を
示す図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 走行用油圧ポンプ ２ａ 容量制御装置 ３ 操舵用油圧ポンプ ５ 走行操作弁 ６ 走行用油圧モータ ７ 駆動輪 ８ チェック弁 ９ 操舵圧油管路 １０ 操舵弁 １０ａ ロードセンシング操舵弁（第１手段） １０ｂ 油量切換弁 １１ 操舵用油圧アクチュータ １２ａ，１２ｂ，１６ａ，１６ｂ リリーフ弁 １３ シャトル弁 １４ 連通弁（第２手段） １５ａ〜１５ｅ 吸込安全弁 １７ 切換弁（第１手段） １８ 切換弁 ２０ オリフィス（第１手段） ２１ クラッチ ２２ チャージポンプ ２３ チャージ圧設定弁 ２４ チャージ回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行用油圧モータと、操舵用油圧アクチ
   ュエータとを有する油圧式自走車両において、(1) 操舵
   用油圧アクチュエータの作動時に操舵圧油量が所定量よ
   りも少ないことを検出し、第２手段に検出情報を出力す
   る第１手段と、(2) 第１手段の検出情報を受けたとき、
   走行用油圧モータの入口及び出口のいずれか高圧側の走
   行圧油を操舵用油圧アクチュータに供給する第２手段と
   を有し、かつ、(3) 走行用油圧モータの入口及び出口に
   吸込安全弁を有することを特徴とする油圧式自走車両の
   緊急油圧操舵装置。