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公開番号2021067147
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210430
出願番号2019195522
出願日20191028
発明の名称作業機
出願人株式会社クボタ
代理人個人
主分類E02F 9/22 20060101AFI20210402BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】スムーズに変速することができるようにする。
【解決手段】作業機は、機体と、原動機と、機体に設けられた走行装置と、走行装置に動力を伝達可能で且つ、第1速度と第1速度よりも速い第2速度とに切換可能な走行モータと、原動機の動力によって駆動し且つ走行モータに作動油を供給する走行ポンプと、第1速度又は第2速度に自動変速を行う自動変速部と、自動変速後からの経過時間を計時する計時部と、計時部が計時した経過時間が閾値未満である場合に自動変速部による変速を禁止する変速禁止部とを備えた制御装置と、を備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
機体と、
前記原動機と、
前記機体に設けられた走行装置と、
前記走行装置に動力を伝達可能で且つ、第1速度と前記第1速度よりも速い第2速度とに切換可能な走行モータと、
前記原動機の動力によって駆動し且つ前記走行モータに作動油を供給する走行ポンプと、
前記第1速度又は第2速度に自動変速を行う自動変速部と、前記自動変速後からの経過時間を計時する計時部と、前記計時部が計時した前記経過時間が閾値未満である場合に前記自動変速部による変速を禁止する変速禁止部とを備えた制御装置と、
を備えている作業機。
続きを表示(約 840 文字)【請求項2】
前記自動変速部は、前記自動変速として前記第2速度から第1速度に減速する自動減速を行い、
前記計時部は、前記経過時間として前記自動減速を行ってからの時間を計時し、
前記変速禁止部は、前記経過時間が閾値未満である場合に前記自動減速後の変速を禁止する請求項1に記載の作業機。
【請求項3】
前記自動変速部は、前記自動変速として前記第1速度から第2速度に増速する自動増速を行い、
前記計時部は、前記経過時間として前記自動増速を行ってからの時間を計時し、
前記変速禁止部は、前記経過時間が閾値未満である場合に前記自動増速後の変速を禁止する請求項1に記載の作業機。
【請求項4】
前記自動変速部は、前記自動変速として前記第2速度から第1速度に減速する自動減速と、前記第1速度から第2速度に増速する自動増速とを行い、
前記計時部は、前記経過時間として前記自動減速を行ってからの減速経過時間と、前記自動増速を行ってからの増速経過時間とを計時し、
前記変速禁止部は、前記減速経過時間及び前記増速経過時間のいずれかが閾値未満である場合に、前記自動変速を禁止する請求項1に記載の作業機。
【請求項5】
前記制御装置は、前記閾値として、前記自動減速を禁止する時間である減速禁止時間と、前記減速禁止時間とは時間の長さが異なっていて且つ前記自動増速を禁止する時間である増速禁止時間とを記憶している請求項4に記載の作業機。
【請求項6】
前記変速禁止部は、前記経過時間が閾値未満である場合には、自動変速を行う条件が整っても前記自動変速を禁止する請求項1〜5のいずれかに記載の作業機。
【請求項7】
手動で変速操作を行う手動変速部材を備え、
前記変速禁止部は、前記自動変速後、前記手動変速部材による変速は禁止しない請求項1〜6のいずれかに記載の作業機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、スキッドステアローダ、コンパクトトラックローダ、バックホー等の作業機に関するものである。
続きを表示(約 7,400 文字)【背景技術】
【0002】
従来、作業機において減速及び増速を行う技術として特許文献1に示されているものがある。特許文献1の作業機は、第1速度と第1速度よりも高速な第2速度とに変更可能な走行モータと、走行モータの速度を切換可能な走行切換弁とを備え、走行モータが第2速度である場合に、走行装置に供給される作動油の圧力が所定以上であったときに走行モータを第1速度に減速する自動減速を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2008−82130号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1の作業機では、走行装置に供給される作動油の圧力が所定以上である場合に、第2速度から第1速度に減速できるものの、自動減速の直後に負荷が低減して、第1速から第2速度に復帰するような状態になる可能性があった。つまり、状況によっては短期間で変速が繰り返されることがある。
本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、スムーズに変速することができる作業機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
技術的課題を解決するために本発明が講じた技術的手段は、以下の通りである。
作業機は、機体と、前記原動機と、前記機体に設けられた走行装置と、前記走行装置に動力を伝達可能で且つ、第1速度と前記第1速度よりも速い第2速度とに切換可能な走行モータと、前記原動機の動力によって駆動し且つ前記走行モータに作動油を供給する走行ポンプと、前記第1速度又は第2速度に自動変速を行う自動変速部と、前記自動変速後からの経過時間を計時する計時部と、前記計時部が計時した前記経過時間が閾値未満である場合に前記自動変速部による変速を禁止する変速禁止部とを備えた制御装置と、を備えている。
【0006】
前記自動変速部は、前記自動変速として前記第2速度から第1速度に減速する自動減速を行い、前記計時部は、前記経過時間として前記自動減速を行ってからの時間を計時し、前記変速禁止部は、前記経過時間が閾値未満である場合に前記自動減速後の変速を禁止する。
前記自動変速部は、前記自動変速として前記第1速度から第2速度に増速する自動増速を行い、前記計時部は、前記経過時間として前記自動増速を行ってからの時間を計時し、前記変速禁止部は、前記経過時間が閾値未満である場合に前記自動増速後の変速を禁止する。
【0007】
前記自動変速部は、前記自動変速として前記第2速度から第1速度に減速する自動減速と、前記第1速度から第2速度に増速する自動増速とを行い、前記計時部は、前記経過時間として前記自動減速を行ってからの減速経過時間と、前記自動増速を行ってからの増速経過時間とを計時し、前記変速禁止部は、前記減速経過時間及び前記増速経過時間のいずれかが閾値未満である場合に、前記自動変速を禁止する。
【0008】
前記制御装置は、前記閾値として、前記自動減速を禁止する時間である減速禁止時間と、前記減速禁止時間とは時間の長さが異なっていて且つ前記自動増速を禁止する時間である増速禁止時間とを記憶している。
前記変速禁止部は、前記経過時間が閾値未満である場合には、自動変速を行う条件が整っても前記自動変速を禁止する。
【0009】
作業機は、手動で変速操作を行う手動変速部材を備え、前記変速禁止部は、前記自動変
速後、前記手動変速部材による変速は禁止しない。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、スムーズに変速することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
作業機の油圧システム(油圧回路)を示す図である。
第1減速判定テーブルT1を示す図である。
第1復帰判定テーブルU1を示す図である。
第1制御情報の一例を示す図である。
減速経過時間T25及び増速経過時間T26を説明する説明図である。
制御装置(自動変速部、変速禁止部)の制御による状態遷移図である。
作業機の一例であるトラックローダを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明に係る作業機の油圧システム及びこの油圧システムを備えた作業機の好適な実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。
図6は、本発明に係る作業機の側面図を示している。図6では、作業機の一例として、コンパクトトラックローダを示している。但し、本発明に係る作業機はコンパクトトラックローダに限定されず、例えば、スキッドステアローダ等の他の種類のローダ作業機であってもよい。また、ローダ作業機以外の作業機であってもよい。
【0013】
作業機1は、図6に示すように、作業機1は、機体2と、キャビン3と、作業装置4と、一対の走行装置5L、5Rとを備えている。本発明の実施形態において、作業機1の運転席8に着座した運転者の前側(図6の左側)を前方、運転者の後側(図6の右側)を後方、運転者の左側(図6の手前側)を左方、運転者の右側(図6の奥側)を右方として説明する。また、前後の方向に直交する方向である水平方向を機体幅方向として説明する。機体2の中央部から右部或いは左部へ向かう方向を機体外方として説明する。言い換えれば、機体外方とは、機体幅方向であって、機体2から離れる方向である。機体外方とは反対の方向を、機体内方として説明する。言い換えれば、機体内方とは、機体幅方向であって、機体2に近づく方向である。
【0014】
キャビン3は、機体2に搭載されている。このキャビン3には運転席8が設けられている。作業装置4は機体2に装着されている。一対の走行装置5L、5Rは、機体2の外側に設けられている。機体2内の後部には、原動機32が搭載されている。
作業装置4は、ブーム10と、作業具11と、リフトリンク12と、制御リンク13と、ブームシリンダ14と、バケットシリンダ15とを有している。
【0015】
ブーム10は、キャビン3の右側及び左側に上下揺動自在に設けられている。作業具11は、例えば、バケットであって、当該バケット11は、ブーム10の先端部(前端部)に上下揺動自在に設けられている。リフトリンク12及び制御リンク13は、ブーム10が上下揺動自在となるように、ブーム10の基部(後部)を支持している。ブームシリンダ14は、伸縮することによりブーム10を昇降させる。バケットシリンダ15は、伸縮することによりバケット11を揺動させる。
【0016】
左側及び右側の各ブーム10の前部同士は、異形の連結パイプで連結されている。各ブーム10の基部(後部)同士は、円形の連結パイプで連結されている。
リフトリンク12、制御リンク13及びブームシリンダ14は、左側と右側の各ブーム10に対応して機体2の左側と右側にそれぞれ設けられている。
リフトリンク12は、各ブーム10の基部の後部に、縦向きに設けられている。このリフトリンク12の上部(一端側)は、各ブーム10の基部の後部寄りに枢支軸16(枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。また、リフトリンク12の下部(他端側)は、機体2の後部寄りに枢支軸17(枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。枢支軸17は、枢支軸16の下方に設けられている。
【0017】
ブームシリンダ14の上部は、枢支軸18(枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。枢支軸18は、各ブーム10の基部であって、当該基部の前部に設けられている。ブームシリンダ14の下部は、枢支軸19(枢支軸)を介して横軸回りに回転自
在に枢支されている。枢支軸19は、機体2の後部の下部寄りであって枢支軸18の下方に設けられている。
【0018】
制御リンク13は、リフトリンク12の前方に設けられている。この制御リンク13の一端は、枢支軸20(枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。枢支軸20は、機体2であって、リフトリンク12の前方に対応する位置に設けられている。制御リンク13の他端は、枢支軸21(枢支軸)を介して横軸回りに回転自在に枢支されている。枢支軸21は、ブーム10であって、枢支軸17の前方で且つ枢支軸17の上方に設けられている。
【0019】
ブームシリンダ14を伸縮することにより、リフトリンク12及び制御リンク13によって各ブーム10の基部が支持されながら、各ブーム10が枢支軸16回りに上下揺動し、各ブーム10の先端部が昇降する。制御リンク13は、各ブーム10の上下揺動に伴って枢支軸20回りに上下揺動する。リフトリンク12は、制御リンク13の上下揺動に伴って枢支軸17回りに前後揺動する。
【0020】
ブーム10の前部には、バケット11の代わりに別の作業具が装着可能とされている。別の作業具としては、例えば、油圧圧砕機、油圧ブレーカ、アングルブルーム、アースオーガ、パレットフォーク、スイーパー、モア、スノウブロア等のアタッチメント(予備アタッチメント)である。
左側のブーム10の前部には、接続部材50が設けられている。接続部材50は、予備アタッチメントに装備された油圧機器と、ブーム10に設けられたパイプ等の第1管材とを接続する装置である。具体的には、接続部材50の一端には、第1管材が接続可能で、他端には、予備アタッチメントの油圧機器に接続された第2管材が接続可能である。これにより、第1管材を流れる作動油は、第2管材を通過して油圧機器に供給される。
【0021】
バケットシリンダ15は、各ブーム10の前部寄りにそれぞれ配置されている。バケットシリンダ15を伸縮することで、バケット11が揺動される。
一対の走行装置5L、5Rのうち、走行装置5Lは機体2の左側に設けられ、走行装置5Rは機体2の右側に設けられている。一対の走行装置5L、5Rは、本実施形態ではクローラ型(セミクローラ型を含む)の走行装置が採用されている。なお、前輪及び後輪を有する車輪型の走行装置を採用してもよい。以下、説明の便宜上、走行装置5Lのことを左走行装置5L、走行装置5Rのことを右走行装置5Rということがある。
【0022】
原動機32は、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン等の内燃機関、電動モータ等である。この実施形態では、原動機32は、ディーゼルエンジンであるが限定はされない。
次に、作業機の油圧システムについて説明する。
図1に示すように、作業機の油圧システムは、第1油圧ポンプP1と、第2油圧ポンプP2とを備えている。第1油圧ポンプP1は、原動機32の動力によって駆動するポンプであって、定容量型のギヤポンプによって構成されている。第1油圧ポンプP1は、タンク22に貯留された作動油を吐出可能である。特に、第1油圧ポンプP1は、主に制御に用いる作動油を吐出する。説明の便宜上、作動油を貯留するタンク22のことを作動油タンクということがある。また、第1油圧ポンプP1から吐出した作動油のうち、制御用として用いられる作動油のことをパイロット油、パイロット油の圧力のことをパイロット圧ということがある。
【0023】
第2油圧ポンプP2は、原動機32の動力によって駆動するポンプであって、定容量型のギヤポンプによって構成されている。第2油圧ポンプP2は、タンク22に貯留された作動油を吐出可能であって、例えば、作業系の油路に作動油を供給する。例えば、第2油圧ポンプP2は、ブーム10を作動させるブームシリンダ14、バケットを作動させるバケットシリンダ15、予備油圧アクチュエータを作動させる予備油圧アクチュエータを制御する制御弁(流量制御弁)に作動油を供給する。
【0024】
また、作業機の油圧システムは、一対の走行モータ36L、36Rと、一対の走行ポンプ53L、53Rと、を備えている。一対の走行モータ36L、36Rは、一対の走行装置5L、5Rに動力を伝達するモータである。一対の走行モータ36L、36Rのうち、一方の走行モータ36Lは、走行装置(左走行装置)5Lに回転の動力を伝達し、他方の
走行モータ36Rは、走行装置(右走行装置)5Rに回転の動力を伝達する。
【0025】
一対の走行ポンプ53L、53Rは、原動機32の動力によって駆動するポンプであって、例えば、斜板形可変容量アキシャルポンプである。一対の走行ポンプ53L、53Rは、駆動することによって、一対の走行モータ36L、36Rのそれぞれに作動油を供給する。一対の走行ポンプ53L、53Rのうち、一方の走行ポンプ53Lは、走行ポンプ53Lに作動油を供給し、他方の走行ポンプ53Rは、走行ポンプ53Rに作動油を供給する。
【0026】
以下、説明の便宜上、走行ポンプ53Lのことを左走行ポンプ53L、走行ポンプ53Rのことを右走行ポンプ53R、走行モータ36Lのことを左走行モータ36L、走行モータ36Rのことを右走行モータ36Rということがある。
左走行ポンプ53L及び右走行ポンプ53Rには、第1油圧ポンプP1からの作動油(パイロット油)の圧力(パイロット圧)が作用する前進用受圧部53aと後進用受圧部53bとを有している、受圧部53a、53bに作用するパイロット圧によって斜板の角度が変更される。斜版の角度を変更することによって、左走行ポンプ53L及び右走行ポンプ53Rの出力(作動油の吐出量)や作動油の吐出方向を変えることができる。
【0027】
左走行ポンプ53Lと、左走行モータ36Lとは、接続油路57hによって接続され、左走行ポンプ53Lが吐出した作動油が左走行モータ36Lに供給される。右走行ポンプ53Rと、右走行モータ36Rとは、接続油路57iによって接続され、右走行ポンプ53Rが吐出した作動油が右走行モータ36Rに供給される。
左走行モータ36Lは、左走行ポンプ53Lから吐出した作動油により回転が可能であり、作動油の流量によって、回転速度(回転数)を変更することができる。左走行モータ36Lには、斜板切換シリンダ37Lが接続され、当該斜板切換シリンダ37Lを一方側或いは他方側に伸縮させることによっても左走行モータ36Lの回転速度(回転数)を変更することができる。即ち、斜板切換シリンダ37Lを収縮した場合には、左走行モータ36Lの回転数は低速(第1速度)に設定され、斜板切換シリンダ37Lを伸長した場合には、左走行モータ36Lの回転数は高速(第2速度)に設定される。つまり、左走行モータ36Lの回転数は、低速側である第1速度と、高速側である第2速度とに変更が可能である。
【0028】
右走行モータ36Rは、右走行ポンプ53Rから吐出した作動油により回転が可能であり、作動油の流量によって、回転速度(回転数)を変更することができる。右走行モータ36Rには、斜板切換シリンダ37Rが接続され、当該斜板切換シリンダ37Rを一方側或いは他方側に伸縮させることによっても右走行モータ36Rの回転速度(回転数)を変更することができる。即ち、斜板切換シリンダ37Rを収縮した場合には、右走行モータ36Rの回転数は低速(第1速度)に設定され、斜板切換シリンダ37Rを伸長した場合には、右走行モータ36Rの回転数は高速(第2速度)に設定される。つまり、右走行モータ36Rの回転数は、低速側である第1速度と、高速側である第2速度とに変更が可能である。
【0029】
図1に示すように、作業機の油圧システムは、走行切換弁34を備えている。走行切換弁34は、走行モータ(左走行モータ36L、右走行モータ36R)の回転速度(回転数)を第1速度にする第1状態と、第2速度にする第2状態とに切換可能である。走行切換弁34は、第1切換弁71L、71Rと、第2切換弁72と、を有している。
第1切換弁71Lは、左走行モータ36Lの斜板切換シリンダ37Lに油路を介して接続されていて、第1位置71L1及び第2位置71L2に切り換わる二位置切換弁である。第1切換弁71Lは、第1位置71L1である場合、斜板切換シリンダ37Lを収縮し、第2位置71L2である場合、斜板切換シリンダ37Lを伸長する。
【0030】
第1切換弁71Rは、右走行モータ36Rの斜板切換シリンダ37Rに油路を介して接続されていて、第1位置71R1及び第2位置71R2に切り換わる二位置切換弁である。第1切換弁71Rは、第1位置71R1である場合、斜板切換シリンダ37Rを収縮し、第2位置71R2である場合、斜板切換シリンダ37Rを伸長する。
第2切換弁72は、第1切換弁71L及び第1切換弁71Rを切り換える電磁弁であっ
て、励磁により第1位置72aと第2位置72bとに切り換え可能な二位置切換弁である。第2切換弁72、第1切換弁71L及び第1切換弁71Rは、油路41により接続されている。第2切換弁72は、第1位置72aである場合に第1切換弁71L及び第1切換弁71Rを第1位置71L1、71R1に切り換え、第2位置72bである場合に第1切換弁71L及び第1切換弁71Rを第2位置71L2、71R2に切り換える。
(【0031】以降は省略されています)

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