阅读说明：本技术 建筑车辆 (Construction vehicle ) 是由 石田慎二 丰岛健太 于 2018-12-12 设计创作，主要内容包括：本发明的特征在于,具备：行驶用液压泵(P1),其连接于发动机(E)的输出轴,向行驶用液压回路(Z1)供给液压油；振动用液压泵(P2),其连接于发动机(E)的输出轴,向振动用液压回路(Z2)供给液压油；及过旋转抑制机构(30),其在容许转速以上的负载从行驶用液压泵(P1)作用于发动机(E)的输出轴时,使振动用液压泵(P2)工作而抑制发动机(E)的过旋转。(The present invention is characterized by comprising: a traveling hydraulic pump (P1) connected to an output shaft of the engine (E) and configured to supply hydraulic oil to a traveling hydraulic circuit (Z1); a vibration hydraulic pump (P2) connected to the output shaft of the engine (E) and supplying hydraulic oil to a vibration hydraulic circuit (Z2); and an over-rotation suppressing mechanism (30) that, when a load equal to or greater than an allowable rotation speed acts on the output shaft of the engine (E) from the traveling hydraulic pump (P1), operates the vibration hydraulic pump (P2) to suppress over-rotation of the engine (E).)

建筑车辆

技术领域

本发明涉及建筑车辆。

背景技术

作为利用静压传动装置(HST(Hydro Static Transmission))进行行驶或停止的建筑车辆，已知有专利文献1的建筑车辆。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-279363号公报

发明内容

发明的概要

发明要解决的课题

在建筑车辆中，在空车返回等期间行驶于下坡路时或在下坡路上进行了通过HST来停止(使前进后退操纵杆返回到中立位置)的动作时，存在车辆的下降能量超过发动机制动而使发动机的转速过度上升的可能性。超过发动机的容许转速的过旋转会招致气门颤振，结果是产生气门或摇臂等的破损，车辆无法驾驶。而且，此时的发动机的损伤非常大，修理费用也成为高额。

为了防止坡路上的发动机的过旋转而希望使用车速变速挡的低挡，但是，存在在空车返回作业时的坡路下降过程中驾驶员忘记了开关操作等情况，在依赖于人的操作这方面是有限制的。在自动地切换成变速低挡的情况下，成为高速旋转过程中的喷出量切换，对行驶电动机施加的负载高而使行驶电动机自身破损的可能性高。自动地施加制动的方法成为驾驶员未预料到的紧急制动，因此可预想到会向驾驶员施加过负载。

作为不需要特别的操作的方法，存在选定发动机制动大的发动机或采用强化气门弹簧等方法，但是为了发动机制动而搭载超出需要的大排气量发动机是不现实的。而且，发动机的内部部件的变更、排气制动器的追加等必不可少地需要发动机厂商的协作，在废气限制严格的近况下，并不容易变更。虽然也可考虑在车辆上搭载行车制动器或减速器等，但是考虑到搭载场所和成本，如果不是从开发初期充分地研讨，则难以采用。

本发明是为了解决这样的课题而创作的发明，目的在于提供一种能够以简易的结构抑制发动机的过旋转的建筑车辆。

用于解决课题的方案

为了解决所述课题，本发明的特征在于，具备：行驶用液压泵，其连接于发动机的输出轴，向行驶用液压回路供给液压油；作业用液压泵，其连接于所述发动机的输出轴，向作业用液压回路供给液压油；及过旋转抑制机构，其在容许转速以上的负载从所述行驶用液压泵作用于所述发动机的输出轴时，使所述作业用液压泵工作而抑制所述发动机的过旋转。

根据上述的结构，通过使作业用液压泵工作而使动力作为起动能量来消耗，能够减轻向发动机输入的动力，因此能够抑制发动机的过旋转。而且，由于只要使既有的作业用液压泵工作即可，因此能够形成为简易的结构。

另外，优选的是，所述建筑车辆具备滚轮，所述滚轮在内部具备起振轴并对被滚压面进行滚压，所述作业用液压泵通过使所述起振轴旋转而使所述滚轮振动。

作业用液压泵的种类只要适当设定即可，但是根据上述的结构，在使滚轮起振之际需要较大的能量，因此使该较大的能量在作业用液压泵侧消耗，能够高效地抑制发动机的过旋转。

另外，优选的是，所述过旋转抑制机构使所述起振轴向同方向断续地旋转。另外，优选的是，所述过旋转抑制机构使所述起振轴向正方向及反方向旋转。根据上述的结构，例如，在较长的坡路或陡急坡度的坡路上下降的情况下，能够高效地抑制过旋转。

另外，优选的是，所述容许转速设定得高于使以高怠速行驶的车辆停止时的所述发动机的最大转速。根据上述的结构，能够避免在发动机的转速为通常使用的范围内的情况下经由过旋转抑制机构而使作业用液压泵工作。

另外，优选的是，所述过旋转抑制机构在抑制所述发动机的过旋转而所述发动机的转速成为了规定转速以下时，使所述作业用液压泵停止，所述规定转速设定得高于所述发动机的高怠速时的转速。

如果作业用液压泵长时间地工作，则原本不预期的动作(例如，振动)会持续，但是根据上述的结构，由于使作业用液压泵停止，因此能够防止不预期的动作。而且，通过将停止的下限值设定得比高怠速高，能够可靠地使作业用液压泵停止。

发明效果

根据本发明的建筑车辆，能够以简易的结构抑制发动机的过旋转。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的振捣压路机的侧视图。

图2是表示本实施方式的振捣压路机的液压装置的简图。

图3A是用于说明本发明的课题的以往的振捣压路机的通常行驶时的概念图。

图3B是用于说明本发明的课题的以往的振捣压路机的过旋转发生时的概念图。

图3C是用于说明本实施方式的过旋转抑制机构的作用效果的概念图。

图4是按照时间序列将本实施方式的发动机的转速、振动用液压马达的转速及振动用液压泵的液压进行了对比的图表。

图5是表示本实施方式的过旋转抑制机构的设定的一例的概念图。

图6是表示比较例的行驶用液压泵的液压、振动用液压泵的液压及发动机的转速的图表。

图7是表示实施例的行驶用液压泵的液压、振动用液压泵的液压及发动机的转速的图表。

具体实施方式

参照附图，详细说明本发明的实施方式。如图1所示，例示土木工程用的振捣压路机1作为本实施方式的建筑车辆。振捣压路机1是具备振动的滚轮R的压实机械。振捣压路机1一边使滚轮R振动一边前进或后退，由此能够对被滚压面进行滚压。在本实施方式中，虽然示例了振捣压路机1作为建筑车辆，但是在建筑现场使用的其他的建筑车辆中也可以适用本发明。

如图1所示，振捣压路机1主要包括基体2、轮胎T、T、轮胎用行驶马达M1、机框3、滚轮R、滚轮用行驶马达M2、振动用液压马达M3、液压装置10(参照图2)和过旋转抑制机构30(参照图2)。轮胎用行驶马达M1、滚轮用行驶马达M2及振动用液压马达M3都是液压马达。

如图1所示，基体2搭载发动机E并经由车轴X1将轮胎T、T支撑为能够旋转。在基体2的上部设有具备方向盘H的驾驶员座5。在驾驶员座5的座位6的旁边设有前进后退操纵杆R1。前进后退操纵杆R1是用于切换车辆的前进或后退的杆。前进后退操纵杆R1位于前进位置、中立位置、后退位置这三个部位。在驾驶员座5的操作面板S的旁边设有节气门操纵杆R2。节气门操纵杆R2是能够根据倾倒角度来控制发动机E的转速的杆。

在操作面板S上设置有对滚轮R的振动的起动或停止进行切换的振动开关S1及对振动的正向旋转或反向旋转进行切换的切换开关S2。轮胎用行驶马达M1设置在对轮胎T、T进行支撑的车轴X1的附近。

机框3经由连接部4连接于基体2。振捣压路机1为能够以连接部4为中心绕铅垂轴转动的铰接式。机框3将滚轮R支撑为能够旋转且振动。在滚轮R的内部设有起振机壳体，在该起振机壳体内置有使滚轮R振动的起振轴X2。通过利用振动用液压马达M3使固定有偏心配重Y(参照图2)的起振轴X2旋转，由此能够使滚轮R振动。滚轮用行驶马达M2及振动用液压马达M3设置在滚轮R的内部。

虽然具体的图示省略，但是振捣压路机1具备作业用及行驶用的HST制动器。而且，也具备在驻车时使用的驻车制动器。需要说明的是，本发明不仅可以采用为铰接式，而且可以采用为刚性框架式，也可以采用为双辊轮压路机、碎石压路机等。

如图2所示，本实施方式的液压装置10由构成行驶用的液压回路的行驶用液压回路Z1和构成振动用的液压回路的振动用液压回路Z2构成。行驶用液压回路Z1通过行驶用液压泵P1、轮胎用行驶马达M1、滚轮用行驶马达M2和将这些设备连接的流路来构成闭合回路。

行驶用液压泵P1为能够变更喷出量的可变容量类型，经由轴接头11连接于发动机E的输出轴。而且，振动用液压泵P2连接于发动机E的输出轴。即，在本实施方式中，在发动机E的输出轴上串联连接行驶用液压泵P1及振动用液压泵P2，行驶用液压泵P1与振动用液压泵P2同步旋转。需要说明的是，行驶用液压泵P1与振动用液压泵P2虽然在本实施方式中由花键轴直接连接，但也可以经由齿轮等间接连接。

行驶用液压泵P1具备第一端口Q1及第二端口Q2。第一端口Q1经由流路与轮胎用行驶马达M1的第一端口Q3及滚轮用行驶马达M2的第一端口Q5分别连接。

行驶用液压泵P1的第二端口Q2经由流路与轮胎用行驶马达M1的第二端口Q4及滚轮用行驶马达M2的第二端口Q6分别连接。轮胎用行驶马达M1通过工作油的流通而驱动轮胎T、T旋转。滚轮用行驶马达M2通过工作油的流通而驱动滚轮R旋转。行驶用液压回路Z1的工作油的流动方向能够由行驶用液压泵P1来切换。由此，能够使轮胎T、T及滚轮R进行正向旋转(前进)或反向旋转(后退)。

行驶用液压泵P1、轮胎用行驶马达M1及滚轮用行驶马达M2分别具有与工作油罐12连接的泄放流路D。而且，在行驶用液压回路Z1中，为了防止液压上升为设定以上的压力而设有泄放阀RV。

振动用液压回路Z2通过振动用液压泵P2、振动用液压马达M3及将这些设备连接的流路来构成闭合回路。振动用液压泵P2具备第一端口U1及第二端口U2。第一端口U1经由流路与振动用液压马达M3的第一端口U3连接。第二端口U2经由流路与振动用液压马达M3的第二端口U4连接。振动用液压马达M3连接于使滚轮R振动的起振轴X2，通过工作油的流通而使起振轴X2旋转。在振动用液压回路Z2中，为了防止液压上升为设定以上的压力而设有泄放阀RV。振动用液压回路Z2的工作油的流动方向能够由振动用液压泵P2来切换。由此，能够使起振轴X2进行正向旋转或反向旋转。

如图2所示，过旋转抑制机构30是自动地抑制发动机E的过旋转的机构。过旋转抑制机构30主要由检测发动机E的转速的传感器31及判定部32构成。过旋转抑制机构30与发动机E及振动用液压泵P2电连接。判定部32主要具备运算部、输入部、存储部、显示部等而构成，基于由传感器31取得的转速向振动用液压泵P2发送工作信号或停止信号。

在判定部32的存储部预先设定并存储有用于根据由传感器31检测到的发动机E的转速来使振动用液压泵P2工作的上限值(权利要求书的“容许转速”)和用于根据由传感器31检测到的发动机E的转速来使振动用液压泵P2停止的下限值(权利要求书的“规定转速”)。判定部32在判定为检测到的发动机E的转速为该上限值以上的情况下，向振动用液压泵P2发送工作信号。此时，即使振动开关S1断开，振动用液压泵P2也工作。另一方面，判定部32在振动用液压泵P2工作之后判定为检测到的发动机E的转速为该下限值以下的情况下，向振动用液压泵P2发送停止信号。

接下来，说明振捣压路机1的基本动作。当使发动机E起动，驾驶员使节气门操纵杆R2倾倒并使前进后退操纵杆R1倾倒时，行驶用液压泵P1工作。工作油从行驶用液压泵P1向轮胎用行驶马达M1及滚轮用行驶马达M2流通而使车辆前进或后退。

通过驾驶员使振动开关S1接通，由此振动用液压泵P2工作。由于工作油从振动用液压泵P2向振动用液压马达M3流通而起振轴X2旋转，滚轮R振动。通过驾驶员使振动开关S1断开，由此滚轮R的振动停止。

接下来，使用图3A～3C，说明过旋转抑制机构30的作用效果。图3A是用于说明本发明的课题的以往的振捣压路机的通常行驶时的概念图。图3B是用于说明本发明的课题的以往的振捣压路机的过旋转发生时的概念图。

如图3A所示，在以往的振捣压路机的通常行驶时，从发动机E侧向行驶用液压泵P1输入动力，行驶用液压泵P1向行驶电动机MA输出动力。箭头F1表示从行驶用液压泵P1向行驶电动机MA的输出。箭头G1表示发动机E的负载。

接下来，如图3B所示，以往的振捣压路机在下坡路上行驶时，由于车辆的下降而从行驶电动机MA侧向行驶用液压泵P1侧输入动力，利用发动机制动无法完全承挡，相应地发动机E的转速会上升，存在发动机E成为过旋转而使发动机E破损的可能性。箭头F2表示从行驶电动机MA向行驶用液压泵P1的输出。箭头G2表示发动机E的负载上升的状态。

因此，根据图3C所示的本实施方式，虽然由于车辆的下降而从轮胎用行驶马达M1及滚轮用行驶马达M2向行驶用液压泵P1输入动力，但是通过过旋转抑制机构30而使振动用液压泵P2工作，因此能够使动力作为振动的起动能量消耗，减轻向发动机E输入的动力，抑制发动机E的过旋转。箭头G3表示振动用液压泵P2进行驱动的状态。图3C的箭头G2表示发动机E的负载降低的状态。

图4是按照时间序列将本实施方式的发动机E的转速、振动用液压马达M3的转速及振动用液压泵P2的液压进行了对比的图表。在图4中，示意性地示出振捣压路机1在下坡路上行驶且过旋转抑制机构30工作的状态。在此，在发动机E的转速达到了预先设定的上限值时(时间t1)，使振动用液压泵P2工作。然后，在发动机E的转速达到预先设定的下限值时(时间t2)，使振动用液压泵P2停止。振动用液压泵P2工作的时间约为1.5秒。

接下来，车辆在下坡路上行驶，在发动机E的转速再次达到上限值时(时间t3)，使振动用液压泵P2再次工作。然后，在发动机E的转速达到下限值时(时间t4)，使振动用液压泵P2停止。振动用液压泵P2第二次工作的时间也约为1.5秒。

如图4的发动机的转速L1所示，通过过旋转抑制机构30，在达到上限值(容许转速)时，振动用液压泵P2工作，因此能够降低发动机E的转速。如振动用液压泵P2的液压L3所示，在时间t1使滚轮R起振时的起振能量成为较大的上升。即，在使滚轮R起振时需要较大的能量。在本实施方式中，通过使振动用液压泵P2工作，由此振动用液压泵P2消耗(夺走)从轮胎用行驶马达M1及滚轮用行驶马达M2向发动机E输入的能量，因此能够降低发动机E的转速。

此时，振动用液压泵P2立即停止，因此如振动用液压马达M3的转速L2所示，振动用液压马达M3的转速不怎么上升。即，并非使滚轮R实质性地振动。驾驶员虽然能够感觉到减速感，但是感觉不到滚轮R的振动。此外，振动用液压马达的转速L2b(虚线部分)假想性地表示使振动用液压马达M3继续工作的状态。同样，振动用液压泵P2的液压L3c(虚线部分)假想性地表示使振动用液压马达M3继续工作的状态。

如图4的方式那样，可以使振动用液压泵P2断续地正向旋转而抑制发动机E的过旋转。由此，即使例如在较长的下坡路上行驶的情况下，也能够高效地降低发动机E的过旋转。

另一方面，例如在下坡路长且为陡急坡度的情况下，仅如图4的方式那样使振动用液压泵P2的正向旋转反复工作的话，可能无法抑制过旋转。即，如果为陡急坡度，则发动机E的转速的上升也变急，因此在振动用液压泵P2的液压完全下降之前，不得不再次使振动用液压泵P2的液压上升。这样的情况下，从发动机E夺走的能量的量也减少，因此可能无法高效地抑制发动机E的过旋转。

在这样的情况下，过旋转抑制机构30可以构成为，使振动用液压泵P2将旋转方向顺次变化为正向旋转→反向旋转→正向旋转→反向旋转，并断续地旋转。由此，与断续地反复进行正向旋转的情况相比，能够增多从发动机E夺走的能量的量，因此能够高效地抑制发动机E的过旋转。

接下来，说明过旋转抑制机构30的上限值及下限值的设定的一例。这里的数值只不过为示例，没有限定本发明。图5是表示本实施方式的过旋转抑制机构30的设定的一例的概念图。如图5所示，在过旋转抑制机构30中，使振动用液压泵P2工作的值(“容许转速”(上限值))优选比“由于过负载而发动机可能会破损的转速(例如，3000rpm)”低且比“车辆停止时的转速(例如，2400rpm)”高。“车辆停止时的转速”是在平坦路上以高怠速行驶的振捣压路机1停止之际，负载作用于发动机E而使发动机E的转速瞬间增大时的最大值。上限值优选设定得比“车辆停止时的转速”高。即，优选设定为避免在通常使用振捣压路机1的范围内经由过旋转抑制机构30而使振动用液压泵P2工作。

另一方面，在过旋转抑制机构30中，使振动用液压泵P2停止的值(“规定转速”(下限值))优选比“容许转速”低且比“高怠速”时高。若振动用液压泵P2的工作继续则滚轮R会正式地振动，因此为了防止该振动而设定过旋转抑制机构30的下限值。“高怠速”时是指使节气门操纵杆R2最倾倒的发动机E的状态。振捣压路机1通常以使节气门操纵杆R2最倾倒的状态(节气门全开)行驶，因此如果将下限值设定得比“高怠速”时低，则发动机E的转速不会比“高怠速”时的转速下降，因此振动用液压泵P2持续工作。然而，通过如本实施方式那样将下限值设定得比“高怠速”时高，能够可靠地使振动用液压泵P2停止。

过旋转抑制机构30的上限值及下限值的值只要根据建筑车辆的种类、发动机E的种类、振动用液压泵P2的种类、滚轮R的旋转力矩、设想的坡路的坡度等的匹配来适当设定即可。过旋转抑制机构30的上限值及下限值的值优选在如下的范围内适当设定：可靠地抑制发动机E的过旋转，并且驾驶员不会感觉到振动，而且，在抑制了过旋转之际不会有过度的负担(惯性力)作用于驾驶员。

根据以上说明的本实施方式的振捣压路机1，通过使振动用液压泵P2(作业用液压泵)工作而使动力作为起动能量消耗，能够减轻向发动机E输入的动力，因此能够抑制发动机E的过旋转。而且，由于仅通过使既有的振动用液压泵P2工作即可，因此能够成为简易的结构。

另外，过旋转抑制机构30由于成为包括传感器31及判定部32的简易的结构，因此制造成本也能够降低，搭载空间也可以减小。而且，还能够通过后装来容易地将过旋转抑制机构30安装于既有的振捣压路机1。

另外，作业用液压泵的种类只要适当设定即可，在本实施方式中，作业用液压泵设为使滚轮R振动的振动用液压泵P2。在使滚轮R起振之际需要较大的能量，因此能够使该较大的能量在振动用液压泵P2侧消耗，高效地抑制发动机E的过旋转。而且，例如在将作业用液压泵设为用于使反铲挖掘机的臂驱动的液压泵时，臂可能会在原本不预期的状况下移动。然而，在本实施方式中，由于能够在滚轮R的内部作为振动能量来消耗，因此对外部造成的不良影响也能够极力减小。

以上，说明了本发明的实施方式，但是在不违反本发明的主旨的范围内能够适当设计变更。例如，在本实施方式中，使用了振动用液压泵P2作为作业用液压泵，但是没有限定于此。例如，也可以设为洒水用的泵或刀具盘体等设置于建筑车辆的其他的作业用液压泵。

另外，滚轮R在本实施方式中设为单轴，但是也可以设为双轴。而且，过旋转抑制机构30虽然直接连接于振动用液压泵P2，但是也可以在振动用液压回路Z2设置电磁阀，通过该电磁阀来控制振动用液压泵P2。而且，在本实施方式中，虽然示例了具备滚轮R和轮胎T、T的振捣压路机1，但可以是双轮滚轮R，也可以是双轮轮胎T、T。而且，可以具备在过旋转抑制机构30工作的期间利用声音或光等向外部通知的通知机构。而且，振动用液压泵P2可以是能够变更喷出量的可变容量类型，也可以是不可变的固定容量类型。

实施例

接下来，说明本发明的实施例。使用振捣压路机1进行了超限运转试验。在该超限运转试验中，使用了土木工程用振捣压路机(日本酒井重工业公司制SV513)。在该超限运转试验中，使未搭载过旋转抑制机构30的振捣压路机(比较例)与搭载有过旋转抑制机构30的振捣压路机1(实施例)在同一下坡路上行驶，计测行驶用液压泵的液压、振动用液压泵的液压及发动机的转速，其目的在于确认发动机的转速的抑制效果。振捣压路机1的节气门操纵杆R2设为节气门全开地行驶。设为节气门全开时的平地上的振捣压路机1的速度约为10km/h。

图6是表示比较例的行驶用液压泵的液压、振动用液压泵的液压及发动机的转速的图表。图7是表示实施例的行驶用液压泵的液压、振动用液压泵的液压及发动机的转速的图表。

图6所示的地点E1是在坡路上开始下降的位置。在比较例中，以振动开关S1设为断开的状态在坡路上行驶，即，振动用液压泵不工作，因此液压H3、H4几乎没有变化。如转速H5所示，在比较例中，当行驶至地点E2时，由于车辆的下降而从行驶电动机侧向行驶用液压泵输入动力，利用发动机制动无法完全承挡，相应地发动机成为过旋转，最大上升至2850rpm。

相对于此，在实施例中，如图7所示，能够确认到抑制发动机E的过旋转的情况。图7所示的地点E1是在坡路上开始下降的位置。在实施例中，也是以振动开关S1设为断开的状态在坡路上行驶。地点E2、E4是通过过旋转抑制机构30而使振动用液压泵P2工作的位置，地点E3、E5是经由过旋转抑制机构30而使振动用液压泵P2停止的位置。在该实施例中，将容许转速(上限值)设定为2450rpm。而且，将规定转速(下限值)设定为2350rpm。

如转速J5所示，当发动机E的转速达到2450rpm时，通过过旋转抑制机构30使振动用液压泵P2工作，液压J3上升。由于振动用液压泵P2的工作而消耗能量，因此发动机E的转速J5减少。当发动机E的转速J5减少而达到下限值时，振动用液压泵P2停止，因此发动机E的转速J5从地点E3朝向地点E4再次上升。当发动机E的转速J5达到2450rpm时，振动用液压泵P2再次工作，因此发动机E的转速J5减少。如以上所述，在超限运转试验中，也能够确认到过旋转抑制机构30的旋转抑制效果。

此外，发动机E的过旋转即将发生之前的行驶液压平均为17.5MPa左右。行驶用液压泵P1的喷出量为75cc/rev，因此向发动机E反向输入的扭矩为T＝75×17.5/(2π)＝208.89N·m。

在此，如果试算使滚轮R振动时的在振动起动时消耗的扭矩，则由于起动波形为ΔP＝33.5MPa，振动用液压泵P2的喷出量为39.0cc/rev，因此可以想到用于使振动用液压泵P2旋转的扭矩为T＝39.0×33.5/(2π)＝207.94N·m。由此，从行驶系统输入的扭矩与由振动系统消耗的扭矩在即将成为超限运转之前大致相等，因此在计算上也能够确认通过使滚轮R的振动起动而能够抑制过旋转。

符号说明

1 振捣压路机

2 基体

3 机框

4 连接部

10 液压装置

30 过旋转抑制机构

E 发动机

M1 轮胎用行驶马达

M2 滚轮用行驶马达

M3 振动用液压马达

P1 行驶用液压泵

P2 振动用液压泵(作业用液压泵)

R 滚轮

X2 起振轴

Z1 行驶用液压回路

Z2 振动用液压回路