JP2008024260A - ミキサドラム駆動装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】エンジン低回転数域にてミキサドラムの回転数を低くするミキサドラム駆動装置を提供する。
【解決手段】ミキサドラム１を回転駆動する油圧モータ８１と、油圧モータ８１に接続する第一、第二給排通路５１，５２と、エンジン６０によって回転駆動される可変容量油圧ポンプ１０と、エンジン６０によって回転駆動されるチャージポンプ１１とを備え、方向切換弁２０は撹拌ポジションｂにて可変容量油圧ポンプ１０から吐出される作動油を第一給排通路５１に導く流路の開口面積をチャージポンプ１１の吐出圧が上昇するのに応動して増大させる構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、可変容量油圧ポンプおよび油圧モータを結ぶ油圧回路を備えるミキサドラム駆動装置の改良に関するものである。
コンクリートミキサ車には、ホッパー等から投入される生コンクリートを撹拌および排出するミキサドラムが搭載され、このミキサドラムを油圧モータによって駆動するようになっている。
この油圧モータの油圧源として、ポンプ吐出圧に応動するアクチュエータの作動によりポンプ吐出量を可変とする可変容量油圧ポンプを備え、このアクチュエータに導かれるポンプ吐出圧がロードセンシング弁を介して調節されることにより、油圧ポンプの吐出圧と負荷圧との差圧が所定値に保たれるようになっている。これにより、エンジンに駆動される油圧ポンプの回転数が上昇しても、ミキサドラムの回転数が一定に保たれる。
従来、この種のミキサドラム駆動装置として、例えば特許文献１に開示されたものがある。
特開２０００−２７２４０６号公報
しかしながら、このような従来のミキサドラム駆動装置にあっては、ミキサドラムの回転数が一定に保たれるため、エンジンのアイドル運転時や低回転数域ではミキサドラムの回転数が必要以上に高まり、エンジンの燃費増大を招く可能性があった。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、エンジン低回転数域にてミキサドラムの回転数を低くするミキサドラム駆動装置を提供することを目的とする。
本発明は、ミキサドラムを回転駆動する油圧モータと、油圧モータに接続する第一、第二給排通路と、エンジンによって回転駆動される可変容量油圧ポンプと、可変容量油圧ポンプから吐出される作動油を第二給排通路に導く排出ポジションａと第一給排通路に導く撹拌ポジションｂ、投入ポジションｄと第一、第二給排通路を遮断する中立ポジションｃとを有する方向切換弁と、可変容量油圧ポンプのポンプ吐出量を変えるアクチュエータと、第一、第二給排通路の圧力のうちいずれか高い方の圧力を負荷圧として取り出す高圧選択弁と、高圧選択弁の取り出した負荷圧と可変容量油圧ポンプの吐出圧との差圧が所定値に保たれるようにアクチュエータに導かれるポンプ吐出圧を調節するロードセンシング弁と、エンジンによって回転駆動されるチャージポンプとを備え、方向切換弁は撹拌ポジションｂにて可変容量油圧ポンプから吐出される作動油を第一給排通路に導く流路の開口面積をチャージポンプの吐出圧が上昇するのに応動して増大させる構成とした。
本発明によると、エンジンの回転数が上昇し、チャージポンプの吐出圧が上昇するのに応動して、撹拌ポジションｂにおける方向切換弁の開口面積が増大し、ミキサドラムの回転数を高められる。これにより、エンジンのアイドル運転時や低回転数域ではミキサドラムの回転数を低くして、エンジンの燃費を低減するとともに、エンジンの騒音を低減することができる。
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示すように、コンクリートミキサ車に備えられるミキサドラム駆動装置は、ポンプユニット５０、モータユニット８０、タンク９０、これらを結ぶ油圧配管等によって構成される。
モータユニット８０に油圧モータ８１を備え、この油圧モータ８１がトランスミッション２を介してミキサドラム１を回転駆動する。
油圧モータ８１の各ポートには作動油を給排する第一、第二給排通路５１，５２が接続される。油圧モータ８１は第一、第二給排通路５１，５２から選択的に導かれる作動油によって正逆両方向に回転作動する。
モータユニット８０の第一、第二給排通路５１，５２の間には対のリリーフ弁８２，８３が介装され、第一、第二給排通路５１，５２の圧力差が所定値を超えて上昇するとリリーフ弁８２，８３が開弁し、第一、第二給排通路５１，５２の一方からチャージ通路５８に作動油圧を逃がすようになっている。各リリーフ弁８２，８３にはそれぞれのパイロット圧として第一、第二給排通路５１，５２の圧力がピストン機構８４，８５、オリフィス８６〜８９を介して導かれる、ショックレス構造となっている。
モータユニット８０のケーシング内とタンク９０を連通するドレン通路９１が設けられる。このドレン通路９１にはオイルクーラ９２とオイルフィルタ９３がそれぞれ介装される。
ポンプユニット５０の可変容量油圧ポンプ１０とモータユニット８０の油圧モータ８１は第一、第二給排通路５１，５２、ポンプ吸込通路１２、ポンプ吐出通路１３によって結ばれ、閉回路を構成する。
ポンプユニット５０は、エンジン６０に回転駆動される可変容量油圧ポンプ１０とチャージポンプ１１、リリーフ弁５９、方向切換弁２０、ロードセンシング弁４０、アンロード弁３０、高圧選択弁１６等を備える。
チャージポンプ１１はタンク９０から通路９５を通して吸込んだ作動油をチャージ通路５８に吐出し、チャージ通路５８から各チェック弁５５，５６を介して第一、第二給排通路５１，５２に充填される。
チャージポンプ１１はポンプ吐出量を一定とする一定容量油圧ポンプが用いられる。チャージ通路５８はリリーフ弁５９を介してタンク９０側に連通し、チャージ通路５８の圧力が所定値を超えて上昇すると、チャージポンプ１１から吐出される余剰作動油をタンク９０に戻す。これによりチャージポンプ１１の作動時は第一、第二給排通路５１，５２の圧力がリリーフ弁５９の開弁圧以上に保たれる。
ポンプユニット５０とモータユニット８０を結ぶチャージ通路５８はその一部が外部配管によって形成される。チャージポンプ１１とタンク９０を結ぶ通路９５にその一部が外部配管によって形成され、その途中にストレーナ９６が介装される。また、ポンプユニット５０のケーシング内とモータユニット８０のケーシング内はドレン通路９７によって連通している。
可変容量油圧ポンプ１０はポンプ吸込通路１２とポンプ吐出通路１３がそれぞれ接続され、ポンプ吸込通路１２から吸込んだ作動油を吐出通路１３に吐出する。ポンプ吸込通路１２にはチェック弁５４を介してチャージポンプ１１からの作動油が充填される。
方向切換弁２０にはポンプ吸込通路１２とポンプ吐出通路１３と第一、第二給排通路５１，５２がそれぞれ接続され、方向切換弁２０によって第一、第二給排通路５１，５２に可変容量油圧ポンプ１０から吐出される作動油が選択的に導かれる。
方向切換弁２０が排出ポジションａに手動で切換えられると、第二給排通路５２に可変容量油圧ポンプ１０から吐出される作動油が導かれ、油圧モータ８１を排出回転方向に回転駆動する。
方向切換弁２０が撹拌ポジションｂ、投入ポジションｄに手動で切換えられると、第一給排通路５１に可変容量油圧ポンプ１０から吐出される作動油が導かれ、油圧モータ８１を撹拌回転方向に回転駆動する。
方向切換弁２０が中立ポジションｃに手動で切換えられると、吸込通路１２と吐出通路１３に対する第一、第二給排通路５１，５２の連通を遮断し、油圧モータ８１の回転作動を停止させる。
可変容量油圧ポンプ１０は、斜板式ピストンポンプが用いられ、ポンプ吐出圧が導かれるアクチュエータ１４の作動により、ポンプ吐出圧が上昇するほど傾転スプリング１５に抗してポンプ吐出量を小さくする。
図３に示すように、回転斜板式の可変容量油圧ポンプ１０は、ポンプハウジング６２とポンプカバー６１とにより形成される内部空間にシリンダブロック６３および斜板６４が収装される。
シリンダブロック６３はシャフト６５を介して回転駆動される。シャフト６５は、その途中がポンプハウジング６２にベアリング１０２を介して支持され、その一端がポンプカバー６１にベアリング１０１を介して支持される。シャフト６５はポンプハウジング６２から外部へ突出されるその一端に動力源としてエンジン６０から回転が伝達される。
シリンダブロック６３には複数本のシリンダ６６がシャフト６５の中心線Ｏと平行に、かつその中心線Ｏを中心とする略同一円周上に一定の間隔を持って並んで配置される。
各シリンダ６６にはピストン６８がそれぞれ挿入され、両者の間に容積室６７が画成される。各ピストン６８の一端側はシリンダブロック６３から突出され、斜板６４に接するシュー６９を介して支持される。シリンダブロック６３が回転すると、各ピストン６８は斜板６４との間で往復動し、シリンダ６６の容積室６７を拡縮させる。
シリンダブロック６３の回転に伴い作動油がポンプ吸込通路１２から各容積室６７に吸込まれる一方、各容積室６７からポンプ吐出通路１３へと吐出される。
可変容量油圧ポンプ１０のポンプ吐出量を可変とするため、斜板６４は図示しないトラニオン軸を介してポンプハウジング６２に傾転可能に支持される。ポンプハウジング６２内には斜板６４を傾転角が大きくなる方向に付勢する傾転スプリング１５を備える。
斜板６４の傾転角を変えるアクチュエータ１４として、ポンプカバー６１にはシリンダ１４ａがシャフト６５の中心線Ｏと平行に取り付けられ、このシリンダ１４ａに円筒状のプランジャ１４ｂが摺動可能に嵌合され、このプランジャ７５の先端が斜板６４に当接している。アクチュエータ通路１８から導かれるポンプ吐出圧によってプランジャ１４ｂが図中右方向に移動すると、傾転スプリング１５に抗して斜板６４が傾転角が小さくなる方向に回動する。
図１、図２に示すように、ロードセンシング弁４０は、パイロット圧として第一、第二給排通路５１，５２の一方に生じる負荷圧とポンプ吐出通路１３のポンプ吐出圧が互いに対抗するように導かれ、両者の差圧が所定値になるようにアクチュエータ通路１８を介してアクチュエータ１４に導かれるポンプ吐出圧を調節するものである。
ロードセンシング弁４０はアクチュエータ１４をタンク側に連通するポジションａと、アクチュエータ１４をポンプ吐出通路１３に連通するポジションｂを備え、スプリング４３の付勢力によってポジションａに保持される。
ロードセンシング弁４０は第一、第二パイロット圧通路４１，４２が接続され、第一パイロット圧通路４１は高圧選択弁１６を介して第一、第二給排通路５１，５２の高圧側（負荷圧側）に連通し、第二パイロット圧通路４２はポンプ吐出通路１３に連通している。この高圧選択弁１６は例えばシャトル弁が用いられる。
ロードセンシング弁４０は第一パイロット圧通路４１から導かれる負荷圧がスプリング４３の付勢力と共にポジションａに切換える方向に働き、第二パイロット圧通路４２から導かれるポンプ吐出圧がスプリング４３に抗してポジションｂに切換える方向に働く。
ロードセンシング弁４０に接続してタンク側に連通する通路にはオリフィス１７が介装される。
方向切換弁２０の閉弁時に斜板６４の中立復帰の遅れに伴う吐出通路１３の急昇圧に応動して可変容量油圧ポンプ１０から吐出される作動油を可変容量油圧ポンプ１０の吸込側に逃がすアンロード弁３０を備え、ミキサドラム１の駆動停止時に発生するポンプ吐出通路１３のピーク圧力をカットする。
ポンプ吐出通路１３とポンプ吸込通路１２を結ぶバイパス通路１９を設け、このバイパス通路１９にアンロード弁３０が介装される。
アンロード弁３０はバイパス通路１９を遮断するロードポジションａと、バイパス通路１９を開通しポンプ吐出通路１３をポンプ吸込通路１２に連通するポジションｂとを備え、スプリング３３の付勢力によってロードポジションａに保持される。
アンロード弁３０はパイロット圧を導く第一、第二パイロット圧通路３１，３２が接続され、第一パイロット圧通路３１から導かれる負荷圧がスプリング３３の付勢力と共にロードポジションａに切換える方向に働き、第二パイロット圧通路３２から導かれるポンプ吐出圧がスプリング３３に抗してアンロードポジションｂに切換える方向に働く。
第一パイロット圧通路３１は高圧選択弁１６を介して第一、第二給排通路５１，５２の高圧側に連通し、第二パイロット圧通路３２はポンプ吐出通路１３に連通している。
これにより、アンロード弁３０は、第一、第二給排通路５１，５２から高圧選択弁１６を介して取り出される負荷圧とポンプ吐出圧の差圧が所定値を超えて上昇することに応動して可変容量油圧ポンプ１０から吐出される作動油を可変容量油圧ポンプ１０の吸込側に逃がすようになっている。
そして本発明の要旨とするところであるが、図２に示すように、方向切換弁２０は油圧モータ８１を撹拌回転方向に回転駆動するポジションとして、チャージポンプ１１の吐出圧が上昇するのに応動して可変容量油圧ポンプ１０から吐出される作動油を第一給排通路５１に導く流路の開口面積を増大させる撹拌ポジションｂと、同じく可変容量油圧ポンプ１０から吐出される作動油を第一給排通路５１に導く流路の開口面積を一定に保つ投入ポジションｄとを設ける。
図４に示すように、ポンプカバー６１には各容積室６７に連通するポンプ吸込通路１２、ポンプ吐出通路１３、第一、第二給排通路５１，５２が形成されるとともに、方向切換弁２０を構成するスプール７０が介装される。
ポンプカバー６１にはスプール収装穴２３が形成され、このスプール収装穴２３にスプール７０を摺動可能に収装される。
スプール収装穴２３にはポンプ吸込通路１２、ポンプ吐出通路１３、第一、第二給排通路５１，５２、チャージ通路５８にそれぞれ連通する環状溝が形成される一方、スプール７０には３つのランド部７６，７７，７８が形成され、このランド部７６，７７，７８がスプール７０の摺動位置に応じて各環状溝の連通を切換えるようになっている。
スプール７０は操作レバー部３４の操作によって摺動し、排出ポジションａ、中立ポジションｃ、撹拌ポジションｂ、投入ポジションｄに切換えられ、操作レバー部３４を介して図示しないディテント機構によって保持される。
図４に示すように、スプール７０がレバー３５を介して中立ポジションｃにある状態では、ポンプ吸込通路１２、ポンプ吐出通路１３に対して第一、第二給排通路５１，５２の連通を遮断している。
スプール７０が図４に示した中立ポジションｃにある状態からレバー３５を介して図中右方向に摺動することによって排出ポジションａに切換えられる。この排出ポジションａでは、ポンプ吐出通路１３と第二給排通路５２をランド部７７のノッチ７７ａを介して連通するとともに、ポンプ吸込通路１２と第一給排通路５１を連通する。これにより、油圧モータ８１を排出回転方向に回転作動させる。
スプール７０が図４に示した中立ポジションｃにある状態からレバー３５を介して図中左方向に所定ストロークだけ摺動することによって図５に示した撹拌ポジションｂに切換えられる。この撹拌ポジションｂでは、ポンプ吐出通路１３と第一給排通路５１をランド部７７のノッチ７７ｂを介して連通するとともに、ポンプ吸込通路１２と第二給排通路５２を連通する。これにより、ポンプ吐出通路１３に吐出される作動油は図中矢印で示すようにノッチ７７ｂを通って第一給排通路５１に流れるとともに、第二給排通路５２の作動油が図中矢印で示すようにポンプ吸込通路１２に流れ、こうして循環する作動油によって油圧モータ８１を撹拌回転方向に回転作動させる。
スプール７０が図５に示した撹拌ポジションｂにある状態からエンジン回転数が高くなることによって、チャージ圧力が高くなり図中左方向に所定ストロークだけ摺動することになり図６に示した投入ポジションｄに切換えられる。この投入ポジションｄでは、撹拌ポジションｂと同一方向に作動油が流れ、油圧モータ８１を撹拌回転方向に回転作動させる。
レバー３５は手動で回動される操作レバー部３４を備える。この操作レバー部３４の基端部にピン３６が結合され、このピン３６はケーシング３７に軸受３８を介して回転可能に支持される。ピン３６の先端にはカム部３９が形成され、スプール７０にはこのカム部３９に係合する環状溝７９が形成される。レバー３５を介してピン３６が回動すると、カム部３９が揺動し、カム部３９に追従してスプール７０が図中左右方向に移動する。
カム部３９と環状溝７９の間にはレバー隙間δが設けられ、撹拌ポジションｂにてこのレバー隙間δのストローク範囲内でスプール７０が移動することにより、ポンプ吐出通路１３に対する第一給排通路５１の開口面積がノッチ７７ｂを介して増減するようになっている。
図７は方向切換弁２０の撹拌ポジションｂ、投入ポジションｄにおけるスプール７０のストロークに対するポンプ吐出流量Ｑｐを設定した例である。スプール７０のストロークが増大するのに伴ってポンプ吐出流量Ｑｐは次第に増加する。スプール７０のストロークが例えばＳ１の範囲が撹拌ポジションｂとなり、Ｓ２以上の範囲が投入ポジションｄとなるとすると、レバー隙間δはＳ２−Ｓ１に設定する。
スプール７０の図中右端部側にはドレン圧室２６が画成される。このドレン圧室２６にはポンプハウジング２内を介してタンク圧が導かれる。
スプール７０の図中左端部側にパイロット圧室２４を画成するシリンダ部２５が形成される。スプール７０はシリンダ部２５に摺動可能に挿入されるピストン部７５を有し、パイロット圧室２４に導かれるチャージ圧力によって撹拌ポジションｂ方向（図中左方向）に付勢される。
スプール７０には軸孔２７が形成され、図４に示す中立ポジションｃにてパイロット圧室２４とドレン圧室２６がこの軸孔２７によって連通し、図５、図６に示す撹拌ポジションｂにてパイロット圧室２４とチャージ通路５８がこの軸孔２７によって連通するようになっている。
スプール７０を排出ポジションａ方向（図中右方向）に付勢するリターンスプリングとして第一、第二リターンスプリング７１，７２が設けられる。コイル状の第一、第二リターンスプリング７１，７２はスプール７０とアジャストスクリュ７３ａ，７３ｂの間に介装される。ケーシング７４に対するアジャストスクリュ７３ａの螺合位置を変えることにより第一、第二リターンスプリング７１，７２のバネ力を調節でき、アジャストスクリュ７３ａに対するアジャストスクリュ７３ｂの螺合位置を変えることにより第一リターンスプリング７１のみのバネ力を調節できる。
なお、スプール７０を排出ポジションａ方向に付勢するリターンスプリングとして、第一、第二リターンスプリング７１，７２に限らず、単一のスプリングを設けたり、３つ以上のスプリングを設けても良い。
第一、第二リターンスプリング７１，７２が収装されるスプリング室２８にはポンプハウジング２内を介してタンク圧が導かれる。
操作レバー部３４のレバー３５を操作して方向切換弁２０が撹拌ポジションｂに切換えられると、アイドル運転時では、図５に示すように、スプール７０が中立ポジションからＳ１のストロークだけ移動した位置に保持される。
アイドル運転時では、図１０に示すように、チャージ通路５８の圧力はＰ１となり、この圧力Ｐ１がスプール収装穴２３、スプール７０の軸孔２７を通ってパイロット圧室２４に導かれる。
図５に示すように、パイロット圧室２４に導かれるチャージ通路５８の圧力Ｐ１によってスプール７０が付勢される力と第二リターンスプリング７２によってスプール７０が付勢される力が等しくなるようにアジャストスクリュ７３ａの螺合位置を調整する。この状態では、スプール７０の環状溝７９とカム部３９とのレバー隙間δがカム部３９の右側にあり、中立ポジションと同じである。
アイドル運転時からエンジン回転数が上昇すると、図１１に示すオーバライド特性に基づいてパイロット圧室２４に導かれるチャージ圧力がＰ１からＰ２へと次第に上昇する。図６に示すように、スプール７０がレバー隙間δのストロークだけ移動すると、カム部３９が環状溝７９に当接し、スプール７０の移動が規制される。
こうしてスプール７０がレバー隙間δのストロークの範囲内で図５の左方向に移動するのに伴って、ランド部７７のノッチ７７ｂの開口面積が次第に増大し、図７に示すようにポンプ吐出流量ＱｐがＱ１からＱ２へと増大し、油圧モータ８１の回転数がエンジン回転数に応じて上昇する。
操作レバー部３４を介して図示しないディテント機構によって撹拌ポジションｂに保持されている状態では、エンジン回転数の上昇に伴ってパイロット圧室２４に導かれる圧力がＰ２を超えて上昇しても、スプール７０はＳ２のストロークを超えて移動せず、ポンプ吐出流量ＱｐがＱ２に保たれる。
操作レバー部３４を介して投入ポジションｄに切換えられた状態では、パイロット圧室２４に導かれるチャージ圧力に対して第一、第二リターンスプリング７１，７２のバネ力が勝ってスプール７０が一定の位置に保持され、ポンプ吐出通路１３と第一給排通路５１を連通する流路の開口面積がレバー３５の位置に応じた一定値に保たれる。
図８の（ａ），（ｂ）は、方向切換弁２０の撹拌ポジションｂにおけるチャージ圧力（パイロット圧力）に対するスプール７０のストローク特性と、オーバライド特性、ポンプ吐出流量特性の関係を示す。
本実施形態では、第一、第二リターンスプリング７１，７２のバネ力を設定し、図８の（ａ）に示すように、エンジン回転数がアイドル回転数から所定の中回転数に上昇する間でスプール７０がレバー隙間δの範囲内で次第に移動し、ミキサドラム１の回転数が次第に高まるようにする。
これに対して、第一、第二リターンスプリング７１，７２のバネ力が小さすぎる場合、図８の（ｂ）に実線で示すように、エンジンがアイドル回転数にある運転状態でスプール７０がレバー隙間δの範囲内でフルストロークして、ミキサドラム１の回転数がステップ状に高まる。
また、第一、第二リターンスプリング７１，７２のバネ力が強すぎる場合、図８の（ｂ）に破線で示すように、エンジンが中回転数に達してからスプール７０がレバー隙間δの範囲内で次第に移動し、ミキサドラム１の回転数がアイドル回転数から所定の中回転数に上昇する間では立ち上がらない。
第二リターンスプリング７２はスプール７０のポジションによらず常にスプール７０を図中右方向に付勢するように、その自由長を設定する。
第一リターンスプリング７１は排出ポジションａと中立ポジションｃにてスプール７０を付勢せず、撹拌ポジションｂにてスプール７０を付勢するように、その自由長を設定する。これにより、中立ポジションｃにて第一リターンスプリング７とスプール７０の間には隙間ｓが設けられている。
図９はスプール７０のストロークと第一、第二リターンスプリング７１，７２のバネ力の関係を示す。
第二リターンスプリング７２のバネ力はスプール７０の全ストローク域に渡ってストロークが増大するのに応じて次第に増大する。
第一リターンスプリング７１のバネ力はストロークがＳ１より小さい範囲では０となり、ストロークがＳ１以上のストローク範囲でストロークが増大するのに応じて次第に増大する。
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
本実施形態では、ミキサドラム１を回転駆動する油圧モータ８１と、油圧モータ８１に接続する第一、第二給排通路５１，５２と、エンジン６０によって回転駆動される可変容量油圧ポンプ１０と、可変容量油圧ポンプ１０から吐出される作動油を第二給排通路５２に導く排出ポジションａと第一給排通路５１に導く撹拌ポジションｂ、投入ポジションｄと第一、第二給排通路５１，５２を遮断する中立ポジションｃとを有する方向切換弁２０と、可変容量油圧ポンプ１０のポンプ吐出量を変えるアクチュエータ１４と、第一、第二給排通路５１，５２の圧力のうちいずれか高い方の圧力を負荷圧として取り出す高圧選択弁１６と、高圧選択弁１６の取り出した負荷圧と可変容量油圧ポンプ１０の吐出圧との差圧が所定値に保たれるようにアクチュエータ１４に導かれるポンプ吐出圧を調節するロードセンシング弁４０と、エンジン６０によって回転駆動されるチャージポンプ１１とを備え、方向切換弁２０は撹拌ポジションｂにて可変容量油圧ポンプ１０から吐出される作動油を第一給排通路５１に導く流路の開口面積をチャージポンプ１１の吐出圧が上昇するのに応動して増大させる構成とした。
このため、エンジン６０の回転数が上昇し、チャージポンプ１１の吐出圧が上昇するのに応動して、撹拌ポジションｂにおける方向切換弁２０の開口面積が増大し、ミキサドラム１の回転数を高められる。これにより、エンジン６０のアイドル運転時や低回転数域ではミキサドラム１の回転数を低くして、エンジン６０の燃費を低減するとともに、エンジン６０の騒音を低減することができる。
また、本実施形態では、方向切換弁２０はその摺動によって排出ポジションａと撹拌ポジションｂと投入ポジションｄと中立ポジションｃに切換えるスプール７０と、スプール７０を排出ポジションａ方向に付勢する第一、第二リターンスプリング７１，７２と、スプール７０を撹拌ポジションｂ方向に付勢するパイロット圧力としてチャージポンプ１１の吐出圧が導かれるパイロット圧室２４と、スプール７０を移動するレバー３５とを備え、スプール７０とレバー３５の間にレバー隙間δを設け、撹拌ポジションｂにてレバー隙間δのストローク範囲内でスプール７０がチャージポンプの吐出圧に応動して可変容量油圧ポンプ１０から吐出される作動油を第一給排通路５１に導く流路の開口面積を変化させるように構成した。
このため、スプール７０がパイロット圧室２４に導かれるパイロット圧力に応動することにより、撹拌ポジションｂにおける方向切換弁２０の開口面積が増減し、ミキサドラム１の回転数を調節することが可能となる。こうして方向切換弁２０のスプール７０が作動油の流れ方向を切換える機能と、作動油の流量を調節する機能の両方を果たすことにより、部品点数が増えず、製品のコストアップを抑えられる。
また、本実施形態では、スプール７０を排出ポジションａ方向に付勢する第一、第二リターンスプリング７１，７２を備え、第二リターンスプリング７２はスプール７０を常に付勢する一方、第一リターンスプリング７１は排出ポジションａと中立ポジションｃにてスプール７０を付勢せず、撹拌ポジションｂ、投入ポジションｄにてスプール７０を付勢するように構成した。
このため、第一リターンスプリング７１のバネ特性は撹拌ポジションｂにて要求される方向切換弁２０の開弁特性のみに対応して設定することが可能となり、方向切換弁２０の開弁特性の設定が容易に行える。
また、本実施形態では、チャージポンプ１１の吐出圧を導くチャージ通路５８を備え、方向切換弁２０は撹拌ポジションｂ、投入ポジションｄにてチャージ通路５８をパイロット圧室２４に連通し、撹拌ポジションｂにてチャージポンプ１１の吐出圧に応動してスプール７０が移動するように構成した。
このため、チャージポンプ１１の吐出圧が上昇するのに応じてミキサドラム１の回転数を的確に高められる。
次に図１１に示す他の実施形態を説明する。これは基本的には図１〜９に示す実施形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。
スプール７０に形成される軸孔２７は撹拌ポジションｂにてパイロット圧室２４とポンプ吸込通路１２とを連通するように構成される。
前記図１に示すように、チャージポンプ１１の吐出圧を導くチャージ通路５８はチェック弁５４を介して可変容量油圧ポンプ１０のポンプ吸込通路１２に連通されている。これにより、可変容量油圧ポンプ１０のポンプ吸込通路１２はチャージ通路５８に生じるチャージポンプ１１の吐出圧と同等になる。
本実施形態では、可変容量油圧ポンプ１０のポンプ吸込通路１２にチャージポンプ１１の吐出圧を導くチャージ通路５８を接続し、方向切換弁２０は撹拌ポジションｂ、投入ポジションｄにてポンプ吸込通路１２をパイロット圧室２４に連通し、撹拌ポジションｂにてチャージポンプ１１の吐出圧に応動してスプール７０が移動するように構成した。
このため、チャージポンプ１１の吐出圧が上昇するのに応じてミキサドラム１の回転数を高められる。また、スプール７０が収装されるポンプカバー６１にチャージ通路５８を形成する必要がなく、加工工数を削減して製品のコストダウンがはかれる。
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
本発明の実施の形態を示すミキサドラム駆動装置の油圧回路図。 同じくミキサドラム駆動装置の油圧回路図。 同じく可変容量油圧ポンプの断面図。 同じく図２のＡ−Ａ線に沿う方向切換弁の断面図。 同じく撹拌ポジションｂにおける方向切換弁の断面図。 同じく投入ポジションｄにおける方向切換弁の断面図。 同じくスプールのストロークに対するポンプ吐出流量Ｑｐを設定した特性図。 同じく撹拌ポジションｂにおけるスプールのストローク特性と、オーバライド特性、ミキサドラムの回転数特性の関係を示す図。 同じくスプールのストロークに対する第一、第二スプリングのバネ力の関係を示す図。 同じくオーバライド特性図。 本発明の他の実施の形態を示す方向切換弁の断面図。
符号の説明
１ ミキサドラム
１０ 可変容量油圧ポンプ
１１ チャージポンプ
１２ ポンプ吸込通路
１３ ポンプ吐出通路
１４ アクチュエータ
１６ 高圧選択弁
２０ 方向切換弁
３５ レバー
４０ ロードセンシング弁
５１ 第一給排通路
５２ 第二給排通路
５８ チャージ通路
６０ エンジン
７０ スプール
７１ 第一リターンスプリング
７２ 第二リターンスプリング
８１ 油圧モータ

Claims (5)

  1. ミキサドラムを回転駆動する油圧モータと、
    前記油圧モータに接続する第一、第二給排通路と、
    エンジンによって回転駆動される可変容量油圧ポンプと、
    前記可変容量油圧ポンプから吐出される作動油を前記第二給排通路に導く排出ポジションａと前記第一給排通路に導く撹拌ポジションｂ、投入ポジションｄと前記第一、第二給排通路を遮断する中立ポジションｃとを有する方向切換弁と、
    前記可変容量油圧ポンプのポンプ吐出量を変えるアクチュエータと、
    前記第一、第二給排通路の圧力のうちいずれか高い方の圧力を負荷圧として取り出す高圧選択弁と、
    前記高圧選択弁の取り出した負荷圧と前記可変容量油圧ポンプの吐出圧との差圧が所定値に保たれるように前記アクチュエータに導かれるポンプ吐出圧を調節するロードセンシング弁と、
    前記エンジンによって回転駆動されるチャージポンプとを備え、
    前記方向切換弁は撹拌ポジションｂにて前記可変容量油圧ポンプから吐出される作動油を前記第一給排通路に導く流路の開口面積を前記チャージポンプの吐出圧が上昇するのに応動して増大させる構成としたことを特徴とするミキサドラム駆動装置。
  2. 前記方向切換弁はその摺動によって排出ポジションａと撹拌ポジションｂと投入ポジションｄと中立ポジションｃとに切換えるスプールと、
    前記スプールを排出ポジションａ方向に付勢するリターンスプリングと、
    前記スプールを撹拌ポジションｂ方向に付勢するパイロット圧力としてチャージポンプの吐出圧が導かれるパイロット圧室と、
    前記スプールを移動するレバーとを備え、
    前記スプールとレバーの間にレバー隙間δを設け、
    撹拌ポジションｂにてレバー隙間δのストローク範囲内で前記スプールが前記チャージポンプの吐出圧に応動して前記可変容量油圧ポンプから吐出される作動油を前記第一給排通路に導く流路の開口面積を変化させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のミキサドラム駆動装置。
  3. 前記スプールを排出ポジションａ方向に付勢する第一、第二リターンスプリングを備え、
    前記第二リターンスプリングは前記スプールを常に付勢する一方、前記第一リターンスプリングは排出ポジションａと中立ポジションｃにて前記スプールを付勢せず、撹拌ポジションｂと投入ポジションｄにて前記スプールを付勢するように構成したことを特徴とする請求項２に記載のミキサドラム駆動装置。
  4. 前記チャージポンプの吐出圧を導くチャージ通路を備え、
    前記方向切換弁は撹拌ポジションｂ、投入ポジションｄにて前記チャージ通路を前記パイロット圧室に連通し、
    撹拌ポジションｂにて前記チャージポンプの吐出圧に応動して前記スプールが移動するように構成したことを特徴とする請求項２または３に記載のミキサドラム駆動装置。
  5. 前記可変容量油圧ポンプのポンプ吸込通路に前記チャージポンプの吐出圧を導くチャージ通路を接続し、
    前記方向切換弁は撹拌ポジションｂ、投入ポジションｄにて前記ポンプ吸込通路を前記パイロット圧室に連通し、
    撹拌ポジションｂにて前記チャージポンプの吐出圧に応動して前記スプールが移動するように構成したことを特徴とする請求項２または３に記載のミキサドラム駆動装置。
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