JP2010261504A - Hydraulic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,復動型の油圧シリンダを作動するための油圧ポンプとして,可変容量型のアキシャルピストン油圧ポンプを使用した油圧装置に関するものである。 The present invention relates to a hydraulic apparatus using a variable displacement type axial piston hydraulic pump as a hydraulic pump for operating a backward-acting hydraulic cylinder.
バックホウのような作業機械の可動部(例えばブーム等)を駆動させる復動型の油圧シリンダにおいて,この油圧シリンダを作動する油圧ポンプとして,可変容量型のアキシャルピストン油圧ポンプを使用することは,特許文献1,2等に記載されている。
In a backward-acting hydraulic cylinder that drives a movable part (such as a boom) of a work machine such as a backhoe, it is patented to use a variable displacement axial piston hydraulic pump as a hydraulic pump that operates the hydraulic cylinder.
このアキシャルピストン油圧ポンプは,従来から良く知られているように,ハウジング本体の回転軸と一体回転するシリンダブロックと,少なくとも第1油圧ポート及び第2油圧ポートを有するバルブプレートとを備え,シリンダブロックの一方向回転に連動して,シリンダブロックに形成された複数のシリンダ室内のピストンを往復動させることにより,その第1油圧ポート及び第2油圧ポートから油圧の吐出・吸入を行なうように構成したものである。 As is well known in the art, this axial piston hydraulic pump includes a cylinder block that rotates integrally with a rotating shaft of a housing body, and a valve plate that has at least a first hydraulic port and a second hydraulic port. In conjunction with rotation in one direction, the pistons in the plurality of cylinder chambers formed in the cylinder block are reciprocated to discharge and suck hydraulic pressure from the first hydraulic port and the second hydraulic port. Is.
そして,このアキシャルピストン油圧ポンプに,前記復動型の油圧シリンダを,当該油圧ポンプにおける第1油圧ポートが可撓性を有する第1油圧配管を介して油圧シリンダにおける一方のシリンダ室に連通し,当該油圧ポンプにおける第2油圧ポートが同じく可撓性を有する第2油圧配管を介して油圧シリンダにおける他方のシリンダ室に連通するように接続して,その間を,閉ループの油圧回路に構成することにより,前記油圧シリンダを伸縮するように往復作動するという構成にしている。 The axial piston hydraulic pump is communicated with the return-acting hydraulic cylinder via a first hydraulic pipe in which the first hydraulic port of the hydraulic pump is flexible. By connecting the second hydraulic port of the hydraulic pump to the other cylinder chamber of the hydraulic cylinder via a flexible second hydraulic pipe, and forming a closed loop hydraulic circuit therebetween. The hydraulic cylinder is configured to reciprocate so as to expand and contract.
すなわち,前記アキシャルピストン油圧ポンプが,その第1油圧ポートから油圧を吐出するときには,この油圧が第1油圧配管を介して油圧シリンダにおける一方のシリンダ室に送られる一方,油圧シリンダにおける他方のシリンダ室における油圧が第2油圧配管を介して第2油圧ポートに吸い込まれることにより,油圧シリンダが伸び作動又は縮み作動する。 That is, when the axial piston hydraulic pump discharges hydraulic pressure from its first hydraulic port, this hydraulic pressure is sent to one cylinder chamber in the hydraulic cylinder via the first hydraulic piping, while the other cylinder chamber in the hydraulic cylinder. When the hydraulic pressure in is sucked into the second hydraulic port via the second hydraulic pipe, the hydraulic cylinder is extended or contracted.
また,前記アキシャルピストン油圧ポンプが,その第2油圧ポートから油圧を吐出するときには,この油圧が第2油圧配管を介して油圧シリンダにおける他方のシリンダ室に送られる一方,油圧シリンダにおける一方のシリンダ室における油圧が第1油圧配管を介して第1油圧ポートに吸い込まれることにより,油圧シリンダが縮み作動又は伸び作動する。 When the axial piston hydraulic pump discharges hydraulic pressure from the second hydraulic port, the hydraulic pressure is sent to the other cylinder chamber of the hydraulic cylinder via the second hydraulic piping, while one cylinder chamber of the hydraulic cylinder is supplied. When the hydraulic pressure in is sucked into the first hydraulic port via the first hydraulic pipe, the hydraulic cylinder is contracted or extended.
ところで,前記の油圧装置において,前記第1油圧配管と,前記第2油圧配管との間には,前記油圧シリンダにおける両シリンダ室の相互間の受圧面積の差とか,或いは油圧の漏れ等に起因して油量に過不足が発生するから,前記アキシャルピストン油圧ポンプを調整作動するための調整用油圧ポンプを,前記第1油圧配管に第1チャージリリーフ回路を介して接続するとともに,前記第2油圧配管に第2チャージリリーフ回路を介して接続することにより,前記両油圧配管の相互間における油量の過不足を是正するように構成している(例えば,特許文献3を参照)。 By the way, in the hydraulic device, the first hydraulic pipe and the second hydraulic pipe may be caused by a difference in pressure receiving area between the cylinder chambers of the hydraulic cylinder or a hydraulic leak or the like. Thus, an excess or deficiency in the amount of oil occurs. Therefore, an adjustment hydraulic pump for adjusting the axial piston hydraulic pump is connected to the first hydraulic pipe via a first charge relief circuit, and the second By connecting to the hydraulic piping via a second charge relief circuit, it is configured to correct the excess or deficiency of the oil amount between the two hydraulic piping (see, for example, Patent Document 3).
しかし,従来は,前記第1油圧配管に対する第1チャージリリーフ回路,及び前記第2油圧配管に対する第2チャージリリーフ回路を,前記アキシャルピストン油圧ポンプと別体にして,前記第1油圧配管及び第2油圧配管の途中に設けるという構成にしている。 However, conventionally, the first charge relief circuit for the first hydraulic piping and the second charge relief circuit for the second hydraulic piping are separated from the axial piston hydraulic pump, and the first hydraulic piping and the second hydraulic piping are separated. It is configured to be provided in the middle of the hydraulic piping.
このために,前記第1チャージリリーフ回路及び前記第2チャージリリーフ回路を設けるためのスペースを,前記アキシャルピストン油圧ポンプ及び油圧シリンダ等とは別に確保するようにしなければならず,油圧装置の大型化を招来するのであり,しかも,前記両油圧配管の構造が複雑になるばかりか,油圧漏れの発生個所が多くなるという問題があった。 For this purpose, a space for providing the first charge relief circuit and the second charge relief circuit must be secured separately from the axial piston hydraulic pump, the hydraulic cylinder, and the like. In addition, there is a problem that not only the structure of both the hydraulic pipes is complicated, but also the number of places where hydraulic leakage occurs is increased.
また,前記従来の油圧装置においては,前記第1油圧配管及び第2油圧配管の両方に,油圧シリンダにおける両シリンダ室に対する油圧の流動を停止するための保持弁を設けることにより,前記油圧シリンダを,任意の作動位置において作動不能にロックするように構成している。 Further, in the conventional hydraulic device, the hydraulic cylinder is provided by providing a holding valve for stopping the flow of hydraulic pressure to both cylinder chambers in the hydraulic cylinder in both the first hydraulic pipe and the second hydraulic pipe. , It is configured to lock inoperable at any operating position.
この場合,従来は,前記保持弁を,第1油圧配管及び第2油圧配管のうち前記油圧シリンダへの接続個所,つまり,前記油圧シリンダに隣接する個所に設けるという構成にしているから,以下に述べるように,油圧ポンプによる油圧シリンダの作動に,時間的な遅れが発生するという問題があった。 In this case, conventionally, the holding valve is configured to be provided at a location where the first hydraulic pipe and the second hydraulic pipe are connected to the hydraulic cylinder, that is, a location adjacent to the hydraulic cylinder. As described, there was a problem that a time delay occurred in the operation of the hydraulic cylinder by the hydraulic pump.
すなわち,前記油圧シリンダの作動は,油圧ポンプからの油圧供給によって開始されるが,前記保持弁を油圧シリンダに隣接する個所に設けた場合,前記第1油圧配管及び第2油圧配管内は,前記油圧ポンプから油圧が供給されるまで前記保持弁の閉にて油圧が下がった状態にあり,この油圧が,前記油圧ポンプからの油圧の供給にて所定値にまで上昇してからのちに,前記油圧シリンダが作動を開始するから,前記油圧シリンダの作動開始が,前記圧力の上昇に要する時間だけ遅れることになる。 That is, the operation of the hydraulic cylinder is started by supply of hydraulic pressure from a hydraulic pump, but when the holding valve is provided at a location adjacent to the hydraulic cylinder, the inside of the first hydraulic pipe and the second hydraulic pipe is The hydraulic pressure is lowered by closing the holding valve until the hydraulic pressure is supplied from the hydraulic pump. After the hydraulic pressure is increased to a predetermined value by the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pump, the hydraulic pressure is reduced. Since the hydraulic cylinder starts to operate, the operation start of the hydraulic cylinder is delayed by the time required for the pressure to increase.
本発明は,これらの問題を解消することを技術的課題とするものである。 The present invention has a technical problem to solve these problems.
この技術的課題を達成するため請求項1は,
「少なくとも第1油圧ポート及び第2油圧ポートを有する可変容量型のアキシャルピストン油圧ポンプと,復動型の油圧シリンダとを備え,前記第1油圧ポートと,前記油圧シリンダにおける一方のシリンダ室との間を第1油圧配管を介して接続する一方,前記第2油圧ポートと,前記油圧シリンダにおける他方のシリンダ室との間を第2油圧配管を介して接続して成る油圧装置において,
前記アキシャルピストン油圧ポンプにおけるハウジング本体の内部には,その第1油圧ポート及び第2油圧ポートの両方に連通するチャージリリーフポートが設けられ,このチャージリリーフポートには,前記アキシャルピストン油圧ポンプに対する調整用油圧ポンプが接続されており,前記ハウジング本体の内部には,前記第1油圧ポートと前記チャージリリーフポートとの間に第1チャージリリーフ回路が,前記第2油圧ポートと前記チャージリリーフポートとの間に第2チャージリリーフ回路が各々に設けられている。」
ことを特徴としている。
In order to achieve this technical problem, claim 1
“A variable displacement axial piston hydraulic pump having at least a first hydraulic port and a second hydraulic port, and a return hydraulic cylinder, wherein the first hydraulic port and one cylinder chamber of the hydraulic cylinder A hydraulic device in which the second hydraulic port and the other cylinder chamber of the hydraulic cylinder are connected via a second hydraulic pipe, while the first hydraulic pipe is connected to the other cylinder chamber;
A charge relief port communicating with both the first hydraulic port and the second hydraulic port is provided in the housing main body of the axial piston hydraulic pump, and the charge relief port is used for adjustment with respect to the axial piston hydraulic pump. A hydraulic pump is connected, and a first charge relief circuit is provided between the first hydraulic port and the charge relief port inside the housing body, and between the second hydraulic port and the charge relief port. A second charge relief circuit is provided for each. "
It is characterized by that.
請求項2は,
「前記請求項1の記載において,前記第1チャージリリーフ回路及び第2チャージリリーフ回路の両方が,前記チャージリリーフポートから前記第1油圧ポート及び第2油圧ポートへの方向にのみ開くチェック弁と,前記第1油圧ポート及び第2油圧ポートにおける油圧上昇にて開くリリーフ弁とを並列にして成る構成である。」
ことを特徴としている。
“A check valve according to
It is characterized by that.
請求項3は,
「前記請求項2の記載において,前記第1チャージリリーフ回路及び第2チャージリリーフ回路が,当該チャージリリーフ回路における前記チェック弁に,当該チャージリリーフ回路における前記リリーフ弁を内蔵した構成である。」
ことを特徴としている。
“In
It is characterized by that.
請求項4は,
「前記請求項1〜3のいずれかの記載において,前記第1油圧ポート及び第2油圧ポートのうち前記第1チャージリリーフ回路及び第2チャージリリーフ回路よりも下流側の部位には,油圧の流動を停止するようにした保持弁が各々設けられ,これら保持弁に,前記油圧シリンダへの第1油圧配管及び第2油圧配管の各々が接続されている。」
ことを特徴としている。
Claim 4
“In any one of the first to third aspects of the present invention, the flow of hydraulic pressure is not present in a portion of the first hydraulic port and the second hydraulic port that is downstream of the first charge relief circuit and the second charge relief circuit. Each of the holding valves is provided so that the first hydraulic pipe and the second hydraulic pipe to the hydraulic cylinder are connected.
It is characterized by that.
請求項1によると,第1油圧配管に対して油量の是正を行なうための第1チャージリリーフ回路,及び第2油圧配管に対して油量の是正を行なうための第2チャージリリーフ回路の両方が,アキシャルピストン油圧ポンプにおけるハウジング本体に内蔵されているから,前記第1及び第2チャージリリーフ回路を設けるためのスペースを別に確保する必要がなく,油圧装置の大幅な小型化を達成できるととも,前記両油圧配管の構造が簡単になるばかりか,油圧漏れの発生個所を少なくできる。
According to
この場合,請求項2によると,前記第1チャージリリーフ回路及び第2チャージリリーフ回路の各々を,チェック弁とリリーフ弁とを並列することによって簡単な構成で実現できる。 In this case, according to the second aspect, each of the first charge relief circuit and the second charge relief circuit can be realized with a simple configuration by arranging a check valve and a relief valve in parallel.
特に,この請求項2においては,請求項3に記載したように,前記チェック弁に,前記リリーフ弁を内蔵させることにより,両チャージリリーフ回路を小型化できるから,前記ハウジング本体の小型化,ひいては,アキシャルピストン油圧ポンプの更なる小型化及び軽量化を達成できる。 In particular, in the second aspect, as described in the third aspect, the charge relief circuit can be downsized by incorporating the relief valve into the check valve. , A further reduction in size and weight of the axial piston hydraulic pump can be achieved.
また,請求項4によると,各保持弁を閉じているとき,第1油圧配管及び第2油圧配管内における油圧を,高い圧力の状態のままに維持することができるから,次に,油圧シリンダをアキシャルピストン油圧ポンプからの油圧の供給にて作動する場合に,この作動開始に遅れが発生することを確実に回避することができる。 According to claim 4, when each holding valve is closed, the hydraulic pressure in the first hydraulic pipe and the second hydraulic pipe can be maintained in a high pressure state. When the actuator is operated by supplying hydraulic pressure from an axial piston hydraulic pump, it is possible to reliably avoid a delay in starting the operation.
以下に,本発明を,作業機械としての一つの例であるところのバックホウに採用した実施形態を図面(図1〜図6)に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is employed in a backhoe as an example of a work machine will be described with reference to the drawings (FIGS. 1 to 6).
図1 は,バックホウの側面図,図2は,前記バックホウに対する油圧装置の回路図である。 FIG. 1 is a side view of the backhoe, and FIG. 2 is a circuit diagram of a hydraulic device for the backhoe.
前記バックホウ1は,左右一対の走行クローラ3(図1では左側のみ示す)を有するクローラ式の走行装置2と,走行装置2上に水平旋回可能に設けられた旋回台4(機体)とを備えている。走行装置2の前部には排土板5が昇降回動可能に装着されている。
The
前記旋回台4には,操縦部としてのキャビン6と駆動源としてのエンジン7とが搭載されている。この旋回台4の前部には,掘削作業のためのブーム11,アーム12及びバケット13を有する作業部10が設けられている。なお,詳細は図示していないが,キャビン6の内部には,オペレータが着座する操縦座席と,バックホウ1における各種操作用のレバー群とが配置されている。
The swivel 4 is equipped with a cabin 6 as a control unit and an
作業部10の構成要素であるブーム11は,先端側を前向きに突き出して側面視く字状に屈曲した形状に形成されている。このブーム11の基端部は,旋回台4の前部に取り付けられたブームブラケット14に,横向きのブーム軸15を中心にして上下に首振り回動可能に枢着されている。ブーム11の内面(前面)側には,これを上下に首振り回動させるためのブーム用の片ロッド複動型の油圧シリンダ16が配置されている。
The
このブーム用油圧シリンダ16のシリンダ側端部は,ブームブラケット14の前端部に回動可能に枢支されている一方,前記油圧シリンダ16のロッド側端部は,ブーム11における屈曲部の前面側(凹み側)に固定された前ブラケット17に回動可能に枢支されている。
The cylinder side end of the boom
前記ブーム11の先端部には,長手角筒状のアーム12の基端部が,横向きのアーム軸19を中心にして首振り回動可能に枢着されている。
A base end portion of a long rectangular tube-
このブーム11の上面前部側には,アーム12を首振り回動させるための片ロッド複動型の油圧シリンダ20が配置されている。
A one-rod double-acting
この油圧シリンダ20のシリンダ側端部は,ブーム11における屈曲部の背面側(突出側)に固定された後ブラケット18に回動可能に枢支されている一方,前記油圧シリンダ20のロッド側端部は,アーム12の基端側外面(前面)に固着されたアームブラケット21に回動可能に枢支されている。
The cylinder side end of the
前記アーム12の先端部には,掘削用アタッチメントとしてのバケット13が,横向きのバケット軸22を中心にして掬い込み回動可能に枢着されている。また,前記アーム12の外面(前面)側には,バケット13を掬い込み回動させるための片ロッド複動型のバケット用油圧シリンダ23が配置されている。
A
このバケット用油圧シリンダ23のシリンダ側端部は,アームブラケット21に回動可能に枢支されている一方,前記バケット用油圧シリンダ23のロッド側端部は,連結リンク24及び中継ロッド25を介してバケット13に回動可能に枢支されている。
The cylinder side end of the bucket
次に,図2を参照しながら,バックホウ1の油圧装置について説明する。
Next, the hydraulic device of the
前記図2に示すバックホウ1の油圧装置30は,先に説明したブーム用油圧シリンダ16と,当該油圧シリンダ16に油圧を供給してこれを作動するための可変容量型のアキシャルピストン油圧ポンプ・モータ31(以下,アキシャルピストン油圧ポンプ31と称する)とを備えている。
The hydraulic device 30 of the
この両者,つまり,前記油圧シリンダ16と,前記アキシャルピストン油圧ポンプ31とは,耐圧耐油のゴムホース等のように可撓性を有する第1油圧配管32,及び,同じく耐圧耐油のゴムホース等のように可撓性を有する第2油圧配管33にて閉ループ状に接続されている。
Both of them, that is, the
前記ブーム用油圧シリンダ16は,前述の通り,一つのピストンロッド16′を片ロッド複動型のものであり,その両シリンダ室16a,16bのうち前記ピストンロッド16′が存在しないボトムシリンダ室16aにおける受圧面積(断面積)が,前記両シリンダ室16a,16bのうち前記ピストンロッド16′が存在するロッドシリンダ室16bにおける受圧面積と比べて,前記ピストンロッド16′における断面積の分だけ大きくなっている。
As described above, the boom
前記アキシャルピストン油圧ポンプ31におけるハウジング本体34は,図3〜図5に示すように,ポンプケーシング34aと,その一端に着脱可能に取り付けた端面板34bとで構成されており,前記端面板34bの内部に,第1油圧ポート35,第2油圧ポート36及び第3油圧ポート37からなる3つの油圧ポートを有しており,その第1油圧ポート35には,前記ブーム用油圧シリンダ16のボトムシリンダ16aが前記第1油圧配管32を介して接続され,その第2油圧ポート36には,前記ブーム用油圧シリンダ16のロッドシリンダ16bが前記第2油圧配管33を介して接続され,その第3油圧ポート37には,作動油タンク38が接続されている。
As shown in FIGS. 3 to 5, the housing
前記アキシャルピストン油圧ポンプ31は,いわゆる斜板タイプのものであり(図3参照),前記エンジン7の動力にて,その回転軸39を回転駆動するように構成されている。そして,バックホウ1のキャビン6内に配置された操作レバー40の操作量に応じて,コントローラ41を介して前記アキシャルピストン油圧ポンプ31における可動斜板42の傾斜角度を変更するように調整することにより,この油圧ポンプ31からの油圧の吐出方向及び吐出量を調節するように構成されている。
The axial piston
前記油圧ポンプ31における回転軸39は,別のポンプであるところの調整用油圧ポンプ43を駆動させ,この調整用油圧ポンプ43からの油圧を,前記可動斜板42に対する油圧サーボ機構44に供給することにより,前記可動斜板42における傾斜角度の変更・調整を行なうように構成している。
The
前記油圧サーボ機構44は,前記操作レバー40の中立位置からup又はdownへの操作に応じて,ソレノイド弁45a,45bを介して,前記可動斜板42における傾斜角度の変更・調整を行なう。
The
また,前記アキシャルピストン油圧ポンプ31におけるハウジング本体34のうち端面板34bの内部には,前記第1油圧ポート35と,第2油圧ポート36のとの間の部位にチャージリリーフポート45が設けられ,このチャージリリーフポート45には,前記調整用油圧ポンプ43からの油圧チャージ配管46が接続されている。
Further, a
次に,前記アキシャルピストン油圧ポンプ31の構造について説明する。
Next, the structure of the axial piston
図3に示すように,この油圧ポンプ31は,中空箱状のハウジング本体34内に軸受47,48を介して回転可能に軸支された回転軸39と,この回転軸39に一体回転するようにスプライン嵌合されたシリンダブロック49と,前記第1〜第3油圧ポート35〜37の各々への連通ポート50,51,53を有するバルブプレート54とを備えている。前記シリンダブロック49には,回転軸39を中心とする同一円周上に,回転軸39と平行状に延びる複数のシリンダ室55が形成されている。各シリンダ室55内には,ピストン56が往復摺動可能に嵌挿されている。
As shown in FIG. 3, the
ハウジング本体34内のうち軸受48側には,油圧サーボ機構44の作用にて傾斜角度を変更可能な可動斜板42が配置されている。この可動斜板42のうちシリンダブロック49と対峙する側のピストン摺動面には,ピストン56の先端部に設けられたピストンシュー57が当接している。前記可動斜板42のうちピストン摺動面と反対側の凸球面部は,ハウジング本体34のうちポンプケーシング34aの内部に設けられた斜板ホルダ58の凹球面部に摺動可能に接触している。
A
前記シリンダブロック49内の収容室59には,回転軸39に被嵌した状態で圧縮バネ60が配置されている。当該圧縮バネ60の作用(押圧付勢力)によって,ピストンシュー57が可動斜板42のピストン摺動面に押し付けられている。
A
ハウジング本体39を構成する端面板34bとシリンダブロック49との間には,回転軸39に被嵌した状態で前記バルブプレート54が配置されている。前述した圧縮バネ60は,その押圧付勢力にて,バルブプレート54にシリンダブロック49を押し付ける役割も担っている。従って,シリンダブロック49は,バルブプレート54に面接触した状態で回転軸39と共に一体回転する。
Between the
前記バルブプレート54には,厚み方向に貫通する3つの連通ポート50,51,52が,回転軸39を中心とする同一円周に沿って延びる円弧状に,適宜間隔を空けて形成されている(図4参照)。
In the
実施形態では,前記第1油圧ポート35に対する連通ポート50における開口区間S1が,第2油圧ポート36に対する連通ポート50における開口区間S2と比べて,第3油圧ポート37に対する連通ポート52における開口区間S3の分だけ大きくなっている。すなわち,第2の連通ポート51と第3の連通ポート52との開口区間S2,S3の和が第1の連通ポート50の開口区間S1と同じに設定されている(S1=S2+S3の関係が成り立っている)。
In the embodiment, the opening section S1 in the
また,第1の連通ポート50の開口区間S1に対する第2の連通ポート51の開口区間S2の比は,ボトムシリンダ室16aの受圧面積Bに対するロッドシリンダ室16bの受圧面積Rの比と同じに設定されている。すなわち,S2/S1=R/Bの関係が成り立っている。そして,図4に示すように,第3の連通ポート52の開口面積a3が第1の連通ポート50と第2の連通ポート51との開口面積a1,a2の差よりも大きく設定されている。すなわち,a3>a1−a2の関係が成り立っている。
The ratio of the opening section S2 of the
一方,前記シリンダブロック49のうちバルブプレート54に接触する側の端面には,各シリンダ室55に連通する連通穴61が形成されている。各連通穴61は,シリンダブロック49の回転に伴ってバルブプレート54の各連通ポート50〜52に選択的に連通するように構成されている。
On the other hand, a
油圧ポンプ31の回転軸39は,エンジン7の動力にて一方向(図4では反時計方向(矢印b方向))にのみ回転するように構成されている。このため,シリンダブロック49は,回転軸39と共に,図4の矢印b方向にのみ回転する。そして,シリンダブロック49の各シリンダ室56は,シリンダブロック49の一方向回転に伴い,回転上流側から第1の連通ポート50,第3の連通ポート52,第2の連通ポート51の順に連通するように構成されている。
The rotating
エンジン7の動力にて回転軸39を軸心回りに回転させると,シリンダブロック49が回転軸39と共に一体回転し,ピストンシュー57が可動斜板42のピストン摺動面上を摺動する。このときの可動斜板42(ピストン摺動面)の傾斜角度に基づいて,各ピストン56はシリンダ室55内を往復摺動して,各シリンダ室55の容積を変化させる。
When the
このため,各シリンダ室55では,吸引行程と吐出行程とが順次実行される一方,シリンダブロック49の回転に伴って,各シリンダ室55に対する各連通ポート50〜52の切換も,回転上流側から第1の連通ポート50,第3の連通ポート52,第2の連通ポート51の順で自動的に実行される。
For this reason, in each
その結果,作動油は,第1油圧ポート35から吸い込まれ,第2及び第3油圧ポート36,37から吐き出されることになって,前記油圧シリンダ16が縮み作動する。
As a result, the hydraulic oil is sucked from the first
また,油圧サーボ機構44の作用にて可動斜板42の傾斜角度を,逆向きに操作すると,作動油は,第2油圧ポート36から吸い込まれ,第1及び第3油圧ポート35,37から吐き出されることになって,前記油圧シリンダ16が伸び作動する。
Further, when the tilt angle of the
この場合,前記可動斜板42の傾斜角度を変更すれば,各ピストン56の行程ストロークが変化する。かかる行程ストロークの変化によって,油圧ポンプ31からの作動油の吐出量が調節され,ひいては,前記油圧シリンダ16における伸縮作動の速度を調節できる。
In this case, if the inclination angle of the
そして,前記アキシャルピストン油圧ポンプ31におけるハウジング本体34のうち端面板34bの内部には,図5に示すように,前記第1油圧ポート35と前記チャージリリーフポート45との間に第1チャージリリーフ回路62を,前記第2油圧ポート36と前記チャージリリーフポート45との間に第2チャージリリーフ回路63を各々設けることにより,前記第1油圧ポート35及び第2油圧ポート36に対して前記調整用油圧ポンプ43からの油圧の補給(チャージ)と,前記第1及び第2油圧ポート35,36からのリリーフとを行なう,これにより,前記両油圧配管32,33の相互間における油量の過不足を是正するように構成している。
As shown in FIG. 5, a first charge relief circuit is provided between the first
前記第1チャージリリーフ回路62は,図6に示すように,前記第1油圧ポート35の油圧が所定値よりも高くなると弁体62a′がそのばね62a″に抗して開くようにしたリリーフ弁62aと,前記第1油圧ポート35の油圧が下がると前記チャージリリーフポート45から前記第1油圧ポート35への方向にのみ開くチェック弁62bとを並列に設けて成る構成であり,この場合,前記チェック弁62bは,弁体62b′とこれを常閉に押圧付勢するばね62b″とで構成され,このチェック弁62bの弁体62b′を中空にして,その内部に,前記リリーフ弁62aにおける弁体62a′を設けるというように,前記チェック弁62bに,前記リリーフ弁62aを内蔵させる構成にしている。
As shown in FIG. 6, the first
一方,前記第2チャージリリーフ回路63は,同じく図6に示すように,前記第2油圧ポート36がの油圧が所定値よりも高くなると弁体63a′がそのばね63a″に抗して開くようにしたリリーフ弁63aと,前記第2油圧ポート36の油圧が下がると前記チャージリリーフポート45から前記第2油圧ポート36への方向にのみ開くチェック弁63bとを並列に設けて成る構成であり,この場合,前記チェック弁63bは,弁体63b′とこれを常閉に押圧付勢するばね63b″とで構成され,このチェック弁63bの弁体63bを中空にして,その内部に,前記リリーフ弁63aにおける弁体63aを設けるというように,前記チェック弁63bに,前記リリーフ弁63aを内蔵させる構成にしている。
On the other hand, as shown in FIG. 6, the second
更に,前記アキシャルピストン油圧ポンプ31における端面板34bには,前記第1油圧ポート35に対して前記第1油圧配管32を接続する部分に第1保持弁64が,前記第2油圧ポート36に対して前記第2油圧配管33を接続する部分に第2保持弁65が各々着脱可能に取付けられ,これら各保持弁64,65のうち第1保持弁64に前記第1油圧配管32を,第2保持弁65に前記第2油圧配管33を各々接続するという構成にしている。
Further, the
前記各保持弁64,65は,前記操作レバー40を中立位置に戻し操作したとき,これに連動して,油路を完全閉塞するものであり,これにより,前記油圧シリンダ16を,所定の伸縮作動位置において,作動不能にロックするように構成している。
Each of the holding
この場合,前記保持弁64,65の各々には,前記アキシャルピストン油圧ポンプ31から前記油圧シリンダ16への方向にのみ開くようにしたチェック弁64a,65aを内蔵している。
In this case, each of the holding
本発明においては,前記したように,第1油圧配管32に対して油量の是正を行なうための第1チャージリリーフ回路62,及び第2油圧配管33に対して油量の是正を行なうための第2チャージリリーフ回路63の両方を,アキシャルピストン油圧ポンプ31におけるハウジング本体34に内蔵したことにより,前記第1及び第2チャージリリーフ回路62,63を設けるためのスペースを別に確保する必要がなく,油圧装置の大幅な小型化を達成できるととも,前記両油圧配管32,33の構造を簡単にでき,しかも,油圧漏れの発生個所を少なくできる。
In the present invention, as described above, the first
また,本発明においては,前記第1油圧配管32に対する保持弁64,及び,前記第2油圧配管33に対する保持弁65を,前記アキシャルピストン油圧ポンプ31のハウジング本体34に設けた第1油圧ポート35及び第2油圧ポート36のうち前記第1チャージリリーフ回路62及び第2チャージリリーフ回路63よりも下流側の部位に設けたことにより,前記各保持弁64,65を閉じているとき,両油圧配管32,33内における油圧を,高い圧力の状態のままに維持することができるから,次に,油圧シリンダ16をアキシャルピストン油圧ポンプ31からの油圧の供給にて作動する場合に,この作動開始に遅れが発生するのを確実に回避することができる。
Further, in the present invention, the first
本発明は,前述の実施形態に限らず,様々な態様に具体化できる。例えばバックホウに限らず,コンバイン等の農作業機や,ホイルローダ等の特殊作業用車両にも適用可能である。また,アキシャルピストン油圧ポンプは,斜板式に限らず,斜軸式やラジアル式のものでもよい。単なるアキシャルピストン油圧ポンプでも構わない。その他,各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく,本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be embodied in various forms. For example, the present invention can be applied not only to a backhoe but also to a farm work machine such as a combine machine or a special work vehicle such as a wheel loader. Further, the axial piston hydraulic pump is not limited to the swash plate type, but may be an oblique axis type or a radial type. A simple axial piston hydraulic pump may be used. In addition, the configuration of each unit is not limited to the illustrated embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
16 油圧シリンダ
16a ボトムシリンダ室
16b ロッドシリンダ室
30 油圧装置
31 アキシャルピストン油圧ポンプ
32 第1油圧配管
33 第2油圧配管
34 ハウジング本体
35 第1油圧ポート
36 第2油圧ポート
43 調整用油圧ポンプ
45 チャージリリーフポート
62 第1チャージリリーフ回路
63 第2チャージリリーフ回路 62a,63a リリーフ弁
62b,63b チェック弁
64,65 保持弁
16
Claims (4)
前記アキシャルピストン油圧ポンプにおけるハウジング本体の内部には,その第1油圧ポート及び第2油圧ポートの両方に連通するチャージリリーフポートが設けられ,このチャージリリーフポートには,前記アキシャルピストン油圧ポンプに対する調整用油圧ポンプが接続されており,前記ハウジング本体の内部には,前記第1油圧ポートと前記チャージリリーフポートとの間に第1チャージリリーフ回路が,前記第2油圧ポートと前記チャージリリーフポートとの間に第2チャージリリーフ回路が各々に設けられていることを特徴とする油圧装置。 A variable displacement axial piston hydraulic pump having at least a first hydraulic port and a second hydraulic port; and a return hydraulic cylinder; and between the first hydraulic port and one cylinder chamber of the hydraulic cylinder. Is connected via a first hydraulic pipe, while the second hydraulic port and the other cylinder chamber of the hydraulic cylinder are connected via a second hydraulic pipe,
A charge relief port communicating with both the first hydraulic port and the second hydraulic port is provided in the housing main body of the axial piston hydraulic pump, and the charge relief port is used for adjustment with respect to the axial piston hydraulic pump. A hydraulic pump is connected, and a first charge relief circuit is provided between the first hydraulic port and the charge relief port inside the housing body, and between the second hydraulic port and the charge relief port. And a second charge relief circuit is provided in each.
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