JP4525121B2

JP4525121B2 - 液圧回路

Info

Publication number: JP4525121B2
Application number: JP2004075229A
Authority: JP
Inventors: 眞哉山村; 英二芝原
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2004-03-16
Filing date: 2004-03-16
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2024-03-16
Also published as: JP2005264986A

Description

本発明は、液圧機械、特に車載テールゲートリフタにおける液圧回路に関する。

トラック等の車輌に装備されるテールゲートリフタは、下記特許文献にも開示されているように、開閉用液圧シリンダ、昇降用液圧シリンダを含むリンク機構によりテールゲート板（荷受台）を揺動ないし上下動させるものである。即ち、開閉用液圧シリンダを伸長／収縮させることでテールゲート板が起立／傾倒し、昇降用液圧シリンダを伸長／収縮させることでテールゲート板が上昇／下降する。
特開平１０−１００７７６号公報

この種のテールゲートリフタでは、車載バッテリを電源として駆動される電動モータが液圧ポンプを運転し、この液圧ポンプが所要の液圧シリンダに作動液を供給してピストンを進退させ、テールゲート板その他の部材を変位させる。ところが、電気的トラブルや機械的トラブル等でテールゲート板が作動しないときに、あるいはテールゲート板が液圧で作動することを知得していない者が、液圧によらず人力でテールゲート板を動かそうとすることもある。とりわけ、最上位置で開いている（略水平に倒れている）テールゲート板を、手動で強制的に閉じる（先端を持ち上げ起立させる）ことがある。その際、開閉用液圧シリンダが引き伸ばされるが、ポンプが停止しているために開閉用液圧シリンダに作動液が供給されず、液圧回路内に真空またはエアが発生して故障に至るおそれがある。また、テールゲート板を閉じようとしている者が不用意に力を抜くとこのテールゲート板が急落するため危険である。

上記の問題を解消する方法として、図６に示すように、液圧ポンプ２３を介することなく作動液タンク５と開閉用液圧シリンダ２１とを接続するバイパス３０６、３０５、３０９を設けることが考えられる。これにより、テールゲート板が手動操作されたとしても開閉用液圧シリンダ２１に作動液を導入し得る。さらに、バイパス３０６、３０５、３０９上の適宜の位置に逆止弁３４１を設けておけば、一旦導入した作動液がタンク５側に向けて流下することを抑制できる。この結果、テールゲート板を手動で閉じようとする者がその手を離したとしても、テールゲート板の姿勢は保持され急落することがない。

ところで、テールゲートリフタ等の液圧機械における液圧回路３では、作動液の流通を制御するべくソレノイド弁３２１、３２２、３２３が多用される。ソレノイド弁３２１、３２２、３２３は作動液中の塵に弱く、多量の塵の侵入を招くと正常に機能しなくなる。通常は、ソレノイド弁３２１、３２２、３２３の入口側に塵を除去するフィルタ３３１、３３２、３３３が設けられるが、このフィルタ３３１、３３２、３３３はポンプ２３によって送り込まれる圧液が通過することから比較的目の粗い物とせざるを得ず、微細な塵までは除去できない。従って、微細な塵をも除去可能な目の細かいフィルタを別途設ける必要がある。

しかしながら、図６に示す構成の液圧回路３では、目の細かいフィルタを設けることで別の問題を引き起こす。一般に、目の細かいフィルタは、液圧シリンダ２１、２２より排出されタンク５に戻る作動液が流下するリターン側に設けることが多いが、その流路上、即ち図６の符号Ｌで示す領域にフィルタを設けると、テールゲート板が手動操作されたときに不具合が発生する。つまり、テールゲート板が強制的に閉じられたとしても、フィルタの抵抗で開閉用液圧シリンダ２１側へ向けた作動液の流入が妨げられてしまう。さらに、フィルタ全体が液中にないと、このフィルタが空気を吸引してしまう。そして、やはり真空またはエアの発生、テールゲート板の急落といった事象を生起する。

以上に鑑みてなされた本発明は、テールゲートリフタ等の液圧機械において、テールゲート板等の所定の部材が外力で駆動される場合にも液圧シリンダに作動液を導入可能とし、あわせて作動液に混入する微細な塵を好適に除去し得る液圧回路を提供することをその所期の目的としている。

本発明では、液圧シリンダに作動液を供給し該液圧シリンダのピストンを進退させて所定の部材を駆動する液圧機械の液圧回路であって、前記所定の部材及び前記ピストンが外力を受けて変位するときに前記液圧シリンダに供給される作動液をポンプによらずタンクより吸入する、ポンプ及びフィルタの設けられていない吸入流路と、前記液圧シリンダより排出される作動液を前記タンクに流下させるリターン流路と、前記吸入流路上に設けられ作動液が前記タンク側に向けて流下することを抑止する弁、及び、前記リターン流路上に設けられ作動液が前記液圧シリンダ側に向けて流通することを抑止する弁と、前記リターン流路上の弁と前記タンクとの間に設けられたリターンフィルタとを具備してなり、前記吸入流路及び前記リターン流路は、同一流路から分岐してそれぞれが前記タンクに直結しているものであり、前記吸入流路上の前記弁及び前記リターン流路上の前記弁により、前記所定の部材が外力を受けて変位するときには作動液が前記吸入流路を流通し、前記液圧シリンダから作動液が排出されるときには作動液が前記リターン流路を流通するというように、作動液の流通経路が切り替わることを特徴とした。

即ち、タンクに蓄えられた作動液をポンプを介さずに導く吸入流路と、液圧シリンダより排出された作動液を流下させるリターン流路とを分岐させ、リターン流路上に作動液の逆流を抑止する弁を設けて、この弁とタンクとの間に目の細かいリターンフィルタを設けるようにした。なお、既に述べたように、タンクより吸入流路を経て液圧シリンダへと至る流路上には、液圧シリンダに導入された作動液がタンク側に向けて流下することを抑止する弁を設けておく。このようなものであれば、所定の部材が外力を受けて変位するときにタンクより吸入される作動液がリターン流路を通過することなく、言い換えるならばリターンフィルタに阻まれることなく、適切に液圧シリンダに導入されて、液圧回路内に真空またはエアが発生することを回避できる。

テールゲートリフタの例で言えば、テールゲート板が手動で閉じられようとするとき、作動液が吸入流路を経て吸入され開閉用液圧シリンダに導入される。一旦導入された作動液は不意に流下することはなく、テールゲート板を手動操作する者が手を離したとしてもテールゲート板は急落しない。ソレノイド弁を開放してテールゲート板を開くときには、開閉用液圧シリンダより排出される作動液がリターン流路を経てタンクに流下し、それと同時にリターン流路上のリターンフィルタで作動液中の微細な塵が取り除かれる。

本発明によれば、テールゲート板等の所定の部材が外力で駆動される場合にも液圧シリンダに作動液が導入されるため、液圧回路内に真空またはエアが発生して故障やテールゲート板等の急落が起こることを回避できる。並びに、リターンフィルタを目の細かいものとして微細な塵を除去し得るため、作動液の清浄度を保ちソレノイド弁の動作不良を未然に防ぐことが可能である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態の液圧機械たるテールゲートリフトは、トラック等の車輌の後部に装備されるもので、揺動及び上下動可能に支持された所定の部材たるテールゲート板１と、テールゲート板１を駆動するアクチュエータ２と、アクチュエータ２に作動液を供給する液圧回路３とを具備する。

テールゲート板１は、図１に示すように、支持アーム４の先端部に回転軸１１を介して支持され、この回転軸１１回りに揺動可能である。支持アーム４の基端部は車輌に水平支軸４１を介して支持され、この水平支軸４１回りに揺動可能となっている。テールゲート板１は、支持アーム４に対して回動することでその姿勢を変化させるチルト動作を行い、支持アーム４が車輌に対して回動することでテールゲート板１全体の高さ位置を変化させる上昇／下降動作を行う。

アクチュエータ２は、図１、図２に示すように、テールゲート板１を駆動する液圧シリンダ２１、２２と、これら液圧シリンダ２１、２２に作動液を供給する液圧ポンプ２３と、液圧ポンプ２３の動力源となる電動モータ２４とを要素とする。液圧シリンダ２１、２２には、テールゲート板１のチルト動作を惹起する開閉用液圧シリンダ２１と、テールゲート板１の上昇／下降動作を惹起する昇降用液圧シリンダ２２とが存在する。開閉用液圧シリンダ２１は、ピン２１１、２１２を介してテールゲート板１及び車輌後部の各々に軸着され、昇降用液圧シリンダ２２は、ピン２２１、２２２を介して車輌後部及び支持アーム４の各々に軸着される。開閉用液圧シリンダ２１を所定長に保ち、ピン２１１、２１２、回転軸１１及び水平支軸４１を頂点とする平行四辺形の四節リンク機構を形成した状態で、テールゲート板１は略水平姿勢をとる。この状態で昇降用液圧シリンダ２２を伸縮させることにより、テールゲート板１が上昇／下降する。また、昇降用液圧シリンダ２２を所定長に保ち、開閉用液圧シリンダ２１を伸縮させることにより、テールゲート板１の角度が変化する。

液圧回路３は、図２に示すように、作動液を蓄える作動液タンク５と液圧シリンダ２１、２２とを連通する流路と、流路上に配置され作動液の流通を制御するソレノイド弁３２１、３２２、３２３とをマニホールド３５に収容してなる。電動モータ２４より駆動力の伝達を受けた液圧ポンプ２３は作動液を吐出し、その作動液は流路３０１、３０２、３０８を通じて開閉用液圧シリンダ２１に供給される。また、流路３０１、３０３を通じて昇降用液圧シリンダ２２に供給される。ソレノイド弁３２１、３２２、３２３は、電動モータ２４及び液圧ポンプ２３を用いてテールゲート板１を液圧駆動しない定常時には全て閉止している。ソレノイド弁３２１、３２２、３２３の入口側には、比較的目の粗いフィルタ３３１、３３２、３３３を設けている。

テールゲート板１が最上位置にあって略水平姿勢をとる（図１に実線で示す）とき、開閉用液圧シリンダ２１は収縮し、昇降用液圧シリンダ２２は伸長している。この状態よりテールゲート板１を起立させて閉じる場合、ポンプ２３を運転しつつソレノイド弁３２１を開放し、開閉用液圧シリンダ２１に作動液を供給してそのピストンを進出させる。逆に、閉じている（図１に一点鎖線で示す）テールゲート板１を傾倒させて開く場合には、ソレノイド弁３２２を開放し、開閉用液圧シリンダ２１内の作動液を流路３０４、３０５、３０６を通じてタンク５に流下させてピストンを後退させる。因みに、最上位置にあるテールゲート板１を下降させる場合には、ソレノイド弁３２３を開放して、昇降用液圧シリンダ２２内の作動液を流路３０７、３０６を通じて流下させる。

その上で、本実施形態では、テールゲート板１が手動で閉じられるときに液圧ポンプ２３を介さずに開閉用液圧シリンダ２１に作動液を導くバイパス３０６、３０５、３０９を形成してある。より具体的には、開閉用液圧シリンダ２１とソレノイド弁３２１、３２２との間に介在する流路３０８と、タンク５に連通する流路３０５とを流路３０９で接続している。つまり、バイパス３０６、３０５、３０９を通じて、タンク５に蓄えられた作動液をポンプ２３及びソレノイド弁３２１、３２２を迂回させて開閉用液圧シリンダ２１に導入することが可能である。流路３０９上には、作動液がタンク５側に向けて流下することを抑止する逆止弁３４１を設けておく。

さらに、このバイパス３０６、３０５、３０９のタンク５寄りの終端（図示例では、マニホールド３５の出口ポート３６より外方）を、タンク５より作動液を吸入する吸入流路３１１と、タンク５に作動液を流下させるリターン流路３１２とに分岐させており、吸入流路３１１上に作動液がタンク５側に向けて流下することを抑止する弁３４２を、リターン流路３１２上に作動液が開閉用液圧シリンダ２１側に向けて流入することを抑止する弁３４３を、それぞれ設けている。そして、目の細かいリターンフィルタ３３４を、リターン流路３１２上の弁３４３とタンク５との間に配置する。

上記の構成により、テールゲート板１が手動で閉じられようとすると、タンク５に蓄えられた作動液が吸入流路３１１より吸入され、バイパス３０６、３０５、３０９を通じて開閉用液圧シリンダ２１に導入される。逆止弁３４１の存在により、一旦開閉用液圧シリンダ２１に導入された作動液はソレノイド弁３２２を開放しない限りタンク５側に向けて流下することはない。従って、テールゲート板１を手動操作している者が手を離したとしても、テールゲート板１の姿勢は保持される。一方で、ソレノイド弁３２２が開放されたときに開閉用液圧シリンダ２１より排出される作動液は、流路３０４及びバイパスの一部をなす流路３０５、３０６を通じてリターン流路３１２に流れ込み、リターンフィルタ３３４を通過してタンク５に戻る。このリターンフィルタ３３４により、作動液中に混入している微細な塵を除去することができる。

本実施形態によれば、液圧シリンダ２１、２２に作動液を供給しそのピストンを進退させて所定の部材を駆動する液圧機械において、所定の部材１及び液圧シリンダ２１のピストンが外力を受けて変位するときに液圧シリンダ２１に供給される作動液をポンプ２３によらずタンク５より吸入する吸入流路３１１と、液圧シリンダ２１より排出される作動液をタンク５に流下させるリターン流路３１２と、リターン流路３１２上に設けられ作動液が液圧シリンダ２１側に向けて流通することを抑止する弁３４３と、リターン流路３１２上の弁３４３とタンク５との間に設けられたリターンフィルタ３３４とを具備する液圧回路３を構成したため、所定の部材１が外力を受けて変位するときには作動液が吸入流路３１１より吸入され、バイパス３０６、３０５、３０９を経て液圧シリンダ２１に至る。即ち、液圧シリンダ２１へ導入すべき作動液がリターンフィルタ３３４に阻まれることなくスムーズに導入される。液圧シリンダ２１に一旦導入された作動液は、弁３４１によりタンク５側へ向けて流下することが抑止される。従って、所定の部材１に作用している外力が低減ないし消失したとしても、所定の部材１の位置が急落することはない。並びに、液圧シリンダ２１より排出される作動液はリターン流路３１２を通じてタンク５に流下し、作動液に混入している塵はリターンフィルタ３３４によって好適に除去される。作動液がリターン流路３１２を液圧シリンダ２１側に向けて流通することはなく、リターンフィルタ３３４が取り除いた塵が再び作動液中に混入してしまうことも避けられる。

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。特に、吸入流路３１１、リターン流路３１２及びこれら流路３１１、３１２上に設けられる弁３４２、３４３の具体的態様は、図２に示したようなものに限られない。例えば、図３、図４に示すように、逆止弁３４２、３４３に替えて切換弁３７を吸入流路３１１及びリターン流路３１２に設けることが可能である。この切換弁３７は、図３に示すノーマル位置でバイパス３０６、３０５、３０９とリターン流路３１２とを連通し、バイパス３０６、３０５、３０９と吸入流路３１１とを遮断しており、液圧シリンダ２１、２２より排出される作動液をリターン流路３１２へ流入させるように働く。しかして、テールゲート板１が手動で強制的に閉じられようとしたときに、この切換弁３７がバイパス３０６、３０５、３０９と吸入流路３１１とを連通し、バイパス３０６、３０５、３０９とリターン流路３１２とを遮断する図４に示す状態に切り替わって、吸入流路３１１を通じて吸入される作動液をバイパス３０６、３０５、３０９へと導く。切換弁３７の切り替えは、開閉用液圧シリンダ２１が伸長することに伴うバイパス３０６、３０５、３０９の負圧を利用して（または、負圧を感知して）行う。

また、本発明の適用対象はテールゲートリフタには限られない。その他、各部の具体的構成は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明の一実施形態における液圧機械（テールゲートリフタ）の要部側面図。同実施形態の液圧回路を示す図。液圧回路の変形例の一を示す図。同変形例を示す図。従前の液圧機械（テールゲートリフタ）の液圧回路を示す図。

符号の説明

１…所定の部材（テールゲート板）
２１…液圧シリンダ（開閉用液圧シリンダ）
２３…ポンプ
３…液圧回路
３１１、３１３…吸入流路
３１２…リターン流路
３４３、３７…弁
３３４…リターンフィルタ
５…タンク

Claims

液圧シリンダに作動液を供給し該液圧シリンダのピストンを進退させて所定の部材を駆動する液圧機械の液圧回路であって、前記所定の部材及び前記ピストンが外力を受けて変位するときに前記液圧シリンダに供給される作動液をポンプによらずタンクより吸入する、ポンプ及びフィルタの設けられていない吸入流路と、前記液圧シリンダより排出される作動液を前記タンクに流下させるリターン流路と、前記吸入流路上に設けられ作動液が前記タンク側に向けて流下することを抑止する弁、及び、前記リターン流路上に設けられ作動液が前記液圧シリンダ側に向けて流通することを抑止する弁と、前記リターン流路上の弁と前記タンクとの間に設けられたリターンフィルタとを具備してなり、前記吸入流路及び前記リターン流路は、同一流路から分岐してそれぞれが前記タンクに直結しているものであり、前記吸入流路上の前記弁及び前記リターン流路上の前記弁により、前記所定の部材が外力を受けて変位するときには作動液が前記吸入流路を流通し、前記液圧シリンダから作動液が排出されるときには作動液が前記リターン流路を流通するというように、作動液の流通経路が切り替わることを特徴とする液圧回路。