JP4568807B2 - ポンプ装置 - Google Patents
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Description
斯かる態様において、前記第1伝動ギヤ,前記第1可動斜板及び前記第1ピストンユニットは、前記第1ポンプ軸に沿って順に配置され、且つ、前記第2伝動ギヤ,前記第2可動斜板及び前記第2ピストンユニットは、前記第2ポンプ軸に沿って順に配置され得る。
斯かる態様において、前記第1伝動ギヤは、前記第1ポンプ軸の軸線方向に関し、前記第1可動斜板及び前記第1ピストンユニットの間に配置され、且つ、前記第2伝動ギヤは、前記第2ポンプ軸の軸線方向に関し、前記第2可動斜板及び前記第2ピストンユニットの間に配置され得る。
そして、前記第1及び第2伝動ギヤには、それぞれ、対応するピストンユニットが挿通可能な貫通孔が設けられる。
そして、前記ポンプケースは、前記開口とは反対側の端面に斜板受け部を有し得る。
斯かる態様において、何れか一の端部が駆動源に作動連結される入力端部を構成し、且つ、残りの端部が被駆動部材を駆動する出力端部を構成し得る。
従って、ポンプ装置全体の可及的な小型化を図ることができる。
以下に、本発明に係るポンプ装置の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照しつつ説明する。
図1に、本実施の形態に係るポンプ装置100が適用された作業車輌1の油圧回路図を示す。又、図2に、本実施の形態に係るポンプ装置100の横断平面図を示す。さらに、図3に、図2におけるIII-III線に沿った前記ポンプ装置の縦断面図を示す。
即ち、該作業車輌1は、駆動源(図示せず)と、該駆動源に作動連結された本実施の形態に係るポンプ装置100と、一対の第1及び第2駆動輪50a,50bと、該第1駆動輪50aを駆動する第1油圧モータ装置10aと、前記第2駆動輪50bを駆動する第2油圧モータ装置10bとを備えており、前記ポンプ装置100と前記第1及び第2油圧モータ装置10a,10bとによって、左右独立的な一対のHSTが形成されるようになっている。
なお、前記第1及び第2油圧モータ装置10a,10bの各々は、減速ギアとブレーキ、ならびに車輪リムを装着するハブが形成された車軸を備えてなるもので、第1及び第2駆動輪50a,50b近傍に位置する車輌フレームに装着される。
該一対の第1及び第2油圧ポンプ本体300a,300bは共に可変容積型とされている。
そして、前記第1油圧ポンプ本体300aは前記第1油圧モータ装置10aにおける第1油圧モータ本体との共働下に第1HSTを形成するように、一対の第1作動用ライン400aを介して該第1油圧モータ本体に流体接続され、且つ、前記第2油圧ポンプ本体300bは前記第2油圧モータ装置10bにおける第2油圧モータ本体との協働下に第2HSTを形成するように、一対の第2作動油ライン400bを介して該第2油圧モータ本体に流体接続されている。
図4に示すように、前記プレート部材250は、それぞれが前記一対の第1及び第2作動油ライン400a,400bの一部を構成する一対の第1及び第2作動油路410a,410bを有しており、前記第1及び第2油圧ポンプ本体に対して流体接続された状態で前記開口を閉塞し得るように構成されている。
なお、該プレート部材250における油路の詳細については後述する。
本実施の形態においては、図2及び図3に示すように、前記第1及び第2ポンプ軸310a,310bは共に、両端部が外方へ突出された状態で、前記ケース本体210の端壁部230及び前記プレート部材250によって両持ち支持されている。
該チャージポンプユニット500は、前記第2ポンプ軸310bの他端部312bによって駆動されるチャージポンプ本体510と、該チャージポンプ本体510を囲繞するように前記プレート部材250の外表面に連結されるチャージポンプケース520とを備えている。
前述の通り、本実施の形態においては、前記第1ポンプ軸310aの第1端部311aが駆動源に作動連結されるようになっている。
そして、前記第1ポンプ軸310aに相対回転不能に支持された前記第1伝動ギヤ280aと、前記第2ポンプ軸310bに相対回転不能に支持された前記第2伝動ギヤ280bとが、直接噛合されている。
なお、斯かる構成に代えて、前記第1及び第2伝動ギヤ280a,280bの間にアイドルギヤを介挿させることも可能である。
即ち、前記ポンプ装置100に、少なくとも一端部が外方へ突出された入力軸と、該入力軸に相対回転不能に支持された入力ギヤとを備え、前記第1及び第2伝動ギヤ280a,280bを前記入力ギヤに直列連結又は並列連結させることも可能である。
従って、前記第2油圧ポンプ本体300bについては、前記第1油圧ポンプ本体300aにおける符号の末尾をbに変更して、その詳細な説明を適宜省略する。
同様に、前記第2可動斜板340bは、対応する第2ポンプ軸310bと直交する第2操作軸線X2(図3参照)回り揺動可能とされており、自己の揺動位置に応じて該第2ピストンユニット330bの摺動範囲を画し、これにより、前記第2油圧ポンプ本体300bの吸排油量を変更させ得るようになっている。
より詳しくは、前記第1可動斜板340aは、一端面が前記第1ピストンユニット330aと当接する当接面を構成するように、前記第1ポンプ軸に外挿された斜板部341aと、前記第1操作軸線X1上に位置し且つ外端部が外方へ延在するように、前記ケース本体210の周壁部220に軸線回り相対回転自在に支持された操作軸部342aと、前記第1操作軸線X1上で且つ前記操作軸部342aと対向するように、前記ケース本体210の周壁部220に軸線回り相対回転自在に支持された基端軸部343aとを、一体的に有しており、前記操作軸部342aを軸線回りに回転させることにより、前記斜板部341aが前記第1操作軸線X1回りに揺動し得るようになっている。
なお、図中、符号225は前記第1及び第2開口220a,220bをそれぞれ閉塞しつつ、対応する軸部343a,342bを軸線回り回転自在に支持する閉塞部材である。
斯かる構成において、前記第1及び第2伝動ギヤ280a,280bは、それぞれ、対応する前記斜板部341a,341bとの対向面に、該斜板部341a,341bの揺動軌跡に対応した凹み部285を有している。
しかしながら、斯かる構成においては、斜板部341a,341bの最大厚みが厚くなり、該斜板部341a,341bと対応する伝動ギヤ280a,280bとを前記円弧に応じた距離だけ離間配置させなければならない。
図2に示すように、前記ポンプ装置100は、一端部が油溜まり(本実施の形態においては、外部油タンク900)に流体接続され且つ他端部が前記補助ポンプ本体510の吸引口に流体接続される吸引ライン550と、前記補助ポンプ本体510の吐出口に流体接続された吐出ライン560と、前記吐出ライン560からの圧油を前記一対の第1作動油ライン400a及び前記一対の第2作動油ライン400bのそれぞれにチェック弁425を介して供給するチャージライン420と、前記チャージライン420の油圧を設定するチャージリリーフ弁435が介挿されたチャージリリーフライン430とを備えている。
斯かる第1及び第2バイパスライン440a,440bを備えることにより、エンジンの故障時等において車輌を強制的に牽引する際に、一対の第1作動油ライン400aの間、及び、一対の第2作動油ライン400bの間に油圧差が生じることを防止できる。
なお、該前進側直進安定ライン450F及び後進側直進安定ライン450Rの作用については後述する。
図2及び図4に示すように、前記センターセクション360には、前記一対の第1作動油ライン400aの一部を構成する前記一対の第1作動油路410aと、前記一対の第2作動油ライン400bの一部を構成する前記一対の第2作動油路410bと、前記チャージライン420を構成するチャージ油路421と、前記チャージリリーフライン430の一部を構成するチャージリリーフ油路431と、前記第1及び第2バイパスライン440a,440bをそれぞれ構成する第1及び第2バイパス油路441a,441bと、前記前進側直進安定ライン450Fを構成する前進側直進安定油路451Fと、前記後進側直進安定ライン450Rを構成する後進側直進安定油路451Rとが設けられている。
本実施の形態においては、図4に示すように、前記一対の第1作動油路410aは、一端部及び他端部が外表面に開口するように、対応する前記第1ポンプ軸310aを挟んで略平行に延びており、前記一端部が前記作動油ポート411aを形成し、且つ、中央部が前記キドニーポートを形成している。
なお、前記一対の第1作動油路410aの他端部は、前記チェック弁425と、前記絞り機構470を構成する定流量弁475とを装着する為の装着孔412aとされている。
詳しくは、前進時高圧側第1作動油路410a(F)によって形成される装着孔412aには、前記チェック弁425と、前進側第1定流量弁475(F)とが装着され、且つ、後進時高圧側第1作動油路410a(R)によって形成される装着孔412aには、前記チェック弁425と、後進側第1定流量弁475(R)とが装着される。
該一対の第2作動油路410bは、対応する第2ポンプ軸310bを挟むように配設されている点を除き、前記一対の第1作動油路410aと実質的に同一構成を有している。従って、前記一対の第2作動油路410bについては、前記一対の第1作動油路410aにおける符号の末尾をbに代えて、その詳細な説明を適宜省略する。
図5に示すように、詳しくは、前記チェック弁425は、対応する前記装着孔412a,412bの内端部に配設される弁座部材426と、該弁座部材426に着座する遮断位置と該弁座部材426から離間された連通位置とをとり得るように前記対応する装着孔412a,412bに軸線方向摺動自在に内挿されたチェック弁本体部材427と、該チェック弁本体部材427を前記弁座部材426に向けて付勢するチェック弁付勢部材428とを備えている。
即ち、本実施の形態においては、前記定流量弁475の弁ケース476が前記チェック弁付勢部材428の基端部を係止するようになっている。
なお、前記チェック弁本体部材427のうち,後進時高圧側作動油路410a(R),410b(R)に装着されるチェック弁本体部材427には、該チェック弁本体部材427が前記弁座部材426に着座した状態で、対応する後進時高圧側作動油路410a(R),410b(R)と前記チャージ油路421とを連通する絞り427Mが設けられており、これにより、第1及び第2HSTの中立幅の拡大を図っている。
同様に、前記第2バイパス油路441bは、前記一対の第2作動油路410bの一端側(即ち、前記第2ポンプ軸310bを基準にして前記第2作動油ポート411bと同一側)を連通し得るように、該一対の第2作動油路410bと直交する方向に延びている。
そして、該第1及び第2バイパス油路441a,441bには、それぞれ、前記切換弁445が外部操作可能に介挿されている。
同様に、前記後進側直進安定油路451Rは、後進時高圧側第1作動油路410a(R)及び後進時高圧側第2作動油路410b(R)の他端側を連通するように、前記作動油路410a,410bと直交する方向に延びている。
同様に、後進側直進安定油路451Rは、後進時高圧側第1及び第2作動油路410a(R),410b(R)の間に位置する前進時高圧側作動油路(図4においては、前進時高圧側第2作動油路410b(F))を貫通することになる。
同様に、両後進時高圧側作動油路410a(R),410b(R)の間に位置する前進時高圧側作動油路410(F)の装着される定流量弁475(F)によって、後進側直進安定油路451Rの連通状態を維持しつつ、該後進側直進安定油路451Rが両前進時高圧側作動油路410a(R),410b(R)の間に位置する前進時高圧側作動油路410(F)に連通されることを防止している。
前記後進側第1及び第2定流量弁475a(R),475b(R)は、前記弁ケース476(F)が弁ケース476(R)に変更されている点を除き、前記前進側定流量弁475(F)と実質的に同一構成を有している。
前記周壁部481は、外周面に、前記前進側直進安定油路451Fに対応した前進用外周環状溝485Fと、前記後進側直進安定油路451Rに対応した後進用外周環状溝485Rとが設けられ、且つ、内周面に、内周溝485Iが設けられている。
これに対し、前記後進側定流量弁475a(R),475b(R)における弁ケース476(R)の周壁部481には、後進用外周環状溝485Rと内周溝485Iとを連通する後進用連通孔486Rが形成されている。
具体的には、該弁本体477は、前記弁ケース476の内周面に液密に当接する周壁部491と、該周壁部491の先端の間に延びる端壁部492とを有する中空形状とされている。
前記周壁部491には、内周面と外周面との間に延びる絞り溝496が設けられている。
該絞り溝496は、前記弁本体477の前記弁ケース476に対する相対位置に応じて、前記内周溝485Iと前記圧力保持室470Cとの間の連通幅を変更又は遮断する可変絞りとして作用するようになっている。
前記絞り溝496は、弁本体477が斯かる初期位置に位置する際には、前記内周溝485Iとの連通幅が最大状態となるように、配設されている。
このように、前記弁本体が前記一次側の油圧によって押動されると、前記絞り溝496は、該弁本体の移動距離に応じて前記内周溝との連通幅が狭くなるように、配設されている(図5における前進側第1定流量弁参照)。
車輌前進時において、前記第1及び第2HSTが同一出力状態となるように、前記第1及び第2可動斜板340a,340bを操作したにも拘わらず、前進時高圧側第1及び第2作動油路410a(F),410b(F)の間に油圧差が生じた場合において、前進時高圧側第1及び第2作動油路410a(F),410b(F)の油圧差が前記定流量弁475における付勢部材478の付勢力より小さい場合には、前進側第1及び第2定流量弁475a(F),475b(F)における各弁本体477は、初期位置に位置する(図6に示す状態)。
この状態においては、まず、前進側第1定流量弁475a(F)における弁本体477が前進時高圧側第1作動油路410a(F)の油圧によって、初期位置から押動される。従って、該前進側第1定流量弁475a(F)における可変絞りの開口幅、即ち、前進時高圧側第1作動油路410a(F)から前進時高圧側第2作動油路410b(F)への連通幅が狭くなる(図5に示す状態)。
そして、前進時高圧側第1作動油路410a(F)から前進時高圧側第2作動油路410b(F)への油の流れによって、前進側第1定流量弁475a(F)における圧力保持室470Cの油圧が減少すると、該前進側第1定流量弁475a(F)の弁本体477は初期位置へ向けて押動される。
従って、前進時高圧側第1及び第2作動油路410a(F),410b(F)の間に、外乱により生じた油圧差を、適量の作動油を通過させることができ、直進安定性を向上させることができる。
また、車輌を旋回させる場合においては、前進時高圧側第1及び第2作動油路410a(F),410b(F)間の油圧差が大きくなるが、前述の通り、両油路間の油圧差が大きい場合には該両油路間の連通幅が狭まる為、その通過油量は所定量以上にならず、従って、旋回能力の低下が防止される。
さらに、車輌を旋回操作する場合には、高圧側第1及び第2作動油路間の油圧差は大きくなるが、本実施の形態に係るポンプ装置100においては、斯かる場合には前記可変絞りは所定差圧以上では通過油量を一定に保つ。従って、車輌旋回操作時の高圧側第1及び第2作動油路間の油圧差が大きくても、旋回能力を損なう程の漏れ(油通過)は発生しない。
従って、後進時高圧側第1及び第2作動油路410a(R),410b(R)は、後進側第1及び第2定流量弁475(R)における可変絞りが最大連通状態で、連通されることになり、両油路間の油圧差は確実に解消される。
従って、前進時高圧側作動油路410a(F),410b(F)と後進時高圧側作動油路410a(R),410b(R)との油圧差は確保される。
以下、本発明に係るポンプ装置の好ましい他の実施の形態について添付図面を参照しつつ説明する。
図7に、本実施の形態に係るポンプ装置100Bの横断平面図を示す。
又、図8に、図7におけるVIII-VIII線に沿った前記ポンプ装置100Bの縦断側面図を示す。
従って、図中、前記実施の形態1に係るポンプ装置100と同一又は相当部材には同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
より詳しくは、該第1及び第2可動斜板1340a,1340bは、一端面が対応するピストンユニット330a,330bと当接する当接面を構成するように、対応するポンプ軸310a,310bに外挿された斜板部1341a,1341bと、対応する操作軸線X1,X2上に位置し且つ外端部が外方へ延在するように、前記ケース本体210の周壁部220に軸線回り相対回転自在に支持された操作軸部1342a,1342bとを、一体的に有している。
従って、本実施の形態においては、前記第1及び第2クレイドル型可動斜板1340a,1340bを、前記ケース本体210の端壁部230に最も近接配置させ、該端壁部230の内周面に前記斜板受け部290を設けている。
該斜板受け部290を前記ケース本体210とは別体とする場合には、前記ケース本体210の両端面を開口とし、該両開口を前記プレート部材250と該斜板受け部290を構成する部材とによってそれぞれ液密に閉塞するように構成することも可能である。
そして、前記第1及び第2伝動ギヤ1280a,1280bには、それぞれ、対応するピストンユニット330a,330bが非接触状態で挿通される複数の貫通孔1285を設けている。
即ち、前記実施の形態1に係るポンプ装置100において、前記トラニオン型可動斜板340a,340bと対応するピストンユニット330a,330bとの間に、貫通孔1285を有する前記第1及び第2伝動ギヤ1280a,1280bを配設することも可能である。
例えば、駆動源に作動連結される単一のポンプ軸と、該単一のポンプ軸によって回転駆動される単一の油圧ポンプ本体と、該単一の油圧ポンプ本体の吸排油量を変更するように前記単一のポンプ軸に外挿された単一の可動斜板と、該単一の可動斜板と対向するように、前記単一のポンプ軸に相対回転不能に支持された伝動ギヤと、該伝動ギヤによって作動的に駆動されるPTOユニット等の被駆動部材とを備えたシングルポンプ装置にも適用可能であるし、当然ながら、油圧ポンプ本体を3台以上備えたポンプ装置にも適用可能である。
200 ポンプケース
210 ポンプケース本体
250 プレート部材
290 斜板受け部
300a 第1油圧ポンプ本体
300b 第2油圧ポンプ本体
310a 第1ポンプ軸
310b 第2ポンプ軸
320a 第1シリンダブロック
320b 第2シリンダブロック
330a 第1ピストンユニット
330b 第2ピストンユニット
340a 第1可動斜板
340b 第2可動斜板
Claims (6)
- 駆動源に作動連結されるポンプ軸と、
前記ポンプ軸によって回転駆動されるシリンダブロックと、
前記シリンダブロックに軸線方向摺動自在に収容されたピストンユニットと、
前記ポンプ軸と直交する操作軸線回り揺動可能とされた可動斜板であって、前記ピストンユニットに当接して該ピストンユニットの摺動範囲を画する可動斜板と、
前記ポンプ軸に相対回転不能に支持された伝動ギヤであって、前記可動斜板と対向するように配置された伝動ギヤと、
前記伝動ギヤによって作動的に駆動される被駆動部材と、
前記ポンプ軸を支持すると共に、前記シリンダブロック,前記ピストンユニット,前記可動斜板,前記伝動ギヤ及び前記被駆動部材を収容するポンプケースとを備え、
前記伝動ギヤは、前記可動斜板との対向面に、該可動斜板の揺動軌跡に対応した凹み部を有していることを特徴とするポンプ装置。 - 第1及び第2ポンプ軸と、
前記第1及び第2ポンプ軸によってそれぞれ回転駆動される第1及び第2シリンダブロックと、
前記第1及び第2シリンダブロックにそれぞれ軸線方向摺動自在に収容された第1及び第2ピストンユニットと、
前記第1及び第2ポンプ軸と直交する第1及び第2操作軸線回りにそれぞれ揺動可能とされた第1及び第2可動斜板であって、前記第1及び第2ピストンユニットにそれぞれ当接して該第1及び第2ピストンユニットの摺動範囲を画する第1及び第2可動斜板と、
前記第1ポンプ軸に相対回転不能に支持された第1伝動ギヤであって、前記第1可動斜板と対向するように配置された第1伝動ギヤと、
前記第1伝動ギヤと同期駆動される状態で、前記第2ポンプ軸に相対回転不能に支持された第2伝動ギヤであって、前記第2可動斜板と対向するように配置された第2伝動ギヤと、
前記第1及び第2ポンプ軸を支持すると共に、前記第1及び第2シリンダブロック,前記第1及び第2ピストンユニット並びに前記第1及び第2伝動ギヤを収容するポンプケースとを備え、
前記第1及び第2伝動ギヤは、それぞれ、対応する可動斜板との対向面に、前記第1及び第2可動斜板の揺動軌跡に対応した凹み部を有していることを特徴とするポンプ装置。 - 前記第1及び第2可動斜板はトラニオン型とされており、
前記第1伝動ギヤ,前記第1可動斜板及び前記第1ピストンユニットは、前記第1ポンプ軸に沿って順に配置され、
前記第2伝動ギヤ,前記第2可動斜板及び前記第2ピストンユニットは、前記第2ポンプ軸に沿って順に配置されていることを特徴とする請求項2に記載のポンプ装置。 - 前記第1及び第2可動斜板はクレイドル型とされており、
前記第1伝動ギヤは、前記第1ポンプ軸の軸線方向に関し、前記第1可動斜板及び前記第1ピストンユニットの間に配置され、
前記第2伝動ギヤは、前記第2ポンプ軸の軸線方向に関し、前記第2可動斜板及び前記第2ピストンユニットの間に配置されており、
前記第1及び第2伝動ギヤには、それぞれ、対応するピストンユニットが挿通可能な貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項2に記載のポンプ装置。 - 前記ポンプケースは、前記第1及び第2シリンダブロックが挿通可能な開口を有するケース本体と、前記開口を液密に閉塞するように前記ケース本体に着脱自在に連結されるプレート部材であって、前記シリンダブロックに対する吸排油路が形成されたプレート部材とを備えており、
前記ポンプケースは、前記開口とは反対側の端面に斜板受け部を有していることを特徴とする請求項4に記載のポンプ装置。 - 前記第1及び第2ポンプ軸は、それぞれ、両端部が前記ポンプケースから外方へ突出されており、
何れか一の端部が駆動源に作動連結される入力端部を構成し、且つ、残りの端部が被駆動部材を駆動する出力端部を構成していることを特徴とする請求項2から5の何れかに記載のポンプ装置。
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