JP5576323B2 - マルチポンプユニット - Google Patents
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Description
前記第1形態に係るポンプユニットは、単一のポートブロックと、前記ポートブロックの厚み方向一方側の第1端面に摺接された第1油圧ポンプと、前記第1油圧ポンプを囲繞するように前記ポートブロックの前記第1端面に連結された第1ポンプケースと、前記ポートブロックの厚み方向他方側の第2端面に摺接された第2油圧ポンプと、前記第2油圧ポンプを囲繞するように前記ポートブロックの前記第2端面に連結された第2ポンプケースとを備えている。
さらに、前記単一のポートブロックは前記第1形態に係るタンデムポンプユニットに専用の部材となり、汎用性に欠ける。
さらに、前記単一のポンプケースは前記第2形態に係るポンプユニットに専用の部材となり、汎用性に欠ける。
この場合、前記第1リリーフドレン油路は、一端部が前記リリーフ弁に流体接続され且つ他端部が第1端面に開口して前記一方のポンプ空間に流体接続されるように前記一方のポートブロックに形成される。
一方、前記第2リリーフドレン油路は、一端部が前記リリーフ弁に流体接続され且つ他端部が第2端面に開口するように前記一方のポートブロックに形成された上流側部分と、一端部が前記上流側部分に流体接続されるように第2端面に開口され且つ他端部が第1端面に開口して前記他方のポンプ空間に流体接続されるように前記他方のポートブロックに形成された下流側部分とを含み得る。
前記一方のポートブロック及び対応するポンプケースの少なくとも一方には両者によって形成されるポンプ空間を外部に開くドレンポートが形成され、前記他方のポートブロック及び対応するポンプケースの少なくとも一方には両者によって形成されるポンプ空間を外部に開くドレンポートが形成される。
この場合において、前記第1及び第2ポートブロックの各々には、前記軸線孔を挟んで互いに対して対称な状態で前記第1板面方向に延び、一端部及び他端部がそれぞれ前記第1及び第2側面に開口された一対の第1穿孔と、前記軸線孔より前記第2側面に近接する側において前記一対の第1穿孔の間を連通するように前記第2板面方向に沿って延び、一端部及び他端部がそれぞれ前記第3及び第4側面に開口された第2穿孔と、一端部が前記第2側面に開口し且つ他端部が前記第2穿孔に流体接続された第3穿孔と、一端部が前記第3穿孔に流体接続され且つ他端部が前記第2端面に開口されて前記分岐油路を形成する第4穿孔とが形成される。
前記一対の第1穿孔は他端部がプラグによって閉塞されることで一端部が前記給排ポートとして作用する前記一対の作動油路を形成する。
前記第2穿孔の一端部及び他端部からそれぞれ前記チェック弁が挿入されることで前記第3穿孔の一端部が前記圧油受入ポートとして作用した状態で前記第2穿孔及び前記第3穿孔が前記チャージ油路を形成する。
さらに、前記第1及び第2ポートブロックのうち、前記リリーフ弁が装着される一方のポートブロックには、一端部が前記第3側面に開口し且つ他端部が前記第3穿孔に流体接続するように前記軸線孔より前記第2側面に近接する側において前記第2板面方向に沿って延びた第5穿孔であって、前記一端部から前記リリーフ弁が挿入されるリリーフ弁挿入孔を形成する第5穿孔と、前記第5穿孔を貫通した状態で一端部及び他端部が前記第1及び第2端面に開口された第6穿孔とが設けられる一方で、前記リリーフ弁が装着されない他方のポートブロックには、前記第6穿孔の他端部と流体接続するように一端部が前記第2端面に開口され且つ他端部が前記第1端面に開口された第7穿孔が設けられる。
前記第6穿孔のうち前記第5穿孔よりも第1端面寄りに位置する部分が前記第1リリーフドレン油路を形成し、前記第6穿孔のうち前記第5穿孔よりも第2端面寄りに位置する部分及び前記第7穿孔が前記第2リリーフドレン油路を形成する。
前記第8穿孔は、一端部が前記第3又は第4側面の一方に開口された状態で前記一対の作動油路の双方に流体接続され、前記第8穿孔の前記一端部から挿入されたバイパス弁によって、前記一対の作動油路の間が選択的に流体接続又は遮断される。
特に、前記タンデム構成においては、前記第1及び第2ポートブロックの第2端面同士を当接させた状態で両ポートブロックを連結させることにより、両ポートブロックの前記接続ポート同士が連結されるので、追加部材を備えることなく、前記単一のリリーフ弁による双方のチャージ油路の油圧設定を実現できる。
図1に示すように、前記ポンプユニット1は、第1油圧ポンプ15(1)と、前記第1油圧ポンプ15(1)が直接又は間接的に摺接する第1端面11a及び前記第1端面11aとは厚み方向反対側の第2端面11bを有する第1ポートブロック10(1)と、前記第1油圧ポンプ15(1)を収容する第1ポンプ空間P(1)を形成するように前記第1ポートブロック10(1)の第1端面11aに連結される第1ポンプケース16(1)と、第2油圧ポンプ15(2)と、前記第2油圧ポンプ15(2)が直接又は間接的に摺接する第1端面11a及び前記第1端面11aとは厚み方向反対側の第2端面11bを有する第2ポートブロック10(2)と、前記第2油圧ポンプ15(2)を収容する第2ポンプ空間P(2)を形成するように前記第2ポートブロック10(2)の第1端面11aに連結される第2ポンプケース16(2)とを有している。
本実施の形態においては、前記走行系変速装置は2ポンプ・2モータ方式とされている。
図2Aに前記ポンプユニット1の油圧回路図を示す。図2Bに前記ポンプユニット1に流体接続されて前記走行系変速装置500を形成する第1、第2モータユニット511(1)、511(2)の油圧回路図を示す。
なお、本実施の形態においては、図1に示すように、前記油圧ポンプ10(1)、10(2)は、前記吸入・吐出部を有する端面が凹状球面とされており、前記摺接領域11a’の外表面は前記凹状球面と係合する凸状球面とされている。
図3に示すように、前記第1ポートブロック10(1)は、前記一対の第1油圧ポンプ用作動油路411(1)に加えて、対応する前記第1油圧ポンプ10(1)を駆動する第1ポンプ軸17(1)が挿通されるように前記第1及び第2端面11a、11bの間を貫通する第1軸線孔14(1)と、圧油源からの圧油を前記一対の第1油圧ポンプ用作動油路411(1)へ供給する第1チャージ油路430(1)とを有している。
前記第1及び第2側面12a、12bは、それぞれ、前記第1板面面方向X1一方側及び他方側を向いており、前記第3及び第4側面12c、12dは、それぞれ、前記第1板面方向X1とは直交する第2板面方向X2一方側及び他方側を向いている。
そして、前記第1給排ポート411P(1)は前記第1側面12aに開口している。
なお、本実施の形態においては、前記一対のチェック弁435の各々は、高圧リリーフ弁の機能を合わせ持つ形態とされている。
詳しくは、図3に示すように、前記第2穿孔400bは、前記第1軸線孔14(1)より前記第2側面12bに近接する側において前記一対の第1穿孔400aの間を連通するように前記第2板面方向X2に沿って延び、一端部及び他端部がそれぞれ前記第3及び第4側面12c、12dに開口されている。
本実施の形態においては、前記第2及び第3穿孔400b、400cはT字形を形成している。
即ち、前記第3穿孔400cは、前記一対の油圧ポンプ用作動油路411(1)の間において前記第1板面方向X1に沿って延びており、一端部が前記第2側面12bに開口し且つ他端部が前記第2穿孔400bに流体接続している。
より詳しくは、前記第3穿孔400cは、前記第1軸線孔14(1)の軸線を通った状態で前記第1板面方向X1及び前記第1ポートブロック10(1)の厚み方向に沿った仮想面IP上に位置している。
前記第4穿孔400dは、図3に示すように、一端部が前記第3穿孔400cに流体接続され且つ他端部が前記第2端面11bに開口されている。
図1及び図4に示すように、前記第2ポートブロック10(2)は、前記一対の第2油圧ポンプ用作動油路411(2)に加えて、対応する前記第2油圧ポンプ15(2)を駆動する第2ポンプ軸17(2)が挿通されるように前記第1及び第2端面11a、11bの間を貫通する第2軸線孔14(2)と、圧油源からの圧油を前記一対の第2油圧ポンプ用作動油路411(2)へ供給する第2チャージ油路430(2)であって、一対のチェック弁435が介挿された第2チャージ油路430(2)と、一端部が前記一対のチェック弁435より圧油流れ方向上流側において前記第2チャージ油路430(2)に流体接続され且つ他端部が前記第2端面11bに開口されて接続ポート440Pを形成する第2分岐油路440(2)とを有している。
又、前記一対の第2油圧ポンプ用作動油路411(2)は前記一対の第1油圧ポンプ用作動油路411(1)と同一構成を有し、前記第2軸線孔14(2)は前記第1軸線孔14(1)と同一構成を有し、前記第2チャージ油路430(2)は前記第1チャージ油路430(1)と同一構成を有し、前記第2分岐油路440(2)は前記第1分岐油路440(1)と同一構成を有している。
従って、図中、第2ポートブロック10(2)については、前記第1ポートブロック10(1)におけると同一部分に同一符号又は括弧内を「2」に変更した同一符号を付している。
即ち、前記第2分岐油路440(2)の接続ポート440Pも、前記第1分岐油路440(1)の接続ポート440Pと同様に、対応する軸線孔14(2)軸線を通った状態で前記第1板面方向及び前記ポートブロックの厚み方向に沿った仮想面IP上に位置されている。
即ち、前記第1及び第2アッセンブリの各々を独立配置されるシングルポンプユニットとして用いることも可能である。
前記第1及び第2油圧ポンプ15(1)、15(2)をタンデム配置させる場合には、互いに対向する取付ボス同士が取付ボルトを介して締結される。
前記第1及び第2油圧ポンプ15(1)、15(2)をシングルポンプユニットとして用いる場合には、前記取付ボス13が図示しないフレームなどの固定部に当接された状態で適宜の取付ボルトによって前記固定部に固定される。
なお、前記リリーフ弁450が装着されない側の前記第2ポートブロック10(2)においては、前記第5穿孔400eの開口端はプラグ458によって閉塞されている。
即ち、前記ポンプユニット1は、図3〜図5に示すように、前記リリーフ弁450からのリリーフ油を前記リリーフ弁450が装着された前記第1ポートブロック10(1)及びこれに対応する前記ポンプケース16(1)によって形成される前記第1ポンプ空間P(1)に案内する第1リリーフドレン油路460(1)と、前記リリーフ油を前記リリーフ弁450が装着されていない前記第2ポートブロック10(2)及びこれに対応する第2ポンプケース16(2)とによって形成される前記第2ポンプ空間P(2)に案内する第2リリーフドレン油路460(2)とを含んでいる。
なお、前記第1リリーフドレン油路460(1)の他端部は、対応する前記摺接領域11a’以外の領域において前記第1端面11aに開口されている。
一方、前記第2リリーフドレン油路460(2)は、図4〜図6に示すように、一端部が前記リリーフ弁450の二次側に流体接続され且つ他端部が第2端面11bに開口するように前記第1ポートブロック10(1)に形成された上流側部分461と、一端部が前記上流側部分461に流体接続されるように第2端面11bに開口され且つ他端部が第1端面11aに開口して前記第2ポンプ空間P(2)に流体接続されるように前記第2ポートブロック10(2)に形成された下流側部分462とを含んでいる。
なお、前記下流側部分462の他端部は、対応する前記摺接領域11a’以外の領域において前記第1端面11aに開口されている。
又、前記第6穿孔400fのうち前記第5穿孔400eよりも第2端面11b寄りに位置する部分が前記上流側部分461を形成し、前記第7穿孔400gが前記下流側部分462を形成している。
前記第2貫通孔475(2)は、一端部が前記第1端面11aに開口して前記第2ポンプ空間P(2)に流体接続し且つ他端部が前記第2端面11bに開口して前記第1貫通孔475(1)に流体接続するように前記第2ポートブロック10(2)に形成されている。
そして、前記バイパス弁480は、前記第8穿孔400hの前記一端部から挿入されて、外部操作に基づき前記一対の作動油路411(1)、411(2)の間を選択的に流体接続又は遮断する。
即ち、前記第2ポンプ軸17(2)は、一端部が前記第1ポンプ軸17(1)の他端部に相対回転不能に連結され且つ他端部から前記チャージポンプ530に回転動力を出力している。
図7に、図1におけるVII-VII線に沿った端面図を示す。
詳しくは、図1及び図8に示すように、前記第1ポンプケース16(1)の端面にはボルト等の締結部材19aを介して台座部材18が連結されており、前記ポンプユニット1は前記台座部材18が前記固定部材503に載置された状態でボルト等の締結部材504を介して前記固定部材503に固定されている。
従って、図8及び図9に示すように、前記第1及び第2ポンプケース16(1)、16(2)の各々の端面に前記チャージポンプケース531用の締結孔532b及び前記台座部材18用の締結孔19bが形成されている。
図1に示すように、前記容積調整機構30は、対応する前記ポンプ軸17(1)、17(2)と直交する揺動基準軸線(図示せず)回りに傾転することで対応する前記油圧ポンプ15(1)、15(2)の容積を変更する可動斜板31を有している。
詳しくは、図2A及び図10に示すように、前記ポンプユニットは、前記第1及び第2油圧ポンプ15(1)、15(2)用の前記可動斜板31をそれぞれ傾転させる一対の油圧サーボ機構35を備えている。
なお、前記入力アーム353aは、図外のリンク機構を介して前記作業車輌に備えられる操作レバー等の主変速操作部材に作動的に連結される。
前記ピストン352は、軸線方向に沿った正転方向への移動に応じて前記可動斜板31を前記揺動基準軸線回りに正転方向へ傾転させ且つ軸線方向に沿った逆転方向への移動に応じて前記可動斜板31を前記揺動基準軸線回りに逆転方向へ傾転させるように、前記可動斜板31に作動連結されている。
斯かる構成によれば、前記油圧サーボ機構35に対する圧油供給構造の簡略化によるコスト低廉化を図ることができる。
さらに、図12に、前記第1油圧モータユニット510(1)の断面図を示す。
図2B及び図12に示すように、前記第1油圧モータユニット510(1)には前記第1油圧モータ511(1)を収容する第1モータ空間M(1)を外部に開く一対の第1モータ側ドレンポート570(1)が設けられている。
同様に、前記第2油圧モータユニット510(2)には前記第2油圧モータ511(2)を収容する第2モータ空間M(2)を外部に開く一対の第2モータ側ドレンポート570(2)が設けられている。
そして、前記モータケース514に前記一対のモータ側ドレンポート570(1)(570(2))が形成されている。
この場合には、前記油圧モータ511(1)(511(2))の回転部材(シリンダブロックやピストン)は、前記第1及び第2油圧ポンプ15(1)、15(2)における回転部材と同一部材が用いられる。従って、2ポンプ・2モータ方式であるが故に計4つの油圧機器を使用しながらもトータルコストを大幅に低減できる。
この場合には、前記第1及び第2油圧モータユニット510(1)、510(2)の各々は、前記モータ軸515を除き、前記第1及び第2油圧ポンプ15(1)、15(2)と同構成部品を用いることができ、部品共用化率をさらに高めることができる。
即ち、前記油圧サーボ機構518に対する圧油供給構造は、モータケース側供給油路519bとポートブロック側供給油路519aとを含み、前記ポートブロック513の一周壁面に開口した供給ポート520から受け入れた圧油を前記油路519a、519bを介して前記油圧サーボ機構518へ給油するように構成される。
なお、前記供給ポート520には、前記チャージポンプ531の吐出ポート530cより分岐した配管が接続される。
即ち、前記第1油圧モータユニット510(1)の前記可動斜板517に連係する油圧サーボ機構518に備わる入力アーム及び前記第2油圧モータユニット510(2)の前記可動斜板517に連係する油圧サーボ機構518に備わる入力アームはリンク機構を介して前記単一の副変速操作部材に作動連結される。
例えば、前記第1及び第2油圧モータユニット510(1)、510(2)における前記可動斜板517は、傾転角度が緩急2段階または3段階の有段となるように構成される。
又、本実施の形態においては、前記ポートブロック513は、前記第1及び第2ポートブロック10(1)、10(2)と同一ベース構造を有しており、前記取付ボス13を介して前記減速ギヤユニット550の入力部回りの外表面にボルト連結されている。
10(1) 第1ポートブロック
10(2) 第2ポートブロック
11a 第1端面
11b 第2端面
12a 第1側面
12b 第2側面
12c 第3側面
12d 第4側面
14(1) 第1軸線孔
14(2) 第2軸線孔
15(1) 第1油圧ポンプ
15(2) 第2油圧ポンプ
16(1) 第1ポンプケース
16(2) 第2ポンプケース
17(1) 第1ポンプ軸
17(2) 第2ポンプ軸
400a 第1穿孔
400b 第2穿孔
400c 第3穿孔
400d 第4穿孔
400e 第5穿孔
400f 第6穿孔
400g 第7穿孔
400h 第8穿孔
411(1) 第1油圧ポンプ用作動油路
411(2) 第2油圧ポンプ用作動油路
411P(1) 第1給排ポート
411P(2) 第2給排ポート
415 平行部
430(1) 第1チャージ油路
430(2) 第2チャージ油路
430P 圧油受入ポート
431 プラグ
435 チェック弁
440(1) 第1分岐油路
440(2) 第2分岐油路
440P 接続ポート
450 リリーフ弁
460(1) 第1リリーフドレン油路
460(2) 第2リリーフドレン油路
461 上流側部分
462 下流側部分
470(1) 第1ポンプ側ドレンポート
470(2) 第2ポンプ側ドレンポート
480 バイパス弁
P(1) 第1ポンプ空間
P(2) 第2ポンプ空間
IP 仮想面
Claims (4)
- 第1油圧ポンプと、前記第1油圧ポンプが直接又は間接的に摺接する第1端面及び前記第1端面とは厚み方向反対側の第2端面を有する第1ポートブロックと、前記第1油圧ポンプを囲繞するように前記第1ポートブロックの第1端面に連結される第1ポンプケースと、第2油圧ポンプと、前記第2油圧ポンプが直接又は間接的に摺接する第1端面及び前記第1端面とは厚み方向反対側の第2端面を有する第2ポートブロックと、前記第2油圧ポンプを囲繞するように前記第2ポートブロックの第1端面に連結される第2ポンプケースとを含み、
前記第1及び第2ポートブロックは、対応する油圧ポンプを駆動するポンプ軸が挿通されるように前記第1及び第2端面間を貫通する軸線孔と、前記軸線孔を挟んで互いに対して対称な状態で前記ポートブロックの第1板面方向に延び且つ前記油圧ポンプに流体接続されるように前記第1端面に開口された一対の平行部を有すると共に一端部が外表面に開口されて一対の給排ポートを形成する一対の作動油路と、一端部が外表面に開口して圧油受入ポートを形成し且つ他端部が分岐されて前記一対の作動油路にそれぞれチェック弁を介して流体接続されるチャージ油路と、一端部が前記チャージ油路に流体接続され且つ他端部が前記第2端面に開口されて接続ポートを形成する分岐油路とを有する点において共通し、
前記接続ポートは、前記軸線孔の軸線を通った状態で前記第1板面方向及び前記ポートブロックの厚み方向に沿った仮想面上に位置され、
前記第1ポートブロックの前記圧油受入ポート及び前記第2ポートブロックの前記圧油受入ポートの一方が圧油供給源に流体接続され且つ他方がプラグによって閉塞され、
前記第1及び第2ポートブロックの一方にのみ前記チャージ油路の油圧を設定するリリーフ弁が装着されていることを特徴とするマルチポンプユニット。 - 前記リリーフ弁からのリリーフ油を前記一方のポートブロックと対応するポンプケースとによって形成される一方のポンプ空間に案内する第1リリーフドレン油路と、前記リリーフ油を前記リリーフ弁が装着されていない他方のポートブロックと対応するポンプケースとによって形成される他方のポンプ空間に案内する第2リリーフドレン油路とが設けられ、
前記第1リリーフドレン油路は、一端部が前記リリーフ弁に流体接続され且つ他端部が第1端面に開口して前記一方のポンプ空間に流体接続されるように前記一方のポートブロックに形成され、
前記第2リリーフドレン油路は、一端部が前記リリーフ弁に流体接続され且つ他端部が第2端面に開口するように前記一方のポートブロックに形成された上流側部分と、一端部が前記上流側部分に流体接続されるように第2端面に開口され且つ他端部が第1端面に開口して前記他方のポンプ空間に流体接続されるように前記他方のポートブロックに形成された下流側部分とを含み、
前記一方のポートブロック及び対応するポンプケースの少なくとも一方には両者によって形成されるポンプ空間を外部に開くドレンポートが形成され、前記他方のポートブロック及び対応するポンプケースの少なくとも一方には両者によって形成されるポンプ空間を外部に開くドレンポートが形成されていることを特徴とする請求項1に記載のマルチポンプユニット。 - 前記第1及び第2ポートブロックの各々は、厚み方向に延びて前記第1及び第2端面の周縁を連結する第1〜第4側面を有し、前記第1及び第2側面はそれぞれ前記第1板面方向一方側及び他方側を向き且つ前記第3及び第4側面はそれぞれ前記第1板面方向とは直交する第2板面方向一方側及び他方側を向いており、
前記第1及び第2ポートブロックの各々には、前記軸線孔を挟んで互いに対して対称な状態で前記第1板面方向に延び、一端部及び他端部がそれぞれ前記第1及び第2側面に開口された一対の第1穿孔と、前記軸線孔より前記第2側面に近接する側において前記一対の第1穿孔の間を連通するように前記第2板面方向に沿って延び、一端部及び他端部がそれぞれ前記第3及び第4側面に開口された第2穿孔と、一端部が前記第2側面に開口し且つ他端部が前記第2穿孔に流体接続された第3穿孔と、一端部が前記第3穿孔に流体接続され且つ他端部が前記第2端面に開口されて前記分岐油路を形成する第4穿孔とが形成され、
前記一対の第1穿孔は他端部がプラグによって閉塞されることで一端部が前記給排ポートとして作用する前記一対の作動油路を形成し、
前記第2穿孔の一端部及び他端部からそれぞれ前記チェック弁が挿入されることで前記第3穿孔の一端部が前記圧油受入ポートとして作用した状態で前記第2穿孔及び前記第3穿孔が前記チャージ油路を形成し、
前記リリーフ弁が装着される一方のポートブロックには、さらに、一端部が前記第3側面に開口し且つ他端部が前記第3穿孔に流体接続するように前記軸線孔より前記第2側面に近接する側において前記第2板面方向に沿って延びた第5穿孔であって、前記一端部から前記リリーフ弁が挿入されるリリーフ弁挿入孔を形成する第5穿孔と、前記第5穿孔を貫通した状態で一端部及び他端部が前記第1及び第2端面に開口された第6穿孔とが設けられ、
前記リリーフ弁が装着されない他方のポートブロックには、前記第6穿孔の他端部と流体接続するように一端部が前記第2端面に開口され且つ他端部が前記第1端面に開口された第7穿孔が設けられ、
前記第6穿孔のうち前記第5穿孔よりも第1端面寄りに位置する部分が前記第1リリーフドレン油路を形成し、
前記第6穿孔のうち前記第5穿孔よりも第2端面寄りに位置する部分及び前記第7穿孔が前記第2リリーフドレン油路を形成していることを特徴とする請求項2に記載のマルチポンプユニット。 - 前記第1及び第2ポートブロックの各々には、前記軸線孔より前記第1側面に近接する側において前記第2板面方向に延びる第8穿孔が形成され、
前記第8穿孔は、一端部が前記第3又は第4側面の一方に開口された状態で前記一対の作動油路の双方に流体接続されており、
前記第8穿孔の前記一端部から挿入されたバイパス弁によって、前記一対の作動油路の間が選択的に流体接続又は遮断されることを特徴とする請求項3に記載のマルチポンプユニット。
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