JP6069869B2

JP6069869B2 - 油圧装置

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Publication number: JP6069869B2
Application number: JP2012076909A
Authority: JP
Inventors: 宏暁久保井
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2032-03-29
Also published as: JP2013204773A

Description

本発明は、油圧ポンプと油圧アクチュエータとの間で作動油を循環させる閉回路を備える油圧装置に関するものである。

この種の油圧装置として、例えば作業車等に搭載される静油圧伝達装置（ＨＳＴ…ＨｙｄｒｏＳｔａｔｉｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）は、エンジンに駆動される油圧ポンプと、車輪を駆動する油圧モータと、油圧ポンプと油圧モータとの間で作動油を循環させる閉回路とを備え、速度ペダル等の操作量に応じて油圧ポンプに対する油圧モータの速度比が無段階に制御される。

この種の静油圧伝達装置として、作動油を貯留するタンクと、このタンク内に設けられるフィルタと、を備え、フィルタによって作動油中の異物を除去し、作動油中の空気を分離して、作動油を循環させるものがある（特許文献１参照）。

実公平２−１４６９４号公報

しかしながら、このような従来の油圧装置にあっては、作動油中に混入する水分が閉回路に入ると、作動時に作動油の温度が上昇するのに伴って水分が蒸発して気泡が発生し、この気泡が収縮して動力の伝達不良を招く可能性がある。この問題点は、閉回路に作動油を補充するチャージポンプを備えることなく、タンクに貯留された作動油が閉回路に補充される自給式の油圧装置に起こりやすい。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、水分が閉回路に入ることが防止される油圧装置を提供することを目的とする。

本発明は、油圧ポンプと油圧アクチュエータとの間で作動油を循環させる閉回路を備える油圧装置であって、油圧ポンプと油圧アクチュエータとを収容するケーシングと、閉回路に導かれる作動油を貯留するタンクと、タンク内の作動油をケーシング内に導くようにケーシングの上部に開口した補充口と、タンクの底部に開口して補充口に連通する凹部を覆うようにタンクの底部に着座し、作動油中の水分を吸収する吸水フィルタと、を備える構成とした。
また、本発明は、油圧ポンプと油圧アクチュエータとの間で作動油を循環させる閉回路を備える油圧装置であって、作動油を貯留するタンクと、タンクの内部に設けられ、作動油中の水分を吸収する吸水フィルタと、タンクの内側に着脱可能に嵌め込まれ、吸水フィルタに当接して吸水フィルタの抜け止めをするリング部材と、を備える構成とした。

上記構成に基づき、作動油中の水分が吸水フィルタに吸収される。これにより、水分が閉回路に入ることを防止でき、油圧装置の良好な作動状態を維持できる。

本発明の実施形態を示す静油圧伝達装置の断面図である。図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１に示す油圧装置は、作業車に搭載される静油圧伝達装置（ＨＳＴ）１である。この静油圧伝達装置１は、エンジンに駆動される可変容量タイプのピストンポンプ（油圧ポンプ）２０と、車輪を駆動するピストンモータ（油圧アクチュエータ）３０とを備え、速度ペダル等の操作量に応じてピストンポンプ２０に対するピストンモータ３０の速度比が無段階に制御される。

静油圧伝達装置１は、そのケーシング８として、ポンプハウジング９と、フロントカバー１０と、を備える。

ピストンポンプ２０の入力軸２１は、その前端部がポンプハウジング９から前方に突出し、車両に搭載されるエンジンの出力軸（図示せず）に連結される。

可変容量ピストンポンプ２０は、入力軸２１によって回転駆動されるシリンダブロック２２と、このシリンダブロック２２に対して往復動する複数のピストン２３と、この各ピストン２３が追従するポンプ斜板２４と、を備える。

ポンプ斜板２４は、図２に示すように、トラニオン軸２５を介してポンプハウジング９に揺動可能に支持される。トラニオン軸２５の一端は、ポンプハウジング９の側方に突出し、サーボレギュレータ（図示せず）または機械式のリンク機構等に連結される。

ピストンポンプ２０は、サーボレギュレータまたは機械式のリンク機構等によってポンプ斜板が傾転駆動されることにより、ポンプ斜板２４に追従して往復動するピストン２３のストロークが変わり、ピストンポンプ２０の吐出量（押しのけ容積）および吐出方向を可変とする。

ピストンモータ３０は、出力軸３１を回転駆動するシリンダブロック３２と、このシリンダブロック３２に対して往復動する複数のピストン３３と、この各ピストン３３が追従するモータ斜板３４と、を備える。

ピストンモータ３０は、モータ斜板３４の傾転角が変化しない、固定容量タイプとする。なお、これに限らず、ピストンモータ３０を、モータ斜板３４の傾転角が変化する可変容量タイプとしてもよい。

出力軸３１は、フロントカバー１０から後方に突出し、その回転が作業車のドライブシャフト及びデファレンシャルギア（図示せず）等を介して左右の車輪（図示せず）に伝達される。

フロントカバー１０には、ピストンポンプ２０とピストンモータ３０との間で作動油を循環させる閉回路４０が設けられる。この閉回路４０は、フロントカバー１０の前端面に開口するピストンポンプ２０の給排ポート４１、４２と、ピストンモータ３０の給排ポート（図示せず）と、を連通する。

静油圧伝達装置１の作動時に、ピストンポンプ２０では、シリンダブロック２２が入力軸２１によって回転駆動されるのに伴って各ピストン２３が往復動し、作動油が給排ポート４１、４２の一方から吸い込まれて他方に吐出される。この吐出作動油が、閉回路４０を介してピストンモータ３０に送られ、シリンダブロック３２に対して各ピストン３３が往復動することによって、シリンダブロック３２が出力軸３１を回転駆動する。ピストンモータ３０から出る作動油は、閉回路４０を介してピストンポンプ２０に送られる。こうして、作動油が閉回路４０を循環することによって、ピストンポンプ２０とピストンモータ３０の間で動力が伝達される。

ケーシング８内には、作動油が満たされるように充填される。フロントカバー１０の上部には、ケーシング８内に開口する通孔１３と、閉回路４０の給排ポート４１、４２側とをそれぞれ連通するバルブ穴１１、１２と、が形成される。バルブ穴１１、１２には、チェックバルブ４３、４４が介装される。チェックバルブ４３は、ケーシング８内から閉回路４０の給排ポート４１側へと吸い込まれる作動油の流れに対して開弁する。チェックバルブ４４は、ケーシング８内から閉回路４０の給排ポート４２側へと吸い込まれる作動油の流れに対して開弁する。

静油圧伝達装置１は、補充用の作動油を貯留するタンク５０を備え、このタンク５０内の作動油がケーシング８内に補充される。

タンク５０は、筒状の側部５１と、この側部５１の下端から延びる底部５２と、この底部５２に開口する凹部５３と、この凹部５３の底に開口する出口５５と、この出口５５を画成する下端部５６と、を有する。

ポンプハウジング９の上部には、補充口１５が形成され、この補充口１５にタンク５０の下端部５６が螺合して取り付けられる。タンク５０の出口５５は、ケーシング８の補充口１５に連通される。凹部５３、出口５５、補充口１５は、略鉛直方向に延びる同軸上に配置され、タンク５０内の作動油が凹部５３、出口５５、補充口１５を通ってケーシング８内に流下するようになっている。

タンク５０は、この側部５１の上端によって画成される開口部５４を有する。タンク５０の開口部５４は、蓋４９によって閉塞される。

ところで、作動油中に混入する水分が閉回路４０に入り込み、静油圧伝達装置１の作動時に作動油の温度が上昇するのに伴って水分が蒸発して気泡が発生すると、ピストンポンプ２０とピストンモータ３０にて、各ピストン２３、３３が往復動しても、この気泡が収縮することによってシリンダブロック２２、３２が空回りして、動力の伝達ができなくなる可能性がある。

これに対処して、本発明は、タンク５０内の底部５２上に吸水フィルタ６０を設け、作動油中の水分を吸水フィルタ６０に吸収することによって、作動油中の水分がケーシング８内に入らないようにする。なお、これに限らず、吸水フィルタ６０は、作動油中に浸けられる位置であれば、タンク５０内の底部５２から離して設けてもよい。

吸水フィルタ６０は、吸水性を有するフィルタ材によって円盤状に形成される。

タンク５０の内壁面には、吸水フィルタ６０を着座させる座部５７が形成される。この座部５７は、タンク５０の底部５２上に形成される。座部５７に着座する吸水フィルタ６０は、座部５７に開口する凹部５３を覆うように介装される。

タンク５０の内壁面にリング部材６１が着脱可能に嵌め込まれ、このリング部材６１が吸水フィルタ６０の外周端部に当接して、吸水フィルタ６０の抜け止めが行われる。リング部材６１を外すことにより、吸水フィルタ６０を交換できる。

次に、静油圧伝達装置１の作用について説明する。

タンク５０内の作動油中に水分が混入すると、作動油より比重が大きい水分が、タンク５０内に沈み、タンク５０の底部５２上に介装された吸水フィルタ６０に吸収される。

タンク５０内の作動油がケーシング８内に補充されるときに、吸水フィルタ６０を通過して水分が除去された作動油が、補充口１５を通ってケーシング８内へと供給されるため、水分が補充口１５を通ってケーシング８内に流入することが抑えられる。

吸水フィルタ６０は、作動油中に混入した異物を除去する機能も果たし、ケーシング８内に清浄な作動油が供給される。

ケーシング８内の作動油中に水分が混入した場合に、静油圧伝達装置１の作動時に作動油の温度が上昇するのに伴って水分が蒸発して気泡が発生すると、この気泡が浮力によってケーシング８内の上方に開口する補充口１５から、同軸上に延びるタンク５０の出口５５及び凹部５３を通って吸水フィルタ６０へと導かれ、吸水フィルタ６０に吸収される。

こうして、作動油中の水分がタンク５０の吸水フィルタ６０に吸収されることにより、水分が閉回路４０に入ることが防止され、静油圧伝達装置１の良好な作動状態が維持される。

静油圧伝達装置１内にて生じる水分の蒸発分に対応して、タンク５０内には、作動油が満たされない空間部分を設ける必要がある。前述したように静油圧伝達装置１内にて生じる水分の蒸発量が抑えられるため、タンク５０内には、作動油が満たされない空間部分を小さくすることが可能となり、タンク５０の容量を小さくできる。

なお、吸水フィルタ６０がタンク５０内に設けられる構成に限らず、吸水フィルタ６０がケーシング８内に設けられる構成としてもよい。

また、ケーシング８内の作動油がチェックバルブ４３、４４を介して閉回路４０に導かれる構成に限らず、タンク５０内の作動油がケーシング８内を経由せずにチェックバルブ４３、４４を介して閉回路４０に導かれる構成としてもよい。

また、他の実施形態として、油圧装置を構成する油圧ポンプは、ピストンポンプ２０に限らず、例えばギアポンプ、ベーンポンプ等を用いてもよい。

さらに、他の実施形態として、油圧装置を構成する油圧アクチュエータは、ピストンポンプ２０に限らず、例えば作動油圧によって伸縮作動する油圧シリンダ等を用いてもよい。

以下、本発明の要旨と作用、効果を説明する。

（ア）油圧ポンプ（ピストンポンプ２０）と油圧アクチュエータ（ピストンモータ３０）との間で作動油を循環させる閉回路４０を備える油圧装置（静油圧伝達装置１）であって、閉回路４０に導かれる作動油中の水分を吸収する吸水フィルタ６０を備える構成とした。

上記構成に基づき、作動油中の水分が吸水フィルタ６０に吸収される。これにより、水分が閉回路４０に入ることを防止でき、油圧装置（静油圧伝達装置１）の良好な作動状態を維持できる。

（イ）閉回路４０に導かれる作動油を貯留するタンク５０を備え、吸水フィルタ６０がタンク５０内の作動油に浸される位置に介装される構成とした。

上記構成に基づき、タンク５０内にて作動油中の水分が吸水フィルタ６０に吸収される。これにより、水分がケーシング８内に入ることを防止でき、静油圧伝達装置１の良好な作動状態を維持できる。

（ウ）油圧ポンプ（ピストンポンプ２０）と油圧アクチュエータ（ピストンモータ３０）とを収容するケーシング８と、タンク５０内の作動油をケーシング８内に導く補充口１５と、ケーシング８内の作動油を閉回路４０に供給するチェックバルブ４３、４４と、を備え、タンク５０の底部５２上に吸水フィルタ６０が介装され、吸水フィルタ６０を通過した作動油が、補充口１５からケーシング８内に導かれ、ケーシング８内からチェックバルブ４３、４４を介して閉回路４０に導かれる構成とする。

上記構成に基づき、タンク５０内からケーシング８内を経て閉回路４０に導かれる作動油中の水分が吸水フィルタ６０に吸収される。これにより、水分がケーシング８内に入ることを防止でき、静油圧伝達装置１の良好な作動状態を維持できる。

（エ）タンク５０の内側に嵌め込まれ、吸水フィルタ６０に当接するリング部材６１をさらに備える構成とする。

上記構成に基づき、リング部材６１によって吸水フィルタ６０の抜け止めが行われる。リング部材６１を外すことにより、吸水フィルタ６０を容易に交換できる。

（オ）油圧ポンプとして、入力軸２１によって回転駆動されるシリンダブロック２２と、このシリンダブロック２２に対して往復動する複数のピストン２３と、この各ピストン２３が追従するポンプ斜板２４と、を備えるピストンポンプ２０が設けられ、油圧アクチュエータとして、出力軸３１を回転駆動するシリンダブロック３２と、このシリンダブロック３２に対して往復動する複数のピストン３３と、この各ピストン３３が追従するモータ斜板３４と、を備えるピストンモータ３０が設けられ、閉回路４０はピストンポンプ２０から吐出される作動油をピストンモータ３０に送り、ピストンポンプ２０とピストンモータ３０の間で動力が伝達される静油圧伝達装置１を構成する。

上記構成に基づき、作動油中に混入する水分が閉回路４０を介してピストンポンプ２０とピストンモータ３０に入ることが防止されるため、ピストンポンプ２０とピストンモータ３０の間で動力伝達が効率よく行われ、静油圧伝達装置１の良好な作動状態が維持される。

本発明は上記の実施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。

１静油圧伝達装置（油圧装置）
８ケーシング
１５補充口
２０ピストンポンプ（油圧ポンプ）
３０ピストンモータ（油圧アクチュエータ）
４０閉回路
４３、４４チェックバルブ
５０タンク
５２底部
６０吸水フィルタ
６１リング部材

Claims

油圧ポンプと油圧アクチュエータとの間で作動油を循環させる閉回路を備える油圧装置であって、
前記油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとを収容するケーシングと、
前記閉回路に導かれる作動油を貯留するタンクと、
前記タンク内の作動油を前記ケーシング内に導くように前記ケーシングの上部に開口した補充口と、
前記タンクの底部に開口して前記補充口に連通する凹部を覆うように前記タンクの底部に着座し、作動油中の水分を吸収する吸水フィルタと、を備えることを特徴とする油圧装置。
油圧ポンプと油圧アクチュエータとの間で作動油を循環させる閉回路を備える油圧装置であって、
作動油を貯留するタンクと、
前記タンクの内部に設けられ、作動油中の水分を吸収する吸水フィルタと、
前記タンクの内側に着脱可能に嵌め込まれ、前記吸水フィルタに当接して前記吸水フィルタの抜け止めをするリング部材と、を備えることを特徴とする油圧装置。
前記油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとを収容するケーシングと、
前記タンク内の作動油を前記ケーシング内に導く補充口と、
前記ケーシング内の作動油を前記閉回路に導くチェックバルブと、を備え、
前記吸水フィルタを通過した作動油が、前記補充口から前記ケーシング内に導かれ、前記ケーシング内から前記チェックバルブを介して前記閉回路に導かれることを特徴とする請求項１または２に記載の油圧装置。
前記油圧ポンプは、
入力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対して往復動する複数のピストンと、
前記各ピストンが追従するポンプ斜板と、を備えるピストンポンプであり、
前記油圧アクチュエータは、
出力軸を回転駆動するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックに対して往復動する複数のピストンと、
前記各ピストンが追従するモータ斜板と、を備えるピストンモータであり、
前記閉回路は、前記ピストンポンプから吐出される作動油を前記ピストンモータに送り、前記ピストンポンプと前記ピストンモータの間で動力が伝達される静油圧伝達装置を構成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の油圧装置。