JPH04321803A - 油圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可変容量型斜板式ピス
トンポンプを含んで構成された油圧装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アキシャルピストンポンプは、各種産業
機械や産業車両などに広く使用されており、図５はとく
に斜板傾角の調節機構を装備した可変容量型斜板式ピス
トンポンプを例示したものである。同ポンプは、ケ−シ
ング１及びその開放端を閉止するエンドカバ−２によっ
て密封状の動作空間３が形成され、この動作空間３内に
挿入された駆動軸４は、これら両部材１、２に軸受５を
介して支承されている。駆動軸４に結合され動作空間３
内において駆動軸４と一体的に回転するシリンダブロッ
ク６には、その軸心の周りに軸心とほぼ平行な複数のボ
ア７が形成され、同ボア７内にはシュ−８を介して斜板
９に係留されたピストン１０が往復動可能に嵌挿されて
いる。

【０００３】また、エンドカバ−２に固定されて各ボア
７の開口端面を封止する弁板１１には、ボア開口７ａの
回転軌跡と符合して対向円弧状をなす吸入ポ−ト１２ａ
及び吐出ポ−ト１２ｂが穿設され、同ポ−ト１２ａ、１
２ｂはこれと同一形状に形成されたエンドカバ−２の吸
入及び吐出口１３ａ、１３ｂの端縁と整合すべく構成さ
れている。したがって、駆動軸４と共動するシリンダブ
ロック６の回転に伴い、斜板９に係留されて直動するピ
ストン１０がボア７の密閉空間容積を拡大する傾向にあ
るとき、同ボア７は吸入ポ−ト１２ａと対応して作動油
を吸入し、逆にピストン１０がボア７の密閉空間容積を
縮小する傾向にあるとき、同ボア７は吐出ポ−ト１２ｂ
と対応して作動油を吐出するようになされている。なお
、図示しない支軸に枢支された斜板９は制御ばね１４に
より常に傾角を増大する向きに付勢されており、これに
対抗する制御シリンダ１５を流体圧によって進退動せし
めることにより、斜板傾角つまりポンプ１回転当たりの
理論吐出量が変更調節可能に構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが上述の構成に
なるポンプでは、上記制御ばね１４が斜板傾角を増大方
向に付勢すべく配置されており、運転の停止時、シリン
ダブロック６の各摺動間隙を介した圧油の漏出によって
吐出系圧力が低下するため、制御シリンダ１５による対
抗力は消失して斜板９は制御ばね１４の付勢力により最
大傾角を保って静止する。したがって、次期運転時のポ
ンプは最大斜板傾角つまり最大容量で起動される結果、
立上りトルクがきわめて大きくなるという避け難い不具
合がある。しかも同ポンプは斜板傾角を０°近傍に保持
した状態での運転継続が不能（制御シリンダ１５の作動
油圧が得られない）であるため、無負荷時にはクラッチ
機構を設けてポンプへの入力を遮断する必要がある。

【０００５】とくにダンプトラック等特装車両の荷役装
置に用いられるポンプの伝動系では、自動変速機に付設
された動力取出装置（ＰＴＯ）とポンプとの間に介装さ
れる伝動軸や電磁クラッチが、構成の複雑化とともにコ
ストアップを招き、また、かりに電磁クラッチを省略し
、動力取出装置のオン、オフによって直接ポンプの駆動
制御を行うようにしたとすれば、動力取出装置の断接に
伴ってシフトレバーのレンジ切換えを頻繁に繰返さなけ
ればならず、操作の煩雑化が避けられない。

【０００６】本発明は、荷役指令等単なるスイッチのオ
ン、オフ操作のみで、稼働状態にあるポンプの実質的な
容量制御が達成でき、しかも非荷役時にはポンプの斜板
傾角を０°として動力の損失を小さくし、一方、荷役時
には斜板傾角の拡大側への変位をより速やかに実現させ
ることを、解決すべき技術課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題解決のため、本
第１発明に係る油圧装置は、斜板の傾角を常に縮小させ
る向きに付勢する制御ばねと、これに対抗して該斜板の
傾角を増大させる向きに付勢する制御シリンダとを有し
て、動力供給源に直結された可変容量型斜板式ピストン
ポンプと、該ポンプの吐出流体をアクチュエータに対し
て選択的に給排する荷役回路と、該荷役回路の残圧を所
定値に保持するアキュムレータと、該荷役回路と上記制
御シリンダとを結ぶ導圧路中に配設された開閉弁とから
なる構成を採用している。

【０００８】本第２発明に係る油圧装置は、上記油圧装
置において、開閉弁から制御シリンダへ至る導圧路中に
絞り切換弁を付設するという技術手段を講じている。

【０００９】

【作用】荷役回路と制御シリンダとを結ぶ導圧路中に設
けられた開閉弁は、アクチュエ−タの休止時（非荷役時
）には閉状態におかれており、ポンプが駆動されても斜
板の傾角は０°（零容量）を保持してクラッチ（オフ）
機能を代替している。そして実質的にポンプの作動開始
を指令する信号（スイッチ）により開閉弁が開状態に切
換えられると、アキュムレータによって所定値に保持さ
れていた荷役回路の残圧が開閉弁を介して直ちに制御シ
リンダに負荷され、制御ピストンの進動を促して斜板傾
角を増大すべく付勢する。すなわちポンプは零容量から
速やかに立上り、吐出油の助勢により斜板が最大傾角に
達するに至って最大容量の定常運転に移行する。

【００１０】荷役等の作業を終え、実質的にポンプの作
動停止を指令する信号により開閉弁が閉状態に切換えら
れると、導圧路中に設けられた還油オリフイスからの圧
油の流出により、斜板傾角を増大する側へ付勢していた
吐出圧力が低下し、これにより制御ばねの付勢力に屈し
た斜板は徐徐に傾角縮小側へ変位して、ポンプは運転を
継続したまま零容量の状態に移行する。

【００１１】なお、かかる構成のポンプを特装車両の動
力取出装置に直結して常時オン状態に保つようにすれば
、ポンプのクラッチ代替機能により従来の構成ユニット
にみられる伝動軸や電磁クラッチ等を省去することが可
能となり、使い勝手の上からも例えば荷役レバ−に連動
連結した荷役スイッチにより開閉弁をオン、オフするだ
けで、ポンプの作動を簡単に制御することができる。

【００１２】そして本第２発明のごとく、開閉弁から制
御シリンダへ至る導圧路中に絞り切換弁を付設したもの
では、ポンプの極端な高速運転やアクチュエ−タに加わ
る負荷の増大などにより、制御シリンダへの供給油圧力
が絞り切換弁の設定発動圧力を超えて上昇すると、該絞
り切換弁の制御動作に対応してその絞り度が閉止に至る
まで連続的に増進され、上記還油オリフイスからの圧油
の流出と相まって導圧路の圧力調整が自動的に行われる
結果、斜板に加わる付勢力は過不足なく常に所要範囲に
保持される。

【００１３】

【実施例】以下、図に基づいて本発明の実施例を具体的
に説明する。図１は、例えば特装車両の荷役用油圧装置
の回路図であって、変速機に付設された常時オン状態の
動出取出装置（ＰＴＯ）１０には、後述する可変容量型
斜板式ピストンポンプ（以下単にポンプという）２０が
直結されている。そして該ポンプ２０の吐出管路３１は
逆止弁３２を介して荷役回路３３に接続され、該荷役回
路３３にはラムシリンダ等のアクチュエ−タ３４を制御
する荷役制御弁３５とともに、該荷役回路３３の残圧を
所定値に保持するアキュームレータ３６が配設されてい
る。

【００１４】図３は、上記ポンプ２０の要部である容量
可変機構（斜板の傾角変位機構）のみを模式的に示した
部分断面図であって、２１はケ−シング、２２はその開
放端を閉止して該ケ−シング２１内に密封された動作空
間２３を形成するエンドカバ−である。該動作空間２３
内においてポンプの吐出容量を支配する斜板２４は、ト
ラニオン形式の支軸２４ａによって傾動自在に枢着され
ており、該斜板２４は制御ばね２５により常にその傾角
が縮小する向きに付勢されている。２６は該制御ばね２
５に対抗して斜板２４の傾角を増大させる向きに付勢す
る制御シリンダであって、該制御シリンダ２６はエンド
カバ−２２から駆動軸心と平行状に延設され、図は常に
斜板２４と衝接する制御ピストン２７が行程端で停止し
、斜板２４を傾角０°に保持した状態を表している。 なお、３７は上記荷役回路３３と上記制御シリンダ２６
の後端とを結ぶ導圧路、３８は該導圧路３７に設けられ
て、上記動作空間２３又は油槽と連通する還油オリフイ
スである。

【００１５】図１に示すごとく、上記導圧路３７中には
開閉弁４０が配設されており、該開閉弁４０は、制御シ
リンダ２６へ選択的に圧油を供給すべく内装されたスプ
−ル４１と、該スプ−ル４１を常に閉位置に付勢保持す
るコイルばね４２と、上記荷役制御弁３５の上昇操作に
連動する荷役スイッチ４３のオン動作により、コイルば
ね４２の付勢力に抗してスプ−ル４１を開位置へ直動変
位させるソレノイド４４とから構成されている（図４）
。

【００１６】したがって、制御シリンダ２６に選択的に
圧油を供給すべく設けられた開閉弁４０は、アクチュエ
−タ３４の休止時（非荷役時）には図示のごとく閉状態
におかれており、例えば特装車両において、常時オン状
態の動力取出装置１０を介してポンプ２０が駆動されて
いても斜板２４は零容量（傾角０°）状態を保持してク
ラッチ（オフ）機能を代替している。そして実質的にポ
ンプ２０の作動開始を指令する荷役スイッチ４３のオン
動作により開閉弁４０が開状態に切換えられると、アキ
ュームレータ３６によって所定値に保持されていた荷役
回路３３の残圧が開閉弁４０を介して直ちに制御シリン
ダ２６に負荷され、制御ピストン２７の進動を促して斜
板傾角を増大すべく付勢する。すなわちポンプ２０は零
容量から速やかに立上り、吐出油の助勢により斜板２４
が最大傾角に達するに至って最大容量の定常運転に移行
する。

【００１７】ダンプ操作等の荷役作業が行われたのち、
実質的にポンプ２０の作動停止を指令する荷役スイッチ
４３のオフ動作により開閉弁４０が閉状態に切換えられ
ると、導圧路３７中に設けられた還油オリフイス３８か
らの圧油の流出により、斜板傾角を増大する側へ付勢し
ていた吐出圧力が低下し、これにより制御ばね２５の付
勢力に屈した斜板２４は徐徐に傾角縮小側へ変位して、
ポンプ２０は運転を継続したまま零容量状態に移行する
。

【００１８】すなわち、特装車両に装備されたポンプ２
０を含む構成ユニットでは、単なる荷役スイッチ４３の
オン動作のみによってポンプ２０は吐出を開始し、同荷
役スイッチ４３のオフ動作により運転を続行したままポ
ンプ２０の吐出量は零状態に復帰する。図２は、本第２
発明の実施例を示す図１と同様の回路図であって、本実
施例は、開閉弁４０から制御シリンダ２６へ至る導圧路
３７中に絞り切換弁５０を付設した点において上述の実
施例と相違する。該絞り切換弁５０には導圧路３７の圧
力によってパイロット操作され、ばね５１の付勢力に抗
して連続的に絞り度を増進させるスプ−ル５２が内装さ
れており（図４）、ポンプ２０の極端な高速運転やアク
チュエ−タ３４に加わる負荷の増大などによって、制御
シリンダ２６への供給油圧力が絞り切換弁５０の設定発
動圧力を超えて上昇すると、該スプ−ル５２の制御動作
に対応してその絞り度が閉止に至まで連続的に増進され
、上記還油オリフイス３８からの圧油の流出と相まって
制御シリンダ２６へ至る導圧路３７の圧力調整が自動的
に行われる結果、斜板２４に過大な負荷が加わることな
く、その付勢力は常に所要の範囲に保持される。

【００１９】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明は、特許請
求の範囲に記載した構成を有するものであるから、以下
に掲記する優れた効果を奏する。 （１）実質的なポンプの作動（吐出）は常に零容量から
速やかに開始されるので、立上りトルクが小さく、省動
力化に加えて荷役への即応性を向上させることができる
。

【００２０】（２）無負荷時の容量を零容量に保持しう
るため、クラッチ等入力の遮断機構を省略できる。 （３）導圧路中に絞り切換弁を配した構成のものでは、
斜板に過大な負荷が作用せず、斜板を含む容量可変機構
の耐用度を一層向上させることができる。 （４）とくに当該ポンプを特装車両の動力取出装置に直
結して使用すれば、クラッチや伝動軸等の省略により構
成ユニットを極端に簡素化しうると同時に、使い勝手（
ポンプの作動操作性）を格段と向上させることができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本第１発明の油圧装置に係る一実施例を示す油
圧回路図

【図２】本第２発明の油圧装置に係る一実施例を示す油
圧回路図

【図３】本発明に用いられるポンプの容量可変機構のみ
を模式的に示す部分断面図

【図４】開閉弁及び絞り切換弁の詳細を示す断面図

【図
５】従来の可変容量型斜板式ピストンポンプの全容を示
す断面図

【符号の説明】

２４は斜板、２５は制御ばね、２６は制御シリンダ、３
３は荷役回路、３４はアクチュエ−タ、３６はアキュー
ムレータ、３７は導圧路、３８は還油オリフイス、４０
は開閉弁、５０は絞り切換弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】斜板の傾角を常に縮小させる向きに付勢す
   る制御ばねと、これに対抗して該斜板の傾角を増大させ
   る向きに付勢する制御シリンダとを有して、動力供給源
   に直結された可変容量型斜板式ピストンポンプと、該ポ
   ンプの吐出流体をアクチュエータに対して選択的に給排
   する荷役回路と、該荷役回路の残圧を所定値に保持する
   アキュムレータと、該荷役回路と上記制御シリンダとを
   結ぶ導圧路中に配設された開閉弁とからなるを特徴とす
   る油圧装置。
2. 【請求項２】上記開閉弁から上記制御シリンダへ至る導
   圧路中に絞り切換弁を付設したことを特徴とする請求項
   １記載の油圧装置。