JPS59208206A - 流体圧作動装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、たとえば大型車輌などにおけるキャブティル
ト装置に用いて好適な流体圧作動装置に関する。

〔従来技術〕

キャブオーバ型の大型トラック等において、エンジンル
ームは通常キャブと呼ばれる運転台の下側に設けられて
おシ、その内部のエンジンなどの保守、点検を行なうた
めにとのキャブを持ち上げて前傾状態にさせ得るキャブ
ティルト構造が一般に採用されている。そして、従来は
このキャブティルト構造としてばねの蓄勢力を利用し人
力にて持ち上げる手動式のものが主流を占めていたが、
近年とのキャブティルト操作を安全かつ迅速に行なうた
めに流体圧作動装置として油圧シリンダなどを利用した
自動式のものめＩ正々提案されるようになっている。

これを第１図を用いて簡単に説明すると、符号１はキャ
ブ、２はトラックの本体シャーシ、３はその前部車輪で
、とのキャブ１の下側のシャーシ２内にはエンジンルー
ム（図示せず）が配設され、かつとのキャブ１はその前
端部下側の支軸４にょシソャーシ２に対し回動可能に支
持され、エンジンルーム内の保守、点検時においてシャ
ーシ２側から持ち上げられて車体前方に傾動し得るよう
に構成されている。また、シャーシ２側には油圧シリン
ダ５のシリンダ本体６の一端が枢着されるとともに、そ
の他端から進退するピストンロッド７の先端がキャブ１
側に枢着されている。そして、この油圧シリンダ５内で
ピストン（図示せず）の両側室に図示せぬ油圧発生源で
あるポンプからの圧油を込択的に供給することによシ、
キャブ１をシャーシ２に対し昇降動作させることができ
るものである。

ところで、この梯の油圧シリンダ５を用いたキャブティ
ルト装置において、その非作動時すなわち車輌の一般走
行時におけるキャブ１とシャーシ２との間の連結状態に
おいて若干の問題を生じている。これを詳述すると、こ
の種の車輌が走行状態にあるときには、キャブ１をシャ
ーシ２上で弾性懸ｉｊｌ装置を介して弾性的に支持しキ
ャブ１に対する１Ｍ’＜動、衝撃等を吸収し得るように
構成することは乗員の乗心地をよくするうえで必要とさ
れることである。そして、このような緩衝構造を採用す
るためには、上述したキャブ１、シャーシ２間を連結す
る油圧シリンダ５においてその非作動範囲内にいわゆる
ロストモーションと呼ばれる空動き部分を設けることが
要求され、またこの油圧シリンダ５の空動きはその作動
時における信頼性、さらＫは各部の耐久性を向上させる
うえでも必要とされるところである。

このため、上述したロストモーション機構を組込んでな
る油圧シリンダ装置が、たとえば特公昭５３−４７８号
公報などによシ既に提案されているが、この種従来の装
置は、シリンダの一端側でピストンが非作動状態である
個所に、ピストンの両側室を短絡させるバイパス路を設
けることによシロロストモーション機能をもたせたもの
であシ、その動作上の信頼性に欠け、しかもこの種の油
圧シリンダ装置において必要とされるセイフテイロツク
機構の動作に影響を及ぼす虞れがあるといった問題を生
じるものであった。

すなわち、ピストンの外周部゛が摺動動作するシリンダ
の内壁部に上述したバイパス路が開口していることは、
この開口部によってピストンの外周部に設けられたピス
トンシールを傷つけてしまうといった問題を生じる。そ
して、このようなピストンシールの損傷が生じると、両
側室間で液漏れが生じるため、ピストンの適切な動きを
期待できないはかシでなく、ポンプ側などの故障によシ
セイフテイロツク機構が働き、流路中に設けた逆止弁な
どによシピストンの両側室内の圧油の流れを遮断したと
して、も上述したピストンシールの損傷部分からの液漏
れによって確実なロック状態を期待できなくなるといっ
た欠点を生じるものであった。そして、このような欠点
をなくすためには、ピストンシールの材料を変更したシ
するといった対策を講じることが必要とされるが、これ
はコスト高を招き、しかも確実なシールを行なえるとは
言い難いもので、よシ簡単な構成によシ上述し九ロスト
モーション機能を行々い得る流体圧作動装置の出現が望
まれている。

〔発明の概要〕

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであシ、
シリンダの両側室に流体圧を供給する流路中に、との流
路内を供給される流体圧を感知して流路を切換え流体圧
をシリンダ両側室に選択的に供給する切換えバルブを設
け、かつこの切換えバルブを、非作動時においてシリン
ダ両側室を接続しピストンを遊動可能状態に保持するよ
うに切換え制御するという簡単表構成によって、操作性
に優れているばかシでなく、動作上の信頼性の高いロス
トモーション機能を簡単かつ適切に発揮することが可會
ｔとなる流体圧作動装置を提供するものである。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第２図は本発明に係る流体圧作動装置の一実施例を示す
ものであシ、本実施例では、流体圧として油圧を用い、
かつこの装置を前述したキャブティルト装置に適用した
場合について説明する。

同図において、全体を符号１０で示す流体圧作動装置は
、油圧発生源である油圧ポンプ１１、タンク１２および
方向制御弁１３などからなるポンプユニット１４と、こ
のポンプユニット１４から供給される油圧にょシ一方向
に対し進退勤作するピストンロッド　１５ａを有するピ
ストン１５およびこれを摺動自在に保持するシリンダ本
体１６からなる油圧シリンダ１７、さらにはこの油圧シ
リンダ１１の両側室１８．１９への圧油供給路２０゜２
１の途中に設けられ前記ポンプユニット１４側の故障に
よるシリンダ１７の異常動作を防ぐ一対の逆止弁２２，
２３からなるセイフティロック機イ）Ｗ２４などからな
る油圧シリンダユニット２５とによって構成されている
。

なお、前記ポンプユニット１４において、油圧ポンプ１
１は車載用バッテリ（図示せず）によって回転駆動され
るモータ２６によって駆動されるもので、その補助系と
して手動ポンプ２７が並設されている。また、図中２８
はポンプ１１．２７の吸込側に設けられたフィルタ、２
９はポンプ１１．２γの吐出側に設けられたリリーフ弁
、１１ａ。

は同じく吐出弁で、さらに本実施例では前記方°向制御
弁１３は手動レバー１３ａにて切換えられるタイプを図
示している。しかし、これを電磁式のものに変更するこ
とは自由で、さらにその他このポンプユニット１４内の
各部の構造等を適宜変更してもよいことは勿論である。

また、上述したポンプユニット１４がら方向制御弁１３
を介して圧油が選択的に供給される供給路２０．２１の
途中にそれぞれ設けられセイフテイロック機構２４を構
成する一対の逆止弁２２゜２３は、それぞれその上流側
にオリフィス２２ａ。

２３ａを有ビ、かつこれらオリフィス２２ａ、２３ａの
上流側の油圧がパイロット圧として互いに反対側の逆止
弁２３．２２を開放し得るように管路２２ｂ、２３ｂ　
を介して導びかれている。そして、これら逆止弁２２，
２３は、前記ポンプユニット１４からの圧油供給に伴な
ってその供給側が開けられると同時に、戻シ側もパイロ
ット圧により開放され、圧油のポンプユニット１４、油
圧シリンダ１γ間での循環を適切に行なえるように構成
されている。また、ポンプユニット１４からの圧油の供
給がたとえば故障などによシ停止すると、両逆止弁２２
．２３が共に閉じて油圧シリンダ１７をポンプユニット
１４側から切シ離し、かつこのシリンダ両側室１８．１
９内の圧油をそのままの状態で保つ役割を果たす。そし
て、この状態では、シリンダ本体１６内のピストン１５
はその両側の油圧によってその状態を維持し、その動き
が規制されたロック状態となるものである。

さて、本発明によれば、上述した油圧回路系を有する作
動装置１０において、油圧シリンダ１７の両側室１８．
１９に対する供給路２０．２１の途中に、ポンプユニッ
ト１４側から供給される油圧を感知することによって流
路切換えを行なう圧力感知式の切換えバルブ３０を設け
たところに特徴を有している。

この切換えパルプ３０の働きを説明するにあたって、ま
ず、油圧シリンダ１７側の作動、非作動状態について詳
述すると、この油圧シリンダ１Ｔは、常時はそのピスト
ン１５がシリンダ本体１６の一方室１８側に位置すると
ともに、この一方案゛１８側に前記ポンプユニット１４
側から圧油が供給されることによって他方室１９側に移
動し、かつ前記ポンプユニット１４側の方向制御弁１３
の切換えによシこの他方室１９側に圧油が供給されるこ
とによシ復旧移動するように構成されている０勿論、こ
の油圧シリンダ１Ｔの両側室１８．１９への圧油供給に
あたって供給側と反対側の室１９または１８はタンク１
２側に接続される。また、。

との圧油の供給によって移動するピストン１５によって
ピストンロッド　１５ａが第２図中右方向に進退勤作し
、これによシ第１図に示されるようにキャブ１がシャー
シ２に対し上昇あるいは下降するように回動されること
は容易に理解されよう。

そして、上述したように動作する油圧シリンダ１Ｔは、
第２図さらには第３図に示されるように、そのピストン
１５およびピストンロンド１５ａ内に軸線方向に穿設さ
れかつ一方室１８側に開口する軸孔３１を有し、との軸
孔３１内には、その先端にピン３２が植設されたンヤ７
ト３３が軸線方向に摺動自在に嵌入され、かっこのシャ
フト３３は軸孔３１内に配設されたスプリング３４にょ
シソリンダ一方室１８側に付勢力が与えられている。

なお、このシャフト３３の内方端は大径部３３ｍとされ
、前記軸孔３１の開口端側の段部３１＆にて係止される
ことによシその抜は防止が図られている。

一方、この油圧シリンダ１Ｔのシリンダ本体１６テソノ
一方室１８側の軸線方向端部には、この油圧シリンダ１
７へのポンプユニット１４からの圧油供給を感知する圧
力感知手段としてのパイロットパルプ３５が付設されて
いる。すなわち、このパイロットパルプ３５は、第２図
に示されるように、油圧シリンダ１γの＠線方向に沿っ
て形成されたバルブ室３６と、その両端部に開口し前記
油圧シリンダ１Ｔの両側室１８．１９に連通ずる通路孔
３７．３８と、これら通路孔３７．３８のバルブ室３６
への開口端を閉塞するようにスプリング３９によって付
勢された一対のボール４０．４１と、前記バルブ室３６
内の圧油をパイロット圧として後述する切換えバルブ３
０に送る通路４２とから構成されている。そして、この
ような構成によるパイロットバルブ３５において、注目
すべきことは、バルブ室３６と油圧シリンダ１γの一方
室１８とを連通させる通路孔３７内に前記ピストン１５
側に付設されたシャフト３３先端のビン３２が臨みボー
ル４０を押圧して両室３６．１８間を連通させ得るよう
に構成されていることである。

なお、図中４３は通路孔３８と油圧シリンダ１１０池方
室１９とを接続する管路であシ、さらに第３図中Ｃ１は
シリンダ１Ｔの一方室１８、Ｃ２は同じく他方室１９、
Ｐ　（Ｔ）はポンプ１１　（２７）およびタンク１２を
それぞれ示している。さらに、油圧シリンダ１７とパイ
ロットバルブ３５部分の具体的な構成は第３図に示す通
シであシ、その詳細な説明は省略する。

また、前記パイロットパルプ３５からのパイロット圧に
よ）流路切換えを行なう圧力感知式の切換えバルブ３０
は、第２図および第４図に示されるように、常時は油圧
シリンダ１７の両側室１８゜１９　（ＣＩ　、Ｃ２）を
接続して短絡させスプリング４４にてその状態を維持す
るとともに、前記パイロットパルプ３５から通路４２お
よびこれに接続されたパイロット圧通路４２を介してパ
イロット圧が導びかれたときには、流路切換えを行ない
前記ポンプユニット１４からの供給路２０．２１を、そ
れぞれ油圧シリンダ１７の両側室１８．１９に接続する
ように構成されている。そして、これら供給路２０．２
１のいずれか一方が前記ポンプユニット１４側の方向制
御弁１３によって供給側に、他方が戻シ側となることは
明らかであろう。

ここで、注意すべきことは、前述したようにシリンダ両
側室１８．１９を短絡させる位置に切換えバルブ３０が
あるとき、一方の供給路２０すなわち油圧シリンダ１γ
にてギャグを上昇させる側の流路を連通状態、におき、
ポンプ１１（２７）からの圧油が供給されたときに前記
パイロットパルプ３５にてこの切換えバルブ３０を切換
え制御し得るように構成しておくことである。なお、図
中４５はこの切換えバルブ３０内の短絡通路４６の途中
に設けられたオリスイスで、後述するロストモーション
動作時のダンパ効果を得るためのもので、これを省略す
ることは自由である。

また、上述した構成による油圧シリンダ１γにおいて、
その非作動時に両側室１８．１９を切換バルブ３０の短
絡通路４６に短絡させ、ロストモーション機能を得るう
えで、シリンダ両側室１８．１９間での容積差から若干
の問題が生じるが、これは次のような構成を採用するこ
とによって簡単に解消し得るものである。

すなわち、上述した構成では、油圧シリンダ１Ｔが片ロ
ンド形であるためシリンダ両側室１８．１９間ではその
作用面積が異なっていることから容積差が生じている。

そして、油圧シリンダ１７の非作動時において、ピスト
ン１５が容積の大きな一方室１８側に移動しようとする
と、その内部の油が他方室１９側に短絡通路４６を経て
導びかれるが、この他方室１９側はその容積が小さいた
めピストン１５の移動量に見合った油を受は入れること
はできず、その結果ピストン１５の移動が規制されたロ
ック状態を生じることになる。

このため、本実施例によれば、前記切換えバルブ３０内
において、短絡通路４６の一部から通路４７を引き出し
、これをパイロット圧通路４８を介して前記セイ７テイ
ロック機構２４の一方の逆止弁２２を開閉するパイロッ
ト圧管路　２３ｂに接続するようにしている。そして、
このような構成によれば、ピストン１５の一方案１８側
の移動による圧力上昇は、短絡通路４６、通路４７およ
びパイロット圧通路４８、さらにパイロット圧管路２３
ｂを経て供給路２０内の逆止弁２２を開放させることと
なシ、その結果余分な油はタンク１２側に戻ることとな
り、ピストン１５の遊動状態は許容される。これは、こ
の油圧シリンダ１γの非作動時においては、第４図に示
すように、ポンプユニット１４側の方向制御弁１３が供
給路２０をタンク１２側に接続するように切換えられて
いることから容易に理解されよう。

一方、ピストン１５が容積の小さなシリンダ他方室１９
側に移動しようとしたときには、この他方室１９から一
方案１８側への油の流入量が少ガいため、この一方案１
８内で負圧を生じることとなシ、これにより供給路２ｏ
中の逆止弁２２が開放されてタンク１２側から油を吸込
む結果となシ、ピストン１５の遊動状態には何ら支障な
いものである。

勿論、このような構成は、上述した油圧シリンダ１７０
両側室１８．１９でのピストン１５に対する作用面積が
同一で、その容積が等しいときには不要で、単に短絡通
路４６を介して両側室１８゜１９を連通させ得るように
すればよいことは容易に理解されよう。

また、上述した切換えバルブ３ｏの具体的構成を第１５
図に示しておシ、図中４９はパルプ孔５゜内でパイロッ
ト圧にて移動するスプール、５１゜５２はこのスプール
４９の外周部に形成され、前述した供給部２０．２１を
接続する環状通路、５３はとのスプール４９内の軸孔４
９ｍに摺動自在に支持され、短絡通路４６を開閉する内
部スプール、４５ａ、４，５ｂはこの短絡通路４６と前
記環状通路５１．５２を接続し前述したオリフィス４５
ともなる小径通路で、その他の栴造および動作等は容易
に理解されよう。さらに、この第５図中Ａ、Ｂはそれぞ
れ供給路２０．２１の上流側を示し、これに対応して第
２図中にも付している。

そして、このような構成において、ポンプユニット１４
側で方向制御弁１３が第４図から第２図に示すように切
換え制御され、さらにモータ２６がオンされてポンプ１
１が圧油の供給を開始すると、圧油は一方の逆上弁２２
を開けて供給路２０中を導びかれ、前述したように短絡
側に位置する（第４図参照）切換えバルブ３０を介して
シリンダ１７の一方案１８（Ｃ１）に導入され、さらに
パイロットバルブ３５の通路孔３７を介してボール４０
を押し開け、パルプ室３６内の圧力が上昇することにな
る。また、これと同時に、切換えバルブ３０の短絡通路
４６を介して、シリンダ１５の他方室１９、および管路
４３を経て通路孔３Ｂ側も圧力が上昇し、ボール４１を
押し開け、パルプ室３６内には両側から圧力が供給され
ることになシ、一方ピストン１５はその両側の差圧で作
動し始める０さらに、このバルブ室３６内の圧力上昇は
通路４２、パイロット圧通路４２ｍを経てパイロット圧
として切換えバルブ３０側に導びかれ、その結果この切
換えバルブ３０は第２図に示すように流路を切換え、ピ
ストン１５を上昇側に動作させる。そして、このような
上昇工程が終了しキャブが持ち上げられた状態でエンジ
ン等の保守点検を行なった後、前述した方向制御弁１３
を第４図に示すように切換え、シリンダの他方室１９（
Ｃ２）側に圧油を供給すれば、ピストン１５は下降側に
動き、キャブは下降するものでおる。

ここで、上述したピストン１５の上昇工程終了時点での
係止手段としては、一般にはモータ、バッテリの容量制
限によシボング１１を停止させ、メカニカルロックを使
用するととが考えられるが、これに限らず、たとえばポ
ンプ１１をそのまま駆動させておいてもよいことは明ら
かであろう。

また、上述した下降工程が終了すると、ビストン１５と
一体的に動作するシャフト３３先端のビン３２がパイロ
ットバルブ３５０ボール４０ｔ［しあけてその内部圧力
をこのシリンダめ一方案１８を介してタンク１２側に逃
がし、その結果切換えバルブ３０はスプリング４４によ
シ復帰し、第４図に示すように、シリンダ両側室１８．
１９が短絡されることになる。そして、この短絡状態で
はピストン１５は前述したようにシャフト３３上で軸線
方向に自由に遊動することが可能であシ、これによｐロ
ストモーション機能を適切かつ確実に祠、ることかでき
ることは容易に理解されよう。

なお、前述したセイ７テイロツク機構２４の具体的構成
としては、第６図に示すようなものが考えられ、ここで
各流路と通路との関係を第２図中に付したり、Ｅ、Ｆ、
Ｇにて示し、また同一部分等には同一符号を付している
。そして、このようなセイフテイロツク機構２４を、第
３図および第５図に示すようガパイロットバルブ３５、
切換えバルブ３０と共に、第２図に示すように、油圧シ
リンダユニット２５として同一の２・ウジング内に組込
むようにすれば、各部の接続用配管を省略でき、これに
よ）油圧配管などの破損による油圧シリンダ１γの異常
動作は生じることがなく、動作上の信頼性が高く、シか
もよシ安全性に優れた装置を得ることができるものであ
る。

なお、本発明は上述した実施例構造に限定されるもので
はなく、各部の形状、構造等を適宜変形、変更し得るこ
とは容易に理解されよう。たとえば第７図に示すように
、圧力感知式の切換えバルブ３０を作動させるパイロッ
ト圧の取シ出す手段としてのパイロットバルブ３５をポ
ンプ１１．２７の吐出側管路の一部から直接パイロット
圧管路６０を介して通路孔３７の一部に導入し、ボール
４０を介してバルブ室３６内に導ひくようにしてもよい
ものである。このようにすれば、このパイロットバルブ
３５に対するシリンダ両側室１８．１９からの通路の一
方が不要で、構成の簡略化を図るうえで有用である。こ
の場合、ピストン１５の下降完了をパイロットバルブ３
５に伝えるビン３２はシャフト３３とは別体として通路
孔３γ内に支持させ、かつピストン１５の下降動作終了
時点でこのビン３２が押圧されることによシバルブ室３
６、シリンダー万屋」８が連通状態とされることが必要
である。

また、圧力感知式の切換えバルブ３０を、第８図に示す
ように、供給路２０．２１を接続する短絡通路４６をパ
イロットバルブ３５からのパイロット圧にて開閉するピ
ストン６１を有する構造とすることもできる。そして、
このようにすれば、切換えバルブ３０の簡素化を図れ、
その実用上の効果は太きい。

さらに、上述した各実施例では、切換えバルブ３０をパ
イロット圧によシ直接動作させるようにしているが、こ
れを電磁ソレノイドなどによ多動作させるようにしても
よく、またパイロット圧と取り出す手段としても種々の
変形例が考えられ、その他各部の構造等も種々変更し得
るものである。

また、本発明に係る流体圧作動装置１０は上述した油圧
式のキャブティルト装置に限らず、種々の分野における
機器、装置に適用で・きることも容易に理解されよう。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る流体圧作動装置によ
れば、シリンダの両側室に流体圧を供給する流路途中に
、この流路内の流体圧を感知して流路を切換える切換え
バルブを設け、かつこの切換えバルブにてその切換え時
に前記シリンダ両側室に流体圧を選択的に供給し得るよ
うにするとともに、常時はシリンダ両側室を接続しピス
トンを遊動可能状態に保持するようにしたので、簡単か
つ安価な構成にもかかわらず、その操作が簡単で、しか
も動作上の信頼性が高いロストモーション機能を適切に
発揮させることができ、また従来のようにセイフテイロ
ック機構に悪影響を及ぼすといった問題も生じることが
ないといった種々優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る流体圧作動装置を適用するキャブ
ティルト装置の概略を説明するだめの図、第灸胛は本発
明に係る流体圧作動装置の一実施例を示す系統図、第３
図は本発明を特徴づける油圧シリンダおよび圧力感知用
のパイロットパルプを示す要部断面図、第４図は本発明
の動作説明図、第５図は圧力感知式の切換パルプを示す
概略断面図、祐６図はセイフテイロック機構を示す概略
断面図、第７図および第８図はそれぞれ本発明の別の実
施例を示す系統図である。 １０・・・・流体圧作動装置、１１（２７）・・・・ポ
ンプ、１２ＩＩ・・働タンク、１３・・ＩＩφ方向制御
弁、１４・・・・ポンプユニット、１５・ψ・・ピスト
ン、　１５ａ　＠ｅ・・ピストンロンド、１６・・・・
シリンダ本体、１Ｔ・・・・油圧シリンダ、１８．１９
＠−・φシリンダ両側室、２０．２１・・・・供給路、
２４・・−・セイフテイロック様構、２５・・−・油圧
シリンダユニット、３０・・・・圧力感知式の切換えパ
ルプ、３２・Φ・・ピン、３３・・―・シャフト、３５
１１１１＠φパイロツトバルブ、イ６ΦψＱ＃短絡通路
。 第１図 ／コ １３８シ ｉ・・

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 常時は一方室側に位置するとともにこの一方室側に流体
   圧が供給されることにより他方室側に移動しかつこの他
   方室側に流体圧が供給されることによシ復旧移動するピ
   ストンを有するシリンダと、このシリンダの一方室に供
   給される流体圧を感知して流路を切換え前記シリンダの
   両側室に対する流体圧の選択的な供給を可能とする切換
   えバルブとを備え、この切換えバルブは、前記ピストン
   が復旧移動しシリンダの一方室への流体圧供給がないと
   きにおいて、シリンダの両側室を接続しピストンを遊動
   可能状態に保持することを特徴とする流体圧作動装置。