(57)【要約】【課題】主油圧ポンプの外部に特別な設置スペースを設けることなく、また、主油圧ポンプに接続される配管を要することなくプライオリティバルブを設置することができる。【解決手段】主油圧ポンプ１と、この主油圧ポンプ１から吐出される圧油を、主管路２及び補助管路３の少なくとも一方に選択的に供給すると共に、主管路２に優先的に供給するプライオリティバルブ４とを備え、プライオリティバルブ４を主油圧ポンプ１に一体に設けた構成にしてある。プライオリティバルブ４は、主油圧ポンプ１に備えられる弁板１４の近傍に配置してあり、主油圧ポンプ１のハウジング１０が、弁板１４の吐き出しポート１６とプライオリティバルブ４に形成される中央室２４とを連通させる油路１７を有する。【選択図】図２
2006036021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主油圧ポンプと、この主油圧ポンプから吐出される圧油を、主管路及び補助管路の少なくとも一方に選択的に供給すると共に、上記主管路に優先的に供給するプライオリティバルブとを備えた油圧駆動装置において、
上記プライオリティバルブを上記主油圧ポンプに一体に設けたことを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項２】
上記請求項１記載の発明において、
上記プライオリティバルブを、上記主油圧ポンプに備えられる弁板の近傍に配置したことを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項３】
上記請求項２記載の発明において、
上記主油圧ポンプのハウジングが、上記弁板の吐き出しポートと上記プライオリティバルブに形成される室とを連通させる油路を有することを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項４】
上記請求項１〜３のいずれか１項記載の発明において、
上記主管路の圧油が導かれ、ハンドルによって回転可能な可動弁部材を有するステアリングバルブと、このステアリングバルブから供給される圧油によって作動し、タイヤの向きを制御するステアリングシリンダとを有するパワーステアリング機構に備えたことを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項５】
上記請求項１〜４のいずれか１項記載の発明において、
上記プライオリティバルブのハウジングに、上記主管路における圧力脈動を抑制するために設けられるテールホースが接続されるテールホースポートを備えたことを特徴とする油圧駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールローダ等の建設機械や産業用機械などに備えられ、主油圧ポンプの圧油を主管路及び補助管路の少なくとも一方に選択的に供給すると共に、主管路に優先的に供給するプライオリティバルブを含む油圧駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術として、特許文献１に示されるものがある。この従来技術は、パワーステアリング機構に備えられ、主油圧ポンプと、この主油圧ポンプから吐出される圧油を、ステアリング回路である主管路と、この主管路とは別に設けられる補助管路の少なくとも一方に選択的に供給すると共に、主管路に優先的に供給するプライオリティバルブと、上述の主管路の圧油が導かれ、ハンドルによって回転可能な可動弁部材を内蔵したステアリングバルブと、このステアリングバルブから供給される圧油によって作動し、タイヤの向きを制御するステアリングシリンダとを備えている。
【０００３】
この従来技術は、ハンドル操作時にはプライオリティバルブ、主管路を介してステアリングシリンダに優先的に主油圧ポンプから吐出される圧油を供給し、余剰流量を補助管路を介してブーム、アーム等を含む作業機を駆動する作業機回路に供給し、ハンドル非操作時にはプライオリティバルブを介して補助管路に主油圧ポンプから吐出される圧油を供給し、作業機の駆動を可能にさせるようになっている。
【特許文献１】特開平６−３１３４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したようなプライオリティバルブを備えた従来の油圧駆動装置にあっては一般に、プライオリティバルブが主油圧ポンプの外部の所定個所に配置され、プライオリティバルブと主油圧ポンプとを配管で接続するようになっている。
【０００５】
このため従来技術では、主油圧ポンプの外部の所定個所にプライオリティバルブを設置する特別なスペースを確保しなければならない。昨今、この種の油圧駆動装置が備えられる機械、例えばホイールローダ等の建設機械では、機械全体の小型化等の要望に伴って油圧機器などの設置スペースに制約を受ける傾向にある。このような事情から従来技術にあっては、限られた設置スペースにおいて、すなわち狭い作業領域において固定具を介してプライオリティバルブを設置せざるを得ず、このプライオリティバルブの設置作業が困難になりやすかった。
【０００６】
また、上述した従来技術では、上述したようにプライオリティバルブを所定個所に設置する固定具が必要であり、さらにプライオリティバルブを主油圧ポンプに接続する配管が必要であることから、部品数が多くなりやすい。また、プライオリティバルブの設置作業、配管作業が必要なことから全体の据付け作業工数が多くなりやすい。これらのことから、従来技術では製作費が高くなる問題もあった。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、主油圧ポンプの外部に特別な設置スペースを設けることなく、また、主油圧ポンプに接続される配管を要することなくプライオリティバルブを設置することができる油圧駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、主油圧ポンプと、この主油圧ポンプから吐出される圧油を、主管路及び補助管路の少なくとも一方に選択的に供給すると共に、上記主管路に優先的に供給するプライオリティバルブとを備えた油圧駆動装置において、上記プライオリティバルブを上記主油圧ポンプに一体に設けたことを特徴としている。
【０００９】
このように構成した本発明は、プライオリティバルブを主油圧ポンプに一体に設けたので、主油圧ポンプの外部にプライオリティバルブのための特別な設置スペースを設けることを要しない。プライオリティバルブを主油圧ポンプに一体に設ける作業は、主油圧ポンプの作製時に同時に行なうことができ、簡単である。
【００１０】
また、プライオリティバルブを主油圧ポンプの外部の所定個所に固定する固定具、及びプライオリティバルブを主油圧ポンプに接続する配管等は不要になり、これらによって全体の部品数を少なくすることができる。また、プライオリティバルブを主油圧ポンプの外部の所定個所に設置する煩雑な設置作業、及びプライオリティバルブを主油圧ポンプに接続する配管作業が不要であることから、全体の据付け作業工数を少なくすることができる。
【００１１】
また本発明は、上記発明において、上記プライオリティバルブを、上記主油圧ポンプに備えられる弁板の近傍に配置したことを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、上記発明において、上記主油圧ポンプのハウジングが、上記弁板の吐き出しポートと上記プライオリティバルブに形成される室とを連通させる油路を有することを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記発明において、上記主管路の圧油が導かれ、ハンドルによって回転可能な可動弁部材を有するステアリングバルブと、このステアリングバルブから供給される圧油によって作動し、タイヤの向きを制御するステアリングシリンダとを有するパワーステアリング機構に備えたことを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記発明において、上記プライオリティバルブのハウジングに、上記主管路における圧力脈動を抑制するために設けられるテールホースが接続されるテールホースポートを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、プライオリティバルブを主油圧ポンプに一体に設けたことから、主油圧ポンプの外部に特別な設置スペースを設けることなく、また、主油圧ポンプに接続される配管を要することなく、プライオリティバルブを配置できる。したがって、プライオリティバルブを簡単に設置できる。
【００１６】
また、プライオリティバルブに係る固定具及び配管等が不要になり、全体の部品数を従来よりも少なくすることができる。さらに、プライオリティバルブに係る煩雑な設置作業及び配管作業が不要となることから、全体の据付け作業工数を従来よりも低減できる。これらにより、従来に比べて製作費を安くすることができる。
【００１７】
さらに、従来テールホースは主油圧ポンプの吐出管路に設けることが一般的であったが、主油圧ポンプとプライオリティバルブとを一体化した場合、主油圧ポンプの吐出管路は外部に露出しにくくなる。本発明は、プライオリティバルブのハウジングに、主管路における圧力脈動を抑制するために設けられるテールホースが接続されるテールホースポートを備えることにより、容易にテールホースを設けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下，本発明に係る油圧駆動装置を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。
【００１９】
図１は本発明に係る油圧駆動装置の一実施形態の全体構成を示す油圧回路図である。この図１に示す本実施形態は、例えばホイルローダのステアリング機構に備えられるもので、主油圧ポンプ１と、この主油圧ポンプ１から吐出される圧油を、主管路２及び補助管路３の少なくとも一方に選択的に供給すると共に、主管路２に優先的に供給するプライオリティバルブ４とを備えている。このプライオリティバルブ４は摺動自在なスプール５を備えている。スプール５の一端側には、このスプール５を付勢するばね２１が配置される制御室２２を備え、他端側には、ばね２１の力と制御室２２に与えられる圧油の圧力による力との和に対抗する力を与える圧油が導かれる制御室２３を備えている。
【００２０】
また、主管路２の圧油が導かれ、ロッド８ａに連結される図示しないハンドルによって軸心を中心に回転可能な可動弁部材８を有するステアリングバルブ７と、このステアリングバルブ７から供給される圧油によって作動し、図示しないタイヤの向きを制御するステアリングシリンダ６とを備えている。ステアリングバルブ７の可動弁部材８とステアリングシリンダ６のボトム室とは管路４０で接続させてあり、可動弁部材８とステアリングシリンダ６のロッド室とは管路４１で接続させてある。
【００２１】
このプライオリティバルブ４内にはステアリングシリンダ６の負荷圧が一定圧以上にならないように制御する安全弁、すなわちリリーフ弁４２と、このリリーフ弁４２を通過させる圧油を清浄に保つフィルタ４３とを配置してある。また、プライオリティバルブ４のハウジング２０には、主油圧ポンプ１の吐出側の油路１７と連通するテールホースポート５０が設けられ、このテールホースポート５０に、主管路２における圧力脈動を抑制するテールホース５１が接続される。
【００２２】
ステアリングバルブ７とタンク４４とは戻り管路４５で接続してあり、この戻り管路４５中にも、この戻り管路４５に導かれる油を清浄に保つフィルタ４６を配置してある。なお、主油圧ポンプ１の吐出圧は主リリーフ弁４７によって規定される。また、上述した補助管路３によって図示しないブーム、アーム等を含む作業機を駆動する作業機回路９に圧油が導かれるようになっている。
【００２３】
図２は本実施形態の要部を構成する主油圧ポンプ及びプライオリティバルブを示す断面図、図３は図２のＡ部の断面図を含む平面図である。これらの図２，３に示すように、本実施形態は、プライオリティバルブ４を主油圧ポンプ１に一体に設けたことを特徴としている。
【００２４】
図２に示すように、主油圧ポンプ１は、本体を形成するハウジング１０に回転可能に収納される駆動軸１１と、この駆動軸１１と一体に回転し、周方向に複数のシリンダが形成されたシリンダブロック１２と、このシリンダブロック１２のシリンダのそれぞれに摺動自在に収容されるピストン１３と、ハウジング１０に固定され、シリンダブロック１２が摺接する弁板１４とを備えている。弁板１４にはタンク４４の油が吸い込まれる吸い込みポート１５と、駆動軸１１と一体に回転するシリンダブロック１２によりピストン１３が摺動し、これによって高圧となった圧油を吐出する吐き出しポート１６とが形成されている。
【００２５】
主油圧ポンプ１のハウジング１０には、弁板１４の吐き出しポート１６に連通する油路１７を形成してある。プライオリティバルブ４は、弁板１４の近傍位置に配置してある。後述するように、このプライオリティバルブ４のハウジング２０には、上述の油路１７に連通する中央室２４を形成してある。
【００２６】
図４は図３に示すプライオリティバルブ部分の拡大図である。この図４に示すように、プライオリティバルブ４のスプール５を摺動自在に収納するハウジング２０は、上述した主油圧ポンプ１のハウジング１０に形成された油路１７を介して弁板１４の吐き出しポート１６に連通する中央室２４と、この中央室２４に連通可能であると共に、上述した主管路２に接続される主管路供給ポートＣＦに連通する室２６と、中央室２４に連通可能であると共に、上述した補助管路３に接続される補助管路供給ポートＥＦに連通する室２８とを有する。
【００２７】
ハウジング２０内に摺動自在に配置されるスプール５は、中央室２４に臨ませた小径部３３の一端に形成され、主管路２に供給される圧油の流れを制御する主管路側制御エッジ２９を有する第１大径部３０と、小径部３３の他端に形成され、補助管路３に供給される圧油の流れを制御する補助管路側制御エッジ３１を有する第２大径部３２とを備えている。上述した第１大径部３０は室２６に臨ませてあり、第２大径部３２は室２８に臨ませてある。
【００２８】
このように構成した本実施形態は、図示しないハンドルが操作されず、図１に示すようにステアリングバルブ７の可動弁部材８が中立位置に保持されているときには、プライオリティバルブ４のスプール５のばね２１が配置される制御室２２は戻り管路４５を介してタンク４４に連通して低圧となり、その低圧が制御室２３にも与えられる。したがって、ばね２１の力によってスプール５は同図１に示される状態に保たれる。この状態において主油圧ポンプ１から圧油Ｐが吐出されると、プライオリティバルブ４のスプール５の他端の制御室２３に圧油が導かれ、この制御室２３の圧力が所定圧以上になったときにスプール５はばね２１の力に抗して図１の右位置に切換えられる。
【００２９】
すなわち、図４に示すプライオリティバルブ４の制御室２３に与えられる圧油の圧力により、同図４に示すスプール５が同図４に示す状態から左方向に摺動し、中央室２４と室２８とが連通する。したがって、図２に示す主油圧ポンプ１の弁板１４の吐き出しポート１６から油路１７に導かれた圧油Ｐは、中央室２４に配置された小径部３３の外周に沿うように流れて、中央室２４から室２８へと導かれ、補助管路供給ポートＥＦから図１に示す補助管路３に供給される。これによって、補助管路３から図１に示す作業機回路９に圧油Ｐが供給され、図示しない作業機の駆動が可能となる。
【００３０】
また、図１に示すようにステアリングバルブ７の可動弁部材８が中立位置に保持され、プライオリティバルブ４のスプール５の切換え位置が同図１に示す左位置に保持されている状態にあって、図示しないハンドルが所定の一方向に操作され、図１に示すステアリングバルブ７の可動弁部材８が例えば同図１に示す中立位置から右位置に切換えられると、この可動弁部材８を介して主管路２が管路４１に連通し、この管路４１の負荷圧がプライオリティバルブ４の負荷圧ポートＬＳを介してばね２１が配置される制御室２２に与えられる。したがって、プライオリティバルブ４のスプール５は、ばね２１の力と制御室２２に与えられる圧油の圧力による力の和と、制御室２３に与えられる圧油の圧力による力との大小関係に応じて適宜に摺動する。
【００３１】
すなわち、ハンドル操作に伴って、プライオリティバルブ４のスプール５が図４に示す状態に保持され、主油圧ポンプ１から吐出され上述した油路１７に導かれた圧油Ｐが中央室２４に供給され、小径部３３の外周に沿うように流れて中央室２４から室２６に導かれ、室２６から主管路供給ポートＣＦを介して図１に示す主管路２に供給される。主管路２に供給された圧油Ｐは、ステアリングバルブ７の可動弁部材８の右位置から管路４１に導かれ、ステアリングバルブ６のロッド室に供給される。ステアリングシリンダ６のボトム室から管路４０に流出した圧油は、ステアリングバルブ７の可動弁部材８の右位置、戻り管路４５を介してタンク４４に戻される。これによりステアリングシリンダ６が収縮する。このステアリングシリンダ６の収縮により図示しないタイヤが、それまでの設置方向に対して傾くように一方向に動かされる。
【００３２】
その後、プライオリティバルブ４の制御室２３に導かれる圧油の圧力による力が、制御室２２側の力に比べて大きくなると、プライオリティバルブ４のスプール５が図４の左方向に移動し、中央室２４が室２８に連通する状態となる。これにより、上述のようにして供給される主油圧ポンプ１の圧油Ｐのうちの余剰流量が中央室２４から室２８に導かれ、この室２８から補助管路供給ポートＥＦを経て図１の補助管路３に供給される。これにより、上述したように作業機の駆動が可能となる。
【００３３】
なお、このような動作の間、ステアリングバルブ７の上流圧がプライオリティバルブ４の制御室２３に導かれ、ステアリングバルブ７の下流圧が負荷圧ポートＬＳを介して制御室２２に導かれるので、プライオリティバルブ４のスプール５は、ステアリングバルブ７の上流圧と下流圧との差圧に応じて摺動する。すなわち、このプライオリティバルブ４は圧力補償弁として機能する。したがって、このプライオリティバルブ４の圧力補償機能によりステアリングシリンダ６の負荷圧の変動にかかわらず、ステアリングバルブ７の可動弁部材８の回転量、すなわちハンドルの操作量に応じた流量をステアリングシリンダ６に供給することができる。
【００３４】
図示しないハンドルが上述とは逆方向に操作されたときには、図１に示すステアリングバルブ７の可動弁部材８が同図１に示す中立位置から左位置に切換えられ、主油圧ポンプ１の圧油Ｐが管路４０を介して優先的にステアリングシリンダ６のボトム室に供給され、ステアリングシリンダ６が伸長して図示しないタイヤが上述とは逆方向に傾くように動かされる。このような動作が行なわれる間のプライオリティバルブ４の動作は、上述とほぼ同じである。
【００３５】
以上のように構成した本実施形態によれば、プライオリティバルブ４を主油圧ポンプ１に一体に設けたので、主油圧ポンプ１の外部にプライオリティバルブ４のための特別な設置スペースを設けることを要しない。プライオリティバルブ４を主油圧ポンプ１に一体に設ける作業は、例えば主油圧ポンプ１の作製時に同時に行なうことができ、簡単である。
【００３６】
また、プライオリティバルブ４を主油圧ポンプ１の外部の所定個所に固定する固定具、及びプライオリティバルブ４を主油圧ポンプ１に接続する配管等が不要になり、これらによって全体の部品数を少なくすることができる。また、プライオリティバルブ４を主油圧ポンプ１の外部の所定個所に設置する煩雑な設置作業、及びプライオリティバルブ４を主油圧ポンプ１に接続する配管作業が不要であることから、全体の据付け作業工数を少なくすることができる。これらのことから、本実施形態は製作費を安くすることができる。
【００３７】
さらに、プライオリティバルブ４のハウジング２０にテールホース５１を接続するテールホースポート５０を設けたことにより、主油圧ポンプ１とプライオリティバルブ４とを一体化した場合でも、容易にテールホース５１を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る油圧駆動装置の一実施形態の全体構成を示す油圧回路図である。
【図２】本実施形態の要部を構成する主油圧ポンプ及びプライオリティバルブを示す断面図である。
【図３】図２のＡ部の断面図を含む平面図である。
【図４】図３に示すプライオリティバルブ部分の拡大図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    主油圧ポンプ
２    主管路
３    補助管路
４    プライオリティバルブ
５    スプール
６    ステアリングシリンダ
７    ステアリングバルブ
８    可動弁部材
９    作業機回路
１０  ハウジング
１４  弁板
１５  吸い込みポート
１６  吐き出しポート
１７  油路
２０  ハウジング
２１  ばね
２２  制御室
２３  制御室
２４  中央室
２６  室
２８  室
２９  主管路側制御エッジ
３０  第１大径部
３１  補助管路側制御エッジ
３２  第２大径部
３３  小径部
５０  テールホースポート
５１  テールホース
ＣＦ  主管路供給ポート
ＥＦ  補助管路供給ポート
ＬＳ  負荷圧ポート
【図１】
2006036021.tif 000003
【図２】
2006036021.tif 000004
【図３】
2006036021.tif 000005
【図４】
2006036021.tif 000006