(57)【要約】【課題】設置姿勢に制約を受けることのない液圧装置を得る。【解決手段】電動モータ６により駆動され両方向回転可能な液圧ポンプ１を備え、液圧シリンダの両ポートと液圧ポンプ１の両ポートとを一対の管路を介してそれぞれ接続した。外筒３２と内筒３４との間に摺動孔３８を形成し、摺動孔３８に摺動可能に挿入されたピストン４４により摺動孔３８を予圧室５０とタンク室１８とに区画する。タンク室１８と一対の管路とをそれぞれタンク室１８からの流出を許容する方向に設けたチェック弁を介して接続すると共に、予圧室５０に導入した空気圧によりタンク室１８を予圧する。かつ、内筒３４内に液圧ポンプ１を配置した。液圧ポンプ１は斜板式ピストンポンプである。電動モータ６の回転軸と同軸上に外筒３２と内筒３４とを配置すると共に、電動モータ６に外筒３２と内筒３４とを取り付けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータにより駆動され両方向回転可能な液圧ポンプを備え、
液圧アクチュエータの両ポートと前記液圧ポンプの両ポートとを一対の管路を介してそれぞれ接続した液圧装置において、
外筒と内筒との間に摺動孔を形成し、該摺動孔に摺動可能に挿入されたピストンにより前記摺動孔を予圧室とタンク室とに区画し、
前記タンク室と前記一対の管路とをそれぞれ前記タンク室からの流出を許容する方向に設けたチェック弁を介して接続すると共に、前記予圧室に導入した空気圧により前記タンク室を予圧し、
かつ、前記内筒内に前記液圧ポンプを配置したことを特徴とする液圧装置。
【請求項２】
前記液圧ポンプは斜板式ピストンポンプであることを特徴とする請求項１記載の液圧装置。
【請求項３】
前記電動モータの回転軸と同軸上に前記外筒と前記内筒とを配置すると共に、前記電動モータに前記外筒と前記内筒とを取り付けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の液圧装置。
【請求項４】
前記タンク室と前記内筒内とを連通したことを特徴とする請求項１ないし請求項３記載の液圧装置。
【請求項５】
前記電動モータの前記回転軸の先端を前記外筒と前記内筒との一方の端を塞ぐ蓋部材に回転可能に支持したことを特徴とする請求項１ないし請求項４記載の液圧装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータにより駆動され両方向回転可能な液圧ポンプの両ポートと液圧アクチュエータの両ポートとを一対の管路を介してそれぞれ接続した液圧装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特許文献１にあるように、電動モータにより駆動され両方向回転可能な液圧ポンプの両ポートと液圧アクチュエータの両ポートとを一対の管路を介してそれぞれ接続した液圧装置が知られている。この液圧装置では、液圧タンクと一対の管路とをそれぞれ液圧タンクからの流出を許容する方向に設けたチェック弁を介して接続し、密閉した液圧タンクに空気圧を導入して予圧するように構成していた。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２６１０１号公報（第２頁、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来のものでは、密閉した液圧タンクに空気圧源に接続された供給管を接続して、液圧タンク内に直接、空気圧を導入するようにしていたので、液圧タンクを設置する際には、液圧タンク内に形成される空気層が上側になるようにしなければならず、設置姿勢に制約を受けるという問題があった。
【０００５】
本発明の課題は、設置姿勢に制約を受けることのない液圧装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
電動モータにより駆動され両方向回転可能な液圧ポンプを備え、
液圧アクチュエータの両ポートと前記液圧ポンプの両ポートとを一対の管路を介してそれぞれ接続した液圧装置において、
外筒と内筒との間に摺動孔を形成し、該摺動孔に摺動可能に挿入されたピストンにより前記摺動孔を予圧室とタンク室とに区画し、
前記タンク室と前記一対の管路とをそれぞれ前記タンク室からの流出を許容する方向に設けたチェック弁を介して接続すると共に、前記予圧室に導入した空気圧により前記タンク室を予圧し、
かつ、前記内筒内に前記液圧ポンプを配置したことを特徴とする液圧装置がそれである。
【０００７】
前記液圧ポンプは斜板式ピストンポンプであってもよい。また、前記電動モータの回転軸と同軸上に前記外筒と前記内筒とを配置すると共に、前記電動モータに前記外筒と前記内筒とを取り付けた構成としてもよい。更に、前記タンク室と前記内筒内とを連通してもよい。あるいは、前記電動モータの前記回転軸の先端を前記外筒と前記内筒との一方の端を塞ぐ蓋部材に回転可能に支持した構成としてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図２に示すように、１は液圧ポンプで、両方向の回転可能な斜板式ピストンポンプであり、正回転されたときには第１ポート２側から作動液を吸入して第２ポート４側に吐出すると共に、逆回転されたときには第２ポート４側から作動液を吸入して第１ポート２側から吐出する。液圧ポンプ１は、サーボモータ等の電動モータ６により回転駆動されるように接続されている。
【０００９】
第１ポート２、第２ポート４にはそれぞれヘッド側管路８、ロッド側管路１０が接続されている。ヘッド側管路８は片ロッド型の液圧シリンダ１２のヘッド側ポート１４に接続されており、ロッド側管路１０は液圧シリンダ１２のロッド側ポート１６に接続されている。尚、片ロッド型の液圧シリンダ１２に限らず、両ロッド型の液圧シリンダや液圧モータであってもよく、液圧アクチュエータであれば実施可能である。
【００１０】
ヘッド側管路８には後述するタンク室１８がパイロットチェック弁２０を介して接続されており、パイロットチェック弁２０はタンク室１８からヘッド側管路８への流出を許容する方向に設けられている。パイロットチェック弁２０はロッド側管路１０の液圧をパイロット圧として導入し、ロッド側管路１０の液圧が上昇したときに開弁してヘッド側管路８とタンク室１８とを連通するように接続されている。
【００１１】
更に、ロッド側管路１０はタンク室１８とパイロットチェック弁２２を介して接続されており、パイロットチェック弁２２はタンク室１８からロッド側管路１０への流出を許容する方向に設けられている。パイロットチェック弁２２はヘッド側管路８の液圧をパイロット圧として導入し、ヘッド側管路８の液圧が上昇したときに開弁してロッド側管路１０とタンク室１８とを連通するように接続されている。本実施形態では、ヘッド側管路８及びロッド側管路１０とタンク室１８とはそれぞれリリーフ弁２４，２６を介して接続されている。尚、リリーフ弁２４，２６は必要に応じて設ければよい。
【００１２】
一方、図１に示すように、筒状の外筒３２と外筒３２よりも直径が小さく外筒３２内に形成された筒状の内筒３４とを有するタンク本体３６が設けられている。外筒３２の外径は、電動モータ６の外径とほぼ同じに形成されており、外筒３２と内筒３４とは同軸上に配置されている。そして、外筒３２と内筒３４との間には環状の摺動孔３８が形成されており、摺動孔３８の一方の端は壁部４０により閉塞されている。
【００１３】
電動モータ６の端に壁部４０が装着されて、タンク本体３６が電動モータ６に取り付けられている。その際、電動モータ６の回転軸４２と外筒３２及び内筒３４とが同軸上に配置されるように設けられている。
摺動孔３８には、環状のピストン４４がＯリング４６，４８により漏れ止めされて、摺動可能に挿入されている。摺動孔３８がこのピストン４４により壁部４０側の予圧室５０とタンク室１８とに区画されており、外筒３２と内筒３４との他方の端には、蓋部材５２が装着されて、タンク室１８が閉塞されている。蓋部材５２は、内筒３４の内周にも挿入されて、回転軸４２の先端がベアリング５４を介して、蓋部材５２に回転可能に支持されている。
【００１４】
内筒３４、壁部４０、蓋部材５２により囲まれてポンプ室５６が形成されている。このポンプ室５６を、シール５７により漏れ止めされた回転軸４２が貫通している。ポンプ室５６内には、回転軸４２に一体回転可能に嵌着されたシリンダブロック５８が配置されており、シリンダブロック５８には複数のシリンダ孔６０が軸方向に穿設されている。シリンダ孔６０に連接して各々貫通孔６２が穿設されており、各シリンダ孔６０には、各々ピストン６４が摺動可能に挿入されてシリンダ孔６０とピストン６４とによりシリンダ室６６が形成されている。
【００１５】
シリンダブロック５８と蓋部材５２との間には、弁板６８が設けられており、シリンダブロック５８の回転に伴って、弁板６８に形成された図示しない一対のポート孔を介して貫通孔６２が第１ポート２、第２ポート４と連通するように構成されている。
【００１６】
一方、各ピストン６４の一端に球面接触したシュー７０が設けられており、シュー７０は、斜板７２に取り付けられた減摩部材７４上を摺動するように構成されている。この斜板７２は、タンク本体３６の壁部４０に回転を規制されて密着されている。
【００１７】
予圧室５０にはコイルばね７６が収納されており、ピストン４４がタンク室１８側に付勢されている。また、予圧室５０は、接続ポート７８と接続されており、接続ポート７８を介して予圧室５０は空気圧源８０に接続されている。タンク室１８は、ポンプ室５６と連通通路８２を介して連通されており、また、タンク室１８は、前述したパイロットチェック弁２０，２２、リリーフ弁２４，２６と、接続流路８４を介して接続されている。
【００１８】
次に、前述した本実施形態の液圧装置の作動について説明する。
まず、電動モータ６を正回転させると、回転軸４２がシリンダブロック５８と共に回転する。これにより、各シュー７０は減摩部材７４上を摺動し、斜板７２の傾斜に応じて各ピストン６４が摺動孔６０内を摺動してシリンダ室６６の容積が変化し、第１ポート２側から作動液を吸入して第２ポート４側から圧液を吐出する。
【００１９】
よって、液圧シリンダ１２のヘッド側ポート１４からヘッド側管路８を介して液圧ポンプ１の第１ポート２に作動液が吸入される。そして、第２ポート４からロッド側管路１０、ロッド側ポート１６を介して液圧シリンダ１２に圧液が供給される。
【００２０】
これにより、シリンダロッド８６が引き込み側に駆動される。このとき、ヘッド側ポート１４から吐出される作動液量と、ロッド側ポート１６から流入する圧液量とでは、シリンダロッド８６の体積分の差が生じる。その余分な作動液は、ロッド側管路１０からパイロット圧の作用によりパイロットチェック弁２０が開弁されて、ヘッド側管路８からタンク室１８に吐出される。このとき、電動モータ６を制御することにより、液圧シリンダ１２の動作速度、移動量を制御できる。
【００２１】
また、電動モータ６を逆回転させると、液圧シリンダ１２のロッド側ポート１６、ロッド側管路１０を介して液圧ポンプ１の第２ポート４から作動液が吸入され、第１ポート２、ヘッド側管路８、ヘッド側ポート１４を介して液圧シリンダ１２に圧液が供給される。よって、シリンダロッド８６が突き出し側に駆動される。
【００２２】
このとき、前述したと同様に、ロッド側ポート１６から吐出される作動液量と、ヘッド側ポート１４から流入する圧液量とでは、シリンダロッド８６の体積分の差が生じる。このときの不足分の作動液は、ロッド側管路１０の圧力が低下することから、パイロットチェック弁２２が開弁されて、タンク室１８からパイロットチェック弁２２を介してロッド側管路１０に補給される。即ち、タンク室１８が予圧されているので、パイロットチェック弁２２を介してロッド側管路１０に補給され、液圧ポンプ１の吸入側でのキャビテーションの発生を防止できる。
【００２３】
一方、電動モータ６の回転を停止したときには、液圧ポンプ１からは圧液が吐出されない。よって、空気圧源８０からの圧縮空気による予圧によって、タンク室１８内の作動液圧によって両パイロットチェック弁２０，２０が開弁されて、タンク室１８内の圧力がヘッド側管路８及びロッド側管路１０に導入される。
【００２４】
従って、液圧シリンダ１２の両ポート１４，１６を介して液圧が導入され、シリンダロッド８６に外力が加わっても、シリンダロッド８６は僅かな外力では動き難くなるので、ふらつきが防止される。また、タンク本体３６の設置姿勢がどのような姿勢であっても、ピストン４４によりタンク室１８が予圧されるので、液圧装置の設置姿勢に制約を受けることがない。更に、環状のタンク室１８が液圧ポンプ１の外側に設けられるので、タンク室１８の十分な容積を確保できると共に、液圧装置を小型化できる。
【００２５】
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の液圧装置は、設置姿勢がどのような姿勢であっても適切に予圧を付与することができ、また、小型化することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての液圧装置の断面図である。
【図２】本実施形態の液圧装置の油圧回路図である。
【符号の説明】
１…液圧ポンプ          ２…第１ポート
４…第２ポート          ６…電動モータ
８…ヘッド側管路        １０…ロッド側管路
１２…液圧シリンダ      １４…ヘッド側ポート
１６…ロッド側ポート    １８…タンク室
２０，２２…パイロットチェック弁
２４，２６…リリーフ弁
３２…外筒              ３４…内筒
３６…タンク本体        ３８…摺動孔
４０…壁部              ４２…回転軸
４４…ピストン          ５０…予圧室
５２…蓋部材            ５４…ベアリング
５６…ポンプ室          ５８…シリンダブロック
７２…斜板              ８０…空気圧源
８６…シリンダロッド
【図１】
2004263806.tif 000003
【図２】
2004263806.tif 000004