(57)【要約】【課題】各種制御弁の交換や、リリーフ弁など制御弁の新たな追加を容易に行うことのできる油圧駆動装置を提供する。【解決手段】油圧アクチュエータ２と油圧発生装置３とが一体型になされた油圧駆動装置１であって、油圧発生装置３は、電動モータ３１により駆動される油圧ポンプ３２と、油圧ポンプ３２に制御弁３６ａ、３６ｂを有するバルブブロック３４を介して一直線状に連結された油タンク３５とを備えてなり、バルブブロック３４は、油圧ポンプ３２と油タンク３５との間に着脱自在に介装されている。バルブブロック３４は、複数個が連結可能に構成され、複数個のバルブブロックを連結した状態で油圧ポンプ３２と油タンク３５との間に介装されている。各バルブブロックは、油圧ポンプ３２のポンプポート３２ａ、３２ｂに連通された油路同士と、油タンクに連通された油路同士がそれぞれ同じ位置に形成されており、これら油路間に制御弁が介装されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧アクチュエータと油圧発生装置とが一体型になされた油圧駆動装置であって、
前記油圧発生装置は、電動モータにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプに制御弁を有するバルブブロックを介して一直線状に連結された油タンクとを備えてなり、上記バルブブロックは、前記油圧ポンプと油タンクとの間に着脱自在に介装されてなることを特徴とする油圧駆動装置。
【請求項２】
前記バルブブロックは、複数個が連結可能に構成され、当該複数個のバルブブロックを連結した状態で前記油圧ポンプと油タンクとの間に介装されるようになされたことを特徴とする請求項１記載の油圧駆動装置。
【請求項３】
前記各バルブブロックは、油圧ポンプのポンプポートに連通された油路同士、並びに油タンクに連通された油路同士がそれぞれ同じ位置に形成されており、これら油路間に前記制御弁が介装されてなることを特徴とする請求項２記載の油圧駆動装置。
【請求項４】
前記油圧アクチュエータは油圧シリンダであって、前記油圧ポンプの正逆方向への回転駆動により油圧シリンダのピストン側室とロッド側室との間で、油の不足分や過剰分を前記バルブブロック、油タンクを通じて給排しながら油をやり取りすることで、上記油圧シリンダを伸縮作動させるように構成されたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の油圧駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧シリンダと油圧発生装置とが一体型になされた油圧駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、油圧シリンダは、油圧ポンプや切換弁等からなる油圧発生装置から圧油の供給を受けて伸縮作動し、この油圧シリンダの伸縮作動によって各種の作動機器を作動させている。つまり、ある作動機器を油圧シリンダにより作動させる上で、油圧発生装置は必要不可欠であり、これら油圧シリンダと油圧発生装置とにより油圧駆動装置を構成している。
【０００３】
そして、このように油圧駆動装置を構成する油圧シリンダと油圧発生装置とは、当該油圧シリンダと油圧発生装置とを離間して配置し、油圧配管を通じて両者間で油の給排を行うものや、特許文献１に示すように油圧シリンダと油圧発生装置とを一体的にしたものが提供されている。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭６３−１６４６０３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、油圧シリンダと油圧発生装置とを一体的に構成した従来の油圧駆動装置では以下のような問題があった。
【０００６】
油圧発生装置は、油圧ポンプと、油タンクと、制御弁とをそれぞれユニット化し、これらユニットを一体に結合することによって構成している。
【０００７】
しかしながら、従来の油圧発生装置においては、各ユニット間同士の連結構造が複雑であるため、例えば、制御弁ユニットを交換する場合に各ユニットの取外しに手間がかかり交換作業が大変であるという問題があった。また、例えば、新たにリリーフ弁などを追加したい場合には、それに対応する油路構造となるように制御弁ユニット全体を全て新たに作り変える必要があるため、安易に新たなリリーフ弁等を追加することが困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、油圧シリンダと油圧発生装置とを一体型にした油圧駆動装置において、各種制御弁の交換や、リリーフ弁など制御弁の新たな追加を容易に行うことのできる油圧駆動装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の油圧駆動装置は、油圧アクチュエータと油圧発生装置とが一体型になされた油圧駆動装置であって、前記油圧発生装置は、電動モータにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプに制御弁を有するバルブブロックを介して一直線状に連結された油タンクとを備えてなり、上記バルブブロックは、前記油圧ポンプと油タンクとの間に着脱自在に介装されてなるものである。
【００１０】
請求項２に係る発明の油圧駆動装置は、前記バルブブロックは、複数個が連結可能に構成され、当該複数個のバルブブロックを連結した状態で前記油圧ポンプと油タンクとの間に介装されるようになされたものである。
【００１１】
請求項３に係る発明の油圧駆動装置は、前記各バルブブロックは、油圧ポンプのポンプポートに連通された油路同士、並びに油タンクに連通された油路同士がそれぞれ同じ位置に形成されており、これら油路間に前記制御弁が介装されてなるものである。
【００１２】
請求項４に係る発明の油圧駆動装置は、前記油圧アクチュエータは油圧シリンダであって、前記油圧ポンプの正逆方向への回転駆動により油圧シリンダのピストン側室とロッド側室との間で、油の不足分や過剰分を前記バルブブロック、油タンクを通じて給排しながら油をやり取りすることで、上記油圧シリンダを伸縮作動させるように構成されたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の油圧駆動装置の構成を示している。
【００１５】
油圧駆動装置１は、油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ２と、この油圧シリンダ２へ圧油を供給するための油圧発生装置３とで構成されている。
【００１６】
油圧シリンダ２は、シリンダ本体２１内に伸縮ロッド２２が連結されたピストン２３が軸芯方向に摺動自在に設けられ、このピストン２３の移動により伸縮ロッド２２がシリンダ本体２１に対して伸縮自在に構成されている。
【００１７】
油圧発生装置３は、大別すると電動モータ３１で駆動される油圧ポンプ３２と、この油圧ポンプ３２にリアケース３３、バルブブロック３４を介して連結された油タンク３５とを備えている。
【００１８】
油圧ポンプ３２は、図２に示すように左右対称に形成された２つのポンプポート３２ａ、３２ｂを有しており、正逆方向へ回転可能に構成されている。この油圧ポンプ３２は、電動モータ３１から見て反時計回りの方向に回転駆動させれば、ポンプポート３２ｂから油を吸い込んでポンプポート３２ａから圧油を吐出し、逆に時計回りの方向に回転駆動させれば、ポンプポート３２ａから油を吸い込んでポンプポート３２ｂから圧油を吐出するようになされている。つまり、油圧ポンプ３２の回転方向によってポンプポート３２ａ、３２ｂが吸込側と吐出側とに相互に変換されることになる。なお、具体的な油の流れについては後述する。
【００１９】
ところで、上記ポンプポート３２ａは油圧ポンプ３２と一体に連設されているリアケース３３に形成された油路３３ａ（図３参照）に連通されるとともに、ポンプポート３２ｂは同じくリアケース３３に形成された油路３３ｂ（図３参照）に連通されている。なお、油路３３ａ、３３ｂは、形状は異なるが上記ポンプポート３２ａ、３２ｂと連通されており、これらポンプポート３２ａ、３２ｂに対応して前記リアケース３３内において左右対称位置に形成されている。
【００２０】
そして、上記油路３３ａの途中部が配管３３ｃを通じて油圧シリンダ２のピストン側室２ａに連通されるとともに、上記油路３３ｂの途中部が配管３３ｄを通じて油圧シリンダ２のロッド側室２ｂに連通されている。
【００２１】
前記バルブブロック３４は、前記リアケース３３と油タンク３５の間に介装されており、内部に形成された各油路内に制御弁としての２つのパイロットチェック弁３６ａ、３６ｂが配置されている。
【００２２】
具体的には、バルブブロック３４には、前記油路３３ａ、３３ｂと同じ形状の油路３４ａ、３４ｂが当該油路３３ａ、３３ｂに対応して同じ位置に左右対称に形成されており、油路３４ａと油路３３ａとが連通されるとともに、油路３４ｂと油路３３ｂとが連通されている。
【００２３】
そして、油路３４ａの油タンク３５側は図４に示すように制御弁としてのパイロットチェック弁３６ａを備えた油路３４ｃを介して油タンク３５に連通された油路（管路）３８ａ［図５参照］に連結され、油路３４ｂの油タンク３５側は制御弁としてのパイロットチェック弁３６ｂを備えた油路３４ｄを介して油タンク３５に連通された油路（管路）３８ｂ［図５参照］に連結されている。
【００２４】
パイロットチェック弁３６ａは、前記油路３８ａ側から油路３３ａ側への油の流れを許容する反面、通常は油路３３ａ側から油路３８ａ側への油の流れを阻止し、油路３３ｂ内が所定圧以上になれば油路３３ａ側から油路３８ａ側への油の流れを許容するようになっている。
【００２５】
また、パイロットチェック弁３６ｂは、前記油路３８ｂ側から油路３３ｂ側への油の流れを許容する反面、通常は油路３３ｂ側から油路３８ｂ側への油の流れを阻止し、油路３３ａ内が所定圧以上になれば油路３３ｂ側から油路３８ｂ側への油の流れを許容するようになっている。
【００２６】
前記油タンク３５は、前記油圧ポンプ３２の駆動に伴って各油路３３ａ、３３ｂ及びパイロットチェック弁３６ａ、３６ｂ等を通じて油の給排を行うように、その内部に前記油路３８ａ、３８ｂの開口端が配置されている。なお、油圧３８ａ、３８ｂは、途中部で合流させて油タンク３５内に配置するようにしてもよい。
【００２７】
そして、上述した電動モータ３１、油圧ポンプ３２（リアケース３３を含む）、バルブブロック３４及び油タンク３５は、同軸上に一直線状に配置され、この状態で連結部材３９を介して油圧シリンダ２と平行に配設されている。
【００２８】
次に、このように構成された油圧駆動装置の動作について油の流れとともに、図６に示す油圧発生装置及び油圧シリンダの構成を模式的に示した油圧回路図を参照して説明する。
【００２９】
まず、油圧シリンダ２が図１に示すように全縮状態である場合に、電動モータ３１により油圧ポンプ３２を当該電動モータ３１から見て反時計回りの方向に回転駆動させる。これにより油圧ポンプ３２のポンプポート３２ａが吐出側に、ポンプポート３２ｂが吸込側になり、油圧シリンダ２のロッド側室２ｂ内の油を配管３３ｄ、油路３３ｂを通じて吸い込んで、油路３３ａ、配管３３ｃを通じて油圧シリンダ２のピストン側室２ａに圧送することで、当該油圧シリンダ２を伸長させる。このとき、伸縮ロッド２２の体積分だけロッド側室２ｂからピストン側室２ａに供給する油が不足することになるが、この不足分は油タンク３５内の油を油路３８ｂ、パイロットチェック弁３６ｂを通じて油路３３ｂに導くことによって補給される。
【００３０】
また、油圧シリンダ２を上述したように伸長した状態から縮退させる場合には、電動モータ３１により油圧ポンプ３２を前述とは逆方向の時計回りの方向に回転駆動させる。これにより油圧ポンプ３２のポンプポート３２ｂが吐出側に、ポンプポート３２ａが吸込側になり、油圧シリンダ２のピストン側室２ａ内の油を配管３３ｃ、油路３３ａを通じて吸い込んで、油路３３ｂ、配管３３ｄを通じて油圧シリンダ２のロッド側室２ｂに圧送することで、当該油圧シリンダ２を縮退させる。このとき、伸縮ロッド２２の体積分だけピストン側室２ａからロッド側室２ｂに供給する油が過剰になるが、この過剰分は油路３３ｂに圧送された圧油によるパイロット圧の作用で開放されたパイロットチェック弁３６ａ、油路３８ａを通じて油タンク３５内に戻される。
【００３１】
このように不足分と過剰分を油タンク３５を通じて給排しながらピストン側室２ａとロッド側室２ｂとの間で油のやり取りを行って油圧シリンダ２を伸縮作動させているため、油タンク３５は上記不足分と過剰分に対応できるだけの小型のものでよく、また、油圧ポンプ３２、バルブブロック３４及び油タンク３５等からなる油圧発生装置３を油圧シリンダ２と平行に一直線状に配置していることから、油圧駆動装置１全体の小型化を図ることができる。また、油圧発生装置３と油圧シリンダ２とを連結する余分な配管も不要で、この油圧駆動装置１によって作動させる適宜な作動機器に簡単に取付けることができる。
【００３２】
ところで、前記バルブブロック３４は、リアケース３３と油タンク３５との間に着脱自在に設けられている。具体的には、バルブブロック３４がボルト等の固定部材によりリアケース３３と油タンク３５との間に固設され、固定部材の取外しによりバルブブロック３４をリアケース３３と油タンク３５との間から容易に取外すことができるようにしている。
【００３３】
このように一直線状に配置した油圧発生装置３のバルブブロック３４を着脱自在にしたことで、当該バルブブロック３４の交換やメンテナンスを容易に行うことができる。なお、各油路の接合部には必要に応じてシールが施され、当該接合部からの油漏れを防止するようにしている。
【００３４】
また、上述のように構成された油圧発生装置３は、前記バルブブロック３４の他に、図７に示すように他のバルブブロック４０が直列的に連結可能になされている。つまり、複数個のバルブブロックが連結可能に構成されている。
【００３５】
上記バルブブロック４０は、内部に形成された各油路内に例えば図８に示すように制御弁としてのリリーフ弁４１ａ、４１ｂが配置されいてる。
【００３６】
具体的には、バルブブロック４０には、前記バルブブロック３４の油路３４ａ、３４ｂと同じ形状の油路４０ａ、４０ｂが当該油路３４ａ、３４ｂに対応して同じ位置に左右対称に形成されており、油路４０ａと油路３４ａとが連通されるとともに、油路４０ｂと油路３４ｂとが連通されている。
【００３７】
そして、油路４０ａの油タンク３５側はリリーフ弁４１ａを備えた油路４０ｃを介して油タンク３５に連通された前記油路（管路）３８ａに連結され、油路４０ｂの油タンク３５側はリリーフ弁４１ｂを備えた油路４０ｄを介して油タンク３５に連通された前記油路（管路）３８ｂに連結されている。
【００３８】
リリーフ弁４１ａは、油路３４ａ、４０ａを介して通じる油路３３ａが所定圧以上になったときに、油路４０ｃを通じて油路３３ａから油路３８ａへの油の流れを許容するようになっている。
【００３９】
また、リリーフ弁４１ｂは、油路３４ｂ、４０ｂを介して通じる油路３３ｂが所定圧以上になったときに、油路４０ｄを通じて油路３３ｂから油路３８ｂへの流れを許容するようになっている。
【００４０】
このように構成されたバルブブロック４０は、前記バルブブロック３４とタイボルトなどの連結部材により一体的に連結され、この連結された状態でリアケース３３と油タンク３５との間に介装されている。
【００４１】
図９は、バルブブロック４０を追加した場合の油圧駆動装置の構成を模式的に示した油圧回路図であり、上記バルブブロック４０を追加する簡単な作業により図６に示す回路構成にリリーフ弁４１ａ、４１ｂを追加した油圧回路を容易に構成することができる。
【００４２】
つまり、リアケース３３と油タンク３５との間に介装するバルブブロックを交換や追加連結することで、制御弁の変更や追加が容易に行え、汎用性の高い油圧駆動装置１を提供することができる。また、交換などのメンテナンス作業等も容易に行うことができる。
【００４３】
図１０は、本発明の油圧駆動装置を塵芥収集車の塵芥積込装置の作動に適用した適用例を示している。
【００４４】
図１０において、４は塵芥収集車で、車体４ａ上に塵芥収容箱５が載置されている。この塵芥収容箱５の後方開口部５１には、その上方で枢支６１された塵芥投入箱６が連接されており、この塵芥投入箱６は、塵芥収容箱５と塵芥投入箱６との間に装設された図示しない傾動シリンダにより枢支６１を以て傾動自在に構成されている。
【００４５】
さらに、塵芥投入箱６の後部には投入口６２が開口されるとともに、その内部には塵芥積込装置７が装備されている。
【００４６】
この塵芥積込装置７は、塵芥投入箱６内に投入口６２を通じて投入された塵芥を圧縮して塵芥収容箱５内に積込むためのもので、以下、この塵芥積込装置７の構成について説明する。
【００４７】
塵芥投入箱６の両側壁には溝型鋼で形成された案内溝部材７１が補強枠を兼ねて前方上部より後方下部に向かって敷設されている。
【００４８】
また、塵芥投入箱６内にはその横幅一杯に広がる摺動板７２が収容され、この摺動板７２の両側縁の上下には案内ローラ７３が軸着され、これらの案内ローラ７３は前記案内溝部材７１の内壁に沿って摺動自在に嵌入されている。
【００４９】
前記摺動板７２の背面上部にはブラケットを介して枢軸７４が軸支されており、この枢軸７４が摺動板７２の摺動距離に合致して塵芥投入箱６の側壁に形成された図示しない切欠きを越えて塵芥投入箱６の内側より外側に突出するように配置されている。
【００５０】
そして、塵芥投入箱６の側壁から外側に突出した枢軸７４と塵芥投入箱６の下部間には、塵芥投入箱６の外側で案内溝部材７１の傾斜方向に沿って設けられた油圧シリンダ２が摺動シリンダとして連結され、この油圧シリンダ２の伸縮作動によって摺動板７２を案内溝部材７１に沿って上下に往復移動させるようにしている。この油圧シリンダ２には前述したように油圧発生装置３が一体的に設けられて油圧駆動装置１を構成している。
【００５１】
また、前記摺動板７２の下端には、塵芥投入箱６の横幅一杯に広がる押込板７５が前後に揺動自在に軸支されている。
【００５２】
前記押込板７５の先端は前方に向かって若干屈折形成されている。前記押込板７５の背面に突設した突片７５ａと前記摺動板７２の背面上部に設けられた枢軸７４間には、油圧シリンダ２′が揺動シリンダとして連結され、この油圧シリンダ２′の伸縮作動によって前記押込板７５を前後に揺動させるようにしている。この油圧シリンダ２′も前記油圧シリンダ２と同様に油圧発生装置３が一体的に設けられて油圧駆動装置１を構成している。
【００５３】
さらに、前記塵芥収容箱５内には排出板５２が前後方向に摺動自在に配設されている。排出板５２は、塵芥収容箱５の横幅及び上下高さと略同じ大きさに形成された板状体であり、図示しない排出シリンダの伸縮動作により塵芥収容箱５内を前後に摺動するようになされている。
【００５４】
そして、このように構成された塵芥積込装置７は、各油圧シリンダ２、２′が何れも伸長して摺動板７２が上昇終了位置にある状態で、投入口６２を通じて塵芥を塵芥投入箱６内に投入し、図示しない始動スイッチをＯＮ操作することで、以下に説明する積込動作を開始する。
【００５５】
まず、図１１（ａ）に示す状態で油圧シリンダ２′が縮退作動して押込板７５が反転作動し、反転終了位置〔図１１（ｂ）参照〕に達する（反転工程）。この後、油圧シリンダ２が縮退作動して摺動板７２が下降し、これに伴って押込板７５が下降工程に移行する。
【００５６】
次に、押込板７５が下降終了位置〔図１１（ｃ）参照〕に達すると、油圧シリンダ２′を伸長させて押込板７５を前方に揺動させ圧縮工程に移行する。
【００５７】
そして、押込板７５が最前方位置〔図１１（ｄ）参照〕まで揺動すると、油圧シリンダ２を伸長させて押込板７５を上昇させることによって上昇工程に移行し、この押込板７５が上昇終了位置に達すると〔図１１（ａ）参照〕、一連の積込動作を終了する。
【００５８】
これにより反転、下降、圧縮、上昇の各工程を１サイクルとした塵芥積込動作を繰り返して行うことができる。
【００５９】
また、塵芥収容箱５に塵芥を積込む際において、塵芥収容箱５内の排出板５２は、最後方位置に配置されており、前記塵芥積込装置７により積込まれる塵芥が排出板５２を押圧する力が所定以上に達した際に、排出シリンダが縮退することで徐々に前方に移動する。このような排出板５２の移動動作によって塵芥を圧縮しながら積み込むことができる。
【００６０】
そして、このように塵芥を積込んで塵芥収容箱５が満杯状態になると、塵芥の排出作業に移る。すなわち、塵芥収集車４を塵芥処理場等へ移動させた後に、傾動シリンダを伸長させ、塵芥投入箱６を枢支６１を中心にして上方に傾動させて塵芥収容箱５の後部を開放状態にした後、排出シリンダを伸長させ、塵芥収容箱５の前部に位置する排出板５２を後方に移動させることで、この塵芥収容箱５内に収容された塵芥を排出する。
【００６１】
このように本発明の油圧駆動装置１を用いて塵芥積込装置７を作動させることができる。この場合、油圧駆動装置１全体がコンパクトであるとともに、油圧配管も不要であるため当該油圧駆動装置１を他の部材の邪魔にならずに容易に取付けることができる。
【００６２】
また、油圧駆動装置１は、前述したようにバルブブロックによる各種の制御弁の追加や変更が可能であるため、バルブブロックの変更等により作動機器に応じた油圧回路に簡単に変更することができ、各種の作動機器の作動に容易に適用することができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の油圧駆動装置によれば、油圧ポンプと油タンクとの間に介装するバルブブロックを交換や追加連結することで、制御弁の変更や追加が容易に行え、汎用性の高い油圧駆動装置を提供することができるとともに、交換などのメンテナンス作業等も容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の油圧駆動装置の構成を示す一部破断の側面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図５】図１におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図６】本発明の油圧駆動装置の構成を模式的に示した油圧回路図である。
【図７】油圧発生装置にバルブブロックを新たに追加した油圧駆動装置の構成を示す一部破断の側面図である。
【図８】図７におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図９】バルブブロックを新たに追加した場合の油圧駆動装置の構成を模式的に示した油圧回路図である。
【図１０】本発明の油圧駆動装置の適用例を示す塵芥収集車における一部破断の側面図である。
【図１１】塵芥収集車による塵芥積込動作を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１  油圧駆動装置
２  油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
２ａ  ピストン側室
２ｂ  ロッド側室
３  油圧発生装置
３１  電動モータ
３２  油圧ポンプ
３２ａ、３２ｂ  ポンプポート
３４  バルブブロック
３５  油タンク
３６ａ、３６ｂ  パイロットチェック弁（制御弁）
４０  バルブブロック
４１ａ、４１ｂ  リリーフ弁（制御弁）
【図１】
2004257449.tif 000003
【図２】
2004257449.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004257449.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004257449.tif 000011
【図１０】
2004257449.tif 000012
【図１１】
2004257449.tif 000013