(57)【要約】      （修正有）【課題】水分が閉回路に入ることが防止される静油圧伝達装置を提供すること。【解決手段】ピストンポンプ２０とピストンモータ３０との間で作動油を循環させる閉回路を備える静油圧伝達装置１であって、閉回路に導かれる作動油中の水分を当該作動油との比重差により貯留する水分溜め部５６を備える。閉回路に導かれる作動油中の水分は、当該作動油より比重が高いために、その自重により水分溜め部５６に貯留される。これにより、水分が閉回路に入ることを防止でき、油圧装置の良好な作動状態を維持できる。【選択図】図１
2013204774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプと油圧アクチュエータとの間で作動油を循環させる閉回路を備える油圧装置であって、
前記閉回路に導かれる作動油中の水分を当該作動油との比重差により貯留する水分溜め部を備えることを特徴とする油圧装置。
【請求項２】
作動油を貯留するタンクを備え、
前記タンクの側部に出口が開口され、
前記タンク内の出口より下方の領域に前記水分溜め部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の油圧装置。
【請求項３】
前記油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとを収容するケーシングと、
作動油を貯留するタンクと、
前記タンク内の作動油を前記ケーシング内に導く補充通路と、
前記ケーシング内に充填される作動油を前記閉回路に導くチェックバルブを備え、
前記補充通路に前記水分溜め部が設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の油圧装置。
【請求項４】
前記補充通路に作動油流を昇降させて導くＵ字状通路部が設けられ、
前記Ｕ字状通路に前記水分溜め部が設けられることを特徴とする請求項３に記載の油圧装置。
【請求項５】
前記油圧ポンプとして、
入力軸によって回転駆動されるシリンダブロックと、
前記シリンダブロックに対して往復動する複数のピストンと、
前記各ピストンが追従するポンプ斜板と、を備えるピストンポンプが設けられ、
前記油圧アクチュエータとして、
出力軸を回転駆動するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックに対して往復動する複数のピストンと、
前記各ピストンが追従するモータ斜板と、を備えるピストンモータが設けられ、
前記閉回路は、前記ピストンポンプから吐出される作動油を前記ピストンモータに送り、
前記ピストンポンプと前記ピストンモータの間で動力が伝達される静油圧伝達装置を構成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の油圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ポンプと油圧アクチュエータとの間で作動油を循環させる閉回路を備える油圧装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の油圧装置として、例えば作業車等に搭載される静油圧伝達装置（ＨＳＴ…Ｈｙｄｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）は、エンジンに駆動される油圧ポンプと、車輪を駆動する油圧モータと、油圧ポンプと油圧モータとの間で作動油を循環させる閉回路とを備え、速度ペダル等の操作量に応じて油圧ポンプに対する油圧モータの速度比が無段階に制御される。
【０００３】
この種の静油圧伝達装置として、作動油を貯留するタンクと、このタンク内に設けられるフィルタと、を備え、フィルタによって作動油中の異物を除去し、作動油中の空気を分離して、作動油を循環させるものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平２−１４６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の油圧装置にあっては、作動油中に混入する水分が閉回路に入ると、作動時に作動油の温度が上昇するのに伴って水分が蒸発して気泡が発生し、この気泡が収縮して動力の伝達不良を招く可能性がある。この問題点は、閉回路に作動油を補充するチャージポンプを備えることなく、タンクに貯留された作動油が閉回路に補充される自給式の油圧装置に起こりやすい。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、水分が閉回路に入ることが防止される油圧装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、油圧ポンプと油圧アクチュエータとの間で作動油を循環させる閉回路を備える油圧装置であって、閉回路に導かれる作動油中の水分を当該作動油との比重差により貯留する水分溜め部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、閉回路に導かれる作動油中の水分は、当該作動油より比重が高いために、その自重により水分溜め部に貯留される。これにより、水分が閉回路に入ることを防止でき、油圧装置の良好な作動状態を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態を示す油圧装置の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す油圧装置の断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態を示す油圧装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１に示す油圧装置は、作業車に搭載される静油圧伝達装置（ＨＳＴ）１である。この静油圧伝達装置１は、エンジンに駆動される可変容量タイプのピストンポンプ（油圧ポンプ）２０と、車輪を駆動するピストンモータ（油圧アクチュエータ）３０とを備え、速度ペダル等の操作量に応じてピストンポンプ２０に対するピストンモータ３０の速度比が無段階に制御される。
【００１２】
静油圧伝達装置１は、そのケーシング８として、ポンプハウジング９と、フロントカバー１０と、を備える。
【００１３】
ピストンポンプ２０の入力軸２１は、その前端部がポンプハウジング９から前方に突出し、車両に搭載されるエンジンの出力軸（図示せず）に連結される。
【００１４】
可変容量タイプのピストンポンプ２０は、入力軸２１によって回転駆動されるシリンダブロック２２と、このシリンダブロック２２に対して往復動する複数のピストン２３と、この各ピストン２３が追従するポンプ斜板２４と、を備える。
【００１５】
ポンプ斜板２４は、トラニオン軸２５を介してポンプハウジング９に揺動可能に支持される。図２に示すように、トラニオン軸２５の一端は、ポンプハウジング９の側方に突出し、サーボレギュレータ（図示せず）または機械式のリンク機構（図示せず）に連結される。
【００１６】
ピストンポンプ２０は、サーボレギュレータまたは機械式のリンク機構によってポンプ斜板が傾転駆動されることにより、ポンプ斜板２４に追従して往復動するピストン２３のストロークが変わり、ピストンポンプ２０の吐出量（押しのけ容積）および吐出方向を可変とする。
【００１７】
ピストンモータ３０は、出力軸３１を回転駆動するシリンダブロック３２と、このシリンダブロック３２に対して往復動する複数のピストン３３と、この各ピストン３３が追従するモータ斜板３４と、を備える。
【００１８】
ピストンモータ３０は、モータ斜板３４の傾転角が変化しない、固定容量タイプとする。なお、これに限らず、ピストンモータ３０を、モータ斜板３４の傾転角が変化する可変容量タイプとしてもよい。
【００１９】
出力軸３１は、フロントカバー１０から後方に突出し、その回転が作業車のドライブシャフト及びデファレンシャルギア（図示せず）等を介して左右の車輪（図示せず）に伝達される。
【００２０】
フロントカバー１０には、ピストンポンプ２０とピストンモータ３０との間で作動油を循環させる閉回路４０が設けられる。この閉回路４０は、フロントカバー１０の前端面に開口するピストンポンプ２０の給排ポート４１、４２と、ピストンモータ３０の給排ポート（図示せず）と、を連通する。
【００２１】
静油圧伝達装置１の作動時に、ピストンポンプ２０では、シリンダブロック２２が入力軸２１によって回転駆動されるのに伴って各ピストン２３が往復動し、作動油が給排ポート４１、４２の一方から吸い込まれて他方に吐出される。この吐出作動油が、閉回路４０を介してピストンモータ３０に送られ、シリンダブロック３２に対して各ピストン３３が往復動することによって、シリンダブロック３２が出力軸３１を回転駆動する。ピストンモータ３０から出る作動油は、閉回路４０を介してピストンポンプ２０に送られる。こうして、作動油が閉回路４０を循環することによって、ピストンポンプ２０とピストンモータ３０の間で動力が伝達される。
【００２２】
ケーシング８内には、作動油が満たされるように充填される。フロントカバー１０の上部には、ケーシング８内に開口する通孔１３と、閉回路４０の給排ポート４１、４２側とをそれぞれ連通するバルブ穴１１、１２と、が形成される。バルブ穴１１、１２には、チェックバルブ４３、４４が介装される。チェックバルブ４３は、ケーシング８内から閉回路４０の給排ポート４１側へと吸い込まれる作動油の流れに対して開弁する。チェックバルブ４４は、ケーシング８内から閉回路４０の給排ポート４２側へと吸い込まれる作動油の流れに対して開弁する。
【００２３】
静油圧伝達装置１は、補充用の作動油を貯留するタンク５０と、このタンク５０内の作動油をケーシング８内に補充する補充通路６０と、を備える。
【００２４】
補充通路６０として、ポンプハウジング９の上部には、補充口１５が形成され、この補充口１５とタンク５０の出口５５とを連通する配管６１が設けられる。タンク５０の出口５５は、ケーシング８の補充口１５より上方に配置され、タンク５０内の作動油が配管６１、補充口１５を通ってケーシング８内に流下するようになっている。
【００２５】
タンク５０は、筒状の側部５１と、この側部５１の下端から延びる底部５２と、側部５１の上端によって画成される開口部５４と、を有する。タンク５０の開口部５４は、蓋４９によって閉塞される。
【００２６】
ところで、作動油中に混入する水分が閉回路４０に入り込み、静油圧伝達装置１の作動時に作動油の温度が上昇するのに伴って水分が蒸発して気泡が発生すると、ピストンポンプ２０とピストンモータ３０にて、各ピストン２３、３３が往復動しても、この気泡が収縮することによってシリンダブロック２２、３２が空回りして、動力の伝達ができなくなり可能性がある。
【００２７】
これに対処して、本発明は、閉回路４０に導かれる作動油中の水分を溜める水分溜め部を設け、作動油中の水分がケーシング８内に入らないようにする。
【００２８】
本実施形態では、タンク５０の側部５１に出口５５を開口し、タンク５０内の出口５５より下方の領域に水分溜め部５６が設けられ、この水分溜め部５６に作動油より比重の大きい水分が貯留される構成とする。
【００２９】
出口５５は、タンク５０の底部５２より高い位置に開口される。図１において、出口５５を画成する部位（孔）の最下部と交わる水平線をＬとすると、タンク５０内の水平線Ｌより下方の領域が水分溜め部５６となる。
【００３０】
タンク５０の底部５２には、凹状に窪む凹部５３が形成される。この凹部５３は、水分溜め部５６の最深部となり、凹部５３内に作動油中の水分が集まる構成とする。
【００３１】
配管６１は、ポンプハウジング９の補充口１５から略鉛直方向に延びる部位６１Ａと、タンク５０の出口５５から略水平方向に延びる部位６１Ｂと、を有する。この配管６１により、タンク５０内の水分が除去された作動油がポンプハウジング９内に導かれる。
【００３２】
次に、静油圧伝達装置１の作用について説明する。
【００３３】
タンク５０内の作動油中に水分が混入すると、作動油より比重が大きい水分が、タンク５０内に沈み、水分溜め部５６に貯留され、底部５２に開口する凹部５３に集められる。これにより、水平線Ｌより上方にある作動油、つまりタンク５０内の出口５５から排出される作動油は、水分が除去されている状態となる。
【００３４】
タンク５０内の作動油がケーシング８内に補充されるときに、タンク５０内の出口５５の近傍にある作動油が、補充通路６０を通ってケーシング８内へと供給されるため、水分溜め部５６に貯留される水分が補充通路６０を通ってケーシング８内に流入することが抑えられる。
【００３５】
ケーシング８内の作動油中に水分が混入した場合に、静油圧伝達装置１の作動時に作動油の温度が上昇するのに伴って水分が蒸発して気泡が発生すると、この気泡が浮力によってケーシング８内の上方に開口する補充口１５から、配管６１を通ってタンク５０内へと導かれ、タンク５０内にて冷却されることによって水分が凝縮してタンク５０内に沈み、水分溜め部５６に貯留される。
【００３６】
こうして、作動油中の水分がタンク５０の水分溜め部５６に貯留されることにより、水分が閉回路４０に入ることが防止され、静油圧伝達装置１にて水分の蒸発することが抑えられ、静油圧伝達装置１の良好な作動状態を維持できる。
【００３７】
静油圧伝達装置１内にて生じる水分の蒸発分に対応して、タンク５０内には、作動油が満たされない空間部分を設ける必要がある。前述したように静油圧伝達装置１内にて生じる水分の蒸発量が抑えられるため、タンク５０内には、作動油が満たされない空間部分を小さくすることが可能となり、タンク５０の容量を小さくできる。
【００３８】
（第２実施形態）
次に図３に示す第２実施形態を説明する。図３は、静油圧伝達装置（油圧装置）６８の断面図である。これは図１、２の第１施形態と基本的に同じ構成を有し、相違する部分のみを説明する。なお、第１実施形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００３９】
静油圧伝達装置６８は、補充用の作動油を貯留するタンク８０と、このタンク８０内の作動油をケーシング８内に補充する補充通路７０と、を備える。
【００４０】
補充通路７０の配管７１は、タンク８０の出口８５から略鉛直方向に延びる通路部７１Ｅと、この通路部７１Ｅの下端部から曲折して略水平方向に延びる通路部７１Ｄと、この通路部７１Ｄの端部から曲折して略鉛直方向に延びる通路部７１Ｃと、この通路部７１Ｃの上端部から曲折して略水平方向に延びる通路部７１Ｂと、この通路部７１Ｂの端部から曲折して略鉛直方向に延びてポンプハウジング９の補充口１５に接続される通路部７１Ａと、を有する。
【００４１】
上記の配管７１は、作動油流を昇降させて導くＵ字状通路部７１Ｅ、７１Ｄ、７１Ｃを有し、このＵ字状通路部７１Ｅ、７１Ｄ、７１Ｃの最下部となる通路部７１Ｄに作動油中の水分を溜める水分溜め部７２が設けられる。
【００４２】
タンク８０の底部８２に出口８５を開口される。タンク８０の出口８５は、ケーシング８の補充口１５より上方に配置され、タンク８０内の作動油が配管７１を通ってタンク８０内に流下するようになっている。
【００４３】
タンク８０内の作動油中に水分が混入すると、作動油より比重が大きい水分が、タンク８０の出口８５から略鉛直方向に延びる通路部７１Ｅを通って沈み、Ｕ字状通路部７１Ｅ、７１Ｄ、７１Ｃの最下部となる水分溜め部７２に貯留される。
【００４４】
タンク８０内の作動油が補充通路６０の配管７１を通ってケーシング８内に補充されるときに、Ｕ字状通路部７１Ｅ、７１Ｄ、７１Ｃの最下部となる水分溜め部７２は作動油流の淀みとなるため、水分溜め部７２に貯留される水分が補充通路６０を通ってケーシング８内に流入することが抑えられる。
【００４５】
ケーシング８内の作動油中に水分が混入した場合に、静油圧伝達装置６８の作動時に作動油の温度が上昇するのに伴って水分が蒸発して気泡が発生すると、この気泡が浮力によってケーシング８内の上方に開口する補充口１５から、通路部７１Ａを通って通路部７１Ｂに導かれ、通路部７１Ａ内にて冷却されることによって水分が凝縮し、通路部７１Ｃを通って通路部７１Ｄ内の水分溜め部７２に沈み、水分溜め部７２に貯留される。
【００４６】
こうして、作動油中の水分が配管７１内の水分溜め部７２に貯留されることにより、水分が閉回路４０に入ることを防止でき、静油圧伝達装置１の良好な作動状態を維持できる。
【００４７】
（第３実施形態）
次に図４に示す第３実施形態を説明する。図４は、静油圧伝達装置（油圧装置）６９の断面図である。これは図４の第２施形態と基本的に同じ構成を有し、相違する部分のみを説明する。なお、第２実施形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００４８】
静油圧伝達装置６９は、配管７１の内壁面に対して凹状に窪む凹部７３を設け、作動油中の水分がこの凹部７３に貯留される構成とする。これにより、作動油中の水分が配管７１内の水分が凹部７３に貯留され、凹部７３からあふれても水分溜め部７２に貯留されるため、水分が閉回路４０に入ることを防止でき、静油圧伝達装置１の良好な作動状態を維持できる。
【００４９】
なお、補給通路６０に設けられる水分溜め部は、Ｕ字状通路部７１Ｅ、７１Ｄ、７１Ｃに限らず、配管７１の内壁面に対して凹状に窪む凹部を設け、この凹部に作動油中の水分が溜まる構成としてもよい。
【００５０】
また、タンク８０内の作動油がケーシング８内を経由し、チェックバルブ４３、４４を介して閉回路４０に導かれる構成に限らず、タンク８０内の作動油がケーシング８内を経由せずにチェックバルブ４３、４４を介して閉回路４０に導かれる構成としてもよい。この場合には、ケーシング８内の作動油をタンク８０に戻すドレン通路を設ける必要がある。
【００５１】
また、他の実施形態として、油圧装置を構成する油圧ポンプは、ピストンポンプ２０に限らず、例えばギアポンプ、ベーンポンプ等を用いてもよい。
【００５２】
さらに、他の実施形態として、油圧装置を構成する油圧アクチュエータは、ピストンポンプ２０に限らず、例えば作動油圧によって伸縮作動する油圧シリンダ等を用いてもよい。
【００５３】
以下、本発明の要旨と作用、効果を説明する。
【００５４】
（ア）油圧ポンプ（ピストンポンプ２０）と油圧アクチュエータ（ピストンモータ３０）との間で作動油を循環させる閉回路４０を備える油圧装置（静油圧伝達装置１、６８）であって、閉回路４０に導かれる作動油中の水分を当該作動油との比重差により貯留する水分溜め部５６、７２を備える構成とした（図１〜３参照）。
【００５５】
上記構成に基づき、作動油中の水分は、当該作動油より比重が高いために、その自重により水分溜め部５６、７２に貯留されることにより、水分が閉回路４０に入ることを防止でき、油圧装置の良好な作動状態を維持できる。
【００５６】
（イ）作動油を貯留するタンク５０を備え、このタンク５０の側部５１に出口５５が開口され、タンク５０内の出口５５より下方の領域に水分溜め部５６が設けられる構成とする（図１参照）。
【００５７】
上記構成に基づき、作動油中の水分がタンク５０内の水分溜め部５６に貯留されることにより、水分がタンク５０から補充通路６０に入ることを防止でき、油圧装置の良好な作動状態を維持できる。
【００５８】
（ウ）油圧ポンプ（ピストンポンプ２０）と油圧アクチュエータ（ピストンモータ３０）とを収容するケーシング８と、作動油を貯留するタンク８０と、このタンク８０内の作動油をケーシング８内に導く補充通路６０と、ケーシング８内に充填される作動油を閉回路４０に導くチェックバルブ４３、４４と、を備え、この補充通路６０に水分溜め部７２が設けられる構成とする（図３参照）。
【００５９】
上記構成に基づき、作動油中の水分が補充通路６０の水分溜め部７２に貯留されることにより、水分が補充通路６０からケーシング８内に入ることを防止でき、静油圧伝達装置１の良好な作動状態を維持できる。
【００６０】
（エ）この補充通路６０に作動油流を昇降させて導くＵ字状通路部７１Ｅ、７１Ｄ、７１Ｃが設けられ、このＵ字状通路７１Ｅ、７１Ｄ、７１Ｃに水分溜め部７２が設けられる構成とする（図３参照）。
【００６１】
上記構成に基づき、作動油中の水分がＵ字状通路部７１Ｅ、７１Ｄ、７１Ｃの水分溜め部７２に貯留されることにより、水分が補充通路６０からケーシング８内に入ることを防止でき、静油圧伝達装置６８の良好な作動状態を維持できる。
【００６２】
（オ）油圧ポンプとして、入力軸２１によって回転駆動されるシリンダブロック２２と、このシリンダブロック２２に対して往復動する複数のピストン２３と、この各ピストン２３が追従するポンプ斜板２４と、を備えるピストンポンプ２０が設けられ、油圧アクチュエータとして、出力軸３１を回転駆動するシリンダブロック３２と、このシリンダブロック３２に対して往復動する複数のピストン３３と、この各ピストン３３が追従するモータ斜板３４と、を備えるピストンモータ３０が設けられ、閉回路４０はピストンポンプ２０から吐出される作動油をピストンモータ３０に送り、ピストンポンプ２０とピストンモータ３０の間で動力が伝達される静油圧伝達装置１、６８を構成する（図１〜３参照）。
【００６３】
上記構成に基づき、作動油中に混入する水分が閉回路４０を介してピストンポンプ２０とピストンモータ３０に入ることを防止でき、ピストンポンプ２０とピストンモータ３０の間で動力伝達が効率よく行われ、静油圧伝達装置１、６８の良好な作動状態を維持できる。
【００６４】
本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【符号の説明】
【００６５】
１、６８、６９    静油圧伝達装置（油圧装置）
８    ケーシング
２０    ピストンポンプ （油圧ポンプ）
３０    ピストンモータ（油圧アクチュエータ）
４０    閉回路
４３、４４    チェックバルブ
５０、８０    タンク
５１    側部
５５    出口
５６    水分溜め部
６０、７０    補充通路
７１Ｅ、７１Ｄ、７１Ｃ    Ｕ字状通路部
７２    水分溜め部
【図１】
2013204774.tif 000003
【図２】
2013204774.tif 000004
【図３】
2013204774.tif 000005
【図４】
2013204774.tif 000006