(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサーを回転させる油圧モータに対して、第１ポンプと第２ポンプとをパラレルに接続し、走行系エンジンを第１ポンプの駆動源とし、電動モータを第２ポンプの駆動源とし、第１ポンプと第２ポンプとの供給流路を合流させ、その合流点にシャトル弁を設けて、第１ポンプあるいは第２ポンプのどちらか一方の吐出圧を油圧モータに供給する構成にした冷凍用コンプレッサー駆動装置において、上記合流点に設けたシャトル弁と上記油圧モータとを絞り弁を介して接続するとともに、上記第１、第２ポンプの吐出量を、上記絞り弁の差圧を一定に保つように制御するレギュレータと、上記第１、第２ポンプのそれぞれと一体回転するパイロットポンプと、これらパイロットポンプの吐出圧を高圧選択するシャトル弁と、冷凍機内の温度を測定する温度センサと、温度センサからの信号を受信するコントローラと、コントローラの信号によってパイロット流路を開閉するパイロット制御弁と、このパイロット制御弁の開閉によってストロークし、上記絞り弁の開度を制御するパイロットピストンとを備え、冷凍機内の温度が設定温度より高いときには、上記コントローラが、パイロット制御弁を閉じ、パイロットピストンがストロークしないことによって絞り弁を開位置とし、上記第１あるいは第２ポンプからの油圧をそのまま油圧モータに供給し、一方、冷凍機内の温度が設定温度より低いときには、上記コントローラがパイロット制御弁を開き、パイロットピストンがストロークすることによって絞り弁を絞り位置に切換えて、油圧モータに供給される油圧を抑制する構成にした冷凍用コンプレッサー駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷凍車等の冷凍用コンプレッサー駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷凍機を搭載した冷凍車には、油圧ポンプの吐出圧で油圧モータを回転させるとともに、この油圧モータの回転力を利用して冷凍用コンプレッサーを作動させるものがある。
この冷凍用コンプレッサーの駆動方式として、２つの方式があり、それは、サブエンジン方式と直結方式である。
サブエンジン方式とは、走行用のメインエンジン以外に特別のエンジンを設け、この特別のエンジンで油圧ポンプを駆動するタイプのものである。
直結方式とは、走行用のエンジンを油圧ポンプに直接接続するタイプのものである。
【０００３】
また、両方式とも定吐出ポンプを用いていたので、エンジンがかかっている間は、常に定吐出ポンプが作動し、冷凍用コンプレッサーが働いて、冷凍庫内は冷却され続ける。したがって、冷凍庫内が必要以上に冷やされることがあった。この冷やしすぎを防止するためには、エンジンを切らなければならなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
サブエンジン方式の場合、冷凍車にエンジンを２つ搭載しなければならないので、一つのときに比べて、非常にコストが高くつく。また、エンジンは重量が大きく、場所もとるので、冷凍車一台分に対する荷物の最大積載量が制限されるという問題があった。
直結方式の場合、アイドリング時には、冷凍用コンプレッサーの能力が低下してしまう。特に、最近は、ノーアイドリングという社会の要望に応え、停車中にエンジンを切ることが多くなってきた。エンジンを切ってしまうと、冷凍用コンプレッサーも完全に停止してしまう。つまり、エンジン停止時には冷凍機も、機能しなくなるという問題があった。
【０００５】
一方、サブエンジン方式も直結方式も、エンジンがかかっている間は、常に定吐出ポンプが作動するので、冷凍用コンプレッサーが働いて、冷凍庫内は冷却され続ける。そして、冷凍庫内の冷やしすぎを防止するためには、エンジンを切らなければならないが、直結方式では、走行中にエンジンを切ることができない。したがって、長時間走行しているときには、必要以上に冷凍庫内を冷やしてしまう。
また、サブエンジン方式でも、エンジンをかけたり、切ったりしなければならないので、その操作が面倒になるという問題があった。
【０００６】
この発明の第１の目的は、走行用エンジンが停止したときに、冷凍用コンプレッサーが停止したり、アイドリング時に、冷凍用コンプレッサーの能力が低下したりすることがなく、しかも低コストで駆動する冷凍用コンプレッサー駆動装置を提供することである。
第２の目的は、冷凍機内の温度を調節する機構を持つ、冷凍用コンプレッサー駆動装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、コンプレッサーを回転させる油圧モータに対して、第１ポンプと第２ポンプとをパラレルに接続し、走行系エンジンを第１ポンプの駆動源とし、電動モータを第２ポンプの駆動源とし、第１ポンプと第２ポンプとの供給流路を合流させ、その合流点にシャトル弁を設けて、第１ポンプあるいは第２ポンプのどちらか一方の吐出圧を油圧モータに供給する構成にした冷凍用コンプレッサー駆動装置を前提とし、上記合流点に設けたシャトル弁と上記油圧モータとを絞り弁を介して接続するとともに、上記第１、第２ポンプの吐出量を、上記絞り弁の差圧を一定に保つように制御するレギュレータと、上記第１、第２ポンプのそれぞれと一体回転するパイロットポンプと、これらパイロットポンプの吐出圧を高圧選択するシャトル弁と、冷凍機内の温度を測定する温度センサと、温度センサからの信号を受信するコントローラと、コントローラの信号によってパイロット流路を開閉するパイロット制御弁と、このパイロット制御弁の開閉によってストロークし、上記絞り弁の開度を制御するパイロットピストンとを備え、冷凍機内の温度が設定温度より高いときには、上記コントローラが、パイロット制御弁を閉じ、パイロットピストンがストロークしないことによって絞り弁を開位置とし、上記第１あるいは第２ポンプからの油圧をそのまま油圧モータに供給し、一方、冷凍機内の温度が設定温度より低いときには、上記コントローラがパイロット制御弁を開き、パイロットピストンがストロークすることによって絞り弁を絞り位置に切換えて、油圧モータに供給される油圧を抑制する構成にしたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に、この発明の第１実施例を示す。
この第１実施例では、２つの可変吐出ポンプＰ１およびＰ２を備え、一方の可変吐出ポンプＰ１を、車両を走行させるためのエンジンＥで駆動し、他方の可変吐出ポンプＰ２をエンジンＥとは関係ない電動モータＥＭで駆動するようにしている。
そして、上記いずれかの可変吐出ポンプＰ１あるいはＰ２で、油圧モータＭを駆動し、冷凍用のコンプレッサー１を作動させるようにしている。
【０００９】
上記可変吐出ポンプＰ１とＰ２のそれぞれには、上流側の供給流路２、３を接続するとともに、それら上流側の供給流路２、３を、シャトル弁４を介して下流側の供給流路５に連通させている。そして、この下流側の供給流路５には油圧モータＭを接続している。
したがって、いずれかの可変ポンプＰ１、Ｐ２のいずれかを駆動すれば、その吐出油がシャトル弁４で選択されて、油圧モータＭに供給される。
【００１０】
上記下流側の供給流路５には絞り弁６を設けている。この絞り弁６は、図示のノーマル状態で開位置６ａを保ち、切り換え状態で絞り位置６ｂを保つようにしている。
そして、可変吐出ポンプＰ１、Ｐ２は、絞り弁６の前後の差圧を一定に保つようにその吐出量を制御するが、その吐出量を制御する要素がレギュレータＲ１、Ｒ２である。このレギュレータＲ１、Ｒ２は、レギュレータバルブ７、８と制御シリンダ９、１０とからなる。
【００１１】
上記レギュレータバルブ７、８は、その一方のパイロット室７ａ、８ａを、絞り弁６の上流側に連通させ、他方のパイロット室７ｂ、８ｂを絞り弁６の下流側に連通させている。そして、一方のパイロット室７ａ、８ａには、スプリング１１、１２のバネ力を作用させている。したがって、このレギュレータバルブ７、８は他方のパイロット室７ｂ、８ｂの作用力と、一方のパイロット室７ａ、８ａの作用力およびスプリング１１、１２のバネ力の合計力とがバランスした位置を保つ。このバランス位置において制御シリンダ９、１０の圧力室９ａ、１０ａの圧力を制御する。
【００１２】
上記制御シリンダ９、１０は、上記圧力室９ａ、１０ａとは反対側の室９ｂ、１０ｂにスプリング１３、１４を設け、通常は、このスプリング１３、１４の作用で、ピストンロッド９ｃ、１０ｃを収縮位置に保つようにしている。
ピストンロッド９ｃ、１０ｃが収縮位置にあるときには、可変吐出ポンプＰ１、Ｐ２の傾転角を最大に保つとともに、その吐出量を最大にする。反対に、圧力室９ａ、１０ａの圧力を上昇させて、ピストンロッド９ｃ、１０ｃを伸張させれば、可変吐出ポンプＰ１、Ｐ２の吐出量を減少させる。
【００１３】
そして、上記圧力室９ａ、１０ａの圧力を制御するのが、上記レギュレータバルブ７、８である。すなわち、レギュレータバルブ７、８が図面左側位置（イ）にあれば、圧力室９ａ、１０ａをタンクＴに連通させてピストンロッド９ｃ、１０ｃを収縮させ、図面右側位置（ロ）にあれば、圧力室９ａ、１０ａを供給流路２、３に連通させてピストンロッド９ｃ、１０ｃを伸張させる。
【００１４】
上記のようにした可変吐出ポンプＰ１、Ｐ２の吐出量は、絞り弁６が開位置６ａにあるかあるいは絞り位置６ｂにあるかによって決まる。すなわち、レギュレータバルブ７、８は、上記したように絞り弁６前後の差圧を、スプリング１１、１２のバネ力に相当する圧力に保つように、可変吐出ポンプＰ１、Ｐ２の吐出量を制御する。したがって、絞り弁６が開位置６ａにあれば、そのポンプ吐出量が多くなり、絞り位置６ｂにあればそれが少なくなる。
【００１５】
そして、上記絞り弁６を、開位置６ａにしたり、絞り位置６ｂにしたりするのは、絞り弁６の両側に設けたスプリング１５と切換用シリンダ１６とである。
すなわち、上記絞り弁６の一方の側にはスプリング１５のバネ力を作用させ、このバネ力の作用で、通常は図示の開位置６ａを保つようにしている。そして、絞り弁６の他方の側に切換用シリンダ１６を設け、この切換用シリンダ１６の推力で、絞り弁６を上記スプリング１５に抗して絞り位置６ｂに切り換えるようにしている。
【００１６】
上記切換用シリンダ１６は、可変吐出ポンプＰ１、Ｐ２と一体回転するパイロットポンプ１７、１８のパイロット圧で制御される。なお、このパイロットポンプ１７、１８の吐出圧も、シャトル弁２３で高圧選択されて、次に説明する電磁制御弁１９に導かれる。
上記のようにして高圧選択されたパイロット圧を切換用シリンダ１６に導くかどうかの制御は、コントローラＣの出力信号で制御される電磁制御弁１９が受け持つ。この電磁制御弁１９は、減圧弁またはオンオフ弁からなり、コントローラＣの出力信号に応じて、切換用シリンダ１６に導かれるパイロット圧を制御する。
【００１７】
このようにした電磁制御弁１９を制御するコントローラＣには、冷凍機内の温度を検出する温度センサー２０を接続している。そして、冷凍機内の温度が設定温度以上であれば、コントローラＣが電磁制御弁１９を制御して、切換用シリンダ１６に供給されるパイロット圧を低圧に維持する。この状態では、絞り弁６に対するスプリング１５のバネ力が、切換用シリンダ１６の推力よりも大きくなるように設定している。したがって、絞り弁６は、スプリング１６のバネ力で開位置６ａを保持する。
【００１８】
また、冷凍庫内の温度が設定温度以下になると、それを温度センサー２０が検出するとともに、その検出温度に基づいてコントローラＣが電磁制御弁１９を動作して、切換用シリンダ１６に導かれるパイロット圧を高圧に維持する。この状態では、絞り弁６に対するスプリング１５のバネ力よりも、切換用シリンダ１６の推力の方が大きくなるようにしている。したがって、絞り弁６は、切換用シリンダ１６の推力で絞り位置６ｂに切り換わる。
【００１９】
次に、この第１実施例の作用を説明する。
このコンプレッサー駆動装置において、エンジンＥ側の可変ポンプＰ１を駆動させるか、あるいは電動モータＥＭ側の可変吐出ポンプＰ２を駆動させるかは、ドライバーなどの人の判断に任されている。つまり、ドライバーなどが、手動でどちらを選択するかを決めるようにしている。
【００２０】
今、可変吐出ポンプＰ１を選択したとすると、この可変吐出ポンプＰ１とともにパイロットポンプ１７も駆動する。
そして、可変吐出ポンプＰ１から吐出された圧油は、シャトル弁４を経由して下流側の供給流路５に導かれる。なお、上流側の供給流路２、３の合流点にシャトル弁４を設けたので、可変吐出ポンプＰ１あるいはＰ２のいずれか一方を駆動すれば、その駆動したポンプの吐出油が自動的に選択され供給流路５に導かれる。
このようにして下流側の供給流路５に導かれた圧油は、絞り弁６を経由して油圧モータＭに供給されるとともに、コンプレッサー１を動作させて、冷凍庫内を冷やす。
【００２１】
上記のようにして絞り弁６を経由して油圧モータＭに圧油が供給されると、この絞り弁６の前後の圧力がパイロット圧として、レギュレータバルブ７のパイロット室７ａ、７ｂに導かれる。このようにレギュレータバルブ７にパイロット圧が導かれると、レギュレータバルブ７は、絞り弁６の前後の差圧が、スプリング１１のバネ力に相当するように、制御シリンダ９を介して可変吐出ポンプＰ１の吐出量を制御する。
【００２２】
したがって、絞り弁６が開位置６ａにあれば、その差圧を一定に保つために、可変吐出ポンプＰ１の吐出量を多く保たなければならない。しかし、絞り弁６が絞り位置６ｂにあれば、その吐出量を少なくしていかなければならない。
もし、冷凍庫内の温度が設定温度以上のとき、すなわちもっと冷やさなければならないときには、その温度を検知したコントローラＣの指令に基づいて、電磁制御弁１９が、切換用シリンダ１６に導かれるパイロット圧を低く保つ。
【００２３】
パイロット圧が低ければ、絞り弁６がスプリング１５の作用で図示の開位置６ａを保つ。したがって、前記したように可変吐出ポンプＰ１の吐出量が十分に確保されるとともに、その十分な量で油圧モータＭをフル回転させる。油圧モータＭがフル回転すれば、コンプレッサー１もフル回転するので、冷凍庫内が冷やされることになる。
【００２４】
一方、冷凍庫内の温度が設定温度以下のとき、すなわち冷凍庫内が冷やしすぎのときには、温度センサー２０を介して庫内の温度を検知したコントローラＣが電磁制御弁１９を制御して、切換用シリンダ１６へ導かれるパイロット圧を高くする。この高くなったパイロット圧よって発生する切換用シリンダ１９の推力が、スプリング１５のバネ力に打ち勝って、絞り弁６を絞り位置６ｂに切り換える。
絞り弁６が絞り位置６ｂに切り換われば、それにともなって、前記したようにレギュレータＲ１が動作して、可変吐出ポンプＰ１の吐出量を減少させる。
【００２５】
なお、絞り弁６は、最高に開いたときが開位置６ａで、その開度が最小のときが絞り位置７ｂとなるもので、スプリング１５と切換用シリンダ１６との力のバランスによって、その開度が連続的に変化するものである。
上記のように可変吐出ポンプＰ１の吐出量が減少すれば、それにともなって油圧モータＭの回転も低くなる。そして、絞り弁６の絞り位置６ｂにおける開度を十分に小さくしておけば、油圧モータＭをほとんど停止状態に近い状態に保つことができる。
【００２６】
また、可変吐出ポンプＰ２を選択するときには、電動モータＭを駆動すればよい。この電動モータＭの駆動によって、可変吐出ポンプＰ２とともに、パイロットポンプ１８も回転する。
そして、この可変ポンプＰ２およびパイロットポンプ１８の回転によって、油圧モータＭが駆動するとともに、冷凍庫内の温度に応じてレギュレータＲ２が動作すること、可変吐出ポンプＰ１の場合と全く同様である。
【００２７】
上記のように第１実施例の装置によれば、ポンプの駆動源として走行用のエンジンＥを選ぶか、そのエンジンとは関係ない電動モータＥＭを選ぶかは、ドライバーが自らの判断で決めることができる。
したがって、アイドリング時、あるいはエンジン停止時であっても、冷凍庫内を冷やし続けることができる。しかも、冷凍庫内の温度に応じて、油圧モータＭの回転を制御できるので、庫内をいつも適正温度に保つこともできる。
さらに、エンジンＥと電動モータＥＭとを組み合わせるようにしたので、例えば従来のように走行用のエンジンとサブエンジンとを別々に設ける場合よりも、電動モータＥＭの分だけ小型化かつ軽量化が可能になる。
【００２８】
図２に、第２実施例を示す。この第２実施例は、第１実施例のレギュレーターＲ１およびＲ２のレギュレータバルブを共通化したものである。その他の構成要素については、第１実施例と同じなので、同一の構成要素については、同一の符号を用い、詳細な説明を省略する。
この第２実施例では、第１実施例の一方のレギュレータバルブ７だけを用いるとともに、制御シリンダ９、１０を、連通路２１を介して連通させたものである。
なお、上記シャトル弁４と絞り弁６間の圧油を、レギュレータバルブ７に導くようにした点も第１実施例と異なる。ただし、このことはレギュレータバルブ７を共通化したための当然の帰結であって、実質的には第１実施例と同様である。
【００２９】
上記のように制御シリンダ９、１０を、連通路２１を介して連通させることによって、制御シリンダ９、１０に対するレギュレータバルブ７を共通化できる。このようにレギュレータバルブ７を共通化できるので、その分、油圧装置を小型化および軽量化できる。油圧装置が小型化および軽量化された分、積載スペースおよび積載重量をより大きく確保できる。
【００３１】
【発明の効果】
この発明の装置によれば、冷凍庫内の温度に応じて冷凍用コンプレッサーの駆動を制御できるので、冷凍庫内の温度管理ができる。
しかも、冷凍用コンプレッサーを駆動させるために、エンジンを用いるか、電動機を用いるかを、選択することができる。したがって、車両の停止中やアイドリング中でも、電動モータでコンプレッサーを駆動すれば、冷凍機の冷凍能力を維持できる。
エンジンと電動機との併用は、エンジン２つを駆動させたときより、低コストで、場所もとらない。
【００３２】
また、パラレルに接続した第１ポンプと第２ポンプは、その合流点にシャトル弁を設けたことから、どちらか一方のポンプからの流れのみが許容される。また、互いのポンプへの逆流を防ぐことができる。
さらに、パイロット制御弁にパイロット圧を導くためのパイロットポンプを設けたので、パイロットポンプに替えて、第１、第２ポンプからパイロット圧を導くようにした場合と比べてパイロット制御弁が十分な減圧機能を備えなくてもよくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】  第１実施例の回路図である。
【図２】  第２実施例の回路図である。
【符号の説明】
Ｐ１      可変吐出ポンプ
Ｐ２      可変吐出ポンプ
Ｅ        エンジン
ＥＭ      電動機
Ｍ        油圧モータ
１        冷凍用コンプレッサー
４        シャトル弁
６        絞り弁
６ａ      開位置
６ｂ      絞り位置
Ｃ        コントローラ
１７      パイロットポンプ
１８      パイロットポンプ
１９      電磁制御弁
２０      温度センサ
２３      シャトル弁
【図１】
0004306914.tif 000002
【図２】
0004306914.tif 000003