(57)【要約】  【課題】副ギヤポンプ部の吐出側空間部へ吐出される作動油を吸入通路へ戻すバイパス通路において、バイパス通路の開閉弁として電磁弁を用いることのない可変容量ギヤポンプの提供。  【解決手段】主ギヤポンプ部Ｐ１と、副ギヤポンプ部Ｐ２と、各吸入側空間部と連通する吸入通路５５と、各吐出側空間部と連通する吐出通路６１と、副ギヤポンプ部Ｐ２が吐出する作動油を吸入通路５５へ戻すバイパス通路７０と、主ギヤポンプ部Ｐ１が吐出する作動油の副ギヤポンプ部Ｐ２の吐出側空間部への流入を防止する逆止弁６５と、バイパス通路７０を開閉する開閉弁と、を有し、吐出通路６１は、荷役装置用のアクチュエータを油圧制御するコントロールバルブ１３と接続され、開閉弁７３はバイパス通路７０の圧力を受けるバイパス側受圧面７３ａと、アクチュータとコントロールバルブ１３とを接続する荷役用吐出管路１８の圧力を受ける荷役側受圧面７３ｂとを有する。  【選択図】  図１
2009191754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに噛合する主駆動ギヤと主従動ギヤを有する主ギヤポンプ部と、互いに噛合する副駆動ギヤと副従動ギヤを有する副ギヤポンプ部と、前記主ギヤポンプ部及び前記副ギヤポンプ部の各吸入側空間部と連通する吸入通路と、前記主ギヤポンプ部及び前記副ギヤポンプ部の各吐出側空間部と連通する吐出通路と、前記副ギヤポンプ部の吐出側空間部へ吐出される作動油を前記吸入通路へ戻すバイパス通路と、前記主ギヤポンプ部の前記吐出側空間部へ吐出される作動油の前記副ギヤポンプ部の吐出側空間部への流入を防止する逆止弁と、前記バイパス通路を開閉する開閉弁と、を有する可変容量ギヤポンプであって、
前記吐出通路は、産業車両の荷役装置用のアクチュエータを油圧制御するコントロールバルブと接続され、
前記開閉弁は、前記バイパス通路の圧力を受けるバイパス側受圧面と、前記アクチュータと前記コントロールバルブとを接続する荷役用吐出管路の圧力を受ける荷役側受圧面とを有し、
前記荷役装置に荷重がかかることにより、前記荷役用吐出管路の圧力が上昇し、前記開閉弁は前記バイパス通路を閉じることを特徴とする可変容量ギヤポンプ。
【請求項２】
前記開閉弁の閉弁時に前記副ギヤポンプ部からの吐出圧を受ける閉弁時受圧領域が前記バイパス側受圧面に形成され、前記閉弁時受圧領域の面積が前記荷役側受圧面の面積より小さく設定されていることを特徴とする請求項１記載の可変容量ギヤポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は可変容量ギヤポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ギヤポンプは、ハウジングの内部に互いに噛合する駆動ギヤ及び従動ギヤを有し、外部から導いた流体を両ギヤにより昇圧させた後に外部へ吐出するポンプである。
ギヤポンプが扱う流体を作動油とする場合、ギヤポンプは油圧回路に配置される油圧機器等を作動させることができる。
ギヤポンプは、他のポンプと比較して構造が簡単であって、運転保守も容易である上、製作コストが安価である。
さらに、ギヤポンプは流体中の異物の影響を受け難いという特徴を有するほか、小型化及び軽量化に適したポンプでもある。
このため、ギヤポンプは、例えば、フォークリフト等の産業車両において、走行用内燃機関や電動モータにより駆動される作動油用ポンプとして用いられることが多い。
【０００３】
ギヤポンプの吐出容量は、ギヤポンプの回転数により決定するため、回転数と無関係に吐出容量を変更することは困難である。
必要以上に吐出容量を発生させることは、ギヤポンプとして余分な仕事を行うことになる。
そこで、ギヤポンプにおいて複数のギヤ機構を設けることにより吐出容量の変更を実現した可変容量ギヤポンプが提案されている。
この可変容量ギヤポンプでは、複数のギヤ機構における特定のギヤ機構が昇圧した流体を外部へ吐出する場合と、流体をギヤ機構から吸入側へ戻す場合との切り換えを行い、吐出容量の変更を実現している。
【０００４】
例えば、特許文献１に開示された可変容量ギヤポンプは、ケーシング内に駆動ギヤ及び駆動ギヤと噛み合う２つの従動ギヤを収容し、２系統の第１ポンプ及び第２ポンプとして作動するギヤポンプ本体（二重ギヤポンプ）を形成している。
第２ギヤポンプの吐出口と吸込口とをアンロード通路によって接続し、アンロード通路に電磁式開閉弁が設けられている。
電磁式開閉弁を閉じた場合、第１ポンプ及び第２ポンプが並列運転となって、吐出容量が大きくなり、この状態では高容量運転となる。
電磁式開閉弁を開いた場合、第２ポンプがアンロードされるので、吐出容量が小さくなり、この状態では低容量運転となる。
【０００５】
この種の可変容量ギヤポンプでは、第１ポンプと第２ポンプは並列に配置される。第１ポンプの吸込口及び吐出口は、駆動軸の回転方向の関係から、第２ポンプの吸込口及び吐出口と互いに逆位置、つまり、第１ポンプの吸入口と第２ポンプの吐出口が駆動軸の一側に位置し、第１ポンプの吐出口と第２ポンプの吸込口が他側に位置する。
この可変容量ギヤポンプには、第１ポンプ及び第２ポンプにおける吸込側の流路や吐出側の流路をそれぞれ合流させた吸入通路や吐出通路が設けられている。
【特許文献１】特開２００２−７０７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された可変容量ギヤポンプでは、アンロード通路が十分なアンロード流量を確保する場合、アンロード通路の通路断面積が大きく設定される必要があることから、アンロード通路に電磁弁を設ける場合、通路断面積が大きくなるにつれてアンロード通路に設ける電磁弁の大型化が避けられないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、副ギヤポンプ部の吐出側空間部へ吐出される作動油を吸入通路へ戻すバイパス通路において、バイパス通路の開閉弁として電磁弁を用いることのない可変容量ギヤポンプの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するため、本発明は、互いに噛合する主駆動ギヤと主従動ギヤを有する主ギヤポンプ部と、互いに噛合する副駆動ギヤと副従動ギヤを有する副ギヤポンプ部と、前記主ギヤポンプ部及び前記副ギヤポンプ部の各吸入側空間部と連通する吸入通路と、前記主ギヤポンプ部及び前記副ギヤポンプ部の各吐出側空間部と連通する吐出通路と、前記副ギヤポンプ部の吐出側空間部へ吐出される作動油を前記吸入通路へ戻すバイパス通路と、前記主ギヤポンプ部の前記吐出側空間部へ吐出される作動油の前記副ギヤポンプ部の吐出側空間部への流入を防止する逆止弁と、前記バイパス通路を開閉する開閉弁と、を有する可変容量ギヤポンプであって、前記吐出通路は、産業車両の荷役装置用のアクチュエータを油圧制御するコントロールバルブと接続され、前記開閉弁は、前記バイパス通路の圧力を受けるバイパス側受圧面と、前記アクチュータと前記コントロールバルブとを接続する荷役用吐出管路の圧力を受ける荷役側受圧面とを有し、前記荷役装置に荷重がかかることにより、前記荷役用吐出管路の圧力が上昇し、前記開閉弁は前記バイパス通路を閉じることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、非荷役時には、荷役用吐出管路の圧力は副ギヤポンプ部の吐出圧より低くなるので、バイパス通路側受圧面に作用する荷重は、荷役側受圧面に作用する荷重に勝り、開閉弁がバイパス通路を開く。
バイパス通路が開かれることから逆止弁は閉じられ、副ギヤポンプ部の吐出空間部に吐出された流体は吐出通路へ導出されず、バイパス通路を通って吸入通路へ送られる。
一方、荷役時には、コントロールバルブからアクチュエータへ至る荷役用吐出管路の圧力が上昇し、荷役側受圧面に作用する荷重がバイパス通路側受圧面に作用する荷重に勝り、開閉弁はバイパス通路を閉じ、逆止弁が開き、高容量運転に切り換わる。
バイパス通路の開閉弁は、荷役用吐出管路の圧力とバイパス通路の圧力を受ける開閉弁であるから、従来のようにバイパス通路の開閉弁として電磁弁を用いる必要がない。
【００１０】
また、上記の可変容量ギヤポンプにおいて、前記開閉弁の閉弁時に前記副ギヤポンプ部からの吐出圧を受ける閉弁時受圧領域が前記バイパス側受圧面に形成され、前記閉弁時受圧領域の面積が前記荷役側受圧面の面積より小さく設定されてもよい。
【００１１】
この場合、荷役時において、荷役用吐出管路における圧力と吐出圧が同じ圧力となっても、荷役側受圧面が受ける荷重は、荷役側受圧面の面積とバイパス側受圧面における閉弁時受圧領域との面積差の分だけ閉弁時受圧領域が受ける荷重に勝り、開閉弁はバイパス通路を確実に閉じる状態を維持することができる。
従って、バイパス通路を確実に閉じるための付勢力を開閉弁に付与する付勢部材を設ける必要がない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、副ギヤポンプ部の吐出側空間部へ吐出される作動油を吸入通路へ戻すバイパス通路において、バイパス通路の開閉弁として電磁弁を用いることのない可変容量ギヤポンプを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態の可変容量ギヤポンプについて図１〜図８に基づき説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る可変容量ギヤポンプを適用したフォークリフトの油圧システムの概要を示す油圧回路図である。
図２は、本発明の実施形態に係る可変容量ギヤポンプの構造を示す断面側面図であり、高容量運転時の状態を示す。
図３は図２におけるＡ−Ａ線の矢視図であり、図４は図３におけるＢ−Ｂ線の矢視図である。
図５は低容量運転時の状態を示す油圧システムの油圧回路図であり、図６は高容量運転時の状態を示す油圧システムの油圧回路図である。図７は高容量運転時から低容量運転時へ切り換わる状態を示す油圧システムの油圧回路図である。
図８は本発明の実施形態に係る可変容量ギヤポンプの作動特性を示すグラフ図である。
【００１４】
図１に示すフォークリフトの油圧システム１０の概要について説明すると、油圧システム１０は、フォークリフトが備える荷役装置やパワーステアリング装置における各アクチュエータを油圧制御するためのシステムである。
荷役装置は、荷を取り扱うための装置であり、荷の搭載が可能なフォークやフォークを昇降自在に保持するマストを有する。
パワーステアリング装置は、油圧を利用してステアリングホイールの操作に必要な労力を軽減するための装置である。
この実施形態に係る油圧システム１０は、可変容量ギヤポンプ（以下、単に「ギヤポンプ」と表記する。）３０と、パワーステアリング用のアクチュエータ１１と、荷役装置用のアクチュエータであるリフトシリンダ１２と、各アクチュエータ１１、１２を油圧制御するコントロールバルブ１３と、を有する。
【００１５】
ギヤポンプ３０は外部駆動源であるエンジン２１により駆動され、主ギヤポンプ部Ｐ１と副ギヤポンプ部Ｐ２を有する。
ギヤポンプ３０の細部については後述するが、ギヤポンプ３０の吸入口５８は吸入管路１４により貯油タンク１５と接続され、ギヤポンプ３０の吐出口６４は、供給管路１６を通じてコントロールバルブ１３の吸入口と接続されている。
【００１６】
コントロールバルブ１３は、フォークリフトが備える複数のアクチュエータを油圧制御するための制御弁である。
コントロールバルブ１３には複数の吐出口が形成され、吐出口毎に対応する吐出先へ作動油を供給する吐出管路が対応する吐出口に接続されている。
【００１７】
図１では、パワーステアリング用のアクチュエータ１１に接続されるパワーステアリング用吐出管路１７と、リフトシリンダ１２に接続される荷役用吐出管路１８と、作動油を貯油タンク１５へ戻すリターン管路１９が、吐出管路として図示されている。
荷役用吐出管路１８の途中には、ギヤポンプ３０と接続される連絡管路２０が分岐して形成されている。
パワーステアリング用吐出管路１７は、ギヤポンプ３０が作動中は常に作動油が通過する管路である。
【００１８】
この油圧システム１０によれば、ギヤポンプ３０が作動している状態では、常にパワーステアリング用のアクチュエータ１１へ作動油が供給される。
また、リフトシリンダ１２が作動油を必要とする場合（荷役装置を作動する場合）にはコントロールバルブ１３の切り換えにより作動油がリフトシリンダ１２へ供給される。
【００１９】
次に、ギヤポンプ３０の詳細について説明する。
図２に示すギヤポンプ３０は、内部に主駆動ギヤ４２、と、副駆動ギヤ４５と、主従動ギヤ４３と、副従動ギヤ４６と、を収納するためのボディ３１を備えている。
ボディ３１は、その両側の端面から内部に向かって形成された２つの空間を有する。
一方の空間は主ギヤ室３２であり、他方の空間は副ギヤ室３３である。
主ギヤ室３２及び副ギヤ室３３の間には、仕切部３４が形成されている。
【００２０】
ボディ３１の一方の端面には、フロントハウジング３５が接合され、他方の端面にはリヤハウジング３６が接合されている。
この実施形態では、ボディ３１、フロントハウジング３５及びリヤハウジング３６がハウジングを構成している。
ボディ３１及び各ハウジング３５、３６は、図３に示す通しボルト５０により互いに接合されている。
なお、図面ではギヤポンプ３０においてフロントハウジング３５側を前方とし、リヤハウジング３６側を後方とする（図２を参照）。
フロントハウジング３５は主ギヤ室３２を塞ぎ、リヤハウジング３６は副ギヤ室３３を塞いでいる。
主ギヤ室３２とフロントハウジング３５の端面との間にはサイドプレート３７が設けられ、副ギヤ室３３とリヤハウジング３６との端面との間にもサイドプレート３８が設けられている。
主ギヤ室３２と仕切部３４との間には、さらに別のサイドプレート３９が設けられ、副ギヤ室３３と仕切部３４との間にもサイドプレート４０が設けられている。
【００２１】
主ギヤ室３２には、図３及び図４に示すように、主駆動ギヤ４２と主従動ギヤ４３が互いに外接して噛合する主ギヤ機構４１が収容されている。
副ギヤ室３３には、図４に示すように、副駆動ギヤ４５と副従動ギヤ４６が互いに外接して噛合する副ギヤ機構４４が収容されている。
主ギヤ室３２に収容されるフロント側の主駆動ギヤ４２は軸心を同じとする駆動軸４７と一体的に形成されている。
副ギヤ室３３に収容されるリヤ側の副駆動ギヤ４５は駆動軸４７にスプライン嵌合又はセレーション嵌合され、副駆動ギヤ４５の軸心と駆動軸４７の軸心は一致している。主駆動ギヤ４２及び副駆動ギヤ４５は互いに共通の駆動軸心を持つと言える。
【００２２】
駆動軸４７は、サイドプレート３７〜４０及び仕切部３４を貫通してフロントハウジング３５及びリヤハウジング３６に延出している。
駆動軸４７は、軸受４９を介してボディ３１、フロントハウジング３５及びリヤハウジング３６により回転自在に支持されている。
駆動軸４７の一端はフロントハウジング３５の外に延出し、外部駆動源であるエンジン２１に接続されている。
【００２３】
主従動ギヤ４３、副従動ギヤ４６についても、フロント側の主従動ギヤ４３は軸心を同じとする従動軸４８と一体的に形成されており、リヤ側の副従動ギヤ４６は従動軸４８にスプライン嵌合又はセレーション嵌合され、副従動ギヤ４６の軸心と従動軸４８の軸心は一致する。
従動軸４８も駆動軸４７と同様に、フロントハウジング３５及びリヤハウジング３６に延出しており、従動軸４８は軸受４９を介してボディ３１、フロントハウジング３５及びリヤハウジング３６により支持されている。
主従動ギヤ４３及び副従動ギヤ４６は互いに共通の従動軸心を持っていると言える。
従動軸４８の一端は、駆動軸４７とは異なりフロントハウジング３５の外には延出していない。
【００２４】
主ギヤ室３２には、図３に示すように、その内周面、主駆動ギヤ４２及び主従動ギヤ４３により２つの空間が形成される。
一方の空間は、流体である作動油を吸入する側に形成される吸入側空間部５１であり、他方の空間は作動油を吐出する側に形成される吐出側空間部５２である。
副ギヤ室３３についても、主ギヤ室３２と同様に、吸入側空間部５３及び吐出側空間部５４が形成されている（図２を参照）。
【００２５】
図２に示すように、ギヤポンプ３０におけるフロント側の主ギヤ機構４１、主ギヤ室３２を含むギヤポンプ部を主ギヤポンプ部Ｐ１とし、リヤ側の副ギヤ機構４４、副ギヤ室３３を含むギヤポンプ部を副ギヤポンプ部Ｐ２とする。
ギヤポンプ３０の全吐出容量に対し、主ギヤポンプ部Ｐ１と副ギヤポンプ部Ｐ２はそれぞれ５０％の吐出容量を有する。
【００２６】
ボディ３１において、主ギヤ室３２、副ギヤ室３３に作動油を吸入するためのボディ側吸入路５６が、駆動軸４７及び従動軸４８の軸心に沿って形成されている。
リヤハウジング３６にはボディ側吸入路５６と連絡するリヤ側吸入路５７が形成され、リヤ側吸入路５７は、駆動軸心方向のリヤハウジング３６端面に開口されて外部と連絡する吸入口５８を有する。
ボディ側吸入路５６とリヤ側吸入路５７は円形横断面を夫々有し、両者５６、５７は直線状に繋がっている。
ボディ側吸入路５６とリヤ側吸入路５７は吸入通路５５を構成する。
ギヤポンプ３０の外部からの作動油は吸入通路５５を通り、各ギヤ室３２、３３へ供給される。
【００２７】
ボディ３１には、２つの主ギヤ室３２、副ギヤ室３３の内部において昇圧された作動油を外部へ吐出するための吐出路６２、６３が形成されている。
主ギヤ室３２の吐出側空間部５２から吐出路６２が延出し、副ギヤ室３３の吐出側空間部５４から吐出路６３が延出している。
フロント側及びリヤ側の吐出路６２、６３はボディ３１内において１つの吐出通路６１になるように合流している。
さらに、吐出通路６１は外部と連絡する吐出口６４を有しており、吐出通路６１から供給される作動油は吐出口６４を通じてギヤポンプ３０の外部に吐出され、供給管路１６を通じてコントロールバルブ１３に供給される。
リヤ側吐出路６３には、副ギヤ室３３の吐出側空間部５４への作動油の逆流を防止する逆止弁６５が設けられている。
【００２８】
逆止弁６５はリヤ側吐出路６３を開閉する球状の弁体６６と、弁体６６の付勢手段である逆止弁用コイルばね６７と、逆止弁用コイルばね６７を支持する支持体６８とを有する。逆止弁用コイルばね６７は、リヤ側吐出路６３を閉じる方向へ弁体６６を移動させる付勢力を弁体６６に付与する。
弁体６６は、リヤ側吐出路６３の圧力が所定の圧力以上になると逆止弁用コイルばね６７の付勢力に抗してリヤ側吐出路６３を開く方向へ移動し、リヤ側吐出路６３の圧力が所定の圧力未満になると逆止弁用コイルばね６７の付勢力とフロント側吐出路６２とリヤ側吐出路６３の吐出圧の差圧により弁体６６がリヤ側吐出路６３を閉じる。
弁体６６は差圧によりシート面に押さえ付けられるため、逆止弁用コイルばね６７の付勢力は小さく設定されていればよい。
弁体６６は球形に限らず、例えば、円錐形としてもよい。
【００２９】
リヤハウジング３６は、リヤ側吐出路６３と連通するとともに、リヤ側吸入路５７と連通するバイパス通路７０を有する。
すなわち、バイパス通路７０は吸入通路５５と副ギヤ室３３の吐出側空間部５４とを連通している。
バイパス通路７０には、このバイパス通路７０を開閉する開閉弁が設けられている。
ここでは、バイパス通路７０における開閉弁の上流側の通路を上流側通路７０ａとし、下流側の通路を下流側通路７０ｂとしている。
【００３０】
開閉弁は、リヤハウジング３６に形成された中空の有底円筒状のシリンダ７２内に収容され、シリンダ７２内を摺動する円筒状のピストン７３である。
シリンダ７２内の空間はニップル７４を介して連絡管路２０と接続され、荷役用吐出管路１８の圧力を受ける。
シリンダ７２の通路断面積は、バイパス通路７０におけるピストン７３の上流側通路７０ａの通路断面積よりも大きく設定されている。
【００３１】
ピストン７３はシリンダ７２の内径に対応する外径をもち、シリンダ７２内で摺動可能である。
ピストン７３の摺動によりバイパス通路７０の開閉を行う。
バイパス通路７０側を臨むピストン７３の一方の端部にはバイパス通路７０の圧力を受けるバイパス側受圧面７３ａが形成されている。
【００３２】
ピストン７３におけるシリンダ７２側の他方の端部には、シリンダ７２内の圧力を受ける荷役側受圧面７３ｂが形成されている。
この実施形態では、シリンダ７２の通路断面積は、バイパス通路７０における上流側通路７０ａの通路断面積よりも大きく設定されている。
荷役側受圧面７３ｂの面積は、閉弁時にバイパス側受圧面７３ａ内における上流側通路７０ａの圧力を受ける部分である閉弁時受圧領域の面積よりも大きく設定されている。
この閉弁時受圧領域は、ピストン７３の閉弁時に副ギヤポンプ部Ｐ２からの吐出圧を受ける領域としてバイパス側受圧面７３ａに形成される。
閉弁時受圧領域の面積は荷役側受圧面７３ｂの面積より小さく設定されている。
【００３３】
ピストン７３の摺動は、ピストン７３のバイパス側受圧面７３ａ及び荷役側受圧面７３ｂに作用する圧力により行われる。
すなわち、ピストン７３の摺動は、シリンダ７２内においてピストン７３を挟み、バイパス通路７０における圧力と、その反対側のシリンダ７２内における圧力との差により、行われる。
ただし、開弁時において、荷役側受圧面７３ｂの面積がバイパス側受圧面７３ａ内における上流側通路７０ａの圧力を受ける閉弁時受圧領域の面積よりも大きく設定されていることから、上流側通路７０ａ内の圧力とシリンダ７２内の圧力が同じ圧力であっても、荷役側受圧面７３ｂに作用する荷重が、バイパス側受圧面７３ａにおける閉弁時受圧領域に作用する荷重に勝り、ピストン７３はバイパス通路７０を閉じる状態を維持する。
【００３４】
次に、油圧システム１０の動作とこの発明の実施形態に係るギヤポンプ３０の運転について図５〜図７に基づき説明する。
まず、図５に示す低容量運転時の状態について説明する。
低容量運転状態では、ギヤポンプ３０は主ギヤポンプ部Ｐ１から吐出される作動油のみをコントロールバルブ１３へ供給し、パワーステアリング用吐出管路１７を通じてパワーステアリング用のアクチュエータ１１へ作動油を供給するとともに、リフトシリンダ１２への作動油の供給は行わず、残りの作動油を貯油タンク１５へ戻す。
副ギヤポンプ部Ｐ２が吐出する作動油はバイパス通路７０を通じて吸入通路５５へ戻される。
【００３５】
ここで、主ギヤポンプ部Ｐ１における主駆動ギヤ４２及び主従動ギヤ４３の動作について説明する。
駆動軸４７に外部から駆動力が与えられると、図３に示すように、主駆動ギヤ４２は一方向に回転する。
それに伴い、主駆動ギヤ４２と噛み合う主従動ギヤ４３は、従動軸４８とともに、主駆動ギヤ４２の回転方向と相対する方向に回転する。
主駆動ギヤ４２及び主従動ギヤ４３が噛み合いつつ回転すると、吸入通路５５から吸入側空間部５１に作動油が吸入される。
【００３６】
吸入側空間部５１に作動油が吸入されると、主駆動ギヤ４２の歯間と主ギヤ室３２の内周面とにより形成される空間、及び主従動ギヤ４３の歯間と主ギヤ室３２の内周面とにより形成される空間には作動油が閉じ込められる。
空間に閉じこめられた作動油は、主ギヤ室３２の内周面に沿って、主駆動ギヤ４２の回転方向、主従動ギヤ４３の回転方向にそれぞれ運ばれる。
これらの空間に封入された作動油は、吐出側空間部５２に吐出される。吐出側空間部５２内の作動油は、フロント側吐出路６２から吐出通路６１、吐出口６４を経てギヤポンプ３０の外部に吐出され、コントロールバルブ１３に送られる。
【００３７】
主ギヤポンプ部Ｐ１において、駆動軸４７に外部から駆動力が与えられると、主ギヤ室３２内の主駆動ギヤ４２及び主従動ギヤ４３が駆動し、吐出側空間部５２に作動油が吐出される。
吐出された作動油はフロント側吐出路６２に供給される。
なお、副ギヤポンプ部Ｐ２についても、駆動軸４７に外部から駆動力が与えられると、副ギヤ室３３内の副駆動ギヤ４５及び副従動ギヤ４６が駆動し、吐出側空間部５４に作動油が吐出される。
【００３８】
低容量運転では、荷役用吐出管路１８における圧力は、リフトシリンダ１２の負荷を受けないことから、リフトシリンダ１２へ作動油を供給する場合と比較して低圧にある。
荷役用吐出管路１８における圧力が低圧の場合、ギヤポンプ３０におけるシリンダ７２の圧力は、連絡管路２０を通じて荷役用吐出管路１８の圧力と同じく低圧となる。
ギヤポンプ３０におけるピストン７３の荷役側受圧面７３ｂは、荷役用吐出管路１８の圧力に基づく荷重を受け、その荷重の向きはバイパス通路７０を閉じる方向である。
【００３９】
一方、ギヤポンプ３０における副ギヤポンプ部Ｐ２により作動油が吐出側空間部５４に送り出されるが、吐出側空間部５４の作動油はバイパス通路７０へ導入される。
ピストン７３のバイパス側受圧面７３ａにはバイパス通路７０の圧力に基づく荷重が作用する。
非荷役時では、バイパス側受圧面７３ａに作用する荷重が、荷役側受圧面７３ｂに作用する荷重よりも大きくなるように設定されていることから、ピストン７３がバイパス通路７０を開く。
バイパス通路７０が開かれることにより、バイパス通路７０の上流側である吐出側空間部５４における圧力は低下するから、逆止弁用コイルばね６７の付勢力と主ギヤポンプ部Ｐ１側からの圧力で弁体６６がリヤ側吐出路６３を閉じる状態を保つ。
通常の低容量運転における吐出容量は、図８におけるグラフＡに示すアイドル回転数に対応する吐出容量となる。
アイドル回転数に対応する吐出容量は。パワーステアリング用のアクチュエータ１１へ供給される作動油が不足しない程度である。
従って、この場合、ギヤポンプ３０における吐出容量は、主ギヤポンプ部Ｐ１と副ギヤポンプ部Ｐ２が送り出す流量を全て吐出する場合を１００％とすると、その半分、すなわち５０％であり、この運転状態は低容量運転状態である。
【００４０】
次に、低容量運転から高容量運転に切り換える場合について説明する。
フォークリフトの荷役装置を作動させるとき、例えば、フォークを上昇させる場合、オペレータは図示しないリフトレバーをＯＮに操作する。
リフトレバーがＯＮに操作されることにより、図６に示すように、コントロールバルブ１３からパワーステアリング用のアクチュエータ１１へ作動油の供給が継続される一方、貯油タンク１５へ作動油を戻すためのリターン管路１９が遮断され、代わりに荷役用吐出管路１８に作動油が供給される。
【００４１】
荷役用吐出管路１８からリフトシリンダ１２に作動油が供給されることにより、荷役装置は作動する。荷やフォーク等の自重がリフトシリンダ１２に作用し、これによりリフトシリンダ１２や荷役用吐出管路１８における圧力が上昇する。
荷役用吐出管路１８における圧力が上昇すると連絡管路２０を通じてシリンダ７２内の圧力も上昇する。
シリンダ７２内の圧力上昇により、ピストン７３の荷役側受圧面７３ｂに作用する荷重が、バイパス側受圧面７３ａに作用する荷重よりも大きくなり、ピストン７３がバイパス通路７０を閉じる。
【００４２】
ピストン７３がバイパス通路７０を閉じると、吐出側空間部５４は副ギヤポンプ部Ｐ２が送り出す作動油により圧力が上昇し、吐出側空間部５４の圧力が所定の圧力を超えた時点で、逆止弁６５の弁体６６がリヤ側吐出路６３を開く。
弁体６６がリヤ側吐出路６３を開くことにより、副ギヤポンプ部Ｐ２により吐出される作動油は主ギヤポンプ部Ｐ１が吐出する作動油に加算されてギヤポンプ３０から吐出される。
従って、この場合、ギヤポンプ３０における吐出容量は、主ギヤポンプ部Ｐ１と副ギヤポンプ部Ｐ２が送り出す流量を全て吐出する１００％の吐出容量であり、この運転状態は高容量運転である。
ギヤポンプ３０の運転状態が高容量運転に切り換わると、吐出容量は図８に示すグラフＢに従う。
【００４３】
高容量運転によりギヤポンプ３０からコントロールバルブ１３へ吐出される作動油が増大することにより、リフトシリンダ１２へ供給される作動油も増大し、荷役装置の作動速度が上昇する。
閉弁時において、上流側通路７０ａの圧力とシリンダ７２内の圧力が同じ圧力になっても、ピストン７３における荷役側受圧面７３ｂの面積が、バイパス側受圧面７３ａにおける上流側通路７０ａの圧力を受ける閉弁時受圧領域の面積よりも大きく設定されていることから、荷役側受圧面７３ｂに作用する荷重が、バイパス側受圧面７３ａに作用する荷重に勝り、ピストン７３はバイパス通路７０を閉じる状態を維持する。
【００４４】
次に、高容量運転から低容量運転に切り換える場合について説明する。
フォークを下降させる場合、図示しないリフトレバーをＯＦＦに操作する。
リフトレバーがＯＦＦに操作されることにより、図７に示すように、供給管路１６からの作動油は、荷役用吐出管路１８に供給されなくなる。
荷役用吐出管路１８はリターン管路１９とのみ連通し、リフトシリンダ１２内の作動油はリターン管路１９を経て貯油タンク１５へと流出する。
これにより、フォークは下降する。
フォークが下降しきると、リフトシリンダ１２からの負荷は無くなるので、連絡管路２０内の圧力は低下する。
これにより、ピストン７３の荷役側受圧面７３ｂが受ける荷重が低下する一方、バイパス側受圧面７３ａには、上流側通路７０ａの圧力による荷重がかかっているので、ピストン７３はバイパス通路７０を開く方向に摺動する。
バイパス通路７０が開かれることにより、バイパス通路７０の上流側である吐出側空間部５４における圧力は低下するから、逆止弁用コイルばね６７の付勢力と主ギヤポンプ部Ｐ１側からの圧力で弁体６６がリヤ側吐出路６３を閉じる。
これにより、ギヤポンプ３０は低容量運転へと切り替わる。
なお、図７では、リフトシリンダ１２内の作動油がリターン管路１９を経て貯油タンク１５へと流出され、連絡管路２０内の圧力が低下となり、ギヤポンプ３０は低容量運転に切り換わる状態を図示している。
【００４５】
この実施形態に係る可変容量ギヤポンプ３０は以下の効果を奏する。
（１）開閉弁としてのピストン７３は、バイパス通路７０の上流側通路７０ａの圧力と荷役用吐出管路１８の圧力と差圧により制御され、バイパス通路７０はピストン７３により開閉される。バイパス通路７０の開閉に伴って逆止弁６５がリヤ側吐出路６３を開閉することにより、ギヤポンプ３０の吐出容量を変更させることができる。従って、バイパス通路７０のピストン７３は、荷役用吐出管路１８の圧力とバイパス通路７０の圧力を受けて制御されるから、従来のように、バイパス通路７０の電磁弁を開閉弁として用いる必要がない。
【００４６】
（２）シリンダ７２の通路断面積は、バイパス通路７０における上流側通路７０ａの通路断面積より大きく設定されているから、閉弁時において、荷役用吐出管路１８及び上流側通路７０ａの圧力が同じであっても、荷役側受圧面７３ｂに作用する荷重が、バイパス側受圧面７３ａにおける閉弁時受圧領域に作用する荷重に勝り、ピストン７３はバイパス通路７０を確実に閉じた状態を維持することができる。従って、例えば、バイパス通路７０を確実に閉じるための付勢力をピストン７３に付与する付勢部材を設ける必要がない。
【００４７】
（３）バイパス通路７０はボディ３１及びリヤハウジング３６に形成されているため、ギヤポンプ３０の外部にバイパス通路を設ける必要がない。このため、外部にバイパス通路を設けるための配管部材を別に用意する必要がないほか、バイパス通路７０を開閉する開閉弁をギヤポンプ３０に設けることができる。
【００４８】
なお、上記の実施形態に係る可変容量ギヤポンプは、本発明の一実施形態を示すものであり、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。
○  上記の実施形態では、可変容量ギヤポンプの最大流量を１００％としたとき、フロント側ギヤポンプ部とリヤ側ギヤポンプ部をそれぞれ５０％としたが、両ギヤポンプ部の能力をそれぞれ５０％の限定する主旨ではなく、例えば、７０％と３０％のように両ギヤポンプ部の能力については条件に応じて適宜に設定すればよい。
【００４９】
○  上記の実施形態では、ギヤポンプ部については、フロント側の主ギヤポンプ部とリヤ側の副ギヤポンプ部の２個としたが、３個以上のギヤポンプ部を設けてもよい。この場合、低容量運転時においてバイパス通路に通す作動油は少なくとも１個のギヤポンプ部から吐出される作動油であればよい。
【００５０】
○  上記の実施形態では、バイパス通路が駆動軸及び従動軸の後瑞よりも後方を通るように形成されていたが、バイパス通路については上記の各実施形態に示した位置に限定されない。例えば、バイパス通路を駆動軸及び従動軸の少なくとも一方の軸外周側に通すようにしてもよく、この場合、バイパス通路と吸入通路との合流部を吸入通路の上流側に設けるためには、最もリヤ側のギヤ室と駆動軸及び従動軸の後端との間にバイパス通路を設けることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態に係るフォークリフトの油圧システムの概要を示す油圧回路図である。
【図２】本発明の実施形態に係る可変容量ギヤポンプの構造を示す断面側面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線の矢視図である。
【図４】図３におけるＢ−Ｂ線の矢視図である。
【図５】低容量運転時の状態を示す油圧システムの油圧回路図である。
【図６】高容量運転時の状態を示す油圧システムの油圧回路図である。
【図７】高容量運転時の状態から低容量運転時の状態へ切り換わりの状態を示す油圧システムの油圧回路図である。
【図８】本発明の実施形態に係る可変容量ギヤポンプの流量特性を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  油圧システム
１１  アクチュエータ（パワーステアリング用）
１２  リフトシリンダ
１３  コントロールバルブ
１５  貯油タンク
１７  パワーステアリング用吐出管路
１８  荷役用吐出管路
１９  リターン管路
２０  連絡管路
３０  可変容量ギヤポンプ
３２  主ギヤ室
３３  副ギヤ室
４１  主ギヤ機構
４２  主駆動ギヤ（主ギヤ機構）
４３  主従動ギヤ（主ギヤ機構）
４４  副ギヤ機構
４５  副駆動ギヤ（副ギヤ機構）
４６  副従動ギヤ（副ギヤ機構）
５５  吸入通路
６１  吐出通路
６５  逆止弁
７０  バイパス通路
７２  シリンダ
７３  ピストン（開閉弁）
７３ａ  バイパス側受圧面
７３ｂ  荷役側受圧面
Ｐ１  主ギヤポンプ部
Ｐ２  副ギヤポンプ部
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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