(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプと、ポンプを駆動する電動機と、ポンプに接続するシリンダとを一体化させてなる油圧制御装置において、一対のポンプと、各ポンプを駆動する一対の電動機と、一対のポンプに接続するシリンダとを備え、一対の電動機を同じ向きに配置するとともに、これら一対の電動機を互いに逆方向に回転させるとともに、これら電動機に連係する一対のポンプが相まって、シリンダの同じ圧力室側に作動油を吐出する構成にする一方、各電動機の軸線をシリンダの軸線と平行に配置して、一方の電動機で発生する反力と、他方の電動機で発生する反力とが互いに打ち消しあう構成にしたことを特徴とする油圧制御装置。
【請求項２】
ポンプと、ポンプを駆動する電動機と、ポンプに接続するシリンダとを一体化させてなる油圧制御装置において、一対のポンプと、各ポンプを駆動する一対の電動機と、一対のポンプに接続するシリンダとを備え、一対の電動機を反対向きに配置するとともに、これら一対の電動機を同一方向に回転させるとともに、これら電動機に連係する一対のポンプが相まって、シリンダの同じ圧力室側に作動油を吐出する構成にする一方、各電動機の軸線をシリンダの軸線と平行に配置して、一方の電動機で発生する反力と、他方の電動機で発生する反力とが互いに打ち消しあう構成にしたことを特徴とする油圧制御装置。
【請求項３】
同一構造を有する一対の電動機によって、同じ容量を有する一対の固定容量形ポンプをそれぞれ駆動させて、シリンダの同じ圧力室側に作動油を吐出する構成にしたことを特徴とする請求項１又は２のいずれか一に記載の油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ポンプと電動機とシリンダとを一体化させてなる油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６、図７に、従来例の油圧制御装置を示す。
図６に示すように、固定容量形ポンプ１は、両方向の流れを許容するもので、その一方の流体口１ａをシリンダ２のボトム側圧力室２ａに接続し、かつ、他方の流体口１ｂをシリンダ２のロッド側圧力室２ｂに接続している。
上記固定容量形ポンプ１には、その駆動源として電動機Ｍを連係させている。この電動機Ｍは、可変速制御タイプで、左右両回転方向に回転可能としたものである。
したがって、電動機Ｍを回転させると、その回転速度及び回転方向に応じて、固定容量形ポンプ１が駆動する。そして、固定容量形ポンプ１は、シリンダ２のボトム側圧力室２ａの作動油を吸入し、その作動油をロッド側圧力室２ｂに吐出したり、あるいは、シリンダ２のロッド側圧力室２ｂの作動油を吸入し、その作動油をボトム側圧力室２ａに吐出したりする。
【０００３】
さらに、上記シリンダ２の両圧力室２ａ、２ｂには、切換弁３を接続している。そして、この切換弁３の一方のパイロット室３ａに、ボトム側圧力室２ａの圧力を導き、かつ、他方のパイロット室３ｂには、ロッド側圧力室２ｂの圧力を導いている。
このようにした切換弁３は、中立位置にあるとき、シリンダ２の両室２ａ、２ｂを閉じた状態に保っている。そして、一方のパイロット室３ａに導かれるボトム側圧力室２ａの圧力が高くなると、図面右側の切換位置に切換わって、ロッド側圧力室２ｂをリザーバタンク４に連通する。逆に、他方のパイロット室３ｂに導かれるロッド側圧力室２ｂの圧力が高くなると、図面左側の切換位置に切換わって、ボトム側圧力室２ａをリザーバタンク４に連通する。
【０００４】
次に、この油圧制御装置の作用を説明する。
いま、電動機Ｍを回転させて、固定容量形ポンプ１が、シリンダ２のロッド側圧力室２ｂの作動油を吸入し、その作動油をボトム側圧力室２ａに吐出しているとする。したがって、シリンダ２の両圧力室２ａ、２ｂの圧力差によって、ピストンロッド５が伸びる方向に移動する。
このとき、シリンダ２のボトム側圧力室２ａの圧力が高くなるので、前述したように、切換弁３が図面右側の切換位置に切換わる。そして、切換弁３が図面右側の切換位置に切換わると、シリンダ２のロッド側圧力室２ｂがリザーバタンク４に連通する。
【０００５】
このようにシリンダ２のロッド側圧力室２ｂをリザーバタンク４に連通すれば、ロッド側圧力室２ｂの作動油が不足してしまうことがない。
すなわち、ロッド側圧力室２ｂは、ボトム側圧力室２ａに比べて、ピストンロッド５の分だけ容量が小さくなっている。そのため、固定容量形ポンプ１が、ロッド側圧力室２ｂの作動油を吸入し、その作動油をボトム側圧力室２ａに吐出すると、ロッド側圧力室２ｂの作動油が不足してしまうことになる。
【０００６】
そこで、ロッド側圧力室２ｂをリザーバタンク４に連通することで、上記不足分をリザーバタンク４から補充することができ、作動油が不足するのを防ぐことができる。
なお、電動機Ｍを逆方向に回転させて、固定容量形ポンプ１が、シリンダ２のボトム側圧力室２ａの作動油を吸入し、その作動油をロッド側圧力室２ｂに吐出するときは、ピストンロッド５が縮む方向に移動する。そして、このときは、切換弁３がボトム側圧力室２ａをリザーバタンク４に連通するので、ボトム側圧力室２ａの余剰分をリザーバタンク４に逃すことができる。
【０００７】
図７には、以上述べた油圧制御装置を具体的に示す。
マニホールド６内には、具体的には図示しないが、その側面からスプールを組み込んで、切換弁３を構成している。そして、この切換弁３を、マニホールド６に設けたリザーバタンク４に接続している。
【０００８】
このようにしたマニホールド６には、シリンダ２を設けている。
すなわち、マニホールド６の取付面６ａ、６ｂを貫通するようにシリンダチューブ７を取り付ける。そして、このシリンダチューブ７の基端側にクレビス部８を設け、このクレビス部８を介して、図示しない機器に連結させている。
また、シリンダチューブ７にピストンロッド５を組み込んで、シリンダチューブ７内に、ここでは図示しないボトム側圧力室２ａ及びロッド側圧力室２ｂを形成している。そして、このピストンロッド５の突出端にもクレビス部９を設け、このクレビス部９を介して、図示しない別の機器に連係させている。
【０００９】
さらに、図７(ａ)に示すように、マニホールド６の図面左側の取付面６ａには、電動機Ｍを設けている。したがって、この電動機Ｍの軸線は、上記シリンダ２の軸線と平行に位置することになる。
また、マニホールド６の図面右側の取付面６ｂには、上記電動機Ｍに対向させるようにして固定容量形ポンプ１を設けている。
【００１０】
これら電動機Ｍと固定容量形ポンプ１とは、マニホールド６を挟んで同軸上に位置することになる。そして、具体的に図示しないが、電動機Ｍの出力軸を、マニホールド６を貫通させて固定容量形ポンプ１に連係させている。
なお、マニホールド６内には油路を形成して、上記切換弁３、シリンダ２、電動機Ｍ、及び固定容量形ポンプ１と相まって、図６に示した回路を構成するようにしている。
このようにした油圧制御装置では、固定容量形ポンプ１と電動機Ｍとシリンダ２とを一体化させたので、省スペース化を図ることが可能となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような油圧制御装置では、電動機Ｍが回転してトルクを発生すると、そのトルクとは反対向きの反力が発生する。そして、この反力は、図７(ｂ)に示す矢印のように、電動機Ｍの出力軸を中心とする回転力として作用する。
ところで、上記従来例では、シリンダ２を、マニホールド６を介して電動機Ｍと一体化させるとともに、電動機Ｍと平行に配置している。そのため、上記電動機Ｍで発生する反力は、シリンダ２をその径方向に振ろうとする力として作用してしまう。
【００１２】
特に、電動機Ｍを左右両回転方向に繰り返し回転させたような場合、その反力は、シリンダ２を径方向に振ろうとする力として、左右に繰り返し作用してしまう。例えば、シリンダストロークをフィードバックするサーボ制御を行なったような場合には、シリンダストロークの位置決めなどで、電動機Ｍが左右両回転方向に繰り返し回転することが多くなる。
そして、シリンダ２を径方向に振ろうとする力が左右に繰り返し作用すると、シリンダ２やそれに連結する機器が振動したり、騒音が発生したりすることがあった。
この発明の目的は、電動機で発生する反力が、シリンダを径方向に振ろうとする力として作用することのない油圧制御装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ポンプと、ポンプを駆動する電動機と、ポンプに接続するシリンダとを一体化させてなる油圧制御装置を前提とする。
そして、第１の発明は、一対のポンプと、各ポンプを駆動する一対の電動機と、一対のポンプに接続するシリンダとを備え、一対の電動機を同じ向きに配置するとともに、これら一対の電動機を互いに逆方向に回転させるとともに、これら電動機に連係する一対のポンプが相まって、シリンダの同じ圧力室側に作動油を吐出する構成にする一方、各電動機の軸線をシリンダの軸線と平行に配置して、一方の電動機で発生する反力と、他方の電動機で発生する反力とが互いに打ち消しあう構成にした点に特徴を有する。
【００１４】
第２の発明は、一対のポンプと、各ポンプを駆動する一対の電動機と、一対のポンプに接続するシリンダとを備え、一対の電動機を反対向きに配置するとともに、これら一対の電動機を同一方向に回転させるとともに、これら電動機に連係する一対のポンプが相まって、シリンダの同じ圧力室側に作動油を吐出する構成にする一方、各電動機の軸線をシリンダの軸線と平行に配置して、一方の電動機で発生する反力と、他方の電動機で発生する反力とが互いに打ち消しあう構成にした点に特徴を有する。
第３の発明は、第１又は第２の発明において、同一構造を有する一対の電動機によって、同じ容量を有する一対の固定容量形ポンプをそれぞれ駆動させて、シリンダの同じ圧力室側に作動油を吐出する構成にした点に特徴を有する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１、２に示すこの発明の実施例の油圧制御装置は、一対の電動機Ｍ1、Ｍ2を設けた点に特徴を有するものである。そして、それ以外の基本的な構成については、上記実施例のものと同じなので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００１７】
まず、この発明の実施例の油圧制御装置の回路について説明する。
図１に示すように、シリンダ２には、一対の固定容量形ポンプ１１、１２を接続している。これら固定容量形ポンプ１１、１２は、いずれも両方向の流れを許容するもので、互いに同じ容量を有する。
そして、固定容量形ポンプ１１の一方の流体口１１ａをシリンダ２のボトム側圧力室２ａに接続し、かつ、他方の流体口１１ｂをシリンダ２のロッド側圧力室２ｂに接続している。また、それとは逆に、固定容量形ポンプ１２の一方の流体口１２ａをシリンダ２のロッド側圧力室２ｂに接続し、かつ、他方の流体口１２ｂをシリンダ２のボトム側圧力室２ａに接続している。
【００１８】
上記固定容量形ポンプ１１、１２には、その駆動源として電動機Ｍ1、Ｍ2をそれぞれ連係させている。
これら電動機Ｍ1、Ｍ2は、同一構造を有するものとし、いずれも可変速制御タイプで、左右両回転方向に回転可能としている。そして、両電動機Ｍ1、Ｍ2を、互いに逆方向に回転させるよう、すなわち、一方を右回転させれば、他方を左回転させるよう制御している。
例えば、電動機Ｍ1を回転させて、固定容量形ポンプ１１が、流体口１１ａからシリンダ２のボトム側圧力室２ａの作動油を吸入し、その作動油を、流体口１１ｂからロッド側圧力室２ｂに吐出したとする。
【００１９】
このとき、電動機Ｍ2は上記電動機Ｍ1と逆方向に回転して、固定容量形ポンプ１２が、流体口１２ｂから吸入した作動油を、流体口１２ａから吐出する。
ただし、前述したように、固定容量形ポンプ１２の流体口１２ａ、１２ｂの接続関係を、上記固定容量ポンプ１１の接続関係と逆にしているので、結局、この固定容量形ポンプ１２は、上記一方の固定容量形ポンプ１１と同じく、シリンダ２のボトム側圧力室２ａの作動油を吸入し、その作動油をロッド側圧力室２ｂに吐出することになる。
【００２０】
すなわち、これら一対の固定容量形ポンプ１１、１２が相まって、上記従来例で説明した固定容量形ポンプ１と同じ役割を果たすことになる。したがって、上記従来例と同じシリンダ２を制御するのであれば、各固定容量形ポンプ１１、１２の容量は、従来例で説明した固定容量形ポンプ１の容量のちょうど半分にしておけばよい。
なお、シリンダ２の両圧力室２ａ、２ｂに切換弁３を接続することは、上記従来例で説明したとおりである。
【００２１】
図２には、この実施例の油圧制御装置を具体的に示す。
図２(ａ)に示すように、マニホールド６の図面左側の取付面６ａには、一対の電動機Ｍ1、Ｍ2を隣り合わせて設けている。したがって、これら電動機Ｍ1、Ｍ2の軸線は、いずれもシリンダ２の軸線と平行に位置することになる。
また、マニホールド６の図面右側の取付面６ｂには、上記電動機Ｍ1、Ｍ2に対向させるようにして固定容量形ポンプ１１、１２を設けている。
電動機Ｍ1と固定容量形ポンプ１１とは、また、電動機Ｍ2と固定容量形ポンプ１２とは、マニホールド６を挟んで同軸上に位置することになる。そして、具体的に図示しないが、電動機Ｍ1、Ｍ2の出力軸を、マニホールド６を貫通させて固定容量形ポンプ１１、１２にそれぞれ連係させている。
【００２２】
このようにした油圧制御装置で、例えば、電動機Ｍ1を回転してトルクを発生し、その反力が、図２(ｂ)の矢印ｒ1方向に、電動機Ｍ1の出力軸を中心とする回転力として作用したとする。
このとき、電動機Ｍ2は上記電動機Ｍ1と逆方向に回転するので、その反力が、図２(ｂ)の矢印ｒ2方向に、すなわち、上記矢印ｒ1方向とは逆向きに、電動機Ｍ2の出力軸を中心とする回転力として作用する。
【００２３】
そして、同一構造を有する電動機Ｍ1、Ｍ2によって、同じ容量を有する固定容量形ポンプ１１、１２をシリンダ２に対して駆動させるので、各電動機Ｍ1、Ｍ2で発生するトルク、言い換えれば、各電動機Ｍ1、Ｍ2で発生する反力は互いに同じ大きさとなっている。
したがって、電動機Ｍ1、Ｍ2で発生する反力は、ほぼ完全に互いに打ち消しあうことになる。
そして、反力が互いに打ち消しあえば、シリンダ２をその径方向に振ろうとする力として作用しないので、シリンダ２やそれに連結する機器が振動したり、騒音が発生したりするのを抑えることができる。
【００２４】
なお、上記実施例の油圧制御装置では、一対の電動機Ｍ1、Ｍ2を隣り合わせたが、その位置関係は限定するものではない。
つまり、一対の電動機Ｍ1、Ｍ2をそれぞれ同じ取付面６ａに設け、これら電動機Ｍ1、Ｍ2を同じ向きに配置するのであれば、例えば、図３に示すように、シリンダ２を挟んで両側に位置させてもかまわない。
このようにした油圧制御装置でも、図３(ｂ)に示すように、電動機Ｍ1で発生する反力(矢印ｒ1)と、電動機Ｍ2で発生する反力(矢印ｒ2)とは、互いに打ち消しあうことになる。
【００２５】
また、一対の電動機Ｍ1、Ｍ2を同じ向きに配置するのではなく、図４に示すように、電動機Ｍ1、Ｍ2を異なる取付面６ａ、６ｂに設け、一対の電動機Ｍ1、Ｍ2を反対向きに配置してもかまわない。
ただし、電動機Ｍ1、Ｍ2を反対向きに配置する場合は、これら電動機Ｍ1、Ｍ2を互いに逆方向に回転させるのではなく、同一方向、すなわち、一方を右回転させれば、他方も右回転させるよう制御する。したがって、回路で説明すれば、図５に示すように、両固定容量形ポンプ１１、１２ともに、流体口１１ａ、１２ａをシリンダ２のボトム側圧力室２ａに接続し、かつ、流体口１１ｂ、１２ｂをロッド側圧力室２ｂに接続しておく必要がある。
このようにした油圧制御装置でも、図４(ｂ)に示すように、電動機Ｍ1で発生する反力(矢印ｒ1)と、電動機Ｍ2で発生する反力(矢印ｒ2)とは、互いに打ち消しあうことになる。
【００２６】
要するに、いずれか一方の取付面６ａあるいは６ｂ側から見たときに、一対の電動機Ｍ1、Ｍ2で発生する反力が、互いに逆向きに発生するようにしておけば、その反力が互いに打ち消しあうことになる。
なお、上記第１実施例で述べたように、電動機Ｍ1、Ｍ2で発生する反力を同じ大きさにすれば、これら反力がほぼ完全に打ち消しあうことになり、望ましい。ただし、互いに打ち消しあう関係にあるのであれば、反力が異なる大きさとなっていても、シリンダ２を径方向に振ろうとする力を軽減することは可能となる。
【００２９】
【発明の効果】
第１又は第２の発明によれば、一対の電動機を設けるとともに、これら電動機で発生する反力が互いに打ち消しあうことになる。したがって、反力を軽減することができ、それによってシリンダを径方向に振ろうとする力を小さくして、シリンダやそれに連結する機器が振動したり、騒音が発生したりするのを抑えることができる。
特に、第３の発明によれば、各電動機で発生するトルク、言い換えれば、各電動機で発生する反力は、互いに同じ大きさとなるので、これら反力をほぼ完全に打ち消しあうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施例の油圧制御装置を示す回路図である。
【図２】  この発明の実施例の油圧制御装置を示し、(ａ)が正面図で、(ｂ)が(ａ)のｂ方向から見た側面図である。
【図３】  他のタイプの油圧制御装置を示し、(ａ)が正面図で、(ｂ)が(ａ)のｂ方向から見た側面図である。
【図４】  他のタイプの油圧制御装置を示し、(ａ)が正面図で、(ｂ)が(ａ)のｂ方向から見た側面図である。
【図５】  図４の油圧制御装置を示す回路図である。
【図６】  従来例の油圧制御装置を示す回路図である。
【図７】  従来例の油圧制御装置を示し、(ａ)が正面図で、(ｂ)が(ａ)のｂ方向から見た側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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