混凝土搅拌机滚筒驱动装置的制作方法

专利名称：混凝土搅拌机滚筒驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一 种具有可变容量油压泵和油压电动机的混凝 土搅拌车的搅拌机滚筒驱动装置。
背景技术：
在混凝土搅拌车上，搭载有用于对自料斗等送进的生混凝 土进行搅拌和排出的搅拌机滚筒。由油压电动机来驱动搅拌机浪同。
在曰本国特许厅2000年发布的JP2000 - 272405A中，提出
用于这样搅拌机滚筒上的油压驱动电路。
在该油压驱动电路中，借助方向切换阀从可变容量油压泵 向油压电动机供给工作油。方向切换阀具有如下功能可对可 变容量油压泵喷出的加压工作油对油压电动才几的供给方向进4亍 选4奪，而且还可阻断加压工作油对油压电动才几的供给。混凝土 搅拌车的操作人员通过操作方向切换阀，可使搅拌机滚筒向正 转或逆转中的任一方向进行旋转。另外，通过操作人员操作方 向切换阀使其切换到停止档上，可使搅拌机滚筒停止旋转。
可变容量油压泵根据促动器的动作来改变泵喷出流量。促 动器随动于泵的喷出压力。通过由感载阀调整向促动器导入的 泵喷出压力，将油压泵的喷出压力与油压电动机的负载压力的 压差保持为规定值。将该压差保持为规定值的含义是指将自油 压泵向油压电动机供给的工作油的流量保持恒定。其结果，即 使受内燃发动机驱动的油压泵的转速发生变化，也不会使搅拌 机滚筒的转速发生变化。
从内燃发动才几的怠速转速到高转速区域，只通过油压泵的容量发生变化来使油压泵的喷出流量保持恒定是较为困难的。
为此，为了使油压泵的喷出流量保持恒定，往往需要对内 燃发动机的输出进行调整。例如，从内燃发动机的怠速转速到 低转速区域，为了对增大了单位转速下的喷出量的油压泵输入 充分的旋转扭矩，可能会产生增大对内燃发动机的燃料供给量 的需要。但是，这样的燃料供给控制会增加内燃发动机的燃料 消耗量。

发明内容
因此，本发明的目的在于可减少作为驱动生混凝土用搅拌 机滚筒的驱动源的内燃发动机的燃料消耗量。
为了达到以上的目的，本发明是一种混凝土搅拌机滚筒的
驱动装置，其中，该驱动装置包括油压电动机，其与搅拌机 滚筒进行机械性的结合；可变容量型油压泵，其由内燃发动机 进行驱动，通过向油压电动机供给加压工作油来驱动油压电动 机进行旋转，并且具有将向油压电动机供给的加压工作油喷出 的喷出通道；枳4成装置(机构，mechanism),其改变油压泵的容 量，以使喷向喷出通道的加压工作油的喷出流量保持恒定；供 给泵，其与可变容量型油压泵一体地进行旋转；阀，其根据供
给泵的喷出压力的下降来调小加压工作油自喷出通道流向油压 电动 一几的流通截面积。
本发明的具体内容以及其它特征、优点将在说明书之后的 所述中加以说明，并且以附图来进行表示。


图1A和图1B是本发明的混凝土搅拌机滚筒驱动装置的油 压电路图。图2是具有混凝土搅拌机滚筒驱动装置的油压泵的纵剖视图。
图3是沿着图2中的III - III线截切的油压泵的泵盖的横剖 视图，表示处于停止档的方向切换阀。
图4是与图3相类似地表示处于低速搅拌档的方向切换阀。 图5是与图是3相类似地表示处于高速搅拌档的方向切换阀。
图6是表示泵喷出流量Qp与方向切^换阀的滑阀(valve spool)
的行程距离之间的相关特性的曲线图。
图7A和图7B是说明方向切换阀位于搅拌档时搅拌机滚筒 的转速特性的曲线图。
图8是说明滑阀的行程距离与作用于滑阀上的弹压力的关 系的曲线图。
图9是说明混凝土搅拌机滚筒驱动装置的供油压力(charge pressure)的特性的曲线图。
图IO是本发明的另 一 实施例中的方向切换阀的纵剖视图。
具体实施例方式
参照附图1 ，用于生混凝土用搅拌车的混凝土搅拌机滚筒驱 动装置包括泵单元50、电动机单元80、油箱90以及将这些部 件连接起来的油压配管。
电动机单元80具有借助传动装置2驱动搅拌机滚筒l进行旋 转的油压电动才几81。
在油压电动才几81的两个端口上分别连4妻有第l油压通道51 和第2油压通道52。通过4吏高压工作油选^^地向第l油压通道51 和第2油压通道52供给，而4吏油压电动冲几81向正逆两方向进行旋 转。
7在第1油压通道51上连接有减压阀82。使第1油压通道51的 压力作为减压阀82的开阀方向的先导压力(控制压力，pilot pressure)作用于减压阀82上。并且， <昔助活塞才几构84和节流孔 86使第2油压通道52的压力作为减压阀82的闭阀方向的先导压 力作用于减压阀82上。进而，使第1油压通道51的压力借助节流 孔88作为减压岡82的闭阀方向的先导压力作用于减压阀82。通 过这些先导压力的变化，减压阀82在第1油压通道5 1的压力相对 于第2油压通道52的压力急剧上升时打开，而在第l油压通道51 中的工作油被释》文到供油通道58中之后不久关闭。通过该动作 来吸收随着施加于油压电动机81上的第l油压通道5 1的压力剧
增而发生的沖击。
在第2油压通道52上连接有减压阀83 。使第2油压通道52的 压力作为减压阀83的开阀方向的先导压力作用于减压阀83。借 助活塞才几构85和节流孔874吏第1油压通道51的压力作为减压阀 83的闭阀方向的先导压力作用于减压阀83上。进而，借助节流 孔89使第2油压通道52的压力作为减压阀83的闭阀方向的另一 先导压力作用于减压阀83上。根据这些先导压力的变化，减压 阀8 3在第2油压通道5 2的压力相对于第1油压通道5 2的压力急剧 上升时打开，而在第2油压通道52的工作油^皮释放到供油通道58 中之后不久关闭。通过该动作来吸收随着施加于油压电动机8 1 上的第2油压通道5 2的压力剧增而发生的冲击。
由减压阀82、 83提供的这样功能作为无冲击结构而公知。
供油通道58借助止回阀55与第1油压通道5 l相连接。另夕卜， 供油通道58还借助止回阀56与第2油压通道52相连接。
借助排放通道91使电动机单元80的机壳(casing)与油箱90 连通起来。在排放通道91中，设置有机油冷却器92和滤油器93。
泵单元50包括受内燃发动机60驱动的油压泵10、供给泵
811、减压阀59、方向切换阀20、感载阀40、卸载阀30、以及高 压选4奪阀16。
供给泵ll与油压泵10 —体旋转，使通过通道95从油箱90吸 入的工作油喷出到供油通道58中。供油通道58中的工作油具有 借助止回阀55来充满第1油压通道51 、以及^f昔助止回阀56来充满 第2油压通道52的作用。
供油通道5 8借助减压阀5 9与油箱9 0相连通。当供油通道5 8 的压力上升到超过规定压力时，减压阀59使自供给泵ll喷出的 剩余工作油返回到油箱90中。
由供给泵11吸入的工作油借助通道9 5 /人油箱9 0中供给出。 在通道95的中途插设有滤清器96。借助排放通道97将泵单元50 的机壳与电动机单元80的机壳连通起来。
4吏吸入通道12和喷出通道13分别与油压泵IO相连接。油压 泵10对自吸入通道12吸入的工作油进4亍加压并喷出到喷出通道 13中。借助止回阀54将来自供给泵ll的工作油填充到吸入通道 12中。
第1油压通道51和第2油压通道5 2借助方向切换阀2 0分别与 吸入通道12和喷出通道13相连4妻。由此，将油压电动才几81与油 压泵10以封闭回路连接起来。
方向切换阀20具有通过操作人员对操纵杆34的操作来进行 切换的基本档A-D。处于排出档A时，方向切换阀20使吸入通 道12与第1油压通道51相连接，且使喷出通道13与第2油压通道 52相连接。处于搅拌档B或D时，方向切换阀20使喷出通道13 与第1油压通道51相连接，且使吸入通道12与第2油压通道52相 连接。处于停止档C时，方向切换阀20分别使吸入通道12和喷 出通道13以及第1油压通道51和第2油压通道5 2保持截断状态。 这样方向切换阀20可将油压电动才几81切换为正转、逆转以及停止状态。排出档A适用于使搅拌机滚筒l排出生混凝土的动作。 搅拌档B或D适用于使搅拌机滚筒l对生混凝土进行搅拌的动
作。对于搅拌档B与D的不同点，将在下文中进行详细的说明。 油压泵10采用斜板式活塞泵。油压泵10具有用于改变斜板 的倾转角的油压促动器14。油压促动器14根据借助感载阀4从喷 出通道13导入到促动器通道18中的促动器驱动压力来改变斜板 的倾转角。油压促动器14随着促动器驱动压力的上升而减小倾 转角。
感载阀4 0包括借助节流孔17而使促动器通道1 8向油箱9 0 打开的低压档A1、和使促动器通道18与喷出通道13相连接的高 压档B1。感载阀40以相应于喷出通道13的泵喷出压力与由第1 油压通道51和第2油压通道52当中任 一 通道产生的油压电动机 81的负载压力之间的压差的比率来应用低压档A1与高压档B1。 换言之，感载阀4 0以与压差对应的比例来只t油压泵10的喷出压 力进行降压，并将此压力向促动器通道18供给。
另外，负载压力是指为了驱动搅拌机滚筒l旋转而施加于油 压电动冲几81上的压力，油压泵10的泵喷出压力与油压电动才几81 的负载压力之间的压差与喷出通道13的力口压工作油流量成正 比。
因而，感载阀40具有沿着应用低压档A1的方向对感载阀40 施力的弹簧43。感载阀40具有使与弹簧43同向的先导压力施加 到感载阀40上的第l先导通道41。感载阀40还具有对感载阀40 施加与弹簧43逆向的先导压力、即向应用高压档B1的方向施加 先导压力的第2先导压力通道42。
借助高压选择阀16,使第1先导压力通道41与第1油压通道 51和第2油压通道52分别连接起来。高压选^^阀16将第l油压通 道51和第2油压通道52当中的高压侧压力、即将负载压力作用一
10侧的压力向第1先导压力通道41供给。第2先导压力通道42与喷 出通道13相连接。高压选择阀16可使用梭形滑阀。
根据以上的构成，在驱动搅拌机滚筒l进行旋转时，当油压 泵10的喷出压力与油压电动机81的负载压力之间的压差增大 时，则油压促动器14减少油压泵10的倾转角，而当压差减少时， 则油压促动器14增大油压泵10的倾转角。
当停止搅拌机滚筒1的运转时，将方向切换阀20切换到停止 档C，将喷出通道13与油压电动机81的连接截断。其结果，随 着泵喷出压力的急剧上升，感载阀40只应用了高压档B1。其结 果，喷出通道13的泵喷出压力直接作用于油压促动器14,使油 压促动器14将油压泵10的倾转角减小到零，即，进行使油压泵 IO的泵喷出流量变为零的动作。
卸载阀30具有如下功能当油压泵IO的喷出压力与油压电 动机81的负载压力之间的压差超出第l身见定压差时，将喷出通道 13的油压泵10的喷出工作油释放到吸入通道12中。将卸载阀30 设置于将喷出通道13与吸入通道12连4妄起来的旁通通道19。
卸载阀30包括用于将旁通通道19截断的加载档A2、和用
的卸载档B2。卸载阀30具有对卸载阀30施加使其朝向加载档A2 的弹压力的弹簧33。
卸载阀30具有用于使与弹簧33同向的先导压力施加于卸载 阀30上的第l先导通道31。卸载阀30还具有第2先导通道32,该 第2先导通道32用于使与弹簧33逆向的先导压力、即沿着应用卸 载档B2的方向将先导压力施加于卸载阀30上。
第1先导压力通道31借助高压选择阀16分别与第l油压通道 51及第2油压通道52相连接。第2先导压力通道32与喷出通道13 相连接。参照图2，旋转斜板式的油压泵10包括缸体63和斜板64,所 述的缸体63和斜板64被收装在由泵壳62和泵盖61形成的空间 内，而上述泵盖61一皮固定于泵壳62上。
借助轴65驱动缸体63旋转。轴65借助轴承102支承于泵壳62 上。轴65的前端借助轴承101支承于泵盖61上。由内燃发动机60 驱动自泵壳62突出到外部的轴65旋转。
在缸体63内，多个作动缸66以与轴65的中心线O平行的方 式按一定间隔配置于以中心线O为中心的圆周上。
在各作动缸66内分别插入有活塞68。在作动缸66内部被活 塞68划分成容积室67。各活塞68的 一端从作动缸66向轴向突出， 且借助滑靴69与斜板64相抵接。当缸体63进行旋转时，利用斜 板6 4来驱动各活塞6 8沿轴向进行移动，使容积室6 7进行周期性 的扩大或縮小。
借助枢轴将斜寿反6 4以可倾转的方式支承于泵壳6 2 ，以使油 压泵10的泵喷出流量成为可变动流量。在泵壳2内配置有向使斜 板64的倾转角变大的方向施力的弹簧15。
可改变斜板64倾转角的促动器14是线性促动器，其包括内 筒14A和与斜板64相抵接的柱塞(plunger)14C。将内筒14A以与 轴65的中心线O平行的方式固定于泵盖61上。促动器通道18沿 轴向贯穿内筒14A的中心。使形成于柱塞14C基端的外筒14B以 可滑动的方式与内筒14A的外周相嵌合。
贯穿内筒14A的促动器通道18的压力在外筒14B的内侧作 用于柱塞14C。其结果，由柱塞14C将斜板64推向图中的右手方 向，克服了弹簧15的弹压力使斜板64的倾转角变小。因此，油 压泵10的倾转角随促动器通道18压力的上升而变小。
接着，对方向切换阀20的结构进行-说明。
如上所述，方向切换阀20具有两个搅拌档B、 D。搅拌档B、D均使吸入通道12与第2油压通道52相连4妄、 -使喷出通道13与第 1油压通道5 l相连接，但档D中的任 一 方向的加压工作油的流通 截面积均大于档B。即，在档D中用于驱动油压电动才几81的加压 工作油的流量比档B的多，作为结果，在档D中以高于档B的高 速使搅拌机滚筒l进行旋转。在如下的说明中，将档B称为低速 搅拌档，且将档D称为高速搅拌档。操纵杆34的切换操作只是 在排出档A、停止档C和低速搅拌档B之间进行切换。低速搅拌 档B与高速搅拌档D之间的切换是依靠供给泵ll的喷出压力由 方向切换阀20自动进^t的。
之所以在方向切换阀20中设置低速搅拌档B和高速搅拌档 D耳又决于如下的理由。
即，在内燃发动机60自怠速转速至最高转速的全转速区域 中，只通过使油压泵10的容量发生变化来使油压泵10的喷出流 量保持恒定是较为困难的。例如，要想在内燃发动机60的怠速 转速或低转速区域保持恒定的喷出流量，则必须增大内燃发动 机6 0的输出扭矩。若不增加发动机的燃料消耗量则发动机输出 扭矩无法增大。
因此，在以内燃发动机60的怠速转速区域和低转速区域进 行生混凝土的搅拌过程中，该方向切换阀20将第l油压通道51 和第2油压通道52中的工作油流量抑制为低量。其结果，可将搅 拌机滚筒l的转速抑制在低速，因而也可抑制对内燃发动机60 的要求输出，且可防止在怠速转速至低转速的区域中使内燃发 动机60的燃料消耗量增多。另外，处于低速搅拌档B的搅拌机 滚筒l的转速低于搅拌机滚筒l的额定转速或一般运转速度。
另一方面，当内燃发动机60的转速升高时，则供给泵ll的 喷出压力上升。处于低速搅拌档B和高速搅拌档D时，供给泵ll 的喷出压力向应用高速搅拌档D的方向作用于方向切换阀20。其结果，随着供给泵ll的喷出压力的上升，高速搅拌档D的应 用比率升高，相应地使搅拌机滚筒l的转速增加。这样一来，当 内燃发动机6 0的转速达到 一 定速度以上时，则搅拌机滚筒1以运
转所需的额定转速进行旋转。 一定速度例如是每分钟600 ~ 800 转(rpm)。
参照图3 ，方向切换阀20主要构成于油压泵10的泵盖61的内 侧。在泵盖61的内侧形成有吸入通道12和喷出通道13。在油压 泵10中，当缸体63进行旋转时，在活塞68的扩张行程距离中将 工作油从吸入通道12吸入到各容积室67中，而在活塞68的收缩 行程距离中将加压工作油从各容积室67向喷出通道13喷出。在 泵盖61的内侧也导入有第1油压通道51和第2油压通道52。
方向切换阀20具有嵌合于贯穿泵盖61的阀孔23中的滑阀70。
在阀孔23的内周形成有环状槽，所述环状槽分别与吸入通 道12、喷出通道13、第1油压通道，第2油压通道52以及供油通 道58相连通。在滑阀70上形成有3个凸脊(land)部76、 77以及78。 凸脊部76 、 77以及78根据滑阀70的行程位置将环状槽的槽间连 通或截断。在凸脊部77的两端形成有凹槽(notch)77A、 77B。
在操纵杆34的一端固定有销36。销36借助轴承38以可旋转 的方式支承于附设于泵盖61上的机壳37上。在销36的前端形成 有凸轮39。滑岡70的一端从阀孔23中向泵盖61的外侧突出。在 突出端形成有与凸轮3 9卡合的环状槽7 9 。当利用操纵杆3 4使销 36旋转时，使凸轮39推压将环状槽79划分成两个相互平行壁面 当中的一壁面，而^f吏滑阀70沿轴向产生位移。
在阀孔23内，形成有与滑阀70的凸脊部78的朝向图中右手 方向的侧面相对的排压室26。排压室26与泵壳2的内侧相连通， 将排压室26的内侧保持为与油箱90的压力相等的排压。在滑阀70的相当于图中左侧端部的另 一侧端部形成活塞部
75。滑阀70的另一侧端部从阀孔23突出到泵盖61的外侧。为了 收装滑阀70的另一端部，机壳74附设于泵盖61上。在机壳74的 内侧，与阀孔23相连接地形成直径大于阀孔23的作动釭部25 。 将活塞部75嵌入于作动缸部25的内周。在作动缸部25内，形成 与活塞部75相只于的先导压力室24。将供油通道58的供油压力作 为先导压力导入到先导压力室24。在先导压力室24中，该先导 压力借助活塞部75对滑阀70施加向图中左侧的作用力。
在滑阀70的中心沿轴向形成轴孔27。图中的滑阀70位于停 止档C。位于停止档C时，借助轴孔27将先导压力室24与排压室 26连通起来。
线圏状的第1复位弹簧71和第2复位弹簧7 2作为作动缸部2 5 的一部分，并且两弹簧被收装在位于活塞部75的与先导压力室 24相反的一侧的弹簧室28中。将排压从泵壳2内部导入到弹簧室 28中。第1复位弹簧71和第2复位弹簧72朝向排出档A或图中右 手方向地弹性支^R滑阀70。
另外，无论滑阀70在哪个行程位置上，第2复位弹簧72总是 一直对滑阀7 0施加弹压力；但第1复位弹簧71只在滑阀7 0位于搅
拌档B或D的情况下对滑阀70施加弹压力。
第1复位弹簧71被夹持在滑阀70与第1调整螺杆73B之间。 第2复位弹簧7 2被夹持在滑阀7 0与第2调整螺杆7 3 A之间。使第1 调整螺杆73B与形成为筒状的第2调整螺杆73 A的空心部螺紋配 合。将第2调整螺杆73A嵌入于机壳74的内周。
通过改变第2调整螺杆7 3 A与机壳7 4螺紋配合的位置可调 节第1复位弹簧71和第2复位弹簧72的弹压力。进而，通过改变 第1调整螺杆73B与第2调整螺杆73A螺紋配合的位置，可与第2 复位弹簧72的弹压力相互独立地调节第1复位弹簧71的弹压力。作为将滑阀70弹压向排出档A方向的复位弹簧也可以设置
单个弹簧或3个以上弹簧，以替代第1复位弹簧71和第2复位弹簧 72。
根据操纵杆3 4的操作使滑阀7 0向轴向产生位移，并选择性 地应用排出档A、停止档C和搅拌档B。在下次操作动作之前， 由止动机构将操纵杆34保持在各操作位置。
在利用操纵杆34将滑阀70保持在停止档C的状态下，方向
第2油压通道52截断。
排出档A相当于利用操纵杆34的操作使滑阀70从停止档C 向图中的右手方向产生规定距离位移的位置。处于排出档A时， 方向切换阀20将吸入通道12与第1油压通道51连通起来，并借助 凸脊部77的凹槽77A将喷出通道13与第2油压通道52连通起来。 处于排出档A时，使油压电动机81向为使搅拌机滚筒1排出生混 凝土而设定的旋转方向进行旋转。
参照图4,低速搅拌档B相当于利用操纵杆34的操作使滑网 70从图3所示的停止档C向图中的左手方向产生规定距离位移 的位置。处于搅拌档B时，如图中的箭头所示，使喷出通道13 中的加压工作油通过凹槽77B流入到第1油压通道51中，且使第 2油压通道52中的工作油流入到吸入通道12中。其结果，使工作 油从第1油压通道51向第2油压通道52而在油压电动机81内部进 行循环，使油压电动机81向为使搅拌机滚筒1搅拌生混凝土而设
定的旋转方向进行旋转。
在图5所示的处于高速搅拌档D的方向切换阀20内的工作 油的流通方向与处于低速搅拌档B的方向切换阀20内的工作油 的流通方向一致。处于档B和档D中任一者时，均借助轴孔27 将先导压力室24与供油通道58连通起来。在该方向切换阀20中，在凸轮39与环状槽79之间设置间隙 5。图4所示的处于低速搅拌档B时，通过使滑阀70在间隙S的范 围内向图中的左手方向产生位移，可增大用于将喷出通道13与 第1油压通道51连通起来的凹槽77B的开口面积，结果可增大油 压泵10的泵喷出流量。
以下，参照图6，对搅拌档B和D中的滑阀70的行程距离与 油压泵10的泵喷出流量Q p之间的关系进行说明。将滑阀7 0位于 停止档C的状态设为零行程距离。当行程距离从零向左右任一 方向增大时，泵喷出流量Qp也随着行程距离的增大而增加。当 滑阀70从图3中的停止档C移向右手方向且使行程距离达到Sl
阀70的行程距离达到S2时，则完成方向切换阀20向高速搅拌档 D的切换。前者的切换通过对操纵杆34的手动操作来进行，而 后者的切换根据供给泵ll的喷出压力自动地进行。杆间隙S相当 于S2 _ Sl。
在处于图4的低速搅拌档B时，当内燃发动机60的转速升高 时，与油压泵10 —体地由内燃发动机60进行驱动的供给泵11的 供油压力上升。其结果，使借助通孔27自供油通道58导入的先 导压力室24的先导压力上升，而使滑阀70向图中的左手方向产 生位移。当该位移距离等于杆间隙S时，则滑阀70到达图5所示 的高速搅拌档。
在操作操纵杆3 4将方向切换阀2 0切换到搅拌档B的情况 下，若内燃发动机60进行怠速运转，则如图5所示滑阀70自停止 档被保持于行程距离S1的低速搅拌档B。
如图9所示，在内燃发动机60进行怠速运转时，使供油通道 58的压力为P1。通过阀孔23、滑阀70的轴孔27将该压力P1导入 到先导压力室24中。在内燃发动机60进行怠速运转，且操纵杆34位于低速搅拌 档B的状态下，对第2调整螺杆73 A与机壳74的螺紋配合位置进 行调整。在该状态下设定第2调整螺杆7 3 A与机壳7 4的螺紋配合 位置以使滑阀70的行程距离等于S1 。
该状态下，滑阀70的环状槽79和凸專仑部39的杆间隙S位于凸 轮部39的右侧。该状态与停止档C相同。
当发动机转速从怠速运转状态升高时，如图9所示使先导压 力室24的先导压力从P1上升到P2。其结果，如图5所示，当滑 阀70从图4的低速搅拌档B移动等于杆间隙5的行程距离时，凸 轮部39与将环状槽79划分成二个壁面当中的另 一壁面进行抵 接，而限制滑阀70进行大于等于上述行程距离的位移。该状态 相当于图5中的高速搅拌档D。
当滑阀70向图4中的左手方向进行移动时，则增大了凸脊部 77的凹槽77B的开口面积。其结果，如图6所示使泵喷出流量Qp 从Q1增大到Q 2 ，油压电动机81的转速也随着内燃发动机6 0的转 速而升高。
即使随着发动机转速的升高而使先导压力室24的先导压力 上升并超过P 2,滑阀7 0也不会进行超过距离S 2的行程移动。
为此，设定第1调整螺杆73B与第2调整螺杆73A的螺紋配合 位置，使得当先导压力室24的先导压力达到P2时滑阀70的行程 距离等于S2。
图7 A 、 7 B表示方向切换阀2 0处于搅拌档B或D时的特性。 在图7A中，在发动机转速从怠速转速上升到规定的中速转 速的区间，滑阀70进行相当于杆间隙5的距离的行程移动，且从 低速搅拌档B至高速搅拌档D。因此，在发动机转速从怠速转速 上升到规定的中速转速的区间，搅拌机滚筒l的转速緩緩地上升 到额定转速。换言之，为了获得这样的搅拌机滚筒l的转速与发动机转速升高的相关特性，需要对第1复位弹簧71和第2复位弹
簧72的弹簧特性进行设定。
另外，图7A的虚线表示通过设定第1复位弹簧71和第2复位 弹簧72的弹簧特性可调整到达高速搅拌档D的发动机转速。
但是，当第1复位弹簧71和第2复位弹簧72的回弹力过小的 情况下，如图7B的实线所示，在内燃发动机60处于怠速转速的 阶段，滑阀70进行相当于杆间隙5的距离行程移动，并到达高速 搅拌档D。在该情况下，在内燃发动机60处于怠速转速的阶段， 使搅拌机滚筒l以额定转速进行旋转，必须提高内燃发动机60 的输出，结果会使内燃发动机60的燃料消耗量增大。在方向切 换阀20中未设置低速搅拌档B,而仅仅由高速搅拌档D构成搅拌 档的情况下，也显示出具有与第1复位弹簧71和第2复位弹簧72 的回弹力过小的情况相同的特性。
反之，在第1复位弹簧71和第2复位弹簧72的回弹力过大的 情况下，如图7B的虚线所示，即使内燃发动机60的转速超过中 速区域，滑阀70也不达到高速搅拌档D,搅拌机滚筒l的转速也 达不到额定转速。
在此，对第1复位弹簧71和第2复位弹簧72的自由长度进行 说明。在该方向切换阀20中，无论滑阀70的行程位置如何，第2 复位弹簧72—直向滑阀70施加向图3 5中的右手方向的弹压 力。换言之，将第2复位弹簧72的自由长度设定成即使在滑阀70
对此，将第1复位弹簧71的自由长度设定成在滑阀70位于图 3所示的停止档C的状态下，可在滑阀70与第1复位弹簧71的端 部之间提供间隙s。
参照图8，通过如上所述地设定第1复位弹簧71和第2复位弹 簧72的自由长度，可使滑阀70的行程距离与施加于滑阔70上的弹压力之间的关系在行程距离S1中发生变化。在此，行程距离
Sl相当于第1复位弹簧71与滑阀70相抵接的位置。当滑阀70超 过行程距离S1而向高速搅拌档D方向产生位移时，相对于行程 距离的增加，施加于滑阀70上的弹压力以比行程距离未达到行 程距离S1的情况更大的比例进行增大。
如上所述，采用该混凝土搅拌机滚筒驱动装置，根据内燃 发动机60的转速的上升，供给泵ll的喷出压力的上升，使方向 切换阀20从低速搅拌档B向高速搅拌档D切换，而增大向油压电 动机81供给的加压工作油的流通面积。
其结果，在内燃发动机60的转速位于怠速转速区域或低速 转速区域的情况下，将搅拌机滚筒l的转速抑制得很低，随着内 燃发动机60的转速上升到规定的中速转速而使搅拌机滚筒l的 转速也上升到额定转速。因此，在内燃发动机60处于怠速转速 区域或低速转速区域的情况下，可降低内燃发动机6 0的燃料消 耗量，并减少该区域中的发动机噪声。
采用该混凝土搅拌机滚筒驱动装置，通过方向切换阀20的 滑阀70与导入至先导压力室24中的供油压力随动，来改变加压 工作油的流通面积，因此，无需增加部件件数，也可实现上述 功能。
进而，在该混凝土搅拌机滚筒驱动装置中，利用第l复位弹 簧71和第2复位弹簧72来支承滑阀70,因此，可将第l复位弹簧 71只用于设定在低速搅拌档B与高速搅拌档D之间进行切换的 特性。因此，能够容易实现搅拌机滚筒l的优选旋转特性。
在该混凝土搅拌机滚筒驱动装置中，使随内燃发动机60的 转速而变化的供给泵ll的喷出压力，即将供油压力作为先导压 力作用于滑阀70上，因此，可使搅拌机滚筒l的转速高精度地与 内燃发动才几60的转速相对应。
20参照图10，说明关于方向切换阀20的结构的本发明的另一
实施例。
在该实施例中，形成于方向切换阀20的滑阀70上的轴孔27起来。
如图1A所示，由供给泵ll喷出工作油的供油通道58借助止 回阀54与吸入通道12相连接。因此，将吸入用工作油供给到可 变容量油压泵10的吸入通道12具有与供给泵11的喷出压力大致 相等的压力。
在该实施例中，作为作用于滑阀70上的先导压力，采用了 吸入通道12的压力，以替代采用供油通道58的压力。
吸入通道12的压力与供给泵11的喷出压力、即供油通道58 的供油压力大致相等，因此，利用该构成也可根据内燃发动机 60的转速来提高搅拌机滚筒l的转速。根据本实施例，无需在泵 盖61上形成供油通道58，因此，可比第l实施例更简易地做成泵 盖61的结构，从而可减少混凝土搅拌机滚筒驱动装置的制造成 本。
关于以上的说明，本案是引用并合并了申请日为2006年7 月25日的日本国的特愿2006 - 202092号的内容进行申请的。
以上，通过几个特定的实施例对本发明进行了说明，但本 发明并不仅限于上述各实施例。作为本领域的技术工作者，在 权利要求所述的技术范围内，可在这些实施例中添加各种修正 或变更。
例如，也可以将油压泵10作为驱动源，使用任何内燃发动 才几以替代内燃发动才几60。 产业上的可利用性
如上所述，本发明可为节省混凝土搅拌车的燃料消耗量带
21来优选的效果。
本发明的实施例所包括的排它性质或优点如下所示地显示 于权利要求项中。
权利要求
1. 一种混凝土搅拌机滚筒的驱动装置，其中，该驱动装置包括油压电动机(81)，其与搅拌机滚筒(1)进行机械性的结合；可变容量型油压泵(10)，其由内燃发动机(60)进行驱动，通过向油压电动机(81)供给加压工作油来对油压电动机(81)进行旋转驱动，并且具有喷出向油压电动机(81)供给的加压工作油的喷出通道(13)；机械装置(14、16、40)，其改变油压泵(10)的容量，以使喷向喷出通道(13)的加压工作油的喷出流量保持恒定；供给泵(11)，其与可变容量型油压泵(10)一体地进行旋转；阀，其根据供给泵(11)的喷出压力的下降来调小自喷出通道(13)向油压电动机(81)喷出的加压工作油的流通截面积。
2. 根据权利要求1所述的混凝土搅拌机滚筒的驱动装置， 供给泵(ll)由固定容量型泵构成。
3. 根据权利要求2所述的混凝土搅拌机滚筒的驱动装置， 阀(20)构成为在供给泵(ll)的喷出压力比高于内燃发动机(60) 的怠速转速的发动机规定转速相当值还高的情况下，将流通截 面积保持在最大值。
4. 根据权利要求1所述的混凝土搅拌机滚筒的驱动装置， 可变容量型油压泵(10)还具有吸入通道(12),混凝土搅拌机滚筒 的驱动装置还包括可逆地进行使工作油向油压电动机(81)供给 以及使工作油从油压电动机(8l)排出的第1油压通道(5 l)和第2 油压通道(52),阀(20)具有排出档(A)，其将吸入通道(12)与 第1油压通道(51)连接起来，并将喷出通道(13)与第2油压通道 (52)连接起来；搅拌档(B、 D),其将吸入通道(12)与第2油压通 道(52)连接起来，并将喷出通道(13)与第1油压通道(51)连接起 来；停止档(C)，其将吸入通道(12)以及喷出通道(13)自第l油压通道(51)以及第2油压通道(52)截断；并且，流通截面积由喷出 通道(l3)与第1油压通道(51 )之间的流通截面积构成。
5. 根据权利要求4所述的混凝土搅拌机滚筒的驱动装置， 方向切换阀(20)由根据滑阀(70)的行程位置来对排出档(A)、搅 拌档(B 、 D)和停止档(C)进行切换的滑阀构成。
6. 根据权利要求5所述的混凝土搅拌机滚筒的驱动装置， 搅拌档(B、 D)包括将流通截面积保持为规定面积的高速搅拌 档(D)、和从规定面积开始缩小流通截面积的低速搅拌档(B); 方向切换阀(20)还包括从高速搅拌档(D)向低速搅拌档(B)对滑 阀(70)施力的弹簧(71)、和与弹簧(71)的弹压力反向地使供给泵 (1 l)的喷出压力作用到滑阀(70)上的先导压力室(24)。
7. 根据权利要求6所述的混凝土搅拌机滚筒的驱动装置， 方向切换阀(20)还包括用于手动对排出档(A)、搅拌档(B、 D)和 停止档(C)进行切换的操纵杆(34)，在操纵杆(34)选择搅拌档(B、 D)的状态下，根据供给泵(ll)的喷出压力来对低速搅拌档(B)与 高速搅拌档(D)进行切换。
8. 根据权利要求7所述的混凝土搅拌机滚筒的驱动装置， 在操纵杆(34)置于搅拌档(B、 D)的状态下，容许滑阀(70)进行规 定范围(S)的位移，在滑阀位于规定范围(S)的 一端的情况下实现 低速搅拌档(B)，在滑阔位于规定范围(5)的另 一 端的情况下实 现高速搅拌档(D)。
9. 根据权利要求6所述的混凝土搅拌机滚筒的驱动装置， 弹簧(71 )构成为只在滑阀(70)位于搅拌档(B 、 D)的情况下向滑阀 (70)施加弹压力，方向切换阀(20)还具有无i仑滑阀(70)的行程位 置如何都施加与弹簧(71)同向的弹性支承力的第2弹簧(72)。
10. 根据权利要求6所述的混凝土搅拌机滚筒的驱动装置， 将方向切换阀(20)收装于与可变容量型油压泵(10)成一体的单元内。
11.根据权利要求1 0所述的混凝土搅拌机滚筒的驱动装置， 该驱动装置还具有将供给泵(ll)的喷出压力导入到吸入通道(12)中的止回阀(54),先导压力室(24)与吸入通道(12)相连接。
12.根据权利要求l ~ IO中所述的任一项的混凝土搅拌机滚 筒的驱动装置，可变容量型油压泵(10)由根据斜板(64)的倾转角 来改变加压工作油的喷出流量的斜板泵构成，机械装置(14、 16、 40)包括高压选4奪阀(16),其选取油压电动才几(81)的负载压力； 感载阀(40),其根据喷出通道(13)的压力与负载压力之间的压差 来生成促动器驱动压力；油压促动器(14),其根据促动器驱动 压力来改变斜板(54)的倾转角。
全文摘要
本发明提供混凝土搅拌机滚筒驱动装置。混凝土搅拌机滚筒(1)由油压电动机(81)进行驱动。方向切换阀(20)具有对从可变容量型油压泵(10)向油压电动机(81)供给的加压工作油的流通截面积进行调整的功能。可变容量型油压泵(10)与供给泵(11)一同由内燃发动机(60)进行驱动。在供给泵(11)的喷出压力较低的情况下，通过方向切换阀(20)保持较小的流通截面积，使搅拌机滚筒(1)进行低速旋转来抑制内燃发动机(60)的燃料消耗量。当供给泵(11)的喷出压力上升时，通过方向切换阀(20)使流通截面积增大，可实现搅拌机滚筒(1)的额定转速。
文档编号B60P3/16GK101454177SQ20078001962
公开日2009年6月10日 申请日期2007年7月13日 优先权日2006年7月25日
发明者安藤邦弘, 岩崎胜仁, 阿部真也 申请人:萱场工业株式会社