ミキサドラム駆動装置
【課題】発電機の搭載を要せず、商用電源からの充電を頻繁にせずとも回転電動機を用いてミキサドラムを回転駆動することができ、軽量なミキサドラム駆動装置を提供することである。
【解決手段】本発明の課題解決手段は、ミキサドラムＭを回転駆動する油圧モータ１と、ミキサ車ＶのエンジンＥによって駆動されて油圧モータ１へ圧油を供給可能な油圧ポンプ２と、油圧モータ１へ圧油を供給可能な第二油圧ポンプ３と、第二油圧ポンプ３を駆動する電動機４とを備えたミキサドラム駆動装置Ｓにおいて、油圧ポンプ２の吐出する圧油を分流して油圧モータ１と第二油圧ポンプ３へ供給する分流弁５を設け、第二油圧ポンプ３が供給される圧油によって電動機４を回転駆動可能とされるとともに、電動機４が第二油圧ポンプ３によって回転駆動されると発電し、電動機４の発電で電動機４に電力を供給する電源Ｂａｔを充電可能であることを特徴とする。
【解決手段】本発明の課題解決手段は、ミキサドラムＭを回転駆動する油圧モータ１と、ミキサ車ＶのエンジンＥによって駆動されて油圧モータ１へ圧油を供給可能な油圧ポンプ２と、油圧モータ１へ圧油を供給可能な第二油圧ポンプ３と、第二油圧ポンプ３を駆動する電動機４とを備えたミキサドラム駆動装置Ｓにおいて、油圧ポンプ２の吐出する圧油を分流して油圧モータ１と第二油圧ポンプ３へ供給する分流弁５を設け、第二油圧ポンプ３が供給される圧油によって電動機４を回転駆動可能とされるとともに、電動機４が第二油圧ポンプ３によって回転駆動されると発電し、電動機４の発電で電動機４に電力を供給する電源Ｂａｔを充電可能であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ミキサドラム駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミキサ車は、モルタルやレディミクストコンクリート等（以下、「生コン」という）を架台に回転自在に搭載されるミキサドラム内に積載して、生コン工場から工事現場まで運搬するものである。
【０００３】
そして、このミキサ車は、生コンを運搬するにあたり、生コンの品質劣化および固化を防止するためにミキサドラムを正回転させてミキサドラム内の取付けられた螺旋状の複数のブレードで絶えず攪拌しつづけるようにしている。また、ミキサ車は、ミキサドラムを先程とは逆回転させることでミキサドラム内の生コンを排出することができ、コンクリート打設現場に到着すると、上記のようにミキサドラムを逆回転させて生コンを打設箇所へ供給することができる。
【０００４】
上述のようにミキサ車にあっては、生コンがミキサドラム内に投入されると排出されるまでは、常に、これを回転させる必要があり、その駆動源としては、ミキサ車のエンジンを用いるのが一般的である。具体的には、ＰＴＯ（Ｐｏｗｅｒ Ｔａｋｅ Ｏｆｆ）を介してエンジンの回転動力を油圧ポンプへ伝達し、油圧ポンプから吐出される圧油を油圧モータへ供給してこれを駆動し、油圧モータの回転でミキサドラムを回転駆動するようにしている。
【０００５】
このようなエンジンのみでミキサドラムを駆動するミキサドラム駆動装置では、特に、ミキサドラムを高速回転させる場合、エンジンの回転数を上げる必要があり、回転数を上げると騒音が発生するとともに燃料消費が激しくなる。
【０００６】
また、生コンをミキサドラムに積載している間は、固化を防止する等の理由から、常にミキサドラムを回転し続ける必要があるので、エンジンを停止することができない。そのため、打設現場で排出の順番待ちでミキサ車を停車中であっても、エンジンを駆動し続ける必要がある。
【０００７】
そこで、この問題を解決するため、エンジンによる主油圧ポンプの駆動に併せて、電動機で補助油圧ポンプを駆動して、ミキサドラムを回転駆動するミキサドラム駆動装置も提案されている（たとえば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２７８４３０号公報
【特許文献２】特開２００３−３０１８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この特開２００７−２７８４３０号公報に開示されたミキサドラム駆動装置では、エンジンで駆動される主ポンプを電動機で駆動される補助ポンプで補助することで、騒音や燃料消費の低減を図ることができるが、電動機の駆動にはミキサ車のバッテリから電力供給する必要がある。
【００１０】
しかしながら、生コンを積載したミキサドラムを回転駆動するには大電力を要するので、エンジンの回転によって発電するオルタネータの発電だけでは発電量が不足する可能性があって、商用電源からバッテリの充電を頻繁に行わなくてはならない場合がある。
【００１１】
また、特開２００３−３０１８０２号公報に開示されたミキサドラム駆動装置では、大電力を確保するため、車両のオルタネータの他に発電機を搭載しており、ミキサ車の重量が重くなるだけでなく、発電機の取付スペースを確保しなくてはならない。
【００１２】
そこで、本発明は上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、発電機の搭載を要せず、商用電源からの充電を頻繁にせずとも電動機を用いてミキサドラムを回転駆動することができ、軽量なミキサドラム駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した目的を達成するために、本発明の課題解決手段は、ミキサ車の架台に回転自在に搭載されるミキサドラムと、当該ミキサドラムを回転駆動する油圧モータと、上記ミキサ車のエンジンによって駆動されて上記油圧モータへ圧油を供給可能な油圧ポンプと、上記油圧モータへ圧油を供給可能な第二油圧ポンプと、当該第二油圧ポンプを駆動する電動機とを備えたミキサドラム駆動装置において、上記油圧ポンプの吐出する圧油を分流して上記油圧モータと上記第二油圧ポンプへ供給する分流弁を設け、上記第二油圧ポンプが供給される圧油によって上記電動機を回転駆動可能とされるとともに、上記電動機が上記第二油圧ポンプによって回転駆動されると発電し、当該電動機の発電で当該電動機に電力を供給する電源を充電可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のミキサドラム駆動装置によれば、発電機の搭載を要せず、軽量であり、商用電源からの充電を頻繁にせずとも電動機を用いてミキサドラムを回転駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施の形態におけるミキサドラム駆動装置を示す図である。
【図２】ミキサドラムを架台に搭載したミキサ車の側面図である。
【図３】第二方向切換弁の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図示した実施の形態に基づいて、この発明を説明する。一実施の形態におけるミキサドラム駆動装置Ｓは、図１および図２に示すように、ミキサ車Ｖの架台Ｃに回転自在に搭載されるミキサドラムＭと、ミキサドラムＭを回転駆動する油圧モータ１と、ミキサ車ＶのエンジンＥによって駆動されて油圧モータ１へ圧油を供給可能な油圧ポンプ２と、油圧モータ１へ圧油を供給可能な第二油圧ポンプ３と、第二油圧ポンプ３を駆動する電動機４と、油圧ポンプ２の吐出する圧油を分流して油圧モータ１と第二油圧ポンプ３へ供給する分流弁５とを備えて構成されている。
【００１７】
ミキサ車Ｖは、架台Ｃに回転自在に取り付けたミキサドラムＭとミキサドラム駆動装置Ｓとを備えている。ミキサドラムＭは、後端が開口する有底筒状に形成され、前端となる底部の軸心部が油圧モータ１に連結されていて、後端側が上方に持ち上げられた前傾姿勢で上記架台Ｃに回転自在に取り付けられている。
【００１８】
なお、図示はしないが、ミキサドラムＭの内周側には、複数の螺旋状のブレードが設けられており、油圧モータ１で正転されると、内部に積載される生コンを当該ブレードによって内部側に移動させながら攪拌し、逆転されると、該生コンを当該ブレードによって後端側に移動させてミキサドラムＭ内から排出することができるようになっている。また、このミキサドラムＭ内へ生コンを投入する際には、ミキサドラムＭを正回転させるが、撹拌回転よりも高速でミキサドラムＭを正回転させることになる。したがって、ミキサドラムＭを回転させる上では、積載物を投入する際に利用される投入モードと、当該積載物を撹拌する際に利用される撹拌モードと、当該積載物を排出する際に利用される排出モードの三つのモードがある。撹拌モードでは、生コンの固化を防止しつつもスランプ値の上昇を抑制する必要のため、生コンの固化を防止でき得る程度の低速、たとえば、１〜２ｒｐｍ程度の速度でミキサドラムＭを正回転させる。
【００１９】
積載物は、この実施の形態では、生コンをコンクリートプラントから打設現場へ運搬する状況を例に挙げて説明しているが、打設現場にて生コンを排出した後にミキサドラムＭ内に洗浄水を投入して洗浄しながらコンクリートプラントへ帰る場合では、積載物を洗浄水としてもよい。
【００２０】
油圧モータ１は、この場合、双方向回転可能に設定されており、正回転側口１ａと逆回転側口１ｂをループ状の供給路６で油圧ポンプ２に接続している。したがって、油圧ポンプ２から吐出される圧油は油圧モータ１を経由して油圧ポンプ２へ戻され、供給路６を循環することになる。供給路６は、油圧モータ１の正回転側口１ａと油圧ポンプ２とを接続する正回転側供給路６ａと、油圧モータ１の逆回転側口１ｂと油圧ポンプ２とを接続する逆回転側供給路６ｂとを備えている。そして、油圧モータ１は、正回転側口１ａから圧油の供給を受けると正回転し、この場合にはミキサドラムＭを正回転させ、逆回転側口１ｂから圧油の供給を受けると逆回転し、この場合にはミキサドラムＭを逆回転させるようになっている。なお、油圧モータ１とミキサドラムＭとの間に減速機を介装してもよい。油圧ポンプ２は、ＰＴＯ７を介してミキサ車ＶのエンジンＥに連結されており、当該エンジンＥの動力で回転駆動されるようになっている。そして、油圧ポンプ２は、エンジンＥによって駆動されると、供給路６へ一方向に圧油を吐出する一方向吐出型に設定されている。油圧ポンプ２は、なお、ピストンポンプ等の可変容量型の油圧ポンプとされている。
【００２１】
なお、一方向へ圧油を吐出する油圧ポンプ２で油圧モータ１を双方向へ回転させるために、この実施の形態の場合、供給路６の途中に、方向切換弁８を設けている。この方向切換弁８は、油圧ポンプ２の圧油を正回転側供給路６ａを介して油圧モータ１の正回転側口１ａへ送る正回転位置８ａと、油圧ポンプ２の圧油を逆回転側供給路６ｂを介して油圧モータ１の逆回転側口１ｂへ送る逆回転位置８ｂと、油圧モータ１と油圧ポンプ２との接続を断つ遮断位置８ｃの三つの位置を備えた４ポート３位置の方向切換弁とされている。なお、方向切換弁８は、油圧ポンプ２に内蔵することも可能である。
【００２２】
また、第二油圧ポンプ３は、油を貯留するタンク９と油圧モータ１とともにループ状の第二供給路１０の途中に設けられており、第二油圧ポンプ３によってタンク９から吸い込まれて吐出される圧油は、油圧モータ１を経由してタンク９へ戻され、第二供給路１０を循環することになる。なお、第二供給路１０は、タンク９と第二油圧ポンプ３とを接続する低圧路１０ａと、第二油圧ポンプ３と油圧モータ１の正回転側口１ａとを接続する高圧路１０ｂと、油圧モータ１の逆回転側口１ｂとタンク９とを接続する戻し路１０ｃとを備えており、一部を供給路６と管路を共有している。具体的には、高圧路１０ｂの一部と戻し路１０ｃの一部が供給路６の管路で形成されている。なお、理解を容易にするために、図１中では、供給路６を実線で示し、第二供給路１０を破線で示している。
【００２３】
さらに、第二油圧ポンプ３は、電動機４で駆動される場合には、圧油をタンク９から吸い込んで油圧モータ１の正回転側口１ａへ圧油を吐出するが、圧油の供給を受けると回転駆動されて電動機４を回転駆動することができるようになっている。
【００２４】
電動機４は、直流ブラシ付きの電動機とされ、一方向へのみ回転するように電源Ｂａｔに接続されていて、スイッチ１１をオンすると電源Ｂａｔから電力供給を受けて、第二油圧ポンプ３を回転駆動する。そして、電動機４によって第二油圧ポンプ３が駆動されると、第二油圧ポンプ３は、油圧モータ１の正回転側口１ａへ第二供給路１０を介して圧油を供給することができるようになっている。
【００２５】
また、電動機４は、第二油圧ポンプ３によって回転駆動させられる場合には、発電することができ、電動機としてのみならず発電機としても機能することができ、発電すると充電回路１２を通じて電源Ｂａｔを充電することができるようになっている。
【００２６】
分流弁５は、流入ポート５ａと、流入ポート５ａに供給された圧油を優先ポート５ｂと余剰ポート５ｃの二つポートへ流し、当該圧油の流れを分流する。より詳細には、当該分流弁５は、流入ポート５ａに流れ込んだ圧油を一定流量に満たない場合には、優先ポート５ｂのみから圧油を排出し、一定流量を超えると超えた流量の圧油を余剰ポート５ｃから排出し一定流量の圧油を優先ポート５ｂから排出するようになっている。すなわち、この分流弁５は、圧油を余剰ポート５ｃに優先して優先ポート５ｂに流す、優先型の分流弁とされていて、たとえば、図示したように、可変絞り５ｄと、圧力補償用のスプール５ｅとを備えていて、上記の動作を呈することができるようになっている。なお、分流弁５の構造は、上記した構造に限定されるものではなく、優先型ではなく、単に、圧油の流れを分流するものを使用することも可能である。
【００２７】
そして、この分流弁５は、分流弁回路１３の途中に設けられている。分流弁回路１３は、圧油を分流弁５の流入ポート５ａに導く導入路１３ａと、優先ポート５ｂを供給路６における正回転側供給路６ａに接続する駆動路１３ｂと、余剰ポート５ｃを第二供給路１０における高圧路１０ｂに接続する回生路１３ｃとを備えて構成されている。また、駆動路１３ｂの途中には、逆止弁１３ｄが設けられており、駆動路１３ｂは、優先ポート５ｂから正回転側供給路６ａへ向く圧油の流れのみを許容する一方通行の通路とされている。さらに、回生路１３ｃの途中には、逆止弁１３ｅが設けられており、回生路１３ｃは、余剰ポート５ｃから高圧路１０ｂへ向く圧油の流れのみを許容する一方通行の通路とされている。
【００２８】
また、供給路６と第二供給路１０の途中には、第二方向切換弁１４が設けられている。より詳細には、第二方向切換弁１４は、供給路６の正回転側供給路６ａおよび逆回転側供給路６ｂと、第二供給路１０の低圧路１０ａ、高圧路１０ｂおよび戻し路１０ｃを横断するように設けられている。
【００２９】
そして、この第二方向切換弁１４は、図３に示すように、ポートａ、ポートｂ、ポートｃ、ポートｄ、ポートｅ、ポートｆ、ポートｇ、ポートｈ、ポートｉ、ポートｊおよびポートｋの合計１１個のポートを備えている。ポートａおよびポートｇは、第二供給路１０の高圧路１０ｂに接続されており、ポートｂは、第二供給路１０の戻り路１０ｃに接続されており、ポートｃとポートｉは、供給路６の正回転側供給路６ａに接続されており、ポートｄとポートｊは、供給路６の逆回転側供給路６ｂに接続されており、ポートｅは、逆止弁１９を介して逆回転側供給路６ｂに通じる回生戻し路１６に接続されており、ポートｆとポートｋは、第二供給路１０の低圧路１０ａに接続されており、ポートｈは、導入路１３ａを介して分流弁５の流入ポート５ａに接続されている。
【００３０】
また、第二方向切換弁１４は、油圧ポンプ２の圧油のみを油圧モータ１へ供給する供給位置１４ａと、油圧ポンプ２の圧油を分流弁５を介して油圧モータ１と第二油圧ポンプ３へ供給する回生位置１４ｂと、第二油圧ポンプ３の圧油のみを油圧モータ１へ供給する第二供給位置１４ｃとを備えている。
【００３１】
供給位置１４ａにあっては、第二方向切換弁１４は、ポートａ、ポートｅおよびポートｈを閉じ、ポートｂとポートｇを連通して高圧路１０ｂと戻し路１０ｃを接続し、ポートｃとポートｉを連通して正回転側供給路６ａを連通状態とし、ポートｄとポートｊとを連通して逆回転側供給路６ｂを連通状態とし、ポートｆとポートｋとを連通して低圧路１０ａを連通状態とするようになっている。そのため、第二方向切換弁１４が供給位置１４ａにあると、油圧ポンプ２の吐出する圧油のみが油圧モータ１へ供給され、電動機４が第二油圧ポンプ３を駆動しても第二油圧ポンプ３が吐出した圧油は油圧モータ１を経由せずに戻し路１０ｃを通じてタンク９へ戻されて油圧モータ１へ供給されない。
【００３２】
つづいて、回生位置１４ｂにあっては、第二方向切換弁１４は、ポートａ、ポートｂ、ポートｆ、ポートｇおよびポートｉを閉じ、ポートｃとポートｈを連通して正回転側供給路６ａと導入路１３ａを接続し、ポートｄとポートｊを連通して逆回転側供給路６ｂを連通状態とし、ポートｅとポートｋとを連通して低圧路１０ａを回生戻し路１６とを連通するようになっている。そのため、第二方向切換弁１４が回生位置１４ｂにあると、油圧ポンプ２の吐出する圧油は、分流弁５を介して油圧モータ１と第二油圧ポンプ３へ供給され、第二油圧ポンプ３を通過した圧油は回生戻し路１６を通過し油圧モータ１を通過した圧油に合流して油圧ポンプ２へ戻されることになる。なお、回生戻し路１６には、逆止弁１９が設けられていて、ミキサドラムＭを逆回転させる際に、回生戻し路１６に圧油が流れ込まないように配慮されている。
【００３３】
さらに、第二供給位置１４ｃにあっては、第二方向切換弁１４は、ポートｃ、ポートｄ、ポートｅ、ポートｈおよびポートｉを閉じ、ポートａとポートｇを連通して高圧路１０ｂを連通状態とし、ポートｂとポートｊを連通して逆回転側供給路６ｂと戻し路１０ｃとを連通し、ポートｆとポートｋとを連通して低圧路１０ａを連通状態とする。そのため、第二方向切換弁１４が第二供給位置１４ｃにあると、油圧ポンプ２は油圧モータ１から遮断され、第二油圧ポンプ３が低圧路１０ａを介してタンク９から吸い込んで吐出した圧油のみが高圧路１０ｂを介して油圧モータ１へ供給され、戻り路１０ｃを介してタンク９戻されることになる。このように、第二方向切換弁１４は、１１ポート３位置の方向切換弁とされている。なお、この実施の形態では、一つの方向切換弁で第二方向切換弁１４の機能を満足させているが、複数の方向切換弁を用いて当該第二方向切換弁１４の機能を満足させるようにしてもよい。
【００３４】
また、この実施の形態におけるミキサドラム駆動装置Ｓにあっては、ミキサ車ＶのオペレータがミキサドラムＭの回転モードを選択することができるように、選択レバー１７が設けられており、オペレータが選択レバー１７を図中破線矢印方向へ操作し選択した回転モードでミキサドラムＭを回転させることができるようになっている。具体的には、オペレータは、選択レバー１７を操作することによって、ミキサドラムＭを高速で正回転させる投入モードと、ミキサドラムＭを低速で正回転させる撹拌モードおよび回生撹拌モードと、ミキサドラムＭを高速で逆回転させる排出モードの各モードのいずれかを選択できるようになっている。
【００３５】
より詳細には、選択レバー１７は、エンジンＥの図示しないガバナにリンク等を介して連結されていて投入モードおよび排出モードでは、エンジンＥの回転数を上昇させてミキサドラムＭを高速回転させることができるようになっている。
【００３６】
また、オペレータが選択レバー１７で上記各モードを選択することで、コントローラ１８を介して、方向切換弁８と第二方向切換弁１４を切換える図示しないソレノイド等のアクチュエータを駆動することができるようになっていて、投入モードでは、方向切換弁８を油圧モータ３を正回転させるように圧油を供給する位置８ａへ切換えるとともに第二方向切換弁１４を供給位置１４ａへ切換え、排出モードでは、方向切換弁８を油圧モータ３を逆回転させるように圧油を供給する位置８ｂへ切換えるとともに第二方向切換弁１４を供給位置１４ａへ切換えることができるようになっている。したがって、投入モード或いは排出モードでは、ミキサドラムＭは、エンジンＥにて駆動される油圧ポンプ２のみで回転駆動される。
【００３７】
さらに、選択レバー１７を撹拌モードにすると、方向切換弁８を油圧モータ１が正回転するように圧油を供給する位置８ａへ切換えるとともに、第二方向切換弁１４を第二供給位置１４ｃへ切換え、スイッチ１１をオンして電動機４を駆動する。この撹拌モードでは、電動機４に一定の電流を与えて、一定の回転速度で回転させ、油圧モータ１を一定速度で回転させる。したがって、このモードにあっては、電動機４のみによってミキサドラムＭが一定速度で正回転する。
【００３８】
つづいて、選択レバー１７を回生撹拌モードにすると、方向切換弁８を油圧モータ１が正回転するように圧油を供給する位置８ａへ切換えるとともに、第二方向切換弁１４を回生位置１４ｂへ切換える。したがって、この回生撹拌モードでは、油圧ポンプ２の圧油が分流弁５を介して油圧モータ１に供給されてミキサドラムＭが回転駆動されるとともに、余剰の圧油が第二油圧ポンプ３へも供給されて当該圧油によって駆動されて電動機４が回転せしめられて発電し、当該発電によって電源Ｂａｔが充電される。
【００３９】
この回生撹拌モードにあっては、油圧ポンプ２から供給される圧油は、分流弁５を通じて分流されて油圧モータ１へ供給されるが、分流弁５が優先ポート５ｂへ一定流量を優先的に流す優先型の分流弁とされているので、油圧ポンプ２がアイドリング時のエンジンＥの回転数で駆動した際に吐出する圧油の流量を上記した分流弁５の優先ポート５ｂへ流れる一定流量以上に設定しておくと、エンジンＥの回転数によって油圧ポンプ２変化しても優先ポート５ｂには常に一定流量の圧油が流れて油圧モータ１へ供給される。このようにすることで、撹拌モードでは、エンジンＥの回転数によらずミキサドラムＭを一定回転させることができ、ミキサ車Ｖが走行しエンジンＥの回転数が上昇して油圧ポンプ２の圧油の吐出流量に余剰が生じると、当該余剰の圧油を利用して電源Ｂａｔを充電することができる。油圧ポンプ２がアイドリング時のエンジンＥの回転数で駆動した際に吐出する圧油の流量を優先ポート５ｂへ流れる一定流量より多く設定しておくと、常に余剰の圧油が第二油圧ポンプ３へ供給されるので、常に、電源Ｂａｔを充電することもできる。
【００４０】
なお、油圧ポンプ２の吐出流量をエンジンＥの回転数の如何によらず一定とするように油圧ポンプ２の傾転角を自動調節する調節機構を設けておくようにしてもできる。この場合、調節機構下で制御される油圧ポンプ２の吐出流量を優先ポート５ｂへ流れる一定流量以上に設定しておくことで、エンジンＥの回転数によらずミキサドラムＭを一定回転させることができる。また、調節機構下で制御される油圧ポンプ２の吐出流量を一定流量より多くしておくことで、余剰の圧油が第二油圧ポンプ３へ供給されるので、常に、当該余剰の圧油を利用して電源Ｂａｔを充電することもできる。
【００４１】
上記したようにミキサドラム駆動装置Ｓでは、エンジンＥで駆動される油圧ポンプ２の圧油を利用して電動機４へ電力を供給する電源Ｂａｔを充電することができるので、従来のミキサドラム駆動装置に比較して、発電量が増加する。このように本発明のミキサドラム駆動装置Ｓでは、発電量が増加するので、電源Ｂａｔを商用電源からの充電頻度を減少させることができる。したがって、本発明のミキサドラム駆動装置Ｓによれば、商用電源からの充電を頻繁にせずとも電動機４を用いてミキサドラムＭを回転駆動することができる。
【００４２】
また、このミキサドラム駆動装置Ｓにあっては、ミキサドラムＭを撹拌回転する場合にのみ、油圧ポンプ２から第二油圧ポンプ３へ圧油を供給して電動機４で発電して電源Ｂａｔを充電するようにすることで、ミキサドラムＭを高速回転させる必要のある投入回転時や排出回転時にエンジンＥの動力を電動機４での発電に振り分けずにすむので、投入回転および排出回転時の騒音の抑制と燃料消費の低減が可能である。
【００４３】
そして、電動機４で第二油圧ポンプ３を駆動することができるとともに、電動機４で発電して電源Ｂａｔを充電することができるから、別途、電動機４を駆動するためにエンジンＥで駆動される発電機を搭載せずに済み、ミキサドラム駆動装置Ｓが軽量となり、発電機の搭載スペースも必要がなく、その分、生コン積載量の低下を招くことがない。
【００４４】
このように、本発明のミキサドラム駆動装置Ｓによれば、発電機の搭載を要せず、軽量であり、商用電源からの充電を頻繁にせずとも電動機を用いてミキサドラムを回転駆動することができる。
【００４５】
さらに、分流弁５が油圧モータ１へ一定流量の圧油を優先的に流すように設定される優先型の分流弁であるので、ミキサドラム駆動装置Ｓは、ミキサドラムＭをエンジンＥの回転数の如何によらず一定回転させることができるとともに、油圧ポンプ２の吐出流量に余剰が発生する場合に電動機４で発電するようにすることができる。したがって、ミキサドラム駆動装置Ｓは、エンジンＥのパワーソースを無駄に消費することなく、ミキサドラムＭを撹拌回転中に油圧ポンプ２の吐出流量に余剰が生じると、当該余剰の圧油を利用して電源Ｂａｔを充電することができる。
【００４６】
そして、ミキサドラム駆動装置Ｓは、油圧ポンプ２と油圧モータ１とをループ状に接続して油圧ポンプ２の吐出する圧油を油圧モータ１へ供給する供給路６と、供給路６の途中に設けられて油圧ポンプ２の吐出する圧油の油圧モータ１への供給方向を切換可能な方向切換弁８と、油を貯留するタンク９と油圧モータ１と第二油圧ポンプ３をループ状に接続して第二油圧ポンプ３の吐出する圧油を油圧モータ１へミキサドラムＭを撹拌回転させるように供給する第二供給路１０と、供給路６と第二供給路１０の途中に設けた第二方向切換弁１４とを備え、第二方向切換弁１４が油圧ポンプ２の圧油のみを油圧モータ１へ供給する供給位置１４ａと、分流弁５を介して油圧ポンプ２の圧油を油圧モータ１と第二油圧ポンプ３へ供給する回生位置１４ｂと、第二油圧ポンプ３の圧油のみを油圧モータ１へ供給する第二供給位置１４ｃとを備えているので、ミキサドラムＭを投入回転、排出回転のほか、電動機４のみで撹拌回転させる撹拌モードと、油圧ポンプ２でミキサドラムＭを撹拌回転させつつ電源Ｂａｔの充電を行う回生撹拌モードを少ない部品構成で実現することができる。
【００４７】
また、上記したところでは、選択レバー１７で撹拌モードと回生撹拌モードとの二つのモードを選択するようにしているが、選択レバー１７ではミキサドラムＭを撹拌回転させるモードのみを選択できるようにしておき、電源Ｂａｔの電気残量を監視するセンサを設けて、電源Ｂａｔの電気残量が少なくなると上記した回生撹拌モードと同様の動作をさせるように方向切換弁８と第二方向切換弁１４を切換えて電源Ｂａｔを充電しつつミキサドラムＭを撹拌回転させ、電源Ｂａｔの電気残量が電動機４を駆動するのに充分な量であれば、上記した撹拌モードと同様の動作をさせるように方向切換弁８と第二方向切換弁１４を切換えてスイッチ１１をオンして電動機４でミキサドラムＭを駆動するようにしてもよい。
【００４８】
また、ミキサドラムＭを撹拌回転する場合にのみ、油圧ポンプ２から第二油圧ポンプ３へ圧油を供給して電動機４で発電して電源Ｂａｔを充電するようにしているが、ミキサドラムＭを投入或いは排出回転させる際にも第二油圧ポンプ３へ圧油を供給して電動機４で発電して電源Ｂａｔを充電することも可能である。
【００４９】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 油圧モータ
２ 油圧ポンプ
３ 第二油圧ポンプ
４ 電動機
５ 分流弁
６ 供給路
８ 方向切換弁
９ タンク
１０ 第二供給路
１４ 第二方向切換弁
Ｂａｔ 電源
Ｅ エンジン
Ｍ ミキサドラム
Ｓ ミキサドラム駆動装置
Ｖ ミキサ車
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ミキサドラム駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミキサ車は、モルタルやレディミクストコンクリート等（以下、「生コン」という）を架台に回転自在に搭載されるミキサドラム内に積載して、生コン工場から工事現場まで運搬するものである。
【０００３】
そして、このミキサ車は、生コンを運搬するにあたり、生コンの品質劣化および固化を防止するためにミキサドラムを正回転させてミキサドラム内の取付けられた螺旋状の複数のブレードで絶えず攪拌しつづけるようにしている。また、ミキサ車は、ミキサドラムを先程とは逆回転させることでミキサドラム内の生コンを排出することができ、コンクリート打設現場に到着すると、上記のようにミキサドラムを逆回転させて生コンを打設箇所へ供給することができる。
【０００４】
上述のようにミキサ車にあっては、生コンがミキサドラム内に投入されると排出されるまでは、常に、これを回転させる必要があり、その駆動源としては、ミキサ車のエンジンを用いるのが一般的である。具体的には、ＰＴＯ（Ｐｏｗｅｒ Ｔａｋｅ Ｏｆｆ）を介してエンジンの回転動力を油圧ポンプへ伝達し、油圧ポンプから吐出される圧油を油圧モータへ供給してこれを駆動し、油圧モータの回転でミキサドラムを回転駆動するようにしている。
【０００５】
このようなエンジンのみでミキサドラムを駆動するミキサドラム駆動装置では、特に、ミキサドラムを高速回転させる場合、エンジンの回転数を上げる必要があり、回転数を上げると騒音が発生するとともに燃料消費が激しくなる。
【０００６】
また、生コンをミキサドラムに積載している間は、固化を防止する等の理由から、常にミキサドラムを回転し続ける必要があるので、エンジンを停止することができない。そのため、打設現場で排出の順番待ちでミキサ車を停車中であっても、エンジンを駆動し続ける必要がある。
【０００７】
そこで、この問題を解決するため、エンジンによる主油圧ポンプの駆動に併せて、電動機で補助油圧ポンプを駆動して、ミキサドラムを回転駆動するミキサドラム駆動装置も提案されている（たとえば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２７８４３０号公報
【特許文献２】特開２００３−３０１８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この特開２００７−２７８４３０号公報に開示されたミキサドラム駆動装置では、エンジンで駆動される主ポンプを電動機で駆動される補助ポンプで補助することで、騒音や燃料消費の低減を図ることができるが、電動機の駆動にはミキサ車のバッテリから電力供給する必要がある。
【００１０】
しかしながら、生コンを積載したミキサドラムを回転駆動するには大電力を要するので、エンジンの回転によって発電するオルタネータの発電だけでは発電量が不足する可能性があって、商用電源からバッテリの充電を頻繁に行わなくてはならない場合がある。
【００１１】
また、特開２００３−３０１８０２号公報に開示されたミキサドラム駆動装置では、大電力を確保するため、車両のオルタネータの他に発電機を搭載しており、ミキサ車の重量が重くなるだけでなく、発電機の取付スペースを確保しなくてはならない。
【００１２】
そこで、本発明は上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、発電機の搭載を要せず、商用電源からの充電を頻繁にせずとも電動機を用いてミキサドラムを回転駆動することができ、軽量なミキサドラム駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した目的を達成するために、本発明の課題解決手段は、ミキサ車の架台に回転自在に搭載されるミキサドラムと、当該ミキサドラムを回転駆動する油圧モータと、上記ミキサ車のエンジンによって駆動されて上記油圧モータへ圧油を供給可能な油圧ポンプと、上記油圧モータへ圧油を供給可能な第二油圧ポンプと、当該第二油圧ポンプを駆動する電動機とを備えたミキサドラム駆動装置において、上記油圧ポンプの吐出する圧油を分流して上記油圧モータと上記第二油圧ポンプへ供給する分流弁を設け、上記第二油圧ポンプが供給される圧油によって上記電動機を回転駆動可能とされるとともに、上記電動機が上記第二油圧ポンプによって回転駆動されると発電し、当該電動機の発電で当該電動機に電力を供給する電源を充電可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のミキサドラム駆動装置によれば、発電機の搭載を要せず、軽量であり、商用電源からの充電を頻繁にせずとも電動機を用いてミキサドラムを回転駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施の形態におけるミキサドラム駆動装置を示す図である。
【図２】ミキサドラムを架台に搭載したミキサ車の側面図である。
【図３】第二方向切換弁の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図示した実施の形態に基づいて、この発明を説明する。一実施の形態におけるミキサドラム駆動装置Ｓは、図１および図２に示すように、ミキサ車Ｖの架台Ｃに回転自在に搭載されるミキサドラムＭと、ミキサドラムＭを回転駆動する油圧モータ１と、ミキサ車ＶのエンジンＥによって駆動されて油圧モータ１へ圧油を供給可能な油圧ポンプ２と、油圧モータ１へ圧油を供給可能な第二油圧ポンプ３と、第二油圧ポンプ３を駆動する電動機４と、油圧ポンプ２の吐出する圧油を分流して油圧モータ１と第二油圧ポンプ３へ供給する分流弁５とを備えて構成されている。
【００１７】
ミキサ車Ｖは、架台Ｃに回転自在に取り付けたミキサドラムＭとミキサドラム駆動装置Ｓとを備えている。ミキサドラムＭは、後端が開口する有底筒状に形成され、前端となる底部の軸心部が油圧モータ１に連結されていて、後端側が上方に持ち上げられた前傾姿勢で上記架台Ｃに回転自在に取り付けられている。
【００１８】
なお、図示はしないが、ミキサドラムＭの内周側には、複数の螺旋状のブレードが設けられており、油圧モータ１で正転されると、内部に積載される生コンを当該ブレードによって内部側に移動させながら攪拌し、逆転されると、該生コンを当該ブレードによって後端側に移動させてミキサドラムＭ内から排出することができるようになっている。また、このミキサドラムＭ内へ生コンを投入する際には、ミキサドラムＭを正回転させるが、撹拌回転よりも高速でミキサドラムＭを正回転させることになる。したがって、ミキサドラムＭを回転させる上では、積載物を投入する際に利用される投入モードと、当該積載物を撹拌する際に利用される撹拌モードと、当該積載物を排出する際に利用される排出モードの三つのモードがある。撹拌モードでは、生コンの固化を防止しつつもスランプ値の上昇を抑制する必要のため、生コンの固化を防止でき得る程度の低速、たとえば、１〜２ｒｐｍ程度の速度でミキサドラムＭを正回転させる。
【００１９】
積載物は、この実施の形態では、生コンをコンクリートプラントから打設現場へ運搬する状況を例に挙げて説明しているが、打設現場にて生コンを排出した後にミキサドラムＭ内に洗浄水を投入して洗浄しながらコンクリートプラントへ帰る場合では、積載物を洗浄水としてもよい。
【００２０】
油圧モータ１は、この場合、双方向回転可能に設定されており、正回転側口１ａと逆回転側口１ｂをループ状の供給路６で油圧ポンプ２に接続している。したがって、油圧ポンプ２から吐出される圧油は油圧モータ１を経由して油圧ポンプ２へ戻され、供給路６を循環することになる。供給路６は、油圧モータ１の正回転側口１ａと油圧ポンプ２とを接続する正回転側供給路６ａと、油圧モータ１の逆回転側口１ｂと油圧ポンプ２とを接続する逆回転側供給路６ｂとを備えている。そして、油圧モータ１は、正回転側口１ａから圧油の供給を受けると正回転し、この場合にはミキサドラムＭを正回転させ、逆回転側口１ｂから圧油の供給を受けると逆回転し、この場合にはミキサドラムＭを逆回転させるようになっている。なお、油圧モータ１とミキサドラムＭとの間に減速機を介装してもよい。油圧ポンプ２は、ＰＴＯ７を介してミキサ車ＶのエンジンＥに連結されており、当該エンジンＥの動力で回転駆動されるようになっている。そして、油圧ポンプ２は、エンジンＥによって駆動されると、供給路６へ一方向に圧油を吐出する一方向吐出型に設定されている。油圧ポンプ２は、なお、ピストンポンプ等の可変容量型の油圧ポンプとされている。
【００２１】
なお、一方向へ圧油を吐出する油圧ポンプ２で油圧モータ１を双方向へ回転させるために、この実施の形態の場合、供給路６の途中に、方向切換弁８を設けている。この方向切換弁８は、油圧ポンプ２の圧油を正回転側供給路６ａを介して油圧モータ１の正回転側口１ａへ送る正回転位置８ａと、油圧ポンプ２の圧油を逆回転側供給路６ｂを介して油圧モータ１の逆回転側口１ｂへ送る逆回転位置８ｂと、油圧モータ１と油圧ポンプ２との接続を断つ遮断位置８ｃの三つの位置を備えた４ポート３位置の方向切換弁とされている。なお、方向切換弁８は、油圧ポンプ２に内蔵することも可能である。
【００２２】
また、第二油圧ポンプ３は、油を貯留するタンク９と油圧モータ１とともにループ状の第二供給路１０の途中に設けられており、第二油圧ポンプ３によってタンク９から吸い込まれて吐出される圧油は、油圧モータ１を経由してタンク９へ戻され、第二供給路１０を循環することになる。なお、第二供給路１０は、タンク９と第二油圧ポンプ３とを接続する低圧路１０ａと、第二油圧ポンプ３と油圧モータ１の正回転側口１ａとを接続する高圧路１０ｂと、油圧モータ１の逆回転側口１ｂとタンク９とを接続する戻し路１０ｃとを備えており、一部を供給路６と管路を共有している。具体的には、高圧路１０ｂの一部と戻し路１０ｃの一部が供給路６の管路で形成されている。なお、理解を容易にするために、図１中では、供給路６を実線で示し、第二供給路１０を破線で示している。
【００２３】
さらに、第二油圧ポンプ３は、電動機４で駆動される場合には、圧油をタンク９から吸い込んで油圧モータ１の正回転側口１ａへ圧油を吐出するが、圧油の供給を受けると回転駆動されて電動機４を回転駆動することができるようになっている。
【００２４】
電動機４は、直流ブラシ付きの電動機とされ、一方向へのみ回転するように電源Ｂａｔに接続されていて、スイッチ１１をオンすると電源Ｂａｔから電力供給を受けて、第二油圧ポンプ３を回転駆動する。そして、電動機４によって第二油圧ポンプ３が駆動されると、第二油圧ポンプ３は、油圧モータ１の正回転側口１ａへ第二供給路１０を介して圧油を供給することができるようになっている。
【００２５】
また、電動機４は、第二油圧ポンプ３によって回転駆動させられる場合には、発電することができ、電動機としてのみならず発電機としても機能することができ、発電すると充電回路１２を通じて電源Ｂａｔを充電することができるようになっている。
【００２６】
分流弁５は、流入ポート５ａと、流入ポート５ａに供給された圧油を優先ポート５ｂと余剰ポート５ｃの二つポートへ流し、当該圧油の流れを分流する。より詳細には、当該分流弁５は、流入ポート５ａに流れ込んだ圧油を一定流量に満たない場合には、優先ポート５ｂのみから圧油を排出し、一定流量を超えると超えた流量の圧油を余剰ポート５ｃから排出し一定流量の圧油を優先ポート５ｂから排出するようになっている。すなわち、この分流弁５は、圧油を余剰ポート５ｃに優先して優先ポート５ｂに流す、優先型の分流弁とされていて、たとえば、図示したように、可変絞り５ｄと、圧力補償用のスプール５ｅとを備えていて、上記の動作を呈することができるようになっている。なお、分流弁５の構造は、上記した構造に限定されるものではなく、優先型ではなく、単に、圧油の流れを分流するものを使用することも可能である。
【００２７】
そして、この分流弁５は、分流弁回路１３の途中に設けられている。分流弁回路１３は、圧油を分流弁５の流入ポート５ａに導く導入路１３ａと、優先ポート５ｂを供給路６における正回転側供給路６ａに接続する駆動路１３ｂと、余剰ポート５ｃを第二供給路１０における高圧路１０ｂに接続する回生路１３ｃとを備えて構成されている。また、駆動路１３ｂの途中には、逆止弁１３ｄが設けられており、駆動路１３ｂは、優先ポート５ｂから正回転側供給路６ａへ向く圧油の流れのみを許容する一方通行の通路とされている。さらに、回生路１３ｃの途中には、逆止弁１３ｅが設けられており、回生路１３ｃは、余剰ポート５ｃから高圧路１０ｂへ向く圧油の流れのみを許容する一方通行の通路とされている。
【００２８】
また、供給路６と第二供給路１０の途中には、第二方向切換弁１４が設けられている。より詳細には、第二方向切換弁１４は、供給路６の正回転側供給路６ａおよび逆回転側供給路６ｂと、第二供給路１０の低圧路１０ａ、高圧路１０ｂおよび戻し路１０ｃを横断するように設けられている。
【００２９】
そして、この第二方向切換弁１４は、図３に示すように、ポートａ、ポートｂ、ポートｃ、ポートｄ、ポートｅ、ポートｆ、ポートｇ、ポートｈ、ポートｉ、ポートｊおよびポートｋの合計１１個のポートを備えている。ポートａおよびポートｇは、第二供給路１０の高圧路１０ｂに接続されており、ポートｂは、第二供給路１０の戻り路１０ｃに接続されており、ポートｃとポートｉは、供給路６の正回転側供給路６ａに接続されており、ポートｄとポートｊは、供給路６の逆回転側供給路６ｂに接続されており、ポートｅは、逆止弁１９を介して逆回転側供給路６ｂに通じる回生戻し路１６に接続されており、ポートｆとポートｋは、第二供給路１０の低圧路１０ａに接続されており、ポートｈは、導入路１３ａを介して分流弁５の流入ポート５ａに接続されている。
【００３０】
また、第二方向切換弁１４は、油圧ポンプ２の圧油のみを油圧モータ１へ供給する供給位置１４ａと、油圧ポンプ２の圧油を分流弁５を介して油圧モータ１と第二油圧ポンプ３へ供給する回生位置１４ｂと、第二油圧ポンプ３の圧油のみを油圧モータ１へ供給する第二供給位置１４ｃとを備えている。
【００３１】
供給位置１４ａにあっては、第二方向切換弁１４は、ポートａ、ポートｅおよびポートｈを閉じ、ポートｂとポートｇを連通して高圧路１０ｂと戻し路１０ｃを接続し、ポートｃとポートｉを連通して正回転側供給路６ａを連通状態とし、ポートｄとポートｊとを連通して逆回転側供給路６ｂを連通状態とし、ポートｆとポートｋとを連通して低圧路１０ａを連通状態とするようになっている。そのため、第二方向切換弁１４が供給位置１４ａにあると、油圧ポンプ２の吐出する圧油のみが油圧モータ１へ供給され、電動機４が第二油圧ポンプ３を駆動しても第二油圧ポンプ３が吐出した圧油は油圧モータ１を経由せずに戻し路１０ｃを通じてタンク９へ戻されて油圧モータ１へ供給されない。
【００３２】
つづいて、回生位置１４ｂにあっては、第二方向切換弁１４は、ポートａ、ポートｂ、ポートｆ、ポートｇおよびポートｉを閉じ、ポートｃとポートｈを連通して正回転側供給路６ａと導入路１３ａを接続し、ポートｄとポートｊを連通して逆回転側供給路６ｂを連通状態とし、ポートｅとポートｋとを連通して低圧路１０ａを回生戻し路１６とを連通するようになっている。そのため、第二方向切換弁１４が回生位置１４ｂにあると、油圧ポンプ２の吐出する圧油は、分流弁５を介して油圧モータ１と第二油圧ポンプ３へ供給され、第二油圧ポンプ３を通過した圧油は回生戻し路１６を通過し油圧モータ１を通過した圧油に合流して油圧ポンプ２へ戻されることになる。なお、回生戻し路１６には、逆止弁１９が設けられていて、ミキサドラムＭを逆回転させる際に、回生戻し路１６に圧油が流れ込まないように配慮されている。
【００３３】
さらに、第二供給位置１４ｃにあっては、第二方向切換弁１４は、ポートｃ、ポートｄ、ポートｅ、ポートｈおよびポートｉを閉じ、ポートａとポートｇを連通して高圧路１０ｂを連通状態とし、ポートｂとポートｊを連通して逆回転側供給路６ｂと戻し路１０ｃとを連通し、ポートｆとポートｋとを連通して低圧路１０ａを連通状態とする。そのため、第二方向切換弁１４が第二供給位置１４ｃにあると、油圧ポンプ２は油圧モータ１から遮断され、第二油圧ポンプ３が低圧路１０ａを介してタンク９から吸い込んで吐出した圧油のみが高圧路１０ｂを介して油圧モータ１へ供給され、戻り路１０ｃを介してタンク９戻されることになる。このように、第二方向切換弁１４は、１１ポート３位置の方向切換弁とされている。なお、この実施の形態では、一つの方向切換弁で第二方向切換弁１４の機能を満足させているが、複数の方向切換弁を用いて当該第二方向切換弁１４の機能を満足させるようにしてもよい。
【００３４】
また、この実施の形態におけるミキサドラム駆動装置Ｓにあっては、ミキサ車ＶのオペレータがミキサドラムＭの回転モードを選択することができるように、選択レバー１７が設けられており、オペレータが選択レバー１７を図中破線矢印方向へ操作し選択した回転モードでミキサドラムＭを回転させることができるようになっている。具体的には、オペレータは、選択レバー１７を操作することによって、ミキサドラムＭを高速で正回転させる投入モードと、ミキサドラムＭを低速で正回転させる撹拌モードおよび回生撹拌モードと、ミキサドラムＭを高速で逆回転させる排出モードの各モードのいずれかを選択できるようになっている。
【００３５】
より詳細には、選択レバー１７は、エンジンＥの図示しないガバナにリンク等を介して連結されていて投入モードおよび排出モードでは、エンジンＥの回転数を上昇させてミキサドラムＭを高速回転させることができるようになっている。
【００３６】
また、オペレータが選択レバー１７で上記各モードを選択することで、コントローラ１８を介して、方向切換弁８と第二方向切換弁１４を切換える図示しないソレノイド等のアクチュエータを駆動することができるようになっていて、投入モードでは、方向切換弁８を油圧モータ３を正回転させるように圧油を供給する位置８ａへ切換えるとともに第二方向切換弁１４を供給位置１４ａへ切換え、排出モードでは、方向切換弁８を油圧モータ３を逆回転させるように圧油を供給する位置８ｂへ切換えるとともに第二方向切換弁１４を供給位置１４ａへ切換えることができるようになっている。したがって、投入モード或いは排出モードでは、ミキサドラムＭは、エンジンＥにて駆動される油圧ポンプ２のみで回転駆動される。
【００３７】
さらに、選択レバー１７を撹拌モードにすると、方向切換弁８を油圧モータ１が正回転するように圧油を供給する位置８ａへ切換えるとともに、第二方向切換弁１４を第二供給位置１４ｃへ切換え、スイッチ１１をオンして電動機４を駆動する。この撹拌モードでは、電動機４に一定の電流を与えて、一定の回転速度で回転させ、油圧モータ１を一定速度で回転させる。したがって、このモードにあっては、電動機４のみによってミキサドラムＭが一定速度で正回転する。
【００３８】
つづいて、選択レバー１７を回生撹拌モードにすると、方向切換弁８を油圧モータ１が正回転するように圧油を供給する位置８ａへ切換えるとともに、第二方向切換弁１４を回生位置１４ｂへ切換える。したがって、この回生撹拌モードでは、油圧ポンプ２の圧油が分流弁５を介して油圧モータ１に供給されてミキサドラムＭが回転駆動されるとともに、余剰の圧油が第二油圧ポンプ３へも供給されて当該圧油によって駆動されて電動機４が回転せしめられて発電し、当該発電によって電源Ｂａｔが充電される。
【００３９】
この回生撹拌モードにあっては、油圧ポンプ２から供給される圧油は、分流弁５を通じて分流されて油圧モータ１へ供給されるが、分流弁５が優先ポート５ｂへ一定流量を優先的に流す優先型の分流弁とされているので、油圧ポンプ２がアイドリング時のエンジンＥの回転数で駆動した際に吐出する圧油の流量を上記した分流弁５の優先ポート５ｂへ流れる一定流量以上に設定しておくと、エンジンＥの回転数によって油圧ポンプ２変化しても優先ポート５ｂには常に一定流量の圧油が流れて油圧モータ１へ供給される。このようにすることで、撹拌モードでは、エンジンＥの回転数によらずミキサドラムＭを一定回転させることができ、ミキサ車Ｖが走行しエンジンＥの回転数が上昇して油圧ポンプ２の圧油の吐出流量に余剰が生じると、当該余剰の圧油を利用して電源Ｂａｔを充電することができる。油圧ポンプ２がアイドリング時のエンジンＥの回転数で駆動した際に吐出する圧油の流量を優先ポート５ｂへ流れる一定流量より多く設定しておくと、常に余剰の圧油が第二油圧ポンプ３へ供給されるので、常に、電源Ｂａｔを充電することもできる。
【００４０】
なお、油圧ポンプ２の吐出流量をエンジンＥの回転数の如何によらず一定とするように油圧ポンプ２の傾転角を自動調節する調節機構を設けておくようにしてもできる。この場合、調節機構下で制御される油圧ポンプ２の吐出流量を優先ポート５ｂへ流れる一定流量以上に設定しておくことで、エンジンＥの回転数によらずミキサドラムＭを一定回転させることができる。また、調節機構下で制御される油圧ポンプ２の吐出流量を一定流量より多くしておくことで、余剰の圧油が第二油圧ポンプ３へ供給されるので、常に、当該余剰の圧油を利用して電源Ｂａｔを充電することもできる。
【００４１】
上記したようにミキサドラム駆動装置Ｓでは、エンジンＥで駆動される油圧ポンプ２の圧油を利用して電動機４へ電力を供給する電源Ｂａｔを充電することができるので、従来のミキサドラム駆動装置に比較して、発電量が増加する。このように本発明のミキサドラム駆動装置Ｓでは、発電量が増加するので、電源Ｂａｔを商用電源からの充電頻度を減少させることができる。したがって、本発明のミキサドラム駆動装置Ｓによれば、商用電源からの充電を頻繁にせずとも電動機４を用いてミキサドラムＭを回転駆動することができる。
【００４２】
また、このミキサドラム駆動装置Ｓにあっては、ミキサドラムＭを撹拌回転する場合にのみ、油圧ポンプ２から第二油圧ポンプ３へ圧油を供給して電動機４で発電して電源Ｂａｔを充電するようにすることで、ミキサドラムＭを高速回転させる必要のある投入回転時や排出回転時にエンジンＥの動力を電動機４での発電に振り分けずにすむので、投入回転および排出回転時の騒音の抑制と燃料消費の低減が可能である。
【００４３】
そして、電動機４で第二油圧ポンプ３を駆動することができるとともに、電動機４で発電して電源Ｂａｔを充電することができるから、別途、電動機４を駆動するためにエンジンＥで駆動される発電機を搭載せずに済み、ミキサドラム駆動装置Ｓが軽量となり、発電機の搭載スペースも必要がなく、その分、生コン積載量の低下を招くことがない。
【００４４】
このように、本発明のミキサドラム駆動装置Ｓによれば、発電機の搭載を要せず、軽量であり、商用電源からの充電を頻繁にせずとも電動機を用いてミキサドラムを回転駆動することができる。
【００４５】
さらに、分流弁５が油圧モータ１へ一定流量の圧油を優先的に流すように設定される優先型の分流弁であるので、ミキサドラム駆動装置Ｓは、ミキサドラムＭをエンジンＥの回転数の如何によらず一定回転させることができるとともに、油圧ポンプ２の吐出流量に余剰が発生する場合に電動機４で発電するようにすることができる。したがって、ミキサドラム駆動装置Ｓは、エンジンＥのパワーソースを無駄に消費することなく、ミキサドラムＭを撹拌回転中に油圧ポンプ２の吐出流量に余剰が生じると、当該余剰の圧油を利用して電源Ｂａｔを充電することができる。
【００４６】
そして、ミキサドラム駆動装置Ｓは、油圧ポンプ２と油圧モータ１とをループ状に接続して油圧ポンプ２の吐出する圧油を油圧モータ１へ供給する供給路６と、供給路６の途中に設けられて油圧ポンプ２の吐出する圧油の油圧モータ１への供給方向を切換可能な方向切換弁８と、油を貯留するタンク９と油圧モータ１と第二油圧ポンプ３をループ状に接続して第二油圧ポンプ３の吐出する圧油を油圧モータ１へミキサドラムＭを撹拌回転させるように供給する第二供給路１０と、供給路６と第二供給路１０の途中に設けた第二方向切換弁１４とを備え、第二方向切換弁１４が油圧ポンプ２の圧油のみを油圧モータ１へ供給する供給位置１４ａと、分流弁５を介して油圧ポンプ２の圧油を油圧モータ１と第二油圧ポンプ３へ供給する回生位置１４ｂと、第二油圧ポンプ３の圧油のみを油圧モータ１へ供給する第二供給位置１４ｃとを備えているので、ミキサドラムＭを投入回転、排出回転のほか、電動機４のみで撹拌回転させる撹拌モードと、油圧ポンプ２でミキサドラムＭを撹拌回転させつつ電源Ｂａｔの充電を行う回生撹拌モードを少ない部品構成で実現することができる。
【００４７】
また、上記したところでは、選択レバー１７で撹拌モードと回生撹拌モードとの二つのモードを選択するようにしているが、選択レバー１７ではミキサドラムＭを撹拌回転させるモードのみを選択できるようにしておき、電源Ｂａｔの電気残量を監視するセンサを設けて、電源Ｂａｔの電気残量が少なくなると上記した回生撹拌モードと同様の動作をさせるように方向切換弁８と第二方向切換弁１４を切換えて電源Ｂａｔを充電しつつミキサドラムＭを撹拌回転させ、電源Ｂａｔの電気残量が電動機４を駆動するのに充分な量であれば、上記した撹拌モードと同様の動作をさせるように方向切換弁８と第二方向切換弁１４を切換えてスイッチ１１をオンして電動機４でミキサドラムＭを駆動するようにしてもよい。
【００４８】
また、ミキサドラムＭを撹拌回転する場合にのみ、油圧ポンプ２から第二油圧ポンプ３へ圧油を供給して電動機４で発電して電源Ｂａｔを充電するようにしているが、ミキサドラムＭを投入或いは排出回転させる際にも第二油圧ポンプ３へ圧油を供給して電動機４で発電して電源Ｂａｔを充電することも可能である。
【００４９】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 油圧モータ
２ 油圧ポンプ
３ 第二油圧ポンプ
４ 電動機
５ 分流弁
６ 供給路
８ 方向切換弁
９ タンク
１０ 第二供給路
１４ 第二方向切換弁
Ｂａｔ 電源
Ｅ エンジン
Ｍ ミキサドラム
Ｓ ミキサドラム駆動装置
Ｖ ミキサ車
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミキサ車の架台に回転自在に搭載されるミキサドラムと、当該ミキサドラムを回転駆動する油圧モータと、上記ミキサ車のエンジンによって駆動されて上記油圧モータへ圧油を供給可能な油圧ポンプと、上記油圧モータへ圧油を供給可能な第二油圧ポンプと、当該第二油圧ポンプを駆動する電動機とを備えたミキサドラム駆動装置において、上記油圧ポンプの吐出する圧油を分流して上記油圧モータと上記第二油圧ポンプへ供給する分流弁を設け、上記第二油圧ポンプが供給される圧油によって上記電動機を回転駆動可能とされるとともに、上記電動機が上記第二油圧ポンプによって回転駆動されると発電し、当該電動機の発電で当該電動機に電力を供給する電源を充電可能であることを特徴とするミキサドラム駆動装置。
【請求項２】
上記ミキサドラムを撹拌回転する際にのみ上記油圧ポンプの圧油を上記分流弁を介して上記第二油圧ポンプへ供給することを特徴とする請求項１に記載のミキサドラム駆動装置。
【請求項３】
上記分流弁は、上記油圧モータへ一定流量の圧油を優先的に流すように設定される優先型の分流弁であることを特徴とする請求項２に記載のミキサドラム駆動装置。
【請求項４】
上記油圧ポンプと上記油圧モータとをループ状に接続して上記油圧ポンプの吐出する圧油を上記油圧モータへ供給する供給路と、供給路の途中に設けられて上記油圧ポンプの吐出する圧油の上記油圧モータへの供給方向を切換可能な方向切換弁と、油を貯留するタンクと上記油圧モータと上記第二油圧ポンプをループ状に接続して上記第二油圧ポンプの吐出する圧油を上記油圧モータへ上記ミキサドラムを撹拌回転させるように供給する第二供給路と、上記供給路と上記第二供給路の途中に設けた第二方向切換弁とを備え、当該第二方向切換弁は、上記油圧ポンプの圧油のみを上記油圧モータへ供給する供給位置と、上記分流弁を介して上記油圧ポンプの圧油を上記油圧モータと上記第二油圧ポンプへ供給する回生位置と、上記第二油圧ポンプの圧油のみを上記油圧モータへ供給する第二供給位置とを備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のミキサドラム駆動装置。
【請求項１】
ミキサ車の架台に回転自在に搭載されるミキサドラムと、当該ミキサドラムを回転駆動する油圧モータと、上記ミキサ車のエンジンによって駆動されて上記油圧モータへ圧油を供給可能な油圧ポンプと、上記油圧モータへ圧油を供給可能な第二油圧ポンプと、当該第二油圧ポンプを駆動する電動機とを備えたミキサドラム駆動装置において、上記油圧ポンプの吐出する圧油を分流して上記油圧モータと上記第二油圧ポンプへ供給する分流弁を設け、上記第二油圧ポンプが供給される圧油によって上記電動機を回転駆動可能とされるとともに、上記電動機が上記第二油圧ポンプによって回転駆動されると発電し、当該電動機の発電で当該電動機に電力を供給する電源を充電可能であることを特徴とするミキサドラム駆動装置。
【請求項２】
上記ミキサドラムを撹拌回転する際にのみ上記油圧ポンプの圧油を上記分流弁を介して上記第二油圧ポンプへ供給することを特徴とする請求項１に記載のミキサドラム駆動装置。
【請求項３】
上記分流弁は、上記油圧モータへ一定流量の圧油を優先的に流すように設定される優先型の分流弁であることを特徴とする請求項２に記載のミキサドラム駆動装置。
【請求項４】
上記油圧ポンプと上記油圧モータとをループ状に接続して上記油圧ポンプの吐出する圧油を上記油圧モータへ供給する供給路と、供給路の途中に設けられて上記油圧ポンプの吐出する圧油の上記油圧モータへの供給方向を切換可能な方向切換弁と、油を貯留するタンクと上記油圧モータと上記第二油圧ポンプをループ状に接続して上記第二油圧ポンプの吐出する圧油を上記油圧モータへ上記ミキサドラムを撹拌回転させるように供給する第二供給路と、上記供給路と上記第二供給路の途中に設けた第二方向切換弁とを備え、当該第二方向切換弁は、上記油圧ポンプの圧油のみを上記油圧モータへ供給する供給位置と、上記分流弁を介して上記油圧ポンプの圧油を上記油圧モータと上記第二油圧ポンプへ供給する回生位置と、上記第二油圧ポンプの圧油のみを上記油圧モータへ供給する第二供給位置とを備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のミキサドラム駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２０１１４３（Ｐ２０１２−２０１１４３Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６５５０４（Ｐ２０１１−６５５０４）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
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