专利名称：作业车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种搭载油压驱动式作业机械的作业车辆。
背景技术：
当前，作为作业车辆而使用各种车辆。在这里，所谓作业车辆， 是指在车辆上搭载作业机械，利用该作业机械进行作业(除了车辆的 行驶)的车辆。如以下的垃圾收集车的例子中介绍所示，搭载有油压 驱动式作业机械的作业车辆被广泛使用。
当前，使用如图7所示的具有旋转式输送板(旋转板)2以及摆 动式填塞板(推进板)3的垃圾收集车1。输送板2通过油压电动机 4驱动。填塞板3通过油压缸5驱动。在垃圾收集车1中搭载油压泵， 其作为驱动油压电动机4以及油压缸5的油压回路内的驱动源。
作为该油压泵的驱动方式，已知以下3种方式。
图8所示的垃圾收集车la采用PTO方式。
垃圾收集车la，在使车辆驱动用发动机25工作的基础上，将 PTO (Power Take Off:为了其它作业而从车辆驱动用发动机等获取 动力)装置6接通，通过该PTO装置6从发动机25获取动力，利用 该动力使油压泵7旋转，使油压回路内的工作油产生流动。
图9以及图IO所示的垃圾收集车lb采用电气驱动式。垃圾收集 车lb，对以所搭载的蓄电池8为电源的逆变器9进行控制，驱动电 动机10，将电动机10的旋转传递至油压泵7，使油压泵7旋转，使 油压回路内的工作油产生流动。
另外，存在作为油压泵的旋转驱动系统而具备发动机驱动系统 和电气驱动系统这两者的方式。该方式记载在专利文献1 4中。
在专利文献1、 2中记载有将发动机 PTO装置系统和蓄电池 电动机系统作为油压泵的旋转驱动系统的结构框图。作为具体的结构，在专利文献1中记载了下述结构在油压泵的外周安装电动机而 一体化的机械结构的旋转轴上，连接PTO装置。
在专利文献3中记载了通过发动机驱动的驱动轴与油压泵连接 的结构图。根据上述结构图，电气驱动系统也与上述油压泵连接。在 专利文献4中记载了依次连结发动机、发电电动机、油压泵的结构。
在专利文献3、 4所记载的结构中，没有使用PTO装置。
在任一方式中，都是由利用油压泵7的旋转产生的压力油，驱 动油压电动机4及油压缸5，使输送板2及填塞板3动作，进行垃圾 装载等作业动作。因此，垃圾收集车l，通过电气信号等切换油压回 路中的控制阀(3通双螺线管型等)，由此改变工作油的流动，控制 油压电动机4及油压缸5等油压致动器的动作。
包含工作板2、 3没有动作时，在驱动油压泵7时，存在由工作 油的流动引起的噪音较大的问题。
近年，为了缓和交通堵塞及解决由乌鸦等使垃圾站零乱的问题， 渐渐倾向于夜间及清晨的垃圾收集。与此相伴，邻近居民对夜间，清 晨的垃圾收集所产生的噪音的投诉案件数不断增加。
作为解决上述问题的手段，为了使泵低噪音化，在现有技术中 提出了在垃圾收集车上安装各种泵，但以前提出的方法优缺点并存， 没有提出绝对适合的泵。
下面，作为参考，示出已经提出的泵的例子。
外接齿轮泵，由于构造简单、不易损坏、价格便宜且小型化， 因而被广泛利用，但齿轮的啮合声音及喷油脉动较大，所以噪音大。
内接齿轮泵，不产生如外接齿轮泵那样的啮合声音而低噪音， 但由于需要高速旋转，所以限定了使用环境。另外，由于内接齿轮泵 的尺寸较大，所以向2吨卡车的底盘架内侧安装困难，在日本，没有 在垃圾收集车上普及。
活塞泵，利用活塞的上下移动而进行油的挤压，噪音较低，但 由于构造复杂、部件个数多，通常价格较高，尺寸也较大。
在垃圾收集车中，由于操作人员希望提高机械的作业速度，所 以存在有意加快发动机速度而提高泵的工作速度的行为，但从噪音的角度看，该行为存在问题。在垃圾收集车上使用柱塞泵(柱塞泵属于 活塞泵类)的情况下，对于柱塞泵，即使以大于或等于一定速度进行 旋转驱动，由于具有使工作油返回储油箱的动作，不会进一步提高作 业速度，所以具有抑制上述行为的效果。
因此，已知通过在垃圾收集车上使用柱塞泵，可以确保比较低 的噪音，同时具有防止上述行为的效果。
另一方面，在齿轮泵中提供了双联齿轮泵，其通过使2对齿轮 对相互抵消脉动，从而实现低噪音，低振动。
专利文献1:特开平10 — 37904号公报 专利文献2:特开2003—146600号公报 专利文献3:特开平10 —42587号公报 专利文献4:特开2004—150307号公报
发明内容
本发明就是鉴于上述现有技术中的问题而提出的，其课题是， 在搭载油压驱动式作业机械的作业车辆中，减少噪音以及振动。
为了解决上述课题，技术方案1记载的发明是一种作业车辆， 其具有齿轮泵；以及作业机械，其利用由所述齿轮泵加压输送的工 作油而被驱动，所述齿轮泵采用通过由相互啮合的驱动齿轮和从动齿 轮构成的齿轮对的啮合旋转而对工作油进行加压输送的方式，具有2 对所述齿轮对，该2对齿轮对从工作油加压输送动作的脉动彼此错 开，所述齿轮泵对工作油储油箱内的工作油进行加压输送，该作业车 辆还具有阀门，其设置在将所述齿轮泵和所述作业机械相连的上行
工作油路中；以及下行工作油路，其在所述阀门处从所述上行工作油 路分支，与所述工作油储油箱连接，所述阀门，使工作油的一部分经 由所述下行工作油路，返回所述工作油储油箱。
技术方案2记载的发明，在技术方案1所述的作业车辆的基础 上，还具有流量调节器，其设置在所述上行工作油路中；回油动作 油路，其在所述流量调节器处从所述上行工作油路分支，与所述工作 油储油箱连接，所述流量调节器，使工作油的一部分经由所述回油动
5作油路，返回所述工作油储油箱，以使得所述上行工作油路内的油压 不超过规定值。
技术方案3记载的发明，在技术方案1或2所述的作业车辆的 基础上，具有驱动所述齿轮泵的电动机。
发明的效果
根据本发明，齿轮泵可以利用2对齿轮对，使由齿轮对加压输
送的工作油的喷油脉动的一部分相互抵消。另外，根据本发明，通过 流量调节器的动作，将工作油路内的油压抑制在规定值内，由此，抑 制由于操作人员希望提高机械的作业速度而有意地加快发动机、泵的 转速的行为。因此，根据本发明，具有可以抑制各部分的振动水平、 减少噪音以及振动的效果。
图1是搭载在本发明的一个实施方式所涉及的作业车辆上的油 压驱动系统的结构框图。
图2是搭载在现有例所涉及的作业车辆上的油压驱动系统的结 构框图。
图3是本发明的一个实施方式所涉及的双联齿轮泵的示意斜视 透视图。
图4是本发明的一个实施方式所涉及的双联齿轮泵的内部构造 示意图。
在图5中，(al)是拔出单联齿轮泵的驱动轴以及驱动齿轮而 描绘的斜视图。(bl)是拔出本发明的一个实施方式所涉及的双联齿 轮泵的驱动轴以及2个驱动齿轮而描绘的斜视图。(a2)是表示单联 齿轮泵的喷油脉动的波形。(b2)是表示双联齿轮泵的喷油脉动的波 形。
图6是表示本发明的例子以及对比例1、 2的噪音测量结果的曲线图。
图7是表示垃圾收集车的斜视图。图8是表示PTO方式的垃圾收集车的概略俯视图。 图9是表示电气驱动式垃圾收集车的概略俯视图。 图IO是表示电气驱动式垃圾收集车的左侧面图。
具体实施例方式
下面，参照附图，说明本发明的一个实施方式。以下是本发明 的一个实施方式，但并不限定本发明。
图1是搭载在本发明的一个实施方式所涉及的作业车辆上的油 压驱动系统的结构框图。在从工作油储油箱31至油压致动器35所相 连的上行工作油路41中，依次配置双联齿轮泵32、流量调节器33、 电磁阀34。将工作油储油箱31和双联齿轮泵32之间的工作油路记 作41a，将双联齿轮泵32和流量调节器33之间的工作油路记作41b。 油压致动器35相当于图7所示的油压电动机4及油压缸5。在电磁 阀34处从上行工作油路41分支出的下行工作油路42,与工作油储 油箱31连接。另外，在流量调节器33处从上行工作油路41分支出 的回油动作油路43，与工作油储油箱31连接。
双联齿轮泵32将工作油储油箱31内的工作油，经过流量调节 器33而向电磁阀34加压输送。控制器37基于预先确定的控制规则， 判断来自附加设置在作业机械上的传感器以及操作用开关36的信 号，控制电磁阀34的打开/关闭，控制油压致动器35的压力，从而 控制油压致动器35的动作。例如，在图7所示的例子中，油压电动 机4使输送板2旋转，油压缸5使填塞板3摆动，进行垃圾的装载作 业。加压输送至电磁阀34的工作油，根据电磁阔34的控制状况，通 过下行工作油路42返回工作油储油箱31。
双联齿轮泵32通过驱动装置被旋转驱动。作为该驱动装置，例 如使用图8所示的PTO装置6、或图9所示的电动机10。
流量调节器33，为了使工作油路41b内的油压不会超过规定值， 对回油动作油路43侧的路径进行打开/关闭，使工作油的一部分经由 回油动作油路43返回工作油储油箱。
因此，即使在作为双联齿轮泵32的驱动源而使用如图8所示的发动机的情况下，也可以抑制操作人员以提高作业机械的速度为目的 而提高发动机的转速，加快油压致动器的动作速度。
图2是搭载在现有技术的例子所涉及的作业车辆上的油压驱动 系统的结构框图。与该现有技术的例子相比较，本实施方式的油压驱
动系统的不同点在于，安装有双联齿轮泵32、流量调节器33以及回 油动作油路43。图2所示的齿轮泵38是具有l对输送工作油的齿轮 对的单联齿轮泵，与此相对，应用于本实施方式的双联齿轮泵32的 不同点在于，具有2对输送工作油的齿轮对。
下面，说明双联齿轮泵32的结构。图3是双联齿轮泵32的示 意的斜视透视图。图4是双联齿轮泵32的内部构造示意图。
双联齿轮泵32具有驱动轴32a、 2个驱动齿轮32b、 32c、旋转 支撑轴32d、 2个从动齿轮32e、 32f、以及壳体32g。驱动轴32a通 过上述驱动装置被旋转驱动。2个驱动齿轮32b、 32c分别外嵌在驱 动轴32a上并固定，与驱动轴32a—起旋转。
旋转支撑轴32d配置为与驱动轴32a平行。2个从动齿轮32e、 32f分别可自由旋转地支撑在旋转支撑轴32d上。从动齿轮32e与驱 动齿轮32b啮合。从动齿轮32f与驱动齿轮32c啮合。4个齿轮32b、 32c、 32e、 32f的轴向长度设置为相等。
图4是双联齿轮泵32的内部构造示意图，其在与驱动轴32a垂 直的壳体32g的剖面上，描绘出了4个齿轮32b、 32c、 32e、 32f的 外形。如图4所示，驱动齿轮32b的固定角度和驱动齿轮32c的固定 角度彼此错开一半齿距。
如图3、图4所示，在壳体32g的内部形成空洞，该空洞具有覆 盖4个齿轮32b、 32c、 32e、 32f的部分圆筒内表面，上述空洞在与 齿轮对的间距母线垂直的轴向的两端具有开口。工作油路41a与壳体 32g的一侧的开口连接，工作油路41b与另一侧的开口连接。在图3 以及图4中，利用圆弧箭头32h，表示用于向工作油路41b加压输送 工作油的齿轮对的旋转方向。在齿轮对向圆弧箭头32h所表示的方向 旋转时，从工作油路41a供给的工作油，被封闭在各齿轮32b、 32c、 32e、 32f和壳体32g的部分圆筒内表面之间，向工作油路41b侧输送。在图3以及图4中利用箭头32k，表示此时的工作油的流动路径。 如图4所示，驱动齿轮32b的固定角度和驱动齿轮32c的固定 角度彼此错开一半齿距。因此，齿轮对32b、 32c的加压输送动作的 脉动和齿轮对32e、32f的输送动作的脉动彼此错开一半周期。由此， 双联齿轮泵32整体的工作油的喷油量恒定，同时，2个齿轮对的脉 动相互抵消，实现低振动*低噪音。
参照图5说明该脉动抵消的理论。图5 (bl)是抽出本实施方式 的双联齿轮泵32的驱动轴32a以及2个驱动齿轮32b、 32c而表示的 斜视图。2个驱动齿轮32b、 32c的轴向长度彼此相等，将该长度设 为L。图5 (al)是抽出单联齿轮泵的驱动轴52a以及驱动齿轮52b 而表示的斜视图。图5 (al)所示的单联齿轮泵，相对于图5 (bl) 所示的双联齿轮泵32，不同点在于驱动齿轮52b的轴向长度为2L， 其他规格相同。例如，通过上述结构，对容量相等的单联齿轮泵和双 联齿轮泵进行比较。作为理想的情况，在单联齿轮泵的喷油脉动表现 为图5 (a2)所示的波形a时，双联齿轮泵的一侧的齿轮对的喷油脉 动表现为图5 (b2)所示的波形al，另一侧的齿轮对的喷油脉动表现 为波形a2。如图5 (a2) 、 (b2)所示，波形al以及波形a2的振幅 为波形a的振幅的一半。如图5 (b2)所示，对于波形al以及波形 a2，振幅以及周期彼此相等，相位彼此错开一半周期。因此，脉动变 化的一侧的齿轮对的喷油量、和彼此错开一半周期的脉动变化的另一 侧的齿轮对的喷油量相互补充，使向工作油路41b喷出的工作油的量 恒定。这样， 一侧的齿轮对的脉动和另一侧的齿轮对的脉动抵消，如 合成波b所示变为零，消除喷油脉动，所以由喷油脉动引起的振动不 会向周围传递。
根据以上说明的理论，应用于本实施方式的双联齿轮泵32，实 现低振动 低噪音。
下面，公示实施本发明后的噪音的测量结果。
本发明的例子为垃圾收集车，其使用图l所示的油压驱动系统， 采用图9所示的电动机驱动。作为对比例，采用2个对比例1、 2。 对比例l、 2是使用图2所示的油压驱动系统的垃圾收集车，其中，该油压驱动系统采用单联齿轮泵。对比例l采用图8所示的PTO驱
动，对比例2采用图9所示的电动机驱动。利用本发明的例子以及对 比例1、 2的垃圾收集车，进行相同条件的装载动作(工作板2、 3 为相同的动作)，同时，在各垃圾收集车的后方5m的位置，利用测 量仪测量噪音值。对于本发明的例子以及对比例2，在使发动机停止 的状态下进行测量。图6中示出的曲线图c是本发明的例子的噪音测 量结果，曲线图dl是对比例1的噪音测量结果，曲线图d2是对比例 2的噪音测量结果。
从图6所示的测量结果可知，根据本发明的例子，相对于PTO 驱动的对比例1、电动机驱动的对比例2，可以确认噪音值的降低。 因此，确认使用本发明具有低噪音化的效果。
另外，除了对噪音问题的贡献以外，还具有以下优点。
当前，作为工作油配管及控制器37的防振对策，在上述固定构 造中安装防振橡胶，或作为控制器37的基板而专门定制高刚性的等， 花费成本。这是为了防止断裂或控制器37的错误动作而必要的。但 是，由于通过使用本发明而使所产生的振动降低，所以可以简化当前 使用的防振对策，可以减少成本。
在上述本发明的实施方式中，使用了流量调节器33以及回油动 作油路43，但本发明不限于使用它们而构成，也可以通过在图2所 示的结构中使用双联齿轮泵作为齿轮泵38，实施本发明。
10
权利要求
1.一种作业车辆，其具有齿轮泵；以及作业机械，其利用由所述齿轮泵加压输送的工作油而被驱动，所述齿轮泵采用通过由相互啮合的驱动齿轮和从动齿轮构成的齿轮对的啮合旋转而对工作油进行加压输送的方式，具有2对所述齿轮对，该2对齿轮对的工作油加压输送动作的脉动彼此错开，所述齿轮泵对工作油储油箱内的工作油进行加压输送，该作业车辆还具有阀门，其设置在将所述齿轮泵和所述作业机械相连的上行工作油路中；以及下行工作油路，其在所述阀门处从所述上行工作油路分支，与所述工作油储油箱连接，所述阀门，使工作油的一部分经由所述下行工作油路，返回所述工作油储油箱。
2. 根据权利要求1所述的作业车辆，其还具有 流量调节器，其设置在所述上行工作油路中；回油动作油路，其在所述流量调节器处从所述上行工作油路分 支，与所述工作油储油箱连接，所述流量调节器，使工作油的一部分经由所述回油动作油路， 返回所述工作油储油箱，以使得所述上行工作油路内的油压不超过规 定值。
3. 根据权利要求1或2所述的作业车辆， 具有驱动所述齿轮泵的电动机。
全文摘要
本发明提供一种搭载油压驱动式作业机械的作业车辆，其可以减少噪音以及振动。双联齿轮泵(32)采用通过由相互啮合的驱动齿轮和从动齿轮构成的齿轮对的啮合旋转而加压输送工作油的方式，具有2对齿轮对，该2对齿轮对的工作油输送动作的脉动彼此错开(理想为半周期)，从而脉动抵消，抑制振动产生。设置在将齿轮泵和作业机械相连的工作油路(41)中的流量调节器(33)，使工作油的一部分经由回油动作油路(43)，返回工作油储油箱(31)，以使得工作油路内的油压不超过规定值，由此，抑制操作人员以提高作业机械的速度为目的而加快发动机的转速，可以抑制各部分的振动幅度，减少噪音以及振动。
文档编号B60P1/00GK101565011SQ200910133989
公开日2009年10月28日 申请日期2009年4月22日 优先权日2008年4月22日
发明者大久保优介, 间桥利行 申请人:富士重工业株式会社