JPH02173368A - 可変容量形液圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、定馬力制御弁により斜板等の可変制御要素の
変位量を調節し、吐出圧力と吐出流量との積がほぼ一定
に推移される所謂定馬力制御を可能とした可変容量形液
圧装置に関するものであり、特に、その定馬力制御と併
用して行うパイロット圧力による吐出流量の制限制御に
ついての改良に係るものである。

（従来の技術） 従来、特開昭６３−１０５２８３号公報に開示され且つ
第１０図に示すように、ポンプ（Ｅ）の吐出通路（Ｈ）
から延びる圧力通路（Ｒ）と、斜板（Ｘ）を変位させる
サーボピストン（Ｃ）に至る制御通路（Ｗ）との間に、
吐出圧力で付勢する操作ピストン（Ｕ）に押圧され、斜
板変位に追従するガイドスリーブ（Ｇ）に内装されるス
プール（Ｓ）と、これに対抗する定馬力ばね（Ａ。

Ｂ）とをもつ定馬力制御弁（Ｖ）を介装すると共に、ス
プール（Ｓ）の反ばね側に、パイロ・ノド通路（Ｄ）に
導入するパイロット圧力で作動する流量制限ピストン（
Ｎ）を配設して、定馬力ばね（Ａ、Ｂ）の設定に見合う
定馬力制御と、ノ寸イロット圧力による吐出流量の制限
制御とが行えるようにしている。

（発明が解決しようとする課題） 一上記構成では定馬力制御と流量制限制御とを併用する
ことはできるが、流量制限ピストン（Ｎ）を定馬力制御
弁（Ｖ）のスプール（Ｓ）に付設しているため、該流量
制限ピストン（Ｎ）による流量制限制御も、定馬力制御
の場合と同様、スプール（Ｓ）を定馬力ばね（Ａ、Ｂ）
に抗して移動させ制御通路（Ｗ）を圧力ライン（Ｒ）に
対し開くことにより始めて成し得るものである。

従って、例えば定馬力ばね（Ａ、Ｂ）の調節ねしを締め
込んでその設定を大きくする等して、スプール（Ｓ）の
移動を強制的に阻止し、定馬力制御を無効にした場合に
は、もはや流量制限制御は行えないのであった。即ち、
−に記構酸のものでは、流量制限ピストン（Ｎ）をスプ
ール（Ｓ）に連動させているため、定馬力制御とは無関
係に独立した流量制限制御が行えないのであった。

本発明の目的は、定馬力制御と流量制限制御とを併用で
きながら、定馬力制御を無効にした場合にも独立して流
量制限制御が行える可変容量形液圧装置を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） そこで、本発明では、斜板等の可変制御要素（１）と、
該要素（１）の変位量を調節するサーボピストン（２）
及び、スプール（４１）と定馬力ばね（４２）とをもち
制御通路（４０）を介して前記サーボピストン（２）の
背面側に制御圧力を導入する定馬力制御弁（４）を備え
、定馬力制御を行うようにした構成において、前記サー
ボピストン（２）の背面側に、第１背圧室（２１）と、
該第１背圧室（２１）と画成し、副サーボピストン（５
）を介して前記サーボピストン（２）に押圧力を付与す
る第２背圧室（２２）とを設けて、これら第１及び第２
背圧室（２１，２２）のうち一方の背圧室（２１又は２
２）に前記制御通路（４０）を接続すると共に、他方の
背圧室（２２又は２１）に、パイロット圧力を導入する
パイロｙ　ｌ・通路（６）を接続することとした。

又、パイロット通路（６）に、外部パイロット圧力源（
７）を接続することとした。

更に、パイロット通路（６）に、一端が自己の吐出通路
（８）から導入する吐出圧力により付勢され、他端が前
記吐出通路（８）に接続する流量制御弁（８１）の出口
側圧力と差圧設定ばね（９１）とにより付勢されるスプ
ール（９０）をもつ差圧調節弁（９）の二次側通路（９
２）を接続することとした。

（作用） パイロット通路（６）から導入するノぐイロ、。

ト圧力により、サーボピストン（２）は単独で作動され
、可変制御要素（１）を変位できるため、定馬力制御弁
（４）のスプール（４１）の作動を阻止して定馬力制御
を無効にした場合にも、独立した流量制限制御が行える
。

この場合、パイロット通路（６）に、外部、＜イロント
圧力源（７）を接続することとした場合には、外部から
のパイロｙ　ｌ・圧力の調節により流量制限制御が行え
、汎用性に富む。

又、パイロット通路（６）に、差圧調節弁（９）の二次
側通路（９２）を接続することとした場合には、流量調
節弁（８１）の調節により、自己圧により流量制限制御
が行え、漏れ等の損失を低減した信頼性の高い制御が行
い得る。

（実施例） 第３図に示すものは、可変制御要素を構成する斜板（１
）をもち、モータ（１ａ）で駆動されるポンプ要素（１
０）と、サーボピストン（２）、バイアス機構（３）及
び定馬力制御弁（４）を備え、定馬力制御を行うと共に
、サーボピストン（２）の背面に、副サーボピストン（
５）を配設して、第１背圧室（２１）と第２背圧室（２
２）とを画成し、第２背圧室（２２）に至るパイロット
通路（６）に、モータ（７ａ）で駆動される補助ポンプ
（７０）を備える外部パイロット圧力源（７）を接続し
、リリーフ弁（７１）で設定するパイロット圧力に応じ
て吐出流量の制限制御を行うようにしたものである。

サーボピストン（２）は、第１．２図に示すように、ポ
ンプハウジング（１１）に両持ち状に支持され、定馬力
制御弁（４）から制御通路（４０）を介して第１背圧室
（２１）に導く制御圧力により第１図中右方向に移動さ
れ、中間部に係合する操作アーム（２０）を介して斜板
（１）の傾斜角度を図示の最大傾斜位置（ｍ）から中立
位置（ｎ）に向けて調節するようにしている。

バイアス機構（３）は、吐出通路（８）から連通路（８
０）を介して導入する吐出圧力により付勢されるバイア
スピストン（３１）と、バイアススプリング（３２）と
を備え、サーボピストン（２）の移動に対抗して斜板（
１）を最大傾斜方向に押圧するようにしている。

定馬力制御弁（４）は、吐出通路（８）から加圧室（４
８）に導入される吐出圧力で付勢され、かつ、サーボピ
ストン（２）に係合するリンク（２３）に追従移動する
ガイドスリーブ（４３）に内装されるスプール（４１）
と、このスプール（４１）の移動に対向し、調節ネジ（
４４）で荷重調節される定馬力ばね（４２）とを備える
。そして、加圧室（４８）への導入吐出圧力が定馬力ば
ね（４２）の設定値に見合う圧力以上に上昇すると、受
圧ピン（４５）を作用点としてスプール（４１）を図中
左動させ、ガイドスリーブ（４３）との間に形成する可
変オリフィス（４６）を介して制御通路（４０）を吐出
通路（８）に対して開き、第１背圧室（２１）に制御圧
力を導入して斜板（１）を中立側に移動し、その吐出流
量を減少させる。続いて、この斜板（１）の変位をリン
ク（２３）を介してガイドスリーブ（４３）にフィード
バックし、制御通路（４０）を吐出通路（８）に対し遮
断してタンクライン（Ｔ１）に接続し、第１背圧室（２
１）への制御圧力の導入を中止する。こうして、吐出圧
力の上昇に伴い、上記制御圧力の導入と中止とを繰り返
し行うことにより、第４図の傾斜直線部分（イ）で示す
定馬力特性を得るようにしている。この場合、定馬力ば
ね（４２）の設定により定馬力開始圧力（Ｐ　ａ）が調
節されることになる。

以上の構成で、リリーフ弁（７１）の設定により、パイ
ロット圧力（Ｐｉ）を変化させると、該圧力に見合って
第２背圧室（２２）から副サーボピストン（５）を介し
てサーボピストン（２）の押圧力が調節され、この押圧
力に応じて、斜板（１）は中立側に移動されることにな
る。このため、第４図（ａ＋　ｂ）に示すように、定馬
力制御と併用してパイロット圧力（Ｐｉ）による吐出流
量の制限制御が行えることとなる。尚、この場合、パイ
ロット圧力（Ｐｉ）の増加により、斜板（１）の中立側
への変位量が大きくなるため、吐出流量は減少すること
になる。

又、第５図に示すように、定馬力スプリング（４２）を
絞り込んで定馬力特性を無効とした場合にも、パイロッ
ト圧力による副サーボピストン（５）の動作はスプール
（４１）の動きと無関係に独立して行えるため、定馬力
制御を行わない場合でもその吐出流量の制限制御（ａ’
＋ｂ’）のみが行えることになる。

更に、パイロット通路（６）には、外部パイロット圧力
源（７）を接続することとしたから、該圧力源（７）を
任意に選定して使用することができ、それたけ汎用性に
富むことになる。

以上の実施例では、パイロット通路（６）に外部パイロ
ット圧力１１ｉＸ　（７）を接続したが、第７図に示す
ように、パイロット通路（６）に、一端が自己の吐出通
路（８）から導入する吐出圧力により付勢され、他端が
吐出通路（８）に介装する流量制御弁（８１）の出口側
圧力と差圧設定ばね（９１）とにより付勢されるスプー
ル（９０）をもつ差圧調節弁（９）の二次側通路（９２
）を接続してもよい。尚、この第２実施例では、定馬力
制御弁（４）から延びる制御通路（４０）を、副サーボ
ピストン（５）の背面に位置する第２背圧室（２２）に
接続し、パイロット通路（６）は第１背圧室（２１）に
接続することとしている。

この実施例の場合、第６図に明示するように、差圧調節
弁（９）のスプール（９０）は、吐出通路（８）にダイ
レクトに接続される作用室（９３）からの押圧力と、流
量制御弁（８１）を介して吐出通路（８）に接続される
ばね室（９４）からの押圧力とでバランスするため、流
量制御弁（８１）の前後には、差圧設定ばね（９１）の
設定圧に等しい差圧（ΔＰ）が確保される。

今、流量制御弁（８１）の絞り量を増してその開口面積
（Ｓ　ａ）を縮小すると、該流量制御弁（８１）を通過
する出口側流量（Ｑｏ）は、前記開口面積（Ｓ　ａ）と
差圧（ΔＰ）との積に比例するため減少される。そして
、この通過流量の減少により、流量制御弁（８１）の入
口側では必要以上に吐出流量が多いということになるた
め、該流量制御弁（８１）の入口側圧力つまり作用室（
９３）の圧力はＬ昇し、該作用室（９３）側とばね室（
９４）側との圧力バランスの関係が崩れることになる。

このため、このバランス関係を保持しようとして差圧調
節弁（９）のスプール（９０）は図中右動され、タンク
ライン（Ｔ２）に接続されていた二次側通路（９２）ひ
いてはパイロ、ット通路（６）は作用室（９３）に接続
され、該作用室（９３）から第１背圧室（２１）にパイ
ロ・ノド圧力が導入されことになる。これにより、サー
ボピストン（２）は右動され、斜板（１）は中立側即ち
吐出流量を減少する側に調節される。このとき第１背圧
室（２１）に導入されるパイロット圧力は、スプール（
９０）をバランスさせようとするものたから、即ち、流
量制御弁（８１）の絞り込みによる入口側余剰流量に基
づく圧力」二昇を是正しようとするものだから、該パイ
ロ・ノド圧力は、流量制御弁（８１）の設定に見合う値
となり、このパイロット圧力により調節される斜板（１
）の変位つまり吐出流量は、流量制御弁（８１）の調節
に応した値に制限制御されることになる。

尚、この第２実施例では、差圧調節弁（９）の二次側通
路（９２）とパイロット通路（６）との間に圧力補償弁
（６０）を介装し、吐出通路（８）の吐出圧力が、スプ
リング（６２）で設定する最大制御圧力（Ｐ　ｍ　ａ、
　ｘ　）に達すると、そのスプール（６１）を図中右動
して、パイロット通路（６）に常時吐出通路（８）を接
続し、第１背圧室（２１）に吐出圧力を導入して、斜板
（１）を中立位置に制御できるようにしている。又、こ
の実施例では、定馬力制御弁（４）の定馬力ばね（４２
）を、自由長の異なる２本の第１及び第２ばね（４２ａ
、４２ｂ）で構成し、第８図に示すように、定馬力特性
を折れ線（ロ）で近似するようにしている。

そして、この実施例の場合にも、パイロット通路（６）
に導入されるパイロット圧力により、サーボピストン（
２）は単独で動作されるため、第８図中直線（ｄ＋　　
ｅｌ　　ｆｔ　　ｇ＋　　ｈ）に示すように、定馬力制
御と、パイロット圧力（Ｐｉ）即ち流量制御弁（８１）
の調節に見合う流量制限制御との併用が行えることは勿
論のこと、第９図に示すように、定馬力ばね（４２ａ、
４２ｂ）を絞り込むなどして定馬力特性を無効とし、圧
力補償弁（６０）のみによる最大制御圧力（Ｐｍａｘ）
下での吐出流量の最小制御のみを行う場合にも、パイロ
ット圧力（Ｐｉ）の値に見合った流量制限制御（ｄ’、
　　　’、ｆ’、ｇ’、ｈ’）が行えるのである。

又、特に、この第２実施例では、パイロット圧力を自己
圧により生成し、自己のシステムで完結した制御を行う
こととしたから、送油系の漏れ等を低減でき、信頼性の
高い制御を成し得るのである。

（発明の効果） 以上、本発明によれば、定馬力制御可能な可変容量形液
圧装置において、可変制御要素（１）の変位量を調節す
るサーボピストン（２）の背面側に、第１背圧室（２１
）と第２背圧室（２２）とを画成し、−刃側に定馬力制
御弁（４）からの制御通路（４０）を、他方側にパイロ
ット圧力を導入スるパイロット通路（６）をそれぞれ接
続することとしたから、定馬力ばね（４２）の設定によ
る定馬力制御と、パイロット通路（６）に導入するパイ
ロット圧力による流量制限制御との併用制御が行えなが
ら、定馬力制御弁（４）のスプール（４１）の動作と無
関係に、パイロット圧力による流量制限制御を独立して
行え、負荷条件に応じた多様な制御が行えるのである。

そして、この場合、パイロット通路（６）に、外部パイ
ロット圧力源（７）を接続することとした場合には、外
部からのパイロット圧力の調節により流量制限制御が行
え、汎用性に富む。

又、外部パイロット圧力源（７）に換えて、一端が自己
の吐出通路（８）から導入する吐出圧力により付勢され
、他端が前記吐出通路（８）に接続する流量制御弁（８
１）の出口側圧力と差圧設定ばね（９１）とにより付勢
されるスプール（９０）をもつ差圧調節弁（９）の二次
側通路（９２）を接続することとした場合には、流量調
節弁（８１）の調節により、自己圧により流量制限制御
が行え、漏れ等の損失を低減した信頼性の高い制御が行
い得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例の要部断面図、第２図はその
■−■断面図、第３図は同油圧回路図、第４図は同定馬
力制御と流量制限制御とを併用した場合の特性図、第５
図は同流量制限制御のみを単独使用した場合の特性図、
第６図は第２実施例の要部断面図、第７図は同油圧回路
図、第８図は同定馬力制御と流量制限制御とを併用した
場合の特性図、第９図は同流量制限制御のみを単独使用
した場合の特性図、第１０図は従来例の油圧回路図であ
る。 （１）・・・・可変制御要素（斜板） （２）・・・・サーボピストン （２１）・・・・第１背圧室 （２２）・・・・第２背圧室 （４）・・・・定馬力制御弁 （４０）・・・・制御通路 （４１）・・・・スプール （４２）・・・・定馬力ばね （５）・・・・副サーボピストン （６）・・・・パイロット通路 （７）・・・・外部パイロット圧力源 （８）・・・・吐出通路 （８１）・・・・流量制御弁 （９）・・・・差圧調節弁 （９０）・・・・スプール （９１）・・・・差圧設定ばね （９２）・・・・二次側通路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）可変制御要素（１）と、該要素（１）の変位量を調
   節するサーボピストン（２）及び、スプール（４１）と
   定馬力ばね（４２）とをもち制御通路（４０）を介して
   前記サーボピストン（２）の背面側に制御圧力を導入す
   る定馬力制御弁（４）を備え、定馬力制御を行うように
   した可変容量形液圧装置において、前記サーボピストン
   （２）の背面側に、第１背圧室（２１）と、該第１背圧
   室（２１）と画成し、副サーボピストン（５）を介して
   前記サーボピストン（２）に押圧力を付与する第２背圧
   室（２２）とを設けて、これら第１及び第２背圧室（２
   １、２２）のうち一方の背圧室（２１又は２２）に前記
   制御通路（４０）を接続すると共に、他方の背圧室（２
   ２又は２１）に、パイロット圧力を導入するパイロット
   通路（６）を接続していることを特徴とする可変容量形
   液圧装置。 ２）パイロット通路（６）に、外部パイロット圧力源（
   ７）を接続している請求項１記載の可変容量形液圧装置
   。 ３）パイロット通路（６）に、一端が自己の吐出通路（
   ８）から導入する吐出圧力により付勢され、他端が前記
   吐出通路（８）に接続する流量制御弁（８１）の出口側
   圧力と差圧設定ばね（９１）とにより付勢されるスプー
   ル（９０）をもつ差圧調節弁（９）の二次側通路（９２
   ）を接続している請求項１記載の可変容量形液圧装置。