JPH07111177B2

JPH07111177B2 - 可変容量形液圧装置

Info

Publication number: JPH07111177B2
Application number: JP63327272A
Authority: JP
Inventors: 卓一羽廣
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1988-12-24
Filing date: 1988-12-24
Publication date: 1995-11-29
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: JPH02173368A

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、パイロット通路（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、
パ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）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）の調節ねじを締め込
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、
上記構成のものでは、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）に係合して、そ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（4
2）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
ット通路（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）をもつ差圧調整弁（９）の二次側通路（92）を接
続することとした。

（作用）パイロット通路（６）から導入するパイロット圧力によ
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う、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
（10）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（7
0）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（21）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、それだけ汎用性に
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
ット圧力源（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
（Sa）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（Sa）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）の圧力は上昇
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）にパイロット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
だから、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上昇を是正しようとするものだ
から、該パイロット圧力は、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）
の調節に応じ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（Pmax）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,e,f,
g,h）に示すように、定馬力制御と、パイロット圧力（P
i）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′,e′,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成
圧装置において、可変制御要素（１）に係合して、その
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、一方側
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するパイロット通路（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（８）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
（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
II−II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

【特許請求の範囲】

【請求項１】可変制御要素（１）と、該要素（１）に係
合して、そ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（21,22）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
（22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。
【請求項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。
【請求項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）をもつ差圧調整弁（９）の二次側通路（9
2）を接続している請求項１記載の可変容量形液圧装
置。