JP3404633B2 - サーボ式押し退け容積制御装置を備えた油圧ピストンポンプ - Google Patents
サーボ式押し退け容積制御装置を備えた油圧ピストンポンプInfo
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- housing
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B1/26—Control
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
- Actuator (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、押し退け容積のサーボ
式制御装置を備えた油圧ピストンポンプに関するもので
ある。
式制御装置を備えた油圧ピストンポンプに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】液圧伝動装置は多くの目的、例えば車両
の駆動などのために普通に用いられている。これらの伝
動装置は、流体導管によって油圧モータに接続されて、
そのモータの速度を変化させる可変容量形油圧ポンプを
用いている。中荷重の伝動装置は、伝動装置をストロー
クさせるために動力補助を必要とする場合がある。その
ような動力補助は、例えば米国特許第３，６５０，１０
７号に示されているような油圧ピストンの形を有するも
のである。そのような動力補助についての一つの問題点
は、ポンプの押し退け容積を変化させるために、動力補
助の一つ以上のピストンがヨークに係合するということ
である。押し退けのためにこれらの係合個所においてヨ
ークに加わる力は通常の場合、必要となった場合にポン
プを手動によりストロークさせるのを可能にするには高
過ぎる。現在用いられている動力補助の別の欠点は、
「感覚」の欠如にある。即ち装置のオペレータは制御用
リンク機構を介して、作業結果について何の感触も受け
取るものではない。
の駆動などのために普通に用いられている。これらの伝
動装置は、流体導管によって油圧モータに接続されて、
そのモータの速度を変化させる可変容量形油圧ポンプを
用いている。中荷重の伝動装置は、伝動装置をストロー
クさせるために動力補助を必要とする場合がある。その
ような動力補助は、例えば米国特許第３，６５０，１０
７号に示されているような油圧ピストンの形を有するも
のである。そのような動力補助についての一つの問題点
は、ポンプの押し退け容積を変化させるために、動力補
助の一つ以上のピストンがヨークに係合するということ
である。押し退けのためにこれらの係合個所においてヨ
ークに加わる力は通常の場合、必要となった場合にポン
プを手動によりストロークさせるのを可能にするには高
過ぎる。現在用いられている動力補助の別の欠点は、
「感覚」の欠如にある。即ち装置のオペレータは制御用
リンク機構を介して、作業結果について何の感触も受け
取るものではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題の一つ
は、押し退けのサーボ制御装置を備えた油圧ポンプであ
って、必要な場合には手動によるストロークを提供し、
感覚的印象をもたらすことにより、上述の問題点を回避
する油圧ポンプを提供することである。この制御装置は
サーボ機能及び作動機能を合体させる。換言すれば、サ
ーボ機能は油圧制御圧力が維持される限り得られるもの
である。しかしながら、仮にその油圧制御圧力が失われ
るようなことがあっても、ポンプをストロークさせるた
めのヨークの手動による作動を、制御装置を介して得る
ことができる。ロータリベーンアクチュエータがヨーク
の回転トルクをもたらし、ポートプレートと組み合わせ
られてサーボ機能をもたらす。サーボ機能と作動機能の
合体はパッケージ寸法、部品数、コストを減少させ、最
小の数の部品を用い、低コストで製造することを可能に
し、またポンプ上に容易に取り付けることのできるアセ
ンブリを提供する。
は、押し退けのサーボ制御装置を備えた油圧ポンプであ
って、必要な場合には手動によるストロークを提供し、
感覚的印象をもたらすことにより、上述の問題点を回避
する油圧ポンプを提供することである。この制御装置は
サーボ機能及び作動機能を合体させる。換言すれば、サ
ーボ機能は油圧制御圧力が維持される限り得られるもの
である。しかしながら、仮にその油圧制御圧力が失われ
るようなことがあっても、ポンプをストロークさせるた
めのヨークの手動による作動を、制御装置を介して得る
ことができる。ロータリベーンアクチュエータがヨーク
の回転トルクをもたらし、ポートプレートと組み合わせ
られてサーボ機能をもたらす。サーボ機能と作動機能の
合体はパッケージ寸法、部品数、コストを減少させ、最
小の数の部品を用い、低コストで製造することを可能に
し、またポンプ上に容易に取り付けることのできるアセ
ンブリを提供する。
【０００４】オペレータに感覚を提供するために、制御
装置にはねじり棒が組み込まれ、ヨークピントルの一端
に固定されて、ヨークの力の一部がねじり棒を介してオ
ペレータへと伝達されるようになっている。
装置にはねじり棒が組み込まれ、ヨークピントルの一端
に固定されて、ヨークの力の一部がねじり棒を介してオ
ペレータへと伝達されるようになっている。
【０００５】一体式のサーボ制御装置の別の利点は、制
御リンク機構の節減及び単純化である。一体式のサーボ
制御装置は、ストロークしているピストンの減衰動作に
際して生じ、制御リンク機構へと伝達されるヨークの振
動を排除する。制御リンク機構へと伝達されるヨーク振
動は、主たるノイズ源である。従って、このサーボ制御
装置はヨーク振動を排除するばかりでなく、ノイズをも
減少させるものである。
御リンク機構の節減及び単純化である。一体式のサーボ
制御装置は、ストロークしているピストンの減衰動作に
際して生じ、制御リンク機構へと伝達されるヨークの振
動を排除する。制御リンク機構へと伝達されるヨーク振
動は、主たるノイズ源である。従って、このサーボ制御
装置はヨーク振動を排除するばかりでなく、ノイズをも
減少させるものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、サーボ
式押し退け容積制御装置は独立型のサブアセンブリであ
り、既存の装置に対して容易にボルト止めできるように
設計されている。このサーボ制御装置は、作動機能とサ
ーボ機能を合体させており、実行されている作業の量に
ついてオペレータに感覚を提供するためにねじり棒を組
み込んでいる。サーボ制御装置はまたフェイルセイフ機
構を有し、制御圧力が失われた場合にヨークの手動によ
るストロークを可能にしている。
式押し退け容積制御装置は独立型のサブアセンブリであ
り、既存の装置に対して容易にボルト止めできるように
設計されている。このサーボ制御装置は、作動機能とサ
ーボ機能を合体させており、実行されている作業の量に
ついてオペレータに感覚を提供するためにねじり棒を組
み込んでいる。サーボ制御装置はまたフェイルセイフ機
構を有し、制御圧力が失われた場合にヨークの手動によ
るストロークを可能にしている。
【０００７】
【実施例】図１−３を参照すると、本発明は特に、ポン
プ又はモータ１０（以下、ポンプ１０ともいう）の形態
の圧力エネルギー変換装置に関連しており、そのような
ものが二つ、共通の弁ブロック１２に対して設けられて
いるものとして示されている。サーボ制御装置１４（サ
ーボ式押し退け容積制御装置）は独立型のサブアセンブ
リ（サブアセンブリユニット）であり、既存のポンプ又
はモータ１０に対して取り付けられるように設計されて
いる。弁ブロック１２は４対の吐き出し／吸い込みポー
トＡ1，Ａ2，Ｂ1及びＢ2を含んでおり、これらは２対が
各々のポンプ／モータのためのものである。弁ブロック
はまた図３に見られるように、ドレーンポート１６及び
外側の過給ポート１５をも含んでいる。
プ又はモータ１０（以下、ポンプ１０ともいう）の形態
の圧力エネルギー変換装置に関連しており、そのような
ものが二つ、共通の弁ブロック１２に対して設けられて
いるものとして示されている。サーボ制御装置１４（サ
ーボ式押し退け容積制御装置）は独立型のサブアセンブ
リ（サブアセンブリユニット）であり、既存のポンプ又
はモータ１０に対して取り付けられるように設計されて
いる。弁ブロック１２は４対の吐き出し／吸い込みポー
トＡ1，Ａ2，Ｂ1及びＢ2を含んでおり、これらは２対が
各々のポンプ／モータのためのものである。弁ブロック
はまた図３に見られるように、ドレーンポート１６及び
外側の過給ポート１５をも含んでいる。
【０００８】図４−６を参照すると、サーボ制御装置の
好ましい形態はハウジング２０と、前部及び後部カバー
２２，２４のそれぞれとを有し、これらは２本のボルト
２６によりハウジング２０に対して固定されている。Ｏ
リングシール２８が前部及び後部カバー２２，２４のそ
れぞれとハウジング２０との間に配置されている。回転
式のベーンアクチュエータ３４（以下、アクチュエータ
３４ともいう）は、ハウジング２０と前部及び後部カバ
ー２２，２４により形成されたポケットの中に配置され
ている（図６）。アクチュエータ３４はハウジング２０
により制約されて、限定的な回転運動、例えば±１９．
５°を行うようになっている。アクチュエータ３４とハ
ウジング２０により、４つのチャンバＡ，Ｂ，Ｃ及びＤ
（圧力室）（図１６）が形成されている。これらのチャ
ンバは、アクチュエータ３４のベーン先端（ベーン部
分）の両側に配置されている。これらのチャンバは４つ
のライナシール５４（シール手段）により、相互に油圧
的に分離されている。２つのライナシール５４は、溝５
２の内側においてベーン先端に配置される。残る２つの
ライナシール５４は、ハウジング２０の中央ボアに配置
された溝２０Ａに配置されている。アクチュエータ３４
は、半月キー溝３４Ａにより、ポンプ／モータのヨーク
ピントル６０（連結手段）に直接に連結されている。ヨ
ークピントル６０（図６）は、アクチュエータの厚みの
約半分のところまで、アクチュエータ３４へと延伸して
いる。入力シャフト３６（制御手段）はアクチュエータ
３４（図１６）の頂部にある「Ｄ」形の孔３４Ｂ（手動
制御手段を構成する開口）へと挿入され、緩く嵌合して
いる。この入力シャフトは、前部カバー２２の開口３７
を通って延びている。開口３７はまた、シャフトの軸受
け３８とシャフトシール４４を含んでいる。シャフトシ
ール４４はワッシャ４３により保持されている。入力シ
ャフト３６はねじり棒４０（検知手段）を含み、ねじり
棒の一端はピン４１により入力シャフト３６の内側に保
持されている。ねじり棒４０の他方の端部は、タング４
０ａ及びヨークピントル６０の端部にある嵌め合いスロ
ットを介して、ヨークピントル６０に連結されている。
ねじり棒は、入力シャフト３６に対して抵抗を与える。
ねじり棒により生成された抵抗は制御装置に対し、実行
されている作業の量に関する感触を提供する。
好ましい形態はハウジング２０と、前部及び後部カバー
２２，２４のそれぞれとを有し、これらは２本のボルト
２６によりハウジング２０に対して固定されている。Ｏ
リングシール２８が前部及び後部カバー２２，２４のそ
れぞれとハウジング２０との間に配置されている。回転
式のベーンアクチュエータ３４（以下、アクチュエータ
３４ともいう）は、ハウジング２０と前部及び後部カバ
ー２２，２４により形成されたポケットの中に配置され
ている（図６）。アクチュエータ３４はハウジング２０
により制約されて、限定的な回転運動、例えば±１９．
５°を行うようになっている。アクチュエータ３４とハ
ウジング２０により、４つのチャンバＡ，Ｂ，Ｃ及びＤ
（圧力室）（図１６）が形成されている。これらのチャ
ンバは、アクチュエータ３４のベーン先端（ベーン部
分）の両側に配置されている。これらのチャンバは４つ
のライナシール５４（シール手段）により、相互に油圧
的に分離されている。２つのライナシール５４は、溝５
２の内側においてベーン先端に配置される。残る２つの
ライナシール５４は、ハウジング２０の中央ボアに配置
された溝２０Ａに配置されている。アクチュエータ３４
は、半月キー溝３４Ａにより、ポンプ／モータのヨーク
ピントル６０（連結手段）に直接に連結されている。ヨ
ークピントル６０（図６）は、アクチュエータの厚みの
約半分のところまで、アクチュエータ３４へと延伸して
いる。入力シャフト３６（制御手段）はアクチュエータ
３４（図１６）の頂部にある「Ｄ」形の孔３４Ｂ（手動
制御手段を構成する開口）へと挿入され、緩く嵌合して
いる。この入力シャフトは、前部カバー２２の開口３７
を通って延びている。開口３７はまた、シャフトの軸受
け３８とシャフトシール４４を含んでいる。シャフトシ
ール４４はワッシャ４３により保持されている。入力シ
ャフト３６はねじり棒４０（検知手段）を含み、ねじり
棒の一端はピン４１により入力シャフト３６の内側に保
持されている。ねじり棒４０の他方の端部は、タング４
０ａ及びヨークピントル６０の端部にある嵌め合いスロ
ットを介して、ヨークピントル６０に連結されている。
ねじり棒は、入力シャフト３６に対して抵抗を与える。
ねじり棒により生成された抵抗は制御装置に対し、実行
されている作業の量に関する感触を提供する。
【０００９】ポートプレート３２は前部カバー２２の皿
穴３０により拘束されており、またベーンアクチュエー
タ３４に対向している。このポートプレート３２は、ポ
ートプレート３２の中央の「Ｄ」形のスロット３２Ａを
通って延び、これと締まりばめされた入力シャフト３６
により回転される。
穴３０により拘束されており、またベーンアクチュエー
タ３４に対向している。このポートプレート３２は、ポ
ートプレート３２の中央の「Ｄ」形のスロット３２Ａを
通って延び、これと締まりばめされた入力シャフト３６
により回転される。
【００１０】ねじりバネ４２が入力シャフト３６上に配
置され、ワッシャ４３とブラケット４７の間に保持され
ている。このねじりバネ４２の有する片方の脚４２ａは
ブラケット４７とサポート４８の片側上に配置され、他
方の脚４２ｂは広げられてブラケット４７とサポート４
８の反対側に対して配置されている（図５）。ねじりバ
ネ４２の目的は、図１５において概略的に８２で示され
た、取り付けられている制御リンク機構が休止している
場合に、ポンプ／モータを中立位置へと復帰させること
にある。ブラケット４７は２個のネジ６４により前部カ
バー２２上に固定されており、入力シャフトがそれを通
って延伸する開口を備えたフランジを含んでいる。ブラ
ケット４７にあるネジ穴はスロット状になっており、ポ
ンプ／モータの中立への設定を可能にしている。入力シ
ャフトはサポート４８を介して延びている。サポート４
８は入力シャフトにより、「Ｄ」形のスロット４８Ａ
（図４）を用いて回転される。サポート４８はブラケッ
ト４７と、ねじりバネの脚４２ａ及び４２ｂ、並びに入
力シャフト３６により保持されている。制御リンク機構
は、半月キー溝３６Ａを介して入力シャフト３６に取り
付けられている。
置され、ワッシャ４３とブラケット４７の間に保持され
ている。このねじりバネ４２の有する片方の脚４２ａは
ブラケット４７とサポート４８の片側上に配置され、他
方の脚４２ｂは広げられてブラケット４７とサポート４
８の反対側に対して配置されている（図５）。ねじりバ
ネ４２の目的は、図１５において概略的に８２で示され
た、取り付けられている制御リンク機構が休止している
場合に、ポンプ／モータを中立位置へと復帰させること
にある。ブラケット４７は２個のネジ６４により前部カ
バー２２上に固定されており、入力シャフトがそれを通
って延伸する開口を備えたフランジを含んでいる。ブラ
ケット４７にあるネジ穴はスロット状になっており、ポ
ンプ／モータの中立への設定を可能にしている。入力シ
ャフトはサポート４８を介して延びている。サポート４
８は入力シャフトにより、「Ｄ」形のスロット４８Ａ
（図４）を用いて回転される。サポート４８はブラケッ
ト４７と、ねじりバネの脚４２ａ及び４２ｂ、並びに入
力シャフト３６により保持されている。制御リンク機構
は、半月キー溝３６Ａを介して入力シャフト３６に取り
付けられている。
【００１１】このサーボ制御装置のサブアセンブリは、
４つのネジ６２によってポンプ又はモータへと固定され
る。これら４つのネジ６２はまた、サブアセンブリが油
圧的にシールされることをも保証する。
４つのネジ６２によってポンプ又はモータへと固定され
る。これら４つのネジ６２はまた、サブアセンブリが油
圧的にシールされることをも保証する。
【００１２】制御装置の動作制御リンク機構８２は、半
月キー溝３６Ａを介して入力シャフト３６の端部に接続
されている。入力シャフトを回転させるとポートプレー
ト３２が回転され、ねじり棒４０が捻られ、サポート４
８が回転される。サポート４８が回転されると、ねじり
バネ４２の片方の脚（４２Ａ又は４２Ｂ）が変位され
る。ねじりバネ４２を変位することによりもたらされる
トルクは、オペレータが入力リンク機構を解放すれば、
制御装置を中立へと復帰させる。この特徴は、伝達機構
がストローク中である間に車両が始動されないことを保
証するために必要とされる。
月キー溝３６Ａを介して入力シャフト３６の端部に接続
されている。入力シャフトを回転させるとポートプレー
ト３２が回転され、ねじり棒４０が捻られ、サポート４
８が回転される。サポート４８が回転されると、ねじり
バネ４２の片方の脚（４２Ａ又は４２Ｂ）が変位され
る。ねじりバネ４２を変位することによりもたらされる
トルクは、オペレータが入力リンク機構を解放すれば、
制御装置を中立へと復帰させる。この特徴は、伝達機構
がストローク中である間に車両が始動されないことを保
証するために必要とされる。
【００１３】ポートプレート３２には、ポンプ１０Ａ
（図１５）からの過給油圧流体圧力が、図１８及び１９
において見られるように、入口手段を構成する吸い込み
ポート６５及び２２Ｂ（吸込通路）並びに前部カバー２
２に設けられた環状溝２２Ａを介して供給される。ポー
トプレート３２はゼロ位状態においては、図１６及び１
７に見られるように、ポートプレートの直径方向両側に
ある軸方向供給ポート３３（通路手段を構成する軸方向
ポート）と、これに向かい合うベーンアクチュエータ３
４の軸方向通路３４Ｃ（通路手段）及び半径方向通路３
４Ｆ（通路手段）を介して、過給圧力をチャンバＡ，
Ｂ，Ｃ及びＤへと供給する。ゼロ位状態において全ての
チャンバに圧力を加えると、全てのチャンバがドレーン
圧力にある場合に与えられるものに比較して、より大き
な安定性が提供される。入力シャフト３６を回転させる
とポートプレート３２が回転され、チャンバＡ及びＣ又
はＢ及びＤの何れかが、ベーンアクチュエータの半径方
向通路３４Ｆ及び軸方向通路３４Ｃ、ポートプレートの
半径方向のドレーン溝３２Ｂ（通路手段）及びベーンア
クチュエータの軸方向ドレーンポート３４Ｄ（通路手
段）を介して、ドレーンへと接続される。ベーンアクチ
ュエータ３４にある軸方向ドレーンポート３４Ｄは、図
６に示すようにベーンアクチュエータ３４を通って延び
ている。ベーンアクチュエータ３４には、後部カバー２
４に隣接して環状溝３４Ｅ（通路手段を構成する環形
溝）が設けられている。環状溝３４Ｅはポンプケーシン
グと連通しており、従って、出口手段を構成する後部カ
バー２４の４つの穴２４Ａ−Ｄを通りドレーンポート１
６を介してタンクへと連通している（図４）。チャンバ
Ｂ及びＤに対する過給圧力を維持しながらチャンバＡ及
びＣをタンクへと接続すると、ベーンアクチュエータ３
４にトルクが生成される。ベーンアクチュエータ３４に
対するこの回転トルクは、半月溝の構成を介してヨーク
ピントル６０へと伝達される。このトルクは、入力シャ
フト３６及びポートプレート３２と同じ方向において、
ベーンアクチュエータ３４を回転させる。ベーンアクチ
ュエータは、ベーンアクチュエータの軸方向通路３４Ｃ
がポートプレートのドレーン溝３２Ｂから切り離され、
ポートプレートの過給供給ポート即ち軸方向供給ポート
３３と再度接続されるようになるまで回転を続ける。チ
ャンバＡ及びＣに過給圧力を再度供給すると、制御装置
はゼロ位置に復帰する。
（図１５）からの過給油圧流体圧力が、図１８及び１９
において見られるように、入口手段を構成する吸い込み
ポート６５及び２２Ｂ（吸込通路）並びに前部カバー２
２に設けられた環状溝２２Ａを介して供給される。ポー
トプレート３２はゼロ位状態においては、図１６及び１
７に見られるように、ポートプレートの直径方向両側に
ある軸方向供給ポート３３（通路手段を構成する軸方向
ポート）と、これに向かい合うベーンアクチュエータ３
４の軸方向通路３４Ｃ（通路手段）及び半径方向通路３
４Ｆ（通路手段）を介して、過給圧力をチャンバＡ，
Ｂ，Ｃ及びＤへと供給する。ゼロ位状態において全ての
チャンバに圧力を加えると、全てのチャンバがドレーン
圧力にある場合に与えられるものに比較して、より大き
な安定性が提供される。入力シャフト３６を回転させる
とポートプレート３２が回転され、チャンバＡ及びＣ又
はＢ及びＤの何れかが、ベーンアクチュエータの半径方
向通路３４Ｆ及び軸方向通路３４Ｃ、ポートプレートの
半径方向のドレーン溝３２Ｂ（通路手段）及びベーンア
クチュエータの軸方向ドレーンポート３４Ｄ（通路手
段）を介して、ドレーンへと接続される。ベーンアクチ
ュエータ３４にある軸方向ドレーンポート３４Ｄは、図
６に示すようにベーンアクチュエータ３４を通って延び
ている。ベーンアクチュエータ３４には、後部カバー２
４に隣接して環状溝３４Ｅ（通路手段を構成する環形
溝）が設けられている。環状溝３４Ｅはポンプケーシン
グと連通しており、従って、出口手段を構成する後部カ
バー２４の４つの穴２４Ａ−Ｄを通りドレーンポート１
６を介してタンクへと連通している（図４）。チャンバ
Ｂ及びＤに対する過給圧力を維持しながらチャンバＡ及
びＣをタンクへと接続すると、ベーンアクチュエータ３
４にトルクが生成される。ベーンアクチュエータ３４に
対するこの回転トルクは、半月溝の構成を介してヨーク
ピントル６０へと伝達される。このトルクは、入力シャ
フト３６及びポートプレート３２と同じ方向において、
ベーンアクチュエータ３４を回転させる。ベーンアクチ
ュエータは、ベーンアクチュエータの軸方向通路３４Ｃ
がポートプレートのドレーン溝３２Ｂから切り離され、
ポートプレートの過給供給ポート即ち軸方向供給ポート
３３と再度接続されるようになるまで回転を続ける。チ
ャンバＡ及びＣに過給圧力を再度供給すると、制御装置
はゼロ位置に復帰する。
【００１４】図１５は、ライン７０，７２，７４，７６
を介してポンプ１０へと接続された吐き出し／吸い込み
ポートＡ1，Ａ2，Ｂ1，Ｂ2を示す、本発明の油圧回路の
ダイヤグラムである。ポンプ１０Ａはライン７８を介し
てポンプ１０へと過給圧力を供給し、またライン８０を
ポートプレート３２（切換弁）を介してサーボ制御装置
１４へと過給圧力を供給する。これはポートプレート３
２の接触表面とベーンアクチュエータ３４の間で行われ
るサーボ動作を表す。ポートプレート３２（切換弁）は
パイロットラインとして示された半径方向通路３４Ｆを
介してベーンアクチュエータ３４へと流体を供給し、か
くしてヨークピントル６０を通じてポンプの押し退け容
積を制御する。ベーンアクチュエータ３４とポートプレ
ート３２（切換弁）は、ライン３４Ｄ（軸方向ドレーン
ポート）及び９０により表されたドレーンポートによ
り、タンクへと接続されている。制御リンク機構８２は
入力シャフト３６を介して、入力シャフト３６とヨーク
ピントル６０の間に直接的な機械的リンクを提供してい
る。入力シャフト３６はベーンアクチュエータ３４を介
してヨークピントル６０を回転することができる。これ
は、入力シャフト３６とベーンアクチュエータ３４の間
の「Ｄ」形スロットによる孔３４Ｂの緩い接続によって
可能となるものである。通常の作動の下では、入力シャ
フト３６はポートプレート３２を回転させ、これが次い
でベーンアクチュエータ３４を、入力シャフト３６がベ
ーンアクチュエータ３４を機械的に回転させる前に回転
させる。しかしながら、仮に過給圧力が失われたとして
も、入力シャフト３６はベーンアクチュエータ３４に対
して機械的に係合し、次いでポンプのヨークを制御する
のに十分なだけ回転することができる。
を介してポンプ１０へと接続された吐き出し／吸い込み
ポートＡ1，Ａ2，Ｂ1，Ｂ2を示す、本発明の油圧回路の
ダイヤグラムである。ポンプ１０Ａはライン７８を介し
てポンプ１０へと過給圧力を供給し、またライン８０を
ポートプレート３２（切換弁）を介してサーボ制御装置
１４へと過給圧力を供給する。これはポートプレート３
２の接触表面とベーンアクチュエータ３４の間で行われ
るサーボ動作を表す。ポートプレート３２（切換弁）は
パイロットラインとして示された半径方向通路３４Ｆを
介してベーンアクチュエータ３４へと流体を供給し、か
くしてヨークピントル６０を通じてポンプの押し退け容
積を制御する。ベーンアクチュエータ３４とポートプレ
ート３２（切換弁）は、ライン３４Ｄ（軸方向ドレーン
ポート）及び９０により表されたドレーンポートによ
り、タンクへと接続されている。制御リンク機構８２は
入力シャフト３６を介して、入力シャフト３６とヨーク
ピントル６０の間に直接的な機械的リンクを提供してい
る。入力シャフト３６はベーンアクチュエータ３４を介
してヨークピントル６０を回転することができる。これ
は、入力シャフト３６とベーンアクチュエータ３４の間
の「Ｄ」形スロットによる孔３４Ｂの緩い接続によって
可能となるものである。通常の作動の下では、入力シャ
フト３６はポートプレート３２を回転させ、これが次い
でベーンアクチュエータ３４を、入力シャフト３６がベ
ーンアクチュエータ３４を機械的に回転させる前に回転
させる。しかしながら、仮に過給圧力が失われたとして
も、入力シャフト３６はベーンアクチュエータ３４に対
して機械的に係合し、次いでポンプのヨークを制御する
のに十分なだけ回転することができる。
【００１５】概略的に言うと、ねじり棒４０は制御装置
の感触をもたらすために制御装置の構成中に含められて
いる。油圧伝動装置のサーボ制御装置に関する共通の不
満は、車両によって実行されている作業の量に関してオ
ペレータに提供される感覚が欠如していることにある。
直接的な機械的制御によって、ポンプのヨークモーメン
トを、制御リンク機構を通じて車両のオペレータが感知
することが可能である。伝動装置のポンプのこのヨーク
モーメントは、吐き出し圧力と共に増大するセンタリン
グモーメントであり、従って車両により実行されている
作業に直接的に比例する。このヨークモーメントはま
た、サーボ制御装置に対する必要性を作り出す。なぜな
らヨークモーメントにより制御リンク機構において生成
される負荷は、オペレータの疲労へとつながるからであ
る。この制御装置の構成中にねじり棒４０が含まれてい
るのは、ヨークモーメントの僅かな部分であっても、入
力シャフト３６及び制御リンク機構を介してオペレータ
へと伝達され戻ることを可能にするためである。従って
ねじり棒は、サーボ制御装置の作動労力の減少をもたら
すと同時に、手動制御の感触をも提供するものである。
ねじり棒４０の直径を寸法調節することにより、種々の
用途について正確な感触を得ることができる。
の感触をもたらすために制御装置の構成中に含められて
いる。油圧伝動装置のサーボ制御装置に関する共通の不
満は、車両によって実行されている作業の量に関してオ
ペレータに提供される感覚が欠如していることにある。
直接的な機械的制御によって、ポンプのヨークモーメン
トを、制御リンク機構を通じて車両のオペレータが感知
することが可能である。伝動装置のポンプのこのヨーク
モーメントは、吐き出し圧力と共に増大するセンタリン
グモーメントであり、従って車両により実行されている
作業に直接的に比例する。このヨークモーメントはま
た、サーボ制御装置に対する必要性を作り出す。なぜな
らヨークモーメントにより制御リンク機構において生成
される負荷は、オペレータの疲労へとつながるからであ
る。この制御装置の構成中にねじり棒４０が含まれてい
るのは、ヨークモーメントの僅かな部分であっても、入
力シャフト３６及び制御リンク機構を介してオペレータ
へと伝達され戻ることを可能にするためである。従って
ねじり棒は、サーボ制御装置の作動労力の減少をもたら
すと同時に、手動制御の感触をも提供するものである。
ねじり棒４０の直径を寸法調節することにより、種々の
用途について正確な感触を得ることができる。
【００１６】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、押し退け容
積サーボ制御装置及びこれを備えた備えた油圧ポンプが
提供される。これはチャージ圧力の喪失など、必要な場
合には手動によるストロークを可能ならしめ、またオペ
レータに対して実行中の作業量に関する感触をもたら
し、前述の課題を解決するものである。サーボ機能と作
動機能の合体により、パッケージ寸法、部品数、コスト
の減少が図られる。また、制御リンク機構の節減及び単
純化により、制御リンク機構へと伝達されるヨーク振動
に起因するノイズをも減少させる。
積サーボ制御装置及びこれを備えた備えた油圧ポンプが
提供される。これはチャージ圧力の喪失など、必要な場
合には手動によるストロークを可能ならしめ、またオペ
レータに対して実行中の作業量に関する感触をもたら
し、前述の課題を解決するものである。サーボ機能と作
動機能の合体により、パッケージ寸法、部品数、コスト
の減少が図られる。また、制御リンク機構の節減及び単
純化により、制御リンク機構へと伝達されるヨーク振動
に起因するノイズをも減少させる。
【図１】本発明の好ましい形態に組み込まれる一体式の
サーボ制御装置及び油圧ポンプハウジングの平面図であ
る。
サーボ制御装置及び油圧ポンプハウジングの平面図であ
る。
【図２】図１に示すアセンブリの正面図である。
【図３】図１に示すアセンブリの端面図である。
【図４】ロータリベーンアクチュエータの展開図であ
る。
る。
【図５】動力補助制御装置の端面図である。
【図６】図５の６−６線に沿って取った断面図である。
【図７】動力補助ベーンアクチュエータの端面図であ
る。
る。
【図８】図７に見られるベーンアクチュエータの反対側
の端面図である。
の端面図である。
【図９】図７の９−９線に沿って取った断面図である。
【図１０】図８の１０−１０線に沿って取った断面図で
ある。
ある。
【図１１】ロータリベーンの一部の部分図である。
【図１２】ポートプレートの正面図である。
【図１３】ポートプレートの背面図である。
【図１４】図１２の１４−１４線に沿って取ったポート
プレートの断面図である。
プレートの断面図である。
【図１５】本発明の好ましい形態を取り入れたポンプ及
び制御装置システムの油圧回路ダイヤグラムである。
び制御装置システムの油圧回路ダイヤグラムである。
【図１６】図６の１６−１６線に沿って取った、ポート
プレートを外した断面図である。
プレートを外した断面図である。
【図１７】ポートプレートを配置した、図１６に類似の
断面図である。
断面図である。
【図１８】図６の１８−１８線に沿って取った断面図で
ある。
ある。
【図１９】図１８の１９−１９線に沿って取った断面図
である。
である。
１０ ポンプ又はモータ
１２ 弁ブロック
１４ 制御装置
１６ ドレーンポート
２０ ハウジング
２２ 前部カバー
２２Ａ 環状溝
２４ 後部カバー
３０ 皿穴
３２ ポートプレート
３２Ｂ 半径方向ドレーン溝
３３ 軸方向供給ポート
３４ ベーンアクチュエータ
３４Ｃ 軸方向通路
３４Ｄ 軸方向ドレーンポート
３４Ｅ 環状溝
３４Ｆ 半径方向通路
３６ 入力シャフト
４０ ねじり棒
４２ ねじりバネ
６０ ヨークピントル
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 圧力チャンバ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F04B 49/00
F04B 1/26
F15B 15/12
Claims (9)
- 【請求項１】 ポンプの押し退け容積を変化させるため
のサーボ式押し退け容積制御装置を備えた可変容量形油
圧ポンプにおいて、前記サーボ式押し退け容積制御装置
は、 ハウジングと、 該ハウジングに流体を流入させる入口手段と、 前記ハウジングから流体を排出させる出口手段と、 前記ハウジング内に可動に設けられたベーンアクチュエ
ータと、 該ベーンアクチュエータを前記ポンプに連結して該ポン
プの押し退け容積を変化させる連結手段と、 前記ハウジング内にあって、前記ベーンアクチュエータ
に対して拘束され、前記ハウジングへの流体の出入を制
御するために前記ベーンアクチュエータに対して相対回
転可能なポートプレートと、 前記ポートプレートを移動させ、流体の流れを制御し
て、前記ベーンアクチュエータを油圧的に作動させる制
御手段と、 前記制御手段と前記ベーンアクチュエータを前記ポンプ
に連結する連結手段との間に結合されたねじり棒を含
み、前記ポンプにより実行されている仕事量についての
感触を前記制御手段に与える検知手段と、 前記制御手段が前記ベーンアクチュエータの一端の開口
に受入れられて遊び嵌めによって結合されることによっ
て、前記制御手段からのトルクを前記ベーンアクチュエ
ータに伝達する手動制御手段と を備えたことを特徴とす
る可変容量形油圧ポンプ。 - 【請求項２】 前記サーボ式押し退け容積制御装置は、
さらに、前記ハウジングに流体を出入させるために前記
ポートプレート及び前記ベーンアクチュエータに設けら
れた通路手段を含むことを特徴とする請求項1に記載の
可変容量形油圧ポンプ。 - 【請求項３】 前記入口手段は、 前記ハウジングの前部カバーと、 該前部カバーに設けられ、前記ポートプレートを受容す
る皿穴と、 前記前部カバーに設けられた吸込通路と、 前記皿穴に設けられ、前記吸込通路に連通する環状溝と
を含み、 前記吸込通路及び前記環状溝を介して前記ポートプレー
トに流体が供給されることを特徴とする請求項2に記載
の可変容量形油圧ポンプ。 - 【請求項４】 前記ポートプレートに設けられた前記通
路手段は、 径方向両側に配置され、該ポートプレートを貫通して、
通常、前記入口手段に連通する軸方向ポートと、 径方向両側に配置されたドレーン溝とを含むことを特徴
とする請求項3に記載の可変容量形油圧ポンプ。 - 【請求項５】 前記ベーンアクチュエータに設けられた
前記通路手段は、 径方向両側に配置された軸方向通路と、 該軸方向通路に連通する半径方向通路と、 径方向両側に配置されて前記ベーンアクチュエータを貫
通する軸方向ドレーンポートと、 前記軸方向ドレーンポート及び前記出口手段と連通する
環形溝とを含み、 前記軸方向通路及び前記半径方向通路が、通常、前記入
口手段と連通されて、前記ハウジングに流体を供給する
ことを特徴とする請求項4に記載の可変容量形油圧ポン
プ。 - 【請求項６】 前記ベーンアクチュエータは、 端部を有する両側に配置されたベーン部分と、 該ベーン部分の各端部に設けられて前記ハウジングとシ
ール係合するシール手段とを備え、 前記ハウジングと前記ベーン部分との間に、前記半径方
向通路に連通する圧力室を形成することを特徴とする請
求項5に記載の可変容量形油圧ポンプ。 - 【請求項７】 前記ポートプレートは、前記制御手段に
対して回転不能に結合されており、 通常、前記入口手段、前記ポートプレートの前記軸方向
ポート、前記ベーンアクチュエータの前記軸方向通路お
よび前記半径方向通路を介して流体が前記圧力室に供給
され、 前記制御手段が回転されたとき、前記ポートプレートが
前記軸方向ポートを回転させて、前記入口手段との連通
を断ち、前記圧力室を前記ポートプレートの前記ドレー
ン溝、前記ベーンアクチュエータの前記軸方向ドレーン
ポート及び前記環形溝を介して前記出口手段に連通させ
ることを特徴とする請求項6に記載の可変容量形油圧ポ
ンプ。 - 【請求項８】 前記油圧ポンプは、ピストンポンプであ
ることを特徴とする請求項1に記載の可変容量形油圧ポ
ンプ。 - 【請求項９】 前記サーボ式押し退け容積制御装置は、
前記ポンプに取り付けられるよう構成されたサブアセン
ブリユニットであることを特徴とする請求項1に記載の
可変容量形油圧ポンプ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/783,520 US5201637A (en) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | Hydraulic piston pump with servo displacement control |
| US783520 | 1991-10-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05215075A JPH05215075A (ja) | 1993-08-24 |
| JP3404633B2 true JP3404633B2 (ja) | 2003-05-12 |
Family
ID=25129534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28738792A Expired - Fee Related JP3404633B2 (ja) | 1991-10-28 | 1992-10-26 | サーボ式押し退け容積制御装置を備えた油圧ピストンポンプ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5201637A (ja) |
| EP (1) | EP0540284B1 (ja) |
| JP (1) | JP3404633B2 (ja) |
| DE (1) | DE69216050T2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6588762B2 (en) * | 2001-11-29 | 2003-07-08 | Sauer-Danfoss Inc. | Lathe cut face seal and method for sealing irregularly shaped cavity |
| DE10234867A1 (de) * | 2002-07-31 | 2004-02-12 | Hydraulik-Ring Gmbh | Schwenkmotor für eine Nockenwellenverstelleinrichtung |
| US7503173B2 (en) * | 2005-02-08 | 2009-03-17 | Parker-Hannifin Corporation | Control devices for swashplate type variable displacement piston pump |
| US8726787B2 (en) * | 2011-03-18 | 2014-05-20 | General Electric Company | Rotary hydraulic actuator with hydraulically controlled position limits |
| CZ2014851A3 (cs) * | 2014-12-03 | 2016-05-18 | Vysoká Škola Báňská - Technická Univerzita Ostrava | Uspořádání přímočarého hydraulického motoru |
| FI129629B (fi) * | 2020-02-24 | 2022-05-31 | Rotyx Oy | Järjestely työvälineen kallistamiseksi tai kääntämiseksi |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1798198A (en) * | 1926-03-04 | 1931-03-31 | Ferris Walter | Pump |
| US1789198A (en) * | 1930-10-09 | 1931-01-13 | Hubert A Searcy | Wind-operable figure |
| US3332323A (en) * | 1964-12-28 | 1967-07-25 | Borg Warner | Rotary actuator |
| NL6700101A (ja) * | 1966-01-13 | 1967-07-14 | ||
| DE2224014A1 (de) * | 1972-05-17 | 1973-11-29 | Bosch Gmbh Robert | Servoverstelleinrichtung |
| US3967541A (en) * | 1974-08-02 | 1976-07-06 | Abex Corporation | Control system for axial piston fluid energy translating device |
| JPS59217004A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流体サ−ボアクチエ−タ |
| JPH07384Y2 (ja) * | 1985-11-29 | 1995-01-11 | 豊田工機株式会社 | 動力舵取装置の油圧反力機構 |
-
1991
- 1991-10-28 US US07/783,520 patent/US5201637A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-10-26 JP JP28738792A patent/JP3404633B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-27 DE DE69216050T patent/DE69216050T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-27 EP EP92309813A patent/EP0540284B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| EP0540284B1 (en) | 1996-12-18 |
| DE69216050T2 (de) | 1997-05-28 |
| DE69216050D1 (de) | 1997-01-30 |
| EP0540284A3 (en) | 1993-12-22 |
| EP0540284A2 (en) | 1993-05-05 |
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