JPH0428949B2

JPH0428949B2 -

Info

Publication number: JPH0428949B2
Application number: JP56181252A
Authority: JP
Inventors: Maiaa Aruberuto; Uiiesuto Uorufugangu
Original assignee: Hydromatik GmbH
Current assignee: Hydromatik GmbH
Priority date: 1980-11-13
Filing date: 1981-11-13
Publication date: 1992-05-15
Also published as: US4802336A; FR2493949B1; IT8125065A0; DE3042837A1; GB2087521A; FR2493949A1; JPS57149653A; DE3042837C2; IT1139732B; GB2087521B

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、駆動モーターによつて駆動される可
変容量形流体圧ポンプと流体圧モーターから成る
静流体圧伝動装置であつて、該流体圧ポンプの排
出量の調節のためのサーボ調節装置を備え、該サ
ーボ調節装置は該流体圧ポンプの排出量の調節の
ために２方向にトルク調整弁による調節圧力を受
けるサーボピストンから成り、更に、該トルク調
整弁は、該流体圧ポンプの所望の調節方向に基づ
いて、一方向からは圧力調整装置として構成され
た任意に操作できる伝達装置によつて調節可能で
あり且つ補助ポンプによつて供給される一定供給
圧力からの制御圧力を受け、他方向からは該静流
体圧伝動装置内の作動圧又はこれに正比例する調
整圧力が対向して作用するサーボバルブスプール
から成る駆動トルク調整用の制御調整装置を有す
る静流体圧伝動装置に関する。

作動サイクル中の循環流体の量を調節できる静
流体圧伝動装置の多くの応用例では、高い作動圧
では少ない液体の流れが要求され、また低い出力
圧では多くの液体の流れが要求されている。それ
ゆえ、伝動装置に高い作動圧で大流量を供給でき
るような大動力の流体圧ポンプ用の駆動モーター
を設けることは不経済になるから、駆動サイクル
中の作動圧が増大すると該流体圧ポンプの排出容
積（該伝動装置中の作動圧の流れの速度を意味す
る）を減少させる調節装置を設け、該流体圧ポン
プに必要な駆動力が該駆動モーターからの有効動
力を決して越えないようにしている。該調節装置
は、該流体圧モーターのある回転速度に関して該
静流体圧伝動装置の駆動トルクを制限している。

上記型式の調節装置は、“油圧力学と気体力学”
（Olhydraulik und Pneumatik）第23巻（1979
年）第７号第514頁から第518頁、特に第518頁の
掘削機のピボツト駆動装置として公知である。こ
れに於いて、駆動モーターの速度の決定は、補助
ポンプの排出流により行なわれている。この公知
の調整装置は、全ての作動状態に有効でなく、特
に該伝動装置が逆負荷状態になつたときに駆動モ
ーターの過剰速度を防ぐことができないので、乗
物用には適していない。

本発明の目的は、出力調整が想像し得るあらゆ
る作動状態、例えば該流体圧モーターに接続され
た質量が減速されねばならない状態でも、十分に
有効で、乗物駆動用に適した上記型式の制御及び
調整装置を有する静流体圧伝動装置を提供するこ
とにある。

本発明の更なる目的は、流体圧モーターを加
速・減速すること、該流体圧モーターの回転数が
調節した回転数よりも速い場合に制動を加えるこ
と、駆動モーターの過負荷を防止することであ
る。

この目的を達成するために、本発明によれば、
上記型式の制御及び調整装置に関して、該伝動装
置内の排出量に基づいて調節可能な制御弁を設け
ることが提案され、該制御弁は予定の排出容量に
達して予定の回転数で流体圧モーターが回転する
ときのみ作動して圧力調整装置の制御圧力或いは
間接的に供給圧を制限する。

有用な展開は、特許請求の範囲第２項以下の請
求項に記載されている。

該伝動装置の流体圧モーターの各種駆動速度の
影響を受けるこの型式の制御及び調整装置は、該
伝動装置の両方の駆動方向、即ち、前進駆動と後
退駆動、及び加速と減速に有効である。減速は、
伝動装置のいわゆる制動（チエツキング）によつ
て行なわれる。該流体圧モーターに接続した質量
を減速する場合であつても、出力制限を直ちに且
つ完全に有効になし得る。即ち、該静流体圧伝動
装置の作動サイクルに圧力の逆転が発生した場合
であつて該流体圧モーターの回転方向が変わらな
い場合、本発明の提案によれば出力制限が保証で
きる。本発明の提案では、負荷が存在するときに
は、伝達される動力は、該駆動モーターの速度に
よらず該伝動装置の速度により決定される。各種
の要求出力に対して流体圧ポンプの駆動モーター
を適合させることは、該伝動装置の排出容量に基
づいて該制御弁自体の特性を変更することによ
り、或いは該制御弁の制御特性を変更することに
より行なわれる。

下記の可能性が本発明の装置により与えられ
る。

(a) 加速及び減速を、設定により決まる最大駆動
トルク又はそれ以下のトクル値に相当する低い
速度領域（該伝動装置の速度領域）において行
なえる。最大駆動トルクだけを中速及び高速領
域において発生させることができ、そのトルク
は該駆動モーターの有効出力の大きさによつて
決まる。

(b) 該静流体圧伝動装置が車両駆動に使用される
時は、出力の効果的な制動（例えば、坂道を下
る場合）が可能である。

(c) 該制御弁を伝達装置（特許請求の範囲第７
項）の調節に基づいて制御することにより、制
動（該伝動装置に対する制動行程）中に制御圧
を更に減少させることが可能である。即ち、現
在の駆動出力よりも小さな制動性能（駆動モー
ターの可能な制動性能に等しい）を要求する方
法により該制御圧を更に減少させることができ
る。

本発明に従つた装置の具体的な一実施例が、添
付図面を用いて下記に更に詳細に記述されてお
り、該図面は、図式による表現で該調整装置の回
路を示している。

該静流体圧伝動装置は、作動圧管路１２ａ，１
２ｂにより互いに閉回路で接続された１台の可変
容量型流体圧ポンプ１と１台の流体圧モーター２
とにより形成される。該流体圧ポンプ１は図示さ
れていない駆動モーターにより駆動される。該伝
動装置は、例えば該流体圧モーター２の出力軸で
出力が減少する車両駆動装置を形成する。該作動
管路１２ａ又は１２ｂのいづれが高い圧力を有す
るかは、該流体圧モーター２の夫々のトルク方向
に依存する。該流体圧ポンプ１の排出容量は、サ
ーボピストン３で２方向に調節される。該サーボ
ピストン３のピストン室３ａ及び３ｂは、いづれ
の場合もトルク調整弁４の調節に従つて調節管路
５による調節圧を受ける。図示実施例において
は、該調節圧は圧力供給管路６により分岐され、
調節装置用の圧力供給は一定容量の補助ポンプ７
により行なわれる。該補助ポンプ７は、該流体圧
ポンプ１と同じ速度で、図示されていない駆動モ
ーターによつて駆動される。該供給管路６の絞り
７ａの上流の圧力制限弁１６の調節により一定供
給圧力が設定され、一定供給圧力は手動により任
意に調節可能な伝達装置８の援助で制御管路１１
ａ，１１ｂを可変制御圧力となつて通過する。該
管路１１ａ及び１１ｂ内の制御圧力は、サーボバ
ルブスプールとして形成された該トルク調整弁４
の一側に夫々作用する。

該静流体圧伝動装置の作動サイクルの管路９ａ
及び９ｂを介して供給される高圧は、いづれの場
合でも、該サーボバルブスプールの他側に作用し
て該管路１１ａ及び１１ｂの制御圧力と夫々対向
する。この従来のトルク調整用回路に於て、本発
明に関しては重要でない他の公知の回路要素は詳
細に記述されていない。

該静流体圧伝動装置のトルク調整機能に更に出
力制限調整機能を付加するために、制御弁１３が
圧力供給管路１０に設けられ、図示の実施例で
は、該制御弁１３は圧力制限弁で構成される。こ
の制御弁１３は、図示の実施例において、該流体
圧モーター２の回転速度に依存して制御される。
この目的のために、図示の電気回路１４による電
気的制御回路の場合、該流体圧モーター２の速度
は、タコゼネレータ１５によつて変換される。該
制御弁１３をシヤツターによる流体的な速度依存
制御あるいば機械的制御することも可能である。
該制御弁１３は、該供給管路１０に調節可能なチ
ヨークとして設けることも出来る。該流体圧モー
ター２の速度に基づき制御される制御弁を、制御
圧力管路１１ａ及び１１ｂに設けても、同じ機能
のものが出来る。

図面に於て１７で示した制御接続は、伝達装置
８を該制御弁１３に接続している。この制御接続
は、機械的、電気的又は流体的手段でなし得ら
れ、そして、これと、同一の制御手段で該制御弁
１３の並行制御ができるように、制御接続１４も
対応させることが有利である。該制御接続１７を
介して伝達装置８による該制御弁１３の制御は、
該伝達装置８の位置による或る設定で、制御弁１
３により制御圧力又は供給圧力の減少が可能にな
るように実施される。該伝達装置８のそのような
或る設定とは、例えば、該伝達装置８に「制動」
設定をすることであり、その結果、該伝動装置に
低い制動能力を設定できる。しかしその低い制動
能力は駆動モーターで実施できる程度で、しかも
該伝動装置の設定の駆動出力よりも低い。

該伝動装置による駆動の再開は、伝動装置８及
び可変圧力調節器として作動するトルク調整弁４
とで予め決定される駆動サイクル内の圧力と、該
流体圧ポンプ１の排出容量の関数で決まる。該制
御圧を調節するための該伝達装置８への供給圧力
は、該流体圧ポンプ１の夫々の排出量の設定に対
して、該流体圧ポンプ１のための図示してない駆
動モーターの所要駆動出力から生じる該伝動装置
の作動サイクル中の最高作動圧力を越えないよう
に、該伝動装置（流体圧モーター２）の駆動速度
に応じて該制御弁１３により減少させられる。

本発明の図示実施例の装置を走行用車両に適用
した場合の作動を説明すると次の通りである。

１駆動モーター（エンジン）により補助ポンプ
及び流体圧ポンプ１が回転され、本発明装置の
他の機器は図示の位置にあるものとする。

２車両を走行させるために、伝達装置８を図面
の右方へ傾けるように操作する。これにより、
圧力供給管路１０の圧力が該伝達装置８により
制御されてトルク調整弁４のスプールの一端に
管路１１ａを介して作用する。該伝達装置８
は、大きく傾けると高い圧力、小さく傾けると
低い圧力を管路１１ａに伝達する作用を営む。

３該トルク調整弁４は、管路１１ａからの圧力
によりその右側に示す切換え位置に移動し、補
助ポンプ７の調節管路５の圧力流体が、流体圧
ポンプ１の容量を制御するサーボピストン３の
右側のピストン室３ｂに流入する。その圧力流
体の力で、該サーボピストン３はそれまでポン
プ容量が零であつた流体圧ポンプ１のポンプ容
量を大きくし、該ポンプ１は閉回路の作動管路
１２ａへ作動流体を吐出し始め、該閉回路に設
けた流体圧モーター２が回転を始める。該流体
圧モーター２には車輪が連結されており、該流
体圧モーター２の回転で車両が走行する。

４上記の流体圧モーター２の回転状態では、閉
回路の作動管路１２ａの圧力が作動管路１２ｂ
の圧力よりも高く、これらの作動管路１２ａ，
１２ｂの圧力は管路９ａ，９ｂを介して前記ト
ルク調整弁４に導かれている。両作動管路１２
ａ，１２ｂには圧力の差があり、その差圧によ
る力がトルク調整弁４に於て前記の伝動装置８
からの管路１１ａの圧力と対向している。前記
サーボピストン３には、トルク調整弁４が開い
ていると、補助ポンプ７の調節管路５の流体が
流入し続け、そのためにサーボピストン３が移
動して流体圧ポンプ１の容量を増大させ続け、
閉回路内の流量が増大することになるが、作動
管路１２ａ，１２ｂの差圧が伝達装置８からの
管路１１ａの圧力に等しくなると、トルク調整
弁４は中立位置に戻り、調節管路５からのサー
ボピストン３への流体の流入を断つ。これによ
つて、流体圧ポンプ１が閉回路内へ吐出する量
が一定状態になり、流体圧モーター２が一定速
度で回転し、車両は定速走行状態になる。

５伝動装置８を操作して管路１１ａの圧力を増
減することにより、車両の速度を減速・増速す
ることができる。

６車両が坂道を下る場合、トルク調整弁４及び
伝達装置８を介した上記調節による速度よりも
速い速度で車両が動き始める。車両の慣性のた
めに流体圧モーター２が勝手に回り始め、ポン
プのような作動を行なうようになる。そのた
め、閉回路の作動管路１２ａの圧力が低くな
り、作動管路１２ｂの圧力が高まる。即ち、作
動管路１２ａ，１２ｂの差圧が減少することに
なる。

この差圧の減少は、伝達装置８を操作しない
のにトルク調整弁４を（図面右方の）切換え位
置に移動させるように作用し、サーボピストン
３が流体圧ポンプ１の容量を増大させ、坂道で
定速で走行したにもかかわらず流体圧モーター
２の回転数を増大させてしまうことになつて好
ましくない状態になるが、こうした状態は制御
弁１３がその機能を発揮して防止する。即ち、
坂道を下りる車両の速度が遅く、タコジエネレ
ーター１５で検出される回転数が設定した低い
回転数になつたとき、該制御弁１３が作動して
伝達装置８への圧力供給管路１０の圧力を低下
（必要ならば圧力零にまで低下）させ、伝達装
置８の設定を無視する恰好になるので、トルク
調整弁４に作用する圧力も低下し、トルク調整
弁４の前記した作動管路１２ａ，１２ｂの差圧
が減少することによる移動を防ぐことができ
る。トルク調整弁４が移動しなければ、流体圧
ポンプ１の排出容量に変化がなく、該ポンプ１
を通過する流量を制限することができるので該
ポンプ１による制動効果が発揮され、流体圧モ
ーター２の回転数を坂道を下るときにも一定に
維持することが出来る。

７伝動装置８は作動管路１２ａ，１２ｂ内の圧
力を設定するものであり、制御弁１３は該作動
管路１２ａ，１２ｂ内の流量に応じて作動する
ものであるから、該伝達装置８が最大に操作さ
れて作動管路１２ａ，１２ｂ内の圧力を最大に
制御しても、流体圧モーター２がポンプとして
作動している状態のときは、トルク調整弁４を
中立方向へ戻すことが強制的に行なわれ、駆動
モーター（エンジン）のオーバーロードを防止
できる。

本発明による（出力制限機能を備えたトルク調
整用の）制御調整装置は、該静流体圧伝動装置の
作動サイクルの主要調整のため、補助調整のた
め、或いは該静流体圧作動サイクルの主要調整と
補助調整の結合した調整のために設計することが
できる。後者の場合、各設定制御圧力は、該流体
圧ポンプと該流体圧モーターに適当に分配され
る。更に、複数の流体圧ポンプと流体圧モーター
の並行接続及び制御が可能である。記載した静流
体圧伝動装置は、車両駆動用のみならず、加速及
び／又は減速される質量のためのあらゆる型式の
駆動に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の制御調整装置の一実施例の回
路図を示すものである。１……流体圧ポンプ、２……流体圧モーター、
３……サーボピストン、４……トルク調整弁、７
……補助ポンプ、８……伝達装置、１０……供給
圧力を導く管路、１１ａ，１１ｂ……制御圧力を
導く管路、１５……速度測定装置。

Claims

【特許請求の範囲】１可変容量形流体圧ポンプ１と流体圧モーター
２とから成り、駆動モーターにより該流体圧ポン
プ１が駆動される静流体圧伝動装置であつて、該
静流体圧伝動装置の作動圧の圧力調整のために該
流体圧ポンプの調節用のサーボ調節装置を有し、
且つ、該サーボ調節装置は、該流体圧ポンプの排
出量の調節のためにトルク調整弁４によつて２方
向に調節圧力を受けるサーボピストン３から成
り、該トルク調整弁が、一方向からは圧力調整装
置として構成された任意に操作できる伝達装置８
によつて調節可能であつて補助ポンプ７よつて供
給される一定供給圧力からの制御圧力を受け、他
方向からは該静流体圧伝動装置内の作動圧又はこ
れに正比例する調整圧力が前記制御圧力に対向し
て作用するサーボバルブスプールを備えて成る駆
動トルク調整用の制御及び調整装置を有する静流
体圧伝動装置に於て、該静流体圧伝動装置内の排
出量に依存して調節可能な制御弁１３が前記制御
圧力又は間接的に前記一定供給圧力を制限するべ
く設けられ、該制御弁１３は該流体圧モーターの
回転数が予定の低回転数に達したときのみ前記制
御圧力又は間接的に前記一定供給圧力を制限する
作動を行なうことを特徴とする出力制限調整機能
を備えた駆動トルク調整用の制御調整装置を有す
る静流体圧伝動装置。２該静流体圧伝動装置内の該排出量は、速度測
定装置１５によつて流体圧モーター２の速度によ
り決定され、該速度測定装置１５が該制御弁１３
を制御することを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の装置。３該静流体圧伝動装置の排出量は、該流体圧ポ
ンプ１の排出量の調整を決定する測定装置により
決定され、該測定装置は該制御弁１３を制御する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
装置。４該制御弁１３は、機械的、電気的又は流体圧
的に該速度測定装置により制御されることを特徴
とする特許請求の範囲第２項又は第３項に記載の
装置。５該制御弁１３は、該供給圧力を導く管路１０
又は該制御圧力を導く管路１１ａ，１１ｂに接続
される調整可能な圧力制限弁であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項乃至第４項の何れかに
記載の装置。６該制御弁１３は、該供給圧力を導く該管路１
０又は該制御圧力を導く管路１１ａ，１１ｂに配
設される調整可能なチヨーク弁であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項乃至第４項の何れか
に記載の装置。７該制御弁１３は、該伝達装置８の調節に依存
して制御可能であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項乃至第６項に記載の装置。