JPH0882289A - 可変容量油圧ポンプの容量制御装置 - Google Patents
可変容量油圧ポンプの容量制御装置Info
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- JPH0882289A JPH0882289A JP6219921A JP21992194A JPH0882289A JP H0882289 A JPH0882289 A JP H0882289A JP 6219921 A JP6219921 A JP 6219921A JP 21992194 A JP21992194 A JP 21992194A JP H0882289 A JPH0882289 A JP H0882289A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 自己吐出圧によって応答速度をコントロール
できるし、外部信号によって応答速度を任意の値にでき
るようにする。 【構成】 容量制御ピストン６の大径室７に圧油を供給
油路又は流出油をタンクに流通する油路に可変絞り弁３
０を設け、この可変絞り弁３０を、自己吐出圧に反比例
した絞り開口面積となる状態と、自己吐出圧に関係なく
所定の絞り開口面積となる状態に外部信号で切換できる
ようにする。
できるし、外部信号によって応答速度を任意の値にでき
るようにする。 【構成】 容量制御ピストン６の大径室７に圧油を供給
油路又は流出油をタンクに流通する油路に可変絞り弁３
０を設け、この可変絞り弁３０を、自己吐出圧に反比例
した絞り開口面積となる状態と、自己吐出圧に関係なく
所定の絞り開口面積となる状態に外部信号で切換できる
ようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベルの作業機
用アクチュエータ等の油圧回路に用いられる可変容量油
圧ポンプの容量を制御する装置に関する。
用アクチュエータ等の油圧回路に用いられる可変容量油
圧ポンプの容量を制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】可変容量油圧ポンプ（以下可変油圧ポン
プという）の容量（１回転当り吐出量）を制御する装置
としては、ポンプ吐出圧によって容量を制御して可変油
圧ポンプの駆動トルク（容量×ポンプ吐出圧）を一定と
する装置が知られている。
プという）の容量（１回転当り吐出量）を制御する装置
としては、ポンプ吐出圧によって容量を制御して可変油
圧ポンプの駆動トルク（容量×ポンプ吐出圧）を一定と
する装置が知られている。
【０００３】一方、パワーショベル等の建設機械の作業
機用アクチュエータの油圧回路としては１つの可変油圧
ポンプの吐出圧油を複数の操作弁で複数のアクチュエー
タに供給すると共に、圧力補償弁を設け、この圧力補償
弁を最も高い負荷圧によってセットして負荷圧の異なる
アクチュエータに１つの可変油圧ポンプの吐出圧油を同
時に流量分配して供給する圧力補償式の油圧回路が知ら
れている。
機用アクチュエータの油圧回路としては１つの可変油圧
ポンプの吐出圧油を複数の操作弁で複数のアクチュエー
タに供給すると共に、圧力補償弁を設け、この圧力補償
弁を最も高い負荷圧によってセットして負荷圧の異なる
アクチュエータに１つの可変油圧ポンプの吐出圧油を同
時に流量分配して供給する圧力補償式の油圧回路が知ら
れている。
【０００４】この圧力補償式の油圧回路においては負荷
圧によって可変油圧ポンプの容量を制御して負荷圧が低
い時には容量を少なくしてポンプ吐出圧を低圧すること
でエネルギー損失を低減し、負荷圧が高い時には容量を
多くしてポンプ吐出圧を高くするようにしている。
圧によって可変油圧ポンプの容量を制御して負荷圧が低
い時には容量を少なくしてポンプ吐出圧を低圧すること
でエネルギー損失を低減し、負荷圧が高い時には容量を
多くしてポンプ吐出圧を高くするようにしている。
【０００５】前述のように、ポンプ吐出圧と負荷圧及び
駆動トルク一定として容量を制御する装置としては図１
に示すものが知られている。すなわち、可変容量油圧ポ
ンプ１（以下可変油圧ポンプ１という）の吐出路２を操
作弁３を介してアクチュエータ４に接続した油圧回路に
おいて、可変油圧ポンプ１の容量制御部材、例えば斜板
５を容量大、容量小方向に作動する容量制御ピストン６
を設け、この容量制御ピストン６の大径室７にポンプ吐
出圧を第１制御弁８と第２制御弁９で供給制御し、小径
室１０にポンプ吐出圧を供給する。
駆動トルク一定として容量を制御する装置としては図１
に示すものが知られている。すなわち、可変容量油圧ポ
ンプ１（以下可変油圧ポンプ１という）の吐出路２を操
作弁３を介してアクチュエータ４に接続した油圧回路に
おいて、可変油圧ポンプ１の容量制御部材、例えば斜板
５を容量大、容量小方向に作動する容量制御ピストン６
を設け、この容量制御ピストン６の大径室７にポンプ吐
出圧を第１制御弁８と第２制御弁９で供給制御し、小径
室１０にポンプ吐出圧を供給する。
【０００６】前記第１制御弁８は受圧部１１内の圧力で
供給位置Ａに向けて押され、スプリング１２でドレーン
位置Ｂに向けて押され、受圧部１１は第１油路１３でポ
ンプ圧導入路１４に連通し、スプリング１２がフィード
バックレバ１５に接し、第１制御弁８はポンプ吐出圧を
入口ポート１６より出口ポート１７に供給したり、出口
ポート１７をタンクポート１８に連通・遮断する。
供給位置Ａに向けて押され、スプリング１２でドレーン
位置Ｂに向けて押され、受圧部１１は第１油路１３でポ
ンプ圧導入路１４に連通し、スプリング１２がフィード
バックレバ１５に接し、第１制御弁８はポンプ吐出圧を
入口ポート１６より出口ポート１７に供給したり、出口
ポート１７をタンクポート１８に連通・遮断する。
【０００７】第２制御弁９は第１受圧部１９の圧力で第
１位置Ｃに押され、第２受圧部２０の圧力で第２位置Ｄ
に押され、その第１受圧部１９は第２油路２１でポンプ
圧導入路１４に連通し、第２受圧部２０は第３油路２２
で負荷圧ポート２３に連通し、入口ポート２４は第４油
路２５でポンプ圧導入路１４に連通し、第１ポート２６
は第５油路２７で第１制御弁８の出口ポート１７に連通
し、第２ポート２８は第６油路２９で前記大径室７に連
通し、その小径室１０はポンプ圧導入路１４に連通して
いる。
１位置Ｃに押され、第２受圧部２０の圧力で第２位置Ｄ
に押され、その第１受圧部１９は第２油路２１でポンプ
圧導入路１４に連通し、第２受圧部２０は第３油路２２
で負荷圧ポート２３に連通し、入口ポート２４は第４油
路２５でポンプ圧導入路１４に連通し、第１ポート２６
は第５油路２７で第１制御弁８の出口ポート１７に連通
し、第２ポート２８は第６油路２９で前記大径室７に連
通し、その小径室１０はポンプ圧導入路１４に連通して
いる。
【０００８】次に斜板５を傾転して可変油圧ポンプ１の
１回転当り吐出量（容量）を制御する動作を説明する。
可変油圧ポンプ１のポンプ吐出圧Ｐ1 が高くなると第１
制御弁８が供給位置Ａとなってポンプ吐出圧を第２制御
弁９を経て大径室７に供給し、大径室７と小径室６の受
圧面積差で容量制御ピストン６を右方に押して斜板５を
傾転角小方向（容量小方向）に揺動する。これにより、
フィードバックレバ１５が移動してスプリング１２のセ
ット荷重を大きくし第１制御弁８はドレーン位置Ｂに押
され、これによって可変油圧ポンプ１の１回転当り吐出
量をポンプ吐出圧Ｐ1 に見合う値とする。すなわち、第
１制御弁８とフィードバックレバ１５は自己のポンプ吐
出圧により容量を変えることで、可変油圧ポンプの駆動
トルクを常に一定とするものである。
１回転当り吐出量（容量）を制御する動作を説明する。
可変油圧ポンプ１のポンプ吐出圧Ｐ1 が高くなると第１
制御弁８が供給位置Ａとなってポンプ吐出圧を第２制御
弁９を経て大径室７に供給し、大径室７と小径室６の受
圧面積差で容量制御ピストン６を右方に押して斜板５を
傾転角小方向（容量小方向）に揺動する。これにより、
フィードバックレバ１５が移動してスプリング１２のセ
ット荷重を大きくし第１制御弁８はドレーン位置Ｂに押
され、これによって可変油圧ポンプ１の１回転当り吐出
量をポンプ吐出圧Ｐ1 に見合う値とする。すなわち、第
１制御弁８とフィードバックレバ１５は自己のポンプ吐
出圧により容量を変えることで、可変油圧ポンプの駆動
トルクを常に一定とするものである。
【０００９】また、第２制御弁９は負荷圧Ｐ0 がポンプ
吐出圧と等しくなった時または設定した負荷圧Ｐ0 とポ
ンプ吐出圧の差圧より小さい時、すなわち操作弁３のメ
ータイン前後の差圧が小さく、前記操作弁３の開口面積
が大きく、操作弁の要求流量がポンプ吐出量より大の時
に第２位置Ｄとなって大径室７内の圧油をタンクに流出
して斜板５を傾転角大方向（容量大方向）に揺動し、ポ
ンプ吐出量（容量）を増す。すなわち、第２制御弁９は
ポンプ吐出圧Ｐ1 と負荷圧Ｐ0 の差圧が一定、つまり前
記操作弁３の要求流量に合致したポンプ吐出量となるよ
うに可変油圧ポンプの１回転当り吐出量（容量）を制御
する。
吐出圧と等しくなった時または設定した負荷圧Ｐ0 とポ
ンプ吐出圧の差圧より小さい時、すなわち操作弁３のメ
ータイン前後の差圧が小さく、前記操作弁３の開口面積
が大きく、操作弁の要求流量がポンプ吐出量より大の時
に第２位置Ｄとなって大径室７内の圧油をタンクに流出
して斜板５を傾転角大方向（容量大方向）に揺動し、ポ
ンプ吐出量（容量）を増す。すなわち、第２制御弁９は
ポンプ吐出圧Ｐ1 と負荷圧Ｐ0 の差圧が一定、つまり前
記操作弁３の要求流量に合致したポンプ吐出量となるよ
うに可変油圧ポンプの１回転当り吐出量（容量）を制御
する。
【００１０】かかる容量制御装置であると、容量制御ピ
ストン６の大径室７へのポンプ吐出圧の供給、排出速度
（容量制御ピストン６の大径室７内の圧力変化速度）に
よって容量制御ピストン６の作動速度、つまり応答速度
が変化するから、自己吐出圧Ｐ1 が高い時には応答速度
が速く、低い時には遅くなる。
ストン６の大径室７へのポンプ吐出圧の供給、排出速度
（容量制御ピストン６の大径室７内の圧力変化速度）に
よって容量制御ピストン６の作動速度、つまり応答速度
が変化するから、自己吐出圧Ｐ1 が高い時には応答速度
が速く、低い時には遅くなる。
【００１１】このために、自己吐出圧が低い時の応答速
度を満足すべき速い速度とすると自己吐出圧が高い時の
応答速度が速くなり過ぎて油圧ポンプ内部部品が破損、
例えば斜板がストッパに衝突して斜板を破損したり、急
激な容量増大に伴うサクション圧力の一時的急低下によ
ってキャビテーションが発生するし、作業機負荷が大で
あって負荷圧Ｐ0 が高い時（自己吐出圧が高い時）の作
業機加速度が過大となって作業機の振動（バタつき）及
び車体へのショック、揺れが発生する。
度を満足すべき速い速度とすると自己吐出圧が高い時の
応答速度が速くなり過ぎて油圧ポンプ内部部品が破損、
例えば斜板がストッパに衝突して斜板を破損したり、急
激な容量増大に伴うサクション圧力の一時的急低下によ
ってキャビテーションが発生するし、作業機負荷が大で
あって負荷圧Ｐ0 が高い時（自己吐出圧が高い時）の作
業機加速度が過大となって作業機の振動（バタつき）及
び車体へのショック、揺れが発生する。
【００１２】このことを解消するために、例えば実願平
３−５１９７０号に示すように、図１において容量制御
ピストン６の大径室７に接続した回路に、自己吐出圧が
低い時に絞り開口面積が大で、自己吐出圧が高い時に絞
り開口面積が小となる可変絞り弁を設けた可変容量油圧
ポンプの容量制御装置が提案されている。
３−５１９７０号に示すように、図１において容量制御
ピストン６の大径室７に接続した回路に、自己吐出圧が
低い時に絞り開口面積が大で、自己吐出圧が高い時に絞
り開口面積が小となる可変絞り弁を設けた可変容量油圧
ポンプの容量制御装置が提案されている。
【００１３】かかる容量制御装置であれば、可変容量油
圧ポンプの自己吐出圧が低い時には可変絞り弁の絞り開
口面積が大となって自己吐出圧が容量制御ピストン６の
大径室７にスムーズに供給され、自己吐出圧が高い時に
は可変絞り弁の絞り開口面積が小となって自己吐出圧の
受圧室への供給を制限して容量制御の応答速度が速くな
り過ぎることを防止することができる。
圧ポンプの自己吐出圧が低い時には可変絞り弁の絞り開
口面積が大となって自己吐出圧が容量制御ピストン６の
大径室７にスムーズに供給され、自己吐出圧が高い時に
は可変絞り弁の絞り開口面積が小となって自己吐出圧の
受圧室への供給を制限して容量制御の応答速度が速くな
り過ぎることを防止することができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】かかる容量制御装置で
あると、容量制御の応答速度が自己吐出圧と可変絞り弁
の絞り開口面積によって決定されるので、容量制御の応
答速度を任意に設定できない。
あると、容量制御の応答速度が自己吐出圧と可変絞り弁
の絞り開口面積によって決定されるので、容量制御の応
答速度を任意に設定できない。
【００１５】一方、油圧ショベルはバケットを用いて地
面を転圧する作業や、穴明きバケットを用いてふるい落
し作業等を行うことがあり、これらの作業の場合にはバ
ケットを高速で作動させるので速い応答速度が要求さ
れ、バケットにより地表を精密に掘削作業（精密すき取
り作業）や管吊り作業の場合にはバケットがゆっくりと
作動させるので比較的ゆっくりとした応答速度が要求さ
れる。
面を転圧する作業や、穴明きバケットを用いてふるい落
し作業等を行うことがあり、これらの作業の場合にはバ
ケットを高速で作動させるので速い応答速度が要求さ
れ、バケットにより地表を精密に掘削作業（精密すき取
り作業）や管吊り作業の場合にはバケットがゆっくりと
作動させるので比較的ゆっくりとした応答速度が要求さ
れる。
【００１６】このように、油圧ショベルの場合には作業
内容によって異なる応答速度が要求されるし、オペレー
タの熟練度や好みによっても異なる応答速度が要求され
るが、前述の容量制御装置では、それらの要求を満足す
ることができないことがある。
内容によって異なる応答速度が要求されるし、オペレー
タの熟練度や好みによっても異なる応答速度が要求され
るが、前述の容量制御装置では、それらの要求を満足す
ることができないことがある。
【００１７】また、前述の容量制御装置では容量制御ピ
ストン６の大径室７への圧油流れを可変絞り弁の絞り開
口面積を通過させることで制限して容量制御ピストン６
の作動速度をコントロールし、それによって応答速度を
制御しているから、その応答速度は自己吐出圧にほぼ反
比例したものとなるので、自己吐出圧が高圧の時の応答
速度を自己吐出圧が低い時の応答速度に比べてあまり遅
くできない。
ストン６の大径室７への圧油流れを可変絞り弁の絞り開
口面積を通過させることで制限して容量制御ピストン６
の作動速度をコントロールし、それによって応答速度を
制御しているから、その応答速度は自己吐出圧にほぼ反
比例したものとなるので、自己吐出圧が高圧の時の応答
速度を自己吐出圧が低い時の応答速度に比べてあまり遅
くできない。
【００１８】このために、前述の自己吐出圧が高い時の
容量大方向への応答速度が速くなり過ぎることにより発
生する油圧ポンプ内部部品の破損やキャビテーション発
生を確実に防止できないことがある。
容量大方向への応答速度が速くなり過ぎることにより発
生する油圧ポンプ内部部品の破損やキャビテーション発
生を確実に防止できないことがある。
【００１９】そこで、本発明は前述の課題を解決できる
ようにした可変容量油圧ポンプの容量制御装置を提供す
ることを目的とする。
ようにした可変容量油圧ポンプの容量制御装置を提供す
ることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】可変容量油圧ポンプ１の
容量制御部材５を容量大方向、容量小方向に作動する容
量制御ピストン６と、この容量制御ピストン６を容量小
方向に作動する大径室７をポンプ吐出路２とタンクに連
通する制御弁と、前記容量制御ピストン６の大径室７へ
の供給圧油流れ、又は流出油流れ制御する可変絞り弁３
０を設け、前記容量制御ピストン６を容量大方向に作動
する小径室１０をポンプ吐出路２に接続し、前記可変絞
り弁３０を、ポンプ吐出路２の自己吐出圧に反比例した
絞り開口面積となる第１の状態と、自己吐出圧に関係な
く外部信号によって所定の絞り開口面積となる第２の状
態に切換え可能とした可変容量油圧ポンプの容量制御装
置。
容量制御部材５を容量大方向、容量小方向に作動する容
量制御ピストン６と、この容量制御ピストン６を容量小
方向に作動する大径室７をポンプ吐出路２とタンクに連
通する制御弁と、前記容量制御ピストン６の大径室７へ
の供給圧油流れ、又は流出油流れ制御する可変絞り弁３
０を設け、前記容量制御ピストン６を容量大方向に作動
する小径室１０をポンプ吐出路２に接続し、前記可変絞
り弁３０を、ポンプ吐出路２の自己吐出圧に反比例した
絞り開口面積となる第１の状態と、自己吐出圧に関係な
く外部信号によって所定の絞り開口面積となる第２の状
態に切換え可能とした可変容量油圧ポンプの容量制御装
置。
【００２１】可変容量油圧ポンプ１の容量制御部材５を
容量大方向、容量小方向に作動する容量制御ピストン６
と、この容量制御ピストン６を容量小方向に作動する大
径室７をポンプ吐出路２とタンクに連通する制御弁を設
け、前記容量制御ピストン６を容量大方向に作動する小
径室１０をポンプ吐出路２に接続し、前記容量制御ピス
トン６の大径室７からの流出油をタンクに流出する油路
に絞り７１を設け、この絞り７１の上流側圧力で制御弁
を大径室７とポンプ吐出路２を連通する方向に押すよう
にした可変容量油圧ポンプの容量制御装置。
容量大方向、容量小方向に作動する容量制御ピストン６
と、この容量制御ピストン６を容量小方向に作動する大
径室７をポンプ吐出路２とタンクに連通する制御弁を設
け、前記容量制御ピストン６を容量大方向に作動する小
径室１０をポンプ吐出路２に接続し、前記容量制御ピス
トン６の大径室７からの流出油をタンクに流出する油路
に絞り７１を設け、この絞り７１の上流側圧力で制御弁
を大径室７とポンプ吐出路２を連通する方向に押すよう
にした可変容量油圧ポンプの容量制御装置。
【００２２】
【作 用】第１の容量制御装置であれば、可変容量油
圧ポンプの自己吐出圧が低い時には可変絞り弁の絞り開
口面積が大となって自己吐出圧が容量制御ピストン６の
大径室７にスムーズに供給され、自己吐出圧が高い時に
は可変絞り弁の絞り開口面積が小となって自己吐出圧の
受圧室への供給を制限して容量制御の応答速度が速くな
り過ぎることを防止することができるし、外部信号によ
って自己吐出圧に関係なく所定の応答速度に設定できる
から、作業内容やオペレータの熟練度や好みに合った応
答速度にできる。
圧ポンプの自己吐出圧が低い時には可変絞り弁の絞り開
口面積が大となって自己吐出圧が容量制御ピストン６の
大径室７にスムーズに供給され、自己吐出圧が高い時に
は可変絞り弁の絞り開口面積が小となって自己吐出圧の
受圧室への供給を制限して容量制御の応答速度が速くな
り過ぎることを防止することができるし、外部信号によ
って自己吐出圧に関係なく所定の応答速度に設定できる
から、作業内容やオペレータの熟練度や好みに合った応
答速度にできる。
【００２３】第２の容量制御装置であれば、制御弁を大
径室７とポンプ吐出路２を連通する方向に押す力が容量
制御ピストン６の大径室７からの流出油の流速に２乗に
比例するから、自己吐出圧が低い時の容量大方向への応
答速度をある程度速くしても自己吐出圧が高い時の容量
大方向への応答速度があまり速くなることがなく、油圧
ポンプ内部部品の破損やキャビテーション発生を確実に
防止できる。
径室７とポンプ吐出路２を連通する方向に押す力が容量
制御ピストン６の大径室７からの流出油の流速に２乗に
比例するから、自己吐出圧が低い時の容量大方向への応
答速度をある程度速くしても自己吐出圧が高い時の容量
大方向への応答速度があまり速くなることがなく、油圧
ポンプ内部部品の破損やキャビテーション発生を確実に
防止できる。
【００２４】
【実 施 例】本発明の第１実施例を図２に基づいて説
明する。なお、従来と同一部材は符号を同一とする。容
量制御ピストン６の大径室７と第２制御弁９の第２ポー
ト２８を連通する第６油路２９に可変絞り弁３０が設け
てある。
明する。なお、従来と同一部材は符号を同一とする。容
量制御ピストン６の大径室７と第２制御弁９の第２ポー
ト２８を連通する第６油路２９に可変絞り弁３０が設け
てある。
【００２５】前記可変絞り弁３０は図３に示すように、
弁本体３１のスプール孔３２内にスプール３３を摺動自
在に嵌挿して両者間に環状の第１空間３４と環状の第２
空間３５と環状の第３空間３６をそれぞれ形成し、その
第１空間３４は第１ポート３７に連通し、第２空間３５
は第２ポート３８に連通し、第３空間３６は第３ポート
３９に連通し、第１ポート３７が容量制御ピストン６の
大径室７に連通し、第２ポート３８が第２制御弁９の第
２ポート２８に連通し、第３ポート３９がポンプ圧導入
路１４に連通している。
弁本体３１のスプール孔３２内にスプール３３を摺動自
在に嵌挿して両者間に環状の第１空間３４と環状の第２
空間３５と環状の第３空間３６をそれぞれ形成し、その
第１空間３４は第１ポート３７に連通し、第２空間３５
は第２ポート３８に連通し、第３空間３６は第３ポート
３９に連通し、第１ポート３７が容量制御ピストン６の
大径室７に連通し、第２ポート３８が第２制御弁９の第
２ポート２８に連通し、第３ポート３９がポンプ圧導入
路１４に連通している。
【００２６】前記第１空間３４と第２空間３５はスプー
ル３３の第１小径部４０とスプール３３の外周面に形成
したスリット溝４１により連通し、スプール３３が左方
に所定ストローク摺動するとスプール３３の第１大径部
４２がスプール孔３２に嵌合して第１空間３４と第２空
間３５を遮断するようになり、これにより第１空間３４
と第２空間３５を連通・遮断し、かつ絞り開口面積が可
変なる主連通路ａを構成している。
ル３３の第１小径部４０とスプール３３の外周面に形成
したスリット溝４１により連通し、スプール３３が左方
に所定ストローク摺動するとスプール３３の第１大径部
４２がスプール孔３２に嵌合して第１空間３４と第２空
間３５を遮断するようになり、これにより第１空間３４
と第２空間３５を連通・遮断し、かつ絞り開口面積が可
変なる主連通路ａを構成している。
【００２７】前記スプール３３の軸心に形成した軸孔４
３にはプラグ４４が挿入して固定されて空間部４５を形
成し、この空間部４５は第１細孔４６でスプール３３の
第２小径部４７より第１空間３４に開口し、かつ第２細
孔４８によりスプール３３の第１小径部４０に開口して
第１空間３４と第２空間３５を連通する所定の絞り開口
面積の補助連通路ｂを構成している。
３にはプラグ４４が挿入して固定されて空間部４５を形
成し、この空間部４５は第１細孔４６でスプール３３の
第２小径部４７より第１空間３４に開口し、かつ第２細
孔４８によりスプール３３の第１小径部４０に開口して
第１空間３４と第２空間３５を連通する所定の絞り開口
面積の補助連通路ｂを構成している。
【００２８】前記スプール３３の第３空間３６に臨む部
分には環状凹部４８が形成され、この環状凹部４８を境
として右側は大径で左側は小径となってスプール３３を
右側に押す受圧部４９を構成し、その受圧部４９に供給
される自己吐出圧によってスプール３３は右側、つまり
前記主連通路ａの絞り開口面積を小さくする方向に押さ
れる。
分には環状凹部４８が形成され、この環状凹部４８を境
として右側は大径で左側は小径となってスプール３３を
右側に押す受圧部４９を構成し、その受圧部４９に供給
される自己吐出圧によってスプール３３は右側、つまり
前記主連通路ａの絞り開口面積を小さくする方向に押さ
れる。
【００２９】前記スプール３３はスプリング５０と受圧
室５１内の圧油によって左側、つまり前記主連通路ａの
絞り開口面積を大きくする方向に押される。
室５１内の圧油によって左側、つまり前記主連通路ａの
絞り開口面積を大きくする方向に押される。
【００３０】前記スプール３３の左端面とプラグ５２と
スプール孔３２より形成された空間５３はタンクポート
５４よりタンクに連通してスプール３３が左右に摺動で
きるようにしてある。
スプール孔３２より形成された空間５３はタンクポート
５４よりタンクに連通してスプール３３が左右に摺動で
きるようにしてある。
【００３１】前記受圧室５１は図２に示すように、油圧
源５５とタンク５６の一方に切換弁５７により連通され
る。この切換弁５７はスプリング５７ａでドレーン位置
Ｅに保持され、ソレノイド５８に通電されると供給位置
Ｆとなり、そのソレノイド５８には操作部材５９を操作
することで通電される。
源５５とタンク５６の一方に切換弁５７により連通され
る。この切換弁５７はスプリング５７ａでドレーン位置
Ｅに保持され、ソレノイド５８に通電されると供給位置
Ｆとなり、そのソレノイド５８には操作部材５９を操作
することで通電される。
【００３２】次に作動を説明する。切換弁５７がドレー
ン位置Ｅの時には受圧室５１はタンク５６に連通するの
で、スプール３３は受圧部４９に作用する自己吐出圧と
スプリング５０によって左右に摺動する。
ン位置Ｅの時には受圧室５１はタンク５６に連通するの
で、スプール３３は受圧部４９に作用する自己吐出圧と
スプリング５０によって左右に摺動する。
【００３３】これにより、自己吐出圧が低い時にはスプ
ール３３は図３に示すように左側に摺動して第１空間３
４と第２空間３５が第１小径部４０を経て連通するから
主連通路ａの絞り開口面積は大きくなる。
ール３３は図３に示すように左側に摺動して第１空間３
４と第２空間３５が第１小径部４０を経て連通するから
主連通路ａの絞り開口面積は大きくなる。
【００３４】自己吐出圧が高い時にはスプール３３は図
４に示すように右側に摺動して第１空間３４と第２空間
３５は第１小径部４０、スリット４１を介して連通する
から、主連通路ａの絞り開口面積は小さくなる。
４に示すように右側に摺動して第１空間３４と第２空間
３５は第１小径部４０、スリット４１を介して連通する
から、主連通路ａの絞り開口面積は小さくなる。
【００３５】操作部材５９を操作してソレノイド５８に
通電すると切換弁５７は供給位置Ｆとなり、油圧源５５
の圧油が受圧室５１に供給され、スプール３３は図５に
示すようにプラグ５２に当接するまで左側に押される。
通電すると切換弁５７は供給位置Ｆとなり、油圧源５５
の圧油が受圧室５１に供給され、スプール３３は図５に
示すようにプラグ５２に当接するまで左側に押される。
【００３６】これにより、第１大径部４２で主連通路ａ
が遮断され、第１空間３４と第２空間３５は補助連通路
ｂで連通される。
が遮断され、第１空間３４と第２空間３５は補助連通路
ｂで連通される。
【００３７】このようであるから、可変絞り弁３０の絞
り開口面積は自己吐出圧が低い時には大きく、高い時に
は小さくなるから、容量制御ピストン６の大径室７に流
入する圧油、排出する圧油の流れは自己吐出圧が高くな
ると順次制限されるので、応答速度を自己吐出圧が高く
なると順次遅くすることができる。
り開口面積は自己吐出圧が低い時には大きく、高い時に
は小さくなるから、容量制御ピストン６の大径室７に流
入する圧油、排出する圧油の流れは自己吐出圧が高くな
ると順次制限されるので、応答速度を自己吐出圧が高く
なると順次遅くすることができる。
【００３８】また、操作部材５９を操作することにより
可変絞り弁３０の絞り開口面積を自己吐出圧に関係なく
第１細孔４６、第２細孔４８によって決定される値にで
き、応答速度を任意に設定できる。
可変絞り弁３０の絞り開口面積を自己吐出圧に関係なく
第１細孔４６、第２細孔４８によって決定される値にで
き、応答速度を任意に設定できる。
【００３９】図２において、第１ポート３７に接続した
第１の油路２９−１と第２ポート３８に接続した第２の
油路２９−２をチェック弁６０を備えたバイパス路６１
で接続しても良い。
第１の油路２９−１と第２ポート３８に接続した第２の
油路２９−２をチェック弁６０を備えたバイパス路６１
で接続しても良い。
【００４０】このようにすれば、第２制御弁９の第２ポ
ート２８よりの圧油がバイパス路６１を経て容量制御シ
リンダ６の大径室７に直接流れるから、容量を小さくす
る時の応答性を向上できる。
ート２８よりの圧油がバイパス路６１を経て容量制御シ
リンダ６の大径室７に直接流れるから、容量を小さくす
る時の応答性を向上できる。
【００４１】前記可変絞り弁３０は、図２における第４
油路２５、第５油路２７、第１制御弁８のドレーンポー
ト１８とタンク５６を連通するドレーン油路６２に設け
ても良い。
油路２５、第５油路２７、第１制御弁８のドレーンポー
ト１８とタンク５６を連通するドレーン油路６２に設け
ても良い。
【００４２】図６は可変絞り弁３０の第２実施例を示
し、スプール３３の空間部４５を第２細孔４８でスプー
ル３３におけるスリット４１より左側に開口し、空間５
３を切換弁５７でタンク５６と油圧源５５の一方に接続
するようにしてある。
し、スプール３３の空間部４５を第２細孔４８でスプー
ル３３におけるスリット４１より左側に開口し、空間５
３を切換弁５７でタンク５６と油圧源５５の一方に接続
するようにしてある。
【００４３】このようにすれば、切換弁５７を供給位置
Ｆとして油圧源５５の圧油を空間５３に供給すると、ス
プール３３の左端面３３ａに圧油が作用してスプール３
３を右側に摺動してバネ受６３がストッパ６４に当接
し、これによってスリット４１が閉じて主連通路ａが閉
じ、補助連通路ｂで第１空間３４と第２空間３５が連通
するので、前述と同様に絞り開口面積が第１・第２詳細
孔４６，４８によって決定される値となる。
Ｆとして油圧源５５の圧油を空間５３に供給すると、ス
プール３３の左端面３３ａに圧油が作用してスプール３
３を右側に摺動してバネ受６３がストッパ６４に当接
し、これによってスリット４１が閉じて主連通路ａが閉
じ、補助連通路ｂで第１空間３４と第２空間３５が連通
するので、前述と同様に絞り開口面積が第１・第２詳細
孔４６，４８によって決定される値となる。
【００４４】次に本発明の第２実施例を図７に基づいて
説明する。第１制御弁８を供給位置Ａに押す補助受圧部
７０を設け、この補助受圧部７０を前記ドレーン油路６
２に接続し、そのドレーン油路６２に絞り７１を設け
て、その絞り７１の上流側圧力が補助受圧部７０に作用
するようにしてある。
説明する。第１制御弁８を供給位置Ａに押す補助受圧部
７０を設け、この補助受圧部７０を前記ドレーン油路６
２に接続し、そのドレーン油路６２に絞り７１を設け
て、その絞り７１の上流側圧力が補助受圧部７０に作用
するようにしてある。
【００４５】このように構成すれば、容量制御ピストン
６の大径室７から流出する流出油によって絞り７１の上
流側に圧力が発生し、その圧力が補助受圧部７０に作用
して第１制御弁８を供給位置Ａに向けて押す。
６の大径室７から流出する流出油によって絞り７１の上
流側に圧力が発生し、その圧力が補助受圧部７０に作用
して第１制御弁８を供給位置Ａに向けて押す。
【００４６】前記絞り７１の上流側圧力は流出油の流速
の２乗に比例した圧力となり、その流出油の流速は容量
制御ピストン６が容量大方向に揺動する速度に比例す
る。
の２乗に比例した圧力となり、その流出油の流速は容量
制御ピストン６が容量大方向に揺動する速度に比例す
る。
【００４７】このために、容量制御ピストン６が容量大
方向にゆっくりと移動する時には絞り７１の上流側圧力
は著しく低圧となって第１制御弁８を供給位置Ａに押す
力が小さく、第１制御弁８の出口ポート１７とドレーン
ポート１８の開口面積は補助受圧部７０がない場合に略
同一となる。
方向にゆっくりと移動する時には絞り７１の上流側圧力
は著しく低圧となって第１制御弁８を供給位置Ａに押す
力が小さく、第１制御弁８の出口ポート１７とドレーン
ポート１８の開口面積は補助受圧部７０がない場合に略
同一となる。
【００４８】また、容量制御ピストン６が容量大方向に
速く移動する時には絞り７１の上流側圧力が著しく高圧
となって第１制御弁８を供給位置Ａに押す力が大きく、
第１制御弁８の出口ポート１７とドレーンポート１８の
開口面積は補助受圧部７０がない場合に比べて著しく小
さくなる。
速く移動する時には絞り７１の上流側圧力が著しく高圧
となって第１制御弁８を供給位置Ａに押す力が大きく、
第１制御弁８の出口ポート１７とドレーンポート１８の
開口面積は補助受圧部７０がない場合に比べて著しく小
さくなる。
【００４９】したがって、自己吐出圧が低い時の容量大
方向への応答速度をある程度速くしても自己吐出圧が高
い時の応答速度があまり速くならずにむしろやや遅くす
ることができる。
方向への応答速度をある程度速くしても自己吐出圧が高
い時の応答速度があまり速くならずにむしろやや遅くす
ることができる。
【００５０】図８は第３実施例を示し、第２制御弁９に
補助受圧部７０を設け、第５油路２７に絞り７１を設
け、この絞り７１の上流側圧力を補助受圧部７０に供給
するようにしてある。
補助受圧部７０を設け、第５油路２７に絞り７１を設
け、この絞り７１の上流側圧力を補助受圧部７０に供給
するようにしてある。
【００５１】このようにすれば、第２制御弁９の第１ポ
ート２６と第２ポート２８の開口面積が前述の第１制御
弁８の出口ポート１７とドレーンポート１８と同様に制
御されるから、前述と同様に自己吐出圧が高い時の応答
速度があまり速くならずにむしろ遅くすることができ
る。
ート２６と第２ポート２８の開口面積が前述の第１制御
弁８の出口ポート１７とドレーンポート１８と同様に制
御されるから、前述と同様に自己吐出圧が高い時の応答
速度があまり速くならずにむしろ遅くすることができ
る。
【００５２】図９は第４実施例を示し、ドレーン油路６
２の絞り７１より上流側に補助ドレーン油路７２を設
け、この補助ドレーン油路７２を切換弁７３で連通・遮
断するようにしてある。
２の絞り７１より上流側に補助ドレーン油路７２を設
け、この補助ドレーン油路７２を切換弁７３で連通・遮
断するようにしてある。
【００５３】前記切換弁７３は常時連通位置Ｇとなり、
ソレノイド７４に操作部材７５によって通電すると遮断
位置Ｈとなるようにしてある。
ソレノイド７４に操作部材７５によって通電すると遮断
位置Ｈとなるようにしてある。
【００５４】このようにすれば、切換弁７３を連通位置
Ｇとすれば絞り７１の上流側に圧力が生じないから第１
制御弁８は補助受圧部７０がない場合と同様に制御され
て応答速度が所定の速度となり、切換弁７３を遮断位置
Ｈとすれば第２実施例と同様にして応答速度を制御でき
る。
Ｇとすれば絞り７１の上流側に圧力が生じないから第１
制御弁８は補助受圧部７０がない場合と同様に制御され
て応答速度が所定の速度となり、切換弁７３を遮断位置
Ｈとすれば第２実施例と同様にして応答速度を制御でき
る。
【００５５】図１０は第５実施例を示し、ドレーン油路
６２に切換弁７６を設け、この切換弁７６を常時連通位
置Ｉとし、ソレノイド７７に通電すると絞り連通位置Ｊ
となるようにしてある。
６２に切換弁７６を設け、この切換弁７６を常時連通位
置Ｉとし、ソレノイド７７に通電すると絞り連通位置Ｊ
となるようにしてある。
【００５６】このようにすれば、切換弁７６を連通位置
Ｉとした時には補助受圧部７０を設けない場合と同様に
応答速度が制御され、絞り連通位置Ｊとした時には前述
の第２実施例と同様に応答速度が制御される。
Ｉとした時には補助受圧部７０を設けない場合と同様に
応答速度が制御され、絞り連通位置Ｊとした時には前述
の第２実施例と同様に応答速度が制御される。
【００５７】
【発明の効果】請求項１の容量制御装置であれば、自己
吐出圧が高い時に容量制御の応答速度が速くなり過ぎる
ことを防止できるし、外部信号によって容量制御の応答
速度を自己吐出圧に関係ない所定の速度にできるから、
作業内容やオペレータの熟練度や好みに合った応答速度
にできる。
吐出圧が高い時に容量制御の応答速度が速くなり過ぎる
ことを防止できるし、外部信号によって容量制御の応答
速度を自己吐出圧に関係ない所定の速度にできるから、
作業内容やオペレータの熟練度や好みに合った応答速度
にできる。
【００５８】請求項３の容量制御装置であれば、制御弁
を大径室７とポンプ吐出路２を連通する方向に押す力が
容量制御ピストン６の大径室７からの流出油の流速に２
乗に比例するから、自己吐出圧が低い時の容量大方向へ
の応答速度をある程度速くしても自己吐出圧が高い時の
容量大方向への応答速度があまり速くなることがなく、
油圧ポンプ内部部品の破損やキャビテーション発生を確
実に防止できる。
を大径室７とポンプ吐出路２を連通する方向に押す力が
容量制御ピストン６の大径室７からの流出油の流速に２
乗に比例するから、自己吐出圧が低い時の容量大方向へ
の応答速度をある程度速くしても自己吐出圧が高い時の
容量大方向への応答速度があまり速くなることがなく、
油圧ポンプ内部部品の破損やキャビテーション発生を確
実に防止できる。
【図１】従来の容量制御装置の構成説明図である。
【図２】本発明の容量制御装置の第１実施例の構成説明
図である。
図である。
【図３】絞り開口面積が大の状態の可変絞り弁の断面図
である。
である。
【図４】絞り開口面積が小の状態の可変絞り弁の断面図
である。
である。
【図５】絞り開口面積が所定の値の状態の可変絞り弁の
断面図である。
断面図である。
【図６】可変絞り弁の第２実施例の断面図である。
【図７】本発明の容量制御装置の第２実施例を示す構成
説明図である。
説明図である。
【図８】本発明の容量制御装置の第３実施例を示す構成
説明図である。
説明図である。
【図９】本発明の容量制御装置の第４実施例を示す構成
説明図である。
説明図である。
【図１０】本発明の容量制御装置の第５実施例を示す構
成説明図である。
成説明図である。
１…可変容量油圧ポンプ ２…ポンプ吐出路 ３…方向制御弁 ５…容量制御部材 ６…容量制御ピストン ７…大径室 ８…第１制御弁 ９…第２制御弁 １０…小径室 ３０…可変絞り弁 ３１…弁本体 ３２…スプール孔 ３３…スプール ７０…補助受圧部 ７１…絞り ａ…主連通路 ｂ…補助連通路。
Claims (4)
- 【請求項１】 可変容量油圧ポンプ１の容量制御部材５
を容量大方向、容量小方向に作動する容量制御ピストン
６と、この容量制御ピストン６を容量小方向に作動する
大径室７をポンプ吐出路２とタンクに連通する制御弁
と、前記容量制御ピストン６の大径室７への供給圧油流
れ、又は流出油流れを制御する可変絞り弁３０を設け、 前記容量制御ピストン６を容量大方向に作動する小径室
１０をポンプ吐出路２に接続し、 前記可変絞り弁３０を、ポンプ吐出路２の自己吐出圧に
反比例した絞り開口面積となる第１の状態と、自己吐出
圧に関係なく外部信号によって所定の絞り開口面積とな
る第２の状態に切換え可能としたことを特徴とする可変
容量油圧ポンプの容量制御装置。 - 【請求項２】 弁本体３１のスプール孔３２にスプール
３３を嵌挿してスプール３３のストロークにより絞り開
口面積が増減され、かつスプール３３が所定ストローク
摺動すると遮断される主連通路ａと、所定の絞り開口面
積となった補助連通路ｂを形成し、 前記スプール３３を受圧部４９に作用する自己吐出圧に
よって絞り開口面積が小となる方向に押し、前記スプー
ル３３をスプリング５０で絞り開口面積が大となる方向
に押し、 前記スプール３３を外部信号によって所定ストローク摺
動する手段を設けて可変絞り弁３０とした請求項１記載
の可変容量油圧ポンプの容量制御装置。 - 【請求項３】 可変容量油圧ポンプ１の容量制御部材５
を容量大方向、容量小方向に作動する容量制御ピストン
６と、この容量制御ピストン６を容量小方向に作動する
大径室７をポンプ吐出路２とタンクに連通する制御弁を
設け、 前記容量制御ピストン６を容量大方向に作動する小径室
１０をポンプ吐出路２に接続し、 前記容量制御ピストン６の大径室７からの流出油をタン
クに流出する油路に絞り７１を設け、この絞り７１の上
流側圧力で制御弁を大径室７とポンプ吐出路２を連通す
る方向に押すようにした可変容量油圧ポンプの容量制御
装置。 - 【請求項４】 外部信号によって前記絞り７１に流出油
が流れる状態と、流れない状態に切換え可能とした請求
項３記載の可変容量油圧ポンプの容量制御装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21992194A JP3562657B2 (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 可変容量油圧ポンプの容量制御装置 |
| KR1019950016872A KR0167857B1 (ko) | 1994-09-14 | 1995-06-22 | 가변용량유압펌프의 용량제어장치 |
| CN95195055A CN1157647A (zh) | 1994-09-14 | 1995-09-14 | 变容式流体泵的容积控制装置 |
| PCT/JP1995/001839 WO1996008652A1 (fr) | 1994-09-14 | 1995-09-14 | Unite de commande de capacite d'une pompe hydraulique a capacite variable |
| US08/776,526 US5839885A (en) | 1994-09-14 | 1995-09-14 | Capacity control apparatus for a variable capacity hydraulic pump |
| EP95931418A EP0781923A4 (en) | 1994-09-14 | 1995-09-14 | CAPACITY CONTROL UNIT OF A VARIABLE CAPACITY HYDRAULIC PUMP |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21992194A JP3562657B2 (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 可変容量油圧ポンプの容量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0882289A true JPH0882289A (ja) | 1996-03-26 |
| JP3562657B2 JP3562657B2 (ja) | 2004-09-08 |
Family
ID=16743112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21992194A Expired - Lifetime JP3562657B2 (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 可変容量油圧ポンプの容量制御装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5839885A (ja) |
| EP (1) | EP0781923A4 (ja) |
| JP (1) | JP3562657B2 (ja) |
| KR (1) | KR0167857B1 (ja) |
| CN (1) | CN1157647A (ja) |
| WO (1) | WO1996008652A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100765944B1 (ko) * | 2000-10-19 | 2007-10-11 | 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 | 가변용량형 펌프의 용량제어장치 |
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| DE19756600C1 (de) * | 1997-12-18 | 1999-08-26 | Brueninghaus Hydromatik Gmbh | Leistungsregelventil |
| US6030183A (en) * | 1998-04-30 | 2000-02-29 | Caterpillar Inc. | Variable margin pressure control |
| US6216456B1 (en) | 1999-11-15 | 2001-04-17 | Caterpillar Inc. | Load sensing hydraulic control system for variable displacement pump |
| JP3794960B2 (ja) * | 2001-03-15 | 2006-07-12 | ナブテスコ株式会社 | 流体モータの駆動回路 |
| JP2011080430A (ja) * | 2009-10-08 | 2011-04-21 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 制御弁と該制御弁が用いられた可変容量形ポンプ、並びに内燃機関の油圧回路 |
| DE102013214861A1 (de) * | 2012-08-16 | 2014-05-22 | Robert Bosch Gmbh | Verstellvorrichtung für eine hydrostatische Pumpe und hydrostatische Pumpe |
| US10738757B2 (en) * | 2015-12-04 | 2020-08-11 | Regetns of the University of Minnesota | Variable displacement pump-motor |
| US10961998B2 (en) * | 2018-03-08 | 2021-03-30 | Hartmann Controls, Inc. | Electro-hydraulic swashplate control arrangement for an axial piston pump |
| DE102021101830A1 (de) * | 2021-01-27 | 2022-07-28 | Schwäbische Hüttenwerke Automotive GmbH | Querschnittsoptimiertes Steuerventil |
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|---|---|---|---|---|
| DE2046793A1 (de) * | 1970-09-23 | 1972-03-30 | Kracht Pumpen Motoren | Schaltung fur durch Wegeventile ge steuerte hydraulische Antriebe mit einer hydraulisch gesteuerten Regelpumpe |
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