JP2009243409A - Servo regulator - Google Patents
Servo regulator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009243409A JP2009243409A JP2008093220A JP2008093220A JP2009243409A JP 2009243409 A JP2009243409 A JP 2009243409A JP 2008093220 A JP2008093220 A JP 2008093220A JP 2008093220 A JP2008093220 A JP 2008093220A JP 2009243409 A JP2009243409 A JP 2009243409A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control spools
- servo
- control
- feedback
- spools
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、作動油圧によってサーボピストンが軸方向に移動するサーボレギュレータに関するものである。 The present invention relates to a servo regulator in which a servo piston moves in an axial direction by operating hydraulic pressure.
従来から、例えば建設機械や作業機械に設けられる可変容量形の斜板式ピストンポンプは、ピストンポンプから吐出される油圧を制御するため、サーボレギュレータを介してピストンポンプの斜板を傾転させるようになっている。 Conventionally, for example, a variable displacement swash plate type piston pump provided in a construction machine or a work machine tilts the swash plate of a piston pump via a servo regulator in order to control the hydraulic pressure discharged from the piston pump. It has become.
この種のサーボレギュレータは、斜板の傾転角を制御する方法として、斜板の動きを機械的にフィードバックするメカニカルフィードバック制御方法と、ポテンショメータ等によって検出される斜板の傾転角を設定値に近づける電気的なフィードバック制御方法とがある。 This type of servo regulator uses a mechanical feedback control method that mechanically feeds back the movement of the swash plate as a method for controlling the tilt angle of the swash plate, and a set value for the tilt angle of the swash plate detected by a potentiometer. There is an electrical feedback control method to bring it close to.
車両の走行モータに作動油を給排する静油圧式無段変速機(HST)に使われるピストンポンプには、信頼性の高いメカニカルフィードバック制御方法が多く用いられている。 A highly reliable mechanical feedback control method is often used for a piston pump used in a hydrostatic continuously variable transmission (HST) that supplies and discharges hydraulic oil to and from a vehicle running motor.
この種のサーボレギュレータとして、特許文献1には、ピストンポンプの斜板を2方向に傾転させ、ピストンポンプの押しのけ容積と吐出方向が変えられるものが開示されている。 As this type of servo regulator, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228688 discloses a servo regulator that tilts a swash plate of a piston pump in two directions to change a displacement volume and a discharge direction of the piston pump.
このサーボレギュレータは、1本のパイロットスプールの両端部に推力を付与する2つの比例ソレノイドがそれぞれ設けられ、1本の制御スプールの両端部によって2つの圧力室が画成され、パイロットスプールを介して各圧力室に導かれるパイロット圧力により、制御スプールを作動させるようになっている。 This servo regulator is provided with two proportional solenoids for applying thrust to both ends of one pilot spool, and two pressure chambers are defined by both ends of one control spool. The control spool is operated by a pilot pressure introduced to each pressure chamber.
メカニカルフィードバック制御を行う機構として、制御スプールの外周から径方向に突出するピンと、このピンに係合する対のリンクと、各リンクの間に介装されるスプリングとを備え、これらを介してサーボピストンの動きが制御スプールに伝えられるようになっている。制御スプールはサーボピストンの軸方向の位置に応じたスプリングの付勢力と比例ソレノイドの推力とが釣り合う位置に移動し、サーボピストンの軸方向の位置を制御し、予め設定された斜板の傾転角が得られるようになっている。
しかしながら、このような従来のサーボレギュレータにあっては、リンクが制御スプールから突出したピンの軸心から外れた位置に駆動力を付与する構造のため、制御スプールに曲げ荷重(こじり力)が働き、制御スプールが円滑に摺動することができず、サーボレギュレータの制御特性に生じるヒステリシスが大きくなるという問題点があった。 However, in such a conventional servo regulator, a bending load (squeezing force) acts on the control spool because the link applies a driving force to a position off the axis of the pin protruding from the control spool. The control spool cannot slide smoothly, and there is a problem that the hysteresis generated in the control characteristics of the servo regulator is increased.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、サーボレギュレータの制御特性に生じるヒステリシスを低減することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce hysteresis generated in the control characteristics of a servo regulator.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、サーボレギュレータの制御特性に生じるヒステリシスを低減することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce hysteresis generated in the control characteristics of a servo regulator.
本発明は、作動油圧によってサーボピストンが軸方向について中立位置から両方向に移動するサーボレギュレータであって、サーボピストンを軸方向について両方向に移動させる油圧が導かれる第一、第二油圧室と、この第一、第二油圧室に導かれる油圧をそれぞれの軸方向の位置に応じて調節する第一、第二制御スプールと、この第一、第二制御スプールと同軸上に摺動可能に支持される中空筒状のスプリングホルダと、このスプリングホルダと第一、第二制御スプールとの間に圧縮して介装される第一、第二フィードバックスプリングと、この第一、第二フィードバックスプリングの付勢力に抗して第一、第二制御スプールを軸方向に駆動する第一、第二比例ソレノイドと、サーボピストンが軸方向に移動するのに伴ってスプリングホルダを軸方向に移動させるフィードバックリンクと、第一、第二制御スプールを両者が第一、第二フィードバックスプリングの付勢力によって互いに軸方向について離れないように連結するとともに第一、第二制御スプールが互いに径方向について変位することを許容する継ぎ手とを備え、第一、第二制御スプールを第一、第二フィードバックスプリングの付勢力と第一、第二比例ソレノイドの推力とが釣り合う位置に移動する構成としたことを特徴とするものとした。 The present invention is a servo regulator in which a servo piston is moved in both directions from a neutral position in the axial direction by operating hydraulic pressure, and first and second hydraulic chambers to which hydraulic pressure for moving the servo piston in both directions in the axial direction is guided, The first and second control spools that adjust the hydraulic pressure guided to the first and second hydraulic chambers according to the respective axial positions, and are slidably supported coaxially with the first and second control spools. A hollow cylindrical spring holder, first and second feedback springs compressed and interposed between the spring holder and the first and second control spools, and the first and second feedback springs. The first and second proportional solenoids that drive the first and second control spools in the axial direction against the force and the spring holder as the servo piston moves in the axial direction The first and second control spools are connected to each other so that they are not separated from each other in the axial direction by the urging force of the first and second feedback springs. And a coupling that allows displacement in the radial direction, and the first and second control spools are moved to a position where the biasing forces of the first and second feedback springs and the thrust of the first and second proportional solenoids are balanced. It was characterized by having a configuration.
本発明によると、フィードバックリンクからの力が中空筒状のスプリングホルダと第一、第二フィードバックスプリングを介して第一、第二制御スプールに伝えられるため、第一、第二制御スプールに曲げ荷重(こじり力)が働くことを抑えられ、第一、第二制御スプールのフリクションが低減される。これにより、制御スプールが円滑に摺動するため、第一、第二制御スプールを介して調節される作動油圧によってサーボピストンの移動が的確に制御され、サーボレギュレータの制御特性にヒステリシスが生じることを抑えられる。 According to the present invention, since the force from the feedback link is transmitted to the first and second control spools via the hollow cylindrical spring holder and the first and second feedback springs, the bending load is applied to the first and second control spools. It is possible to suppress the (twisting force) from acting and to reduce the friction of the first and second control spools. As a result, since the control spool slides smoothly, the movement of the servo piston is accurately controlled by the hydraulic pressure adjusted via the first and second control spools, and hysteresis occurs in the control characteristics of the servo regulator. It can be suppressed.
継ぎ手によって第一、第二制御スプールの軸心のズレが許容され、第一、第二制御スプールに働く曲げ荷重が働くことがなく、第一、第二制御スプールのフリクションが低減される。 The coupling allows the shaft centers of the first and second control spools to be displaced, prevents the bending load acting on the first and second control spools from acting, and reduces the friction of the first and second control spools.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1に示すポンプ10は、例えば車両の走行モータに作動油を給排する静油圧式無段変速機(HST)に用いられる。
A
図1は、サーボレギュレータ20及びポンプ10の横断面図であり、図2は、サーボレギュレータ20の縦断面図であり、図1は、図2のA−A線に沿う断面図である。
1 is a transverse sectional view of the
可変容量斜板式のポンプ10は、ポンプハウジング11に一対のトラニオン軸13によって傾転可能に支持された斜板12を備え、シリンダブロック14が斜板12に対して回転駆動される。シリンダブロック14には図示しないシャフトを介してエンジンの回転が伝達される。
The variable capacity swash
シリンダブロック14には複数のシリンダが周方向に並んで設けられ、各シリンダにピストンが摺動可能に介装される。各ピストンと各シリンダの間に容積室が画成され、シリンダブロック14が回転するのに伴って各容積室が吸込ポートと吐出ポートとに交互に連通する。
The
シリンダブロック14の1回転につき、各ピストンがシリンダを1回往復動する。ピストンとシリンダ間の容積室が拡張する吸込行程では、作動油が吸込ポートを通って容積室に吸込まれる。容積室が収縮する吐出行程では、容積室から作動油が吐出ポートを通って吐出される。
Each revolution of the
シリンダブロック14の回転軸Oに対する斜板12の傾転角度が変えられることによりポンプ10の押しのけ容積が変化する。こうしてポンプ10の作動油吐出量が増減することにより、走行モータの回転速度が変えられる。
The displacement of the
シリンダブロック14の回転軸Oに対して斜板12が直交する傾転角度が0°となる中立位置にあると、ポンプ10の作動油吐出量が0となり、走行モータの回転が停止される。
If the tilt angle at which the
ポンプ10は、二方向吐出式のものであり、シリンダブロック14の回転軸Oに対する斜板12の傾転方向を傾転角度が0°を境に切換えることにより作動油の吸込みと吐出が行われるポートが切換えられる。こうしてポンプ10が作動油を吐出する方向を切換えることにより、走行モータの回転方向が切換えられ、車両の前進と後進が切換えられる。
The
図2に示すように、サーボレギュレータ20は、作動油圧により斜板12を傾転駆動するサーボピストン30と、このサーボピストン30に導かれる作動油圧を調節する第一、第二制御スプール40、50と、第一、第二制御スプール40、50を駆動電流によって変位させる第一、第二比例ソレノイド2、3と、サーボピストン30の変位を第一、第二制御スプール40、50に伝達するフィードバックリンク90とを備える。
As shown in FIG. 2, the
サーボピストン30の変位をポンプ10の斜板12に伝える伝達機構として、サーボピストン30に係合するスライドメタル22と、このスライドメタル22の変位によって斜板12を回動する操作アーム23とを備える。
As a transmission mechanism for transmitting the displacement of the
操作アーム23は、その基端部が斜板12のトラニオン軸13に固定して連結される。これにより、操作アーム23が斜板12と共に回動する。
The
スライドメタル22は、操作アーム23の先端部にピン24を介して回動可能に連結され、サーボピストン30の中央に形成される環状の凹部31に係合する。これにより、サーボピストン30が移動するのに伴って、スライドメタル22がサーボピストン30と共に移動し、操作アーム23がスライドメタル22と共に回動する。
The
図2はサーボピストン30が中立位置にある状態を示しており、この中立状態において、斜板12は傾転角度が0°となる中立位置にある。これにより、ポンプ10の吐出量が零となり、走行モータは回転駆動されない。
FIG. 2 shows a state in which the
サーボピストン30が中立位置から図2において左方向に移動すると、スライドメタル22がサーボピストン30と共に左方向に変位するのに伴って、操作アーム23が左まわり方向に回動し、斜板12が一方に傾転する。これにより、走行モータが正転して車両を前進させる。
When the
サーボピストン30が中立位置から図2において右方向に移動すると、スライドメタル22がサーボピストン30と共に右方向に変位するのに伴って、操作アーム23が右まわり方向に回動し、斜板12が他方に傾転する。これにより、走行モータが逆転して車両を後進させる。
When the
サーボレギュレータ20のケーシング25は、サーボピストン30が摺動可能に介装されるサーボシリンダ26が形成され、このサーボシリンダ26の両端を閉塞するカバー27が締結される。このサーボシリンダ26にはサーボピストン30と各カバー27の間に第一、第二油圧室32、33がそれぞれ画成される。
A
サーボピストン30を中立位置に保持するように付勢する2本のリターンスプリング34、35が設けられる。一方のカバー27にロッド36が締結され、このロッド36に対の第一、第二リテーナ37、38が摺動可能に嵌合し、この第一、第二リテーナ37、38間に各リターンスプリング34、35が圧縮して介装される。
Two return springs 34 and 35 for urging the
図2に示すように、サーボピストン30が中立位置にあるとき、第一リテーナ37はストッパーリング94とナット99とに当接するとともに、第二リテーナ38はサーボピストン30のストッパー面39とロッド36の段部36aとに当接する。
As shown in FIG. 2, when the
サーボピストン30の中立位置調整は、まず、ロッド36に螺合する二つのナット99の位置を調整して、ナット99とロッド36の段部36aとに当接した第一、第二リテーナ37、38がストッパーリング94とストッパー面39とに対してガタツキなく当接するように調整し、続いて、カバー27に対するロッド36の締結位置を調整し、ロッド36に螺合する二つのナット98を介して締め付け固定する。
The neutral position adjustment of the
サーボピストン30が中立位置から図2において左方向に移動すると、第二リテーナ38がロッド36に対して摺動してストッパー面39から離れることによって、リターンスプリング34、35の付勢力がサーボピストン30に対して右方向のみに働き、サーボピストン30が中立位置に戻される力となる。
When the
一方、サーボピストン30が中立位置から図2において右方向に移動すると、第一リテーナ37がロッド36に対して摺動してストッパーリング94から離れることによって、リターンスプリング34、35を圧縮してサーボピストン30を図2において左方向のみに付勢し、サーボピストン30が中立位置に戻される力となる。
On the other hand, when the
ケーシング25に形成された穴にスリーブ60が介装され、このスリーブ60に第一、第二制御スプール40、50が摺動可能に挿入される。円筒状のスリーブ60は互いに同軸上に配置される。
A
なお、これに限らず、第一、第二制御スプール40、50がケーシング25に形成された穴に直接挿入される構造としてもよい。
However, the present invention is not limited to this, and the first and second control spools 40 and 50 may be directly inserted into holes formed in the
フィードバックリンク90は、支持シャフト91のピン91aを介してケーシング25に回動可能に連結される。これにより、フィードバックリンク90は、ピン91aの中心点e(図3参照)を中心として回動するように支持される。
The
支持シャフト91は、ケーシング25の穴に嵌合するシャフト部91bと、このシャフト91bの基端からケーシング25の外側に突出するネジ部91cとを有し、このネジ部91cに螺合するナット96とを介してケーシング25に締結される。
The
ピン91aの中心点eはシャフト部91bの中心線に対して所定距離だけオフセットされ、ケーシング25の穴に対してシャフト部91bを回転させることによりピン91aの中心点eの位置が変えられる。これにより、後述するように第一、第二制御スプール40、50の中立位置調整が行われる。
The center point e of the
操作アーム23にはピン29が固定され、フィードバックリンク90の基端部にこのピン29に係合する凹部92が形成される。これにより、操作アーム23が斜板12と共に回動すると、ピン29を介してフィードバックリンク90が同方向に回動するようになっている。
A
フィードバックリンク90の動きを第一、第二制御スプール40、50に伝えるため、フィードバックリンク90の回動先端部に追従して移動するスプリングホルダ80が設けられ、このスプリングホルダ80と第一、第二制御スプール40、50との間に第一、第二フィードバックスプリング45、55がそれぞれ介装される。
In order to transmit the movement of the
図3に示すように、ケーシング25に穴28が形成され、この穴28にスプリングホルダ80が摺動可能に挿入される。
As shown in FIG. 3, a
スプリングホルダ80は、中空円筒状に形成され、その内側に第一、第二フィードバックスプリング45、55の端部が収容される。
The
スプリングホルダ80と第一、第二フィードバックスプリング45、55と第一、第二制御スプール40、50とは、同一軸上に配置される。
The
フィードバックリンク90の回動先端部から突出するカムピン95が設けられる一方、スプリングホルダ80は、その中央部に環状の凹部81が形成され、このカムピン95が凹部81に係合する。カムピン95は凹部81の側面に当接し、サーボピストン30が移動してフィードバックリンク90が回動するのに伴って、カムピン95を介してスプリングホルダ80がその軸方向に移動する。カムピン95の外周面が凹部81の側面に線状に当接することにより、両者の磨耗を抑えられる。
A
図2、図3の縦断面図において、フィードバックリンク90はピン91の中心点eを中心に回動するため、カムピン95はスプリングホルダ80の中心線(軸線)に対し、円弧の軌跡となる。フィードバックリンク90の中立状態でカムピン95の中心をスプリングホルダ80の中心線(軸線)に一致させた場合、フィードバックリンク90が回動して最大ストロークに達したとき、中心線(軸線)より大きくズレて(外れて)しまい、スプリングホルダ80に働くこじり力によりフリクションが増大することとなる。カムピン95が中心線(軸線)よりズレる(外れる)距離を最小とするために、カムピン95を予め中立状態で中心線(軸線)より下にズレた(外れた)位置で凹部81に接触するように配置し、中立位置と最大ストローク時のズレ量(外れる距離)を略一致させている。
2 and 3, since the
これにより、カムピン95は図2、図3において凹部81の中央部近傍に摺接するため、スプリングホルダ80に働く曲げ荷重を小さくし、スプリングホルダ80がケーシング25の穴28に摺接する際に生じるフリクションを低減することができる。
2 and 3, the
スプリングホルダ80の凹部81の底部には穴82が形成され、この穴82を介してスプリングホルダ80の内外が連通している。
A
第一、第二制御スプール40、50の途中にはリテーナ47、57が嵌合して取り付けられ、このリテーナ47、57とスプリングホルダ80の間にコイル状の第一、第二フィードバックスプリング45、55がそれぞれ圧縮して介装される。
スプリングホルダ80は、中央部に一対の環状段部83が形成され、各環状段部83に第一、第二フィードバックスプリング45、55の一端がそれぞれ着座する。各環状段部83の間に環状の凹部81が形成されている。
The
第一、第二制御スプール40、50は、第一、第二フィードバックスプリング45、55によって互いに離れる方向に付勢される。 The first and second control spools 40 and 50 are urged away from each other by the first and second feedback springs 45 and 55.
図4に示すように、第一スプール40は端面40aと受け面40bが段差を持って形成される。同様に第二制御スプール50は端面50aと受け面50bが段差を持って形成される。各端面40a、50aと受け面40b、50bとは、それぞれ第一、第二制御スプール40、50の中心線と直交する平面状に形成される。
As shown in FIG. 4, the
第一、第二制御スプール40、50は、両者が互いに軸方向について離れないように連結する継ぎ手46を備える。 The first and second control spools 40 and 50 include a joint 46 that connects the two so as not to be separated from each other in the axial direction.
図4に示すように、この継ぎ手46として、第一、第二制御スプール40、50はそれぞれの先端に互いに係合するフック部43、53が形成される。フック部43、53はその断面がカギ形に曲折し、互いに当接する係合面43a、53aを有する。各係合面43a、53aは、それぞれ第一、第二制御スプール40、50の中心線と直交する平面状に形成される。
As shown in FIG. 4, as the joint 46, the first and second control spools 40, 50 are formed with hook portions 43, 53 that engage with each other at their tips. The hooks 43 and 53 have
第一、第二制御スプール40、50は、第一、第二フィードバックスプリング45、55によって互いに離れる方向に付勢され、係合面43a、53aのみが当接する。
The first and second control spools 40, 50 are urged away from each other by the first and second feedback springs 45, 55, and only the
第一制御スプール40が図4において左右方向に移動するとき、第一、第二フィードバックスプリング45、55の付勢力で係合面43a、53aのみが当接した状態を保ち、第二制御スプール50が第一制御スプール40と一緒に移動する。
When the
継ぎ手46は第一、第二制御スプール40、50が互いに径方向について変位することを許容する手段として、各フック部43、53の間には間隙44、54が形成される。第一、第二制御スプール40、50が互いに径方向(図4において上下前後方向)について変位するのに伴って各間隙44、54が拡縮するようになっている。
As a means for allowing the joint 46 to displace the first and second control spools 40 and 50 in the radial direction,
第一、第二制御スプール40、50は、それぞれの端面40aと受け面50bとの間に間隙48が形成されるとともに、それぞれの端面50aと受け面40bとの間に間隙58が形成される。
In the first and second control spools 40, 50, a
第一、第二制御スプール40、50の基端部は第一、第二比例ソレノイド2、3のプランジャ9に当接する。第一、第二比例ソレノイド2、3は図示しないコントローラからリード線6を介して電流が送られ、この電流によって生じる推力によりプランジャ9を突出させる。第一、第二制御スプール40、50は各プランジャ9に押されることにより、第一、第二フィードバックスプリング45、55に抗して軸方向に移動する。
The base ends of the first and second control spools 40 and 50 are in contact with the
サーボピストン30を駆動する油圧源として、油圧源ポンプ4が設けられる。この油圧源ポンプ4の吐出圧が第一、第二制御スプール40、50によってサーボピストン30の第一、第二油圧室32、33に選択的に導かれることにより、サーボピストン30が各リターンスプリング34、35に抗して移動し、操作アーム23が回動することで斜板12の傾転角度が変わる。
A hydraulic pressure source pump 4 is provided as a hydraulic pressure source for driving the
第一、第二制御スプール40、50は、その軸方向に移動することにより、第一、第二油圧室32、33に油圧源ポンプ4の吐出圧を導く作動ポジションと、第一、第二油圧室32、33を閉塞する閉塞ポジションと、第一、第二油圧室32、33にタンク5のドレン圧を導くドレンポジションに切換わる。
The first and second control spools 40 and 50 move in the axial direction thereof, thereby operating positions for guiding the discharge pressure of the hydraulic source pump 4 to the first and second
図3に示すように、各スリーブ60は、油圧源ポンプ4に連通するポンプポート61と、第一、第二油圧室32、33に連通する給排ポート62と、タンク5に連通するドレンポート63とを有する。
As shown in FIG. 3, each
第一、第二制御スプール40、50は、それぞれの外周面に対して環状に窪むグルーブ41、51を有する。各グルーブ41、51は、作動ポジションにて各ポンプポート61と各給排ポート62とを連通して油圧源ポンプ4の吐出圧を第一、第二油圧室32、33に導き、ドレンポジションにて各吸排ポート62と各ドレンポート63とを連通してタンク5のドレン圧を第一、第二油圧室32、33に導く。
The first and second control spools 40 and 50 have
第一、第二制御スプール40、50は、継ぎ手46を介して両者が軸方向について離れないように連結されるため、一方がドレンポート63を開く方向に移動すると、他方がポンプポート61を開く方向に移動する。
Since the first and second control spools 40 and 50 are connected via the joint 46 so that they are not separated in the axial direction, when one moves in the direction to open the
以上のように構成されて、サーボレギュレータ20の動作について説明する。
The operation of the
車両の走行停止時、第一、第二比例ソレノイド2、3が非通電状態にあり、第一、第二比例ソレノイド2、3のプランジャ9の推力は零となる。
When the vehicle stops traveling, the first and second proportional solenoids 2 and 3 are in a non-energized state, and the thrust of the
これにより、第一、第二制御スプール40、50が第一、第二フィードバックスプリング45、55に付勢されて図2、図3に示すように中立位置に保持され、各ドレンポート63をわずかに開くドレンポジションに保持される。 As a result, the first and second control spools 40 and 50 are urged by the first and second feedback springs 45 and 55 and are held in the neutral positions as shown in FIGS. Held in the drain position.
これにより、第一、第二油圧室32、33にタンク5のドレン圧が導かれ、サーボピストン30がリターンスプリング34、35の付勢力によって中立位置に保持され、斜板12の傾転角度が0°となる中立位置に保持されるとともに、フィードバックリンク90が中立位置に保持される。
As a result, the drain pressure of the tank 5 is guided to the first and second
車両の前進時、第二比例ソレノイド3のみが通電され、第二制御スプール50が第二比例ソレノイド3のプランジャ9に押されてポンプポート61を開くとともに、第一制御スプール40は、第一、第二フィードバックスプリング45、55の付勢力によって係合面43a、53aが当接した状態を保ち第二制御スプール50が一体になった状態で押され、ドレンポート63を開く。
When the vehicle moves forward, only the second proportional solenoid 3 is energized, the
これにより、第二油圧室33に油圧源ポンプ4の吐出圧が導かれる一方、第一油圧室32にドレン圧が導かれ、サーボピストン30がリターンスプリング34、35の付勢力に抗して中立位置から図2において左方向に移動し、斜板12が傾転するとともに、フィードバックリンク90が中立位置から図2において左まわり方向に回動する。
As a result, the discharge pressure of the hydraulic source pump 4 is guided to the second
こうして、フィードバックリンク90が回動するのに伴って、カムピン95がスプリングホルダ80を図2において右方向に移動し、第二フィードバックスプリング55が収縮するとともに、第一フィードバックスプリング45が伸張する。やがて、第一、第二フィードバックスプリング45、55の付勢力と第二比例ソレノイド3の推力とが釣り合うことにより、第一、第二制御スプール40、50が中立位置へ戻り、第一油圧室32への作動油の供給が止まり、サーボピストン30の移動が第二比例ソレノイド3の推力に応じた位置で停止する。これにより、サーボレギュレータ20はポンプ10の斜板12の傾転角度を調節し、ポンプ10から所定の流量で吐出される作動油によって走行モータが回転し、車両が所定の速度で前進する。
Thus, as the
車両の後進時、第一比例ソレノイド2のみが通電され、第一制御スプール40が第一比例ソレノイド2のプランジャ9に押されてポンプポート61を開くとともに、第二制御スプール50は、第一、第二フィードバックスプリング45、55の付勢力によって係合面43a、53aが当接した状態を保ち第一制御スプール40が一体になった状態で押され、ドレンポート63を開く。
When the vehicle reverses, only the first proportional solenoid 2 is energized, the
これにより、第一油圧室32に油圧源ポンプ4の吐出圧が導かれる一方、第二油圧室33にドレン圧が導かれ、サーボピストン30がリターンスプリング34、35の付勢力に抗して中立位置から図2において右方向に移動し、斜板12が逆方向に傾転するとともに、フィードバックリンク90が中立位置から図2において右まわり方向に回動する。
As a result, the discharge pressure of the hydraulic source pump 4 is guided to the first
こうして、フィードバックリンク90が回動するのに伴って、カムピン95がスプリングホルダ80を図2において左方向に移動して第一フィードバックスプリング45が収縮するとともに、第二フィードバックスプリング55が伸張する。やがて、第一、第二フィードバックスプリング45、55の付勢力と第一比例ソレノイド2の推力とが釣り合うことにより、第一、第二制御スプール40、50が中立位置へ戻り、第二油圧室33への作動油の供給が止まり、サーボピストン30の移動が第一比例ソレノイド2の推力に応じた位置で停止する。これにより、サーボレギュレータ20はポンプ10の斜板12の傾転角度を調節し、ポンプ10から所定の流量で吐出される作動油によって走行モータが回転し、車両が所定の速度で後進する。
Thus, as the
このようにして、サーボレギュレータ20は、第一、第二比例ソレノイド2、3の駆動電流によってサーボピストン30の移動方向と停止位置とが変えられ、車両の前進、後進を切換えるとともに、車両の走行速度を調節する。
In this way, the
ところで、斜板12には傾転モーメント(操作モーメント)が発生する。この傾転モーメントが中立復帰方向に働く場合、制御スプール40、50の励磁側で傾転角度を制御できる。しかし、傾転モーメントが傾転角度増加方向に働く場合、制御スプール40、50の励磁側だけでは傾転角度を制御できなくなる。
By the way, a tilting moment (operation moment) is generated in the
一般に車両の走行用として使用される静油圧式無段変速機(HST)では、モータの駆動圧力が大きいほど斜板12を中立位置に復帰させる傾転モーメントが増大するように設定されている。このような設定では、ソレノイドの励磁を切ると、車輪によりモータが駆動される、所謂エンジンブレーキ状態となり負荷圧力の方向が逆転するとともに傾転モーメントの方向も逆転し、斜板12に傾転角度増大側のモーメントが働く。こうした状況で、第一、第二制御スプール40、50は、継ぎ手46を介して互いに離れないように連結されるため、斜板12の傾転角度が増大するのに伴って励磁していた側の制御スプールがドレンポート63を開く方向に移動するとともに、他方の制御スプールが継ぎ手で引っ張られることでポンプポート61を開く方向に移動し、サーボピストン30が斜板12の傾転角度が減少する方向の力を付与し、斜板12を制御通りに中立位置に復帰させる。
In a hydrostatic continuously variable transmission (HST) that is generally used for running a vehicle, the tilting moment for returning the
この動作を詳述すると、例えば車両の下り坂走行時あるいは減速時、車輪によって回転駆動される走行モータからポンプ10に送られる作動油圧によって斜板12の傾転角度が設定値より増大すると、フィードバックリンク90が中立位置から図2において左まわり方向に回動し、カムピン95がスプリングホルダ80を図2において右方向に移動して第二フィードバックスプリング55が収縮するとともに、第一フィードバックスプリング45が伸張し、第一、第二フィードバックスプリング45、55の付勢力により第二制御スプール50がドレンポート63を開く方向に移動するとともに、第一制御スプール40がこの第二制御スプール50に継ぎ手46を介して引っ張られてポンプポート61を開く方向に移動し、第一油圧室32の圧力を高めてサーボピストン30が斜板12の傾転角度が減少する方向の力を付与し、斜板12を制御通りに中立位置に復帰させる。
This operation will be described in detail. For example, when the vehicle travels downhill or decelerates, when the tilt angle of the
これにより、例えば車両の下り坂走行時あるいは減速時、斜板12の傾転角度が設定値に保たれ、車両を走行速度を調節することができる。
Thereby, for example, when the vehicle travels downhill or decelerates, the tilt angle of the
これに対して、継ぎ手46が設けられず、第一、第二制御スプール40、50が互いに離れる構成とした場合、第一制御スプール40は図1において右方向に動かず、すなわち第一油圧室32の圧力を制御できないため、斜板12の傾転角度が設定値より増大することを抑えられず、車両が制御通り減速できなかったり、逸走する可能性がある。
On the other hand, when the joint 46 is not provided and the first and second control spools 40 and 50 are separated from each other, the
本実施形態では、作動油圧によってサーボピストン30が軸方向について中立位置から両方向に移動するサーボレギュレータ20であって、サーボピストン30を軸方向について両方向に移動させる油圧が導かれる第一、第二油圧室32、33と、この第一、第二油圧室32、33に導かれる油圧をそれぞれの軸方向の位置に応じて調節する第一、第二制御スプール40、50と、この第一、第二制御スプール40、50と同軸上に摺動可能に支持される中空筒状のスプリングホルダ80と、このスプリングホルダ80と第一、第二制御スプール40、50との間に圧縮して介装される第一、第二フィードバックスプリング45、55と、この第一、第二フィードバックスプリング45、55の付勢力に抗して第一、第二制御スプール40、50を軸方向に駆動する第一、第二比例ソレノイド2、3と、サーボピストン30が軸方向に移動するのに伴ってスプリングホルダ80を軸方向に移動させるフィードバックリンク90と、第一、第二制御スプール40、50を両者が第一、第二フィードバックスプリング45、55の付勢力によって互いに軸方向について離れないように連結するとともに第一、第二制御スプール40、50が互いに径方向について変位することを許容する継ぎ手46とを備え、第一、第二制御スプール40、50を第一、第二フィードバックスプリング45、55の付勢力と第一、第二比例ソレノイド2、3の推力とが釣り合う位置に移動する構成とした。
In the present embodiment, the
上記構成に基づき、フィードバックリンク90からの力が中空筒状のスプリングホルダ80と第一、第二フィードバックスプリング45、55を介して第一、第二制御スプール40、50に伝えられるため、フィードバックリンク90からの力が第一、第二制御スプール40、50と同軸上に作用し、第一、第二制御スプール40、50に曲げ荷重(こじり力)が働くことを抑えられ、第一、第二制御スプール40、50のフリクションが低減される。これにより、第一、第二制御スプール40、50が円滑に摺動するため、第一、第二制御スプール40、50を介して調節される作動油圧によってサーボピストン30の移動が的確に制御され、サーボレギュレータ20の制御特性にヒステリシスが生じることを抑えられる。
Since the force from the
継ぎ手46によって第一、第二制御スプール40、50の軸心のズレが許容され、第一、第二制御スプール40、50に働く曲げ荷重が働くことがなく、第一、第二制御スプール40、50のフリクションが低減される。 The joint 46 allows the axial centers of the first and second control spools 40 and 50 to be displaced, and the bending load acting on the first and second control spools 40 and 50 does not act. , 50 friction is reduced.
さらに、第一、第二制御スプール40、50と同軸上に配置する精度を低くすることが可能となり、第一、第二制御スプール40、50を各スリーブ60を介してケーシング25に収容することができる。
Further, it is possible to reduce the accuracy of coaxial arrangement with the first and second control spools 40 and 50, and the first and second control spools 40 and 50 are accommodated in the
本実施形態では、継ぎ手46として第一、第二制御スプール40、50の先端に互いに係合するフック部43、53を形成したため、サーボレギュレータ20の組立時に、
第一、第二制御スプール40、50をケーシング25の両側から差し込んだ後に各フック部43、53を係合させることにより、第一、第二制御スプール40、50の組み付けが容易に行える。
In the present embodiment, the hook portions 43 and 53 that are engaged with each other are formed as the
By inserting the first and second control spools 40 and 50 from both sides of the
本実施形態では、第一、第二制御スプール40、50は、第一、第二油圧室32、33にポンプポート61の作動油圧を導く作動ポジションと、第一、第二油圧室32、33にドレンポート63のドレン圧を導くドレンポジションとに切換わり、一方がドレンポート63を開く方向に移動するのに伴って継ぎ手46を介して他方がポンプポート61を開く方向に移動する構成とした。
In the present embodiment, the first and second control spools 40, 50 are connected to the first and second
上記構成に基づき、斜板12からサーボレギュレータ20に働く力によって斜板12が傾転角増加方向に制御域を超えて動こうとする場合は、この力に対抗する圧力が第一、第二油圧室32、33の一方に導かれ、この動きが抑えられる。
Based on the above configuration, when the
本実施形態では、第一、第二制御スプール40、50を収容するケーシング25を備え、このケーシング25に第一、第二制御スプール40、50が摺動可能に挿入される2つのスリーブ60を介装し、各スリーブ60に作動油を導く各ポート61〜63を形成した。
In this embodiment, the
上記構成に基づき、各ポート61〜63の加工精度を高めてサーボレギュレータ20の性能を確保することが容易になるとともに、ケーシング25の油通路に対して要求される加工精度が低くなり、製品のコストダウンがはかれる。
Based on the above configuration, it is easy to secure the performance of the
なお、サーボレギュレータ20は、作動油としてオイルの代わりに例えば水溶性代替液等の作動流体を用いても良い。
The
本実施形態では、サーボレギュレータ20の略中央部にフィードバックリンク90が備えられているため、ポンプ10に搭載したときにコンパクトに収めることができる。
In the present embodiment, since the
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
本発明のサーボレギュレータは、可変容量形斜板式ピストンポンプの斜板を駆動するものに限らず、可変容量形斜板式ピストンモータの斜板を駆動するものや、他の機械、設備等を駆動するものに利用できる。 The servo regulator of the present invention is not limited to driving a swash plate of a variable capacity swash plate type piston pump, but also drives a swash plate of a variable capacity type swash plate type piston motor, or drives other machines, equipment, etc. Available for things.
2、3 第一、第二比例ソレノイド
10 ポンプ
12 斜板
20 サーボレギュレータ
25 ケーシング
30 サーボピストン
32、33 第一、第二油圧室
40、50 第一、第二制御スプール
45、55 第一、第二フィードバックスプリング
60 スリーブ
80 スプリングホルダ
90 フィードバックリンク
95 カムピン
2, 3 First, second
Claims (4)
前記サーボピストンを軸方向について両方向に移動させる油圧が導かれる第一、第二油圧室と、
この第一、第二油圧室に導かれる油圧をそれぞれの軸方向の位置に応じて調節する第一、第二制御スプールと、
この第一、第二制御スプールと同軸上に摺動可能に支持される中空筒状のスプリングホルダと、
このスプリングホルダと前記第一、第二制御スプールとの間に圧縮して介装される第一、第二フィードバックスプリングと、
この第一、第二フィードバックスプリングの付勢力に抗して前記第一、第二制御スプールを軸方向に駆動する第一、第二比例ソレノイドと、
前記サーボピストンが軸方向に移動するのに伴って前記スプリングホルダを軸方向に移動させるフィードバックリンクと、
前記第一、第二制御スプールを両者が第一、第二フィードバックスプリングの付勢力によって互いに軸方向について離れないように連結するとともに、前記第一、第二制御スプールが互いに径方向について変位することを許容する継ぎ手とを備え、
前記第一、第二制御スプールを前記第一、第二フィードバックスプリングの付勢力と前記第一、第二比例ソレノイドの推力とが釣り合う位置に移動する構成としたことを特徴とするサーボレギュレータ。 A servo regulator in which the servo piston moves in both directions from the neutral position in the axial direction by operating hydraulic pressure,
First and second hydraulic chambers to which hydraulic pressure for moving the servo piston in both directions in the axial direction is guided;
First and second control spools for adjusting the hydraulic pressure guided to the first and second hydraulic chambers according to the respective axial positions;
A hollow cylindrical spring holder that is slidably supported coaxially with the first and second control spools;
First and second feedback springs that are compressed and interposed between the spring holder and the first and second control spools;
First and second proportional solenoids for driving the first and second control spools in the axial direction against the biasing force of the first and second feedback springs;
A feedback link for moving the spring holder in the axial direction as the servo piston moves in the axial direction;
The first and second control spools are connected so that they are not separated from each other in the axial direction by the urging force of the first and second feedback springs, and the first and second control spools are displaced in the radial direction. With fittings that allow
A servo regulator characterized in that the first and second control spools are moved to a position where the biasing forces of the first and second feedback springs and the thrust of the first and second proportional solenoids are balanced.
前記第一、第二油圧室にポンプポートの作動油圧を導く作動ポジションと、
前記第一、第二油圧室にドレンポートのドレン圧を導くドレンポジションとに切換わり、
一方がこのドレンポートを開く方向に移動するのに伴って前記継ぎ手を介して他方が前記ポンプポートを開く方向に移動する構成としたことを特徴とする請求項1または2に記載のサーボレギュレータ。 The first and second control spools are
An operating position for guiding the hydraulic pressure of the pump port to the first and second hydraulic chambers;
The first and second hydraulic chambers are switched to the drain position for guiding the drain pressure of the drain port,
3. The servo regulator according to claim 1, wherein one side moves in the direction to open the drain port, and the other side moves in the direction to open the pump port via the joint.
このケーシングに前記第一、第二制御スプールが摺動可能に挿入される2つのスリーブを介装し、
この各スリーブに前記ポンプポートと前記ドレンポートを形成したことを特徴とする請求項3に記載のサーボレギュレータ。 A casing for housing the first and second control spools;
Two sleeves in which the first and second control spools are slidably inserted in this casing are interposed,
The servo regulator according to claim 3, wherein the pump port and the drain port are formed in each sleeve.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008093220A JP2009243409A (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Servo regulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008093220A JP2009243409A (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Servo regulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009243409A true JP2009243409A (en) | 2009-10-22 |
Family
ID=41305583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008093220A Pending JP2009243409A (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Servo regulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009243409A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107143477A (en) * | 2017-06-06 | 2017-09-08 | 中国北方车辆研究所 | A kind of middle position governor motion of conjuncted pump motor |
DE102017222355A1 (en) | 2017-12-11 | 2019-06-13 | Robert Bosch Gmbh | Control device with electro-proportional control behavior and double solenoid |
-
2008
- 2008-03-31 JP JP2008093220A patent/JP2009243409A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107143477A (en) * | 2017-06-06 | 2017-09-08 | 中国北方车辆研究所 | A kind of middle position governor motion of conjuncted pump motor |
CN107143477B (en) * | 2017-06-06 | 2018-11-27 | 中国北方车辆研究所 | A kind of middle position regulating mechanism of conjuncted pump motor |
DE102017222355A1 (en) | 2017-12-11 | 2019-06-13 | Robert Bosch Gmbh | Control device with electro-proportional control behavior and double solenoid |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4997163B2 (en) | Servo regulator | |
KR102298471B1 (en) | Hydraulic pump | |
CN110325734B (en) | Servo regulator | |
JP5225597B2 (en) | Opposite swash plate type piston pump / motor | |
JP4997162B2 (en) | Servo regulator | |
EP3569860B1 (en) | Hydraulic pump | |
JP6114089B2 (en) | Opposite swash plate type piston pump / motor | |
JP5204531B2 (en) | Servo regulator | |
US7243492B2 (en) | Inclined rotation control device of variable displacement hydraulic pump | |
US20230136445A1 (en) | Servoless motor | |
JP2009243409A (en) | Servo regulator | |
EP1760313A1 (en) | Variable displacement swash plate-type hydraulic rotating machine | |
KR101596560B1 (en) | Servo regulator | |
JP2019138223A (en) | Hydraulic pump | |
JP2009243663A (en) | Servo regulator | |
JP2005201076A (en) | Tilt-rotation control device of variable displacement hydraulic pump | |
JP5060213B2 (en) | Servo regulator | |
WO2020100359A1 (en) | Hydraulic rotating device | |
JP2005201301A (en) | Inclining and rolling controller of variable displacement hydraulic pump | |
JP2022045200A (en) | Liquid pressure rotating machine | |
JP2022045201A (en) | Liquid pressure rotating machine | |
WO2018168883A1 (en) | Servo regulator | |
JP2005194916A (en) | Inclined rotation controller of variable displacement hydraulic pump | |
JP2005201300A (en) | Inclining and rolling controller of variable displacement hydraulic pump | |
JP2005220899A (en) | Tilting controller for variable capacity type hydraulic pump |