JP6811766B2 - 開回路ポンプのための電気油圧比例圧力制御 - Google Patents

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関連出願の相互参照
本願は、２０１６年８月９日にＰＣＴ国際特許出願として出願されており、及び２０１５年８月１０日出願のインド特許出願第２４４９／ＤＥＬ／２０１５号の利益を主張し、それら開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

可変容積形ポンプの出力流量を制御することは、安定した油圧システムを維持するために重要である。正確にそれを行うことは、システムを意図せぬ損傷から保護することができ、油圧システムの全体的な効率性の改善を補助し得る。

可変容積形ポンプ、特にアキシャルピストンポンプは、概して、ドライブシャフトと、ドライブシャフトによって回転可能であるシリンダバレルと、シリンダバレルの周囲に位置付けられた複数のピストン穴と、ピストン穴内に位置付けられ、かつ傾斜可能な斜板に取り付けられた複数のピストンとを含む。アキシャルピストンポンプの変位を制御するために、斜板の角度は、変更されなければならない。従来、角度を変化させることは、斜板ピストンシリンダまたはソレノイドによって達成される。斜板がドライブシャフトの縦軸に対して傾斜されたときに、ピストンは、ピストン穴内で往復運動してポンプ作用をもたらす。したがって、斜板角度が大きいほど、ポンプの変位は大きくなる。

斜板ピストンシリンダまたはソレノイドを制御するときに、油圧タンクからの圧力及び油圧回路からの圧力は、典型的に考慮される。例えば、斜板の角度を制御するために油圧バネ荷重ピストンシリンダが使用される場合、タンク圧力は、ピストンの一方の側に作用することができ、油圧回路圧力は、ピストンのもう一方の側に作用することができる。２つの圧力間の差及びバネ定数に応じて、ピストンは、結果的にシリンダ内で移動する。ピストンはまた斜板に取り付けられるため、圧力差が変化し、ピストンを移動させると、斜板角度もまた変化し、それによりポンプの変位を変化させる。

他の例において、斜板がソレノイドの作用によって制御されたときに、ポンプの変位の変化は、制御装置によってソレノイドに供給される電流と一般的に比例する。

多くの場合、ポンプの変位のカスタマイズされたリアルタイム制御が望ましい。したがって、ピストンシリンダまたはソレノイドは、多くの場合、ポンプ変位のオンデマンド変更を可能にするように構成される。加えて、油圧回路内の油圧は、動作中に突然変化する可能性がある。そのような変化は、故障、過剰荷重などによって引き起こされ得る。加えて、ポンプの変位を制御する電子機器（すなわち、ソレノイドによる）もまた故障して、圧力の劇的な増加を引き起こす可能性がある。したがって、多くの場合、そのようなシナリオにおいてシステムを保護するために、別個の圧力補償器デバイスがシステムの一部として含まれる。

可変容積形ポンプ制御の改善が望ましい。

本開示は、圧力制御に関する。より具体的には、本開示は、開油圧回路内のピストンポンプの流出を比例的に制御することに関する。

本開示の一態様によると、可変容量形油圧ポンプを制御するためのポンプ制御アセンブリが開示される。可変容量形油圧ポンプを制御するためのポンプ制御アセンブリは、弁ブロック内に載置されたスプールを含む。スプールは、弁ブロック内の第１の位置と第２の位置との間を移動して、取り付けられたポンプの変位を選択的に制御するように構成される。ポンプ制御アセンブリはさらに、それぞれがスプールの反対側の端部に力を印加する第１及び第２のチャンバを含む。第１のチャンバは、ポンプ出力ポートと流体連通しているスプールの第１の端部に位置付けられる。第２のチャンバは、スプールの第２の端部に位置付けられ、油圧タンクポート及び比例減圧弁と流体連通している。第２のチャンバはまた、ピストンと、ピストンの両側に位置付けられた第１及び第２のバネとを含む。比例減圧弁は、第１のバネと共にピストンの第１の側に調節された圧力を提供し、油圧タンクポートは、第２のバネと共にピストンの反対側にタンク圧力を提供する。ポンプ制御アセンブリはまた、第１のチャンバへの方向のピストンの移動を制限するポジティブストップを有する、停止構造を含む。

本開示の別の態様によると、可変容量形油圧ポンプを制御するためのポンプ制御アセンブリが開示される。可変容量形油圧ポンプを制御するためのポンプ制御アセンブリは、中心穴軸を有するスプール穴を画定する弁ブロックを含む。弁ブロックはまた、ポンプ出力ポート、ポンプ変位制御ポート、及びタンクポートも画定する。ポンプ制御アセンブリはまた、スプール穴内に載置されたスプールを含む。スプールは、第１の端部と反対側の第２の端部とを有し、タンクポートがポンプ変位制御ポートと流体連通している第１の位置と、ポンプ出力ポートがポンプ変位制御ポートと流体連通している第２の位置との間で、中心穴軸に沿ってスプール穴内で移動可能である。スプールは、第１の位置から第２の位置に向かって移動するときに、中心穴軸に沿って第１の方向に移動する。スプールは、第２の位置から第１の位置に向かって移動するときに、中心穴軸に沿って第２の方向に移動する。第１及び第２の方向は、互いと反対である。

ポンプ制御アセンブリはまた、スプールの第１の端部に位置付けられた第１のチャンバを含む。第１のチャンバは、ポンプ出力ポートと流体連通して、ポンプ制御アセンブリが可変容積形ポンプ上に取り付けられたときに、可変容積形ポンプからのポンプ出力圧力を受容するように構成される。ポンプ出力圧力が第１のチャンバに印加されたときに、ポンプ出力圧力は、第１の方向へとポンプ出力圧力の力をスプールに印加する。ポンプ制御アセンブリはまた、スプールの第２の端部に位置付けられた第２のチャンバを含む。ピストンは、第２のチャンバ内に位置付けられて、第２のチャンバを第１の区分及び第２の区分に分割する。第１の区分は、ピストンとスプールの第２の端部との間に位置付けられ、ピストンは、中心穴軸に沿って第２のチャンバ内で移動可能である。

さらに、ポンプ制御アセンブリは、ピストンからスプールへと第２の方向にピストン力を移すために、第２のチャンバの第１の区分内に位置付けられた第１のバネを含む。第２のバネは、第２の方向にピストンを付勢するために、予荷重力をピストンに印加するために第２のチャンバの第２の区分内に位置付けられる。ポンプ制御アセンブリはまた、弁ブロック内に載置された比例減圧弁を含む。比例減圧弁は、タンクポートが第２のチャンバの第２の区分と流体連通している第１の状態、及びポンプ出力ポートが第２のチャンバの第２の区分と流体連通している第２の状態で動作可能である。比例減圧弁は、ポンプ出力圧力を、第２のチャンバの第２の区分において提供される減圧に変換するように構成される。第２のチャンバの第２の区分における減圧は、ピストンに作用して、第２の方向へと減圧力をピストンに印加し、比例減圧弁からの減圧出力の大きさは、比例減圧弁のソレノイドに提供される電流に正比例する。

加えて、停止構造がポンプ制御アセンブリに含まれる。停止構造は、ピストンからスプールへと第２の方向に、第１のバネによって移されるピストン力についての最大閾値を定義する、停止位置において中心穴軸に沿った第２の方向へのピストンの移動を停止するポジティブストップを有する。停止位置は、ピストン力の最大閾値を調節するために、中心穴軸に沿って調節可能である。

様々な追加の態様が以下の説明において記載される。態様は、個々の特徴及び特徴の組み合わせに関連することができる。上記の概要及び以下の発明を実施するための形態の両方が例示的及び説明的なものにすぎず、本明細書に開示される実施形態が基づく広範な発明の概念を制限するものではないことが理解されるものとする。

以下の図面は、本開示の特定の実施形態の例示であり、したがって本開示の範囲を制限しない。図面は縮尺通りではなく、以下の発明を実施するための形態における説明と併せて使用することを目的とする。本開示の実施形態は、以下、添付の図面と併せて説明され、図面中、同様の番号は同様の要素を指す。

本開示の原理に従った本発明の態様の例である特徴を有する、例示的な油圧システムの概略図を示す。 本開示の原理に従った本発明の態様の例である特徴を有する、電気油圧比例圧力制御弁の斜視図を示す。 図２の電気油圧比例圧力制御弁の底面図を示す。 図２の電気油圧比例圧力制御弁の分解図を示す。 図２の電気油圧比例圧力制御弁の側面図を示す。 図２の電気油圧比例圧力制御弁の図５の線６−６に沿った断面図を示す。 図２の電気油圧比例圧力制御弁の図５の線７−７に沿った断面図を示す。

様々な実施形態が図面を参照して詳述され、図面中、同様の参照番号は、いくつかの図にわたって同様の部品及びアセンブリを表す。様々な実施形態の参照は、それに添付された特許請求の範囲を制限しない。加えて、本明細書に記載される任意の例は、制限的であることを意図せず、添付の特許請求の範囲に関する多くの可能な実施形態のうちのいくつかを単に記載する。

概して、アキシャルピストンポンプのための電気油圧比例圧力制御弁（ＥＨＰＰＣＶ）が開示される。具体的には、ＥＨＰＰＣＶは、油圧制御式スプール弁を使用して、斜板ピストンへの流体の流量を制御し、それによりポンプの変位を制御する。スプール弁の移動は、スプールの一端においてバネ荷重ピストンによって及ぼされた力と、スプールの反対側の端部において力を及ぼすポンプ出力圧力との相対的差異によって決定される。バネ荷重ピストン内の力は、一対のバネ、及び電気ソレノイドによって制御される高圧比例減圧弁によって供給される調節された圧力の力によって変更され得る。加えて、システムを保護するために、機械的停止部がＥＨＰＰＣＶ内に提供されて、バネ荷重ピストンがスプール弁に高過ぎる圧力を及ぼし、それにより、潜在的なポンプのオーバーストロークをもたらし、油圧回路を損傷する可能性を防止する。そのような停止部は、システムを保護するための別個の圧力補償器を含む必要性を防ぐ。また、ＥＨＰＰＣＶは、アキシャルピストンポンプの無段圧力制御を提供するように構成され、それによりシステム全体の安定性を高める。

図１は、例示的な油圧システム１００の油圧概略図を示す。油圧システム１００は、ポンプ１０２と、油圧流体タンク１０４と、斜板式ピストン１０６と、ＥＨＰＰＣＶ配置１０８とを含む。

ポンプ１０２は、アキシャルピストンポンプである。ポンプ１０２は、ドライブシャフト１１０を通じて電力を受容する。ポンプ１０２は、タンク１０４に流体接続され、タンク１０４から油圧回路１１２に流体を送り込むように構成される。

ポンプの変位は、斜板式ピストン１０６によって変更される。斜板式ピストン１０６は、ポンプ１０２内の斜板１０７の角度を変化させるように構成され、それにより、ポンプ１０２の変位を変化させる。ポンプ変位が変化すると、ポンプの出力圧力は変化する。出力圧力の変化は、油圧回路１１２内の流体圧力を変化させる。斜板式ピストン１０６の位置は、ＥＨＰＰＣＶ配置１０８によって制御される。

ＥＨＰＰＣＶ配置１０８は、ソレノイド駆動弁１１４と、バネ荷重ピストンシリンダ１１６とを含む。ソレノイド駆動弁１１４及びバネ荷重ピストンシリンダ１１６の両方は、油圧回路１１２の流量及び圧力を示す、ポンプ１０２の出口からの油圧流体流動を受容するように構成される。ソレノイド駆動弁１１４から向けられた調節された圧力に対応する力、及びバネ荷重ピストンシリンダ１１６に対応する力は、スプール弁１１５の片側に作用するように構成される。

ソレノイド駆動弁１１４は、バネ荷重シリンダ１１６への流体の流動を提供するように構成される。ソレノイド駆動弁１１４は、制御装置（図示せず）から電流を受容し、電流の大きさに従って流体流量を調節し、ソレノイド駆動弁１１４をそのままの状態にするように構成される。図示される実施形態において、ソレノイド駆動弁１１４は、ポンプ出力圧力に等しい圧力を有する油圧回路１１２からの流体を受容するように構成される。ソレノイド駆動弁１１４は、次いで、ポンプ出力圧力における流体を調節された圧力に変換する（線１２２）。いくつかの実施形態において、調節された圧力は、油圧回路１１２の圧力と比較して減圧である。図示された実施形態において、ソレノイド駆動弁１１４は、比例減圧弁であり、したがって、ソレノイド駆動弁１１４からの調節された圧力出力（線１２２）は、制御装置によってソレノイド駆動弁１１４に提供される電流に正比例する。加えて、図示された実施形態において、ポンプ１０２の変位もまた、ソレノイド駆動弁１１４に供給される電流に正比例する。

バネ荷重ピストンシリンダ１１６は、スプール弁１１５の一方の側に力を及ぼすように構成される。バネ荷重ピストンシリンダ１１６の挙動は、第１のバネ１１８、第２のバネ１２０、及び２つの別々の流体圧力による影響を受ける。２つの別々の流体圧力は、ソレノイド駆動弁１１４から受容される調節された流体圧力（線１２２）と、タンク１０４内の圧力を表すタンク流体圧力（線１２４）とを含む。ＥＨＰＰＣＶ配置１０８の動作は、図５、６に関してより詳細に説明される。

スプール弁１１５は、ソレノイド駆動弁１１４、バネ荷重ピストンシリンダ１１６、及び油圧回路１１２と流体連通していることが示される。油圧回路１１２が、スプール弁１１５の一方の側において出口ポンプ圧力を示す圧力を提供する一方で、レノイド駆動弁１１４及びバネ荷重ピストンシリンダ１１６は、スプール弁１１５の反対側において圧力を提供する。したがって、スプール弁１１５は、流体流動（線１２６）を斜板式ピストン１０６に送達ように構成され、それにより、斜板式ピストン１０６を操作して、ポンプ１０２の所望の変位を達成する。

図２は、ＥＨＰＰＣＶ配置１０８の斜視図を示す。ＥＨＰＰＣＶ配置１０８は、ポンプ１０２に載置され得るか、または別の位置にあってもよい。いくつかの実施形態において、ＥＨＰＰＣＶ配置１０８は、ポンプ１０２の筐体（図示せず）内に載置される。

示されるように、ＥＨＰＰＣＶ配置１０８は、バネ荷重ピストンシリンダ１１６、ソレノイド駆動弁１１４、及びスプール弁１１５を収容するように構成された弁ブロック１２８を含む。弁ブロック１２８は、第１の側１２９と、第２の側１３１とを有する。加えて、図３のＥＨＰＰＣＶ配置１０８の底面図に示されるように、弁ブロック１２８は、ポンプ出力ポート１３３と、ポンプ変位制御ポート１３５と、タンク流体ポート１３７とを含む、複数のポートを含む。ポンプ出力ポート１３３は、油圧回路１１２に流体接続されるように構成され、ポンプ変位制御ポート１３５は、斜板ピストン流体ライン１２６に流体接続されるように構成され、タンク流体ポート１３７は、タンク流体ライン１２４に流体接続されるように構成される。

図４は、ＥＨＰＰＣＶ配置１０８の分解図を示す。ＥＨＰＰＣＶ配置１０８は、バネ荷重ピストンシリンダ１１６と、ソレノイド駆動弁１１４と、スプール弁１１５と、停止構造１３２と、複数のプラグとを含むことが示される。

バネ荷重ピストンシリンダ１１６は、プランジャ１３４と、第１のバネ１１８と、ピストン１３６と、第２のバネ１２０と、ピストンチャンバプラグ１３９とを含むことが示される。プランジャ１３４、第１のバネ１１８、ピストン１３６、及び第２のバネ１２０は全て、弁ブロック１２８によって画定されたピストンチャンバ１３８内に収容され、ピストンチャンバプラグ１３９によってピストンチャンバ１３８内に密閉される。ピストンチャンバプラグ１３９は、シール１４２を通してピストンチャンバ１３８内を密閉し、ロックナット１４４によって弁ブロック１２８に固定される。

ソレノイド駆動弁１１４は、ソレノイド１４６と、弁シャフト１４８と、電気接続を制御装置に取り付けるための接続プラグ１５０とを含む。ソレノイド駆動弁１１４は、弁ブロック１２８に接続され、弁ブロック１２８によって画定されたソレノイド駆動弁チャンバ１５２内に密閉されるように構成される。

スプール弁１１５は、弁ブロック１２８内に載置されたスプール１３０を含む（図６に詳細に示される）。スプール１３０は、ポンプ変位制御ポート１３５を通じて、斜板式ピストン１０６への流体の流量を制御するように構成される。

停止構造１３２もまた、弁ブロック１２８内に載置される。停止構造１３２は、ピストンチャンバ１３８内のピストン１３６の移動を制限するように構成される。停止構造１３２は、第１のシャフト１５４と、第２のシャフト１５６と、ロックナット１５８とを含む。

図５は、第１の側からのＥＨＰＰＣＶ配置１０８を示す。具体的には、停止構造１３２は、弁ブロック１２８内に取り付けられて示される。示されるように、第２のシャフト１５６及びロックナット１５８は、弁ブロック１２８の外側に位置付けられて示される。スプールプラグ１６０もまた示され、スプール穴（図６に示される）を密閉するように構成され、スプール１３０は、弁ブロック１２８内に収容される。

図６は、図５の線６−６に沿ったＥＨＰＰＣＶ配置１０８の断面図を示す。単一の断面を、弁ブロック１２８内の全ての流体通路及び空洞を取り込むのに使用することができないという事実により、ＥＨＰＰＣＶ配置１０８内の流体経路を示すために、点線が使用される。

スプール弁１１５のスプール１３０は、弁ブロック１２８内のスプール穴１６２内で移動可能に載置されて示される。スプール１３０は、ポンプ変位制御ポート１３５を通る流体の流量を制御するように作用する、中心に位置するランド構造１３１を含む。スプール穴１６２は、スプール軸１６３を画定し、スプール１３０は、第１の位置と第２の位置との間で軸に沿って移動可能である。第１の位置にあるとき、タンク流体ポート１３７は、ポンプ変位制御ポート１３５と流体連通しており、第２の位置にあるとき、ポンプ出力ポート１３３は、ポンプ変位制御ポート１３５と流体連通している。図６では、スプール１３０は、第１の位置で示される。スプール１３０は、第１の位置と第２の位置との間を移動することができる。第１の位置では、油圧回路１１２に対するタンク１０４内のより低い相対圧力のため、より低い圧力流体が斜板式ピストン１０６に供給される。第２の位置では、油圧回路１１２からのより高い流体圧力が斜板式ピストン１０６に供給され、斜板式ピストン１０６を移動させ、それにより、ポンプ１０２内の斜板の角度を減少させ、ポンプ１０２の変位を低下させる（すなわち、デストローク）。

第１の位置と第２の位置との間のスプール１３０の移動を促進するために、第１のチャンバ１６８及びピストンチャンバ１３８は、スプール弁１１５のスプール１３０の両端１６４、１６６に位置付けられる。各チャンバ１６８、１３８は、スプール１３０に力を及ぼし、スプールの移動に影響を与えるように構成される。

第１のチャンバ１６８は、スプール１３０の第１の端部１６４に位置付けられ、ポンプ出力ポート１３３、及びそれにより油圧回路１１２と流体連通している。第１のチャンバ１６８は、ＥＨＰＰＣＶ配置１０８がポンプ１０２上に取り付けられたときのポンプ出力圧力を表す、加圧流体を受容する。第１のチャンバ１６８内の圧力は、弁ブロック１２８の第２の側１３１に向かう方向Ｄ１へと、スプール１３０に力を及ぼす。

ピストンチャンバ１３８は、スプール１３０の第２の端部１６６に位置付けられる。ピストンチャンバ１３８は、弁ブロック１２８の第１の側１２９に向かう方向Ｄ２へと、スプール１３０に力を及ぼすように構成される。ピストンチャンバは、ピストン１３６によって分割された、第１の区分１７０と第２の区分１７２とを含む。図示された実施形態において、力は、第１のバネ１１８によってプランジャ１３４に及ぼされる。力は、ピストン１３６によって第１のバネ１１８に及ぼされ、力は、第２のバネ１２０によってピストン１３６に及ぼされる。加えて、ピストンチャンバ１３８の第１及び第２の区分１７０、１７２は、流体圧力を受容して、ピストンチャンバ１３８によってスプール１３０に印加される力全体をさらに変化させるように構成される。

ピストン１３６は、ピストンチャンバ１３８内で移動可能である。力が第１の区分１７０及び第２の区分１７２内で変化すると、ピストンは、ピストンチャンバ１３８内で移動し、それにより第１のバネ１１８を圧縮または減圧することによって、スプール１３０の第２の端部１６６上のプランジャ１３４に及ぼされた力全体を変化させる。ピストン１３６はまた、第２の区分１７２から第１の区分１７０を密閉して、各区分が異なる圧力及び力を維持することを可能にすることができる。

ピストンチャンバ１３８の第１の区分１７０は、スプール１３０の第２の端部１６６とピストンチャンバ１３８内のピストン１３６との間に位置付けられる。第１の区分１７０は、第１のバネ１１８とプランジャ１３４とを含むことが示される。また、第１の区分１７０は、タンク流体ポート１３７と流体連通しており、それによりタンク圧力を受容することが示される。タンク圧力及び第１のバネ１１８は、弁ブロック１２８の第２の側１３１に向かう方向へと、ピストン１３６に抵抗力を及ぼす。いくつかの実施形態において、タンク圧力は、ゼロに近く、第１のバネ１１８が、プランジャ１３４及びピストン１３６に唯一の力を及ぼす。

ピストンチャンバ１３８の第２の区分１７２は、ピストン１３６とピストンチャンバプラグ１３９との間に位置付けられた第２のバネ１２０を含む。第２のバネ１２０は、調節可能な予荷重力をピストン１３６に印加するように構成される。第２のバネ１２０によって及ぼされる力は、ピストンチャンバ１３８内のピストンチャンバプラグ１３９の位置によって変更され得る。そのような位置決めは、ユーザによって調節可能であり、ピストンチャンバプラグ１３９は、ロックナット１４４を通じて、ピストンチャンバ１３８に対して固定され得る。

第２の区分１７２はまた、ソレノイド駆動弁１１４からの調節された圧力を受容するように構成される。いくつかの実施形態において、ソレノイド駆動弁１１４は、ゼロ圧力と、タンク圧力よりも大きいがポンプ出力圧力以下である圧力との間の圧力を送達するように構成される。第１の区分１７０と第２の区分１７２との間の流体圧力のバランスがあるとき、プランジャ１３４に及ぼされる力は、第１のバネ１１８に及ぼされる力に等しい。そのような力は、第２のバネの力を変更することによって変更され得、それは、ピストン１３６がピストンチャンバ１３８内を移動することを可能にすることによって、第１のバネ１１８の圧縮または減圧のいずれかを行う。

ソレノイド駆動弁１１４は、ポンプ出力ポート１３３及びタンク流体ポート１３７の両方と流体連通しているように構成される。ソレノイド駆動弁１１４のソレノイド１４６に送達される電流は、弁シャフト１４８の位置決めを変化させるために変化し得る。弁シャフト１４８の位置決めを変化させることは、調節された流体圧力空洞１７４内の調節された流体圧力を変化させる。調節された流体圧力は、次いで、調節された流体圧力空洞１７４からピストンチャンバ１３８の第２の区分１７２に送達される。ソレノイド駆動弁１１４からの調節された流体圧力の大きさは、ソレノイド１４６に提供される電流に正比例する。

図７は、図５の線７−７に沿ったＥＨＰＰＣＶ配置１０８の断面図を示す。具体的には、図７は、第１のシャフト１５４と、第２のシャフト１５６と、ロックナット１５８とを含む、停止構造１３２を示す。停止構造１３２は、停止構造穴１７６内に載置される。停止構造穴１７６は、スプール穴１６２に平行である。停止構造１３２は、弁ブロック１２８の第１の側１２９に向かう方向へのポジティブストップ１７８を過ぎたピストン１３６の移動を防止する、ポジティブストップ１７８を含む。ピストン１３６の移動を制限することによって、ピストン１３６が第１の側１２９に向かう方向へと第１のバネ１１８に移る力についての最大閾値は、制限される。加えて、ポジティブストップ１７８の位置は、変更され得る。弁ブロック１２８内に取り付けられたときに、ロックナット１５８及び第２のシャフト１５６は、ポジティブストップ１７８の位置、及びしたがって停止構造１３２全体が調節され得るように、弁ブロック１２８の外側からアクセス可能である。いくつかの実施形態において、停止構造１３２は、弁ブロック１２８に螺入され、調節のために回転し得る。

停止構造１３２は、斜板式ピストン１０６の過圧を防止し、それによりポンプ１０２が油圧回路１１２を過圧することを防止するのに役立つ。停止構造１３２は、油圧回路１１２が不注意に損傷を受けることを防止するための安全デバイスである。ピストンシリンダ１１６によって第２の方向Ｄ２へと、スプール１３０の第２の端部１６６に及ぼされる力が、油圧回路１１２によって第１の方向Ｄ１へと、スプール１３０の第１の端部１６４に及ぼされる力に対向するため、対向する力の差は、最大油圧回路圧力を決定する。したがって、第２の方向Ｄ２へとピストンシリンダ１１６によって、具体的には、プランジャ１３４に対して生成される力が大きいほど、油圧回路１１２内の最大圧力は大きくなる。しかしながら、停止構造１３２は、油圧回路１１２内の最大圧力が高過ぎる値に設定されることを防止するのに役立つ。例えば、電流をソレノイド駆動弁１１４に供給する制御装置の故障は、意図した調節された圧力よりも高い圧力を、ピストンチャンバ１３８の第２の区分に不注意に導入し得る。最大圧縮下で、油圧回路１１２の圧力と同等である第１のチャンバ１６８内の対向する力は、スプール１３０の移動を強制し、ポンプ１０２をデストロークするために、第１のバネ１１８によってプランジャ１３４に及ぼされる力よりも大きくなければならない。特定の用途に関して、油圧回路１１２内の高過ぎる圧力は、回路自体及びそれと流体連通している装置の損傷を引き起こす可能性がある。しかしながら、このような事象から保護するために、停止構造１３２は、ピストン１３６の移動を防止し、それにより第１のバネ１１８の過剰圧縮を防止し、油圧回路１１２についての最大圧力を設定する。動作中、第２の区分１７２内の力は、ピストン１３６に、次いでバネ１１８に移され、それによりバネ１１８の圧縮をもたらす。いったん、ピストン１３６が停止構造１３２のポジティブストップ１７８に対してピストンシリンダ１３８内に位置付けられる点まで、ピストン１３６がバネ１１８を圧縮すると、ピストン１３６からの方向Ｄ２へのいかなる追加の力も、第１のバネ１１８ではなく、停止構造１３２及び弁ブロック１２８内に移される。

上記の様々な実施形態は、例示目的のみで提供され、それに添付された特許請求の範囲を制限すると解釈されるべきではない。当業者は、本明細書に例示及び記載される例示的実施形態及び用途に従うことなく、かつ以下の特許請求の範囲の真の趣旨及び範囲から逸脱することなく、行われ得る様々な修正及び変更を容易に認識するであろう。

Claims (12)

1. 可変容量形油圧ポンプを制御するためのポンプ制御アセンブリであって、
   中心穴軸を有するスプール穴を画定する弁ブロックであって、ポンプ出力ポート、ポンプ変位制御ポート、及びタンクポートも画定する、弁ブロックと、
   前記スプール穴内に載置されたスプールであって、前記スプールは、第１の端部と反対側の第２の端部とを有し、前記スプールは、前記タンクポートが前記ポンプ変位制御ポートと流体連通している第１の位置と、前記ポンプ出力ポートが前記ポンプ変位制御ポートと流体連通している第２の位置との間で、前記中心穴軸に沿って前記スプール穴内で移動可能であり、前記スプールは、前記第１の位置から前記第２の位置に向かって移動するときに、前記中心穴軸に沿って第１の方向に移動し、前記スプールは、前記第２の位置から前記第１の位置に向かって移動するときに、前記中心穴軸に沿って第２の方向に移動し、前記第１及び第２の方向は、互いと反対である、スプールと、
   前記スプールの前記第１の端部に位置付けられた第１のチャンバであって、前記第１のチャンバは、前記ポンプ出力ポートと流体連通して、前記ポンプ制御アセンブリが可変容積形ポンプ上に取り付けられたときに、前記可変容積形ポンプからのポンプ出力圧力を受容するように構成され、前記ポンプ出力圧力が前記第１のチャンバに印加されたときに、前記ポンプ出力圧力は、前記第１の方向へとポンプ出力圧力の力を前記スプールに印加する、第１のチャンバと、
   前記スプールの前記第２の端部に位置付けられた第２のチャンバと、
   前記第２のチャンバ内に位置付けられて、前記第２のチャンバを第１の区分及び第２の区分に分割するピストンであって、前記第１の区分は、前記ピストンと前記スプールの前記第２の端部との間に位置付けられ、前記ピストンは、前記中心穴軸に沿って前記第２のチャンバ内で移動可能である、ピストンと、
   前記ピストンから前記スプールへと前記第２の方向にピストン力を移すために、前記第２のチャンバの前記第１の区分内に位置付けられた第１のバネと、
   前記第２の方向に前記ピストンを付勢するために、予荷重力を前記ピストンに印加するための、前記第２のチャンバの前記第２の区分内に位置付けられた第２のバネと、
   前記弁ブロック内に載置された比例減圧弁であって、前記比例減圧弁は、前記タンクポートが前記第２のチャンバの前記第２の区分と流体連通している第１の状態、及び前記ポンプ出力ポートが前記第２のチャンバの前記第２の区分と流体連通している第２の状態で動作可能であり、前記比例減圧弁は、前記ポンプ出力圧力を、前記第２のチャンバの前記第２の区分において提供される減圧された減圧出力に変換するように構成され、前記第２のチャンバの前記第２の区分における前記減圧出力は、前記ピストンに作用して、前記第２の方向へと減圧力を前記ピストンに印加し、前記比例減圧弁からの前記減圧出力の大きさは、前記比例減圧弁のソレノイドに提供される電流に正比例する、比例減圧弁と、
   前記ピストンから前記スプールへと前記第２の方向に、前記第１のバネによって移される前記ピストン力についての最大閾値を定義する、停止位置において前記中心穴軸に沿った前記第２の方向への前記ピストンの移動を停止するポジティブストップを有する停止構造であって、前記停止位置は、前記ピストン力の前記最大閾値を調節するために、前記中心穴軸に沿って調節可能である、停止構造と、
   を備える、ポンプ制御アセンブリ。
2. 前記停止構造は、前記停止位置が調節されることを可能にするために、前記弁ブロックの外側からアクセス可能である、請求項１に記載のポンプ制御アセンブリ。
3. 前記弁ブロックは、第１の側と、反対側の第２の側とを含み、前記第１のチャンバは、前記弁ブロックの前記第１の側に載置された第１のプラグによって閉鎖され、前記第２のチャンバは、前記弁ブロックの前記第２の側に載置された第２のプラグによって閉鎖される、請求項１に記載のポンプ制御アセンブリ。
4. 前記第２のバネは、前記ピストンと前記第２のプラグとの間で捕捉され、前記中心穴軸に沿った前記第２のプラグの軸位置は、前記第２のバネによって前記ピストンに印加される前記予荷重力を調節するために調節され得る、請求項３に記載のポンプ制御アセンブリ。
5. 前記停止構造は、前記弁ブロックに螺入され、前記弁ブロック内で回されて、前記停止位置を調節する、請求項２に記載のポンプ制御アセンブリ。
6. ロックナットが、所望の停止位置において前記停止構造をロックするために提供される、請求項５に記載のポンプ制御アセンブリ。
7. 前記停止構造は、前記弁ブロックによって画定された停止構造穴内に載置され、前記停止構造穴は、前記弁ブロックの前記第１の側から前記第２のチャンバまで延在し、前記停止構造は、前記停止位置を調節するために、前記停止構造穴内で軸方向に移動可能である、請求項３に記載のポンプ制御アセンブリ。
8. 前記停止構造は、前記停止構造の中心軸を中心に回転して、前記停止位置を調節する、請求項７に記載のポンプ制御アセンブリ。
9. 前記停止構造は、前記停止構造穴に螺入された調節ネジを含み、前記調節ネジの一端は、前記ポジティブストップを形成する、請求項８に記載のポンプ制御アセンブリ。
10. 前記調節ネジのヘッドは、前記弁ブロックの前記第１の側においてアクセス可能である、請求項９に記載のポンプ制御アセンブリ。
11. 前記停止構造穴は、前記スプール穴に平行である、請求項１０に記載のポンプ制御アセンブリ。
12. 前記比例減圧弁は、前記第１の状態に対応する第１の位置と、前記第２の状態に対応する第２の位置との間で直線的に移動可能な減圧弁スプールを含み、前記ソレノイドは、前記減圧弁スプールの第１の端部に作用し、前記減圧は、前記減圧弁スプールの第２の端部に作用する、請求項１に記載のポンプ制御アセンブリ。