JPH0430386Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は流体ポンプやモータの容積制御装置
の故障解消装置に関するもので、故障の時に、流
体ポンプやモータは、故障に基づく不都合な作用
を最小にする非容積位置または容積位置に設定さ
れるものである。

［従来の技術］ ポンプとモータが流体回路に接続されてポンプ
およびモータの一方または両方が可変容積型で、
モータの出力速度の様な機械特性が変化できる流
体伝動装置が周知である。この様な流体伝動装置
は多くの異なつた利用があり、その１つの利用に
車両の駆動装置がある。複軌条車両を駆動するこ
の様な伝動装置の使用例がマツキントツシユ等の
米国特許第3946560号明細書に示されている。

可変容積ポンプやモータの容積を設定する種々
の周知の方法があり、この様な方法の１つとして
例えば、コネツトの米国特許第4050247号が有る。
この様な容積設定装置の大半は制御弁の使用にお
いて共通しており、斜板に関連した一対の位置決
めピストンおよびシリンダの接続を、制御圧力源
か或はドレン管路かのどちらかに制御している。
この様な制御弁は機械的、流体的、電気的に位置
決め出来るし、更に、制御弁に対する斜板の位置
をフイードバツクするように関連したフイードバ
ツク装置を使用したり、或は使用しないように出
来る。多くの場合、制御弁の位置決めに関連した
部材に故障が生じることがあり、この結果、不都
合な作用をもたらす斜板の位置決めを生じる位置
に制御弁が動かされる。もし、ポンプの制御装置
に故障が起これば、斜板が全容積位置に急速に動
かされて全容積位置に留まるために、モータの速
度の急速な増大を生じ、伝動装置を使用する車両
の速度の不注意な増大を生じるような危険な状態
を生じる。

モータの制御において、特に流体伝動装置が車
両の駆動のために車両に関連している時に、故障
の際に最大容積位置にモータが来るよう要望され
ている。

故障の例としては、制御弁を弾性中心位置決め
するよう用いられるばねを有した制御装置におけ
るばねの故障や、制御弁を位置決めする流体的装
置または電気的装置における故障や、制御弁の位
置を設定する機構または斜板の位置に対する制御
弁の位置に関連していてバツクラツシユの不都合
な作用を除去する方向にフイードバツク装置を押
圧するようにばね装置が関連されたフイードバツ
ク装置等におけるリンクやピボツトの破損の様な
機械的装置に生じる故障等がある。

［考案が解決しようとする課題］ こゝに説明されるこの考案の主な目的は、故障
に基づく不都合な作用を最小にするために流体ポ
ンプやモータ制御装置の容積制御弁を作動する装
置における故障を解消する装置を提供することに
ある。特に、この考案は、制御弁を位置決めする
よう普通に作用する装置の故障の発生にて制御位
置が通常用いられない端部に制御弁が動かされる
ポンプ。またはモータの容積制御装置に対する故
障解消装置に関連している。

以上に従つて、この考案の目的は、可変容積ポ
ンプまたはモータの容積制御装置の故障を解消す
ると共に、同様に発生することのある不都合な作
用を最小にする装置を提供することにある。

この考案の別の目的は、容積を制御する斜板
と、斜板に連結された制御装置を有する流体回路
と、制御装置を作動する圧力源およびドレン管路
への接続部を有する制御弁と、制御弁の位置を設
定する装置とを備え、該制御弁は斜板が中立位置
にあるか或は中立位置に接近している中立位置
と、可動部材が容積設定位置にある少なくとも１
つの他の位置とを有し、また制御弁は位置制御装
置の作動故障に応答して正常作動に達しない制御
位置に動くことができると共に、故障による不都
合な作用を最小にする位置に制御位置において斜
板が動くことができる装置を有している可変容積
流体変換装置の容積制御装置を提供することにあ
る。

この考案の他の目的は、容積を制御する斜板
と、斜板に連結された制御装置を有する流体回路
と、制御装置を作動する圧力源およびドレン管路
への接続部を有する制御弁と、制御弁の位置を設
定する装置とを備え、該制御弁は斜板が零容積の
中立位置にある中立位置と、斜板が容積設定位置
にある他の位置範囲とを有しており、該制御弁は
斜板が中立位置に動くようできる位置制御位置の
作動故障に応答して中立位置以外の他の制御位置
に動くことができる可変容積ポンプの容積制御装
置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ この考案に従えば、可変容積流体移送装置の容
積制御装置は、容積を制御する斜板、この斜板に
連結された制御装置と該制御装置を流体作動すべ
く圧力源およびドレン管路への接続部を有する制
御弁とを有する流体回路、該制御弁および制御装
置を流体接続するドレン装置、制御弁の位置を設
定するための位置制御装置を備え、該制御弁は斜
板が中立位置に在るか中立位置に近接している中
立位置並びに斜板が溶積設定位置に在る少なくと
も１つの他の位置を有している可変容積流体移送
装置の容積制御装置において、該制御弁は斜板の
正常位置決めに使用されない制御位置を有し、制
御装置に制御弁を動かすために位置制御装置の故
障に応答する装置を備え、該制御装置はばねによ
り中立位置に斜板を押圧する一対の制御ピストン
および制御シリンダを有し、該位置制御装置は斜
板と制御弁の間を連結する機械的リンク機構を有
し、リンク機構のバツクラツシユを無くすよう該
制御弁に作用して機械的リンク機構の故障の時に
該制御位置に該制御弁を押圧するばね装置を備
え、該制御弁は、故障の時の不都合な作用を最小
にする位置に斜板を動かすことが出来る制御位置
で制御装置との連絡を達成する上記接続部を有す
ることを特徴としている。

［作用］ 上述の目的および説明される特別な実施例の実
施において、制御弁の位置を制御するフイードバ
ツク装置を有する機械的リンク機構のバツクラツ
シユを吸収するためにばね装置により端位置に制
御弁は押圧される。機械的リンク機構に故障が生
じた時に、ばね装置は制御弁を端の制御位置に押
圧し、制御弁は斜板の所要設定が出来る端位置に
て有効な流体通路を有している。ポンプの制御に
使用される時に、斜板の制御装置は、制御弁が中
立位置にある時に零容積位置に斜板を通常押圧す
るばね装置と一対のピストンおよびシリンダを有
している。故障が生じた時の制御位置において、
制御シリンダは排出用のドレン管路に接続されて
圧力源からは遮断され、これによつて斜板はその
中立位置を採る。モーター制御装置において、制
御弁は、斜板に関連した一対の制御シリンダの１
つを圧力源に接続して他の１つを排出用のドレン
管路に接続する制御位置にて有効な流体通路を有
し、これによつて斜板は最大容積位置に動かされ
る。

この考案の他の目的と特長および利点は以下の
添付図面に沿つての詳細な説明から明らかになろ
う。

［実施例］ 第１乃至３図に示される可変容積型ポンプ用
と、第４乃至６図に示される可変容積型モータ用
との２つの型の可変容積流体移送装置の故障解消
装置が図面に示されている。

第１乃至３図に示されるポンプ容積制御装置を
参照するに、ポンプ１０は一連の往復ピストン１
２を有した回転可能なバレル１１を備えた軸ピス
トン型で、ピストン１２は斜板の形の可動部材１
５により行程が制御されるようになつている。可
動部材、すなわち斜板１５は軸１６まわりに枢動
され、モータの様な従動装置に延びる一対の管路
１７，１８の１つを通る流量を制御して容積を設
定する。斜板１５はポンプからの容積を零にする
中立位置に図示されており、斜板１５は時計方向
または反時計方向のいづれにも回動できて、ポン
プ容積や管路１７，１８の１つからモータへの流
れを設定する。

斜板１５の位置は、斜板１５に連結された制御
装置を有する制御回路によつて制御され、図示さ
れる様に制御装置は斜板１５に連結されたピスト
ンロツド２２，２３を有する一対のシリンダ２
０，２１を備えている。各シリンダ２０，２１
は、シリンダ２０，２１内に圧力がない時に中立
零容積位置に斜板１５を動かすよう関連したばね
２４，２５を有している。制御回路は制御弁３０
を有しており、この制御弁３０はシリンダ２０，
２１に延びるシリンダ用の一対の管路３１，３２
の接続を、管路３３内にある圧力流体の流体源か
ドレン管路３４かのどちらかに制御する。

図示の制御弁３０のスプール４０は左方から、
図示の如く孔口が形成された第１、第２、第３、
第４位置が設けられており、第１位置で圧力管路
３３が管路３１と連接され、中立位置である第２
位置で圧力管路３３は遮断され、第３位置で圧力
管路３３が管路３２と連接され、最も右方の第４
位置の故障解消位置では圧力管路３３が遮断され
る。

制御弁３０は、第１図に示される中立位置（第
２位置）を有したスプール４０を備えており、こ
の中立位置において圧力管路３３は閉鎖され、シ
リンダ用管路３１，３２はドレン管路３４に接続
される。制御弁３０は、斜板１５の容積設定位置
を設定すべく中立位置の両側の位置の範囲内を作
動できる。もし、スプール４０が第１図に示され
る中立位置の第２位置よりも右方に向かつて第１
位置に動かされると、圧力流体が管路３１とシリ
ンダ２０に供給されて斜板１５の反時計方向への
動きを生じると共に、シリンダ２１がドレン管路
３４に接続されて斜板１５のこの反時計方向への
動きを可能にする。逆に、制御弁３０のスプール
４０が第１図で見て左方に向かつて第３位置に動
かされると、接続が逆になつて、圧力流体がシリ
ンダ用管路３２に供給され、シリンダ用管路３１
がドレン管路３４に接続されて、シリンダ２１は
斜板１５を時計方向に動かすように作動される。

制御弁３０は機械的、流体的または電気的装置
によつて上述した種々な位置に位置決めすること
が出来、第１図に示される様に、この機械的、流
体的または電気的装置はリンク機構の形をしてい
て、手動または適宜な装置によつて遠隔操作でき
る作動リンク４５を有している。この作動リンク
４５は、制御弁３０のスプール４０に連結された
リンク４７にピボツト４６よつて連結されている
と共に、ピボツト４８によつてリンク４９に連結
されており、更に、リンク４９は斜板１５に対し
て固定されたアーム５１にピボツト５０によつて
連結されている。作動リンク４５は、中立位置、
すなわち第２位置に制御弁３０を位置させる位置
に図示されている。ピボツト４８まわりの作動リ
ンク４５の動きは、第１図に示される中立位置か
ら制御弁３０を作動するように作動リンク４５の
回動方向に基づいて右方または左方にどちらかの
方向にスプール４０を動かす。ピボツト４８によ
つて作動リンク４５に連結されるリンク４９とア
ーム５１はフイードバツク装置を構成しており、
これによつて斜板１５の位置は制御弁３０にフイ
ードバツクされて斜板１５の指示された位置を維
持するように制御弁３０の位置を調整する。

例えば、第１図において、機械的または流体
的、或は電気的装置によつて作動リンク４５が左
方に動かされると、ピボツト４８を中心にしてピ
ボツト４６が右方に動かされてスプール４０が第
１位置に動かされるので、圧力管路３３から管路
３１を経てシリンダ２０に圧力流体が供給されて
斜板１５が反時計回りに回動し、ピボツト４８が
左方に動かされると共に、シリンダ２１の流体が
管路３２を経てドレン管路３４に排出される。こ
の時に、作動リンク４５の端部は機械的、流体
的、電気的装置によつて固定されているので、ス
プール４０は左方に動かされて第２位置の中立位
置に位置されて、シリンダ２０の流体が管路３１
を経てドレン管路３４に排出されて斜板１５の位
置が中立位置に維持され、フイードバツクされ
る。従つて、斜板１５の位置は制御弁３０にいつ
もフイードバツクされる。

ばね５５はスプール４０の一端に係合してい
て、第１図に示される様に左方向に向かつて制御
弁３０のスプール４０を押圧して、リンク機構全
体におけるバツクラツシユを無くして制御作動に
バツクラツシユが不都合に作用することを除去す
ると共に、ピボツト間隙の正確な寸法制御の必要
性を無くしている。第４位置が無い場合には、リ
ンクおよびピボツト連結のどちらかが破損した場
合に、ばね５５はスプール４０を第１図で見て左
方向に向かつて動かすように作動でき、シリンダ
用管路３２への制御圧力の供給のために時計方向
の斜板１５の急速な作動を生じる。他の利用と同
様に、ポンプが車両の駆動に用いられる時に、こ
のことは大きな障害に基づくことがある。車両へ
の利用においては、これは車両の速度の急速な増
加をもたらす。

この考案は、シリンダ用管路３１，３２がドレ
ン管路３４に連接されて圧力管路３３が閉鎖され
た第１図の最も右方に示される第４位置と協同し
た故障解消位置に関連している。制御弁３０の第
４の位置に基づいて、圧力がシリンダ２０，２１
から放出されてばね２４，２５は斜板１５を中立
位置に動かすように作動して、この中立位置にお
いて、ポンプは零容積となるので、ポンプからモ
ーターへは流体が流れないようになる。

上述した故障解消位置は制御弁の位置決めの他
の型の装置にも有効であることが明らかであろ
う。例えば、制御弁が、制御弁の両端に作用する
ばねによつて中央に位置される時に、制御弁の両
端、すなわち第４位置と同様に、有効に作用する
第５位置を図示の第１位置の左方に設けることが
出来、これにより一方のばねが有効で、他方のば
ねが破損した場合に制御弁が有効な方のばねによ
つて反対側の端位置の故障解消位置に動かされ
て、斜板１５が中立位置に動かされる様になる。

制御弁３０は第２，３図に詳しく示されてお
り、第２図は第１図に示される位置の制御弁を示
し、第３図は故障解消位置に位置された制御弁の
スプール４０を示している。

制御弁３０は、ケースドレン側に開口した開口
５８のあるケース５７を有しており、スプール４
０はケースドレン内を動くようでき、スプール４
０の端部と端キヤツプ５９の間に作用するばね５
５がある。第２図に示される様に、スプール４０
は端ランド６０と一対の近接したランド６１，６
２と別の近接したランド６３，６４と端ランド６
５とを含む一連の間隔を置いたランドを有してい
る。中立位置において、ランド６２，６３はシリ
ンダ用の管路３１，３２への圧力の供給を遮断し
て、これら管路３１，３２をドレン管路３４に接
続する。シリンダ用の管路３１はランド６４，６
５間の空所に開かれて、スプール４０の内孔を半
径方向の通路６７と連通する。また、この内孔は
ドレン管路３４に半径方向の通路６８を介して連
通している。シリンダ用の管路３２は、スプール
４０の内孔と連通する半径方向の通路６９を介し
てドレン管路３４と接続される。

制御弁３０のスプール４０は第２図に示される
中立位置の両側のいずれかの側に制限された大き
さ動かされる時に、ランド６２，６３の位置は管
路３１，３２に対して動かされて圧力流体が管路
３１，３２のどちらかに供給されて、管路３１，
３２の他方は排出するように接続される。

故障が起こつた時に、ばね５５が延びて、ねじ
が切られた端プラグ７０と係合する第４位置にス
プール４０を左方向に動かす。この位置で、環状
のランド６３，６４は管路３３を遮断し、シリン
ダ用の管路３１は排出するよう接続されて流体が
右方端に向かつてスプール４０の外に流れ、更
に、スプール４０の内孔を通つて流れて放射方向
の通路６８を通つて排出するよう接続される。ま
た、シリンダ用の管路３２は排出するよう接続さ
れて、流体がスプール４０のまわりを通つて、且
つランド６２の位置によつて開かれる開口通路を
通つて流れる。制御弁の実際の構造において、ド
レン管路３４は単一の管路でなく、制御弁のケー
ス５７の内部を排出するよう大きく開かれてい
る。

流体モータ制御装置の故障解消装置が第４乃至
６図の実施例に示されており、第１乃至３図の実
施例に就いて説明したと同じ部分にはダツシユが
付けられた同じ符号が用いられている。軸ピスト
ン装置の形のモータ７５は斜板７２により作動さ
れる軸方向に作動自在なピストン７６を有してお
り、斜板７２は枢軸７８まわりに枢動して管路７
９，８０を流れる流体流れに応答してモータ７５
の作動を制御するようなし、管路７９，８０は第
１図に示されるポンプの管路１７，１８の様に適
宜な流体源に接続される。固定された係合体の形
にすることができる最小行程用の停止体８１は、
アーム５１′とピストンロツド２３′の間のピボツ
ト８２によつて係合するように位置決めされ、零
容積に近いモータの最小容積を達成するように成
る。

制御弁９０は第４図に示される中立位置を有し
ており、この中立位置で、管路３３′は遮断され
て、シリンダ用の管路３１′，３２′はドレン管路
３４′に接続される。作動リンク４５′の作動によ
り、制御弁９０は第４図に示される位置のいずれ
かの側に動いて、斜板位置決め用のシリンダ２
０′，２１′の１つを圧力源に接続し、他のシリン
ダを排出側に接続して、モータの指令された容積
を達成するように成り、指令された位置を維持す
るよう制御弁を調節して、第１図の実施例のフイ
ードバツクリンクと同様に、リンクを介して斜板
からのフイードバツクが行われる。

特に、制御弁９０が第５，６図に詳しく示され
ており、スプール１００は中空の孔１０１と複数
個のランドとを有している。ランドは端ランド１
０２と２組の間隔を置いた中間ランド１０３，１
０４，１０５，１０６とを有している。別の組の
ランド１０７，１０８がスプール１００の他方の
端にあり、これらランド１０７，１０８の間に放
射方向の孔１０９があつてスプール１００の外と
中空の孔１０１とを連通している。第５図で、ス
プール１００は第４図の中立位置に示され、この
位置において中間ランド１０４，１０５は管路３
３′をシリンダ用の管路３１′，３２′から遮断し
ている。また、管路３１′，３２′は共に排出する
ように接続される。先ず、管路３２′は流体が中
間ランド１０３を通り、次いで放射方向の孔１１
１を通つてスプール１００の中空の孔１０１に、
そして孔１１２を通つて、符号１１０によつて示
される様に排出するように接続される。また、管
路３１′は流体が中間ランド１０６を通り放射方
向の孔１０９に、次いでスプール１００の中空の
孔１０１を通つて孔１１２に排出するように接続
される。

第１の実施例と同様に、キヤツプ１１６とスプ
ール１００の端部との間に係止可能に設けられた
ばね１１５はスプール１００を第５図で見て左方
に向かつて押圧し、制御弁の位置を達成するフイ
ードバツク構造を含むリンク機構のバツクラツシ
ユを制限するようにしている。装置に故障が生じ
た場合、ばね１１５はスプール１００を第６図に
示される制御位置に左方に押圧するよう作用し、
この制御位置は第４図のスプールの右端において
概略的に示される位置である。この位置で、管路
３３′は管路３１′と連通されて圧力流体をシリン
ダ２０′に供給し、斜板７７を最大変位位置に動
かす。これはモータが車両駆動装置に用いられる
時に制御故障において必要とされる。もし、車両
が故障のまゝ丘を下つて行けば、最大容積にある
モータは最大ブレーキトルクをモータ軸に作用す
る。もし、車両が丘を昇つて行けば、最大容積に
対するモータの軸はモータが増速される傾向を押
さえる。故障解消位置は実際にスプール１００の
第４位置である。第６図に示される様に、第４位
置において、中間ランド１０６は圧力流体が管路
３１′を流れるように位置され、管路３２′は中間
ランド１０４の移動された位置にて排出するよう
に接続される。

ポンプやモータの制御における危険な故障状態
が制御弁に対する第４位置である故障解消位置の
附加によつて防止され、故障の発生における附加
位置、すなわち故障解消位置に制御弁を移動する
ことが理解されよう。この第４位置は、制御弁が
故障に基づき正常移動よりも大きな動きを経験す
る時に達成される。第４位置は第３図、第６図の
両実施例での制御弁によつて示されている。ポン
プ制御装置において、故障に基づく説明した方向
と反対方向に正常の移動よりも大きな動きを制御
弁が経験する場合の第４位置と同様に、有効に作
用する第５位置を図示の第１位置の左方に設ける
ことができるのが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は関連した故障解消位置を有する可変容
積ポンプの容積制御装置の概略図、第２図は第１
図に示される作動流体接続を有する制御弁の中立
位置での縦中央断面図、第３図は故障解消を生じ
る端制御位置の制御弁を示す第２図と同様な断面
図、第４図はモーターにおける故障制御の概略
図、第５図は第４図に示される作動流体接続を有
する第４図に示される制御弁の縦中央断面図、第
６図は故障解消における端制御位置に位置された
制御弁を示す第５図と同様な断面図である。 図中、１０……ポンプ、１２，７６……ピスト
ン、１５，７２……斜板、１７，１８，３１，３
１′，３２，３２′，３３，３３′，７０，８０…
…管路、２０，２０′，２１……シリンダ、２２，
２３……ピストンロツド、２４，２５……ばね、
３０，９０……制御弁、３４，３４′……ドレン
管路、４０，１００……スプール、４５……作動
リンク、４６，４８，５０，８２……ピボツト、
４７，４９……リンク、５１……アーム、５５，
１１５……ばね、６０，６５，１０２……端ラン
ド、６７，６８，６９……通路、７０……端プラ
グ、１０１……孔、１０３，１０４，１０５，１
０６……中間ランド、１０７，１０８……ラン
ド、１０９，１１１……孔、１１５……ばね、１
１６……キヤツプ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 容積を制御する斜板、この斜板に連結された制
   御装置と該制御装置を流体作動すべく圧力源およ
   びドレン管路への接続部を有する制御弁とを有す
   る流体回路、該制御弁および制御装置を流体接続
   するドレン装置、制御弁の位置を設定するための
   位置制御装置を備え、該制御弁は斜板が中立位置
   に在るか中立位置に近接している中立位置並びに
   斜板が溶積設定位置に在る少なくとも１つの他の
   位置を有している可変容積流体移送装置の容積制
   御装置において、 該制御弁は斜板の正常位置決めに使用されない
   制御位置を有し、該制御装置は斜板を動かす一対
   の制御ピストンおよび一対の制御シリンダを有
   し、該位置制御装置は斜板と制御弁の間を連結す
   る機械的リンク機構を有し、この機械的リンク機
   構のバツクラツシユを無くすよう該制御弁に作用
   して該機械的リンク機構の故障の時に該制御位置
   に該制御弁を押圧するばね装置を備え、該制御弁
   は、故障の時の不都合な作用を最小にする位置に
   斜板を動かすことが出来る制御位置で制御装置と
   の連絡を達成する上記接続部を有することを特徴
   とする容積制御装置。