JPH0448949B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、可変容量形液圧装置、詳しくは可変
制御要素と、該要素の変位量を調整する操作プラ
ンジヤとをもつた１対の第１及び第２ポンプ及び
これら各ポンプの前記操作プランジヤに対し、こ
れら各操作プランジヤを制御する１対の第１及び
第２制御弁装置を備え、前記制御弁装置による前
記操作プランジヤの制御により、前記可変制御要
素の変位量を調整して前記各ポンプを個別に定馬
力制御を行なうごとくした可変容量形液圧装置に
関する。

従来、１対の第１及び第２ポンプを用いた液圧
装置において、前記各ポンプを一つのエンジンで
駆動する場合、例えば実開昭56−167782号に示さ
れているように、前記各ポンプの出力のトータル
が前記エンジンの所定馬力を越えないようにする
ために、個別に定馬力制御するごとく成してい
る。

しかしながら、個別定馬力制御を用いた前記液
圧装置にあつては、一方の第１ポンプの吐出圧
力、吐出流量が、他方の第２ポンプの吐出圧力の
影響を受けないという利点がある反面、例えば一
方の第１ポンプの出力が同ポンプの設定出力を下
まわつていても、他方の第２ポンプの出力は当然
当初に設定された該ポンプの設定定馬力を越えら
れないのであるから、前記動力源の出力にゆとり
があるにもかゝわらず、前記第２ポンプでそれを
有効に利用した設定定馬力以上の大出力を得ると
いうことができない欠点を有している。

本発明の目的は、１対の第１ポンプ及び第２ポ
ンプを個別に定馬力制御を行ないながら、これら
ポンプのうち、一方のポンプの吐出圧力を検出
し、このポンプが設定圧力以下のとき、他方のポ
ンプを、その動力源の出力範囲内で全馬力運転が
行なえるようにしたもので、簡単な構成の追加に
より、サンメーシヨン制御が行なえるようにした
ことを特徴とするものである。

本発明の構成は、前記各ポンプを個別に定馬力
制御するごとく成すと共に、前記ポンプのうち、
少なくとも第１ポンプ側に、スプールと押圧体と
を備え、圧力室に導入する圧力が前記押圧体で設
定する設定圧力を越えるとき前記スプールを移動
させて二次側を一次側に開き、前記圧力室に導入
する圧力が前記設定圧力以下のとき二次側と一次
側との連通を断ち且つ二次側をタンクに開放する
圧力切換弁を設けて、該切換弁の二次側を、前記
第１ポンプの操作プランジヤの作用室に接続する
と共に、前記切換弁の一次側を、連絡路を介して
前記第１ポンプの操作プランジヤに対応する前記
第１制御弁装置の制御ポートに接続する一方、前
記切換弁の圧力室を、前記第２ポンプの吐出ライ
ンに接続し、前記切換弁を追加するだけの簡単な
構成で、サンメーシヨン制御を可能にしたもので
ある。

以下、本発明装置の実施例を図面に基づいて説
明する。

本発明の基本構造は、第１図に示したごとく可
変制御要素となる斜板１，２と、該斜板１，２の
傾斜角を調整する操作プランジヤ３，４とをもつ
た主として斜板式アキシヤルピストンポンプから
成る１対の第１及び第２ポンプＡ，Ｂと、これら
各ポンプＡ，Ｂの前記プランジヤ３，４に対応
し、これらプランジヤ３，４を制御する１対の第
１及び第２制御弁装置Ｅ，Ｆ及び前記ポンプＡ，
Ｂの少なくとも一方の第１ポンプＡ側に設ける圧
力切換弁Ｃとから成るもので、前記切換弁Ｃを、
前記第１ポンプＡの操作プランジヤ３と、該プラ
ンジヤ３に対応する前記第１制御弁装置Ｅとを連
通する制御通路５に介装し、前記切換弁Ｃの圧力
室５０ｉを、前記第２ポンプＢの吐出ライン８に
接続し、前記第２ポンプＢの吐出圧力が設定圧力
以下のとき、前記第１ポンプＡの操作プランジヤ
３をタンクＴに開放し、前記第１ポンプＡの全馬
力運転を可能にしたのである。

更に詳記すると、前記ポンプＡ，Ｂは、第２図
のごとく一つのハウジング３１内に組込むのであ
つて、前記ハウジング３１内に、軸受３２，３３
を介して、一本の駆動軸３４を支持し、この駆動
軸３４に、前記各ポンプＡ，Ｂを構成するシリン
ダブロツク３５，３６をスプライン結合すると共
に、これら各シリンダブロツク３５，３６ごと
に、前記斜板１，２を同一傾斜方向に取付けるの
である。

前記シリンダブロツク３５，３６は、それぞれ
多数のピストン３７，３８を往復動自由に設けて
おり、これら各ピストン３７，３８の頭部が、リ
テイナにより支持されたシユーを介して前記斜板
１，２にそれぞれ接触している。

この斜板１，２は、トラニオン軸３９，４０を
介して、一定の傾斜角の範囲で、揺動自由に支持
され、180℃変位した位置にピン結合した連結ロ
ツド４１，４２を介して、前記斜板１，２を最大
傾斜角となる方向に押圧する前記サーボプランジ
ヤ４３，４４と、斜板１，２の傾斜角を調整する
操作プランジヤ３，４とにそれぞれ連結してい
る。

前記サーボプランジヤ４３，４４は、何れも操
作プランジヤ３，４より径が小さくなつていて、
前記ハウジング３１のエンドキヤツプ３１ａの固
定した筒体４５に移動自由に支持され、第２図左
側に示したごとく前記筒体４５と、前記プランジ
ヤ４３の頭部との間にスプリング４６を介装する
と共に、前記プランジヤ４３の背面室４３ａに
は、前記ポンプＡの吐出側圧力が作用するごとく
構成している。尚サーボプランジヤ４４について
は、前記サーボプランジヤ４３と同じである。

また、前記操作プランジヤ３，４は、第２図左
側に示したごとくエンドキヤツプ３１ａに固定の
筒体４７に移動自由に支持されている。

しかして、前記操作プランジヤ３，４に後記す
る制御弁装置Ｅ，Ｆにおける制御通路５，６から
の制御圧が作用していない場合には、前記斜板
１，２はその傾斜角が何れも最大となり、最大吐
出量が得られるようになり、また、前記操作プラ
ンジヤ３，４に制御圧が作用すると、前記斜板
１，２の傾斜角が調整され、その傾斜角に見合つ
た吐出量が得られるようになるのであつて、前記
各ポンプＡ，Ｂは、近似定馬力特性に制御できる
のである。

又、前記第１及び第２制御弁装置Ｅ，Ｆは、各
ポンプＡ，Ｂごとに設けるのであつて、第１図に
示したものは、第１ポンプＡ側に切換弁Ｃを設け
ると共に、第２ポンプＢ側にも切換弁Ｄを設けて
いる。

これら切換弁Ｃ，Ｄを設ける場合、前記制御弁
装置Ｅ，Ｆと独立して形成してもよいが、第３図
のごとく制御弁装置Ｅ又はＦに一体に組込むので
ある。

しかして、前記切換弁Ｃを前記第１制御弁装置
Ｅに組込んだ実施例を第３図に基づいて説明す
る。

前記第１制御弁装置Ｅは、スリーブ５１とスプ
ール５２及び主としてコイルばねから成る押圧体
５３，５４とから構成するもので、大径内腔部５
０ａと小径内腔部５０ｂとをもつた弁本体５０の
大径内腔部５０ａに、前記スリーブ５１を移動自
由に内装すると共に、このスリーブ５１に、前記
スプール５２を移動自由に内装して前記スリーブ
５１の前端部及び背面部を、前記弁本体５０に設
けるドレン室５０ｃ，５０ｄに臨ませ、そして、
前記スリーブ５１の前端部に臨むドレン室５０ｃ
側に、このドレン室５０ｃと連通するばね室５５
ａをもつたばね筐５５を螺合手段により結合し、
このばね筐５５に前記押圧体即ち、所定の設定馬
力になるごとく設定した前記押圧体５３，５４を
内装するのである。

また、前記弁本体５０には、第１ポンプＡの吐
出ライン７に圧力ライン７１を介して連通する一
次ポート５０ｅと、前記第１ポンプＡにおける操
作プランジヤ３の背面室に連通の制御通路５を接
続する二次ポート５０ｆ及び、前記大径内腔部５
０ａと小径内腔部５０ｂとを連絡する連絡路５０
ｇとを設けるのであり、また、前記スリーブ５１
には、前記一次ポート５０ｅに連通する圧力ポー
ト５１ａと、前記連絡路５０ｇに連通する制御ポ
ート５１ｂ及び前記ドレン室５０ｃに連通するド
レンポート５１ｃを設け、そして、前記スプール
５２を２ランド形式として、このスプール５２の
背面を、前記スリーブ５１の圧力ポート５１ａに
臨ませ、前記スプール５２に第１ポンプＡの吐出
圧力が作用するごとく成し、かつこの吐出圧力
に、前記押圧体５３，５４が対抗するごとく成す
のであり、前記スプール５２のランドにより前記
スリーブ５１の制御ポート５１ｂを閉鎖し、前記
第１ポンプＡの吐出圧力の上昇で、前記スプール
５２が、前記押圧体５３，５４に抗して移動する
とき、前記制御ポート５１ｂを開いて、第１ポン
プＡの吐出流体の１部を、制御圧のもとに前記連
絡路５０ｇに流通させるのである。

即ち、前記スプール５２のランドと前記制御ポ
ート５１ｂとは０ラツプとして可変オリフイスを
形成するのである。

又一方、前記切換弁Ｃは、スプール６１と、主
としてコイルばねから成る押圧体６２とにより構
成するもので、前記スプール６１を前記弁本体５
０の小径内腔部５０ｂに移動自由に内装すると共
に、前記内腔部５０ｂにおける前記スプール６１
の前端側には、前記ドレン室５０ｃと連通する大
径部を設けて、この大径部にキヤツプ６３を螺合
してばね室５０ｈを形成し、このばね室５０ｈ
に、前記押圧体６２を内装し、また、前記小径内
腔部５０ｂにおける前記スプール６１の後端側に
は、前記第２ポンプＢの吐出ライン８に制御圧力
ライン８２を介して連通する圧力室５０ｉを設
け、この圧力室５０ｉに前記スプール６１の背面
を臨ませるのである。

また、前記スプール６１は２ランド形式とし
て、前記第２ポンプＢの吐出圧力の変化により、
前記二次ポート５０ｆを、前記連絡路５０ｇと、
前記ドレン室５０ｃに連通する前記ばね室５０ｈ
との一方に選択的に切換えるごとく成すのであ
る。

前記圧力切換弁Ｃが動作する設定圧力は、前記
押圧体６２により設定するのであつて、第２ポン
プＢにおいて無負荷時における吐出圧力とバラン
スする押圧力より若干高い程度の弱い押圧力とす
るのである。

こうして、前記圧力室５０ｉに導入する第２ポ
ンプＢの吐出圧力が前記押圧体６２で設定する設
定圧力を越えるとき、前記スプール６１を移動さ
せて圧力切換弁Ｃの二次側たる前記二次ポート５
０ｆを一次側たる前記連絡路５０ｇに開き、前記
圧力室５０ｉに導入する第２ポンプＢの吐出圧力
が設定圧力以下のとき、前記二次ポート５０ｆと
連絡路５０ｇとの連通を断ち且つ前記二次ポート
５０ｆをタンクに開放するようにしているのであ
る。

尚、図面において、９，１０はフイードバツク
リンク機構であつて、前記制御弁装置Ｅのスリー
ブ５１と前記第１ポンプＡの斜板１とを連動的に
連結し、前記斜板１の動作を前記スリーブ５１に
フイードバツクさせるものである。

又、以上説明したものは、第１制御弁装置Ｅ
と、該装置Ｅに組込む圧力切換弁Ｃとであるが、
第２制御弁装置Ｆ及び該装置Ｆに組込む圧力切換
弁Ｄも同じ構造である。尚、第１図において８１
は第２制御弁装置Ｆの弁本体５０に設ける一次ポ
ート５０ｅを第２ポンプＢの吐出ライン８と連通
する圧力ライン、７２は第２制御弁装置Ｆにセツ
トする圧力切換弁Ｄの圧力室５０ｉを第１ポンプ
Ａの吐出ライン７に連通する制御圧力ラインであ
る。

また、圧力切換弁を、第１ポンプＡ側にのみ用
いる場合には、前記第２制御弁装置Ｆは、前記し
た第１制御弁装置Ｅから圧力切換弁Ｃを除いた構
成にすればよい。

何れの場合でも、前記各制御弁装置Ｅ，Ｆの押
圧体５３，５４で設定する第１及び第２ポンプ
Ａ，Ｂの設定定馬力の和が動力源の最大出力以下
となるごとく設定するのである。

次に以上の如く構成する液圧装置の作動を説明
する。

第１及び第２ポンプＡ，Ｂに対応する負荷が、
前記切換弁Ｃ，Ｄで設定する設定圧力より大きい
場合、前記各ポンプＡ，Ｂは、それぞれ各制御弁
装置Ｅ，Ｆにより個別に定馬力制御が行なわれ、
そのトータルは駆動源の最大出力を越えることは
ない。

今、この状態から一方のポンプ例えば第２ポン
プＢの負荷がなくなり、吐出圧力が前記第１ポン
プＡ側に設ける前記切換弁Ｃの設定圧力以下にな
ると、前記切換弁Ｃのスプール６１に作用する前
記押圧体６２の押圧力が前記スプール６１に作用
する第２ポンプＢの吐出圧力に打勝つて前記スプ
ール６１が第３図において左動し、前記二次ポー
ト５０ｆが、前記ばね室５０ｈ、ドレン室５０
ｃ，５０ｄを介してタンクＴに切換えられる。こ
の結果、前記二次ポート５０ｆに制御通５を介し
て連通する前記第１ポンプＡにおける操作プラン
ジヤ３の背面室が、前記タンクＴに開放されるこ
とになり、また、前記第１制御弁装置Ｅの制御ポ
ート５１ｂは、前記切換弁Ｃによりブロツクされ
ることになる。

従つて、第１ポンプＡは、その負荷の上昇で前
記第１制御弁Ｅのスプール５２が動作しても、こ
の動作に拘わらず、最大傾斜に保持され、該第１
ポンプＡは自己の吐出圧力に無関係にその吐出量
を最大値に保持することができ、前記第１制御弁
装置Ｅの押圧体５３，５４で設定する所定の設定
定馬力以上の全馬力運転が可能となるのである。

以上の如く本発明は可変制御要素と、該要素の
変位量を調整する操作プランジヤをもつた１対の
第１及び第２ポンプ及びこれら各ポンプの前記操
作プランジヤに対応し、これら各操作プランジヤ
を制御する１対の第１及び第２制御弁装置を備え
たもので、前記各制御弁装置の動作で、前記各ポ
ンプを個別に定馬力制御することができ、この定
馬力制御時には、相手側ポンプの吐出圧力の影響
を受けることなく個別制御ができながら、しか
も、以上の如く構成する液圧装置に、第２ポンプ
の吐出圧力により作動する圧力切換弁を設けるだ
けの簡単な構成の追加により、第２ポンプの吐出
圧力が設定圧力以下のときには、第１ポンプは自
己の吐出圧力に関係なくその吐出量を最大値に保
持することができ、該第１ポンプの全馬力運転が
可能となる所謂簡易サンメーシヨンが可能となる
のである。

従つて、例えばパワーシヨベルにおいて、一方
のクローラを停止し、他方のクローラを駆動して
旋回する場合や、作業機を作動させずに例えば旋
回のみを行なう場合などに適用することにより、
急旋回が可能となるのであつて、駆動源に余裕が
ある場合には、その駆動力を有効に利用し、作業
性を向上できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の実施例を示す概略説明
図、第２図はその断面図、第３図は制御弁装置に
圧力切換弁を組込んだ実施例の断面図である。 １，２……斜板、３，４……操作プランジヤ、
５……制御通路、８……吐出ライン、５０ｉ……
圧力室、Ａ……第１ポンプ、Ｂ……第２ポンプ、
Ｃ，Ｄ……圧力切換弁、Ｅ……第１制御弁装置、
Ｆ……第２制御弁装置、６１……スプール、６２
……押圧体、５０ｇ……連絡路、５１ｂ……制御
ポート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 可変制御要素１，２と、該要素の変位量を調
   整する操作プランジヤ３，４とをもち、容量を可
   変とした第１及び第２ポンプＡ，Ｂ及び、前記各
   ポンプの操作プランジヤに対応し、これら各プラ
   ンジヤを制御する第１及び第２制御弁装置Ｅ，Ｆ
   を備え、前記各制御弁の動作で、前記各ポンプを
   個別に定馬力制御するごとくした可変容量形液圧
   装置であつて、前記ポンプのうち、少なくとも第
   １ポンプＡ側に、スプール６１と押圧体６２とを
   備え、圧力室５０ｉに導入する圧力が前記押圧体
   ６２で設定する設定圧力を越えるとき前記スプー
   ル６１を移動させて二次側を一次側に開き、前記
   圧力室５０ｉに導入する圧力が前記設定圧力以下
   のとき二次側と一次側との連通を断ち且つ二次側
   をタンクに開放する圧力切換弁Ｃを設けて、該切
   換弁Ｃの二次側を、前記第１ポンプＡの操作プラ
   ンジヤ３の作用室に接続すると共に、前記切換弁
   Ｃの一次側を、連絡路５０ｇを介して前記第１ポ
   ンプＡの操作プランジヤ３に対応する前記第１制
   御弁装置Ｅの制御ポート５１ｂに接続する一方、
   前記切換弁Ｃの圧力室５０ｉを、前記第２ポンプ
   Ｂの吐出ライン８に接続したことを特徴とする可
   変容量形液圧装置。