JPH055265Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は流体圧伝動装置に関し、特に、吐出量
可変手段を備えた総流量過給型可変容量形ポンプ
と、前記可変容量形ポンプと同一の原動機により
駆動されると共に、供給管路を介して前記可変容
量形ポンプへ流体を供給する定容量形チヤージポ
ンプと、前記可変容量形ポンプの吐出口に連結さ
れ、前記吐出量可変手段を制御するべく動作され
る速度感知制御バルブと、前記可変容量形ポンプ
への供給管路に設けられたオリフイス手段と、前
記速度感知制御バルブを動作するべく、前記オリ
フイス手段の上流地点及び下流地点から前記速度
感知制御バルブに至る流路を供給する回路手段
と、前記吐出量可変手段の位置に呼応するフイー
ドバツクバルブ手段とから成る流体圧伝動装置に
関する。

（従来の技術） 上記のような動力伝達装置は、自動車などに利
用されるものであり、そこでは、流体圧ポンプの
動力を別の流体圧装置及び機械装置と共有してい
る。

上記装置は、例えば米国特許第4118931号に開
示されており、この装置においては、可変容量形
ポンプと速度感知制御バルブとが機械的に連係さ
れており、定容量形チヤージポンプから可変容量
形ポンプへの供給管路内のオリフイスに沿つた圧
力降下による影響を被りやすい。かかるシステム
においては、油圧駆動装置により駆動される自動
車の移動方向を選択するための多位置弁が必要で
あり、また、高性能型システムにおいては速度感
知制御バルブが必要である。

また、米国特許第3742820号にはフイードバツ
クバルブ手段が開示されており、そのフイードバ
ツクバルブ手段は相互に同じ動作をするように及
び反対動作をするように調整可能な一対の流量制
限手段を含み、これらの流量制限手段は可変容量
型ポンプの吐出口と制御用吐出口を有するタンク
との間を連結しており、さらに、制御用吐出口は
可変容量型ポンプの吐出量を制御するバルブに連
通している。可変容量型ポンプとフイードバツク
バルブ手段との間には入力手段としての機械的連
係手段が設けられ、吐出量可変手段の動きに応じ
て同じ動作をするように及び反対動作をするよう
に流量制限手段を変化させるように動作する。

（考案が解決しようとする課題） 上記のような流体圧伝動装置においては、原動
機としてデイーゼルエンジンが使用されている
が、このデイーゼルエンジンでポンプを駆動させ
る場合には、システムが不安定に動作する場合が
ある。すなわち、トルクが減少すると、ポンプの
吐出量も減少するため、それを補償するためエン
ジンを高速で駆動し、ポンプを総吐出量状態で駆
動させようとする。しかしながら、エンジンの加
速とポンプの応答速度との遅延により、システム
の動作が潜在的に不安定になるおそれがあるの
で、ポンプの流体圧力を原動機の速度に応じて制
限することが好ましい。

従つて、本考案の目的は、可変容量形ポンプを
駆動する原動機の速度に応じて、可変容量型ポン
プの吐出量を制御可能な上記型の装置を提供する
ことにあり、さらに、経済的且つ簡単な構造を有
する上記型の装置を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本考案によれば、
吐出量可変手段を備えた総流量過給型可変容量形
ポンプと、前記可変容量形ポンプと同一の原動機
により駆動されると共に、供給管路を介して前記
可変容量形ポンプへ流体を供給する定容量形チヤ
ージポンプと、前記可変容量形ポンプの吐出口に
連結され、前記吐出量可変手段を制御するべく動
作される速度感知制御バルブと、前記可変容量形
ポンプへの供給管路に設けられたオリフイス手段
と、前記速度感知制御バルブを動作するべく、前
記オリフイス手段の上流地点及び下流地点から前
記速度感知制御バルブに至る流路を供給する回路
手段と、前記吐出量可変手段の位置に呼応するフ
イードバツクバルブ手段とから成る流体圧伝動装
置であつて：前記フイードバツクバルブ手段が、
前記オリフイス手段と前記回路手段に直列に配置
され、相互に反対動作をするように調整可能な一
対の流量制限手段とを含み、さらに、前記速度感
知制御バルブを制御するべく前記速度感知制御バ
ルブに連結された制御用吐出口とを備え；前記流
量制限手段を前記吐出量可変手段に連結し、前記
吐出量可変手段の動きに比例して前記一対の流量
制限手段を相互に反対動作をするように調整可能
な調整手段を含み；前記速度感知制御バルブが２
つの流量制限手段の間の圧力値及び上記オリフイ
ス手段の蒸留の圧力値に呼応して、前記フイード
バツクバルブ手段の吐出口における圧力と前記オ
リフイス手段の上流地点における圧力との差が所
定値を下回つた場合に、前記可変容量形ポンプの
前記吐出量可変手段を動作させることを特徴とす
る装置が提供される。

さらに、前記回路手段を、前記オリフイス手段
に関する上流地点及び下流地点から、第２の可変
容量形ポンプ及び第２の定容量形チヤージポンプ
に連結された第２の速度感知制御バルブ及び第２
のフイードバツクバルブ手段に連通させることが
好ましい。

さらにまた、前記フイードバツクバルブ手段が
本体を含み、その本体内に前記調整可能な流量制
限手段を前記本体とスプールとの間の間〓として
設けられていることも可能である。

さらにまた、前記速度感知制御バルブがスプー
ルを備え、そのスプールが２つの流量制限手段間
の圧力値、及び前記オリフイス手段の上流側の圧
力値に応答するように構成することも可能であ
る。

さらにまた、前記速度感知制御バルブが、前記
可変容量形ポンプの吐出量を減少させるように前
記吐出量可変手段を動作させるように構成するこ
とも可能である。

（実施例及び作用） 以下に添付図面を参照しながら本考案の好適な
実施例に付いて説明する。第１図において、この
考案の流体圧装置は総流量過給型可変容量形ポン
プ１０と、図示しないエンジンのような原動機に
より交互に駆動されるギアボツクスからの共通シ
ヤフトにより駆動される定容量形チヤージポンプ
１１、とを備えている。チヤージポンプ１１は管
路１３を介して、可変容量形ポンプの流入口へ流
体を供給する。

可変容量形ポンプ１０は通常の構造を有すると
共に、デストローク（destoroke）ピストン１４
及びストローク（stroke）ピストン１５のよう
な、ポンプ吐出量可変手段を包含している。通
常、チヤージポンプ１１は可変容量形ポンプ１０
の内部部片として形成されている。

この考案においては、オリフイス１６が管路１
３に設けられている。フイードバツクバルブ１７
がポンプ１０の吐出量可変装置に連結されると共
に、直列に配置された一対の相互に反対動作をす
るように調整自在な層流制限手段１８，１９を備
えている。部材２０は制限手段を可変吐出量装置
へ連結して、それぞれ制限手段を吐出量可変装置
の移動に応じて相互に反対動作をするように調整
されている。すなわち、一方の制限手段が閉止さ
れる場合には他方が開放し、一方の制限手段が開
放する場合には他方が閉止するように作動する。
フイードバツクバルブ１７が管路２１を介してオ
リフイス１６の下流に配置されている。フイール
ドバツクバルブ１７の吐出口２２は速度感知バル
ブ２３のスプリング端に連通している。管路２４
はオリフイス１６の上流側位置から、速度感知バ
ルブ２３の多端にまで延びている。かかる構造に
より、フイードバツクバルブ１７により、フイー
ドバツクバルブ１７の吐出口２２の圧力とオリフ
イス１６の上流の圧力との差圧に応じた所定圧が
提供され、この所定圧に応じて、管路２５を介し
てピストン１４への可変容量型ポンプ１０の吐出
量が変化させられる。フイードバツクバルブ１７
は、回路に対する連結形態を除いて、米国特許第
3742820号明細書に開示されたものと同様のもの
である。

回路の作動と機能は、第４，５Ａ，５Ｂ，５
Ｃ，６Ａ，６Ｂ及び６Ｃ図から理解されるであろ
う。第４図は、デイーゼルエンジンに対するトル
クとエンジン速度との代表的な関係曲線を示して
おり、ポンプとエンジンは常にこの曲線に従動す
る。第５Ａ図は、この考案を具体化していない流
体圧装置に対して、ポンプ吐出量、圧力及びトル
クがエンジン速度により変化する状態を示してい
る。例えば、ポンプにかかる負荷が点Ａから点Ｂ
まで増大すると、第５Ａ図においてエンジン速度
は、曲線に沿つて点Ａから点Ｂまで減少する。負
荷が点Ａから点Ｂへ増大し、ポンプとエンジンが
点Ｂの負荷状態にあるときに、信号が発せられポ
ンプ吐出量が減少する。零吐出量になると、エン
ジンは点Ａに戻るようにトルク曲線に従動しよう
とし、ポンプを零吐出量からフル吐出量に向けて
駆動する。しかし、エンジンの加速とポンプの反
応の間の遅延により、エンジンは点ＣとＢの間を
振動し、その結果、不安定状態が生じる。

このことを更に詳細に説明する。第５Ａ図は、
可変容量型ポンプのエンジン速度とポンプ吐出量
との関係を示す。これによれば、エンジン速度が
所定速以上にあるときに、ポンプは出力すること
がわかる。負荷が増大して、エンジン速度が減少
し、点Ｂの位置まできたときに信号が発せられ、
吐出量を100％から０％に減少せしめる。吐出力
量がゼロになると、エンジンは点Ａに戻るように
トルク曲線に従動しようとし、ポンプをゼロ吐出
量からフル吐出量に向けて駆動する。しかし、エ
ンジンの加速とポンプの反応の間の遅延により、
エンジンは点ＣとＢの間を振動し、その結果不安
定状態が生じる。すなわち、エンジンの速度が所
定速度を越えたとき吐出量が急激に増大する（第
５Ａ図）。これに伴いトルクも急激に増大し（第
５Ｃ図）、そのためエンジンに急に負荷がかかる
結果となる。また、エンジンの速度が所定速度以
下になると、今度は吐出量が急激に減少する（第
５Ａ図）。これに伴いトルクも急激に減少し（第
５Ｃ図）、そのためエンジンにかかる負荷は急に
軽減される。このように、所定速度を境にしてエ
ンジンにかかる負荷は急変する。

第６Ａ，６Ｂ及び６Ｃ図はこの考案の装置に対
する、ポンプ吐出量、圧及びトルクと、エンジン
速度との関係曲線を示している。ポンプ吐出量と
速度との関係曲線（第６Ａ図）に示すように、点
ＢとＣを含む曲線の傾斜は正の値を有し、従つて
状態Ｃは安定状態で存する。同様にこの考案の装
置は、圧力が一定で、エンジンに対する機械的負
荷が変化するときにも、安定状態で機能する。

実際には、オリフイス手段は第２の同一流体圧
装置の分配を受けるようになつており、この場
合、チヤージポンプと可変容量形ポンプは、同一
原動機により駆動される。

第１図に示すように、可変容量型ポンプ１０の
吐出口２６からの流量が管路２７を介して速度感
知バルブ２３に連通している。速度感知バルブ２
３が作動すると、高圧が管路２７，２５を介して
ピストン１４に連通し、ポンプ１０の吐出量を減
少させる。速度感知バルブ２３の通常の位置にお
いては、管路２５は管路２８を介して低圧側に連
通しているか、あるいは閉鎖されている。

第２図は可変吐出量ピストンポンプの一部を形
成する、フイードバツクバルブを示しており、類
似部品は同一数字に添字ａを付して示してある。

制限手段１８，１９の調整手段２０は、可変容
量型ポンプ１０のストロークを感知するステム２
０ａとして形成される。バルブ１７は本体１７ａ
と、ボア１７ｂを含み、そこにスプール２０ｂが
摺動自在に案内される。制限手段１８，１９はス
プール２０ｂとボア１７ｂの壁体との間の間〓１
８ａ，１９ａとして形成される。管路２１を介し
て供給される流体はこれらの間〓１８ａ，１９ａ
を通つてポンプ１０の低圧室へと流れ込む。間〓
１８ａ，１９ａの（管路２２に連通する）開口２
２ａに対する長さは、ポンプ１０のストローク、
従つて、制限手段１８，１９の制限に応じて変化
する。

第３図は速度感知制御バルブの断面図で、部品
は同様に表示してある。

バルブ２３はスプール２３ａ、本体２３ｂ及び
スプリング２３ｃを含んでいる。管路２４及び２
２が管路２１を介してオリフイス１６の上流及び
下流に連結されている。オリフイス１６における
圧力降下は定容量型ポンプ１１の速度に比例する
ので、バルブ２３は速度感知手段として機能し、
速度信号はフイードバツク手段１７により変調さ
れる。

次に、本流体圧装置の作用について図面に基づ
き説明する。速度感知制御バルブのスプール２３
ａ一端側に管路２２よりフイードバツクバルブ１
７の出力圧が作用すると共に、スプリング２３ｃ
のばね力が作用している。また他端側に管路２４
よりオリフイス１６の上流における圧力が作用し
ている。フイードバツクバルブ１７は、管路２１
よりオリフイス手段１６の下流側の圧力が導入さ
れ、またスプール２０ｂが左行するに従い開口２
２ａが大きく開くようになつている。

エンジン速度の増大に伴い、ポンプ１１の吐出
圧が増加し、管路２４における圧力が上昇する。
この押圧力が管路２２側の力に勝つたとき、スプ
ール２３ａは右行する。このとき、管路２５と管
路２８が連通し、流体が管路２５から管路２８へ
と流れてピストン１４は右行する。一方、ピスト
ン１５は左行しポンプは吐出力を開始する（第６
Ａ図）。ピストン１５の左行に伴いステム２０ａ
も左行すると、それに応じた大きさの開口２２ａ
が開き、フイードバツク圧が開口２２ａより出力
されて管路２４側の吐出圧と対抗してバランスす
る。

更に、エンジン速度が増大すると、再びスプー
ル２３ａが右行してピストンのストローク量を増
大させこれによりポンプの吐出量が増大し、また
ストローク量の増大に応じてフイードバツク圧が
供給され再びバランスする。このようなことを繰
返しながらエンジン速度の上昇に応じてポンプ吐
出量は増大していく。

エンジン速度の減少に伴い、ポンプ１１の吐出
圧が低下し、管路２４における圧力が下降する。
管路２２側の力が勝つたときにスプール２３ａは
左行し管路２５と管路２７が連通する。このと
き、流体が管路２７から管路２５へと流れてピス
トン１４は左行する。一方ピストン１５は右行
し、ポンプの吐出量の減少が始る（第６Ａ図点
Ｂ）。

ピストン１５の右行に伴いステム２０ａも右行
するが、このステム２０ａの動きは、今度は開口
２２ａを閉じるように作用する。すなわち、管路
２４における圧力が下降に向うために、これに対
抗するフイードバツク圧も小さくして双方のバラ
ンスをとるものである。

（考案の効果） 以上のように、本考案によれば、可変容量型ポ
ンプを駆動する原動機の速度に応じて、可変容量
形ポンプの吐出量を制御可能な装置が提供され
る。さらに、本考案によれば、経済的且つ簡単な
構造を有する上記型の装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の流体圧装置の概略回路図、
第２図は本装置に利用される可変容量形ポンプと
フイードバツクバルブの一部の長手方向断面図、
第３図は本装置に利用される速度感知バルブの長
手方向断面図、第４図は通常のデイーゼルエンジ
ンにおける、トルク−エンジン速度曲線、第５Ａ
図はこの考案を具備しない流体圧装置における、
ポンプ吐出量−エンジン速度曲線；第５Ｂ図はこ
の考案を具備しない流体圧装置における圧力−エ
ンジン速度曲線、第５Ｃ図はこの考案を具備しな
い流体圧装置における、トルク−エンジン速度曲
線、第６Ａ図はこの考案におけるポンプ吐出量−
エンジン速度曲線、第６Ｂ図はこの考案の流体圧
装置における、圧力−エンジン速度曲線、第６Ｃ
図はこの考案の流体圧装置における、トルク−エ
ンジン速度曲線を示す。 １０……可変容量形ポンプ、１１……定容量チ
ヤージポンプ、１６……オリフイス手段、１７…
…フイードバツクバルブ、１８，１９……流量制
限手段、２０……制限手段調整手段、２１……回
路手段、２３……速度感知制御バルブ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 吐出量可変手段１４，１５を備えた総流量過
   給型可変容量形ポンプ１０と、 前記可変容量形ポンプ１０と同一の原動機に
   より駆動されると共に、供給管路１３を介して
   前記可変容量形ポンプ１０へ流体を供給する定
   容量形チヤージポンプ１１と、 前記可変容量形ポンプ１０の吐出口に連結さ
   れ、前記吐出量可変手段１４，１５を制御する
   べく動作される速度感知制御バルブ２３と、 前記可変容量形ポンプ１０への供給管路１３
   に設けられたオリフイス手段１６と、 前記速度感知制御バルブ２３を動作するべ
   く、前記オリフイス手段１６の上流地点及び下
   流地点から前記速度感知制御バルブ２３に至る
   流路を供給する回路手段２１，２４と、 前記吐出量可変手段１４，１５の位置に呼応
   するフイードバツクバルブ手段１７とから成る
   流体圧伝動装置であつて、 前記フイードバツクバルブ手段１７が、前記
   オリフイス手段１６と前記回路手段２１に直列
   に配置され、相互に反対動作をするように調整
   可能な一対の流量制限手段１８，１９とを含
   み、さらに、前記速度感知制御バルブ２３を制
   御するべく前記速度感知制御バルブ２３に連結
   された制御用吐出口２２とを備え、 前記流量制限手段１８，１９を前記吐出量可
   変手段１４，１５に連結し、前記吐出量可変手
   段１４，１５の動きに比例して前記一対の流量
   制限手段１８，１９を相互に反対動作をするよ
   うに調整可能な調整手段２０を含み、 前記速度感知制御バルブ２３が２つの流量制
   限手段１８，１９の間の圧力値及び上記オリフ
   イス手段１６の上流の圧力値に呼応して、 前記フイードバツクバルブ手段１７の吐出口
   ２２における圧力と前記オリフイス手段１６の
   上流（例えば、地点２４）における圧力との差
   が所定値を下回つた場合に、前記可変容量形ポ
   ンプ１０の前記吐出量可変手段１４，１５を動
   作させることを特徴とする装置。 ２ 前記回路手段２１，２４が、前記オリフイス
   手段１６に関する上流地点及び下流地点から、
   第２の可変容量形ポンプ及び第２の定容量形チ
   ヤージポンプに連結された第２の速度感知制御
   バルブ及び第２のフイードバツクバルブ手段に
   連通されていることを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 前記フイードバツクバルブ手段１７が本体１
   ７ａを含み、その本体内に前記調整可能な流量
   制限手段１８，１９が前記本体１７ａとスプー
   ル２０との間の間〓１８ａ，１９ａとして設け
   られていることを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲第１項又は第２項に記載の装置。 ４ 前記速度感知制御バルブ２３がスプール２３
   ａを備え、そのスプールが２つの流量制限手段
   １８，１９間の圧力値、及び前記オリフイス手
   段１６の上流側の圧力値に応答するようになつ
   ている、実用新案登録請求の範囲第１項〜３項
   のいずれかに記載の流体圧装置。 ５ 前記速度感知制御バルブ２３が、前記可変容
   量形ポンプ１０の吐出量を減少させるように前
   記吐出量可変手段を動作させるようになつてい
   る、実用新案登録請求の範囲第１〜４項のいず
   れかに記載の流体圧装置。