JPS58131462A - 無段に調節可能な伝動装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両、特にフォークリフト、走行ローダ等の使
役車両に用いられる、無段に調節可能な、有利にはハイ
ドロスタティック式の伝動装置の制御装置であって、随
意に作動可能な信号発生器を有し、この信号発生器に随
意に与えられた調節位置で伝動装置のその都度の調節位
置を制御できるように構成されており、前記信号発生器
にエネルギ源からのエネルギが供給され、この信号発生
器がエネルギ信号を伝動装置の調節装置に与えるように
なっている形式のものに関する。

走行駆動装置にハイドロスタティック式の伝動装置を有
する車両イニ於ては、伝動装置のポンプを連桿を介して
ペダルと直接的に結合し、ペダル位置（二よってハイド
ロスタティック式の伝動装置の調節位置、延いてはハイ
ドゝロスタテインク式の伝動装置に於ける変速比、つま
り、所定の入力回転数（二対する車両の走行速度を直接
的に決定する制御装置が公知〒ある（西Ｐイン国特許第
１０３０６９４号明細書）。このような制御装置は極め
て有利↑あり、このような制御装置を備えたフォーク１
人フトは低い速度１も細かく制御されて走行することが
１きる。この場合には速度は例えば路面の凹凸によって
転がり抵抗が変化した場合にも変化しない。さらに伝動
装置の前述の調節により内燃機関をも同時に制御するこ
とも公知ｔある（西ドイツ国特許第１５２６５２８号明
細書）。最近の技術水準ではにダルは連桿（二よって機
械的（−ポンプの調節部材と結合されておらず、ポンプ
の調節部材は調節／リンダ内↑移動可能である調節ピス
トンと結合されており、この調節シリンダが随意に作動
可能なペダルと結合されている圧力発生器で負荷できる
よう（ニなっている。この場合にも最初に記述した制御
装置と同等の作用効果が得られる。すなわち、ペダルの
位置は制御圧、つまりば′ね（１抗して調節シリンダ内
フ移動可能である調節、ピストンの位置を決めるの１、
伝動装置の調節−位置はペダルの位置（＝よって一義的
に決められる。従って運転者は走行抵抗とは無関係に細
かく走行速度を制御できる。しかもこのように構成され
ている場合（二は、制御圧導管に絞りを組込むことによ
って、ペダルの調節位置、延いてはポンプの調節位置に
よって随意（−変化させ得る速度を制限することも可能
である。

前述の制御装置は多くの使用目的、特にフォークリフト
（二とっては有利↑あるが、他の使用目的、例えばショ
ベルでばら荷に侵入させられる走行ローダＣ二とっては
、ノ・イ１０スタテインク式の伝動装置を駆動する内燃
機関の回転数（二伝動装置の調節が関連させられている
制御が有利であることが証明されている。この目的を達
成するためには伝動装置軸は定量ポンプと結合されてお
り、この定量ポンプの吐出導管に絞りが配置されており
、この絞りの上流側の圧力がポンプの調節シリンダに送
られるようになっていた（西ｒイン国特許出願公開第１
５５５４８０号及び同第１７８０６８３号明細書）。こ
のような伝動装置の制御装置若しくは調整装置は内燃機
関の回転数が低下した場合に伝動装置の変速比が小さく
制−されるか若しくは調整されるので内燃機関がオー・
ぐ口・−ド（二よって停止させられないという利点を有
している。しかしながらこの場合には運転者が走行速度
を直接的に調節できるという前述の制御装置の利点は得
られなくなる。何故ならば走行速度は路面抵抗に関連し
て変化するからｔある。

さらに走行速度が小さい場合には伝動装置の調節がペダ
ルの調節位置だけで行なわれ、走行速度が大きい場合（
二は付加的に他の運転値によって変速比が決められる制
御装置は既Ｃ二公知ｆある（西ドイツ国特許出願公開第
２５２２７１９号明細書）。

本発明の目的は最初（二述べた直接的な出力速度制御の
利点と出力制限調整の利点とが僅かな費用で最適な形式
で結合される伝動装置の制御装置を提供すること〒ある
。

この目的は本発明によれば随意に作動可能な信号発生器
にエネルギを供給するためのエネルギ源が伝動装置の入
力回転数に関連しており、エネルギ源が回転数に関連し
た信号を発生するの！、随意に作動可能な信号発生器に
既に回転数に関連した信号が供給されるようになってお
り、信号発生器が信号エネルギを高めることができない
ため（二この回転数に関連した信号が信号発生器によっ
て伝動装置の調節を行なうために与えられる信号に重畳
させられることＣ：よって達成された。

本発明の１実施例は調節部材が調節シリンダ内〒ばねの
力に抗１−で移動可能な調節ピストンと結合されており
、随意に作動可能な、エネルギ源すなわち圧力媒体源か
ら圧力媒体が供給される圧力調整弁〒ある信号発生器に
よって調節シリンダが圧力負荷される、調節可能な〕・
イドロスタテイック式の伝動装置の制御装置を対象とし
ている。この場合には本発明の１実施例によれば前述の
「オートモビール制御」によって公知である特徴を利用
して圧力媒体源が伝動装置の入力軸によって駆動された
定量ポンプとして構成され、その吐出流を導く吐出導管
内に絞りが配置されている。従ってこの場合には前述の
「オートモビール制御装置」と冒頭に述べた「直接制御
装置」とが相前後して配置されること（二なる。吐出導
管に於て絞りの上流側に堰止められた圧力が、圧力調整
弁の下流側の圧力、すなわち圧力調整弁から発せられる
信号を啄ダルによって圧力調整弁（−与えられた調整値
に正確に合わせるのに必要な圧力高さに達していると、
この１ｌｊｌＪ御装置は冒頭（二述べた極めて有利な直
接制御装置として働く。すなわち伝動装置の調節ｆ装置
は圧力調節弁の調節位置を決める（ダル位置に直接的Ｃ
二関連する。しかしながら内燃機関にオー・５０−１が
かかる惧れがあると、その回転数は低下し、延いては定
量ポンプの吐出流量と吐出導管（二おける絞りの上流側
（１生ぜしめられた圧力調整弁（二供給された圧力とが
低下させられる。圧力調整弁の下流側の圧力は圧力調整
弁の上流側の圧力よりも高くなることが１きないの〒、
１次エネルギ源、例えば内燃機関の回転数が低ドした場
合に圧力調整弁に供給された圧力、延いては圧力調整弁
の下流側の調節シリンダに於ける圧力が低下し、この圧
力の低下Ｃ二よってポンプの調節部材が回転あたりの行
程容積が小さくなる方向（＝、延いては所要出力が小さ
くなる方向に調節される。

低出力回転数範囲から中間出力回転数範囲まフは伝動装
置の調節位置が随意に作動可能！ある調節部材の調節位
置によってもっばら決められかつ高出力回転数範囲に於
てのみ伝動装置の調節位置が調節部材の調節位置に加え
て他の運転値によって決められる、無段に調節可能〒あ
るハイドロスタティック式の伝動装置とは異って、本発
明の伝動装置に於ては１次エネルギ源、例えば内燃機関
（＝過度の負荷がかかること（二基いてその回転数が低
下し、定量ポンプの吐出流量が不十分になり、伝動装置
を高い出力回転数に調節するの（二必要な圧力で調節シ
リンダを負荷するためには不十分である圧力〒しか圧力
調整器を負荷することが１きなくならない限り、伝動装
置の調節位置は随意（＝作動可能ｆある作動部材によっ
て直接的に決められかつ細かい制御が可能↑ある直接制
御が調節範囲の全体に互って行なわれる。

本発明の伝動装置の他の利点は、伝動装置の軸、例えば
入力軸又は出力軸に伝達されたトルクに直接的に関連す
る信号が重畳されるように構成〒きることである。この
ため（二はハイドロスタティック式の伝動装置に於ユは
、伝動装置の吐出導管に於ける圧力Ｃ二よって負荷され
た補助ピストンが、出力回転数を下げるように伝動装置
を調節する方向に調節ピストンを移動させるために、調
節ピストンに付加的に作用させられている。調節ピスト
ンが絞りの上流側の圧力によって負荷されるハイドロス
タティック式の伝動装置に於て、調節ピストンに伝動装
置高圧によって負荷された補助ピストンを付加的に作用
させることは公知１ある（西ドイツ国特許出願公開第２
８２３５５９号明細書）。この公知〒ある特徴を本発明
の制御装置に於て利用することによって、回転数に関連
した（伝動装置入力軸に於けるトルク負荷に間接的Ｃ二
関連する他に、場合によっては１次エネルギ源に作用す
る他の付加的な負荷にも関連する）信号に直接的る。

この場合に特に有利フあるのは、トルクに関連した信号
の重畳を伝動装置の所定の調節範囲（−限ることｆある
。これは、補助ピストンを有するハイドロスタティック
式の伝動装置（１於ては補助ピストンがストン・ξを備
えているか又はストン・ξと結合されており、調節ピス
トンの零位置からの移動距離が小さい場合には、調節ピ
ストンと協働するために設けられた補助ピストンの作用
面が調節ピストンから間隔をおいて位置しており、調節
ピストン、延いては調節部材が伝動装置出力軸を停止さ
せる中立位置から所定の距離だけ移動させられてはじめ
て、補助ピストンが調節ピストンに接触させられ、延い
ては調節ピストンと協働させられるように、補助ピスト
ンの移動距離が制限されていることによって可能１ある
。補助ピストンの移動距離をこのように制限することは
、゛ハイドロスタティック式の伝動装置を小さな出力回
転数に調節した場合（＝、最大出力トルクが放出され、
延いてはハイドロスタティック式の鼓動装置に於て最大
吐出圧が生ぜしめられているときマも、ハイドロスタテ
ィック式の伝動装置の出力回転数が小さいこと（＝基づ
き小さな出力しか受取らないために有利１ある（１９７
７年発行のＬｉｎｄｅ　−Ｂｅｒｉｃｈｔ’ｅ　ａｕｓ
　Ｔｅ（ｊｈｎｉｋ　ｕｎｄ　ＷｉｓｓｅｎｓＣｈａｆ
ｔ”の第４２巻Ｃ二於けるＧｒｕｎｄｌａｇｅｎ　ｈｙ
ｄｒｏｓｔａｔｉｓ−ｃｈｅｒ　　（）ｅｔｒｉｅｂｅ
　　Ａｕｆｂａｕ　　、　　Ｗｉｒｋｕｎｇｓｗｅｉｓ
ｅ　　ｕｎｄｓｐｅｚｉｅｌｌｅ　Ａｎｗｅｎｄｕｎｇ
ｅｎ”の記述内容を参照）。高い出力回転数に調節した
場合にはじめて伝動装置は１次エネルギ源の全出力を受
取ることが１きる。この調節範囲に於てはポンプ軸に於
て受取られたトルクの調節を吐出圧と関連させるこ七が
有利！ある。定量モータに於ては吐出力はトルクに比例
しており、調節可能なｒンプ若しくはモータに於ては圧
力とトルクとの比は調節位置に付加的に関連する。この
ように構成されている場合にも直接制御の利点は可能な
限り維持され、オー・Ｓロードの惧れがあるときにだけ
、伝動装置調節が随意に作動可能な作動機構の調節位置
（二直接的に関連する直接制御は重畳制御に変えられて
、公知の限界負荷調整の効果と同じような効果が得られ
る。公知のオートモビール制御装置は、補助駆動、例え
ばＺオークリフトの液圧装置を作動するために内燃機関
の回転数を意図的（二高めなければならないと、走行駆
動装置もその影響を受けてしまうという欠点をも有して
いる。この不都合な影響も本発明の制御装置６−於ては
阻止される。

本発明の有利な１実施例によれば、伝動装置入力軸によ
り駆動された定量ポンプの吐出導管には、圧力調整弁に
通じる導管が吐出導管に接続されている個所とこの吐出
導管に於ける絞り個所との間（二圧力制限弁が配置され
ている。この圧力制限弁が絞り個所と直列に相前後して
接続されることによって、流れとは少なくともほぼ無関
係（ニ一定〒ある圧力制限弁によって生ぜしめられた圧
力差が、流れ、延いては回転数に比例して上昇する圧力
差（西ドイツ国特許出願公開第３００７７８１号明細書
（二より公知である）（二加算されるようになる。これ
によって定量ポンプの下流側の総圧、延いては随意（１
作動可能な圧力調整弁（二供給された圧力は、圧力調整
弁を随意に調節することによって、調節シリンダ内の調
節ピストンを所望の位置へ移動させるため（二必要ｆあ
る任意の圧力が圧力１弁の下流側に調節されるように高
められる。もちろんこれは定量ポンプの吐出流が必要な
圧力を生ぜしめることのできるような回転数を伝動装置
入力軸が有している間しか行なわれないことは言うま〒
もない。１次エネルギ源、例えば内燃機関の回転数の抑
制されることによって吐出流普が下がると圧力調整弁に
供給される圧力も、延いては圧力調整弁の下流に生ぜし
められた最大圧力も低下させられる。他面に於ては圧力
制限弁が周知のように接続されているし題二よって回転
数の低下に際して発せられる信号ははっきり表われるよ
うになっている。

調節ピストンの直径Ｃ二対する、高圧によって負荷され
る補助ピストンの直径の選択と、調節ピストンが支λ−
られるばねの設計とはその都度の使用目的に合わせて行
なうことがフきる。従ってその都度の使用目的に応じて
生じる要求をもと（ニして当業者は一般的な思考範囲内
１その都度の重畳制御に対する最適な前提条件を見い出
すことが可能である。

次に図面について本発明を説明する： 図示されていない１次エネルギー源からは軸１を介して
ポンプ２が駆動される。このポンプ２は一方１は導管３
と４とによってかつ他方〒は導管５と６と（二よってハ
イドロモータ７と閉じられた回路で接続され伝動装置を
成している。軸ｌによってはさら（＝定量ポンプ８が駆
動され、この定量ポンプ８′１％吐出導管９へ圧力媒体
が吐出される。この吐出導管９には圧力制限弁１０が配
置されており、絞り１２に通じる導管１１が接続されて
いる。導管１１には絞り１２の上流側で導管１３が接続
されており、この導管１３にはフィルタ１４が配置され
ている。導管１３は圧力調整弁１５に通じている。この
圧力調整弁１５は反対側１、導管１６を介して導管１７
の絞り１２の下流側の圧力ζ二よって負荷されている。

導管１７は吐出導管１８に通じている。導管１９に於け
る圧力は圧力調整弁１５を調節することによって決めら
れる。圧力調整弁１５の調節は連桿２０を介してペダル
として構成された、随意に作動可能ｆある作動装置２１
によって行なわれる。導管１９は随意に作動可能である
方向制御弁２３に通じる導管２２と随意に作動可能であ
る方向制御弁２５に２通じる導管２４に分岐している。

前記方向制御弁２３と２５の１つを制御すること（−よ
ってハイドロモータフの出力軸（二於ける回転方向が決
められる。方向制御弁２３と２５の各接続導管２６は導
管１６と接続されている。方向制御弁２３からは導管２
７が調節シリンダ２９に於ける圧力室２８に通じている
。方向制御弁２５からは導管３０が調節シリンダ２９の
圧力室３１に通じている。この調節シリンダ２９内シニ
は２つのばね３３の間ｆ調節ピストン３２が摺動可能フ
ある。調節ピストン３２はノぐイロットピストンとして
作用し、前制御弁３４を介して間接的に作業調節シリン
ダ３６内の作業調節ピストン３５に作用する。この作業
調節ピストン３５は２つのばねの間に配置されており、
ポンプ２の調節部材３７に作用する。

導管３（二は高圧切換シリンダ３９に通じる高圧制御導
管３８が接続されている。同様に導管５には高圧切換シ
リンダ４１に２通じる高圧制御導管４０が接続されてい
る。各高圧切換シリンダ３９と４１内〒は補助ピストン
４２が移動可能である。この補助ピストン４２はシリン
ダ側の端部（ニストンノミヘッド４３を有しており、ス
トツノξヘッド４３のストッパ面４５でシリンダ３９若
しくはシリンダ４１に於けるストツノξ肩４４に当接可
能である。ストン・ｅ肩４４の位置に対する補助ピスト
ン４２の長さは、ストン・ぞヘンド４３がスト７７８面
４５でストツノξ肩４４（二当接すると、補助ピストン
４２の作用面４６が第２図（二破線４７′マ記入した位
置に達するように選ばれている。

第２図に於ては補助ピストン４２はストッパヘッド４３
がストッパ肩４４（二当接する位置に対して距離ａだけ
右へ移動させられた位置１示されている。調節ピストン
３２は突起４７を備えており、調節ピストン３２がばね
３３を緊縮して第２図１見て右側へ移動させられ、調節
ピストン３２の突起４７の端面４８が第２図（二破線４
７′マ示された位置に達すると、突起４７の端面４８に
補助ピストン４２の作用面４６が当接させられ得るよう
（ニなっている。破線４７１示された位置はこの位置で
ポンプ２が可能な最大調節量のほぼ１／３に達するよう
に選ばれている。すなわち、ポンプ２が零行程位置に調
節されているか若しくは角度α１よりも小さい角度まフ
しか調節されていないと、導管３．４若しくは５．６に
生じる高圧は調節ピストン３２の位置に影響を及ぼさな
い。この角度範囲受は１次エネルギ源≦ニオー・々ロー
ドがかけられる惧れなしＣ二、常４二最大許容吐出圧が
達成される。なぜならば、ポンプの調節量が小さいため
、すなわちポンプが小さい行程容積に調節されているた
めに、ポンプが小さいトルクしか受取らないからである
。ポンプの調節量が角度α、に達するとはじめて、最大
吐出圧と吐出流量の積は１次エネルギ源から受取ること
の１きる最大出力（二相当する出力に達する。従ってこ
の調節量以上フは、最大吐出圧に達すると、調節ピスト
ン３２がポンプ２の零行程位置を得る方向に戻されなけ
ればならない。つまり、このような伝動装置を備えた車
両が低速１走行している場合（二は、例えば道路の縁石
（＝ぶつかって急激な負荷変動が生じる結果としてハイ
ドロスタティック式の伝動装置に於て発生する高い圧力
は、伝動装置の調節量に影響を及ぼさない。しかしなが
ら、ポンプがより大きな行程容積に調節されており、軸
（二より大きなトルクがかかる場合には高圧による影響
が考慮される。

吐出導管１１には絞り１２の上流側１圧力制限弁５０が
接続されている。この圧力制限弁５０は、この圧力制限
弁５０の前と後ろの圧力の影響を受けるようになってい
る。

第３図の線図（１於ては調節ピストン３２（二作用する
制御圧、延いては走行速度が軸１の回転数ｎにプロット
されている。この場合、特性線Ａは圧力調整弁だけが作
動装置２１（二よって調節された場合を示しており、特
性線Ｂは圧力調整弁１５に供給された信号Ｃ二よって伝
動装置の回転数も考慮された場合を示している。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の１実施例を示すもの雫あって、第１図は
本発明のハイドロスタティック式の伝動装置の回路図、
第２図は補助ピストンのシリンダを備えた調節シリンダ
の断面図、第３図は本発明のハイドロスタティック式の
伝動装置の作用特性線図↑ある。 １・・軸、２・・・ポンプ、３，４・・・導管、５．６
・・・導管、７・・・ハイドロモータ、８・・・定量ポ
ンプ、９・・吐出導管、１０・・・圧力制限弁、１１・
・・導管、１２・・・絞り、１３・・・導管、１４・・
・フィルタ、１５・・・圧力調整弁、１８・・・流出導
管、１９・・・導管、２０・・・連桿、２１・・・作動
装置、２２・・・導管、２３・・・方向制御弁、２４・
・・導管、２５・・・方向制御弁、２６・・・接続導管
、２７・・・導管、２８・・・圧力室、２９・・・調節
シリンダ、３０・・・導管、３１・・・圧力室、３２・
・・調節ピストン、３３・・・ばね、３４・・・前制御
弁、３５・・・作業調節ピストン、３６・・・作業調節
シリンダ、３７・・・調節部材、３８・・・高圧制御導
管、３９・・・高圧切換シリンダ、４０・・・高圧制御
導管、４１・・・高圧切換シリンダ、４２・・・補助ピ
ストン、４３・・・ストツノξヘンｒ１４４・・・スト
ソノξＮ、４５・・・ストツノξ面、４６・・・作用面
、４７′・・・破線、４７・・・突起、４８・・・端面
、５０・・・圧力制限弁 手続補正書（方式） 昭和５８年３　月１７日 特許庁長官殿 １、事件の表示　昭和５７年特許願第１９１９７９号２
、発明の名称 無段に調節可能な伝動装置の制御装置 ３補正をする者 事件との関係特許出願人 名称　株式会社荏原製作所 ４、代　理　人

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　随意Ｃ：作動可能な信号発生器を伝動装置の
   調節のため（＝有しており、この信号発生器にエネルギ
   源からのエネルギが供給されるよう（ニなっており、こ
   の信号発生器がエネルギ信号を伝動装置の調節装置（二
   与えるようになっている形式の、無段に調節可能な伝動
   装置の制御装置（二於て、エネルギ源によるエネルギの
   供給が伝動装置の入力回転数に関連して行なわれること
   を特徴とする、無段に調節可能な伝動装置の制御装置。
2. （２）　　ｖ！４節部材が調節シリンダ内で移動可能な
   調節ピストンと結合されており、調節ピストンの圧力負
   荷が圧力媒体源の圧力媒体が供給される、随意に作動可
   能である圧力調整弁によって行なわれる形式の、無段に
   調節可能な伝動装置の制御装置（二於て、圧力媒体源が
   伝動装置入力軸１によって駆動された定量ポンプｔあっ
   て、この定量ポンプの吐出流を流す吐出導管（１１）内
   に絞り（１２）が配置されており、圧力調整弁（１５）
   が絞り（１２）の上流側ｆ前記吐出導管（１１）に接続
   されている、特許請求の範囲第１項記載の制御装置。
3. （３）定量ポンプ（８）の吐出導管（１１）の、圧力調
   整弁（１５）に通じる導管（１３）の接続個所と絞り（
   １２）との間（二圧力制限弁（５０）が配置されている
   、特許請求の範囲第２項記載の制御装置。
4. （４）　　伝動装置の軸の１つに伝達されたトルクＣ関
   連した信号が、前記信号発生器から出される信号に重畳
   されている、特許請求の範囲第１項記載の制御装置。
5. （５）回転数に関連した信号の重畳が伝動装置の所定の
   調節範囲に於てしか行なわれない、特許請求の範囲第４
   項記載の制御装置。
6. （６）ハイドロスタティック式の伝動装置の吐出流を流
   す導管（３，４若しくは５．６）Ｃ於ける圧力によって
   負荷された補助ピストン（４２）がハイドロスタティッ
   ク式の伝動装置の出力回転数を低下させる方向″′？１
   ％調節ｅストン（３２）に付加的に作用している、特許
   請求の範囲第２項記載の制御装置。
7. （７）　　補助ピストン（４２）がストン・ξ（４３゜
   ４５）と結合されており、このストツー！？（４３，４
   ５）が補助ピストン（４２）の移動距離を制限し、調節
   ピストン（３２）の中立位置からの移動距離が小さい間
   は、調節ぎストン（３２）と協働するために設けられた
   補助ピストン（４２）の作用面（４６）が調節ピストン
   （３２）の対応する作用面（４８）から離されたままに
   たもたれる、特許請求の範囲第６項記載の制御装置。