JPS60113076A - 可変容量形液圧ポンプ - 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】 本発明は可変容量形液圧ポンプ、詳しくは、可変制御要
素と該要素の変位量を調整するコントロールプランジャ
及び該プランジャを操作する定馬力制御弁を備え、前記
可変制御要素と定馬力制御弁との間に、前記可変制御要
素の変位をフィードバックさせるフィードバック機構を
設けて、吐出圧力に対応してポンプ流量を可変とし、定
馬力制御を行なうとと（した可変容量形液圧ポンプに関
する。

この種ポンプは実開昭５６−１６７７８２号公報に記さ
れ、第６図に示すものがすでに知られている。

第６図に示したものについて簡単に説明すると、（６０
）は可変制御要素、（６１）はコントロールプランジャ
、（６２）は定馬力制御弁であり、該制御弁（６２）は
弁本体（６６）にスプール室（６４）を形成し、該スプ
ール室（６４）に制御用のスプール（６５）を摺動自由
に内装している。尚、（６６）はガイドスリーブである
。

また、前記スプール室（６４）には、前記コントロール
プランジャ（６１）の背面室（６７）に連通する制御通
路（６８）と第１．第２吐出圧通路（６９）、（７０）
とを開口させている。又、（’［’）はバネ室（７１）
に開口させるタンク通路であり、（７２）は定馬力制御
特性を設定する押圧体、（７３）は前記第２吐出圧通路
（７０）と連通する作用室である。

而して、上記従来のものは前記作用室（７６）に作用す
る吐出圧力により、前記スプール（６５）に前記押圧体
（７２）の押力に対抗する押圧力を作用させて、この押
圧力、即ち吐出圧力の変化により、前記スプール（６５
）を動作させて、前記制御通路（６８）と前記第１吐出
圧通路（６９）又はタンク通路（Ｔ）との連通を制御し
、前記コントロールプランジャ（６１）を動作させて、
前記可変制御要素（６０）の変位量を調節して、第２図
実線で示すごとく、吐出圧力ー吐出流量特性を定馬力制
御と成していたのである。

ところで、以上の斯（構成する従来のものは、吐出圧力
が負荷により定まると、前記した定馬力制御に基づいて
、前記吐出圧力に対応した吐出流量が自ずと決定される
のであり、このため、第２図点（ｘ＋）ｓ（ｘｘ）で示
すように、ある吐出圧力ＣＰＸ＋）、（ＰＸりに対し吐
出流量を前記定馬力制御以下の所望の吐出流量に制御で
きず、この結果、大きな動力損失を生じる問題があった
。

本発明は上記従来の問題に鑑みて発明したもので、目的
は、前記定馬力制御弁の前記作用室に前記吐出圧力に基
づく定馬力制御を行なう制御圧力より高い圧力を作用さ
せれば、吐出流量を定馬力制御以下の流量にできる点に
着目し、前記吐出圧力に基づ（制御圧力を作用させる前
記吐出圧通路以外に任意のパイロット圧力を作用させら
れるパイロット圧通路を接続し、これら通路に作用する
前記圧力を比較し、高圧側圧力を選択して、前記定馬力
制御弁の前記作用室に作用させる弁装置を設けることに
より、吐出圧力に対１する吐出流量　−を定馬力制御で
きながら、しかもパイロット圧力の設定により、前記吐
出流量を定馬力制御の範囲内の任意の吐出流量に設定で
きるように成し、このことにより、動力損失を大幅に減
少させる点にある。

而して、本発明の構成は、可変制御要素と該要素の変位
量を調整するコントロールプランジャ及び該プランジャ
を操作する定馬力制御弁を備え、前記可変制御要素と定
馬力制御弁との間に、前記可変制御要素の変位をフィー
ドバックさせるフィードバック機構を設けて、吐出圧力
に対応してポンプ流量を可変とし、定馬力制御を行なう
ごとくした可変容量形液圧ポンプにおいて、第６吐出圧
通路とパイロット圧通路とを接続し、これら通路に作用
する圧力を比較して高圧側圧力を選択する選択弁装置を
設番すで、該選択弁装置の二次側を、前記定馬力制御弁
における第６作用室に連通させ、前記パイロット圧通路
に作用するパイロット圧力により吐出圧力に対するポン
プ流量を定馬力制御の範囲内で制御する如く成したので
ある。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示すものは、斜板式の可変容量形液圧ポンプで
ある。

以下、予め全体の構造を概略説明する。

（１）は駆動軸（図示せず）にスプライン結合され、多
数のピストン（２）を摺動自由に挿置するシリンダブロ
ックであり、前記ピストン（２）の頭部をシュー（６）
を介してハウジング（図示せず）にトラニオン軸（図示
せず）を介して支持した斜板、即ち、可変制御要素（４
）に当接させている。また、（Ａ）は後述する如く、制
御圧力により動作して、前記可変制御要素（４）の変位
量を調節するコントロールプランジャ（５）をもつ操作
弁装置である。また、ＣＢ）は定馬力制御弁で、前記操
作弁装置（Ａ）に前記制御圧力を供給して、前記可変制
御要素（４）を制御し、ポンプの吐出圧力ー吐出流量と
の積が一定な定馬力制御をすることができるように成し
たものである更に、（Ｃ）は本発明の特徴を成す選択弁
装置で、ポンプの吐出圧力を減圧すると共に、この減圧
圧力と外部操作で任意に設定できるパイロット圧力を導
入し、とのパイロット圧力と前記減圧した吐出圧力とを
比較して、高圧側圧力を自動的に選択し、その選択した
圧力を該弁装置（Ｃ）の二次側に接続する前記定馬力制
御弁ＣＢ）に作用させるように成したものである。

以下、前記６弁および弁装置（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃつの
構造を詳述する。

前記操作弁装置（Ａ）は、ハウジング（６）に形成する
一つのシリンダ室（７）に、前記可変制御要素（４）と
連結し、該要素（４）を最大変位位置から中立位置側に
復帰させる方向に付勢する前記コントロールプランジャ
（５）と、該コントロールプランジャ（５）に当接し、
該プランジャ（５）を介して、前記可変制御要素（４）
を最大変位位置方向に常時付勢するバイアスピストン（
８）とを内装している。尚、（９）は前記コントロール
プランジャ（５）を介して、前記可変制御要素（４〕を
最大変位位置に押圧するリターンばねで、（５１）は前
記コントロールプランジャ（５）と前記可変制御要素〔
４〕とを連結する連結体である。

そして、前記バイアスピストン（８）は前記ハウジング
（６）の蓋体に固定された受体（１０〕に摺動自由に挿
嵌され、一端を前記受体（１０）内に形成され、吐出圧
力を第１吐出圧通路（１１）を介して作用させる第１作
用室（１２）に臨ませると共に、他端を前記プランジャ
（５）の中空部内方に形成される第１作用面（１６）に
当接させており、前記吐出圧力が前記ピストン（８）に
作用して、該ピストン（８）により前記プランジャ（５
）を第１図左方向に押圧し、このことにより、前記可変
制御容素（４）を最大変位位置方向に常時付勢している
。

又、前記シリンダ室（７）の左端部に、第２作用室（１
４）を形成し、この第２作用室（１４）に一端を前記定
馬力制御弁ＣＢ）のスプール室（１７）に開口させた制
御通路（１５〕を開口させると共に、前記コントロール
プランジャ（５ンの中間部に前記第１作用面（１６）と
逆方向に形成する第２作用面（１６）を臨ませている。

斯くして、前記定馬力制御弁ＣＢ）の作用により、該第
２作用面（１６）に前記制御通路（１５）を介して後述
する制御圧力を作用させることにより、前記ピストン（
８）およびリターンはね（９）の押力に抗して前記プラ
ンジャ（５）を右動させて、前記可変制御要素（４）を
中立位置側に復動させ、このことにより、吐出流量を減
少させられるように成し、また、前記第２作用室（１４
）を前記制御通路（１５）を介してタンク通路（Ｔ）に
開放させることにより、前記ピストン（８）およびリタ
ーンばね（９）の押力で前記プランジャ（５）を左動さ
せて、前記可変制御要素（４）を最大変位位置方向に変
位でき、このことにより吐出流量を増大させられるよう
に成している。

また、前記定馬力制御弁ＣＢ）は、前記ハウジング（６
）に前記スプール室（１７）を形成し、該スプール室（
−１７）に、スプール孔（１８）をもつガイドスリーブ
（１９）を摺動自由に挿嵌し、更に、前記スプール孔（
１８）に制御用の６ランド形式のスプール（２０）を摺
動自由に挿嵌している。また、前記スプール室（１７〕
には、前記操作弁装置（Ａ）に通じる前記制御通路（１
５）以外に吐出圧力を導入する第２吐出圧通路（２１）
、一端を前記選択弁装置（Ｃ）の二次側に接続する操作
通路（２２）を開口させている。又、前記スプール室（
１７）の−側に形成するばね室（２６）にはタンク通路
（Ｔ）を開口させている。

更に、前記スプール（２ｏ）が右動することにより、該
スプール（２０〕の第６ランド（２０ａ）の左端縁と、
前記制御通路（１５）と常時連通する前記カイトスリー
ブ（１９）の第１ポート（１９ａ）の開口縁との間にオ
リフィス（ｏｌ）ヲ形成し、該オリフィス（０，）の開
口により、前記第２吐出圧通路（２１）と前記制御通路
（１５）とを連通し、該制御通路（１５）に制御圧を作
用させられるように成す一方、前記スプール（２０）の
左動により、前記第６ランド（２０ａ）の右端縁と前記
第１ポート（１９ａ）の開口縁との間にオリフィス（０
２）を形成し、該オリフィス（０゜）の開口により、前
記ばね室（２６）を介して前記制御通路（１５）をタン
ク通路（Ｔ）に開放させられるようにしている。

次に、この定馬力制御弁ＣＢ）のスプール（２０）の動
作を前記選択弁装置（Ｃ）の二次側圧力で制御させる如
く成した構成を説明する。前記スプール（２０）の右端
側に、前記ばね室（２６〕に内装され、この定馬力制御
弁ＣＢ）の定馬力特性を設定する大・小２つのスプリン
グ（２４）、（２５）を対向させる一方、前記スプール
（２０）の左端部に前記した選択弁装置（Ｃ）の二次側
圧力を作用させる第６作用室（２６）を形成して、この
第６作用室（２６）に一端を臨ませ、他端を前記スリー
ブ（１９）の閉鎖面に当接させるセンサーピン（２７）
を摺動自由に内装し、該センサーピン（２７）に作用す
る前記二次側圧力による押圧力を前記スプリング（２４
）、（２５）の押力に対抗させる如く成しているのであ
る。

尚、ＣＤ）は前記可変制御要素（４）の変位を前記定馬
力制御弁（Ｂ）にフィードバックさせるフィードバック
機構で、ハウジング（６）に枢支される軸（２８）を中
心に、前記ガイドスリーブ（１９）の一端面に接触しな
がら、転勤するカム（２９）と、該カム（２９）と前記
可変制御要素（４）とを前記連結体（５１）を介して連
動させるリンク部材（３ｏ）とから成っている。

而して、前記定馬力制御弁（Ｂ）の動作は、前記第６作
用室（２６）に作用する前記二次側圧力が所定圧力より
大きくなると、前記スプール（２０）か右動し、前記し
た如く、オリフィス（０゜〕を開口させ、前記操作弁装
＠（Ａ　）ｉこ制御圧力を作用させて、前記コントロー
ルプランジャ（５）を右動させ、前記可変制御要素（４
）を中立位置方向に復動させて吐出流量を減少させる一
方、前記可変制御要素（４）の変位を前記フィードバッ
クリンク機構ＣＤ）でフィー、ドパツクさセテ、前記可
変制御要素（４〕を前記二次側圧力に見合う変位に保持
し、従って、吐出流量も前記二次側圧力に見合う流量に
保持できるものであるが、前記二次側圧力として後述す
る如（、前記選択弁装置（Ｃ）により、ｍｌｌ正圧力減
圧圧力を作用させる場合と、任意に設定するパイロット
圧力を作用させる場合とにより、吐出圧力に対する吐出
流量を、従来同様の第２図実線で示す定馬力制御と、該
定馬力制御の範囲内の任意の吐出流量とに制御できるよ
うに成しているのである。

また、前記選択弁装置（Ｃ）は、ハウジング（６１）に
スプール孔（６２）を形成し、紙札（６２）に制御用の
６ランド形式のスプール（６６）を内装し、かつ、前記
スプール孔（５２）ｉｃ前記吐出圧力を導く第６吐出圧
通路（５４）、前記定馬力制御弁ＣＢ）の第６作用室（
２６）と連通する前記操作通路（２２〕およびパイロッ
ト圧力を導くパイロット圧通路（６５）を開口させてい
る。尚、（Ｔ）はタンク通路である。

更に、前記スプール（６６）の右動により第２ランド（
３３ｂ）左端縁と前記操作通路（２２）の開口縁との間
にオリフィス（Ｏｓ）を形成するように成し、該オリフ
ィス（０３）の開口により前記第６吐出通路（３４）と
操作通路（２２〕とを連通し、前記吐出圧力を減圧して
、前記操作通路（２２）に作用させるようにしている。

更に、前記スプール（６６）を吐出圧力およびパイロッ
ト圧力により動作させるべく下記する如く構成している
。即ち、前記スプール（６６〕の第１　＋　２　ｙ　ン
ド（３３ａ）、（３３ｂ）間に前記第６吐出圧通路（６
４）と常時連通し、吐出圧力を作用させる第４作用室（
６６）を形成し、かつこの第４作用室（６６）に一端を
臨ませ、他端を前記ハウジング（６１）に固定する蓋体
（５０）の端面に当接させたセンサービン（６７）を前
記スプール（６６）に摺動自由に内装し、このことによ
り、前記吐出圧力（Ｐ。）に前記センサービン（３７）
の断面積（Ａ０〕を乗じた大きさで、第１図右方向の押
圧力ＣＰ、）Ｘ（へ）が前記スプール（６６）に作用す
るように成している。一方、前記スプール（３６）の右
端側を第５作用室（６８）とし、前記スプール（６６）
に、前記第５作用室（６８）とこの弁装置（Ｃ）の二次
側、即ち、前記操作通路（２２）とを常時連通させる第
１通路（６９）を形ｍｌすると共に、該通路（６９）に
、前記パイロット圧通路（６５）に連通する第２通路（
４０〕を接続し、斯くして、前記吐出圧力もしくはパイ
ロット圧力に基づ（この弁装置（Ｃ）ｐ二次側圧力（Ｐ
、）が、前記第５作用室（６８）に作用し、この二次側
圧力（”＋　）　＋こ前記スプール（６２〕の断面積（
Ａ１）を乗じた押圧力（ＰＬ）ＸＡＩ）が前記押圧力（
Ｐ、）Ｘ（へ）に対抗する如く、前記スプール（６６）
に作用するように成している。尚、（４１）はリターン
　ばねで、以下、簡単のためにこのばね（４１）のばね
力を無視して説明する。

而して、この選択弁装置（Ｃ）の減圧機能を、前記パイ
ロット圧力を零と成して説明すると、上述した如く、前
記スプール（３６）に働く左方向の押圧力はＣＰ、　）
　Ｘ　（へ）で、右方向に働く押圧力は（Ｐｌ）￥（Ａ
１）であるから、この弁装置（Ｃ）の二次側圧力（Ｐ、
）が、（Ａｏ／Ａ＋）　Ｘ（ＰＩ）より大きくなると、
前記スプール（６６）が左動し、前記オリフィス（０３
〕の開度が絞られ、この結果、前記二次側の圧力（ｐ、
）が降圧するのであり、また、逆にこの二次側圧力（Ｐ
、）が（Ａ６／ＡＩ）ｘ（Ｐ）より小さくなると、前記
スプール（６６）が右動して、前記オリフィス（０，）
の開度が増大し、この結果、二次側圧力（Ｐ１〕が昇圧
するのである。従って、前記弁装置（Ｃ）の二次側であ
る操作通路（２２）には、常に吐出圧力（Ｐ、）を（Ａ
ｏ／　Ａ＋　）で定比減圧した圧力が作用するのである
。

次に、この選択弁装置（Ｃ）の選択機能を説明する。前
記パイロット圧力（Ｐ、）を零から徐々に昇圧していく
と、該パイロット圧力（Ｐ２）が吐出圧力（Ｐ、）を減
圧した（へ／　Ａ、　）　×ＣＰ、　）より小さい間は
、この弁装置（Ｃ）の二次側圧力（Ｐ。

〕は（へ／ＡＩ）Ｘ（Ｐ。〕の圧力、即ち、減圧圧力と
なるのであるが、前記パイロット圧力（Ｐ、）が（へ／
Ａ１）〆（Ｐ、）より大きくなると、この（へ／Ａ、　
）　Ｘ　（Ｐ、）より大きなパイロット圧力（Ｐ、）が
前記第５作用室（６８）に作用するから、前記スプール
（６６）が強制的に左動させられ、前記オリフィス（０
，）が閉鎖されると共に、前記弁装置（Ｃ）の二次側圧
力（ＰＩ）がパイロット圧力（Ｐｘ　）に等しくなるの
である。

つまり、前記弁装置（Ｃ）はパイロット圧力（Ｐ、）と
、前記吐出圧力（Ｐｏ）の減圧圧力（へＸＡＩ）”Ｉ’
：（Ｐ６）のうち、高圧側圧力を選択して、この二次側
圧力を前記操作通路（２２）を介して、前記定馬力制御
弁（Ｂ）の前記第６作用室（２６）に作用させる如（成
しているのである。

以上の如く構成する本実施例の作用を第１゜２図に基づ
いて説明する。

先ず、パイロット圧力を零にしておくと、定馬力制御弁
ＣＢ）の作用により、ポンプの吐出流量（−〕を吐出圧
力（Ｐ０〕に応じて、換言すると、前記選択弁装置（Ｃ
）により減圧された吐出圧力の減圧圧力に応じて、第２
図実線に示す定馬力制御ができるのであって、例えば吐
出圧力（Ｐ０〕を（Ｐ０１〕とすると吐出流量（（）は
（曳υに制御できるのである。

これに対し、前記パイロット圧力に上昇させていくと、
例えば吐出圧力（Ｐｏ）が（Ｐａｔ）である場合で、こ
のパイロット圧力（Ｐ２）が（Ａ、／Ａ、）￥（Ｐａｔ
）以下の時は、前記選択製置（Ｃ）の二次側圧力は吐出
圧力ＣＰ、、）の減圧圧力、即ち、（Ａ０／Ａ６）ト（
Ｐ２Ｏとなるので、吐出圧力、吐出流量有性は前記同様
の定馬力制御が行なわれるのであるが、前記パイロット
圧力（Ｐ２〕が（Ａ、／Ａ、）Ｘ（ＰａＪより太き（な
ると、前記弁装置（Ｃ）の二次側圧力はこのパイロット
圧力ＣＰ、　）となす、コの（へ／Ａ、）Ｘ（Ｐ。１）
より大きい圧力（Ｐ２）が前記定馬力制御弁ＣＢ）の第
３作用室（２６）に作用するから、前記吐出圧力（へ〕
が（Ｐ′、＋）のままでありながら、前記定馬力制御弁
（Ｂ）のスプール（２０〕が右動し、前記操作弁装置（
Ａ）のコントロールプランジャ（５）も右動して、前記
可変制御要素（４）が中立位置方向に復動し、吐出流量
（（）を定馬力制御以下の流量に調節できるのである。

例えは、吐出圧力（Ｐｏ）が（Ｐｏｌ）でありながら、
しかも吐出流ｍ（Ｑ）を（Ｑｏ、）まで減少させる場合
には、前記ノ々イロット圧力（Ｐ２）を第２図ＡγＰ０
．）まで増大させるのであり、このことにより、前記第
６作用室（２６）に前記ＣＰ、１）の圧力か作用して、
前記定馬力制御弁（Ｂ）の作用により、吐出流量（Ｑ）
を（ｑ、）まで減少できるのである。

一方、前記パイロット圧力（Ｐ２）を”％＋）４こ保持
した状態で負荷が急激に増大してい（と、吐出圧力（Ｐ
、〕が増大するが、吐出圧力が（Ｐｏ、）になるまでは
吐出流ｆｉｔ（Ｑ。２）は変化させず、（Ｑ、、）多こ
保持され、前記（Ｐ６よ）の値を越えると今度は吐出圧
力（Ｐ０〕の減圧圧力（へ／　ＡＩ　）と（Ｐ６）がパ
イロット圧力（９）より大きくなるから、前記選択弁装
置（Ｃ）の作用により、前記減圧圧力（へ−／Ａ、）×
（Ｐ、）が前記定馬力制御弁ＣＢ）ｉこ作用し、再び、
吐出圧力ー吐出流量との積が一定な定馬力制御に復帰す
るのである。

そして、前記パイロット圧力は上記（Ｐ、１）に限るこ
とな（任意の圧力を設定できるものであるから、上記実
施例は、前記パイロット圧力の設定により、前記吐出圧
力に対する吐出流量を前記定馬力制御の範囲内で任意に
選定できるのである。

前記実施例では、選択弁装置（Ｃ）に減圧機能を備える
と共に、定馬力制御弁ＣＢ）に受圧面積の小なるセンサ
ーピン（２７）を設けたので、スプリング（２４）、（
２５）など小さくでき、全体として定馬力制御弁ＣＢ）
を小形にできる。

尚、前記選択弁装置（Ｃ）には、必すしも減圧機能を持
たせる必要はなく、吐出圧力とパイロット圧力とを直接
比較して、高圧側圧力を選択させるようにしてもよい。

この場合、ノゞイロット圧力は、他のポンプの吐出圧力
を利用することになるが、選択弁装置（Ｃ）に減圧機能
を持たせれば、自己のポンプの吐出圧力をパイロット圧
力に利用できる。

以上の如く、本発明は、第３吐出圧通路とパイロット圧
通路とを接続し、これら通路に作用する圧力を比較して
、高圧側圧力を選択する選択弁装置を設けて、該函択弁
装置の二次側を、前記定馬力制御弁における第６作用室
に連通させ、前記パイロット圧通路に作用するパイロッ
ト圧力により吐出圧力に対するポンプ流量を定馬力制御
の範囲内で制御できるように成したから、吐出圧力に対
し所要の吐出流量が選択でき、従って、動力損失を大ｌ
ｊに減少でき、その上、吐出圧力が上昇していくと、パ
イロット圧力に関係な（定馬力制御に自動的に復す′ｌ
ｉさせられるので、ポンプに過大な負荷が作用すること
も防止できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要部の断−面構式図、第２図は吐出圧
力ー吐出流量特性図、第６図は従来例を示す説明図であ
る。 （Ｂ）・・・定馬力制御弁 （ｃ）−・・選択弁装置 ＣＤ）・・・フィードバック機構 （４）−・・可変制御要素 （５）・・・コントロールプランジャ （２６）・・・ｆＩＳ３作用室 （６４）・・・第３吐出圧通路 （６５）・・・パイロット圧通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）可変制御要素（４）と該要素（４）の変位量を調
   整するコントロールプランジャ（５）及び該プランジャ
   （５）を操作する定馬力制御弁ＣＢ）を備え、前記可変
   制御要素（４）と定馬力制御弁（Ｂ）との間に、前記可
   変制御要素（４）の変位をフィードバックさせるフィー
   ドバック機構（Ｄ）を設けて、吐出圧力に対応してポン
   プ流量を可変とし、定馬力制御を行なうごとくした可変
   容量形液圧ポンプにおいて、第６吐出圧通路（６４）と
   パイロット圧通路（６５）とを接続し、これら通路（３
   ４）、（，１５５）に作用する圧力を比較して高圧側圧
   力を選択する選択弁装置（Ｃ）を設けて、該選択弁装置
   （Ｃ）の二次側を、前記定馬力制御弁（Ｂ）における第
   ６作用室（２６）に連通させ、前記パイロット圧通路（
   ６５）に作用するパイロット圧力により吐出圧力に対す
   るポンプ流量を定馬力制御の範囲内で制御するとと（し
   たことを特徴とする可変容量形液圧ポツプ。