JPS62155303A

JPS62155303A - 油圧モ−タの制御装置

Info

Publication number: JPS62155303A
Application number: JP29682485A
Authority: JP
Inventors: Masahisa Yamauchi; 山内　正久; Takashi Ohori; 大堀　孝
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1985-12-26
Filing date: 1985-12-26
Publication date: 1987-07-10

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】（産業上の利用分野）この発明は、油圧モータの容積を可変にして、その回転
速度とともに出力トルクを制御する装置に関し、主に射
出成型器用の制御装置として用いられるものである。

（従来の技術）上記のように回転速度とともに出力トルクを制御するも
のとして、ベーンモータやラジアルモータを用いたもの
が従来から知られている。

例えば、ベーンモータを用いた制御装置は、このモータ
の上流側に切換弁を設けるとともに、当該ベーンモータ
に容積を異にした複数の作用室を設ける。

そして、上記制御バルブの切換え位置に応じて、上記複
数の作用室のうち、所定の作用室をポンプに連通し、他
の作用室をタンクに連通させるようにする。

このときポンプに連通させる作用室が多ければ多いほど
、当該ベーンモータの容積が大きくなるので、この場合
には、低速回転で出力トルクが大きくなる。

逆に、ポンプに連通させる作用室が少なければ少ないほ
ど、当該モータの容積が小さくなるので、この場合には
、高速回転で出力トルクが小さくなる。

ラジアルモータを用いた場合にも、複数の作用室の内の
所定の作用室をポンプに連通させ、他の作用室をタンク
に連通させるようにして、当該モータを制御している。

（本発明が解決しようとする問題点）上記のようにした従来の制御装置では、当該モータの出
力トルクを小さくしながら、高速で回転させるようなと
き、タンクに連通させる作用室の数が多くなる。そのた
めにポンプ吐出油がこのタンクに連通した作用室を介し
てドレンされてしまうので、効率が非常に悪くなるとい
う問題があった。

この発明は、ポンプ吐出油をドレンしなくても当該油圧
モータを制御できるようにし、従来のような効率の悪化
を防止した装置の提供を目的にする。

（問題点を解決する手段）この発明は、上記の目的を達成するために、可変アキシ
ャルモータの斜板あるいは斜軸に連繋するピストン機構
を設けた制御アクチュエータに複数の圧力室を設けると
ともに、制御バルブの切換え位置に応じて、上記可変ア
、キシャルモータの負荷側の圧油を、いずれかの圧力室
に導き、他の圧力室をタンクに連通させる構成にしてな
り、かつ、上記ピストン機構は、１つのメインピストン
と１以上の補助ピストンからなり、メインピストンを上
記斜板あるいは斜軸に連繋し、さらにこのメインピスト
ンには、大小２つの受圧面を設け、補助ピストンには、
上記メインピストンの大きい方の受圧面よりもさらに大
きい受圧面を設けるとともに、メインピストンの大きい
受圧面側に補助ピストンを直列に配設し、それら各受圧
面を上記した圧力室に臨ませ、しかも、メインピストン
に対して補助ピストンのストロークを小さくするストッ
パーを設ける構成にしている。

（本発明の作用）メインピストンの小さい方の受圧面を臨ませた圧力室に
圧油を供給し、他の受圧面を臨ませた圧力室をタンクに
連通させると、当該メインピストンが補助ピストンを移
動しながら移動する。

また、上位メインピストンの小さい方の受圧面を臨ませ
た圧力室と、補助ピストンの受圧面を臨ませた圧力室と
に圧油を供給し、他の圧力室をタンクに連通させると、
当該補助ピストンがストー／パーに当接するまで移動す
る。

さらに、メインピストンの大きい方の受圧面を臨ませた
圧力室と、補助ピストンの受圧面を臨ませた圧力室とに
圧油を供給すると、メインピストンが、その小さい方の
受圧面を臨ませた圧力室の容積を小さくする方向に移動
する。

そして、メインピストンの移動位置に応じて、当該可変
アキシャルモータの容積が制御される。

（本発明の効果）この発明の制御装置によれば、可変アキシャルモータを
使用できるので、従来のようにポンプからの吐出油を、
当該モータを介してドレンさせることがなく、それだけ
効率がよくなる。

（本発明の実施例）この実施例の可変アキシャルモータｍは、第１図の回路
図からも明らかなように、両流路ｌ、２に図示していな
い切換弁を接続するとともに、この切換弁を介して図示
していないポンプに接続している。そして、上記切換弁
を切換えれば、両流路１．２のうち、いずれか一方の流
路がポンプに連通し、他方の流路がタンクに連通ずる。

さらに、上記両流路ｌ、２間にはシャトル弁３を設け、
上記モータｍの負荷側の圧力をこのシャトル弁３で選択
して、制御バルブＶに導くようにしている。

そして、上記制御バルブＶは、その切換え位置に応じて
、制御アクチュエータＡのいずれかの圧力室を前記ポン
プに連通させ、他の圧力室をタンクＴに連通させるが、
この制御アクチュエータＡの具体的な構成は、第２図に
示す通りである。

すなわち、第２図からも明らかなように、中央に大径部
４を形成したメインピストンＰｍをボディｂに摺動自在
に内装するとともに、この大径部４の両側に突部５．６
を形成している。

そして、一方の上記突部５に対して他方の突部６の直径
を大きくするとともに、この一方の突部５の先端におけ
る第１受圧面５Ａを第１圧力室７に臨ませ、他方の突部
６の先端における第２受圧面６Ａを第２圧力室８に臨ま
せている。

なお、上記メインピストンＰｍの大径部４は、上記第１
．２圧力室７．８の中間に位置するドレン室９内に位置
させている。

このようにしたメインピストンＰｍには、前記モータｍ
の斜軸あるいは斜板を傾転させる連繋部材１０を連結し
、このメインピストンＰｍの移動に応じて、前記モータ
ｍの傾転角を制御するようにしている。

さらに、メインピストンＰｍの第２受圧面６Ａに接する
ようにして補助ピストンＰｓを設けているが、この補助
ピストンＰＳは、第２圧力室８に形成したストッパー１
１に当接するまで移動可能にしている。ただし、補助ピ
ストンＰｓが上記ストツバ−１１に当接しても、メイン
ピストンＰｍはさらに、第２図左方向にストロークでき
るようにしている。

このようにした補助ピストンＰｓは、一方の側面１２を
上記第２圧力室８に臨ませ、他方の側面である第３受圧
面１３を第３圧力室１４に臨ませるとともに、その側面
１２と第３受圧面１３との面積を等くし、しかも、それ
らの面積を第２受圧面６ａよりも大きくしている。

なお、上記補助ピストンＰｍの側面１２には、その円周
方向に所定の間隔を保持して切欠部１５を多数形成して
いる。

上記のようにしたメインピストンＰｓと補助ピストンＰ
ｍとを内装したボディｂには、前記シャトル弁３に連通
ずる供給流路１Ｂ、第１圧力室７に連通ずる第１制御流
路１７、第２圧力室８に連通ずる第２制御流路１８、第
３圧力室１４に連通ずる第３制御流路１９及びドレン室
９に連通するドレン通路２０を形成している。

そして、上記各流路は制御バルブＶに連通しているが、
この制御バルブＶの具体的な構成は、第５〜７図に示す
通りである。

すなわち、このバルブ本体りに形成したスプール孔２１
にスプールＳを摺動自在に内装するとともに、このスプ
ール孔２１の周囲に複数の環状溝２２〜２７を形成して
いる。

そして、中央に位置する供給側環状溝２２は、前記制御
アクチュエータＡのボディｂに形成した供給流路１Ｂに
連通している。したがって、この供給側環状溝２２には
、シャトル弁３及び供給流路１Ｂを経由した圧油が流入
することになる。

そして、図面右端に形成した第１環状溝２３は、前記第
１圧力室７に連通ずる第１制御流路１７に連通させ、上
記供給側環状溝２２の左側に位置する第２環状溝２４は
、第２圧力室８に連通ずる第２制御流路１８に連通させ
ている。また、第２環状溝２４とは反対側に位置する第
３環状溝２５は、、第３圧力室！４に連通ずる第３制御
流路１８に接続している。

さらに、最外側に位置する上記排出側環状溝２６．２７
は、常時タンクＴに連通ずるとともに、ドレン通路２０
にも連通させている。

上記スプール孔２１に内装したスプールＳは、環状凹部
２８．２９を形成するとともに、これら再環状凹部２８
．２８の間及び最外側にランド部３０〜３２を形成して
いる。

上記のようにしたスプールＳには、さらにその軸方向に
、連通路３３．３４を形成しているが、この一方の連通
路３３は、その一端開口３３ａが環状凹部２８に連通し
、他端開口３３ｂが中央に位置するランド部３０に開口
している。また、他方の連通路３４は、その一端開口３
４ａが環状凹部２８に連通し、他苅開口３４ｂが上記ラ
ンド部３０に開口している。

そして、上記スプールＳが中立位ｇｌｎにあるとき、一
方の連通路３３の開口３３ｂが、第３環状溝２５に連通
し、他方の連通路３４の開口３４ｂが供給側環状溝２２
に連通ずる。また、この中立位置ｎにおいて、第１環状
溝２３が環状凹部２８に対応するとともに、第２環状溝
２４と排出側環状溝２６とが、環状凹部２８を介して連
通ずる構成にしている。

しかして、スプールＳが上記の中立位置ｎにあるとき、
制御アクチュエータＡの第１圧力室７は、第１制御流路
１７→制御バルブＶの第１環状溝２３→スプールＳに形
成の連通路３４→供給側環状溝２２→制御アクチユエー
タＡの供給流路ＩＢを経由して、シャトル弁３に連通ず
る。

そして、上記第２圧力室８は、第２制御流路１８→第２
環状溝２４→環状凹部２８→排出側環状溝２６を経由し
てタンクＴに連通ずる。また、第３圧力室１４も、第３
制御流路１３→第３環状溝２５→連通路３３を経由して
上記第２環状溝２４と合流し、タンクＴに連通ずる。

このようにスプールＳが上記の中立位置ｎにあるときに
は、第１圧力室７にのみ可変アキシャル−モータｍの負
荷圧が作用し、第２．３圧力室８．１４がタンクＴに連
通するので、第１圧力室７の圧力作用で、メインピスト
ンＰｍが補助ピストンＰＳを押しながら第２図に示す最
終ストローク位置まで移動する。

この最終ストローク位置においては、当該可変アキシャ
ルモータＰｍの容積が最少になり、したがって、当該モ
ータｍが高速で回転するが、その出力トルクは最少にな
る。

次に、スプールＳを第６図に示すように左方向に移動し
て、制御バルブＶを第１図右側位置ｒに切換えると、一
方の連通路３３の開口３３ｂが第３環状溝２５から外れ
、両者の連通が遮断されるとともに、供給側環状溝２２
が連通路３４を介して第３環状溝２５に連通ずる。これ
と同時に、スプールＳに形成の環状凹部２９を介して上
記第３環状溝２５と第１環状溝２３とが連通ずる。

また、第２環状溝２４は、スプールＳに形成の環状凹部
２８を介して排出側環状溝２Ｂに連通ずる。

したがって、シャトル弁３からの圧油は、第１圧力室７
と第３圧力室１４との両方に流入するとともに、第２圧
力室８がタンクＴに連通する。

このように第１．３圧力室７．１４の両方に圧油が流入
すると、第１受圧面５ａと第３受圧面１３との面積差に
よって、補助ピストンＰｓ側の推力が勝り、当該補助ピ
ストンＰｓがストッパー１１に当接するまでメインピス
トンＰｍを移動させ、第３図の状態を保つ。

この第３図の状態では、当該モータｍの容積が最少のと
きよりも大になるので、当該モータｍは中速回転すると
ともに、その出力トルクも中程度になる。

さらに、スプールＳを第７図に示すように右方向に移動
して、制御バルブＶを第１図左側位置文に切換えると、
第１環状溝２３がスプールＳに形成の環状凹部２３を介
して排出側環状溝２７に連通ずる。また、第２環状溝２
４は、排出側環状溝２Ｂとの連通が遮断されるとともに
、スプールＳに形成の環状凹部２８を介して、この第２
環状溝２４が供給側環状溝２２に連通ずる。

これと同時に、第３環状溝２５も連通路３３を介して供
給側環状溝２２に連通ずる。

したがって、第１圧力室７はタンクＴに連通してタンク
圧になるとともに、第２．３圧力室８．１４に圧油が流
入する。

上記のように両圧力室８．１４に圧油が流入すると、補
助ピストンＰｓの側面１２と第３受圧面１３との双方に
同圧が作用するが、これら両面１２．１３とはその面積
を等しくしているので、当該補助ピストンＰｓは停止し
た状態を保つ。

これに対して第２圧力室８の圧力が第２受圧面６ａに作
用するメインピストンＰｍは第４図左方向に移動し、そ
の第１受圧面５ａを第１圧力室７の端面に接触させる第
４図の状態を維持する。

そして、この第４図に示す状態では、当該可変モータｍ
の傾転角が最大になり、その容積を最大にする。つまり
、この状態では当該モータｍが低速で回転するとともに
、その出力トルクが最大になる。

以上の説明から明らかなように、この実施例では、メイ
ンピストンＰｍが第４図の位置にあって低速回転、高ト
ルクを維持するＩ速と、メインピストンＰｍが第３図の
位置にあって中速回転、中トルクを維持する■速と、メ
インピストンＰｍが第２図の位置にあって高速回転、低
トルクを維持する■速との範囲で、その切換えを可能に
している。

ただし、この実施例の補助ピストンＰｓの第３受圧面１
３の外側に、さらに別の補助ピストンを設け、この補助
ピストンの第４受圧面を上記補助ピストンＰｓの第３受
圧面１３よりも大きくするというようにすれば、当該補
助ピストンを増やした分だけ、回速にも切換え制御でき
ることになる。

なお、上記のように補助ピストンＰＳに切欠部１５を形
成したのは、当該補助ピストンＰｓがストッパー１１に
当接したときでも、第２圧力室８側における第２制御流
路１８の開口がふさがれないようにするためである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図は回路図
、第２〜４図はメインピストンと補助ピストンとの移動
位置に応じた制御アクチュエータの断面図、第５〜７図
はスプールの切換え位置に応じた制御バルブの断面図で
ある。ｍ・・・可変アキシャルモータ、■・・・制御バルブ、
Ａ・・・制御アクチュエータ、Ｐｍ・・・メインピスト
ン、Ｐｓ・・・補助ピストン、５ａ・・・第１受圧面、
６ａ・・・第２受圧面、７・・・第１圧力室、８・・・
第２圧力室、１４・・・第３圧力室、１１・・・ストッ
パー、Ｔ・・・タンク。

Claims

【特許請求の範囲】

　可変アキシャルモータの斜板あるいは斜軸に連繋する
ピストン機構を設けた制御アクチュエータに複数の圧力
室を設けるとともに、制御バルブの切換え位置に応じて
、上記可変アキシャルモータの負荷側の圧油を、いずれ
かの圧力室に導き、他の圧力室をタンクに連通させる構
成にしてなり、かつ、上記ピストン機構は、１つのメイ
ンピストンと１以上の補助ピストンからなり、メインピ
ストンを上記斜板あるいは斜軸に連繋し、さらにこのメ
インピストンには、大小２つの受圧面を設け、補助ピス
トンには、上記メインピストンの大きい方の受圧面より
もさらに大きい受圧面を設けるとともに、メインピスト
ンの大きい受圧面側に補助ピストンを直列に配設し、そ
れら各受圧面を上記した圧力室に臨ませ、しかも、メイ
ンピストンに対して補助ピストンのストロークを小さく
するストッパーを設けた油圧モータの制御装置。