JPS6215786B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は可変容量流体ユニツト用制御装置に
関する。

この制御装置の主スプールは高圧の圧力源から
一方のストローカに、また他方のストローカから
低圧の流体源まで流体を流通するのに用いられ
る。この種の制御装置の一般的構造は米国特許第
3901031号および同第3924410号に記述されてい
る。制御装置にフエイルセーフの機能を与えるた
めに、２つのストローカ用ポートが制御圧がそう
失した場合に、互に接続されることを保証するこ
とが必要である。このことは主弁スプールと共に
制御弁中の調整弁スプールを作動させることによ
つて達成される。さらに回転斜板に作用する力
（ばね力、偶力、慣性など）が、予め定めた値を
超えるユニツトの圧力に応答して、ゼロ容量へ向
つてポンプユニツトの回転斜板を動かし、あるい
は最大容量に向つてモータユニツトの回転斜板を
動かすことができるように、制御装置と共に用い
る圧力オーバライド機能を提供することが望まし
い。現在用いられているオーバライド機能を提供
する方法として、システムの圧力変化に応答し
て、制御装置への制御流体の圧力を変化させるス
プール弁を用いることが出願人によつて提案され
た。しかしながらこのような制御装置において
は、普通のオーバライド弁が主弁スプールへの制
御流体圧力の調整のために用いられる。出願人は
オーバライド弁が圧力を調整しているために、調
整弁スプールが制御流体圧力損失を感知して、ス
トローカへの流体ポートを横切る位置に向つて摺
動し、このことが制御装置に不安定な動作をひき
起すことがわかつた。

したがつて制御装置に不安定な動作をひき起さ
ない制御装置用オーバライド機能をもつ制御装置
を提供することがこの発明の目的である。

この発明の特色として、オーバライドスプール
弁が制御弁とストローカとの間に設けられてい
る。オーバライド弁のスプールはその一端が所定
の設定値をもつばねによつて第１位置に向つて押
圧されている。１つの室がオーバライド弁スプー
ルの他端に設けられて、ばねの力に抗してオーバ
ライド弁スプールを押圧するために、ポンプまた
はモータからの圧力信号と連通する。ばねの設定
値よりも低い圧力においてはオーバライド弁スプ
ールは、オーバライド弁内で制御装置の第１、２
ポートと２つのストローカへの通路とを連通す
る。圧力が増加するにつれて、オーバライド弁内
の通路がストローカへの圧力を計量して制限し、
次いで制御装置とストローカとの間の流通を阻止
するまでオーバライド弁スプールはばねの力に抗
して移動する。制御装置からストローカへの流体
が阻止されると、ストローカはそれらどおしがオ
ーバライドスプールを介して連通する。オーバラ
イド弁が流量を計量したり阻止したりするとき、
ユニツトの圧力を減ずるために、ポンプユニツト
はゼロ容量に向つて進み、モータユニツトは最大
容量に向つて動く。ユニツトの圧力が減少するに
つれて、オーバライドスプールはまずストローカ
間の流通を中止させ、次いで制御装置とストロー
カとの間にあるオーバライド弁に設けられた通路
を開くように、ばねの作用で再び移動を始める。

以下図面を参照しつつこの発明を説明する。

第１図は定容量モータユニツトに結合された可
変容量ポンプユニツトを使用した回路図で、高圧
導管１４と低圧導管１６を介して定容量モータ１
８と、これとを連通する可変容量ポンプ１２をも
つ標準的な閉回路の流体伝動装置１０を示す。適
当な高圧および低圧の逃し弁が箱２０の中に設け
られている。ポンプ１２と共に回転可能な高圧流
体源を構成する充填ポンプ２２が逃し弁２４と連
通し、逆止弁２５を介して低圧導管１６と連通し
ている。ポンプ１２の容量は、流体が高圧の充填
ポンプ２２からストローカ２８，３０のうちの１
つに送られ、他のストローカから低圧流体源であ
る貯槽３２へ流通することによつて変更される。

制御装置３４は制御弁３６とオーバライド弁３
７とを有する。制御弁３６の動作は、米国特許第
3901031号および同第3924410号に詳細に記述され
ている。図示のように、制御弁３６はハウジング
４０の中に主弁部３８と調整弁部３９とを具えて
いる。

主弁部３８は主弁内孔４４内に摺動可能に受入
れられた主弁スプール４２をもつており、主弁ス
プール４２はその両端近くに大径部５５，５７を
有し、この大径部５５，５７は主弁内孔４４の両
端近くに設けられた大径孔部５１，５３内に位置
し、大径孔部５１，５３と大径部５５，５７との
間には第１図に示すように間隙が形成され、主弁
スプール４２の大径部５５，５７より外方の小径
部は主弁室５０，５２内に突出している。この主
弁室５０，５２には主弁ばね４６が前記小径部に
巻着して収容され、その両端が主弁室５０，５２
の内壁と、大径部５５，５７とに当接して、主弁
スプール４２を同図に示す第２位置に向けて偏倚
している。

充填ポンプ２２は制御通路４８を通してハウジ
ング４０と連通する。主弁室５０，５２は制御通
路５４，５６及び主弁内孔４４の大径孔部５１，
５３を通じて制御通路４８と連通する。さらに主
弁室５０，５２は導管５８，６０およびON−
OFF型ソレノイド作動弁６２，６４を経て貯槽
３２と連通する。主弁スプール４２の両端の中間
にある別の制限流路６６は、主弁内孔４４および
貯槽３２と流通している。１対の制御通路６８，
７０がさらに主弁内孔４４をハウジング４０内の
調整内孔７２と流通している。ランド７４，７６
が主弁スプール４２に設けられて、高圧流体を制
限流路５４から制御通路６８に、また制御通路７
０から制御通路６６を経て貯槽３２へ流通し、こ
の流通を逆に、すなわち制御通路７０を制限流路
５６と、制御通路６８を制限通路６６を介して貯
槽３２と連通し、通路５４，５６，６６，６８，
７０間の流通を終らせるようになつている。ソレ
ノイド作動弁６２を介して通路を開くか、または
ソレノイド作動弁６４を介して通路を開くかのい
ずれか、あるいは両方の通路を閉じることによつ
て、上記事項を達成するための主弁スプール４２
の動きが得られる。これらのソレノイド作動弁６
２，６４は、主弁室５０，５２のうちの１つを他
の室よりも昇圧させるための装置として作用す
る。電気信号の形をもつた第１入力が、電気的な
応答速度および第１制御部７８によつて適当なソ
レノイドを介して、通路を開くために導線８０を
経て与えられる。

調整弁部３９はハウジング４０の内孔７２と調
整弁スプール８２の一端とに接触している調整弁
ばね８４によつて調整弁内孔７２の中で一方向に
押圧されている調整弁スプール８２をもつてい
る。ハウジング４０内の調整弁室８６に調整弁ス
プール８２の他端が収容され、調整弁室８６は制
御通路４８と連通している。充填ポンプ２２が作
動すると、調整弁室８６内の流体の圧力は調整弁
ばね８４の力に抗し、第１図において右方へ調整
弁スプール８２を偏倚させるに足る大きさにな
る。１対の制御通路８８，９０は調整弁内孔７２
およびオーバライド弁３７に設けられた第１、２
ポート９２，９４と連通する。ランド９６，９
８，１００は調整弁室８６内の流体の圧力が、第
１図に示すように調整弁スプール８２を右方に移
動させた場合に、制御通路６８を制御通路８８
と、制御通路７０を制御通路９０と連通し、ばね
が第１図においてスプール８２を左方へ移動させ
る場合には、両方の制御通路６８，７０を両方の
制御通路８８，９０に連通するために調整弁スプ
ール８２に配置されている。

オーバライド弁３７はハウジング１０６（第
２，３図）のオーバライド内孔１０４内に摺動可
能に収容されているオーバライドスプール１０２
を有する。ハウジング１０６の第１、２オーバラ
イド通路１０８，１１０は、それぞれストローカ
２８，３０と連通する制御通路１１２，１１４と
連通している。ランド１１６，１１８はオーバラ
イドスプール１０２が第１，３図に示された位置
にある場合、第１ポート９２を第１オーバライド
通路１０８に、第２ポート９４を第２オーバライ
ド通路１１０と連通し、スプール１０２が第１，
３図で左方に移動する場合、第１オーバライド通
路１０８が第２オーバライド通路１１０と連通す
るようにオーバライドスプール１０２に配置され
ている。ランド１１６，１１８はまた、第１、２
ポート９２，９４と、オーバライドスプール１０
２の開と閉の位置間にあるオーバライド通路１０
８，１１０の間の流れをそれぞれ調整する。

オーバライドスプール１０２はハウジング１０
６とオーバライドスプール１０２の一端を接触さ
せているオーバライドばね１２０によつて右側に
偏倚されている。オーバライドスプール１０２の
他端はニードルローラ１２４を経てハウジング１
０６内の第２制御部１２２と連通している。往復
弁１２６は高圧導管１４から第２制御部１２２ま
で最高圧力の下で流体を流送する。第２，３図に
おいて、往復弁１２６はハウジング１０６内に配
置され、高圧導管１４，１６はそれぞれポート１
２８，１３０に結合されている。

オーバライド弁３７は圧力オーバライド弁とし
て図示されているが、往復弁１２６は第１，３図
において、オーバライドばね１２０に抗して左方
の位置へオーバライドスプール１０２を押圧し、
それによつて第１オーバライド通路１０８を単独
に第２オーバライド通路１１０に連通するため
に、他の油圧シリンダ／ピストン装置、ON−
OFFソレノイド、または機械的リンク機構によ
つて置きかえられ得るものである。もしソレノイ
ドが使用されるならば、その入力は伝動装置１０
を速かに中立の動作状態にすることが望まれる場
合に作動されるON−OFFスイツチである。さら
に制御装置３４は、可変容量モータを作動させる
ために用いられることが期待される。

以上の事柄によつて、出願人は制御弁の作動に
不安定を生ぜしめないオーバライド機能をもつ可
変容量ポンプまたはモータユニツト用の制御装置
を提供してきた。このことは第１に制御弁からス
トローカまでの通路と一体の部分として、オーバ
ライド弁を通る通路をつくることにより、第２に
オーバライド弁を制御弁とストローカとの間に配
置することによつて達成される。したがつてオー
バライド弁は開の位置にある場合、制御弁からス
トローカまでの２つの別個の通路を提供し、閉の
位置にある場合には、ストローカだけを相互に連
通することによつて、このような連通を終止させ
る。この弁はさらに開と閉との位置の間で、スト
ローカへの流体の流れを調整するように作用す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の線図的説明図、第
２図は第１図におけるオーバライド弁の拡大部分
断面図、第３図は第２図の線３−３に沿つてとら
れた断面図である。 １０……閉回路静水圧伝動装置、１２……可変
容量ポンプ、１４……高圧導管、１６……低圧導
管、１８……定容量モータ、２２……充填ポンプ
（高圧流体源）、２８，３０……ストローカ、３２
……貯槽（低圧流体源）、３４……制御装置、３
６……制御弁、３７……オーバライド弁、３８…
…主弁部、３９……調整弁部、４０……ハウジン
グ、４２……主弁スプール、４４……主弁内孔、
４６……主弁ばね、４８……制御通路、５０，５
２……主弁室、５４，５６……制限流路、５８，
６０……導管、６２，６４……ソレノイド作動
弁、７２……調整弁内孔、７４，７６……ラン
ド、７８……第１制御部、８２……調整弁スプー
ル、８４……調整弁ばね、９２……第１ポート、
９４……第２ポート、９６，９８，１００……ラ
ンド、１０２……オーバライドスプール、１０４
……オーバライド内孔、１０６……ハウジング、
１０８……第１オーバライド通路、１１０……第
２オーバライド通路、１１６，１１８……ラン
ド、１２０……オーバライドばね、１２２……
室、１２４……ニードルローラ、１２８，１３０
……ポート、１２６……往復弁、６８，８８，１
１２……第１制御通路、７０，９０，１１４……
第２制御通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ユニツトの容量を変更するために流体が流入
   および流出される１対のストローカ２８，３０を
   もち、高圧導管１４および低圧導管１６、高圧流
   体源２２および低圧流体源３２をもつ、可変容量
   流体ユニツトに使用される制御装置であつて、つ
   ぎの部材(A)(B)を具えていることを特徴とする制御
   装置。 (A) 流体源２２，３２とストローカ２８，３０と
   の中間にあつて、それらと連通する第１制御通
   路４８，６８，８８，１１２および第２制御通
   路１１４，９０，７０，６６をもち、前記流体
   ユニツトの容量を変更するために、第１制御通
   路４８，６８，８８，１１２を経て、高圧流体
   源２２から一方のストローカ２８に、また同時
   に他方のストローカ３０から第２制御通路１１
   ４，９０，７０，６６を経て低圧流体源３２に
   流体を流通させるため第１制御部７８からの入
   力に応答して作動する制御弁３６、 (B) 制御弁３６とストローカ２８，３０とを連通
   するように、それらの中間に配置され、第１制
   御通路４８，６８，８８，１１２と連通する第
   １ポート９２、第２制御通路１１４，９０，７
   ０，６６と連通する第２ポート９４、一方のス
   トローカ２８と連通する第１オーバライド通路
   １０８、他方のストローカ３０と連通する第２
   オーバライド通路１１０、および第１オーバラ
   イド通路１０８と第１ポート９２との間、第２
   オーバライド通路１１０と第２ポート９４との
   間とを連通する連通通路と、第２制御部１２２
   とを有し、この第２制御部１２２からの入力に
   応答して第１、２ポート９２，９４と第１、２
   オーバライド通路１０８，１１０との流通を制
   限する位置と、この流通を中止する位置と、第
   １、２オーバライド通路１０８，１１０を連通
   する位置との間で切換え可能になつているオー
   バライド弁３７。 ２ 制御弁３６が、(A)第１制御通路４８，６８，
   ８８，１１２および第２制御通路１１４，９０，
   ７０，６６ならびに該制御通路と連通する主弁内
   孔４４をもつハウジング４０、(B)高圧流体源２２
   および低圧流体源３２を離隔した位置で主弁内孔
   ４４と連通するためにハウジング４０に設けられ
   た通路５４，５６および６６、(C)主弁内孔４４に
   滑動可能に係合し、かつ１対の端部をもつ主弁ス
   プール４２、(D)主弁スプール４２が第１位置にあ
   るとき、高圧流体源２２を第１制御通路４８，６
   ８，８８，１１２と、低圧流体源３２を第２制御
   通路１１４，９０，７０，６６と連通し、さらに
   主弁スプール４２が第２位置にあるとき、第１制
   御通路４８，６８，８８，１１２および第２制御
   通路１１４，９０，７０，６６と流体源２２，３
   ２との間のすべての流通を中止する主弁スプール
   ４２に設けられた部材７４，７６、(E)それぞれが
   ハウジング４０および主弁スプール４２の両端近
   くの大径部５５，５７と接触して主弁スプール４
   ２を第２位置に向けて偏倚する１対のばね４６、
   (F)それぞれがハウジング４０に設けられて、主弁
   スプール４２の両端及びばね４６を収容する１対
   の主弁室５０，５２、(G)主弁スプールの大径部５
   ５，５７が収容され、加圧流体をそれぞれ主弁室
   ５０，５２に導入する大径孔部５１，５３、(H)第
   １制御部７８の作動によつて一方の主弁室（５０
   または５２）内の流体圧力を低減して主弁スプー
   ル４２を、ばね４６の１つに抗して第１位置に向
   けて偏倚する弁部材６２，６４を具えている特許
   請求の範囲１に記載の制御装置。 ３ 第１、２オーバライド通路１０８，１１０と
   第１、２ポート９２，９４との間に流体を流通す
   る部材が、(A)第１、２ポート９２，９４と第１、
   ２オーバライド通路１０８，１１０との中間に配
   置され、かつそれらを連通するオーバライド内孔
   １０４をもつハウジング１０６、(B)オーバライド
   内孔１０４に滑動係合し、かつ１対の端部をもつ
   オーバライドスプール１０２、(C)オーバライドハ
   ウジング１０６およびオーバライドスプール１０
   ２と接触してオーバライドスプール１０２を第１
   位置に向けて偏倚するばね１２０、(D)オーバライ
   ドスプール１０２の他方端に対向してオーバライ
   ドハウジング１０６に形成されたオーバライド室
   １２２、(E)高圧導管をオーバライド室１２２と連
   通し、オーバライド室１２２内の流体の圧力が予
   め定めた値を超えたことに応答してオーバライド
   スプール１０２をばね１２０に抗して第２位置に
   偏倚する部材１２６、(F)オーバライドスプール１
   ０２が第２位置にあるとき、第１、２オーバライ
   ド通路１０８，１１０をオーバライド内孔１０４
   を介して連通し、オーバライドスプール１０２が
   第１位置にあるとき、オーバライド内孔１０４を
   介して第１ポート９２を第１オーバライド通路１
   ０８と、第２ポート９４を第２オーバライド通路
   １１０と連通するオーバライドスプール１０２に
   設けられた小径部分を具えている特許請求の範囲
   １に記載の制御装置。 ４ (A)制御弁３６が、(イ)主弁内孔４４、(ロ)第１、
   ２ポート９２，９４と連通する調整弁内孔７２、
   (ハ)相隔つた位置で、主弁内孔４４および調整弁内
   孔７２と連通する第１、２制御通路の一部を形成
   する通路６８，７０、(ニ)相隔つた位置で、高圧流
   体源２２および低圧流体源３２を主弁内孔４４と
   連通する通路５４，５６および６６、(ホ)主弁内孔
   ４４に設けられた主弁スプール４２、(ヘ)第１制御
   弁７８からの入力に応答して高圧流体源２２と第
   １制御通路４８，６８，８８，１１２との間およ
   び低圧流体源３２と第２制御通路１１４，９０，
   ７０，６６との間に流体を流通させ、ついでこの
   逆方向に流通させ、ついで流通を中止させる弁部
   材６２，６４、(ト)調整弁内孔７２に設けられた調
   整弁スプール８２、(チ)第１制御通路中の通路６８
   と第１ポート９２との間、および第２制御通路中
   の通路７０と第２ポート９４との間および両ポー
   ト９２，９４を相互に連通させる調整弁スプール
   ８２の小径部分を有し、(B)オーバライド弁３７
   が、(イ)第１、２ポート９２，９４およびオーバラ
   イド内孔１０４、(ロ)オーバライド内孔１０４に設
   けられたオーバライドスプール１０２を有し、(ハ)
   第１、２ポート９２，９４とオーバライド通路１
   ０８，１１０とを連通するためオーバライドスプ
   ール１０２に設けられた小径部分を有する特許請
   求の範囲１に記載の制御装置。 ５ 流体を第１、２オーバライド通路１０８，１
   １０と第１、２ポート９２，９４との間に流通す
   る部材が、(A)第１、２ポート９２，９４と第１、
   ２オーバライド通路１０８，１１０との中間に配
   置され、それらを連通するオーバライド内孔１０
   ４をもつハウジング１０６、(B)オーバライド内孔
   １０４に滑動係合して、該内孔１０４内で第１、
   ２位置をもつオーバライドスプール１０２、(C)オ
   ーバライドスプール１０２が第１位置にあると
   き、第１、２オーバライド通路１０８，１１０を
   オーバライド内孔１０４を介して連通し、オーバ
   ライドスプール１０２が第２位置にあるとき、第
   １ポート９２を第１オーバライド通路１０８と、
   第２ポート９４を第２オーバライド通路１１０
   と、オーバライド内孔１０４を介して連通するオ
   ーバライドスプール１０２に設けられた小径部分
   を有し、(D)第２制御部１２２が電気作動式、機械
   作動式および流体圧力作動式から成る制御部から
   選択されるものによつて出力される特許請求の範
   囲１に記載の制御装置。