(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出圧力に基づく油圧制御によって吐出量可変要素の位置を機械的に制御する圧力調整機構を有し、吐出圧力がカットオフ開始圧力に達すると吐出量を最大吐出量から減少し、吐出圧力がフルカット圧力に達すると吐出量を最小吐出量の略０にする可変容量型油圧ポンプと、この可変容量型油圧ポンプを回転駆動する可変速モータと、可変容量型油圧ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出手段と、この圧力検出手段が検出した圧力に対応して予め設定した回転数に可変速モータを制御する制御信号を出力するコントローラとを備え、コントローラは、圧力検出手段からの圧力信号による吐出圧力がフルカットオフ圧力に達するまでは高速の回転数に設定した制御信号を出力すると共に、吐出圧力がフルカットオフ圧力に達すると低速の回転数に設定した制御信号を出力し、可変速モータは検出した回転数に応じたフィードバック信号を出力するエンコーダを備えたサーボモータから成し、コントローラからの制御信号とエンコーダからのフィードバック信号との偏差に基づく回転速度信号をサーボモータに出力するサーボアンプをコントローラに接続したことを特徴とする油圧ユニット
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変容量型油圧ポンプを可変速モータで回転駆動し、可変速モータの回転数制御によって可変容量型油圧ポンプより吐出する作動油の流量及び圧力を制御する油圧ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の油圧ユニットは、吐出圧力に基づく油圧制御によって吐出量可変要素としての斜板の位置を機械的に制御する圧力調整機構を有する可変容量型油圧ポンプと、この可変容量型油圧ポンプを回転駆動する可変速モータと、可変容量型油圧ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出手段としての圧力センサーと、圧力センサーが検出した圧力に対応して予め設定した回転数に可変速モータを制御するコントローラとを備え、可変容量型油圧ポンプのカットオフ開始圧力からフルカット圧力までの間において、吐出量を吐出圧力に応じて機械的に可変調整して可変容量型油圧ポンプの押しのけ量を減少し、可変速モータの必要トルクを低減して省エネ化を図っている。
【特許文献１】特開２００３−１７２３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、かかる従来の油圧ユニットでは、可変容量型油圧ポンプを回転駆動する可変速モータとして誘導電動機を用いており、誘導電動機はコントローラで低速回転に制御するとトルクが小さくなるため、必要とするトルクを得るのに回転数を上げなければならず、より一層の省エネ化を図れない問題があった。
【０００４】
本発明の課題は、可変容量型油圧ポンプを回転駆動する可変速モータの低速回転で必要とするトルクを確保し、より一層の省エネ化を図り得る油圧ユニットを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる課題を達成すべく、本発明は次の手段をとった。即ち、
吐出圧力に基づく油圧制御によって吐出量可変要素の位置を機械的に制御する圧力調整機構を有し、吐出圧力がカットオフ開始圧力に達すると吐出量を最大吐出量から減少し、吐出圧力がフルカット圧力に達すると吐出量を最小吐出量の略０にする可変容量型油圧ポンプと、この可変容量型油圧ポンプを回転駆動する可変速モータと、可変容量型油圧ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出手段と、この圧力検出手段が検出した圧力に対応して予め設定した回転数に可変速モータを制御する制御信号を出力するコントローラとを備え、コントローラは、圧力検出手段からの圧力信号による吐出圧力がフルカットオフ圧力に達するまでは高速の回転数に設定した制御信号を出力すると共に、吐出圧力がフルカットオフ圧力に達すると低速の回転数に設定した制御信号を出力し、可変速モータは検出した回転数に応じたフィードバック信号を出力するエンコーダを備えたサーボモータから成し、コントローラからの制御信号とエンコーダからのフィードバック信号との偏差に基づく回転速度信号をサーボモータに出力するサーボアンプをコントローラに接続したことを特徴とする油圧ユニットがそれである。
【発明の効果】
【０００６】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明は、可変容量型油圧ポンプを回転駆動する可変速モータをサーボモータから成した。このため、可変速モータとして誘導電動機を用いた従来の油圧ユニットに比し、サーボモータは低速回転で高トルクを出力することができるから、低速回転で必要とするトルクを確保することができ、回転数を低速にしてより一層の省エネ化を図ることができる。また、サーボモータは検出した回転数に応じたフィードバック信号を出力するエンコーダを備え、コントローラからの制御信号とエンコーダからのフィードバック信号との偏差に基づく回転速度信号をサーボモータに出力するサーボアンプをコントローラに接続した。このため、サーボモータを予め設定した低速の回転数に制御できているかを確実に確認することができる。さらにまた、サーボモータは、低速回転の状態から回転数を応答性よく上昇できるから、吐出量を必要とする時に、可変容量型油圧ポンプを低速回転の状態から高速回転の状態に応答性よく回転駆動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図１において、１は可変容量型油圧ポンプとしての斜板式可変容量型ピストンポンプで、吐出量可変要素としての斜板２を傾転自在に有し、斜板２の傾転角を減少する圧力調整機構３を備え、斜板２の傾転角の減少により押しのけ量が減少して吐出量を減少する。斜板式可変容量型ピストンポンプ１の圧力調整機構３は、斜板式可変容量型ピストンポンプ１の吐出圧力が、図２にＰ１で示すカットオフ開始圧力に達すると斜板２の傾転角を減少するよう作動して吐出量を最大吐出量Ｑ１から減少し、以後、吐出圧力の上昇に応じて斜板２の傾転角がさらに減少して吐出量をさらに減少し、図２にＰ２で示すフルカット圧力に達すると斜板２の傾転角を最小にして吐出量を最小吐出量Ｑ２の略０にする。圧力調整機構３には、フルカット圧力Ｐ２をばね力に基づき設定するばね４を有し、ばね４のばね力を調整ねじ４Ａで調整自在にしてフルカット圧力Ｐ２を変更自在に設けている。なお、カットオフ開始圧力Ｐ１はフルカット圧力Ｐ２より若干低い圧力となる。
【０００８】
５は斜板式可変容量型ピストンポンプ１を回転駆動するサーボモータで、サーボモータ５の回転数を検出し、検出した回転数に応じたフィードバック信号を出力するエンコーダ６を備えている。７は圧力検出手段としての圧力センサーで、斜板式可変容量型ピストンポンプ１から吐出する作動油の吐出圧力を常時検出し、この検出した吐出圧力に応じた圧力信号を常時出力する。８はコントローラで、圧力センサー７からの圧力信号に対応して予め設定した回転数にサーボモータ５を制御する制御信号を出力する。すなわち、コントローラ８は、図３に示す回転数条件のグラフ図に基づき、圧力センサー７からの圧力信号による吐出圧力がフルカットオフ圧力Ｐ２に達するまでは高速の回転数Ｎ１に設定した制御信号を出力し、吐出圧力がフルカットオフ圧力Ｐ２に達すると低速の回転数Ｎ２に設定した制御信号を出力する。９はコントローラ８に接続したサーボアンプで、コントローラ８からの制御信号とサーボモータ５のエンコーダ６からのフィードバック信号とを入力し、その偏差に基づく回転速度信号をサーボモータ５に出力し、コントローラ９からの制御信号に基づく予め設定した回転数Ｎ１又はＮ２にサーボモータ５の回転数を一致するよう制御する。そして、コントローラ８とサーボアンプ９とで制御部１０を構成する。
【０００９】
次に、かかる構成の作動を説明する。
サーボモータ５により斜板式可変容量型ピストンポンプ１を、図３に示す回転数Ｎ１で回転駆動すると、斜板式可変容量型ピストンポンプ１は斜板２の傾転角が最大の状態で、図２に示す最大吐出量Ｑ１で作動油を吸入吐出する。そして、吐出圧力は圧力センサー７で常時検出している。
【００１０】
この状態で、斜板式可変容量型ピストンポンプ１の吐出圧力が図２に示すカットオフ開始圧力Ｐ１に達すると、圧力調整機構３が斜板２の傾転角を減少するよう作動して吐出量を減少し、吐出圧力がフルカットオフ圧力Ｐ２に達すると、斜板２の傾転角を最小にして吐出量を最小吐出量Ｑ２の略０にする。
【００１１】
また、吐出圧力がフルカットオフ圧力Ｐ２に達すると、コントローラ８は図３に示す回転数条件のグラフ図に基づき、低速の回転数Ｎ２に設定した制御信号をサーボアンプ９に出力し、サーボアンプ９はコントローラ８からの制御信号とサーボモータ５のエンコーダ６からのフィードバック信号との偏差に基づく回転速度信号をサーボモータ５に出力し、サーボモータ５を低速の回転数Ｎ２に制御する。
【００１２】
かかる作動で、斜板式可変容量型ピストンポンプ１をサーボモータ５で回転駆動しているため、可変速モータとして誘導電動機を用いた従来の油圧ユニットに比し、サーボモータ５は低速回転で高トルクを出力することができるから、低速回転で必要とするトルクを確保することができ、回転数を低速にしてより一層の省エネ化を図ることができる。
【００１３】
また、サーボモータ５は検出した回転数に応じたフィードバック信号を出力するエンコーダ６を備え、コントローラ８からの制御信号とエンコーダ６からのフィードバック信号との偏差に基づく回転速度信号をサーボモータ５に出力するサーボアンプ９をコントローラ８に接続した。このため、サーボモータ５を予め設定した低速の回転数に制御できているかを確実に確認することができる。
【００１４】
さらにまた、サーボモータ５は、低速回転の状態から回転数を応答性よく上昇できるから、吐出量を必要とする時に、斜板式可変容量型ピストンポンプ１を低速回転の状態から高速回転の状態に応答性よく回転駆動することができる。
【００１５】
なお、一実施形態では、可変容量型油圧ポンプとして斜板式可変容量型ピストンポンプを用いたが、斜軸式可変容量型ピストンポンプや可変容量型ベーンポンプや可変容量型ラジアルピストンポンプでもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態を示した油圧ユニットの回路図である。
【図２】一実施形態の吐出量と吐出圧力とのポンプ特性を示すグラフ図である。
【図３】一実施形態の回転数条件を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００１７】
１：斜板式可変容量型ピストンポンプ（可変容量型油圧ポンプ）
２：斜板（吐出量可変要素）
３：圧力調整機構
５：サーボモータ
６：エンコーダ
７：圧力センサー（圧力検出手段）
８：コントローラ
９：サーボアンプ
【図１】
0005437581.tif 000002
【図２】
0005437581.tif 000003
【図３】
0005437581.tif 000004