JPH0819922B2

JPH0819922B2 - 可変容量型油圧ポンプ制御装置

Info

Publication number: JPH0819922B2
Application number: JP61295683A
Authority: JP
Inventors: ラエル・ブレント・タプリン
Original assignee: ヴイツカ−ズ，インコ−ポレ−テツド
Priority date: 1985-12-13
Filing date: 1986-12-11
Publication date: 1996-03-04
Anticipated expiration: 2011-03-04
Also published as: DE3678538D1; JPS62253980A; CN1007542B; CA1248410A; EP0226125A2; IN166532B; EP0226125A3; EP0226125B1; CN86108529A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、可変容量型ポンプ系統に関する。

〔従来の技術〕

可変容量型のポンプに対して、ポンプ調節機構を作動
してポンプの容量を変化させるための圧力補償器と、こ
の圧力補償器に弾性的に対抗するようバネ偏倚ピストン
を備えさせることは公知である。また、ポンプの容量を
変化させるよう機能する負荷検知補償器（弁）と、この
負荷検知補償器に弾性的に対抗するようバネ偏倚ピスト
ンを備えさせることも公知である。負荷検知補償器は、
ポンプの圧力が、圧力補償器によって設定された限界に
ある場合を除いて、主たるポンプ制御装置として機能す
る。ポンプの圧力が上記限界にある場合には、圧力補償
器が負荷検知補償器に代わって機能するようになる。さ
らにまた、ポンプ系統または方向性弁へと給送された流
体の圧力を、バネ偏倚ピストンと一致して作用するよう
に加えることも公知である。

第１図は、米国特許第3,554,093号に示されている如
き従来技術の系統を概略的に示す油圧系統であり、該米
国特許は参照として此処に取り込むこととする。

第１図に示されているように、可変容量型ポンプ10
は、前記特許に示されている如き可変型斜板式のもので
あり、軸方向ピストンの容量を変化させるように可動な
斜板11を含んでいる。バネ偏倚ピストン12が、斜板11を
その最大容量位置へと弾性的に付勢している。ヨークに
位置した、より大きな位置決めピストン13が、バネ偏倚
ピストン12に対抗して斜板11上へと作用している。

ポンプ10からの流体は、供給ライン14を通り方向性弁
であるシステム弁15を介して油圧アクチュエータの如き
負荷に対して方向付けられ、ライン16を介してバネ偏倚
ピストン12へと方向付けられる。

図１において、ポンプ出口圧力は、ポンプ圧力検知ラ
イン17を介して、圧力補償器18に、及びライン17aを介
して、負荷検知補償器19に接続される。圧力補償器18
は、パイロット弁22により動作し、パイロット弁22は、
そのばねの力により設定された予荷重に相当する圧力限
界で開放する。次に、パイロット弁22による圧力補償動
作を説明する。

ポンプ出口圧力が、パイロット弁22のバネ予荷重より
も高くなった場合、ライン17から圧力補償器18のバネ室
を介して、パイロット弁22の弁体の左側に加わるポンプ
圧力により、パイロット弁22が開放する。圧力補償器18
のバネ室は減圧され、その結果、圧力補償器18のスプー
ルが、図１において右方向に移動し、スプールの左ラン
ドにより今まで遮断されていた、ポンプ圧力検知ライン
17と、制御圧力ライン17cとの間が連通し、ポンプ圧力
が、位置決めピストン13を下方へと移動せしめ、ポンプ
の吐出し量を減少させる。ポンプ圧力が減少すると、パ
イロット弁22が閉じ、圧力補償が終了する。

次に、ポンプ出口圧力が、パイロット弁22のバネ予荷
重よりも低い場合、パイロット弁22は閉じたままで、圧
力補償器18のスプールは移動せず、ポンプ圧力検知ライ
ン17と、制御圧力ライン17cとの間は遮断され、負荷検
知補償器19によるポンプ容量制御が行われる。

負荷検知補償器19のスプール19aの左端は、ポンプ圧
力検知ライン17、及びライン17aを介してポンプ出口圧
力に連通され、スプール19aの右端は、システム弁15の
下流の負荷圧力検知ライン20により、負荷に供給すべき
流体圧力に連通されている。負荷検知補償器19は、ポン
プ圧力と負荷圧力との差が、負荷検知補償器19のバネ予
荷重により設定される、例えば、14〜21kg/cm²（200〜3
00p.s.i.）の範囲内になるように、位置決めピストン13
における圧力を制御する。

ポンプ圧力が、負荷圧力よりも14〜21kg/cm²（200〜3
00p.s.i.）だけ高い場合、スプール19aの右端に加わる
負荷圧力とバネ予荷重の合力よりも大きい、ポンプ圧力
により、スプール19aが右方向へと移動し、スプール19a
の左ランドにより今まで遮断されていた、ライン17aと
ライン17bとの間が連通し、ライン17b、17cを介して、
位置決めピストン13に制御圧力が加えられ、位置決めピ
ストン13を下方へと移動せしめて、ポンプ吐出し量を減
少させる。その結果、ポンプ圧力と負荷圧力間の所定圧
力差が維持される。

ポンプ圧力が、負荷圧力よりも14〜21kg/cm²（200〜3
00p.s.i.）だけ低い場合、スプール19aの左端に加わる
ポンプ圧力よりも大きい、負荷圧力とバネ予荷重の合力
により、スプール19aが左方向へと移動し、スプール19a
の左ランドにより今まで遮断されていた。ライン17b
と、パイロット弁22を介して、タンクへと連通するライ
ン（符号なし）との間が連通し、ライン17c、17bを介し
て、位置決めピストン13からの圧力流体がタンクへと引
かれ、位置決めピストン13を上方へと移動せしめて、ポ
ンプ吐出し量を増大させる。その結果、ポンプ圧力と負
荷圧力間の所定圧力差が維持される。

従って、ポンプ出口圧力よりも14〜21kg/cm²（200〜3
00p.s.i.）だけ低い負荷圧力において、特定のアクチュ
エータ、又は幾つかのアクチュエータにより、必要とさ
れる負荷流量を正確に供給するように、容量は変化され
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のようなポンプ系統において、ポンプ出口は、バ
ネ偏倚ピストンに、及びシステム弁15を含む供給ライン
14に直接に連結されている。

かかるポンプ系統の一つの問題点として、システム弁
15が遮断された場合、ポンプ圧力が上昇し、負荷検知補
償器19は、ポンプをストローク運動させないように、位
置決めピストン13を制御し、その結果、バネ偏倚ピスト
ン12は、ポンプ圧力を更に上昇させようとして、流体を
供給ライン14へと変位させる。反対に、システム弁15が
開放された場合には、ポンプ圧力が下降し、負荷検知補
償器19は、ポンプをストローク運動させるために、位置
決めピストン13を制御し、その結果、バネ偏倚ピストン
12は、ポンプ圧力を更に低下させようとして、流体を供
給ライン14から吸引する。

従って、上記両方の場合において正帰還が生じ、その
ことは、特に負荷が重く且つ結合ライン（導管）が短い
場合に、ポンプ系統が不安定になりがちであることを意
味する。その場合に、油圧の脈動や、制御されている負
荷、又は装置の振動的な動きが生ずるという問題点があ
る。

また、他の問題点として、バネ偏倚ピストン12への圧
力変化（ポンプ出口圧力における）の影響の後に、ある
時間遅れを有して、位置決めピストン13への圧力変化
（制御圧力における）が続き、その結果、可変容量ポン
プの斜板11の位置が、一方向に変化させられると、直ぐ
に他方への変化が続き、流体の脈動を招くという問題点
をも有している。

従って、本発明の目的は、より安定である可変容量型
ポンプ系統を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、ポンプ出口圧力をバネ偏倚ピストン
12に直接に接続するのではなく、負荷圧力検知ライン20
から、又はシステム弁15の下流から取られた負荷圧力
が、バネ偏倚ピストン12に対して伝達されるように結合
する、負荷圧力ラインを設けたことを特徴とする。

〔作用〕

上記負荷圧力ラインを設けることにより、流量の如何
なる変化も、ばね偏倚ピストン、及び位置決めピストン
の両方に、同時に影響を及ぼすように、すなわち、負荷
圧力、及び制御圧力における変化が、それぞれ、ばね偏
倚ピストン、及び位置決めピストンに時間遅れなく、同
時に到達するように作用し、流体の脈動と装置の振動を
防止し、ポンプ系統の安定性の問題の克服を可能にした
ものである。

〔実施例〕

図２に示す本発明によれば、図１の通常の圧力ライン
16は削除され、システム弁15の下流にある負荷圧力検知
ライン20から、バネ偏倚ピストン12へと延伸する、負荷
圧力ライン21が付加され、従ってバネ偏倚ピストン12
は、負荷圧力により作用される。

かかるシステムは、従来技術のシステムの安定性の問
題を克服することが見出された。

上記負荷圧力ライン21を設けることにより、流量の如
何なる変化も、ばね偏倚ピストン12、及び位置決めピス
トン13の両方に、同時に影響を及ぼすように、すなわ
ち、負荷圧力、及び制御圧力における変化が、それぞ
れ、ばね偏倚ピストン12、及び位置決めピストン13に時
間遅れなく、同時に到達するように作用し、流体の脈動
と装置の振動を防止し、ポンプ系統の安定性の問題の克
服を可能にしたものである。

【図面の簡単な説明】

図１は従来技術の装置の概略図、図２は本発明の実施例
の装置の概略図である。 10……可変容量型ポンプ 11……斜板 12……バネ偏倚ピストン 13……位置決めピストン 14……供給ライン 17,17a……ポンプ圧力検知ライン 17b,17c……制御圧力ライン 18……圧力補償器 19……負荷検知補償器 20……負荷圧力検知ライン 21……負荷圧力ライン 22……パイロット弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】出口（10）及び入口を有し、制御される油
圧位置決めピストン（13）、及び該制御される位置決め
ピストン（13）に弾性的に対抗する、ばね偏倚位置決め
ピストン（12）からなる、ポンプ調節機構（11−13）を
含む、可変容量ポンプと、その間にシステム弁（15）を含む２つの部分を備えた、
供給ライン（14）と、制御圧力を与えるための、負荷検知補償器（19）と、ポンプの出口（10）における圧力を検知するために、ポ
ンプの出口（10）を、前記負荷検知補償器（19）の一端
に接続する、ポンプ圧力検知ライン（17,17a）と、前記負荷検知補償器（19）の他端と、前記システム弁
（15）との間で延伸する、負荷圧力検知ライン（20）
と、制御圧力における変化に応答して、前記ポンプ調節機構
（11−13）を動かすために、前記負荷検知補償器（19）
と、前記制御される位置決めピストン（13）との間で延
伸する、制御圧力ライン（17b,17c）と、前記システム弁（15）の下流の負荷圧力を、前記ばね偏
倚位置決めピストンに連通する、負荷圧力ライン（21）
と、からなる、可変容量型油圧ポンプ制御装置。
【請求項２】前記ポンプ圧力検知ライン（17,17a）に連
結され、ポンプ圧力が所定量を越えた場合に移動可能で
あり、それにより前記制御圧力ライン（17b,17c）を、
前記ポンプ圧力検知ライン（17,17a）に連通させる、一
端を有する圧力補償器（18）を含む、特許請求の範囲第
１項記載の可変容量型油圧ポンプ制御装置。