JP2001020869A - 油圧ファン駆動部用可変ポンプ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファン駆動部の構成要素の寿命を縮めること
のないポンプ制御装置を提供する。 【解決手段】 本発明は、ファンの速度を所望の最大値
と最小値との間で制御するための油圧ファン駆動部用可
変ポンプ制御装置を提供する。冷却ファンを取り付けた
流体モータを駆動させる可変容量形ポンプの最大押しの
け量を確保するために、比例ソレノイドが設けられてい
る。可変電気信号を比例電磁弁装置に送り、これにより
ポンプの押しのけ量をこの電気信号に比例して減じられ
るようにして、冷却ファンの速度を所定の所望の最小レ
ベルまで低下させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全般に冷却ファン
の速度の制御装置に関するもので、詳記すれば、油圧フ
ァン駆動部の速度を選択制御する可変ポンプ制御装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】油圧ファン駆動装置は、冷却ファンを駆
動する技術においてよく知られている。そのような駆動
装置のひとつでは、比較的高速で所要のトルクを確保す
るのに二種類の流体モータが使用される。比較的低速で
は、かかる流体モータの一方だけが使用される。別の駆
動装置では、冷却ファンの動作および速度が駆動装置内
の動作流体の温度に応答して制御される。多くのファン
駆動装置では、流体モータを駆動するのに可変容量形ポ
ンプが使用され、その可変容量形ポンプの押しのけ量を
変更することによって流体モータの速度が制御される。
これら駆動装置では、ポンプ制御信号は、可変オリフィ
スを通ってから固定オリフィスを通ってタンクに向かう
か、先ず固定オリフィスを通ってから可変オリフィスを
通ってタンクに向かうかする。可変オリフィスを、遠隔
信号に応答して移動できるスプール形弁によって手動で
制御しても電気的に制御してもよい。タンクに向かう制
御信号を計測することによって、望ましくない熱が生
じ、また、一定量の流体がタンクに流れているので、よ
り大型のポンプがしばしば必要とされる。さらに、流量
損失を減少させるために小型オリフィスを使用すること
は、結果的にこの小型オリフィスが流体内の屑によって
詰まりやすくなる。同様に、この種の制御方式を使用す
るときは、ファン速度制御のために閉論理回路を設ける
ことが必要となることもあり得る。代表例として、１９
９９年３月２日付でスキムフ（Ｓｃｈｉｍｐｆ）他に発
行された米国特許第５８７６１８５号は、所要の方向に
おけるポンプ押しのけ量を制御するポンプ制御に向けて
制御圧力を変調し、反対方向におけるポンプ押しのけ量
を変えるためにだけ流体流量を流出させる駆動装置を教
示している。変調された制御圧力をポンプ制御に備えさ
せるために、ばね制御力に対抗して可変的な力が制御ス
プールに向けて形成される。さらに、ポンプの吐出し圧
力は、この吐出し圧力に直線的に関係するばね制御力に
対抗する力を準備するために制御スプールの差圧領域に
加えられる。ポンプ制御のための制御圧力は通常、吐出
し圧力が増大するにつれて減少するが、線形ではない。
このことがポンプ制御を不安定にさせ、スプール減衰オ
リフィスを追加することが必要となる。スプール減衰オ
リフィスを追加しない場合には、不安定な制御によって
ファン駆動部の構成要素の寿命を縮める結果となる。最
大ポンプ圧力は１つのみのスプールによって制御される
ので、減衰装置を追加すれば、ポンプ圧力はその最大圧
力を再び超えてしまい、ポンプおよびモータの構成要素
の寿命を縮め、また、弁とその構成要素の寿命も縮める
結果となる。

【０００３】よって、本発明の目的は、上に指摘した通
りの問題の１つ以上を解決することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の一態様では、リ
ザーバからの流体を受取る可変容量形ポンプの押しのけ
量を制御するためのポンプ制御装置が設けられている。
可変容量形ポンプは、その押しのけ量を最小の位置と最
大の位置との間で変更するように働く押しのけ量切換用
アクチュエータおよび圧力出口ポートを有する。ポンプ
制御装置は、可変容量形ポンプに流体接続された流体モ
ータまたは油圧モータを有するファン駆動装置での使用
に適している。ポンプ制御装置は、可変容量形ポンプの
圧力出口ポートに接続されていて、押しのけ量切換用ア
クチュエータへの加圧流体とこのアクチュエータからの
加圧流体の流れを制御するように働く比例電磁弁装置と
を包含する。比例電磁弁装置は、ばねバイアス加圧機
構、比例弁および比例ソレノイドを有し、比例弁の第一
の端にばねバイアス加圧機構が配置されており、圧力室
が第二の端に形成されていてこの比例弁の下流に接続さ
れており、ばねバイアス加圧機構が、比例弁を、可変容
量形ポンプからの流れを通過させる位置に達するまでバ
イアス加圧するように働き、比例ソレノイドは、比例弁
の第二の端に配置されており、第一の端で作用するばね
バイアス圧力に対抗して可変的な力を形成するように働
く。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１を参照するに、ファン駆動装
置１０が図示されている。ファン駆動装置１０は、油タ
ンク１４からの流体を受取る可変容量形ポンプ１２、お
よびこのポンプ１２に供給用導管１７を介して流体接続
された流体モータ１６を包含する。流体モータ１６は、
熱交換器／放熱器１９を通して冷却用空気を供給するよ
うに働く冷却ファン１８を駆動させる。熱交換器／放熱
器１９は、冷却の目的でさまざまな流体、例えば水、油
圧油、トランスミッションオイル、空気調節流体等を内
部に通すことができる。

【０００６】ポンプ１２は、供給用導管１７が接続され
た圧力出口ポート２０を有している。ポンプ１２の押し
のけ量は、押しのけ量切換用アクチュエータ２２によっ
て制御される。押しのけ量切換用アクチュエータ２２
は、最小押しのけ量位置と最大押しのけ量位置との間で
移動可能である。図１に示す実施例では、押しのけ量切
換用アクチュエータ２２は、ばね室２６内に配置された
ばね２４によって最大押しのけ量位置までバイアス加圧
されて、入口ポート２８を通してこのアクチュエータに
指向される制御信号に応答して最小押しのけ量位置に向
かってばねバイアス圧力に抗して移動できるようになっ
ている。押しのけ量切換用アクチュエータ２２のばね室
２６は、このばね室を通って延びる作動ロッド２９を有
していて、ポンプ１２の圧力出口ポートに接続されてい
る。可変容量形ポンプの中には、ばね室２６をポンプ１
２の圧力出口ポート２０に接続する必要のない形式のも
のもある。

【０００７】ポンプ１２の押しのけ量を最小押しのけ量
位置と最大押しのけ量位置との間で制御するためにポン
プ制御装置３０が設けられている。本実施例のポンプ制
御装置３０は、負荷制限弁装置３２、圧力締切り弁３４
および比例電磁弁装置３６を包含する。負荷制限弁装置
３２は、それぞれ１つの圧力応答室または圧力室４２、
４４を形成する第一の端３８と第二の端４０とを有す
る。圧力応答室４２の第一の端にばね４６が配置されて
おり、負荷制限弁装置３２を第一の位置までバイアス加
圧するように働く。負荷制限弁装置３２は、ポンプ１２
の圧力出口ポート２０から導管５２と供給用導管１７の
一部分とによって第二の圧力応答室４４まで指向される
加圧流体に応答して第二の位置に向かって移動できるよ
うになっている。負荷制限弁装置３２は三方弁であっ
て、導管５６によって油タンク１４に接続された第一の
ポート５４、導管６０と導管５２、１７の一部分とによ
ってポンプ１２の圧力出口ポート２０に接続された第二
のポート５８、および導管６４によって押しのけ量切換
用アクチュエータ２２の入口ポート２８に接続された第
三のポート６２を有する。負荷制限弁装置３２の第二の
ポート５８および第二の圧力応答室４４の上流に位置す
る導管５２内に減衰オリフィス６５を配置してもよい。

【０００８】圧力締切り弁３４は、導管６４内に配置し
てあってよくて、第一の端６６と第二の端６８とを有し
ており、この第一の端６６にばね７０が配置されてお
り、このばね７０が、圧力締切り弁３４を第一の位置７
２までバイアス加圧するように働く。第二の端６８には
圧力室７４が配置されており、この圧力室７４は、弁体
上の差圧領域の形態であっても弁体に作用するバイアス
加圧ピストンの形態であってもよくて、ポンプ１２の圧
力出口ポート２０からの加圧流体が導管７６と導管５
２、１７の一部分とによって受取られることに応答して
圧力締切り弁３４を第二の位置まで移動させるように働
く。圧力締切り弁３４は三方弁であって、導管６４の一
部分によって負荷制限弁装置３２の第三のポート６２に
接続された第一のポート７８、導管８２と導管５２、１
７の一部分とによってポンプ１２の圧力出口ポート２０
に接続された第二のポート８０、および導管６４の別の
部分とによって押しのけ量切換用アクチュエータ２２の
入口ポート２８に接続された第三のポート８４を有す
る。

【０００９】比例電磁弁装置（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａ
ｌ ｓｏｌｅｎｏｉｄ ｖａｌｖｅａｒｒａｎｇｅｍｅ
ｎｔ）３６は、ばねバイアス加圧機構８６、比例ソレノ
イド（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｓｏｌｅｎｏｉｄ）
８８および比例弁（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｖａｌ
ｖｅ）９０を包含する。比例弁９０は、内部に弁体（図
示しない）と、第一の端９２および第二の端９４とを有
する三方弁である。ばねバイアス加圧機構８６は、第一
の端９２に配置されており、比例弁９０（弁体）を第一
の位置９６に向けてバイアス加圧するように働く。比例
弁９０はまた、導管５６によって油タンク１４に接続さ
れた第一のポート９８、導管１０２と導管１７の一部分
とによってポンプ１２の圧力出口ポート２０に接続され
た第二のポート１００、および導管１０６によって負荷
制限弁装置３２の第一の端３８に位置する圧力室４２に
接続された第三のポート１０４を有する。

【００１０】比例弁９０の第一の端９２と第二の端９４
とは、それぞれの導管１１２、１１４および導管５６に
よって油タンク１４に接続されたそれぞれの流体ベント
室１０８、１１０を有する。導管１１４内に制御オリフ
ィス１１６が配置されている。差圧領域またはバイアス
加圧ピストンによって形成された圧力室１１８が比例弁
９０の第二の端９４において形成されていて、導管１２
０によって第三のポート１０４に接続されている。圧力
室１１８の有効断面積は、比例弁９０の弁体の断面積よ
り小さい。

【００１１】比例ソレノイド８８は、比例弁９０の第二
の端に配置されており、可変的な電気信号「Ｓ」の受信
作用に応答して、ばねバイアス加圧機構８６に対抗して
比例弁９０を第二の位置１１９に向けて移動させる可変
的な力を加えるように働く。比例ソレノイド８８と比例
弁９０のハウジングとの間の第二の端９４に引留ばねア
センブリ１２２が配置されている。この引留ばねアセン
ブリ１２２は、所定のばね荷重がかけられている。

【００１２】比例弁９０の第三のポート１０４と負荷制
限弁３２の第一の端３８に位置する圧力室４２との間の
導管１０６内にフィルタ機構１２４が設けられている。
導管１０６内には、フィルタ機構１２４と圧力室４２と
の間にオリフィス１２６も配置されている。図２を参照
するに、本発明の別の実施例が図示されている。同様の
要素には同様の参照番号が付けられている。図２の実施
例では、ばね２４は、押しのけ量切換用アクチュエータ
２２を、図１に示される最大押しのけ量位置と対向する
最小押しのけ量位置に向けてバイアス加圧する。本実施
例では、ポンプ１２からの加圧流体は、押しのけ量切換
用アクチュエータ２２を最小押しのけ量位置まで付勢す
るのを容易にする働きもするが、通常は必要とされな
い。押しのけ量切換用アクチュエータ２２は、ポンプ１
２内部に存在する固有の旋回力（ｓｗｉｖｅｌｆｏｒｃ
ｅ）によって最小押しのけ量位置まで付勢されて、押し
のけ量切換用アクチュエータ２２の入口ポート２８にお
いて受信した圧力信号によって最大押しのけ量位置まで
付勢される。図１の負荷制限弁装置３２および圧力締切
り弁３４は、本実施例では必要とされない。負荷制限弁
装置３２および圧力締切り弁３４の機能は、比例電磁弁
装置３６内に自動的に組込まれているのである。

【００１３】比例電磁弁装置３６は、図１の比例電磁弁
装置３６と同様である。第二のポート１００は、導管１
０２、１７によってポンプ１２の圧力出口ポート２０に
接続されている。相違点は、第三のポート１０４が導管
１３０によって押しのけ量切換用アクチュエータ２２の
入口ポート２８に接続されていること、ならびにフィル
タ機構１２４およびオリフィス１２６がそれぞれ比例弁
９０の第三のポート１０４と押しのけ量切換用アクチュ
エータ２２の入口ポート２８との間の導管１３０内に配
置されていることのみである。

【００１４】本発明の本質から逸脱することなく、さま
ざまな実施態様を採用することができる。圧力室１１８
の有効断面積を比例弁９０の内部の弁体の有効断面積に
対して変更することにより、流体モータ１６の速度範囲
および／またはトルク範囲を変更することができる。ま
た、比例電磁弁装置３６は、ポンプ１２に隣接の位置ま
たはポンプ１２から遠隔の位置に配置された独立型のカ
ートリッジアセンブリであってもよい。

【００１５】工業実用化の可能性 図１に示す実施例のファン駆動装置１０の運転状態につ
いて後述する。電気信号「Ｓ」が比例ソレノイド８８に
送られていない状態でポンプ１２の運転を開始すると、
加圧流体が流体モータ１６に指向されて冷却ファン１８
を回転させる。ポンプ１２から流体モータ１６までの流
体の初期流れによって流体モータ１６は回転し始める。
冷却ファン１８を横切って移動する空気によって形成さ
れた抵抗トルクが、供給用導管１７内の圧力を形成す
る。ポンプ１２の始動時、ばね２４が、押しのけ量切換
用アクチュエータ２２を最大押しのけ量位置までバイア
ス加圧する。ばねバイアス加圧機構８６は第一の位置に
比例弁９０を有するので、供給用導管１７内の圧力は、
比例弁９０を横切って負荷制限弁装置３２の第一の端に
位置する圧力室４２に指向される。圧力室４２内の圧力
による力は、ばね４６の力と協働して、負荷制限弁装置
３２を第一の位置に維持するよう働く。導管１７内の圧
力は、負荷制限弁装置３２の第二の端に位置する圧力室
４４にも利用できるが、負荷制限弁装置３２をばね４６
と圧力室４２の内部流体圧力との合力に抗して第二の位
置まで移動させるのに十分でない。その結果、ポンプ１
２はその最大押しのけ量位置に向けてバイアス加圧され
続けることになる。

【００１６】冷却ファン１８の速度が増すにつれて、冷
却ファン１８を横切る空気の運動に対する抵抗が増すた
め、供給用導管１７内の圧力は増大する。導管１７およ
び負荷制限弁装置３２の圧力室４２の内部流体圧力は、
比例弁９０の第二の端における圧力室１１８の導管１２
０を通って存在する。圧力室１１８の内部流体圧力が、
第一の端におけるばねバイアス加圧機構８６の力を克服
するレベルに達すると、比例弁９０はその第二の位置１
１９に向かって移動し始める。比例弁９０がその第二の
位置１１９に向かって移動するとともに、導管１０６、
１２０の内部流体圧力は、ばねバイアス加圧機構８６の
力の関数である所定のレベルにおいて制御される。導管
１７の内部圧力がさらに増大することによって、比例弁
９０は、導管１０６、１２０の内部圧力を所定のレベル
に維持する位置に向かって移動される。導管１７の内部
圧力は負荷制限弁装置３２の第二の端４０に指向されて
いるので、導管１７の内部圧力がさらに増大することに
よって、負荷制限弁装置３２は、導管１０６の内部圧力
とばね４６のバイアス圧力とに抗してその第二の位置５
０に向かって付勢される。負荷制限弁装置３２がその第
二の位置５０に向かって移動するにつれて、第二のポー
ト５８における導管１７からの加圧流体は第三のポート
６２に指向され、さらに押しのけ量切換用アクチュエー
タ２２の入口ポート２８まで指向される。押しのけ量切
換用アクチュエータ２２の内部圧力が増大するにつれ
て、ポンプ１２の押しのけ量は最小押しのけ量位置に向
けて付勢される。しかしながら、ポンプ１２の押しのけ
量が減少する場合には、結果的に冷却ファン１８の速度
は低下し、導管１７の内部圧力が低下することになる。
導管１７の内部圧力が低下することによって、圧力室４
４の内部圧力が低下し、従って負荷制限弁がその第一の
位置４８に向けて戻されうる。負荷制限弁装置は、押し
のけ量切換用アクチュエータ２２が所望の最大押しのけ
量位置に維持される位置に達する。ポンプ１２が所望の
最大押しのけ量位置に維持されていることによって、冷
却ファン１８の速度は所望の最大速度レベルに維持され
る。

【００１７】冷却ファン１８の速度を低下させるため
に、電気信号「Ｓ」を比例ソレノイド８８に指向させ
る。比例ソレノイド８８は、電気信号「Ｓ」に比例した
力を生ずる。この力が、ばねバイアス加圧機構８６のバ
イアス圧力に対抗して比例弁９０に指向される。比例ソ
レノイド８８からの追加の力が導管１０６、１２０内の
加圧流体からの力と結合して、比例弁９０を第二の位置
１１９に向かって付勢する。比例弁９０が第二の位置１
１９に向かって移動することにより、導管１７から導管
１０６までの流体が絞られ、導管１０６から油タンク１
４までの流体の一部分が絞られる。導管１０６の内部圧
力が低下することによって、負荷制限弁装置３２の圧力
室４２内の流体の圧力レベルが低下する。その結果、負
荷制限弁装置３２はその第二の位置５０に向けて付勢さ
れる。負荷制限弁装置３２がその第二の位置５０に向か
って移動するにつれて、ポンプ１２からの加圧流体が押
しのけ量切換用アクチュエータ２２に指向され、これに
より、このアクチュエータが最小押しのけ量位置に向か
って付勢される。ポンプ１２から流体モータ１６までの
流体流量が減少することによって、流体モータ１６の速
度は、これに比例して低下する。

【００１８】電気信号「Ｓ」の大きさを増大させること
により、流体モータ１６の速度は前述したようにこれに
比例して低下する。一旦、押しのけ量切換用アクチュエ
ータ２２がポンプ１２の押しのけ量を所望の最小押しの
け量位置まで減少させると、流体モータ１６の速度は所
望の最低速度レベルになる。電気信号「Ｓ」を種々の方
法で制御してよい。例えば、操作者が冷却ファン１８の
速度を選択的に制御できるように操作者がレバーを手動
で制御してよく、あるいは、装置の所定のパラメータ、
例えば熱交換器／放熱器１９を通過させられる種々の流
体の温度などに応答して電気信号を自動的に発生するよ
うにしてもよい。冷却ファン１８の速度をまた、工作機
械が始動または停止することに応答して下げるようにし
てもよい。本発明の本質から逸脱することなしに、変更
可能な実施態様を利用することもできる。

【００１９】装置の圧力が急激に増大または変動する場
合に、圧力締切り弁３４が迅速に応答して加圧流体を押
しのけ量切換用アクチュエータ２２に指向して、冷却フ
ァン１８の速度を低下させる。一旦、急激な増大または
変動が減少または安定化すると、圧力締切り弁３４はそ
の第一の位置７２に戻り、従ってファン駆動装置１０は
正常に運転するようになる。

【００２０】制御オリフィス１１６は、比例弁９０にお
ける弁体の移動する速度を制御するよう機能する。弁体
に漏れが生じることはよく知られているので、流体ベン
ト室１０８、１１０は、漏れを油タンク１４に排出する
ように形成されている。比例弁９０がその第二の位置１
１９にあるときは、比例弁９０が第一の位置９６まで戻
される流量を制御するのが望ましい。比例弁９０がその
第二の位置１１９から第一の位置９６まで移動する速度
を制御することにより、比例弁９０の安定性をかなり高
めることができる。

【００２１】引留ばねアセンブリ１２２は、比例ソレノ
イド８８によって形成される最大の力を制御する働きを
する。引留ばねアセンブリ１２２は所定の予荷重を有し
ていて比例ソレノイド８８と比例弁９０のハウジングと
の間に配置されているので、比例弁９０の移動の程度が
制御される。一旦、比例ソレノイド８８が引留ばねアセ
ンブリ１２２に係合すると、引留ばねアセンブリ１２２
によってさらに移動しなくなる。この引留ばねアセンブ
リは、比例ソレノイド８８からの一定していて反復可能
な最大の力を比例弁９０に提供し、それゆえ冷却ファン
１８に一定した所望の低速状態を提供する働きをする。

【００２２】減衰オリフィス６５は、ポンプ１２からの
加圧流体が第二のポート５８および第二の圧力応答室４
４にそれぞれ送られる流量を制御するよう機能する。こ
の減衰オリフィスは、負荷制限弁装置３２および押しの
け量切換用アクチュエータ２２を安定させる働きをす
る。フィルタ機構１２４は、何らかの異物粒子がオリフ
ィス１２６に侵入してこれを詰まらせることのないよう
にこれら異物粒子を捕集するよう機能する。オリフィス
１２６は、負荷制限弁装置３２に指向される流体の流量
を制御し、従って安定性を高めるよう機能する。

【００２３】図２を参照するに、ポンプ１２が始動する
と、ばね２４が押しのけ量切換用アクチュエータ２２を
最大押しのけ量位置までバイアス加圧するので、ポンプ
は最小押しのけ量位置に達する。ポンプ１２からの流れ
は流体モータ１６へと指向されるので、流体モータ１６
が冷却ファン１８を回転させ始める。冷却ファン１８を
横切る空気の移動によって形成される回転抵抗が、導管
１７の内部流体圧力を結果的に増大させる。比例弁９０
がばねによりその第一の位置９６までバイアス加圧され
ることによって、導管１７からの加圧流体が導管１７を
横切って入口ポート２８において押しのけ量切換用アク
チュエータ２２に指向され、従ってこのアクチュエータ
が最大押しのけ量位置に向かって付勢される。ポンプ１
２の内部流体圧力が増すにつれて、ポンプ１２内部の固
有の旋回力が増大する。この旋回力は、ポンプ１２の押
しのけ量を最小の位置に向けて付勢するよう働く。その
結果、入口ポート２８に指向される冷却ファン１８の回
転抵抗によって導管１７の内部圧力が増大されることに
よって、ポンプ１２の押しのけ量は増大し続ける。同様
に、冷却ファン１８の速度は増大し続ける。導管１７か
らの導管１３０の内部流体圧力も比例弁９０の圧力応答
室または圧力室１１８内で作用しているので、一旦、こ
の圧力によって形成された力がばねバイアス加圧機構８
６の力の大きさ以上になると、比例弁９０はその第二の
位置１１９に向かって移動する。比例弁９０がその第二
の位置１１９に向かって移動するにつれて、導管１７か
らの加圧流体は導管１７を横切るときに絞られ、導管１
３０、１２０の内部加圧流体は油タンク１４に向けて絞
られる。それゆえ、押しのけ量切換用アクチュエータ２
２が移動することは、その最大押しのけ量位置である所
望の位置において停止させられる。ポンプ１２の内部旋
回力が導管１７の内部圧力をさらに低下させるよう働こ
うとすると、この圧力の低下が導管１３０、１２０を介
して感知されて比例弁９０をその第一の位置９６に向か
ってさらに戻し、従って、導管１７から押しのけ量切換
用アクチュエータ２２への加圧流体がさらに絞られ、押
しのけ量と吐出し圧力とを維持するように付勢すること
になる。結果として、ポンプ１２の所望の最大押しのけ
量は維持され、それゆえ、冷却ファン１８の所望の最大
速度は維持される。装置圧力の急激な増大または変動が
ある場合、旋回力はポンプ押しのけ量を減少させ、圧力
変動の大きさを制限するように働く。

【００２４】冷却ファン１８の速度を下げるために、電
気信号「Ｓ」を比例ソレノイド８８に指向する。比例ソ
レノイド８８において形成された力が、図１に関して前
述したように、比例弁９０に作用して、比例弁９０を第
二の位置１１９に向けて移動させる。比例弁９０が第二
の位置１１９に向かって移動するにつれて、導管１３０
の内部流体圧力が低下するので、押しのけ量切換用アク
チュエータ２２は所望の最小押しのけ量位置に向かって
移動する。ポンプ１２の押しのけ量が減少するにつれ
て、冷却ファン１８の速度は対応して低下する。一旦、
押しのけ量切換用アクチュエータ２２が所望の最小押し
のけ量位置に達すると、冷却ファン１８の速度は所望の
最小速度レベルに達する。

【００２５】電気信号「Ｓ」を、図１に関して前述した
ように、多数の方法で制御することができる。同様に、
制御オリフィス１１６は、図１に関して前述したのと同
様に比例弁９０の動作を安定化させる機能を果たす。導
管１３０内のフィルタ機構１２４とオリフィス１２６と
は、押しのけ量切換用アクチュエータ２２の運動を安定
させる。ポンプの最小押しのけ量位置と最大押しのけ量
位置とを、ポンプ押しのけ量の許容範囲を大きめにする
制御作用によって所定の所望の最小押しのけ量位置より
下方、最大押しのけ量位置より上方に設定することがで
きる。

【００２６】以上の記述から、ポンプ制御装置３０が、
単純な構造のファン駆動装置１０の速度を制御するよう
に形成されており、閉論理回路を使用する必要がなく、
制御流体を油タンクに送り続けることをせず、制御圧力
として実際の吐出し圧力の代わりに変調されたポンプ吐
出し圧力を使用するものであることは明白である。本発
明のその他の態様、対象および利点は、図面、開示内容
部分および特許請求の範囲から得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様を組込むファン駆動装置で
の使用に適したポンプ制御装置の部分概略図および部分
線図である。

【図２】本発明の別の実施態様を組込むファン駆動装置
での使用に適したポンプ制御装置の部分概略図および部
分線図である。

【符号の説明】

１０…ファン駆動装置 １２…可変容量形ポンプ １４…油タンク １６…流体モータ １７…導管 １８…冷却ファン １９…放熱器 ２０…圧力出口ポート ２２…押しのけ量切換用アクチュエータ ２６…ばね室 ２８…入口ポート ２９…作動ロッド ３０…ポンプ制御装置 ３２…負荷制限弁装置 ３４…圧力締切り弁 ３６…比例電磁弁装置 ４２…圧力応答室 ４４…圧力応答室 ６５…減衰オリフィス ７４…圧力室 ８６…ばねバイアス加圧機構 ８８…比例ソレノイド ９０…比例弁 １０８…流体ベント室 １１６…制御オリフィス １１８…圧力応答室 １２２…引留ばねアセンブリ １２４…フィルタ機構 １２６…オリフィス

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リザーバからの流体を受取る可変容量形
   ポンプの押しのけ量を制御するためのポンプ制御装置に
   おいて、可変容量形ポンプが、圧力出口ポートとこの可
   変容量形ポンプの押しのけ量を最小の位置および最大の
   位置の間で変化させるように働く押しのけ量切換用アク
   チュエータとを有し、前記ポンプ制御装置は、該可変容
   量形ポンプに流体接続された流体モータを有するファン
   駆動装置内で使用するようになっているポンプ制御装置
   において、 可変容量形ポンプの圧力出口ポートに接続されていて押
   しのけ量切換用アクチュエータへの加圧流体および該ア
   クチュエータからの加圧流体の流れを制御するように働
   く比例電磁弁装置を具備し、該比例電磁弁装置がばねバ
   イアス加圧機構と比例弁と比例ソレノイドとを包含して
   おり、前記比例弁は第一の端および第二の端を有してお
   り、前記比例弁の第一の端にはばねバイアス加圧機構が
   配置されており前記第二の端に圧力室が形成されていて
   該比例弁の下流に接続されており、前記ばねバイアス加
   圧機構が、前記比例弁を、可変容量形ポンプからの流れ
   を通過させる位置までバイアス加圧するように働き、前
   記比例ソレノイドが、前記比例弁の第二の端に配置され
   ていて、第一の端で作用するばねバイアス圧力に対抗し
   て可変的な力を形成するように働くポンプ制御装置。
2. 【請求項２】 所定の予荷重を有していて前記比例ソレ
   ノイドと前記比例弁との間に配置された引留ばねを包含
   する請求項１に記載のポンプ制御装置。
3. 【請求項３】 前記比例弁の第一の端と第二の端とにそ
   れぞれ配置されていて各々がリザーバに接続された流体
   ベント室と、該比例弁の第二の端に位置する前記流体ベ
   ント室およびリザーバの間に配置されたオリフィスとを
   包含する請求項１に記載のポンプ制御装置。
4. 【請求項４】 前記比例弁が所定の断面積の弁体を有
   し、該比例弁の第二の端に位置する圧力室の有効断面積
   が前記弁体の断面積より小さい請求項１に記載のポンプ
   制御装置。
5. 【請求項５】 前記比例電磁弁装置が前記可変容量形ポ
   ンプの前記押しのけ量切換用アクチュエータに接続され
   ている請求項１に記載のポンプ制御装置。
6. 【請求項６】 前記比例弁が第一の位置と第二の位置と
   を有する三方弁であって、前記比例弁の第一の位置で
   は、前記押しのけ量切換用アクチュエータが前記可変容
   量形ポンプの圧力出口ポートと連通していて前記リザー
   バから遮断されており、前記比例弁の第二の位置では、
   前記押しのけ量切換用アクチュエータが前記リザーバに
   連通していて前記可変容量形ポンプの前記圧力出口ポー
   トから遮断されている請求項５に記載のポンプ制御装
   置。
7. 【請求項７】 前記可変容量形ポンプの押しのけ量が、
   内部旋回力とばね機構のバイアス圧力に応答して最小押
   しのけ量位置に向かって移動できて、前記比例電磁弁装
   置から前記押しのけ量切換用アクチュエータまで送られ
   る加圧流体に応答して最大押しのけ量位置に向かって移
   動できる請求項６に記載のポンプ制御装置。
8. 【請求項８】 前記比例電磁弁装置と前記可変容量形ポ
   ンプの前記押しのけ量切換用アクチュエータとの間に配
   置されたフィルタ機構およびオリフィスを包含する請求
   項７に記載のポンプ制御装置。
9. 【請求項９】 前記可変容量形ポンプの前記圧力出口ポ
   ートと前記押しのけ量切換用アクチュエータとの間に配
   置された負荷制限弁装置を有しており、該負荷制限弁装
   置が、圧力応答室を各々形成する第一の端と第二の端と
   を有し、該第一の端が前記可変容量形ポンプからの流れ
   を内部に通過させる位置までばねによってバイアス加圧
   されており、該第二の端が前記可変容量形ポンプの前記
   圧力出口ポートに接続されている請求項２に記載のポン
   プ制御装置。
10. 【請求項１０】 前記負荷制限弁装置が、前記リザーバ
    に接続された第一のポートと前記可変容量形ポンプの前
    記圧力出口ポートに接続された第二のポートと前記押し
    のけ量切換用アクチュエータに接続された第三のポート
    とを有する三方弁である請求項９に記載のポンプ制御装
    置。
11. 【請求項１１】 前記比例弁が、前記リザーバに接続さ
    れた第一のポートと前記可変容量形ポンプの前記圧力出
    口ポートに接続された第二のポートと負荷制限弁装置の
    第一の端に位置する圧力室に接続された第三のポートと
    を有する三方弁であり、該比例弁が第一の位置と第二の
    位置との間で移動できるようになっており、その第一の
    位置では、前記負荷制限弁装置の第一の端にある前記圧
    力室が前記可変容量形ポンプの前記圧力出口ポートと連
    通していて前記リザーバから遮断されており、第二の位
    置では、該圧力室が前記リザーバと連通していて前記可
    変容量形ポンプの前記圧力出口ポートから遮断されてい
    る請求項１０に記載のポンプ制御装置。
12. 【請求項１２】 前記比例弁の前記第三のポートと前記
    負荷制限弁装置の前記第一の端との間に配置されたフィ
    ルタ機構およびオリフィスを包含する請求項１１に記載
    のポンプ制御装置。
13. 【請求項１３】 前記可変容量形ポンプの前記圧力出口
    ポートと前記負荷制限弁装置の前記第二のポートおよび
    前記負荷制限弁の前記第二の端の両方との間に配置され
    た制御オリフィスを包含する請求項１１に記載のポンプ
    制御装置。
14. 【請求項１４】 前記負荷制限弁装置の前記第三のポー
    トと前記押しのけ量切換用アクチュエータとの間に配置
    された圧力締切り弁を包含する請求項１１に記載のポン
    プ制御装置。
15. 【請求項１５】 前記圧力締切り弁が第一の端と第二の
    端とを有し、該第一の端が、ばねバイアス圧力によって
    前記押しのけ量切換用アクチュエータを前記負荷制限弁
    の前記第三のポートに連通させる位置に配置されていて
    前記可変容量形ポンプから遮断されており、前記第二の
    端が、前記可変容量形ポンプの前記圧力出口ポートに接
    続された圧力応答室を有する請求項１４に記載のポンプ
    制御装置。
16. 【請求項１６】 前記圧力締切り弁が、前記負荷制限弁
    装置の前記第三のポートに接続された第一のポートと、
    前記可変容量形ポンプの前記圧力出口ポートに接続され
    た第二のポートと、前記押しのけ量切換用アクチュエー
    タに接続された第三のポートとを有する三方弁である請
    求項１５に記載のポンプ制御装置。
17. 【請求項１７】 前記可変容量形ポンプの押しのけ量
    が、ばねバイアス圧力によって最大押しのけ量位置に向
    かって移動できて、前記圧力締切り弁から前記押しのけ
    量切換用アクチュエータに送られる加圧流体に応答して
    最小押しのけ量位置に向かって移動できる請求項１６に
    記載のポンプ制御装置。
18. 【請求項１８】 可変容量形ポンプの押しのけ量を制御
    するためのポンプ制御装置において、可変容量形ポンプ
    が、圧力出口ポートとこの可変容量形ポンプの押しのけ
    量を最小の位置および最大の位置の間で変化させるよう
    に働く押しのけ量切換用アクチュエータとを有し、ポン
    プ制御装置は、該可変容量形ポンプに流体接続された流
    体モータを有するファン駆動装置内で使用するようにな
    っているポンプ制御装置において、 圧力応答室をそれぞれ形成する第一の端と第二の端とを
    有する負荷制限弁装置を具備し、前記第一の端がばねバ
    イアス圧力によって流体通過位置に付勢され、前記負荷
    制限弁装置は前記可変容量形ポンプの前記圧力出口ポー
    トと前記押しのけ量切換アクチュエータとの間に配置さ
    れており、前記第二の端が前記可変容量形ポンプの前記
    圧力出口ポートに接続されており、 さらに、 第一の端と第二の端とを有する圧力締切り弁を具備し、
    前記第一の端がばねバイアス圧力によって流体通過位置
    に付勢され、前記第二の端が前記可変容量形ポンプの前
    記圧力出口ポートに接続されており、前記圧力締切り弁
    が前記負荷制限弁装置と前記可変容量形ポンプの前記押
    しのけ量切換用アクチュエータとの間に配置されてお
    り、 さらに、 前記可変容量形ポンプの前記圧力出口ポートと前記負荷
    制限弁装置の前記第一の端との間に配置された比例電磁
    弁装置を具備し、該比例電磁弁装置が、ばねバイアス加
    圧機構と、比例弁と、比例ソレノイドとを包含し、前記
    比例弁が第一の端と第二の端とを有し、該第一の端に前
    記ばねバイアス加圧機構が配置され、前記第二の端にお
    いて圧力室が形成されており、前記第二の端は前記比例
    弁と前記負荷制限弁装置の前記第一の端との間に接続さ
    れており、前記ばねバイアス加圧機構が、前記比例弁を
    流体通過位置までバイアス加圧するように働き、前記比
    例ソレノイドが前記比例弁の前記第二の端に配置されて
    いて、第一の端においてばねバイアス圧力に対抗して可
    変的な力を形成するように働く、ポンプ制御装置。