JP2005233421A - 静水圧システム内の動力損失減少用改良型チャージ・補助回路 - Google Patents

静水圧システム内の動力損失減少用改良型チャージ・補助回路 Download PDF

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Abstract

【課題】最小限の動力損失で、チャージ回路および補助回路の両方の圧力要求値を満たすことができるチャージポンプを提供する。
【解決手段】チャージ回路および補助回路の両方の圧力要求値を満たすことができる２つの独立的な出口を有するチャージポンプが提供される。チャージポンプは、少なくとも１つの入口と、互いに独立的な２つの出口とを有する多重ローラベーンポンプである。第１出口は、チャージ回路と流体連通し、第２出口は、補助回路と流体連通している。２つの出口は互いに独立しているため、ローラベーンポンプは、チャージ回路および補助回路の両方の圧力要求値を独立的に満たすことができる。２つの出口は、互いに直径方向に向き合っているのが好ましく、それにより、駆動軸にかかる負荷は減少する。ローラベーンポンプは、第１入口とは独立した第２入口を有しているのがよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、静水圧チャージポンプに、チャージ回路および補助回路の両方の圧力要求値を満たすことができる、２つの独立的な出口を有するチャージポンプに関する。
流体圧システムは、チャージ回路、および器具または補助回路の両方の流量要求値を満たすために、共通の流体源を使用することが多い。しかし、両方の回路の流量の要求値を満たすことは、往々にして困難である。
ある公知の構成では、チャージポンプは、チャージ回路に圧力を送る前に、補助回路に圧力を供給する。しかし、ポンプが両方の回路の要求値を満たすことができない場合、チャージ回路の低い圧力レベルにより、静水圧ポンプが故障する可能性がある。
他の公知の構成では、チャージポンプは、最初にチャージ回路に圧力を与えてから、次に補助回路に与える。しかし、この構成では、チャージ回路の圧力を、補助回路の圧力要求値と関連させて、上昇および降下させることが多く、そのため、静水圧ポンプにかかる負荷が増大するとともに、静水圧動力損失が生じる。
チャージ圧力プライオリティ弁を使用することによって、問題を解決しようとした従来技術がある（たとえば、特許文献１参照）。
しかし、この弁を使用するには、チャージポンプ出口における圧力が、常に補助回路用に設定されている必要がある。プライオリティ弁を使用することにより、静水圧ポンプの故障または破損は防止されるが、これに欠点がないわけではない。すなわち、補助回路要求値から、チャージ回路の要求値までの圧力降下のため、プライオリティ弁の使用に付随して、相当な動力損失がある。
米国特許第５，１６５，２３３号
本発明の主たる目的は、最小限の動力損失で、チャージ回路および補助回路の両方の圧力要求値を満たすことができるチャージポンプを提供することである。
本発明の別の目的は、２つの独立的な吐出出口を使用して、チャージ回路および補助回路の両方の圧力要求値を満たすことができるチャージポンプを提供することである。
上記および他の目的は、以下の説明により、当業者には明らかになると思う。
本発明は、チャージ回路および補助回路の両方の圧力要求値を満たすことができる、２つの独立的な出口を有するチャージポンプを対象としている。このチャージポンプは、少なくとも１つの入口と、互いに独立的な２つの出口とを有する多重ローラベーンポンプであるのが好ましい。
第１出口は、チャージ回路と流体連通し、第２出口は、補助回路と流体連通している。２つの出口は、互いに独立しているため、ローラベーンポンプは、チャージ回路および補助回路の両方の圧力要求値を独立的に満たすことができる。２つの出口は、互いに直径方向に向き合っているのが好ましい。それにより、駆動軸にかかる負荷は減少する。
また、ローラベーンポンプは、第１入口から独立した第２入口を有していてもよい。
図１には、共に駆動軸１６によって駆動される静水圧ポンプ１２、およびチャージポンプ１４を有する流体圧システム１０が示されている。チャージポンプ１４は、流体入口１８、チャージ回路２２に供給するチャージ出口２０、補助回路２６に供給する補助出口２４を有する。
チャージ回路２２は、１対のクロスチェック弁２８を有する。補助回路２６は、補助流をポンプケースに戻す器具リリーフ弁３０と、補助流を送って熱交換器３４に流す器具弁３２とを有する。
出口２０および２４は、互いに独立しており、そのため、チャージポンプ１４は、ある圧力の作動液をチャージ回路２２に、別の圧力の作動液を補助回路２６に送ることができる。
チャージ出口２０および補助出口２４を、図１に示すように、約９０°ずらして配置してもよい。これに変わり、出口２０および２４を直径方向に向き合わせ、すなわち、約１８０°ずらしてもよい。出口２０および２４を、直径方向に向き合わせたとき、流体圧ポンプ軸１６にかかる負荷は最小となる。さらにポンプ１４は、入口１８から独立した第２入口（図示せず）を有していてもよい。
図２に示すように、チャージポンプ１４は、好ましくはベーン３６を備える多重ローラベーンポンプである。ポンプ１４は、吸い込み領域３８、第１ドウェル領域４０、第１圧力領域４２、第２ドウェル領域４４、第２圧力領域４６および第３ドウェル領域４８を有する。
ポンプ入口１８は、吸い込み領域３８と流体連通しており、チャージ出口２０は、第１圧力領域４２と流体連通しており、補助出口２４は、第２圧力領域４６と流体連通している。
図２に示す配置構成では、出口２０および２４は、約９０°ずれている。吸い込み領域３８を小さくし、第２ドウェル領域４４を大きくして、出口２０および２４を、直径方向に向き合わせ、すなわち、約１８０°ずらしてもよい。
作動時、ポンプ１４は、図２に示すように、時計回り方向に回転する。ポンプ１４のベーン３６が、吸い込み領域３８内を掃引するとき、作動液が入口１８から取り込まれる。
ベーン３６が、第１ドウェル領域４８を通過するとき、作動液の体積が、入口圧力から領域４２内の圧力に遷移される。領域４２において、ローラは、チャージ回路２２の流量要求値を実現するように変位する。
ベーン３６が、第２ドウェル領域４４内を掃引するとき、作動液は、領域４６の圧力に遷移される。領域４６において、ローラは、補助回路２６の流量要求値を実現するように変位する。ベーン３６は、さらに第３ドウェル領域４８内を掃引して、新たな全サイクル用にポンプ１４を準備する。
ポンプ１４内のさまざまな領域の配置を変更し、それによって、チャージ回路２２および補助回路２６の両方の特定の変位要求値を達成してもよい。したがって、チャージおよび補助回路の圧力、および流量要求を組み合わせたことにより、ポンプ１４が各サイクルを通過するとき、過大な動力損失が起こらない。
したがって、本発明は、２つの独立的な出口を有するチャージポンプを使用することにより、動力損失を最小限にしながら、チャージ回路および補助回路の両方の圧力要求値を満たすことがわかる。
本発明の流体圧システムのプロセスおよび器具の概略図である。 本発明のローラベーンチャージポンプのサイクル線図である。
符号の説明
１０ 流体圧システム
１２ 静水圧ポンプ
１４ チャージポンプ
１６ 駆動軸
１８ 流体入口
２０ チャージ出口
２２ チャージ回路
２４ 補助出口
２６ 補助回路
２８ クロスチェック弁
３０ 器具リリーフ弁
３２ 器具弁
３４ 熱交換器
３６ ベーン
３８ 吸い込み領域
４０ 第１ドウェル領域
４２ 第１圧力領域
４４ 第２ドウェル領域
４６ 第２圧力領域
４８ 第３ドウェル領域

Claims (3)

  1. 流体圧システムであって、
    この流体圧システムと流体連通して、駆動軸によって駆動される静水圧ポンプと、
    前記流体圧システムと流体連通している入口、および第１および第２出口を有し、かつ
    前記駆動軸によって駆動されるチャージポンプと、
    前記第１出口と流体連通しているチャージ回路と、
    前記第２出口と流体連通している補助回路とを備え、
    前記第１および第２出口は、互いに独立している流体圧システム。
  2. 前記チャージポンプは、多重ローラベーンポンプである、請求項１に記載の流体圧システム。
  3. 流体圧システム用のローラベーンポンプであって、
    前記流体圧システムと流体連通している入口と、
    第１流体圧回路と流体連通している第１出口と、
    第２流体圧回路と流体連通している第２出口とを備え、
    前記第１および第２出口は、互いに独立しているローラベーンポンプ。
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