JP3611615B2 - Electric control pump - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、各産業分野で使用され、斜板式または斜軸式で傾転角を変えることによって吐出流量が可変であり、ポンプ傾転角を検出してフィードバック制御を行う方式の電気制御ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、可変容量型のアキシアルピストンポンプは、建設機械を始め一般的な各産業分野で広く使用されており、ポンプから吐出される油圧を安定に制御するため、レギュレータを用いて機械的なフィードバック制御を行うことが多い。電気制御ポンプでは、レギュレータによって制御されるポンプの傾転角度を電気的に検出しフィードバック制御することにより、シーケンサなどからの電気信号によって負荷に必要な圧力や流量を迅速かつ高精度に制御することが可能となる。
【0003】
図5は、従来からの典型的な電気制御ポンプの外観構成を示す。ポンプ本体1にはレギュレータ2が取付けられている。ポンプは、駆動軸3を介して駆動される。ポンプ本体1内部では、駆動軸3の延長上に斜板4が配置されている。レギュレータ2により、斜板4の駆動軸3の軸線に垂直な方向に対する角度θが変化し、ポンプとしての吐出流量が変化する。この角度θは傾転角と称され、ポテンショメータ5によって検出され、電気的信号に変換される。傾転角θに関連する可変要素の変位を検出する先行技術は、たとえば実開平1−66483に開示されている。
【0004】
図6は、ポテンショメータ5の取付状態を示す。ポンプ本体1内では、シリンダブロック6が図5の駆動軸3によって回転駆動される。シリンダブロック6内には、駆動軸3の軸線方向に平行に延び、円周方向に間隔をあけて設けられる複数のボアが形成され、ピストン7が挿通される。ピストン7の先端にはピストンシュー8が形成され、斜板4側のシュープレート9に結合している。ピストンシュー8とシュープレート9との間では、結合角度は変位自在である。
【0005】
ポンプ本体1のケーシング10には、斜板4に臨んでポテンショメータ5を取付けるための取付孔11および取付座12が形成される。ポテンショメータ5の回転軸には、カム13が設けられ、斜板4の変位が検出部材14および検出ピン15を介して伝達される。カム13は、斜板4の傾動を回転角の変化に変換し、ポテンショメータ5に伝達する。
【0006】
図7は、図5の電気制御ポンプの油圧回路の一例を示す。ポンプ16内には、ポンプ本体1、制御弁17、サーボピストン18、電磁比例減圧弁19、リリーフ弁20および圧力検出器21などが含まれる。斜板4の傾転角度は、ポテンショメータ5によって検出される。ポンプ本体1からの吐出圧力は、圧力検出器21によって検出される。吐出圧力が上限値を超えないようにリリーフ弁22が設けられている。電磁比例減圧弁19の制御は、制御回路23によって、ポテンショメータ5および圧力検出器21からの検出出力を電気的にフィードバックして行われる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
図5〜図7に示すような先行技術では、ポンプの傾転角を検出するために斜板4に直接センサであるポテンショメータ5を取付けている。他の先行技術としては、サーボピストン18などにセンサを取付けるものもある。これらの可変要素にセンサを取付けるため、ポンプ本体1に、センサおよび検出のための部品、さらにはセンサを取付ける座などを特別に設ける必要が生じる。油圧ポンプとしては、むしろ電気的フィードバック制御を行わないものの方が数量的に多く生産されているのが現状であり、電気的フィードバック制御のための構成を付加するための加工を施した部品は、標準品とは異なる特殊品扱いとなり、製造コストが上昇してしまう。
【0008】
本発明の目的は、使用部品を削減し、製造コストの上昇を抑えることができる電気制御ポンプを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、可変容量型のポンプ本体と電気制御仕様のレギュレータとを含み、ポンプ本体の傾転角を変化させるサーボピストンとレギュレータとを揺動変位可能なレバーで連結し、レギュレータで吐出圧力を安定にするための機械的なフィードバック制御を行いながら、外部の制御装置による圧力や流量の電気的フィードバック制御のために、傾転角を検出する検出手段を備える電気制御ポンプにおいて、
前記レギュレータは、前記ポンプ本体に対し、必要な仕様に応じて交換可能であり、
前記電気制御仕様のレギュレータには、前記レバーの揺動角変位量に基づいて前記傾転角を検出する前記検出手段が設けられるとともに、電気的フィードバック制御を行う場合と電気的フィードバック制御を行わない場合とでポンプ本体側を共通化したことを特徴とする電気制御ポンプである。
【0010】
【作用】
本発明に従えば、外部の制御装置で電気制御を行うためにポンプの傾転角を検出する検出手段は、検出手段を設ける電気制御仕様のレギュレータによって機械的なフィードバック制御を行うためのレバーの揺動角変位量に基づいて傾転角度を検出する。レギュレータは、ポンプの種々の仕様に従って交換可能であり、ポンプ本体に比較して小形であり、本来複数種類を仕様に応じて交換して用いるものである。電気的フィードバック制御を行う場合と行わない場合とでポンプ本体を共通化することによって、製造コストの上昇を抑えることができる。検出手段は、機械的フィードバックのために揺動変位するレバーの動きに従って傾転角を検出するので、傾転角の検出のために特別の部品を用いる必要がなく、部品数を削減することができる。
【0011】
【実施例】
図1は本発明の一実施例の概略的な構成を示し、図2は傾転角検出のための詳細な構成を示し、図3は油圧比例制御弁を簡略化した構成を示し、図4は機械的フィードバックのための簡略化した構成を示す。
【0012】
本実施例においては、ポンプ本体31の上部にレギュレータ32が取付けられ、必要な仕様に応じて交換可能である。ポンプ本体31内では、駆動軸33の軸線と垂直な面に対して傾斜している斜板34が収納され、傾転角θが可変である。傾転角θは、レギュレータ32に取付けられるポテンショメータ35によって検出される。
【0013】
ポンプ本体31内で駆動軸33の軸線の延長上には、シリンダブロック36が収納される。シリンダブロック36には、円周方向に間隔をあけて、駆動軸33の軸線方向に平行な複数のボアが形成される。このボア内にはピストン37が挿通され、その先端には球状のピストンシュー38が形成されている。ピストンシュー38は、斜板34に設けられるシュープレート39と係合し、シリンダブロック36の回転につれて、ピストン37をシリンダブロック36のボア内で軸線方向に往復移動させる。
【0014】
図2に示すように、ポンプ本体31に着脱可能なレギュレータ32には、そのケーシング41にポテンショメータ35を取付けるための取付孔41および取付座42が形成されている。レギュレータ32による機械的フィードバックは、フィードバックレバー43を介して行われる。フィードバックレバー43の変位は、検出部材44および検出ピン45によってポテンショメータ35に伝達される。検出部材44は、軸受46によって支持される。ポテンショメータ35は、回転変位を磁気抵抗素子の抵抗値変化として無接触で検出したり、抵抗体上を接点が摺動変位して直接抵抗値の変化として検出するなどの方法によって、電気的信号に変換して取出す。
【0015】
レギュレータ32内には、パイロット圧力が作用する油圧比例制御弁47が設けられ、ポンプ本体31内には油圧比例制御弁47とフィードバックレバー43および油通路を介して連動するサーボピストン48が設けられる。油圧比例制御弁47は、紙面に垂直な方向に独立して移動可能な外側のスリーブ49と内側のスプール50とによって構成される。フィードバックレバー43は、油圧比例制御弁47の上方でレギュレータ32のケーシング40にレバー軸51によって揺動変位可能に支持される。フィードバックレバー43とスリーブ49とはフィードバックピン52を介して連結され、フィードバックレバー43とサーボピストン48とはフィードバックピン53を介して連結される。
【0016】
サーボピストン48が図2の紙面に垂直な方向に変位すると、フィードバックピン53によって連結されたフィードバックレバー43が、レバー軸51を中心として図2の紙面に垂直な方向に揺動変位し、フィードバックピン52を介してスリーブ49を図2の紙面に垂直な方向に変位させる。このようなフィードバックレバー43の変位は、検出ピン45を介して取付部材44を角変位させ、ポテンショメータ35から電気的信号として出力される。
【0017】
図3は、油圧比例制御弁47の構成を示す。スリーブ49およびスプール50は、相互に独立に軸線方向に往復変位可能である。スプール50は、図3の左方からパイロット圧Piによって押圧され、右方からはばね54によって押圧され、両方の力が釣合う位置に移動して変位する。スプール50がスリーブ49に対して相対的に、たとえば図3の右方に変位すると、油通路49aの制御圧Prはタンク50a側の圧力に近付く。これによってサーボピストン48が変位し、フィードバックレバー43を介してスリーブ49は、スプール50の変位に追随する。パイロット圧Piが低下して、スプール50が図3の左方に変位するときは、油通路49aの制御圧Prはポート49bから導入されるポンプの吐出圧Pdに近付き、上昇する。これによってサーボピストン48が変位し、フィードバックレバー43を介してスリーブ49も左方に変位する。
【0018】
図4に示すように、油圧比例制御弁47にパイロット圧Piを作用させる結果、サーボピストン48の大口径側の制御圧Prが変化すると、小口径側の吐出圧Pdとの間の力の釣合いが崩れる。これによってサーボピストン48が変位する。この変位は、フィードバックピン53を介してフィードバックレバー43を揺動変位させ、フィードバックピン52を介してスリーブ49に機械的なフィードバックを与える。スリーブ49がスプール50に追従して油通路49aが閉じると、機械的なフィードバック系は静止する。サーボピストン48の変位は、連結部材55を介して斜板34の傾転角θを変化させる。
【0019】
以上説明した実施例では、機械的なフィードバックとして位置フィードバック方式を用いているけれども、力フィードバック方式を用いるようにしてもよい。同様に、レギュレータにおけるフィードバック用のレバーの変位をポテンショメータなどのセンサによって検出し、ポンプ本体31を標準化して共用することができる。さらに、ポンプ本体31では、斜板式によって可変容量ポンプを実現しているけれども、斜軸式で実現するようにしてもよい。
【0020】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、検出手段を電気制御仕様のレギュレータに設けてあり、外部の制御装置による電気的フィードバック制御を行わない仕様の場合と行う仕様の場合とでポンプ本体側を共通化することができるので、量産効果によって製造コストの低減を図ることができる。さらに、機械的なフィードバック制御のための構成部品を利用して傾転角の検出を行うので、傾転角検出のための専用部品は不要であり、必要部品数が減少することによる部品コストの低減によっても製造コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の外観構成を示す簡略化した正面図である。
【図2】図1の実施例で傾転角θを検出するための構成を示す部分的な側断面図である。
【図3】図2の油圧比例制御弁47の構成を示す簡略化した断面図である。
【図4】図1の実施例における機械的フィードバックための構成を示す簡略化した正面図である。
【図5】従来からの電気制御ポンプの外観構成を示す簡略化した正面図である。
【図6】図5の電気制御ポンプにおける傾転角検出のための構成を示す部分的な平面断面図である。
【図7】図5の電気制御ポンプの一例を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
31 ポンプ本体
32 レギュレータ
33 駆動軸
34 斜板
35 ポテンショメータ
36 シリンダブロック
37 ピストン
40 ケーシング
43 フィードバックレバー
44 検出部材
45 検出ピン
47 油圧比例制御弁
48 サーボピストン
49 スリーブ
50 スプール
51 レバー軸
52,53 フィードバックピン
54 ばね
55 連結部材[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an electric control pump that is used in various industrial fields and has a discharge flow rate variable by changing a tilt angle by a swash plate type or a tilt axis type, and performs feedback control by detecting the pump tilt angle. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, variable displacement type axial piston pumps have been widely used in various general industrial fields including construction machinery. In order to stably control the hydraulic pressure discharged from the pump, mechanical feedback is provided using a regulator. Control is often performed. With an electric control pump, the pressure and flow rate required for the load can be controlled quickly and with high accuracy by means of an electrical signal from a sequencer, etc., by electrically detecting and controlling the tilt angle of the pump controlled by the regulator. Is possible.
[0003]
FIG. 5 shows an external configuration of a typical conventional electric control pump. A
[0004]
FIG. 6 shows an attached state of the
[0005]
A
[0006]
FIG. 7 shows an example of a hydraulic circuit of the electric control pump shown in FIG. The
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art as shown in FIGS. 5 to 7, a
[0008]
An object of the present invention is to provide an electric control pump capable of reducing the number of parts used and suppressing an increase in manufacturing cost.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a variable displacement pump main body and an electric control specification regulator, and a servo piston that changes the tilt angle of the pump main body and a regulator are connected by a swingable lever, and the discharge pressure is controlled by the regulator. In an electric control pump provided with a detection means for detecting a tilt angle for electrical feedback control of pressure and flow rate by an external control device while performing mechanical feedback control for stabilization,
The regulator can be replaced according to the required specifications for the pump body,
The electric control specification regulator is provided with the detecting means for detecting the tilt angle based on the swing angle displacement amount of the lever, and does not perform the electric feedback control and the electric feedback control. The electric control pump is characterized in that the pump body side is shared in some cases.
[0010]
[Action]
According to the present invention, the detecting means for detecting the tilt angle of the pump for performing the electric control by the external control device is the lever for performing the mechanical feedback control by the regulator of the electric control specification provided with the detecting means. The tilt angle is detected based on the swing angle displacement amount. The regulator can be exchanged according to various specifications of the pump, is smaller than the pump body, and is originally used by exchanging a plurality of types according to the specification. An increase in manufacturing cost can be suppressed by using a common pump body for the case where electrical feedback control is performed and the case where electrical feedback control is not performed. Since the detecting means detects the tilt angle according to the movement of the lever that swings and displaces due to mechanical feedback, it is not necessary to use a special part for detecting the tilt angle, and the number of parts can be reduced. it can.
[0011]
【Example】
1 shows a schematic configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a detailed configuration for detecting a tilt angle, FIG. 3 shows a simplified configuration of a hydraulic proportional control valve, and FIG. Shows a simplified configuration for mechanical feedback.
[0012]
In the present embodiment, a
[0013]
A
[0014]
As shown in FIG. 2, the
[0015]
In the
[0016]
When the
[0017]
FIG. 3 shows the configuration of the hydraulic
[0018]
As shown in FIG. 4, if the control pressure Pr on the large-diameter side of the
[0019]
In the embodiment described above, the position feedback method is used as the mechanical feedback, but a force feedback method may be used. Similarly, the displacement of the feedback lever in the regulator can be detected by a sensor such as a potentiometer, and the
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the detection means is provided in the regulator of the electric control specification, and the pump main body side is shared between the case where the electric feedback control by the external control device is not performed and the case where the specification is performed. Therefore, the manufacturing cost can be reduced by the mass production effect. Furthermore, since the tilt angle is detected using components for mechanical feedback control, a dedicated component for tilt angle detection is unnecessary, and the component cost is reduced by reducing the number of necessary components. Reduction in manufacturing cost can also be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a simplified front view showing an external configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial side sectional view showing a configuration for detecting a tilt angle θ in the embodiment of FIG. 1;
3 is a simplified cross-sectional view showing the configuration of the hydraulic
FIG. 4 is a simplified front view showing a configuration for mechanical feedback in the embodiment of FIG. 1;
FIG. 5 is a simplified front view showing an external configuration of a conventional electric control pump.
6 is a partial plan sectional view showing a configuration for detecting a tilt angle in the electric control pump of FIG. 5. FIG.
7 is a hydraulic circuit diagram showing an example of the electric control pump of FIG. 5. FIG.
[Explanation of symbols]
31
Claims (1)
前記レギュレータは、前記ポンプ本体に対し、必要な仕様に応じて交換可能であり、
前記電気制御仕様のレギュレータには、前記レバーの揺動角変位量に基づいて前記傾転角を検出する前記検出手段が設けられるとともに、電気的フィードバック制御を行う場合と電気的フィードバック制御を行わない場合とでポンプ本体側を共通化したことを特徴とする電気制御ポンプ。In order to stabilize the discharge pressure by connecting the servo piston that changes the tilt angle of the pump body and a regulator with a lever that can be swung and displaced, including a variable displacement pump body and a regulator with electrical control specifications. In the electric control pump provided with a detecting means for detecting the tilt angle for the electrical feedback control of the pressure and the flow rate by the external control device while performing the mechanical feedback control of
The regulator can be replaced according to the required specifications for the pump body,
The electric control specification regulator is provided with the detecting means for detecting the tilt angle based on the swing angle displacement amount of the lever, and does not perform the electric feedback control and the electric feedback control. An electric control pump characterized in that the pump body side is shared in some cases.
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JP34052894A JP3611615B2 (en) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | Electric control pump |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP34052894A JP3611615B2 (en) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | Electric control pump |
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JPH08189475A JPH08189475A (en) | 1996-07-23 |
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