JPH0130633Y2 - - Google Patents

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JPH0130633Y2
JPH0130633Y2 JP1983032811U JP3281183U JPH0130633Y2 JP H0130633 Y2 JPH0130633 Y2 JP H0130633Y2 JP 1983032811 U JP1983032811 U JP 1983032811U JP 3281183 U JP3281183 U JP 3281183U JP H0130633 Y2 JPH0130633 Y2 JP H0130633Y2
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piston
pump
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servo
spring seat
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【考案の詳細な説明】 本考案はパワーシヨベルなど油圧作業車の可変
形ポンプの制御装置に関するものである。
従来、上記車両では、エンジン出力の有効利用
のため油圧ポンプには、可変容量形油圧ポンプが
採用され、定トルク制御が行なわれているものが
多い。
この定トルク制御方式については、ポンプ吐出
圧(自己圧)と、スプリングにより得られる駆動
力とのバランスによりポンプ吐出量を制御するも
の、いわゆる自己圧制御直動式のものが多い。
この自己圧制御直動式による制御装置としては
特公昭57−27987号公報に示されたものがある。
この従来例のものは、中間部を本体に枢支され
たアームの一端をサーボピストンに係合し、他端
を制御駆動部の可動部(スリーブ)に係合した構
成となつているため、この制御駆動部は、上記サ
ーボピストンの動きに対してアームのレバー比に
応じた動作が必要となり、この制御駆動部の可動
部のストロークが長くなり、従つてこの制御駆動
部の構成が軸方向に長くなり、装置全体が大きく
なるという欠点があつた。
また上記従来のものにあつては、サーボピスト
ンを駆動するための制御駆動部が一軸上に収めた
構成となつていることによつても、この制御駆動
部の構成が軸方向に長くなつてしまうという欠点
があつた。
さらに、上記のように、制御駆動部が構造的に
大きなものになれば、一般的に、制御性能のバラ
ツキが大きくなつたり、ヒステリシスが大きくな
るなどの欠点がある。
本考案は上記のことにかんがみなされたもの
で、その目的とするところは、制御駆動部の軸方
向の大きさを小さくでき、従つて制御装置の大き
さを小さくできてポンプ組立体の小形化を図るこ
とができるようにした可変容量形ポンプの制御装
置を提供することにある。
以下、本考案を図面を参照して説明する。
1,2は可変容量形油圧ポンプ(以下可変ポン
プという)、3は油圧サーボの油圧源および制御
用の小容量の固定容量型油圧ポンプ(以下固定ポ
ンプという)で、共通のエンジン4により駆動さ
れる。5は可変ポンプ1の制御装置、6は可変ポ
ンプ2の制御装置である。9は管路11で可変ポ
ンプ1に接続されたバルブ、10は管路12で可
変ポンプ2に接続されたバルブで、それぞれが作
業装置のアクチユエータに接続してある。
13は、固定ポンプ3の吐出管路、 14,15は、制御装置5,6への分岐回路、
16は固定ポンプ3のリリーフバルブである。1
7,18は可変ポンプ1,2の吐出圧力を制御装
置に導く管路、また、19は、回路の共通のタン
クである。
可変ポンプ1,2の構成は、対称であり、以下
可変ポンプ1側について説明する。
第2図は、バルブ9,10が中立位置にあり、
可変ポンプ1は最大吐出量位置にあるときを表わ
している。
30はケース31内に収容されたサーボピスト
ンで、可変ポンプ1とロツド32により、連結さ
れている。33は、バルブ9,10が中立時、可
変ポンプ1を最大斜板角に保持するためのスプリ
ングである。34,35はカバーであり、ケース
31にボルト等で固定されている。78,79は
シール部材である。
A1は、制御装置の入力信号部B1は、制御装
置の案内弁部である。
36は、装置本体Dに設けられたピストンで、
アーム37によりスプール38およびサーボピス
トン30に連結してある。アーム37は、制御ピ
ストン36とピン39により、また、サーボピス
トン30、案内弁スプール38とはスリツト穴3
0′と球37′の嵌合により連結してある。
装置本体Dのピストン36の左端方には案内カ
バー45が固設してあり、案内カバー45にガイ
ドロツド44が螺装してあり、このガイドロツド
44にはストツパ44aが形成してある。ガイド
ロツド44には可動ばね座43が設けてあり、ま
た前記ピストン36の左端部にはばね座42が設
けてあつて、このばね座42と可動ばね座43と
の間にはスプリング40が介装してあり、可動ば
ね座43と案内カバー45との間にスプリング4
1が介装してある。
図面中46はロツクナツト、80はシール部材
である。47はシール部材、57はドレン路であ
る。48は、管路17aで伝えられる可変ポンプ
1の吐出圧(自己圧)を、その段差部の受圧面で
うけるピストン、50は、ピストン48が挿入さ
れたスリーブである。
49は、管路18aで伝えられる可変ポンプ2
の吐出圧を、その段差部の受圧面でうけるピスト
ン、51はピストン49が挿入されたスリーブで
ある。
52はカバー、53はシール部材である。54
は管路1aとピストン48の段差部の受圧面間を
接続するケース31間の通路、55は、管路18
aとピストン49の段差部の受圧面間を接続する
ケース31内の管路、または56はドレン通路で
ある。
58はスプール38が挿入されたスリーブで、
管路13からのサーボ油圧源は通路59に導か
れ、また、ボート60は、通路62により、サー
ボピストン30の左側室64に、ポート61は通
路63によりサーボピストン30の右側室65に
導かれている。
66はアーム37とスプール38、サーボピス
トン30間のガタを防止するスプリング、67は
スプリング座、68,69はドレン通路である。
70,71は、スリーブ58の位置を変えてサ
ーボ系の中立位置又は作動位置を調整できるよう
にしたプラグで、それぞれカバー72,73に螺
合して、左右に移動させることによりスリーブ5
8の位置を変える。
カバー72,73は、ケース31にボルト等で
固定されている。
74,75はシール部材70,71はプラグ、
76,77はロツクナツトである。
次に作動について説明する。
以下、可変ポンプ1側について説明する。第3
図に可変ポンプ1の圧力−流量特性を示す。
この作動の説明を記す。
バルブ9,10が中立位置にあるとき、すな
わち、可変ポンプ1,2の吐出圧が無負荷時
は、制御装置への入力信号圧力=ポンプ1,2
の吐出圧力が無負荷であるから、ピストン4
8,49の段差部の受圧面積から発生する左向
きの力はない。スプリング40の右向きの力が
強く、ピストン36,48,49は、右方に作
動している。これは、ピストン49の右端が、
カバー52に当接していることになる。この状
態では管路13から導かれたサーボ油圧は、通
路59、ポート60、通路62を通つて、サー
ボピストン30の左側室64へ導かれ、サーボ
ピストン30の右側室65は管路63、ポート
61、通路69を介してドレンされており、可
変ポンプ1の吐出量は最大容量Qmaxを保持さ
れている。
バルブ9,10または、いずれか一方を操作
し、これによつて可変ポンプ1,2の吐出圧力
が上昇してくると、ピストン48,49の段差
部の受圧面積に負荷される圧力も可変ポンプ
1,2と同一に上昇し、左向きの力が増大しス
プリング40を圧縮する。
可変ポンプの吐出圧力を、 Pa1=可変ポンプ1の吐出圧力 Pa2=可変ポンプ2の吐出圧力 とする。
ここで、Pa1+Pa2/2=(Pa1+Pa2/2)Lまでは、 ピストン48,49の段差部の受圧面積と可変
ポンプ1,2の吐出圧力から生ずる左向きの力
は、スプリング40,41を圧縮し、ピストン
36を左方へ移動させる。
これにより、スプール38も左方へ移動しサ
ーボ油圧通路59、ポート60間の開口面積も
縮少される。
Pa1+Pa2/2=(Pa1+Pa2/2)Lになつたとき、上 記スプール38の移動により、サーボ油圧通路
59は、ポート60,61のいずれにも通じな
くなる。
次に、可変ポンプ1,2の吐出圧力が更に上
昇するとスプリング40,41は更に圧縮さ
れ、ピストン36が左方へ移動する。これによ
り、スプール38も左方へ移動し、サーボ油圧
通路59は、ポート61へ導かれ、ポート60
はドレン69へ導かれる。これによりサーボ油
圧は管路14,59、ポート61、通路63を
介して右側室65へ、また左側室64の油は通
路62、ポート60、通路69を介してドレン
され、サーボピストン30は左方へ移動し、可
変ポンプ1の吐出量を減少させる。サーボピス
トン30の左方への移動により、アーム37は
ピン39を中心に回転させられ、スプール38
は右方へもどる。更にサーボピストン30が
Pa1+Pa2/2に設定された位置になれば、サーボ 油圧通路59は、ポート60,61のいずれに
も通じなくなり、Pa1+Pa2/2に対応したポンプ 吐出量Qを保持する。
Pa1+Pa2/2=(Pa1+Pa2/2)Mまでは、上記のよ うに、スプリング40,41が圧縮され可変ポ
ンプ1,2の吐出圧に対応したポンプ吐出量Q
を設定する。
可変ポンプ1,2の吐出圧がPa1+Pa2/2= (Pa1+Pa2/2)Mのとき、可動ばね座43はスト ツパ44aに当接する。更に可変ポンプ1,2
の吐出圧力が上昇すると、ピストン48,49
の左向の力が増加し、スプリング40を圧縮す
る。これにより、ピストン36は左方へ移動
し、スプール38を左方へ作動させる。これに
より、遮断されていたサーボ油圧通路59の油
はポート61へ導かれ、ポート60の油はドレ
ン69へ導かれる。これにより項と同様、ピ
ストン30は左方へ移動し、可変ポンプ1の吐
出量を減少させる。サーボピストン30の左方
への移動によりアーム37はピン39を中心に
回転させられ、スプール38を右方へもどす。
更に、サーボピストン30がPa1+Pa2/2に設定 された位置になれば、サーボ油圧通路59はポ
ート60,61のいずれにも通じなくなり、
Pa1+Pa2/2に対応したポンプ吐出量Qを保持す る。
Pa1+Pa2/2=(Pa1+Pa2/2)Mのとき、サーボピ ストン30の左端がカバー34に当接し、可変
ポンプ1の最小吐出量Qminを設定する。
可変ポンプ1,2の吐出圧が低下する場合は
,項説明の反対となる。
第3図の圧力−流量特性について説明する。
定トルク曲線に近ずく、ポンプの吐出圧力によ
る(Pa1+Pa2/2)と、吐出量Qを設定する。
これに対応するよう、ピストン48,49の
段差部の受圧面積とスプリング40,41の荷
重、バネ定数を設定する。
HP〜MP間は、スプリング40が作動、(バ
ネ定数K2=k2)。
MP点以下は、スプリング40,41が作動
(バネ定数1/K2=1/k2+1/k1)。この2ケのスプ
リ ング40,41により、LP−MP−HPの2段
折線近似の定トルク制御を行う。
可変ポンプ2の制御装置の作動も同様であ
る。
上記各作用時において、サーボ系の中立位置
又はその作動位置はスリーブ58の両側に配置
したプラグ70,71の位置を軸方向に調整し
て上記スリーブ58の位置を軸方向に移動する
ことにより行なう。
なお、上記実施例以外で、可変容量ポンプは
1個又は2個以上の場合も同様であり、ピスト
ン48,49はポンプが1個の場合は1個、3
個の場合は3個にする。
本考案は以上詳述したように、装置本体にピス
トン36を左右動可能に設け、装置本体にピスト
ン36の一端方に位置させて段差部付のピストン
48,49を設けると共に装置本体にピストン3
6の他端方に位置させて案内カバー45を固設
し、案内カバー45にガイドロツド44を螺装
し、ガイドロツド44にストツパ44aを設け、
ガイドロツド44のストツパ44aよりピストン
36側に可動ばね座43を移動可能に設け、ピス
トン36の他端部にばね座42を設け、ばね座4
2と可動ばね座43との間にスプリング40を介
装すると共に可動ばね座43と案内カバー45と
の間にスプリング41を介装し、ピストン36に
アーム37を枢支し、アーム37の一端部を、可
変ポンプ1の斜板角を制御するサーボピストン3
0に回転自在に連結すると共に前記アーム37の
他端部を固定ポンプ3の吐出圧をサーボピストン
30の左、右側室64,65へ切換給排するスプ
ール38に回転自在に連結し、前記ピストン4
8,49の段差部に可変ポンプ1,2の吐出圧を
作用させたことを特徴とする可変容量形ポンプの
制御装置である。
従つて本考案によれば、可変ポンプ1,2から
のパイロツト圧を受ける部分と、サーボピストン
30を駆動する油圧を切換える切換部とが分けら
れることになり、これにより、この両部分の軸方
向の長さが短くなつて、この制御駆動部の大きさ
を小さくすることができ、ポンプ組立体の小形化
を図ることができる。
またパイロツト圧を受ける部分に直列に配設し
たスプリング40,41を変更することにより、
定トルク曲線を任意に変えることができ、また第
3図のLP,MP,HP点の変更も簡単にできるば
かりか、スプリング40,41は直列に配置した
ことにより、たわみ量が大きくなり、制御装置の
精度が良好になる。
さらに本考案によれば、上記のように制御駆動
部がパイロツト圧作用部と油圧切換部とにわけた
ことにより、制御性能のバラツキが小さくなると
共に、ヒステリシスが小さくなつて制御精度が向
上される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案一実施例の構成説明図、第2図
は制御部の構成説明図、第3図は圧力−流量特性
図である。 1,2は可変ポンプ、3は固定ポンプ、36は
ピストン、37はアーム、40,41はスプリン
グ、48,49はピストン。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 装置本体にピストン36を左右動可能に設け、
    装置本体にピストン36の一端方に位置させて段
    差部付のピストン48,49を設けると共に装置
    本体にピストン36の他端方に位置させて案内カ
    バー45を固設し、案内カバー45にガイドロツ
    ド44を螺装し、ガイドロツド44にストツパ4
    4aを設け、ガイドロツド44のストツパ44a
    よりピストン36側に可動ばね座43を移動可能
    に設け、ピストン36の他端部にばね座42を設
    け、ばね座42と可動ばね座43との間にスプリ
    ング40を介装すると共に可動ばね座43と案内
    カバー45との間にスプリング41を介装し、ピ
    ストン36にアーム37を枢支し、アーム37の
    一端部を、可変ポンプ1の斜板角を制御するサー
    ボピストン30に回転自在に連結すると共に前記
    アーム37の他端部を固定ポンプ3の吐出圧をサ
    ーボピストン30の左、右側室64,65へ切換
    給排するスプール38に回転自在に連結し、前記
    ピストン48,49の段差部に可変ポンプ1,2
    の吐出圧を作用させたことを特徴とする可変容量
    形ポンプの制御装置。
JP3281183U 1983-03-09 1983-03-09 可変容量形ポンプの制御装置 Granted JPS59139587U (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5727987A (en) * 1980-07-17 1982-02-15 Mitsuo Koji Method of curing inorganic concrete

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5727987A (en) * 1980-07-17 1982-02-15 Mitsuo Koji Method of curing inorganic concrete

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JPS59139587U (ja) 1984-09-18

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