JPH02115583A

JPH02115583A - 可変排除量ポンプの自動制御装置

Info

Publication number: JPH02115583A
Application number: JP1238351A
Authority: JP
Inventors: Ellis H Born; エリス・エイチ・ボーン; David L Thurston; デヴィッド・エル・サーストン; Lee A Deboer; リー・エイ・デボーア
Original assignee: Hagglunds Denison Corp
Current assignee: Hagglunds Denison Corp
Priority date: 1988-09-14
Filing date: 1989-09-13
Publication date: 1990-04-27
Anticipated expiration: 2012-09-03
Also published as: CA1297730C; EP0359695A2; AU619587B2; DE68912475T2; JP2649181B2; US4892465A; EP0359695A3; EP0359695B1; IN171688B; DE68912475D1; AU4108589A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は可変排除量ポンプの自動制御装置に係る。

従来の技術可変排除量・圧力補償型ポンプは、設定された最大圧力
を超過することなく、動作圧力流体の流量率を一定にす
る。ポンプからの動作流体出力の圧力が最大圧力設定に
達する時、ポンプからの流体出力がポンプに対する最大
圧力設定に等しい圧力を有するまで、排除量制御が自動
的にポンプの排除量を減する。ポンプからの流体出力が
減する時には、ポンプからの流体出力の圧力ががポンプ
に対する最大圧力設定に達するまで、排除量制御が自動
的にポンプの排除量を増す。

可変排除量ポンプは、回転可能に取付けられたポンプ筒
のなかに形成された長手方向の孔のなかに取付けられた
複数個のピストンを含んでいてよい、各ピストンは筒か
ら突出しているヘッド端に揺動可能に取付けられたシュ
ーを有してよい。シューはピストン孔の軸線に対して垂
直な軸線の回りをハウジングのなかで揺動するハンガー
又はロッカーカムの一つの表面上に形成されたスラスト
板に抗して保持されてよい、原動機は、ピストンシュー
がスラスト板を積切って滑動するにつれてピストンが往
復運動するように、筒を回転させるのに利用されてよい
。このピストンの往復運動は流体が低い圧力でピストン
孔のなかへ引かれ、またそこから高い圧力で排出される
ようにする。揺動するスラスト板の角度はポンプの排除
量を決定する。もしスラスト板表面がピストン孔の軸線
に対して垂直な平面内を延びているならば、シューは筒
が駆動されるにつれて往復運動せず、また流体の排除は
生じない。逆に、もしスラスト板表面がピストン孔に対
して直角以外の角度で延びているようにハンガー又はロ
ッカーカムが揺動されているならば、ピストンはシュー
がスラスト板表面を横切って滑動するにつれて往復運動
し、また流体の排除が生ずる。ポンプの排除量は、スラ
スト板表面角度が零排除量位置又はスラスト板表面がポ
ンプの回転軸線に対して垂直に延びている位置から増大
するにつれて、増大する。

典型的な圧力補償型・可変排除量ポンプでは、ばねがハ
ンガー又はロッカーカムに抗して、それを最大流体排除
量の位置へ向けてバイアスさせるべく作用する。ポンプ
の最大排除量は、ハンガー又はロッカーカムが零排除量
位置から離れて揺動し得る最大角度を制限するべく開部
可能であってよいストッパにより設定される。典型的に
は、流体作動の行程ピストンが、圧力補償器弁から制御
流体を受けると、ポンプの排除量を減するべく、ポンプ
のハンガー又はロッカーカムと係合し、またばねに抗し
て作用する。

圧力補償器弁は簡単にばね及び制御要素から成っていて
よい。ばねは制御要素に作用し、またポンプの最大許容
可能な動作圧力を設定するべく機能する。制御要素の反
対側の端は制御又は動作圧力流体の源に接続されていて
よい、この流体はばねに抗して制御要素に作用する。制
御要素はスプール孔のなかで長手方向に運動可能なラン
ドを有するスプールを含んでいてよい。制御要素の一方
の位置では、行程ピストンに接続されている流体コンジ
ットはタンクに接続されており、制御要素の他方の位置
では、行程ピストンに接続されている流体コンジットは
動作圧力の源に接続されており、また一方の位置と他方
の位置との間の中央位置では、行程ピストンに接続され
ている流体コンジットは閉塞されている。制御要素は絶
えず一方の位置と他方の位置との間を関節する。制御要
素の一方の位置では、ポンプは最大排除量位置にある。

しかし、制御要素の他方の位置では、動作圧力流体は行
程ピストンに接続されている流体コンジットへ流れ、行
程ピストンによりハンガーばねの作用に抗して流体排除
量減少位置へハンガー又はロッカーカムを回転させる。

動作圧力流体はこのコンジットに、動作流体の圧力が制
御要素に作用するばねにより設定された最大許容可能な
圧力に減ぜられるまで、ポンプの排除量を減するべく、
供給される。このような基本的な圧力？Ｉｌｉ償型ポン
プ制御は例えば米国特許第４，２８９，４５２号明細書
に示されている。

典型的な流体圧システムではポンプからの動作流体出力
は複数個の装置に動力を与えるのに利用され得る。典型
的には、流体はこれらの装置に通常の四方弁を通じて供
給され得る。このようなシステムでは動作圧力流体の需
要は少なからず変動しｉｌる。稀にはシステムはポンプ
の最大圧力設定での動作圧力流体を要求する。その結果
、もしポンプからの動作流体出力の圧力がシステムの需
要に応答して調節されるならば、大きなエネルギー及び
熱が節減され得る。このような関節システムはシステム
の需要の変化に応答して？ｉｌｉ償器弁の最大圧力設定
を変更することにより達成され得る。

圧力補償器の最大圧力設定を変更するための電気機械的
装置は例えば米国特許第４，７１５，７８８号明細書に
記載されている。しかし、たいていの場合の電気機械的
システムはいくつかの形式のドリル装置、採鉱装置又は
建設機械のような電力供給の用意がない流体圧システム
に使用されない。これらの形式のシステムでは純粋に＃
Ｂ械的な装置が利用され得る。

発明が解決しようとする課題純粋に機械的なシステムの一つの問題は、流体圧システ
ムの負荷要求が変化するにつれて圧力補償器弁の設定を
関節する試みにある。流体圧システムの要求は、ポンプ
の出力により駆動されるべきシステムのなかの流体圧装
置に接続されている四方弁の出力を検査することにより
検出され得る。

もしこれらの出力がシャトル型逆止め弁の組合わせを通
じて単独の導管に接続されているならば、その導管は負
荷検出導管又はポートとして作用し得る。システム需要
に応答して圧力補償器弁の出力を変更するべく負荷検出
ポートを圧力補償器弁に直接に接続することは望ましく
ないことが見い出されている。このような直接接続は例
えば近似的に１２５インチ（３１８ｃｍ）又はそれ以上
のオーダーの比較的大きい流体通路、大きいポペット及
び座を有する弁を必要とし、また構成要素の寸法のため
に、また取扱われなければならない流体の比較的大きい
量のために、システムの応答を非常に減する。圧力補償
器弁と接続してパイロット流体の源を利用し、また負荷
検出流体を圧力補償器弁から隔離する制御を行うことが
望ましいことが見い出されている。こうして？ｉｌｉ償
器弁構成要素が非常に小形に作られ得るし、また弁が高
い応答を有し得る。

課題を解決するための手段本発明による可変排除量・圧力補償型ポンプの自動制御
装置は、最大排除量位置と最小排除量位置との間を運動
可能な排除量設定装置を有し、また行程ピストンを含ん
でいる。第一のばねがポンプを最大排除量位置へ運動さ
せるべく排除量設定装置に作用し、また第一の流体コン
ジットが排除量設定装置に接続されており、またピスト
ンを運動させ、またそれによりポンプの排除量を変更す
るべく、制御圧力流体を受入れ又は吐出するように構成
されている。自動制御装置は、補償器スリーブと、第一
の流体コンジットに接続されているスリーブ内の第一の
ポートと、スリーブ内を運動可能な補償器スプールと、
スプール上に形成されておりスリーブの第一のポートと
共同作用する制御ランドとを有するパイロットｔｉ作補
償器を含んでいる。制御装置への圧力流体の源も設けら
れている。制御装置は、圧力流体を制御ランドの一つの
側に接続するため第二の流体コンジット手段を含んでい
る。低圧流体を受入れるべく構成されたケース又はタン
クが第三の流体コンジット手段を通じて制御ランドの他
方の側に接続されている。

補償器スプールは、制御ランドが第一のばねの力に打ち
勝ちまた行程ピストンを減少された流体排除量の位置へ
バイアスさせるべく第一のポートからのケース圧力流体
を閉塞する第一の制御位置と、第一のばねが設定された
ポンプ排除量を実質的に維持するべく制御圧力流体源及
びポートからのタンク圧力流体の双方を閉塞する第三の
制御位置により行程ピストンを増大された流体排除量の
位置へバイアスさせるのを許すべく第一の流体コンジッ
トからの流体を排出するべく制御ランドが第一のポート
からの制御圧力流体源を閉塞しまたケース圧力流体を第
一のポートに接続する第二の制御位置との間を運動する
。ポンプはさらに、制御スプールを第二の制御位置へバ
イアスさせるための第二のばね手段と、制御位置に形成
された第一の制御オリフィスと、パイロット流体の源と
、パイロット流体を第一の制御オリフィスの上流側に接
続するための第四の流体コンジットとを含んでおり、補
償器スプールは、パイロット流体の流れが第二のばね手
段の力に打ち勝つ圧力降下を生じさせる時に第一の制御
位置ヘシフトする。制御装置はポンプに対する最大圧力
設定を行うパイロットリリーフ弁を含んでいる。この制
御装置は、ポンプの最大圧力設定が得られる時にパイロ
ット流体が第一の制御オリフィスを通って流れるのを可
能にするべく第一の制御オリフィスからパイロット流体
を受入れるためパイロットリリーフ弁を第一の制御オリ
フィスの下流側に接続するための第五の流体コンジット
手段をも含んでいる。制御装置はさらに、ケースに接続
されている入口ポート及び排出ポートを有するポンプに
対する負荷調節された圧力設定を行う負荷検出リリーフ
弁を含んでいる。負荷検出リリーフ弁は負荷応答圧力設
定手段を組み入れている。第六のパイロット流体コンジ
ット手段が、第一の制御オリフィスからパイロット流体
を受入れるため負荷検出リリーフ弁の入口ポートを第一
の制御オリフィスの下流側に接続しており、また負荷検
出リリーフ弁は、第六のパイロット流体コンジットが閉
塞されている第一の位置と、負荷検出リリーフ弁の負荷
応答圧力設定手段の設定が得られている時に第六のパイ
ロット流体コンジットがケースに接続されている第二の
位置との間を運動可能である。システムは制御オリフィ
スの下流側に置かれた制動オリフィスを含んでおり、こ
の制動オリフィスは第五及び第六のパイロット流体コン
ジット手段の双方に共通である。

実施例第１図を参照すると、可変排除量ポンプ（１０）は、排
除量変更機構を全又は最大排除量位置へバイアスさせる
べく作用するばね（１２）と、排除量変更機構かばね（
１２）に抗して作用し、またポンプの排除量を減するよ
うに、制御流体を流体コンジット　（１６）を通して受
入れることができ、またばね（１２）が排除量変更機構
を最大排除量位置へ向けて運動させることを可能にする
べく制御流体を流体コンシフ）（１６）を通じて吐出す
ることができる行程ピストン（１４）とを組み入れてい
る。流体コンジット（２０）はポンプ（１０）の入口を
、流体の源であるタンクＴに接続する。ポンプは動作圧
力流体を、コンジット（２４）及び（２６）を通じて負
荷りに接続され得る流体コンジット（２２）を通じて吐
出する。第１図には負荷りが流体モータとして示されて
いるが、流体圧シリンダ、伝動装置、又は仕事をするの
に流体圧を利用する他の装置の形態であってもよい。

本発明の自動制御装置（２８）は行程制御弁（３０）、
圧力リリーフ弁（３２）及び負荷検出弁（３４）を組み
入れている。圧力リリーフ弁（３２）はポンプ（１０）
から吐出され得る動作流体の最大圧力を制限するべく機
能し、また負荷検出弁（３４）はポンプにより駆動され
ている負荷りの要求に応答してポンプ（１０）から構成
される装置流体の最大圧力を変更するべく機能する。

行程制御弁（３０）は、ポンプから吐出される動作流体
の圧力が負荷検出弁（３４）又は圧力リリーフ弁（３２
）の一つの設定を超過しないことを保証するため、ポン
プ（１０）の排除量を調節するべく作用する０行程制御
弁（３０）は、動作流体の吐出圧力が圧力リリーフ弁（
３２）の設定に達するまでは、負荷検出弁（３４）に対
するスレーブである。

従来の流体圧システムでは、可変オリフィス（４０）と
して示され得る制御弁が負荷りへの動作圧力流体の流れ
を制御するのに利用され得る。その結果、負荷りを駆動
するのに必要とされる動作流体の圧力は負荷りと可変オ
リフィス（４０）との間の流体コンジット（２４及び２
６）のなかに反映される。負荷検出弁（３４）の負荷検
出ポート（４２）を流体コンジッ１−（４４）を通じて
流体コンジット（２４及び２６）に接続することにより
、負荷りを駆動するのに必要とされる動作流体の圧力が
そのポートで見られ得る。多重負荷が個々の四方弁を通
じて単一のポンプにより駆動される典型的な応用では、
各四方弁の出力はシャツトル形式逆止め弁を通じて流体
コンシフ）（４４）に接続され得る。こうしてコンジッ
ト（４４）のなかの流体の圧力は常に、最高の圧力を有
する流体の圧力である。その結果、負荷検出弁（３４）
は常に、最大負荷の動作圧力流体要求が以下に説明され
る仕方で満足されることを保証するのに十分なように行
程制御弁（３０）に対する設定を与える。

第１図に概要を示されている本発明の自動制御装置の詳
細な構造は第２図を参照することにより見られ得る。行
程制御弁（３０）、圧力リリーフ弁（３２）及び負荷検
出弁（３４）は、可変排除量ポンプ（１０）に取付けら
れているカバー坂ハウジング（５０）のなかに取付けら
れている。行程制御弁（３０）はハウジング孔（５４）
のなかに取付けられているスリーブ（５２）から成って
いる。スリーブ（５２）の長平方向の運動は、孔（５４
）の一端のなかへねじ込まれたプラグ（５６〉により、
また孔（５４）の他端のなかへねじ込まれた関節可能な
ストッパ及びばねガイド（６０）に対するハウジング（
５８）により阻止される。複数個のランド（６４）、（
６６）及び（６８）を有する軸線方向に運動可能なスプ
ール（６２）はスリーブ（５２）の中央孔（７０）のな
かを滑動する。スプール（６２）は、制御オリフィスを
郭定し且つ他端で開いている軸線方向孔（７４）のなか
へ開く一端に小さい孔７２を有する。

関節可能なス）−／バ及びばねガイド（６０）の凹んだ
孔のなかに収容された一端を有する弱いくばねレートの
低い）ばね（７６）はスプール（６２）の直径を減ぜら
れた部分の上を滑動するワッシャ（８０）に抗して作用
し、またスプール（６２）を下方に、スプール（６２）
上の第二の肩部（８６）がスリーブ（５２）の端（８８
）と係合する位置へバイアスさせるべく肩部（８４）に
抗して作用する強い（ばねレートの高い）ばね（８２）
と共同作用する。スリーブ（５２）のなかのスプール（
６２）のこの位置で、スプール（６２）に対する制御ラ
ンドとしてのランド（６６）がスリーブ（５２）のなか
に形成された制御ポート（９０）を開き、従ってポート
はランド（６６））と（６４）との間に形成された流体
通路を通じて、ポンプハウジング内の内部通路を通じて
ポンプケース又はタンクＴに接続するポート（９２）に
接続する。

ポンプ（１０）のハウジングのなかの内部通路も、流体
コンジット（９６）を通じてプラグ（５６）と制御オリ
フィス（７２）との間及びスリーブ（５２）の端の周り
に形成される空間（９４）への動作圧力流体の源をなす
ことは言及されるべきである。この流体はスリーブ（５
２〉のなかのポート（９８）に入り、またランド（６６
）の−端に抗して作用する。動作流体の圧力が負ｒｉｉ
Ｉ検出弁（３４）もしくは圧力リリーフ弁（３２）の設
定を超過する時、スプール（６２）ばばね（７６）及び
（８２）により与えられる力に打ち勝ち、また孔（７０
）のなかを軸線方向に、制御ポート（９０）がポー）（
９８）に入る動作圧力流体を受入れる位置へ運動する。

制御ボー１−（９０）が第１図中に示されているように
流体コンジット（１６）を通じて行程ピストン（１４）
に接続することが観察され得る。その結果、ボー）（９
Ｂ）からの動作圧力流体が制御ポート（９０）のなかへ
流れる時、圧力流体はポンプ（ｌＯ）の排除量を減する
べく行程ピストンを運動させるべく作用する０代替的に
、制御ポート（９０）がポート（９２）を通じてタンク
Ｔに接続する時、コンジット（１６）のなかのすべての
圧力流体はタンクへ排出し、またばね（１２）がポンプ
（ｌＯ）の排除量設定を増すべく作用する。

弱いばね（７６）及び強いばね（８２）が直列に、制御
ポート（９０）がタンクに開いており、またポンプ（１
０）が最大排除量位置に設定されている位置ヘスプール
（６２）をバイアスさせるべく作用することが観測され
得る。ハウジング（５８）の一端のなかのねじ込まれた
調節ねしく１００）は、スプール（６２）に抗して作用
するばね（７６）及び（８２）に所望の予荷重を与える
べく調節可能なストッパ及びばねガイド（６０）に抗し
て作用する。ロックナツト（１０２）が調節ねじ（１０
０）の位置を固定する。調節ねじ（１００）により与え
られる予荷重力は補償器弁（３０）に対する初期予荷重
又は圧力設定を与えるべく調節される。典型的な設定は
、圧力リリーフ弁（３２）又は負荷検出弁（３４）の設
定に無関係に行程制御弁を作動させるのに必要とされる
近似的に１００ｐｓｉ　　（６８９ｋＰａ）の予荷重で
あってよい。

上記のように、弱いばね（７６）及び強いばね（８２）
は直列に接続されている。典型的に、弱いばね（７６）
は、中央オリフィス（７２）を通って流れる流体の圧力
降下かばね（７６）及びばね（８２）の予荷重よりも小
さい時に第２図中に示されている全排除量位置へスプー
ル（６２）をバイアスさせるべく機能する０強いばね（
８２）は、流体力がスプール（６２）を上方に押し、ま
た弱いばね（７６）が完全に圧縮され終わるまでは作用
しない、直列に接続されている弱いばね及び強いばねを
有することにより得られる利点は、スリーブ（５２）の
なかのスプール（６２）の運動範囲を大きくし得ること
である。このスプール（６２）の運動は、制御ポート（
９０）を選択的にボー１−（９２）を通じてタンクへ開
いたり、制御ランド（６６）により閉塞したり、ポート
（９Ｂ）のなかの動作圧力流体へ開いたりするのに十分
な運動である。

調節可能なストッパ及びばねガイド（６０）の側のオリ
フィス（１０８）は、制御オリフィス（７２）を通過し
た流体を軸線方向の孔（７４）から受入れるスプール（
６２）の端に隣接するチャンバ（１１０）からの流体に
対する出口を成す。

オリフィス（１０８）は同時に、負荷検出弁（３４）の
なかのピストン（Ｉ　Ｌ　６）及び流体コンジット（１
１８）及び（１２０）に接続し、またリリーフ弁（３２
）の円錐部（１２２）及び座部へ開く流体コンジット（
１１２）及び（１１４）へ開く。

負荷４爽出弁（３４）は、ピストン（１１６）を第２図
中に示されている位置へバイアスさ・仕るばね（１２Ｂ
）に対するばねハウジング（１２６）を含んでいる。ば
ねハウジング（１２６）は一対のポート（１３０）及び
（１３２）を有する。ポート　（１３０）はタンク　（
１）に通ずる導管（１３４）に接続し、またポート（１
３０）は負荷検出ポート（４２）に接続している。従っ
て、負荷検出ボー）（４２）のなかの圧力流体は、ポー
ト（１３０）が閉じられている第２図中に示されている
位置へピストン（１１６）をバイアスさせるべく、ばね
（１２８）と共同作用する。動作流体の圧力が、行程制
御弁（３０）のポート（９８）に反映されるように、負
荷検出ポート（４２）に於ける流体の圧力と、負荷検出
弁ばね（１２８）の予荷重及び行程制御ばね（７６）及
び（８２）の予荷重により生ずる圧力との和を超過する
時、ピストン（１１６）及び負荷検出弁（１３４）ばば
ね（１２８）の力に抗して動かされ、それによりポート
（１３Ｑ）をタンク導管（１３４）へ開く。このタンク
導管はポート（９８）のなかの流体が制御オリフィス（
７２）、軸線方向の孔（７４）及び制動オリフィス（１
０Ｂ）を通ってタンクへ流れるのを許す。

制御オリフィス（７２）を通じての制御流体の通過によ
り生ずる圧力降下は行程制御スプール（６２）を上方に
運動させ、それにより制御ポート（９２）をポート（９
８）のなかの動作圧力流体に接続する。このことは、動
作圧力流体の出力が負荷検出ポート（４２）に於ける流
体の圧力と負荷検出ばね（１２８）及び行程制御ばね（
７６）及び（８２）により生ずる予荷重圧力との和に等
しくなるまで、ポンプをデストロークするべく、動作圧
力流体が流体コンジット（１６）を通じて行程ピストン
（１４）に供給されるようにする。

この圧力が達せられた時、負荷検出ピストン（１１６）
がポート（１３０）を絞るべく運動し、また補償器スプ
ール（６２）が、制御ランド（６６）により制御ポート
（９０）を瞬間的に閉塞し、それによりポンプ（１０）
の設定された排除量を維持するべくシフトする。

ＩＪ　ＩＪ−フ弁（３２）は、行程制御弁（３０）を制
御するために圧力設定を行う点で、負荷検出弁（３４）
の機能と若干類似の仕方で機能する。しかし、負荷検出
弁（３４）が特定の負荷を駆動するのに必要とされる動
作流体の圧力に応動するのに対して、リリーフ弁（３２
）は機能する。ポンプ（ｌＯ）からの動作流体の最大出
力圧力を与えるべく機能する。換言すれば、負荷検出リ
リーフ弁（３４）は、圧力リリーフ弁（３２）の最大圧
力設定が動作圧力流体により達せられ、その時点でリリ
ーフ弁（３２）が行程制御弁（３０）を制御するまで、
行程制御弁（３０）を制御する。

圧力リリーフ弁（３２）は孔（１４２）を有するばねハ
ウジングを含んでおり、そのなかにばね保持器（１４４
）が入れられており、このばね保持器はばね（１４６）
の一端を取付けており、このばねの他端は円錐部（１２
２）に着座している。

ばね保持器（１４４）の頂に抗して作用する調節ねしく
１４８）はリリーフ弁（３２）に対する設定を行い、い
ったん設定のための調節がなされると、調節ねじの位置
はロックナンド（１５０）により固定され得る。その結
果、ポート（９８）に現れ、また制御オリフィス（７２
）、中央孔（７４）及び制動オリフィス（１０８）をと
おって流れる動作流体の圧力は孔（１１８）及び（１２
０）を通過して、座部（１２４）に着座している円錐部
（１２２）に作用する。

この流体の圧力がリリーフ弁（３２）の設定を超過する
時、円錐部（１２２）は座部（１２４）から上昇し、ま
た圧力流体は、流体コンジット（１５６）を通じてタン
クＴに接続されている流体コンジッ）（１５４）に内部
通路を通して接続するばねチャンバ（１５２）のなかへ
入る。動作流体圧力がリリーフ弁（３２）の設定を超過
し、また流体が円錐部（１２２）及び座部（１２４）を
通って溢れる時、行程制御弁（３０）は、負荷検出リリ
ーフ弁（３４）の設定が超過され、また流体がポート（
１３０）を通って導管（１３４）のなかへ流れる時と同
一の仕方で機能する。このような流れはスプール（６２
）を上昇させ、また制御ランド（６６）を運動させ、そ
れによってボー１−（９８）のなかの圧力流体を流体コ
ンジット（１６）を通じてポート（９０）及び行程ピス
トン（１４）に接続し、それによりポンプ（１０）の排
除量を減する。動作流体圧力が、リリーフ弁（３２）の
設定と行程制御弁の予め設定された予荷重圧力設定との
和に減ぜられた時、円錐部（１２２）は再び着座し、ス
プール（６２）は下方に運動して、制御ランド（６６）
により制御ポート（９０）のなかの圧力を調節し、また
ポンプ（１０）の排除量は、動作流体の出力圧力にその
後の変化が生ずるまで、又は負荷要求が変化するまで、
その時の値に保たれる。

第２図中で、負荷検出弁（３４）のなかのピストン（１
１６）に通ずる流体通路（１１２）オリフィス（１１４
）とリリーフ弁（３２）の円錐部（１２２）及び座部（
１２４）に通ずる流体通路（１１Ｂ）及び（１２０）と
の間に、共通の制動オリフィス（１０８）が挿入されて
いることが観察され得る６代替的に、負荷検出弁（３４
）に通する流体コンジット　（１１２）及び（１１４）
と、リリーフ弁（３２）に通ずる流体コンジット（１１
８）及び（１２０）とに対して別々の制動オリフィスを
設けることもできよう、実際、最初は本発明の制御装置
にもこのような並列オリフィスが設けられた。しかし、
並列の制動オリフィスは予期しない望ましくない現象を
生じた。

第３図を参照すると、ポンプの最大圧力設定が近似的に
４１００ｐｓｉ　　（２８ＭＰａ）に設定されている場
合、圧力が増大するにつれて、動作流体の５０７７分の
流量率は、設定された最大動作圧力が達せられる以前に
、実質的に減少することが観測され得る。その理由は、
最大圧カリリーフ弁が溢れ始める時に、主行程制御オリ
フィス（７２）の両端の圧力降下が負荷検出弁に対する
制動オリフィス及び最大圧カリリーフ弁に対する制動オ
リフィスの双方からの圧力降下を見るためである。従っ
て、負荷検出弁（３４）及び圧力リリーフ弁（３２）の
双方に通ずる流体コンジットのなかに共通の制動オリフ
ィスを設けることにより、第４図を参照することにより
見られ得るように、圧力リリーフ弁の設定に近接するに
つれて、動作圧力流体の流れの非常に小さい減少しか生
じないことが見い出されている。

再び第１図及び第２図を参照すると、本発明の制御装置
のなかで、行程制御弁（３０）を通って行程ピストンポ
ート　（９０）もしくはタンクボー）（９２）に入る制
御流体がポンプ（１０）に対する完全な自動的排除量制
御を行うことが観察され得る。このような制御流体は比
較的小さい体積を有するので、流体通路を小さくし、ま
た行程制御弁（３０）、’Ｊリリーフ弁３２）及び負荷
検出弁（３４）に対する弁要素を小さくすることを可能
にする。

以上に於ては本発明を特定の好ましい実施例について説
明してきたが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動制御装置と、可変排除量ポンプ及
び負荷検出出力導管を有する流体圧回路への自動制御装
置の組み込みとの概要図である。第２図は、本発明の制御装置を収容し、また可変排除量
ポンプに取付けられるべく構成されているカバー坂の断
面図である。第３図は、別々の制動オリフィスが行程制御弁と負荷検
出弁との間及び行程制御弁と圧力リリーフ弁との間に挿
入されている時には、動作流体の圧力が圧力リリーフ弁
の最大圧力設定に近接する時の動作圧力流体の流れの早
過ぎる減少が生ずることを示す図である。第４図は、制御装置が行程制御弁と負ｖＩ検出弁との間
及び行程制御弁と圧力リリーフ弁との間に共通の制動オ
リフィスを組み入れている時には、動作流体の圧力が圧
力リリーフ弁の最大圧力設定に近接するにつれて一定の
動作圧力流体の流れを維持する上での改善が達成される
ことを示す図である。Ｌ・・・負荷、Ｔ・・・タンク、１０・・・可変排除量
ポンプ、１２・・・ばね、１４・・・行程ピストン、１
６〜２６・・・流体コンジット、２８・・・自動制御装
置、３０・・・行程制御弁、３２・・・圧力Ｉ７１７−
フ弁、３４・・・負荷検出弁、４０・・・可変オリフィ
ス、４２・・・負荷検出ポート、４４・・・流体コンジ
ット、５０・・・カバー坂ハウジング、５２・・・スリ
ーブ、５４・・・ハウジング孔、５６・・・プラグ、５
８・・・ハウジング、６０・・・ばねガイド、６２・・
・補償器スプール、６４〜６８・・・ランド、７０・・
・中央孔、７２・・・主行程制御オリフィス、７４・・
・軸線方向孔、７６・・・行程制御ばね、７８・・・凹
み孔、８０・・・ワッシャ、８２・・・行程制御ばね、
８４．８６・・・肩部、８８・・・端、９０・・・制御
ポート、９２・・・タンクポート、９４・・・スペース
、９６・・・流体コンジット、９８・・・ポート、１０
０・・・調節ねし、１０２・・・ロックナツト、１０８
・・・制動オリフィス、１１２．１１４・・・流体コン
ジット、１１６・・・負荷検出ピストン、１１８．１２
０・・・流体コンジット、１２２・・・円錐部、１２４
・・・座部、１２６・・・ばねハウジング、１２８・・
・負荷検出ばね、１３０．１３２・・・ポート、１３４
・・・タンク導管、１４２・・・孔、１４４・・・ばね
保持器、１４６・・・ばね、１４８・・・関節ねじ、１
５２・・・円錐部、１５４．１５６・・・流体コンジッ
ト

Claims

【特許請求の範囲】

（１）最大排除量位置と最小排除量位置との間を運動可
能な排除量設定装置であって、行程ピストンと、最大排
除量位置へ前記排除量設定装置をバイアスさせるべく作
用する第一のばねと、前記行程ピストンに接続されてお
り、またピストンを運動させ、それによりポンプの排除
量を変更するべく、前記制御装置から制御圧力流体を受
入れ又は吐出するように構成されている第一の流体コン
ジットとを含んでいる排除量設定装置を有する可変排除
量ポンプの自動制御装置に於いて、スリーブと、前記第一の流体コンジットに接続されてい
るスリーブ内の第一のポートと、前記スリーブ内を運動
可能なスプールと、前記スプール上に形成されており前
記スリーブの前記第一のポートと共同作用する制御ラン
ドと、動作圧力流体の源と、前記動作圧力流体を前記制
御ランドの一方の側に接続するための第二の流体コンジ
ット手段と、低圧流体を受入れるべく構成されたケース
と、前記ケース圧力流体を前記ランドの他方の側に接続
するための第三の流体コンジット手段とを有し、前記ス
プールが、前記制御ランドが前記第一のばねの力に打ち
勝ちまた前記行程ピストンを減少された流体排除量の位
置へバイアスさせるべく前記第一のポートからの前記ケ
ース圧力流体を閉塞する第一の制御位置と、前記第一の
ばねが設定されたポンプ排除量を実質的に維持するべく
前記制御圧力流体源及び前記ポートからの前記ケース圧
力流体の双方を閉塞する第三の制御位置により前記行程
ピストンを増大された流体排除量の位置へバイアスさせ
るのを許すべく前記第一の流体コンジットからの流体を
排出するべく前記制御ランドが前記第一のポートからの
前記制御圧力流体源を閉塞しまた前記ケース圧力流体を
前記第一のポートに接続する第二の制御位置との間を運
動可能であり、また、前記制御スプールを前記第二の制
御位置へバイアスさせるための第二のばね手段と、前記
制御位置に形成された第一の制御オリフィスと、パイロ
ット流体の源と、前記パイロット流体を前記第一の制御
オリフィスの上流側に接続するための第四の流体コンジ
ットとを有し、前記行程制御スプールが、パイロット流
体の流れが前記第二のばね手段の力に打ち勝つ圧力降下
を生じさせる時に前記第一の制御位置へシフトするパイ
ロット操作行程制御装置と、前記ポンプに対する最大圧力設定を行うパイロットリリ
ーフ弁と、前記ポンプに対する最大圧力設定が達せられる時に前記
パイロット流体が前記第一の制御オリフィスを通って流
れるのを可能にするべく前記第一の制御オリフィスから
パイロット流体を受入れるため前記パイロットリリーフ
弁を前記第一の制御オリフィスの下流側に接続するため
の第五の流体コンジット手段と、ケースに接続されている入口ポート及び排出ポートを有
する前記ポンプに対する負荷調節された圧力設定を行う
負荷検出リリーフ弁と、前記負荷検出リリーフ弁に対する負荷応答圧力設定手段
と、前記第一の制御オリフィスからパイロット流体を受入れ
るため前記負荷検出リリーフ弁の前記入口ポートを前記
第一の制御オリフィスの下流側に接続するための第六の
パイロット流体コンジット手段とを含んでおり、前記負荷検出リリーフ弁が、前記第六のパイロット流体
コンジットが閉塞されている第一の位置と、前記負荷検
出リリーフ弁の前記負荷応答圧力設定手段の設定が達せ
られている時に前記パイロット流体が前記第一の制御オ
リフィスを通って流れるのを可能にするべく前記第六の
パイロット流体コンジットがケースに接続されている第
二の位置との間を運動可能であり、さらに、前記制御オリフィスの下流側に置かれており、
また前記第五及び前記第六のパイロット流体コンジット
手段の双方に共通である制動オリフィスを含んでいることを特徴とする可変排除量ポンプの自動制御装置。
（２）最大排除量位置と最小排除量位置との間を運動可
能な排除量設定装置であって、行程ピストンと、最大排
除量位置へ前記排除量設定装置をバイアスさせるべく作
用する第一のばねと、前記行程ピストンに接続されてお
り、またピストンを運動させ、それによりポンプの排除
量を変更するべく、前記制御装置から制御圧力流体を受
入れ又は吐出するように構成されている第一の流体コン
ジットとを含んでいる排除量設定装置を有する可変排除
量ポンプの自動制御装置に於いて、スリーブと、前記第一の流体コンジットに接続されてい
るスリーブ内の第一のポートと、前記スリーブ内を運動
可能なスプールと、前記スプール上に形成されており前
記スリーブの前記第一のポートと共同作用する制御ラン
ドと、動作圧力流体の源と、前記動作圧力流体を前記制
御ランドの一方の側に接続するための第二の流体コンジ
ット手段と、低圧流体を受入れるべく構成されたケース
と、前記ケース圧力流体を前記ランドの他方の側に接続
するための第三の流体コンジット手段とを有し、前記ス
プールが、前記制御ランドが前記第一のばねの力に打ち
勝ちまた前記行程ピストンを減少された流体排除量の位
置へバイアスさせるべく前記第一のポートからの前記ケ
ース圧力流体を閉塞する第一の制御位置と、前記第一の
ばねが設定されたポンプ排除量を実質的に維持するべく
前記制御圧力流体源及び前記ポートからの前記ケース圧
力流体の双方を閉塞する第三の制御位置により前記行程
ピストンを増大された流体排除量の位置へバイアスさせ
るのを許すべく前記第一の流体コンジットからの流体を
排出するべく前記制御ランドが前記第一のポートからの
前記制御圧力流体源を閉塞しまた前記ケース圧力流体を
前記第一のポートに接続する第二の制御位置との間を運
動可能であり、また、前記制御スプールを前記第二の制
御位置へバイアスさせるための第二のばね手段と、前記
制御位置に形成された第一の制御オリフィスと、パイロ
ット流体の源と、前記パイロット流体を前記第一の制御
オリフィスの上流側に接続するための第四の流体コンジ
ットとを有し、前記行程制御スプールが、パイロット流
体の流れが前記第二のばね手段の力に打ち勝つ圧力降下
を生じさせる時に前記第一の制御位置へシフトするパイ
ロット操作行程制御装置と、前記ポンプに対する最大圧力設定を行うパイロットリリ
ーフ弁とを含んでおり、前記第二のばね手段が、前記行程制御スプールを前記第
二の制御位置へオフセットさせるべく比較的低いばねレ
ートを有する弱いばねと、比較的高いばねレートを有し
前記第一のばねと直列に作用する第二のばねとを含んで
おり、前記行程制御スプールが先ず前記第一のばね力に
打ち勝ち、また前記第二のばねが、前記行程制御スプー
ルが前記第二の制御位置と前記第一の制御位置との間を
運動している時に、前記行程制御スプールへの力の高い
レートの変化を生ずるべく機能することを特徴とする可変排除量ポンプの自動制御装置。