JPH0318040B2 - - Google Patents

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JPH0318040B2
JPH0318040B2 JP56209062A JP20906281A JPH0318040B2 JP H0318040 B2 JPH0318040 B2 JP H0318040B2 JP 56209062 A JP56209062 A JP 56209062A JP 20906281 A JP20906281 A JP 20906281A JP H0318040 B2 JPH0318040 B2 JP H0318040B2
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JP
Japan
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throttle
pressure
variable displacement
displacement pump
flow path
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JP56209062A
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Japanese (ja)
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JPS58110881A (en
Inventor
Sachio Kawabata
Masanobu Sato
Masao Oohashi
Hirokatsu Sakamoto
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0318040B2 publication Critical patent/JPH0318040B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/08Regulating by delivery pressure

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可変容量形ポンプ用制御装置に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a control device for a variable displacement pump.

ポンプの入力馬力を一定値以下に制御する方法
としては、ポンプの軸馬力がポンプの吐出圧力p
Kg/cm2と吐出量cm3/secの積PQにより定まること
から、PQ=一定なる条件を満たすように制御す
る必要がある。PQ=一定に制御するには第1図
の曲線A1,A2で示す馬力曲線に沿つて吐出圧力
P(図においては横軸で示す)と吐出量Q(図にお
いては縦軸で示す)の間の関係を制御することが
好ましい。しかし実際には曲線A1,A2等にした
がつて制御することは困難であるため、従来はこ
の曲線に近似させた関係で制御している。例えば
実開昭54−110801号に示されるように、レギユレ
ータのスプールの1端に2個のばねを配置し、他
端にポンプ吐出圧力を導くと共に、前記の2個の
ばねのうち1方のばねをスプールのストローク開
始時点から変形する長さに選定し、他方のばねを
スプールのストロークの途中から変形させる長さ
に選定することにより、第1図の破線B1で示す
ような2つの直線からなる近似馬力曲線を得てい
る。
As a method of controlling the input horsepower of the pump to below a certain value, the shaft horsepower of the pump is determined by the pump discharge pressure p.
Since it is determined by the product PQ of kg/cm 2 and the discharge amount cm 3 /sec, it is necessary to perform control so that the condition that PQ=constant is satisfied. To control PQ=constantly, the discharge pressure P (indicated by the horizontal axis in the figure) and the discharge amount Q (indicated by the vertical axis in the figure) are determined along the horsepower curves shown by curves A 1 and A 2 in Figure 1. It is preferable to control the relationship between However, in reality, it is difficult to control according to the curves A 1 , A 2 , etc., so conventionally control is performed using a relationship that approximates these curves. For example, as shown in Japanese Utility Model Application No. 54-110801, two springs are arranged at one end of a spool of a regulator, and the pump discharge pressure is guided to the other end, and one of the two springs is By selecting one spring to a length that causes the spool to deform from the beginning of its stroke, and the other spring to a length that causes the spool to deform from the middle of the spool's stroke, two straight lines as shown by the broken line B1 in Figure 1 can be created. We obtained an approximate horsepower curve consisting of

このように2つの直線で近似させる方法では、
ポンプの入力馬力を一定値以下に制御するという
目的は達成できるが近似曲線が馬力曲線A1と接
する2点を除きポンプの入力馬力は原動機の許容
馬力以下で制御されることになる。即ちその分だ
け原動機・馬力の利用効率が低下する欠点があ
る。
In this method of approximation using two straight lines,
Although the objective of controlling the input horsepower of the pump to be below a certain value can be achieved, except for two points where the approximate curve touches the horsepower curve A1 , the input horsepower of the pump is controlled to be below the allowable horsepower of the prime mover. In other words, there is a drawback that the efficiency of utilization of the prime mover and horsepower decreases accordingly.

この利用効率低下の割合は第1図の馬力曲線か
ら明らかなようにポンプの入力馬力を低馬力に設
定した場合(馬力曲線A2,B2の場合)に著しく
大きくなる。
As is clear from the horsepower curve in FIG. 1, this rate of reduction in utilization efficiency becomes significantly greater when the input horsepower of the pump is set to a low horsepower (in the case of horsepower curves A 2 and B 2 ).

一般に2台以上のポンプを1台の原動機で駆動
する場合、他のポンプの入力馬力に応じて自己ポ
ンプの入力馬力を増減し合計入力馬力を原動機の
出力馬力以下に制御することが行われる。このよ
うな制御に前述の近似曲線による入力馬力制御手
段を用いると、そのポンプの入力馬力を低馬力に
設定した時に利用効率が著しく低下した状態で制
御していることになる。
Generally, when two or more pumps are driven by one prime mover, the input horsepower of the own pump is increased or decreased according to the input horsepower of the other pumps, and the total input horsepower is controlled to be less than the output horsepower of the prime mover. If the above-described input horsepower control means based on the approximate curve is used for such control, when the input horsepower of the pump is set to a low horsepower, the control will be performed in a state where the utilization efficiency is significantly reduced.

本発明は馬力が一定値以下でしかも最大限の効
率でポンプに仕事させるような制御装置を提供す
ることを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a control device that allows a pump to work with maximum efficiency while the horsepower is below a certain value.

更に本発明ではポンプの入力馬力の値を調整で
き、調整した馬力で最大限の利用効率を得る制御
装置を提供することを目的としている。
A further object of the present invention is to provide a control device that can adjust the value of the input horsepower of the pump and obtain maximum utilization efficiency with the adjusted horsepower.

本発明は更に又ポンプ効率等のバラツキを考慮
して、入力馬力の設定値を微調整することのでき
る制御装置を提供することを目的としている。
A further object of the present invention is to provide a control device that can finely adjust the set value of input horsepower, taking into account variations in pump efficiency and the like.

本発明は上記の目的を、可変容量ポンプのレギ
ユレータと、1端を作動圧源に接続され、上流側
より減圧弁、第1絞りおよび第2絞りとを順次配
設した制御流路と、第1絞りと第2絞り間の制御
流路の圧力を前記のレギユレータに導くパイロツ
ト通路とを備え、前記の減圧弁がスプールの1端
に可変容量ポンプの吐出圧力と第1絞りの下流側
流路の圧力とを受ける2つの受圧部と、他端に第
1絞りの上流側流路の圧力を受ける受圧部とを有
し、可変容量ポンプの吐出圧力に応じて前記第1
絞りの前後の圧力差を変えると共に、第2絞りが
可変容量ポンプの吐出圧力の増加に伴い、開口面
積を増大する可変絞りで構成されていることを特
徴とする可変容量ポンプの制御装置とすることに
より達成した。
The present invention has achieved the above object by providing a regulator for a variable displacement pump, a control flow path connected at one end to an operating pressure source, and having a pressure reducing valve, a first restrictor, and a second restrictor sequentially arranged from the upstream side; a pilot passage that guides the pressure in the control passage between the first restriction and the second restriction to the regulator; and a pressure receiving part that receives the pressure of the upstream flow path of the first throttle at the other end, and the first
A control device for a variable displacement pump, characterized in that the second throttle is configured with a variable throttle that changes the pressure difference before and after the throttle and increases the opening area as the discharge pressure of the variable displacement pump increases. This was achieved by

又、第1絞りを可変絞りとした開口面積を調整
することにより入力馬力の設定値を調整するとい
う目的を達成した。
Furthermore, by adjusting the aperture area of the first diaphragm as a variable diaphragm, the purpose of adjusting the set value of the input horsepower was achieved.

更に、第2絞りの下流において制御流路に可変
絞り又はリリーフ弁を設けることにより入力馬力
の設定値を微調整するという目的を達成した。
Furthermore, by providing a variable throttle or relief valve in the control flow path downstream of the second throttle, the objective of finely adjusting the set value of the input horsepower was achieved.

本発明の詳細を以下に図に示す実施例にもとづ
いて説明する。
The details of the present invention will be explained below based on embodiments shown in the figures.

第2図において可変容量ポンプ1の吐出流路2
には切換弁3等を介して図示しないアクチユエー
タが接続される。可変容量ポンプ1には流量制御
レギユレータ4が設けられる。流量制御レギユレ
ータ4は例えばサーボピストン装置5とサーボ弁
6とを有し、レギユレータ作動圧源として用いら
れる補助ポンプ7により作動される。補助ポンプ
7は可変容量ポンプ1と共通の原動機により駆動
される固定容量ポンプとして構成されることもで
き、又可変容量ポンプとすることもできる。尚作
動圧源としては補助ポンプを設けず可変容量ポン
プ自体の吐出圧を利用することもできる。
In FIG. 2, the discharge flow path 2 of the variable displacement pump 1
An actuator (not shown) is connected to via a switching valve 3 or the like. The variable displacement pump 1 is provided with a flow rate control regulator 4 . The flow rate control regulator 4 includes, for example, a servo piston device 5 and a servo valve 6, and is operated by an auxiliary pump 7 used as a regulator operating pressure source. The auxiliary pump 7 can be configured as a fixed displacement pump driven by a common prime mover with the variable displacement pump 1, or it can be a variable displacement pump. Note that the discharge pressure of the variable displacement pump itself may be used as the operating pressure source without providing an auxiliary pump.

作動圧力源、例えば補助ポンプ7の吐出流路8
にサーボピストン装置5のシリンダー9の第1室
10が接続され、該シリンダー9の第1室10及
び第2室11はそれぞれ流路12,13によりサ
ーボ弁6と接続されている。
Actuation pressure source, e.g. discharge channel 8 of auxiliary pump 7
A first chamber 10 of a cylinder 9 of a servo piston device 5 is connected to the servo valve 6, and a first chamber 10 and a second chamber 11 of the cylinder 9 are connected to the servo valve 6 through passages 12 and 13, respectively.

サーボ弁6は可変スリーブ14とスプール15
とを有し、スプール15の1端には通路30を介
してパイロツト圧力が導かれておりその押付力
は、スプールの他端に配設したスプリング68の
押付力に対向する。
The servo valve 6 has a variable sleeve 14 and a spool 15.
A pilot pressure is introduced to one end of the spool 15 through a passage 30, and its pressing force opposes the pressing force of a spring 68 disposed at the other end of the spool.

サーボピストン装置5のピストンロツド17は
可変容量ポンプ1の傾転レバー19に連結されて
いる。また、前記サーボ弁の可動スリーブ14は
フイードバツクレバー18を介して前記のピスト
ンロツド17に連結されている。
The piston rod 17 of the servo-piston device 5 is connected to a tilting lever 19 of the variable displacement pump 1. Further, the movable sleeve 14 of the servo valve is connected to the piston rod 17 via a feedback lever 18.

従つて、サーボ弁6のスプール15がパイロツ
ト圧力の変動に応じて移動すればサーボピストン
装置の第2室11は、流路13を介してポンプ7
と接続する流路12もしくは、タンク29のいず
れか一方と連通し、ピストン16を作動させる。
ピストン16の作動によりポンプの傾転レバーが
変位すると同時に、フイードバツクレバーを介し
てピストンロツド17に連結された可動スリーブ
14が流路13か流路12もしくはタンク29と
の連通を遮断する位置まで変位しピストン16の
作動は停止する。
Therefore, when the spool 15 of the servo valve 6 moves in response to fluctuations in pilot pressure, the second chamber 11 of the servo piston device is connected to the pump 7 via the flow path 13.
The piston 16 is actuated by communicating with either the flow path 12 connected to the tank 29 or the tank 29.
At the same time that the tilting lever of the pump is displaced by the operation of the piston 16, the movable sleeve 14 connected to the piston rod 17 via the feedback lever reaches a position where it cuts off communication with the flow path 13, the flow path 12, or the tank 29. The piston 16 is displaced and the operation of the piston 16 is stopped.

即ち、サーボ弁6とサーボピストン装置とによ
りポンプの傾転レバー19はパイロツト圧力に比
例して変位し、吐出流量を制御する。
That is, the servo valve 6 and the servo piston device displace the tilting lever 19 of the pump in proportion to the pilot pressure, thereby controlling the discharge flow rate.

補助ポンプ7の吐出流路8は制御装置20の制
御流路21に接続される。制御装置20には制御
流路21に上流側より順次接続される減圧弁2
2、第1絞り23、第2絞り24が設けられてい
る。減圧弁22は可変容量ポンプ1の吐出流路2
に接続されるパイロツト流路25を有し、更に第
1絞り23の上流側に接続される第1流路26と
第1絞り23の下流側に接続される第2流路27
とを有し、可変容量ポンプ1の吐出圧に応じて第
1絞り23の前後の差圧を変化させる。
A discharge passage 8 of the auxiliary pump 7 is connected to a control passage 21 of the control device 20 . The control device 20 includes pressure reducing valves 2 sequentially connected to the control flow path 21 from the upstream side.
2. A first aperture 23 and a second aperture 24 are provided. The pressure reducing valve 22 is the discharge flow path 2 of the variable displacement pump 1.
It has a pilot flow path 25 connected to the first flow path 25 , a first flow path 26 connected to the upstream side of the first throttle 23 , and a second flow path 27 connected to the downstream side of the first throttle 23 .
The differential pressure across the first throttle 23 is changed according to the discharge pressure of the variable displacement pump 1.

第2絞り24は前記吐出流路2に接続される流
路28を有し、可変容量ポンプ1の吐出圧に応じ
て開口面積が変る可変絞りとして形成されてい
る。
The second throttle 24 has a flow path 28 connected to the discharge flow path 2, and is formed as a variable throttle whose opening area changes depending on the discharge pressure of the variable displacement pump 1.

制御装置20の制御流路21の下流及びサーボ
弁6のスリーブ14の一部はそれぞれタンク29
に接続されている。
The downstream side of the control flow path 21 of the control device 20 and a part of the sleeve 14 of the servo valve 6 are respectively connected to a tank 29.
It is connected to the.

制御装置20の制御流路21は第1絞り23と
第2絞り24の間の位置において作動流路30に
よりサーボ弁6と接続され、サーボ弁6のスプー
ル15は制御流路21の第1絞り23と第2絞り
24の間の位置にある流体圧をパイロツト圧とし
て受ける。
The control flow path 21 of the control device 20 is connected to the servo valve 6 by an operating flow path 30 at a position between the first throttle 23 and the second throttle 24, and the spool 15 of the servo valve 6 is connected to the first throttle of the control flow path 21. 23 and the second throttle 24 is received as pilot pressure.

可変容量ポンプ1の入力馬力を一定値にするに
は前記の如く可変容量ポンプ1の吐出圧Pdと吐
出量Qの積PQが一定になるようにすればよい。
In order to maintain the input horsepower of the variable displacement pump 1 at a constant value, the product PQ of the discharge pressure Pd and the discharge amount Q of the variable displacement pump 1 may be made constant as described above.

第1絞り23の開口面積をAとし、第1絞り2
3の上流圧力をPx、下流圧力Pi、制御流路21を
流れる流量をQiとすると なる関係が得られる。
The opening area of the first diaphragm 23 is A, and the first diaphragm 2
If the upstream pressure of No. 3 is P x , the downstream pressure P i , and the flow rate flowing through the control channel 21 is Q i The following relationship is obtained.

ここで、ρは流体の密度Cは係数である。 Here, ρ is the fluid density C is a coefficient.

同様に第2絞り24の開口面積をBとすると下
流側はタンクに開放しているので なる関係が得られる。
Similarly, if the opening area of the second diaphragm 24 is B, the downstream side is open to the tank, so The following relationship is obtained.

減圧弁22の弁体におけるパイロツト流路25
よりの流体に対する量圧面積をa、第1流路26
よりの流体に対する受圧面積をb、第2流路27
よりの流体に対する受圧面積をbとすると、弁体
には aPd+bPi=bPx …(3) の関係で圧力が作用するようにする。
Pilot flow path 25 in the valve body of the pressure reducing valve 22
The volume pressure area for the fluid is a, the first flow path 26
The pressure receiving area for the fluid is b, and the second flow path 27
Let b be the pressure-receiving area for the fluid in the valve body, so that pressure acts on the valve body according to the relationship aPd + bPi = bPx (3).

またB=d・Pd …(4) なる関係になるように第2絞り24を選定する。 Also, B=d・Pd…(4) The second aperture 24 is selected so that the following relationship is established.

ここでdは係数である。Here d is a coefficient.

式(1)〜(3)よりA2(a/bPd)=B2Piが得られ(4)式 を代入するとPi=aA2/bd2・1/Pd …(5) が得られる。 From equations (1) to (3), A 2 (a/bPd)=B 2 Pi is obtained, and by substituting equation (4), Pi=aA 2 /bd 2 ·1/Pd (5) is obtained.

式(5)より、第2図に示す制御装置においては可
変容量ポンプ1の吐出圧Pdと第1絞り23の下
流の圧力Piとは第3図に示すように双曲線の関係
が得られる。第3図において横軸はPdを縦軸は
Piを示す。
From equation (5), in the control device shown in FIG. 2, the discharge pressure Pd of the variable displacement pump 1 and the pressure Pi downstream of the first throttle 23 have a hyperbolic relationship as shown in FIG. In Figure 3, the horizontal axis is Pd and the vertical axis is
Indicates Pi.

流量制御レギユレータ4は第4図に示すような Q=KPi …(6) で示される特性をもつている、ここでKは係数で
ある。第4図において横軸はパイロツト圧Pi縦軸
は可変容量ポンプ1の吐出量Qを示す。
The flow rate control regulator 4 has a characteristic as shown in FIG. 4 as Q=KPi (6), where K is a coefficient. In FIG. 4, the horizontal axis shows the pilot pressure Pi, and the vertical axis shows the discharge amount Q of the variable displacement pump 1.

式(5)と式(6)より Pd・Q=KaA2/bd2 …(7) となり、Pd・Qが一定であるという結果が得ら
れる。すなわち第2図に示す制御装置により
Pd・Qすなわち馬力が一定であるように可変容
量ポンプの入力を制御することが可能である。
From equations (5) and (6), Pd·Q=KaA 2 /bd 2 (7), and the result that Pd·Q is constant is obtained. That is, by the control device shown in FIG.
It is possible to control the input of the variable displacement pump so that Pd·Q, that is, the horsepower, is constant.

第2図に示す制御装置20の具体的構造の一実
施例を示すと第5図の如くである。
An example of a specific structure of the control device 20 shown in FIG. 2 is shown in FIG. 5.

第5図において制御装置20のケーシング31
の中には、作動圧源例えば補助ポンプ7の吐出流
路8と接続される流入口32とタンク29に接続
される導管との接続口である流出口33との間を
結ぶ制御流路21が形成される。制御流路21は
第5図では第1路34、第2路35、第3路3
6、第4路37、第5路38により形成される。
第1路34と第2路35とは減圧弁22を介在し
て互に連結され、第3路36には第1絞り23が
配置され、第4路37と第5路38は第2絞り2
4を介在して互に連結されている。
In FIG. 5, the casing 31 of the control device 20
Inside, there is a control flow path 21 connecting an inlet 32 connected to a discharge flow path 8 of an operating pressure source, for example, an auxiliary pump 7, and an outlet 33 that is a connection port to a conduit connected to a tank 29. is formed. In FIG. 5, the control flow path 21 includes a first path 34, a second path 35, and a third path 3.
6, a fourth passage 37 and a fifth passage 38.
The first passage 34 and the second passage 35 are connected to each other via the pressure reducing valve 22, the third passage 36 is provided with the first throttle 23, and the fourth passage 37 and the fifth passage 38 are arranged with the second throttle. 2
4 are interposed in between.

減圧弁22は第1路34及び第2路35に直接
又は環状溝を介して連通されるケーシング31の
第1貫通穴39を有する。第1貫通穴にはスプー
ル40が摺動可能に挿入され、そのスプールの位
置に応じてスプールのランド部40aと第1貫通
穴39とで形成される絞り部41の開度が増減し
制御流路21の第1路34と第2路35との間が
開閉される。
The pressure reducing valve 22 has a first through hole 39 in the casing 31 that communicates with the first passage 34 and the second passage 35 either directly or via an annular groove. A spool 40 is slidably inserted into the first through hole, and depending on the position of the spool, the opening degree of the constricted portion 41 formed by the land portion 40a of the spool and the first through hole 39 increases or decreases to control the flow. The space between the first passage 34 and the second passage 35 of the passage 21 is opened and closed.

前記第1貫通穴39の両端部はスプール40を
摺動案内する部分より大径の穴39a、39bと
して形成され、それぞれ第1栓部42、第2栓部
43が挿入固定される。第1栓部42のスプール
40と対向する端部には小径突出部44aを有す
る段付形状の第1ピストン44を摺動可能に挿入
する段付形状の第1ガイド穴45、45a(小径
部)が穿設され、ガイド穴45と第1ピストン4
4の段付部との間に第1室70が形成される。
Both ends of the first through-hole 39 are formed as holes 39a and 39b having a larger diameter than the portion that slides and guides the spool 40, into which a first plug part 42 and a second plug part 43 are inserted and fixed, respectively. At the end of the first stopper portion 42 facing the spool 40, stepped first guide holes 45, 45a (small diameter portion ) is bored, and the guide hole 45 and the first piston 4
A first chamber 70 is formed between the stepped portion 4 and the stepped portion 4 .

同様に第2栓部43のスプール40に対向する
端部には第2ピストン46が摺動可能に挿入され
る第2ガイド穴47が穿設され、このガイド穴4
7と第2ピストン46との間に第2室71が形成
される。
Similarly, a second guide hole 47 into which a second piston 46 is slidably inserted is bored at the end of the second stopper portion 43 facing the spool 40.
A second chamber 71 is formed between the second piston 7 and the second piston 46 .

第1栓部42の第1室70は環状溝48を介し
てケーシング31に形成された第2流路27及び
作動流路30に連通される。第2流路27は制御
流路21の第3路36に第1絞り23より下流側
において接続され、作動流路30はケーシング3
1の接続口を介してレギユレータ4に接続され
る。
The first chamber 70 of the first stopper portion 42 communicates with the second flow path 27 and the working flow path 30 formed in the casing 31 via the annular groove 48 . The second passage 27 is connected to the third passage 36 of the control passage 21 on the downstream side of the first throttle 23, and the working passage 30 is connected to the third passage 36 of the control passage 21.
It is connected to the regulator 4 through the connection port 1.

第2栓部43の第2室71は環状溝49を介し
て第1流路26に接続されている。第1流路26
は第1路36に第1絞り23より上流側において
接続されている。
The second chamber 71 of the second stopper portion 43 is connected to the first flow path 26 via the annular groove 49 . First channel 26
is connected to the first passage 36 on the upstream side of the first throttle 23.

第1栓部42には可変容量ピストン1の吐出流
路2に接続されるケーシング31内のパイロツト
流路25に連通する流路50が形成され前記の第
1ガイド穴の小径部45aは、該流路50に連通
している。従つて第1ガイド穴の小径部45aに
挿入された第1ピストン44の突出部44aの端
面にはパイロツト通路25の流体圧力が作用す
る。
A flow path 50 is formed in the first plug portion 42 and communicates with the pilot flow path 25 in the casing 31, which is connected to the discharge flow path 2 of the variable displacement piston 1. It communicates with the flow path 50. Therefore, the fluid pressure of the pilot passage 25 acts on the end surface of the protruding portion 44a of the first piston 44 inserted into the small diameter portion 45a of the first guide hole.

パイロツト流路25の流体により圧力を受ける
前記突出部44aの受圧面積は前記式(3)に示す受
圧面積aに設定され、又第1室70内の流体の圧
力を受ける第1ピストン44の段付部分の受圧面
積は式(3)に示す受圧面積bに設定される。
The pressure-receiving area of the protrusion 44a that receives pressure from the fluid in the pilot flow path 25 is set to the pressure-receiving area a shown in equation (3) above, and the stage of the first piston 44 that receives the pressure of the fluid in the first chamber 70 The pressure receiving area of the attached portion is set to the pressure receiving area b shown in equation (3).

パイロツト流路25の流体圧は、可変容量ポン
プの吐出流路2に接続されているので式(3)に示す
圧力Pdに相当し、第2流路27の圧力は第1絞
り23の下流の圧力であるので式(3)に示す圧力Pi
に相当する。したがつて第1ピストン44はaPd
+bPiの力で図の右方に押圧され、スプール40
に当接することによりスプール40を図の右方へ
押圧する。
The fluid pressure in the pilot flow path 25 corresponds to the pressure Pd shown in equation (3) since it is connected to the discharge flow path 2 of the variable displacement pump, and the pressure in the second flow path 27 corresponds to the pressure Pd downstream of the first throttle 23. Since it is a pressure, the pressure Pi shown in equation (3)
corresponds to Therefore, the first piston 44 is aPd
The spool 40 is pushed to the right in the figure by the force of +bPi.
By contacting the spool 40, the spool 40 is pushed to the right in the figure.

第2ピストン46の端面が第2室71内の流体
の圧力を受ける受圧面積は式(3)の受圧面積bに設
定される。第2室71内の流体は第1絞り23の
上流側の圧力を受けるので式(3)における圧力Px
に相当する。したがつて第2ピストンはbPxの力
により図の左方へ押圧され、スプール40に当接
することによりスプール40を左方へ押圧する。
スプール40が停止しているときは圧力が均衡し
ているのでaPd+bPi=bPxとなつている。
The pressure receiving area where the end surface of the second piston 46 receives the pressure of the fluid in the second chamber 71 is set to the pressure receiving area b in equation (3). Since the fluid in the second chamber 71 receives pressure on the upstream side of the first throttle 23, the pressure Px in equation (3)
corresponds to Therefore, the second piston is pushed to the left in the figure by the force bPx, and by coming into contact with the spool 40, pushes the spool 40 to the left.
When the spool 40 is stopped, the pressure is balanced, so aPd+bPi=bPx.

第2絞り24はケーシング31に形成された第
2貫通穴51を有し、該第2貫通穴51にスリー
ブ52が第3栓部53により固定されている。
The second throttle 24 has a second through hole 51 formed in the casing 31 , and a sleeve 52 is fixed to the second through hole 51 by a third plug portion 53 .

スリーブ52の中にはテーパー面を有する環状
溝54として形成された絞り開口部を有するスプ
ール55が摺動可能に挿入されている。スリーブ
52にはケーシング31の制御流路21の第4路
37に連通する第1環状凹室56と第5路38に
連通する第2環状凹室57がその内周面に形成さ
れている。第1環状凹室56と第2環状凹室57
との間はスプール55により完全に遮断可能であ
り、又スプール55の軸方向移動により絞り開口
部54により連通可能である。絞り開口部はスプ
ール55の軸方向の位置によつてその開口面積が
次第に変化するように形成されているので、スプ
ール55の移動位置によつて第4路37と第5路
38との間の絞り量が可変である。
A spool 55 is slidably inserted into the sleeve 52 and has a throttle opening formed as an annular groove 54 with a tapered surface. The sleeve 52 has a first annular recessed chamber 56 communicating with the fourth passage 37 of the control passage 21 of the casing 31 and a second annular recessed chamber 57 communicating with the fifth passage 38 on its inner peripheral surface. First annular recessed chamber 56 and second annular recessed chamber 57
can be completely shut off by the spool 55, and can be communicated with by the diaphragm opening 54 by moving the spool 55 in the axial direction. Since the aperture opening is formed so that its opening area gradually changes depending on the position of the spool 55 in the axial direction, the area between the fourth path 37 and the fifth path 38 changes depending on the movement position of the spool 55. The amount of aperture is variable.

第3栓部53には第1栓部42の流路50及び
ケーシング31内の流路28を介して可変容量ポ
ンプの吐出流路2に接続される流路58が形成さ
れており、その流路58の流体が直接又はピスト
ン59を介してスプール55に図の右方へ押圧す
る力を作用する。スプール55には第3栓部53
とは反対側の端面にばね座60を介してばね61
が着座しており、該ばね61はばね押え62によ
り他端を押えられている。ばね押え62は第3貫
通穴51の中に摺動自在に案内されている。ばね
押え62はケーシング31に固定されたカバープ
レート63の一方に螺着された調整ねじ64によ
り位置を調節され、ばね61の初期張力を調節す
る。調整ねじ64はナツト65により調整位置に
ロツクされる。
A flow path 58 is formed in the third plug portion 53 and is connected to the discharge flow path 2 of the variable displacement pump via the flow path 50 of the first plug portion 42 and the flow path 28 in the casing 31. The fluid in passage 58 exerts a force on spool 55, either directly or through piston 59, pushing it to the right in the figure. The spool 55 has a third stopper portion 53.
A spring 61 is attached via a spring seat 60 to the end face opposite to the
is seated, and the other end of the spring 61 is held down by a spring holder 62. The spring retainer 62 is slidably guided into the third through hole 51. The position of the spring presser 62 is adjusted by an adjustment screw 64 screwed onto one side of a cover plate 63 fixed to the casing 31, and the initial tension of the spring 61 is adjusted. The adjusting screw 64 is locked in the adjusted position by a nut 65.

第2絞り24のスプール55は一方側から吐出
圧Pbの力を受け、反対側からばね61の力を受
けるので、ばね61の調整した力の作用下で吐出
圧Pdの変化に応じてスプール55は移動し、絞
り開口面積が変化する。図において吐出圧Pdが
増大するとスプール55が図の右方へ移動し絞り
開口面積は次第に増大するように変化する。絞り
開口面積Bは式(4)に示すようにB=dPdになるよ
うに設定する。
The spool 55 of the second throttle 24 receives the force of the discharge pressure Pb from one side and the force of the spring 61 from the opposite side, so that under the action of the adjusted force of the spring 61, the spool 55 moves, and the aperture area changes. In the figure, when the discharge pressure Pd increases, the spool 55 moves to the right in the figure, and the aperture opening area changes to gradually increase. The diaphragm aperture area B is set so that B=dPd as shown in equation (4).

第2図及び第5図に示す例における作動を説明
する。
The operation in the example shown in FIGS. 2 and 5 will be explained.

可変容量ポンプ1の吐出圧Pdが昇圧すると減
圧弁22の第1ピストンの突出部44aに作用す
る圧力及び第2絞り24のスプール55の一端に
作用する圧力が増大するのでスプール22及びス
プール55が図の右方へ移動する。第2絞り24
の開口面積が増大するので第4路37の流体圧が
低下し、減圧弁22の第1ピストン44に作用す
る圧力Piが式(5)に応じて低下する。作動圧力Piの
低下により第2図においてサーボ弁6のスプール
15が図の右方へ移動し、サーボピストン装置の
シリンダー9の第2室11から流体がタンク29
に流出するのでピストン16が右方へ移動し、傾
転レバー19を傾転角を小さくする方へ移動させ
る。すなわち可変容量ポンプ1の吐出量を低下さ
せる。傾転レバー19の移動にともないスリーブ
14が動かされスプール15とスリーブ14が中
立位置関係に戻るとピストン16は停止し傾転レ
バー19はその位置に保持される。
When the discharge pressure Pd of the variable displacement pump 1 increases, the pressure acting on the protrusion 44a of the first piston of the pressure reducing valve 22 and the pressure acting on one end of the spool 55 of the second throttle 24 increase, so that the spool 22 and the spool 55 Move to the right of the diagram. Second aperture 24
Since the opening area of .pi. increases, the fluid pressure in the fourth passage 37 decreases, and the pressure Pi acting on the first piston 44 of the pressure reducing valve 22 decreases according to equation (5). Due to the decrease in the operating pressure Pi, the spool 15 of the servo valve 6 moves to the right in FIG.
The piston 16 moves to the right and the tilting lever 19 is moved in the direction of decreasing the tilting angle. That is, the discharge amount of the variable displacement pump 1 is reduced. As the tilting lever 19 moves, the sleeve 14 is moved, and when the spool 15 and sleeve 14 return to their neutral position, the piston 16 stops and the tilting lever 19 is held at that position.

一方減圧弁22においてはスプール40の移動
により制御流路21の第1路34と第2路35の
間が開放され流体が第3路36へ流入するので第
1絞り23の上流側の流入量が増大して圧力Px
が増大し、第2ピストン46に対する作動圧が上
昇してスプール40は図の左方へと押し戻され、
スプール40の両端の作動圧がバランスした所で
停止する。このとき第1路34と第2路35とを
接続する絞り部41の開口面積は制限された値と
なる。
On the other hand, in the pressure reducing valve 22, the movement of the spool 40 opens the space between the first passage 34 and the second passage 35 of the control passage 21, and the fluid flows into the third passage 36, so that the amount of inflow on the upstream side of the first throttle 23 is increases and the pressure Px
increases, the operating pressure against the second piston 46 rises, and the spool 40 is pushed back to the left in the figure.
The spool 40 stops when the operating pressures at both ends are balanced. At this time, the opening area of the diaphragm portion 41 connecting the first path 34 and the second path 35 has a limited value.

吐出圧Pdが減少するとスプール55とスプー
ル40は前記と反対方向に移動し、第2絞り24
の開口面積Bが減少するので作動圧Piが増大し、
サーボ弁6のスプール15を図の左方へ押圧す
る。これによりサーボピストン装置5のサーボピ
ストン16が図の左方へ移動し傾転レバー19を
吐出量増大の方向へ移動させる。
When the discharge pressure Pd decreases, the spool 55 and the spool 40 move in the opposite direction, and the second throttle 24
As the opening area B decreases, the operating pressure Pi increases,
Push the spool 15 of the servo valve 6 to the left in the figure. As a result, the servo piston 16 of the servo piston device 5 moves to the left in the figure, and the tilting lever 19 moves in the direction of increasing the discharge amount.

一方減圧弁22のスプール40は図の左方へ移
動し、制御流路21の第1路34と第2路35と
の間の絞り部41の開口面積が減少するため第1
絞り23の上流側の圧力が減少し、スプール40
は右方へ押し戻され、最初の位置へ復帰する。
On the other hand, the spool 40 of the pressure reducing valve 22 moves to the left in the figure, and the opening area of the throttle part 41 between the first passage 34 and the second passage 35 of the control flow passage 21 decreases, so that the first
The pressure on the upstream side of the throttle 23 decreases, and the spool 40
is pushed back to the right and returns to its initial position.

第2図、第5図の実施例により従来のように双
曲線に近似させるのではなく、ほぼ所定の双曲線
にそつた制御が可能であり馬力一定制御が最大の
効率で実施できるようになつた。
With the embodiments shown in FIGS. 2 and 5, it is possible to perform control approximately along a predetermined hyperbola instead of approximating it to a hyperbola as in the past, and constant horsepower control can now be carried out with maximum efficiency.

1台の原動機で複数の可変容量ポンプを駆動す
る場合には1つ又はいくつかのポンプの負荷変動
により必要馬力が低下した場合他のポンプの入力
馬力を増大させ、全体としての入力馬力を一定に
するように制御できしかも最大の効率で利用でき
る。そのためには、第2図及び第5図の実施例の
第1絞り23を第6図に示すように開口面積可変
絞りとすると好都合である。第1絞り23を可変
にすることにより式(7)の面積Aが可変となりPdQ
の値すなわち入力馬力を変えることができる。第
1絞り23は手で調節可能にすることもでき、又
他のポンプの入力トルク又は吐出圧力に応じて機
械的に第1絞り23を変えるようにすることもに
従来公知の技術により可能である。
When driving multiple variable displacement pumps with one prime mover, if the required horsepower decreases due to load fluctuations of one or several pumps, increase the input horsepower of the other pumps to keep the overall input horsepower constant. It can be controlled and used with maximum efficiency. To this end, it is convenient to use a variable opening area diaphragm as shown in FIG. 6 for the first diaphragm 23 in the embodiments of FIGS. 2 and 5. By making the first diaphragm 23 variable, the area A in equation (7) becomes variable and PdQ
The value of , that is, the input horsepower can be changed. The first throttle 23 can be manually adjusted, or it can be changed mechanically according to the input torque or discharge pressure of another pump using conventionally known techniques. be.

制御装置の制御流路21において第2絞り24
の下流に第7図に示すようにリリーフ弁66又は
第8図に示すように可変絞りである第3絞り67
を接続すると (Pd−α)2/Pd(Q−β)=Ka/bd2・A2 …(8) で示される定数α,βを調整することができ、第
2図、第5図又は第6図に示す実施例によりPQ
=一定のほぼ入力馬力一定の制御可能な装置にお
いてポンプ効率等の問題で馬力の値が設定値より
誤差を生ずる場合にもその誤差を修正することが
可能になる。一般にポンプ効率や流路系の洩れ等
で問題になるのは第3図においてPiの値が設定し
た条件よりも相対的に差異を生じている場合であ
り、例えばポンプ効率等により実際のPiよりは
Pioだけ常に低下した値となる場合に、第7図、
第8図におけるリリーフ弁66又は第3絞り67
によりPioだけ高めるように調整する。この結果
第8式のα,βが調整されポンプ効率による低下
があつても尚且つPdQは所定の値として得ること
ができる。
A second throttle 24 in the control flow path 21 of the control device
A relief valve 66 as shown in FIG. 7 or a third throttle 67 which is a variable throttle as shown in FIG.
By connecting (Pd-α) 2 /Pd(Q-β)=Ka/bd 2・A 2 ...(8) it is possible to adjust the constants α and β shown in Figure 2, Figure 5 or PQ according to the embodiment shown in Figure 6
= Constant In a controllable device with approximately constant input horsepower, even if the horsepower value deviates from the set value due to problems such as pump efficiency, it becomes possible to correct the error. In general, problems with pump efficiency and leakage in the flow path system occur when the value of Pi in Figure 3 is relatively different from the conditions set. For example, due to pump efficiency, etc. teeth
In the case where only Pio has a constantly decreasing value, Fig. 7,
Relief valve 66 or third throttle 67 in FIG.
Adjust to increase only Pio. As a result, α and β in the eighth equation are adjusted, and even if there is a decrease due to pump efficiency, PdQ can be obtained as a predetermined value.

本発明により2つの絞りと減圧弁の組合せより
なる簡単な制御装置により可変容量ポンプ吐出圧
の変化に応じて吐出量をPQ=一定の関係で制御
することができ、従来の直線近似の場合のように
原動機の能力に条件によつて遊びをもたすような
無駄がなく原動機能力一杯に使用することを可能
にした。
According to the present invention, the discharge amount can be controlled according to changes in the variable displacement pump discharge pressure using a simple control device consisting of a combination of two throttles and a pressure reducing valve, with a constant relationship of PQ=constant, compared to the conventional linear approximation. This makes it possible to use the full capacity of the prime mover without wasting any play in the capacity of the prime mover depending on the conditions.

2つの絞りを何れも可変絞りとすることにより
可変容量ポンプの入力馬力の調整を可能にし、任
意の入力馬力で効率的に駆動することを可能に
し、このことは複数のポンプにおいて負荷の変動
がある場合にも全体としての入力馬力は一定でし
かも効率のよい状態で全てのポンプを働かすこと
を可能にした。
By making both of the two throttles variable, it is possible to adjust the input horsepower of the variable displacement pump, making it possible to drive efficiently with any input horsepower. Even in certain cases, the overall input horsepower remains constant and all pumps can be operated efficiently.

更に制御装置に3番目の可変絞りを付加するだ
けでポンプ効率等により理論入力馬力よりも低下
する場合にも理論通りの作動圧で可変容量ポンプ
の流量制御レギユレータを作動し正確な制御を可
能にした。
Furthermore, by simply adding a third variable throttle to the control device, even if the input horsepower is lower than the theoretical input horsepower due to pump efficiency, etc., the flow rate control regulator of the variable displacement pump can be operated at the theoretical operating pressure, enabling accurate control. did.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は入力馬力一定の場合の吐出圧と流量と
の関係を示す曲線及び従来用いられたそれに近似
させる制御曲線を示す図、第2図は本発明に係る
制御装置を用いた制御回路図、第3図は本発明に
係る制御装置における可変容量ポンプ吐出圧と流
量制御レギユレータに対する作動圧力との関係を
示す図、第4図は流量制御レギユレータにおける
作動圧力と可変容量ポンプの吐出量との関係を示
す図、第5図は第2図の実施例における制御装置
の具体的構造の一例を示す断面図、第6図は第2
図の例の第1絞りを可変絞りとした変形例を示す
制御装置の部分の回路図、第7図は第6図の例に
リリーフ弁を第8図は可変絞りを追加設置した変
形例の回路図である。 1……可変容量ポンプ、2……吐出流路、4…
…流量制御レギユレータ、7……補助ポンプ(作
動圧源)、20……制御装置、21……制御流路、
22……減圧弁、23……第1絞り、24……第
2絞り、66……リリーフ弁、67……可変絞
り。
FIG. 1 is a diagram showing a curve showing the relationship between discharge pressure and flow rate when the input horsepower is constant, and a conventional control curve that approximates it, and FIG. 2 is a control circuit diagram using the control device according to the present invention. , FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the discharge pressure of the variable displacement pump and the operating pressure for the flow rate control regulator in the control device according to the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the operation pressure in the flow rate control regulator and the discharge amount of the variable displacement pump. 5 is a sectional view showing an example of the specific structure of the control device in the embodiment of FIG. 2, and FIG.
A circuit diagram of the control device part showing a modification in which the first throttle of the example shown in the figure is changed to a variable throttle. Figure 7 shows a relief valve in the example shown in Figure 6, and Figure 8 shows a modification in which a variable throttle is additionally installed. It is a circuit diagram. 1...Variable capacity pump, 2...Discharge channel, 4...
...Flow rate control regulator, 7...Auxiliary pump (operating pressure source), 20...Control device, 21...Control flow path,
22...Pressure reducing valve, 23...First throttle, 24...Second throttle, 66...Relief valve, 67...Variable throttle.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 可変容量ポンプのレギユレータと、 1端を作動圧源に接続され、上流側より減圧
弁、第1絞りおよび第2絞りとを順次配設した制
御流路と、 第1絞りと第2絞りの間の制御流路の圧力を前
記のレギユレータに導くパイロツト通路とを備
え、 前記の減圧弁がスプールの1端に可変容量ポン
プの吐出圧力と第1絞りの下流側流路の圧力とを
受ける2つの受圧部と、他端に第1絞りの上流側
流路の圧力を受ける受圧部とを有し、可変容量ポ
ンプの吐出圧力に応じて前記第1絞りの前後の圧
力差を変えると共に、 第2絞りが可変容量ポンプの吐出圧力の増加に
伴い、開口面積を増大する可変絞りで構成されて
いる ことを特徴とする可変容量ポンプの制御装置。 2 前記の第1絞りが可変絞りとして形成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の可変容量ポンプの制御装置。 3 前記の制御流路における第2絞りの下流側に
リリーフ弁また可変絞りを配設したことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の可変容量ポンプ
の制御装置。
[Scope of Claims] 1. A regulator for a variable displacement pump; A control channel having one end connected to an operating pressure source and having a pressure reducing valve, a first throttle, and a second throttle sequentially arranged from the upstream side; a pilot passage that guides the pressure in the control passage between the throttle and the second throttle to the regulator, and the pressure reducing valve connects the discharge pressure of the variable displacement pump to one end of the spool and the flow passage downstream of the first throttle. and a pressure receiving part at the other end that receives the pressure of the flow path upstream of the first throttle, and the pressure before and after the first throttle according to the discharge pressure of the variable displacement pump. A control device for a variable displacement pump, characterized in that the second throttle is configured to change the difference and increase the opening area as the discharge pressure of the variable displacement pump increases. 2. The control device for a variable displacement pump according to claim 1, wherein the first throttle is formed as a variable throttle. 3. The control device for a variable displacement pump according to claim 1, wherein a relief valve or a variable throttle is disposed downstream of the second throttle in the control flow path.
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