JPH04231687A - ハイドロリック式に調節可能なポンプのための出力調整装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハイドロリック式に調
節可能なポンプのための出力調整装置であって、吐出量
が制御装置を介して第１の制御システムにおいて制御圧
によって可変である形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】このような形式の出力調整装置のために
は、例えばレバー調整装置が公知であり、この場合この
レバー調整装置によってポンプの吐出量が次のように、
つまり、運転中において生じる吐出量と吐出圧との対を
なす値の、式：ｐ×Ｖ＝一定に相当する規定の出力双曲
線が維持されるように、調整され得る（ドイツ連邦共和
国特許出願公開第２７３４９３３号明細書）。制御圧の
ための可変の作用点をを有する機械作動式のレバーシス
テムを備えたこのレバー調整装置は、その構造が複雑か
つ効果であるという欠点のみならず、戻しガイドシステ
ムが比較的複雑であるという欠点をも有しており、これ
らの欠点は特に、多ポンプシステムの場合に移動自由な
装置配置を損なうことになる。

【０００３】

【課題を解決するための手段】ゆえに本発明の課題は、
冒頭に述べた形式の出力調整装置を改良して、調整特性
の正確さを失うことなく、しかもポンプシステムの構造
を単純にすることができる出力調整装置を提供すること
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、制御装置に作用する制御圧に抗し
て、対抗制御圧が作用し、該対抗制御圧が、もっぱらハ
イドロリック式に作動する第２の制御システムにおいて
、ポンプの吐出圧に関連して生ぜしめられ、ポンプの吐
出量と吐出圧との値が対をなして、一定出力作用の双曲
線の経過に追従するようにした。

【０００５】

【発明の効果】本発明の基礎をなしている思想は、もっ
ぱらハイドロリック式に作動する構成部材を備えた第２
の制御システムを提供することであり、この場合ハイド
ロリック作動式の構成部材によって、ポンプの吐出圧に
関連した対抗圧が生ぜしめられ、吐出圧と吐出量との瞬
間的に生じる対をなした値の所望の所望の双曲線が維持
されるようになっている。本発明による思想を実現する
ことによって、ハイドロリック式に調節可能ないかなる
ポンプにおいても設けられている装置を、変化させるこ
となく使用することが可能であり、しかも単に第２の制
御システムを付加的に接続するだけでよい。この場合、
出力式「ｐ×Ｖ＝一定」をハイドロリック式の切換え回
路に伝達することだけが必要である。

【０００６】本発明による出力調整装置のための特に有
利な第２の制御システムには、４つの絞りを備えたシス
テムが設けられており、これらの絞りのうちの第１の絞
りと第２の絞りとが、直接又は間接的にポンプの吐出圧
のかかっている第１の絞り区間に、かつ第３の絞りと第
４の絞りとが、一定圧力のかかっている第２の絞り区間
に、それぞれ貫流方向において相前後して配置されてお
り、この場合第２の絞りと第４の絞りとが、ポンプの吐
出圧に関連して、絞り調節装置においてその調節部材の
連結によって横断面を同時に変化させられるようになっ
ていて、第１の絞りと第２の絞りとにおける圧力降下の
比が常に、第３の絞りと第４の絞りとにおける圧力降下
の比に等しく、この場合第３の絞りと第４の絞りとの間
において生じる圧力が、対抗制御圧としてポンプの制御
装置に供給されるようになっている。

【０００７】本発明によるこの第２の制御システムでは
、２つの絞り区間に４つの絞りが配置されており、端部
において絞り横断面がそれぞれ同時に変化するようにな
っているこの回路装置は、第１及び第２の絞りにおける
圧力降下の比が常に、第３及び第４の絞りにおける圧力
降下の比に等しい場合に、出力双曲線「ｐ×Ｖ＝一定」
をハイドロリック式に実現することができる。この場合
、所望の対抗制御圧は、第３の絞りと第４の絞りとの間
において取り出すことができる。

【０００８】上述の本発明による調整システムの有利な
構成では、第１の絞り区間に比較圧弁が前置されていて
、該比較圧弁の高圧ピストンにポンプの吐出圧が作用し
、かつ該比較圧弁の入口側に供給圧が作用している。 比較圧弁を前置することによって次のような利点が得ら
れる。すなわちこのように構成されていると、一方では
複数のポンプの吐出圧を、高圧ピストンの複数の面にお
いて加算的に作用するように接続することができ、かつ
他方では、第１の絞り区間にポンプの吐出圧を直接的に
接続した場合に生じることのある圧力媒体損失を、回避
することができる。

【０００９】本発明による第２の制御システムの別の有
利な構成では、第２の絞り区間に減圧弁が前置されてい
て、該減圧弁の入口側に供給圧が作用している。このよ
うに構成されていると、供給圧において生じることのあ
る圧力変動を補償することができ、第２の絞り区間の第
３の絞りに常に一定の圧力を作用させることができる。

【００１０】本発明による第２の制御システムのさらに
別の有利な構成では、第２の絞りと第４の絞りとのため
の絞り調節装置がその特性を、調節可能なばね及び／又
は調節可能な供給圧によって可変である。このように構
成されていると、機械の規定の作業状態において望まれ
る所望の出力を、簡単に連続的に又は断続的に調節する
ことが可能になる。

【００１１】

【実施例】次に図面につき本発明の実施例を説明する。

【００１２】図１には、ハイドロリック式に調節可能な
斜板・アキシャルピストンポンプを備えた、出力調整さ
れるダブルポンプシステムが示されており、このダブル
ポンプシステムは、３つの構成ユニット、つまりポンプ
システムＡと第１の制御システムＢと第２の制御システ
ムＣとから構成されている。システムＡ，Ｂは、ダブル
ポンプシステムの両ポンプに応じて、すべての構成ユニ
ットを（鏡像的な配置形式において）ダブルで有してお
り、従って以下の記載においては図１の左側部分につい
てのみ説明する。第２の制御システムＣは、総出力調整
装置として、システムＡ，Ｂの両部分に作用する。

【００１３】ポンプシステムＡ及び第１の制御システム
Ｂは、最近しばしば使用されている下降する特性線をも
つ制御圧特性（ネガティブ・コントロール）を有してい
る。本発明による出力調整装置は、僅かな整合を加える
ことによってもちろん、上昇する特性線をもつ制御圧特
性においても使用することができる。

【００１４】ハイドロリック式に調節可能な斜板・アキ
シャルピストンポンプとして構成されていて吐出流導管
２を備えているポンプ１は、調節ピストン４と戻しばね
５とを備えた調節シリンダ３によって、その吐出量を調
節することができる。調節シリンダ３のピストン側６か
らは導管７が、圧力遮断装置８を介して制御装置９に通
じており、この制御装置は入口側において、導管３０，
２９を介してポンプ１の吐出流導管２と接続されている
。制御装置９は制御ピストン１０を有しており、この制
御ピストンには導管１１を介して制御圧が作用している
。導管１１は例えば、作業機械のブロック制御装置の出
口における絞りの入口から、又は制御圧発生器から延び
ている。

【００１５】制御装置９はさらに応答ばね１２と剛性の
戻しガイド１３とを介して、調節シリンダ３の調節ピス
トン４と結合されている。制御装置９の、応答ばね１２
に対向して位置している側には、調節可能なプレロード
ばね１５が取り付けられており、このプレロードばねは
応答ばね１２とは逆方向に作用する。

【００１６】本発明によれば第２の制御システムＣは、
第１の絞りＤ１と第２の絞りＤ２とを備えた第１の絞り
区間１６と、第３の絞りＤ３と第４の絞りＤ４とを備え
た第２の絞り区間１７とを有しており、この場合絞りＤ
１とＤ２及び絞りＤ３とＤ４はそれぞれ、相前後して接
続されている。絞りＤ２，Ｄ４は、絞り調節装置１８を
用いてその横断面を可変であり、この場合絞り調節装置
１８は、両絞りＤ２，Ｄ４が常に同時にその横断面を等
しい値だけ変化できるように、構成されている。絞りＤ
１とＤ２との間において導管１９を介して絞り制御圧が
取り出され、この絞り制御圧は、調節可能な戻しばね２
０の力に抗して絞り調節装置１８を操作する。第２の絞
り区間１７において絞りＤ３とＤ４との間における圧力
は導管３１，３２を介して、制御装置９の対抗制御ピス
トン３３に供給され、この対抗制御ピストンは制御ピス
トン１０とは逆向きに作用する。

【００１７】第１の絞り区間１６は比較圧弁２１と接続
されており、この比較圧弁の高圧ピストン２２には導管
２９を介して、ポンプ１の吐出圧が作用している。比較
圧弁２１の低圧側は、導管２３を介して供給圧源２４と
接続されている。第２の絞り区間１７は減圧弁２５と接
続されており、この減圧弁の入口は導管２６，２３を介
して供給圧源２４と接続されている。

【００１８】絞り調節装置１８の、絞り制御圧側に対向
して位置している側には、導管２７を介して圧力が生じ
ており、この圧力は圧力発生器２８を介して可変であり
、かつ供給圧から得ることができる。導管２７を備えた
圧力発生器２８と戻しばね２０とは、選択的に別々に設
けられていても又は一緒に設けられていてもよい。

【００１９】上述の出力調整装置の作業形式は以下の通
りである：導管１１を介して制御装置９の制御ピストン
１０に作用している制御圧が上昇すると、制御装置９は
応答ばね１２の力に抗してそのバランス位置から図１で
見て右に向かってシフトされる。これによって導管７に
おける圧力と、調節シリンダ３のピストン側における圧
力とが上昇する。それというのは、制御装置９は導管３
０を介して、吐出圧下にある導管２９と接続されている
からである。この結果調節ピストン４は、該調節ピスト
ンの、ポンプ圧と直接接続された小さな対向面の力と、
戻しばね５の力とに抗して、図１で見て左に向かって移
動し、ひいてはポンプ１の吐出量が減少する。この動作
に抗して、調節ピストン４と堅く結合された戻しガイド
１３の左方向への運動によって引き起こされる、応答ば
ね１２のばね力の増大が、制御装置９及びポンプ１の新
たなバランス位置に向かって生じる。ポンプ１の吐出流
導管２における吐出圧が高まると、いまや本発明による
出力調整装置は以下に記載のように作用する：ポンプ１
の吐出流導管２における圧力上昇によって、さらに導管
２９及び比較圧弁２１の高圧ピストン２２を介して、供
給圧源２４から導管２３を介してもたらされる圧力が第
１の絞り区間１６、つまり第１の絞りＤ１の前及び絞り
Ｄ１とＤ２との間においても高まる。絞りＤ１とＤ２と
の間における圧力の上昇によって、導管１９を介して絞
り調節装置１８が図１で見て下方に向かって、つまり第
２の絞りＤ２及び第４の絞りＤ４の横断面を増大させる
方向にシフトされる。第２の絞り区間１７における第３
の絞りＤ３においては減圧弁２５を介して、かつ、導管
２６，２３を介して該減圧弁と接続されている供給圧源
２４から、常に一定の圧力が存在しているので、第４の
絞りＤ４の開放が進むに連れて、第３の絞りＤ３と第４
の絞りＤ４との間における圧力が低下する。この圧力低
下は導管３１，３２を介して、放圧として制御装置９の
対抗制御ピストン３３に達する。この放圧は従って、応
答ばね１２のばね力の上述の増大に抗して作用し、ひい
ては、出力調整装置が設けられていない場合に生じるで
あろうバランス位置よりも、さらに図１で見て右に向か
ってシフトされた制御装置９のバランス位置を生ぜしめ
、かつポンプ１の吐出量のより大きな戻しを生ぜしめる
。従って吐出量は、本発明による出力調整装置に基づい
て、一定の出力への調整時における圧力の双曲線の関係
に追従する。

【００２０】導管１１における制御圧が降下すると、上
述の動作は逆の形式で実行される。制御装置９と調節シ
リンダ３とによってまず初め吐出量が新たなバランス位
置の方向に高められる。ポンプ１の吐出流導管２におけ
る吐出圧が低下させられると、第２の制御ユニットＣの
絞り調節装置１８が低下する圧力に基づいて図１で見て
右に向かって移動し、これによって制御装置９の対抗制
御ピストン３３における圧力が上昇し、この結果同様に
ポンプ１の吐出量が高められる。

【００２１】本発明による出力調整装置では、一定に保
たれるべき所望の出力は、別個に又は一緒に作用する２
つの異なった手段によって、変化させることができる。 一方ではこのために絞り調節装置１８の戻しばね２０に
おいて、導管１９を介した絞り制御圧に抗して作用する
ばね力を変化させることができる。また他方では、又は
ばね力の変化に加えて、圧力発生器２８から導管２７を
介して絞り調節装置１８に、導管１９からの絞り制御圧
とは逆向きに作用する圧力が可変に供給されるようにな
っていてもよい。これらの手段は、１つの出力双曲線か
ら別の出力双曲線への移行（モード・調節）を生ぜしめ
る。

【００２２】第１の絞り区間１６の前に位置している比
較圧弁２１によって、ダブルポンプシステムの両ポンプ
からの２つの吐出圧を高圧ピストン２２に供給すること
が可能になり、さらに、第１の絞り区間１６が直接ポン
プの吐出圧と接続されている場合に生じ得る大きな圧力
媒体損失を回避することができる。第２の絞り区間１７
の前における減圧弁２５は、第３の絞りＤ３において常
に一定の圧力を生ぜしめる。

【００２３】既に述べたように、図１に示されているシ
ステムは、本発明による出力調整装置が両ポンプに作用
するダブルポンプシステムである。本発明によるし両ポ
ンプに作用することは、次のことによって行われる。す
なわちこの場合一方では、両ポンプの圧力が加算されて
比較圧弁２１の高圧ピストン２２に作用し、かつ他方で
は、制御装置９の対抗制御ピストン３３に作用する対抗
制御圧が同様に、第２のポンプの第１の制御システムＢ
の対応する構成ユニットに作用する（総出力調整）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による出力調整装置の１実施例を示す回
路図である。

【符号の説明】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ハイドロリック式に調節可能なポンプ
   のための出力調整装置であって、吐出量が制御装置を介
   して第１の制御システムにおいて制御圧によって可変で
   ある形式のものにおいて、制御装置（９）に作用する制
   御圧に抗して、対抗制御圧が作用し、該対抗制御圧が、
   もっぱらハイドロリック式に作動する第２の制御システ
   ム（Ｃ）において、ポンプ（１）の吐出圧に関連して生
   ぜしめられ、ポンプ（１）の吐出量と吐出圧との値が対
   をなして、一定出力作用の双曲線の経過に追従すること
   を特徴とする、ハイドロリック式に調節可能なポンプの
   ための出力調整装置。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の出力調整装置のための
   制御システムであって、４つの絞り（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３
   ，Ｄ４）を備えたシステムが設けられており、これらの
   絞りのうちの第１の絞り（Ｄ１）と第２の絞り（Ｄ２）
   とが、直接又は間接的にポンプ（１）の吐出圧のかかっ
   ている第１の絞り区間（１６）に、かつ第３の絞り（Ｄ
   ３）と第４の絞り（Ｄ４）とが、一定圧力のかかってい
   る第２の絞り区間（１７）に、それぞれ貫流方向におい
   て相前後して配置されており、この場合第２の絞り（Ｄ
   ２）と第４の絞り（Ｄ４）とが、ポンプ（１）の吐出圧
   に関連して、絞り調節装置（１８）においてその調節部
   材の連結によって横断面を同時に変化させられるように
   なっていて、第１の絞り（Ｄ１）と第２の絞り（Ｄ２）
   とにおける圧力降下の比が常に、第３の絞り（Ｄ３）と
   第４の絞り（Ｄ４）とにおける圧力降下の比に等しく、
   この場合第３の絞り（Ｄ３）と第４の絞り（Ｄ４）との
   間において生じる圧力が、対抗制御圧としてポンプ（１
   ）の制御装置（９）に供給されるようになっている、請
   求項１記載の出力調整装置のための制御システム。
3. 【請求項３】　　第１の絞り区間（１６）に比較圧弁（
   ２１）が前置されていて、該比較圧弁の高圧ピストン（
   ２２）にポンプ（１）の吐出圧が作用し、かつ該比較圧
   弁の入口側に供給圧（２４）が作用している、請求項２
   記載の制御システム。
4. 【請求項４】　　第２の絞り区間（１７）に減圧弁（２
   ５）が前置されていて、該減圧弁の入口側に供給圧（２
   ４）が作用している、請求項２又は３記載の制御システ
   ム。
5. 【請求項５】　　第２の絞り（Ｄ２）と第４の絞り（Ｄ
   ４）とのための絞り調節装置（１８）がその特性を、調
   節可能なばね（２０）及び／又は調節可能な供給圧（２
   ８）によって可変である、請求項２から４までのいずれ
   か１項記載の制御システム。