JPH0439428Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、建設機械や荷役機械の産業機械等に
於て、１台の原動機により複数台の油圧ポンプを
駆動する場合に適用される馬力設定装置に関す
る。

（従来の技術） 従来、１台の原動機により複数台の油圧ポンプ
を駆動することは行なわれており、この場合油圧
ポンプとして、ポンプ容量を可変制御することに
よりポンプ馬力を一定に制御するポンプ容量制御
装置を備えた可変容量形油圧ポンプが使用される
のが通常である。この種のポンプは、ポンプ容量
制御装置へポンプ自体の吐出する圧力流体を作用
させれば、該ポンプの吐出圧と吐出量との積で表
わされるポンプ馬力を自動的に一定に制御するこ
とが出来る。即ちポンプ吐出圧力が高まれば、ポ
ンプ容量制御装置はポンプの斜板や斜軸を移動さ
せてポンプ容量を少なくするように制御し、その
ポンプの吐出量を減少させ、ポンプ馬力を一定に
維持する。該ポンプ容量制御装置の１例の概略
は、第１図示の如くであり、可変容量形の油圧ポ
ンプａの斜板等に制御シリンダｂのロツドｃを連
結し、該制御シリンダｂのロツド側の室ｄに該ポ
ンプａの吐出圧を作用させるようにパイロツト回
路ｅが設けられる。更に制御シリンダｂのヘツド
側の室ｆは、該ポンプａの吐出圧による力とばね
ｇを介してのロツドｃによる力とで往復動される
サーボ弁ｈにより、タンクｉ或はロツド側の室ｄ
に接続されるように構成される。そして油圧ポン
プａの吐出圧が高まるとサーボ弁ｈがばねｇに抗
して移動し、制御シリンダｂの室ｄ，ｆを連通さ
せるので制御シリンダｂのロツドｃはポンプａの
容量を少なくするように斜板等を移動させる。該
ロツドｃの移動でサーボ弁ｈがヘツド側の室ｆを
タンクｉに接続するようになると制御シリンダｂ
の移動が止まり、ポンプａは減少した吐出量とな
るので吐出圧と吐出量の積で表わされるポンプ馬
力を自動的に一定に維持出来る。またポンプａの
吐出圧が低くなつたときは、サーボ弁ｈはばねｇ
の弾力に押されてヘツド側の室ｆをタンクｉに接
続するように移動し、これによれば制御シリンダ
ｂのロツドｃはポンプ容量を多くするように移動
すると共にばねｇの弾力を弱めるように移動する
のでサーボ弁ｈはヘツド側の室ｆとタンクｉの通
路を次第に絞り、制御シリンダｂ及びロツドｃの
移動が止る。

従つてポンプａの吐出圧の低いときも、吐出量
を多くしてポンプ馬力を一定とすることが出来
る。

このような自ら馬力一定に制御出来るようにし
たポンプａは、その複数台を１台の原動機ｊによ
り駆動する場合、各ポンプａの合計馬力を該原動
機ｊの定格出力の範囲内に設定しておくだけで原
動機ｊを過負荷状態に陥いらせることが防止出来
て便利である。

（考案が解決しようとする問題点） 前記のような馬力を一定に制御出来るポンプ容
量制御装置を備えたポンプａの複数台を、１台の
原動機ｊにより駆動した場合、簡単に各ポンプａ
に設定した馬力を変更出来ない不便がある。例え
ば、原動機ｊが内燃機関であるとき、標高の高い
地域では、原動機ｊの出力は、平地にあるときよ
りも低下するので、各ポンプａの合計馬力も少な
くしなければ原動機ｊは過負荷状態になることが
予想され、この場合各ポンプａのポンプ容量制御
装置を作動させて馬力の設定を少なくする必要が
ある。

本考案は、１台の原動機により駆動される複数
台のポンプの各ポンプ容量制御装置の設定を原動
機の動力状態に応じて簡単に変更出来る馬力設定
装置を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案では、圧力流体によりポンプ馬力を一定
に制御するポンプ容量制御装置を備えた可変容量
形の油圧ポンプを複数台設け、これら油圧ポンプ
を１台の原動機で駆動するようにしたものに於
て、各ポンプ容量制御装置に作用する圧力流体の
通路を互に接続し、該通路を、シヤトル弁で選択
した各油圧ポンプのうちの最も高い吐出圧を導入
する圧力導入路に接続し、該圧力導入路に、摺動
により該圧力導入路の開閉と前記通路のタンクへ
の接続とを行なう開閉制御部材を設け、該開閉制
御部材に、これが圧力導入路を開く方向に押圧さ
れるように各油圧ポンプの吐出圧が夫々同方向に
作用する同面積の複数の受圧面を形成すると共に
圧力導入路を閉じて通路をタンクに接続する方向
に押圧するように前記各受圧面の合計面積を有し
且つポンプ容量制御装置へ導入された圧力が作用
する対向受圧面を形成し、更にパイロツト圧力の
作用により該対向受圧面に生ずる力と同方向の力
を生じさせる補助受圧面を形成し、該パイロツト
圧力を出力電気信号で圧力制御作動する制御弁で
制御するようにした。

（作用） 可変容量形の油圧ポンプの例えば２台を、１台
の原動機に連結し、各ポンプにはポンプ馬力を一
定に制御する作動を圧力流体により行なうポンプ
容量制御装置が設けられることは従来のものと同
様であるが、本考案のものでは各ポンプの吐出圧
が一方向に開閉制御弁の受圧面に作用し、これと
対向する対向受圧面にポンプ容量制御装置に導入
された圧力が作用し、更に出力電気信号に比例し
た圧力制御作動する制御弁で制御されたパイロツ
ト圧力が補助受圧面に作用するので、該開閉制御
部材を介してポンプ容量制御装置のサーボ弁に作
用する流体圧力を、各ポンプの吐出圧と制御弁に
より制御されたパイロツト圧力とに応じた圧力に
制御することが出来、またサーボ弁に作用する流
体圧力は各ポンプのうちの最も高いものをシヤト
ル弁で選択して利用するのでサーボ弁の作動のた
めの特別の油圧源が不用である。更に説明する
に、該制御弁は、電気信号に比例して、パイロツ
ト圧力が大きくなる様に圧力制御するので出力開
閉制御部材の補助受圧面に発生する力が強弱に変
化する。該補助受圧面に生ずる力は、制御弁によ
り圧力制御されたパイロツト圧のPpにその面積
Ｂを乗じて算出される。また原動機により駆動さ
れるポンプが例えば２台であり、その吐出圧が
夫々P₁及びP₂、各受圧面の面積がＡ、対向受圧
面の面積が2A、ポンプ容量制御装置に作用する
圧力がPcであるなら、該開閉制御部材の釣合い
は（P₁＋P₂）Ａ＝2APc＋BPpで表わされる。こ
れによればPcは（P₁＋P₂）／２−（Ｂ×Pp）／
2Aとなり、ポンプの各吐出圧及び原動機出力に
応じた圧力をポンプ容量制御装置へ作用させるこ
とが出来、その圧力に従つて自動的に各ポンプ容
量制御装置のサーボ弁が作動し、各ポンプの馬力
を一定に制御出来る。該開閉制御部材は間歇的に
圧力導入路をタンクへ連通するように作動し、常
時タンクに圧力流体を流すことはないので流体エ
ネルギーの損失の発生が少ない。

（実施例） 本考案の実施例を２台の油圧ポンプを設けた図
面第２図につき説明すると、同図に於て符号１，
１は１台の原動機２１により駆動される可変容量
形の油圧ポンプ、２，２は各油圧ポンプ１にその
ポンプ容量を可変制御すべく設けられたポンプ容
量制御装置を示し、各ポンプ容量制御装置２の構
成部材は従来のものと同様で、ポンプ１の斜板等
に制御シリンダ３のロツド４を連結し、該制御シ
リンダ３のロツド側の室５に自己のポンプ１のポ
ンプ吐出圧を作用させるようにパイロツト回路６
が設けられ、更に制御シリンダ３のヘツド側の室
７は、圧力流体による力と長短２本１組のばね８
を介してのロツド４による力とで往復動されるサ
ーボ弁９により、タンク１０或はロツド側の室５
に接続されるように構成される。

図示の例では該サーボ弁９にピストン１１を介
して圧力流体が作用するようにした。

本考案の特徴とする構成は次の通りである。即
ち各ポンプ容量制御装置２の各サーボ弁９に作用
する圧力流体の通路１２は互に接続され、該通路
１２はシヤトル弁１３で選択した各油圧ポンプ
１，１のうちの最も高い吐出圧を導入する圧力導
入路１４に接続され、該圧力導入路１４には摺動
により該圧力導入路１４の開閉と前記通路１２の
タンク１０への接続とを行なうスプール状の開閉
制御部材１５が設けられる。該開閉制御部材１５
には、２台の油圧ポンプ１，１の吐出圧が夫々に
作用ししかも同方向に作用する同面積の２つの受
圧面１６，１７を形成し、該部材１５が圧力導入
路１４を開く方向に押圧されるようにすると共
に、圧力導入路１４を閉じて通路１２をタンク１
０に接続する方向に該部材１５を押圧するように
各受圧面１６，１７の合計面積を有し且つサーボ
弁９に導入された圧力が作用する対向受圧面１８
を形成し、更にパイロツト回路１９からのパイロ
ツト圧力の作用により該対向受圧面１８に生ずる
力と同方向の力を生じさせる補助受圧面２０が形
成される。また該パイロツト回路１９には電気信
号により圧力制御作動を行なう減圧弁からなる制
御弁２２が設けられ、制御弁２２が電気信号に比
例したパイロツト回路１９のパイロツト圧を補助
受圧面２０に作用させる。

従つて、開閉制御部材１５は、受圧面１６，１
７に作用するポンプ１，１の吐出圧と、補助受圧
面２０に作用する制御弁２２で制御されたパイロ
ツト圧の変化に応じて圧力導入路１４の開閉や通
路１２をタンク１０に接続する摺動を行ない、そ
の摺動は通路１２の圧力即ちポンプ容量制御装置
２，２に作用する圧力が前記式を満足するように
なつたとき停止する。開閉制御部材１５により制
御された圧力は、通路１２を介してポンプ容量制
御装置２，２のサーボ弁９に作用し、第１図示の
ものと同様の作動によりポンプ容量が制御され、
ポンプ１，１の馬力が一定に制御される。

その制御形態は、第３図の曲線Ａ，Ｂで示すよ
うに変化し、電気信号を入れない時は曲線Ａで示
したような低い馬力一定曲線に設定され、ポンプ
１，１の吐出圧が変化すると該曲線Ａに応じた吐
出量を吐出するようにポンプ容量が制御され、電
気信号を入れると曲線Ａをそのまま上方へスライ
ドさせた曲線Ｂに沿つてポンプ１，１の馬力一定
の制御が行なえる。

該原動機２１が内燃機関であれば、これを高所
地区で運転した場合と低地で運転した場合とで出
力が異なるが、各ポンプ１，１の馬力の合計を原
動機２１の高地での出力に合わせておけば、平地
区で運転した場合は電気信号を入れる事により馬
力設定をあげ、内燃機の馬力を有効に使用でき
る。

尚、開閉制御部材１５は、図示のものでは受圧
面１６，１７を形成したプランジヤ１５ａと、対
向受圧面１８を形成したスプール１５ｂ及び補助
受圧面２０を形成したプランジヤ１５ｃで構成し
たが、これらプランジヤ等は一本の部材で構成す
ることも可能である。

（考案の効果） 以上のように本考案では、１台の原動機で駆動
される複数台の可変容量形の油圧ポンプの各ポン
プ容量制御装置のサーボ弁に作用する流体圧力
を、電気信号に比例して発生するパイロツト圧力
と各油圧ポンプの吐出圧とにより作動される開閉
制御部材で制御したので、原動機の出力変化に対
応して各ポンプの馬力の設定を変化させ得、該開
閉制御部材は制御のために圧力導入路を間歇的に
タンクに連通するだけであるので少ない流量を消
費するに留まり、流体エネルギ損失が少ない。ま
た各ポンプ容量制御装置のサーボ弁を作動させる
圧力源は各ポンプの吐出圧を利用するので特別の
設備を必要とせず、装置の構成が簡単になる等の
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の線図、第２図は本考案の実施
例の線図、第３図は本考案の実施例の馬力一定制
御曲線図である。 １，１……可変容量形油圧ポンプ、２，２……
ポンプ容量制御装置、９……サーボ弁、１０……
タンク、１２……通路、１３……シヤトル弁、１
４……圧力導入路、１５……開閉制御部材、１
６，１７……受圧面、１８……対向受圧面、１９
……パイロツト回路、２０……補助受圧面、２１
……原動機、２２……制御弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧力流体が作用したサーボ弁によりポンプ馬力
   を一定に制御するポンプ容量制御装置を備えた可
   変容量形の油圧ポンプを複数台設け、これら油圧
   ポンプを１台の原動機で駆動するようにしたもの
   に於て、各ポンプ容量制御装置のサーボ弁に作用
   する圧力流体の通路を互に接続し、該通路を、シ
   ヤトル弁で選択した各油圧ポンプのうちの最も高
   い吐出圧を導入する圧力導入路に接続し、該圧力
   導入路に、摺動により該圧力導入路の開閉と前記
   通路のタンクへの接続とを行なう開閉制御部材を
   設け、該開閉制御部材に、これが圧力導入路を開
   く方向に押圧されるように各油圧ポンプの吐出圧
   が夫々同方向に作用する同面積の複数の受圧面を
   形成すると共に圧力導入路を閉じて通路をタンク
   に接続する方向に押圧するように前記各受圧面の
   合計面積を有し且つサーボ弁へ導入された圧力が
   作用する対向受圧面を形成し、更にパイロツト圧
   力の作用により該対向受圧面に生ずる力と同方向
   の力を生じさせる補助受圧面を形成し、該パイロ
   ツト圧力を出力電気信号で圧力制御作動する制御
   弁で制御したことを特徴とする複数台の油圧ポン
   プの馬力設定装置。