JPH0526955B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、流体ポンプ出口の連続的調節のため
の流体サーボ機構を有し、その出力の設定は該ポ
ンプの吐出圧及び作動圧制御回路の圧力により決
定され、且つその調節機構は最大出力の方向にポ
ンプ制御部材を押圧するばねと該ポンプ制御部材
に出力の減少方向に作用する少なくとも１個のピ
ストンを含み、該ピストンの面は吐出圧を受ける
か或は流体で作動する制御弁を介して出口に接続
され、且つ該制御弁は該作動圧制御回路の圧力に
より作動される可変流体ポンプのトルク制御装置
に関する。

トルクコントローラの目的は流体ポンプの入力
トルクを一定に維持することである。適用される
関係は作動圧と該ポンプのストローク量の積が一
定でなくてはならないことである。流体ポンプの
ストローク量の大きさは、該ポンプ出力を決定す
るポンプ制御部材の位置による。

トルクコントローラと結合され得る上記の種類
の出力制御装置は、例えば西ドイツ特許出願広告
明細書第1528550号で知られている。

本発明の目的は、トルク制御を行なう上記の種
類の出力制御装置を改良することにある。

この問題の解決として、上記の種類の装置に於
いて、閉じ込め力が、ポンプ制御部材に接続され
且つ出力設定の関数として偏寄された１本又は複
数本の測定ばねにより決定され、しかも作動圧制
御回路を、該回路の圧力及び該測定ばねの張力に
応じて無圧排出口を備えた作動制御回路へ接続す
るトルク弁を設けることが提案される。

ポンプ制御部材を介して予応力が与えられた測
定ばねにより一方へ作動され、且つポンプの作動
圧に比例した圧力により他方へ作動されるトルク
弁を備えたパワー制御装置は、西ドイツ特許出願
公告明細書第2038968号により知られている。こ
の公知のコントローラの於いて、トルク特性の制
御は絞り機構を介してトルク弁に作用する減少し
た作動圧により行なわれる。これはかなりの損失
を生ずる。該ポンプの揺動で更に損失が発生する
ので、該コントロール装置は絞りを介する制御機
構のピストン面から取除かれるべきである。

これに比べ、本発明に於いては、主に出力を制
御するため、圧力バランスとして働く制御弁は該
トルク弁の後方に挿入される。これにより、トル
ク弁でのトルク制御以下での出力設定に影響を与
えないという利点すなわち出力をトルク弁のトル
ク制御範囲以下に設定できる利点がある。本発明
の更に重要な利点は、コントロール機構の制御ピ
ストンを該出口に着接接続できるので短い遊動時
間（ポンプの最大吐出させるまでの時間）とする
ことが可能になる。而して無損失制御の結果、上
記公知の技術即ち西ドイツ特許出願公告第
2038968号と対比して、トルク特性が、絞り機構
を通る減少した指導圧によることなく単にトルク
弁のばね応力の変更により即ち１本又は１組の測
定ばねの設計により決定できるようになる。

本発明による出力コントローラのトルク弁の構
成及び配置は、該トルク弁を１つのセパレートユ
ニツトとして流体ポンプに取付けさせることを許
容し、そして該ポンプ制御部材の従動ピンを、出
力設定の目的のため１本又は複数本の測定ばねの
張力を変更すべく該トルク弁に係合するを許容す
る。もし、異なるサイズとパワーの複数のポンプ
がポンプ制御部材の調整軌道、例えば調整可能の
斜軸ポンプのケースのピボツト角に順応するなら
ば、これらのポンプにトルク弁を使用できる。

本発明による装置に於いては、トルク特性は１
本又は複数本の測定ばねの特性の設計によつての
み決定されるので、本発明の特に有利な形式で
は、トルク弁内の１本又は複数本の測定ばねのた
めの止め具を外部から手動制御の方法で調整でき
る。外部的に調節可能な１本又は複数本の測定ば
ねにより、多くの所望のトルク特性を予め選択す
ることができ、且つ作動中に設定或は変更するこ
とも可能になり、それにまたポンプを駆動するモ
ータのトルクとポンプトルクの最適の合致を得る
ために有利である。特別な場合に迅速に調整が可
能である。

トルク弁の止め具は弁筐の表面に配置されるこ
とが有利であり、１本又は複数本の測定ばねの変
更のため取外しを可能にする。本発明の有利な他
の展開に於いて、トルク制御装置は、もし本発明
に従い複数台の各ポンプのトルク弁の閉塞部材が
各ポンプの作動圧制御回路の圧力と他のポンプの
作動回路の圧力の合計により作動され、且つ各ト
ルク弁が合計作動圧とその測定ばねの予応力に応
じてポンプの作動圧制御回路と無圧出口とを接続
するならば、駆動側を機械的に接続した２台若し
くはそれ以上の流体ポンプの統合制御として使用
するために適当である。この目的のために、トル
ク弁の閉塞部材は平行に作動し且つ複数台のポン
プの１つの作動圧に夫々さらされた幾つかの測定
面を有する。

本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図示の流体ポンプ１はモータ（図示しな
い）により軸２を介して駆動される。もし、例え
ば該流体ポンプ１が調整可能なアキシヤルピスン
トポンプであるならば、揺動部材３から成るポン
プ制御部材の揺動角αが該流体ポンプ１のストロ
ーク量に比例する。該揺動角αを調節するための
サーボ制御機構は、詳細に示されていないが、ば
ね４と圧力を受ける調整ピストン５とを有し、該
ばね４は該流体ポンプ１を最大揺動角αが即ち最
大吐出量の方向に押圧する。

該制御機構の調整ピストン６は機能的に該ピス
トン５に連結され、揺動角αを小さくする方向に
復帰の作用を行なう。そのピストン面は該調整ピ
ストン５のそれよりも十分大きい。該ピストン６
に作用する回路７の制御圧は、流体ポンプ１の吐
出圧回路１０から回路９及び制御弁８を介して取
られる。該制御弁８を有する系列には公知の圧力
制限弁１１が存在する。該制御弁８は、その１側
に吐出圧とその他側に作動圧制御回路１２の制御
圧を受けて圧力バランスを形成し、該作動圧制御
回路１２は流体ポンプ１の作動圧を、（任意に調
節自在の）吐出流の絞り１５の後方の作動回路１
４から制御流を制限する絞り１３を介して受け
る。

トルク弁１６は、１側に制御回路１２の圧力に
よりまた他側に測定ばね１７好ましくは複数本が
組になつて測定ばねによる作用を受け、該ばね１
７の予応力は該ピストン６の位置或は該ポンプ制
御部材３の位置により決定される。該トルク弁１
６は該制御回路１２を無圧出口１８に接続でき
る。

もし該制御回路１２の作動圧が該トルク弁１６
の設定値に達すると、該弁１６は該出口へ開き始
め、該制御弁８の制御スリーブで圧力降下が起
る。該制御スリーブは制御位置へ移動され、そ
して該制御ピストン６に制御圧を供給し、その結
果流体ポンプ１の制御部材３が出力の減少方法へ
と移動するように駆動される。該トルク弁１６の
測定ばね１７或は複数本一組の測定ばねは、これ
により予応力が与えられる。該１本又は測定ばね
は、そのばね特性に関して、予応力により包絡曲
線が理論的な所望の出力双曲線となるように構成
される。該回路１０の或る吐出圧は所定の揺動角
αに一致する。トルク制御即ち該トルク弁１６が
まだ応答しない領域に設ける該流体ポンプの出力
設定へ、吐出絞り１５を介して通常の方法で行な
われ、特に説明を要しない。

第２図に可変形アキシヤルピストンポンプの揺
動自在のポンプ制御部材に接続したトルク弁１６
の１実施例が示されている。該ポンプについては
より詳細な説明を省く。該揺動自在の制御部材は
該トルク弁１６内に延びる従動ピン２０を有す
る。該トルク弁１６は、該実施例に示す如く、該
弁筐２１内に配置したシート形弁として設計さ
れ、その閉塞部材としてばね２３，２４から成る
１組の測定ばね１７により作動されるコーン部材
２２を有する。該コーン部材２２の弁座は弁体２
５に形成され、該弁筐２１内に移動自在に設けら
れ且つ該ポンプ制御部材の従動ピンに係合され
る。該弁体は弁筐２１に支承したばね２６により
作動され且つ該弁体２５に係合した従動ピンを保
持する。該１組の測定ばね１７のばね２３は止め
具２７で支持され、該止め具２７内の設定ねじ２
８で該測定ばね１７のばね２４が支持される。

該止め具２７は該弁筐２１の面にねじ止めされ
る。該１組の測定ばねの張力及び所望のトルク特
許曲線の位置及び該トルク弁１６の応答点は該止
め具２７の回転位置により調整できる。該止め具
２７はこの目的のために手動調整部２９を有す
る。該トルク曲線の状態或はばね特性の状態は、
設定ねじ２８によるばね２４の予応力の変更によ
り変えられる。

該作動圧制御回路１２に生じる圧力は、該弁体
２５の通路３０を介して閉塞部材２２に１組の測
定ばね１７に抗して作用する。該弁座の面積は回
路１２の圧力に対して有効である閉塞部材２２の
測定面により決定する。もし該回路１２により該
測定面に働く力が、１組の測定ばね１７の予応力
による力を越えるならば、該閉塞部材であるコー
ン部材は該弁体２５の弁座から離れ、そして該流
体ポンプに固定された弁筐２１の内部３１で形成
した無圧出口へ該制御回路１２を開き、これによ
り内部３１は該流体ポンプの無圧の内部に接続さ
れる。

減少した出力の方向への該ポンプ制御部材の移
動により、従動ピン２０は該弁体２５を第２図の
右方に閉塞部材２２に対して動かし、そしてこれ
により所望の形状のトルク特性に応じ測定ばね１
７の予応力を増大する。

第３図は、２台の流体ポンプ３３，３４のため
の統合したトルク制御に関する本発明の制御装置
を示し、その駆動軸は一般の駆動モータ（図示し
てない）により（線で単に概略的に示した）適当
な分配歯車３５で直接或は間接に駆動される。各
ポンプのための各制御装置は第１図の制御装置に
相当する。類似の部分は同一の参照符号が与えら
れており、繰返しての説明を省略する。第１図で
１６で示したトルク弁だけがここでは複合弁３６
として構成され、トルク弁１６の閉塞部材２２が
第４図示のように追加の測定面３７を有すること
が異なる。他側のポンプの作動圧は、夫々の場
合、制御回路３８，３９を介してこの測定面３７
に作用する。応答、即ち回路１２から無圧出口に
制御圧を伝えるためのトルク弁３６の開弁は、作
動圧の合計で生じる。かかる制御は、例えばもし
流体ポンプが通常の駆動軸により或は分配歯車を
介して駆動され、そして２台のポンプに生ずるト
ルクの合計が或る制定の駆動トルクを越えてはな
らないときに必要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による流体ポンプの制御装置の
実施例の線図、第２図は流体ポンプに適用した本
発明によるトルク弁の断面図、第３図は作動側を
連結した２台の流体ポンプ用の本発明による制御
装置の線図、第４図は複数の測定面を有する閉塞
部材を備えたトルク弁の拡大詳細図を示す。 １……流体ポンプ、３……ポンプ制御部材、１
２……作動圧制御回路、１６，３６……トルク
弁、１７……測定ばね、１８……無圧出口、２０
……従動ピン、２１……弁筐、２２……閉塞部
材、２５……弁体、２７……止め具、２９……手
動調整部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 可変流体ポンプの出力の連続的調節のための
   流体サーボ機構を有し、その出力設定が該ポンプ
   の吐出圧及び作動圧制御回路の圧力により決定さ
   れ、且つその調節機構は最大出力の方向にポンプ
   制御部材を押圧するばね４と該ポンプ制御部材に
   出力の減少方向に作用する少なくとも１個のピス
   トン６を有し、該ピストン面は流体で作動する制
   御弁を介して吐出圧を受けるようにし、且つ該制
   御弁は該作動圧制御回路の圧力により作動される
   ものに於いて、該ポンプ制御部材３に接続され且
   つ出力設定の関数として緊張された測定ばね１７
   により決まる閉塞力を有し、且つ該作動圧制御回
   路を該回路の圧力と該測定ばねの張力に応じて無
   圧出口１８へ接続するトルク弁１６，３６を備
   え、該トルク弁は該流体ポンプに別個のユニツト
   として固定され、該ポンプ制御部材の従動ピン２
   ０は該トルク弁と係合し、出力設定に基づいて該
   測定ばね１７の張力を変更し、該トルク弁は他端
   が弁筐２１内に支持された測定ばね１７の作用を
   受けるコーン部材の閉塞部材２２と移動可能な弁
   体２５内に設けられて従動ピン２０に係合する弁
   座とで構成され、該測定ばね１７の止め具２７は
   外部から手動調節できる手動調整部２９を有する
   ことを特徴とする可変流体ポンプのトルク制御装
   置。 ２ 該制御弁８と該トルク弁１６或いはその閉塞
   部材に作用する圧力は、該ポンプ１の作動回路か
   ら分岐した作動圧制御回路１２の絞り１３の後方
   の圧力であり、該制御回路１２の分岐点の上流に
   可変の出力絞り１５が設けられていることを特徴
   とする特徴請求の範囲第１項に記載の制御装置。 ３ 該弁体２５はばねにより負荷され、該従動ピ
   ン２０に当接して保持されることを特徴とする請
   求項１に記載の制御装置。 ４ 該止め具２７は該弁筐２１の表面に配置され
   且つ該測定ばね１７を交換すべく取外し可能であ
   ることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。 ５ 駆動側が機械的に連結された２台以上の流体
   ポンプの統合制御として、各ポンプ３３，３４の
   トルク弁の閉塞部材２２が各ポンプの作動圧制御
   回路１２の圧力と他の１台又は複数台のポンプの
   作動回路１４の圧力との合計圧を受け、且つ各ト
   ルク弁３６がそのポンプの作動圧制御回路を、併
   合した作動圧とその測定ばねの張力とにより無圧
   出口１８へ接続することを特徴とする前記特許請
   求の範囲にいずれかに記載の制御装置。 ６ 該トルク弁の閉塞部材は複数の測定面を有
   し、各測定面は平行で且つその夫々は複数のポン
   プの１つの作動圧を受けることを特徴とする特許
   請求の範囲第５項に記載の制御装置。