JPH0868377A - 可変搬送ポンプ - Google Patents

可変搬送ポンプ

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JPH0868377A
JPH0868377A JP7212112A JP21211295A JPH0868377A JP H0868377 A JPH0868377 A JP H0868377A JP 7212112 A JP7212112 A JP 7212112A JP 21211295 A JP21211295 A JP 21211295A JP H0868377 A JPH0868377 A JP H0868377A
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JP
Japan
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cylinder
piston
fluid
variable displacement
displacement hydraulic
Prior art date
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Application number
JP7212112A
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English (en)
Inventor
George Kadlicko
ジョージ・カドリッコ
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Microhydraulics Inc
Original Assignee
Microhydraulics Inc
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/26Control
    • F04B1/28Control of machines or pumps with stationary cylinders
    • 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
    • F04B49/22Control, 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 by means of valves
    • F04B49/24Bypassing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】経済的に製造することができ且つ機構的に簡単
でありながら、低い流速においても調節可能である可変
搬送液圧ポンプを提供する。 【手段】吐出口80はピストン14の上に設けられる。
調節可能なスリーブ82はシリンダ上に配列され、ピス
トンがシリンダ内で往復運動する際に、流出口をカバー
するように調節される。吐出口の閉鎖位置を変えること
で、シリンダから高圧流体が搬送される間のストローク
部分が調節され、ポンプ10からの流体搬送を調節可能
とする。吐出口が閉鎖されていないストロークの間、通
常の低圧状態下で流体はシリンダから溢れる。複数のピ
ストンが軸回りに配設され、スリーブ上に連携して作用
する制御ピストン90によってスリーブが調節される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、可変搬送ポンプに
関する。
【0002】
【従来の技術】ポンプによって、圧力下で、液圧流体を
搬送することはもちろん公知である。さらに、ポンプが
連結されている液圧回路の操作状態を適当にするため
に、ポンプの搬送量を変えることも公知である。ポンプ
は一定の容量を有しているけれども、ポンプの回転速度
を調節することによって流速を変えることは可能であ
る。しかし、これは、ポンプを操作するために用いられ
ている電気モータ等のモータが一定の速度で回転するよ
うに設計されている場合には、概して不便である。した
がって、一定の容量のポンプには液圧流速を変えること
ができるようにすることが要望されており、流速を制御
するための回路内に液圧バルブを利用することが有用で
ある。しかしながら、圧力下の流体が圧力解放バルブを
横切って搬送されるこの一般的な手段は、液圧流体を大
幅に加熱してエネルギー消費を増加させる。
【0003】可変容量液圧ポンプは、流速を変えるため
にポンプのストロークにおける変化を利用する。典型的
に、これは調節可能なスラッシュ板により与えられる。
該スラッシュ板は、回転軸を横断する軸について調節可
能であり、ピストンに作用してピストンのストロークを
変える。ピストンが自在継手を貫通してポンプの回転ヘ
ッドに連結されている同様の装置が設けられ、ピストン
に対するポンプのヘッドの方向を調節することもでき
る。かようなポンプは広範囲に使用されているけれど
も、ポンプの調節可能性は機構的に複雑であり、低い流
速あるいは無視し得るほどの低い流速が要求される場合
には、調節が困難である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、経済的に製造することができ且つ機構的に簡単
でありながら、上述の欠点を回避しあるいは緩和するこ
とができる可変搬送液圧ポンプを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、シリン
ダ内で往復運動可能なピストンを有する液圧ポンプが提
供される。流体は、インレットからシリンダ内部に与え
られ、流出口は該ピストンの上に設けられる。調節可能
なスリーブは、該シリンダ上に配列され、ピストンがシ
リンダ内で往復運動する際に、流出口をカバーするよう
に調節されてもよい。流出口がカバーされる位置を変え
ることによって、シリンダから高圧流体が搬送される間
のストロークの部分が調節され、ポンプからの流体搬送
を調節可能とする。流出口がカバーされていないストロ
ークの部分の間、通常の低圧状態下で流体はシリンダか
ら溢れる。
【0006】複数のピストンが軸回りに配設され、スリ
ーブ上に連携して作用する制御ピストンによってスリー
ブが一般に調節されることが好ましい。
【0007】
【好ましい実施の形態】図1を参照すれば、シリンダブ
ロック12及び駆動ハウジング13を有するポンプは概
して10で示される。ブロック12は、16で示される
中心軸について円周方向に離隔している多数のシリンダ
14を具備して形成されている。シリンダ14は、内部
ギャラリー18によって、アウトレット20に連結され
ている。各シリンダ14は、ブロック12内の孔17内
に配置されている円筒状ブッシュ15によって形成され
ている。
【0008】ピストン22は、軸16に対して平行に往
復運動するように、各シリンダ14に摺動可能に受け入
れられている。ピストン22は、隔壁24によって摺動
可能に支持されており、ドライブ26を通じて往復運動
させられる。ドライブ26は、モータ(図示せず)に連
結された駆動軸30を有するクランクシャフト28を含
む。クランクシャフト28は、静止した回転斜板36を
具備するベアリングリング34を支持する傾斜した駆動
面32を有する。回転斜板36は、ピストン22に設け
られたタペット38と係合して、駆動軸30が回転する
際にピストン22をシリンダ内で往復運動させる。
【0009】液圧流体は、口40及び内部ダクトを通し
て、シリンダブロック12に隣接してハウジング13内
に設けられたギャラリー42まで供給される。ギャラリ
ー42は、ピストン22内に設けられており且つピスト
ン22に沿って軸方向に延びる送給ギャラリー46と連
通する横断穿孔44と連通している。ピストン22は、
送給ギャラリー46まで延びる内部スリーブ49によっ
て規定され且つ離隔した端部に配置されたチェックバル
ブ組立体50を有するカウンターボア(端ぐり)48を
含む。チェックバルブ組立体50は、環状シート52及
びディスクバルブ部材54を含む。該ディスクバルブ部
材54は、スプリング56によってシート52に対して
押圧されている。スプリング56は、スナップリング5
8によって保持されるので、横断穿孔44及び送給ギャ
ラリー46を貫通して導入される流体は、ディスク54
を通過してシリンダ14内に流入する。シリンダ14か
らの供給ダクト18までの流れは、チェックバルブ60
によって調整される。
【0010】ピストン22は、隔壁24及び保持ディス
ク64の間に作用するスプリング62によってダクト1
8から離れる方向に押圧されている。ディスク64は、
スプリットカラー66を通して、ピストン22の延長部
として形成された駆動ロッド68に固定される。駆動ロ
ッド68は、タペット38の内面70を圧迫する。タペ
ット38は、ハウジング13の孔74内の半径方向外面
72上に摺動可能に支持される。タペット38のヘッド
は、円錐形で、回転斜板36と接触するラインを与え
る。
【0011】図2に最もよく示されているように、ピス
トン22は、半径方向に延びるダクト80を含む。該ダ
クト80は、シリンダ14からの液圧流体のための流出
経路を与える。ダクト80は、ピストン22の周囲に配
設される。環状スリーブ82は、各ピストン22に載置
される。該管状スリーブ82は、その周囲に外方向に向
けられたチャンネル84を有する。該チャンネル84
は、概して88で示されているストローク調節部材上の
半径方向ディスク86によって係合される。該ストロー
ク調節部材は、ディスク86から制御シリンダ92内に
延びる制御ピストン90を有する。制御圧力は、制御ダ
クト94を通して制御シリンダ92に供給され、ストロ
ーク調節部材88は、スプリング96によって押圧され
てチャンバ92の容積を最小化する。インジケータロッ
ド98は、制御ピストン90からハウジング13の孔内
に突出する。インジケータロッド98は、ホール効果セ
ンサ102と共働して、部材90の位置を表す位置フィ
ードバック信号を与える磁石インサート100を具備す
る。制御シリンダ92に供給された圧力は、電気制御モ
ジュール106からの制御信号を受け入れる比例圧力制
御バルブ104により調節される。該モジュール106
は、シリンダブロック12に連結されたハウジング10
8内に配置されており、位置センサ98からの内部制御
信号及びカップリング110を介する外部制御信号を受
け入れる。さらにモジュール106は、バルブ104に
制御信号を与える。
【0012】操作上、駆動シャフト30の回転によっ
て、ピストン22をシリンダ14内で往復運動させる。
ピストン22が移動してシリンダ14の容積を減少させ
るにつれ、流体は流出ダクト80を通して排水溜めに排
水される。チェックバルブ60は、チェックバルブを変
位させるために十分な圧力がシリンダ14内に発生する
まで、供給ダクト18への流れを阻止する。
【0013】ピストン22がシリンダ14内に入れ子式
に移動するにつれ、流出ダクトは、スリーブ82内に通
過して、半径方向ダクト80を貫通する流れをさらに阻
止する。ピストン22の連続的な内方向への移動は、シ
リンダ14内にて圧力を上昇させ及びダクト18に流出
を供給する。ピストンストロークが逆転すると、チェッ
クバルブ60は、ダクト18からの逆流を防止し、チェ
ックバルブ50が開いて、横断穿孔44及び供給ダクト
46を通して孔48まで供給ギャラリー40からの流れ
を可能とする。シリンダ14内の圧力が、供給ギャラリ
ー内の圧力よりも低下するや否や、つまりストロークが
逆転するや否や、チェックバルブ50は開放されてもよ
いことに注意されたい。こうして、シリンダ内の流体が
再充填される最大期間を与え、シリンダ14内の負圧を
避ける。流体は、ハウジング13の内部からシリンダ1
4まで供給されるので、流体の迅速な供給が可能であ
る。
【0014】スリーブ82が供給ダクト80を閉鎖する
ポイントは、制御部材90の位置によって決定される。
制御ダクト94を通してチャンバ92への流体圧力の流
入は、調節部材90の軸方向変位を引き起こして、ピス
トン22に沿って軸方向にスリーブ82を運ぶ。ダクト
94内の圧力は、制御モジュール106により生ずる制
御信号に応答して、バルブ94によって制御される。ス
リーブ82がスプリング96に対抗してシリンダブロッ
ク12に向かって移動するにつれ、流出ダクト80はス
トロークに遅れて閉鎖され、ピストンの各ストロークに
対する供給ダクト18内に置換されるべき流体の容積を
減少させる。図2に示された実線位置においてスリーブ
82は最大変位位置にあり、最小変位位置の外縁が点線
で示されている。
【0015】図示された装置によって、過剰の流体は低
圧で流出されて、流体の過熱及び過剰のエネルギー消費
を避ける。クランクシャフトを通してピストン上に負荷
された半径方向の力は、ハウジング13内に設けられた
ベアリング72によって吸収されて、ピストン22を摺
動移動自在とする。ポンプ10の容量は、位置センサ1
00によって表示されて、ポンプ10の制御における自
由度を与える。ポンプ10の流れ制御は、センサ102
からの信号をモニターして、センサ102からの現在値
を維持するようにスリーブ82を調節することによって
得られる。
【0016】圧力制御は、供給源20に搬送された圧力
をモニターして、チャンバ92内の制御圧力を圧力限界
を超えないように最大流れを維持するべく調節すること
によって得られる。
【0017】2つの制御機能を組み合わせることによっ
て、モジュール106を通して馬力制御を得ることがで
き、ここで、圧力又は流れのいずれかが制御され、他の
パラメータを変えて、吸収された馬力を制限することが
できる。
【0018】いずれの場合にも、スリーブ82は、低圧
で排出される過剰の流れによって、流速の正確な制御を
与えるべく調節されるであろう。変位の調節は、ドライ
ブに負荷された機械的な負荷とは独立して行われ、広範
囲な条件下でより正確な制御を可能とする。ピストン2
2はブロック12、及び孔74によって吸収される半径
方向負荷を有する隔壁24内に支持されている。
【0019】低圧の流体は、ポンプハウジングを貫通し
て循環されて、ポンプの冷却を補助する。
【0020】
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】図1は、ポンプ組立体の部分断面側面図であ
る。
【0022】
【図2】図2は、図1に示したポンプ要素の拡大図であ
る。
【0023】
【符号の説明】
10:ポンプ 14:シリンダ 22:ピストン 50、60:チェックバルブ 80:流出ダクト 82:スリーブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョージ・カドリッコ カナダ国エル4ティー・1ピー7,オンタ リオ,ミッシソーガ,ミショード・アベニ ュー 3316

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流体の供給源及びシリンダの間に位置付
    けられており、シリンダからの流体の流れを抑制し且つ
    流体をシリンダから供給するように操作可能なチェック
    バルブを含むインレットと、該流体をシリンダから消費
    者まで運搬するアウトレットと、を有する各シリンダ内
    で往復運動可能な複数のピストンと、 該ピストンの往復運動の間に、該シリンダの一つから流
    体を吐出するように操作可能な各ピストン内の流出口
    と、 該流出口と共働して該シリンダからの流体の吐出を制御
    するべく該ピストンに摺動可能に載置されており、ピス
    トンのストロークの部分を変えるためにシリンダの各一
    つに関して共働して調節可能であるスリーブと、を備
    え、ピストンのストロークの間に該流出口が該スリーブ
    によってカバーされて、アウトレットに運ばれる流体の
    容積を変えることを特徴とする可変容量液圧ポンプ。
  2. 【請求項2】 前記複数のピストン及びシリンダが、平
    行な軸に沿って往復運動可能であることを特徴とする請
    求項1の可変容量液圧ポンプ。
  3. 【請求項3】 前記スリーブが、シリンダ内のピストン
    の往復運動の軸に対して平行な軸に沿って運動可能な調
    節部材と共働することによって調節可能とされることを
    特徴とする請求項2の可変容量液圧ポンプ。
  4. 【請求項4】 前記シリンダに対する前記調節部材の位
    置を表示する信号を与えるために、該調節部材と係合し
    ている位置センサを備えることを特徴とする請求項3の
    可変容量液圧ポンプ。
  5. 【請求項5】 前記シリンダが最小容量位置にあるとき
    に、前記流出口をカバーしたまま維持すべく前記スリー
    ブが位置付けられ、前記シリンダが最大容量位置にある
    とき、流体吐出が生じることを特徴とする請求項1の可
    変容量液圧ポンプ。
  6. 【請求項6】 前記流体の供給源が、前記シリンダを含
    むハウジング内に配置されていることを特徴とする請求
    項1の可変容量液圧ポンプ。
  7. 【請求項7】 前記チェックバルブが、各ピストン内に
    配置されていることを特徴とする請求項6の可変容量液
    圧ポンプ。
  8. 【請求項8】 前記チェックバルブが、前記シリンダ内
    の軸方向ダクト内に配設されており、流体がピストン内
    の半径方向口により供給されることを特徴とする請求項
    7の可変容量液圧ポンプ。
  9. 【請求項9】 前記半径方向口が、前記ハウジングの内
    部と連通していることを特徴とする請求項8の可変容量
    液圧ポンプ。
JP7212112A 1994-08-19 1995-08-21 可変搬送ポンプ Pending JPH0868377A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9416783:0 1994-08-19
GB9416783A GB9416783D0 (en) 1994-08-19 1994-08-19 Variable delivery pump with spill control

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JPH0868377A true JPH0868377A (ja) 1996-03-12

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ID=10760086

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7212112A Pending JPH0868377A (ja) 1994-08-19 1995-08-21 可変搬送ポンプ

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JP (1) JPH0868377A (ja)
KR (1) KR960008067A (ja)
DE (1) DE19530507A1 (ja)
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