JPS5916540Y2

JPS5916540Y2 - ポンプ始動負荷軽減装置

Info

Publication number: JPS5916540Y2
Application number: JP17887577U
Authority: JP
Inventors: 弘平山
Original assignee: カヤバ工業株式会社
Priority date: 1977-12-28
Filing date: 1977-12-28
Publication date: 1984-05-15
Also published as: JPS54101604U

Description

【考案の詳細な説明】本考案はトルク一定制御用レギュレータを備える可変ピ
ストンポンプにおいて、始動時の負荷を軽減する装置に
関する。

可変ビスＩ・ンポンプの原動機馬力を有効に利用するも
のとして“トルク一定制御゛ポンプがある。

これは、第１図に示すように、ポンプ吐出圧が上昇すれ
ば斜板角を減じて吐出量を減し、逆に吐出圧が下降すれ
ば吐出量を増し、ある設定圧力以上で゛は、馬カ一定と
なるようにレギュレータにより制御するものである。

このレギュレータの制御特性から、吐出圧が最も低い場
合は、レギュレータは最大斜板角の状態にあり、この結
果、ポンプ始動時は吐出圧力がほとんどたたないので、
必然的に最大斜板角で駆動されることになる。

このため、始動時の駆動トルクが増大し、とくに寒冷時
の始動性が著しく悪化することがあった。

本考案は、この始動特性の改善を目的とするもので、始
動時に斜板角度を最小となるようにしてポンプ駆動力を
低減させた始動負荷軽減装置を提供する。

以下実施例を図面にもとづいて説明する。

まず、第２図に可変吐出ポンプのレギュレータを示すと
、ハウジング１には互に軸心が平行になるように配設さ
れた２つの摺動孔２と３とが形成され、これら摺動孔２
，３は中央空間部４で互に連通ずる。

一方の摺動孔２にはポンプ吐出圧に応動するサーボバル
ブ６と、このバルブセットスプリング７の荷重を調整す
る調整機構８が収められる。

他方の摺動孔３には、ポンプ斜板角を制御するアーム９
を備えるピストン体１０が収められ、前記サーボバルブ
６の切換え作動に伴って供給される吐出油により作動す
る。

前記サーボバルブ６は摺動孔２に対して固定的に配設さ
れたスリーブ１１と、このスリーブ１１内で摺動自由な
スプール１２とからなる。

スリーブ１１にはポンプ吐出圧が導かれるＡポート１３
と、タンク側に連通するＢポート１４と、前記ピストン
体１０の大径部１０ａの端部の圧力室１６ａと連通
するＣポート１５が形成される。

スプール１２にはＣポート１５をＡポート１３あるいは
Ｂポート１４に選択的に連通させたり、両ポー１−１３
，１４に対する連通を同時に遮断しうる環状溝１７が設
けられる。

スプール１２の右端の室１８は常時タンク圧が導かれる
とともに、この右端にポンプ吐出圧に応動するピン２０
が当接し、また、スプール左端には前記セットスプリン
グ７がスプリングシート２１を介して作用し、したがっ
て、スプール１２はピン２０の押圧力とスプリング荷重
とがバランスする位置へと移動する。

ピン２０はスリーブ端壁２２を摺動自由に貫通し、ポン
プ吐出圧か゛導かれる圧力室２３内に突出し、油圧の上
昇に応じてスプール１２左方への押圧力を増大する。

なお、油通路２４．２５を介してスリーブ環状溝２６に
ポンプ吐出油が導かれ、さらに通路２７を介して前記Ａ
ポート１３に連通するとともに、細路２８を介して圧力
室２３にも吐出圧が作用する。

前記セットスプリング７は、常時荷重の作用する第１ス
プリング７ａと、このスプリング７ａが一定以上収縮し
てから作用を始める第２スプリング７ｂとから構成され
、これによってトルク一定時性曲線に近似した弾発力を
スプール１２に附与する。

セットスプリング７の基端はアジャスタ３０に保持され
、このアジャスタ３０は前記アーム９の突出部３１に形
成したねし孔３２によって、スプール１２の軸方向に進
退自在に結合している。

したがって、スプール１２に向けてアジャスタ３０を押
し進めれば、セットスプリング７の初期荷重は大きくな
り、逆に後退させれば弱くなる。

このアジャスタ３０はねじ部３３が前記ねじ孔３２に螺
合する一方、後端のガイドロッド３４には軸方向に延び
る割溝３５が形成してあって、この割溝３５に対して回
転プラグ３６の保合プレート３７が差し込まれ、これに
より調整機構８を構成する。

回転プラグ３６は外部への突出端に角頭部３８が形成さ
れ、また環状溝３９に対してハウジング１に螺合する止
ねじ４０の先端が嵌め込まれ、これにより軸方向には移
動せずに任意の回転位置に固定しうるようになっている
。

さらに、４１はオイルシールであって、前記中央空間部
４に充満する作動油がこの回転プラグ３６の周面がら漏
洩するのを防止している。

前記ピストン体１０の大径部１０ａの端部ハウジング
１の左端からねし込まれる調整プラグ４２の端面と当接
し、その初期位置が決められる。

ピストン体１０のねじ部４３に前記アーム９がねし結合
されるのであり、図示状態ではポンプ斜板角が最大、つ
まり吐出量が最大となるように設定される。

ピストン体１０の小径部１０ｂの端面には圧力室１６
ｂが形成され、この圧力室１６ｂには前記通路２４
を介してポンプ吐出圧が導がれると同時に、リターンス
プリング４５が介装され、大径部圧力室１６ａの圧力
が低下すると図のようにピストン体１０を移動させる。

ここで、このレギュレータの動作について説明しておく
と、ポンプの作動に伴い吐出油の一部が通路２４．２５
を介して導がれ、サーボバルブ６のスプール１２をピン
２０がこの吐出圧に応じて左方に押圧する（ピン２０の
他端の室１８はタンク圧であるため圧力が低い）。

このため、セットスプリング７を押縮めながらスプール
１２が左方に移動し、Ａポート１３とＣポート１５とを
連通ずる。

ピストン体１０の左方の圧力室１６ａがこのＣポート１
５と接続しているので、この圧力室１６ａにポンプ吐
出圧が導かれると大径部１０ａを右方に押すように作
用する。

このとき、ピストン体１０の他端小径部１０ｂにも同一
のポンプ吐出圧と、リターンスプリング４５の反発力が
作用しているが、大径部１０ａと小径部１０ｂとの
受圧面積差があるため、ピストン体１０は両方の作用力
がバランスするまで右方に移動する。

ビス！・ン体１０の移動によりアーム９も一体的に移動
してポンプ斜板角を小さくして吐出流量を減少させる一
方、アーム９０右行に伴いセットスプリング７の基端の
アジャスタ３０も同一的に移動するので、セットスプリ
ング７の荷重が増大する。

このため、スプール１２はＣポート１５を閉じるまで右
方へと押し戻され、その位置でピン１２に作用する吐出
圧とのバランスが得られれば静止する。

なおＣポート１５が閉じられれば、ピストン体１０に作
用する圧力室１６ａの押圧力が一定となり、このとき
他端の圧力室１６ｂの圧力（吐出圧）が変化しない限り
は斜板角はそのままに保持される。

そして、アーム９が右行するほど斜板角は小さくなり流
量が減少する反面、圧力は増大するのであり、結局発生
トルクは常にほぼ一定となる制御が行われる。

つまり、アーム９の動きによって制御される斜板角はア
ジャスタ３０を介してセットスプリング７にフィードバ
ックされ、結局、このセットスプリング７のばね特性を
第１図のように、トルク一定曲線に近似させることによ
り、ポンプの動特性をこれに対応したものに制御できる
のである。

この場合、スプリング７ａの単独特性域と、スプリング
７ａと７ｂの合戒特性域とを連続させることにより、近
似特性を得る。

なおこのようなトルク特性を調整するには、止ねじ４０
を緩めて回転プラグ３６を回転させ保合プレート３７を
介してガイドロッド３４を回転させればよく、これによ
ってアジャスタ３０のアーム９に対する相対位置が変位
し、セットスプリング７の初期荷重（フィードバックの
定数）を変えることができる。

したがって、このレギュレータでは、ポンプ駆動時には
吐出圧が低下していて、サーボバルブ６のＣポート１５
がタンク側のＢポート１４に連通し、ピストン体１０の
大径部１０ａの圧力室１６ａがタンク圧となり、ピ
ストン体１０はリターンスプリング４５によって最大斜
板角（吐出量最大）の位置に押戻されている。

ポンプ始動時に、この斜板角を小さくするため、第３図
、第４図に示すような機構によってピストン体１０の位
置制御を行う。

図示例は、２連ピストンポンプの２つのレギュレータ５
０ａ、５０ｂを同時に操作する場合を示すもので、ピス
トン体１０の端部に位置して、調整プラグ４２を摺動自
在に貫通するブツシュロッド５１が設けられ、このブツ
シュロッド５１の頭部５２がピストン体１０の大径部１
０ａに当接しうるようになっている。

ポンプハウジング５３にピン５４を介して回動自由に支
持されたレバー５５に対し、リンク５６を介して前記ブ
ツシュロッド５１の突出端が連結する。

レギュレータ５０ａと５０ｂとでは、レバー５５に
対してのリンク５６の取付点が対称的に構成され、図中
時計方向にレバー５５を回動すれば、ブツシュロッド５
１は共に左右のレギュレータ５０ａ、５０ｂのピストン
体１０をリターンスプリング４５に抗して押し進めるよ
うに働く。

このレバー５５はリンクロッド５７を介して原動機の運
転部に設ける操作レバーあるいはペダルなどに連係され
る。

したがって、始動時にレバー５５を想像線で示す位置に
回動させれば、二つのレギュレータ５０ａ。

５０ｂにおいて、同時にリンク５６を介してブツシュ
ロッド５１がピストン体１０を押し込み、これによって
ポンプ斜板角を変える制御アーム９が一体的に作動し、
斜板角を最低（０〜３°）にして吐出量を減らす。

このため、始動時のポンプ駆動馬力は小さくなり、とく
に寒冷時の始動性が著しく良好になる。

また、ポンプを駆動する原動機のセルモータの負荷が減
じられ、スタート操作に比較的長時間を要しても、負荷
が少ないためバッテリの梢費電力も少なくなる。

そして始動完了後は、レバー５５を元に戻すように操作
してやれば、ピストン体１０はリターンスプリング４５
の作用で本来の斜板角位置に復帰し、トルク一定のフィ
トバック制御が開始される。

以上の実施例では、２連ポンプを対象として説明したが
、必らずしもこれに限定されるわけではない。

このように本考案では、始動時のポンプ吐出量を最低に
することができ、このため配管抵抗なども最小となりポ
ンプ駆動馬力が軽減され、原動機の始動負荷を減じて始
動性を向上させる。

なお、レギュレータとしては上記実施例に限定されず、
ポンプ停止時に斜板角が最大となるようなものならば全
てに適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はポンプの制御特性を示す説明図、第２図はレギ
ュレータの断面図、第３図は本考案の平面図、第４図は
側面図である。１・・・ハウジング、６・・・サーボバルブ、７・・・
セツトスプリング、９・・・斜板角制御アーム、１ｏ・
・・ピストン体、１０ａ・・・大径部、１０ｂ・・・
小径部、１２・・・スプール、３０・・・アジャスタ、
４２・・・調整プラグ、４５・・・リターンスプリング
、５１・・・ブツシュロッド、５５・・・レバー、５６
・・・リンク。５４・・・ピン、

Claims

【実用新案登録請求の範囲】１ポンプ吐出圧に応動するサーボバルブと、該バルブ
の切換によって供給される吐出油によって作動し、ポン
プ斜板角制御アームを有するピストン体と、前記吐出圧
に対して対抗的にサーボバルブに作用するセットスプリ
ングと、前記制御アームの変位をセットスプリングにフ
ィードバックするように制御アームに進退自由に螺合し
たアジャスタとを備えた可変ピストンポンプレギュレー
タにおいて、前記制御アームを駆動するピストン体に対
し、ハウジングを摺動自在に貫通し端部に軸方向から当
接するブツシュロッドを設け、該ブツシュロッドにレバ
ーを連係し、始動時にブツシュロッドを介してピストン
体を直接押圧して斜板角を減少させうるようにしたポン
プ始動負荷軽減装置。２前記レギュレータが対向的に配設された２連ピスト
ンポンプのピストン体にそれぞれブツシュロッドを当接
させ、これら両ブツシュロッドに連係したリンクをレバ
ーを介して同時に前記ピストン体を駆動できるようにし
た実用新案登録請求の範囲第１項記載のポンプ始動負荷
軽減装置。