JPS59716B2 - 多連油圧ポンプ機器の入力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は１台の原動機で少なくとも１台の可変容量形油
圧ポンプと少なくとも１台の定容骨形油圧ポンプとを駆
動し、それら油圧ポンプがそれぞれ少なくとも各１台の
アクチュエータを作動するようにした多連油圧ポンプ機
器における入力制御装置に関する。

ｆＬｔハパワーショベル車においては、車輛走行用の原
動機をショベル操作用動力に用い、その１台の原動機で
複数台の油圧ポンプを駆動し、それぞれ旋回、掘削、上
下すくいなどいくつかのアクチュエータを作動させるよ
うにしている。

この場合単独作動、同時作動が随時性なわれるが、この
時油圧ポンプにかかる負荷が原動機の出力を超えると原
動機の回転数が低下し、原動機の停止すなわちエンスト
を起すこととなる。

又複数の作動を同時に行なう場合の動力負担配分、すな
わち操作枠制御はかなりの熟練を要するものであり、こ
れを誤るとエンストを起すこととなる。

従って本発明の目的とするところは、かかる機器におい
て原動機のオーバーロードを確実に防止し、かつ原動機
出力を使用目的に応じて自動的に配分し得るようにする
入力制御装置を提供するにある。

ところでパワーショベル車においては、一般に掘削用ア
クチュエータを作動する可変容量形油圧ポンプと上下す
くい用アクチュエータを作動する可変容量形油圧ポンプ
の２台の可変容量形油圧ポンプを使用し、旋回用アクチ
ュエータを作動するには定容量刑油圧ポンプを使用する
ようにしている。

かかる場合において本発明に係る入力制御装置によれば
、旋回動力をフルに使用しているときには他の動力を抑
えて原動機のオーバーロードを防止し、旋回動力が零若
しくは微少のときには作業能率を上げられるよう動力を
他の仕事に使えるよう可変容量形油圧ポンプが制御され
る。

以下図面を参照して本発明をパワーショベル車に実施し
た場合を例に挙げ、本発明の詳細な説明する。

第１図において２台の可変容量形油圧ポンプＰ１．Ｐ２
と１台の定容量刑油圧ポンプＰ３ とが１台の原動機Ｍ
（車輌走行用の原動機）によって伝動装置、例えば歯車
伝動装置Ｔを介して駆動されるようになっている。

そして油圧ポンプＰ１ の吐出油は油路Ｌ１ を介して
例えば掘削用アクチュエータ（図示せず）に、油圧ポン
プＰ２の吐出油は油路Ｌ２を介して例えば上下すくい用
アクチュエータ（図示せず）に、又油圧ポンプＰ３の吐
出油は油路Ｌ３を介して旋回用アクチュエータ（図示せ
ず）にそれぞれ接続されている。

かかる機器において、定容量形である油圧ポンプＰ３は
その吐油量が一定であるからアクチュエータの圧力変動
により馬力が変化するという特性を有し、今回変容量形
である油圧ポンプＰ１．Ｐ２をフル運転していて定容量
刑油圧ポンプＰ３によりそのアクチュエータを作動しよ
うとすれば全油圧ポンプＰ１．Ｐ２．Ｐ３の合計馬力が
原動機Ｍの馬力を上回り、原動機Ｍがオーバーロードと
なりエンストを起すこと（なる。

このため以下に説明する可変容量形油圧ポンプの馬力制
御を行なう入力制御装置が設けられている。

入力制御装置は可変容量形油圧ポンプの例えば斜板角度
を制御する制御部材Ｃと切換弁りとよりなっている。

そして制御部材Ｃはケーシング１に収納されていて制御
レバー８を介して油圧ポンプＰ７．Ｐ２の斜板操作部材
を作動する第１のピストン２と同様にケーシング１に収
納されている第２のピストン３と両ピストン２，３間に
介装された少なくとも１箇のばね４とよりなり、第１の
ピストン２は可変容量形油圧ポンプの台数に対応する数
の段部を備えた段付ピストン（図示の実施例では２段）
であり、その圧油室５，６には油路Ｌ４．Ｌ５ を介し
てそれぞれ油圧ポンプＰ１．Ｐ２の吐出油が導びかれる
ようになっており、又第２のピストン３の圧油室７には
油路Ｌ６ を介して適宜の圧油源Ａより圧油が導びかれ
るようになっている。

切換弁りは油路Ｌ６に設けられており、この実施例では
定容量刑油圧ポンプＰ３の吐出圧をパイロット圧として
切換えられるようになっている０ なお、油路Ｌ４．Ｌ、 、Ｌ６には絞りＳｌ。

Ｓ２ 、Ｓ３が設けられていて、圧力の急激な変動によ
り−・ンチングを生じることがないようにしである。

第２図には制御部材Ｃの具体例が示されている。

第２図においてケーシング１には油路Ｌ４が連結される
ポート１１と油路Ｌ５ が連結されるポート１２と油路
Ｌ６ が連結されるポート１３とがそれぞれ設けられて
いて、前述のように油圧ポンプＰ１の吐出油は油路Ｌ４
を介してポート１１より圧油室５に入り第１のピスト
ン２の小径部２ａに印加され、又油圧ポンプＰ２の吐出
油は油路Ｌ５を介してポート１２より圧油室６に入り第
１のピストン２の大径部２ｂに印加され、更に圧油源Ａ
からの圧油は油路Ｌ６を介してポート１３より圧油室７
に入り第２のピストン３に印加される。

ピストン２に隣接しピストン２により移動される摺動部
材１４がケーシング１内に設けられており、この摺動部
材１４には制御レバー８のロッド８ａが取付けられてい
る。

そして制御レバー８は前述のように可変容量形油圧ポン
プＰ１．Ｐ２の斜板角度を制御する斜板操作部材に連結
されている。

摺動部材１４にはばね受げ座１５が、又第２のピストン
３にはばね受は座１６が設けられており、両ばね受げ座
１５，１６の間にはこの実施例では強さの異なる３個の
ばね４ａ、４ｂ、４’ｃが介装されている。

第３図には可変容量形油圧ポンプの吐出圧−吐出量曲線
が示されており、以下第１図ないし第３図を参照して作
動について述べる。

定容葉形油圧ポンプＰ３がそのアクチュエータを駆動し
ていない油圧ポンプＰ３の無負荷運転時には第２のピス
トン３には圧油源Ａの圧油が図示の如く切換弁りの位置
イの経路により印加されており、ピストン３は左方へ移
動し、ばね４の圧縮力が強化されて、可変容量膨油圧ポ
ンプＰ１゜Ｐ２は制御部材Ｃにより制御されて第３図に
おいてａで示す線にしたがって例えば入力１３０ＰＳ一
定で運転される。

従って油圧ポンプＰ１及び（又は）Ｐ２の負荷が増大す
れば吐出量が自動的に減少し、油圧ポンプＰ１ 、Ｐ２
の消費動力が原動機Ｍの出力を一定にするように制御さ
れ、原動機Ｍがオーバーロードとなってエンストを起す
ことはない。

定容葉形油圧ポンプＰ３がアクチュエータを駆動すると
、その吐出圧が上昇して切換弁りが第１図口に示す状態
に切換えられ、第２のピストン３の圧油はドレンされる
。

このため第２のピストン３は第１図、第２図において右
方に移動し、ばね４の設定圧が変化する。

この結果可変容量膨油圧ポンプＰ１ 、Ｐ２ばその消費
動力が定容葉形油圧ポンプＰ３の消費動力にほぼ見合っ
ただけ減少するように制御され、第３図においてｂで示
す吐出圧−吐出量曲線にしたがって運転されることとな
る。

線すに記載した数字は可変容量膨油圧ポンプＰ１ 、Ｐ
２の入力である。

このため全油圧ポンプＰ１５Ｐ２ ｊＰ３の消費動力は
原動機Ｍの出力範囲内となり、原動機Ｍがオーバーロー
ドとなってエンストを起すようなことはない。

なお第３図の線ａ、ｂはばね４の特性によって折線で示
されているが実質的に双曲線であり、ポンプの出力が一
定である。

なお、切換弁りの切換え制御は定容葉形油圧ポンプの吐
出圧によるもののほか、例えば定容葉形油圧ポンプによ
り作動されるアクチュエータの切換弁の切換え信号で行
なうようにしてもよい。

又実施例に示したように、１台の入力制御装置により同
時に複数台（実施例では２台）の可変容量膨油圧ポンプ
を制御するようにすればそれだけ装置が安価にかつコン
パクトとなる。

更に本発明は以上に述べたパワーショベル車に限らず他
の多連油圧機器使用機械の入力制御にも実施できること
は勿論である。

結局本発明によれば、前もって各ポンプの負荷に対応し
た入力馬力を決め、これに合致した特性を持たせること
ができ、そして如何なる条件で各可変容量膨油圧ポンプ
を運転しても定容葉形油圧ポンプの負荷の有無が制御部
材Ｃのばね力を制御するので、定容葉形油圧ポンプの作
動時はその馬力分だけ差引いた馬カ一定曲線に沿って可
変容量膨油圧ポンプを制御することができる。

したがって可変容量形ポンプおよび定容量形ポンプの必
要馬力が解っているので、その特性に合せてばね力を設
定し、好適な制御を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る入力制御装置を備えたパワーショ
ベル車の油圧回路の部分図、第２図は本発明に係る入力
制御装置の制御部材の詳細縦断面図、第３図は本発明に
係る入力制御装置により制御された可変容量膨油圧ポン
プの吐出圧−吐出量曲線を示すグラフである。 Ｐｌ 、Ｐ２・・・可変容量膨油圧ポンプ、Ｐ３・・・
定容葉形油圧ポンプ、Ａ・・・圧油源、Ｃ・・・制御部
材、Ｄ・・・切換弁、Ｍ・・・原動機、Ｔ・・・歯車伝
動装置、１・・・ケーシング、２・・・第１のピストン
、３・・・第２のピストン、４・・・ばね、８・・・制
御レバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１台の原動機で少なくとも１台の可変容量形油圧ポン
   プと少なくとも１台の定容骨形油圧ポンプとを駆動し、
   それら油圧ポンプがそれぞれ少なくとも各１台のアクチ
   ュエータを駆動するようにした多連油圧ポンプ機器にお
   ける入力制御装置において、その入力制御装置は、可変
   容量形油圧ポンプの数に対応する数の段部を備えていて
   各段部に各可変容量形油圧ポンプの吐出圧が印加される
   第１のピストンと、適宜の圧油源よりの圧油が印加され
   る第２のピストンと、両ピストン間に介装された少なく
   とも１個のばねとよりなる制御部材、及び制御部材の第
   ２のピストンの圧油室と適宜の圧油源との間に介在され
   ていて定容骨形油圧ポンプがアクチュエータを駆動する
   と第２のピストンに圧油が印加されるように切換わる切
   換弁とよシなり、その切換弁が定容骨形油圧ポンプの吐
   出圧をパイロット圧として切換えられるようになってお
   り、その入力制御装置により、第２のピストンに圧油が
   印加されている状態では可変容量形油圧ポンプの消費動
   力が原動機出力の範囲内にあるように可変容量形油圧ポ
   ンプが制御され、又第２のピストンに圧油が印加されて
   いない時は、ばねの設定力が変什して可変容量形油圧ポ
   ンプと定容骨形油圧ポンプとの合計消費動力が原動機出
   力の範囲内にあるように可変容量形油圧ポンプが制御さ
   れるようになっていることを特徴とする多連油圧ポンプ
   機器の入力制御装置。 ２１台の入力制御装置により複数台の可変容量形油圧ポ
   ンプが制御されるようになっていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の多連油圧ポンプ機器の入力制
   御装置。