JPS61132787A

JPS61132787A - 可変吐出量ポンプの制御弁装置

Info

Publication number: JPS61132787A
Application number: JP60219284A
Authority: JP
Inventors: ライナー・バルトロモイス
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1984-11-28
Filing date: 1985-10-03
Publication date: 1986-06-20
Also published as: US4699571A; DE3443265A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は可変叶出量ポンプの制御弁装置に関する。

［従来の技術］従来の制御弁装置（Ｐ　　３０１６　６０９）の比例マ
グネットは、制御増幅器からの出力信号によって駆動さ
れ、この制御増幅器はポンプの圧力配管内の圧力の対応
した入力信号が入力されるように構成されている。そし
て、可変吐出口ポンプはこの圧力に対応して制御される
ように構成されている。たとえば、サー小モータのピス
トンがこのポンプの圧力ラインに接続され、このピスト
ンが停土位置まで移動した場合、たとえばプラスチック
製造装置の閉鎖シリンダによって高圧の保持圧力が発生
された場合には、このポンプはこの保持に必要な圧力を
供給するとともにこの可変叶出量ポンプとシリンダとの
間の作動油か圧縮される。

この場合、制御機構はこのポンプの吐出量をぎわめで僅
かまたは零に調整し、その結果このポンプのピボット角
度は最少になる。この配管内に封じ込められた作動油は
このポンプ等から漏洩し、その圧力が次第に減少してゆ
く。しかし、この圧力が低下する前には制御機構はこの
圧力を新たな低い圧力に調整することができない。

［発明が解決しようとする問題点１本発明は、ポンプの圧力か圧力ラインに蓄積されたよう
な場合に、この圧力を迅速に低下させ、このポンプの制
御機構を再び作動させることができる制御弁装置を提供
するものである。

［問題点を解決するための手段とその作用］本発明は上
記の特許請求の範囲に記載されたような構成である。よ
って、圧力ラインに圧力が蓄積され、ポンプ吐出量が最
少に設定された場合に、この圧力ライン内の圧力の減少
を検出して制御弁装置か作動し、この制御弁装置はポン
プの圧力側と戻し側をバイパスするように切換え作動さ
れ、圧力が自動的に迅速に減少され、このポンプの圧力
調整が再開されるものである。

また、本発明の別の特徴によれば、この可変叶出量ポン
プの制御弁装置がノーマル制御位置にある場合には、こ
のポンプの調整手段の制御スペースは圧力接続側または
タンク接続側に選択的に接続され、比例マグネットは制
御位置に必要な信号に対して差のめる値の信号によって
駆動され、この制御位置にある場合にバイパスラインが
解放されるのか防止され、このバイパスラインは圧力が
高圧から所定の低い圧力に減少されるまで解放されるこ
とはない。

調整ビス１〜ンの大径側に面した制御スペースは圧力接
続側に接続され、この調整ピストンによって軸方向ピス
トンポンプの低圧設定および圧力ライン内の高圧の減少
かなされ、圧力の低下の際にポンプのピボット角度は最
少の角度に維持され、また圧力ラインに作動油が送られ
ることがない。

この圧力ラインの減圧はこの圧力か所定の低圧になるま
で続けられる。そして、この所定の圧力に達したら、制
御弁装置の比例マグネットが駆動され、制御弁装置がノ
ーマル制御位置に復帰される。

また、高圧を減圧させるための圧力接続側とタンク接続
側との連通は別の方法によってなされる。

この制御弁装置はバイパスラインの特別なビス１〜ンセ
クシヨンコントロールを介しＣタンク接続側に連通され
る。また、この制御弁装置は、パイロットバルブによっ
て圧力接続側とタンク接続側との間の流路か制御され、
この制御弁装置に設けられているルーチングバルブによ
る圧力の減圧をなすように構成されている。これによっ
てより迅速に減圧を／よすことができる。このルーチン
グバルブはピストンまたはボールを備えたシートバルブ
から構成されでいる。

また、本発明の実施例はアキシャルピストンポンプを備
えたシステムに適用した場合を示す。本発明の制御弁装
置はその他のポンプ、たとえば圧力調整形で圧力ライン
が高圧に昇圧されるようなベーンポンプにも適用できる
。また、・２個のピストンに対向し移動自在なリフトリ
ングを備えた可変叶出量ポンプにも本発明の制御弁装置
を適用できる。

［実施例］以下、図を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図にはアキシャルピストンポンプ１を示し、このポ
ンプの吐出量は油圧サーボモータ２によって調整される
ように構成されている。このサーボモータ２のピストン
ロンド側空間３は上記のポンプの吐出側ライン４に接続
されている。したがって、この油圧はこのピストン５の
受圧面積の小さな側に作用する。このポンプはスプリン
グ６によって始動状態、すなわち吐出側ライン４に油圧
がなく、またピボット角度が最大で吐出量が最大の状態
に維持されている。また、ピストン側の制御空間７は制
御ライン８を介して制御弁装置１０の接続部へに接続さ
れている。よって、この制御圧は上記サーボモータ２の
ビス１〜ンの受圧面積の大きい側に作用するように構成
されている。

上記の制御弁装置１０は制御ピストン１１を備え、この
制御ビス１〜ンの両端部にはピストン部１２ｉ３が設け
られ、またこれらのピストン部の間にはざらにピストン
部１４．１５が形成されている。上記のピストン部１５
には２個の制御エツジ１６．１７が形成され、これらエ
ツジは上記の制御ライン８に接続された制御通路１８と
協働するように構成されている。

上記の制御ピストン１１は圧力スプリング１９と比例マ
グネット２１のプツシユロツド２０との間に挟圧されて
いる。なあ、この比例マグネットの巻線およびアーマチ
ュアは図示されてない。上記の吐出ライン４に接続され
た圧力ラインは上記の制御弁装置の接続部Ｐに接続され
、また排出側通路はタンク接続部に接続されている。

そして、上記の比例マグネット２１の電流か増加し、上
記の制御ピストン１１が第１図に示す中央位置から上記
のスプリング１９の付勢力に抗して右側に移動した場合
には、上記の制御エツジ１６は上記の制御ライン８から
排出通路２４に至る通路を解放し、上記の制御空間７の
圧が逃がされる。また、上記の比例マグネットの励磁電
流が減少した場合には、上記の圧力スプリング１９によ
って上記の制御ピストン１１が左側に移動され、上記の
制御エツジ１７によって圧力接続部Ｐから制御ライン８
への通路が開放され、制御空間７の圧が逃がされる。

上記の吐出側ライン４の圧力は圧力検出器２５によって
検印され、この圧力に比例した電気信号が増幅器から出
力され、上記の比例マグネット２１を例示する。この実
施例では、上記の制御ピストンの位置すなわち制御圧力
のフィードバックはなされず、上記のポンプのピボット
角度は誘導形の位置検出器２６によって検出され、この
信号は図示しない制御増幅器に送られる。

そして、上記の接続部ＡからタンクＴまでの流路が開放
された場合には、制御空間７およびポンプからの作動油
の流れはポンプの圧力ライン４の圧によって設定され、
ピボット角度が増大し吐出量が増大する。上記の位置検
出器２６の実際の測定値が制御増幅器に設定されでいる
目標値と等しい場合には、上記の制御ピストン１１が比
例マグネット２１によって図示する最初の位置に戻され
、上記の制御エツジ１６．１７が制御接続部Ａの連通が
遮断され、圧力が所定の値となる。

また、このポンプからの吐出量の目標値が減少した揚台
には、上記の制御ピストン部］の制御エツジ１７が圧力
接続部Ｐと制御接続部Ａとの連通を開放し、上記の制御
空間７に作動油が供給されポンプのピボット角度が減少
して吐出量が目標値まで減少する。

以上のように、この可変叶出量ポンプは従来の制御弁装
置（Ｐ　　３０　１６　６０９．７＞によって制御され
る。第１図には可変叶出量ポンプとしてアキシャルピス
トンポンプが図示されている。

同様にラジアルピストンポンプおよびベーンポンプも適
用でき、調整ピストンの接続を交換することができる。

そして、このポンプ圧力ライン４に接続された図示しな
い消費機器側の圧力が上昇した場合には、上記の制御空
間７の圧力が上昇し、ポンプのピボット角度が減少して
圧力が減少する。たとえば、合成樹脂成形機の金型の閉
塞シリンダの場合、このシリンダがストローク一杯に移
動し、ピストンがストッパに当接した場合には圧力が急
激に上昇し、過大な閉塞荷重か発生する。この場合、上
記の圧力ライン４内に生じた高圧が消費機器側に導入さ
れ、上記のポンプが低圧側に復帰するのが妨げられ、こ
の高圧はこの油圧系の漏洩、すなわち可変叶出量ポンプ
の漏洩接続部りおよび制御弁機溝からタンクへの漏洩に
よって低下してゆく。この圧力ライン４内の圧力が低下
した後、ポンプが迅速に新たな所定の低圧に復帰するた
めに、上記の制御弁装置１０にはバイパス通路２８が形
成され、上記のピストン部１４が流路を開放した場合に
このバイパス通路は圧力接続部Ｐは圧力接続部Ｐとタン
ク接続部下とを連通する。この場合、上記の制御ビス１
〜ン１１が左側に移動した場合には、上記の圧力接続部
Ｐは制御ライン８に接続される。

上記のピストン部１４の制御エツジ２つと制御エツジ１
６．１７との関係は、上記の比例マグネットの電流が約
５０％になった場合にこの制御エツジ２９によって圧力
接続部Ｐがタンクに接続し、また制御エツジ１６．１７
によって制御空間７とタンクとの接続が遮断されるよう
に構成されている。また、この比例マグネットの電流が
５０％以下になった場合には、この制御エツジ２９が開
放されポンプ圧力ライン４がバイパスライン２８を介し
てタンクに接続される。これによって圧力が迅速に低下
され、可変叶出量ポンプの圧力制御か通常の状態になる
。

また、第２図には別の実施例を示し、この図中第１図と
対応する部分には同符号を付す。この実施例では、制御
弁装置１０にルーチングバルブ３２が取付けられ、この
ルーチングバルブはディスク形のバルブ、すなわち通路
１８，２２および２４と接続部Ａ、Ｐおよび丁との間に
ディスクを有するものである。このルーチングバルブ３
２はスライド３３の位置には関係なく接続部Ａ、Ｐおよ
びＴと通路１８，２２５よび２４との間が連通されてい
るものである。このスライド３３はピストン部３４〜３
８を有し、これらは独立した流体通路を形成している。

このスライド３３の内部には通路３９が形成され、この
通路によってピストン部２４と３５の間の部分とピスト
ン部３６と３７の間の部分とか連通されている。

そして、第１図の制御ピストンのピストン部２９の代り
に第２図では制御ピストン１１０が設けられ、この制御
ピストンにはピストン部４２゜４３が形成され、このピ
ストン部４３はバイパスライン２Ｂとタンクへの放出通
路２４との連通を遮断し、また上記のピストン部４２は
バイパスライン２８とこのルーチングバルブ３２の端部
空間４５に開口した制御通路４４との連通を制御するよ
うに構成されている。また、この制御通路４４はノズル
４７を介しＣタンクＴへの放出通路２４に接続され、図
示する状態では端部空間４５（こは圧力が作用していな
い。

ポンプ吐出ライン４の圧力を減圧する場合にはこの制御
弁装置１０は前述と同様に作動し、上記のピストン部４
２によってバイパスライン２８が制御通路４４を介して
端部空間４５に連通され、このスライド３３にポンプの
圧力側の高圧か作用する。そして、このスライド３３は
スプリング４９の付勢力に抗して右側に移動し、ピスト
ン部３７は接続部Ｐとタンク接続部Ｔとをスライド３３
内の通路３９を介して連通させる。そして、この通路を
介してポンプの吐出側ライン４内の圧力が逃がされる。

よって、この第２図に示される実施例は１ｔｉｌ制御井
菰置１０によってパイロット制御される。このルーチン
グハルブの最大断面積を大ぎく設定することによって、
前記第１図のものより圧力の減少をより迅速におこなう
ことができる。

また、このルーチングバルＩのスライド３３は、端部空
間４５内の圧力がノズル４７を介してタンり排出通路２
４に逃がされることによって始めの状態に復帰する。上
記の制御ピストン１１０が制御位置に復帰すると、上記
のバイパスライン２８と制御通路４４との連通がピスト
ン部４２によって遮断され、制御ピストン１１０の制御
エツジ１６および１７によって可変叶出量ポンプのサー
ホモータ２が制御される。

第３図には第２図と同様な実施例を示し、この実施例ひ
は上記のノズル４７が省略され、また制御ピストンには
通路５２が形成され、この通路は径方向の孔５３．５４
を介して端部空間４５に接続され、また制御通路４４を
介して放出通路２４に連通され、この端部空間４５の圧
が放出されるように構成されている。

上記の比例マグネット２１が例示されることによってポ
ンプの吐出側ラインの圧が減圧され、制御ピストン２１
０が移動し、ピストン部４２によってバイパスライン２
８と制御通路４４とが連通され、またこのピストン部４
２によって制御通路４４とタンク排出側との連通が遮断
される。よって、この制御空間４５内には圧力接続部Ｐ
からの高圧が導入され、スライド３３は前述のように切
換え作動され、圧力接続部Ｐが通路３９を介してタンク
接続部Ｔに接続される。この第３図に示された実施例は
、その制御ピストン２’ＩＯの切換え作動が第２図の実
施例の制御ピストン１１０の作動より迅速である。

また、第４図にはざらに別の実施例を示し、この実施例
は第２図および第３図の実施例のルーチングバルブをル
ーチングシートバルブ６２に交換したものである。この
ルーチングシートバルブは、弁体６３がスプリング６４
によって付勢されており、バルブシート６６に対向して
端部空間６５が形成されている。このシートバルブは上
記の端部空間６５の圧力によつＣ圧力接続部Ｐとタンク
接続部下との間の連通を制御するものである。この実施
例では、制御弁装置１０のバイパスライン２Ｂ力東省略
されており、この弁装置の制御ピストン３’１０にはピ
ストン部６７が形成され、このピストン部によって排出
通路２４と制御通路４４との連通が制御されるように構
成されでいる。

このルーチングバルブ６２は図示する閉塞状態では弁体
６３に形成されたノズル６８を介して制御空間６５に圧
力接続部Ｐからのポンプ圧力が導入され、よってこの弁
体が閉塞位置に押圧される。

この制御ピストン３１０によってポンプ吐出側の高圧が
減圧される場合には、制御通路４４とタンク排出通路２
４との間かピストン部６７を介して連通され、上記の端
部空間６５の圧が逃がされ、上記の弁体６３か開放位置
まで移動され、圧力接続部Ｐとタンク接続部Ｔとの間の
連通がなされる。

また、この制御ビス１〜ン３１０が制御位置に復帰され
た場合には、上記のピストン部６７がタンク排出通路２
４との連通を遮断し、ノズル６８を介して端部空間６５
の圧力が減少し、このルーチングバルブが閉塞状態に復
帰する。

また、第５図にはざらに別の実施例を示し、この実施例
は上記のノズル６８が省略され、圧力接続部Ｐ、制御弁
装置１０のバイパスライン２Ｂ、制御ビスｌヘン４１０
のピストン部７１を介しで端部空間６５に圧力が蓄積さ
れ、このルーチングバル１６２が閉塞される。そして、
ポンプ吐出側ラインの高圧を減圧する場合には、上記の
制御ピストン４’ＩＯが左側に移動し、ビス１〜ン部７
１がバイパスライン２８を閉塞し、同時にル制御通路４
と排出通路２４とが連通され、端部空間６５の圧がタン
クに逃がされ弁体６３が移動して圧力接続部Ｐとタンク
接続部Ｔ・どの間を連通する。制御ピストン４１０が制
御位置に復帰した後は、ピストン部７］によってバイパ
スライン２Ｂと制御通路４４とが連通され、上記の端部
空間６５内には圧力接続部Ｐを介して圧力が尋人され、
このルーチングバルブ６２が閉弁される。

上記の第４図および第５図に示した実施例は、第２図お
よび第３図に記した実施例に比較してその構造が簡単で
ある。また上記のルーチングバルブの構造としてディス
クバルブをＬ記の制御弁内１０に接続しているが、この
ルーチングバルブは通常の構成でもよく、この場合に通
路２２．２４および４４を上方に向け、対応する接続部
に接続してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は直接制御のバイパスを備えた制御弁装置の縦断
面図、第２図はピストンパイロット制御形の制御弁装置
の縦断面図、第３図は第２図の実施例の一部を変更した
実施例の縦断面図、第４図はボールパイロット制御形の
制御弁装置の縦断面図、第５図は第４図の実施例の一部
を変更した実施例の縦断面図である。１・・・可変叶出量ポンプ、２・・・サーボモータ、７
・・・制御空間、１０・・・制御弁装置、１１・・・制
御ピストン、２１・・・比例マグネット、Ｐ・・・圧力
接続部、Ｔ・・・タンク接続部出願人代理人　弁理士　　鈴江武彦ＦＩＧ、１ＦＩＧ、２ｎＦＩＧ、３ｎＦＩＧ、５

Claims

【特許請求の範囲】

（１）可変吐出量ポンプの制御弁装置であつて、その制
御機構は少なくとも１個の制御ピストンに２つの圧力が
作用するように構成され、その一方の圧力はポンプの圧
力であり、また他方の圧力は制御圧力であり、この制御
弁装置は制御ピストンからなる制御機構の制御空間の制
御圧を制御し、この制御ピストンは比例マグネットのプ
ツシユロツドと反対の方向に制御スプリングで作動され
、またこの制御ピストンには制御ピストン部が形成され
、これらピストン部は上記の比例マグネツトの励磁に対
応して制御手段の制御空間を所定の圧力に設定しポンプ
吐出ラインを可変吐出量ポンプの圧力側またはタンクに
接続された排出側に選択的な接続するものにおいて、上
記の比例マグネツト（２１）の励磁によって制御弁装置
（１０）の制御ピストンを可変吐出量ポンプ（１）のポ
ンプライン（４）の圧を減圧する方向に作動させ、制御
弁装置の圧力接続部（Ｐ）とタンク接続部（Ｔ）の間の
連通を開放し、ポンプ圧力ラインの減圧をなすことを特
徴とする可変吐出量ポンプの制御弁装置。
（２）前記制御弁装置（１０）の制御ピストンを制御位
置から移動させることによって前記の可変吐出量ポンプ
（１）の制御空間（７）をこの制御弁装置（１０）の圧
力接続部（Ｐ）またはタンク接続部（Ｔ）に選択的に連
通させるように構成され、この制御ピストン（１１，１
１０，２１０，３１０，４１０）は所定のストロークだ
け移動自在に構成され、上記の圧力接続部（Ｐ）とタン
ク接続部（Ｔ）との間の流路を開放し、上記のポンプ圧
力ラインの圧を減圧する前記特許請求の範囲第１項記載
の可変叶出量ポンプの制御弁装置。
（３）前記制御弁装置の比例マグネット（２１）はその
信号が前記可変吐出量ポンプの圧力を制御するに必要な
信号より少なくとも３０％、特に５０％増加した場合に
前記の流路を開放する前記特許請求の範囲第２項記載の
可変吐出量ポンプの制御弁装置。
（４）前記請求ピストン（１１）には前記圧力接続部（
Ｐ）およびタンク接続部（Ｔ）の間の連通を制御するピ
ストン部（２９）が形成されている前記特許請求の範囲
第１項ないし第３項のいずれか１に記載の可変吐出量ポ
ンプの制御弁装置。
（５）前記の制御ピストン（１１０）にはピストン部（
４２）が形成され、このピストン部は圧力接続部（Ｐ）
とタンク接続部（Ｔ）にスロットル手段（４７）を介し
て接続されたかつルーチングバルブ（３２）の副制御空
間（４５）に直接連通した制御通路（４４）との間の流
路を制御し、このルーチングバルブは圧力接続部（Ｐ）
とタンク接続部（Ｔ）との間の流路を制御し、またこの
ルーチングバルブのスライドピストン（３３）は上記の
副制御空間（４５）の圧力と反対の方向にスプリング（
４９）によつて付勢され、このルーチングバルブは制御
弁装置（１０）のピストン部（４２）から上記の副制御
空間（４５）に導入された圧力によって切換え作動され
、またポンプラインの圧力を減圧するために圧力接続部
（Ｐ）がルーチングバルブのタンク接続部（Ｔ）に接続
されている特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
か１に記載の可変吐出量ポンプの制御弁装置。
（６）前記制御ピストン（２１０）にはピストン部（４
２）が形成され、圧力接続部（Ｐ）とルーチングバルブ
（３２）の副制御空間（４５）に接続された制御通路（
４４）の間の流路を制御し、このルーチングバルブは圧
力接続部とタンク接続部との間の流路を制御し、このル
ーチングバルブのピストン（３３）はスプリング（４９
）とこれと反対方向に副制御空間（４５）内の圧力によ
つて付勢され、このルーチングバルブのスライドピスト
ン（３３）は上記の副制御空間（４５）内の圧がピスト
ン部（４２）に導入されることによつて移動され、圧力
接続部（Ｐ）とタンク接続部（Ｔ）との間を連通し、上
記の制御ピストン（２１０）には制御通路（４４）とタ
ンク接続部（Ｔ）との間を連通する接続通路（５２，５
３，５４）が形成され、この制御ピストン（２１０）が
制御位置にある場合にこのルーチングバルブの副制御空
間（４５）とタンク接続部とを連通する前記特許請求の
範囲第１項ないし第３項のいずれか１に記載の可変吐出
量ポンプの制御弁装置。
（７）前記圧力接続部（Ｐ）とタンク接続部（Ｔ）とは
シートバルブ（６２）によつて連通され、このシートバ
ルブの弁体（６３）は上記の副制御空間（６５）内の圧
力によつて閉弁方向に付勢され、制御ピストン（３１０
）にはピストン部（６７）が形成され、このシートバル
ブが開弁することによって上記の副制御空間（６５）が
タンク接続部（Ｔ）に接続され減圧をなす前記特許請求
の範囲第１項ないし第３項のいずれか１に記載の可変吐
出量ポンプの制御弁装置。
（８）前記弁体（６３）には前記副制御空間（６５）と
圧力接続部（Ｐ）との連通をなすスロットル手段（６８
）が形成されている特許請求の範囲第７項記載の可変吐
出量ポンプの制御弁装置。
（９）前記制御弁装置（１０）の制御ピストン（４１０
）にはピストン部（７１）が形成され、上記の制御弁装
置が制御位置にある場合には前記ルーチングシートバル
ブ（６２）の副制御空間（６５）が圧力接続部（Ｐ）に
接続され、比例マグネツトによつて可変吐出量ポンプの
圧力ラインが減圧される方向に付勢され、上記の副圧力
空間（６５）が上記のタンク接続部（Ｔ）に接続され、
圧力接続部（Ｐ）とルーチングシートバルブのタンク接
続部（Ｔ）とが連通される前記特許請求の範囲第７項記
載の可変吐出量ポンプの制御弁装置。
（１０）前記制御弁装置（１０）と前記ポンプ圧力ライ
ン（４）、制御空間（７）およびタンクの接続部との間
に設けられたバルブプレートに前記ルーチングバルブま
たはルーチングシートバルブが取付けられている前記特
許請求の範囲第１項ないし第９項のいずれか１に記載の
可変吐出量ポンプの制御弁装置。
（１１）前記制御弁装置のハウジングには前記シートバ
ルブ（６２）が設けられている前記特許請求の範囲第１
項ないし第９項のいずれか１に記載の可変吐出量ポンプ
の制御弁装置。
（１２）制御手段として制御ピストンを備えたアキシャ
ルピストンポンプに適用するものにおいて、前記ピスト
ン側に形成された制御空間（７）およびピストンロッド
側空間（３）は前記制御弁装置のポンプ圧力ライン（４
）および圧力接続部（Ｐ）にそれぞれ連通している前記
特許請求の範囲第１項ないし第１１項のいずれか１に記
載の可変吐出量ポンプの制御弁装置。