JPS62168973A - 流量調整可能なポンプ用制御装置 - Google Patents

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） 本装置は、ゼロ位置及び該ゼロ位置の両側にあって反対
方向に流量が増加する区域と、小さいピストン面積がポ
ンプ圧の作用を受け且つ逆向きの大きいピストン面積が
制御圧導管によって供給可能な制御圧の作用を受ける段
状ピストンとを有する調整装置を備え、さらにポンプ圧
導管と容器の間に直列に接続された２つの反対方向に調
整可能なスロットルと、該両スロットル間に設けられた
制御圧用のタップとを有する制御弁を備えた流量調整可
能なポンプ用の制御装置に関する。

（従来の技術） この種の制？１１１装置は、西独特許出願公開Ｎａ２９
２５２３６によって周知である。段状ピストンは常に、
それに両側から作用する力が平衡状態となるような位置
を取る。制御圧を変えることにより、調整装置の位置が
それに応じて変更する。制御弁は手で作動可能で、調整
装置へ機械的に接続されたリセット装置を備えている。

中立位置バネが、非動作状態において、制御弁が常に中
立位置つまりゼロ位置に対応した制御圧を生じる。この
ような制御装置はポンプの直近に配設され、手作動のた
めアクセス可能でなければならない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、制御弁の配設に関する自由度がより大きい上
記のような制御装置を提供するという課題に基づくもの
である。

（問題点を解決するための手段） 上記の課題は、本発明によれば、制御弁が、その作動の
ため、サーボ回路を介してサーボ圧発生器に接続された
サーボ人力を備え、故障時に安全弁がサーボ入力をサー
ボ導管から切り離して、サーボ人力をリセット圧発生器
から延びている補助導管に接続し、リセット圧発生器が
調整装置の位置に応じて作動可能であるとともに、制御
弁が調整装置をゼロ位置に駆動する方向に移動されるよ
うな大きさのリセット圧を、ゼロ位置に達するまで送る
ことを特徴とする制御装置によって解決される。

（作用） かかる制御弁は、任意の所望な位置を取り得る。

制御弁はサーボ導管を介して動作可能なため、手で作動
しなくともよい。このサーボ制御の範囲内において、調
整装置をゼロ位置に持っていくことも勿論可能である。

しかし、サーボ制御が故障したりあるいはその他何らか
の故障が生じると、ポンプは制御から外れて稼動し続け
る。こうした故障時、本発明の安全弁が制御弁のサーボ
入力を補助導管を介しリセット圧発生器へ接続すること
によって働く。リセット圧は調整装置の位置に依存する
ので、調整装置が制御された方法でゼロ位置に移動し、
加圧媒体の非制御流が生じないようにその位置に保持さ
れることを可能とするフィードバックを形成する。この
ような動作方法では、制御弁をポンプに直近して配置す
る必要も同じくない。

どんな故障に対しても、安全弁は制御装置の設計に依存
して応答する。例えば、ポンプ圧の消失または低下、サ
ーボ圧ポンプの故障、調整装置の位置エラーまたは早過
ぎる動き等がある。

好ましくは、リセット圧発生器が調整装置によって調整
可能な圧力分割器で、動作圧が供給され、反対方向に調
整可能なスロットルと両スロットル間に設けられたリセ
ット圧用のタップとを備え、更に調整装置の位置に応じ
て、動作圧か容器の圧力かりセット圧としての中間圧の
いずれかを送る。従って、調整装置の位置変化に伴ない
、リセット信号も少くともゼロ位置の区域内で変化する
。

特に、動作圧は制御圧によって形成し得る。制御圧は一
般にポンプ圧より低いので、圧力分割器内の圧損もこれ
に応じて低い。

別の利点は、段状ピストンが大きいピストン面積を形成
する端壁に容器へ接続されたキャビティを備え、段状ピ
ストンのシリンダと同軸状のピンが上記端壁の開孔を貫
通し、該ピンが端壁と協働して圧力分割器を形成する制
御オリフィスを有することによって得られる。この場合
、制御圧は段状シリンダの制御圧室から直接得ることが
できる。

圧力分割器は、非常に簡単で構造を有する。

制御オリフィスは、端壁の両側面を越えて延びているの
が好ましい。これによって、圧力分割器の２つの反対方
向に調整可能なスロットルが得られる。この結果、ゼロ
位置の領域におけるリセット中非常に正確な制御ガ達せ
られる。あるいは、制御オリフィスの長さをもっと短く
し、絞り状態がピンと端壁の孔との間の環状ギャップに
よって少くとも部分的に生じるようにすることもできる
。

ピンは、制御オリフィスから延びた少くとも１つの半径
方向の孔と、補助導管に接続されたピンの軸方向の孔と
を備えるのが望ましい。ピンは固定なので、補助導管へ
は簡単に接続できる。

制御オリフィスは、半径方向孔の口で形成し得る。しか
し、制御オリフィスは軸方向のスロットル溝で形成する
のが好ましい。別の方法として、非常に平たい円周状の
溝を設けてもよい。

顕著な利点として、制御圧導管はスロットルを備えてい
る。このスロットルが、調整装置のゼロ位置へのリセッ
トが急激にでなく、徐々に生じるととを保証する。

特に、スロットルは故障時に閉塞する切換弁によって橋
絡してもよい。こうすれば、ゼロ位置への自動リセット
の場合にのみ遅延効果が得られ、平常の制御動作には何
ら干渉しない。

安全弁と切換弁は、共通の設定要素を持つ弁機構を形成
するように組み合わせることもできる。

これによって、構造が簡単化される。

以下本発明を、図面に示した好ましい例を参照してより
詳しく説明する。

（実施例） 第１図は、容器２から油を吸引し、供給導管３または４
の一方または他方を介して選択的に消費体（図示せず）
へ送給可能なポンプｌを示している。複数の逆止弁から
成るブリッジ回路５を介し、両供給導管３，４は共にポ
ンプ圧Ｐｐ下にあるポンプ圧導管６に接続されている。

ポンプ１に連結されたサーボポンプ７が、加圧油を４管
８を介してサーボ回路内に圧送し、また必要に応じ、ブ
リッジ回路５を介して供給導管３または４に圧送する。

サーボポンプ７の圧力は、圧力制限弁９′によって固定
される。

ポンプ１は調整装置９を有し、この調整装置９によって
流量はゼロ位置から始まり、一方では供給導管３を介し
て最大流量まで、他方では供給導管４を介して最小流量
まで調整可能である。ポンプ１は、調整可能なピストン
またはトランク支持体を備えた半径方向か軸方向のピス
トンポンプ、調整可能なリングを備えた羽根ポンプ、あ
るいはその他任意の流量を調整可能な所望の２方向ポン
プとし得る。ｔＡ整装置９は、段状ピストン１３の画部
分１１と１２間に配設された連動部材ｌＯを有する。連
動部材ｌＯは破線で示したカップリング１４を介し、上
記の支持体、偏心リング、またはその他の制御要素に直
接接続されている。一方の部分１１はシリンダ１６内で
小さいピストン面積１５を有し、シリンダ室１７はポン
プ圧導管６に接続されている。他方の部分１２はシリン
ダ１９内で大きいピストン面積１８を有し、シリンダ室
２０は制御圧Ｐ、下の制御圧導管２１に接続されている
。

ピストン部分１２は、容器２に接続されたキャビティ２
２を有する。ピストン部分１２の端壁２３をピン２４が
貫いており、ピン２４は半径方向の貫通孔２５と、補助
導管２７に接続された軸方向の孔２６とを有する。端壁
２３とピン２４が圧力分割器の形をしたリセット圧発生
器２８を形成し、その構造は第２図により詳しく示しで
ある。半径方向孔２５の２つの口が制御オリフィス２９
と３０を形成し、調整装置９のゼロ位置では、ピン２４
が貫通する端壁２３のオリフィス３１を越えて両鍔に突
き出ている。これによって、一方または他方のスロット
ルが完全に閉じるまで反対方向に調整可能な２つのスロ
ットルが形成される。

第３図の実施例は上記の例とほとんど同じなので、対応
する部品は１００だけ増した参照番号で示しである。両
者の違いは、スロットルの通路を形成する平坦な軸方向
溝によって制御オリフィス１２９．１３０が形成されて
いるため、絞り効果の更に細かい一調整Ｊ−従ってより
滑ら−がな制御が達成される。

ポンプ圧導管６と油容器の間に配設された制御弁３２は
、２つの直列に接続され反対方向に調整可能なスロット
ル３３．３４と両スロットル間のタップ３５とを備えて
成り、このタップ３５から一方においてはポンプ圧Ｐ、
に応じ、他方においては制御弁３２の位置に応じた制御
圧Ｐ、が得られる。制御弁Ｐ３は切換弁３６、またはこ
れが閉じているときはスロットル３７、と制御圧導管２
１を介してシリンダスペース２０に導かれている。

！ＩＩ　？Ｉｌｌ弁３２はサーボ人力３８を備え、サー
ボ入力３８を介してサーボ圧Ｐ１が供給され、これがバ
ネ３９の力に抗して作用し、例えば制御弁３２の弁ピス
トンを調節する。

故障時に応答する安全弁４０が、通常はサーボ入力３８
をサーボ導管４１に接続し、故障時にはサーボ入力３８
を補助導管２７に接続する。従って、サーボ人力２８の
圧力Ｐ、はサーボ圧Ｐｔかあるいはリセット圧Ｐ３に対
応する。

サーボ圧を発生するため、サーボポンプ７は故障時弁４
３を介して定圧調節器４４に接続されている。調節器４
４の出力圧Ｐ４がそのサーボ人力４５に加えられるので
、圧力Ｐ４はバネ４６の力に応じた一定の圧力を有する
。同じ圧力Ｐ４が安全弁４０のサーボ入力４６と、切換
弁３６のサーボ人力４７にも供給さている。さらに、圧
力Ｐ４はサーボ圧発生器４２の入力値ともなり、サーボ
圧発生器の電磁石４８はパルス巾変調の形で電子制御及
び調節回路４９によって付勢される。このため、サーボ
圧Ｐ２は一定の圧力Ｐ４より小さい。制御及び調節装置
４９の一方の入力５０には所望流量用の所望値が与えら
れ、他方の入力５１には調整装置９の実際位置に応じた
現存値が、本例では位置検出器５２によって与えられる
。また、制御及び調節装置４９は故障の認知も可能で、
その場合には故障時弁４３の電磁石４８を付勢する結果
、故障時弁４３が定圧調節器４４の入力をサーボポンプ
７から切り離して容器２に加える。

上記の構成により、以下の動作が得られる。平常動作中
、制御弁３４はサーボ圧発生器４２と協働する制御及び
調節装置４９によって決まるサーボ圧Ｐ２で支配される
。シリンダスペース２０内の制御圧Ｐ５が大きいピスト
ン面積１８に作用する一方、シリンダスペース１７内の
ポンプ圧Ｐｐが小さいピストン面積１５に作用する。制
御圧の作用下では、段状ピストン１３が平衡状態に保持
される値をポンプＰ、が得るようになるまで、調整装置
９が移動する。制御及び調節装置４９によって引き起さ
れる制御圧のどんな変化も、調整装置９の対応した調整
をもたらす。

サーボポンプ７が故障するか、あるいは故障時弁４３が
切り換えられると、一定圧力Ｐ４が容器２の圧力に降下
する。従って、安全弁４０と切換弁３６が他の位置へ移
動する。ここで、リセット圧Ｐ３が制御弁３２のサーボ
入力３８に作用する。調整装置９が第１図に示す位置に
あれば、リセット圧Ｐ３は制御圧Ｐ３に等しいため、制
御圧が制御弁３２によって減少され、調整装置が右方に
移動する。制御オリフィス２９．３０が端壁２３の領域
に入るや否や、リセット圧発生器２８の圧力分割機能が
働き始める結果、リセット圧Ｐ３は制御圧Ｐ、。

の一部だけとなる。制御圧とリセット圧の間で特定比が
達成されるや否や、調整装置はゼロ位置となり、このゼ
ロ位置に保持される。制御オリフィス２９．３０が当初
キャビティ２２内にあった場合にも対応した状態が生じ
るが、この場合には調整装置９が左方へ移動するように
制御弁３２が作用される。

図中破線で示した弧５４は、２つの弁３６と４０が共通
の弁スライダ従って共通のサーボ入力を持ち得ることを
を示している。一定圧調整器４４をこの弁組み合せ体に
含めてもよい。

鎖線で境界付けた区域Ａ内に配設される構成部品が、ポ
ンプが通常備えている取付部品である。

交換または置換されなければならないのは、区域Ｂ内の
部品だけである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による制御装置の概略回路図；第２図は
リセット圧発生器の部分縦方向断面図：及び 第３図はリセット圧発生器の変形例の部分縦方向断面図
である。 １　ポンプ、　２−容器、　９−調整装置、１３　段状
ピストン、１５−小さいピストン面積、１８　大きいピ
ストン面積、 １９　シリンダ、　　２１−制御圧導管、２２　キャビ
ティ、　　２３；１２３　　端壁、２４；１２４　　ピ
ン、 ２５；１２５−半径方向の孔、 ２６；１２６・軸方向の孔、　２７・・補助導管、２８
　リセット圧発生器、 ２９．３０；１２９，１３０　　制御オリフィス（スロ
ットル）、 ３１．１３１　　開孔、　　３２　制御弁、３３．３４
；３７−スロットル、 ３５　タップ、　　　３６・切換弁、 ３８　サーボ入力、　４０　安全弁、 ４１　サーボ導管、　４２　サーボ圧発生器、５４　弁
機構、　　　　Ｐ、・ポンプ圧、Ｐ、　制御圧、　　　
　Ｐ３　−　リセット圧。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．　ゼロ位置及び該ゼロ位置の両側にあって反対方向
   に流量が増加する区域と、小さいピストン面積がポンプ
   圧の作用を受け且つ逆向きの大きいピストン面積が制御
   圧導管によって供給可能な制御圧の作用を受ける段状ピ
   ストンとを有する調整装置を備え、さらにポンプ圧導管
   と容器の間に直列に接続された２つの反対方向に調整可
   能なスロットルと、該両スロットル間に設けられた制御
   圧用のタップとを有する制御弁を備えた流量調整可能な
   ポンプ用の制御装置であって、制御弁（３２）がその作
   動のためサーボ回路（４１）を介してサーボ圧発生器（
   ４２）に接続されたサーボ入力（３８）を備え、故障時
   に安全弁（４０）がサーボ入力をサーボ導管から切り離
   して、サーボ入力をリセット圧発生器（２８）から延出
   した補助導管（２７）に接続し、リセット圧発生器が調
   整装置（９）位置に応じて作動可能であるとともに、制
   御弁が調整装置をゼロ位置に駆動する方向に移動される
   ような大きさのリセット圧（Ｐ＿３）を、ゼロ位置に達
   するまで送ることを特徴とする制御装置。
2. ２．　リセット信号発生器（２８）が調整装置（９）に
   よって調整可能な圧力分割器で、動作圧が供給され、反
   対方向に調整可能なスロットルと両スロットル間に設け
   られたリセット圧（Ｐ＿３）用のタップとを備え、更に
   調整装置の位置に応じて、動作圧か容器の圧力かリセッ
   ト圧としての中間圧のいずれかを送ることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の制御装置。
3. ３．　動作圧が制御圧（Ｐ＿３）によって形成されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の制御装置。
4. ４．　段状ピストン（１３）が大きいピストン面積（１
   ８）を形成する端壁（２３，１２３）に容器（２）へ接
   続されたキャビティ（２２）を備え、段状ピストンのシ
   リンダ（１９）と同軸状のピン（２４，１２４）が上記
   端壁の開孔（１３，１３１）を貫通し、該ピンが端壁と
   協働して圧力分割器を形成する制御オリフィス（２９，
   ３０；１２９，１３０）を有することを特徴とする特許
   請求の範囲第３項記載の制御装置。
5. ５．制御オリフィス（２９，３０；１２９，１３０）が
   ゼロ位置において端壁（２３；１２３）の両側面を越え
   て延びていることを特徴とする特許請求の範囲第４項記
   載の制御装置。
6. ６．制御オリフィス（２９，３０；１２９，１３０）か
   ら延びた少くとも１つの半径方向の孔（２５；１２５）
   と、補助導管（２７）に接続されたピン（２４）の軸方
   向の孔（２６；１２６）とを備えたことを特徴とする特
   許請求の範囲第４又は５項記載の制御装置。
7. ７．制御オリフィス（１２９，１３０）が軸方向のスロ
   ットル溝によって形成されることを特徴とする特許請求
   の範囲第４〜６項のいずれか１項記載の制御装置。
8. ８．制御圧導管（２１）がスロットル（３７）を備えた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１〜７項記載の制御
   装置。
9. ９．スロットル（３７）が故障時に閉塞する切換弁（３
   ６）によって橋絡されたことを特徴とする特許請求の範
   囲第８項記載の制御装置。
10. １０．安全弁（４０）と切換弁（３６）が組み合わされ
    て共通の設定要素を持つ弁機構（５４）を形成すること
    を特徴とする特許請求の範囲第９項記載の制御装置。