JPS632615Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は可変容積形のアキシアルピストンポン
プの馬力制御装置に係り、特に制御馬力を必要に
応じて変更できるようにした馬力制御装置に関す
るものである。

可変容積形のアキシアルピストンポンプは、そ
の駆動源である原動機の出力をほぼ一定に保つ馬
力制御装置と組み合わされて広く使用されている
が、最近は原動機の出力を最大限に有効利用した
いという要求が強くなつてきており、種々の発
明・考案がなされている。

第１図は従来の馬力制御装置の一例を示す回路
図を示し、この装置はケース２内に納められ、原
動機Ｍによつて駆動される可変容積形のポンプ１
の容積制御部に連結されたピストン３４と、この
ピストン３４をポンプ１の容積を最大にする方向
に押圧すように作用させたばね９と、そのばね受
け３６と、ケース３５内に納められ上記ばね９の
ばね受け３６に連結されたピストン３７と、この
ピストン３７を上記ばね９の力量増大方向に押圧
するように作用させたばね３８とよりなる馬力制
御機構C₁をポンプに取付け、この馬力制御機構
C₁のピストン３４にはポンプ１の吐出圧を絞り
３０を介してポンプ１の容積減少方向に作用さ
せ、ピストン３７には油圧源３２の制御圧を上記
ばね３８の力量増大方向に作用させて構成したも
のである。

この従来装置では油圧源３２の制御圧を変化さ
せることによつてばね３８の力量と釣合うピスト
ン３７の位置を変えることができ従つてばね９の
初期力量を任意に設定することができる。ポンプ
１を原動機Ｍにより駆動し、その吐出圧Ｐを絞り
３０を経てピストン３４に作用させると、ピスト
ン３４に作用する圧力（絞り後の圧力）P′とピス
トン３４の受圧部断面積Ａとの積AP′による力と
前記制御圧値によつて設定したばね９の力量とが
釣合う位置までピストン３４は移動せしめられ、
その結果ピストン３４に容積制御部を連結したポ
ンプ１の容積が変化せしめられて定馬力制御が行
われる。油圧源３２の制御圧を変えれば定馬力の
値を変えることができる。

しかしこの従来装置ではその構造から明らかな
ように、ばね３８の取付時力量はばね９の最大力
量よりも大きい必要があり、従つてばね３８の形
状は大きくなり、これにつれてケース３５やピス
トン３７も大型になる問題点があつた。

このため、ばね９の力量設定用のばね３８、ピ
ストン３７等を用いない第２図に示すような馬力
制御装置も従来提案されている。

この従来装置は馬力制御機構をケース２内にば
ね９とピストン３４とを納めただけの馬力制御機
構C₂とし、ポンプ１の吐出圧Ｐを絞り３０を介
してピストン３４に作用させると共に、この絞り
３０の下流側の管路を分岐させて絞り３０の下流
側とタンク３３間を連通する分岐管路４１を設
け、この分岐管路４１中に、該分岐管路４１を絞
り４０を介して開通する位置にばね１７により規
制され、かつパイロツトポート２２に油圧源３２
の制御圧を加えることによりばね１７に抗して分
岐管路４１を遮断する位置に切換えられる２位置
切換弁３９を挿設して構成したものである。

この従来装置では油圧源３２の制御圧を断つて
切換弁３９を図示の絞り位置に位置させ、分岐管
路４１を絞り４０を介して開通させると共に絞り
４０を全開にして圧力P′の値を最小にすればポン
プ１の容積は最大に制御され、即ち制御馬力は最
大になる。絞り４０を絞るに従つて制御馬力は次
第に小さくなる。油圧源３２の油圧を切換弁３９
に導入し切換弁３９を図示の絞り位置から左行さ
せて遮断位置に切換え、分岐管路４１を遮断する
と制御馬力は最小となる。

しかしこの従来装置では最小馬力制御のときを
除いて常にタンク３３へのドレンが生じ、この部
分のエネルギ損失が避けられない問題点があり、
絞り４０の特性が圧力と油温とによつて変化しや
すく調整が困難なこと、最大と最小の馬力の中間
で制御するときは手動で絞り４０を操作する必要
があることなどの問題点がある。

本考案は上記したような従来のアキシアルピス
トンポンプの馬力制御装置の問題点を改善し、エ
ネルギ損失が小さく、馬力制御が容易でしかも小
形なアキシアルピストンポンプ用の馬力制御装置
を提供することを目的とする。

以下図面に基づき上記目的を達成した本考案の
一実施例を詳細に説明する。

第３図はその回路図、第４図は同じくその構造
を示す断面図である。

本実施例は原動機Ｍによつて駆動される可変容
積形のアキシアルピストンポンプ１に取付けられ
た段付ピストン式の馬力制御機構Ｃと、２位置切
換弁Ｖを一体に併設して構成したものである。

段付ピストン式の馬力制御機構Ｃは、アキシア
ルピストンポンプ１に取付けられたケース２と、
このケース２の一端に取付けられた段付ケース３
と、この段付ケース３内に摺嵌された段付ピスト
ン４と、段付ケース３のガイド３ａに摺嵌された
球面突起５ａを有し段付ピストン４によつて移動
せしめられるポンプ１の容積制御用のロツド５
と、このロツド５とポンプ１の容積制御部（図示
せず）を連結するためのピボツトピン６と、ロツ
ド５に一体に設けられたばね受け７と、このばね
受け７と対向するようにケース２に固着されたば
ね受け８と、両ばね受け７，８間に設けらればね
受け７を介してロツド５及び当該ロツド５に連結
された段付ピストン４を上記ポンプ１の容積増大
側に押圧するように作用させた複数のばね９，１
０と、段付ケース３に設けられ段付ピストン４の
段付部の一方４ａ，当該段付部の他方４ｂ及びケ
ース２内（タンク３３に通じる）にそれぞれ連通
した流路１８〜２０とよりなる。

なお１１はストツパであつてロツド５のストロ
ークを制御することによりポンプ１の最小容積を
規制するためのものである。

２位置切換弁Ｖはケース１２に嵌装され２個の
ポート１８ａ，１９ａを有するスリーブ１３と、
このスリーブ１３内に摺嵌されポート１９ａ（流
路１９′，１９を介して段付ピストン４の段付部
の他方４ｂに連通する）をドレン（流路２０′，
２０を介してタンク３３に連通する）側とポート
１８ａ（流路１８′，１８を介して段付ピストン４
の段付部の一方４ａに連通する）側に切換え連通
するためのピストン１４と、このピストン１４に
一体に設けられたばね受け１５と、このばね受け
１５と対向するようにケース１２に固着されたば
ね受け１６と、両ばね受け１５，１６間に設けら
れたばね１７と、ケース１２に形成されスリーブ
１３のポート１８ａに常時ポンプ１の吐出圧を供
給するポート２１及びこれらのポート１８ａ，２
１に連通する流路１８′と、ケース１２に形成さ
れスリーブ１３のポート１９ａに連通する流路１
９′と、同じくケース１２に形成されポンプ１の
ケースにドレンを連通させる流路２０′と、ケー
ス１２に設けられピストン１４にばね１７の力量
増大方向に油圧を作用させるためのパイロツトポ
ート２２とよりなり、段付ケース３に流路１８〜
２０と１８′〜２０′が連通するようにケース１２
が取付けられる。

そしてばね９，１０に抗してポンプ１の容積を
減少するように段付ピストン４の段付部の一方４
ａとポンプ１の吐出管路４２から分岐した第１管
路４３とを接続すると共に、段付ピストン４の段
付部の他方４ｂとポンプ１の吐出管路４２から分
岐した第２管路４４及びタンク３３のいずれか一
方とを２位置切換弁Ｖを介して切換可能に接続す
る。

以下その作用を説明する。

ポンプ１が原動機Ｍによつて駆動されこれより
作動流体を吐出しており、別の油圧源３２は作動
流体をポート２２に供給していないものとする
と、２位置切換弁Ｖのピストン１４は、ばね１７
により第３，第４図示位置に押された状態にあ
り、ポンプ１の吐出圧力は吐出管路４２よりポー
ト２１に供給され更に第１管路４３の絞り３０
（第３図参照）を通りポート１８ａ、流路１８′，
１８を経て段付ピストン４の段付部の一方４ａを
押圧すべく供給され、段付ピストン４を第４図の
上方（第３図では左方）に押し、従つてロツド５
はばね９に抗して第４図の上方に動こうとする。

ばね９の設定荷重よりも段付ピストン４の力が
大きくなるとロツド５は上方に動いてポンプ１の
容積を減少させる。ロツド５がなおも上方に動い
てばね１０の端部１０ａがばね受け８の端部８ａ
に接してからはばね１０も圧縮される。こうして
ポンプ１の吐出圧力が増大するとポンプ容積は減
少しポンプ１の出力はほぼ一定に保たれいわゆる
定馬力制御が行われる。なおばね１０はこの定馬
力制御の精度を上げるためのもので所要精度に応
じてばね本数を増減すればよい。以上の制御は従
来の定馬力制御装置と同じ作用であつて、この場
合定馬力の値を変えることはできない。

次に油圧源３２から吐出圧力がポート２２に加
えられ、その圧力に基づく力がばね１７の力より
大きくなると、ピストン１４は第４図において上
方に動き、ポンプ１の吐出圧力は吐出管路４２よ
りポート２１に供給され、更に第１管路４３の絞
り３０（第３図参照）を通り第２管路４４のポー
ト１９ａ、流路１９′，１９を経て段付ピストン
４の段付部の他方４ｂを押圧すべく供給され、段
付ピストン４を第４図の上方に動かそうとする力
を強めるから、結果として段付ピストン４の段付
部の一方４ａに圧力が加わつたのみの場合よりも
ポンプ１の容積は減少する。この段付部の他方４
ｂに加わる圧力はポート２２に加わる圧力源３２
の圧力に応じてポンプ１の容量を切り換えること
ができる。なお流路２０，２０′はピストン１４
の切り換えに伴つて生ずるドレンをポンプ１のケ
ース内に開放するために必要なものである。また
段付ピストン４，ロツド５、ばね受け７等は必要
に応じ一体として形成してもよいことはもちろん
であり、ケース２、段付ケース３、ケース１２等
も必要に応じて一体形成することが可能である。

以上説明したように本考案によれば２位置切換
弁Ｖのパイロツトポート２２に圧力を加えてこれ
を切換え、ポンプ１の吐出圧力を吐出管路４２及
び第１，第２管路４３，４４を通して段付ピスト
ン４の段付部の他方４ｂに供給して段付ピストン
４のばね９，１０に対抗する力の大きさを変える
ことができるからポンプ１の吐出圧力が一定であ
つてもポンプ容積を変えることが可能になり、そ
の結果第５図示のようにポンプ１のある吐出圧力
P₀に対して吐出量をQ₁またはQ₂に切り換えるこ
とが可能になる。

第５図のａ特性線は段付ピストン４の段付部の
一方４ａにのみ、ポンプ１の吐出圧力を加えた場
合の定馬力制御特性線を示し、同ｂの特性線は段
付部の他方４ｂにもポンプ１の吐出圧力を加えた
場合の定馬力制御特性線を示す。

またこのときポンプ１の吐出流体を段付ピスト
ン４の段付部の他方４ｂに作用させ、第２図示の
従来装置のように無駄にドレン（タンク３３）に
開放するようなことはしていないので、ドレン開
放によるエネルギ損失を回避できるばかりでな
く、馬力制御機構として第２図示の従来のピスト
ン３４式のものに代えて段付ピストン４式のもの
を用い、かつこの機構の段付ピストンにばね９，
１０に抗して圧力を加えるための２位置切換弁Ｖ
を併用しただけであるのでその形状も大きさも第
２図示の従来装置に比して遜色なく比較的小形で
すむという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の一例を示す回路図、第２図
は従来装置の他の例を示す回路図、第３図は本考
案装置の一実施例を示す回路図、第４図はその構
造を示す断面図、第５図は本考案装置によつて得
られる吐出圧力と吐出量の関係説明用線図であ
る。 １……可変容積形アキシアルピストンポンプ、
２……ケース、３……段付ケース、４……段付ピ
ストン、５……ロツド、６……連結用のピボツト
ピン、９，１０……ばね、１２……ケース、１４
……ピストン、１７……ばね、２２……パイロツ
トポート、３０……絞り、３２……油圧源、３３
……タンク、Ｃ……段付ピストン式の馬力制御機
構、Ｖ……２位置切換弁、４２……吐出管路、４
３……第１管路、４４……第２管路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 可変容積アキシアルピストンポンプ１に取付け
   られたケース２と、このケース２の一端に取付け
   られた段付ケース３と、この段付ケース３内に摺
   嵌されその一端を上記ポンプ１の容積制御用のロ
   ツド５に連接された段付ピストン４と、ケース２
   内に収容され段付ピストン４をポンプ１の容積を
   増大するように作用させた複数のばね９，１０
   と、このばね９，１０に抗してポンプ１の容積を
   減少するように段付ピストン４の段付部の一方４
   ａと上記ポンプ１の吐出管路４２から分岐した第
   一管路４３とを接続してなる馬力制御装置におい
   て、段付ピストン４の段付部の他方４ｂと上記ポ
   ンプ１の吐出管路４２から分岐した第２管路４４
   およびタンク３３のいずれか一方とを２位置切換
   弁Ｖを介して切換可能に接続したことを特徴とす
   るアキシアルピストンポンプの馬力制御装置。