JPH0310401Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、出力を一定に制御した３台の油圧ポ
ンプを共通の原動機により駆動する場合に於て、
特定の油圧ポンプに原動機動力を優先的に使用さ
せ、且つ他の２台の油圧ポンプはその流量の不使
用時には吐出量を最小に制御して原動機動力の節
減を図る動力制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、例えば第１図示のように、３台の可変容
量形の油圧ポンプａ，ｂ，ｃを共通１台の原動機
ｄに連結し、特定の油圧ポンプａの消費動力が増
大したときにはこれに追従して他の油圧ポンプ
ｂ，ｃの消費動力を削減し、その削減分の動力を
特定の油圧ポンプａに優先的に消費させることは
行われている。

これに於ては、各油圧ポンプａ，ｂ，ｃは、制
御シリンダｅとサーボ弁ｆとで構成されたレギユ
レータｇ，ｈ，ｉにより原則として各ポンプａ，
ｂ，ｃの消費動力を一定とすべく吐出圧に応じた
流量を吐出するように制御され、各ポンプａ，
ｂ，ｃの消費動力の総和は原動機動力の範囲内に
制御されるが、優先ポンプａの吐出圧が増大し、
消費動力増大の要求があると、該優先ポンプａの
吐出圧が開閉弁ｊをばねｋに抗してその閉じ側に
移動させる。この開閉弁ｊの移動でポンプｂ，ｃ
の吐出回路から絞りＩと開閉弁ｊ内の絞りを介し
てタンクｍに接続したパイロツト回路ｎ，ｏの圧
力が高まり、その圧力がパイロツトピストンｐを
介してサーボ弁ｆを押し、制御シリンダｅがポン
プｂ，ｃのポンプ容量を減ずることによりポンプ
ｂ，ｃの消費動力が削減され、その結果優先ポン
プａに於ける動力の優先使用を図ることが出来
る。

（考案が解決しようとする課題） しかし乍ら、上記のような動力制御装置に於
て、優先ポンプａの出力の増大要求がなくポンプ
ｂ又はｃの負荷が例えば無負荷であるときは、パ
イロツトピストンｐに作用する圧力は低いので、
サーボ弁ｆはばねｑに押され、ポンプｂ又はｃの
容量が増大し、多くの流量を無駄に流す結果とな
り、原動機の動力損失を生ずる不都合がある。

本考案は、優先ポンプの出力の増大要求の無い
ときに追従ポンプが無駄な流量を吐出することの
ない動力制御装置を提供することを目的とするも
のである。

（課題を解決するための手段） 本考案では、上記の課題を解決するために、共
通の原動機１に１台の優先ポンプ２と２台の可変
容量形の追従ポンプ３，４を連結し、各追従ポン
プ３，４の夫々にポンプ容量を変化させる制御シ
リンダ５と該シリンダ５に作用するポンプ吐出圧
を制御するサーボ弁６で構成されたレギユレータ
７を設けて各ポンプ３，４の出力を制御し、該サ
ーボ弁６に作用するポンプ吐出圧を優先ポンプ２
の吐出圧に応じて絞り位置８ａから閉位置８ｂへ
と摺動する開閉弁８により制御する制御装置に於
て、各追従ポンプ３，４が夫々駆動するアクチユ
エータ９，１０への回路に絞り２８，２９を介在
させたブリードオフ回路１１，１２を設け、各サ
ーボ弁６に、両端が受圧面に形成され且つその一
方の受圧面に段部を設けて多段の受圧面に形成し
たスプール形のピストンであつて、その一方の受
圧面には自己のポンプ系のブリードオフ回路１
１，１２の絞り２８，２９により発生する圧力が
導かれると共に、もう一方の多段の受圧面には開
閉弁８により制御された両追従ポンプ３，４のポ
ンプ吐出圧が夫々導かれ、該ブリードオフ回路１
１，１２の圧力による力での優勢で該サーボ弁６
を各追従ポンプ３，４のポンプ容量の減少方向に
移動させる補助ピストン１３を設けるようにし
た。

（作用） 優先ポンプ２の吐出圧が高まると、その吐出圧
で開閉弁８が追従ポンプ３，４の吐出回路１６，
１７に連なるパイロツト回路２２，２３を絞る。
これにより該パイロツト回路２２，２３の圧力が
高まると共にその高められた圧力が各追従ポンプ
３，４のサーボ弁６に作用し、各追従ポンプ３，
４の吐出量が減少する。その結果、各追従ポンプ
３，４の出力は小さくなり、各ポンプ３，４に生
じた余剰動力を優先ポンプ２に優先的に使用でき
る。

優先ポンプ２の吐出圧が開閉弁８を絞るように作
動出来ない程度の低圧力であるときには、各追従
ポンプ３，４のサーボ弁６へ作用するパイロツト
回路２２，２３の圧力も低く、この場合、各追従
ポンプ３，４の吐出量がブリードオフ回路１１，
１２を介してタンクへ流れる状態にあると、該ブ
リードオフ回路１１，１２にはこれに介在させた
絞り２８，２９のために圧力が発生し、その圧力
が各追従ポンプ３，４の夫々の補助ピストン１３
の受圧面３２に作用するため、該補助ピストン１
３はサーボ弁６を押し、その結果各追従ポンプ
３，４のポンプ容量が小さくなるように制御さ
れ、不必要な流量を吐出しなくなる。

（実施例） 本考案の実施例を図面第２図に基づき説明す
る。

同図に示す実施例は、優先ポンプ２も各追従ポ
ンプ３，４と同様に可変容量形の油圧ポンプで構
成し、該優先ポンプ２にも各追従ポンプ３，４の
レギユレータ７と同様の制御シリンダ５ａとサー
ボ弁６ａを備えたレギユレータ７ａを設けるよう
にした。該優先ポンプ２には、例えばパワーシヨ
ベルの旋回台が連結され、この場合、２台の追従
ポンプ３，４には、走行手段、アーム、ブーム、
バケツトを駆動するアクチユエータが接続され
る。各レギユレータ７，７ａの制御シリンダ５，
５ａのピストンロツドは、ポンプ２，３，４の例
えば斜板のようなポンプ容量を変動させる手段に
連結され、各ポンプの吐出圧による力が高まつて
サーボ弁６，６ａのスプールがばね１４，１４ａ
に抗して開弁作動を行なうと、各ポンプの吐出圧
が制御シリンダ５，５ａのヘツド側の室に作用す
ることが許容され、ロツド側とヘツド側の室が同
圧になり、該制御シリンダ５，５ａのピストンロ
ツドは、そのピストンの両側の受圧面積の差のた
めに、ロツド側方向へ移動する。この移動で、ポ
ンプ２，３，４の例えば斜板の傾角が減少されて
ポンプ容量が小さくなり、従つてポンプ吐出量が
減少する。またこの移動時に、ばね１４，１４ａ
がたわめられるので、その弾力が変わり、該サー
ボ弁６，６ａに作用するポンプ吐出圧による力と
その弾力が等しくなつた時、該サーボ弁６，６ａ
は元の位置と切り換わり位置の中間にとどまり、
該制御シリンダ５，５ａの移動が止まる。各ポン
プの吐出圧による力が下がつてサーボ弁６，６ａ
のスプールが、ばね１４によつて制御シリンダ
５，５ａのヘツド側の室をタンクへと接続する位
置に入ると、制御シリンダ５，５ａのピストン
は、そのロツド側の室に作用するポンプ吐出圧に
よりヘツド側方向へと多少移動し、これによれ
ば、ばね１４，１４ａの弾力が弱まり、サーボ弁
６，６ａが中立位置にとどまり、制御シリンダ
５，５ａが停止する。

こうした移動と停止を繰り返しながら、ポンプ
吐出圧に応じたポンプ容量（ポンプ吐出量）に制
御し、ポンプ吐出圧とポンプ容量の積で表される
ポンプ出力を略一定に制御する。

また、優先ポンプ２のレギユレータ７ａのサー
ボ弁６ａは、自己の吐出回路１５の吐出圧による
力によりばね１４ａに抗して作動し、該優先ポン
プ２の出力を一定に制御するが、他の追従ポンプ
３，４のレギユレータ７の各サーボ弁６には２段
のパイロツトピストン１８を夫々設け、両ピスト
ン１８に、両ポンプ３，４の吐出回路１６，１７
から絞り１９，２０及び開閉弁８を介してタンク
２１に連なるパイロツト回路２２，２３の該絞り
１９，２０と開閉弁８との間の圧力が作用する
と、各サーボ弁６がばね１４に抗して前述したよ
うに摺動し、各追従ポンプ３，４の出力が一定に
制御されるようにした。

該開閉弁８は、優先ポンプ２の吐出回路１５の
吐出圧による力が高まると、ばね２４をたわめて
摺動し、パイロツト回路２３，２４の流れを絞る
絞り位置８ａから閉じ位置８ｂに移動するもの
で、これに伴い各パイロツト回路２２，２３の圧
力は、開閉弁８により次第に絞られ、やがては各
吐出回路１６，１７の吐出圧にまで高まるように
制御される。従つて、該優先ポンプ２の吐出圧が
低いと、各追従ポンプ３，４のサーボ弁６のスプ
ールに作用する各追従ポンプ３，４のポンプ吐出
圧が弱められ、各追従ポンプ３，４はレギユレー
タ７の前記した作用によりポンプ容量が大きくな
るように制御されて大きな出力を発生し、該優先
ポンプ２の吐出圧が高いと、各追従ポンプ３，４
はポンプ容量が小さくなるように制御されて小さ
な出力を発生する。その結果追従ポンプ３，４の
出力は小さくなり、これにより生じた余剰動力を
優先ポンプ２に於て優先的に使用することが出来
る。

具体的には、両追従ポンプ３，４が第４図の曲
線Ａで示すような出力特性で運転されているとき
に、優先ポンプ２の吐出圧が第５図のようにPb
を越え、開閉弁８が閉じられると、両追従ポンプ
３，４は第４図の曲線Aminの出力特性に変更さ
れ、その減少した分の動力が優先ポンプ２の動力
に使用される。また、優先ポンプ２の吐出圧Pb
以下になると、両追従ポンプ３，４は曲線Amax
に近づいた出力で運転される。

以上の構成作用は従来のものと略同様である
が、これに於ては追従ポンプ３，４が例えば無負
荷状態であるときは、第４図のQ₁に相当する流
量を吐出し、エネルギ損失が大きい不都合があ
る。

そこで本考案は、各追従ポンプ３，４が夫々駆
動するアクチユエータ９，１０への回路にブリー
ドオフ回路１１，１２を設け、該回路１１，１２
に設けた絞り２８，２９により発生する各圧力及
びパイロツト回路２２，２３の開閉弁８で制御さ
れたポンプ３，４の吐出圧にもとづく圧力ごスプ
ール形の補助ピストン１３の端面の各受圧面に対
向させて作用させ、該回路１１，１２の圧力が優
勢であると、該補助ピストン１３はサーボ弁６を
各追従ポンプ３，４のポンプ容量を減少させる方
向へ移動するようにしたもので、その詳細は次の
通りである。

該ブリードオフ回路１１，１２は、アクチユエ
ータ９，１０の作特制御をする切換弁等を含んだ
バルブユニツト２４，２５に設けられる公知のも
のであり、該バルブユニツト２４，２５が追従ポ
ンプ３，４からの全流量でアクチユエータ９，１
０駆動すべく操作されたときは、そのタンク戻り
流量は全てタンク回路２６，２７を介してタンク
へと流れるが、ポンプ３，４の流量の一部でアク
チユエータ９，１０を駆動し或いはアクチユエー
タ９，１０を停止されるべくバルブユニツト２
４，２５が操作されたときは、ポンプ流量の残部
或いは全部がブリードオフ回路１１，１２を介し
てタンクへと流れ、絞り２８，２９でブリードオ
フ流量に応じた抵抗圧が発生する。３０，３１は
安全弁である。各ブリードオフ回路１１，１２の
圧力は、夫々自己の追従ポンプ３，４のサーボ弁
６を作動すべく設けた補助ピストン１３に回路３
５，３６を介して作用する。

各補助ピストン１３は、第３図示のようにブリ
ードオフ回路１１又は１２の圧力が作用する受圧
面３２と、その反対側の２段の受圧面３３，３４
とを備え、該受圧面３３には途中を省略記載した
パイロツト回路２２の圧力が作用し、該受圧面３
４にはパイロツト回路２３の圧力が作用する。該
ブリードオフ回路の圧力により生ずる力がパイロ
ツト回路２２，２３の圧力により生ずる力よりも
強いと、該補助ピストン１３はパイロツトピスト
ン１８を介してサーボ弁６を押し、レギユレータ
７にポンプ容量を減少させる作動を強制する。該
補助ピストン１３の受圧面３３，３４の面積は、
例えばこれに対応するパイロツトピストン１８の
各受圧面１８ａ，１８ｂと同面積に形成され、各
受圧面１８ａ，１８ｂも互いに同面積に形成され
るが、受圧面３２は使用条件に応じて両受圧面１
８ａ，１８ｂの10倍程度に形成される。この場
合、各サーボ弁６は、開閉弁８により制御された
パイロツト回路２２，２３のポンプ吐出圧が共に
無負荷状態の圧力であるときは、補助ピストン１
３に生じる、ブリードオフ回路１１，１２の圧力
に受圧面積３２の面積を乗じた力で作動され、ポ
ンプ３，４の容積を第４図のQ₂又はそれ以下に
まで減じ、無駄な流体の吐出を防止するが、パイ
ロツト回路２２，２３の圧力の和がブリードオフ
回路１１，１２の圧力と受圧面３２の面積を乗じ
これを両受圧面１８ａ，１８ｂの合計面積で除し
た値よりも大きくなると、補助ピストン１３はパ
イロツトピストン１８から離反してこれに力を及
ぼさず、サーボ弁６はパイロツト回路２２，２３
による圧力によつてのみ制御される。

その作動を追従ポンプ３，４が無負荷運転され
ている時につき説明すれば、この場合はブリード
オフ回路１１，１２にポンプ３，４の流量が流れ
るので絞り２８，２９により圧力が発生し、その
圧力は補助ピストン１３の受圧面３２に作用す
る。このとき追従ポンプ３，４の吐出圧は、比較
的小さくしかも受圧面３２は大きいので、補助ピ
ストン１３はパイロツトピストン１８を介してサ
ーボ弁６を押し、その結果、ポンプ３，４のポン
プ容量は小さく制御され、不必要な流量を吐出し
ないので、原動機１の動力が節約される。優先ポ
ンプ２の吐出圧が高まると、開閉弁８はその閉位
置８ｂの方向へ移動され、パイロツト回路２２，
２３の圧力は次第に追従ポンプ３，４の吐出圧に
近づき、その圧力はパイロツトピストン１８を介
してサーボ弁６に作用し、その結果、ポンプ３，
４のポンプ容量が減少して優先ポンプ２へ割譲す
る動力を生み出す。

特に優先ポンプ２の吐出圧の変動がないとき
は、追従ポンプ３，４はその吐出圧に応じたレギ
ユレータ７の作動により、出力一定に制御され
る。

（考案の効果） このように本考案によるときは、各追従ポンプ
３，４の系に絞り２８，２９を備えたブリードオ
フ回路１１，１２を設け、各ブリードオフ回路１
１，１２の圧力をサーボ弁６に付設したスプール
形の補助ピストン１３の一方の受圧面へ作用させ
ると共にもう一方の多段の受圧面には開閉弁８に
より制御された両追従ポンプ３，４のポンプ吐出
圧が夫々作用させたので、優先ポンプ２に優先的
に動力を作用させ得ると共に各追従ポンプ３，４
の流量不使用時にその吐出量を削減出来、サーボ
弁６の付設の補助ピストン１３と優先ポンプ２の
圧力で作動する開閉弁８を１個設ける簡単な構成
で原動機１の動力の有効利用と節約を図ることが
出来る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の線図、第２図は本考案の実施
例の線図、第３図はその要部の具体例の断面図、
第４図は追従ポンプの出力特性曲線図、第５図は
優先ポンプの出力特性曲線図である。 １……原動機、２……優先ポンプ、３，４……
追従ポンプ、５……制御シリンダ、６……サーボ
弁、７……レギユレータ、８……開閉弁、８ａ…
…絞り位置、８ｂ……閉位置、９，１０……アク
チユエータ、１１，１２……ブリードオフ回路、
１３……補助ピストン、２８，２９……絞り。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 共通の原動機１に１台の優先ポンプ２と２台の
   可変容量形の追従ポンプ３，４を連結し、各追従
   ポンプ３，４の夫々にポンプ容量を変化させる制
   御シリンダ５と該シリンダ５に作用するポンプ吐
   出圧を制御するサーボ弁６で構成されたレギユレ
   ータ７を設けて各ポンプ３，４の出力を制御し、
   該サーボ弁６に作用するポンプ吐出圧を優先ポン
   プ２の吐出圧に応じて絞り位置８ａから閉位置８
   ｂへと摺動する開閉弁８により制御する制御装置
   に於て、各追従ポンプ３，４が夫々駆動するアク
   チユエータ９，１０への回路に絞り２８，２９を
   介在させたブリードオフ回路１１，１２を設け、
   各サーボ弁６に、両端が受圧面に形成され且つそ
   の一方の受圧面に段部を設けて多段の受圧面に形
   成したスプール形のピストンであつて、その一方
   の受圧面には自己のポンプ系のブリードオフ回路
   １１，１２の絞り２８，２９により発生する圧力
   が導かれると共に、もう一方の多段の受圧面には
   開閉弁８により制御された両追従ポンプ３，４の
   ポンプ吐出圧が夫々導かれ、該ブリードオフ回路
   １１，１２の圧力による力の優勢で該サーボ弁６
   を各追従ポンプ３，４のポンプ容量の減少方向に
   移動させる補助ピストン１３を設けて成る共通の
   原動機により駆動される３台の油圧ポンプに於け
   る動力制御装置。