JPH04214973A - 容積ポンプの制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は容積形ポンプの吐出容量
及び吐出圧を制御する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】容積ポンプは、これからの吐出圧で作動
される機器が要求する必要最少量を吐出するのが、ポン
プ駆動エネルギーを節約する上で好ましい。そのための
容量制御装置として、本願出願人は先に特願平２−８５
０６号に記載の如く、ポンプの吸入通路を開度調整して
ポンプの容量制御を行うようにしたものを提案済みであ
る。この容量制御装置においては、弁手段は、ポンプ吐
出圧を容量制御圧として入力されて、この弁手段の軸方
向に延在するフィードバック部材を介して応動すると共
に、この容量制御圧に対向する方向に吐出圧制御力を受
けて応動し、容量制御圧による力と吐出圧制御力とが釣
合うような開度に、作動流体を吸入する吸入通路の開度
を制御する。この開度制御により、ポンプ容量をポンプ
吐出圧に応じて制御してポンプ吐出圧によって作動され
る機器の要求容量に適合させると共に、ポンプ吐出圧を
吐出圧制御力により任意に変更して作動機器の要求圧に
適合させることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記容量
制御装置にあっては、吸入通路の開度制御を司る弁手段
およびフィードバック部材を、フィードバック部材の端
部が弁手段（例えばスプール弁）の端部に当接するよう
に軸方向に一列に配置する構成としていたため、軸方向
のスペースが大きくならざるを得ず、装置全体が大型化
してしまう。

【０００４】本発明は弁手段の内部に軸方向の切欠を設
けてこの切欠内でフィードバック部材を案内するよう構
成することにより、上述した問題を解決することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
の容積ポンプの制御装置は、ポンプ吐出圧を容量制御圧
として入力されてフィードバック部材を介して該容量制
御圧に応動すると共に、該容量制御圧に対向する吐出圧
制御力を受けてこれにも応動し、開度を決定される弁手
段を具え、この弁手段により吸入通路を開度制御して流
量制御し得るようにした容積ポンプにおいて、前記弁手
段の内部に前記フィードバック部材を軸方向に案内する
切欠を設けたことを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】本発明によれば、容積ポンプが吸入通路より作
動流体を吸入して吐出することで所定のポンプ作用を行
う間、弁手段は、ポンプ吐出圧を容量制御圧として、又
これに対向する向きに吐出圧制御力を夫々受け、これら
による力が釣合うような開度にされてポンプ吸入通路を
開度制御する。よって、ポンプ容量をポンプ吐出圧に応
じて制御してポンプ吐出圧によって作動される機器の要
求容量に適合させると共に、ポンプ吐出圧を吐出圧制御
力により任意に変更して作動機器の要求圧に適合させる
ことによりポンプ駆動エネルギーの浪費を防止すること
ができる。この際、本発明は上記弁手段の内部に、ポン
プ吐出圧を容量制御圧として入力されて該弁手段を容量
制御圧に応動させるフィードバック部材を、軸方向に案
内する切欠を設けてあるため、このフィードバック部材
を前記弁手段にオーバーラップさせてその内部に収容す
ることができる。従って装置全体の軸方向のスペースを
前述した特願平２−８５０６号の装置の場合に比べて大
幅に減少させることができ、コンパクト化を実現するこ
とができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１は固定シリンダ型ラジアルピストンポン
プ１に適用した本発明制御装置２の一実施例を示す断面
図である。ポンプ１はポンプハウジング３を具え、これ
にポンプ駆動軸４を貫通して軸受５，６により回転自在
に支持する。これら軸受間において軸４に偏心カム４ａ
を一体成形し、この偏心カムをポンプハウジング３に形
成した吸入室７内に収納する。偏心カム４ａの外周にリ
ング８を回転自在に嵌合し、リング８の外周に円周方向
等間隔に配して例えば１０個のラジアルピストン９（図
面では１個のみを示す）を対設する。これら各ラジアル
ピストン９は偏心カムリング８の径方向へ延在させてポ
ンプハウジング３に形成した対応する固定シリンダ１０
内に、摺動自在に嵌合する固定シリンダ１０の外部開口
端をプラグ１１により閉塞して、このプラグ１１及びラ
ジアルピストン９間に吐出室１２を画成する。各ラジア
ルピストン９は偏心カムリング８に近い端部を閉塞され
た有底スリーブ形状とし、ばね１３により偏心カムリン
グ８に押圧する。そして各ラジアルピストン９の周壁に
は、ラジアルピストンのストローク中吸入室７内に出没
する位置に配してサイドポート１４を形成する。

【０００８】ポンプ駆動軸４の図示右端を動力供給端と
し、これに近いポンプ駆動軸４の箇所をシール１５によ
りポンプハウジング３に対し封止する。ポンプ駆動軸４
の他端は、ポンプハウジング３に添設した通路メンバ１
６に対しシール１７で封止する。通路メンバ１６は吸入
通路１８及び吐出通路１９を有するものとし、吐出通路
１９は固定シリンダ１０と同じ数だけ形成する。吸入通
路１８はポンプハウジング３に形成した連絡ポート２０
により吸入室７に通じさせ、各吐出通路１９はポンプハ
ウジング３に形成した連絡ポート２１により対応する吐
出室１２に通じさせる。連絡ポート２１及び吐出通路１
９間にデリバリバルブ２２を設け、このバルブはその開
弁圧以上の圧力が連絡ポート２１から供給される時開い
てこのポートから吐出通路１９へ作動流体を供給し、逆
向きの作動流体を一切許容しない形式のものとする。ポ
ンプハウジング３から遠い通路メンバ１６の側に端蓋２
３を添設し、これに全ての吐出通路１９と通ずる１個の
条溝２４を形成する他、該条溝に至る吐出ポート２５を
形成する。吐出ポート２５に、これからの圧力を蓄圧す
るアキュムレータ２６及び該圧力により作動される圧力
作動機器２７を持った作動圧回路２８を接続する。

【０００９】次に本発明による制御装置２を説明する。 この制御装置２はリザーバ２９から吸入回路３０に達し
た作動流体が吸入通路１８に流入する量を調整するもの
で、弁手段としてのスプール弁３１を具える。このスプ
ール弁は弁本体３２，　５０内にスプール３３を軸方向
　（図示左右方向）に摺動自在に嵌合して構成したもの
であり、弁本体３２は弁本体５０の左端部に螺合される
。弁本体３２の中央部には図示右方に延在する突部３２
ａが形成されており、突部３２ａの内部にはフィードバ
ックプランジャ３９を案内する軸方向の切欠３２ｂが形
成されている。突部３２ａはスプール３３に設けた軸方
向の切欠３３ａに図示左方より嵌合されてスプール３３
を軸方向に案内する。なおこの切欠３３ａはフィードバ
ックプランジャ３９のストロークを確保し得る軸方向寸
法になるように形成する。弁本体５０には吸入回路３０
を接続すべき入口室３４及び吸入通路１８に通ずるべき
出口室３５を夫々形成する。スプール３３はそのストロ
ークに応じ開度変化する可変絞り３６を入口室３４及び
出口室３５間に提供する。スプール３３のフランジ３３
ｂにはこれを可変絞り３６の開度増大方向に付勢するば
ね３７を作用させ、スプール３３の切欠３３ａの図示右
端にはフィードバックプランジャ３９を突当て、容量制
御圧回路４０により作動圧回路２８内のポンプ吐出圧を
容量制御圧として作用させる。なお、スプール３３のフ
ランジ３３ｂが臨む室４９はスプール３３に設けた連通
孔３３ｃで入口室３４に連通させ、この入口室の圧力に
よるスプール押圧力を打ち消す。

【００１０】スプール弁３１のスプール３３の図示右端
寄に電磁ソレノイド４３を同軸に対設する。この電磁ソ
レノイド４３はスプール弁本体３２に螺合したケース４
４を具え、これにコイル４５を収納する。そして、コイ
ル４５の中心を貫通し、これへの通電量に応じた電磁力
を図示左方に受ける摺動可能なプッシュロッド４６をス
プール３３の図示右端に突当てる。コイル４５への通電
量は、入力情報４７に応じ圧力作動機器２７の作動圧上
限値を指令するコントローラ４８により制御し、当該通
電量を、例えば機器２７の作動圧指令上限値、又はこれ
に配管抵抗にともなう圧力損失分を加算したポンプ吐出
圧に対応させる。上記実施例の作用を次に説明する。

【００１１】まずポンプ作用について説明すると、ポン
プ駆動軸４はこれへの供給動力により回転され、この軸
４と一体の偏心カム４ａはリング８を介し各ラジアルピ
ストン９を固定シリンダ１０内で往復動させる。各ラジ
アルピストン９はこの往復動中、ポンプ駆動軸４の軸線
から遠去かるストローク域においてサイドポート１４が
シリンダ１０により塞がれた後吐出室１２内の作動流体
を加圧する。そして、この作動流体はデリバリバルブ２
２の開弁圧以上になると、このバルブ２２を開きつつ吐
出通路１９に吐出される。このようにして各通路１９に
吐出された作動流体は条溝２４に集合し、吐出ポート２
５より作動圧回路２８に至ってアキュムレータ２６に蓄
圧されると共に、機器２７の作動に供される。一方各ラ
ジアルピストン９は、ポンプ駆動軸４の軸線に向かうス
トローク中サイドポート１４が吸入室７に開口した後に
おいて、この吸入室７内の作動流体をサイドポート１４
より吐出室１２内に流入させて補充し、次の吐出に備え
る。この時吸入室７内にはリザーバ２９内の作動流体が
吸入回路３０、入口室３４、可変絞り３６、出口室３５
、吸入通路１８及び連絡ポート２０を経て補充される。

【００１２】次に容量制御について説明すると、上記ポ
ンプ作用中、ポート２５からのポンプ吐出流量は以下の
如く容量制御される。作動圧回路２８内のポンプ吐出圧
は容量制御圧回路４０を経て弁本体３２の突部３２ａの
内部に設けた切欠３２ｂに導かれ、フィードバックプラ
ンジャ３９に作用してそれを図示右方にストロークさせ
る。このフィードバックプランジャ３９のストロークに
より、スプール３３は、その内部に設けた切欠３３ａの
図示右端に前記ポンプ吐出圧による力を作用されてその
力はスプール弁３１を閉じる　（開度を小さくする）　
方向に作用する。又、スプール３３は、その図示右端に
ばね３７のばね力及びプッシュロッド４６からの電磁力
　（コントローラ４８で制御される、コイル４５への通
電量により決まる）　を前記とは逆方向に作用され、前
記ポンプ吐出圧による力とこのばね力及び電磁力による
力とが平衡する位置に停止する。圧力作動機器２７がそ
の作動により多量の作動流体を必要とする間、回路２８
内の圧力　（ポンプ吐出圧）　は低下する。この時、回
路２８内の圧力を容量制御圧としてプランジャ３９を介
し入力されるスプール３１は、当該圧力低下によりスプ
ール３３を上記の平衡状態からばね３７及びプッシュロ
ッド４６からの電磁力により図示左行され、可変絞り３
６を開度増大させる。よって、リザーバ２９から吸入室
７への作動流体吸入限界が大きくなり、その分吸入室７
から吐出室１２への作動流体供給能力、従ってポンプ吐
出流量が大きくなって、これを圧力作動機器２７の要求
に適合させることができる。一方、圧力作動機器２７が
作動しない時とか、僅かな作動流体しか必要としない作
動状態にある時は、回路２８内の圧力　（ポンプ吐出圧
）　は上昇する。この時スプール弁３１は当該圧力上昇
によりスプール３３を図示右行されて可変絞り３６を開
度減少させる。よって、リザーバ２９から吸入室７への
作動流体供給能力、従ってポンプ吐出流量が小さくなっ
て、これを圧力作動機器２７が要求する必要量に抑える
ことができる。

【００１３】以上の容量制御によれば、ポンプ回転数　
（軸４の回転数）の上昇につれ増大するポンプ吐出量の
上限値を機器２７の要求流量に適合するよう制御するこ
とができ、従ってポンプ駆動トルクを必要最小限のもの
にしてポンプ駆動エネルギーの浪費を防止することがで
きる。

【００１４】ところでこのような容量制御に当り、本例
の如き構成を採用すれば、フィードバックプランジャ３
９を弁本体３２の突部３２ａの内部に設けた軸方向の切
欠３２ｂ内に収容すると共に、この突部３２ａをスプー
ル３３の内部に設けた切欠３３ａ内に収容して、フィー
ドバックプランジャ３９とスプール弁３１とをオーバー
ラップさせることができる。従って装置全体の軸方向の
スペースを前記特願平２−８５０６号の装置よりも大幅
に減少させてコンパクト化を実現することができる。さ
らに本例の如き構成にした場合、スプール弁３１の軸方
向の案内が確実になり、スプール弁のガタつきが防止さ
れて容量制御の精度が向上するという効果も得られる。

【００１５】次に吐出圧制御について説明すると、コン
トローラ４８は入力情報４７を基に圧力作動機器２７の
作動圧上限値を指令するものであるが、加えてこの作動
圧上限値に応じた電流をコイル４５に供給する。この電
流は、例えば作動圧回路２８内が上記の上限値となるよ
う当該上限値に、配管抵抗にともなう圧力損失分を加算
した圧力値に対応した電流値とする。つまり、コントロ
ーラ４８は圧力作動機器の作動圧上限値を上昇させるよ
う指令する時、その分コイル４５への通電量も増大する
。この時、電磁ソレノイド４３はプッシュロッド４６か
らスプール３３ヘの図示左向きの電磁力を大きくする。 これによりスプール３３への図示右向きのポンプ吐出圧
による力と、スプール３３への図示左向きのばね３７及
び上記電磁力による力とは、より高いポンプ吐出圧で平
衡することとなり、ポンプ吐出圧を圧力作動機器２７の
作動圧上限値に適合させることができ、ポンプ吐出圧が
要求圧に対し過大になってポンプ駆動エネルギーが浪費
されるのを防止することができる。従って、ポンプ吐出
圧を必要最小限の圧力に任意に設定してエネルギー消費
を大幅に低減することができる。

【００１６】なお本発明は上述した例にのみ限定される
ものではなく、幾多の変更を加え得ること勿論である。 例えば、本例では容積ポンプとして固定シリンダ型ラジ
アルピストンを用いた例を示したが、この代わりに回転
入力の作用により吸入、吐出を行う容積ポンプを用いて
もよい。

【００１７】

【発明の効果】かくして本発明の容積ポンプの制御装置
は上述の如く、本発明は弁手段の内部に軸方向の切欠を
設けてこの切欠内でフィードバック部材を案内するよう
構成したから、このフィードバック部材を前記弁手段に
オーバーラップさせてその内部に収容することができる
。従って装置全体の軸方向のスペースを前述した特願平
２−８５０６号の装置の場合に比べて大幅に減少させる
ことができ、コンパクト化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明制御装置の一実施例を示すラジアルピス
トンポンプの断面図である。

【符号の説明】

１　　固定シリンダ型ラジアルピストンポンプ２　　本
発明制御装置 ７　　吸入室 １２　　吐出室 １８　　吸入通路 １９　　吐出通路 ３１　　スプール弁　（弁手段）　 ３２　　弁本体 ３２ａ　　突部 ３２ｂ　　切欠 ３３　　スプール ３３ａ　　切欠 ３４　　入口室 ３５　　出口室 ３６　　可変絞り ４０　　容量制御圧回路 ４３　　電磁ソレノイド ４８　　コントローラ ５０　　弁本体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ポンプ吐出圧を容量制御圧として入力
   されてフィードバック部材を介して該容量制御圧に応動
   すると共に、該容量制御圧に対向する吐出圧制御力を受
   けてこれにも応動し、開度を決定される弁手段を具え、
   この弁手段により吸入通路を開度制御して流量制御し得
   るようにした容積ポンプにおいて、前記弁手段の内部に
   前記フィードバック部材を軸方向に案内する切欠を設け
   たことを特徴とする、容積ポンプの制御装置。