JPH0441270Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、建設機械や荷役機械の産業機械等に
於いて、１台の原動機により複数台の油圧ポンプ
を駆動する場合に適用される馬力設定装置に関す
る。

（従来の技術） 従来、１台の原動機により複数台の油圧ポンプ
を駆動することは行なわれており、この場合油圧
ポンプとして、ポンプ容量を可変制御することに
よりポンプ馬力を一定に制御するポンプ容量制御
装置を備えた可変容量形油圧ポンプが使用される
のが通常である。

この種のポンプは、ポンプ容量制御装置へポン
プ自体の吐出する圧力流体を作用させれば、該ポ
ンプの吐出圧と吐出量との積で表わされるポンプ
馬力を自動的に一定に制御することが出来る。例
えば、ポンプ吐出圧力が高まれば、ポンプ容量制
御装置はポンプの斜板や斜軸を移動させてポンプ
容量を少なくするように制御し、そのポンプの吐
出量を減少させ、ポンプ馬力を一定に維持する。

該ポンプ容量制御装置の１例の概略は、第１図
示の如くであり、可変容量形の油圧ポンプａの斜
板等に制御シリンダｂのロツドｃを連結し、該制
御シリンダｂのロツド側の室ｄに該ポンプａの吐
出圧を作用させるようにパイロツト回路ｅが設け
られる。更に制御シリンダｂのヘツド側の室ｆ
は、該ポンプａの吐出圧による力とばねｇを介し
てのロツドｃにより力とで往復動されるサーボ弁
ｈにより、タンクｉ或はロツド側の室ｄに接続さ
れるように構成される。そして油圧ポンプａの吐
出圧が高まるとサーボ弁ｈがばねｇに抗して移動
し、制御シリンダｂの室ｄ，ｆを連通させるので
制御シリンダｂのロツドｃはポンプａの容量を少
なくするように斜板等を移動させる。該ロツドｃ
の移動でサーボ弁ｈがヘツド側の室ｆをタンクｉ
に接続するようになると制御シリンダｂの移動が
止まり、ポンプａは減少した吐出量となるので吐
出圧と吐出量の積で表わされるポンプ馬力と自動
的に一定に維持出来る。またポンプａの吐出圧が
低くなつたときは、サーボ弁ｈはばねｇの弾力に
押されてヘツド側の室ｆをタンクｉに接続するよ
うに移動し、これによれば制御シリンダｂのロツ
ドｃはポンプ容量を多くするように移動すると共
にばねｇの弾力を弱めるように移動するのでサー
ボ弁ｈはヘツド側の室ｆとタンクｉの通路を次第
に絞り、制御シリンダｂ及びロツドｃの移動が止
る。従つてポンプａの吐出圧の低いときも、吐出
量を多くしてポンプ馬力を一定とすることが出来
る。

このような自ら馬力一定に制御出来るようにし
たポンプａは、その複数台を１台の原動機ｊによ
り駆動する場合、各ポンプの合計馬力を該原動機
ｉの定格出力の範囲内に設定しておくだけで原動
機ｊを過負荷状態に陥いらせることが防止出来て
便利である。

（考案が解決しようとする問題点） 前記のように馬力を一定に制御出来るポンプ容
量制御装置を備えたポンプａの複数台を、１台の
原動機ｊにより駆動した場合、簡単に各ポンプａ
に設定した馬力を変更出来ない不便がある。例え
ば、原動機ｊが内燃機関であるとき、標高の高い
地域では、原動機ｊの出力は平地にあるときより
も低下するので、各ポンプａの合計馬力も少なく
しなければ原動機ｊは過負荷状態になることが予
想され、この場合各ポンプａのポンプ容量制御装
置を作動させて馬力の設定を少なくする必要があ
る。

本考案は、１台の原動機により駆動される複数
台のポンプの各ポンプ容量制御装置の設定を原動
機の動力状態に応じて空気圧を利用して遠隔位置
から変更し得る馬力設定装置を提供することを目
的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案では、圧力流体が作用したサーボ弁によ
りポンプ馬力を一定に制御するポンプ容量制御装
置を備えた可変容量形の油圧ポンプを複数台設
け、これら油圧ポンプを１台の原動機で駆動する
ようにしたものに於いて、各ポンプ容量制御装置
のサーボ弁に作用する圧力流体の通路を互に接続
し、該通路を、シヤトル弁で選択した各油圧ポン
プのうちの最も高い吐出圧を導入する圧力導入路
に接続し、該圧力導入路に、摺動により該圧力導
入路の開閉と前記通路のタンクへの接続とを行な
う開閉制御部材を設け、該開閉制御部材に、これ
が圧力導入路を開く方向に押圧されるように各油
圧ポンプの吐出圧が夫々同方向に作用する同面積
の複数の受圧面を形成すると共に圧力導入路を閉
じて通路をタンクに接続する方向に押圧するよう
に前記各受圧面の合計面積を有し且つサーボ弁へ
導入された圧力が作用する対向受圧面を形成し、
更にエアシリンダにより作動される切換弁を切換
えることにより該対向受圧面に代わつてサーボ弁
に導入された圧力が実質的に作用して該対向受圧
面に生じていた力と同方向の力を生じさせる該対
向受圧面と面積の異なる補助受圧面を形成し、該
切換弁の切換操作により該対向受圧面と補助受圧
面のいずれかで開閉制御部材に圧力導入路を閉じ
て該通路をタンクに接続する方向の力を発生させ
て馬力設定を変更するようにした。

（作用） １台の原動機で２台の油圧ポンプを駆動する場
合、各油圧ポンプの吐出圧がP₁，P₂、開閉制御
部材の各受圧面の面積が夫々Ａ、その対向受圧面
の面積が2A、ポンプ容量制御装置のサーボ弁に
作用する圧力をPc、補助受圧面の面積が3Aであ
るとする。

切換弁が切換操作されないノーマル位置にあ
り、該補助受圧面にサーボ弁に導入された圧力で
開閉制御部材を押圧する力が実質的に発生せず、
対向受圧面がサーボ弁に導入された圧力で該開閉
制御部材を押圧する力を発生しているときは、該
開閉制御部材の力の釣合いは （P₁＋P₂）×Ａ＝2APcとなる。

つまりPc＝（P₁＋P₂）÷２となり、２つの油圧
ポンプの合計圧力で流量を制御するので、設定馬
力Ｌは Ｌ＝（P₁＋P₂）／２×Ｑ（Ｑは流量）となり馬
力一定制御が行なわれる。

切換弁を切換えると、それまで対向受圧面に発
生していた該開閉制御部材を押圧する力が消滅
し、代わつて補助受圧面にサーボ弁に導入された
圧力による実質的な該開閉制御部材を押圧する力
が発生するため、該開閉制御部材の力の釣合いは （P₁＋P₂）Ａ＝3APcとなる。

つまりPc＝（P₁＋P₂）÷３となる。

これは例えばP₁＝P₂＝Ｐの場合Pc＝２／3Pと
なり切換弁がノーマル位置の場合にくらべ、2/3
の圧力しかポンプ容量制御装置のサーボ弁に作用
しないことになる。

つまり、切換弁のノーマル位置の同圧力の場合
よりも吐出流量が多くなり、設定馬力が上ること
になる。従つて該切換弁を切換えして油圧ポンプ
の設定馬力を原動機の馬力の範囲内に変更出来、
その切換えはエアシリンダにより行なえるので遠
隔位置から設定馬力を変更し得て操作上便利であ
る。

（実施例） 本考案の実施例を２台の油圧ポンプを設けた図
面第２図のものにつき説明すると、同図に於い
て、符号１，１は１台の原動機２３により駆動さ
れる可変容量形の油圧ポンプ、２，２は各油圧ポ
ンプ１にそのポンプ容量を可変制御すべく設けら
れたポンプ容量制御装置を示し、各ポンプ容量制
御装置２の構成部材は従来のものと同様で、ポン
プ１の斜板等に制御シリンダ３のロツド４を連結
し、該制御シリンダ３のロツド側の室５に自己の
ポンプ１のポンプ吐出圧を作用させるようにパイ
ロツト回路６が設けられ、更に制御シリンダ３の
ヘツド側の室７は、圧力流体による力と長短２本
１組のばね８を介してのロツド４による力とで往
復動されるサーボ弁９により、タンク１０或はロ
ツド側の室５に接続されるように構成される。図
示の例では該サーボ弁９にピストン１１を介して
圧力流体が作用するようにした。本考案の特徴と
する構成は次の通りである。即ち、各ポンプ容量
制御装置２の各サーボ弁９に作用する圧力流体の
通路１２は互に接続され、該通路１２はシヤトル
弁１３で選択した各油圧ポンプ１，１のうちの最
も高い吐出圧を導入する圧力導入路１４に接続さ
れ、該圧力導入路１４には摺動により該圧力導入
路１４の開閉と前記通路１２のタンク１０への接
続とを行なうスプール状の開閉制御部材１５が設
けられる。

該開閉制御部材１５には、２台の油圧ポンプ
１，１の吐出圧が夫々に作用し、しかも同方向に
作用する同面積の２つの受圧面１６，１７を形成
し、該部材１５が圧力導入路１４を開く方向に押
圧されるようにすると共に、圧力導入路１４を閉
じて通路１２をタンク１０に接続する方向に該部
材１５を押圧するように各受圧面１６，１７の合
計面積を有し且つサーボ弁９に導入された圧力が
前記通路１２を介して作用する対向受圧面１８を
形成し、更に切換弁２１により該対向受圧面１８
に代わつてサーボ弁９に導入された圧力が実質的
に作用して該対向受圧面１８に生じていた力と同
方向の力を生じさせ且つ該対向受圧面１８と面積
の異なる補助受圧面２０が形成される。図示の場
合、該補助受圧面２０を対向受圧面１８に当接す
る補助ピストンの受圧面に形成し、該補助受圧面
２０の面積を対向受圧面１８よりも大きく形成し
た。しかし、該補助受圧面２０の面積を対向受圧
面１８の面積よりも小さくしても、本考案の本質
は変わらない。

該切換弁２１は、エアシリンダ２２により作動
され、該エアシリンダ２２に空気圧が作用して切
換操作されると、補助受圧面２０に常時作用して
いるサーボ弁９に導入された圧力により該開閉制
御部材１５を押圧する力が実質的に発生し、該切
換弁２１が切換操作されないときは、対向受圧面
１８にサーボ弁９へ導入された圧力により該開閉
制御部材１５を押圧する力が発生する。これを更
に説明すると、切換弁２１が第２図の切換位置２
１ａへ切換操作されたときは、対向受圧面１８は
タンク１０につながり、補助ピストンに形成され
た補助受圧面２０にサーボ弁９に導入された圧力
が作用しており、該補助受圧面２０の反対側の面
にはタンク１０の圧力しか作用しないことにな
る。そのため、該開閉制御部材１５を図面右方に
押す力は補助受圧面２０に発生する。また、切換
弁２１が第２図示のノーマル位置２１ｂにあると
きは、対向受圧面１８及び補助受圧面２０の両方
にサーボ弁９に導入した圧力が作用することにな
るが、補助ピストン自体は補助受圧面２０とその
反対側の面に同圧が作用することになるので、該
補助ピストンには実質的に開閉制御部材１５を押
圧するような力の発生はなく、対向受圧面１８に
作用する前記圧力による力で該開閉制御弁１５が
図面右方に押されることになる。

従つて、開閉制御部材１５は、受圧面１６，１
７に作用する油圧ポンプ１，２の吐出圧力と対向
受圧面１８又は補助受圧面２０に作用する圧力に
より、圧力導入路１４の開閉や通路１２をタンク
１０に接続する摺動を行ない、その摺動は通路１
２の圧力即ちポンプ容量制御装置２，２に作用す
る圧力が前記式を満足するようになつたとき停止
する。該開閉制御部材１５により制御された圧力
は、通路１２を介してポンプ容量制御装置２，２
のサーボ弁９，９に作用し、該装置２，２が第１
図示のものと同様の作動を行なうことによりポン
プ容量が制御され、ポンプ１，１の馬力が一定に
制御される。

その制御形態は、第３図の曲線Ａ，Ｂで示すよ
うに変化し、切換弁２１がエアシリンダ２２によ
り作動された切換位置２１ａにある場合は曲線Ａ
に沿つて吐出流量が変化し、該切換弁２１がエア
シリンダ２２の作用のないノーマル位置２１ｂに
ある時は曲線Ｂに沿つて吐出流量が変化する。

該原動機２３が内燃機関であれば、これを高地
で使用する場合と平地で使用する場合とで出力が
異なるが、高地では切換弁２１を切換位置２１ａ
としてポンプ容量制御装置２，２に曲線Ｂに沿つ
た制御を行なわせ、平地では位置２１ｂとして曲
線Ａに沿つた制御を行なわせれば、該原動機２３
の出力を常に有効に使用できる。また該原動機２
３が電動機であれば、60Hzと50Hzの各地域で切換
弁２１の切換えにより原動機２３の出力に応じて
ポンプ１，１を駆動出来る。

（考案の効果） 以上のように、本考案によれば、各ポンプ容量
制御装置のサーボ弁へ最も高いポンプ吐出圧を導
く圧力導入路に開閉制御部材を設け、該部材に、
各ポンプの吐出圧が夫々作用する受圧面と、これ
に対向したサーボ弁への圧力が作用する対向受圧
面及びエアシリンダで作動する切換弁により該対
向受圧面に代わりサーボ弁への圧力が作用して該
対向受圧面と同方向の力を発生する該対向受圧面
と面積の異なる補助受圧面を形成したので、該エ
アシリンダを作動させて切換弁を切換操作するこ
とによりサーボ弁に作用する圧力を制御出来、簡
単に遠隔位置からポンプ容量制御装置の馬力設定
を変更し得、原動機の出力を有効に利用出来る等
の効果がある。

【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図は制御特性の線図を示す。 １，１……可変容量形油圧ポンプ、２，２……
ポンプ容量制御装置、９，９……サーボ弁、１２
……通路、１４……圧力導入路、１５……開閉制
御部材、１６，１７……受圧面、１８……対向受
圧面、２０……補助受圧面、２１……切換弁、２
２……エアシリンダ、２３……原動機。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧力流体が作用したサーボ弁によりポンプ馬力
   を一定に制御するポンプ容量制御装置を備えた可
   変容量形の油圧ポンプを複数台設け、これら油圧
   ポンプを１台の原動機で駆動するようにしたもの
   に於いて、各ポンプ容量制御装置のサーボ弁に作
   用する圧力流体の通路を互に接続し、該通路を、
   シヤトル弁で選択した各油圧ポンプのうちの最も
   高い吐出圧を導入する圧力導入路に接続し、該圧
   力導入通路に、摺動により該圧力導入路の開閉と
   前記通路のタンクへの接続とを行なう開閉制御部
   材を設け、該開閉制御部材に、これが圧力導入路
   を開く方向に押圧されるように各油圧ポンプの吐
   出圧が夫々同方向に作用する同面積の複数の受圧
   面を形成すると共に圧力導入路を閉じて通路をタ
   ンクに接続する方向に押圧するように前記各受圧
   面の合計面積を有し且つサーボ弁へ導入された圧
   力が作用する対向受圧面を形成し、更にエアシリ
   ンダにより作動される切換弁を切換えることによ
   り該対向受圧面に代わつてサーボ弁に導入された
   圧力が実質的に作用して該対向受圧面に生じてい
   た力と同方向の力を生じさせる該対向受圧面と面
   積の異なる補助受圧面を形成したことを特徴とす
   る複数台の油圧ポンプの馬力設定装置。