JPS60147588A - 可変流体ポンプのトルク制御装置 - 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】 本発明は流体ポンプ出力の連続的調節のための流体サー
ボ機構を有し、その出力の設定は該ポンプの吐出圧及び
作動圧制御回路の圧力により決定され、且つその調節機
構は最大出力の方向にポンプ制御部材を押圧するばねと
該ポンプ制御部材に出力の減少方向に作用する少なくと
も１個のピストンを含み、該ピストン面は吐出圧を受り
るか或は流体で作動り−る制御弁を介して出１］に接続
され、且つ該制御弁は該作動圧制御回路の圧力にＪ：り
作動される可変流体ポンプの１〜ルク制御装置に関覆る
。

トルクコントローラの目的は流体ポンプの入力トルクを
一定に維持することである。適用される関係は作動圧と
該ポンプのストローク吊の積が一定で４丁＜ではならな
いことである。流体ポンプのストローク量の測定部材は
該ポンプ出力を決定Ｊるポンプ制御部材のピストンであ
る。

トルクコン１ヘ［】−ラと結合ざれ得る上記の種類の出
力制御装置は、例えば西ドイツ上１訂出願公告明細書第
１５　２８　５５０号で知られている。

本発明の目的は上記の種類の出力制御装置を改良し、１
〜ルク制御をＩｊｉｉ案するにある。

この問題の解決として、」二記の種類の装置に於いて、
閉じ込め力がポンプ制御部材に接続した測定ばね或は組
のばねにＪ；り決定され且つ出力設定の関数として偏寄
され、しかも作動圧制御回路と該回路の圧力及び該測定
ばねの張力に応じて無圧排出口を備えた作動制御回路に
接続するトルク弁を設けることが提案される。

ポンプ制御部材を介して予め緊張力が与えられだ測定ば
ねにより一方へ作動され、且つポンプの作動圧に比例し
た圧力により他方へ作動されるトルク弁を備えたパワー
制御装置は西ドイツ特８′１出願公告明細書第２０　３
８　９６１１１号により知られている。この公知のコン
トローラに於いて、トルク特性の制御はトルク弁に作用
ｊる作動圧の換算によりスロットルシステム介して行な
われる。これはか（７りの損失を生ずる。該ポンプ＋７
）　ｌｆｆｉ　１１で更に損失が発生Ｊ−るので該」ン
１へロール装置はスロワ１〜ルを介づる制御機構のピス
トン面から取除かれるべきである。

これに比べ、本発明に於いては、主に出力を制御づ−る
ため、圧力バランスどじ（働り制御弁が該１−ルク弁の
接方に挿入される。これは出力設定が該ｉ〜ルク弁の相
応する１〜ルク制御以下では無効である有利な点を有す
る。

本発明の更に重要な右利な点は、コントロール機構の制
御ピストンを該出口に直接接続出来るので短い揺動時間
（ポンプを最大吐出させるまでの時間）とすることが可
能になる。而して無損失制御の結果、上記公知の技術即
ち西ドイツ特許出願公告用２０　３８　９６８号ど対比
して、トルク特性は、スロワ１〜ルシステムを通る作動
圧の減少によることなく単にトルク弁のばね応力の変更
により即ち測定ばね又は組のばねの設計により決定され
る。

本発明の仙の実施例に於いて、本発明による出力コント
ローラのトルク弁の構成及び配置は、該トルク弁を１つ
のけバレートユニットとして流体ポンプに取付けされる
ことを許容し、そして該ポンプ制御部材の従動ビンを出
力設定の目的のため測定ばね或は組のばねの張力を変更
すべく該トルク弁に係合するを許容する。かがるトルク
弁は異なるサイズの複数のポンプのために使用出来且つ
これらのパワー駆動のポンプはポンプ制御部材の調整軌
道、例えば調整可能な斜軸ポンプのケースのピボット角
に従う。かがるトルク弁の適切な構成は特許請求の範囲
第４項及び第５項に於いて特定される。

それ放水発明にＪ：る装置に於いて、トルク特性は測定
ばね或は組のばねの特性の設計によってのみ決定され、
本発明の特に有利な形式は、トルク弁内の測定ばね或は
組のばねの７ｊめの止め貝が外部から手動制御の方法で
調節し１ｑることである。外部的に調節可能な測定ばね
或は組のばねの手段により多くの所望の１ヘルク特竹を
予め選択Ｊ−ることが出来目っ作動中に設定或は変更す
ることも可能になり、それはまたポンプを駆動するモー
タのトルクとポンプトルクの最適の合致を得るために有
利である。特別な場合に迅速に調整が可能になる。

他の実施例に於いて、トルク弁内の１１二め具は弁筺の
面に配置されることが右利であり、測定ばね或は組のば
ねの変更のため取外しを可能にする。本発明の有利な他
の展開に於いて、トルク制御装置は、もし本発明に従い
各ポンプのトルク弁の閉塞部材が各ポンプの作動圧制御
回路の圧力ど仙のポンプの作動回路の圧力の合区１によ
り作動され、且つ各トルク弁が金目作動圧とその測定ば
ねの予応力に応じてポンプの作動圧制御回路路と無圧出
口どを接続するならば、駆動側を機械的に接続された２
台若しくはそれ以上の流体ポンプの連結制御として使用
するために適当である。この目的のためにトルク弁の閉
塞部材は平行に作用し目つ複数台のポンプの１つの作動
圧に夫々ざらされた幾つかの測定部を有する。

流体ポンプ（１）はモータ（図示しない）により軸（２
）を介して駆動される。もし、例えば該流体ポンプ（１
）が調整可能なアキシャルピストンポンプであるならば
、揺動部材（３）から成るポンプ制御部材の揺動角αが
該流体ポンプ（１）のストローク量に比例する。該揺動
角αを調節するためのサーボ制御機構は、詳細には示さ
れていないが、ばね（４）と圧力を受ける調整ピストン
（５）とを有し、該ばね（４）は該流体ポンプ（１）を
最大揺動角α即ち最大吐出量の方向に押圧する。

該制御機構の調整ピストン（６）は機能的に該ピストン
（５）に連結され、小さな揺動の角αの方向に復帰の作
用を行なう。そのピストン面は該調整ピストン（５）の
それよりも十分大きい。該ピストン（６）に作用する回
路（７）の制御圧は流体ポンプ（１）の吐出圧回路（１
０から回路（９）及び制御弁（８）を介して取られる。

該制御弁（８）を右する系列には公知の月−カ制限弁ａ
ｔが存イ「する。該制御弁（８）は圧力バランスを形成
し、その１側に吐出圧とイの他側に作動圧制御回路（Ｉ
Ｚの制御圧を受け該作動圧制御回路ａｚは流体ポンプ（
１）の作動圧を、（任意に調節自在の）吐出流のスロッ
トルａ９の１り方の作動回路ａ４）から制御流を制限す
るスロットル０３を介して受ける。

トルク弁ａＧは１側に制御回路ａｚの圧力ににりまた他
側に測定ばねａ７）好ましくは組のばねによる作用を受
１ノ、該ばね（＋７１の予め与えられる緊張力は該ピス
トン（６）の位置或は該ポンプ制御部材（３）により決
定される。該トルク弁（′ｌｅは該制御回路ａｂを無圧
出Ｄ　０８１に接続出来る。もし該制御回路（１２１の
作動圧が該トルク弁（ＩＧの設定賄に達づ“ると該弁ａ
ｅは該出口へ開き始め、該制御弁（８）の制御スリーブ
で圧力降下が起る。該制御スリーブは制御位置■へ移動
されそして該制御ピストン（６）に制御圧を供給し、そ
の結果流体ポンプ（１）の制御部材を出力の減少方向へ
と移動にるように駆動する。該Ｉ〜ルク弁ａＧの測定ば
ね（Ｉ〃或は組の測定ばねはそれ故予め緊張される。該
測定ばねが組み立てられると、そのばね特性に関して、
予めの緊張にｊ；り包絡曲線が理論的な所望の出力双曲
線となる。該回路ｑ■の１４定の用出圧は予定の揺動角
αに相当り“る。トルク制御即ち該トルク弁ａＧがまだ
応答しない領域に於ける該流体ポンプの出力設定は、吐
出スロットルａ９を介して通常の方法で行なわれ、特に
説明を要しない。

第２図に斜軸形アキシャルビスｌ〜ンポンブの揺動自在
のポンプ制御部材に接続した１〜ルク弁（′ｌＧの１実
施例が示されている。該ポンプについてはより詳細な説
明を省く。該揺動自在の制御部材は該トルク弁（＋６１
内に延びる従ωＪピン■をイ１する。該トルク弁ｌ′Ｉ
Ｑは、該実施例に示す如く、該弁筺■内に配置したシー
ト弁と、その閉塞部材としてばねｏＱ４）から成る絹の
測定ばねＱ７）により作動されるコーン形弁のを有する
ように設泪される。副弁■の弁座は弁体■に形成され、
該弁筺θに移動自在に設りられ月つ該ポンプ制御部材の
従動ピンに係合される。該弁体は弁筺■に支承したばね
のにより作動され且つ該弁体■に係合した従動ピンを保
持する。副相の測定ばね（１７）のばねのは止め貝ので
支持され、該止め具の内の設定ねじので該ばね１２４）
が支持される。

該止め貝のは該弁筺■の而にねじ止めされる。

副相の測定ばねの張ツノ及び所望の１〜シルク性曲線の
位置及び該１−ルク弁ａｅの応谷点は該止め具Ｑ力の回
転位置にｊ：り調整出来る。

該止め具のはこの目的のために手動調整■を右する。該
トルク曲線の状態或はばね特性（ま設定ねじＱｉ（の手
段にＪ：りばね■の予応力の変更の結果どして生じ得る
。

該作動圧ｉ１．ｌ］御回路０２！ｌに生じる圧力は該弁
体■の通路ωを介して閉塞部材■に紺の測定ばねりＤに
抗して作用する。該弁座の面積は回路ａｚの圧力に対し
て有効である閉塞部材のの測定面にＪｚり決定する。も
し該回路ａｚの圧力により該測定面に働く力が組の測定
ばね（＋７１に予め与えた緊張）Ｊを越えるならば、該
閉塞部材のコーン形弁ｔま該弁体■の弁座から離れ、そ
して該流体ポンプに固定された弁座■の内部鈴で形成し
た無圧出［］へ該副制御回路＋２１を開き、これにより
内部１］は該流体ポンプの無圧内部■に接続される。

減少した出力の方向への該ポンプ制御部材の移動により
、従動ピン■は該弁体■を第２図の右方に該ＩＩ塞部材
のに対して動かし、そしてこれにより所望の形状のトル
ク特性に応じ設定ばね（１７１の予めの緊張力を増大す
る。

第３図は２台の流体ポンプＱ３■のための連結した１〜
ルク制御に関する本発明の制御装置を示し、その駆動軸
は一般の駆動モータ（図示してない）にＪ：す（１ｉｌ
で単に１１１１略的に示した）適当な分配歯車■で直接
或は間接に駆動される。各ポンプのための各制御装置は
第１図の制御装置に相当する。類似の部分は同一の参照
符号が与えられており繰返しての説明を省略する。第１
図で（ＩＧで示したｌ・ルク弁だけがここでは複合弁■
どして構成され、トルク弁（ｌＧ＋の閉塞部材■が第４
図示のにうに追加の測定面（３７１４！：有することが
異なる。他側のポンプの作動圧は、夫々の場合、制御回
路■■を介してこの測定面■に作用する。応答即ち回路
（′ｌｚから無圧出口に制御圧を伝えるための１〜ルク
弁■の開弁は作動バの金言１で生じる。かかる制御は例
えばもし流体ポンプが通常の駆動軸にＪ：り或は分配歯
車を介して駆動され、そして２台のポンプｉこ生ずる１
−ルクの合計が駆動トルクを越えてはならないときに必
要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による流体ポンプの制御装置の実施例の
′ａ図、第２図は流体ポンプに適用した本発明によるト
ルク弁の断面図、第３図は作動側を連結しＩＣ２台の流
体ポンプ用の本発明による制御装置の線図、第４図は複
数の測定面を有する閉塞部材を備えたｉ〜ルク弁の拡大
詳細図を示Ｊ０ （１）・・・流体ポンプ （３）・・・ポンプ制御部祠 ０ｚ・・・作動圧制御回路 （ｌｅＩ３６１・・・トルク弁 １１Ｄ・・・測定ばね （ｌｅ・・・無圧出口 特許出願人　プルエニングハウス　ハイドロリック　ゲ
ー　エム　ベーハー 手続補正書 １．事件の表示 昭和　５９年　特許願　第２６３０９３号２、発明の名
称 可変流体ポンプのトルク制御装と？ プルエニングハウス　ハイド１コリツク　ゲー　エムベ
ー　ハー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流体ポンプの連続的調節のための流体サーボ機構を
   有し、その出力設定が該ポンプの吐出圧及び作動圧制御
   回路の圧力により決定され、且つその調節機構は最大出
   力の方向にポンプ制御部材を押圧するばねと該ポンプ制
   御部材に出力の減少方向に作用する少なくとも１個のピ
   ストンを含み、該ピストン面は流体で作動する制御弁を
   介して吐出圧を受けるか或は出口圧を受りるようにし、
   且つ該制御弁は該作動圧制御回路の圧力により作動され
   るものに於いて、該ポンプ制御部月に接続され且つ出ノ
   〕設定の関数どして緊張された測定ばねにより決まる閉
   塞面を有し、且つ該作動圧制御回路を該回路の圧力と該
   測定ばねの張力に応じて無圧出口へ接続するトルク弁を
   備えたことを特徴とする可変流体ポンプのトルク制御装
   置。 ２、該１ｔｉｌｌｌｌｌ弁と該トルク弁或はその閉塞部
   材に作用する圧力は、該ポンプの作動回路から分岐した
   作動圧制御回路のスＯツＩ〜ル後方の圧力であり、該制
   御回路の分岐点の上流に可変の出力スロワ１〜ルが設け
   られていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の制御装置。 ３、該トルク弁はセパレートユニットどして流体ポンプ
   に固定され、口つ該ポンプ制御部材の従動ビンが少なく
   とも１木のばねからなる測定ばねの張力を出力設定に応
   じて変更する該トルク弁に係合することを特徴とする特
   ｚ１請求の範囲第１項又は第２項の制御装置。 ４、該トルク弁はシート弁の形式であり、これの閉塞部
   材を構成するコーン形弁は測定ばね或は組のばねの作用
   を受け、該測定ばね或は組のばねは弁筺の調整可能な止
   め具で他端を支持され、Ｄつその弁座は従動ビンに係合
   された移動可能な弁体に設けられることを特徴どする特
   許請求の範囲第３項に記載の制御装置。 ５、該弁座はばねにより負荷され、該従動ビンに対して
   密接して保持づることを特徴とする特〃［請求の範囲第
   ４項に記載の制御装置。 ６、該測定はね或は組のばねの止め具は手動調整の手段
   により外部から調整し１ｑ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。 ７、該止め具は該弁筺の前方に配買され且つ該測定ばね
   或は組のばねを交換すべく取外し可能であることを特徴
   とする特許請求の範囲第４項又は第６項に記載の制御装
   置。 ８、駆動側が機械的に連結された２台以上の流体ポンプ
   の統合制御どして、各ポンプのトルク弁の閉塞部材が各
   ポンプの作動圧制御回路の圧力と他の１台又は複数台の
   ポンプの作動回路の圧力との合副圧を受り、且つ各トル
   ク弁がそのポンプの作動圧制御回路を連結した作動圧と
   その測定ばねの張力どにより無圧出口に接続することを
   特徴とする特許 の範囲のいずれかに記載の制御装置。 ９　該トルク弁の閉塞部材は複数の測定面を有し、各測
   定面は平行で且つその夫々は複数のポンプの１つの作動
   圧を受りることを特徴どする特許請求の範囲第８項に記
   載の制御装置。