JPS6127592B2 - - Google Patents

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JPS6127592B2
JPS6127592B2 JP50113584A JP11358475A JPS6127592B2 JP S6127592 B2 JPS6127592 B2 JP S6127592B2 JP 50113584 A JP50113584 A JP 50113584A JP 11358475 A JP11358475 A JP 11358475A JP S6127592 B2 JPS6127592 B2 JP S6127592B2
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JP
Japan
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fluid
pressure
port
servo
pump
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JP50113584A
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JPS5157001A (ja
Inventor
Etsuchi Boon Erisu
Etsuchi Uirusu Aran
Ii Adamusu Seshiru
Eru Saasuton Debitsudo
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PepsiAmericas Inc
Original Assignee
Abex Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Abex Corp filed Critical Abex Corp
Publication of JPS5157001A publication Critical patent/JPS5157001A/ja
Publication of JPS6127592B2 publication Critical patent/JPS6127592B2/ja
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/002—Hydraulic systems to change the pump delivery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/10—Control of working-fluid admission or discharge peculiar thereto
    • F01B3/103—Control of working-fluid admission or discharge peculiar thereto for machines with rotary cylinder block
    • F01B3/106—Control of working-fluid admission or discharge peculiar thereto for machines with rotary cylinder block by changing the inclination of the swash plate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/26—Control
    • F04B1/30—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks
    • F04B1/32—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B1/324—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block by changing the inclination of the swash plate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/08—Regulating by delivery pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Fluid Gearings (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)
  • Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的には可変容量軸方向ピストンプ
ランジヤ・ポンプに関し、更に具体的にはそのポ
ンプの自動制御装置に関する。
軸方向ピストン・ポンプ用の自動制御装置は公
知のものである。その装置においてはポンプ機構
が一般に流量補償式、圧力補償式あるいはその両
方を兼ねている。流量補償方式では、ポンプの吐
出し系のオリフイスにおける圧力降下の変化に感
応する制御機構が、所定の圧力降下に達するまで
ポンプの吐出し量を変える機構を作動する。圧力
補償制御方式では、過度の吐出し圧に感応する制
御機構が、ポンプの吐出し量を圧力が設定値に達
するまで減らす機構を作動する。ポンプは流量補
償装置と圧力補償装置の両方を具えるのが通例で
ある。
従来の多くの自動制御装置の欠点は、出口圧又
は流量が所定値を越えた時の応答が遅いことであ
る。ある制御装置が急速に応答しない場合は、そ
の装置の構成各部にとつて有害な瞬時的な高圧ピ
ークが生ずることがある。
従来の多くの自動制御装置の他の欠点は、アク
ロス・センタ軸方向ピストンポンプに用いられる
場合装置が極めて複雑になることである。若干の
自動制御装置はアクロス・センタ・ポンプにおい
ては動作しない。
従来の自動制御装置の更に別の欠点は、流量補
償あるいは圧力補償制御が動作してポンプの吐出
し量を減らした後に、ポンプ容量制御機構を作動
してポンプ吐出し量を前の設定値に戻す設備がな
いことである。たいていの制御装置は、ばねを使
用してポンプ制御機構を最大容量位置に偏倚させ
ているに過ぎない。
本発明は、感応性が高く装置における高圧ピー
クのないアクロス・センタ可変容量軸方向ピスト
ン・ポンプ用自動制御装置を提供するものであ
る。
本発明による可変容量ポンプ用自動制御装置
は、駆動量を変化するためロツカーカム支えに旋
回自在に支持されたロツカーカム、上記ロツカー
カムに取付けられたベーン、第１と第２の流体室
を形成するため上記ベーンと協同動作するハウジ
ング、サーボ流体を供給するサーボポンプ、一方
の口が作動流体を含む吐出口となり且つ他方の口
が低圧流体を含む取入れ口となる最大ポンプ変位
量の第１位置と上記他方の口が吐出口となり且つ
上記一方の口が取入れ口となる最大ポンプ変位量
の第２の位置との間の任意の位置をロツカーカム
で選択するよう上記２つの室へのサーボ流体の供
給を制御する制御弁機構とよりなるものにおい
て、上記制御弁機構は規定の作動流体圧の範囲を
越えると手動制御から自動制御に切換わるもの
で、夫々の口からのパイプに設けられたオリフイ
スの前後において所定圧差を越えるとその作動流
体を上記室の一方に送り作動流体圧をサーボ流体
圧まで下げるようロツカーカムを駆動するシーケ
ンス弁、上記一方の口の作動流体圧とサーボ流体
圧とが所定の圧力差になつたとき作動流体圧を上
記サーボポンプで定まる所定圧に限定する第１の
リリーフ弁、他方の口の流体圧とサーボ流体圧に
応じた圧力により上記他方の口とサーボポンプと
を結ぶ回路内に設けたオリフイスでサーボ流体を
絞り上記サーボ流体圧に略等しい所定圧に制御維
持し上記室の他方から出る流体を受け入れるよう
作動する第２のリリーフ弁とを有することを要旨
とするものである。
さて第１図及び第２図において軸方向ピストン
ポンプはケース１１を具え、これは中央ハウジン
グ１２、一端に末端キヤツプ１３、他端にポー
ト・キヤツプ１４を具え、これらの全部がボルト
１５によつて互いに固定されている。
ケース１１には空洞部１６があり、これは外レ
ース２０がハウジング肩部２１に圧接されている
軸受１９のころ１８に取付けられた回転シリンダ
胴１７を受ける。駆動軸２２が末端キヤツプ１３
の孔２３に挿通されており、回転自在に軸受２４
に支持されている。駆動軸２２のみぞ付きの内端
２５は胴１７のみぞ付き中央孔２６と駆動的に嵌
合している。
胴１７はその回転軸を中心とした円周上に均等
に配置された複数の平行孔２７を具えている。各
孔２７のスリーブ２８がピストン２９を受ける。
各ピストン２９は球形のヘツド３０を有し、これ
をシユー３２のソケツト３１が受ける。
シユー３２は、可動ロツカーカム３４に取付け
られた扁平なクリープ（スラスト）板３３に対し
シユー保持アツセンブリ３５によつて保持されて
いる。アツセンブリ３５はピストン２９の数と同
数の均等間隔の孔を有するシユー保持板３６を含
み、これが各ピストンの本体を通り抜けて各シユ
ー３２の肩部３７に嵌合している。
シユー保持板３６は中央孔３８を有し、これが
スナツプ・リング４０でロツカーカム３４に取付
けられた柱３９の外周に設けられている。シユー
保持板３６を柱３９に固定しシユー３２がスラス
ト板３３から浮き上がるのを防ぐスナツプ・リン
グ４２とシユー保持板３６の間にはスペーサ４１
が配設されている。
各孔２７はシリンダ・ポート４３で終つてお
り、このポートがポートプレート４４と孔２７の
間に流体を導く。ポートプレート４４は胴１７と
ポート・キヤツプ１４の間に配設されている。第
４図に示すいんげん豆形の一対の開口部４５，４
６がプレート４４に形成されている。これらの開
口部はポートキヤツプ１４の口P1，P2に通じてい
る。これらの口P1，P2はポンプの動作条件に応じ
て一方が低圧流体を含む取入れ口であり他方が高
圧の作動流体を含む吐出口である。
図示してない原動機により駆動軸２２が回転し
てシリンダ胴１７を回転させる。スラスト板３３
が軸２２の軸線に垂直な中立位置から傾くと、シ
ユー３２がスラスト板３３の上を摺動してピスト
ン２９が往復運動を行なう。ピストン２９がポー
トプレート４４から離れると、低圧流体が孔２７
に受け入れられる。ピストン２９はポートプレー
ト４４の方に移動して行く際に作動流体を吐出口
に追い込む。
段付き軸５０はみぞ付き端部５１により胴１７
のみぞ付き孔２６に駆動的に連結されている。軸
５０は胴１７と共に回転し、軸５０にキー止めさ
れている定容量形サーボポンプ５２を駆動する。
軸５０は、ポート・キヤツプ孔５５に取付けられ
ている針軸受５４及びクランプ部材５８の孔５７
に取付けられている針軸受５６によつて回転自在
に支持されている。
軸５０はスナツプ・リング５９、軸方向分割つ
ば６０、及び胴１７とポートプレート４４をポー
ト・キヤツプ１４に対して偏倚させているばね６
１により胴１７において軸方向に保持されてい
る。ポンプの動作中の胴１７とポートプレート４
４の最大離間距離は、つば６０の端面６２とみぞ
付き端部５１の正面肩部６３との間隔である。こ
の間隔は軸５０のねじ切りされた他端６５のナツ
ト６４を調整することによつて変えることができ
る。
クランプ部材５８に嵌合しているスラスト軸受
４８とナツト６４の間にはスペーサ４７が挿入さ
れている。クランプ部材５８はサーボポンプ５２
の外側にハウジング４９に嵌合しており、該ポン
プはギヤ内で回転するギヤを有するロータ形であ
り一般にギヤー・ポンプと呼ばれている。ポンプ
５２は手動ポンプ制御機構を作動するサーボ圧を
生ずる。
次に、第２図及び第３図に基き、手動ポンプ容
量制御機構について述べる。ロツカーカム３４の
両側にあるこの機構は実質的に同じものである。
従つて、第２図及び第３図に示す左側のものにつ
いて説明し、ロツカーカム３４の右側にある同じ
各部はダツシユ付きの同一番号で示す。構造上相
違のある点については説明する。
ロツカーカム３４は弓形の表面６７を有し、こ
れは末端キヤツプ１３に取付けられたロツカーカ
ム支え６９に形成されている補面６８によつて受
けられる。ロツカーカム３４は胴１７の回転軸に
直交する固定軸を中心に旋回する。スラスト板３
３を具えたカム３４は流体モーターによつてカム
支え６９の上を移動させられてポンプの吐出し量
を変える。
流体モーターはロツカーカム３４の側面に一体
的に形成されたベーン、即ちモーター部材７０を
含んでいるので、それと共に動くことができる。
ベーン７０はロツカーカム３４に固定され表面６
７を越えてロツカーカム支え６９の側面７１まで
延長しているが、その中心は表面６７にあるよう
にされている。ベーン７０はシールアツセンブリ
７３を受ける中央スロツト７２を具えている。
ベーン・ハウジング７４はピン７５によつてカ
ム支え６９における位置が決められボルト７６で
カム支え６９に取付けられている。ベーン・ハウ
ジング７４の半分はロツカーカム３４の上にある
のでベーン７０は、ボルト７６でハウジング７４
に固定されているカバー７８で閉じられた弓形の
室７７に収められている。このように組付けられ
たベーン７０とそのシールアセンブリ７３が第２
図に示すように室７７を一対の流体室８０，８１
に分割して流体モーターを構成する。
ゴム弾性のシール８２は、第３図で最もよく分
るようにロツカーカム３４に接するベーンハウジ
ング７４の内面８４のみぞ８３に嵌合し、流体モ
ーター用のダイナミツク・シールであり、ロツカ
ーカム３４が旋回した時の漏れを防ぐ。
ロツカーカム３４の片側の流体モーターの流体
室８０，８１は、ロツカーカム３４の反対側にあ
る同じ流体モーターの流体室に通路８５，８６で
連結されている。従つて、両方のモーターは加圧
流体を流体室８０，８１の一方に供給し流体を他
方の室から吐出す方法で同時に作動され、室７７
の中のベーン７０を作動する。
この流体モーターの動作は加圧流体の供給を調
整するサーボ（追従）制御弁機構８７によつて制
御され、この機構は、両端にねじを有するボルト
９０でロツカーカム３４に取付けられている弁盤
８８と弁心棒８９を具えた受液弁アツセンブリを
含んでいる。この受液弁アツセンブリとベーン７
０は、ロツカーカム３４が動いた時に同心弓形通
路上を移動する。弁盤８８′の上に突出している
ボルト９１のヘツド９２でロツカーカム３４の右
側に弁盤８８′と弁心棒８９′を取付けており、下
記する機能を有している。
弁盤８８は一対のポート９７，９８を有し、こ
れらは（第４図に略示の）一対の通路９９，１０
０を通して流体モーターのそれぞれの流体室８
０，８１に連結されている。通路９９は順次に連
結されている弁心棒８９の孔１０１，ロツカーカ
ム３４の孔１０２、ロツカーカム３４の（図示し
てない）中ぐり穴及び流体室８０に開口している
ベーン７０の孔１０３、を含んでいる。同様に、
通路１００は順次に連結されている弁心棒８９の
孔１０４、ロツカーカム３４の孔１０５、ロツカ
ーカム３４の（図示してない）中ぐり穴、及び流
体室８１に開口しているベーン７０の孔１０６、
を含んでいる。
第２図と第４図で見て反時計方向の流体モータ
ーの動作の場合は、加圧流体がポート９７に供給
され、通路９９を通つて室８０に流入し、ベーン
７０とロツカーカム３４を反時計方向に作動す
る。流体室８０が膨張して流体室８１が収縮し、
流体を通路１００からポート９８の外に吐出しポ
ンプケーシングに送り込む。
流体モーターの時計方向の動作の場合は、流体
の流れが逆になる。加圧流体はポート９８に供給
され、室８１を膨張させてベーン７０とロツカー
カム３４を時計方向に動かす。室８０が収縮し、
流体は通路９９を通り、ポート９７を出てポンプ
ケーシングに入る。
第４図に略示してある通り、逆止め弁１０７，
１０８及び平行流体絞りオリフイス１０９，１１
０が通路９９，１００に配設されている。この構
成により膨張室には大きな流量が送り込まれる
が、収縮室からの吐出量が制御されて流体モータ
ーベーン７０の運動速度が制限される。逆止め弁
１０７，１０８とオリフイス１０９，１１０は任
意の従来の構造のものとし、弁心棒８９に配設す
ることができる。
さて、この追従制御弁機構の内、流体を弁盤８
８のポート９７，９８に選択的に供給する部分を
第２〜４図により説明する。コントロールハンド
ル１１１は、カバープレート１１４に取付けられ
た入力軸１１２に取付けられている。カバープレ
ート１１４はボルトで中央ハウジング１２に取付
けられており、サーボポンプ５２からサーボ流体
を受ける（図示してない）流体口を含んでいる。
アーム１１８が軸１１２の内端に取付けられてい
て、アーム１１８とカバープレート１１４の間に
あるころ軸受１１９上で動く。
入力弁アツセンブリは、一対の同じ弁シユー１
２１，１２２を具え、これらがアーム１１８の孔
１２３に収まつている。アーム１１８が動くと、
シユー１２１がカバープレート１１４の扁平な内
面１２４上に接触して動き、シユー１２２は弁盤
８８の扁平面１２５上に接触しながら動く。各シ
ユー１２１，１２２はカバープレートのポートか
ら中央受液孔１２６を通して下部の矩形空洞部１
３４にサーボ流体を連続的に供給される。空洞部
１３４の長さはポート９７、と９８の間隔に等し
く、空洞部１３４はポート９７，９８と同じ弧上
を移動する。
シユー１２１，１２２の肩部１３２，１３３に
あるＯリング１２７，１２８は圧力のかかつてい
る時にボア１２３からの流体漏れを防ぎ、シユー
１２１，１２２を孔１２３内におくものである。
一対の平座金１２９，１３０はばね座金１３１に
より押圧されてＯリング１２７，１２８を偏倚さ
せ肩部１３２，１３３に当て、シユー１２１，１
２２を内面１２４、扁平面１２５に接触させてい
る。
さて、コントロールハンドル１１１による流体
モーターの手動操作について説明する。流体モー
ターの静止時は、第２図で最も良く分る通り、弁
シユー１２２の空洞部１３４は弁シユー１２２の
平部１３６，１３７によつて覆われる弁盤のポー
ト９７と９８の間にある。ポンプの吐出し量を変
えるためには、コントロールハンドル１１１をロ
ツカーカム３４が旋回する方向に動かす。ハンド
ル１１１を第２図で左側から見て時計方向に動か
すと、シユーが時計方向に動き、空洞部１３４を
ポート９８に合わせると共にポート９７を開く。
サーボ流体は空洞部１３４からポート９８に入
り、通路１００を通つて次いで室８１に入る。同
時に流体が室８０から通路９９を通つて、開いて
いるポート９７の外に吐出され、ロツカーカム３
４が上述のように時計方向に旋回する。同様に、
ロツカーカム３４は、ハンドル１１１を反時計方
向に動かして空洞部１３４をポート９７に合わせ
ると、反時計方向に旋回する。
ロツカーカム３４と弁盤８８の角運動がコント
ロールハンドル１１１の運動に等しいので正確な
追従が行なわれる。ロツカーカム３４と弁盤８８
がコントロールハンドル１１１と同じ角度だけ動
くと、空洞部１３４がポート９７，９８の中央に
なり、シユー１２２の平部１３６，１３７がポー
ト９７，９８を覆い、流体モーターが停止する。
第３図に示すロツカーカム３４の右側の機構は
左側のコントロールハンドル１１１の代りに指針
１４０を具えている。弁盤８８′と弁心棒８９′を
ロツカーカム３４に取付けているボルト９１のヘ
ツド９２はアーム１１８′を捕捉しており、ロツ
カーカム３４が動いた時にそれを移動させる。こ
れが指針１４０を動かしてロツカーカム３４の正
確な角度位置を指示させる。
さて、この手動制御装置から自動制御装置に切
替る様子を第４図により説明する。自動制御装置
主要各部を簡単に説明し、続いて細部説明に入
る。
自動制御装置の主要部品は、ポート・キヤツプ
１４に取付けられたコントロールハウジング１９
９の中に取付けられている。既述の通り、サーボ
ポンプ５２がサーボ加圧流体を追従弁機構８７に
供給し、これがロツカーカム３４を旋回させる流
体モーターの動作を制御する。サーボ流体の圧力
は圧力調整サーボ・リリーフ弁２００によつて調
整する。ロツカーカム３４を旋回させるために必
要な力は作動流体の圧力が増すにつれて増加する
ので、リリーフ弁はサーボ流体の圧力が作動流体
圧の変化と共に直接変化するように圧力調整され
る。
余分のサーボ流体はリリーフ弁２００を通して
補充回路にバイパスされ、主ピストンポンプの低
圧口の補給流体となる。補充回路における過剰流
体は補充リリーフ弁２０１を通してポンプケース
１１にパイパスされる。リリーフ弁２０２がケー
ス１１とタンクＴの間に接続されていてケース１
１内の流体を正圧、ただし低い圧力、に維持す
る。従つて、主ポンプが補充回路内の流体をサー
ボポンプ５２が供給できる量よりも多く必要とす
る場合には、ケース１１内の加圧流体が補充リリ
ーフ弁２０１を通つて補充回路へ逆流しポンプ入
口へ行く。
油圧系は、ポンプ口P1，P2とポンプ容量制御モ
ーターを連結する一対のシーケンス弁２０３，２
０４によつて過大な作動流体圧から保護されてい
る。作動流体が所定圧を越えると、作動流体はシ
ーケンス弁を通してバイパスされて該モーターに
供給され、手動制御を解除し、作動流体圧がシー
ケンス弁の圧力設定値になるまで主ポンプの吐出
し量を減少させる。
口P1，P2のそれぞれの加減オリフイス２０５，
２０６はシーケンス弁２０３，２０４に接続され
ており、これがオリフイスにおける圧力降下を検
知し、口P1，P2からの作動流体の流量を制御す
る。作動流体の流量が所定量を越えると、作動流
体はシーケンス弁を通してバイパスされポンプ容
量モーターに供給されて主ポンプの吐出し量を減
らす。
二重レベル・リリーフ弁２０７，２０８はシー
ケンス弁２０３，２０４からの過剰流体をバイパ
スし、ポンプ容量制御モーターに供給される作動
流体の圧力を制限する。この二重レベル・リリー
フ弁によつてバイパスされる流体は上記の補充回
路に供給される。
自動制御装置の細部説明を以下に示す。第４図
において、タンクＴ内の流体はパイプ２０９を通
してサーボポンプ５２の吸込側に供給される。サ
ーボ圧力流体はポンプ５２からパイプ２１０，２
１１を通つてカバープレート１１４のポートに吐
出され、手動ポンプ制御に流入して上述の如くポ
ンプ容量制御モーターを作動する。
パイプ２１２，２１３はパイプ２１０を圧力調
整サーボリリーフ弁２００につなぎ、此所でサー
ボ流体は、ピストン２１８によつて作動されるプ
ランジヤ２１７及びばね２１６の両方によつてシ
ート２１５に押されているポペツト２１４に拮抗
して働らく。作動流体はピストン２１８に供給さ
れるので、それによつてプランジヤ２１７とポペ
ツト２１４に加えられる力は作動流体の圧力の変
化によつて変る。例えば、作動流体圧が０Kg／cm2
の場合、リリーフ弁２００は約21Kg／cm2に設定す
るが、作動圧350Kg／cm2ではリリーフ弁２００は
約35Kg／cm2に設定する。
肩部２１９に過大なサーボ圧が加えられると、
ポペツト２１４はシート２１５から浮き上り、流
体はパイプ２２０，２２１，２２２、逆止め弁２
２４に至る供給パイプ２２３及び逆止め弁２２６
に至る供給パイプ２２５を含んだ補充回路に流入
する。逆止め弁２２４，２２６はそれぞれ主ポン
プの口P1，P2からのパイプ２２７，２２８に配設
されている。低圧の口に適正量の流体の供給がな
いと、その口の逆止め弁が開いて補充流体を供給
し、ポンプのキヤビテーシヨンを防止する。
通常の運転においては、主ポンプは補充回路内
の流体の全部は必要としない。余分の流体は、軽
いばね２３３及びポペツト２３１の上の空洞部２
３４内の流体圧によつてシート２３２に押されて
いるポペツト２３１を有する補充リリーフ弁２０
１へパイプ２３０を通つて流れる。空洞部２３４
内の圧力はパイプ２３６によつて空洞部２３４に
接続されている加減パイロツト段２３５によつて
制御される。パイプ２３０の補充流体はリリーフ
弁２０１の空洞部２３７、孔２３８、空洞部２３
９、オリフイス２４０、空洞部２３４、パイプ２
３６、を通つてパイロツト段２３５に達する。過
大な補充流体圧がパイロツト段２３５を吐かせた
時には、ポペツト２３１の上の空洞部２３４内の
流体圧はその上限に達しており、肩部２４１に加
わる補充流体の圧力が更に増加するとポペツト２
３１を上げて２３２から離す。ポペツト２３１は
約14Kg／cm2で持ち上がるようにセツトされてい
る。
リリーフ弁２０１から溢れた流体はパイプ２４
２と２４３を通つてポートプレート４４とポート
キヤツプ１４の間の通路２４４に流れてポートプ
レート４４を冷却し、次いでパイプ２４５を通つ
てケース１１に至る。ピストン２９、シユー３
２、及びポートプレート４４から漏出する流体も
ケース１１に集まる。ケース１１内の流体はリリ
ーフ弁２０２とパイプ２４６を通つてタンクＴに
流れる。リリーフ弁２０２はケース１１内の流体
を約4.2Kg／cm2に維持する。主ポンプがサーボポ
ンプ５２あるいは補充回路が供給できる量よりも
多くの流体を必要とする場合には、ケース１１内
の加圧流体を利用することができ、この流体は逆
方向にパイプ２４５から通路２４４、パイプ２４
３，２４２を経て補充リリーフ弁２０１に戻り補
充回路に流入して同回路に追加の流体を提供す
る。これは主ポンプ逆止め弁２２４，２２６が開
いて補充流体をポンプに送り補充流体圧がケース
圧以下に下がつた時に起る。この場合は空洞部２
３４内の流体圧がケース圧以下であり、ケース圧
流体はポペツト２３１を上げてシート２３２から
離し補充回路に流入させることができる。
シーケンス弁２０３はオリフイス２０５前後の
圧力をコントロールし、主ポンプ口P1における流
量を制限する。口P1における作動流体はポンプか
ら流出しパイプ２２７及びオリフイス２０５を通
つて所望の作業を行なう。パイプ２２７，２４８
は口P1をシーケンス弁２０３の下部に連結し、順
次に接続されているパイプ２２７、オリフイス２
０５、パイプ２４９及びオリフイス２５０が口P1
とシーケンス弁２０３の上部を連結している。口
P1に作動流体がある時は、口P2が取入れ口であ
り、流体は逆止め弁２７３とパイプ２２８を通つ
て無制限に口P2に流入する。
シーケンス弁２０４は圧力をコントロールし、
主ポンプの口P2における流量を制限する。口P2に
おける作動流体はポンプから流出し、パイプ２２
８とオリフイス２０６を通つて所望の作業を行な
う。パイプ２２８，２５１は口P2をシーケンス弁
２０４の下部に連結し、順次に接続されているパ
イプ２２８、オリフイス２０６、パイプ２５２、
及びオリフイス２５３が口P2をシーケンス弁２０
４の上部に連結している。口P2に作動流体がある
時は、口P1が取入れ口であり、流体は逆止め弁２
７２とパイプ２２７を通つて無制限に口P1に流入
する。
シーケンス弁２０３，２０４の圧力設定をコン
トロールする加減パイロツト段２４７は、逆止め
弁２５４、パイプ２５５、パイプ２５６及び空洞
部２５７を介してシーケンス弁２０３の上部のオ
リフイス２５０に連結され、また逆止め弁２５
８、パイプ２５９、パイプ２５６及び空洞部２５
７を介してシーケンス弁２０４の上部のオリフイ
ス２５３に連結されている。空洞部２５７の中の
流体がピストン２１８を偏倚させ、ピストン２１
８が既述の通りプランジヤ２１７に対して下向き
に作用する。
シーケンス弁２０３は、ばね２６２によつてシ
ート２６１に押し当てられているポペツト２６０
を含んでいる。シーケンス弁２０４は、ばね２６
５によつてシート２６４に押し当てられているポ
ペツト２６３を含んでいる。口P1に作動流体があ
る時は、流体はシーケンス弁２０３のポペツト２
６０のオリフイス２６６及びオリフイス２５０を
通つてパイロツト段２４７に達するが、少量の作
動流体はパイプ４９を通つて第４図矢印とは逆方
向にオリフイス２０５の下流側のパイプ２２７に
流れる。口P2に作動流体がある場合、流体はシー
ケンス弁２０４のポペツト２６３のオリフイス２
６７及びオリフイス２５３を通つてパイロツト段
２４７に達するが、少量の作動流体はパイプ２５
２を通つて第４図矢印とは逆方向にオリフイス２
０６の下流側のパイプ２２８に流れる。
口P1において過大な作動流体圧が発生すると、
この作動流体はオリフイス２０５の上流側及び下
流側から第４図矢印方向にパイプ２４８，２４９
を通つてポペツト２６０の下面と上面に達する
が、この際パイプ２４９を通つてポペツト２６０
の上面側に加わつた過大な作動流体圧はパイプ２
５５を通つて空洞部２５７に達してパイロツト段
２４７を作動させる（ばねに抗して弁が開く）た
め、ポペツト２６０の上の空洞部２６８内の圧力
が低下し、従つてポペツト２６０の上面と下面に
おける流体圧に所定差ができて、ポペツト２６０
は作動流体によつてシート２６１から引き上げら
れる。
流れ出た流体の一部はパイプ２６９を通つて流
体室８０に導かれ、流体モーターを作動しロツカ
ーカム３４を中立位置の方へ動かし、これにより
作動流体圧がちようどシーケンス弁２０３の設定
値になるまでポンプの吐出し量を減らす。口P2に
過大の作動流体圧が発生すると、口P1における説
明と同様にしてポペツト２６３の上面と下面にお
ける流体圧に所定の差を生じて、ポペツト２６３
は作動流体によつてシート２６４から持ち上げら
れる。流れ出た流体の一部はパイプ２７１を通し
て流体室８１に導かれて流体モーターを作動し、
作動流体圧がちようどシーケンス弁２０４の設定
値になるまでポンプの吐出し量を減らす。
可変流量制御オリフイス２０５における圧力降
下は、口P1からの流量を制限するシーケンス弁２
０３によつて検知される。パイプ２４８はポペツ
ト２６０の下部をオリフイス２０５の上流側に連
結し、パイプ２４９はポペツト２６０の上部をオ
リフイス２０５の下流側に連結している。可変流
量制御オリフイス２０６における圧力降下は、口
P2からの流量を制限するシーケンス弁２０４によ
つて検知される。パイプ２５１はポペツト２６３
の下部をオリフイス２０６の上流側と連結し、パ
イプ２５２はポペツト２６３の上部をオリフイス
２０６の下履側と連結している。シーケンス弁２
０３，２０４におけるばね２６２，２６５は、シ
ーケンス弁を開かせるオリフイス２０５，２０６
における圧力降下を決める。一方、オリフイス２
０５，２０６のサイズ即ち流量面積が弁の流量設
定を決める。
過大な流量のためポペツト２６０，２６３の一
方における差圧がポペツトに作用するばね２６
２，２６５の力を越えると、ポペツトはそのシー
ト２６１，２６４から浮き上がり、作動流体はシ
ーケンス弁２０３，２０４を通してバイパスされ
る。各シーケンス弁２０３，２０４を通してバイ
パスされた流体の一部は連結されている流体室８
０，８１に流れて流体モーターを作動し、ロツカ
ーカム３４を中立位置に移動させ、これにより流
量がシーケンス弁２０３，２０４の設定値に達す
るまでポンプの吐出し量を減らす。各シーケンス
弁２０３，２０４の出口はそれぞれ二重レベル・
リリーフ弁２０７，２０８に連結されている。二
重レベル・リリーフ弁２０７は、ばね２７６によ
つてシート２７５に当てられている段付きポペツ
ト２７４を具えている。ポペツト２７４の上面２
７７は面積が下面２７８の二倍である。同様にリ
リーフ弁２０８は、ばね２８１によつてシート２
８０に押付けられている段付きポペツト２７９を
具えている。ポペツト２７９の上面２８２の面積
は下面２８３の二倍である。段付きポペツト２０
７，２０８の上面面積を下面面積の２倍にしたの
は、下面に対する圧力が上面に対する圧力の２倍
の流体圧になつた時リリーフ弁２０７，２０８を
動作させるようにするためである。例えば、サー
ボ圧の流体が段付きポペツト２７４の上面２７７
に作用している場合、ポペツト２７４を持ち上げ
るためにはサーボ圧の２倍の流体を下面２７８に
加えなければならない。同様に、サーボ圧の半分
の流体が上面２７７に加えられている場合には、
ポペツト２７４を上げるためサーボ圧の流体を下
面２７８に加えなければならない。
二重レベル・リリーフ弁２０７，２０８は主ポ
ンプの作動口に連結された場合、低圧口に連結さ
れた場合とは異なる動作をする。以上の両条件に
おける二重レベル・リリーフ弁２０７，２０８の
動作を以下に説明する。
口P2が低圧口である場合、サーボ流体はパイプ
２１０，２８４を通つて段つきポペツト２７９の
上部の空洞部２８６に流れる。サーボ流体はパイ
プ２８４の第１オリフイス２８５、及び空洞部２
８６と逆止め弁２８９の上部との間に接続された
パイプ２８８における第２オリフイス２８７、を
通つて流れる。逆止め弁２８９はパイプ２９０に
より口P2からのパイプ２２８に連結されている。
逆止め弁２８９は口P2の低圧流体に曝されるの
で、サーボ流体はパイプ２８８から逆止め弁２８
９を通りパイプ２９０を経て、口P2からのパイプ
２２８に流れる。
上面２８２の上流側のオリフイス２８５及び上
面２８２の下流側のオリフイス２８７を通過する
と、上面２８２に作用する流体の圧力はサーボ圧
のほぼ半分に低下する。従つて、リリーフ弁２０
８を動作させるためには丁度サーボ圧の流体を下
面２８３に加えなければならない。流体室８１は
パイプ２７１を通してリリーフ弁２０８に通じて
いるので、リリーフ弁２０８は流体室８１内の流
体の圧力をサーボ・リリーフ弁２００の設定圧
（サーボ圧）に限定する。同様に、流体室８０は
パイプ２６９により二重レベル・リリーフ弁２０
７に接続されているので、口P1が低圧の場合は、
リリーフ弁２０７が流体室８０内の流体の圧力を
サーボ圧に限定する。
口P1が作動口の場合は、サーボ流体がパイプ２
１０，２１２を通つてリリーフ弁２０７の上部の
空洞部２９３に流れる。第１オリフイス２９４は
二重レベル・リリーフ弁２０７の上流のパイプ２
１２に配置されており、第２オリフイス２９５は
空洞部２９３と逆止め弁２９７をつなぐパイプ２
９６に配置されている。口P1が作動口である場合
は、作動流体が逆止め弁２９７を閉じるので、オ
リフイス２９４，２９５には流体が流れない。従
つて、空洞部２９３の内部及びポペツト２７４の
上面２７７に作用する流体は全サーボ圧であり、
リリーフ弁２０７を吐かせるためにはサーボ圧の
倍の圧力の流体が必要である。これは、パイプ２
６９を通つて流体室８０に流入する流体の圧力が
サーボ圧の２倍になることである。口P2が低圧口
の場合は流体室８１内の圧力がサーボ圧に限定さ
れベーン７０に働く差圧はサーボ圧となつてベー
ン７０を動かし、主ポンプの変位を変え主ポンプ
からの吐出し量がリリーフ弁２０７の設定値とな
るまで減少させる。同様に、口P2に作動流体があ
る場合は、サーボ圧の２倍の流体がパイプ２７１
を通つて流体室８１に流れベーン７０に作用して
主ポンプの吐出し量を減らすことになる。
サーボ圧以上の作動流体が流体室８０，８１の
一方に入つてベーン７０を動かすと、上述の手動
制御装置を押える。手動制御の動作圧がサーボ圧
であるからサーボ圧以上の作動流体が入ると、こ
れが手動制御系を制して自動制御となる。作動圧
が低下してシーケンス弁が閉じると、ベーン７０
を手動制御アーム１１８の設定の位置まで戻すの
で手動制御装置が復旧して流体モーターを作動す
ることができる。
シーケンス弁２０３から溢れて十分急速にパイ
プ２６９に流入しない過剰流体は二重レベルリリ
ーフ弁２０７を通つて補給系統に流入し、上述の
如くポンプの低圧口に流体を提供する。同様に、
シーケンス弁２０４から溢れてパイプ２７１に流
入しない過剰流体は二重レベル・リリーフ弁２０
８を通つて補給系統に流入する。
本発明の自動制御装置の補給系統をポンプと流
体モーターの組合せに利用して静水伝動系を構成
する方法を以下に述べる。第５図に見られる通
り、主ポンプの口P1，P2はそれぞれパイプ３０
３，３０４により油圧モーターＭのポート３０
１，３０２に接続されている。モーターＭのケー
ス３０５はパイプ３０６で主ポンプのケース１１
に接続されている。主ポンプとモーターＭの間を
流れる流体は閉ループ回路の中にある。いずれか
一方の装置からの漏れがそれぞれのケースに流れ
る。各ケース内の流体はパイプ２３６、リリーフ
弁２０２及びパイプ２３７を通してタンクＴに流
れる。リリーフ弁２０２はケース内の流体圧を所
定圧、例えば約4.2Kg／cm2、に維持する。
第４図に見られる通り、サーボポンプ５２の入
口はパイプ２０９でタンクＴに連結されている。
この伝動における作動流体は閉ループ回路内で移
動するので、主ポンプ又はモーターＭからの内部
漏れはサーボポンプ５２で補充しなければならな
い。ポンプ又はモーターからの漏れはそのケース
に流入する。主ポンプ又はモーターＭがサーボポ
ンプ５２の押出量よりも大きい漏れを生ずること
はあり得る。これが起つた場合には、補給回路に
サーボ流体が流入しない。主ポンプがモーターＭ
及びサーボポンプ５２から低圧口に十分な流体を
受取らず補給回路の流体圧がケース圧以下に低下
すると、主ポンプ及びモーターのケース内の加圧
流体が逆流してパイプ２４５、通路２４４、パイ
プ２４３及び２４２を通り、既述のように補充リ
リーフ弁２０１のポペツト２３１を持ち上げ、加
圧流体を補給回路に供給して主ポンプの需要を満
たす。この構成の効果は十分なケース圧の流体を
主ポンプの低圧口に直ちに供給し、キヤビテーシ
ヨンを防止することにある。
主ポンプ及びモーターＭのケース内の流体は主
ポンプ又はモーターＭの漏れが異常な場合にのみ
補給回路に流入する、ということに注目すべきで
ある。
以上述べた通り本発明によれば、流量による圧
力差と作動流体が規定値を越えた場合の圧力をオ
リフイス２０５，２０６の前後の圧力差で検知し
てシーケンス弁２０３，２０４を作動させ、手動
制御から自動制御に急速に切替え、異常なピーク
作動圧を生じないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に基く軸方向ピストン・ポンプ
及び自動制御弁ブロツクの軸方向断面図、第２図
はポンプの手動制御機構の拡大部分図であり、ポ
ンプ吐出し量を変える働らきをする流体モーター
を示している図、第３図は第２図に示した手動制
御系の分解部品配列図、第４図は自動制御用弁ブ
ロツクの断面図と自動・手動制御系の油圧回路の
概略図、第５図は本発明に基く静水圧伝動を示し
た図である。 １１……ケース、１２……ハウジング、１７…
…胴、２０……駆動軸、２８……スリーブ、２９
……ピストン、３２……シユー、３３……スラス
ト板、３４……ロツカーカム、４４……ポートプ
レート、５０……軸、５２……ポンプ、７０……
ベーン、７４……ベーンハウジング、８８……弁
盤、８９……弁心棒、８０，８１……流体室、９
９，１００……通路、１０９，１１０……オリフ
イス、１１１……コントロールハンドル、１１４
……カバープレート、１２１，１２２……シユ
ー、２００，２０１……リリーフ弁、２０３，２
０４……シーケンス弁、２０７，２０８……二重
レベルリリーフ弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 駆動量を変化するためロツカーカム支え６９
    に旋回自在に支持されたロツカーカム３４、上記
    ロツカーカム３４に取付けられたベーン７０、第
    １と第２の室８０，８１を形成するための上記ベ
    ーン７０と協同動作するハウジング７４、サーボ
    流体を供給するサーボポンプ５２、一方の口P1が
    作動流体を含む吐出口となり且つ他方の口P2が低
    圧流体を含む取入れ口となる最大ポンプ変位量の
    第１位置と上記他方の口P2が吐出口となり且つ上
    記一方の口P1が取入れ口となる最大ポンプ変位量
    の第２の位置との間の任意の位置をロツカーカム
    で選択するよう上記２つの室８０，８１へのサー
    ボ流体の供給を制御する制御弁機構８７とよりな
    る可変容量ポンプ用自動制御装置において、上記
    制御弁機構８７は規定の作動流体圧又は流量の範
    囲を越えると手動制御から自動制御２００〜２９
    ７に切換わるもので、夫々の口P1，P2からのパイ
    プ２２７，２２８に設けられたオリフイス２０
    ５，２０６の前後にその上面と下面とを接続して
    該上面と下面において所定圧差を越えるとその作
    動流体を上記室８０，８１の一方に送り前記所定
    圧差に戻すようロツカーカム３４を駆動するシー
    ケンス弁２０３，３０４、上記一方の口P1の作動
    流体圧がサーボ流体圧と所定の圧力差になつたと
    き作動流体圧を上記サーボポンプ５２で定まる所
    定圧に限定する第１のリリーフ弁２０７、上記室
    ８０，８１の他方から出た流体圧が、サーボポン
    プ５２から他方の口P2に流れるサーボ流体のため
    の回路２８４．２８８，２９０，２２８内に設け
    たオリフイス２８５で絞られたサーボ流体圧との
    間で所定の圧力差になつたとき作動して、上記他
    方の室から出た流体圧をサーボ流体圧に略等しい
    圧力に制御維持する第２のリリーフ弁２０８、と
    を有することを特徴とする制御装置。
JP50113584A 1974-10-16 1975-09-19 Expired JPS6127592B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US515270A US3908519A (en) 1974-10-16 1974-10-16 Control systems for a variable displacement pump

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5157001A JPS5157001A (ja) 1976-05-19
JPS6127592B2 true JPS6127592B2 (ja) 1986-06-26

Family

ID=24050665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50113584A Expired JPS6127592B2 (ja) 1974-10-16 1975-09-19

Country Status (16)

Country Link
US (1) US3908519A (ja)
JP (1) JPS6127592B2 (ja)
AU (1) AU472949B2 (ja)
BR (1) BR7506777A (ja)
CA (1) CA1032441A (ja)
CH (1) CH617248A5 (ja)
DE (1) DE2545362C2 (ja)
ES (1) ES441550A1 (ja)
FR (1) FR2288236A1 (ja)
GB (1) GB1522027A (ja)
IN (1) IN142703B (ja)
IT (1) IT1047520B (ja)
MX (1) MX147117A (ja)
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