KR20150003366A - Variable displacement pump regulator - Google Patents
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Abstract
레귤레이터(10)는, 컴펜세이터 슬리브(32)를 컴펜세이터 스풀(30)의 축 방향으로 이동시키는 피드백 레버(24)를 가진다. 컴펜세이터 스풀(30) 및 컴펜세이터 슬리브(32)는, 펌프의 자기 압력(Pd)을 도입하는 자기 압력 도입실(34)과, 상기 자기 압력 도입실(34)에서 서보 피스톤(21)의 대경 수압부(22)로 제어 압력(Pcl)을 출력하는 압력조절부(51)를 형성하고 있다. 컴펜세이터 슬리브(32)에는, 자기 압력 도입실(34)에 도입된 자기 압력(Pd)에 의해 제어 스프링(31)이 컴펜세이터 스풀(30)을 가압하는 방향으로 압력이 작용하는 단차부(42)가 마련되어 있다.The regulator (10) has a feedback lever (24) for moving the compressor sleeve (32) in the axial direction of the compasser spool (30). The compressor spool 30 and the compressor sleeve 32 include a magnetic pressure introduction chamber 34 for introducing the magnetic pressure Pd of the pump and a magnetic pressure introduction chamber 34 for introducing the servo piston 21 in the magnetic pressure introduction chamber 34. [ And the pressure regulating section 51 for outputting the control pressure Pc1 to the large diameter pressure receiving section 22 of the pressure regulating section. The compression spring 31 is provided with a stepped portion 32 to which a pressure acts in the direction in which the control spring 31 presses the compressor spool 30 by the magnetic pressure Pd introduced into the magnetic pressure introduction chamber 34, (Not shown).
Description
본 발명은, 경전각을 조절함으로써 토출 유량의 제어가 가능한 가변용량형 펌프용 레귤레이터에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
종래, 유압 셔블, 크레인, 휠 로더, 불도저 등의 동력 기계류(본 명세서에서는, 이러한 동력 기계류(중기)를 총칭하여 "작업 기계"라고 한다)가 토목/건설 공사 등에 사용되고 있다. 예를 들면, 유압 셔블에서는, 상부 선회체를 선회시키는 동시에 버킷, 암 및 붐 등을 작동시키기 위해 다양한 액추에이터가 사용되며, 이러한 액추에이터의 구동에 있어서 유압이 이용되고 있다.Conventionally, power machines such as a hydraulic excavator, a crane, a wheel loader, and a bulldozer (in the present specification, such power machines (middle machines) are collectively referred to as "work machines") are used for civil engineering / construction work. For example, in a hydraulic excavator, various actuators are used to turn the upper revolving structure and to operate the bucket, the arm, the boom, and the like, and hydraulic pressure is used for driving such an actuator.
그리고 이와 같은 액추에이터에는, 예를 들면, 상부 선회체의 경우에는 선회 속도, 암이나 붐의 경우에는 버킷으로 퍼올리는 무게 등에 따라 유압 펌프로부터 필요한 유량의 작동유가 공급된다. 또한, 액추에이터의 수나 필요한 동력 등에 따라 복수 대의 유압 펌프를 갖춘 탠덤형 유압 펌프 등이 사용된다.In such an actuator, for example, a necessary flow rate of hydraulic fluid is supplied from a hydraulic pump in accordance with a swing speed in the case of an upper revolving structure, a weight to be pumped up by a bucket in the case of an arm or a boom. Further, a tandem-type hydraulic pump having a plurality of hydraulic pumps may be used depending on the number of actuators, required power, and the like.
이와 같은 유압 펌프에는 가변용량형 펌프가 사용되며, 가변용량형 펌프의 용량은 레귤레이터로 제어된다. 예를 들어, 한 쌍의 가변용량형 펌프를 사용하는 경우에는, 각각의 가변용량형 펌프에 레귤레이터가 설치되고, 각 레귤레이터는, 양쪽 펌프의 마력의 합계가 그 펌프를 구동하는 엔진의 마력을 초과하지 않도록 양쪽 펌프의 토출 압력에 따라 각 펌프의 경전각을 제어하는 전마력 제어를 한다. 일반적인 레귤레이터에서는, 펌프의 자기 압력(해당 레귤레이터가 설치된 펌프의 토출 압력) 등의 신호 압력에 따라 스풀 혹은 슬리브의 위치가 제어되고, 그 위치에 따른 압력을 갖는 압유가 압력조절부에 인도되고, 그 압력조절부로부터 제어 압력을 갖는 압유가 출력되어 유압 펌프의 용량 조절이 이루어지고 있다. 용량 조절 기구의 일부품으로써 서보 피스톤을 사용한 유압 펌프에서는, 이 서보 피스톤의 위치에 따라 가변용량형 펌프의 용량이 조절된다. 사판형 가변용량 펌프에서의 용량 조절은 사판의 경전각에 따라 이루어진다.A variable displacement pump is used for such a hydraulic pump, and the capacity of the variable displacement pump is controlled by a regulator. For example, when a pair of variable displacement pumps is used, each variable displacement pump is provided with a regulator, and each regulator is configured such that the sum of the horsepower of both pumps exceeds the horsepower of the engine that drives the pump The electric power is controlled to control the angle of inclination of each pump according to the discharge pressure of both pumps. In a general regulator, the position of the spool or the sleeve is controlled in accordance with the signal pressure such as the magnetic pressure of the pump (the discharge pressure of the pump provided with the regulator), and the pressure oil having the pressure corresponding to the position is delivered to the pressure regulator, The pressure oil having the control pressure is outputted from the pressure regulating unit to adjust the capacity of the hydraulic pump. In the hydraulic pump using the servo piston as one part of the capacity adjusting mechanism, the capacity of the variable displacement pump is adjusted according to the position of the servo piston. The capacity adjustment in the four-plate variable displacement pump is made according to the angle of the swash plate.
예를 들면, 이러한 선행 기술로서, 원동기로 구동되는 2대의 가변용량형 펌프와, 이 가변용량형 펌프로부터 공급되는 압유로 구동하는 복수의 액추에이터와, 복수의 액추에이터에 조작을 지시하는 조작 지시 수단의 지시 신호를 검출하는 제1 검출 수단과, 복수의 액추에이터의 부하를 검출하는 제2 검출 수단과, 원동기의 기준 목표 회전수를 지시하는 입력 수단을 구비하며, 기준 목표 회전수가 낮아짐에 따라 작아지는 회전수 보정의 기준 폭을 계산하고, 보정값 보정 수단으로 기준 목표 회전수의 보정값을 보정하도록 한 오토 액설레이터 장치가 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).For example, as such prior arts, there are two variable displacement pumps driven by a prime mover, a plurality of actuators driven by pressure flow supplied from the variable displacement pump, and operation instruction means for instructing operation to a plurality of actuators A second detecting means for detecting a load of a plurality of actuators and an input means for indicating a reference target rotational speed of the prime mover, And the correction value of the reference target rotation speed is corrected by the correction value correction means (see, for example, Patent Document 1).
이 오토 액설레이터 장치에서는, 2대의 가변용량형 펌프의 용량을 2개의 레귤레이터로 제어하고 있다. 각 레귤레이터에는, 해당 레귤레이터가 설치된 가변용량형 펌프의 자기 압력과, 다른 가변용량형 펌프의 상대 압력이 인도되고, 그 압력으로 작동하는 조작용 피스톤에 의해 스풀의 위치가 제어된다.
In this auto-accelerator apparatus, the capacity of two variable displacement pumps is controlled by two regulators. In each regulator, the magnetic pressure of the variable displacement pump provided with the regulator and the relative pressure of the other variable displacement pump are delivered, and the position of the spool is controlled by the operation piston operated by the pressure.
이와 같은 가변용량형 펌프 레귤레이터에서는, 스풀에 작용하는 펌프의 토출 압력(자기 압력) 등의 신호 압력에 따라 압력조절부로부터 제어 압력을 출력시킴으로써 서보 피스톤을 이동시켜 펌프 용량을 변화시키고 있다. 서보 피스톤이 이동하면, 서보 피스톤에 계합된 피드백 레버로 레귤레이터의 슬리브도 가동하고, 펌프의 경전각이 목표값이 되도록 제어된다. 이러한 자기 압력에 의한 스풀의 위치 제어와, 피드백 레버를 통해 행하는 슬리브의 위치 제어는, 항시 이루어지고 있으며, 이에 따라 레귤레이터의 압력조절부로부터의 제어 압력이 서보 피스톤에 인도되어 유압 펌프에서의 토출 유량이 작업 기계의 액추에이터의 부하에 따라 제어된다.In such a variable displacement pump regulator, the control pressure is outputted from the pressure regulator in accordance with the signal pressure such as the discharge pressure (magnetic pressure) of the pump acting on the spool, thereby moving the servo piston to change the pump capacity. When the servo piston moves, the sleeve of the regulator is also actuated by the feedback lever engaged with the servo piston, and the slip angle of the pump is controlled to be the target value. The control of the position of the spool by the magnetic pressure and the control of the position of the sleeve by the feedback lever are always carried out so that the control pressure from the pressure regulator of the regulator is delivered to the servo piston, Is controlled according to the load of the actuator of the working machine.
하지만, 상기 피드백 레버와 슬리브의 계합부에는 계합 핀이 설치되어 있고, 이 계합 핀의 접촉 부분이 오랜 기간 사용으로 인해 마모될 수 있다.However, an engagement pin is provided in the engagement portion of the feedback lever and the sleeve, and the contact portion of the engagement pin can be worn out for a long period of time.
상기 오토 액설레이터 장치의 레귤레이터의 경우, 스풀의 위치를 제어하는 조작용 피스톤이 스풀과는 별개의 몸체이기 때문에 상기 슬리브에는 축 방향의 가압력이 작용하지 않고 계합 핀과 접하는 계합부에는 스풀의 작동 방향에 관계없이 마찰력이 작용하고, 그 힘에 의해 계합부가 방향성 없이 마모된다. 그리고 이 마모로 인해 계합 핀과 그 접촉 부분 사이에 틈이 생기고, 이 틈이 펌프의 유량을 증감시키는 레귤레이터의 제어 압력에 대하여 소정 폭의 불감대를 생기게 하고, 그 불감대로 인해 마력 제어에 방향성이 없는 히스테리시스를 생기게 한다. 이 히스테리시스는, 오랜 기간 사용으로 인한 계합부의 마모의 진전에 따라 증가한다.In the regulator of the auto-accelerator device, since the operating piston for controlling the position of the spool is a separate body from the spool, no axially pressing force is applied to the sleeve, and the engaging portion, which is in contact with the engaging pin, The frictional force is applied, and the engaging portion wears without directionality by the force. This wear causes a gap between the engagement pin and the contact portion. This gap causes a dead zone of a predetermined width with respect to the control pressure of the regulator for increasing or decreasing the flow rate of the pump. Resulting in hysteresis. This hysteresis increases with the progress of wear of the engaging portion due to use over a long period of time.
도 8은, 유압 펌프의 레귤레이터에 의한 마력 제어 특성을 토출 압력과 유량의 관계로 나타내는 선도이며, 설계선인 등마력선(100)에 근사하도록 제어선(101)이 설정되어 있다. 이 제어선(101)은, 2개의 제어 스프링을 사용한 경우의 예를 나타내고 있으며, 이 마력 제어에 있어서 도중에 제어에 사용하고 있는 제어 스프링의 개수를 동작 도중에 1개에서 2개로 변화시킴으로써 제어선의 기울기를 변화시켜 등마력선(100)에 제어선(101)이 근사하도록 하고 있다.8 is a graph showing the horsepower control characteristic of the regulator of the hydraulic pump in relation to the discharge pressure and the flow rate, and the
따라서, 상기한 바와 같이 슬리브와 핀의 계합부가 방향성 없이 마모되었을 경우, 도시한 바와 같이, 목표로 하는 제어선(101)의 유량에 대해, 실제의 제어선(102)에는, 히스테리시스가 발생하여 제어선이 유량 감소 측 또는 유량 증가 측 중 어느 하나의 경우로 틀어지는 경우가 있다.Therefore, when the engagement between the sleeve and the pin is worn out without any directionality, as shown in the figure, hysteresis occurs in the
그리고 토출 압력에 대한 유량이 등마력선(100)의 유량을 초과하는 경우, 예를 들어, 유압 셔블의 경우에는, 토사의 굴삭 적재 작업 등과 같이 큰 마력을 필요로 하는 작업을 할 때, 유압 펌프가 과도한 토출 유량을 토출한 결과, 유압 펌프의 마력(유압 펌프가 복수인 경우는 전체 유압 펌프의 총 마력)이 원동기의 마력을 초과하게 되어 원동기가 스톨 또는 작동이 불안정해질 가능성이 있다.When the flow rate to the discharge pressure exceeds the flow rate of the
이와 같이, 레귤레이터의 마력 제어가 수행될 때, 슬리브 및 피드백 레버의 계합부에 있어서의 마모로 인해 펌프의 토출 압력에 대한 유량의 히스테리시스가 증가하면, 요컨대 펌프의 마력을 낮추기 위해 제어선(101)과 같이 펌프의 토출 유량을 감소시키려고 하더라도 히스테리시스분 토출 유량이 증가하게 되어 원동기의 스톨을 일으킬 가능성이 높아진다.In this way, when the hysteresis of the flow rate to the discharge pressure of the pump is increased due to wear of the engagement portion of the sleeve and the feedback lever when the regulator's horsepower control is performed, The flow rate of the hysteresis discharge increases and the possibility of stalling the prime mover is increased.
따라서 본 발명은, 오랜 기간 사용으로 인하여 유압 펌프의 마력 제어 특성에서 유량의 히스테리시스가 발생하더라도 안정된 마력 제어를 할 수 있는 가변용량형 펌프용 레귤레이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a regulator for a variable displacement pump capable of stable horsepower control even if flow hysteresis occurs in the horsepower control characteristic of a hydraulic pump due to long-term use.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 가변용량형 펌프용 레귤레이터는, 원동기에 의해 구동되는 가변용량형 펌프의 토출 유량을 변화시키는 서보 피스톤과, 상기 서보 피스톤의 위치를 검지하는 피드백 레버와, 제어 스프링에 의해 일단 방향으로 가압된 컴펜세이터 스풀 및 상기 컴펜세이터 스풀을 감싸도록 위치하고, 상기 피드백 레버와 계합부를 통해 연결되며, 상기 서보 피스톤과 상기 피드백 레버의 작용에 의해 상기 컴펜세이터 스풀의 축 방향으로 이동하도록 구성된 컴펜세이터 슬리브를 구비하며, 상기 컴펜세이터 스풀과 상기 컴펜세이터 슬리브에 의해, 상기 펌프의 토출 압력이 도입되는 토출 압력 도입실 및 상기 토출 압력 도입실에서 상기 서보 피스톤의 대경 수압부로 제어 압력을 출력하는 압력조절부가 형성되고, 상기 컴펜세이터 슬리브에는, 상기 토출 압력 도입실에 도입된 토출 압력에 의해 상기 일단 방향으로 압력이 작용하는 단차부가 마련되어 있다.In order to achieve the above object, a regulator for a variable displacement pump according to the present invention includes a servo piston for changing a discharge flow rate of a variable displacement pump driven by a prime mover, a feedback lever for detecting a position of the servo piston, A compressor spool which is pressurized in one direction by a control spring and a compressor lever which is positioned to surround the compressor spool and which is connected to the feedback lever through an engagement portion, And a compressor sleeve configured to move in the axial direction of the compressor, wherein the compressor spool and the compressor sleeve are configured to move in the discharge pressure introduction chamber into which the discharge pressure of the pump is introduced, A pressure regulating portion for outputting a control pressure is formed on the large diameter hydraulic pressure portion of the piston, Emitter sleeve, there by the discharge pressure introduced to the discharge pressure introducing chamber step portion provided to the pressure acting in the one direction.
이러한 구성에서는, 컴펜세이터 스풀의 주위에서 축 방향으로 이동하는 컴펜세이터 슬리브에 단차부가 마련되어 있기 때문에, 토출 압력 도입실에 도입된 토출 압력에 의해 컴펜세이터 슬리브가 제어 스프링과 반대 방향(일단 방향)으로 가압된다. 그 결과, 이 컴펜세이터 슬리브에 계합하고 있는 피드백 레버의 계합부에는 항상 제어 스프링과 반대 방향으로 힘이 작용하여 계합부의 마모 부위가 한정된다. 이로써 오랜 기간 사용으로 인해 피드백 레버와 컴펜세이터 슬리브의 계합부의 제어 스프링 측이 마모되었다고 해도 펌프의 마력 제어 특성은 펌프의 토출 유량을 감소시키게 된다. 따라서 피드백 레버의 계합부가 마모되었다고 해도 펌프의 마력이 원동기의 마력(경우에 따라서는 원동기의 마력에 있어서의 단독 펌프 부담분)을 초과하는 일이 없고, 안정된 마력 제어를 실시하여 원동기의 스톨을 일으키지 않도록 할 수 있다.In this configuration, since the stepped portion is provided in the compressor sleeve moving in the axial direction around the compressor spool, the compressor sleeve is moved in the direction opposite to the control spring Direction). As a result, a force acts on the engagement portion of the feedback lever engaged with the compressor sleeve at all times in the direction opposite to the control spring, thereby limiting the abrasion portion of the engagement portion. Thus, even if the control spring side of the engaging portion of the feedback lever and the compressor sleeve is worn out due to a long period of use, the horsepower control characteristic of the pump reduces the discharge flow rate of the pump. Therefore, even if the engagement portion of the feedback lever is worn out, the horsepower of the pump does not exceed the horsepower of the prime mover (in some cases, the load of the single pump in the horsepower of the prime mover), and stable motor power control is performed to prevent stalling of the prime mover can do.
또한, 상기 단차부는 상기 컴펜세이터 슬리브의 내경에 대응하는 소경을 가지고, 상기 토출 압력 도입실을 기준으로 상기 압력조절부의 반대 측에 위치하도록 형성될 수 있다.The stepped portion may have a small diameter corresponding to the inner diameter of the compressor sleeve, and may be formed on the opposite side of the pressure regulating portion with respect to the discharge pressure introducing chamber.
이와 같은 구성에 의하면, 토출 압력 도입실에 도입되는 토출 압력에 의해 컴펜세이터 슬리브가 제어 스프링과 반대 방향(일단 방향)으로 가압되도록, 컴펜세이터 슬리브의 압력조절부 측과 반압력조절부 측에 수압 면적 차이를 마련할 수 있다.According to such a constitution, in order to pressurize the compressor sleeve in the opposite direction (one end direction) to the control spring by the discharge pressure introduced into the discharge pressure introducing chamber, the pressure regulating portion side of the compressor sleeve and the half pressure regulating portion side It is possible to provide a water pressure area difference.
또한, 상기 토출 압력 도입실은, 상기 펌프의 토출 압력인 자기 압력이 도입되는 자기 압력 도입실이고, 상기 자기 압력 도입실을 기준으로 상기 압력조절부의 반대 측에는 다른 가변용량형 펌프의 토출 압력인 상대 압력이 도입되는 상대 압력 도입실이 위치하고, 상기 상대 압력 도입실은 상기 컴펜세이터 스풀과 상기 컴펜세이터 슬리브에 의해 형성될 수 있다. 본 명세서에 있어서 "자기 압력"은, 복수의 펌프를 갖춘 구성에 있어서 자기의 가변용량형 펌프의 토출 압력을 말하고, "상대 압력"은, 다른 가변용량형 펌프의 토출 압력을 말한다.The discharge pressure introducing chamber is a magnetic pressure introducing chamber into which a magnetic pressure serving as a discharge pressure of the pump is introduced. On the opposite side of the pressure adjusting portion with respect to the magnetic pressure introducing chamber, a relative pressure The relative pressure introduction chamber may be formed by the compressor spool and the compressor sleeve. In the present specification, the term " magnetic pressure "refers to the discharge pressure of the variable capacity displacement pump in the configuration having a plurality of pumps, and" relative pressure " refers to the discharge pressure of other variable displacement displacement pumps.
이와 같은 구성에 의하면, 복수의 가변용량형 펌프를 가지는 구성에 있어서, 각각의 토출 압력에 따라 해당 레귤레이터가 설치된 펌프와, 다른 펌프의 총 마력이 원동기의 마력을 초과하지 않도록 레귤레이터로 펌프 용량을 변경할 수 있다.According to such a configuration, in the structure having a plurality of variable displacement pumps, the pump having the regulator is installed according to each discharge pressure, and the pump capacity is changed by the regulator so that the total horsepower of the other pump does not exceed the horsepower of the prime mover .
또한, 상기 상대 압력 도입실은, 상기 자기 압력 도입실보다 작은 직경으로 형성되고, 상기 컴펜세이터 슬리브에는, 상기 상대 압력 도입실에 도입된 상대 압력에 의해 상기 일단 방향으로 압력이 작용하는 단차부가 마련될 수 있다.Further, the relative pressure introduction chamber is formed to have a smaller diameter than the magnetic pressure introduction chamber, and the compressor sleeve is provided with a step portion in which the pressure acts in the one end direction due to the relative pressure introduced into the relative pressure introduction chamber .
이와 같은 구성에 의하면, 복수의 가변용량형 펌프를 구비한 구성에 있어서, 자기 압력과 상대 압력에 따라 펌프 용량을 제어하는 구성에 있어서도 컴펜세이터 슬리브에 항상 제어 스프링과 반대 방향(일단 방향)으로 가압하는 힘을 작용시킬 수 있다. 즉, 피드백 레버의 계합부에 항상 펌프 용량이 감소하는 측을 향해 가압하는 힘을 상대 압력 도입실에 도입된 상대 압력에 의해서도 작용시킬 수 있다.
According to such a configuration, even in a configuration including a plurality of variable displacement pumps, the pump capacity is controlled in accordance with the magnetic pressure and the relative pressure, the compressor sleeve is always kept in the opposite direction A pressing force can be applied. That is, the force for pressing the engagement portion of the feedback lever toward the side where the pump capacity is always reduced can be also operated by the relative pressure introduced into the relative pressure introduction chamber.
본 발명에 따르면, 오랜 기간 사용을 해도 펌프의 용량이 감소하는 측에서만 마모 등이 발생하기 때문에 오랜 기간 사용을 해도 안정된 마력 제어가 가능한 가변용량형 펌프용 레귤레이터를 구성할 수 있다.
According to the present invention, since the abrasion occurs only on the side where the capacity of the pump is reduced even after a long period of use, it is possible to construct a regulator for a variable displacement pump capable of stable horsepower control even after a long period of use.
도 1은, 본 발명에 따른 가변용량형 펌프용 레귤레이터의 일 실시예를 나타내는 유압 회로도이다.
도 2는, 도 1에 나타낸 가변용량형 펌프용 레귤레이터의 단면도로서, 도 3에 나타내는 II-II 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 3은, 도 2에 나타낸 III-III 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 4는, 도 2에 나타낸 가변용량형 펌프용 레귤레이터의 컴펜세이터 스풀이 제어 스프링 측으로 이동한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는, 도 4에 나타낸 컴펜세이터 스풀이 제어 스프링 측으로 이동한 상태에서 펌프의 용량이 변경되어 컴펜세이터 슬리브가 이동한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은, 도 2에 나타낸 컴펜세이터 슬리브에 작용하는 토출 압력과 피드백 레버의 계합부에 작용하는 힘의 관계를 나타내는 모식도이다.
도 7은, 도 2에 나타낸 가변용량형 펌프용 레귤레이터 대해 오랜 기간 변화한 경우에 발생할 수 있는 제어 특성 변화를 나타낸 마력 제어 선도이다.
도 8은, 종래의 가변용량형 펌프용 레귤레이터 대해 오랜 기간 변화한 경우에 발생할 수 있는 제어 특성 변화를 나타낸 마력 제어 선도이다.1 is a hydraulic circuit diagram showing an embodiment of a regulator for a variable displacement pump according to the present invention.
Fig. 2 is a cross-sectional view of the regulator for a variable displacement pump shown in Fig. 1, taken along the line II-II in Fig.
Fig. 3 is a sectional view taken along the line III-III in Fig.
Fig. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the compressor spool of the regulator of the variable displacement pump shown in Fig. 2 is moved toward the control spring side; Fig.
5 is a cross-sectional view showing a state in which the compressor capacity is changed in a state in which the compressor spool shown in Fig. 4 is moved to the control spring side and the compressor sleeve is moved.
Fig. 6 is a schematic diagram showing the relationship between the discharge pressure acting on the compressor sleeve shown in Fig. 2 and the force acting on the engagement portion of the feedback lever.
Fig. 7 is a horsepower control diagram showing the control characteristic change that may occur when the regulator for the variable displacement pump shown in Fig. 2 changes over a long period of time.
8 is a horsepower control diagram showing a control characteristic change that may occur when the conventional variable displacement pump-type regulator changes over a long period of time.
이하, 본 발명의 일 실시예를, 도면에 기초하여 설명한다. 이하의 실시예에서는, 탠덤형 펌프 등의 사판형 더블 펌프 중 1대의 펌프만을 도시하고, 도시된 펌프의 토출 압력을 "자기 압력(Pd)", 다른 펌프의 토출 압력을 "상대 압력(P2)"이라고 한다. 또한, 가변용량형 펌프의 마력 제어에 관한 부분만을 도시하고 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서 상하좌우 방향의 개념은, 도 2에 나타낸 레귤레이터의 단면도에 있어서의 상하좌우 방향의 개념과 일치하는 것으로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, only one pump is shown among four double-plate type double pumps such as a tandem-type pump. The discharge pressure of the pump shown in the drawing is referred to as "magnetic pressure Pd" " Further, only the portion related to the horsepower control of the variable displacement pump will be shown and described. In this specification, the notion of the up, down, left, and right directions corresponds to the concept of the up, down, left, and right directions in the sectional view of the regulator shown in Fig.
도 1에 나타낸 바와 같이, 원동기(1)에 의해 구동되는 가변용량형 펌프(2)(이하, 단지 "펌프(2)"라고 한다)는, 사판의 경전각이 레귤레이터(10)에 의해 제어되어 토출 유량이 조절되고 있다. 이 레귤레이터(10)는, 서보 피스톤(21)과, 서보 피스톤(21)에 계합된 피드백 레버(24)와, 제어 스프링(31)으로 일단 방향(축 방향의 한 쪽)으로 가압된 컴펜세이터 스풀(30)과, 이 컴펜세이터 스풀(30)을 감싸도록 위치하는(환언하면, 컴펜세이터 스풀(30)이 삽입된) 컴펜세이터 슬리브(32)를 가지고 있다. 컴펜세이터 스풀(30)과 컴펜세이터 슬리브(32)가 축 방향으로 이동함으로써 서보 피스톤(21)의 대경 수압부(22)에 인도되는 제어 압력이 조절되도록 되어 있다. 1, the
그리고 이 실시예의 상기 컴펜세이터 스풀(30)과 컴펜세이터 슬리브(32) 사이에는, 서보 피스톤(21)의 위치를 제어하는 압력조절부(51)와 마력 제어의 하중 연산부가 일체적으로 설치되어 있다. 이 압력조절부(51)에 대한 자세한 내용은, 후술한다.A
또한, 본 실시 예에서는 더블 펌프(2)(도면에서는 1대만을 도시한다)가 사용되고 있기 때문에, 컴펜세이터 스풀(30)과 컴펜세이터 슬리브(32) 사이에는, 복수의 토출 압력 도입실(34,35)이 마련되어 있다. 이 실시예에서는, 복수의 토출 압력 도입실(34,35)로서, 자기 압력(Pd)이 도입되는 자기 압력 도입실(34)과, 이 자기 압력 도입실(34)로부터 제어 스프링(31)과 반대 방향(즉, 상기 일단 방향)으로 떨어진 위치에, 상대 압력(P2)이 도입되는 상대 압력 도입실(35)이 마련되어 있다. 이러한 복수의 토출 압력 도입실(34,35)에는, 후술하는 바와 같이, 단차부(42,43)가 각각 마련되어 있다. 상대 압력 도입실(35)은, 자기 압력 도입실(34)보다 작은 직경으로 형성되어 있다.Since the double pump 2 (only one cylinder is shown in the drawing) is used in this embodiment, a plurality of discharge
또한, 본 실시예에서는, 컴펜세이터 스풀(30)의 제어 스프링(31)과 반대 측에 마력 설정 압력(Pf)이 도입되도록 되어 있다. 이 마력 설정 압력(Pf)을 변경함으로써 레귤레이터(10)의 설정 마력을 변경할 수 있다.In this embodiment, the horsepower setting pressure Pf is introduced to the opposite side of the
도 2 및 도 3에 기초하여, 상기 가변용량형 펌프용 레귤레이터(10)의 구성을 보다 상세히 설명한다. 본 실시 예에 있어서, 레귤레이터(10)의 레귤레이터 케이싱(11)은 펌프 케이싱(12)에 볼트(13,14)로 고정되어 있다(도 3). 펌프 케이싱(12)에는, 서보 피스톤(21)이 설치되어 있다. 레귤레이터 케이싱(11)에는, 컴펜세이터 스풀(30)과, 상기 컴펜세이터 스풀(30)을 감싸고 축 방향으로 이동하는 컴펜세이터 슬리브(32)가 설치되어 있다.2 and 3, the configuration of the
도 2에 나타낸 바와 같이, 컴펜세이터 스풀(30)의 우측(축 방향의 일측)에는, 이 컴펜세이터 스풀(30)을 일단 방향으로 가압하는 상기 제어 스프링(31)이 설치되어 있다. 이 제어 스프링(31)은, 컴펜세이터 스풀(30)의 자기 압력 도입실(34)과 상대 압력 도입실(35)에 도입되는 토출 압력에 의해 컴펜세이터 스풀(30)이 우 방향으로 이동함으로써 변위하게 된다. 이 실시예의 제어 스프링(31)은, 같은 축 상에 설치된 2개의 스프링으로 이루어진다. 컴펜세이터 스풀(30)은, 제어 스프링(31)의 스프링력과 자신에 작용하는 3개의 압력(Pd,P2,Pf)의 관계로 위치가 결정된다. 제어 스프링(31)을 2개의 스프링으로 구성함으로써 후술하는 도 7에 나타낸 바와 같이, 유량의 변화에 따라 도중에 기울기가 변화하는 제어선을 등마력선에 근사시키고 있다. 또한, 상기 제어 스프링(31)에는, 1개 또는 복수개의 선형의 변위-하중 특성을 가진 스프링 또는 비선형의 변위-하중 특성을 가진 스프링을 사용할 수 있다.2, the
상기 컴펜세이터 슬리브(32)는, 레귤레이터 케이싱(11)에 설치된 안내 통부(15)를 따라 축 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 이 컴펜세이터 슬리브(32)에는, 피드백 레버(24)의 일단이 계합되어 있다. 피드백 레버(24)의 타단은, 상기 서보 피스톤(21)과 제어 핀(27)으로 계합되어 있다. 이 피드백 레버(24)에는, 일단에 계합 핀(25)이 설치되어 있다. 컴펜세이터 슬리브(32)에는, 제어 스프링 측 부분의 측면에 계합 홈(37)이 마련되어 있으며, 이 계합 홈(37)에 상기 피드백 레버(24)의 계합 핀(25)이 끼워져 있다. 피드백 레버(24)는, 중간 부분에 설치된 지지 핀(26)에 의해 레귤레이터 케이싱(11)에 지지되어 있고, 서보 피스톤(21)의 이동에 따라 지지 핀(26)을 중심으로 요동하게 된다. 이 피드백 레버(24)의 요동에 따라 컴펜세이터 슬리브(32)가 축 방향으로 이동하게 된다. 요컨대, 컴펜세이터 슬리브(32)의 위치는, 서보 피스톤(21)의 위치에 따라 결정된다.The
컴펜세이터 스풀(30)과 컴펜세이터 슬리브(32)에 의해, 상술한 복수의 토출 압력 도입실(34,35)이 형성되어 있다. 컴펜세이터 스풀(30)에는, 제어 스프링(31)에서 멀어지는 방향을 향해 차례로 가이드부가 되는 대경부(38)와, 이 대경부(38)와 같은 직경의 압력 조절 랜드부(33)와, 이 압력 조절 랜드부(33)보다 직경이 작은 중경부(39)와, 이 중경부(39)보다 직경이 작은 소경부(40)가 설치되고, 이러한 구성들은 상기 구성들 사이에 배치된 축부(41)에 의해 일체로 연결되어 있다. 이 컴펜세이터 스풀(30)의 제어 스프링(31)과 반대 방향(좌 방향)의 단부에는 마력 설정 조작용 피스톤(44)이 설치되어 있고, 이 조작용 피스톤(44)은 커버(17)에 설치된 통형 가이드(16)에 의해 축 방향으로 안내되고 있다. 또한, 컴펜세이터 스풀(30)과 마력 설정 조작용 피스톤(44)은 일체적으로 구성되어 있거나 또는 별개의 몸체로 구성될 수 있다.The above-described plurality of discharge
상기 컴펜세이터 슬리브(32)에는, 통형으로 형성된 내면의 제어 스프링(31) 측에, 상기 대경부(38)를 축 방향으로 안내하는 가이드 통부(48)가 설치되고, 그 가이드 통부(48)의 소정 위치에 가이드부(48)에서 소정 치수로 큰 직경을 가지는 제어 압력 출력실(36)이 마련되어 있다. 이 제어 압력 출력실(36)은, 상기 컴펜세이터 스풀(30)에 설치된 압력 조절 랜드부(33)와 대응하는 위치에 마련되어 있다. 제어 압력 출력실(36)과 압력 조절 랜드부(33)에 의해 토출 압력 도입실(34)에서 서보 피스톤(21)의 대경 수압부(22)로 제어 압력을 출력하는 압력조절부(51)가 형성된다. 이 제어 압력 출력실(36)의 제어 스프링(31)과 반대 방향에는, 상기 가이드 통부(48)와 같은 직경의 상기 자기 압력 도입실(34)이 형성되고, 그 자기 압력 도입실(34)의 제어 스프링(31)과 반대 방향에는, 상기 중경부(39)를 축 방향으로 안내하는 내경에서 상기 상대 압력 도입실(35)이 형성된다. 이 상대 압력 도입실(35)의 제어 스프링(31)과 반대 방향에서는, 컴펜세이터 슬리브(32)의 내경이 상기 소경부(40)를 축 방향으로 안내하는 내경으로 형성되어 있다.A
그리고 이와 같이 컴펜세이터 슬리브(32)의 내면을 서로 다른 내경을 가지도록 형성함으로써 상기 컴펜세이터 스풀(30)의 압력 조절 랜드부(33)와 중경부(39) 사이에 형성되는 자기 압력 도입실(34)의 중경부(39) 측(압력조절부(51)와 반대 측)에 단차부(42)가 마련되고, 중경부(39)와 소경부(40) 사이에 형성되는 상대 압력 도입실(35)의 소경부(40) 측에 단차부(43)가 마련되어 있다. 상기 단차부(42)는, 압력 조절 랜드부(33)와 중경부(39)와 직경 차이만큼의 면적 차이로 자기 압력 도입실(34)의 중경부 측에 형성되고, 상기 단차부(43)는, 중경부(39)와 소경부(40)의 직경 차이분의 면적 차이로 상대 압력 도입실(35)의 소경부(40) 측에 형성되어 있다. 이와 같이, 컴펜세이터 슬리브(32)의 내면에는, 자기 압력 도입실(34)의 직경에 비해 상대 압력 도입실(35)의 직경이 작고, 이 상대 압력 도입실(35)의 직경에 비해 소경부(40)를 축 방향으로 안내하는 부분의 직경이 작은 3단계의 면적 차이가 있다.By forming the inner surface of the
한편, 컴펜세이터 스풀(30)의 대경부(38)와 압력 조절 랜드부(36) 사이에는, 후술하는 제어 유로(47)에서 레귤레이터 케이싱(11)에 마련된 탱크 통로(62)로 압유를 인도하는 배유실(61)이 형성되어 있다. 또한, 컴펜세이터 슬리브(32)에는, 배유실(61), 제어 압력 출력실(36), 자기 압력 도입실(34) 및 상대 압력 도입실(35)을 각각 탱크 통로(62), 제어 유로(47), 후술하는 도입 통로(45) 및 후술하는 도입 통로(46)와 연통하기 위한 연통로(71~74)(부호 71~74는 도 4에만 도시)가 마련되어 있다. 연통로(71~74)의 각각은, 컴펜세이터 슬리브(32)의 외주면에 형성된 고리형 홈과 컴펜세이터 슬리브(32)를 반경 방향으로 관통하는 복수의 관통 구멍으로 구성된다.Between the large-
상기 자기 압력 도입실(34)에는, 펌프(2)에서 도입 유로(45) 및 연통로(73)를 통해 서보 피스톤(21)의 소경 수압부(23)에 도입된 자기 압력(Pd)이 도입되고 있다. 상대 압력 도입실(35)에는, 도시하지 않은 상대 펌프에서 도입 유로(46) 및 연통로(74)를 통해 상대 압력(P2)이 도입되고 있다.The magnetic pressure Pd introduced into the small
그리고 이러한 토출 압력에 의해 컴펜세이터 스풀(30)이 제어 스프링(31)의 스프링력에 대항하여 제어 스프링(31)을 줄이는 방향(우 방향)으로 이동하게 된다. 이 구성이, 레귤레이터(10) 마력 제어부에 있어서의 연산부(50)이다.By this discharge pressure, the
또한, 컴펜세이터 스풀(30)이 제어 스프링(31)을 줄이는 방향으로 이동하게 됨으로써 압력 조절 랜드부(33)가 축 방향으로 이동하고, 이에 따라 자기 압력 도입실(34)과 제어 압력 출력실(36)이 연통하여 자기 압력(Pd)이 연통로(72) 및 제어 유로(47)를 통해 서보 피스톤(21)의 대경부(22)에 제어 압력(Pcl)으로서 도입된다. 요컨대, 압력 조절 랜드부(33)의 이동에 따라 자기 압력 도입실(34)과 제어 압력 출력실(36) 사이의 개구 면적이 변화하여 제어 압력(Pcl)이 조절된다. 이 구성이, 레귤레이터(10)의 마력 제어부에 있어서의 압력조절부(51)이며, 이 압력조절부(51)는 상기 연산부(50)에 통합되어 있다.The pressure regulating
이와 같이, 마력 제어부의 연산부(50)에 압력 조절 랜드부(33)를 통합하여 일체적인 구성으로 함으로써 연산부(50)에서 컴펜세이터 스풀(30)을 자기 펌프 및 상대 펌프의 토출 압력에 따른 소정 위치로 이동시키고, 압력 조절 랜드부(33)에서 서보 피스톤(21)을 이동시키는 제어 압력(Pcl)을 인도하여 펌프(2)의 토출 유량을 조절하는 기구를 컴팩트하게 구성하고 있다.The pressure regulating
다음으로, 도 4, 도 5에 기초하여 컴펜세이터 스풀(30)과 컴펜세이터 슬리브(32)의 동작에 대해 설명을 한다. 서보 피스톤(21)에 작용하는 소경 수압부(23)로부터의 힘과 대경 수압부(22)로부터의 힘이 균형을 이루고 있으면, 컴펜세이터 스풀(30)과 컴펜세이터 슬리브(32)의 상대 위치 관계가 도 2에 나타낸 상태가 되고, 제어 압력 출력실(36)이 압력조절 랜드부(33)로 막혀 자기 압력 도입실(34)과 배유실(61) 중 어느 쪽과도 연통되지 않는다.Next, the operation of the
도 4에 나타낸 바와 같이, 가변용량형 펌프용 레귤레이터(10)의 자기 압력 도입실(34)에 토출 압력(Pd)이 도입되고, 그 토출 압력(자기 압력)(Pd)과 상대 압력(P2) 및 설정 압력(Pf)의 총 압력이 제어 스프링(31)의 스프링 하중보다 큰 경우에는, 컴펜세이터 스풀(30)이 제어 스프링(31)을 향해 이동한다. 이로써 컴펜세이터 스풀(30)의 압력 조절 랜드부(33)가 자기 압력 도입실(34)과 제어 압력 출력실(36)을 연통시키고, 이 연통에 의해 자기 압력 도입실(34)로부터 서보 피스톤(21)의 대경 수압부(22)에 제어 압력(Pcl)이 도입된다. 이로써 서보 피스톤(21)이 가변용량형 펌프(2)의 토출 유량을 감소시키도록 경전각을 제어한다.The discharge pressure Pd is introduced into the magnetic
이 실시예에서는 더블 펌프의 예이기 때문에 상기 자기 압력 도입실(34)에 도입되는 자기 압력(Pd)에 더하여 상대 압력 도입실(35)에 도입되는 상대 압력(P2)에 의해서도 컴펜세이터 스풀(30)이 이동하게 되고, 그 압력에 의해 자기 압력이 자기 압력 도입실(34)에서 제어 압력 출력실(36)로 흐르고, 제어 유로(47)를 통해 서보 피스톤(21)의 대경 수압부(22)에 제어 압력(Pcl)이 도입된다. 이로써 더블 펌프 중 어느 하나의 필요 마력에 따라 토출 유량이 감소하게 된다.The relative pressure P2 introduced into the relative
그리고 도 5에 나타낸 바와 같이, 서보 피스톤(21)의 대경 수압부(22)에 도입된 제어 압력(Pcl)에 의해 서보 피스톤(21)이 좌측으로 이동하면 피드백 레버(24)가 지지 핀(26)을 중심으로 요동하여 컴펜세이터 슬리브(32)를 이동시킨다. 이 컴펜세이터 슬리브(32)의 이동에 따라 제어 압력 출력실(36)과 자기 압력 도입실(34) 사이의 개구가 막히면, 자기 압력 도입실(34)로부터 대경 수압부(22)에 제어 압력(Pcl)이 도입되는 것을 멈춘다. 이렇게 하여 서보 피스톤(21)에 의해 펌프(2)의 경전각이 필요한 토출 유량의 경전각으로 조절된다.5, when the
한편, 도 2에 나타낸 상태에서 자기 압력 도입실(34)에 도입되는 자기 압력(Pd) 또는 상대 압력 도입실(35)에 도입되는 상대 압력(P2)이 감소하면, 컴펜세이터 스풀(30)이 제어 스프링(31)에서 멀어지는 방향(좌측)으로 이동하여 제어 압력 출력실(36)이 배유실(62)과 연통한다. 이로써 대경 수압부(22)에서 제어 유로(47), 연통로(71) 및 배유실(61)을 통해 탱크 통로(62)로 압유가 배출되고, 서보 피스톤(21)이 우측으로 이동하는 동시에 컴펜세이터 슬리브(32)가 좌측으로 이동하여 제어 압력 출력실(36)과 배유실(61) 사이의 구멍이 막힌다.On the other hand, when the magnetic pressure Pd introduced into the magnetic
이렇게 하여 펌프(2)의 경전각이 제어되고, 그 펌프(2)에서는, 목표한 토출 유량이 된 상태가 되면, 컴펜세이터 스풀(30)과 컴펜세이터 슬리브(32) 및 서보 피스톤(21)의 위치가 유지된다. 이와 같이 가변용량형 펌프(2)의 토출 유량 제어는, 작업 기계의 작업 등에 의해 변화하는 각 펌프의 토출 압력에 따라 항상 이루어진다.When the desired discharge flow rate is attained in the
도 6은, 상기 컴펜세이터 슬리브(32)에 작용하는 토출 압력(Pd) 및 상대 압력(P2)과 피드백 레버(24)의 계합 핀(25)에 작용하는 힘의 관계를 나타내는 모식도이다. 컴펜세이터 슬리브(32)에는, 상기 단차부(42,43)에 의한 면적 차이에 의해 상기 자기 압력 도입실(34)에 도입된 자기 압력(Pd)의 힘(F1), 및 상기 상대 압력 도입실(35)에 도입된 상대 압력(P2)의 힘(F2)이 상기 단차부(42,43)의 부분에 작용하고 있다. 그 때문에, 이러한 작용력에 의해 피드백 레버(24)의 계합 핀(25)과 컴펜세이터 슬리브(32)의 계합 홈(37) 사이에는, 토출 압력(Pd,P2)이 작용하고 있을 때에는 항상 제어 스프링 측의 접촉부(28)에 하중이 작용하고 있다. 더욱 상세하게는, 컴펜세이터 슬리브(32)가 항상 좌측을 향해 가압됨으로써 계합 핀(25)에는 제어 스프링(31)에서 멀어지는 방향으로 압박되는 힘이 작용하고, 계합 홈(37)에는 그 반력(제어 스프링(31)을 향하는 방향의 힘)이 작용한다.6 is a schematic diagram showing the relationship between the discharge pressure Pd acting on the
요컨대, 상기 자기 압력 도입실(34) 및 상대 압력 도입실(35)에 도입된 자기 압력(Pd) 및 상대 압력(P2)에 의해 컴펜세이터 슬리브(32)는 항상 제어 스프링(31)에서 멀어지는 방향(반제어 스프링 방향)을 향해 가압된 상태가 되고, 이것들의 접합 부분에는 항상 힘(F1 및 F2)의 합력에 해당하는 하중이 작용하고 있다.The
그 때문에, 피드백 레버(24)의 계합 핀(25)과 그 계합부인 계합 홈(37)의 접촉 부분이 마모되는 경우에는, 계합 핀(25)과 계합 홈(37)이 접촉하는 제어 스프링 측 부분(28)이 마모된다. 또한 오랜 기간 사용에 의한 마모는 계합 핀(25)과 계합 홈(37)의 제어 스프링 측에만 진전되고, 이 마모로 인해 생기는 컴펜세이터 스풀(30)과 컴펜세이터 슬리브(32)의 위치 관계의 어긋남에 의해 피드백 레버(24)의 각도가 변화한다고 해도 서보 피스톤(21)은 펌프 용량이 감소하는 방향으로만 이동한다. 따라서 이 마모에 인해 컴펜세이터 스풀(30)이나 컴펜세이터 슬리브(32) 등이 균형을 잡는 위치가 변화했다고 해도 펌프(2) 마력 제어에 있어서 토출 유량이 감소, 요컨대 펌프의 마력을 낮추는 방향으로만 마력 제어 특성은 변화한다.Therefore, when the contact portion between the engaging
도 7은, 가변용량형 펌프용 레귤레이터(10)의 마력 특성을 토출 압력과 유량의 관계로 나타내는 선도이다. 상기 가변용량형 펌프용 레귤레이터(10)에 따르면, 설계선인 등마력선(100)에 근사하도록 설정된 제어선(101)에 대해 피드백 레버(24)의 계합 핀(계합부)(25)에 있어서 마모를 일으켜 제어 특성에 변화가 생겼다고 해도 제어선(102)과 같이 토출 유량이 감소하는 방향으로만 그 특성은 변화한다.7 is a graph showing the horsepower characteristic of the variable
요컨대, 등마력선(100)에 근사하도록 초기 설정된 제어선(101)은, 오랜 기간 변화 후에 제어선(102)과 같이 유량 감소 측으로 변화하게 되기 때문에, 오랜 기간 사용을 하여도 안정된 운전을 할 수 있는 가변용량형 펌프용 레귤레이터(10)를 구성할 수가 있다.In other words, since the
이상과 같이, 상기 가변용량형 펌프용 레귤레이터(10)에 따르면, 연산부(50)와 압력조절부(51)를 일체적인 구성으로 하고, 자기 압력 도입실(34) 및 상대 압력 도입실(35)에 단차부(43)를 마련하여 토출 압력(Pd,P2)에 의해 반제어 스프링 방향의 힘(F1 및 F2)이 작용하는 면적 차이를 컴펜세이터 슬리브(32)에 갖게 하고 있기 때문에, 자기 압력 도입실(34) 및 상대 압력 도입실(35)에 토출 압력이 작용하고 있는 상태에서는 항상 컴펜세이터 슬리브(32)에는 반제어 스프링 방향으로 힘(F1 및 F2)이 작용하고 있다.As described above, according to the variable
그 때문에, 컴펜세이터 슬리브(32)의 위치를 제어하는 피드백 레버(24)의 계합 핀(계합부)(25)은, 항상 제어 스프링 측부(28)에서 접촉하고, 오랜 기간 사용에 의한 마모는 이러한 계합 핀(25)과 계합 홈(37)이 접촉하는 제어 스프링 측부(28)에서만 발생한다.Therefore, the engaging pin (engagement portion) 25 of the
즉, 서보 피스톤(21)의 이동에 의해 피드백 레버(24)로 위치 제어되는 컴펜세이터 슬리브(32)는, 오랜 기간 사용에 의해 피드백 레버(24)와의 계합부인 계합 핀(25)의 부분에 마모를 일으켰다고 해도 그 마모에는 방향성이 있고, 반드시 서보 피스톤(21)이 펌프(2)의 토출 유량을 줄이는 방향으로 피드백 레버(24)가 기울어지도록 마모하게 된다.That is, the com-
따라서 오랜 기간 사용에 의해 계합 핀(25)과 계합 홈(37)의 접촉 부분이 마모했다고 해도 피드백 레버(24)는 항상 펌프 경전이 소용량 측이 되는 방향으로만 기울기 때문에 오랜 기간 사용을 해도 안정된 마력 제어를 할 수 있는 가변용량형 펌프용 레귤레이터(10)를 구성하는 것이 가능해진다.Therefore, even if the contact portion between the engaging
또한, 이 실시예에서는, 더블 펌프의 자기 압력(Pd)과 상대 압력(P2)을 연산부(50)에 도입하고 있기 때문에 자기 압력(Pd) 및 상대 압력(P2)에 따라 서보 피스톤(21)을 구동하여 목표 동력을 초과하지 않도록 펌프(2)의 토출 유량을 제어할 수 있다.In this embodiment, since the magnetic pressure Pd and the relative pressure P2 of the double pump are introduced into the
또한, 상기 실시예에서는, 더블 펌프의 가변용량형 펌프용 레귤레이터(10)를 예로 들어 설명했지만, 펌프는 싱글 펌프 그 밖의 구성일 수 있고, 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다.In the above embodiment, the variable
또한, 상기 실시예에서는, 2개의 토출 압력 도입실(34,35)에 면적 차이를 가지는 단차부(42,43)를 형성하고 있다. 다만, 레귤레이터(10)는, 자기 압력 도입실(34)만 가질 수 있다. 또한, 토출 압력 도입실은 2개 이상 있어도 좋고, 또한 유량 제어에 필요한 압력을 작용시킬 수 있다.In the above embodiment, the two discharge
또한, 상술한 실시예는 일례를 나타내고 있으며, 본 발명의 요지를 해치지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하고, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.The above-described embodiment shows an example, and various modifications are possible without departing from the gist of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiments.
또한, 본 발명에 따른 가변용량형 펌프용 레귤레이터는, 토목/건설 공사 등에 사용되고 있는 유압 셔블이나, 크레인, 휠 로더, 불도저 등의 작업 기계에 있어서 이용할 수 있다.
Further, the regulator for a variable displacement pump according to the present invention can be used in a hydraulic excavator used in civil engineering / construction work, a working machine such as a crane, a wheel loader, and a bulldozer.
1: 원동기
2: 가변용량형 펌프
10: 가변용량형 펌프용 레귤레이터
11: 레귤레이터 케이싱
21: 서보 피스톤
22: 대경 수압부
23: 소경 수압부
24: 피드백 레버
25: 계합 핀(계합부)
30: 컴펜세이터 스풀
31: 제어 스프링
32: 컴펜세이터 슬리브
33: 압력 조절 랜드부
34: 자기 압력 도입실(토출 압력 도입실)
35: 상대 압력 도입실(토출 압력 도입실)
36: 제어 압력 출력실
37: 계합 홈
42: 단차부
43: 단차부
51: 압력조절부
101: 제어선
102: 제어선(히스테리시스)
Pd: 자기 압력(토출 압력)
P2: 상대 압력(토출 압력)
Pcl: 제어 압력1: prime mover
2: Variable displacement pump
10: Regulator for Variable Capacity Pump
11: Regulator casing
21: Servo piston
22:
23:
24: Feedback lever
25: engaging pin (engaging portion)
30: Compensator spool
31: Control spring
32: Compensator Sleeve
33: Pressure regulating land portion
34: magnetic pressure introduction chamber (discharge pressure introduction chamber)
35: Relative pressure introduction chamber (discharge pressure introduction chamber)
36: Control pressure output chamber
37: engaging groove
42:
43:
51: Pressure regulator
101: control line
102: Control line (hysteresis)
Pd: magnetic pressure (discharge pressure)
P2: Relative pressure (discharge pressure)
Pcl: Control pressure
Claims (4)
상기 서보 피스톤의 위치를 검지하는 피드백 레버;
제어 스프링에 의해 일단 방향으로 가압된 컴펜세이터 스풀; 및
상기 컴펜세이터 스풀을 감싸도록 위치하고, 상기 피드백 레버와 계합부를 통해 연결되며, 상기 서보 피스톤과 상기 피드백 레버의 작용에 의해 상기 컴펜세이터 스풀의 축 방향으로 이동하도록 구성된 컴펜세이터 슬리브를 구비하며,
상기 컴펜세이터 스풀과 상기 컴펜세이터 슬리브에 의해, 상기 펌프의 토출 압력이 도입되는 토출 압력 도입실 및 상기 토출 압력 도입실에서 상기 서보 피스톤의 대경 수압부로 제어 압력을 출력하는 압력조절부가 형성되고,
상기 컴펜세이터 슬리브에는, 상기 토출 압력 도입실에 도입된 토출 압력에 의해 상기 일단 방향으로 압력이 작용하는 단차부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 펌프용 레귤레이터.
A servo piston for changing a discharge flow rate of a variable displacement pump driven by a prime mover;
A feedback lever for detecting a position of the servo piston;
A compressor spool urged in one direction by a control spring; And
And a compressor sleeve disposed to surround the compressor spool and connected to the feedback lever via an engaging portion and configured to move in the axial direction of the compressor spool by the action of the servo piston and the feedback lever, ,
A pressure regulating portion for outputting a control pressure to the large diameter hydraulic pressure portion of the servo piston in the discharge pressure introduction chamber and the discharge pressure introduction chamber into which the discharge pressure of the pump is introduced is formed by the compressor spool and the compressor sleeve ,
Wherein the compressor sleeve is provided with a step portion in which pressure acts in the one end direction by the discharge pressure introduced into the discharge pressure introduction chamber.
상기 단차부는 상기 컴펜세이터 슬리브의 내경에 대응하는 소경을 가지고, 상기 토출 압력 도입실을 기준으로 상기 압력조절부의 반대 측에 위치하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 펌프용 레귤레이터.
The method according to claim 1,
Wherein the stepped portion has a small diameter corresponding to an inner diameter of the compressor sleeve and is formed to be positioned on the side opposite to the pressure regulating portion with respect to the discharge pressure introducing chamber.
상기 토출 압력 도입실은, 상기 펌프의 토출 압력인 자기 압력이 도입되는 자기 압력 도입실이고,
상기 자기 압력 도입실을 기준으로 상기 압력조절부의 반대 측에는 다른 가변용량형 펌프의 토출 압력인 상대 압력이 도입되는 상대 압력 도입실이 위치하고,
상기 상대 압력 도입실은 상기 컴펜세이터 스풀과 상기 컴펜세이터 슬리브에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 펌프용 레귤레이터.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the discharge pressure introduction chamber is a magnetic pressure introduction chamber into which a magnetic pressure serving as a discharge pressure of the pump is introduced,
A relative-pressure introduction chamber for introducing a relative pressure, which is a discharge pressure of another variable-displacement-type pump, is located on the opposite side of the pressure regulating section with respect to the magnetic pressure introduction chamber,
Wherein the relative pressure introduction chamber is formed by the compressor spool and the compressor sleeve.
상기 상대 압력 도입실은, 상기 자기 압력 도입실보다 작은 직경으로 형성되고,
상기 컴펜세이터 슬리브에는, 상기 상대 압력 도입실에 도입된 상대 압력에 의해 상기 일단 방향으로 압력이 작용하는 단차부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 펌프용 레귤레이터.The method of claim 3,
The relative-pressure introduction chamber is formed with a smaller diameter than the magnetic pressure introduction chamber,
Wherein the compressor sleeve is provided with a step portion in which pressure acts in the one end direction by a relative pressure introduced into the relative-pressure introduction chamber.
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