(57)【要約】【課題】斜板の傾転角の増減を外部信号圧力及び該外部信号圧力に応じて油圧源より供給される圧力によって作動するシリンダ部を斜板に連接した構造を提供する。【解決手段】斜板３３の平面部３８側のポンプハウジング２２に、ピストン室４０を形成し、ピストン室４０に嵌挿されたピストン４１が外部信号圧力ＰＣの付加によりピストン４１が右行して斜板３３の平面部３８を押圧する。ポンプハウジング２２には、シャフト２１に対してピストン室４０の反対側にシリンダ部４２を形成し、シリンダ部４２はポンプハウジング２２に形成されたシリンダ室４３と、シリンダ室４３に摺動自在に嵌挿されたピストン４４と、シリンダ室４３に装着されピストン４４を押圧するばね部材４５を設ける。ピストン４４の先端の凸段部が斜板３３に接触する。シリンダ４３には図示しない油圧源に連通する切換弁４６が接続しており、該切換弁４６の作動によりピストン４４を加圧する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプハウジング内に駆動軸と共に回転可能に支持されたシリンダバレルと、
前記シリンダバレルに軸方向に摺動可能に挿入された複数個のプランジャの頭部と摺動可能にされかつ駆動軸の回転方向には回転不能に前記ポンプハウジング内に支持された斜板と、
前記斜板の周方向の一端をばね部材に抗して前記プランジャの頭部に指向して摺動可能にされたシリンダ部と、
可変容量ピストンポンプの容量制御装置としての機能を備える定トルク制御装置及び負荷感応制御装置と、
を有する可変容量型ピストンポンプにおいて、
前記斜板の傾転角を増大させる方向及び減少させる方向に外部信号圧及び該外部信号圧力に応じて別の油圧源より供給される圧力によって作動するシリンダ機構を前記斜板に連接した構造を特徴とする可変容量型ピストンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油圧ショベルなどの建設機械及び各種作業機械に広く用いられている、一つのポンプ駆動軸により複数のポンプ、例えばピストンポンプとギヤポンプ等を同時に駆動するようにした多連ポンプに関するものである。さらに詳細には可変容量型ピストンポンプの入力馬力設定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の斜板式可変容量型ピストンポンプとしては例えば特許文献1及び特許文献２に示すものがある。いずれもポンプの入力馬力を一定に制御するため、ポンプ吐出圧力に応じて斜板の角度（以下、傾転角という）を変化させて吐出流量を増減させる。例えば吐出圧力が上昇すると傾転角を小さくしてポンプの吐出量を減少させて入力馬力を一定値に保つ。この馬力制御を一般的に定馬力制御と呼ぶ。同様に、特許文献３に示すものがあり、定馬力制御に加え駆動源の原動機の負荷に応じて外部信号により当初の設定よりも入力馬力を増大させたり(増馬力制御）、減少させる(減馬力制御)機構を持っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平４−００６７７５
【特許文献２】実開平７−０３８６０１
【特許文献３】特開平５−１８０１６８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の定馬力制御ピストンポンプでは、スペース上の制約から入力馬力を外部信号によって変化させることはできない。特許文献２に記載の斜板型可変容量ピストンポンプ用馬力制御装置では、傾転軸に連結されたアームにパイロット圧力により作動するピストンを連接することで入力馬力の変更が可能であるが、構造が複雑になり、部品点数が増えるという問題がある。また、馬力の変化量はピストンの受圧面積に比例するためスペースの制約から馬力の変化量を大きくできる限界があった。特許文献３の可変容量型油圧ポンプ馬力制御装置では定馬力制御をレギュレータを用いておこなっており、レギュレータに作用する荷重が小さくても馬力変化量を大きくすることはできるが構造が複雑で大きなスペースを要する問題がある。
【０００５】
そこで、本発明では上記の課題を解決するために部品点数を大幅に増やすことなく入力馬力の変化量を大きくとることが可能な可変容量型ピストンポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、ポンプハウジング内に駆動軸と共に回転可能に支持されたシリンダバレルと、
前記シリンダバレルに軸方向に摺動可能に挿入された複数個のプランジャの頭部と摺動可能にされかつ駆動軸の回転方向には回転不能に前記ポンプハウジング内に支持された斜板と、
前記斜板の周方向の一端をばね部材に抗して前記プランジャの頭部に指向して摺動可能にされたシリンダ部と、
可変容量ピストンポンプの容量制御装置としての機能を備える定トルク制御装置及び負荷感応制御装置と、
を有する可変容量型ピストンポンプにおいて、
前記斜板の傾転角を増大させる方向及び減少させる方向に外部信号圧力及び該外部信号圧力に応じて別の油圧源より供給される圧力によって作動するシリンダ機構を前記斜板に連接した構造を特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、レギュレータを用いない定馬力制御ポンプにおいて部品点数を大幅に増やすこと無く外部信号圧力によりポンプ入力馬力を大きく変化させることができ、安価な可変容量型ピストンポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る可変容量型ピストンポンプを示す図である。
【図２】同可変容量型ピストンポンプの負荷感応制御を示す油圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の可変容量型ピストンポンプにつき好適の実施の形態を挙げ、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係る可変容量型ピストンポンプ２０（以下、ピストンポンプ２０という）の概略構造の略縦断面図を示す。ピストンポンプ２０は、シャフト２１がポンプハウジング２２とカバー２３にベアリング２４、２５を介して回転可能に支承され、該シャフト２１にはスプライン２６に嵌合され回転可能に支承されたシリンダバレル２７が設けられ、該シリンダバレル２７とカバー２３との間にはシャフト２１と同心のバルブシート２８がシリンダバレル２７に対して摺動自在に挟持されている。
【００１０】
シリンダバレル２７には複数のプランジャ２９が円周方向にピストン穴３０に出入り可能に嵌挿され、該シリンダバレル２７はスプリング３１の弾発力によってバルブシート２８側に付勢されている。シリンダバレル２７のプランジャ２９の出入り側には、該プランジャ２９の頭部がピストンシュー３２を介して回動自在に設けられ、該プランジャ２９の頭部が斜板３３に取り付けたピストンシュー３２に回動自在に装着され、該斜板３３はポンプハウジング２２に設けられた支点部３４を中心にして傾転可能に支持されている。
【００１１】
参照符号３５、３６はピストンポンプ２０の容量制御装置を構成する定トルク制御部、負荷感応制御部を示すものである。ここで、定トルク制御部３５及び負荷感応制御部３６の構造、機能は特開２００３−１４８３２８に示されたものと同様である。
【００１２】
シリンダバレル２７が回転されると、複数本のプランジャ２９の合力ＦＰの作用点の中心が斜板３３の傾転の支点部３４に対して定トルク制御部３５の反対側にわずかにずらされていることにより、複数本のプランジャ２９の合力ＦＰが斜板３３の傾転角を小さくする方向に作用する。定トルク制御は、複数本のプランジャ２９の合力ＦＰによる斜板１の傾転モーメントＭＰと、支点部３４に対して反対側に設けられた定トルク制御部３５のスプリング４７の作用力ＦＳによって生ずる、傾転角を大きくする方向に作用する斜板３３の傾転モーメントＭＳとの釣り合いによって行われる。
【００１３】
負荷感応制御部３６は、シャフト２１に対して定トルク制御部３５の反対側に配置されている。図２に示す絞り弁５０の前後差圧が一定になるような流量を吐出するようにピストンポンプ２０に設けられた制御弁４９で制御された圧油が、図１の紙面に向かって右端の油路４８に流れ込み、斜板３３の傾転角が調整される。本実施形態のピストンポンプ２０の容量制御装置は、定トルク制御を基本に、定トルク制御の範囲内で、負荷が要求する流量すなわち絞り弁５０の開度に比例した流量が少ないときには最小限の流量のみを吐出する負荷感応制御（ＬＳ制御）機能を有し、ピストンポンプ２０のＰ−Ｑ特性以内で絞り弁５０の開度に応じた流量を吐出するように制御される。
【００１４】
斜板３３の平面部３８側（図１で左側）のポンプハウジング２２には、ピストン室４０が形成され該ピストン室４０に摺動自在に嵌挿されたピストン４１を備え、図示しない外部信号圧力ＰＣの負荷によりピストン４１が図で右行して斜板３３の平面部３８を押圧するようになっている。
【００１５】
さらに、ポンプハウジング２２には、シャフト２１に対してピストン室４０の反対側にシリンダ部４２が形成されている。シリンダ部４２はポンプハウジング２２に形成されたシリンダ室４３と、該シリン室４３に摺動自在に嵌挿されたピストン４４と、シリンダ室４３に装着されピストン４４を常時押圧するばね部材４５と、を有する。ピストン４４は先端に凸段部を形成し、該凸段部が斜板３３に接触するようになっている。シリンダ室４３には別の油圧源３９に連通する切換弁４６が接続しており、該切換弁４６はばね部材４５の弾発力の作動により初期状態では別の油圧源３９によりピストン４４を加圧するようになっている。
【００１６】
本実施形態は以上のように構成されるものであり、次に、動作、作用効果について説明する。本実施形態では外部信号圧力ＰＣがＯＦＦの際に図示しない別の油圧源３９からの圧力をシリンダ部４２のピストン４４に負荷することで斜板３３の傾転角を増加する方向に働く回転モーメントを作用させ入力馬力を増大させる。
【００１７】
一方、外部信号圧力ＰＣが負荷された場合には従来技術と同様にピストン４１の荷重により入力馬力を減少させると共に、切換弁４６が作動し別の油圧源３９の圧力を閉止してピストン４４に負荷されていた圧力を開放することで傾転角を増加する方向に働く回転モーメントがなくなり入力馬力の増大が無くなる。
【００１８】
上記２つの作用により、外部信号圧力のＯＮ−ＯＦＦによって相対的に入力馬力の変化量を大きくすることができる。このとき、別の油圧源３９はピストンポンプ２０と連結している圧力を使用することもできる。
【符号の説明】
【００１９】
２０  可変容量型ピストンポンプ        ２１  シャフト
２２  ポンプハウジング                ２３  カバー
２４，２５  ベアリング                ２６  スプライン
２７  シリンダバレル                  ２８  バルブシート
２９  プランジャ                      ３０  ピストン穴
３１  スプリング                      ３２  ピストンシュー
３３  斜板                            ３４  支点部
３５  定トルク制御部                  ３６  負荷感応制御部
３８  平面部                          ３９  別の油圧源
４０  ピストン室                      ４１，４４  ピストン
４２  シリンダ部                      ４３  シリンダ室
４５  ばね部材                        ４６  切換弁
４７  スプリング                      ４８  油路
４９  制御弁                          ５０  絞り弁
【図１】
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【図２】
2020197164.tif 000004