(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング２０にシリンダ孔３１を形成し、そのシリンダ孔３１内にピストン４０を嵌挿して大径受圧室４３と小径受圧室４４を形成し、前記小径受圧室４４をハウジング２０の油孔６９で主ポート２６に連通し、前記ピストン４０と斜板４を、そのピストン４０が往復動すると斜板傾転角度が変化するように連結し、
前記ピストン４０内にスプール４７を嵌挿し、そのピストン４０とスプール４７に亘って、ピストン４０とスプール４７の相対的移動により連通・遮断する第１ポート５８、第２ポート６５、ドレーンポート６６及びスプール４７を一方向に押す受圧室５４を形成し、その第１ポート５８を前記小径受圧室４４と受圧室５４に連通し、第２ポート６５を大径受圧室４３に連通し、ドレーンポート６６をハウジング２０内に連通し、
前記ハウジング２０にピストン４０とスプール４７を他方向に移動するスプリング７４を設け、
前記スプール４７を大径部４８と小径部５６を有する段付き形状とし、その小径部５６を小径受圧室４４に突出し、前記ピストン４０に固定したプラグ４９の杆体５０をスプール４７の大径部４８に嵌合して入力トルク変更用の受圧室５１を形成し、その受圧室５１を外部圧力が供給される入口ポート６４に連通し、前記プラグ４９とスプール４７の大径部４８との間に受圧室５４を形成したことを特徴とする斜板ポンプ・モータの斜板制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、斜板ポンプ又はモータの斜板を傾転制御して入力トルクを略一定とする制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
斜板ポンプは斜板を傾転して１回転当り吐出量（容量）を増減するものであり、その容量は斜板の傾転角度が大きくなると大きく、小さくなると小さくなり、斜板ポンプの入力トルクは吐出圧油の圧力×容積となる。
【０００３】
斜板モータは斜板を傾転して１回転当り必要流量（容量）を増減するものであり、その容量は斜板の傾転角度が大きくなると大きく、小さくなると小さくなり、斜板モータの出力トルクは供給圧油の圧力×容積となる。
【０００４】
前記斜板ポンプの入力トルクを一定とするには吐出圧油の圧力により斜板を傾転制御すれば良く、このように斜板を傾転制御する装置としては、例えば特開昭５２−９０８０２号公報に示すものが知られている。
【０００５】
つまり、ハウジング内に第１の装置とサーボバルブを設け、その第１の装置で斜板を最小傾転角度方向に押し、サーボバルブで斜板を最大傾転角度方向に押すようにし、そのサーボバルブはハウジング、ピストン、追従スリーブ、サーボスプールバルブ、負荷ピストン、スプリング等より構成され、ポンプ吐出圧力に見合う斜板傾転角度となるように制御している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述の斜板制御装置は、第１の装置とダーボバルブより成り、しかもサーボバルブはハウジング、ピストン、追従スリーブ、サーボスプールバルブ、負荷ピストン、スプリング等の多数の部品より構成されているので、部品点数が多く組立作業が面倒となるばかりか、全体が大きくなってハウジングの取付スペースが大きくなるからそれだけポンプが大型となる。
【０００７】
そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした斜板ポンプ・モータの斜板制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ハウジング２０にシリンダ孔３１を形成し、そのシリンダ孔３１内にピストン４０を嵌挿して大径受圧室４３と小径受圧室４４を形成し、前記小径受圧室４４をハウジング２０の油孔６９で主ポート２６に連通し、前記ピストン４０と斜板４を、そのピストン４０が往復動すると斜板傾転角度が変化するように連結し、
前記ピストン４０内にスプール４７を嵌挿し、そのピストン４０とスプール４７に亘って、ピストン４０とスプール４７の相対的移動により連通・遮断する第１ポート５８、第２ポート６５、ドレーンポート６６及びスプール４７を一方向に押す受圧室５４を形成し、その第１ポート５８を前記小径受圧室４４と受圧室５４に連通し、第２ポート６５を大径受圧室４３に連通し、ドレーンポート６６をハウジング２０内に連通し、
前記ハウジング２０にピストン４０とスプール４７を他方向に移動するスプリング７４を設け、
前記スプール４７を大径部４８と小径部５６を有する段付き形状とし、その小径部５６を小径受圧室４４に突出し、前記ピストン４０に固定したプラグ４９の杆体５０をスプール４７の大径部４８に嵌合して入力トルク変更用の受圧室５１を形成し、その受圧室５１を外部圧力が供給される入口ポート６４に連通し、前記プラグ４９とスプール４７の大径部４８との間に受圧室５４を形成したことを特徴とする斜板ポンプ・モータの斜板制御装置である。
【０００９】
【作用】
本発明によれば、ハウジング２０のシリンダ孔３１にピストン４０を嵌挿し、そのピストン４０にスプール４７を嵌挿し、スプング７４を設けた構造であるから、部品点数が少なく安価であるし組立作業が容易となり、しかもハウジング２０の取付けスペースが小さく斜板ポンプ・モータを小型にできる。
また、受圧室５１に供給する圧油の圧力を変更することでスプール４７を一方向に押す力を調整して入力トルクの設定値を変更できる。
【００１０】
【実  施  例】
斜板制御装置の原理を説明する。
（構造）
図１に示すように、エンジン１により斜板ポンプ２と固定容量型ポンプ（以下固定ポンプという）３が駆動され、斜板ポンプ２の斜板４はシリンダ５のピストン６により傾転され、そのピストン６は大径受圧室７内の圧油で傾転角度小方向に押され、かつ小径受圧室８内の圧油とスプリング９で傾転角度大方向に押される。
【００１１】
前記大径受圧室７は切換バルブ１０でタンクとポンプ吐出路１１の一方に接続制御され、小径受圧室８はポンプ吐出路１１に接続し、その切換バルブ１０はスプリング１２でドレーン位置Ａに押され、第１受圧部１３の圧油と第２受圧部１４の圧油で供給位置Ｂに押される。
【００１２】
前記第１受圧部１３はポンプ吐出路１１に接続し、第２受圧部１４は固定ポンプ３の吐出路１５に接続し、その切換バルブ１０のスプリング１２はリンク１６を介して前記ピストン６に連結してピストン６の動きが切換バルブ１０にフィードバックされるようにしてある。
【００１３】
（動作）
図１に示す状態より斜板ポンプ２の吐出圧油の圧力（以下吐出圧という）が高くなると切換バルブ１０が供給位置Ｂに押されて吐出圧油が大径受圧室７に供給され、ピストン６は受圧面積差で傾転角度小方向に押されて斜板４の傾転角度が小さくなって容量が小さくなる。
【００１４】
ピストン６の動きとともにリンク１６が移動してスプリング１２のばね荷重を大として切換弁１０をドレーン位置Ａに押し大径受圧室７をタンクに連通するので、ピストン６が小径受圧室８の吐出圧とスプリング９で傾転角度大方向に押されて斜板４の傾転角度が大となって容量が大となる。
【００１５】
この動作が繰り返されて斜板４は吐出圧と容量の積（入力トルク）が略一定となる傾転角度（容量）に制御される。
【００１６】
切換バルブ１０は第２受圧部１４の圧力でも供給位置Ｂに押されるので、その第２受圧部１４の圧力を変更することで前記入力トルクを任意の値に設定できる。
【００１７】
次に、斜板制御装置の具体構造を説明する。
（斜板ポンプの構造）
図２に示すように、ハウジング２０内にシリンダブロック２１が軸２２とともに回転自在に支承され、そのシリンダブロック２１のシリンダ孔２３に嵌挿したピストン２４が斜板４の前面４ａに沿って摺動自在となり、シリンダ孔２３内のピストン室２５はシリンダブロック２１が略１８０度回転する毎に主ポート２６と図示しないドレーンポートに交互に連通される。これにより、シリンダブロック２１が略１８０度回転する間にピストン室２５内に油を吸い込み、残りの１８０度回転する間にピストン室２５内の油を加圧して主ポート２６より吐出する。
【００１８】
前記斜板４の背面４ｂは図２において紙面と直交する方向の凸円弧状となり、ハウジング２０の凹円弧状のガイド部２７に沿って揺動自在に支承され、その斜板４に連結したスライダ２８が制御装置２９により紙面と直交方向に移動されて斜板４の傾転角度を変更する。
【００１９】
（制御装置２９の具体構造）
図３と図４と図５に示すように、ハウジング２０には大径の第１ネジ孔３０とシリンダ孔３１と小径の第２ネジ孔３２が同一中心として連続して形成され、第１ネジ孔３０には第１ストッパ３３が螺合されてロックナット３４で固定されており、第２ネジ孔３２には第２ストッパ３５が螺合されてロックナット３６で固定してある。
【００２０】
前記シリンダ孔３１は大径シリンダ孔３７と小径シリンダ孔３８により段付き孔となり、大径シリンダ孔３７の周壁の一部分は切欠部３９でハウジング２０内に開口し、その切欠部３９に前記斜板４に連結したスライダ２８が位置している。
【００２１】
前記シリンダ孔３１にはピストン４０が嵌挿され、このピストン４０は大径シリンダ孔３７に嵌挿した大径ピストン４１と小径シリンダ孔３８に嵌挿した小径ピストン４２より段付き形状となり、大径ピストン４１と第１ストッパ３３との間に大径受圧室４３を形成し、小径ピストン４２と第２ストッパ３５との間に小径受圧室４４を形成している。
【００２２】
前記大径ピストン４１にはスプール孔４５が形成され、小径ピストン４２には大径孔４６が形成されており、そのスプール孔４５は段付孔となって段付きのスプール４７が嵌挿され、このスプール４７の大径部４８の軸心にはプラグ４９に設けた杆体５０が嵌合して第１の受圧室５１を形成し、その第１の受圧室５１は大径部４８の環状溝５２に開口し、プラグ４９は大径ピストン４１に螺合したネジプラグ５３で抜け止めしてあり、プラグ４９と大径部４８の端面との間に第２の受圧室５４を形成している。
【００２３】
前記スプール４７の軸心には軸方向の孔５５が形成され、この孔５５の一端部はスプール４７の小径部５６の端面に開口して前記小径受圧室４４に連通し、孔５５の他端部は径方向の孔５７により大径部４８の外周面に形成した環状溝より成る第１ポート５８に連通し、その第１ポート５８は図４と図５に示すように大径ピストン４１に形成した半径方向の第１小径穴５９、スリット状の凹部６３、第２小径穴６０を経て前記第２の受圧室５４に連通するようになり、前記環状凹部５２は径方向の第３小径穴６１、スリット状の凹部６２より入口ポート６４に連通している。
【００２４】
前記スプール孔４５の大径部分には環状凹部より成る第２ポート６５とドレーンポート６６が形成され、その第２ポート６５は第４小径穴６７、ハウジング２０に形成した第５小径穴６８を経て前記大径受圧室４３に連通し、ドレーンポート６６はハウジング２０内部（タンク）に連通し、前記小径受圧室４４はハウジング２０に形成した油孔６９により前記主ポート２６に連通している。
【００２５】
前記第２ストッパ３５にはボルト７０が螺合されてロックナット７１で固定され、このボルト７０の先端に設けた受け座７２と可動受け座７３との間にスプリング７４が設けてあり、その移動受け座７３がスプール４７の小径部５６の端部に当接してスプール４７を図中左方に押している。
【００２６】
前記大径ピストン４１には切欠凹部７５が形成され、この切欠凹部７５に前記スライダ２８が嵌合して連結してあり、これによりピストン４０と斜板４が連結される。
【００２７】
［作動］
小径受圧室４４に圧油が供給されない初期状態にはスプール４７、ピストン４０がスプリング７４により左方に押されて大径ピストン４１の端面が第１ストッパ３３に当接し、第１ポート５８と第２ポート６５が遮断されると共に、第２ポート６５がドレーンポート６６に連通して大径受圧室４３がタンクに連通する。
つまり、図１に示す切換バルブ１０がドレーン位置Ａとなった状態となる。
【００２８】
前述の状態で主ポート２６の圧油（吐出圧）が油孔６９より小径受圧室４４に流入すると、その圧油は孔５５、孔５７より第１ポート５８に流入し、さらに第１小径穴５９、凹部６３、第２小径穴６０より第２の受圧室５４に流入して充満する。
【００２９】
これにより、スプール４７は小径部５６の端面に作用する圧力Ｐ1 で左方に押され、大径部４８の端面に作用する圧力Ｐ1 で右方に押される。ここで、小径部５６の径をｄ1 、杆体５０の径をｄ2 、大径部４８の径をｄ3 （ｄ3 ＞ｄ2 ＞ｄ1 ）とするとスプール４７には、π／４（ｄ3 2 −ｄ2 2 −ｄ1 2 ）×Ｐ1 の推力が右方に印加される。
【００３０】
前記推力がスプリング４７の取付荷重より大きくなるとスプール４７は右方に押されて第１ポート５８と第２ポート６５が連通し、第２ポート６５とドレーンポート６６が遮断し、第１ポート５８の圧油が第２ポート６５、第３小径穴６７、第４小径穴６８より大径受圧室４３に流入する。つまり、図１の切換バルブ１０が供給位置Ｂとなった状態となって大径受圧室４３に吐出圧が作用する。
【００３１】
大径受圧室４３に圧油が流入すると小径受圧室４４との受圧面積差によってピストン４０を右方に押し、スライダ２８を介して斜板４を傾転角度小方向に傾転する。
【００３２】
この時、ピストン４０が右方に動いてもスプール４７はスプリング７４の取付荷重とつり合っているので、スプール４７は動かずにピストン４０がスプール４７に対して移動する。
【００３３】
ピストン４０が右方に所定ストローク移動すると第１ポート５８と第２ポート６５が遮断し、かつ第２ポート６５がドレーンポート６６に連通し、大径受圧室４３内の圧油がドレーンポート６６よりドレーンされ、ピストン４０は小径受圧室４４内の圧力で左方に移動して第１ポート５８と第２ポート６５が連通し、かつ第２ポート６５とドレンポート６６が遮断する。
【００３４】
以上の動作を繰り返してピストン４０は吐出圧に応じた位置で停止し、斜板４の傾転角度は吐出圧に応じた値となり、入力トルクを設定値と略一定にする。
【００３５】
以上の説明において第１の受圧室５１に流入した圧油の作用の説明を省略したが、この第１の受圧室５１は図１における第２受圧部１４に相当するものであり、第１の受圧室５１の圧油の圧力でスプール４７を右方に押して入力トルクの値を変更する。
【００３６】
また、ロックナット７１を弛めてボルト７０を締込み、弛めすることでスプリング７４の取付荷重を変更して入力トルクの設定値を変更できる。
【００３７】
また、ロックナット３４，３６を弛めて第１ストッパ３４、第２ストッパ３５を出入りすれば、斜板４の最小傾転角度、最大傾転角度を変更できる。
【００３８】
以上の実施例は斜板ポンプについて述べたが、斜板モータの場合も全く同一であり、その場合には主ポート２６に油圧ポンプより圧油が供給されるので、その供給圧油を主ポート２６、油孔６９より小径受圧室４４に導入すれば良い。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、主ポート２６の圧油の圧力に応じた斜板傾転角度となって入力トルクが略一定となる。
しかも、ハウジング２０のシリンダ孔３１にピストン４０を嵌挿し、そのピストン４０にスプール４７を嵌挿し、スプング７４を設けた構造であるから、部品点数が少なく安価であるし組立作業が容易となり、しかもハウジング２０の取付けスペースが小さく斜板ポンプ・モータを小型にできる。
また、受圧室５１に供給する圧油の圧力を変更することでスプール４７を一方向に押す力を調整でき、入力トルクの設定値を外部の油圧により変更できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す作動原理説明図である。
【図２】斜板ポンプの断面図である。
【図３】図２のＣ−Ｃ断面図である。
【図４】図３の一部拡大断面図である。
【図５】図４のＤ−Ｄ断面図である。
【符号の説明】
２…斜板ポンプ
４…斜板
５…シリンダ
６…ピストン
７…大径受圧室
８…小径受圧室
１０…切換バルブ
１２…スプリング
１６…リンク
２０…ハウジング
２６…主ポート
３１…シリンダ孔
３３…第１ストッパ
３５…第２ストッパ
４０…ピストン
４３…大径受圧室
４４…小径受圧室
４７…スプール
４８…大径部
４９…プラグ
５０…杆体
５１…第１の受圧室
５４…第２の受圧室
５６…小径部
５８…第１ポート
６４…入口ポート
６５…第２ポート
６６…ドレーンポート
６９…油孔
７０…ボルト
７１…ロックナット
７４…スプリング
【図１】
0003672046.tif 000002
【図２】
0003672046.tif 000003
【図３】
0003672046.tif 000004
【図４】
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【図５】
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