(57)【要約】【課題】馬力制御機構及び流量制御機構に、それぞれロッド・スリーブ機構が設けられるものでは、部品点数が多くなり、馬力制御機構及び流量制御機構が直列に配置されるものでは、装置の全長が長くなる。【解決手段】第１空間部１２内に配置されるロッド・スリーブ移動式のロッド部材２１及びスリーブ部材２２と、第２空間部１３に配置され、油圧ポンプの吐出圧に応じて変位して、ロッド部材２１を摺動させる馬力制御用ピストン部材３１と、第３空間部１４に配置され、外部からのパイロット圧に応じて変位して、ロッド部材２１を摺動させる流量制御用ピストン部材４１とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボピストンを介して油圧ポンプの斜板を傾転させる油圧ポンプの制御装置であって、
ケーシングに形成された第１空間部に配置され、前記第１空間部内を摺動することにより、前記サーボピストンを介して、前記斜板を傾転させる１つのロッド部材と、
前記ロッド部材の外周に配置され、前記ロッド部材に追従して、前記斜板が傾転するのを停止させる１つのスリーブ部材と、
前記第１空間部と異なる第２空間部に配置され、前記油圧ポンプの吐出圧に応じて変位することで、前記ロッド部材に動力を伝達して、前記ロッド部材を摺動させる馬力制御用ピストン部材と、
前記第１空間部及び前記第２空間部と異なる第３空間部に配置され、外部からのパイロット圧に応じて変位することで、前記ロッド部材に動力を伝達して、前記ロッド部材を摺動させる流量制御用ピストン部材とを備えることを特徴とする油圧ポンプの制御装置。
【請求項２】
前記馬力制御用ピストン部材と前記流量制御用ピストン部材の変位方向が同じであり、
前記ロッド部材は、前記馬力制御用ピストン部材及び前記流量制御用ピストン部材のうち、変位量の大きい方に従って、前記変位方向と同方向に摺動することを特徴とする請求項１に記載の油圧ポンプの制御装置。
【請求項３】
前記ロッド部材は、当該ロッド部材の外周面から外側に突出した鍔部を備え、
前記馬力制御用ピストン部材及び前記流量制御用ピストン部材は、それぞれ、前記鍔部に対向するように前記ロッド部材側に延在した動力伝達部材を有しており、
前記馬力制御用ピストン部材及び前記流量制御用ピストン部材のうち変位量の大きい方の動力伝達部材が、前記鍔部を押圧して前記ロッド部材を摺動させることを特徴とする請求項２に記載の油圧ポンプの制御装置。
【請求項４】
前記第１空間部には、前記動力伝達部材が前記鍔部を押圧する方向と反対方向に前記ロッド部材を付勢する付勢部材が配置されることを特徴とする請求項３に記載の油圧ポンプの制御装置。
【請求項５】
前記ロッド部材、前記馬力制御用ピストン部材、及び前記流量制御用ピストン部材の軸心の向きが一致することを特徴とする請求項３又は４に記載の油圧ポンプの制御装置。
【請求項６】
前記ロッド部材、前記馬力制御用ピストン部材、及び前記流量制御用ピストン部材の軸心が同一平面上にあることを特徴とする請求項５に記載の油圧ポンプの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーボピストンを介して油圧ポンプの斜板を傾転させる油圧ポンプの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、サーボ室に配置されたサーボピストンを摺動させることによって、油圧ポンプの斜板を傾転させる油圧ポンプの制御装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この油圧ポンプの制御装置では、ケーシングに形成された第１の空間部に配置され、油圧ポンプの吐出圧を導いて、定馬力制御を行う馬力制御機構と、第１の空間部と異なる第２の空間部に配置され、外部からのパイロット圧を導いて、流量制御を行う流量制御機構とを有している。馬力制御機構及び流量制御機構には、サーボ室への給油又はサーボ室からの排油を行うための油路切換機構として機能するロッド・スリーブ機構がそれぞれ設けられている。このロッド・スリーブ機構は、ロッド部材が摺動したあとで、スリーブ部材がロッド部材に追従するように摺動するロッド・スリーブ移動式のロッド・スリーブ機構である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５２−４４４０４号公報
【特許文献２】特開２００９−２１５９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような油圧ポンプの制御装置では、油路切換機構として機能するロッド・スリーブ機構が、馬力制御機構及び流量制御機構にそれぞれ設けられ、馬力制御用の油路切換機構と、流量制御用の油路切換機構が別の機構とされるので、部品点数が多くなる問題がある。その対策として、例えば特許文献２に記載の油圧ポンプの制御装置のように、ケーシングに形成された１つの空間部に、馬力制御機構及び流量制御機構を直列に配置して、ロッド・スリーブ機構を１組にしたものがあるが、この油圧ポンプの制御装置では、馬力制御機構及び流量制御機構が直列に配置されるため、装置の全長が長くなる問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ロッド・スリーブ移動式のロッド・スリーブ機構が用いられる油圧ポンプの制御装置において、部品点数を削減でき、かつ、装置の全長が長くなるのを抑制できる油圧ポンプの制御装置を提供することである。
【０００６】
第１の発明にかかる油圧ポンプの制御装置は、サーボピストンを介して油圧ポンプの斜板を傾転させる油圧ポンプの制御装置であって、ケーシングに形成された第１空間部に配置され、前記第１空間部内を摺動することにより、前記サーボピストンを介して、前記斜板を傾転させる１つのロッド部材と、前記ロッド部材の外周に配置され、前記ロッド部材に追従して、前記斜板が傾転するのを停止させる１つのスリーブ部材と、前記第１空間部と異なる第２空間部に配置され、前記油圧ポンプの吐出圧に応じて変位することで、前記ロッド部材に動力を伝達して、前記ロッド部材を摺動させる馬力制御用ピストン部材と、前記第１空間部及び前記第２空間部と異なる第３空間部に配置され、外部からのパイロット圧に応じて変位することで、前記ロッド部材に動力を伝達して、前記ロッド部材を摺動させる流量制御用ピストン部材とを備えることを特徴とする。
【０００７】
この油圧ポンプの制御装置では、ロッド・スリーブ移動式のロッド・スリーブ機構が用いられる油圧ポンプの制御装置において、馬力制御機構及び流量制御機構が配置される空間部とは別の空間部に１組のロッド・スリーブ機構が配置され、当該１組のロッド・スリーブ機構が、馬力制御用の油路切換機構及び流量制御用の油路切換機構を兼用する。したがって、馬力制御用の油路切換機構と流量制御用の油路切換機構が別の機構とされる場合に比べて、部品点数を低減でき、かつ、馬力制御機構及び流量制御機構が直列に配置される場合に比べて、装置の全長が長くなるのを抑制できる。
【０００８】
第２の発明にかかる油圧ポンプの制御装置は、第１の発明にかかる油圧ポンプの制御装置において、前記馬力制御用ピストン部材と前記流量制御用ピストン部材の変位方向が同じであり、前記ロッド部材は、前記馬力制御用ピストン部材及び前記流量制御用ピストン部材のうち、変位量の大きい方に従って、前記変位方向と同方向に摺動することを特徴とする。
【０００９】
この油圧ポンプの制御装置では、馬力制御用ピストン部材及び流量制御用ピストン部材が互いに干渉しないので、油圧ポンプの制御装置の制御操作が複雑になるのを防止できる。
【００１０】
第３の発明にかかる油圧ポンプの制御装置は、第２の発明にかかる油圧ポンプの制御装置において、前記ロッド部材は、当該ロッド部材の外周面から外側に突出した鍔部を備え、前記馬力制御用ピストン部材及び前記流量制御用ピストン部材は、それぞれ、前記鍔部に対向するように前記ロッド部材側に延在した動力伝達部材を有しており、前記馬力制御用ピストン部材及び前記流量制御用ピストン部材のうち変位量の大きい方の動力伝達部材が、前記鍔部を押圧して前記ロッド部材を摺動させることを特徴とする。
【００１１】
この油圧ポンプの制御装置では、ロッド部材の鍔部と、鍔部に対向するようにロッド部材側に延在する動力伝達部材とを利用した簡易な構成で、馬力制御用ピストン部材及び流量制御用ピストン部材が互いに干渉することなく、馬力制御用ピストン部材及び流量制御用ピストン部材の動力をロッド部材に伝達できる。
【００１２】
第４の発明にかかる油圧ポンプの制御装置は、第３の発明にかかる油圧ポンプの制御装置において、前記第１空間部には、前記動力伝達部材が前記鍔部を押圧する方向と反対方向に前記ロッド部材を付勢する付勢部材が配置されることを特徴とする。
【００１３】
この油圧ポンプの制御装置では、油圧ポンプの吐出圧または外部からのパイロット圧が増加すると、馬力制御用ピストン部材または流量制御用ピストン部材の動力伝達部材が鍔部を押圧するので、動力伝達部材の変位に伴ってロッド部材が摺動し、斜板が傾転する。一方、油圧ポンプの吐出圧または外部からのパイロット圧が低下すると、動力伝達部材が鍔部を押圧する方向と反対方向に変位するが、この場合には、動力伝達部材が鍔部を押圧しないので、動力伝達部材の変位に伴ってロッド部材が摺動しない。そのため、斜板を逆方向に傾転させるためには、ロッド部材を動力伝達部材の押圧方向と反対方向に摺動させる構成が必要となる。この点、この油圧ポンプの制御装置では、ロッド部材を摺動させる構成に鍔部を押圧する方向と反対方向にロッド部材を付勢する付勢部材を用いているので、簡易な構成でロッド部材を動力伝達部材の押圧方向と反対方向に摺動させることができる。
【００１４】
第５の発明にかかる油圧ポンプの制御装置は、第３又は第４の発明にかかる油圧ポンプの制御装置において、前記ロッド部材、前記馬力制御用ピストン部材、及び前記流量制御用ピストン部材の軸心の向きが一致することを特徴とする。
【００１５】
この油圧ポンプの制御装置では、ロッド部材、馬力制御用ピストン部材、及び流量制御用ピストン部材の軸心の向きが一致するので、ロッド部材、馬力制御用ピストン部材、及び流量制御用ピストン部材の軸心の向きが一致しない場合に比べて、馬力制御用ピストン部材及び流量制御用ピストン部材の動力を動力伝達部材からロッド部材に伝達させやすい。したがって、簡易な構成で、馬力制御用ピストン部材及び流量制御用ピストン部材の動力を効率的にロッド部材に伝達できる。
【００１６】
第６の発明にかかる油圧ポンプの制御装置は、第５の発明にかかる油圧ポンプの制御装置において、前記ロッド部材、前記馬力制御用ピストン部材、及び前記流量制御用ピストン部材の軸心が同一平面上にあることを特徴とする。
【００１７】
この油圧ポンプの制御装置では、ロッド部材、馬力制御用ピストン部材、及び流量制御用ピストン部材の軸心が同一平面上にあるので、制御装置の高さを低く設計できる。
【発明の効果】
【００１８】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１９】
第１の発明では、ロッド・スリーブ移動式のロッド・スリーブ機構が用いられる油圧ポンプの制御装置において、馬力制御機構及び流量制御機構が配置される空間部とは別の空間部に１組のロッド・スリーブ機構が配置され、当該１組のロッド・スリーブ機構が、馬力制御用の油路切換機構及び流量制御用の油路切換機構を兼用する。したがって、馬力制御用の油路切換機構と流量制御用の油路切換機構が別の機構とされる場合に比べて、部品点数を低減でき、かつ、馬力制御機構及び流量制御機構が直列に配置される場合に比べて、装置の全長が長くなるのを抑制できる。
【００２０】
第２の発明では、馬力制御用ピストン部材及び流量制御用ピストン部材が互いに干渉しないので、油圧ポンプの制御装置の制御操作が複雑になるのを防止できる。
【００２１】
第３の発明では、ロッド部材の鍔部と、鍔部に対向するようにロッド部材側に延在する動力伝達部材とを利用した簡易な構成で、馬力制御用ピストン部材及び流量制御用ピストン部材が互いに干渉することなく、馬力制御用ピストン部材及び流量制御用ピストン部材の動力をロッド部材に伝達できる。
【００２２】
第４の発明では、油圧ポンプの吐出圧または外部からのパイロット圧が増加すると、馬力制御用ピストン部材または流量制御用ピストン部材の動力伝達部材が鍔部を押圧するので、動力伝達部材の変位に伴ってロッド部材が摺動し、斜板が傾転する。一方、油圧ポンプの吐出圧または外部からのパイロット圧が低下すると、動力伝達部材が鍔部を押圧する方向と反対方向に変位するが、この場合には、動力伝達部材が鍔部を押圧しないので、動力伝達部材の変位に伴ってロッド部材が摺動しない。そのため、斜板を逆方向に傾転させるためには、ロッド部材を動力伝達部材の押圧方向と反対方向に摺動させる構成が必要となる。この点、この油圧ポンプの制御装置では、ロッド部材を摺動させる構成に鍔部を押圧する方向と反対方向にロッド部材を付勢する付勢部材を用いているので、簡易な構成でロッド部材を動力伝達部材の押圧方向と反対方向に摺動させることができる。
【００２３】
第５の発明では、ロッド部材、馬力制御用ピストン部材、及び流量制御用ピストン部材の軸心の向きが一致するので、ロッド部材、馬力制御用ピストン部材、及び流量制御用ピストン部材の軸心の向きが一致しない場合に比べて、馬力制御用ピストン部材及び流量制御用ピストン部材の動力を動力伝達部材からロッド部材に伝達させやすい。したがって、簡易な構成で、馬力制御用ピストン部材及び流量制御用ピストン部材の動力を効率的にロッド部材に伝達できる。
【００２４】
第６の発明では、ロッド部材、馬力制御用ピストン部材、及び流量制御用ピストン部材の軸心が同一平面上にあるので、制御装置の高さを低く設計できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態にかかる油圧ポンプの縦断面図である。
【図２】図１に示す油圧ポンプの油圧回路図である。
【図３】図１に示す油圧ポンプの制御装置の水平断面図である。
【図４】（ａ）は、ロッド部材、馬力制御用ピストン部材の動力伝達部材、及び流量制御用ピストン部材の動力伝達部材が組み合わされる前の状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、組み合わされたときの状態を、ロッド部材の軸方向から見たときの図である。
【図５】（ａ）は、定馬力制御のみを行った場合の圧力−流量線を示す図であり、（ｂ）は、定馬力制御及び減馬力制御を行った場合の圧力−流量線を示す図である。
【図６】（ａ）は、比較例における流量制御の圧力−流量線を示す図であり、（ｂ）は、実施例における流量制御の圧力−流量線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る油圧ポンプの制御装置の実施の形態について説明する。
【００２７】
［油圧ポンプの全体構成］
図１は、油圧ポンプの制御装置１０ａ、１０ｂ（以下、制御装置１０ａ、１０ｂ）が用いられる油圧ポンプの断面図である。図１に示すように、この油圧ポンプは、２つの油圧ポンプ１ａ、１ｂが直列に配置された２連型の油圧ポンプであり、制御装置１０ａが油圧ポンプ１ａの上部に配置され、制御装置１０ｂが油圧ポンプ１ｂの上部に配置されている。なお、油圧ポンプ１ａと油圧ポンプ１ｂ、及び制御装置１０ａと制御装置１０ｂは、それぞれ構成が同じであるため、以下においては、油圧ポンプ１ａ及び制御装置１０ａについて説明し、油圧ポンプ１ｂ及び制御装置１０ｂについては、その説明を省略する。
【００２８】
油圧ポンプ１ａは、例えば工作機械に作動油を供給するためのものであって、斜板２の傾転角が変わることによって吐出容量が変化する可変容量型の油圧ポンプである。図１及び図２に示すように、斜板２には、サーボ室３に配置されたサーボピストン４が取り付けられている。サーボ室３の内部は、サーボピストン４によって、大室３ａと小室３ｂとに区画され、サーボピストン４の大室３ａ側の受圧面積は、小室３ｂ側の受圧面積よりも大きくされている。図２に示すように、制御装置１０ａは、油路切換機構として機能するロッド・スリーブ機構２０と、油圧ポンプ１ａから吐出される作動油の一部（吐出圧Ｐ１）及び油圧ポンプ１ｂから吐出される作動油の一部（吐出圧Ｐ２）を導いて、定馬力制御を行う馬力制御機構３０と、外部からのパイロット圧Ｐｉを導いて、流量制御を行う流量制御機構４０と、これらを収容するケーシング１１とを有する。図３に示すように、ケーシング１１は、ケーシング本体１１ａと、ケーシング本体１１ａの左端を閉塞する左ケース１１ｂと、ケーシング本体１１ａの右端を閉塞する右ケース１１ｃとを有している。馬力制御機構３０は、馬力制御用ピストン部材３１を有し、流量制御機構４０は、流量制御用ピストン部材４１を有する。ロッド・スリーブ機構２０は、ケーシング１１に形成された第１空間部１２に収容されており、馬力制御機構３０は、ケーシング１１に形成され、第１空間部１２と異なる第２空間部１３に収容されており、流量制御機構４０は、ケーシング１１に形成され、第１空間部１２及び第２空間部１３と異なる第３空間部１４に収容されている。
【００２９】
図３に示すように、第１空間部１２−第３空間部１４は、奥行方向に並列に配置されており、第１空間部１２が第２空間部１３と第３空間部１４との間に配置されている。また、第１空間部１２に配置されるロッド部材２１、第２空間部１３に配置される馬力制御用ピストン部材３１、及び、第３空間部１４に配置される流量制御用ピストン部材４１の軸心の向きは一致（左右方向を向いている）しており、ロッド部材２１、馬力制御用ピストン部材３１、及び流量制御用ピストン部材４１の軸心は、同一平面上（この制御装置１０ａでは、水平面上）にある。また、第１空間部１２−第３空間部１４は、それぞれ、長さ（左右方向長さ）が略同じであり、かつ、左右方向について略同じ位置に配置される。
【００３０】
ロッド・スリーブ機構２０は、ロッド部材２１及びスリーブ部材２２がともに移動するロッド・スリーブ移動式のロッド・スリーブ機構である。このロッド・スリーブ機構２０は、図２及び図３に示すように、１つのロッド部材２１、ロッド部材２１の外周に配置された１つのスリーブ部材２２、及び、ロッド部材２１の右側方に配置され、ロッド部材２１を左方向に付勢するリターンスプリング（付勢部材）２３を有している。図２に示すように、このロッド・スリーブ機構２０は、１組のロッド部材２１及びスリーブ部材２２が左右方向に摺動することにより、吐出圧Ｐ１をサーボ圧として大室３ａに導入するための給油ポート（不図示）を開く給油位置２０ａと、大室３ａから作動油を排油するための排油ポート（不図示）を開く排油位置２０ｂと、給油ポート及び排油ポートを閉じて大室３ａへの給油及び排油を行わない中立位置２０ｃとに切り換え可能に構成される。ロッド部材２１は、馬力制御用ピストン部材３１及び流量制御用ピストン部材４１から伝達される動力によって、第１空間部１２内を左右方向に摺動する。スリーブ部材２２は、フィードバックレバー５によってサーボピストン４に連結されており、フィードバックレバー５の回動によって、第１空間部１２内を左右方向に摺動する。このフィードバックレバー５は、図１に示すように、支点５ａを中心に回動するレバーであり、サーボピストン４が右方向に摺動すると、フィードバックレバー５は反時計回りに回動し、スリーブ部材２２を右方向に摺動させる。一方、サーボピストン４が左方向に摺動すると、フィードバックレバー５は時計回りに回動し、スリーブ部材２２を左方向に摺動させる。
【００３１】
馬力制御機構３０は、上述した馬力制御用ピストン部材３１と、インナスプリング３５及びアウタスプリング３６とを有する。馬力制御用ピストン部材３１は、図３に示すように、コンペンケース３２と、馬力制御用軸部材３３と、馬力制御用軸部材３３を介してコンペンケース３２に取り付けられるコンペンピストン（動力伝達部材）３４を有する。インナスプリング３５及びアウタスプリング３６は、コンペンピストン３４に対してコンペンケース３２と反対側に配置され、コンペンピストン３４を左方向に付勢する。インナスプリング３５及びアウタスプリング３６の弾性力は、リターンスプリング２３の弾性力よりも十分に大きくされている。なお、インナスプリング３５は、アウタスプリング３６よりも短い。第２空間部１３は、吸油ポート１３ａ、１３ｂを有し、吸油ポート１３ａ、１３ｂから第２空間部１３（馬力制御機構３０の左側の空間）に、油圧ポンプ１ａの吐出圧Ｐ１（自己圧力）及び油圧ポンプ１ｂの吐出圧Ｐ２（相手圧力）が導入される。馬力制御用ピストン部材３１は、吐出圧Ｐ１及び吐出圧Ｐ２の合算値が増加することによって、第２空間部１３内を右方向に摺動（変位）し、コンペンピストン３４を介して、その動力をロッド部材２１に伝達することで、ロッド部材２１を右方向に摺動させ、油圧ポンプ１ａの吐出容量を低減させる。また、馬力制御用ピストン部材３１は、吐出圧Ｐ１及び吐出圧Ｐ２の合算値が低減することによって、第２空間部１３内を左方向に摺動（変位）し、それによってロッド部材２１が左方向に摺動することで、油圧ポンプ１ａの吐出容量を増加させる。馬力制御機構３０の左側には、外部からのパワーシフト圧力Ｐｆを導いて、減馬力制御を行う減馬力制御用ピストン５０（馬力可変制御用ピストン）が配置されている。外部からのパワーシフト圧力Ｐｆが増加すると、減馬力制御用ピストン５０は、右方向に押圧され、馬力制御用ピストン部材３１を右方向に摺動させる。
【００３２】
流量制御機構４０は、上述した流量制御用ピストン部材４１（ネガティブ流量制御用ピストン）と、パイロットスプリング４４とを有する。流量制御用ピストン部材４１は、図３に示すように、流量制御用軸部材４２と、流量制御用軸部材４２に取り付けられるパイロットピストン（動力伝達部材）４３とを有する。パイロットスプリング４４は、パイロットピストン４３の右側に配置され、パイロットピストン４３を左方向に付勢する。パイロットスプリング４４の弾性力は、リターンスプリング２３の弾性力よりも十分に大きくされている。第３空間部１４は、吸入ポート１４ａを有し、吸入ポート１４ａから第３空間部１４（流量制御機構４０の左側の空間）に、外部からのパイロット圧Ｐｉが導入される。流量制御用ピストン部材４１は、外部からのパイロット圧Ｐｉが増加することによって、第３空間部１４内を右方向に摺動（変位）し、パイロットピストン４３を介して、その動力をロッド部材２１に伝達することで、ロッド部材２１を右方向に摺動させ、油圧ポンプ１ａの吐出容量を低減させる。また、流量制御用ピストン部材４１は、外部からのパイロット圧Ｐｉが低減することによって、第３空間部１４内を左方向に摺動（変位）し、それによってロッド部材２１が左方向に摺動することで、油圧ポンプ１ａの吐出容量を増加させる。なお、馬力制御機構３０及び流量制御機構４０は、ともに馬力制御用ピストン部材３１及び流量制御用ピストン部材４１が右方向に摺動することで油圧ポンプ１ａの吐出容量を低減させ、馬力制御用ピストン部材３１及び流量制御用ピストン部材４１が左方向に摺動することで油圧ポンプ１ａの吐出容量を増加させる点で一致する。
【００３３】
このように、この油圧ポンプ１ａ、１ｂの制御装置１０ａ、１０ｂでは、馬力制御用ピストン部材３１と流量制御用ピストン部材４１の変位方向は同じであり、ロッド部材２１は、馬力制御用ピストン部材３１と流量制御用ピストン部材４１の変位方向と同方向に摺動する。すなわち、油圧ポンプ１ａ、１ｂの吐出圧が増加する場合における馬力制御用ピストン部材３１の変位方向と、外部からのパイロット圧が増加する場合における流量制御用ピストン部材４１の変位方向は、右方向で同じであり、この場合、ロッド部材２１は、右方向（変位方向と同方向）に摺動する。一方、油圧ポンプ１ａ、１ｂの吐出圧が低減する場合における馬力制御用ピストン部材３１の変位方向と、外部からのパイロット圧が低減する場合における流量制御用ピストン部材４１の変位方向は、左方向で同じであり、この場合、ロッド部材２１は、左方向（変位方向と同方向）に摺動する。
【００３４】
図２−図４に示すように、ロッド部材２１には、右端部（リターンスプリング２３が配置される側の端部）の近くに、ロッド部材２１の外周面の全周から外側に突出した鍔部２４が形成されている。そして、馬力制御用ピストン部材３１の動力をロッド部材２１に伝達するコンペンピストン３４、及び、流量制御用ピストン部材４１の動力をロッド部材２１に伝達するパイロットピストン４３は、それぞれ、鍔部２４に対向するようにロッド部材２１側に延在している。図４（ａ）に示すように、コンペンピストン３４及びパイロットピストン４３は、それぞれ、ロッド部材２１の外周面の形状に対応するように形成された半円上の溝部３４ａ、４３ａを有している。コンペンピストン３４及びパイロットピストン４３は、図４（ｂ）に示すように、互いに干渉しない状態でロッド部材２１の外周面（鍔部２４に対してリターンスプリング２３と反対側）に当接し、馬力制御用ピストン部材３１及び流量制御用ピストン部材４１の摺動に伴って、ロッド部材２１の外周面に沿うようにロッド部材２１の軸方向に摺動する。したがって、コンペンピストン３４及びパイロットピストン４３のうち右側にあるピストンが、常に鍔部２４に当接する。
【００３５】
したがって、例えば、馬力制御用ピストン部材３１又は流量制御用ピストン部材４１が、右方向（油圧ポンプ１ａの吐出容量を低減させる方向）に変位する場合、コンペンピストン３４及びパイロットピストン４３のうち変位量が大きい方のピストンのみが鍔部２４を押圧し、ロッド部材２１を右方向に摺動させる。その結果、馬力制御用ピストン部材３１及び流量制御用ピストン部材４１が互いに干渉し合うことがない。
【００３６】
［動作］
次に本実施形態の油圧ポンプの動作について説明する。
【００３７】
（定馬力制御）
まず、定馬力制御が行われる場合の油圧ポンプの動作について説明する。
【００３８】
第２空間部１３に供給される油圧ポンプ１ａの吐出圧Ｐ１と油圧ポンプ１ｂの吐出圧Ｐ２の合算値が上昇すると、馬力制御用ピストン部材３１（コンペンケース３２）が右方向に押され、インナスプリング３５及びアウタスプリング３６の荷重と、吐出圧Ｐ１と吐出圧Ｐ２によってコンペンケース３２が右方向に押される力の合算値とが釣り合う位置で停止する。このとき、コンペンケース３２に取り付けられたコンペンピストン３４は、コンペンケース３２と同じ量だけ右方向に変位する。コンペンピストン３４が右方向に移動すると、コンペンピストン３４がロッド部材２１の鍔部２４を右方向に押圧する。それにより、ロッド部材２１は、コンペンピストン３４の変位量と同じ量だけ右方向に変位する。その結果、ロッド・スリーブ機構２０が中立位置２０ｃから給油位置２０ａに切り換わる。
【００３９】
ロッド・スリーブ機構２０が、中立位置２０ｃから給油位置２０ａに切り換わると、給油ポート（不図示）が開いて、吐出圧Ｐ１が減圧されてサーボ圧としてサーボ室３の大室３ａに導入され、サーボピストン４が右方向に摺動する。その結果、斜板２が図１中の時計回りの方向に傾転し、油圧ポンプ１ａの吐出容量が低減する。サーボピストン４が右方向に摺動すると、フィードバックレバー５が支点５ａを支点に反時計回りの方向に回動し、スリーブ部材２２がロッド部材２１に追従するように右方向に摺動する。その結果、ロッド・スリーブ機構２０が、給油位置２０ａから中立位置２０ｃに切り換わり、給油ポートが閉じて、斜板２が傾転するのが停止する。その結果、油圧ポンプ１ａの吐出容量は、定馬力制御が行われる前よりも減少した状態で一定となる。なお、吐出圧Ｐ１と吐出圧Ｐ２の合算値の増加割合が高くなればなるほど、サーボピストン４の変位量が大きくなるので、油圧ポンプ１ａの吐出容量の減少量が大きくなる。
【００４０】
一方、吐出圧Ｐ１と吐出圧Ｐ２の合算値が低減すると、インナスプリング３５及びアウタスプリング３６の反発力によって、コンペンケース３２が左方向に摺動し、インナスプリング３５及びアウタスプリング３６の荷重と、吐出圧Ｐ１と吐出圧Ｐ２の合算値によってコンペンケース３２が右方向に押される力とが釣り合う位置で停止する。このとき、コンペンケース３２に取り付けられたコンペンピストン３４は、コンペンケース３２と同じ量だけ左方向に変位する。コンペンピストン３４が左方向に移動すると、ロッド部材２１は、リターンスプリング２３の反発力（コンペンピストン３４が鍔部２４を押圧する方向と反対方向に付勢する付勢力）によって、コンペンピストン３４の変位量と同じ量だけ左方向に変位する。その結果、ロッド・スリーブ機構２０が中立位置２０ｃから排油位置２０ｂに切り換わる。ただし、コンペンピストン３４が左方向に移動することによって、パイロットピストン４３がコンペンピストン３４よりも右に位置することになった場合、ロッド部材２１は、鍔部２４がパイロットピストン４３に当接した状態で停止する。
【００４１】
ロッド・スリーブ機構２０が、中立位置２０ｃから排油位置２０ｂに切り換わると、排油ポート（不図示）が開いて、大室３ａから作動油が排油され、サーボピストン４が左方向に摺動する。その結果、斜板２が図１中の反時計回りの方向に傾転し、油圧ポンプ１ａの吐出容量が増加する。サーボピストン４が左方向に摺動すると、フィードバックレバー５が支点５ａを支点に時計回りの方向に回動し、スリーブ部材２２がロッド部材２１に追従するように左方向に摺動する。その結果、ロッド・スリーブ機構２０が、排油位置２０ｂから中立位置２０ｃに切り換わり、斜板２が傾転するのが停止する。その結果、油圧ポンプ１ａの吐出容量は、定馬力制御が行われる前よりも増加した状態で一定となる。なお、吐出圧Ｐ１と吐出圧Ｐ２の合算値の低減割合が高くなればなるほど、サーボピストン４の変位量が大きくなるので、油圧ポンプ１ａの吐出容量の増加量が大きくなる。
【００４２】
この制御装置１０ａでは、馬力制御機構３０が、インナスプリング３５及びアウタスプリング３６の２つのスプリングを有するので、図５（ａ）に示すように、圧力−流量線を２段階変化させることができ、馬力特性に近い（馬力曲線に沿った）圧力−流量特性を得ることができる。また、この制御装置１０ａでは、減馬力制御用ピストン５０を有するので、定馬力制御を行うと同時に、外部からのパワーシフト圧力Ｐｆを増加させて減馬力制御を行うことによって、図５（ｂ）に示すように、圧力−流量線を左にシフトさせることができる。したがって、より効率的に、油圧ポンプ１ａの吐出容量を変化させることができる。
【００４３】
（流量制御）
次に、流量制御が行われる場合の油圧ポンプの動作について説明する。
【００４４】
第３空間部１４に供給されるパイロット圧Ｐｉが上昇すると、流量制御用ピストン部材４１（流量制御用軸部材４２）が右方向に押され、パイロットスプリング４４の荷重と、パイロット圧Ｐｉによって流量制御用軸部材４２が右方向に押される力とが釣り合う位置で停止する。このとき、パイロットピストン４３は、流量制御用軸部材４２と同じ量だけ右方向に変位する。パイロットピストン４３が右方向に移動すると、パイロットピストン４３が鍔部２４に当接して、鍔部２４を右方向に押圧する。それにより、ロッド部材２１は、コンペンピストン３４の変位量と同じ量だけ右方向に変位する。その結果、ロッド・スリーブ機構２０が中立位置２０ｃから給油位置２０ａに切り換わる。
【００４５】
ロッド・スリーブ機構２０が、中立位置２０ｃから給油位置２０ａに切り換わると、給油ポート（不図示）が開いて、吐出圧Ｐ１が減圧されてサーボ圧としてサーボ室３の大室３ａに導入され、サーボピストン４が右方向に摺動する。その結果、斜板２が図１中の時計回りの方向に傾転し、油圧ポンプ１ａの吐出容量が低減する。サーボピストン４が右方向に摺動すると、フィードバックレバー５が支点５ａを支点に反時計回りの方向に回動し、スリーブ部材２２がロッド部材２１に追従するように右方向に摺動する。その結果、ロッド・スリーブ機構２０が、給油位置２０ａから中立位置２０ｃに切り換わり、給油ポートが閉じて、斜板２が傾転するのが停止する。その結果、油圧ポンプ１ａの吐出容量は、流量制御が行われる前よりも減少した状態で一定となる。なお、パイロット圧Ｐｉの増加割合が高くなればなるほど、サーボピストン４の変位量が大きくなるので、油圧ポンプ１ａの吐出容量の減少量が大きくなる。
【００４６】
一方、パイロット圧Ｐｉが低減すると、パイロットスプリング４４の反発力によって、流量制御用軸部材４２が左方向に摺動し、パイロットスプリング４４の荷重と、パイロット圧Ｐｉによって流量制御用軸部材４２が右方向に押される力とが釣り合う位置で停止する。このとき、パイロットピストン４３は、流量制御用軸部材４２と同じ量だけ左方向に変位する。パイロットピストン４３が左方向に移動すると、リターンスプリング２３の反発力（パイロットピストン４３が鍔部２４を押圧する方向と反対方向に付勢する付勢力）によって、ロッド部材２１は、パイロットピストン４３の変位量と同じ量だけ左方向に変位する。その結果、ロッド・スリーブ機構２０が中立位置２０ｃから排油位置２０ｂに切り換わる。ただし、パイロットピストン４３が左方向に移動することによって、コンペンピストン３４がパイロットピストン４３よりも右に位置することになった場合、ロッド部材２１は、鍔部２４がコンペンピストン３４に当接した状態で停止する。
【００４７】
ロッド・スリーブ機構２０が、中立位置２０ｃから排油位置２０ｂに切り換わると、排油ポート（不図示）が開いて、大室３ａから作動油が排油され、サーボピストン４が左方向に摺動する。その結果、斜板２が図１中の反時計回りの方向に傾転し、油圧ポンプ１ａの吐出容量が増加する。サーボピストン４が左方向に摺動すると、フィードバックレバー５が支点５ａを支点に時計回りの方向に回動し、スリーブ部材２２がロッド部材２１に追従するように左方向に摺動する。その結果、ロッド・スリーブ機構２０が、排油位置２０ｂから中立位置２０ｃに切り換わり、排油ポートが閉じて、斜板２が傾転するのが停止する。その結果、油圧ポンプ１ａの吐出容量が、流量制御が行われる前よりも増加した状態で一定となる。なお、パイロット圧Ｐｉの低減割合が高くなればなるほど、サーボピストン４の変位量が大きくなるので、油圧ポンプ１ａの吐出容量の増加量が大きくなる。
【００４８】
ここで、例えば、馬力制御機構及び流量制御機構が直列に配置される場合など、馬力制御機構と流量制御機構とが互いに干渉し合って、馬力制御用の２つのスプリングが、流量制御に影響を与える場合には、図６（ａ）に示すように、流量制御において、圧力−流量線が２段階に変化してしまい、パイロット圧Ｐｉの増加に比例して流量を低下させることができない。その結果、油圧ポンプ１ａの吐出容量を、パイロット圧Ｐｉの増加に比例して流量を低下させるためには、流量を調整する制御機構が必要となり、油圧ポンプの制御装置１０ａ、１０の制御操作が複雑となる。しかし、この制御装置１０ａでは、馬力制御機構３０及び流量制御機構４０が互いに干渉しないで、流量制御用のスプリング（パイロットスプリング４４）が、馬力制御用の２つのスプリングとは別に設けられるので、図６（ｂ）に示すように、流量制御において、圧力−流量線を比例的に変化させることができる。したがって、油圧ポンプの制御装置１０ａ、１０の制御操作が複雑となることが防止される。
【００４９】
＜本実施形態にかかる油圧ポンプの制御装置の特徴＞
本実施形態にかかる油圧ポンプの制御装置１０ａ、１０ｂには、以下の特徴がある。
【００５０】
本実施形態の油圧ポンプの制御装置１０ａ、１０ｂでは、ロッド・スリーブ移動式のロッド・スリーブ機構が用いられる油圧ポンプの制御装置において、馬力制御機構３０及び流量制御機構４０が配置される第２空間部１３及び第３空間部１４とは別の第１空間部１２に１組のロッド・スリーブ機構２０が配置され、当該１組のロッド・スリーブ機構２０が、馬力制御用の油路切換機構及び流量制御用の油路切換機構を兼用する。したがって、馬力制御用の油路切換機構と流量制御用の油路切換機構が別の機構とされる場合に比べて、部品点数を低減でき、かつ、馬力制御機構及び流量制御機構が直列に配置される場合に比べて、装置の全長が長くなるのを抑制できる。
【００５１】
また、本実施形態の油圧ポンプの制御装置１０ａ、１０ｂでは、馬力制御用ピストン部材３１及び流量制御用ピストン部材４１が互いに干渉しないので、油圧ポンプの制御装置１０ａ、１０ｂの制御操作が複雑になるのを防止できる。
【００５２】
また、本実施形態の油圧ポンプの制御装置１０ａ、１０ｂでは、ロッド部材２１の鍔部２４と、鍔部２４に対向するようにロッド部材２１側に延在する動力伝達部材（コンペンピストン３４及びパイロットピストン４３）とを利用した簡易な構成で、馬力制御用ピストン部材３１及び流量制御用ピストン部材４１が互いに干渉することなく、馬力制御用ピストン部材３１及び流量制御用ピストン部材４１の動力をロッド部材２１に伝達できる。
【００５３】
また、本実施形態の油圧ポンプの制御装置１０ａ、１０ｂでは、油圧ポンプ１ａ、１ｂの吐出圧または外部からのパイロット圧Ｐｉが増加すると、馬力制御用ピストン部材３１または流量制御用ピストン部材４１の動力伝達部材が鍔部２４を押圧するので、動力伝達部材の変位に伴ってロッド部材２１が摺動し、斜板２が傾転する。一方、油圧ポンプ１ａ、１ｂの吐出圧または外部からのパイロット圧Ｐｉが低下すると、動力伝達部材が鍔部２４を押圧する方向と反対方向に変位するが、この場合には、動力伝達部材の変位に伴ってロッド部材２１が摺動しない。そのため、斜板２を逆方向に傾転させるために、ロッド部材２１を摺動させる構成が必要となる。この点、この油圧ポンプ１ａ、１ｂの制御装置１０ａ、１０ｂでは、ロッド部材２１を摺動させる構成にリターンスプリング（付勢部材）２３を用いているので、簡易な構成でロッド部材２１を動力伝達部材の押圧方向と反対方向に摺動させることができる。
【００５４】
また、本実施形態の油圧ポンプの制御装置１０ａ、１０ｂでは、ロッド部材２１、馬力制御用ピストン部材３１、及び流量制御用ピストン部材４１の軸心の向きが一致するので、ロッド部材、馬力制御用ピストン部材、及び流量制御用ピストン部材の軸心の向きが一致しない場合に比べて、馬力制御用ピストン部材３１及び流量制御用ピストン部材４１の動力を動力伝達部材からロッド部材２１に伝達させやすい。したがって、簡易な構成で、馬力制御用ピストン部材３１及び流量制御用ピストン部材４１の動力を効率的にロッド部材２１に伝達できる。
【００５５】
また、本実施形態の油圧ポンプの制御装置１０ａ、１０ｂでは、ロッド部材２１、馬力制御用ピストン部材３１、及び流量制御用ピストン部材４１の軸心が同一平面上（水平面上）にあるので、制御装置１０ａ、１０ｂの高さを短くできる。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５７】
上述の実施形態では、ロッド部材２１が、馬力制御用ピストン部材３１及び流量制御用ピストン部材４１のうち、変位量が大きい方に応じて摺動し、馬力制御用ピストン部材３１及び流量制御用ピストン部材４１が互いに干渉しない場合について説明したが、馬力制御用ピストン部材及び流量制御用ピストン部材が互いに干渉する構成であってもよい。例えば、ロッド部材が、馬力制御用ピストン部材及び流量制御用ピストン部材の変位量の合算値に基づいて、変位してもよい。
【００５８】
また、上述の実施形態では、ロッド部材２１の外周部に鍔部２４を有するとともに、馬力制御用ピストン部材３１及び流量制御用ピストン部材４１が鍔部２４に対向するようにロッド部材２１側に延在した動力伝達部材を有することによって、馬力制御用ピストン部材３１及び流量制御用ピストン部材４１が互いに干渉しない構成とされる場合について説明したが、馬力制御用ピストン部材及び流量制御用ピストン部材が互いに干渉しない構成は、上記に限られない。
【００５９】
また、上述の実施形態では、鍔部２４がロッド部材２１の右端（リターンスプリング２３側）近傍に形成される場合について説明したが、鍔部は必ずしもロッド部材の右端近傍に形成される必要はない。
【００６０】
また、上述の実施形態では、鍔部２４がロッド部材２１の外周面の全周から外側に突出する場合について説明したが、鍔部がロッド部材の外周面の一部において外側に突出してもよい。
【００６１】
また、上述の実施形態では、ロッド部材２１の右側にリターンスプリング（付勢部材）２３が配置される場合について説明したが、ロッド部材を左方向に変位させる部材は付勢部材に限られない。
【００６２】
また、上述の実施形態では、ロッド部材２１、馬力制御用ピストン部材３１、及び流量制御用ピストン部材４１の軸心が同一平面上に配置される場合について説明したが、同一平面上に配置されなくてもよい。また、ロッド部材、馬力制御用ピストン部材、及び流量制御用ピストン部材の軸心の向きが一致していなくてもよい。
【００６３】
また、上述の実施形態では、油圧ポンプが、２つの油圧ポンプ１ａ、１ｂが直列に配置される２連型のものである場合について説明したが、１つの油圧ポンプで構成されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明を利用すれば、ロッド・スリーブ移動式のロッド・スリーブ機構が用いられる油圧ポンプの制御装置において、部品点数を削減でき、かつ、装置の全長が長くなるのを抑制できる。
【符号の説明】
【００６５】
１ａ、１ｂ  油圧ポンプ
２  斜板
４  サーボピストン
１０ａ、１０ｂ  油圧ポンプの制御装置
１１  ケーシング
１２  第１空間部
１３  第２空間部
１４  第３空間部
２１  ロッド部材
２２  スリーブ部材
２３  リターンスプリング（付勢部材）
２４  鍔部
３１  馬力制御用ピストン部材
３４  コンペンピストン（動力伝達部材）
４１  流量制御用ピストン部材
４３  パイロットピストン（動力伝達部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2016121532.tif 000007
【図６】
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