JP2017020415A - Tilting actuator of variable displacement liquid pressure rotary machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば油圧ショベル、ホイールローダに代表される建設機械に搭載され、可変容量型の油圧ポンプまたは油圧モータとして用いられる可変容量型液圧回転機の傾転アクチュエータに関する。 The present invention relates to a tilt actuator for a variable displacement hydraulic rotating machine that is mounted on a construction machine represented by, for example, a hydraulic excavator or a wheel loader and used as a variable displacement hydraulic pump or a hydraulic motor.
一般に、可変容量型液圧回転機は、例えば斜板または弁板等の容量可変部を有し、該容量可変部を傾転アクチュエータで傾転駆動することにより容量が可変に制御される。前記傾転アクチュエータは、傾転制御シリンダと該シリンダ内に摺動可能に挿嵌されたサーボピストンとにより構成されている。このサーボピストンは、前記傾転制御シリンダ内に給排される傾転制御圧に従って軸方向に摺動変位することにより、前記液圧回転機の容量可変部を傾転駆動する（例えば、特許文献１，２参照）。 In general, a variable displacement hydraulic rotating machine has a capacity variable section such as a swash plate or a valve plate, and the capacity is variably controlled by driving the capacity variable section with a tilt actuator. The tilt actuator is composed of a tilt control cylinder and a servo piston slidably fitted in the cylinder. The servo piston tilts and drives the variable capacity portion of the hydraulic rotating machine by sliding and displacing in the axial direction in accordance with the tilt control pressure supplied to and discharged from the tilt control cylinder (for example, Patent Documents). 1 and 2).
ところで、上述した従来技術による傾転アクチュエータは、前記液圧回転機の容量可変部を前記サーボピストンにより安定して傾転駆動できるようにすることが望まれている。また、前記サーボピストンを小径に形成して傾転アクチュエータを小型化することが望まれている。 By the way, it is desired that the tilt actuator according to the above-described prior art can stably tilt and drive the capacity variable portion of the hydraulic rotating machine by the servo piston. Further, it is desired to reduce the size of the tilting actuator by forming the servo piston with a small diameter.
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、容量可変部を安定して傾転駆動し、サーボピストンの小径化を図ることができるようにした可変容量型液圧回転機の傾転アクチュエータを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a variable displacement type in which the capacity variable portion can be stably tilted to reduce the diameter of the servo piston. An object of the present invention is to provide a tilt actuator for a hydraulic rotating machine.
上述した課題を解決するために、本発明は、傾転制御圧が給排される傾転制御シリンダと、該傾転制御シリンダ内に軸方向に摺動可能に挿嵌され該傾転制御シリンダ内に２つの液圧室を画成するサーボピストンとを備え、該サーボピストンは前記２つの液圧室内に給排される傾転制御圧に従って前記傾転制御シリンダ内を軸方向に変位することにより、可変容量型液圧回転機の容量可変部を傾転駆動する構成としてなる可変容量型液圧回転機の傾転アクチュエータに適用される。 In order to solve the above-described problem, the present invention includes a tilt control cylinder to which tilt control pressure is supplied and discharged, and the tilt control cylinder that is slidably inserted in the tilt control cylinder in the axial direction. A servo piston that defines two hydraulic chambers, and the servo piston is displaced in the axial direction in the tilt control cylinder according to a tilt control pressure supplied to and discharged from the two hydraulic chambers. Thus, the present invention is applied to a tilting actuator of a variable capacity hydraulic rotating machine configured to tilt drive the capacity variable portion of the variable capacity hydraulic rotating machine.
本発明が採用する構成の特徴は、前記サーボピストンは、軸方向の両側が前記２つの液圧室からそれぞれ傾転制御圧を受圧する受圧部となり、該各受圧部の間には前記各液圧室から離間して内部空間が形成された中空筒体からなり、前記サーボピストンには、前記内部空間を２つの室に仕切る仕切板と、該仕切板を前記内部空間内に位置決めするため少なくとも一方の端部が前記受圧部を軸方向に貫通して前記傾転制御シリンダに固定され他方の端部が前記内部空間内で前記仕切板を保持する保持ロッドと、前記内部空間の各室に対して前記傾転制御圧または作動液を給排する複数の液通路とを設け、前記複数の液通路のうち少なくとも一方の液通路は、前記２つの液圧室の一方の液圧室に連通する構成としたことにある。 A feature of the configuration adopted by the present invention is that the servo piston is a pressure receiving portion that receives the tilt control pressure from the two hydraulic pressure chambers on both sides in the axial direction, and each of the liquid receiving portions is interposed between the pressure receiving portions. The servo piston includes a partition plate that partitions the interior space into two chambers, and at least a position for positioning the partition plate in the interior space. One end portion penetrates the pressure receiving portion in the axial direction and is fixed to the tilt control cylinder, and the other end portion is a holding rod for holding the partition plate in the inner space, and each chamber in the inner space. And a plurality of fluid passages for supplying and discharging the tilt control pressure or hydraulic fluid, and at least one of the plurality of fluid passages communicates with one of the two fluid pressure chambers. It is in the configuration to do.
上述の如く、本発明による傾転アクチュエータは、サーボピストンの軸方向両側に傾転制御圧の受圧部を形成できると共に、その内部空間にも仕切板を挟んで両側に傾転制御圧の受圧面を形成することができる。これにより、傾転制御圧に対する受圧面（受圧部を含む）を増やすことができ、可変容量型液圧回転機の容量可変部を安定して傾転駆動できると共に、サーボピストンの小径化を図ることができる。 As described above, the tilting actuator according to the present invention can form tilting control pressure receiving parts on both sides in the axial direction of the servo piston, and the tilting control pressure receiving surfaces on both sides with a partition plate in the inner space. Can be formed. As a result, the pressure receiving surface (including the pressure receiving portion) for the tilt control pressure can be increased, the displacement variable portion of the variable displacement hydraulic rotating machine can be stably tilted, and the servo piston can be reduced in diameter. be able to.
以下、本発明の実施の形態による可変容量型液圧回転機の傾転アクチュエータを、可変容量型の斜板式油圧ポンプに適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。 Hereinafter, an example in which a tilt actuator of a variable displacement hydraulic rotating machine according to an embodiment of the present invention is applied to a variable displacement swash plate hydraulic pump will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
ここで、図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は本実施の形態で採用した可変容量型の斜板式油圧ポンプ（以下、油圧ポンプ１という）で、該油圧ポンプ１は、その外殻を構成するケーシング２を有している。このケーシング２は、一端側がフロント底部３Ａとなった段付筒状のケーシング本体３と、該ケーシング本体３の他端側を閉塞するようにケーシング本体３に設けられたリヤケーシング４とにより構成されている。ケーシング２のリヤケーシング４には、後述の給排通路１５Ａ，１５Ｂ等が形成されている。
Here, FIG. 1 to FIG. 5 show a first embodiment of the present invention. In the figure,
ケーシング２のケーシング本体３には、図１に示すようにフロント底部３Ａから軸線方向に離間した位置にアクチュエータ取付部３Ｂが設けられている。該アクチュエータ取付部３Ｂは、ケーシング本体３の径方向外側へと突出している。アクチュエータ取付部３Ｂには、後述の傾転アクチュエータ１６等が設けられている。アクチュエータ取付部３Ｂの外側には、例えば容量制御弁３４（図３〜図５参照）等が配設される。
The
ケーシング２内には回転軸５が回転可能に設けられている。該回転軸５は、軸線方向の一側がケーシング本体３のフロント底部３Ａ内に軸受等を介して回転可能に取付けられ、他側はリヤケーシング４に軸受等を介して回転可能に取付けられている。ケーシング本体３のフロント底部３Ａから軸線方向に突出する回転軸５の一側（突出端側）には、例えば建設機械の原動機が動力伝達機構（いずれも図示せず）等を介して連結され、回転軸５は前記原動機により回転駆動される。
A rotating
シリンダブロック６は、ケーシング２内に位置して回転軸５の外周側に設けられている。該シリンダブロック６は、回転軸５の外周側にスプライン結合され、回転軸５と一体に回転駆動される。シリンダブロック６には、その周方向に離間して軸線方向に延びる複数（通常は奇数個）のシリンダ７が穿設されている。シリンダブロック６の各シリンダ７内には、それぞれピストン８が摺動可能に挿嵌されている。該各ピストン８は、シリンダブロック６の回転によってそれぞれのシリンダ７内を往復動し、後述の弁板１４側から各シリンダ７内に作動油を吸込みつつ、これを高圧の圧油として吐出させるものである。
The
この場合、これらのピストン８は、シリンダ７から軸方向に突出（伸長）した下死点位置と、シリンダ７内へと縮小した上死点位置との間で往復動される。シリンダブロック６が１回転する間に、各ピストン８はシリンダ７内を上死点から下死点に向けて摺動変位する吸入行程と、下死点から上死点に向けて摺動変位する吐出行程とを繰返すことになる。
In this case, the
シリンダブロック６の半回転分に相当するピストン８の吸入行程では、後述の給排通路１５Ａ，１５Ｂの一方側からシリンダ７内に作動油が吸込まれる。また、シリンダブロック６の残りの半回転分に相当するピストン８の吐出行程では、ピストン８が各シリンダ７内の作動油を高圧の圧油として後述の給排通路１５Ａ，１５Ｂの他方側から吐出させる。
In the intake stroke of the
ここで、油圧ポンプ１は、その容量可変部（例えば、後述の斜板１１）が傾転角零の中立位置から一方向と他方向との両方向に傾転駆動可能な両傾転タイプの油圧ポンプである。このような油圧ポンプ１は、例えばＨＳＴ（Hydro Static Transmission）等の油圧閉回路に用いる場合、油圧モータとの間が一対の主管路（いずれも図示せず）を介して接続される。両傾転タイプの油圧ポンプ１は、後述の如く斜板１１が傾転角零の中立位置から一方向と他方向の両方向に傾転されることにより、圧油の吐出方向（または、圧油の給排方向）を反転させるように適宜に切換えることができる。
Here, the
各ピストン８の突出側端部には、それぞれシュー９が揺動可能に設けられている。これらのシュー９は、それぞれピストン８からの押付力（油圧力）で後述する斜板１１の平滑面１１Ａに押圧される。各シュー９は、この状態で回転軸５、シリンダブロック６およびピストン８と一緒に回転することにより、リング状軌跡を描くように斜板１１の平滑面１１Ａ上を摺動するものである。
A
ケーシング本体３のフロント底部３Ａには、斜板支持体１０が固定して設けられている。この斜板支持体１０は、回転軸５の周囲に位置して斜板１１の裏面側に配置されている。斜板支持体１０には、斜板１１を傾転可能に支持する一対の傾転摺動面１０Ａが凹湾曲面（図示せず）として形成されている。図１に示すように、一対の傾転摺動面１０Ａは、回転軸５の径方向で互いに離間して配置されている。また、斜板支持体１０には、斜板１１が図２中の矢示Ａ，Ｂ方向で夫々の最大傾転位置まで大きく傾転されたときに、これ以上の傾転を規制する傾転規制部（図示せず）が設けられている。
A
斜板１１はケーシング２内に傾転可能に設けられている。該斜板１１は、ケーシング本体３のフロント底部３Ａ側に斜板支持体１０を介して取付けられ、その表面側が摺動面としての平滑面１１Ａとなっている。また、斜板１１には、その中央部に回転軸５が隙間をもって挿通される挿通穴１１Ｂが穿設されている。さらに、斜板１１の背面側には、一対の脚部１１Ｃが設けられ、該各脚部１１Ｃは、斜板支持体１０の各傾転摺動面１０Ａ上に傾転可能に当接されている。
The
ここで、斜板１１は、斜板支持体１０の各傾転摺動面１０Ａにより各脚部１１Ｃを介して傾転可能に支持され、この状態で後述の傾転アクチュエータ１６により傾転駆動される。斜板１１は、このときの傾転角に応じて当該油圧ポンプ１の吐出容量を変化させる容量可変部を構成している。傾転アクチュエータ１６は、斜板１１を傾転角零の位置から一方向と他方向との両方向（図２に示す矢示Ａ，Ｂ方向）に傾転し、油圧ポンプ１による圧油の吐出容量と吐出方向（即ち、油圧モータの回転速度と回転方向）を適宜に切換えることができる。
Here, the
傾転レバー１２は斜板１１の側部に一体形成されている。この傾転レバー１２は、斜板１１の側部から後述のサーボピストン２０に向けて延設されている。そして、傾転レバー１２の先端側には、突出ピン１２Ａが一体に設けられ、この突出ピン１２Ａには、後述のサーボピストン２０がスライド板１３を介して連結されている。
The
スライド板１３は、後述するサーボピストン２０（筒体２１）のスライド溝２１Ｃ内に摺動可能に嵌合して設けられている。該スライド板１３は、略長方形状をなす板体（プレート）として形成され、スライド溝２１Ｃ内でサーボピストン２０を横切る方向にスライド（摺動変位）するものである。スライド板１３の中心部には、傾転レバー１２の突出ピン１２Ａが回動可能に挿嵌される貫通穴１３Ａが穿設されている。
The
即ち、スライド板１３は、貫通穴１３Ａ内に傾転レバー１２の突出ピン１２Ａを予め挿嵌した状態で、サーボピストン２０のスライド溝２１Ｃ内に取付けられる。スライド板１３は、サーボピストン２０の軸方向変位を傾転レバー１２を介して斜板１１へと伝達し、これにより斜板１１は、サーボピストン２０に追従して矢示Ａ，Ｂ方向に傾転駆動されるものである。
That is, the
弁板１４はリヤケーシング４に固定して設けられている。該弁板１４は、シリンダブロック６の端面に摺接する切換弁板を構成している。このため、弁板１４には、回転軸５の周囲を眉形状をなして延びる一対の給排ポート１４Ａ，１４Ｂが形成されている。これらの給排ポート１４Ａ，１４Ｂは、斜板１１の傾転方向に応じて吸込ポートと吐出ポートとの何れかに切換えられる。例えば、給排ポート１４Ａが低圧側の吸込ポートとなったときには、給排ポート１４Ｂが高圧側の吐出ポートとなる。一方、傾転角零の中立位置から斜板１１の傾転方向が反転されたときには、例えば給排ポート１４Ａが高圧側の吐出ポートとなり、給排ポート１４Ｂが低圧側の吸込ポートとなる。
The
リヤケーシング４に形成された一対の給排通路１５Ａ，１５Ｂは、作動油の吸込みと吐出とを行う通路である。これらの給排通路１５Ａ，１５Ｂは、弁板１４を介してシリンダ７内へと作動油（圧油）を給排させる。油圧ポンプ１の給排通路１５Ａ，１５Ｂは、前述の如く油圧モータに一対の主管路（図示せず）を介して接続される。ここで、ケーシング２内で回転軸５を回転駆動すると、シリンダブロック６の回転に伴って各シリンダ７内をピストン８が往復動し、これらのピストン８が給排通路１５Ａ，１５Ｂの一方側からシリンダ７内に作動油を吸込みつつ、給排通路１５Ａ，１５Ｂの他方側に圧油を吐出するものである。
The pair of supply /
傾転アクチュエータ１６は、ケーシング本体３のアクチュエータ取付部３Ｂ内に設けられている。該傾転アクチュエータ１６は、図１、図２に示すようにシリンダブロック６の径方向外側に位置してケーシング本体３のアクチュエータ取付部３Ｂに形成された傾転制御シリンダとしてのシリンダ穴１７Ａ，１７Ｂと、該シリンダ穴１７Ａ，１７Ｂ内に摺動可能に挿嵌された後述のサーボピストン２０とから大略構成されている。
The tilting
傾転アクチュエータ１６のシリンダ穴１７Ａ，１７Ｂは、軸方向外側の端部が蓋板１８Ａ，１８Ｂにより外側から閉塞されている。シリンダ穴１７Ａ内には、蓋板１８Ａとサーボピストン２０（閉塞板２２Ａ）との間に一方の液圧室１９Ａが画成されている。シリンダ穴１７Ｂ内には、蓋板１８Ｂとサーボピストン２０（閉塞板２２Ｂ）との間に他方の液圧室１９Ｂが画成されている。傾転アクチュエータ１６は、サーボピストン２０により斜板１１を傾転角零の位置から一方向と他方向との両方向（図２中の矢示Ａ，Ｂ方向）に傾転駆動するものである。
The cylinder holes 17A and 17B of the tilting
サーボピストン２０は傾転アクチュエータ１６の可動部を構成している。図３に示すように、サーボピストン２０は、例えば円筒状の筒体２１と、該筒体２１の軸方向両端を閉塞し段付円形状に形成された左，右の閉塞板２２Ａ，２２Ｂとにより中空筒体として形成されている。左，右の閉塞板２２Ａ，２２Ｂは、液圧室１９Ａ，１９Ｂからの傾転制御圧を受圧する一対の受圧部を構成し、これらは複数の固定具（即ち、ボルト２３）等を用いて筒体２１の軸方向両端に着脱可能に固定されている。
The
閉塞板２２Ａ，２２Ｂの中心（内周）側には、後述の保持ロッド２６Ａ，２６Ｂがそれぞれ挿通して設けられ、保持ロッド２６Ａ，２６Ｂの周囲を取囲むように環状逃し溝２２Ｃが形成されている。これらの環状逃し溝２２Ｃは、例えば図４または図５に示すように、サーボピストン２０が矢示ＡまたはＢ方向に変位したときに、後述の係止リング３０が閉塞板２２Ａ，２２Ｂの内側に挿入されるのを許し、閉塞板２２Ａ，２２Ｂが各係止リング３０により邪魔されることなく、サーボピストン２０のストロークエンドまで矢示Ａ，Ｂ方向に変位するのを補償するものである。
On the center (inner circumference) side of the blocking
筒体２１内は、左，右の閉塞板２２Ａ，２２Ｂにより液圧室１９Ａ，１９Ｂから離間（隔離）された内部空間２４となっている。該内部空間２４は、後述の仕切板２５により２つの室としての内部室２４Ａ，２４Ｂに画成されている。筒体２１の軸方向（左，右方向）両側には、内部室２４Ａ，２４Ｂを後述の給排口３１Ｃ，３１Ｄに連通させる液通路２１Ａ，２１Ｂが、筒体２１の径方向に穿設（形成）されている。
The inside of the
また、サーボピストン２０の軸方向（長さ方向）中間には、筒体２１の外周面（図２に示す如く、斜板１１の傾転レバー１２とスライド板１３を介して対向する部位）にスライド溝２１Ｃが凹設されている。スライド溝２１Ｃは、筒体２１の軸方向中間部の外周側を部分的に切欠くことにより断面コ字形状をなす平行溝として形成されている。スライド溝２１Ｃ内には、サーボピストン２０の軸方向（即ち、矢示Ａ，Ｂ方向）の変位を傾転レバー１２を介して斜板１１に伝えるため、前記スライド板１３が摺動可能に挿嵌して取付けられている。
Further, in the middle of the
仕切板２５は、内部空間２４内に左，右一対の保持ロッド２６Ａ，２６Ｂを用いて位置決めされている。２本の保持ロッド２６Ａ，２６Ｂのうち一方（左側）の保持ロッド２６Ａは、軸方向の中間部が左側の閉塞板２２Ａを軸方向に貫通して延び、軸方向外側の左側端部は、前記傾転制御シリンダの蓋板１８Ａにナット２７を介して固定されている。他方（右側）の保持ロッド２６Ｂは、軸方向の中間部が右側の閉塞板２２Ｂを軸方向に貫通して延び、軸方向外側の右側端部は、蓋板１８Ｂに同じくナット２７を介して固定されている。左，右の保持ロッド２６Ａ，２６Ｂは、その軸方向内側の端部が互いに対向して仕切板２５の両側に固定され、該仕切板２５を軸方向両側から挟持した状態（両持ち状態）で保持している。
The
このため、仕切板２５は、内部空間２４の軸方向（左，右方向）中間位置に位置決めされ、サーボピストン２０が矢示Ａ，Ｂ方向に摺動変位するときにも、仕切板２５は図示の位置に不動に保持されている。左，右のナット２７は、保持ロッド２６Ａ，２６Ｂの軸方向外側端部にそれぞれ螺合して取付けられている。このため、各ナット２７と保持ロッド２６Ａ，２６Ｂとの螺合位置を変えることにより、内部空間２４内での仕切板２５の固定位置を変更することができ、後述の如くサーボピストン２０の中立位置調整を必要に応じて行うことが可能となる。
For this reason, the
左，右の内部室２４Ａ，２４Ｂ内には、一対のばね２８Ａ，２８Ｂが仕切板２５の両側に位置して配設されている。一対のばね２８Ａ，２８Ｂは、サーボピストン２０を常時中立位置に向けて付勢する付勢手段を構成している。左側のばね２８Ａは、内部室２４Ａ内に位置して環状のばね受２９Ａと仕切板２５との間にプリセット（縮装）状態で取付けられている。右側のばね２８Ｂは、内部室２４Ｂ内に位置して環状のばね受２９Ｂと仕切板２５との間にプリセット（縮装）状態で取付けられている。
A pair of
左，右のばね受２９Ａ，２９Ｂは、例えば止め輪からなる係止リング３０を用いて左，右の保持ロッド２６Ａ，２６Ｂにそれぞれ抜止め状態で取付けられている。即ち、一方（左側）のばね受２９Ａは、左側の保持ロッド２６Ａの外周側に摺動可能に挿通され、保持ロッド２６Ａに対して図３中の矢示Ａ方向に相対変位するのを一方の係止リング３０により規制されている。他方（右側）のばね受２９Ｂは、右側の保持ロッド２６Ｂの外周側に摺動可能に挿通され、保持ロッド２６Ｂに対して図３中の矢示Ｂ方向に相対変位するのを他方の係止リング３０により規制されている。
The left and
前記各係止リング３０は、仕切板２５から左，右方向に予め決められた所定寸法だけ離間した位置で左，右の保持ロッド２６Ａ，２６Ｂにそれぞれ着脱可能に掛止めして設けられている。このため、図４に示すように、サーボピストン２０をシリンダ穴１７Ａ内へと矢示Ａ方向に摺動変位させたときには、左側のばね受２９Ａが係止リング３０により所定位置（即ち、仕切板２５から前記所定寸法だけ離間した位置）に保持される。このとき、右側のばね受２９Ｂは、サーボピストン２０の閉塞板２２Ｂと一緒にばね２８Ｂに抗して矢示Ａ方向に変位し、係止リング３０から離間する。閉塞板２２Ｂは、内側の環状逃し溝２２Ｃ内に係止リング３０が挿入されるのを許した状態で矢示Ａ方向に変位する。
Each of the locking rings 30 is detachably hooked to the left and right holding
一方、図５に示すように、サーボピストン２０をシリンダ穴１７Ｂ内へと矢示Ｂ方向に摺動変位させたときには、右側のばね受２９Ｂが係止リング３０により所定位置（即ち、仕切板２５から前記所定寸法だけ離間した位置）に保持される。このとき、左側のばね受２９Ａは、サーボピストン２０の閉塞板２２Ａと一緒にばね２８Ａに抗して矢示Ｂ方向に変位し、係止リング３０から離間する。閉塞板２２Ａは、内側の環状逃し溝２２Ｃ内に係止リング３０が挿入されるのを許した状態で矢示Ｂ方向に変位することになる。
On the other hand, as shown in FIG. 5, when the
傾転アクチュエータ１６の傾転制御シリンダには、シリンダ穴１７Ａ，１７Ｂの径方向に延びる給排口３１Ａ，３１Ｂが形成されている。これらの給排口３１Ａ，３１Ｂは、傾転アクチュエータ１６の液圧室１９Ａ，１９Ｂに傾転制御圧を給排するため、サーボピストン２０の左，右方向に大きく離間して配置されている。これらの給排口３１Ａ，３１Ｂの間には、サーボピストン２０により給排口３１Ａ，３１Ｂから遮断（離隔）される他の給排口３１Ｃ，３１Ｄが形成されている。これらの給排口３１Ｃ，３１Ｄは、サーボピストン２０の内部室２４Ａ，２４Ｂ内にそれぞれ液通路２１Ａ，２１Ｂを介して常時連通している。給排口３１Ｃ，３１Ｄは、後述の給排通路３５Ｃ，３５Ｄ等を介することなく、液圧室１９Ａ，１９Ｂに直接的に連通されることはない。
In the tilt control cylinder of the
図３に示す油圧ポンプ３２は、例えば小型のパイロットポンプにより構成されている。油圧ポンプ３２は、作動油タンク３３（以下、タンク３３という）内に貯留された作動油を吸込みつつ、これを傾転制御圧として容量制御弁３４を介して傾転アクチュエータ１６へと供給する。傾転アクチュエータ１６の傾転制御シリンダ（シリンダ穴１７Ａ，１７Ｂ）と容量制御弁３４との間には、傾転制御圧の給排通路３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄが設けられている。
The
容量制御弁３４は、例えば４ポート３位置の電磁式方向制御弁によって構成され、左，右の切換位置（ａ），（ｂ）と中立位置（ｃ）とを有している。容量制御弁３４は、給電を停止して消磁状態にあるときに中立位置（ｃ）となって傾転アクチュエータ１６に対する傾転制御圧の供給を停止する。容量制御弁３４は、制御装置としてのコントローラ（図示せず）からの制御信号で励磁されると、中立位置（ｃ）から切換位置（ａ），（ｂ）のいずれか一方に切換わる。
The
傾転制御圧の給排通路３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄは、給排通路３５Ａがシリンダ穴１７Ａ側の給排口３１Ａに接続され、給排通路３５Ｂがシリンダ穴１７Ｂ側の給排口３１Ｂに接続されている。給排通路３５Ｃは、その一端（基端）側が給排通路３５Ｂの途中部位から分岐し、先端（他端）側がシリンダ穴１７Ａ側の給排口３１Ｃに接続されている。給排通路３５Ｄは、その一端（基端）側が給排通路３５Ａの途中部位から分岐し、先端（他端）側がシリンダ穴１７Ｂ側の給排口３１Ｄに接続されている。
The supply /
図５に示すように、容量制御弁３４が中立位置（ｃ）から切換位置（ａ）に切換えられたとき、油圧ポンプ３２からの圧油（傾転制御圧）は、給排通路３５Ａ、給排口３１Ａを介して傾転アクチュエータ１６の液圧室１９Ａに供給されると共に、給排通路３５Ｄ、給排口３１Ｄおよびサーボピストン２０（筒体２１）の液通路２１Ｂを介して内部室２４Ｂに供給される。このとき、傾転アクチュエータ１６の液圧室１９Ｂは、給排口３１Ｂ、給排通路３５Ｂおよび容量制御弁３４を介してタンク３３に接続されると共に、サーボピストン２０の内部室２４Ａは、液通路２１Ａ、給排口３１Ｃ、給排通路３５Ｃおよび容量制御弁３４を介してタンク３３に接続される。
As shown in FIG. 5, when the
このため、図５に示すように、サーボピストン２０は、閉塞板２２Ａが液圧室１９Ａ内の傾転制御圧を受圧すると共に、閉塞板２２Ｂが内部室２４Ｂ内の傾転制御圧を同方向に受圧し、両者を合計した油圧力で矢示Ｂ方向に押動される。このとき、内部室２４Ａ内のばね２８Ａは、閉塞板２２Ａが矢示Ｂ方向に押動されるに従って仕切板２５との間で弾性的に圧縮変形され、閉塞板２２Ａの移動に対する抵抗力（即ち、前記油圧力よりも小さいばね力）を発生させる。しかし、内部室２４Ｂ内のばね２８Ｂは、閉塞板２２Ｂが矢示Ｂ方向に押動されても、ばね受２９Ｂの移動が係止リング３０により規制されているので、仕切板２５とばね受２９Ｂとの間に配設された状態を保ち、サーボピストン２０の矢示Ｂ方向の移動に対して何ら抵抗力等を発生させることはない。
Therefore, as shown in FIG. 5, in the
一方、図４に示すように、容量制御弁３４が中立位置（ｃ）から切換位置（ｂ）に切換えられたとき、油圧ポンプ３２からの圧油（傾転制御圧）は、給排通路３５Ｂ、給排口３１Ｂを介して傾転アクチュエータ１６の液圧室１９Ｂに供給されると共に、給排通路３５Ｃ、給排口３１Ｃおよびサーボピストン２０（筒体２１）の液通路２１Ａを介して内部室２４Ａに供給される。このとき、傾転アクチュエータ１６の液圧室１９Ａは、給排口３１Ａ、給排通路３５Ａおよび容量制御弁３４を介してタンク３３に接続されると共に、サーボピストン２０の内部室２４Ｂは、液通路２１Ｂ、給排口３１Ｄ、給排通路３５Ｄおよび容量制御弁３４を介してタンク３３に接続される。
On the other hand, as shown in FIG. 4, when the
このため、サーボピストン２０は、閉塞板２２Ｂが液圧室１９Ｂ内の傾転制御圧を受圧すると共に、閉塞板２２Ａが内部室２４Ａ内の傾転制御圧を受圧し、両者を合計した油圧力で矢示Ａ方向に押動される。このとき、内部室２４Ｂ内のばね２８Ｂは、閉塞板２２Ｂが矢示Ａ方向に押動されるに従って仕切板２５との間で弾性的に圧縮変形され、閉塞板２２Ｂの移動に対する抵抗力（即ち、前記油圧力よりも小さいばね力）を発生させる。しかし、内部室２４Ａ内のばね２８Ａは、閉塞板２２Ａが矢示Ａ方向に押動されても、図４に示す如くばね受２９Ａの移動が係止リング３０により規制されているので、仕切板２５とばね受２９Ａとの間に配設された状態を保ち、サーボピストン２０の矢示Ａ方向の移動に対して何ら抵抗力等を発生させることはない。
For this reason, in the
前記コントーラは、例えばマイクロコンピュータ等により構成され、その入力側が傾転角センサ（図示せず）等に接続されている。この傾転角センサは、前記斜板１１が傾転角零の中立位置から矢示Ａ，Ｂ方向に傾転されるときに、斜板１１の傾転方向と傾転角とをそれぞれ検出し、その検出信号を前記コントローラに出力する。そして、コントローラは、斜板１１の実傾転角（センサの検出角度）が指令信号等による目標傾転角とほぼ一致するように、容量制御弁３４を制御信号により中立位置（ｃ）から切換位置（ａ）または（ｂ）に切換え、傾転アクチュエータ１６のサーボピストン２０を矢示Ａ，Ｂ方向に変位させる。即ち、コントローラは、斜板１１の傾転動作に追従させて容量制御弁３４の切換制御を行うことにより、斜板１１の傾転角を目標傾転角に近付けるようにフィードバック制御するものである。
The controller is composed of, for example, a microcomputer and the input side thereof is connected to a tilt angle sensor (not shown). The tilt angle sensor detects the tilt direction and the tilt angle of the
第１の実施の形態による可変容量型斜板式の油圧ポンプ１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その容量可変部（斜板１１）を傾転角零の中立位置から一方向と他方向の両方向に傾転駆動する傾転アクチュエータ１６の動作について説明する。
The variable displacement swash plate
まず、油圧ポンプ１の斜板１１を、傾転角零の中立位置から図２、図３中の矢示Ａ方向に傾転駆動する場合には、前記コントローラからの制御信号により容量制御弁３４を図３中に示す中立位置（ｃ）から切換位置（ｂ）に切換える。これにより、油圧ポンプ３２からの圧油（傾転制御圧）は、図４に示すように、給排通路３５Ｂ、給排口３１Ｂを介して傾転アクチュエータ１６の液圧室１９Ｂに供給されると共に、給排通路３５Ｃ、給排口３１Ｃおよびサーボピストン２０（筒体２１）の液通路２１Ａを介して内部室２４Ａに供給される。
First, when the
このため、傾転アクチュエータ１６の液圧室１９Ｂ内に供給された傾転制御圧は、サーボピストン２０の閉塞板２２Ｂを矢示Ａ方向に押圧する。しかも、サーボピストン２０の内部室２４Ａに供給された傾転制御圧は、サーボピストン２０の閉塞板２２Ａを同じく矢示Ａ方向に押圧する。これにより、サーボピストン２０は、液圧室１９Ｂから閉塞板２２Ｂが受圧する矢示Ａ方向の油圧力に加えて、内部室２４Ａから閉塞板２２Ａが受圧する油圧力（即ち、両者を加算した合計の油圧力）によって矢示Ａ方向に押動される。この結果、サーボピストン２０により斜板１１を矢示Ａ方向に傾転駆動する上での力（例えば、サーボ力）を増加させることができ、斜板１１を矢示Ａ方向に安定して傾転駆動することができる。
For this reason, the tilt control pressure supplied into the
一方、油圧ポンプ１の斜板１１を、傾転角零の中立位置から図２、図３中の矢示Ｂ方向に傾転駆動する場合には、容量制御弁３４を図５に示す如く、中立位置（ｃ）から切換位置（ａ）に切換えることにより、油圧ポンプ３２からの傾転制御圧を、給排通路３５Ａ等を介して傾転アクチュエータ１６の液圧室１９Ａに供給できると共に、給排通路３５Ｄ等を介して内部室２４Ｂにも供給することができる。このため、傾転アクチュエータ１６の液圧室１９Ａ内に供給された傾転制御圧によって、サーボピストン２０の閉塞板２２Ａを矢示Ｂ方向に押圧することができる上に、内部室２４Ｂに供給された傾転制御圧によって閉塞板２２Ｂを同じく矢示Ｂ方向に押圧することができる。
On the other hand, when the
これにより、サーボピストン２０は、液圧室１９Ａから閉塞板２２Ａが受圧する矢示Ｂ方向の油圧力に加えて、内部室２４Ｂから閉塞板２２Ｂが受圧する油圧力（即ち、両者を加算した合計の油圧力）によって矢示Ｂ方向に押動される。この結果、サーボピストン２０により斜板１１を矢示Ｂ方向に傾転駆動する上での力（サーボ力）を増加させることができ、斜板１１を矢示Ｂ方向に安定して傾転駆動することができる。
As a result, the
かくして、第１の実施の形態によれば、サーボピストン２０の軸方向両側に設けた左，右の閉塞板２２Ａ，２２Ｂにより、液圧室１９Ａ，１９Ｂからの傾転制御圧を受圧する受圧部を形成できると共に、サーボピストン２０の内部空間２４にも仕切板２５を挟んで両側に、内部室２４Ａ，２４Ｂからの傾転制御圧を受圧する受圧面を形成することができる。
Thus, according to the first embodiment, the pressure receiving portions that receive the tilt control pressure from the
これにより、傾転制御圧に対するサーボピストン２０の受圧面を増やすことができ、傾転アクチュエータ１６により斜板１１を矢示Ａ，Ｂ方向に傾転駆動する力（サーボ力）を増加できる。このため、可変容量型斜板式の油圧ポンプ１の斜板１１（容量可変部）を安定して傾転駆動できると共に、サーボピストン２０の外径寸法を小さくすることが可能となり、傾転アクチュエータ１６の小型化を図り、油圧ポンプ１全体をコンパクトに形成することができる。
Thereby, the pressure receiving surface of the
また、サーボピストン２０の内部空間２４内に仕切板２５を位置決めする左，右の保持ロッド２６Ａ，２６Ｂは、蓋板１８Ａ，１８Ｂから外側に突出する端部側に左，右のナット２７を螺合して取付ける構成としている。このため、各ナット２７と保持ロッド２６Ａ，２６Ｂとの螺合位置を変えることにより、内部空間２４内での仕切板２５の固定位置を図３中の矢示Ａ，Ｂ方向に微調整するように変更することができる。
Also, the left and right holding
このように、仕切板２５と一緒に左，右の保持ロッド２６Ａ，２６Ｂの取付位置を変えると、左，右の係止リング３０と共にばね受２９Ａ，２９Ｂの位置も変わる。これによって、左，右のばね２８Ａ，２８Ｂと一緒にサーボピストン２０が矢示Ａ，Ｂ方向に移動されるので、斜板１１が傾転角零となる中立位置を必要に応じて適宜に調整することが可能となる。
As described above, when the mounting positions of the left and right holding
次に、図６は本発明の第２の実施の形態を示している。第２の実施の形態の特徴は、サーボピストンの変位速度を速くして斜板を傾転駆動するときの速度を増速させる構成したことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 Next, FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. A feature of the second embodiment is that the displacement speed of the servo piston is increased to increase the speed when the swash plate is driven to tilt. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
ここで、傾転アクチュエータ１６の傾転制御シリンダ（シリンダ穴１７Ａ，１７Ｂ）と容量制御弁３４との間には、傾転制御圧の給排通路４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄが設けられている。このうち、給排通路４１Ａはシリンダ穴１７Ａ側の給排口３１Ａに接続され、給排通路４１Ｂはシリンダ穴１７Ｂ側の給排口３１Ｂに接続されている。
Here, between the tilt control cylinders (cylinder holes 17A, 17B) of the
しかし、給排通路４１Ｃは、その一端（基端）側が給排通路４１Ａの途中部位から分岐し、先端（他端）側がシリンダ穴１７Ａ側の給排口３１Ｃに接続されている。また、給排通路４１Ｄは、その一端（基端）側が給排通路４１Ｂの途中部位から分岐し、先端（他端）側がシリンダ穴１７Ｂ側の給排口３１Ｄに接続されている。
However, one end (base end) side of the supply /
このため、容量制御弁３４が中立位置（ｃ）から切換位置（ａ）に切換えられたときは、油圧ポンプ３２からの圧油（傾転制御圧）が給排通路４１Ａ、給排口３１Ａを介して傾転アクチュエータ１６の液圧室１９Ａに供給されると共に、給排通路４１Ｃ、給排口３１Ｃおよびサーボピストン２０（筒体２１）の液通路２１Ａを介して内部室２４Ａに供給される。このとき、傾転アクチュエータ１６の液圧室１９Ｂは、給排口３１Ｂ、給排通路４１Ｂおよび容量制御弁３４を介してタンク３３に接続されると共に、サーボピストン２０の内部室２４Ｂは、液通路２１Ｂ、給排口３１Ｄ、給排通路４１Ｄおよび容量制御弁３４を介してタンク３３に接続される。
For this reason, when the
この結果、サーボピストン２０の閉塞板２２Ａは、液圧室１９Ａ内の傾転制御圧を矢示Ｂ方向に受圧し、内部室２４Ａ内の傾転制御圧を矢示Ａ（逆）方向に受圧する。しかし、このときの閉塞板２２Ａの受圧面積は、液圧室１９Ａの方が内部室２４Ａよりも大きいために、両者の受圧面積差に対応した油圧力でサーボピストン２０は矢示Ｂ方向に押動される。このとき、サーボピストン２０が矢示Ｂ方向に移動するに伴って、内部室２４Ａ内の圧油（傾転制御圧）は、筒体２１の液通路２１Ａ、給排口３１Ｃおよび給排通路４１Ｃを介して給排通路４１Ａへと排出される。このときの排出油は、給排通路４１Ａ内の圧油に合流して給排口３１Ａから液圧室１９Ａ内へと大流量で供給される。
As a result, the
従って、容量制御弁３４を中立位置（ｃ）から切換位置（ａ）に切換えたときには、油圧ポンプ３２からの圧油を給排通路４１Ａ、給排口３１Ａを介して液圧室１９Ａに供給できると共に、内部室２４Ａ内の圧油（排出油）も給排通路４１Ｃおよび給排通路４１Ａを介して液圧室１９Ａへと供給することができる。このため、液圧室１９Ａ内に供給する圧油の流量を増大させることができ、サーボピストン２０を矢示Ｂ方向に変位させる速度を速くし、斜板１１を矢示Ｂ方向に傾転駆動するときの速度を増速できる。
Accordingly, when the
一方、容量制御弁３４を中立位置（ｃ）から切換位置（ｂ）に切換えたときには、油圧ポンプ３２からの圧油を給排通路４１Ｂ、給排口３１Ｂを介して液圧室１９Ｂに供給できると共に、内部室２４Ｂ内の圧油（排出油）を給排通路４１Ｄおよび給排通路４１Ｂを介して液圧室１９Ｂへと供給することができる。このため、液圧室１９Ｂ内に供給する圧油の流量を増大させることができ、サーボピストン２０を矢示Ａ方向に変位させる速度を速くし、斜板１１を矢示Ａ方向に傾転駆動するときの速度を増速することができる。
On the other hand, when the
かくして、このように構成される第２の実施の形態でも、サーボピストン２０の軸方向両側に設けた左，右の閉塞板２２Ａ，２２Ｂにより液圧室１９Ａ，１９Ｂからの傾転制御圧を受圧できると共に、内部室２４Ａ，２４Ｂからの傾転制御圧を受圧することができる。しかし、第２の実施の形態では、容量制御弁３４を中立位置（ｃ）から切換位置（ａ），（ｂ）に切換えたときに、液圧室１９Ａ，１９Ｂ内に給排する圧油の流量を増大させることができ、サーボピストン２０を矢示Ａ，Ｂ方向に変位させる速度を速くし、斜板１１を傾転駆動するときの速度を増速することができる。
Thus, also in the second embodiment configured as described above, the tilt control pressure from the
次に、図７は本発明の第３の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、傾転アクチュエータのサーボピストンを段付ピストンとして形成し、この段付ピストンの大径部側には内部空間を設ける構成としたことにある。なお、第３の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 Next, FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that the servo piston of the tilting actuator is formed as a stepped piston, and an internal space is provided on the large diameter portion side of the stepped piston. Note that in the third embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
ここで、傾転アクチュエータ５１は、第１の実施の形態で述べた傾転アクチュエータ１６と同様に、ケーシング本体３のアクチュエータ取付部３Ｂに形成された傾転制御シリンダとしてのシリンダ穴５２Ａ，５２Ｂと、該シリンダ穴５２Ａ，５２Ｂ内に摺動可能に挿嵌された後述のサーボピストン５５とから大略構成されている。しかし、この場合のシリンダ穴５２Ａは、シリンダ穴５２Ｂよりも大径に形成され、シリンダ穴５２Ｂは段付穴として形成されている点で第１の実施の形態とは異なっている。
Here, the
傾転アクチュエータ５１のシリンダ穴５２Ａ，５２Ｂは、軸方向外側の端部が蓋板５３Ａ，５３Ｂにより外側から閉塞されている。シリンダ穴５２Ａ内には、蓋板５３Ａとサーボピストン５５との間に一方の液圧室５４Ａが大径室となって画成されている。シリンダ穴５２Ｂ内には、蓋板５５Ｂとサーボピストン５５との間に他方の液圧室５４Ｂが小径室となって画成されている。
The cylinder holes 52A and 52B of the
サーボピストン５５は、段付ピストンとして形成され、その軸方向一側は有底筒状に形成された大径部５５Ａとなっている。サーボピストン５５の軸方向他側は、大径部５５Ａより小径な小径部５５Ｂとなって円柱状に形成されている。サーボピストン５５は、大径部５５Ａ側がシリンダ穴５２Ａ内に摺動可能に挿嵌され、小径部５５Ｂ側がシリンダ穴５２Ｂ内に摺動可能に挿嵌されている。この小径部５５Ｂは、液圧室５４Ｂからの傾転制御圧を受圧する小径部側の受圧部を構成している。
The
サーボピストン５５の大径部５５Ａ内には、例えば円形状の内部空間５６が形成され、該内部空間５６は、軸方向一側の端部（開口端）が段付円形状の閉塞板５７により閉塞されている。この閉塞板５７は、複数の固定具（即ち、ボルト２３）等を用いて大径部５５Ａの開口端側に着脱可能に固定され、液圧室５４Ａからの傾転制御圧を受圧する大径部側の受圧部を構成している。
For example, a circular
また、サーボピストン５５の軸方向（長さ方向）中間には、例えば大径部５５Ａ側の外周面（例えば、斜板１１の傾転レバー１２とスライド板１３を介して対向する部位）にスライド溝５５Ｃが凹設されている。このスライド溝５５Ｃは、サーボピストン５５の軸方向中間部の外周側を部分的に切欠くことにより断面コ字形状をなす平行溝として形成されている。スライド溝５５Ｃ内には、サーボピストン５５の軸方向（即ち、矢示Ａ，Ｂ方向）の変位を傾転レバー１２を介して斜板１１に伝えるため、前記スライド板１３が摺動可能に挿嵌して取付けられている。
Further, in the middle of the
サーボピストン５５の大径部５５Ａ内は、閉塞板５７により液圧室５４Ａから離間（隔離）された内部空間５６となっている。該内部空間５６は、仕切板５８により２つの室としての内部室５６Ａ，５６Ｂに画成されている。この仕切板５８は、内部空間５６内の予め決められた位置に一本の保持ロッド５９を用いて位置決めされている。内部室５６Ａ，５６Ｂのうち一方の内部室５６Ａは、仕切板５８を挟んで保持ロッド５９とは軸方向の反対側に位置し、他方の内部室５６Ｂは、保持ロッド５９の周囲を取り囲んで受圧部（閉塞板５７）と仕切板５８との間に位置する構成としている。換言すると、内部空間５６の内部室５６Ａは、保持ロッド５９のロッド側室として画成され、内部室５６Ｂはボトム側室として画成されている。
The inside of the
保持ロッド５９は、軸方向の中間部が閉塞板５７の中心（内周）側を軸方向に貫通して延び、軸方向外側の左側端部は、前記傾転制御シリンダの蓋板５３Ａにナット６０を介して固定されている。保持ロッド５９は、軸方向内側の右側端部が仕切板５８に固定され、内部空間５６内の仕切板５８を片持ち状態で保持している。この場合、保持ロッド５９の軸方向外側端部は、蓋板５３Ａの内周（ねじ穴）側に螺合されると共に、ナット６０にも螺合されて軸方向に位置決めされている。このとき、ナット６０は、保持ロッド５９に対する緩止めナットとして機能する。
The holding
これにより、仕切板５８は、内部空間５６の軸方向（左，右方向）中間位置に位置決めされ、サーボピストン５５が矢示Ａ，Ｂ方向に摺動変位するときにも、仕切板５８は図示の位置に不動に保持されている。ここで、保持ロッド５９の軸方向外側端部は、蓋板５３Ａとナット６０とに螺合して取付けられている。このため、蓋板５３Ａとナット６０に対する保持ロッド５９の螺合位置を変えることにより、内部空間５６内での仕切板５８の固定位置を変更することができる。
As a result, the
傾転アクチュエータ５１の傾転制御シリンダには、シリンダ穴５２Ａ，５２Ｂの径方向に延びる給排口６１Ａ，６１Ｂが形成されている。これらの給排口６１Ａ，６１Ｂは、傾転アクチュエータ５１の液圧室５４Ａ，５４Ｂに傾転制御圧を給排するため、サーボピストン５５の左，右方向に大きく離間して配置されている。給排口６１Ａは、後述の給排通路６７を液圧室５４Ａに接続するために用いられ、給排口６１Ｂは、後述のポンプ管路６５を液圧室５４Ｂに接続するために用いられる。
In the tilt control cylinder of the
サーボピストン５５の大径部５５Ａには、外周側にドレン溝６２が形成され、該ドレン溝６２はタンク３３に接続されている。また、サーボピストン５５の大径部５５Ａには、内部室５６Ａ，５６Ｂに連通する液通路６３，６４が形成されている。液通路６３は、内部室５６Ａをドレン溝６２に連通させ、内部室５６Ａ内をタンク３３に対して作動油の給排を可能に接続している。一方、液通路６４は、軸方向の一側が閉塞板５７を貫通して液圧室５４Ａに常時連通し、他側は内部室５６Ｂに常時連通している。このため、内部室５６Ｂは、液通路６４を介して液圧室５４Ｂと常時連通し、両者は同一の圧力状態に保たれる。
A
ポンプ管路６５は、例えばパイロットポンプからなる油圧ポンプ３２の吐出側に接続して設けられ、一の端部はシリンダ穴５２Ｂ側の給排口６１Ｂに接続されている。このため、傾転アクチュエータ５１の液圧室５４Ｂには、油圧ポンプ３２からの圧油が傾転制御圧となって供給される。ポンプ管路６５の他の端部は、容量制御弁６６を介して給排通路６７に切換え可能に接続される。給排通路６７は、傾転アクチュエータ５１の液圧室５４Ａに給排口６１Ａを介して接続されている。
The
容量制御弁６６は、例えば３ポート２位置の電磁式方向制御弁によって構成され、常時はばね６６Ａにより低圧位置（ｄ）に配置される。このとき、容量制御弁６６は給排通路６７をタンク３３に接続し、傾転アクチュエータ５１の液圧室５４Ａ内をタンク３３と同程度の圧力まで下げる。容量制御弁６６がコントローラ（図示せず）からの制御信号で励磁されると、容量制御弁６６は低圧位置（ｄ）から高圧位置（ｅ）に切換えられる。
The
容量制御弁６６が高圧位置（ｅ）に切換わると、油圧ポンプ３２からの圧油がポンプ管路６５、給排通路６７を介して傾転アクチュエータ５１の液圧室５４Ａ内に供給される。このとき、傾転アクチュエータ５１の液圧室５４Ａ，５４Ｂは実質的に等しい圧力状態となる。しかし、サーボピストン５５は段付ピストンであり、閉塞板５７（即ち、大径部５５Ａ）側の受圧面積は小径部５５Ｂ側よりも大きいため、両者の受圧面積差に従ってサーボピストン５５は矢示Ｂ方向に摺動変位される。
When the
しかも、サーボピストン５５の内部室５６Ａ，５６Ｂのうち、大径部５５Ａの底部側に位置する内部室５６Ｂは、液通路６４を介して液圧室５４Ａに常時連通している。このため、サーボピストン５５の内部室５６Ｂも液圧室５４Ａと実質的に等しい圧力となり、内部室５６Ｂの受圧面積に相当する油圧力でサーボピストン５５は矢示Ｂ方向に押圧される。これにより、傾転制御圧に対するサーボピストン５５の受圧面を増やすことができ、傾転アクチュエータ５１により斜板１１を矢示Ｂ方向に傾転駆動する力（例えば、サーボ力）を増加できる。
Moreover, of the
このように、傾転アクチュエータ５１により斜板１１を矢示Ｂ方向に傾転駆動するときには、サーボピストン５５を図７に示す位置（即ち、斜板１１の傾転が斜板支持体１０の前記傾転規制部で規制される位置）まで摺動変位させることができる。サーボピストン５５は、斜板支持体１０による斜板１１の傾転規制位置がストロークエンドとなり、これ以上に摺動変位することができない。
Thus, when the
一方、容量制御弁６６を低圧位置（ｄ）に戻したときには、液圧室５４Ａが給排通路６７等を介してタンク３３に接続され、サーボピストン５５の内部室５６Ａ，５６Ｂもタンク３３に接続される。このとき、油圧ポンプ３２から吐出される圧油は、ポンプ管路６５を介して傾転アクチュエータ５１の液圧室５４Ｂ内に供給されているので、サーボピストン５５は、液圧室５４Ａ，５４Ｂ間の圧力差に従って矢示Ａ方向に摺動変位する。
On the other hand, when the
このように、容量制御弁６６を低圧位置（ｄ）にすると、傾転アクチュエータ５１によって斜板１１を矢示Ａ方向に傾転駆動することができる。そして、サーボピストン５５の閉塞板５７が、図７に示す如く蓋板５３Ａに当接する前の位置（即ち、斜板支持体１０の前記傾転規制部による斜板１１の傾転規制位置）で、サーボピストン５５はこれ以上に摺動変位することができない。
Thus, when the
かくして、このように構成される第３の実施の形態でも、サーボピストン５５の軸方向両側に設けた閉塞板５７（大径部５５Ａ）と小径部５５Ｂにより液圧室５４Ａ，５４Ｂからの傾転制御圧を受圧する受圧部を形成できると共に、サーボピストン５５の内部空間５６にも仕切板５８を挟んで両側に、内部室５６Ａ，５６Ｂからの傾転制御圧を受圧する受圧面を形成することができる。
Thus, even in the third embodiment configured as described above, the tilting from the
これにより、傾転アクチュエータ５１により斜板１１を矢示Ｂ方向に傾転駆動するときには、傾転制御圧に対するサーボピストン５５の受圧面を増やすことができ、斜板１１を矢示Ｂ方向に傾転駆動する力（サーボ力）を増加できる。このため、可変容量型斜板式の油圧ポンプ１の斜板１１（容量可変部）を安定して傾転駆動できると共に、サーボピストン５５の外径寸法を小さくすることが可能となり、傾転アクチュエータ５１の小型化を図り、油圧ポンプ１全体をコンパクトに形成することができる。
Accordingly, when the
特に、第３の実施の形態では、サーボピストン５５を段付ピストンとして形成しているので、油圧ポンプ１は、その容量可変部（例えば、後述の斜板１１）の傾転角が一方向（例えば、矢示Ａ方向）に傾転すると小さくなり、他方向（例えば、矢示Ｂ方向）に傾転すると大きくなる、所謂片傾転タイプの油圧ポンプとするのが好ましい。即ち、傾転アクチュエータ５１が適用される油圧ポンプ１は、前述した第１，第２の実施の形態のように所謂両傾転タイプの油圧ポンプであるよりも、片傾転タイプの方が良く、油圧閉回路に用いるよりも、むしろ油圧開回路に用いる油圧ポンプの方が良い。
In particular, in the third embodiment, the
しかし、斜板１１の傾転角センサ等を用いてサーボピストン５５をシリンダ穴５２Ａ，５２Ｂ間の中間位置（即ち、傾転角零の中立位置）に位置調整するように制御すれば、第３の実施の形態による傾転アクチュエータ５１を、油圧閉回路用の油圧ポンプ（所謂両傾転タイプの油圧ポンプ）に適用することは可能である。
However, if the
なお、前記第１の実施の形態では、容量可変部（斜板１１）の傾転角をセンサを用いて検出し、その検出結果に基づいて容量制御弁３４の切換制御を行う場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば制御スリーブ内にスプールを有したサーボ弁からなるレギュレータを容量制御弁として用いてもよい。この場合には、前記制御スリーブとサーボピストンとの間にフィードバックリンクを設け、容量可変部の傾転角を目標傾転角に近付けるように傾転アクチュエータをフィードバック制御する構成とすればよい。この点は、第２、第３の実施の形態についても同様である。
In the first embodiment, the tilt angle of the capacity variable portion (swash plate 11) is detected using a sensor, and switching control of the
また、前記各実施の形態では、可変容量型液圧回転機として斜板式油圧ポンプを用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば可変容量型の斜板式油圧モータに適用してもよく、可変容量型の斜軸式油圧ポンプまたは油圧モータに適用してもよいものである。 In each of the above embodiments, the case where a swash plate type hydraulic pump is used as the variable displacement hydraulic rotating machine has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to, for example, a variable displacement swash plate hydraulic motor, or may be applied to a variable displacement oblique shaft hydraulic pump or hydraulic motor.
以上述べたように、本発明の実施の形態によると、前記保持ロッドは、軸方向外側の端部が前記各受圧部をそれぞれ軸方向に貫通して前記傾転制御シリンダに固定され軸方向内側の端部が互いに対向して前記仕切板に固定された２本のロッドにより構成し、前記複数の液通路は、前記内部空間の２つの室のうちいずれか一方の室を前記一方の液圧室に連通させ、他方の室を前記２つの液圧室のうち他方の液圧室に連通させる構成としている。また、前記内部空間の各室内には、前記仕切板の両側に位置して前記サーボピストンを中立位置に向けて付勢する一対のばねを配設している。 As described above, according to the embodiment of the present invention, the holding rod has an axially outer end that passes through each pressure receiving portion in the axial direction and is fixed to the tilt control cylinder. The end portions of the inner space are constituted by two rods fixed to the partition plate, and the plurality of liquid passages are configured so that one of the two chambers of the internal space is connected to the one hydraulic pressure. The other chamber is communicated with the other hydraulic chamber of the two hydraulic chambers. Further, a pair of springs that are located on both sides of the partition plate and bias the servo piston toward the neutral position are disposed in each chamber of the internal space.
一方、前記保持ロッドは、前記内部空間内に前記仕切板を片持ち状態で保持する１本のロッドにより構成してもよい。この場合は、前記内部空間の２つの室のうち一方の室は前記仕切板を挟んで前記保持ロッドとは反対側に位置し、他方の室は前記保持ロッドの周囲を取り囲んで前記受圧部の一方と前記仕切板との間に位置する構成とし、前記複数の液通路は、前記一方の室を前記一方の液圧室に連通させ、他方の室を前記作動液のタンクに連通させる構成とすればよい。 On the other hand, the holding rod may be constituted by a single rod that holds the partition plate in a cantilever state in the internal space. In this case, one of the two chambers of the internal space is located on the opposite side of the holding rod with the partition plate in between, and the other chamber surrounds the holding rod and surrounds the pressure receiving portion. A plurality of fluid passages, wherein the one chamber communicates with the one hydraulic chamber and the other chamber communicates with the hydraulic fluid tank; do it.
１ 油圧ポンプ（可変容量型液圧回転機） ２ ケーシング ３ ケーシング本体
３Ｂ アクチュエータ取付部 ４ リヤケーシング ５ 回転軸
６ シリンダブロック ７ シリンダ ８ ピストン ９ シュー １０ 斜板支持体
１１ 斜板（容量可変部） １２ 傾転レバー １４ 弁板
１５Ａ，１５Ｂ 給排通路 １６，５１ 傾転アクチュエータ
１７Ａ，１７Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ シリンダ穴（傾転制御シリンダ）
１８Ａ，１８Ｂ，５３Ａ，５３Ｂ 蓋板 １９Ａ，１９Ｂ，５４Ａ，５４Ｂ 液圧室
２０，５５ サーボピストン ２１ 筒体 ２１Ａ，２１Ｂ，６３，６４ 液通路
２２Ａ，２２Ｂ，５７ 閉塞板（受圧部） ２４，５６ 内部空間
２４Ａ，２４Ｂ，５６Ａ，５６Ｂ 内部室（室） ２５，５８ 仕切板
２６Ａ，２６Ｂ，５９ 保持ロッド ２８Ａ，２８Ｂ ばね ２９Ａ，２９Ｂ ばね受
３２ 油圧ポンプ（パイロットポンプ） ３３ 作動油タンク
３４，６６ 容量制御弁
DESCRIPTION OF
18A, 18B, 53A,
Claims (4)
該サーボピストンは前記２つの液圧室内に給排される傾転制御圧に従って前記傾転制御シリンダ内を軸方向に変位することにより、可変容量型液圧回転機の容量可変部を傾転駆動する構成としてなる可変容量型液圧回転機の傾転アクチュエータにおいて、
前記サーボピストンは、軸方向の両側が前記２つの液圧室からそれぞれ傾転制御圧を受圧する受圧部となり、該各受圧部の間には前記各液圧室から離間して内部空間が形成された中空筒体からなり、
前記サーボピストンには、
前記内部空間を２つの室に仕切る仕切板と、
該仕切板を前記内部空間内に位置決めするため少なくとも一方の端部が前記受圧部を軸方向に貫通して前記傾転制御シリンダに固定され他方の端部が前記内部空間内で前記仕切板を保持する保持ロッドと、
前記内部空間の各室に対して前記傾転制御圧または作動液を給排する複数の液通路とを設け、
前記複数の液通路のうち少なくとも一方の液通路は、前記２つの液圧室の一方の液圧室に連通する構成としたことを特徴とする可変容量型液圧回転機の傾転アクチュエータ。 A tilt control cylinder to which tilt control pressure is supplied and discharged, and a servo piston that is inserted in the tilt control cylinder so as to be slidable in the axial direction and defines two hydraulic pressure chambers in the tilt control cylinder And
The servo piston tilts and drives the capacity variable portion of the variable capacity hydraulic rotating machine by displacing the inside of the tilt control cylinder in the axial direction according to the tilt control pressure supplied and discharged into the two hydraulic chambers. In the tilting actuator of the variable capacity hydraulic rotating machine configured as follows:
The servo piston has pressure receiving portions that receive the tilt control pressure from the two hydraulic pressure chambers on both sides in the axial direction, and an internal space is formed between the pressure receiving portions so as to be separated from the respective hydraulic pressure chambers. Made of hollow cylinders,
In the servo piston,
A partition plate that partitions the internal space into two chambers;
In order to position the partition plate in the internal space, at least one end portion penetrates the pressure receiving portion in the axial direction and is fixed to the tilt control cylinder, and the other end portion fixes the partition plate in the internal space. Holding rod to hold,
A plurality of fluid passages for supplying and discharging the tilt control pressure or hydraulic fluid to and from each chamber of the internal space;
The tilt actuator of a variable capacity hydraulic rotating machine, wherein at least one of the plurality of fluid passages is configured to communicate with one of the two fluid pressure chambers.
前記複数の液通路は、前記内部空間の２つの室のうちいずれか一方の室を前記一方の液圧室に連通させ、他方の室を前記２つの液圧室のうち他方の液圧室に連通させる構成としてなる請求項１に記載の可変容量型液圧回転機の傾転アクチュエータ。 The holding rod has an axially outer end penetrating each pressure receiving portion in the axial direction and fixed to the tilt control cylinder, and an axially inner end facing each other and fixed to the partition plate. Consists of two rods,
The plurality of fluid passages connect one of the two chambers of the internal space to the one fluid pressure chamber, and connect the other chamber to the other fluid pressure chamber of the two fluid pressure chambers. The tilting actuator for a variable displacement hydraulic rotating machine according to claim 1, wherein the tilting actuator is configured to communicate with each other.
前記内部空間の２つの室のうち一方の室は前記仕切板を挟んで前記保持ロッドとは反対側に位置し、他方の室は前記保持ロッドの周囲を取り囲んで前記受圧部の一方と前記仕切板との間に位置する構成とし、
前記複数の液通路は、前記一方の室を前記一方の液圧室に連通させ、他方の室を前記作動液のタンクに連通させる構成としてなる請求項１に記載の可変容量型液圧回転機の傾転アクチュエータ。 The holding rod is constituted by one rod that holds the partition plate in a cantilever state in the internal space,
One of the two chambers of the internal space is located on the opposite side of the holding rod across the partition plate, and the other chamber surrounds the holding rod and surrounds one of the pressure receiving portions and the partition. The configuration is located between the board and
2. The variable capacity hydraulic rotating machine according to claim 1, wherein the plurality of fluid passages are configured to communicate the one chamber to the one fluid pressure chamber and to communicate the other chamber to the hydraulic fluid tank. Tilt actuator.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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