JP3568510B2 - Control device for swash plate type axial piston pump - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術の分野】
この発明は、斜板形アキシャルピストンポンプの制御装置、すなわち、可変容量型斜板ポンプの吐出圧に応じて傾転角度を制御するレギュレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
一般に可変容量型斜板ポンプは、斜板の傾転角を変化させることによって吐出流量を変化させることができるように構成されている。トルク一定制御型斜板ポンプの吐出流量は、通常、ポンプ駆動用原動機の出力トルク以下のトルクとなるように、負荷（吐出圧力）の大小によって変化させられ、負荷が大きい場合には吐出流量を減少させ、負荷が小さい場合は吐出流量を増大させるように制御される。斜板の傾転角は、通常サーボピストンにより変化させるようになっている。すなわち、サーボピストンが斜板に機械的に連結されており、サーボピストンのストロークによって斜板の傾転角を変化させるようになっている。
【０００３】
サーボピストンをストロークさせるために、従来からレギュレータと呼ばれる傾転角度制御装置が提案されている。図２は、従来のレギュレータの構造を示す断面図である。同図に示すレギュレータ１は、入力ポート２に導入されたポンプ圧（斜板ポンプの吐出圧力）を出力ポート３に導き、さらにその圧力を上記サーボピストン（図示せず）に導くことによってサーボピストンを駆動するようになっている。
【０００４】
レギュレータ１の構成について概説する。
【０００５】
レギュレータ１は、ケーシング４の内部にスリーブ５を備えており、このスリーブ５の内部にスプール８が内蔵されている。このスプール８には、ランド７，８が形成されている。スプール８は、ケーシング１内にスライド自在に配設されたピストン９により図中右方向にスライドされるようになっている。また、スプール８には、バネ１０，１１による弾性力が図中左方向へ作用しており、このため、スプール８は常時は図中左側へ付勢されている。
【０００６】
ケーシング４には、図に示すような油通路１２が形成されており、この油通路１２の入口が上記入力ポート２を構成している。入力ポート２には、上述したように斜板ポンプの吐出圧力が導かれている。また、スリーブ５には、スリーブ５の内外を連通する連通孔１３，１４が設けられており、スリーブ５のケーシング４に対する位置およびスプール８のスリーブ５に対する位置によって、連通孔１３，１４と油通路１２とが連通し、その結果、入力ポート２と出力ポート３とが連通するようになっている。
【０００７】
したがって、入力ポート２に導かれた圧力が高くなると（すなわち負荷圧力が高くなると）、ピストン９が上記バネ１０，１１による弾性力に抗して図中右方向へスライドし、スプール８が右方向へ移動して入力ポート２と出力ポート３とが連通する。これにより、斜板ポンプの吐出圧力がサーボピストンに導かれ、サーボピストンを操作して斜板の傾転角が変化される。
【０００８】
一方、上記スリーブ５にはフィードバックレバーと呼ばれるレバー１５が連結されており、このレバー１５の端部は上記斜板に機械的に連結されている。したがって、上記のように斜板の傾転角度が変化すると、それに応じてレバー１５を介してスリーブ５がスライドする。これにより、入力ポート２と出力ポート３とを連通させ、または遮断するようになっている。すなわち、斜板ポンプの吐出圧力が大きくなると、入力ポート２と出力ポート３とが連通され、これにより斜板の傾転角を変化させて吐出流量を抑える方向に制御される一方、吐出圧力が小さくなると、入力ポート２と出力ポート３との連通を断ち、これにより斜板の傾転角を変化させて吐出流量を増大させる方向に制御されるようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のレギュレータ１では、上記スプール８を駆動するためにピストン９を採用しているが、かかる構造を採用することによってピストン９の配置スペースが必要となってレギュレータ１全体が大型化するという問題があった。また、部品点数が増えて油通路を設ける必要があるため、レギュレータ１のコストアップにつながるという問題もあった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、構造の簡素化による小型化と製造コストを抑えた斜板ポンプ用レギュレータを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願に係る斜板ポンプ用レギュレータは、入力ポートと出力ポートとを有し、入力ポートに入力された斜板ポンプの吐出圧力をパイロット機構を介して出力ポートに出力すると共に該パイロット機構とは別体の、斜板の傾斜角を変化させるサーボピストンに導くことによって、斜板の傾斜角を変化させる斜板形アキシャルピストンポンプの制御装置であって、上記パイロット機構は、上記入力ポートと連通する第１の貫通孔と上記出力ポートと連通する第２の貫通孔とを有する、斜板の傾斜角に応じてスライドする筒状のスリーブと、該スリーブの内部空間に形成され、上記第１の貫通孔に連通し得る圧力室と、圧力室内に配置されて圧力室の一端部および他端部を区画すると共に、圧力室内を移動することによって上記第２の貫通孔と圧力室とを連通／遮断するスプールと、一端部が前記スリーブの端部に回動自在に連結されており、一端部と他端部との中間部分が前記パイロット機構を収容するケーシングに回動自在に連結されており、他端部が前記サーボピストンに連結されているフィードバックレバーとを備え、上記スプールの上記一端部を区画する部分の面積と上記他端部を区画する部分の面積とは異なるように形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
この構成によれば、斜板ポンプの吐出圧力が入力ポートを介して圧力室内に導かれる。圧力室の一端部および他端部はスプールによって区画されているが、この一端部の面積と他端部の面積は異なっているから、スプールは、面積の大きい方に移動することになる。すなわち、従来のようにスプールを移動させるための別部材を設けるのではなく、圧力室に導かれる斜板ポンプの吐出圧力とスプールの上記一端部および他端部を区画する部分の面積差とによって、スプールがそれ自身で移動する。そして、かかるスプールの移動によって、上記入力ポート、圧力室および出力ポートが連通し、これにより、斜板ポンプの吐出圧力が斜板ポンプ側に導かれ、当該斜板ポンプ内に配設されたサーボシリンダを駆動して斜板の傾転角を変化させることができる。またフィードバックレバーの支点（中間部分）と力点（他端部）および作用点（一端部）との各距離を適宜調整することにより、スリーブの移動量を小さくすることが可能となる。その結果制御装置全体を小型化することができる。
【００１３】
また、上記入力ポートまたは出力ポートと圧力室とが連通される方向または遮断される方向に上記スプールを弾性付勢する付勢機構を備えることもできる。
【００１４】
このようにすれば、常時においてスプールは、入力ポートまたは出力ポートと圧力室とが連通されるように、または入力ポートまたは出力ポートと圧力室とが遮断されるように設定することができる。
【００１５】
特に、上記スプールを上記スリーブの内部に配置し、上記スプールに上記一端部および他端部のうちいずれか一方を構成する大径のランドと、上記一端部および他端部のうちいずれか他方を構成する小径のランドとを形成することができる。
【００１６】
このようにすれば、スリーブの内周面と、スプールの大径のランドの端面および小径のランドの端面とにより、圧力室を簡単かつ確実に区画形成することができる。そして、斜板ポンプの吐出圧力が入力ポートを介して圧力室内に導かれるが、スプールは、大径のランドが形成された側に移動することになる。すなわち、圧力室に導かれる斜板ポンプの吐出圧力とスプールに形成されたランドの面積差とによって、スプールがそれ自身で移動する。
【００１７】
加えて、上記付勢機構は、上記スプールを上記方向に押圧するバネを備えることができる。かかる構成にすることによって、付勢機構の構造を簡単にすることができると共に、スプールの弾性付勢を確実に行うことができるという利点がある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係る斜板ポンプ用レギュレータ（以下、単に「レギュレータ」という。）の構造を示す断面図である。
【００２０】
同図を参照して、このレギュレータ２０は、斜板ポンプの吐出圧力に基づいて当該斜板ポンプの斜板の傾転角を変化させる（制御する）ものである。すなわち、このレギュレータ２０によって制御される斜板ポンプの吐出圧力によって、出力ポート２３に連結された斜板ポンプのサーボシリンダ（図示せず）が駆動され、これにより、斜板ポンプの斜板の傾転角が変化されるようになっている。斜板の傾転角が変化することにより、斜板ポンプの吐出流量が変化する。
【００２１】
本実施形態の特徴とするところは、上記パイロット機構２２の構成にあり、上記吐出圧力を出力ポート２３に出力するために、断面積が異なる大径のランド２４および小径のランド２５が形成されたスプール２６が採用されている点である。そして、両ランド２４，２５に面積差を設けることにより、従来のように別部材によってスプール２６を駆動するのではなく、入力ポート２１から入力された吐出圧力によってスプール２６自身が移動し、当該吐出圧力を出力ポート２３に出力することができるようになっている。以下、さらに詳しく説明する。
【００２２】
本実施形態に係るレギュレータ２０は、ケーシング２７と、ケーシング２７内に設けられた上記パイロット機構２２と、ケーシング２７に設けられ、パイロット機構２２に対して弾性力を付加する付勢機構２８とを有して構成されている。
【００２３】
ケーシング２７は、たとえば鋳造等により構成することができる。本実施形態では、ケーシング２７は図に示すような筒状に形成されており、内部にパイロット機構収容部３７および付勢機構収容部３８が形成されている。そして、パイロット機構収容部３７に上記パイロット機構２２が配置されており、付勢機構収容部３８に上記付勢機構２８が収容されている。
【００２４】
参照符号２９はプラグを示しており、このプラグ２９がパイロット機構収容部３７にねじ込まれている。このプラグ２９によってパイロット機構２２の位置決めがなされている。なお、プラグ２９は、液密性を保つためにＯリング３０を介してケーシング２７の一端側に締め込まれている。一方、付勢機構収容部３８の端部には、雌ねじが形成された穴が設けられており、この穴に上記付勢機構２８のフレーム３１がねじ込まれている。
【００２５】
また、ケーシング２７の下面部には、上記入力ポート２１および出力ポート２３が設けられており、これら各ポート２１，２３は、ケーシング２７の内側と連通している。具体的には、これら入力ポート２１および出力ポート２３は、上記パイロット機構２２の内部に形成される圧力室３２と連通するようになっている。この圧力室３２については後述する。
【００２６】
さらに、ケーシング２７の下面部には、位置決めピン３３，３４，３５が突設されており、これらによってレギュレータ２０が斜板ポンプに対する所定の位置に位置決めした状態で取り付けられるようになっている。なお、斜板ポンプとレギュレータ２０とを液密的に取り付けるために、Ｏリング６０が設けられている。
【００２７】
加えて、上記パイロット機構２２には、後述するフィードバックレバー３６が備えられている。このフィードバックレバー３６は、パイロット機構２２に連動して矢印Ａの方向に揺動するものである。このため、ケーシング２７の下面部には、かかるフィードバックレバー３６の揺動を許容するための揺動空間が設けられている。具体的には、ケーシング２７の内部と外部とを連通させる溝のようなものを設ければよい。
【００２８】
次に、パイロット機構２２は、スリーブ３９とスプール２６とを有している。スリーブ３９は、本実施形態では円筒状の部材であって、たとえば鋼により構成することができる。スリーブ３９は、ケーシング２７内のパイロット機構収容部３７に液密的にぴったりと嵌め込まれており、パイロット機構収容部３７内を図中左右にスライドすることができるようになっている。
【００２９】
また、スリーブ３９は、上記フィードバックレバー３６を備えている。このフィードバックレバー３６は、一端部がピン４０を介してスリーブ３９の端部に回動自在に連結されている。さらに、このフィードバックレバー３６の一端部と他端部との中間部分が、ピン４２を介してケーシング２７に回動自在に連結されている。そして、フィードバックレバー３６の他端部４１は、斜板ポンプの斜板を駆動するためのサーボピストン（図示せず）に連結されている。したがって、サーボピストンが駆動されると、これに連動してフィードバックレバー３６の他端部４３が移動し、その結果、ピン４２を中心としてフィードバックレバ３６が揺動してスリーブ３９が左右に移動されるようになっている。
【００３０】
スリーブ３９の内部は段付形状となっており、小径の穴４３と大径の穴４４とが形成されている。さらに、スリーブ３９には、その側面部に外部と内部とを連通する貫通孔４５（第１の貫通孔）と貫通孔４６（第２の貫通孔）が形成されている。これら貫通孔４５，４６はそれぞれ、スリーブ３９が移動することによって上記入力ポート２１および出力ポート２３と連通するようになっている。
【００３１】
スプール２６は、図のようなランド２４，２５を備えた断面円形の棒状部材であって、スリーブ３９の内部に配置されている。なお、各ランド２４，２５は、スリーブ３９の内面と液密的に接触しており、スリーブ３９に対して図中左右に移動自在となっている。スプール２６の右端部は、パイロット機構収容部３７から付勢機構収容部３８側へ突出している。
【００３２】
ランド２５は、スプール２６の左端部を構成しており、その端面は、上記プラグ２９の端面４７に当接するようになっており、両者が当接することにより、スプール２６の位置決め（すなわちパイロット機構２２の位置決め）がなされるようになっている。
【００３３】
ランド２４は、スプール２６の中間部分に形成されている。ランド２４の断面積はランド２５の断面積よりも大きく設定されている。すなわち、ランド２４の直径はランド２５の直径よりも大きく設定されており、ランド２４の外周面が上記大径の穴４４の内周面と液密的に接触し、ランド２５の外周面が上記小径の穴４３の内周面と液密的に接触している。
【００３４】
次に、付勢機構２８は、フレーム３１と、フレーム３１内に配置され、上記スプール２６を図中左方へ押圧する押圧部４８と、スプール２６を押圧する押圧力を調整する押圧力調整部４９とを備えている。
【００３５】
フレーム３１は、図に示すように円筒状を呈しており、先端部がケーシング２７にねじ込まれている。フレーム３１をケーシング２７に対して確実に固定するために、ナット５７が締め込まれている。なお、ケーシング２７に対してフレーム３１を液密的にねじ込むために、Ｏリング５０が介在されている。
【００３６】
押圧部４８は、スプール２６の右端部に当接する当接部材５１と、バネ５２と、バネ座部材５３とを有している。
【００３７】
当接部材５１は、本実施形態では段付きの円筒状に形成されており、その左端面にスプール２６が当接している。なお、スプール２６の右端部が安定して当接することができるように、当接部材５１の左端面には凹部５４が設けられている。
当接部材５１は、図に示すように２段階に縮径されており、この２つの段部にバネ５２の一端部が配置されている。
【００３８】
バネ５２は、コイルばねを採用しており、本実施形態では、大径のバネ５２ａと小径のバネ５２ｂが使用されている。
【００３９】
バネ座部材５３は、図に示すような段付きの円柱状部材であって、フレーム３１のバネ座部材収容部５５に収容されている。バネ座部材５３は、バネ座部材収容部５５内に液密的に収容されており、液密性を向上させるために、フレーム３１とバネ座部材５３との間にＯリング５６が介在されている。
【００４０】
すなわち、バネ５２は、当接部材５１とバネ座部材５３とを、いわゆるばね座として、両者の間に配設されており、このバネ５２の弾性力が当接部材５１を介してスプール２６に付加されるようになっている。
【００４１】
また、押圧力調整部４９は、フレーム３１の右端部にねじ込まれたボルト５８と、これをフレーム３１に対してロックするロックナット５９とを有している。ボルト５８の先端部は、上記バネ座部材収容部５５内に進入して、バネ座部材５の端面に当接している。したがって、ボルト５８をねじ込んでいくと、バネ座部材５３が図中左方へ移動され、バネ５２による弾性力が大きくなる。そして、ロックナット５９をボルト５８にかけることによって、ボルト５８の位置決めを行い、スプール２６に付加される弾性力を一定に保つことができる。
【００４２】
次に、本実施形態に係るレギュレータ２０の動作について、各部の作用効果と共に説明する。
【００４３】
まず、このレギュレータ２０を斜板ポンプに位置決めした状態で装着する。このとき、フィードバックレバー３６を斜板の角度を変化させるサーボピストンに連結する。
【００４４】
斜板ポンプの運転中は、その吐出圧力が入力ポート２１に導かれ、この吐出圧力は、圧力室３２内へ導かれている。このとき、付勢機構２８によってスプール２６が図中左方に付勢されているから、圧力室３２と出力ポート２３とは連通されておらず、吐出圧力はサーボピストン側へ導かれていない。
【００４５】
ここで、斜板ポンプの負荷が大きくなって吐出圧力が一定以上に大きくなった場合には、吐出圧力によってスプール２６が移動される。なぜなら、当該吐出圧力は圧力室３２に導かれているが、圧力室３２の端面は、スプール２６のランド２４，２５により区画されており、しかも、ランド２４の断面積の方がランド２５の断面積よりも大きく設定されているので、この面積差に応じた力がスプール２６に右方向に加わるからである。そして、この力が、バネ５２による弾性力を上まわった場合に、スプール２６が右方向へ移動する。
【００４６】
スプール２６が右方向へ移動すると、圧力室３２と出力ポート２３とが連通し、当該吐出圧力が上記サーボピストンに作用する。これにより、斜板ポンプの斜板の傾転角が変化する。
【００４７】
斜板の傾転角が変化すると同時に、上記サーボピストンには上記フィードバックレバー３６が連結されているから、サーボピストンの移動に応じてスリーブ３９が図中右方向に移動する。そうすると、ランド２４によってスリーブ３９の貫通孔４６が閉塞されることになり、その時点でサーボピストンの動作は停止する。その後、さらに吐出圧力が大きくなった場合には、再びスプール２６が移動して、圧力室３２内の吐出圧力を出力ポート２３を介してサーボピストンへと導くことができる。このようにして、吐出圧力に応じて、斜板の傾転角が制御されることになる。
【００４８】
このように本実施形態では、従来のようにスプールを移動させるための別部材を設けるのではなく、圧力室３２に導かれる斜板ポンプの吐出圧力とスプール２６の圧力室３２を区画する部分の面積差とによって、スプール２６がそれ自身で移動する。そして、かかるスプール２６の移動によって、上記入力ポート２１、圧力室３２および出力ポート２３が連通し、これにより、上記吐出圧力が斜板ポンプ側に導かれ、斜板の傾転角を変化させることができる。したがって、従来のレギュレータと比べて構造を簡単にして小型化および低廉化を実現することができる。
【００４９】
また、本実施形態では付勢機構２８を備えているから、常時においてスプール２６は、出力ポート２３と圧力室３２とを遮断するようになっている。したがって、本実施形態のように、吐出圧力が一定以上となったときに確実に斜板の角度を変えて、吐出流量を調整することができる。
【００５０】
さらに、本実施形態では、圧力室３２を区画する部分の面積差を構成するために、スプール２６のランド２４，２５の直径を変えるというきわめて簡単な構造を採用しているから、確実なスプール２６の移動を実現することができると共に、レギュレータ２０の製造コストの上昇を抑えることができるという利点がある。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように本願発明によれば、圧力室に導かれる斜板ポンプの吐出圧力とスプールの圧力室を区画する部分の面積差によってスプールがそれ自身で移動し、かかるスプールの移動によって、斜板ポンプの吐出圧力を斜板ポンプ側に導いて斜板の傾転角を変化させるから、従来のようなスプールを移動させるための別部材を設ける必要がなく、構造を簡単にして小型化および低廉化を実現した斜板ポンプ用レギュレータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る斜板ポンプ用レギュレータの構造を示す断面図である。
【図２】従来の斜板ポンプ用レギュレータの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
２０ レギュレータ
２１ 入力ポート
２２ パイロット機構
２３ 出力ポート
２４ ランド
２５ ランド
２６ スプール
２８ 付勢機構
３２ 圧力室
３９ スリーブ
４５ 貫通孔
４６ 貫通孔
５１ 当接部材
５２ バネ
５３ バネ座部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a controller for a swash plate type axial piston pump, that is, a regulator for controlling a tilt angle according to a discharge pressure of a variable displacement swash plate pump.
[0002]
2. Description of the Related Art
Generally, a variable displacement swash plate pump is configured so that the discharge flow rate can be changed by changing the tilt angle of the swash plate. The discharge flow rate of the constant torque control type swash plate pump is usually changed according to the magnitude of the load (discharge pressure) so that the torque is equal to or less than the output torque of the pump driving motor. When the load is small, the discharge flow rate is controlled to be increased. The tilt angle of the swash plate is usually changed by a servo piston. That is, the servo piston is mechanically connected to the swash plate, and the tilt angle of the swash plate is changed according to the stroke of the servo piston.
[0003]
In order to make a servo piston stroke, a tilt angle control device called a regulator has conventionally been proposed. FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a conventional regulator. The regulator 1 shown in FIG. 1 guides a pump pressure (discharge pressure of a swash plate pump) introduced into an input port 2 to an output port 3, and further guides the pressure to the servo piston (not shown). Is to be driven.
[0004]
The configuration of the regulator 1 will be outlined.
[0005]
The regulator 1 includes a sleeve 5 inside a casing 4, and a spool 8 is built in the sleeve 5. The spool 8 has lands 7, 8 formed thereon. The spool 8 is slid rightward in the figure by a piston 9 slidably disposed in the casing 1. Further, the elastic force of the springs 10 and 11 acts on the spool 8 in the left direction in the figure, so that the spool 8 is normally urged to the left in the figure.
[0006]
An oil passage 12 as shown in the figure is formed in the casing 4, and the inlet of the oil passage 12 constitutes the input port 2. As described above, the discharge pressure of the swash plate pump is led to the input port 2. The sleeve 5 is provided with communication holes 13 and 14 that communicate the inside and outside of the sleeve 5. Depending on the position of the sleeve 5 with respect to the casing 4 and the position of the spool 8 with respect to the sleeve 5, the communication holes 13 and 14 communicate with the oil passage. 12 communicate with each other, and as a result, the input port 2 and the output port 3 communicate with each other.
[0007]
Therefore, when the pressure guided to the input port 2 increases (that is, when the load pressure increases), the piston 9 slides rightward in the figure against the elastic force of the springs 10 and 11, and the spool 8 moves rightward in the drawing. And the input port 2 and the output port 3 communicate with each other. Thus, the discharge pressure of the swash plate pump is guided to the servo piston, and the tilt angle of the swash plate is changed by operating the servo piston.
[0008]
On the other hand, a lever 15 called a feedback lever is connected to the sleeve 5, and an end of the lever 15 is mechanically connected to the swash plate. Therefore, when the tilt angle of the swash plate changes as described above, the sleeve 5 slides via the lever 15 accordingly. Thereby, the input port 2 and the output port 3 are made to communicate with each other or cut off. That is, when the discharge pressure of the swash plate pump increases, the input port 2 and the output port 3 communicate with each other, thereby controlling the tilt angle of the swash plate to control the discharge flow rate, while controlling the discharge pressure. When it becomes smaller, the communication between the input port 2 and the output port 3 is cut off, whereby the tilt angle of the swash plate is changed to control the discharge flow rate to increase.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the conventional regulator 1 employs the piston 9 to drive the spool 8, but by adopting such a structure, a space for disposing the piston 9 is required and the entire regulator 1 is enlarged. There was a problem. In addition, there is a problem that the cost of the regulator 1 is increased because the number of parts is increased and an oil passage needs to be provided.
[0010]
Therefore, an object of the present invention is to provide a regulator for a swash plate pump that is reduced in size by simplifying the structure and the manufacturing cost is reduced.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a swash plate pump regulator according to the present application has an input port and an output port, and outputs a discharge pressure of the swash plate pump input to the input port to an output port via a pilot mechanism. A swash plate type axial piston pump control device that changes a tilt angle of a swash plate by guiding a servo piston that changes a tilt angle of a swash plate separately from the pilot mechanism, wherein the pilot mechanism is A tubular sleeve having a first through hole communicating with the input port and a second through hole communicating with the output port, sliding in accordance with the inclination angle of the swash plate; is formed, a pressure chamber that can communicate with the first through-hole, thereby partitioning the one end and the other end of the pressure chamber is disposed in the pressure chamber, due to moving the pressure chamber It said a spool and a second through-hole and the pressure chamber communicating / blocking one end portion is rotatably connected to an end portion of the sleeve, the intermediate portion is the pilot mechanism of the one end and the other end A feedback lever, the other end of which is connected to the servo piston, and the area of the part that partitions the one end of the spool and the other end of the spool. It is characterized in that it is formed so as to have a different area from the area to be partitioned.
[0012]
According to this configuration, the discharge pressure of the swash plate pump is guided into the pressure chamber through the input port. One end and the other end of the pressure chamber are defined by a spool. Since the area of the one end and the area of the other end are different, the spool moves to the larger area. That is, instead of providing a separate member for moving the spool as in the prior art, the discharge pressure of the swash plate pump guided to the pressure chamber and the area difference between the one end portion and the other end portion of the spool. , The spool moves on its own. Then, by the movement of the spool, the input port, the pressure chamber, and the output port communicate with each other, whereby the discharge pressure of the swash plate pump is guided to the swash plate pump side, and the servo disposed in the swash plate pump. The tilt angle of the swash plate can be changed by driving the cylinder. Further, by appropriately adjusting the distance between the fulcrum (intermediate portion) of the feedback lever, the force point (the other end), and the action point (one end), it is possible to reduce the amount of movement of the sleeve. As a result, the entire control device can be reduced in size.
[0013]
Further, an urging mechanism for elastically urging the spool in a direction in which the input port or the output port communicates with the pressure chamber or a direction in which the pressure chamber is shut off may be provided.
[0014]
With this configuration, the spool can be set so that the input port or the output port and the pressure chamber are always in communication with each other, or the input port or the output port is disconnected from the pressure chamber.
[0015]
In particular, the upper Symbol spool disposed inside of the sleeve, the land of larger diameter constituting either one of the one and the other ends to the spool, one of the one and the other ends other Can be formed.
[0016]
With this configuration, the pressure chamber can be simply and reliably defined by the inner peripheral surface of the sleeve, the end surface of the large-diameter land and the end surface of the small-diameter land of the spool. Then, the discharge pressure of the swash plate pump is guided into the pressure chamber through the input port, but the spool moves to the side where the large-diameter land is formed. That is, the spool moves by itself due to the discharge pressure of the swash plate pump guided to the pressure chamber and the difference in land area formed on the spool.
[0017]
In addition, the biasing mechanism may include a spring that presses the spool in the direction. With this configuration, there is an advantage that the structure of the urging mechanism can be simplified and the elastic urging of the spool can be reliably performed.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0019]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a swash plate pump regulator (hereinafter, simply referred to as “regulator”) according to an embodiment of the present invention.
[0020]
Referring to FIG. 2, the regulator 20 changes (controls) the tilt angle of the swash plate of the swash plate pump based on the discharge pressure of the swash plate pump. That is, the servo pressure (not shown) of the swash plate pump connected to the output port 23 is driven by the discharge pressure of the swash plate pump controlled by the regulator 20, whereby the tilt of the swash plate pump is adjusted. The turning angle is changed. As the tilt angle of the swash plate changes, the discharge flow rate of the swash plate pump changes.
[0021]
The feature of the present embodiment lies in the configuration of the pilot mechanism 22. In order to output the discharge pressure to the output port 23, a large-diameter land 24 and a small-diameter land 25 having different cross-sectional areas are formed. The difference is that a spool 26 is employed. By providing an area difference between the lands 24 and 25, the spool 26 itself moves by the discharge pressure input from the input port 21 instead of driving the spool 26 by a separate member as in the related art. The pressure can be output to the output port 23. The details will be described below.
[0022]
The regulator 20 according to the present embodiment includes a casing 27, the pilot mechanism 22 provided in the casing 27, and an urging mechanism 28 provided in the casing 27 and applying an elastic force to the pilot mechanism 22. It is configured.
[0023]
The casing 27 can be formed, for example, by casting or the like. In the present embodiment, the casing 27 is formed in a tubular shape as shown in the figure, and has a pilot mechanism housing part 37 and an urging mechanism housing part 38 formed therein. The pilot mechanism 22 is disposed in the pilot mechanism housing part 37, and the urging mechanism 28 is housed in the urging mechanism housing part 38.
[0024]
Reference numeral 29 indicates a plug, which is screwed into the pilot mechanism housing 37. The position of the pilot mechanism 22 is determined by the plug 29. The plug 29 is fastened to one end of the casing 27 via an O-ring 30 in order to maintain liquid tightness. On the other hand, a hole formed with an internal thread is provided at an end of the urging mechanism housing 38, and the frame 31 of the urging mechanism 28 is screwed into this hole.
[0025]
The input port 21 and the output port 23 are provided on the lower surface of the casing 27, and these ports 21 and 23 communicate with the inside of the casing 27. Specifically, the input port 21 and the output port 23 communicate with a pressure chamber 32 formed inside the pilot mechanism 22. The pressure chamber 32 will be described later.
[0026]
Further, positioning pins 33, 34, 35 project from the lower surface of the casing 27 so that the regulator 20 can be mounted in a state where the regulator 20 is positioned at a predetermined position with respect to the swash plate pump. An O-ring 60 is provided for attaching the swash plate pump and the regulator 20 in a liquid-tight manner.
[0027]
In addition, the pilot mechanism 22 is provided with a feedback lever 36 described later. The feedback lever 36 swings in the direction of arrow A in conjunction with the pilot mechanism 22. For this reason, a swing space for allowing the feedback lever 36 to swing is provided in the lower surface of the casing 27. Specifically, what is necessary is just to provide a thing like a groove | channel which connects the inside of the casing 27 and the exterior.
[0028]
Next, the pilot mechanism 22 has a sleeve 39 and a spool 26. The sleeve 39 is a cylindrical member in the present embodiment, and can be made of, for example, steel. The sleeve 39 is fitted tightly and liquid-tightly into the pilot mechanism housing portion 37 in the casing 27 so that the sleeve 39 can slide in the pilot mechanism housing portion 37 left and right in the figure.
[0029]
Further, the sleeve 39 includes the feedback lever 36 described above. One end of the feedback lever 36 is rotatably connected to an end of a sleeve 39 via a pin 40. Further, an intermediate portion between one end and the other end of the feedback lever 36 is rotatably connected to the casing 27 via a pin 42. The other end 41 of the feedback lever 36 is connected to a servo piston (not shown) for driving the swash plate of the swash plate pump. Accordingly, when the servo piston is driven, the other end 43 of the feedback lever 36 moves in conjunction therewith, and as a result, the feedback lever 36 swings about the pin 42 to move the sleeve 39 left and right. It has become so.
[0030]
The inside of the sleeve 39 has a stepped shape, and a small-diameter hole 43 and a large-diameter hole 44 are formed. Further, a through hole 45 (first through hole) and a through hole 46 (second through hole) are formed in the side surface of the sleeve 39 to communicate the outside and the inside. These through-holes 45 and 46 respectively communicate with the input port 21 and the output port 23 when the sleeve 39 moves.
[0031]
The spool 26 is a rod-shaped member having a circular cross section having lands 24 and 25 as shown in the figure, and is disposed inside a sleeve 39. The lands 24 and 25 are in liquid-tight contact with the inner surface of the sleeve 39, and are movable left and right with respect to the sleeve 39 in the figure. The right end of the spool 26 protrudes from the pilot mechanism housing 37 toward the biasing mechanism housing 38 .
[0032]
The land 25 constitutes the left end of the spool 26, and its end surface comes into contact with the end surface 47 of the plug 29, and when the two come into contact, the positioning of the spool 26 (that is, the pilot mechanism 22) is performed. Positioning).
[0033]
The land 24 is formed at an intermediate portion of the spool 26. The cross-sectional area of the land 24 is set larger than the cross-sectional area of the land 25. That is, the diameter of the land 24 is set to be larger than the diameter of the land 25, the outer peripheral surface of the land 24 is in liquid-tight contact with the inner peripheral surface of the large-diameter hole 44, and the outer peripheral surface of the land 25 is It is in liquid-tight contact with the inner peripheral surface of the small-diameter hole 43.
[0034]
Next, the urging mechanism 28 includes a frame 31, a pressing portion 48 disposed in the frame 31 and pressing the spool 26 to the left in the drawing, and a pressing force adjusting portion for adjusting the pressing force pressing the spool 26. 49.
[0035]
The frame 31 has a cylindrical shape as shown in the figure, and the tip is screwed into the casing 27. To securely fix the frame 31 to the casing 27, a nut 57 is tightened. An O-ring 50 is interposed in order to screw the frame 31 into the casing 27 in a liquid-tight manner.
[0036]
The pressing portion 48 includes a contact member 51 that contacts the right end of the spool 26, a spring 52, and a spring seat member 53.
[0037]
In the present embodiment, the contact member 51 is formed in a stepped cylindrical shape, and the spool 26 is in contact with the left end surface thereof. A concave portion 54 is provided on the left end surface of the contact member 51 so that the right end of the spool 26 can stably contact.
The diameter of the contact member 51 is reduced in two stages as shown in the figure, and one end of a spring 52 is disposed on the two steps.
[0038]
The spring 52 employs a coil spring. In the present embodiment, a large-diameter spring 52a and a small-diameter spring 52b are used.
[0039]
The spring seat member 53 is a stepped cylindrical member as shown in the figure, and is housed in the spring seat member housing part 55 of the frame 31. The spring seat member 53 is accommodated in the spring seat member accommodating portion 55 in a liquid-tight manner, and an O-ring 56 is interposed between the frame 31 and the spring seat member 53 in order to improve liquid tightness. I have.
[0040]
That is, the spring 52 is provided between the contact member 51 and the spring seat member 53 as a so-called spring seat, and the elastic force of the spring 52 is applied to the spool 26 via the contact member 51. It is to be added.
[0041]
The pressing force adjusting section 49 includes a bolt 58 screwed into the right end of the frame 31 and a lock nut 59 for locking the bolt 58 to the frame 31. The distal end of the bolt 58 enters the spring seat member accommodating portion 55 and abuts on the end surface of the spring seat member 5. Accordingly, when the bolt 58 is screwed in, the spring seat member 53 is moved leftward in the drawing, and the elastic force of the spring 52 increases. Then, by applying the lock nut 59 to the bolt 58, the bolt 58 is positioned, and the elastic force applied to the spool 26 can be kept constant.
[0042]
Next, the operation of the regulator 20 according to the present embodiment will be described together with the operation and effect of each unit.
[0043]
First, the regulator 20 is mounted with the swash plate pump positioned. At this time, the feedback lever 36 is connected to a servo piston that changes the angle of the swash plate.
[0044]
During operation of the swash plate pump, its discharge pressure is led to the input port 21, and this discharge pressure is led into the pressure chamber 32. At this time, since the spool 26 is urged leftward in the figure by the urging mechanism 28, the pressure chamber 32 and the output port 23 are not communicated with each other, and the discharge pressure is not guided to the servo piston side.
[0045]
Here, when the load on the swash plate pump increases and the discharge pressure increases to a certain level or more, the spool 26 is moved by the discharge pressure. This is because the discharge pressure is guided to the pressure chamber 32, but the end face of the pressure chamber 32 is defined by the lands 24 and 25 of the spool 26, and the cross-sectional area of the land 24 is smaller than that of the land 25. Because the area is set to be larger than the area, a force corresponding to this area difference is applied to the spool 26 in the right direction. Then, when this force exceeds the elastic force of the spring 52, the spool 26 moves to the right.
[0046]
When the spool 26 moves rightward, the pressure chamber 32 communicates with the output port 23, and the discharge pressure acts on the servo piston. As a result, the tilt angle of the swash plate of the swash plate pump changes.
[0047]
At the same time as the tilt angle of the swash plate changes, the feedback lever 36 is connected to the servo piston, so that the sleeve 39 moves rightward in the figure according to the movement of the servo piston. Then, the through hole 46 of the sleeve 39 is closed by the land 24, at which point the operation of the servo piston stops. Thereafter, when the discharge pressure further increases, the spool 26 moves again, and the discharge pressure in the pressure chamber 32 can be guided to the servo piston via the output port 23. In this way, the tilt angle of the swash plate is controlled according to the discharge pressure.
[0048]
As described above, in the present embodiment, the discharge pressure of the swash plate pump guided to the pressure chamber 32 and the portion that partitions the pressure chamber 32 of the spool 26 are provided instead of providing a separate member for moving the spool as in the related art. Due to the area difference, the spool 26 moves by itself. Then, by the movement of the spool 26, the input port 21, the pressure chamber 32 and the output port 23 communicate with each other, whereby the discharge pressure is guided to the swash plate pump side to change the tilt angle of the swash plate. Can be. Therefore, the structure can be simplified and the size and cost can be reduced as compared with the conventional regulator.
[0049]
Further, in the present embodiment, since the urging mechanism 28 is provided, the spool 26 always shuts off the output port 23 and the pressure chamber 32. Therefore, as in the present embodiment, the discharge flow rate can be adjusted by reliably changing the angle of the swash plate when the discharge pressure becomes equal to or higher than a certain value.
[0050]
Further, in the present embodiment, a very simple structure of changing the diameters of the lands 24 and 25 of the spool 26 is adopted in order to configure the area difference between the portions that divide the pressure chamber 32. In addition, there is an advantage that the movement of the regulator 20 can be realized, and an increase in the manufacturing cost of the regulator 20 can be suppressed.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the spool moves by itself due to the difference between the discharge pressure of the swash plate pump guided to the pressure chamber and the area of the part that partitions the pressure chamber of the spool, and the movement of the spool causes the swash plate to move. Since the discharge pressure of the pump is guided to the swash plate pump side to change the tilt angle of the swash plate, there is no need to provide a separate member for moving the spool as in the conventional case, so that the structure is simplified and the size and cost are reduced. Thus, it is possible to provide a regulator for a swash plate pump, which realizes the structure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a regulator for a swash plate pump according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a conventional swash plate pump regulator.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 20 regulator 21 input port 22 pilot mechanism 23 output port 24 land 25 land 26 spool 28 urging mechanism 32 pressure chamber 39 sleeve 45 through hole 46 through hole 51 contact member 52 spring 53 spring seat member

Claims (4)

入力ポートと出力ポートとを有し、入力ポートに入力された斜板ポンプの吐出圧力をパイロット機構を介して出力ポートに出力すると共に該パイロット機構とは別体の、斜板の傾斜角を変化させるサーボピストンに導くことによって、斜板の傾斜角を変化させる斜板形アキシャルピストンポンプの制御装置であって、
上記パイロット機構は、
上記入力ポートと連通する第１の貫通孔と上記出力ポートと連通する第２の貫通孔とを有する、斜板の傾斜角に応じてスライドする筒状のスリーブと、
該スリーブの内部空間に形成され、上記第１の貫通孔に連通し得る圧力室と、
圧力室内に配置されて圧力室の一端部および他端部を区画すると共に、圧力室内を移動することによって上記第２の貫通孔と圧力室とを連通／遮断するスプールと、
一端部が前記スリーブの端部に回動自在に連結されており、一端部と他端部との中間部分が前記パイロット機構を収容するケーシングに回動自在に連結されており、他端部が前記サーボピストンに連結されているフィードバックレバーとを備え、
上記スプールの上記一端部を区画する部分の面積と上記他端部を区画する部分の面積とは異なるように形成されていることを特徴とする斜板形アキシャルピストンポンプの制御装置。It has an input port and an output port, and outputs the discharge pressure of the swash plate pump input to the input port to the output port via the pilot mechanism, and changes the inclination angle of the swash plate separate from the pilot mechanism. A swash plate type axial piston pump control device that changes the inclination angle of a swash plate by guiding the servo piston to
The pilot mechanism,
A cylindrical sleeve having a first through-hole communicating with the input port and a second through-hole communicating with the output port, sliding in accordance with the inclination angle of the swash plate;
A pressure chamber formed in the inner space of the sleeve and capable of communicating with the first through hole ;
A spool disposed in the pressure chamber to partition one end and the other end of the pressure chamber, and communicating / blocking the second through hole and the pressure chamber by moving in the pressure chamber;
One end is rotatably connected to the end of the sleeve, an intermediate portion between the one end and the other end is rotatably connected to a casing that houses the pilot mechanism, and the other end is A feedback lever connected to the servo piston ,
A control device for a swash plate type axial piston pump, wherein an area of a portion defining the one end of the spool is different from an area of a portion defining the other end of the spool. 請求項１記載の斜板形アキシャルピストンポンプの制御装置において、
上記入力ポートまたは出力ポートと圧力室とが連通される方向または遮断される方向に上記スプールを弾性付勢する付勢機構がさらに備えられていることを特徴とする斜板形アキシャルピストンポンプの制御装置。The control device for a swash plate type axial piston pump according to claim 1,
Control of the swash plate type axial piston pump, further comprising an urging mechanism for elastically urging the spool in a direction in which the input port or the output port communicates with the pressure chamber or a direction in which the pressure chamber is shut off. apparatus. 請求項１または２記載の斜板形アキシャルピストンポンプの制御装置において、
上記スプールは、上記スリーブの内部に配置され、上記一端部および他端部のうちいずれか一方を構成する大径のランドと上記一端部および他端部のうちいずれか一方を構成する小径のランドとが形成されていることを特徴とする斜板形アキシャルピストンポンプの制御装置。The control device for a swash plate type axial piston pump according to claim 1 or 2 ,
Upper Symbol spool is disposed within the sleeve, small diameter constituting either one of the land and the one end portion of the large diameter and the other end constituting either one of the one and the other ends A control device for a swash plate type axial piston pump, wherein a land is formed. 請求項２または３記載の斜板形アキシャルピストンポンプの制御装置において、
上記付勢機構は、上記スプールを上記方向に押圧するバネを有していることを特徴とする斜板形アキシャルピストンポンプの制御装置。The control device for a swash plate type axial piston pump according to claim 2 or 3,
The control device for a swash plate type axial piston pump, wherein the biasing mechanism includes a spring that presses the spool in the direction.

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