JP2005201300A - Inclining and rolling controller of variable displacement hydraulic pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばホイールローダ、ホイール式の油圧ショベル、油圧クレーンまたはクローラ式の油圧ショベル、油圧クレーン等の作業車両に好適に用いられる可変容量型油圧ポンプの傾転制御装置に関する。 The present invention relates to a tilt control device for a variable displacement hydraulic pump that is suitably used in a work vehicle such as a wheel loader, a wheel-type hydraulic excavator, a hydraulic crane or a crawler-type hydraulic excavator, and a hydraulic crane.
一般に、建設機械等の作業車両に用いられる油圧動力伝達機構(以下、HSTという)には、例えば油圧源となる可変容量型油圧ポンプと油圧モータ等の油圧アクチュエータとの間を油圧閉回路により接続する構成とした閉回路方式のHSTと、油圧ポンプと油圧アクチュエータとの間を油圧開回路により接続する構成とした開回路方式のものとがある。 In general, in a hydraulic power transmission mechanism (hereinafter referred to as HST) used in a work vehicle such as a construction machine, for example, a variable displacement hydraulic pump serving as a hydraulic source and a hydraulic actuator such as a hydraulic motor are connected by a hydraulic closed circuit. There are a closed circuit type HST configured as described above, and an open circuit type HST configured such that a hydraulic pump and a hydraulic actuator are connected by a hydraulic open circuit.
そして、閉回路方式のHSTに用いられる可変容量型油圧ポンプには、例えば斜板等の容量可変部を傾転制御するための傾転制御装置が設けられ、この傾転制御装置は、油圧ポンプの容量可変部を傾転駆動する傾転アクチュエータと容量制御弁とが一体構造をなすように組立てられたレギュレータ機構を備えている(例えば、特許文献1参照)。 The variable displacement hydraulic pump used in the closed circuit type HST is provided with a tilt control device for tilting control of a variable capacity portion such as a swash plate, for example. A regulator mechanism that is assembled so that a tilting actuator and a capacity control valve that tilt-drive the capacity variable portion of the first and second capacity-variable parts form an integral structure is provided (for example, see Patent Document 1).
また、この場合の傾転制御装置には、傾転制御圧を発生するチャージポンプと前記レギュレータ機構の容量制御弁との間に、油圧切換弁とインチング操作弁等とが設けられている。そして、この油圧切換弁は、例えば車両の走行方向を切換える前後進切換弁等の方向切換弁により構成され、前記レギュレータ機構の傾転アクチュエータに給排する傾転制御圧の方向を正,逆に切換えることにより、油圧ポンプの容量可変部を傾転角零の中立位置から正,逆の両方向に傾転させるものである。 The tilt control device in this case is provided with a hydraulic pressure switching valve, an inching operation valve, and the like between the charge pump that generates the tilt control pressure and the capacity control valve of the regulator mechanism. This hydraulic switching valve is constituted by a direction switching valve such as a forward / reverse switching valve for switching the traveling direction of the vehicle, for example, and the direction of the tilt control pressure supplied to and discharged from the tilt actuator of the regulator mechanism is reversed forward and backward. By switching, the displacement part of the hydraulic pump is tilted in both the forward and reverse directions from the neutral position where the tilt angle is zero.
また、前記インチング操作弁は、例えば車両走行時等にオペレータがインチング操作を行うと、前記傾転制御圧の流路途中に設けた可変絞り等の開度を操作量に応じて増大させ、前記傾転制御圧を低圧側へと逃がすことによって、油圧ポンプの容量(圧油の吐出量)を低く抑えるものである。 Further, the inching operation valve increases an opening degree of a variable throttle or the like provided in the middle of the flow path of the tilt control pressure according to an operation amount when an operator performs an inching operation, for example, when the vehicle travels. The displacement (pressure oil discharge amount) of the hydraulic pump is kept low by releasing the tilt control pressure to the low pressure side.
そして、このようなインチング操作弁を用いることにより、原動機の回転数を高回転数に保持したままでも、油圧ポンプの容量を大容量から小容量へと適宜に減少させることができ、例えば走行途中の車両にインチング操作に対応した制動力(油圧ブレーキ)を付与することができる。 By using such an inching operation valve, the capacity of the hydraulic pump can be appropriately reduced from a large capacity to a small capacity even when the rotational speed of the prime mover is maintained at a high rotational speed. The braking force (hydraulic brake) corresponding to the inching operation can be applied to the vehicle.
一方、油圧ショベル等の建設機械には、開回路方式の油圧回路等に一般的に採用され、容量可変部を一方向のみに傾転させることを前提とした可変容量型油圧ポンプの傾転制御装置も多く用いられている。そして、この場合の可変容量型油圧ポンプは、ディーゼルエンジン等の原動機で回転軸が一方向に回転駆動されることにより、タンクから吸込んだ作動油を高圧の圧油として一方向に吐出し、この圧油を作業用油圧シリンダ、走行用または旋回用油圧モータ等の各油圧アクチュエータに向けて供給するものである(例えば、特許文献2,3参照)。
On the other hand, for construction machines such as hydraulic excavators, the tilt control of variable displacement hydraulic pumps, which is generally used in open circuit hydraulic circuits, etc., is based on the premise that the variable displacement part is tilted in only one direction. Many devices are also used. In this case, the variable displacement hydraulic pump discharges hydraulic oil sucked from the tank in one direction as high-pressure pressure oil when the rotary shaft is driven to rotate in one direction by a prime mover such as a diesel engine. Pressure oil is supplied to each hydraulic actuator such as a working hydraulic cylinder and a traveling or turning hydraulic motor (see, for example,
そして、この従来技術による可変容量型油圧ポンプの傾転制御装置は、傾転制御圧が給排されることにより油圧ポンプの容量可変部を傾転駆動する傾転アクチュエータと、制御スリーブ内にスプールが設けられ該傾転アクチュエータに給排する傾転制御圧を外部からの指令信号に従って制御する第1の容量制御弁と、前記油圧ポンプの容量を前記原動機の馬力特性の範囲内に制限するため馬力制御スプールが制御スリーブ内に設けられ前記油圧ポンプの吐出圧力に従って前記傾転制御圧を制御する第2の容量制御弁と、前記第1,第2の容量制御弁の制御スリーブを前記容量可変部の傾転動作に追従してフィードバック制御するフィードバック機構等とから構成されている。 The tilt control apparatus for a variable displacement hydraulic pump according to the prior art includes a tilt actuator that tilts and drives a displacement portion of the hydraulic pump by supplying and discharging a tilt control pressure, and a spool in the control sleeve. And a first displacement control valve that controls the tilt control pressure supplied to and discharged from the tilt actuator according to a command signal from the outside, and for limiting the displacement of the hydraulic pump within a range of horsepower characteristics of the prime mover. A horsepower control spool is provided in the control sleeve, the second capacity control valve for controlling the tilt control pressure in accordance with the discharge pressure of the hydraulic pump, and the control sleeves of the first and second capacity control valves are variable in capacity. And a feedback mechanism that performs feedback control following the tilting operation of the part.
この場合、外部からの指令信号に従って第1の容量制御弁のスプールが摺動変位すると、傾転制御圧が切換制御されることにより傾転アクチュエータが作動して容量可変部が傾転駆動され、例えば油圧ポンプの容量が傾転角に応じて増減される。また、第2の容量制御弁は、油圧ポンプの吐出圧力が上昇するに従ってポンプ容量を減少させるように傾転制御圧を制御し、原動機の限られた馬力特性の範囲内で油圧ポンプの容量制御(傾転制御)を行わしめるものである。 In this case, when the spool of the first capacity control valve slides and displaces in accordance with an external command signal, the tilt control pressure is switched and the tilt actuator is actuated to tilt and drive the capacity variable portion. For example, the capacity of the hydraulic pump is increased or decreased according to the tilt angle. The second capacity control valve controls the tilt control pressure so as to decrease the pump capacity as the discharge pressure of the hydraulic pump increases, and controls the capacity of the hydraulic pump within the limited horsepower characteristics of the prime mover. (Tilt control) is performed.
そして、このときには容量可変部の傾転動作に伴ってフィードバック機構が作動することにより、例えばフィードバックリンク等の回動変位が前記第1,第2の容量制御弁の制御スリーブに伝達され、これらの制御スリーブを前記スプールと同方向に摺動変位させるようにレギュレータがフィードバック制御されるものである。 At this time, the feedback mechanism is operated in accordance with the tilting operation of the capacity variable portion, so that, for example, the rotational displacement of the feedback link or the like is transmitted to the control sleeves of the first and second capacity control valves. The regulator is feedback controlled so that the control sleeve is slidably displaced in the same direction as the spool.
ところで、上述した従来技術(特許文献1)による可変容量型油圧ポンプの傾転制御装置は、油圧モータ等の油圧アクチュエータと油圧ポンプとの間を、例えば油圧閉回路で接続し、容量可変部を両方向に傾転させて油圧ポンプによる圧油の吐出方向を両方向に切換えて用いることを前提としたもので、油圧ポンプの容量可変部を傾転駆動する傾転アクチュエータと容量制御弁とが一体構造をなすように組立てられたレギュレータ機構により構成されている。 By the way, the tilt control apparatus for a variable displacement hydraulic pump according to the above-described prior art (Patent Document 1) connects a hydraulic actuator such as a hydraulic motor and a hydraulic pump by, for example, a closed hydraulic circuit, and a displacement variable section. It is assumed that the hydraulic oil is tilted in both directions and the discharge direction of pressure oil by the hydraulic pump is switched between the two directions. The tilt actuator that drives the displacement of the displacement of the hydraulic pump and the capacity control valve are integrated. It is comprised by the regulator mechanism assembled so that it may comprise.
そして、この場合のレギュレータ機構(傾転制御装置)は、傾転アクチュエータとなるレギュレータピストンの左,右両側にそれぞれメインスプールおよび圧力室等を設ける構成としており、構造が複雑化し組立時の作業性を向上させることが難しいという問題がある。 In this case, the regulator mechanism (tilt control device) has a structure in which a main spool and a pressure chamber are provided on both the left and right sides of the regulator piston that serves as a tilt actuator. There is a problem that it is difficult to improve.
また、傾転制御装置の一部となる油圧切換弁(前後進切換弁)とインチング操作弁とが、傾転制御圧を吐出するチャージポンプと前記容量制御弁等のレギュレータ機構との間に設けられ、インチング操作弁は、前記傾転制御圧の流路途中に設けた可変絞り等の開度をオペレータのインチング操作に応じて増大させる構成となっている。 A hydraulic switching valve (forward / reverse switching valve) and an inching operation valve, which are part of the tilt control device, are provided between a charge pump that discharges tilt control pressure and a regulator mechanism such as the capacity control valve. The inching operation valve is configured to increase the opening of a variable throttle or the like provided in the middle of the flow path of the tilt control pressure according to the inching operation of the operator.
このため、インチング操作弁を、容量制御弁等からなるレギュレータ機構の外部に設けた可変絞り等に付設する必要があり、傾転制御装置全体を小型化し、コンパクトに構成する上で障害になるという問題がある。また、前後進切換弁となる油圧切換弁についても同様の問題がある。 For this reason, it is necessary to attach the inching operation valve to a variable throttle or the like provided outside the regulator mechanism composed of a capacity control valve or the like, which is an obstacle to downsizing the entire tilt control device and making it compact. There's a problem. There is a similar problem with a hydraulic switching valve that is a forward / reverse switching valve.
一方、他の従来技術(特許文献2,3)による可変容量型油圧ポンプの傾転制御装置は、所謂油圧開回路等に一般的に採用されるように、容量可変部を一方向のみに傾転させることを前提としたもので、油圧モータ等の油圧アクチュエータと油圧ポンプとの間を、例えば油圧閉回路で接続し、容量可変部を両方向に傾転させて油圧ポンプによる圧油の吐出方向を両方向に切換えて用いる場合には、下記のような問題が生じるものである。
On the other hand, the tilt control device for a variable displacement hydraulic pump according to other prior arts (
即ち、この場合の可変容量型油圧ポンプは、斜板等の容量可変部を例えば傾転角零の中立位置を基準として一方向(例えば、正方向)にのみ傾転駆動する構成としたもので、前記中立位置を基準として正,逆の両方向に傾転する場合を想定して設計したものではない。 That is, the variable displacement hydraulic pump in this case is configured such that the displacement variable portion such as a swash plate is tilted and driven only in one direction (for example, the positive direction) with reference to the neutral position with a tilt angle of zero, for example. It is not designed on the assumption of tilting in both the forward and reverse directions with respect to the neutral position.
このため、このような可変容量型油圧ポンプは、油圧モータ等の油圧アクチュエータに対し、例えば油圧閉回路を用いて接続しようとすると、前記中立位置を基準として正方向と逆方向とに容量可変部が傾転駆動されるように大幅な設計変更を行う必要が生じる。 Therefore, when such a variable displacement hydraulic pump is connected to a hydraulic actuator such as a hydraulic motor by using, for example, a hydraulic closed circuit, the variable capacity hydraulic pump in the forward direction and the reverse direction with respect to the neutral position as a reference. Therefore, it is necessary to make a significant design change so as to be tilt-driven.
しかも、このような可変容量型油圧ポンプの傾転制御装置は、例えば容量可変部を正方向に傾転する場合と逆方向に傾転する場合とで、第1,第2の容量制御弁の制御スリーブが逆向きにフィードバック(摺動変位)されることになり、制御スリーブのフィードバック制御等を円滑に行うことができないという問題がある。 In addition, such a tilt control apparatus for the variable displacement hydraulic pump can be used for the first and second displacement control valves, for example, when the capacity variable portion is tilted in the forward direction and when tilted in the reverse direction. There is a problem that the control sleeve is fed back (sliding displacement) in the reverse direction, and feedback control of the control sleeve cannot be performed smoothly.
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、容量可変部を正方向と逆方向に傾転して圧油の吐出方向を両方向に切換えることができると共に、インチング操作に応じてポンプ容量の低減制御を容易に行うことができ、全体の構造も簡素化して小型化を図ることができるようにした可変容量型油圧ポンプの傾転制御装置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 change the discharge direction of pressure oil to both directions by tilting the capacity variable portion in the forward direction and the reverse direction, To provide a tilt control device for a variable displacement hydraulic pump that can easily perform pumping reduction control in accordance with inching operation, and that can be downsized by simplifying the overall structure. is there.
また、本発明の他の目的は、傾転制御圧の給排方向を切換える前後進切換弁等の方向切換弁を、容量制御弁と傾転アクチュエータとの間に配置して回路構成を簡略化することができ、生産性の向上、コストの低減化等を図ることができるようにした可変容量型油圧ポンプの傾転制御装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to simplify the circuit configuration by arranging a direction switching valve such as a forward / reverse switching valve for switching the supply / discharge direction of the tilt control pressure between the displacement control valve and the tilt actuator. An object of the present invention is to provide a tilt control device for a variable displacement hydraulic pump that can improve productivity and reduce costs.
上述した課題を解決するため、本発明は、容量可変部を有し回転軸が原動機によって回転駆動される可変容量型の油圧ポンプと、傾転制御圧が給排されることにより該油圧ポンプの容量可変部を傾転駆動する傾転アクチュエータと、制御スリーブ内にスプールが設けられ該傾転アクチュエータに給排する前記傾転制御圧を外部からの指令信号に従って制御する第1の容量制御弁と、前記油圧ポンプの容量を前記原動機の馬力特性の範囲内に制限するため馬力制御スプールが制御スリーブ内に設けられ前記油圧ポンプの吐出圧力に従って前記傾転制御圧を制御する第2の容量制御弁と、前記第1,第2の容量制御弁の制御スリーブを前記容量可変部の傾転動作に追従してフィードバック制御するフィードバック機構とからなる可変容量型油圧ポンプの傾転制御装置に適用される。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a variable displacement hydraulic pump having a variable displacement portion whose rotational shaft is rotationally driven by a prime mover, and a supply and discharge of a tilt control pressure. A tilt actuator that tilts and drives the capacity variable portion; a first capacity control valve that is provided with a spool in a control sleeve and controls the tilt control pressure supplied to and discharged from the tilt actuator according to a command signal from the outside; A second displacement control valve for controlling the tilt control pressure according to the discharge pressure of the hydraulic pump, wherein a horsepower control spool is provided in the control sleeve to limit the displacement of the hydraulic pump within the range of the horsepower characteristics of the prime mover. And a feedback mechanism that feedback-controls the control sleeves of the first and second displacement control valves following the tilting operation of the displacement variable portion. It applied to the tilting control unit of the flop.
そして、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、前記油圧ポンプは、前記傾転アクチュエータにより容量可変部を傾転角零の中立位置から正方向と逆方向とに傾転駆動する構成とし、前記第2の容量制御弁には、外部からのインチング操作に応じて前記油圧ポンプの容量が減少する方向に前記馬力制御スプールを変位させるインチング操作部を設ける構成としたことにある。
A feature of the configuration adopted by the invention of
また、請求項2の発明によると、前記インチング操作部は、インチング操作に対応した油圧力を発生し前記馬力制御スプールを油圧力によって変位させる油圧式インチング操作具により構成している。 According to a second aspect of the present invention, the inching operation section is constituted by a hydraulic inching operation tool that generates an oil pressure corresponding to the inching operation and displaces the horsepower control spool by the oil pressure.
また、請求項3の発明によると、前記インチング操作部は、前記馬力制御スプールと機械的に連結されインチング操作に対応した変位量で前記馬力制御スプールを変位させる機械式インチング操作具により構成している。 According to a third aspect of the present invention, the inching operation unit is configured by a mechanical inching operation tool that is mechanically connected to the horsepower control spool and displaces the horsepower control spool by a displacement corresponding to the inching operation. Yes.
一方、請求項4の発明によると、前記第1,第2の容量制御弁と前記傾転アクチュエータとの間には、前記容量可変部を中立位置から正方向と逆方向とに傾転駆動するために、前記傾転制御圧の給排方向を切換える方向切換弁を設けてなる構成としている。
On the other hand, according to the invention of
また、請求項5の発明によると、前記フィードバック機構は、前記容量可変部が中立位置にあるときに前記油圧ポンプの回転軸に沿った軸方向一側の初期位置となり、前記容量可変部が正,逆方向に傾転駆動されるときには前記初期位置から軸方向他側に向けて変位するように前記容量可変部の傾転動作を軸方向変位に変換して取出す変換部と、該変換部と前記第1,第2の容量制御弁の制御スリーブとの間に設けられ該変換部で取出した軸方向変位を前記各制御スリーブに伝える変位伝達部とにより構成している。 According to a fifth aspect of the present invention, the feedback mechanism has an initial position on one side in the axial direction along the rotation axis of the hydraulic pump when the displacement variable portion is in the neutral position, and the displacement variable portion is in the normal position. , A conversion unit that converts the displacement operation of the capacity variable unit into an axial displacement so as to be displaced from the initial position toward the other side in the axial direction when tilted in the reverse direction; A displacement transmitting portion provided between the control sleeves of the first and second displacement control valves and transmitting the axial displacement taken out by the converting portion to the control sleeves.
また、請求項6の発明によると、前記フィードバック機構の変位伝達部は、前記容量可変部が傾転するときに前記各制御スリーブと一緒に前記回転軸の軸方向に沿って並進運動する並進部材により構成している。 According to a sixth aspect of the present invention, the displacement transmitting portion of the feedback mechanism is a translation member that translates along the axial direction of the rotating shaft together with the control sleeves when the capacity variable portion tilts. It is constituted by.
さらに、請求項7の発明によると、前記油圧ポンプは、前記回転軸が回転可能に設けられる筒状のケーシングと、前記回転軸と一体に回転するように該ケーシング内に設けられ周方向に離間して軸方向に延びる複数のシリンダを有したシリンダブロックと、該シリンダブロックの各シリンダに往復動可能に挿嵌された複数のピストンと、該各ピストンの端部に装着されたシューが摺動する摺動面を有し前記容量可変部となってケーシング内に傾転可能に設けられた斜板とを備え、前記傾転アクチュエータは、前記回転軸の径方向に離間して前記ケーシング内に設けられ前記斜板を中立位置から正,逆方向に傾転駆動する傾転ピストンによって構成し、前記第1,第2の容量制御弁は、該傾転ピストンから離間して前記ケーシングに設けられ前記各制御スリーブをフィードバック機構を介して前記斜板に連結する構成とし、前記フィードバック機構の変位伝達部は、その途中部位を前記ケーシングに対し前記回転軸の軸方向に沿って移動可能または揺動可能に取付ける構成としている。 According to a seventh aspect of the present invention, the hydraulic pump includes a cylindrical casing in which the rotating shaft is rotatably provided, and is provided in the casing so as to rotate integrally with the rotating shaft and spaced apart in the circumferential direction. And a cylinder block having a plurality of cylinders extending in the axial direction, a plurality of pistons inserted into the cylinders of the cylinder block so as to be able to reciprocate, and a shoe attached to the end of each piston slide. And a swash plate that can be tilted in the casing as the capacity variable portion, and the tilting actuator is spaced apart in the radial direction of the rotating shaft in the casing. The swash plate is configured by a tilting piston that tilts and drives in a forward and reverse direction from a neutral position, and the first and second capacity control valves are provided in the casing apart from the tilting piston. Previous Each control sleeve is connected to the swash plate via a feedback mechanism, and the displacement transmission part of the feedback mechanism is movable or swingable along the axial direction of the rotating shaft at a midpoint of the control sleeve. It is configured to be mounted on.
上述の如く、請求項1に記載の発明は、油圧ポンプの容量可変部を傾転アクチュエータで傾転角零の中立位置から正方向と逆方向とに傾転駆動する構成としているので、例えば容量可変部を正方向に傾転している状態では油圧ポンプから油圧アクチュエータに対し、例えば油圧閉回路を通じて一方向に圧油を給排することができ、容量可変部を逆方向に傾転したときには油圧ポンプから油圧アクチュエータに対して他方向(逆方向)に圧油を給排することができる。また、第2の容量制御弁にインチング操作部を設ける構成としているので、例えば作業車両の走行途中等に制動力(油圧ブレーキ)を発生させるためにインチング操作部を外部から手動操作したときには、原動機の回転数を高い回転数に保持したままでも第2の容量制御弁の馬力制御スプールをこのときの操作量に応じて変位させることができ、これによって容量可変部の傾転角をインチング操作量に応じて小さくし、油圧ポンプの吐出容量を減少させるようにインチング操作に対応した容量制御を行うことができる。そして、フィードバック機構は、このような容量可変部の傾転動作に追従して第1,第2の容量制御弁をフィードバック制御することができ、各制御スリーブを馬力制御スプール等と同方向に摺動変位させることができる。
As described above, the invention according to
従って、インチング操作に応じてポンプ容量の低減制御を容易に行うことができ、従来技術で述べたインチング操作弁等のようにレギュレータ(容量制御弁)の外部に設ける必要がなくなるため、傾転制御装置全体の構造を簡素化して小型化を図ることができる。また、当該油圧ポンプを油圧アクチュエータに対し例えば油圧閉回路を用いて接続した場合にも、容量可変部を中立位置から正方向と逆方向とにそれぞれ傾転して圧油の吐出量(流量)を両方向で可変に制御できる。そして、第1,第2の容量制御弁は、制御スリーブ内にスプールを有したサーボ弁により構成できるので、これによっても傾転制御装置全体の構造を簡素化することができる。 Therefore, the pump displacement reduction control can be easily performed according to the inching operation, and there is no need to provide it outside the regulator (capacity control valve) like the inching operation valve described in the prior art. The overall structure of the apparatus can be simplified and the size can be reduced. In addition, even when the hydraulic pump is connected to a hydraulic actuator using, for example, a closed hydraulic circuit, the displacement of the capacity variable portion is tilted from the neutral position to the forward direction and the reverse direction, respectively, to discharge the pressure oil (flow rate) Can be variably controlled in both directions. Since the first and second displacement control valves can be constituted by servo valves having a spool in the control sleeve, the structure of the entire tilt control device can be simplified also by this.
また、請求項2に記載の発明は、油圧式インチング操作具を用いることにより、インチング操作に対応した油圧力を発生でき、このときの油圧力によって容量可変部の傾転角が減少する方向に第2の容量制御弁の馬力制御スプールを変位させることができる。
The invention according to
また、請求項3に記載の発明は、第2の容量制御弁の馬力制御スプールと機械的に連結された機械式インチング操作具を用いることにより、インチング操作に対応した変位量で前記馬力制御スプールを変位させ、容量可変部の傾転角を減少させることができる。 According to a third aspect of the present invention, the horsepower control spool has a displacement corresponding to the inching operation by using a mechanical inching operation tool mechanically coupled to the horsepower control spool of the second displacement control valve. Can be displaced, and the tilt angle of the variable capacity portion can be reduced.
一方、請求項4に記載の発明は、第1,第2の容量制御弁と傾転アクチュエータとの間に設けた方向切換弁を切換制御することにより、前記傾転アクチュエータに対する傾転制御圧の給排方向を切換えることができ、この傾転制御圧に従って容量可変部を中立位置から正方向と逆方向とに傾転駆動することができる。また、これによって第1、第2の容量制御弁を含めた傾転制御装置全体の構造を簡素化でき、生産性の向上、コストの低減化等を図ることができる。
On the other hand, in the invention according to
また、請求項5に記載の発明は、フィードバック機構を変換部と変位伝達部とにより構成しているので、容量可変部が中立位置にあるときにはフィードバック機構が油圧ポンプの回転軸に沿った軸方向一側の初期位置となり、前記容量可変部が正,逆方向に傾転駆動されるときには前記初期位置から軸方向他側に向けて変位するように、変換部によって容量可変部の傾転動作を軸方向変位に変換して取出すことができる。そして、変位伝達部は、このような軸方向変位を第1、第2の容量制御弁の制御スリーブに伝えることができ、これらの制御スリーブをスプールと同方向に摺動変位させるように第1、第2の容量制御弁をフィードバック制御することができる。
In the invention according to
従って、当該油圧ポンプを油圧アクチュエータに対し例えば油圧閉回路を用いて接続した場合にも、容量可変部を中立位置から正方向と逆方向とにそれぞれ傾転して圧油の吐出量を両方向で制御できると共に、容量可変部が正,逆いずれの方向に傾転されるときにも第1、第2の容量制御弁のフィードバック制御を円滑に行うことができる。そして、制御スリーブ内にスプールを有したサーボ弁により第1、第2の容量制御弁を構成できるので、傾転制御装置全体の構造を簡素化することができる。また、当該油圧ポンプは、所謂油圧開回路に適用しても油圧アクチュエータに圧油を給排することができるので、油圧閉回路と開回路との双方に適用でき、汎用性を高めて生産性の向上、コストの低減化等を図ることができる。 Therefore, even when the hydraulic pump is connected to the hydraulic actuator using, for example, a hydraulic closed circuit, the displacement of the displacement of the capacity variable portion from the neutral position to the forward direction and the reverse direction is performed to reduce the pressure oil discharge amount in both directions. In addition to being able to control, the feedback control of the first and second capacity control valves can be smoothly performed even when the capacity variable portion is tilted in either the forward or reverse direction. Since the first and second displacement control valves can be constituted by servo valves having a spool in the control sleeve, the structure of the entire tilt control device can be simplified. In addition, the hydraulic pump can supply and discharge pressure oil to the hydraulic actuator even when applied to a so-called hydraulic open circuit. Therefore, the hydraulic pump can be applied to both a hydraulic closed circuit and an open circuit, improving versatility and productivity. Improvement, cost reduction, and the like.
また、請求項6に記載の発明は、フィードバック機構の変位伝達部を、容量可変部が傾転するときに第1、第2の容量制御弁の制御スリーブと一緒に回転軸の軸方向に沿って並進運動する並進部材により構成しているので、容量可変部が傾転するときに変換部により変換して取出される軸方向変位を、回転軸の軸方向に沿った並進部材の並進運動として第1、第2の容量制御弁の制御スリーブに伝えることができ、これらの制御スリーブを円滑にフィードバック制御することができる。 According to a sixth aspect of the invention, the displacement transmitting portion of the feedback mechanism is arranged along the axial direction of the rotating shaft together with the control sleeves of the first and second capacity control valves when the capacity variable section tilts. Therefore, the axial displacement converted and taken out by the converter when the capacity variable portion tilts is regarded as the translational motion of the translation member along the axial direction of the rotary shaft. This can be transmitted to the control sleeves of the first and second displacement control valves, and these control sleeves can be smoothly feedback controlled.
さらに、請求項7に記載の発明は、制御対象の油圧ポンプとして斜板式の可変容量型油圧ポンプを用い、第1、第2の容量制御弁は、それぞれの制御スリーブをフィードバック機構を介して斜板に連結する構成とし、フィードバック機構の変位伝達部は、その途中部位を油圧ポンプのケーシングに対し回転軸の軸方向に沿って移動可能または揺動可能に取付ける構成としているので、斜板式の可変容量型油圧ポンプを油圧アクチュエータに対し油圧閉回路を用いて接続した場合でも、斜板を傾転角零の中立位置から正方向と逆方向とにそれぞれ傾転でき、圧油の吐出量を両方向で制御できると共に、斜板が正,逆いずれの方向に傾転されるときにも第1、第2の容量制御弁のフィードバック制御を円滑に行うことができる。 Further, the invention according to claim 7 uses a swash plate type variable displacement hydraulic pump as a hydraulic pump to be controlled, and the first and second displacement control valves have their control sleeves inclined via a feedback mechanism. The displacement transmission part of the feedback mechanism is configured to be connected to the casing of the hydraulic pump so as to be movable or swingable along the axial direction of the rotary shaft. Even when a displacement type hydraulic pump is connected to a hydraulic actuator using a closed hydraulic circuit, the swash plate can be tilted in both the forward and reverse directions from the neutral position where the tilt angle is zero, and the pressure oil discharge rate can be increased in both directions. And the feedback control of the first and second capacity control valves can be smoothly performed when the swash plate is tilted in either the forward or reverse direction.
以下、本発明の実施の形態による可変容量型油圧ポンプの傾転制御装置を、例えばホイールローダ等のホイール式作業車両における走行用油圧回路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 the tilt control device for a variable displacement hydraulic pump according to an embodiment of the present invention is applied to a traveling hydraulic circuit in a wheeled work vehicle such as a wheel loader will be described in detail with reference to the accompanying drawings. To do.
ここで、図1ないし図11は本発明の第1の実施の形態を示している。図中、1は可変容量型油圧ポンプとしての斜板式可変容量型油圧ポンプで、該油圧ポンプ1は、後述のケーシング11、回転軸13、シリンダブロック14、弁板19および斜板21等によって構成されるものである。
Here, FIG. 1 to FIG. 11 show a first embodiment of the present invention. In the figure,
また、油圧ポンプ1は、例えばディーゼルエンジン等の原動機2により回転軸13が回転駆動され、図1に示す如く一対の主管路3A,3B内に圧油を流通させるものである。そして、油圧ポンプ1は、主管路3A,3Bを介して後述の油圧モータ5に接続され、所謂油圧閉回路4を構成しているものである。
Further, in the
5は油圧アクチュエータとしての走行用油圧モータで、該油圧モータ5は、例えば減速機6を介してホイール式作業車両の車輪7,7に連結されている。そして、油圧モータ5は、油圧ポンプ1からの圧油が主管路3A,3Bを介して給排されることにより、車輪7を回転駆動して作業車両を走行駆動するものである。また、主管路3A,3B間には、後述のシャトル弁49等が設けられている。
11は油圧ポンプ1の外殻となるケーシングで、該ケーシング11は、図2、図3に示すように筒状のケーシング本体11Aと、該ケーシング本体11Aの両端側を閉塞したフロントケーシング11B、リヤケーシング11Cとから構成されている。そして、リヤケーシング11Cには、一対の給排通路12A,12Bが設けられ、該給排通路12A,12Bは、図1に示す主管路3A,3Bに接続されるものである。
また、ケーシング本体11Aの外周側には、図3に示す如く後述するレギュレータ24の弁ハウジング25内と連通する開口部11Dとドレン通路11Eとが形成されている。そして、ケーシング本体11Aの開口部11D内には、後述の並進バー39がガイド部材40等を介してスライド可能に取付けられている。また、ケーシング11内はドレン室となって後述のタンク42に接続されるものである。
Further, as shown in FIG. 3, an
13はケーシング11内に回転可能に設けられた回転軸で、該回転軸13は、フロントケーシング11Bとリヤケーシング11Cとにそれぞれ軸受を介して回転可能に支持され、フロントケーシング11Bから軸方向に突出する突出端13A側が、図1に示す原動機2により回転駆動されるものである。
14は回転軸13と一体的に回転するようにケーシング11内に設けられたシリンダブロックで、該シリンダブロック14には、その周方向に離間して軸方向に延びる複数のシリンダ15,15,…が設けられている。
16,16,…はシリンダブロック14の各シリンダ15内にそれぞれ摺動可能に挿嵌されたピストンで、該各ピストン16は、後述の斜板21が正,逆方向に傾転されたときに、シリンダブロック14の回転に伴ってシリンダ15内を往復動し、吸入行程と吐出行程とを繰返すものである。
16, 16,... Are pistons slidably inserted into the
また、ピストン16の一端側は、図2ないし図6に示すようにシリンダブロック14のシリンダ15から回転軸13の軸方向に突出し、該ピストン16の突出端側には、シュー17,17,…がそれぞれ揺動可能に取付けられている。
Further, as shown in FIGS. 2 to 6, one end side of the
18は各シュー17を斜板21に対して保持する環状のシュー押えで、該シュー押え18は、図3ないし図6に示す如く後述する斜板21の摺動面21Aに向けてシュー17をそれぞれ押圧し、斜板21の摺動面21A上で各シュー17が環状軌跡を描くように摺動変位するのを補償するものである。
19はケーシング11内に位置してリヤケーシング11Cとシリンダブロック14との間に設けられた弁板で、該弁板19は、シリンダブロック14の端面に摺接し、シリンダブロック14を回転軸13と一緒に回転可能に支持している。また、弁板19には、図3に示す如く眉形状をなす一対の給排ポート19A,19Bが形成され、これらの給排ポート19A,19Bは、リヤケーシング11Cの給排通路12A,12Bと連通しているものである。
A
そして、弁板19の給排ポート19A,19Bは、シリンダブロック14の回転時に各シリンダ15と間欠的に連通し、一方の給排通路12A(または12B)側から各シリンダ15内に吸込まれた作動油をピストン16により加圧させると共に、各シリンダ15内で高圧状態となった圧油を他方の給排通路12B(または12A)から吐出させる機能を有している。
The supply /
20は回転軸13の周囲に位置してフロントケーシング11Bに設けられた斜板支持体で、該斜板支持体20は、斜板21の裏面側に位置し、斜板21を傾転可能に支持するための傾転支持面20Aを有している。そして、該傾転支持面20Aは、図5に示すように凹湾曲面形状をなし、斜板21を矢示A,B方向に傾転中心Cの回りで摺動可能に案内するものである。
21はケーシング11内に斜板支持体20を介して傾転可能に設けられた容量可変部としての斜板で、該斜板21は、表面側が各シュー17に対する摺動面21Aとなり、裏面側は斜板支持体20の傾転支持面20Aに嵌合される凸湾曲状の傾転案内面21Bとなっている。
ここで、斜板21の傾転案内面21Bは、図5ないし図7に示すように傾転中心Cから半径Rの円弧面として形成され、傾転中心Cは、回転軸13の軸線O−O上に配置されるものである。そして、斜板21は、図5、図8に示す傾転角零の中立位置から正方向(矢示A方向)と逆方向(矢示B方向)とに後述の傾転アクチュエータ22,23を用いて傾転駆動され、このときの傾転角θに応じて油圧ポンプ1の容量(圧油の吐出量Q)が可変に制御されるものである。
Here, the
22,23は斜板21を傾転駆動する一対の傾転アクチュエータで、該傾転アクチュエータ22,23は、図2ないし図6に示すようにシリンダブロック14の径方向外側に位置してケーシング本体11Aに形成されたシリンダ穴22A,23Aと、該シリンダ穴22A,23A内に摺動可能に挿嵌され、該シリンダ穴22A,23Aとの間に液圧室22B,23Bを画成した傾転ピストン22C,23Cと、液圧室22B,23B内に配設され、該傾転ピストン22C,23Cを斜板21側に向けて常時付勢したスプリング22D,23Dとにより構成されている。
ここで、傾転アクチュエータ22,23は、ケーシング本体11Aに対しシリンダブロック14の径方向で互いに対向する位置に配設され、傾転ピストン22C,23Cによって斜板21を矢示A,B方向に傾転駆動する。即ち、傾転アクチュエータ22,23の液圧室22B,23Bは、図3、図7に示すように後述の制御管路45B,45Aに接続され、傾転制御圧が給排される。
Here, the tilting
そして、この傾転制御圧で傾転ピストン23Cが図6に示す如くシリンダ穴23A内から伸長し、傾転ピストン22Cがシリンダ穴22A内に縮小するときには、斜板21が傾転ピストン23Cによって矢示A方向(正方向)に傾転駆動される。また、傾転ピストン22Cがシリンダ穴22A内から伸長し、傾転ピストン23Cがシリンダ穴23A内へと縮小するときには、斜板21が傾転ピストン22Cによって矢示B方向(逆方向)に傾転駆動されるものである。
Then, when the
24は傾転アクチュエータ22,23に対し傾転制御圧を給排するレギュレータで、該レギュレータ24は、図3、図4に示す如く後述する第1,第2の容量制御弁26,31からなり、これらの容量制御弁26,31に共通の弁ハウジング25を有している。そして、レギュレータ24の弁ハウジング25は、ケーシング11の外側面に液密に固定して設けられ、制御スリーブ27,32およびスプール28,33等は、回転軸13(図4、図7に示す軸線O−O)と平行に延びるように配設されている。
また、弁ハウジング25には、回転軸13の径方向に離間して軸線O−Oと平行に延びる2つのスリーブ摺動穴25A,25Bと、該スリーブ摺動穴25A,25Bの軸方向に離間した傾転制御圧の給排ポート25C,25D等とが設けられている。そして、弁ハウジング25の給排ポート25Cは、後述の制御管路43Aを介してパイロットポンプ41の吐出側に接続され、給排ポート25Dは後述の制御管路43Bに接続されている。
Further, the
26はレギュレータ24の一部を構成する第1の容量制御弁で、該第1の容量制御弁26は、後述する走行操作弁47の操作(外部からの指令信号)に従って傾転制御圧を可変に制御する外部指令式の油圧サーボ弁からなり、後述の制御スリーブ27、スプール28、油圧パイロット部29および弁ばね30等によって構成されるものである。
27は弁ハウジング25のスリーブ摺動穴25A内に挿嵌された筒状の制御スリーブで、該制御スリーブ27は、その軸方向一側の外周に後述の並進バー39が複数の固定ねじ等を用いて一体的に連結され、並進バー39の動き(回転軸13の軸方向に沿った並進運動)に追従して弁ハウジング25のスリーブ摺動穴25A内を軸方向(図4中の矢示D,E方向)に摺動変位するものである。
28は制御スリーブ27内に摺動可能に挿嵌して設けられたスプールで、該スプール28は、制御スリーブ27の内周側で弁ハウジング25の軸方向に摺動変位することにより、給排ポート25Dを給排ポート25Cまたはドレン通路11Eに第2の容量制御弁31を介して選択的に連通,遮断するものである。
A
29はスプール28の軸方向一側に位置して弁ハウジング25に設けられた油圧パイロット部で、該油圧パイロット部29は、後述の弁ばね30に抗してスプール28を軸方向に駆動するためのプランジャ29Aを有し、後述の指令圧管路48を介して指令圧が供給される。
A
そして、油圧パイロット部29のプランジャ29Aは、指令圧管路48からの指令圧をパイロット圧として受圧することにより、このときのパイロット圧に応じてスプール28を弁ハウジング25内で軸方向に摺動変位させ、図7に示す第1の容量制御弁26を中立位置(イ)から切換位置(ロ),(ハ)に切換えるものである。
The
30はスプール28の軸方向他側と弁ハウジング25との間に配設された弁ばねを示し、該弁ばね30は、スプール28を油圧パイロット部29側に向けて常時付勢し、例えば図7に示すレギュレータ24を中立位置(イ)に復帰させるものである。
31はレギュレータ24の一部を構成する第2の容量制御弁で、該第2の容量制御弁31は、後述の図11に示す特性線53に沿って所謂定馬力制御を行うため傾転制御圧を可変に制御する馬力制御式の油圧サーボ弁からなり、油圧ポンプ1の吐出圧力Pに従って斜板21の傾転角θを減少させるように後述の制御スリーブ32内で馬力制御スプール33を軸方向に摺動変位させるものである。
32は弁ハウジング25のスリーブ摺動穴25B内に挿嵌された筒状の制御スリーブで、該制御スリーブ32も第1の容量制御弁26の制御スリーブ27と同様に、その軸方向一側の外周に後述の並進バー39が複数の固定ねじ等を用いて一体的に連結され、並進バー39の並進運動に追従して弁ハウジング25のスリーブ摺動穴25B内を軸方向(図4中の矢示D,E方向)に摺動変位するものである。
33は制御スリーブ32内に摺動可能に挿嵌して設けられた馬力制御スプールで、該馬力制御スプール33は、制御スリーブ32の内周側で弁ハウジング25の軸方向に摺動変位することにより、給排ポート25Dを給排ポート25Cまたはドレン通路11Eに制御スリーブ32を介して選択的に連通,遮断するものである。
A
34は馬力制御スプール33の軸方向他側に位置して弁ハウジング25に設けられた油圧パイロット部で、該油圧パイロット部34は、後述の弁ばね35に抗して馬力制御スプール33を軸方向に駆動する段付ロッド状のプランジャ34Aを有し、後述の選択管路50を介して油圧ポンプ1の吐出圧力P(負荷圧)が供給されると共に、後述の油圧管路52を介してインチング操作圧が供給される。
A
そして、油圧パイロット部34のプランジャ34Aは、油圧ポンプ1の吐出圧力Pを選択管路50を介して受圧することにより、この吐出圧力Pに応じて馬力制御スプール33を弁ハウジング25内で軸方向に摺動変位させ、図7に示す第2の容量制御弁31を中立位置(ニ)から切換位置(ホ),(ヘ)に切換えるものである。また、第2の容量制御弁31は、後述するインチング操作具51の手動操作によっても中立位置(ニ)から切換位置(ホ),(ヘ)に切換えられる。
The
35はスプール33の軸方向一側と弁ハウジング25との間に配設された弁ばねで、該弁ばね35は、スプール33を油圧パイロット部34側に向けて常時付勢し、例えば図7に示す第2の容量制御弁31を中立位置(ニ)に復帰させるものである。
36は斜板21の傾転動作に追従させてレギュレータ24の容量制御弁26,31をフィードバック制御するフィードバック機構で、該フィードバック機構36は、図3、図7に示すように斜板21の側面とレギュレータ24の制御スリーブ27,32との間に設けられた後述の変換部37および並進バー39により構成されている。
37は斜板21の傾転動作を回転軸13の軸線O−Oに沿った軸方向変位に変換して取出すための変換部で、該変換部37は、斜板21に固定して設けられ斜板21の側面から突出した係合部としての突起部38と、後述の並進バー39に凹形状をなして設けられた被係合部としてのスライダ部39Aとにより構成されている。
ここで、変換部37の突起部38は、斜板21の側面に植設されたボルトまたはピン等により円柱状に形成され、斜板21が図7、図8に示す如く傾転角零の中立位置となったときに回転軸13の軸線O−O上に位置するように配設されている。また、突起部38は、図8に示す斜板21の傾転中心Cから半径Raだけ離間した位置に配置され、この半径Raは、傾転案内面21Bの半径Rよりも小さい半径(Ra<R)となっている。
Here, the projecting
そして、並進バー39のスライダ部39Aは、斜板21側の突起部38と摺動可能に係合することにより、斜板21の傾転動作を後述の如く軸方向変位に変換するものである。また、斜板21側の突起部38と並進バー39のスライダ部39Aとは、並進バー39が斜板21(突起部38)に対して回転軸13の軸方向に相対移動するのを規制し、回転軸13の軸方向と直交する方向に関しては斜板21(突起部38)と並進バー39とが相対移動するのを許すように両者を相対移動可能に連結している。
The
39はフィードバック機構36の変位伝達部を構成する並進部材としての並進バーで、該並進バー39は、図3に示す如く後述のガイド部材40を介してケーシング本体11Aの開口部11D内にスライド可能に取付けられ、回転軸13の軸方向(図7に示す軸線O−O)に沿った並進運動を行うものである。そして、並進バー39は、図3、図4に示すようにケーシング11内を回転軸13の径方向に延び、斜板21の側面と制御スリーブ32,27との間に配設されている。
ここで、並進バー39は、長さ方向の一側が断面コ字形状をなす凹形状のスライダ部39Aとなり、斜板21側の突起部38と共に変換部37を構成するものである。そして、該スライダ部39Aは、図7に示す如く回転軸13の軸線O−Oに対して直交する方向に延び、スライダ部39A内には斜板21側の突起部38が摺動可能に係合している。
Here, the
そして、並進バー39のスライダ部39Aは、斜板21が中立位置にあるときに斜板21の突起部38と共に図8に示す初期位置に配置され、回転軸13の軸線O−Oと直交する線F−F上に位置する。このとき、並進バー39は、回転軸13の軸線O−Oに沿って最も後退(図7中の矢示E方向に後退)した位置に配置されるものである。
The
また、斜板21が中立位置から図6、図9に示すように矢示A方向(正方向)に傾転され、その傾転角θが角度α(θ=α)となったときには、斜板21の突起部38が軸線O−Oに対して角度αの位置まで回動される。これにより、並進バー39のスライダ部39Aは、突起部38の動きに追従して図9に示す線G−Gの位置まで平行移動(並進運動)され、初期位置の線F−Fに対して寸法aだけ回転軸13の軸方向に変位される。
Further, when the
一方、斜板21が中立位置から図10に示すように矢示B方向(逆方向)に傾転され、その傾転角θが角度β(θ=β)となったときには、斜板21の突起部38が軸線O−Oに対して角度βの位置まで回動される。これにより、並進バー39のスライダ部39Aは、突起部38の動きに追従して図10に示す線H−Hの位置まで平行移動され、初期位置の線F−Fに対して寸法bだけ回転軸13の軸方向に変位される。
On the other hand, when the
なお、斜板21が正,逆方向に同一の傾転角θ(例えば、角度α,β)をもって傾転されるときには、斜板21の傾転角θに相当する角度α,βが互いに逆向きの等しい角度(α=β)となり、このときの軸方向変位に相当する前記寸法a,bは同一の値(a=b)に設定されるものである。
When the
また、並進バー39は、図3、図4に示す如く長さ方向の他側が制御スリーブ32,27を径方向外側から挟むように二又状をなして細長く延びる固定部39Bとなり、この固定部39Bは、複数の固定ねじまたはリベット等の固定手段により制御スリーブ32,27の外周側に固定されている。そして、並進バー39は、制御スリーブ32,27に対して一定の角度(例えば、垂直となる90度)で固定された状態に保持され、制御スリーブ27,32の径方向に延びると共に、回転軸13の軸線O−Oに沿って制御スリーブ27,32を図4中の矢示D,E方向に変位させるものである。
3 and 4, the
このように、斜板21側の突起部38と並進バー39のスライダ部39Aとからなる変換部37は、斜板21が突起部38と一緒に正,逆方向に傾転するときに、斜板21の傾転動作を回転軸13の軸線O−Oに沿ったスライダ部39Aの軸方向変位(例えば、寸法a,b分の変位)に変換して取出す。そして、変位伝達部となる並進バー39は、スライダ部39Aの軸方向変位を固定部39Bにより制御スリーブ27,32に対し同様の軸方向変位として伝えるものである。
As described above, the
40は図3、図4に示すケーシング11の開口部11Dを覆うように設けられたガイド部材で、該ガイド部材40は、並進バー39の途中部位を移動(摺動)可能に支持し、並進バー39が上,下方向(例えば、シリンダブロック14の周方向)等に揺動したり、ガタ等で振動したりするのを抑え、これによって、並進バー39が回転軸13の軸方向に滑らかに平行移動(並進運動)するのを補償するものである。
かくして、斜板21が図2中の矢示A,B方向に傾転されるときには、斜板21の傾転動作に従って図3、図4に示す並進バー39が回転軸13の軸方向に平行移動するようになる。そして、並進バー39の平行移動は、固定部39B側でレギュレータ24の制御スリーブ32,27にそのまま伝えられ、これによりレギュレータ24(容量制御弁26,31)のフィードバック制御が行われるものである。
Thus, when the
41は傾転制御圧を発生させるパイロットポンプで、該パイロットポンプ41は、図1に示す原動機2で油圧ポンプ1と一緒に回転駆動されることにより、例えば図3に示すタンク42内から作動油を吸込みつつ、制御管路43A内に傾転制御用の圧油を吐出させるものである。
この場合、パイロットポンプ41から吐出される圧油の圧力は、低圧リリーフ弁44により油圧ポンプ1の吐出圧力Pよりも十分に低い圧力に保たれるものである。また、制御管路43Bは、レギュレータ24の給排ポート25Dと後述の前後進切換弁46との間に設けられている。
In this case, the pressure of the pressure oil discharged from the
45A,45Bは傾転アクチュエータ23,22の液圧室23B,22Bに傾転制御圧を給排する他の制御管路で、該制御管路45A,45Bは、図3、図7に示すように後述の前後進切換弁46を通じて制御管路43A,43Bに切換え接続されるものである。
45A and 45B are other control lines for supplying and discharging the tilt control pressure to and from the
46は制御管路43A,43Bと制御管路45A,45Bとの間に設けられた方向切換弁としての前後進切換弁で、この前後進切換弁46は、図3、図7に示すように左,右のソレノイド部46A,46Bを有し、例えば運転室内の切換レバー(図示せず)をオペレータが手動操作することによって、車両の停止位置(a)から前進位置(b)または後進位置(c)に切換えられるものである。
46 is a forward / reverse switching valve as a direction switching valve provided between the
そして、前後進切換弁46を停止位置(a)から前進位置(b)に切換えた状態では、オペレータが後述の走行ペダル47Aを踏込み操作するに応じてパイロットポンプ41からの傾転制御圧が制御管路43A,45Aを通じて傾転アクチュエータ23の液圧室23Bに供給される。
In a state where the forward /
また、このときには傾転アクチュエータ22の液圧室22Bから制御管路45B,43B、レギュレータ24等を介して傾転制御圧がタンク42側に排出される。これにより、傾転アクチュエータ23の傾転ピストン23Cは、斜板21を図7中の矢示A方向に傾転駆動するものである。
At this time, the tilt control pressure is discharged from the
一方、前後進切換弁46を停止位置(a)から後進位置(c)に切換えたときには、走行ペダル47Aの踏込み操作に応じてパイロットポンプ41からの傾転制御圧が制御管路43A,45Bを通じて傾転アクチュエータ22の液圧室22Bに供給される。また、傾転アクチュエータ23の液圧室23Bからは、制御管路45A,43B、レギュレータ24等を介して傾転制御圧がタンク42側に排出されることにより、傾転アクチュエータ22の傾転ピストン22Cが斜板21を図7中の矢示B方向に傾転駆動するものである。
On the other hand, when the forward /
このように、前後進切換弁46は、レギュレータ24と傾転アクチュエータ22,23との間に設けられ、車両の停止位置(a)から前進位置(b)または後進位置(c)に切換えられることにより、傾転アクチュエータ22,23に対する傾転制御圧の給排方向を切換えると共に、この傾転制御圧に従って斜板21を中立位置から正方向と逆方向とに傾転駆動させるものである。
As described above, the forward /
47はホイール式車両の運転室側に設けられる指令手段としての走行操作弁を示し、該走行操作弁47には、車両のアクセルペダルに相当する走行ペダル47Aが付設されている。そして、車両のオペレータが走行ペダル47Aを踏込み操作したときには、指令圧管路48を通じてレギュレータ24の油圧パイロット部29に指令信号としてのパイロット圧が供給され、後述の如く車両の走行速度が可変に調整されるものである。
49は高圧選択弁としてのシャトル弁で、該シャトル弁49は、図1、図3、図7に示す如く主管路3A,3B間に位置して高圧側となる主管路3Aまたは3B内の圧力(油圧ポンプ1の吐出圧力P、即ち負荷圧)を選択し、このときの吐出圧力Pを選択管路50内に導くものである。そして、該選択管路50は、その先端側が第2の容量制御弁31の油圧パイロット部34に接続され、この油圧パイロット部34に油圧ポンプ1の吐出圧力Pに対応した圧力をパイロット圧として供給するものである。
49 is a shuttle valve as a high pressure selection valve, and the
51はインチング操作部としての油圧式インチング操作具で、該インチング操作具51は、図3、図4に示すように手動式操作式の油圧シリンダ等により構成され、内部が油圧室となったチューブ51Aと、該チューブ51A内に摺動可能に挿嵌されたピストン51Bと、該ピストン51Bをロッド51Cを介して摺動変位させる操作レバー51Dと、チューブ51A内に設けられピストン51Bを常時戻し方向に付勢した戻しばね51E等を有している。
ここで、油圧式インチング操作具51は、例えば作業車両のオペレータがインチング操作具51の操作レバー51Dを手動でインチング操作したときに、ピストン51Bが操作量に対応したストローク分だけチューブ51A内を摺動変位することにより、インチング操作に対応した油圧力をチューブ51A内で発生させる。そして、このときの油圧力は、後述の油圧管路52を介して容量制御弁31の油圧パイロット部34に伝えられるものである。
Here, the hydraulic inching
52はインチング操作具51のチューブ51Aを第2の容量制御弁31の油圧パイロット部34に接続した油圧管路で、該油圧管路52は、インチング操作具51のチューブ51A内に発生する油圧力を容量制御弁31の油圧パイロット部34に供給するものである。
52 is a hydraulic line in which the
そして、第2の容量制御弁31は、このときの油圧力をプランジャ34Aで受圧することにより馬力制御スプール33を図4中の矢示E方向に摺動変位させ、油圧式インチング操作具51の手動操作に対応したストローク量で図7に示す中立位置(ニ)から切換位置(ホ)に切換えられるものである。
Then, the second
本実施の形態による斜板式可変容量型油圧ポンプ1を備えたホイール式作業車両の走行用油圧回路は、上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
The traveling hydraulic circuit of the wheel type work vehicle provided with the swash plate type variable displacement
まず、図7に示す前後進切換弁46を停止位置(a)に配置した状態では、制御管路45A,45Bが共に制御管路43Aに接続され、傾転アクチュエータ22,23の液圧室22B,23Bは、等しい圧力状態に保たれるため、斜板21は傾転角零の中立位置に保持される。
First, in the state where the forward /
このため、原動機2により回転軸13を回転駆動してシリンダブロック14を回転させても、各ピストン16がシリンダブロック14の各シリンダ15内で往復動することはなく、油圧ポンプ1の給排通路12A,12Bは互いに同圧状態となって、油圧モータ5への主管路3A,3Bを通じた圧油の給排は停止されたままとなる。
For this reason, even if the
次に、車両のオペレータが前後進切換弁46を停止位置(a)から前進位置(b)に切換えたときには、オペレータが走行ペダル47Aを踏込み操作するに応じてパイロットポンプ41からの傾転制御圧が制御管路43A,45Aを通じて傾転アクチュエータ23の液圧室23Bに供給される。
Next, when the vehicle operator switches the forward /
そして、このときには走行ペダル47Aの踏込み操作により、指令圧管路48からレギュレータ24(第1の容量制御弁26)の油圧パイロット部29に向けてパイロット圧が供給されるので、弁ハウジング25のスリーブ摺動穴25A内では、スプール28がパイロット圧に応じて制御スリーブ27内を軸方向に摺動変位され、第1の容量制御弁26は図7に示す中立位置(イ)から切換位置(ロ)に切換えられる。
At this time, when the
このため、制御管路43Bはレギュレータ24、ケーシング11内のドレン室等を介してタンク42に接続されるようになり、傾転アクチュエータ22の液圧室22B内から傾転制御圧が制御管路45B,43B、レギュレータ24等を介してタンク42側に排出される。これにより、傾転アクチュエータ23の傾転ピストン23Cは、斜板21を図7中の矢示A方向に傾転駆動する。
For this reason, the
そして、斜板21が矢示A方向に傾転された状態では、シリンダブロック14が回転軸13と一体に回転することにより、各ピストン16は傾転角θに対応したストローク量(押しのけ容積)をもってシリンダブロック14の各シリンダ15内で往復動を繰返すようになる。このため油圧ポンプ1は、例えば主管路3A、給排通路12A側から各シリンダ15内に油液を吸込みつつ、給排通路12B側から圧油を主管路3B側に吐出する。
In a state where the
これにより、図1に示す走行用の油圧閉回路4内では、主管路3A,3B内を矢示A1 方向に沿って圧油が流通し、走行用の油圧モータ5を圧油の給排によって回転駆動することができる。そして、油圧モータ5の回転出力は、減速機6を介してホイール式作業車両の車輪7,7に伝達され、各車輪7を回転駆動することにより、例えば前進方向に作業車両を斜板21の傾転角θに応じた速度で走行駆動できる。
As a result, in the traveling hydraulic
また、このときに油圧ポンプ1から主管路3B側に吐出された吐出圧力P(負荷圧)は、シャトル弁49から選択管路50を介して第2の容量制御弁31の油圧パイロット部34に供給される。そして、第2の容量制御弁31は、油圧パイロット部34のプランジャ34Aが油圧ポンプ1の吐出圧力Pを受圧することにより、この吐出圧力Pに応じて馬力制御スプール33を弁ハウジング25内で軸方向に摺動変位させ、図7に示す第2の容量制御弁31を中立位置(ニ)から切換位置(ホ)に切換える。
At this time, the discharge pressure P (load pressure) discharged from the
これにより、制御管路43Bも制御管路43Aと同様にパイロットポンプ41に切換え接続され、傾転アクチュエータ22,23は液圧室22B,23B間の圧力差が漸次小さくなって、斜板21を傾転角θが減少する方向に傾転させる。そして、斜板21の傾転角θが減少すると、油圧ポンプ1の容量(吐出量Q)も減少するため、これによって油圧ポンプ1の吐出圧力Pは漸次低下する。
As a result, the
そして、第2の容量制御弁31は吐出圧力Pが低下していくると、今度は中立位置(ニ)または切換位置(ヘ)に切換わるようになり、これによって斜板21は傾転角θが漸次増大するように傾転制御され、油圧ポンプ1の吐出量Qを吐出圧力Pに応じて増減させるようにポンプ容量を制御することができる。
Then, as the discharge pressure P decreases, the second
この結果、油圧ポンプ1の吐出圧力Pと圧油の吐出量Qとの関係は、図11中に特性線53で示す範囲内に抑えられるようになり、油圧ポンプ1の回転軸13を駆動する原動機2(図1参照)に過負荷が作用するのを防止でき、エンジンストール(エンスト)等の発生を防ぐことができる。そして、第2の容量制御弁31をレギュレータ24に設けることにより、原動機2の限られた馬力特性の範囲内で油圧ポンプ1の容量制御を行うことができる。
As a result, the relationship between the discharge pressure P of the
一方、前後進切換弁46を停止位置(a)から後進位置(c)に切換えたときには、走行ペダル47Aの踏込み操作に応じてパイロットポンプ41からの傾転制御圧が制御管路43A,45Bを通じて傾転アクチュエータ22の液圧室22Bに供給される。また、傾転アクチュエータ23の液圧室23Bからは、制御管路45A,43B、レギュレータ24等を介して傾転制御圧がタンク42側に排出され、傾転アクチュエータ22の傾転ピストン22Cにより斜板21を図7中の矢示B方向に傾転駆動することができる。
On the other hand, when the forward /
そして、この場合には図1に示す走行用の油圧閉回路4内で矢示B1 方向に沿って圧油を流通することができ、走行用の油圧モータ5を同方向に回転駆動することにより、油圧モータ5の回転出力を減速機6を介してホイール式作業車両の車輪7,7に伝達しつつ、例えば後進方向に作業車両を斜板21の傾転角θに応じた速度で走行駆動できる。
In this case, pressure oil can be circulated along the direction indicated by arrow B1 in the traveling hydraulic
また、この場合にもレギュレータ24に設けた第2の容量制御弁31により、原動機2の限られた馬力特性の範囲内(図11中に示す特性線53の範囲内)で油圧ポンプ1の容量制御を行うことができ、油圧ポンプ1から原動機2に過負荷が作用するのを抑えつつ、エンジンストール等の発生を防ぐことができる。
Also in this case, the displacement of the
ところで、車両が前進または後進するときの走行速度は、油圧ポンプ1による圧油の吐出量Q(流量)によって決められ、この吐出量Qは斜板21の傾転角θに応じて増減される。そして、レギュレータ24の容量制御弁26,31を斜板21の傾転角θに応じてフィードバック制御しない限りは、斜板21の傾転角θ(即ち、車両の走行速度)を走行ペダル47Aの踏込み操作だけで安定して制御することは難しい。
By the way, the traveling speed when the vehicle moves forward or backward is determined by the discharge amount Q (flow rate) of the pressure oil from the
そこで、本実施の形態では、容量制御弁26,31の制御スリーブ27,32と斜板21の側面との間にフィードバック機構36を設け、斜板21が傾転角零の中立位置から正,逆方向のいずれの方向に傾転駆動されるときにも、斜板21の傾転動作に追従させてフィードバック機構36によりレギュレータ24の容量制御弁26,31をフィードバック制御する構成としている。
Therefore, in the present embodiment, a
そして、このフィードバック機構36は、斜板21の傾転動作を軸方向変位に変換して取出す変換部37と、該変換部37で取出した軸方向変位により傾転動作に追従して回転軸13の軸方向に平行移動する並進バー39とからなり、該並進バー39は、変換部37による軸方向変位を先端側の固定部39Bによって制御スリーブ27,32に伝えるものである。
The
この場合、変換部37は、斜板21の側面に固定して設けられたピン等からなる円形の突起部38と、該突起部38に摺動可能に凹凸嵌合するように並進バー39の長さ方向一側に設けられ回転軸13の軸線O−Oと直交する方向に延びた凹形状のスライダ部39Aとにより構成し、斜板21の傾転動作を軸線O−Oに沿った軸方向変位に変換して並進バー39に伝えるものである。
In this case, the
このため、斜板21が中立位置から図9に示すように矢示A方向(正方向)に傾転され、その傾転角θが角度α(θ=α)のときには、斜板21の突起部38が軸線O−Oに対して角度αの位置まで回動され、並進バー39のスライダ部39Aを、突起部38の動きに追従して図9に示す線G−Gの位置まで平行移動(並進運動)することができる。
Therefore, when the
そして、斜板21の傾転中心Cから半径Raの位置にある突起部38が角度αだけ回動するときには、並進バー39が初期位置の線F−Fから線G−Gの位置まで回転軸13の軸方向に変位するので、この軸方向変位量を下記の数1式による寸法aとして求めることができる。
When the
一方、斜板21が中立位置から図10に示すように矢示B方向(逆方向)に傾転され、その傾転角θが角度β(θ=β)となるときには、斜板21の突起部38が軸線O−Oに対して角度βの位置まで回動され、並進バー39のスライダ部39Aを、突起部38の動きに追従して図10に示す線H−Hの位置まで平行移動することができる。
On the other hand, when the
そして、このときには並進バー39が初期位置の線F−Fから線H−Hの位置まで回転軸13の軸方向に変位するので、この軸方向変位量も下記の数2式による寸法bとして求めることができる。
At this time, the
このように、斜板21側の突起部38と並進バー39のスライダ部39Aとからなる変換部37により、斜板21の傾転動作を回転軸13の軸線O−Oに沿った軸方向変位(例えば、寸法a,b分の変位)に変換して取出すことができ、これを並進バー39により制御スリーブ27,32に対し固定部39B側で同様の軸方向変位として伝達することができる。
In this way, the tilting operation of the
そして、このときの軸方向変位は、斜板21が矢示A方向(正方向)に傾転するときにも、矢示B方向(逆方向)に傾転するときにも、同一方向(図4、図7に示す矢示D方向)の変位として取出すことができ、斜板21が中立位置から正方向と逆方向のいずれに傾転される場合でも、容量制御弁26,31の制御スリーブ27,32をスプール28等と同方向に摺動変位させ、制御スリーブ27,32を円滑にフィードバック制御することができる。
The axial displacement at this time is the same in both directions when the
また、レギュレータ24には第1,第2の容量制御弁26,31を設けているので、走行操作弁47の操作(外部からの指令信号)に従って斜板21の傾転角θを可変に制御できる上に、第2の容量制御弁31により原動機2の限られた馬力特性の範囲内で油圧ポンプ1の容量制御を行うことができ、原動機2に過負荷が作用するのを抑えてエンジンストール等の発生を防ぐことができる。
Further, since the
しかも、第2の容量制御弁31は、作業車両のオペレータによってインチング操作される油圧式インチング操作具51を油圧管路52を介して油圧パイロット部34に接続し、該油圧パイロット部34のプランジャ34Aにはインチング操作に対応した油圧力を作用させる構成としている。
Moreover, the second
このため、油圧式インチング操作具51の手動操作によっても容量制御弁31馬力制御スプール33を、このときの操作量に応じて図7中の矢示E方向に変位させることができ、これにより容量制御弁31を中立位置(ニ)から切換位置(ホ)に切換え、斜板21の傾転角θを小さくして油圧ポンプ1の容量を減少させるように、インチング操作に対応した容量制御を行うことができる。
For this reason, the
この結果、作業車両のオペレータは、原動機2の回転数を高い回転数に保持したままでも、油圧式インチング操作具51を手動操作するだけで第2の容量制御弁31を中立位置(ニ)から切換位置(ホ)に切換えることができ、油圧ポンプ1の容量をインチング操作に応じて減少させ、車両の走行速度を減速させるように制動力(油圧ブレーキ)を付与することができる。
As a result, the operator of the work vehicle can move the second
そして、このようなインチング操作具51は、第2の容量制御弁31の油圧パイロット部34に油圧管路52を介して接続するだけでよいため、従来技術で述べたインチング操作弁等のようにレギュレータ(容量制御弁)の外部に設ける必要がなくなり、これによって油圧回路の構成を簡略化できると共に、傾転制御装置全体の構造を簡素化して小型化を図ることができる。
Such an inching
従って、本実施の形態によれば、斜板式可変容量型油圧ポンプ1を油圧モータ5に対し、図1に例示した油圧閉回路4を用いて接続した場合にも、容量可変部となる斜板21を中立位置から正方向と逆方向とにそれぞれ傾転して圧油の吐出量(流量)を両方向で制御でき、車両の前進走行時または後進走行時にも斜板21の傾転角θに応じた速度制御を円滑に行うことができる。
Therefore, according to the present embodiment, even when the swash plate variable displacement
しかも、レギュレータ24の容量制御弁26,31については、制御スリーブ27,32内にスプール28,33を有した簡単な構造の油圧サーボ弁により構成できるので、傾転アクチュエータ22,23、レギュレータ24およびフィードバック機構36を含めた傾転制御装置全体の構造も簡素化することができ、部品点数を減らして組立時の作業性等も向上することができる。
In addition, since the
そして、第2の容量制御弁31にはインチング操作具51を付設する構成としているので、走行途中の車両の減速(制動)するときには、原動機2の回転数を高い回転数に保持したままでも、インチング操作を行うだけでポンプ容量の低減制御を容易に行うことができ、油圧回路全体の構成を大幅に簡略化することができる。
And since it is set as the structure which attaches the inching
また、車両の走行方向を切換える前後進切換弁46を、レギュレータ24(容量制御弁26,31)と傾転アクチュエータ22,23との間に設ける構成としているので、レギュレータ24を含めた傾転制御装置全体の構造を従来技術に比較して簡素化することができ、生産性の向上、コストの低減化等を図ることができる。
Further, since the forward /
また、当該油圧ポンプ1の傾転制御装置は、図1に例示した油圧閉回路4に限らず、所謂油圧開回路に適用しても油圧モータ等の油圧アクチュエータに圧油を給排することができるので、油圧閉回路と開回路との双方に適用でき、汎用性を高めて生産性の向上、コストの低減化等を図ることができる。
Further, the tilt control device of the
次に、図12は本発明の第2の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、第2の容量制御弁を機械式インチング操作具に連結し、このインチング操作具を用いて油圧ポンプの容量を低減させる構成としたことにある。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. 12 shows a second embodiment of the present invention. The feature of the present embodiment is that a second capacity control valve is connected to a mechanical inching operation tool, and the inching operation tool is used for hydraulic pressure. The configuration is such that the capacity of the pump is reduced. 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.
図中、61は本実施の形態で採用した第2の容量制御弁で、該第2の容量制御弁61は、第1の実施の形態で述べた容量制御弁31とほぼ同様に構成され、制御スリーブ62、馬力制御スプール63、油圧パイロット部64および弁ばね65等を有している。
In the figure, 61 is the second capacity control valve employed in the present embodiment, and the second
そして、容量制御弁61の油圧パイロット部64は、段付ロッド状のプランジャ64Aを有し、このプランジャ64Aは、シャトル弁49から選択管路50を介して導かれる油圧ポンプ1の吐出圧力Pをパイロット圧として受圧することにより、このパイロット圧に応じて馬力制御スプール63を制御スリーブ62内でに摺動変位させ、第2の容量制御弁61を中立位置(ニ)から切換位置(ホ),(ヘ)に切換えるものである。
The
しかし、この場合の容量制御弁61は、プランジャ64Aが後述のインチング操作具66に機械的に連結されている点で、第1の実施の形態とは異なっている。そして、第2の容量制御弁61は、オペレータのインチング操作によっても例えば中立位置(ニ)から切換位置(ホ)に切換えられるものである。
However, the
66は本実施の形態で採用したインチング操作部としての機械式インチング操作具で、該インチング操作具66は、オペレータが手動操作する操作レバー66Aを有し、容量制御弁61のプランジャ64Aとの間がリンク機構またはプッシュ・プルワイヤ等の機械式索具(図示せず)を用いて連結されている。
そして、機械式インチング操作具66は、例えば作業車両のオペレータがインチング操作具66の操作レバー66Aを手動でインチング操作したときに、容量制御弁61のプランジャ64Aを弁ばね65に抗して押動し、インチング操作に対応したストローク分だけ容量制御弁61の馬力制御スプール63を、例えば中立位置(ニ)から切換位置(ホ)に切換えるものである。
The mechanical inching
かくして、このように構成される本実施の形態でも、例えば走行途中の車両の減速(制動)するときには、原動機2の回転数を高い回転数に保持したままでも機械式インチング操作具66を手動操作するだけで、ポンプ容量の低減制御を容易に行うことができ、前記第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
Thus, even in the present embodiment configured as described above, for example, when the vehicle during traveling is decelerated (braking), the mechanical inching
また、本実施の形態にあっては、容量制御弁61のプランジャ64Aとインチング操作具66との間を機械的に連結する構成としているため、第1の実施の形態のように、油圧管路52等を設ける必要がなくなり、配管接続時等の作業性を向上することができる。
In the present embodiment, since the
なお、前記各実施の形態では、外部の指令手段として走行操作弁47を用い、走行ペダル47Aの踏込み操作量に対応したパイロット圧を指令信号として第1の容量制御弁26に供給す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、例えば容量制御弁26の油圧パイロット部29を電磁比例ソレノイド等により構成し、外部の指令手段からは走行ペダル47Aの踏込み操作量に対応した電気信号を指令信号として出力する構成としてもよい。
In each of the above embodiments, the traveling
また、前記各実施の形態では、フィードバック機構36の変換部37側で取出した軸方向変位をレギュレータ24の制御スリーブ27,32に伝える変位伝達部を並進部材としての並進バー39により構成す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、例えば途中部位がケーシングに揺動可能に支持(連結)された揺動リンクを用いて変位伝達部を構成し、変換部37側で取出した軸方向変位をこの揺動リンクによりレギュレータ24の制御スリーブ27,32に伝える構成としてもよい。
In each of the above-described embodiments, the displacement transmitting portion that transmits the axial displacement taken out on the
一方、前記各実施の形態では、斜板式可変容量型油圧ポンプ1の傾転制御装置を、例えばホイールローダ等のホイール式作業車両における走行用油圧回路に適用した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明は、走行用の油圧回路に限るものではなく、例えば旋回用の油圧回路等、種々の用途の油圧閉回路にも適用できるものである。
On the other hand, in the above-described embodiments, the case where the tilt control device of the swash plate type variable displacement
また、前記各実施の形態では、斜板式可変容量型油圧ポンプ1の傾転制御装置を例に挙げて説明した。しかし、本発明の適用対象は、斜板式可変容量型油圧ポンプに限らず、例えば斜軸式の可変容量型油圧ポンプであってもよく、この場合には、例えば弁板等が容量可変部を構成するものである。
In each of the above embodiments, the tilt control device of the swash plate type variable displacement
さらに、本発明が適用される作業車両としてはホイールローダに限らず、例えばホイール式油圧ショベル、ホイール式油圧クレーン、ブルドーザ、リフトトラックと呼ばれる作業車両、またはクローラ式の油圧ショベル、油圧クレーン等の作業車両等にも適用できるものである。 Furthermore, the work vehicle to which the present invention is applied is not limited to a wheel loader. It can also be applied to vehicles and the like.
1 油圧ポンプ
2 原動機
4 油圧閉回路
5 油圧モータ(油圧アクチュエータ)
11 ケーシング
13 回転軸
14 シリンダブロック
15 シリンダ
16 ピストン
17 シュー
19 弁板
20 斜板支持体
21 斜板(容量可変部)
21A 摺動面
22,23 傾転アクチュエータ
22B,23B 液圧室
22C,23C 傾転ピストン
24 レギュレータ
25 弁ハウジング
26 第1の容量制御弁
27 制御スリーブ
28 スプール
29 油圧パイロット部
30 弁ばね
31,61 第2の容量制御弁
32,62 制御スリーブ
33,63 馬力制御スプール
34,64 油圧パイロット部
35,65 弁ばね
36 フィードバック機構
37 変換部
38 突起部(係合部)
39 並進バー(変位伝達部、並進部材)
39A スライダ部(被係合部)
39B 固定部
40 ガイド部材
41 パイロットポンプ
42 タンク
46 前後進切換弁(方向切換弁)
47 走行操作弁(指令手段)
47A 走行ペダル
48 指令圧管路
49 シャトル弁(高圧選択弁)
50 選択管路
51 油圧式インチング操作具(インチング操作部)
66 機械式インチング操作具(インチング操作部)
1
11
39 Translation bar (displacement transmission part, translation member)
39A Slider (engaged part)
39B
47 Traveling operation valve (command means)
50
66 Mechanical Inching Operation Tool (Inching Operation Unit)
Claims (7)
前記油圧ポンプは、前記傾転アクチュエータにより容量可変部を傾転角零の中立位置から正方向と逆方向とに傾転駆動する構成とし、
前記第2の容量制御弁には、外部からのインチング操作に応じて前記油圧ポンプの容量が減少する方向に前記馬力制御スプールを変位させるインチング操作部を設ける構成としたことを特徴とする可変容量型油圧ポンプの傾転制御装置。 A variable displacement hydraulic pump having a variable displacement portion whose rotational shaft is rotationally driven by a prime mover, and a tilt actuator that tilts and drives the displacement variable portion of the hydraulic pump by supplying and discharging a tilt control pressure; A first displacement control valve that is provided with a spool in the control sleeve and controls the tilt control pressure supplied to and discharged from the tilt actuator according to a command signal from the outside, and the capacity of the hydraulic pump to determine the horsepower characteristics of the prime mover A second capacity control valve for controlling the tilt control pressure according to the discharge pressure of the hydraulic pump, and a first capacity control valve and a second capacity control valve. In a tilt control device for a variable displacement hydraulic pump comprising a feedback mechanism that feedback-controls the control sleeve according to the tilting operation of the displacement variable section,
The hydraulic pump is configured to tilt and drive the capacity variable portion from a neutral position with a tilt angle of zero to a forward direction and a reverse direction by the tilt actuator.
The second displacement control valve is provided with an inching operation portion for displacing the horsepower control spool in a direction in which the displacement of the hydraulic pump decreases in accordance with an inching operation from the outside. Type hydraulic pump tilt control device.
前記傾転アクチュエータは、前記回転軸の径方向に離間して前記ケーシング内に設けられ前記斜板を中立位置から正,逆方向に傾転駆動する傾転ピストンによって構成し、
前記第1,第2の容量制御弁は、該傾転ピストンから離間して前記ケーシングに設けられ前記各制御スリーブをフィードバック機構を介して前記斜板に連結する構成とし、
前記フィードバック機構の変位伝達部は、その途中部位を前記ケーシングに対し前記回転軸の軸方向に沿って移動可能または揺動可能に取付ける構成としてなる請求項5または6に記載の可変容量型油圧ポンプの傾転制御装置。
The hydraulic pump includes a cylindrical casing in which the rotating shaft is rotatably provided, and a plurality of cylinders that are provided in the casing so as to rotate integrally with the rotating shaft and that are separated in the circumferential direction and extend in the axial direction. The variable capacity has a cylinder block having a plurality of pistons inserted into the cylinders of the cylinder block so as to be reciprocally movable, and a sliding surface on which a shoe attached to an end of each piston slides. A swash plate that can be tilted in the casing as a part,
The tilt actuator is constituted by a tilt piston provided in the casing so as to be spaced apart in the radial direction of the rotating shaft and driving the swash plate to tilt forward and backward from a neutral position,
The first and second displacement control valves are provided in the casing so as to be separated from the tilting piston and connect the control sleeves to the swash plate via a feedback mechanism,
The variable displacement hydraulic pump according to claim 5 or 6, wherein the displacement transmission portion of the feedback mechanism is configured such that a midway portion thereof is attached to the casing so as to be movable or swingable along the axial direction of the rotating shaft. Tilt control device.
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