JP2008196344A - Variable displacement swash plate type hydraulic pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械に搭載された油圧機器の油圧源として好適に用いられる可変容量型斜板式油圧ポンプに関するものである。 The present invention relates to a variable displacement swash plate hydraulic pump that is suitably used as a hydraulic source of hydraulic equipment mounted on a construction machine such as a hydraulic excavator or a hydraulic crane.
可変容量型斜板式油圧ポンプは、中空のケーシングと、このケーシング内に回転可能に設けた回転軸と、円周方向に一定の間隔をもって複数のシリンダが穿設されて、回転軸と一体回転するシリンダブロックと、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、これら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、ケーシング内に傾転可能に設けられた斜板と、斜板を傾転駆動する傾転アクチュエータとから大略構成されるものである。斜板の傾転駆動は傾転アクチュエータに圧油を給排することにより行われるものであり、この傾転アクチュエータへの圧油の給排はレギュレータにより制御される。そして、レギュレータと斜板との間にはフィードバック機構が設けられる。 The variable displacement swash plate hydraulic pump has a hollow casing, a rotation shaft rotatably provided in the casing, and a plurality of cylinders with a constant interval in the circumferential direction, and rotates integrally with the rotation shaft. A cylinder block, a plurality of pistons that are reciprocably fitted in the cylinders of the cylinder block, and a sliding surface on which a shoe attached to the end of each piston slides, and tilts in the casing The swash plate is provided with a swash plate that can be provided and a tilt actuator that tilts the swash plate. Tilt drive of the swash plate is performed by supplying and discharging pressure oil to and from the tilt actuator, and supply and discharge of pressure oil to and from the tilt actuator are controlled by a regulator. A feedback mechanism is provided between the regulator and the swash plate.
この可変容量型斜板式油圧ポンプは、傾転アクチュエータによって斜板の傾転角を適宜に変化させることにより、油圧ポンプからの圧油の吐出量(ポンプ容量)を変化させることができる。そして、斜板の傾転角はフィードバック機構を介してレギュレータに伝達させることによって、レギュレータによる傾転アクチュエータへの圧油の給排を斜板の傾転角に対応するようにフィードバック制御される。 This variable displacement swash plate hydraulic pump can change the discharge amount (pump capacity) of pressure oil from the hydraulic pump by appropriately changing the tilt angle of the swash plate by a tilt actuator. The tilt angle of the swash plate is transmitted to the regulator via a feedback mechanism, so that the supply and discharge of the pressure oil to the tilt actuator by the regulator is feedback controlled so as to correspond to the tilt angle of the swash plate.
ここで、シリンダブロックの回転時に油圧ポンプの吐出脈動等によって、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する斜板に高周波振動が生じさせることになる。このために、斜板の傾転角をレギュレータに伝えるフィードバック機構において、斜板に連結されるフィードバックリンクに、この斜板の振動が伝達されて、このフィードバックリンクが傾転方向に向けて微小振動を繰り返すことになり、このフィードバックリンクが棒鋼材等の剛性部材で形成されていると、破損する可能性がある。 Here, high-frequency vibration is generated in the swash plate having a sliding surface on which the shoe attached to the end of the piston slides due to the discharge pulsation of the hydraulic pump when the cylinder block rotates. For this purpose, in the feedback mechanism that transmits the tilt angle of the swash plate to the regulator, the vibration of the swash plate is transmitted to the feedback link connected to the swash plate, and the feedback link is micro-vibrated toward the tilt direction. If this feedback link is formed of a rigid member such as a steel bar, it may be damaged.
以上の点から、フィードバックリンクをばね鋼材等の弾性部材で形成し、かつそのフィードバックレバーへの連結部は丸棒状とするが、このフィードバックレバーへの連結部から延在させた部位を薄肉化することによって、板ばね状となし、この板ばね部の板面を斜板による振動方向に向けるように構成したものが、例えば特許文献1において提案されている。
ところで、フィードバックリンクの本来の機能は斜板の傾転角をレギュレータに伝達するためのものであり、傾転角の伝達を迅速かつ正確に行うためには、フィードバックリンクはある程度剛性を有していなければならない。一方、斜板の高周波振動によりフィードバックリンクの損傷や変形を防止するには、高いばね性を持たせる必要がある。つまり、フィードバックリンクによる傾転角の伝達という機能と、それを損傷乃至変形しないように保護するという機能とは相反するものであり、いずれか一方を重視すると、他方の機能が損なわれる結果になるという問題点がある。 By the way, the original function of the feedback link is to transmit the tilt angle of the swash plate to the regulator. In order to transmit the tilt angle quickly and accurately, the feedback link has some rigidity. There must be. On the other hand, in order to prevent the feedback link from being damaged or deformed by the high-frequency vibration of the swash plate, it is necessary to provide a high spring property. In other words, the function of transmitting the tilt angle by the feedback link and the function of protecting it from damage or deformation are contradictory, and if one of them is emphasized, the other function is impaired. There is a problem.
また、前述した構成によるフィードバックリンクは、フィードバックレバーへの連結部が丸棒状とする必要があることから、板ばね部を形成するのは、切削加工により行わざるを得ない。また、このフィードバックリンクの先端部は斜板への連結機構を設ける必要もあり、このためにフィードバックレバーの構成が著しく複雑になり、製造が困難になるという問題点もある。 Moreover, since the feedback link by the structure mentioned above needs to make the connection part to a feedback lever into a round bar shape, forming a leaf | plate spring part must be performed by cutting. In addition, it is necessary to provide a connecting mechanism to the swash plate at the tip of the feedback link, which causes a problem that the structure of the feedback lever becomes extremely complicated and difficult to manufacture.
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、構成が簡単なフィードバックリンクによって、傾転角の伝達機能及び斜板の振動吸収機能を向上させることにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to improve a tilt angle transmission function and a vibration absorption function of a swash plate by a feedback link having a simple configuration. .
前述した目的を達成するために、本発明は、レギュレータから傾転アクチュエータに圧油を給排して斜板を傾転駆動することにより吐出容量を可変となし、フィードバック機構により前記斜板の傾転角を前記レギュレータにフィードバック制御する可変容量型斜板式油圧ポンプであって、前記フィードバック機構は、前記ケーシングに揺動可能に支持させたフィードバックレバーと、このフィードバックレバーの支持ピンを挟んで一側に設けられ、前記レギュレータに連結したフィードバックピンと、他側に設けられ、先端が前記斜板に設けた係合部と係合するフィードバックリンクとから構成され、前記フィードバックリンクはばね板片を中間位置で折り返すように曲成したものからなり、この折り返し部が前記フィードバックレバーに連結され、この折り返し部からの両延在部は自由状態では相互に離間しており、これら両延在部の相対向する面とは反対側の面にはそれぞれ凸曲面部が形成され、前記係合部は一対の規制壁を有するものであり、前記フィードバックリンクの先端部分がこの一対の規制壁間に配置されて、前記両凸曲面部がこれら各規制壁に当接するようにして組み込まれる構成としたことをその特徴とするものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention makes the discharge capacity variable by supplying and discharging pressure oil to the tilting actuator from the regulator and tilting the swash plate, and tilting the swash plate by a feedback mechanism. A variable displacement swash plate type hydraulic pump that feedback-controls the angle of rotation to the regulator, wherein the feedback mechanism includes a feedback lever that is swingably supported by the casing and a support pin of the feedback lever. A feedback pin connected to the regulator and a feedback link provided on the other side and having a tip engaged with an engaging portion provided on the swash plate, and the feedback link has a spring plate piece at an intermediate position. The folded portion is connected to the feedback lever. The extending portions from the folded portion are spaced apart from each other in a free state, and convex surfaces are formed on the surfaces opposite to the opposing surfaces of the extending portions, respectively. The joint portion has a pair of restricting walls, and the tip portion of the feedback link is disposed between the pair of restricting walls, and the biconvex curved surface portion is assembled so as to abut against the restricting walls. It is characterized by that.
フィードバックリンクは、例えば金属製のばね板片をヘアピン形状となるように曲成したものから構成され、このフィードバックリンクの折り返し部がフィードバックレバーに連結される。この連結態様は、例えばフィードバックレバーにスリットを設けて、フィードバックリンクをこのスリットに挟み込む等とすることもできるが、フィードバックレバーの端部を所定の直径を有する円柱形状とし、フィードバックリンクを構成するばね板片の折り返し部の内径をこのフィードバックレバーの外径とほぼとなるように曲成して、このフィードバックレバーに嵌合させるように連結するのが望ましい。フィードバックリンクをフィードバックレバーに嵌合させるようにして連結する場合、このフィードバックリンクの固定、つまり抜け止め及びフィードバックレバーに対する回り止めを行う必要がある。このフィードバックリンクの固定は、例えば溶接手段等によることもできるが、ピンまたはねじにより固定する方が望ましい。これらピンまたはねじは、フィードバックレバーの軸線と直交する方向に挿入することになる。 The feedback link is made of, for example, a metal spring plate piece bent into a hairpin shape, and the folded portion of the feedback link is connected to the feedback lever. In this connection mode, for example, a slit can be provided in the feedback lever, and the feedback link can be sandwiched between the slits. However, the end of the feedback lever has a cylindrical shape having a predetermined diameter, and the spring constituting the feedback link It is desirable that the inner diameter of the folded portion of the plate piece is bent so as to be substantially equal to the outer diameter of the feedback lever and connected so as to be fitted to the feedback lever. When connecting the feedback link so as to be fitted to the feedback lever, it is necessary to fix the feedback link, that is, to prevent the feedback link and to prevent the feedback lever from rotating. The feedback link can be fixed by, for example, welding means, but is preferably fixed by a pin or a screw. These pins or screws are inserted in a direction perpendicular to the axis of the feedback lever.
金属等で形成したばね板片は、その折り返し部からの延在部の先端側の部位に凸曲面部が形成されるが、これらの凸曲面部は、例えば凸球面部とすることができる。この凸曲面部は、プレス手段等で容易に形成することができる。その後に、やはりプレス手段等を用いて折り返し部を形成することができ、丸棒状の部材を切削加工する場合と比較して、その製造は極めて容易になる。 In the spring plate piece formed of metal or the like, a convex curved surface portion is formed at a portion on the tip side of the extending portion from the folded portion, and these convex curved surface portions can be, for example, convex spherical surface portions. The convex curved surface portion can be easily formed by pressing means or the like. Thereafter, the folded portion can also be formed using a pressing means or the like, and its manufacture becomes extremely easy as compared with the case of cutting a round bar-like member.
折り返し部の両側からの両延在部は、斜板に設けた係合部を構成する一対の規制壁間に挿入されるが、これら両凸曲面部をそれぞれの規制壁に当接させる。このときに、両延在部間が自由状態であっても良く、またある程度撓めた状態で組み付けることもでき、さらには組み付け状態では両延在部における凸曲面部とは反対側の面が接触していても差し支えない。ただし、フィードバックリンクを安定的に保持するために、両規制壁間に挿入したときに、その壁面と凸曲面部との間に隙間が生じないようにする必要はある。 Both extending portions from both sides of the folded portion are inserted between a pair of regulating walls constituting an engaging portion provided on the swash plate, and these both convex curved portions are brought into contact with the respective regulating walls. At this time, the space between the two extending portions may be in a free state, and can be assembled in a state of being bent to some extent, and further, in the assembled state, the surface on the opposite side to the convex curved surface portion in both extending portions. There is no problem even if they are in contact. However, in order to stably hold the feedback link, it is necessary to prevent a gap from being generated between the wall surface and the convex curved surface portion when inserted between the regulating walls.
フィードバックリンクは、油圧ポンプの吐出脈動等の影響による斜板の高周波振動等といった斜板が微小振幅で振動したときに、その撓みによりこの振動を吸収するようになし、斜板の傾転変更動作が行われて、いずれか一方向に大きく動くときには、フィードバックリンクがこれに追従し、フィードバックレバーの回動角をレギュレータに伝達する。従って、斜板の高周波振動等といった微小振動はレギュレータには伝達されず、斜板が傾転駆動されると、この傾転動作は確実にレギュレータに伝達する。 When the swash plate vibrates at a minute amplitude, such as high-frequency vibration of the swash plate due to the discharge pulsation of the hydraulic pump, etc., the feedback link does not absorb this vibration due to its bending, and the tilt change operation of the swash plate Is performed and the feedback link follows this, and transmits the rotation angle of the feedback lever to the regulator. Therefore, minute vibrations such as high-frequency vibrations of the swash plate are not transmitted to the regulator, and when the swash plate is driven to tilt, this tilting operation is reliably transmitted to the regulator.
フィードバックリンクの長さ、つまりフィードバックレバーへの連結部から斜板の係合部への連結部までの間隔を長くすれば、斜板の微小振動をフィードバックレバー全体で吸収できる。この場合には、フィードバックレバーを構成する両延在部が相互に接触した状態で係合部に組み付けるようにすることができる。より好ましくは、微小振動が発生したときには、フィードバックリンクの片側の延在部に伝達され、斜板の傾転動作時には、両側の延在部を介してレギュレータに伝達するように構成する。このためには、両延在部間に隙間が形成されるようになし、この隙間を斜板の微小振動の振動幅とほぼ同じか、この振動幅より僅かに大きい隙間を形成するのが最も望ましい。 If the length of the feedback link, that is, the interval from the connecting portion to the engaging portion of the swash plate to the connecting portion to the feedback lever is increased, the swash plate can be absorbed by the entire feedback lever. In this case, the two extending portions constituting the feedback lever can be assembled to the engaging portion in a state where they are in contact with each other. More preferably, when the minute vibration occurs, the vibration is transmitted to the extending portion on one side of the feedback link, and is transmitted to the regulator through the extending portions on both sides when the swash plate is tilted. For this purpose, a gap is formed between the two extending portions, and it is most preferable to form a gap that is substantially the same as or slightly larger than the vibration width of the minute vibration of the swash plate. desirable.
フィードバックリンクを簡単な構成で、容易に製造できるようになし、かつ斜板の傾転角の変化を正確にレギュレータに伝達することができ、しかもシリンダブロックの作動による斜板の微小振動有効に吸収できて、フィードバックリンクの耐久性が向上することになる。 The feedback link can be easily manufactured with a simple configuration, and the change in the tilt angle of the swash plate can be accurately transmitted to the regulator, and the vibration of the swash plate can be effectively absorbed by the cylinder block operation. As a result, the durability of the feedback link is improved.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。図1乃至図3に本発明の可変容量型斜板式油圧ポンプの実施の一形態を示す。図中において、1は油圧ポンプのケーシングであり、このケーシング1は、ケーシング本体2と、このケーシング本体2の前側を施蓋するフロントケーシング3と、ケーシング本体2の後側を施蓋するリアケーシング4とから構成される。ケーシング本体2の内部空間において、リアケーシング4側は小径のシリンダブロック収容部2Aであり、フロントケーシング3側は大径の斜板収容部2Bとなっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 show an embodiment of a variable displacement swash plate hydraulic pump according to the present invention. In the figure,
5は回転軸であって、この回転軸5は軸受6,7に回転自在に支持されている。回転軸5は、その中間部が軸受6によりフロントケーシング3に回転可能に支持されて、ケーシング本体2内に導かれ、その端部は軸受7でリアケーシング4に回転可能に支持されている。また、回転軸5の他端部はフロントケーシング3から外部に突出ており、この突出端側はエンジン(図示せず)に接続され、このエンジンによって回転軸5が回転駆動される。
ケーシング本体2内の空間におけるシリンダブロック収容部2Aにはシリンダブロック8が回転可能に設けられており、このシリンダブロック8は、回転軸5の軸方向中間部にスプライン結合されており、シリンダブロック8は回転軸5と一体的に回転する。シリンダブロック8の外周面は円柱形状となっており、そしてケーシング本体2におけるシリンダブロック収容部2Aの部位の内周面との間に概略円環状の隙間が形成されている。シリンダブロック8には、その軸線方向に形成した複数のシリンダ9が穿設されている。これらのシリンダ9は、回転軸5を取り囲むようにして円周方向に一定の間隔をもって設けられている。
A
リアケーシング4とシリンダブロック8との間には弁板10が配置されており、この弁板10はリアケーシング4に固定されている。弁板10は、図2に示したように、シリンダブロック8の各シリンダ9と間欠的に連通する眉形状をなす一対の給排ポート10A,10Bを有し、該各給排ポート10A,10Bは、リアケーシング4に形成された給排通路(図示せず)に連通している。シリンダブロック8の各シリンダ9内にはそれぞれピストン11が摺動可能に挿嵌されている。これら各ピストン11のシリンダ9から突出した端部にはシュー12が枢動自在に連結されている。また、これら各シュー12はシュー押え13に係合している。このシュー押え13は斜板14の摺動面14Aに円環状に形成されており、各シュー12は摺動面14Aに常時摺接し、この摺動面14Aに沿って円周方向にガイドされるようになっている。
A
シリンダブロック8が回転すると、シュー12が摺動面14Aに沿って摺動し、このときに斜板14がシリンダブロック8の軸線に対して傾斜していると、ピストン11はこの傾斜角に応じたストロークをもってシリンダ9内で往復動することになる。このシリンダブロック8の回転により、シリンダ9が弁板10の一方の給排ポート10Aを通じている間は、このシリンダ9内に吸込んだ作動油を加圧し、死点位置を通過して、弁板10の他方の給排ポート10Bを通じる状態に切り換わると、加圧した作動油が吐出される。
When the
斜板14を傾動させるために、この斜板14の裏面部がケーシング本体2の斜板収容部2B内に配置した斜板支持部材15に当接しており、このために斜板14側及び斜板支持部材15には、回転軸5を挟んだ両側が円弧形状となった摺動面14B,15Aが形成されている。そして、斜板14を傾転駆動するために、ケーシング本体2において、傾転方向におけるシリンダブロック8の前後位置に傾転アクチュエータ16,17が設けられている。これら傾転アクチュエータ16,17は、ケーシング本体2に形成された有底の傾転シリンダ16A,17Aと、これら傾転シリンダ16A,17A内に摺動可能に挿嵌された傾転ピストン16B,17Bと、各傾転ピストン16B,17Bを斜板14側に向けて付勢するばね16C,17Cとから構成されている。そして、これら各傾転ピストン16B,17Bは斜板14のピストン当接面14C,14Dに当接している。そして、斜板14は、傾転ピストン16B,17Bに押圧されることにより傾転中心Pを中心として傾転し、回転軸5に対する傾転角θが変化する。これにより、各ピストン11のストローク量が調整され、油圧ポンプからの圧油の吐出量(ポンプ容量)が傾転角θの大きさに応じて可変に制御される構成となっている。
In order to tilt the
傾転アクチュエータ16は、各ピストン11の下死点側と対応する位置に配置され、傾転アクチュエータ17は、各ピストン11の上死点側と対応する位置に配置されている。また、傾転ピストン17Bは傾転ピストン16Bよりも大径に形成され、傾転ピストン17Bの受圧面積は、傾転ピストン16Bの受圧面積よりも大きく設定されている。
The
ここで、図4に示すように、傾転アクチュエータ16の傾転シリンダ16Aは、油通路18を介して外部油圧源19に接続されている。そして、傾転アクチュエータ16は、外部油圧源19から傾転シリンダ16内に供給される傾転制御用の圧油により、傾転ピストン16Bによって斜板14(ピストン当接面14C)を押圧し、この斜板14を傾転角θが大きくなる方向(図4の矢示A方向)に傾転させるものである。
Here, as shown in FIG. 4, the
一方、傾転アクチュエータ17の傾転シリンダ17Aは、油通路20、レギュレータ21等を介して外部油圧源19に接続されている。そして、傾転アクチュエータ17は、外部油圧源19からの圧油がレギュレータ21を介して傾転シリンダ17A内に供給されることによって、傾転ピストン17Bが斜板14(ピストン当接面14D)を押圧し、この斜板14を傾転角θが小さくなる方向(図4の矢示B方向)に傾転させるものである。レギュレータ21は傾転アクチュエータ17の傾転シリンダ17Aに対する圧油の給排を制御するためのものである。
On the other hand, the
レギュレータ21の弁ハウジング22内には手動操作式の容量制御弁23が設けられており、この容量制御弁23は、図3及び図4から明らかなように、弁ハウジング22内に軸方向に摺動可能に設けられた円筒状のスリーブ24と、該スリーブ24内に摺動可能に挿嵌されたスプール25とを有している。スプール25には、斜板14の傾転角θを作業者等の手動操作によって設定するための操作レバー26が連結されている。
A manually operated
容量制御弁23は、操作レバー26によって中立位置(a)から切換位置(b)または(c)に切換えられ、切換位置(b)に切換えられると、傾転アクチュエータ17の傾転シリンダ17Aをタンク27に連通させ、斜板14を傾転角θが大きくなる方向(矢示A方向)に傾転させる。一方、切換位置(c)に切換えられたときには、傾転アクチュエータ17の傾転シリンダ17Aを外部油圧源19に連通させ、傾転アクチュエータ16の押圧力に抗して斜板14を傾転角θが小さくなる方向(矢示B方向)に傾転させる構成となっている。
The
レギュレータ21の弁ハウジング22内には、またフィードバック制御用の容量制御弁28が設けられており、この容量制御弁28は、弁ハウジング22内に軸方向に摺動可能に設けられた円筒状のスリーブ29と、このスリーブ29内に摺動可能に挿嵌されたスプール30とを有している。スプール30には、付勢手段31と油圧パイロット部32とが設けられ、この油圧パイロット部32は、パイロット通路33を介して油圧ポンプの吐出側に接続されている。
A
そして、容量制御弁28は、油圧ポンプから油圧パイロット部32に供給されるポンプ吐出圧に応じて中立位置(d)から切換位置(e)または(f)に切換えられ、傾転アクチュエータ17の傾転シリンダ17Aに対する圧油の給排を制御する。これにより、ポンプ吐出圧に応じて油圧ポンプからの圧油の吐出量(ポンプ容量)を制限し、エンジン等に過負荷が作用するのを抑えることができる構成となっている。
The
ここで、弁ハウジング22と容量制御弁23との間には、外部油圧源19に接続されたポンプポート22A、後述の容量制御弁28を介して傾転アクチュエータ17の傾転シリンダ17Aに接続された給排ポート22B、タンク27に接続されたタンクポート22Cが設けられている。また、弁ハウジング22と容量制御弁28との間には、外部油圧源19に接続されたポンプポート22D、傾転アクチュエータ17の傾転シリンダ17Aに接続された給排ポート22E、容量制御弁23を介してタンク27に接続されたタンクポート22Fが設けられている。
Here, the
41はレギュレータ21と斜板14との間に設けられたフィードバック機構であり、このフィードバック機構41は、図3に示すように、ケーシング本体2に設けられた開口部2C内に揺動可能に配設され、傾転アクチュエータ17に対してレギュレータ21が行う圧油の給排動作を、斜板14の傾転角θに応じてフィードバック制御するものである。フィードバック機構41は、図5乃至図7にも示すように、支持ピン42、フィードバックレバー43、フィードバックピン44、フィードバックリンク45から構成される。
支持ピン42はフィードバックレバー43をケーシング本体2に揺動可能に支持するものであって、支持ピン42は例えば棒鋼材等を用いて円柱状に形成されている。支持ピン42はフィードバックレバー43の長さ方向の概略中間位置に設けたピン挿通孔43Aに回転可能に挿入されて、このフィードバックレバー43の両側部から突出しており、この突出部分の外周面の左右両側部は切削により形成された平行な2面の平面部42A,42Aとなっている。そして、支持ピン42は、図3及び図6に示すように、その軸方向両端部に設けられた各平面部42Aを、開口部2Cを挟んでケーシング本体2に設けられた凹溝2D,2Dに嵌合させることにより、ケーシング本体2に対して回り止め状態に取付けられるものである。
The
支持ピン42に揺動可能に支持されたフィードバックレバー43は、例えば鋼材等を用いてほぼ長尺ブロック形状のものである。フィードバックレバー43の長さ方向の一端側にはピン挿通孔43Bが設けられている。フィードバックピン44は、その軸方向の中間部がフィードバックレバー43のピン挿通孔43Bに固定的に挿通されており、その両端部は容量制御弁23、28のスリーブ24,29に設けた係合溝24A,29Aに摺動可能に係合している。
The
フィードバックレバー43の他端側は円柱ロッド部43Cとなっており、この円柱ロッド部43Cにはフィードバックリンク45が連結して設けられている。フィードバックリンク45は、例えばばね鋼材等の弾性材料からなるばね板片で構成されており、このばね板片は両端近傍にプレス手段を用いて、同じ側に突出する凸球面部46,46を形成し、中間部において、これら凸球面部46の突出側を外向きにして、折り返すように曲成したものから構成し、概略ヘアピン形状となっている。この折り返しもプレス手段で形成することができる。
The other end side of the
従って、フィードバックリンク45は、折り返し部45Aから所定長さ延在させた延在部45B,45Bを有するものであり、折り返し部45Aは円弧状となっており、その内径はフィードバックレバー43の円柱ロッド部43Cの外径とほぼ同じ寸法を有するものである。従って、フィードバックリンク45は、その折り返し部45Aがフィードバックレバー43の円柱ロッド部43Cに嵌合させることにより連結される。そして、フィードバックリンク45の折り返し部45Aには、図8から明らかなように、ピン挿通孔45C,45Cが穿設されており、フィードバックリンク45とフィードバックレバー43の円柱ロッド部43Cとの間には、左右から軸線と直交する方向に止着ピン47,47を装着することによって、抜け止め及び相対回転の防止を図るようにしている。
Accordingly, the
フィードバックリンク45において、凸球面部46を設けた先端部は斜板14の側面に設けた係合部48に係合している。係合部48は傾転方向の前後の位置に設けた一対の規制壁48A,48Aで構成されている。フィードバックリンク45の延在部45B,45Bはこれら規制壁48A,48Aにより形成される隙間に挿入されており、両凸球面部46,46はこれら規制壁48A,48Aの内面に対して所定の押圧力が作用するようにして当接している。即ち、図9に示したように、フィードバックリンク45は、自由状態では、同図に仮想線で示したように、両延在部45B,45Bは相互に離間しており、係合部48に係合させたときに、相互に近接する方向に僅かに撓めるようにする。これによって、両凸球面部46は規制壁48Aにこの撓み代分だけ押し付けられた状態に保持され、両延在部45B,45B間に微小な間隔Gが形成される。
In the
油圧ポンプの吐出脈動等の影響で斜板14は高周波振動を発生することになり、この高周波振動は係合部48を介してフィードバックリンク45に伝達される。ここで、フィードバックリンク45はばね性を有する部材であるから、この振動により延在部45Bが弾性変形することになる。しかも、両延在部45Bは所定の撓み代をもって規制壁48Aに押圧されており、しかも両延在部45B,45B間には間隔Gが形成されているので、この間隔Gを高周波振動時に発生する振動幅より大きくしておけば、油圧ポンプの作動時に斜板14が高周波振動しても、両延在部45B,45Bは相互に独立して弾性変形することより振動を吸収することができる。従って、フィードバックリンク45による撓み代及び間隔Gを高周波振動の吸収に必要最小限なものとしておく。これによって、斜板14を傾転動作させると、フィードバックリンク45の両延在部45Bが当接し、2枚分の駆動力が得られることになる。その結果、フィードバックリンク45による剛性が増加することになって、傾転動作時には、その傾転駆動動作をフィードバックレバー43に確実に伝達されるようになる。
The
次に、以上の構成を有する可変容量型斜板式油圧ポンプの動作について説明する。エンジンによって回転軸5を回転駆動すると、シリンダブロック8が回転軸5と一体に回転する。回転軸5に対して斜板14が傾斜していると、各ピストン11の端部に設けられたシュー12は、シュー押え13によって斜板14の摺動面14Aに押付けられた状態で、該摺動面14A上を円形の軌跡を描くように滑動する。これにより、各ピストン11はシリンダブロック8の各シリンダ9内で往復動し、各ピストン11が上死点側から下死点側へと移動する間に作動油がシリンダ9内に吸入され、各ピストン11が下死点側から上死点側へと移動する間にシリンダ9内の作動油が加圧されることにより、油圧ポンプから圧油が吐出する。
Next, the operation of the variable displacement swash plate hydraulic pump having the above configuration will be described. When the
ここで、例えば油圧ポンプからの圧油の吐出量(ポンプ容量)を小さくする場合には、作業者等がレギュレータ21を構成する容量制御弁23の操作レバー26を操作することにより、この容量制御弁23を中立位置(a)から切換位置(c)に切換える。これにより、外部油圧源19から傾転アクチュエータ17の傾転シリンダ17Aに傾転制御用の圧油が供給され、傾転ピストン17Bが斜板14を押圧する。このため、斜板14は、傾転アクチュエータ16(傾転ピストン16B)からの押圧力に抗して傾転角θが小さくなる方向(図4及び図7の矢示B方向)に傾転される。この結果、各ピストン11のストローク量が小さくなり、ポンプ容量を小さくすることができる。
Here, for example, when the discharge amount (pump capacity) of the pressure oil from the hydraulic pump is reduced, this capacity control is performed by the operator or the like operating the
そして、傾転アクチュエータ17によって斜板14の傾転角θが変化すると、フィードバック機構41のフィードバックリンク45は、両延在部45Bが斜板14に設けた係合部48と係合しているので、斜板14の傾転動作に追従して傾動動作が行われる。これにより、フィードバックレバー43は、斜板14の傾転角θに応じて、支持ピン42を支点として図6の矢示C方向に揺動する。そして、このフィードバックレバー43の揺動変位が、フィードバックピン44を介して容量制御弁23のスリーブ24に伝達され、このスリーブ24が軸方向に摺動変位することになり、傾転アクチュエータ17(傾転シリンダ17A)に対する圧油の供給が、操作レバー6によって設定した斜板14の傾転角θ(目標傾転角)に応じてフィードバック制御される。
When the tilt angle θ of the
一方、油圧ポンプから吐出した圧油は、パイロット通路33を通じ、レギュレータ21を構成する容量制御弁28の油圧パイロット部32に容量制御用のパイロット圧として供給される。これにより、容量制御弁28は、図10に示すポンプ出力馬力の特性線50に沿って、ポンプ容量(圧油の吐出量)Qをポンプ吐出圧Pに応じて可変に制御する。
On the other hand, the pressure oil discharged from the hydraulic pump is supplied as a pilot pressure for capacity control to the
即ち、ポンプ吐出圧Pが上昇すると、容量制御弁28の油圧パイロット部32に供給されるパイロット圧が上昇することにより、スプール30が弁ばね31に抗して中立位置(d)から切換位置(f)に切換わる。これにより、外部油圧源19からの傾転制御用の圧油が、傾転アクチュエータ17の傾転シリンダ17Aに供給され、傾転アクチュエータ17の傾転ピストン17Bが斜板14を押圧する。このため、斜板14は、傾転アクチュエータ16からの押圧力に抗して傾転角θが小さくなる方向(矢示B方向)に傾転されるので、ポンプ容量Qを小さくすることができる。
That is, when the pump discharge pressure P increases, the pilot pressure supplied to the
そして、このときの斜板14の傾転動作は、係合溝46を介してフィードバック機構41のフィードバックリンク45に伝えられ、フィードバックレバー43は、支持ピン42を支点として矢示C方向に揺動する。そして、このフィードバックレバー43の揺動変位が、フィードバックピン44を介して容量制御弁28のスリーブ29に伝達され、該スリーブ29が軸方向に摺動変位することにより、傾転アクチュエータ17に対する圧油の供給を、ポンプ吐出圧Pによって設定された斜板14の傾転角θ(目標傾転角)に応じてフィードバック制御することができる。
The tilting operation of the
そして、斜板14の傾転角θ(ポンプ容量Q)がポンプ吐出圧Pに対応した状態となると、容量制御弁28の油圧パイロット部32に供給されるパイロット圧と弁ばね31とがバランスすることにより、容量制御弁28は中立位置(d)へと復帰する。このようにして、ポンプ吐出圧Pとポンプ容量Qとの関係を、図10に示す特性線50に沿って制御し、エンジン馬力を示す特性線51よりも小さく抑えることにより、エンジンに過負荷が作用してエンジンストールが発生するのを防止することができる。
When the tilt angle θ (pump capacity Q) of the
ここで、レギュレータ21によるフィードバック制御を正確に行うためは、斜板14の傾動方向の動きを確実にレギュレータ21伝達しなければならない。一方、斜板14はピストン11及びシュー12を介してシリンダブロック8に連結されており、このシリンダブロック8に作用する吐出脈動等により斜板14が高周波振動することになる。フィードバック機構41は、斜板14の傾転動作は正確にレギュレータ21に伝達するが、斜板14の高周波振動を有効に減衰して、フィードバック機構41が損傷しないようにすると共に、レギュレータ21に高周波振動を伝達しないようにする。
Here, in order to accurately perform the feedback control by the
斜板14の高周波振動、つまり小さい動きは、その振動方向に応じて、図11及び図12に矢印で示したように、フィードバックリンク45における1枚の延在部45Bのみに作用することから、この高周波振動は延在部45Bの弾性によって有効に吸収されることになり、フィードバックリンク45や、このフィードバックリンク45のフィードバックレバー43への連結部等に過大な負荷が作用して、損傷する等のおそれはない。
Since the high-frequency vibration of the
また、斜板14の傾転動作は高周波振動より大きい動きであり、この大きい動きが作用すると、それが傾転角増大方向であれ、傾転角減縮方向であれ、この傾転方向に応じて図13及び図14に矢印で示したように、一方の延在部45Bが規制壁48Aに押動されて、他方の延在部45Bと当接して、2枚の延在部45B,45Bの剛性によりフィードバックレバー43に回転力が作用することになるので、前述したように、1枚の延在部45Bの弾性度合いを高くしたとしても、フィードバックレバー43に対して十分な駆動力を発揮させることができる。従って、正確なフィードバック機能を発揮することになる。
In addition, the tilting movement of the
これにより、フィードバックリンク45が破損するのを抑え、その耐久性を高めることができる。また、斜板14の振動がフィードバック機構41を介して容量制御弁23,28のスリーブ24,29に伝わるのを抑制することにより、容量制御弁23,28の誤動作を防止することができ、しかも斜板14の傾転角θに応じたフィードバック制御を精度良く行なうことができ、油圧ポンプの信頼性を高めることができる。つまり、フィードバック機構41のフィードバックレバー43はケーシング本体2に設けた凹溝2Dに固定されている支持ピン42を支点として円滑かつ正確に揺動することになり、斜板14の傾転動作に適正に追従することができ、フィードバックリンク45に伝えられた斜板14の傾転動作を、フィードバックレバー43、フィードバックピン44を介してレギュレータ21の容量制御弁23,28(スリーブ24,29)に的確に伝えることができる。これにより、レギュレータ21は、斜板14の傾転角θに応じて精度良くフィードバック制御を行うことができる。
As a result, the
2 ケーシング本体
5 回転軸
8 シリンダブロック
9 シリンダ
11 ピストン
12 シュー
14 斜板
14A 摺動面
16,17 傾転アクチュエータ
21 レギュレータ
23,28 容量制御弁
41 フィードバック機構
42 支持ピン
43 フィードバックレバー
44 フィードバックピン
45 フィードバックリンク
45A 折り返し部
45B 延在部
46 凸球面部
47 止着ピン
48 係合部
48A 規制壁
2
Claims (3)
前記フィードバック機構は、前記ケーシングに揺動可能に支持させたフィードバックレバーと、このフィードバックレバーの支持ピンを挟んで一側に設けられ、前記レギュレータに連結したフィードバックピンと、他側に設けられ、先端が前記斜板に設けた係合部と係合するフィードバックリンクとから構成され、
前記フィードバックリンクはばね板片を中間位置で折り返すように曲成したものからなり、この折り返し部が前記フィードバックレバーに連結され、この折り返し部からの両延在部は自由状態では相互に離間しており、これら両延在部の相対向する面とは反対側の面にはそれぞれ凸曲面部が形成され、
前記係合部は一対の規制壁を有するものであり、前記フィードバックリンクの先端部分がこの一対の規制壁間に配置されて、前記両凸曲面部がこれら各規制壁に当接するようにして組み込まれる
構成としたことを特徴とする可変容量型斜板式油圧ポンプ。 The discharge capacity is made variable by supplying and discharging pressure oil from the regulator to the tilt actuator and tilting the swash plate, and the tilt angle of the swash plate is feedback controlled to the regulator by a feedback mechanism. In plate hydraulic pump,
The feedback mechanism is provided on one side with a feedback lever supported swingably on the casing, a support pin of the feedback lever, a feedback pin connected to the regulator, and provided on the other side. A feedback link that engages with an engaging portion provided on the swash plate;
The feedback link is formed by bending the spring plate piece at an intermediate position, the folded portion is connected to the feedback lever, and both extending portions from the folded portion are separated from each other in a free state. A convex curved surface portion is formed on the surface opposite to the opposing surfaces of these two extending portions,
The engaging portion has a pair of restricting walls, and a tip end portion of the feedback link is disposed between the pair of restricting walls, and the biconvex curved surface portion is assembled so as to contact the restricting walls. A variable displacement swash plate hydraulic pump characterized by having a configuration as described above.
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JP2007030571A JP2008196344A (en) | 2007-02-09 | 2007-02-09 | Variable displacement swash plate type hydraulic pump |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN111336079A (en) * | 2018-12-19 | 2020-06-26 | 株式会社斗山 | Regulator for hydraulic pump |
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2007
- 2007-02-09 JP JP2007030571A patent/JP2008196344A/en active Pending
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