JP2022045201A - 液圧回転機 - Google Patents

Abstract

【課題】液圧回転機を小型化する。【解決手段】ピストンポンプＰは、斜板５を第１方向Ｄ１に傾転させる第１サーボ機構Ｓ１と、斜板５を第１方向Ｄ１とは反対方向の第２方向Ｄ２に傾転させる第２サーボ機構Ｓ２と、を備える。また、ピストンポンプＰでは、第１サーボ機構Ｓ１と第２サーボ機構Ｓ２の間には、斜板５を中立位置に保持する中立保持機構Ｎが設けられる。【選択図】図３

Description

本発明は、可変容量型の液圧回転機に関する。

特許文献１には、サーボレギュレータのサーボピストンを駆動して斜板の傾転角度を変化させることで、吐出流量を調整する可変容量型ピストンポンプが開示されている。

特許文献１に記載のポンプでは、サーボピストンと、サーボピストンを中立位置に付勢することで斜板を中立位置に保持するためのばねと、がサーボピストンの軸線上に同軸に配置されている。

特開２０１３－２０４５５８号公報

特許文献１に開示されたポンプでは、サーボピストンとサーボピストンを中立位置に付勢するためのばねとが同軸上に配置されているため、これらの軸方向の全長が長くなっている。

本発明は、液圧回転機を小型化することを目的とする。

本発明は、可変容量型の液圧回転機であって、ハウジングと、ハウジング内に収容され回転軸とともに回転するシリンダブロックと、シリンダブロックに形成され回転軸の周方向に所定の間隔をもって配置される複数のシリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダの内部に容積室を画成するピストンと、シリンダブロックの回転に伴って容積室を拡縮するようにピストンを往復動させる斜板と、斜板を第１方向に傾転させる第１サーボ機構と、斜板を第１方向とは反対方向の第２方向に傾転させる第２サーボ機構と、を備え、第１サーボ機構は、ハウジング内に摺動自在に収容され、端部に設けられた第１圧力室に圧力が供給されることにより斜板を第１方向に傾転させる第１サーボピストンと、第１圧力室内の作動流体の圧力を制御する第１制御弁と、を備え、第２サーボ機構は、ハウジング内に摺動自在に収容され、端部に設けられた第２圧力室に圧力が供給されることにより斜板を第１方向とは反対方向の第２方向に傾転させる第２サーボピストンと、第２圧力室内の作動流体の圧力を制御する第２制御弁と、を備え、第１サーボ機構と第２サーボ機構の間には、斜板を中立位置に保持する中立保持機構が設けられることを特徴とする。

この発明では、斜板を中立位置に保持する中立保持機構が第１サーボ機構と第２サーボ機構の間に設けられているので、第１サーボ機構や第２サーボ機構と中立保持機構が同軸上に配置された場合に比べて、第１サーボ機構や第２サーボ機構の軸方向における全長を短くすることができる。

また、本発明は、液圧回転機であって、第１サーボピストンと第２サーボピストンは、これらの中心軸が互いに平行になるように並列に設けられ、中立保持機構は、第１サーボピストンと第２サーボピストンとの間に設けられることを特徴とする。

この発明では、斜板を中立位置に保持する中立保持機構が第１サーボピストンと第２サーボピストンの間に設けられているので、第１サーボピストンや第２サーボピストンと中立保持機構が同軸上に配置された場合に比べて、第１サーボピストンや第２サーボピストンの軸方向における全長を短くすることができる。これにより、液圧回転機を小型化することができる。

また、本発明は、液圧回転機であって、斜板は、斜板の回動軸方向に突出し、斜板のピストンと対向する平面と略平行な平面を有する一対の突出部を備え、第１サーボピストン及び第２サーボピストンは、一対の突出部の平面を押圧するように設けられることを特徴とする。

この発明では、第１サーボピストン及び第２サーボピストンが斜板のピストンと対向する平面と略平行な平面において、斜板を押圧するように構成されているので、第１サーボピストン、第２サーボピストン、及びピストンを並列に配置することができる。これにより、軸方向における全長を短くすることができるので、液圧回転機を小型化することができる。

本発明では、斜板を中立位置に保持する中立保持機構が第１サーボ機構と第２サーボ機構の間に設けられているので、これらを同軸上に配置した場合に比べて、全長を短くすることができる。これにより、液圧回転機を小型化することができる。

本発明の実施形態に係るポンプ装置の回転軸方向における断面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態に係るポンプ装置における第１サーボピストン及び第２サーボピストンの軸方向に沿う断面図である。 本発明の実施形態に係るポンプ装置における第１制御弁及び第２制御弁の軸方向に沿う断面図である。 本発明の実施形態に係るポンプ装置の中立位置状態におけるフィードバックレバー、第１制御弁及び第２制御弁の周辺を拡大した部分断面図である。 本発明の実施形態に係るポンプ装置の正回転状態におけるフィードバックレバー、第１制御弁及び第２制御弁の周辺を拡大した部分断面図である。 本発明の実施形態に係るポンプ装置の逆回転状態におけるフィードバックレバー、第１制御弁及び第２制御弁の周辺を拡大した部分断面図である。 本発明の実施形態に係る中立保持機構付近の部分拡大図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るポンプ装置１００について説明する。

図１に示すように、ポンプ装置１００は、可変容量型の液圧回転機としてのピストンポンプＰと、可変容量型のモータ装置Ｍと、を備える。ポンプ装置１００は、例えば、建設機械等の車両に搭載される静油圧式無段変速機（ＨＳＴ：Ｈｙｄｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）に用いられる。具体的には、ポンプ装置１００では、ピストンポンプＰから作動油を吐出し、走行用油圧モータであるモータ装置Ｍに作動油を供給する。

ポンプ装置１００では、作動流体として作動油が用いられる。なお、作動油に代えて、作動水等の他の作動流体を用いてもよい。

ポンプ装置１００は、一対の通路（図示せず）を介してモータ装置Ｍに接続される。

図１及び図２に示すように、ピストンポンプＰは、斜板５の角度に応じて吐出容量が設定される斜板式油圧ポンプである。ピストンポンプＰは、その外殻を構成するハウジング１と、ハウジング１を貫通するように設けられる回転軸２と、ハウジング１内に収容され回転軸２とともに回転するシリンダブロック３と、シリンダブロック３に形成される複数のシリンダ４と、各シリンダ４内に摺動自在に挿入されるピストン４ａと、ハウジング１内で揺動可能（回動可能）に設けられる斜板５と、を備える。

ハウジング１は、ハウジング本体１ａと、ハウジング本体１ａの一端側の開口を閉塞するようにハウジング本体１ａに取り付けられるカバー１ｂと、を備える。なお、本実施形態では、ピストンポンプＰのハウジング１は、モータ装置Ｍのハウジングと一体に形成されている。また、本実施形態に係るピストンポンプＰは、斜板５の支持方式がクレードル方式とされ、カバー１ｂには、斜板５を傾転可能に支持する半円弧状の傾転支持面１ｃが形成される。

回転軸２は、ハウジング１に取り付けられる軸受１ｄ，１ｅによって回転自在に支持される。回転軸２において、ハウジング本体１ａから軸方向に突出する突出部には、エンジン等の原動機（図示せず）が動力伝達機構（図示せず）を介して連結される。回転軸２は、原動機（図示せず）により回転駆動される。

シリンダブロック３は、ハウジング１内に収容される。シリンダブロック３は、回転軸２の外周にスプライン結合によって固定され、回転軸２と一体に回転駆動される。複数のシリンダ４は、周方向に沿って、所定の間隔をもって配置される。複数のシリンダ４は、軸方向に沿って延在する。なお、本実施形態では、「周方向」は、回転軸２の回転中心軸Ｏを中心とする円周方向を意味する。「軸方向」は、回転中心軸Ｏが延在する方向を意味する。回転軸２の回転中心軸Ｏは、シリンダブロック３の回転中心軸に相当する。

シリンダ４内にはピストン４ａが摺動自在に収容され、ピストン４ａによってシリンダ４の内部に容積室４ｂが画定される。容積室４ｂは、シリンダブロック３の回転に伴って、吸込ポート（図示せず）及び吐出ポート（図示せず）に交互に連通する。

ピストン４ａの一端は、ピストンシュー４ｃを介して斜板５に接触する。斜板５が、図１に示す中立位置から所定角度だけ傾斜している状態では、シリンダブロック３の回転に伴ってピストン４ａがシリンダブロック３に対して移動し、容積室４ｂの容積が変化する。つまり、斜板５は、シリンダブロック３の回転に伴って、容積室４ｂを拡縮するようにピストン４ａを往復動させる。

容積室４ｂが拡大するようにピストン４ａがシリンダ４内を移動する吸込行程では、作動油が吸込ポート（図示せず）を通って容積室４ｂに吸い込まれる。容積室４ｂが縮小するようにピストン４ａがシリンダ４内を移動する吐出行程では、作動油が容積室４ｂから吐出ポート（図示せず）に吐出される。つまり、ピストン４ａは、シリンダブロック３の回転によってシリンダ４内を往復動し、吸込ポートから各シリンダ４内に作動油を吸込みつつ、これを高圧の圧油として吐出ポートから吐出する。

ピストンポンプＰでは、回転軸２の回転中心軸Ｏに対する斜板５の角度（傾転角度）を変えることで、ピストン４ａのストローク量を変更することができる。これにより、ピストンポンプＰから吐出される作動油の流量を変化させることが可能となる。

図１に示す斜板５の傾転角度が０°（零度）、つまり、斜板５が中立位置にある場合には、ピストン４ａは、シリンダブロック３が回転しても、シリンダブロック３に対して移動しない。そのため、容積室４ｂの容積は変化せず、ピストンポンプＰの吐出流量は０（零）となる。したがって、走行用のモータ装置Ｍには作動油が供給されず、モータ装置Ｍは駆動しない。

ピストンポンプＰは、二方向吐出型のポンプであり、傾転角度０°（零度）を境にして斜板５の傾転方向を反対方向に切り換えることで作動油の吸込または吐出が行われるポートが切り換えられる。さらに、ピストンポンプＰの作動油の吐出方向を切り換えることで、モータ装置Ｍの回転方向が変更され、車両の前進と後退が切り換えられる。

図２及び図３に示すように、ピストンポンプＰは、斜板５を中立位置に保持する中立保持機構Ｎを備える。中立保持機構Ｎは、後述する第１サーボピストン２１と第２サーボピストン２２との間に設けられる。中立保持機構Ｎは、ハウジング１に保持された中立ばね８０と、ハウジング１に固定された第１ピンとしてのピン８１と、斜板５に固定された第２ピンとしてのピン５ｂと、を備える。

中立ばね８０は、例えば、捩じりばねによって構成される。中立ばね８０は、ハウジング１に固定された保持部材２３によってハウジング１に保持される。保持部材２３は、円筒状に形成されて、ねじ２４を締め付けることによってハウジング１に固定される。中立ばね８０は、保持部材２３を中立ばね８０の円筒部分８０ｃの内周に挿入することによってハウジング１に保持される。

中立ばね８０の一端（巻き始め）８０ａと他端（巻き終わり）８０ｂは、略平行になるようにして中立ばね８０の円筒部分８０ｃから引き出される。一端８０ａと他端８０ｂとの間には、ハウジング１に固定されたピン８１と斜板５に固定されたピン５ｂとが挿入される。このとき、ピン８１及びピン５ｂは、中立ばね８０の一端８０ａ及び他端８０ｂによって、互いに近づくように付勢されている。つまり、本実施形態のピストンポンプＰでは、中立ばね８０によってピン８１及びピン５ｂを挟み込むように付勢することで、斜板５を中立位置に保持する。なお、中立ばね８０の一端８０ａ及び他端８０ｂとピン８１及びピン５ｂとの間に、若干の遊びを設けるようにしてもよい。この場合であっても、斜板５の回動が規制されるので、斜板５を中立位置に保持することができる。

図３から図８に示すように、ポンプ装置１００は、ピストンポンプＰの斜板５の傾転角度を制御するサーボ機構Ｓをさらに備える。サーボ機構Ｓは、斜板５を第１方向Ｄ１に傾転させる第１サーボ機構Ｓ１と、斜板５を第１方向Ｄ１とは反対方向の第２方向Ｄ２に傾転させる第２サーボ機構Ｓ２と、斜板５の傾転位置を第１サーボ機構Ｓ１及び第２サーボ機構Ｓ２にフィードバックするフィードバックレバー５０（図４参照）と、を備える。

第１サーボ機構Ｓ１は、ハウジング１内に摺動自在に収容され斜板５を第１方向Ｄ１に傾転させる第１サーボピストン２１（図３参照）と、第１サーボピストン２１に作用する作動油の圧力を制御する第１制御弁３０（図４参照）と、を備える。また、第２サーボ機構Ｓ２は、ハウジング１内に摺動自在に収容され斜板５を第２方向Ｄ２に傾転させる第２サーボピストン２２（図３参照）と、第２サーボピストン２２に作用する作動油の圧力を制御する第２制御弁４０（図４参照）と、を備える。

第１サーボピストン２１は、ハウジング１に設けられた有底円筒孔形状の第１収容孔１ｆ内に摺動自在に収容される。第１収容孔１ｆにおける第１収容孔１ｆの底面と第１サーボピストン２１の端部との間には、第１圧力室２１ａが設けられる。第１サーボピストン２１は、第１制御弁３０を通じて第１圧力室２１ａに圧力が供給されることにより、図３における右方向（第３方向Ｄ３）に移動する。これにより、斜板５は、第１方向Ｄ１（図３参照）に回動（傾転）する。

第２サーボピストン２２は、ハウジング１に設けられた有底円筒孔形状の第２収容孔１ｇ内に摺動自在に収容される。第２収容孔１ｇにおける第２収容孔１ｇの底面と第２サーボピストン２２の端部との間には、第２圧力室２２ａが設けられる。第２サーボピストン２２は、第２圧力室２２ａに圧力が供給されることにより、図３における右方向（第３方向Ｄ３）に移動する。これにより、斜板５は、第１方向Ｄ１とは反対の第２方向Ｄ２（図３参照）に回動（傾転）する。

図２、図４及び図５などに示すように、第１制御弁３０及び第２制御弁４０は、それぞれ回転軸２の回転中心軸Ｏと平行な方向であって、これらの中心軸同士が平行になるように設けられる。さらに、第１制御弁３０及び第２制御弁４０は、後述する支持シャフト６０を中心として対称となる位置に並列に設けられる。

また、図２及び図３に示すように、斜板５は、斜板５の回動軸方向に突出し、斜板５のピストン４ａと対向する平面５ｃと略平行な平面５ｄを有する一対の突出部５ｅを備える。そして、第１サーボピストン２１及び第２サーボピストン２２は、それぞれ平面５ｄを押圧するように、かつ、中心軸が互いに平行になるように並列に設けられる。

図４及び図５などに示すように、第１制御弁３０は、電磁スプール弁によって構成される。第１制御弁３０は、第１スプール３１と、第１スプール３１の一端側に推力を付与する第１ソレノイド３２と、第１スプール３１の他端側に推力を付与する第１スプリング３３と、第１スプリング３３の一端を保持する第１ホルダ３４と、内部に第１スプール３１を摺動自在に保持する第１スリーブ３５と、第１スプール３１の他端に取り付けられ、第１スプリング３３の他端を保持する第１リテーナ３６と、を備える。

第１スプール３１は、第１スリーブ３５を介してハウジング１に設けられた第３収容孔１ｈ内に収容される。第１スプール３１は、第１ソレノイド３２に入力された電流値に応じて移動することで、第１圧力室２１ａ内の圧力を制御する。

図５に示すように、第１スリーブ３５は、第３収容孔１ｈの内周面に開口する供給通路７１を介して油圧ポンプ（流体圧源）７０に接続される供給ポート３５ａと、第３収容孔１ｈの内周面に開口する接続通路７２ａを介して第１圧力室２１ａに接続されるメインポート３５ｂと、を備える。

第３収容孔１ｈの内周面には、タンクＴに接続されるドレン通路７４が開口する。ドレン通路７４の開口は、第１スリーブ３５と第１ホルダ３４との間であって、後述のように第１ホルダ３４がフィードバックレバー５０の第１突部５３に押圧されて移動しても第１ホルダ３４によって閉塞されることのない位置に設けられる。

第１スプリング３３は、第１スプール３１の他端に取り付けられた第１リテーナ３６と第１ホルダ３４との間に設けられる。第１スプリング３３は、供給ポート３５ａとメインポート３５ｂとの接続を遮断する方向であって、第１ソレノイド３２の付勢力とは反対方向に第１スプール３１を付勢する。

第１ホルダ３４は、有底円筒状に形成される。第１ホルダ３４は、第１スリーブ３５よりも第３収容孔１ｈの底面１ｊ側に設けられる。このとき、第１ホルダ３４は、第３収容孔１ｈの底面１ｊと第１スリーブ３５との間を移動できるようにして第３収容孔１ｈ内に設けられる。第１ホルダ３４には、第１スプリング３３の一端が挿入される。

図４及び図５などに示すように、第２制御弁４０は、電磁スプール弁によって構成される。第２制御弁４０は、第２スプール４１と、第２スプール４１の一端側に推力を付与する第２ソレノイド４２と、第２スプール４１の他端側に推力を付与する第２スプリング４３と、第２スプリング４３の一端を保持する第２ホルダ４４と、内部に第２スプール４１を摺動自在に保持する第２スリーブ４５と、第２スプール４１の他端に取り付けられ、第２スプリング４３の他端を保持する第２リテーナ４６と、を備える。

図５に示すように、第２スプール４１は、第２スリーブ４５を介してハウジング１に設けられた第４収容孔１ｉ内に収容される。第２スプール４１は、第２ソレノイド４２に入力された電流値に応じて移動することで、第２圧力室２２ａ内の圧力を制御する。

第２スリーブ４５は、第４収容孔１ｉの内周面に開口する供給通路７１を介して油圧ポンプ（流体圧源）７０に接続される供給ポート４５ａと、第４収容孔１ｉの内周面に開口する接続通路７２ｂを介して第２圧力室２２ａに接続されるメインポート４５ｂと、を備える。

第４収容孔１ｉの内周面には、タンクＴに接続されるドレン通路７４が開口する。ドレン通路７４の開口は、第２スリーブ４５と第２ホルダ４４との間であって、後述のように第２ホルダ４４がフィードバックレバー５０の第２突部５４に押圧されて移動しても第２ホルダ４４によって閉塞されることのない位置に設けられる。

第２スプリング４３は、第２スプール４１の他端に取り付けられた第２リテーナ４６と第２ホルダ４４との間に設けられる。第２スプリング４３は、供給ポート４５ａとメインポート４５ｂとの接続を遮断する方向であって、第２ソレノイド４２の付勢力とは反対方向に第２スプール４１を付勢する。

第２ホルダ４４は、有底円筒状に形成される。第２ホルダ４４は、第２スリーブ４５よりも第４収容孔１ｉの底面１ｋ側に設けられる。このとき、第２ホルダ４４は、第４収容孔１ｉの底面１ｋと第２スリーブ４５との間を移動できるようにして第４収容孔１ｉ内に設けられる。第２ホルダ４４には、第２スプリング４３の一端が挿入される。

図２、図４及び図５などに示すように、フィードバックレバー５０は、ハウジング１に取り付けられた揺動軸としての支持シャフト６０を中心として揺動する。フィードバックレバー５０は、第１ホルダ３４に当接する第１突部５３と、第２ホルダ４４に当接する第２突部５４と、第１突部５３と第２突部５４とが両端に設けられ、支持シャフト６０が挿通される貫通孔５２が形成された本体部５１と、本体部５１に設けられ、斜板５に取り付けられたピン５ａと係合する係合溝５５ａを有する係合部５５と、を備える。本実施形態では、フィードバックレバー５０は、本体部５１が回転軸２の回転中心軸Ｏと直交する方向に延びる略Ｔ字状に形成される。

フィードバックレバー５０の第１突部５３は、第３収容孔１ｈの底面１ｊに設けられた貫通孔を通じて第１ホルダ３４と当接可能な位置に配置される。フィードバックレバー５０の第２突部５４は、第４収容孔１ｉの底面１ｋに設けられた貫通孔を通じて第２ホルダ４４と当接可能な位置に配置される。

図２に示すように、支持シャフト６０は、ハウジング１に形成された孔１ｍに固定される。支持シャフト６０は、孔１ｍを挿通する円柱状の基部６１と、基部６１に対して偏心するように形成された偏心部６２と、を有する。偏心部６２は、その外形が基部６１の外径よりも小さくなるように形成される。

基部６１は、外周に雄ねじが形成され、一部が孔１ｍからハウジング１の外側に突出する。支持シャフト６０は、基部６１に形成された雄ねじと孔１ｍに形成された雌ねじとを螺合させた状態で固定ナット６３を締めることにより、ハウジング１に固定される。

偏心部６２の外径は、フィードバックレバー５０の貫通孔５２の内径と略等しくなるように形成される。フィードバックレバー５０は、偏心部６２を貫通孔５２に挿通することで、偏心部６２を中心として回動可能に支持される。

前述のように、偏心部６２は、基部６１に対して偏心している。そのため、ハウジング１に対して支持シャフト６０を回転させると、偏心部６２の中心が変位する。その結果、フィードバックレバー５０の中心、すなわちフィードバックレバー５０の回動中心軸が変位する。これにより、第１突部５３と第１ホルダ３４との間隔、及び第２突部５４と第２ホルダ４４との間隔が調整され、フィードバックレバー５０の中立位置が調整することができる。

次に、図２から図８を参照して、サーボ機構Ｓ及び中立保持機構Ｎの動作について説明する。

運転者が車両を前進させるように車両のコントロールレバー（図示せず）を操作すると、図示しないコントローラからコントロールレバーの操作量に応じた電流が第１ソレノイド３２に付与される。これにより、第１ソレノイド３２のプランジャ（図示せず）は、図４及び図５における左方向（第３方向Ｄ３）に移動し、第１スプリング３３の付勢力に抗して初期位置にある第１スプール３１を第３方向Ｄ３に移動させる。

このように第１スプール３１が第３方向Ｄ３に移動すると、第１スプール３１の環状溝３１ａを通じて供給ポート３５ａとメインポート３５ｂとが接続される。これにより、油圧ポンプ７０から吐出された作動油は、供給通路７１、供給ポート３５ａ、環状溝３１ａ、メインポート３５ｂ及び接続通路７２ａを通って第１圧力室２１ａに導かれる。

このとき、第２ソレノイド４２は非通電状態であり、第２スプール４１には第２ソレノイド４２の推力は作用しない。この状態では、供給ポート４５ａとメインポート４５ｂとの連通が遮断されるとともに、メインポート４５ｂが第２スプール４１の環状溝４１ｂを通じてドレン通路７４に連通する。このため、第２圧力室２２ａは、タンク圧と同等になっている。

第１圧力室２１ａにパイロット圧が導かれることで、第１サーボピストン２１が第３方向Ｄ３に移動し、斜板５を第１方向Ｄ１に回動させるように押圧する。斜板５が第１方向Ｄ１に回動するように押圧されることで、斜板５に取り付けられたピン５ｂが中立ばね８０の他端８０ｂと当接し、図８（ｂ）に示すように、一体となって第１方向Ｄ１に回動する。このとき、中立ばね８０の一端８０ａがハウジング１に固定されたピン８１に当接することで、中立ばね８０自体の回動が規制される。このように、第１圧力室２１ａにパイロット圧が導かれることで、第１サーボピストン２１が中立ばね８０の付勢力に抗して（中立ばね８０の一端８０ａと他端８０ｂを拡開させながら）斜板５を第１方向Ｄ１に回動させ、斜板５の傾転角が変化する。その結果、ピストンポンプＰから走行用モータに作動油が供給され、走行用油圧モータが正転して車両が前進する。

また、斜板５が第１方向Ｄ１に傾転することによって、斜板５に取り付けられたピン５ａも第１方向Ｄ１に回動する（図６参照）。ピン５ａは、フィードバックレバー５０の係合溝５５ａに係合しているため、ピン５ａが第１方向Ｄ１に回動すると、フィードバックレバー５０は、支持シャフト６０を中心として第５方向Ｄ５（時計回り）に回動する。そして、このようにフィードバックレバー５０が第５方向Ｄ５に回動すると、第１突部５３が第１ホルダ３４を押圧する。その結果、第１ホルダ３４が第１スプリング３３を圧縮し、第１スプール３１を初期位置に戻そうとする第１スプリング３３の反力（付勢力）が大きくなる。

このように、フィードバックレバー５０は、斜板５の傾転角度の変化に応じて第１スプリング３３の付勢力を変化させる。

第１スプリング３３の付勢力が変化すると、第１スプリング３３の付勢力と第１ソレノイド３２の推力とが釣り合う位置に第１スプール３１が移動する。これにより、第１圧力室２１ａ内の圧力は、第１サーボピストン２１を所望の位置で保つように調整される。その結果、ピストンポンプＰの斜板５の傾転角度が所望の角度に維持される。

運転者がコントロールレバーを中立位置に戻すと、コントローラから第１ソレノイド３２に付与される電流が０（ゼロ）になる。これにより、第１スプール３１が第１スプリング３３の付勢力によって初期位置に戻され、供給ポート３５ａとメインポート３５ｂとの連通が遮断されるとともに、メインポート３５ｂが第１スプール３１の環状溝３１ｂを通じてドレン通路７４に連通する。これにより、第１圧力室２１ａ内の圧力がタンク圧まで低下し、第１サーボピストン２１の推力が低下する。この結果、中立ばね８０の付勢力により、斜板５に取り付けられたピン５ｂが中立ばね８０の他端８０ｂによって押圧されることで、第２サーボピストン２２が第４方向Ｄ４に移動し、斜板５は中立位置（図８（ａ）参照）に戻される。そして、この状態では、中立ばね８０の弾性力によって、斜板５の移動が規制され、斜板５は中立維持に保持される。

一方、運転者が車両を後進させるようにコントロールレバーを操作すると、図示しないコントローラからコントロールレバーの操作量に応じた電流が第２ソレノイド４２に付与される。これにより、第２ソレノイド４２のプランジャ（図示せず）は、図４及び図５における左方向（第３方向Ｄ３）に移動し、第２スプリング４３の付勢力に抗して初期位置にある第２スプール４１を第３方向Ｄ３に移動させる。

このように第２スプール４１が第３方向Ｄ３に移動すると、第２スプール４１の環状溝４１ａを通じて供給ポート４５ａとメインポート４５ｂとが接続される。これにより、油圧ポンプ７０から吐出された作動油は、供給通路７１、供給ポート４５ａ、環状溝４１ａ、メインポート４５ｂ及び接続通路７２ｂを通って第２圧力室２２ａに導かれる。

このとき、第１ソレノイド３２は非通電状態であり、第１スプール３１には第１ソレノイド３２の推力は作用しない。この状態では、供給ポート３５ａとメインポート３５ｂとの連通が遮断されるとともに、メインポート３５ｂが第１スプール３１の環状溝３１ｂを通じてドレン通路７４に連通する。このため、第１圧力室２１ａは、タンク圧と同等になっている。

第２圧力室２２ａにパイロット圧が導かれることで、第２サーボピストン２２が第３方向Ｄ３に移動し、斜板５を第２方向Ｄ２に回動させるように押圧する。斜板５が第２方向Ｄ２に回動するように押圧されることで、斜板５に取り付けられたピン５ｂが中立ばね８０の一端８０ａと当接し、図８（ｃ）に示すように、一体となって第２方向Ｄ２に回動する。このとき、中立ばね８０の他端８０ｂがハウジング１に固定されたピン８１に当接することで、中立ばね８０自体の回動が規制される。このように、第２圧力室２２ａにパイロット圧が導かれることで、第２サーボピストン２２が中立ばね８０の付勢力に抗して（中立ばね８０の一端８０ａと他端８０ｂを拡開させながら）斜板５を第２方向Ｄ２に回動させ、斜板５の傾転角が変化する。その結果、ピストンポンプＰから走行用モータに作動油が供給され、走行用油圧モータが逆転して車両が後進する。

また、斜板５が第２方向Ｄ２に傾転することによって、斜板５に取り付けられたピン５ａも第２方向Ｄ２に回動する（図７参照）。ピン５ａは、フィードバックレバー５０の係合溝５５ａに係合しているため、ピン５ａが第２方向Ｄ２に回動すると、フィードバックレバー５０は、支持シャフト６０を中心として第６方向Ｄ６（反時計回り）に回動する。そして、このようにフィードバックレバー５０が第６方向Ｄ６に回動すると、第２突部５４が第２ホルダ４４を押圧する。その結果、第２ホルダ４４が第２スプリング４３を圧縮し、第２スプール４１を初期位置に戻そうとする第２スプリング４３の反力（付勢力）が大きくなる。

このように、フィードバックレバー５０は、斜板５の傾転角度の変化に応じて第２スプリング４３の付勢力を変化させる。

第２スプリング４３の付勢力が変化すると、第２スプリング４３の付勢力と第２ソレノイド４２の推力とが釣り合うよう位置に第２スプール４１が移動する。これにより、第２圧力室２２ａ内の圧力は、第２サーボピストン２２を所望の位置で保つように調整される。その結果、ピストンポンプＰの斜板５の傾転角度が所望の角度に維持される。

運転者がコントロールレバーを中立位置に戻すと、コントローラから第２ソレノイド４２に付与される電流が０（ゼロ）になる。これにより、第２スプール４１が第２スプリング４３の付勢力によって初期位置に戻され、供給ポート４５ａとメインポート４５ｂとの連通が遮断されるとともに、メインポート４５ｂが第２スプール４１の環状溝４１ｂを通じてドレン通路７４に連通する。これにより、第２圧力室２２ａ内の圧力がタンク圧まで低下し、第２サーボピストン２２の推力が低下する。この結果、中立ばね８０の付勢力により、斜板５に取り付けられたピン５ｂが中立ばね８０の一端８０ａによって押圧されることで、第２サーボピストン２２が第４方向Ｄ４に移動し、斜板５は中立位置（図８（ａ）参照）に戻される。そして、この状態では、中立ばね８０の弾性力によって、斜板５の移動が規制され、斜板５は中立維持に保持される。

以上のように、本実施形態のサーボ機構Ｓ（第１、第２サーボ機構Ｓ１，Ｓ２）によれば、第１、第２ソレノイド３２，４２によって第１、第２スプール３１，４１を駆動し、第１、第２圧力室２１ａ，２２ａ内の圧力を制御して、第１、第２サーボピストン２１，２２の位置を変更することで、ピストンポンプＰの斜板５の傾転角度を所望の角度に制御することができる。

また、ピストンポンプＰでは、第１制御弁３０及び第２制御弁４０は、回転軸２の回転中心軸Ｏと平行な方向に並列に設けられているので、２つの制御弁が同軸上に配置された場合に比べて、第１制御弁３０及び第２制御弁４０の軸方向における全長を短くすることができる。これにより、ピストンポンプＰを小型化することができる。

さらに、ピストンポンプＰでは、中立保持機構Ｎが第１サーボピストン２１と第２サーボピストン２２の間に設けられているので、第１サーボピストン２１や第２サーボピストン２２と中立保持機構Ｎが同軸上に配置された場合に比べて、第１サーボピストン２１や第２サーボピストン２２の軸方向における全長を短くすることができる。これにより、ピストンポンプＰを小型化することができる。

また、ピストンポンプＰでは、第１サーボピストン２１及び第２サーボピストン２２が斜板５の平面５ｃにおける端部側において、斜板５を押圧するように配置される。これにより、第１サーボピストン２１、第２サーボピストン２２、及びピストン４ａを並列に配置することができる。これにより、軸方向における全長を短くすることができるので、ピストンポンプＰを小型化することができる。

また、ピストンポンプＰでは、第１サーボピストン２１及び第２サーボピストン２２を回転軸２の回転中心軸Ｏと平行になるように設けている。第１サーボピストン２１及び第２サーボピストン２２を回転軸２の回転中心軸Ｏと直交する方向に設けた場合には、この直交する方向に第１サーボピストン２１及び第２サーボピストン２２のストローク分のスペースを確保する必要がある。そこで、第１サーボピストン２１及び第２サーボピストン２２を回転軸２の回転中心軸Ｏと平行になるように設けることにより、ピストンポンプＰの大型化を抑制できる。

また、本実施形態では、第１制御弁３０及び第２制御弁４０と、第１サーボピストン２１及び第２サーボピストン２２とは、回転軸２の回転中心軸Ｏと直交する方向において斜板５を挟んで反対側に設けられている。これにより、回転中心軸Ｏ方向の長さを短くすることができるので、ピストンポンプＰを小型化できる。

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

本実施形態の液圧回転機（ピストンポンプＰ）は、ハウジング１と、ハウジング１内に収容され回転軸２とともに回転するシリンダブロック３と、シリンダブロック３に形成され回転軸２の周方向に所定の間隔をもって配置される複数のシリンダ４と、シリンダ４内に摺動自在に挿入されシリンダ４の内部に容積室４ｂを画成するピストン４ａと、シリンダブロック３の回転に伴って容積室４ｂを拡縮するようにピストン４ａを往復動させる斜板５と、斜板５を第１方向Ｄ１に傾転させる第１サーボ機構Ｓ１と、斜板５を第１方向Ｄ１とは反対方向の第２方向Ｄ２に傾転させる第２サーボ機構Ｓ２と、を備え、第１サーボ機構Ｓ１は、ハウジング１内に摺動自在に収容され、端部に設けられた第１圧力室２１ａに圧力が供給されることにより斜板５を第１方向Ｄ１に傾転させる第１サーボピストン２１と、第１圧力室２１ａ内の作動流体（作動油）の圧力を制御する第１制御弁３０と、を備え、第２サーボ機構Ｓ２は、ハウジング１内に摺動自在に収容され、端部に設けられた第２圧力室２２ａに圧力が供給されることにより斜板５を第２方向Ｄ２に傾転させる第２サーボピストン２２と、第２圧力室２２ａ内の作動流体（作動油）の圧力を制御する第２制御弁４０と、を備える。また、ピストンポンプＰでは、第１サーボ機構Ｓ１と第２サーボ機構Ｓ２の間には、斜板５を中立位置に保持する中立保持機構Ｎが設けられる。

この構成では、斜板５を中立位置に保持する中立保持機構Ｎが第１サーボ機構Ｓ１と第２サーボ機構Ｓ２の間に設けられているので、第１サーボ機構Ｓ１や第２サーボ機構Ｓ２と中立保持機構Ｎが同軸上に配置された場合に比べて、第１サーボ機構Ｓ１や第２サーボ機構Ｓ２の軸方向における全長を短くすることができる。これにより、液圧回転機（ピストンポンプＰ）を小型化することができる。

また、本実施形態の液圧回転機（ピストンポンプＰ）では、第１サーボピストン２１と第２サーボピストン２２は、これらの中心軸が互いに平行になるように並列に設けられ、中立保持機構Ｎは、第１サーボピストン２１と第２サーボピストン２２との間に設けられる。

この構成では、中立保持機構Ｎが第１サーボピストン２１と第２サーボピストン２２の間に設けられているので、第１サーボピストン２１または第２サーボピストン２２と中立保持機構Ｎが同軸上に配置された場合に比べて、第１サーボピストン２１または第２サーボピストン２２の軸方向における全長を短くすることができる。これにより、液圧回転機（ピストンポンプＰ）を小型化することができる。

本実施形態の液圧回転機（ピストンポンプＰ）では、斜板５は、斜板５の回動軸方向に突出し、斜板５のピストン４ａと対向する平面５ｃと略平行な平面５ｄ有する一対の突出部５ｅを備え、第１サーボピストン２１及び第２サーボピストン２２は、一対の突出部５ｅの平面５ｄを押圧するように設けられる。

この構成では、第１サーボピストン２１及び第２サーボピストン２２が斜板５のピストン４ａと対向する平面５ｃと略平行な平面５ｄにおいて、斜板５を押圧するように構成されているので、第１サーボピストン２１、第２サーボピストン２２、及びピストン４ａを並列に配置することができる。これにより、軸方向における全長を短くすることができるので、液圧回転機（ピストンポンプＰ）を小型化することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

上記実施形態では、液圧回転機として、ピストンポンプＰを例に説明したが、液圧回転機は、ピストンモータ（モータ装置Ｍ）であってもよい。

上記実施形態では、斜板５の支持方式がクレードル方式のものを例に説明したが、斜板５の支持方式はトラニオン方式であってもよい。

また、上記実施形態では、第１制御弁３０及び第２制御弁４０を回転軸２の回転中心軸Ｏと平行になるように設けた場合を例に説明したが、第１制御弁３０及び第２制御弁４０の向きは、回転中心軸Ｏと直交する方向などどのような向きであってもよい。なお、第１制御弁３０及び第２制御弁４０の取付方向を回転中心軸Ｏと平行な方向以外とする場合には、フィードバックレバー５０の取付方向もそれに合わせて変更される。

上記実施形態では、中立保持機構Ｎを第１サーボピストン２１と第２サーボピストン２２との間に設けた場合を例に説明したが、中立保持機構Ｎを第１制御弁３０と第２制御弁４０との間に設けるようにしてもよい。この場合には、例えば、第１ピンを支持シャフト６０とし、第２ピンをピン５ａとすることもできる。

中立ばね８０は、捩じりばねに限らず、板ばねなどの部材であってもよい。

中立ばね８０の一端８０ａをピン８１に係止する(固定)とともに、他端８０ｂをピン５ｂに係止するようにしてもよい。

１００・・・ポンプ装置、Ｐ・・・ピストンポンプ（液圧回転機）、Ｍ・・・モータ装置（液圧回転機）、Ｎ・・・中立保持機構、Ｓ・・・サーボ機構、Ｓ１・・・第１サーボ機構、Ｓ２・・・第２サーボ機構、１・・・ハウジング、２・・・回転軸、３・・・シリンダブロック、４・・・シリンダ、４ａ・・・ピストン、５・・・斜板、５ａ・・・ピン、５ｂ・・・ピン（第２ピン）、２１・・・第１サーボピストン、２１ａ・・・第１圧力室、２２・・・第２サーボピストン、２２ａ・・・第２圧力室、３０・・・第１制御弁、３１・・・第１スプール、３２・・・第１ソレノイド、３３・・・第１スプリング、３４・・・第１ホルダ、３５・・・第１スリーブ、３５ａ・・・供給ポート、３５ｂ・・・メインポート、４０・・・第２制御弁、４１・・・第２スプール、４２・・・第２ソレノイド、４３・・・第２スプリング、４４・・・第２ホルダ、４５ａ・・・供給ポート、４５ｂ・・・メインポート、５０・・・フィードバックレバー、５３・・・第１突部、５４・・・第２突部、５５・・・係合部、５５ａ・・・係合溝、６０・・・支持シャフト（揺動軸）、６２・・・偏心部、８０・・・中立ばね、８１・・・ピン（第１ピン）

Claims (3)

1. 可変容量型の液圧回転機であって、
   ハウジングと、
   前記ハウジング内に収容され回転軸とともに回転するシリンダブロックと、
   前記シリンダブロックに形成され前記回転軸の周方向に所定の間隔をもって配置される複数のシリンダと、
   前記シリンダ内に摺動自在に挿入され前記シリンダの内部に容積室を画成するピストンと、
   前記シリンダブロックの回転に伴って前記容積室を拡縮するように前記ピストンを往復動させる斜板と、
   前記斜板を第１方向に傾転させる第１サーボ機構と、
   前記斜板を前記第１方向とは反対方向の第２方向に傾転させる第２サーボ機構と、を備え、
   前記第１サーボ機構は、
   前記ハウジング内に摺動自在に収容され、端部に設けられた第１圧力室に圧力が供給されることにより前記斜板を前記第１方向に傾転させる第１サーボピストンと、
   前記第１圧力室内の作動流体の圧力を制御する第１制御弁と、を備え、
   前記第２サーボ機構は、
   前記ハウジング内に摺動自在に収容され、端部に設けられた第２圧力室に圧力が供給されることにより前記斜板を前記第２方向に傾転させる第２サーボピストンと、
   前記第２圧力室内の作動流体の圧力を制御する第２制御弁と、を備え、
   前記第１サーボ機構と前記第２サーボ機構の間には、前記斜板を中立位置に保持する中立保持機構が設けられることを特徴とする液圧回転機。
2. 請求項１に記載の液圧回転機であって、
   前記第１サーボピストンと前記第２サーボピストンは、これらの中心軸が互いに平行になるように並列に設けられ、
   前記中立保持機構は、前記第１サーボピストンと前記第２サーボピストンとの間に設けられることを特徴とする液圧回転機。
3. 請求項１または２に記載の液圧回転機であって、
   前記斜板は、前記斜板の回動軸方向に突出し、前記斜板の前記ピストンと対向する平面と略平行な平面を有する一対の突出部を備え、
   前記第１サーボピストン及び前記第２サーボピストンは、前記一対の突出部の前記平面を押圧するように設けられることを特徴とする液圧回転機。

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