JP2561864B2 - 斜板式油圧ポンプの斜板揺動装置 - Google Patents

斜板式油圧ポンプの斜板揺動装置

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JP2561864B2 JP1338463A JP33846389A JP2561864B2 JP 2561864 B2 JP2561864 B2 JP 2561864B2 JP 1338463 A JP1338463 A JP 1338463A JP 33846389 A JP33846389 A JP 33846389A JP 2561864 B2 JP2561864 B2 JP 2561864B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、斜板式油圧ポンプの斜板を揺動する装置に
関する。
〔従来の技術〕
斜板式油圧ポンプは、ポンプケース内に設けたシリン
ダーブロックに摺動自在に嵌挿したピストンを斜板に沿
って摺動自在とし、シリンダーブロックを回転すること
でピストンを斜板に沿って回転させて摺動させ、このピ
ストンの摺動によってシリンダー室内に油を吸込み、加
圧して吐出するものであり、その容量、つまりシリンダ
ーブロック1回転当りの吐出量はピストンのストローク
によって決定され、ピストンのストロークは斜板の角度
によって決定される。
このために、斜板式油圧ポンプにおいては斜板を揺動
して斜板の角度を変更し、それによって容量を変更でき
るようにしている。
例えば、揺動自在に支承した斜板にサーボピストンを
連結し、このサーボピストンを油圧ポンプ自身の吐出
圧、つまり自己圧によって最小斜板角度位置あるいは最
大斜板角度位置に向けて移動し、油圧ポンプの容量を自
己圧だ制御できるようにしている。この時、最大斜板角
度位置にバネで付勢している。
〔発明が解決しようとする課題〕
斜板式油圧ポンプの吐出路にクローズセンタ式の操作
弁を設けてアクチュエータに吐出圧油を供給する場合
に、操作弁が中立時に油圧ポンプの吐出路が操作弁で行
き止まりとなり、吐出路の圧力が高くなるのでポンプコ
ントロールによりサーボピストンの両側に自己圧がかか
り、受圧面積差によってサーボピストンが最小斜板位置
となって斜板角度が最小となり、サーボピストン最低作
動圧力を保持できるだけの流量を吐出する。
この時、斜板角度がゼロとなると吐出流量がゼロとな
るため吐出圧がゼロとなって自己圧でサーボピストンを
作動できなくなるので、斜板角度がゼロとならないよう
にサーボピストン最低作動圧に対向するバネの力が必要
である。
サーボピストン、最低作動圧力は操作弁中立時のロス
を小さくするため、低い圧力に設定されるが、操作弁が
開いた時、ポンプ斜板角を大きくしようとする自己圧も
低くなるため、応答性が悪くなる。これを解決するため
に操作弁が開いた当初の自己圧が低い間、バネ力でポン
プ斜板角を大きくし、ある程度斜板角が大きくなると、
流量が増え、自己圧も増すため自己圧で斜板角を大きく
することができるような大きな力のバネが必要である。
しかしながら、サーボピストンは小径であって前述の
ような大きなバネ力を有するバネをサーボピストン中に
設けることはスペース的に困難である。
なお、第4図〜第6図のように、受圧面積の異なる2
本のロッドa,bとバネcで押されたロッドdを斜板eに
連結して斜板eの角度を変更したり、第7図のようにサ
ーボピストンfと反対側にスリーブgとロッドhを設
け、そのロッドhをバネiで斜板eに押しつけて斜板e
の角度を変更すれば、前述の課題を解消できるが、この
様にすると構成が複雑で部品点数が多いから組立性、精
度上、コストの面で不利となる。
そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした
斜板式油圧ポンプの斜板揺動装置の提供することを目的
とする。
〔課題を解決するための手段及び作用〕
本発明は、ハウジング3内にシリンダーブロック4を
軸5とともに回転自在に設け、このシリンダーブロック
4のシリンダー孔6内にピストン7を嵌挿してシリンダ
ー室8を形成し、前記ピストン7をピストンシュー9を
介して斜板10に摺動自在とした斜板式油圧ポンプにおい
て、 前記ハウジング3にバネ収納室16と、このバネ収納室
16に開口した第1の孔14、第2の孔20を形成し、サーボ
ピストン13の一端部を第1の孔14に嵌合して第1受圧室
15を形成すると共に、サーボピストン13の他端部を第2
の孔20に嵌合して第2受圧室21を形成し、 前記サーボピストン13にバネ受17を、当該サーボピス
トン13の軸方向と直交した両側方に突出し、かつ前記バ
ネ収納室16内に位置して取付け、このバネ受17を前記斜
板10に連結してサーボピストン13が一方向に移動すると
斜板10が最小斜板角度位置に向けて揺動し、他方向に移
動すると斜板10が最大斜板角度位置に向けて揺動するよ
うにし、 前記バネ収納室16に一対のバネ18をサーボピストン13
の軸方向と直交した両側においてサーボピストン13とほ
ぼ平行に設け、この一対のバネ18を前記バネ受17の両側
突出部にそれぞれ当接してサーボピストン13を他方向に
向けて移動付勢し、 前記第1受圧室15と第2受圧室21に自己圧を供給する
と共に、第1受圧室15の受圧面積を第2受圧室21の受圧
面積よりも大きくしてサーボピストン13が自己圧で一方
向に移動するようにしたことを特徴とする斜板式油圧ポ
ンプの斜板揺動装置である。
本発明の斜板式油圧ポンプの斜板揺動装置であれば、
(第1受圧室15の受圧面積−第2受圧室21の受圧面積)
×自己圧の力によってサーボピストン13を一方向に移動
するので、サーボピストン13の径に比べて自己圧により
一方向に移動する力が小さくなるから、サーボピストン
13を一方向に移動する力が小さくなる。
しかも、一対のバネ18によりサーボピストン13を他方
向に移動するので、サーボピストン13を他方向に移動す
るバネ力を大きくできる。
したがって、前述のサーボピストン13を一方向に移動
する力が小さいことと、サーボピストン13を他方向に移
動するバネ力が大きいことが相俟って自己圧が低い時に
サーボピストン13を他方向に迅速に移動して傾斜板10を
最大斜板角度位置に向けて迅速に揺動できる。
またサーボピストン13にバネ受17を、当該サーボピス
トン13の軸方向と直交した両側方に突出して取付け、バ
ネ収納室16に設けた一対のバネ18をサーボピストン13と
ほぼ平行としてバネ受17の両側突出部に当接したので、
バネ18の取付けスペースを軸方向に短くできて全体をコ
ンパクトにできるし、一対のバネ18のバネ力がバランス
してサーボピストン13をこじることなしに他方向に付勢
できる。
しかも、一対のバネ18とバネ受17とサーボピストン13
を設けただけであるから構造簡単で部品点数が少なく、
組立性、精度、コストの点で有利となる。
〔実施例〕
第2図に示すように、ケース1と端板2より成るハウ
ジング3内にシリンダーブロック4が軸5とともに回転
自在に支承され、そのシリンダーブロック4のシリンダ
ー孔6内にピストン7を嵌挿してシリンダー室8を形成
し、そのピストン7はピストンシュー9を介して斜板10
に沿って摺動自在となり、軸5とともにシリンダブロッ
ク4を回転するとピストン7が摺動してシリンダー室8
内に油を吸い込んで、再び加圧して吐出するようにして
ある。
前記斜板10は両側に円弧状の摺動面10aを有し、その
摺動面10aがクレードル11の円弧状のガイド面11aに沿っ
て摺動自在となり、かつレバー12を備えている。
前記サーボピストン13の一端部はケース1の孔14内に
嵌合して第1受圧室15を形成し、他端部はケース1のバ
ネ収納室16内に臨みかつ孔20に嵌合して第2受圧室21を
形成し、サーボピストン13の中間部にバネ受け17が十文
字状に連結され、このバネ受け17に一対のバネ18,18が
当接している。
つまり、バネ受17は第3図のように板状となり、その
中央にネジ孔19が形成され、上面にピン17aが設けてあ
ると共に、サーボピストン13は大径部13a,ネジ部13b,小
径部13cを備え、サーボピストン13のネジ部13bをネジ孔
19に螺合して連結され、バネ受け17がバネ収納室16に沿
って移動自在となっている。前記バネ受17のピン17aが
前記レバー12に揺動自在に連結してある。
操作弁が中立時前記第1・第2受圧室15,21はポンプ
コントロールにより油圧ポンプの吐出ポートに連通して
自己圧がそれぞれ供給され、かつ第1受圧室15の受圧面
積が第2受圧室21の受圧面積より大いため、サーボピス
トン13は自己圧によって最小斜板角度位置に向けて移動
され、一対のバネ18,18で最大斜板角度位置に向けて移
動され、斜板10を角度ゼロより若干揺動角度位置に保持
される。操作弁操作時はポンプコントロールにより第1
受圧室15の自己圧をゼロから自己圧まで制御することに
より、例えば(サーボピストンの第2受圧室側面積×自
己圧+バネ力)>(サーボピストンの第1受圧室側面積
×制御圧力)というように第1受圧室15の圧力を制御す
れば、サーボピストンは最大斜板角度側へ移動し斜板角
度は最大となる。
このようであるから、油圧ポンプの自己圧によってサ
ーボピストン13を摺動してピン17a,レバー12を介して斜
板10を揺動させて斜板角度を変更できる。
〔発明の効果〕
(第1受圧室15の受圧面積−第2受圧室21の受圧面
積)×自己圧の力によってサーボピストン13を一方向に
移動するので、サーボピストン13の径に比べて自己圧に
より一方向に移動する力が小さくなるから、サーボピス
トン13を一方向に移動する力が小さくなる。
しかも、一対のバネ18によりサーボピストン13を他方
向に移動するので、サーボピストン13を他方向に移動す
るバネ力を大きくできる。
したがって、前述のサーボピストン13を一方向に移動
する力が小さいことと、サーボピストン13を他方向に移
動するバネ力が大きいことが相俟って自己圧が低い時に
サーボピストン13を他方向に迅速に移動して傾斜板10を
最大斜板角度位置に向けて迅速に揺動できる。
またサーボピストン13にバネ受17を、当該サーボピス
トン13の軸方向と直交した両側方に突出して取付け、バ
ネ収納室16に設けた一対のバネ18をサーボピストン13と
ほぼ平行としてバネ受17の両側突出部に当接したので、
バネ18の取付けスペースを軸方向に短くできて全体をコ
ンパクトにできるし、一対のバネ18のバネ力がバランス
してサーボピストン13をこじることなしに他方向に付勢
できる。
しかも、一対のバネ18とバネ受17とサーボピストン13
を設けただけであるから構造簡単で部品点数が少なく、
組立性、精度、コストの点で有利となる。
【図面の簡単な説明】
第1図,第2図,第3図は本発明の実施例を示し、第1
図は第2図のI−I線断面図、第2図は斜板式油圧ポン
プの断面図、第3図はサーボピストンとバネ受けの斜視
図、第4図は従来例の横断面図、第5図,第6図はその
V−V線,VI-VI線断面図、第7図は他の従来例の縦断面
図である。 1はケース、4はシリンダーブロック、7はピストン、
10は斜板、13はサーボピストン、17はバネ受け、18はバ
ネ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハウジング3内にシリンダーブロック4を
    軸5とともに回転自在に設け、このシリンダーブロック
    4のシリンダー孔6内にピストン7を嵌挿してシリンダ
    ー室8を形成し、前記ピストン7をピストンシュー9を
    介して斜板10に摺動自在とした斜板式油圧ポンプにおい
    て、 前記ハウジング3にバネ収納室16と、このバネ収納室16
    に開口した第1の孔14、第2の孔20を形成し、サーボピ
    ストン13の一端部を第1の孔14に嵌合して第1受圧室15
    を形成すると共に、サーボピストン13の他端部を第2の
    孔20に嵌合して第2受圧室21を形成し、 前記サーボピストン13にバネ受17を、当該サーボピスト
    ン13の軸方向と直交した両側方に突出し、かつ前記バネ
    収納室16内に位置して取付け、このバネ受17を前記斜板
    10に連結してサーボピストン13が一方向に移動すると斜
    板10が最小斜板角度位置に向けて揺動し、他方向に移動
    すると斜板10が最大斜板角度位置に向けて揺動するよう
    にし、 前記バネ収納室16に一対のバネ18をサーボピストン13の
    軸方向と直交した両側においてサーボピストン13とほぼ
    平行に設け、この一対のバネ18を前記バネ受17の両側突
    出部にそれぞれ当接してサーボピストン13を他方向に向
    けて移動付勢し、 前記第1受圧室15と第2受圧室21に自己圧を供給すると
    共に、第1受圧室15の受圧面積を第2受圧室21の受圧面
    積よりも大きくしてサーボピストン13が自己圧で一方向
    に移動するようにしたことを特徴とする斜板式油圧ポン
    プの斜板揺動装置。
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