JP5822141B2 - サーボレギュレータ - Google Patents

Description

本発明は、油圧によりサーボピストンを移動させるサーボレギュレータに関する。

建設機械等の車両に搭載される可変容量型ピストンポンプでは、サーボレギュレータのサーボピストンを移動させ、ピストンポンプの斜板の傾転角度を変化させることで、ピストンポンプの吐出流量が調整される。

特許文献１には、スプール弁をソレノイドを用いて駆動し、サーボピストンの両端に面する圧力室内の油圧を調整することで、サーボピストンの動作を制御するサーボレギュレータが開示されている。

特開２００９−２４３４２５号公報

このようなサーボレギュレータでは、スプール弁は、ケースに形成された挿入孔に挿入された円筒状のスリーブに対して摺動するように設けられる。スリーブは、スリーブ端面の外縁部分が挿入孔の内周面に形成された当接部に押し当てられた状態で、挿入孔内に配置される（図７参照）。

サーボレギュレータでは、初期位置におけるスプール弁の端面と非駆動状態のソレノイドのプランジャの先端との間隔（初期間隔）が一定となることが望ましいが、この初期間隔は各種構成部材の寸法誤差等によりある程度ばらついてしまう。特に、挿入孔の当接部にスリーブを押し当てる構成では、スリーブの寸法誤差だけでなく、当接部の形成位置等の誤差も含まれてしまい、初期間隔のばらつきが大きくなってしまう。このように初期間隔が大きくばらつくと、スプール弁の制御性が悪化するおそれがある。

そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、初期位置におけるスプール弁の端面と非駆動状態のソレノイドのプランジャの先端との間隔のばらつきを低減することができるサーボレギュレータを提供することを目的とする。

本発明は、ケース内に摺動自在に配設されるサーボピストンと、前記サーボピストンの両端に面して設けられる圧力室と、を備え、これら圧力室内の作動流体圧を制御することで前記サーボピストンを軸方向に移動させるサーボレギュレータであって、前記ケースに形成された挿入孔に挿入されるとともに、流体圧源からの作動流体を一方の前記圧力室に供給可能なポートを有するスリーブと、前記ポートを開閉可能であって、付勢部材に付勢された状態で前記スリーブ内に配設されるスプール弁と、前記挿入孔を閉塞するように前記ケースに取り付けられるとともに、プランジャを介し、前記付勢部材の付勢力に対抗して前記スプール弁を駆動するソレノイドと、を備え、前記スリーブは、前記流体圧源からの作動流体の流体圧が作用する受圧部を備え、当該受圧部に作用する付勢力により前記ソレノイドの端面に押し付けられることを特徴とする。

本発明によれば、スリーブは、流体圧源からの作動流体の流体圧が受圧部に作用することで、スリーブ端面がソレノイド端面に押し付けられた状態で挿入孔内に配設される。従来技術において問題となっていた当接部に起因するばらつきが含まれないので、初期位置のスプール弁の端面と非駆動状態のソレノイドのプランジャの先端との間隔のばらつきを低減することが可能となる。

本発明の実施形態によるサーボレギュレータを備える可変容量型ピストンポンプの一部断面図である。 サーボレギュレータの一部断面図である。 図２のIII−III面におけるサーボレギュレータの一部断面図である。 ソレノイド非駆動状態におけるサーボレギュレータの一部拡大図である。 ソレノイド駆動状態におけるサーボレギュレータの一部拡大図である。 ソレノイドのプランジャのストローク量と推力、及びプランジャのストローク量とスプリング反力の関係を示す図である。 本発明の実施形態の変形例によるサーボレギュレータの一部拡大図である。 参考例としてのサーボレギュレータの一部拡大図である。

図１を参照して、本発明の実施形態によるサーボレギュレータ１００を備えるピストンポンプ１について説明する。図１は、図２のI−I面から見た時のピストンポンプ１を示している。

ピストンポンプ１は、可変容量型のピストンポンプであって、建設機械等の車両の走行用油圧モータに作動油（作動流体）を供給する静油圧式無段変速機（ＨＳＴ）に用いられる。

ピストンポンプ１は、一対のトラニオン軸３Ａを介してハウジング２内に回動可能に設けられる斜板３と、車両のエンジンの動力に基づいて斜板３に対して回転するシリンダブロック４と、を備える。

シリンダブロック４は、円柱状の部材である。シリンダブロック４には、複数のシリンダが周方向に並んで形成される。シリンダは軸方向に延設され、シリンダ内にはピストンが摺動可能に収容される。ピストンの一端は斜板３に当接しており、ピストンはシリンダブロック４が一回転するとシリンダ内を一回往復動するように構成されている。

シリンダ内にはピストンにより容積室が画成され、容積室はシリンダブロック４の回転に伴って吸込用のポート及び吐出用のポートに交互に連通する。容積室が拡張するようにピストンがシリンダ内を移動する吸込行程では、作動油が吸込用のポートを通って容積室に吸い込まれる。容積室が収縮するようにピストンがシリンダ内を移動する吐出行程では、作動油が容積室から吐出用のポートに吐出される。

ピストンポンプ１では、シリンダブロック４の回転軸Ｏに対する斜板３の傾転角度（回動角度）を変えることで、ピストンのストローク量を変更できる。これにより、ピストンポンプ１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。

斜板３の傾転角度が０°、つまり斜板３が中立位置にある場合には、ピストンポンプ１の吐出流量が０となり、走行用油圧モータの回転が停止する。

ピストンポンプ１は、二方向吐出型のポンプであり、傾転角度０°を境にして斜板３の傾転方向を切り換えることで作動油の吸込又は吐出が行われるポートが切り換えられるように構成されている。ピストンポンプ１の作動油の吐出方向を切り換えることで、走行用油圧モータの回転方向を変更でき、車両の前進と後進が切り換えられる。

次に、図１〜図３を参照して、ピストンポンプ１の斜板３の傾転角度を制御するサーボレギュレータ１００について説明する。

図１及び図２に示すように、サーボレギュレータ１００は、ピストンポンプ１の斜板３にアーム１０を介して連結されるサーボピストン２０と、サーボピストン２０に作用する作動油圧を調整する第１，第２スプール弁３０，４０と、第１，第２スプール弁３０，４０を駆動する第１，第２ソレノイド３７，４７と、を備える。

サーボレギュレータ１００の各種構成部材は、ピストンポンプ１のハウジング２に固定されるケース５０内に収容される。ケース５０には、２つの挿入孔５１，５２が略平行に形成されている。挿入孔５１にはサーボピストン２０が挿入され、挿入孔５２には第１スプール弁３０及び第２スプール弁４０が挿入される。

挿入孔５１の両開口端は、それぞれカバー５３，５３により閉塞される。挿入孔５１内には、一方のカバー５３とサーボピストン２０の一端とによって第１圧力室５４が画成され、他方のカバー５３とサーボピストン２０の他端とによって第２圧力室５５が画成される。

サーボピストン２０は、円柱状部材であって、挿入孔５１内に摺動自在に配設される。サーボピストン２０は、第１圧力室５４及び第２圧力室５５内の作動油圧に基づいて挿入孔５１内を軸方向に移動する。サーボピストン２０は、カバー５３に固定されるガイドロッド５６によりガイドされる。サーボピストン２０のロッド側端部には、ガイドロッド５６の外周に取り付けられる第１リテーナ５７及び第２リテーナ５８を収容可能な収容凹部２１が形成される。また、サーボピストン２０には、収容凹部２１の底部２１Ａから軸方向に延設されるガイド孔２２が形成される。

ガイドロッド５６とサーボピストン２０は同軸上に配置される。ガイドロッド５６の先端部５６Ａは、軸部５６Ｂよりも拡径されており、サーボピストン２０のガイド孔２２に摺動自在に挿入されている。

ガイドロッド５６の軸部５６Ｂには、第１リテーナ５７及び第２リテーナ５８が摺動自在に取り付けられている。第１リテーナ５７及び第２リテーナ５８の間には、スプリング５９Ａ，５９Ｂが圧縮状態で設けられている。スプリング５９Ａ，５９Ｂは、サーボピストン２０を中立位置に付勢する。

図２に示すように、サーボピストン２０が中立位置にある場合には、第１リテーナ５７は、サーボピストン２０の収容凹部２１の底部２１Ａ及びガイドロッド５６の先端部５６Ａと軸部５６Ｂとの境界に形成される段部５６Ｃに当接している。第２リテーナ５８は、収容凹部２１の開口端に固定されたストッパリング２３及び軸部５６Ｂに螺合するナット６１に当接している。

サーボピストン２０が図２の中立位置から左方向に移動すると、第１リテーナ５７は、段部５６Ｃから離れるようにガイドロッド５６の軸部５６Ｂに沿って移動する。これにより、第１リテーナ５７及び第２リテーナ５８間のスプリング５９Ａ，５９Ｂが圧縮され、サーボピストン２０を中立位置に戻そうとするスプリング反力が大きくなる。一方、サーボピストン２０が図２の中立位置から右方向に移動すると、第２リテーナ５８は、ナット６１から離れるようにガイドロッド５６の軸部５６Ｂに沿って移動する。これにより、第１リテーナ５７及び第２リテーナ５８間のスプリング５９Ａ，５９Ｂが圧縮され、サーボピストン２０を中立位置に戻そうとするスプリング反力が大きくなる。

なお、カバー５３に対するガイドロッド５６の締結位置を調整し、ナット６２を介してガイドロッド５６をカバー５３に固定することで、サーボピストン２０の中立位置を微調整することができる。

サーボピストン２０の軸方向中央の外周には、環状溝２４が形成されている。環状溝２４には、アーム１０の先端が連結される。アーム１０は、サーボピストン２０の変位をピストンポンプ１の斜板３に伝達する部材である。

図１に示すように、アーム１０は、ケース５０に設置された回動軸１１に回動自在に支持されている。アーム１０は、アーム１０の回動中心と斜板３の回動中心とが一致するように斜板３のトラニオン軸３Ａに連結されている。

アーム１０の一端にはピン１２が設けられ、このピン１２にスライドメタル１３が回転自在に設置されている。アーム１０のスライドメタル１３がサーボピストン２０の環状溝２４内に挿入される。なお、アーム１０の他端にはピン１４が設けられ、ピン１４は後述するスプリングホルダ７０の環状溝７４内に挿入される。

上記の通り、サーボピストン２０と斜板３はアーム１０を介して連結されており、サーボピストン２０が移動すると、スライドメタル１３がサーボピストン２０とともに移動し、アーム１０が回動軸１１を中心に回動して、アーム１０の回動により斜板３が傾転する。

図２及び図３に示すように、第１スプール弁３０及び第２スプール弁４０は、挿入孔５２内において同軸上に配置される。第１スプール弁３０は第１圧力室５４内の作動油圧を調整するための弁であり、第２スプール弁４０は第２圧力室５５内の作動油圧を調整するための弁である。

挿入孔５２の略中央位置には円筒状のスプリングホルダ７０が設けられ、挿入孔５２の両端位置には円筒状の第１スリーブ８０及び第２スリーブ９０が設けられる。第１スプール弁３０はスプリングホルダ７０及び第１スリーブ８０を介して軸方向に移動可能に保持されており、第２スプール弁４０はスプリングホルダ７０及び第２スリーブ９０を介して軸方向に移動可能に保持されている。

第１スプール弁３０の先端部分は第１スリーブ８０内に摺動可能に挿入されており、第２スプール弁４０の先端部分は第２スリーブ９０内に摺動可能に挿入されている。第１スプール弁３０及び第２スプール弁４０の後端部分は、スプリングホルダ７０の挿通孔７３内に収容されている。

第１スプール弁３０の軸方向中央の外周には突部３５に当接するようにリテーナ３１が固定されており、第２スプール弁４０の軸方向中央の外周には突部４５に当接するようにリテーナ４１が固定されている。スプリングホルダ７０の一端側に形成されたスプリング受部７１とリテーナ３１との間には圧縮状態のスプリング３２（付勢部材）が設けられ、スプリングホルダ７０の他端側に形成されたスプリング受部７２とリテーナ４１との間には圧縮状態のスプリング４２（付勢部材）が設けられる。スプリング３２は第１スプール弁３０を先端方向に付勢し、スプリング４２は第２スプール弁４０を先端方向に付勢する。

スプリングホルダ７０の軸方向中央の外周には、環状溝７４が形成されている。環状溝７４は、スプリング受部７１とスプリング受部７２の間に位置している。スプリングホルダ７０の環状溝７４には、アーム１０の端部に設けられたピン１４が挿入される。環状溝７４の底部には、スプリングホルダ７０の内外を連通する貫通孔７５が形成されている。

図１及び図２に示すように、アーム１０とスプリングホルダ７０はピン１４を介して連結されているので、サーボピストン２０が移動し、アーム１０が回動軸１１を中心に回動すると、ピン１４を介してスプリングホルダ７０は軸方向に移動する。この時、スプリングホルダ７０は、サーボピストン２０の移動方向とは反対方向に移動する。

図２及び図３に示すように、第１スリーブ８０及び第２スリーブ９０は、挿入孔５２の両端位置に設けられている。

第１スリーブ８０は、供給通路５Ａを介して油圧ポンプ５（油圧源）と連通する供給ポート８１と、給排通路６Ａを介して第１圧力室５４と連通する給排ポート８２と、を備える。第２スリーブ９０は、供給通路５Ｂを介して油圧ポンプ５（油圧源）と連通する供給ポート９１と、給排通路６Ｂを介して第２圧力室５５と連通する給排ポート９２と、を備える。なお、第１スリーブ８０と第２スリーブ９０との間の挿入孔５２には、挿入孔５２内の作動油をタンク７に戻すドレン通路７Ａ，７Ｂが設けられている。

第１スプール弁３０は、第１スリーブ８０に対して摺動可能に設けられる。第１スプール弁３０の先端部分の外周面には、環状溝３３，３４が形成される。環状溝３３は第１スプール弁３０の位置に応じて供給ポート８１と給排ポート８２とを連通する溝であり、環状溝３４は給排ポート８２とドレン通路７Ａ側の挿入孔５２とを連通する溝である。

第２スプール弁４０は、第２スリーブ９０に対して摺動可能に設けられる。第２スプール弁４０の先端部分の外周面には、環状溝４３，４４が形成される。環状溝４３は第２スプール弁４０の位置に応じて供給ポート９１と給排ポート９２とを連通する溝であり、環状溝４４は給排ポート９２とドレン通路７Ｂ側の挿入孔５２とを連通する溝である。

第１スプール弁３０は第１ソレノイド３７によって駆動され、第２スプール弁４０は第２ソレノイド４７によって駆動される。第１ソレノイド３７及び第２ソレノイド４７は、付与される電流値に比例してプランジャのストローク量が変化する比例型ソレノイドである。第１ソレノイド３７及び第２ソレノイド４７は、挿入孔５２の開口端を閉塞するようにケース５０に取り付けられる。第１ソレノイド３７，第２ソレノイド４７は、配線３７Ｂ，配線４７Ｂを介して、図示しないコントローラに接続されている。

第１スプール弁３０は第１ソレノイド３７のプランジャ３７Ａに押されることでスプリング３２の反力に抗して軸方向に移動し、第２スプール弁４０は第２ソレノイド４７のプランジャ４７Ａに押されることでスプリング４２の反力に抗して軸方向に移動する。

なお、第１ソレノイド３７及び第２ソレノイド４７が非駆動状態である場合には、第１スプール弁３０及び第２スプール弁４０は初期位置に位置している。この時、第１スプール弁３０は当該スプール弁の略中央位置に形成された突部３５が第１スリーブ８０の内側端面に当接した状態で停止しており、第１スプール弁３０の端面と第１ソレノイド３７のプランジャ３７Ａの先端は所定の間隔（初期間隔）をあけて対向している。また、第２スプール弁４０は当該スプール弁の略中央位置に形成された突部４５が第２スリーブ９０の内側端面に当接した状態で停止しており、第２スプール弁４０の端面と第２ソレノイド４７のプランジャ４７Ａの先端は所定の間隔（初期間隔）をあけて対向している。

次に、図１〜図４Ｂを参照して、サーボレギュレータ１００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を操作すると、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３７に付与され、第１ソレノイド３７のプランジャ３７Ａが図４Ａの初期位置にある第１スプール弁３０を駆動する。

図４Ｂに示すように、第１スプール弁３０がプランジャ３７Ａにより駆動されて図中左方向に移動すると、第１スプール弁３０の環状溝３３が供給ポート８１と給排ポート８２とを連通するとともに、環状溝３４が給排ポート８２とドレン通路７Ａ側の挿入孔５２とを連通する。これにより、油圧ポンプ５から吐出された作動油が給排ポート８２及び給排通路６Ａを通って第１圧力室５４に流入する。油圧ポンプ５から吐出された作動油の一部は、環状溝３４及びドレン通路７Ａを通ってタンク７に排出される。このように油圧ポンプ５から吐出された作動油を第１圧力室５４側とドレン通路７Ａ側とに分流することで作動油圧を減圧し、所定のパイロット圧が第１圧力室５４に導かれる。

この時、第２ソレノイド４７は非駆動状態であり、第２スプール弁４０は図２及び図３に示すように初期位置で停止している。この状態では、第２スプール弁４０は供給ポート９１を閉弁しており、第２圧力室５５は給排通路６Ｂ、給排ポート９２及び環状溝４４を介してドレン通路７Ｂと連通している。これにより、第２圧力室５５にはタンク圧が導かれる。

このように第１圧力室５４にパイロット圧が導かれ、第２圧力室５５にタンク圧が導かれることで、サーボピストン２０がスプリング５９Ａ，５９Ｂの付勢力に抗して図２の中立位置から図中左方向に移動する。サーボピストン２０が中立位置から左方向に移動すると、スライドメタル１３（図１参照）がサーボピストン２０とともに左方向に変位し、アーム１０が左回りに回動する。これにより、ピストンポンプ１の斜板３が一方に傾転し、走行用油圧モータが正転して、車両が前進する。

アーム１０が左回りに回動すると、アーム１０のピン１４を介してスプリングホルダ７０が図４Ｂにおいて右方向に移動し、スプリングホルダ７０とリテーナ３１間のスプリング３２が圧縮され、第１スプール弁３０を初期位置に戻そうとするスプリング反力が大きくなる。そして、スプリング３２の反力と、第１ソレノイド３７のプランジャ３７Ａの推力とが釣り合うことにより、第１スプール弁３０が所定位置で停止し、第１圧力室５４内の作動油圧が一定値に保持される。これにより、サーボピストン２０も所定位置で停止し、ピストンポンプ１の斜板３の傾転角度が所定角度に維持される。

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、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４７に付与され、第２ソレノイド４７のプランジャ４７Ａが初期位置（図２及び図３参照）にある第２スプール弁４０を駆動する。

図２及び図３において、第２スプール弁４０がプランジャ４７Ａにより駆動されて右方向に移動すると、第２スプール弁４０の環状溝４３が供給ポート９１と給排ポート９２とを連通するとともに、環状溝４４が給排ポート９２とドレン通路７Ｂ側の挿入孔５２とを連通する。これにより、油圧ポンプ５から吐出された作動油が給排ポート９２及び給排通路６Ｂを通って第２圧力室５５に流入する。油圧ポンプ５から吐出された作動油の一部は、環状溝４４及びドレン通路７Ｂを通ってタンク７に排出される。このように油圧ポンプ５から吐出された作動油を第２圧力室５５側とドレン通路７Ｂ側とに分流することで作動油圧を減圧し、所定のパイロット圧が第２圧力室５５に導かれる。

この時、第１ソレノイド３７は非駆動状態であり、第１スプール弁３０は初期位置で停止している。この状態では、第１スプール弁３０が供給ポート８１を閉弁し、第１圧力室５４が給排通路６Ａ、給排ポート８２及び環状溝３４を介してドレン通路７Ａと連通している。これにより、第１圧力室５４にはタンク圧が導かれる。

このように第２圧力室５５にパイロット圧が導かれ、第１圧力室５４にタンク圧が導かれることで、サーボピストン２０がスプリング５９Ａ，５９Ｂの付勢力に抗して図２の中立位置から図中右方向に移動する。サーボピストン２０が中立位置から右方向に移動すると、スライドメタル１３（図１参照）がサーボピストン２０とともに右方向に変位し、アーム１０が右回りに回動する。これにより、ピストンポンプ１の斜板３が他方に傾転し、走行用油圧モータが逆転して、車両が後進する。

アーム１０が右回りに回動すると、アーム１０のピン１４を介してスプリングホルダ７０が図３において左方向に移動し、スプリングホルダ７０とリテーナ４１間のスプリング４２が圧縮され、第２スプール弁４０を初期位置に戻そうとするスプリング反力が大きくなる。そして、スプリング４２の反力と、第２ソレノイド４７のプランジャ４７Ａの推力とが釣り合うことにより、第２スプール弁４０が所定位置で停止し、第２圧力室５５内の作動油圧が一定値に保持される。これにより、サーボピストン２０も所定位置で停止し、ピストンポンプ１の斜板３の傾転角度が所定角度に維持される。

サーボレギュレータ１００によれば、第１，第２ソレノイド３７，３８によって第１，第２スプール弁３０，４０を駆動し、第１，第２圧力室５４，５５内の作動油圧を調整して、サーボピストン２０の位置を変更することで、ピストンポンプ１の斜板３の傾転角度を制御することができる。

上記したサーボレギュレータ１００では、初期位置における第１，第２スプール弁３０，４０の端面と非駆動状態の第１，第２ソレノイド３７，４７のプランジャ３７Ａ，４７Ａの先端との間隔（初期間隔）が一定となることが望ましい。図７に示す参考例としてのサーボレギュレータ２００では、初期間隔は各種構成部材の寸法誤差等によりある程度ばらついてしまうが、本実施形態のサーボレギュレータ１００では初期間隔のばらつきを低減することができる。

以下では、第１スプール弁３０側の初期間隔のばらつきについて、本実施形態によるサーボレギュレータ１００と、参考例としてのサーボレギュレータ２００とを比較しながら説明する。なお、図７に示すサーボレギュレータ２００においては、本実施形態のサーボレギュレータ１００と同じ機能の部材に同一の符号を付している。

図７に示すように、参考例によるサーボレギュレータ２００では、第１スリーブ８０は、その内側端面の外縁部分が挿入孔５２の内周面に形成された当接部２０３に当接した状態で、挿入孔５２内に設けられる。第１スリーブ８０の内側端面の外縁部分は、第１スリーブ８０と第１ソレノイド３７との間に配置されたスプリングワッシャ２０１を介して、当接部２０３に押し付けられている。このように構成されたサーボレギュレータ２００では、第１スリーブ８０の寸法誤差だけでなく、挿入孔５２における当接部２０３の形成位置等の誤差も含まれてしまい、初期位置の第１スプール弁３０の端面と非駆動状態のプランジャ３７Ａの先端との間隔のばらつきが大きくなってしまう。

なお、サーボレギュレータ２００では、第１スリーブ８０と第１スプール弁３０の隙間を通って、第１スリーブ８０と第１ソレノイド３７の間に漏出した作動油は、ケース５０に形成された排出通路２０２を介してタンク（図示省略）に戻される。

一方、図４Ａに示すように、本実施形態によるサーボレギュレータ１００では、第１スリーブ８０は、その外側端面が第１ソレノイド３７の端面に当接するように構成されている。

第１スリーブ８０は、供給ポート８１よりもソレノイド側の外周がその他の部分の外周よりも大きくなるように形成されている。つまり、第１スリーブ８０の外側端が大径部８０Ｂとなり、第１スリーブ８０のその他の部分が小径部８０Ａとなる。小径部８０Ａと大径部８０Ｂの境界に形成される段差面は受圧部８０Ｃとして構成されている。

供給ポート８１は、油圧ポンプ５から吐出される作動油が受圧部８０Ｃまで達するように形成されている。したがって、第１スリーブ８０の受圧部８０Ｃには、供給ポート８１を介して、油圧ポンプ５から吐出された作動油の油圧が作用する。作動油の油圧が受圧部８０Ｃに作用することで、第１スリーブ８０を第１ソレノイド３７側に付勢する付勢力が発生し、この付勢力により第１スリーブ８０の外側端面が第１ソレノイド３７の端面に押し付けられる。

このように構成されたサーボレギュレータ１００では、参考例のような挿入孔５２の当接部２０３（図７参照）に起因するばらつきが含まれないので、初期位置の第１スプール弁３０の端面と非駆動状態のプランジャ３７Ａの先端との間隔のばらつきを低減することができる。

なお、第１スリーブ８０には、第１スリーブ８０と第１ソレノイド３７の間の空間と、第１スリーブ８０よりも内側の挿入孔５２とを連通する直線状の排出通路８３が形成されている。第１スリーブ８０と第１スプール弁３０の隙間を通って、第１スリーブ８０と第１ソレノイド３７の間に漏出した作動油は、排出通路８３及びドレン通路７Ａを介してタンク７に排出される。

図５は、最小電流値で第１ソレノイド３７を駆動させる場合における、プランジャ３７Ａのストローク量と推力の関係、及びプランジャ３７Ａのストローク量とスプリング３２の反力の関係を示す図である。

ここで、初期位置の第１スプール弁３０の端面と非駆動状態のプランジャ３７Ａの先端との間隔（初期間隔）の基準値がＳ１に設定されていると仮定する。この場合には、プランジャ３７Ａのストローク量がＳ１となった時に、プランジャ３７Ａの先端が第１スプール弁３０に当接する。初期間隔の基準値Ｓ１は、ストローク量変化に対する推力変化が比較的小さく、かつ同一ストローク量でのプランジャ３７Ａの推力がスプリング３２の反力よりも小さくなる値に設定される。したがって、最小電流値を第１ソレノイド３７に付与した状態では、第１スプール弁３０は駆動されないようになっている。

サーボレギュレータ２００のように初期間隔のばらつきが大きく、例えば初期間隔が狭くなった場合には、ストローク量Ｓ_Aで、プランジャ３７Ａが第１スプール弁３０に当接する。図５の破線領域に示すように、プランジャ３７Ａの推力よりもスプリング３２の反力が小さくなるストローク量Ｓ_Aでプランジャ３７Ａが第１スプール弁３０に当接すると、プランジャ３７Ａの推力とスプリング３２の反力が釣り合うストローク量Ｓ_Bまでプランジャ３７Ａ及び第１スプール弁３０が移動（ジャンピング）してしまう。このように、初期間隔のばらつきが大きくなるサーボレギュレータ２００では、第１スプール弁３０の初期動作が不安定となる。

一方、本実施形態によるサーボレギュレータ１００では、第１スリーブ８０を第１ソレノイド３７に当接させることで、初期間隔のばらつきを小さくできる。そのため、初期間隔がばらついたとしても、当該初期間隔は、ストローク量変化に対する推力変化が比較的小さく、かつ同一ストローク量でのプランジャ３７Ａの推力がスプリング３２の反力よりも小さくなる値となり、第１スプール弁３０のジャンピングの発生を防止できる。

なお、図３に示すように、第２スプール弁４０が摺動する第２スリーブ９０も、第１スリーブ８０と同様に構成されており、小径部９０Ａと大径部９０Ｂとの境界に形成される受圧部９０Ｃ（段差面）と、第２スリーブ９０と第２ソレノイド４７の間に漏出した作動油を排出するための排出通路９３と、を備えている。第２スリーブ９０も、油圧ポンプ５から吐出された作動油の油圧が受圧部９０Ｃに作用することで、その外側端面が第２ソレノイド４７の端面に押し当てられるように構成されている。

本実施形態のサーボレギュレータ１００によれば、以下の効果を得ることができる。

サーボレギュレータ１００では、油圧ポンプ５から吐出された作動油の油圧が受圧部８０Ｃに作用することで、第１スリーブ８０が第１ソレノイド３７の端面に押しつけられ、油圧ポンプ５から吐出された作動油の油圧が受圧部９０Ｃに作用することで、第２スリーブ９０が第２ソレノイド４７の端面に押しつけられる。そのため、図７のサーボレギュレータ２００において問題となる当接部２０３に起因するばらつきが含まれず、初期位置の第１，第２スプール弁３０，４０の端面と非駆動状態の第１，第２ソレノイド３７，４７のプランジャ３７Ａ，４７Ａの先端との間隔のばらつきを低減することが可能となる。

これにより、第１，第２スプール弁３０，４０のジャンピングの発生等を防止でき、第１，第２スプール弁３０，４０の制御性の悪化を抑制できる。また、作動油の油圧を用いて第１，第２スリーブ８０，９０を第１，第２ソレノイド３７、４７に当接させるので、スプリングワッシャ２０１を必要とするサーボレギュレータ２００と比べて、サーボレギュレータ１００の構成が簡素となり、コストダウンを図ることができる。

サーボレギュレータ１００では、第１，第２スリーブ８０，９０は、スリーブとソレノイド間に漏出した作動油を排出するための排出通路８３，９３を備える。サーボレギュレータ１００において図７のような排出通路２０２をケース５０に設けると、受圧部８０Ｃ，９０Ｃ近傍の供給ポート８１，９１と排出通路２０２が連通し、供給ポート８１，９１の作動油の一部が漏れてしまうので、サーボレギュレータ１００では排出通路８３，９３を第１，第２スリーブ８０，９０に設けている。また、ケース５０に排出通路２０２を設けるサーボレギュレータ２００と比較して、サーボレギュレータ１００ではケース５０に手間のかかる加工を施す必要がない。なお、第１，第２スリーブ８０，９０の排出通路８３，９３は直線状であるので、通路加工が容易となる。

最後に、図６を参照して、本実施形態の変形例によるサーボレギュレータ３００について説明する。

本実施形態によるサーボレギュレータ１００では、第１スリーブ８０の受圧部８０Ｃは、供給ポート８１を介して供給通路５Ａに臨んでいる。これに対して、変形例によるサーボレギュレータ３００では、第１スリーブ８０の受圧部８０Ｃは、供給ポート８１を介さず、供給通路５Ａに直接、面している。このように構成しても、油圧ポンプ５から吐出された作動油の油圧が受圧部８０Ｃに作用するので、第１スリーブ８０は、第１スリーブ８０の端面が第１ソレノイド３７の端面に当接した状態で挿入孔５２内に配設される。

なお、サーボレギュレータ３００の第２スリーブ９０も、第１スリーブ８０と同様に構成されている。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなし得ることは明白である。

本実施形態のサーボレギュレータ１００，３００では、作動油を作動流体として使用しているが、作動油の代わりに水溶性代替液やガス等を使用してもよい。

１００，３００ サーボレギュレータ
５ 油圧ポンプ
７ タンク
１０ アーム
２０ サーボピストン
３０ 第１スプール弁
３２ スプリング
３７ 第１ソレノイド
３７Ａ プランジャ
４０ 第２スプール弁
４２ スプリング
４７ 第２ソレノイド
４７Ａ プランジャ
５０ ケース
５１ 挿入孔
５２ 挿入孔
５４ 第１圧力室
５５ 第２圧力室
７０ スプリングホルダ
８０ 第１スリーブ
８０Ａ 小径部
８０Ｂ 大径部
８０Ｃ 受圧部
８１ 供給ポート
８２ 給排ポート
８３ 排出通路
９０ 第２スリーブ
９０Ａ 小径部
９０Ｂ 大径部
９０Ｃ 受圧部
９１ 供給ポート
９２ 給排ポート
９３ 排出通路

Claims (3)

1. ケース内に摺動自在に配設されるサーボピストンと、前記サーボピストンの両端に面して設けられる圧力室と、を備え、これら圧力室内の作動流体圧を制御することで前記サーボピストンを軸方向に移動させるサーボレギュレータであって、
   前記ケースに形成された挿入孔に挿入されるとともに、流体圧源からの作動流体を一方の前記圧力室に供給可能なポートを有するスリーブと、
   前記ポートを開閉可能であって、付勢部材に付勢された状態で前記スリーブ内に配設されるスプール弁と、
   前記挿入孔を閉塞するように前記ケースに取り付けられるとともに、プランジャを介し、前記付勢部材の付勢力に対抗して前記スプール弁を駆動するソレノイドと、を備え、
   前記スリーブは、前記流体圧源からの作動流体の流体圧が作用する受圧部を備え、当該受圧部に作用する付勢力により前記ソレノイドの端面に押し付けられることを特徴とするサーボレギュレータ。
2. 前記スリーブは、前記ソレノイド側端の大径部と、その他の部分の小径部とからなる円筒状部材であって、
   前記受圧部は、前記小径部と前記大径部との境界に形成される段差面であることを特徴とする請求項１に記載のサーボレギュレータ。
3. 前記スリーブは、前記スプール弁の端面と前記ソレノイドの端面との間に漏出した作動流体を排出する排出路を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のサーボレギュレータ。

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