JP6513555B2 - Hydraulic circuit of swash plate type variable displacement pump - Google Patents
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Description
本発明は、油圧機械に用いられる斜板式可変容量ポンプの油圧回路に関する。 The present invention relates to a hydraulic circuit of a swash plate type variable displacement pump used in a hydraulic machine.
従来、油圧ショベルなどの油圧機械に用いられる油圧ポンプとして、エンジンにより駆動され、斜板の傾転量に応じて吐出流量が調整される斜板式可変容量ポンプが知られている。係る斜板式可変容量ポンプは、馬力(ポンプ出力)が一定となるように、ポンプ吐出圧力に応じてポンプ吐出流量が制御される。例えば、実機アクチュエータに負荷が作用し、ポンプ吐出圧力が増大する際には、設定した馬力を超えそうになるとポンプ吐出流量が減少し、ほぼ等馬力で維持される。 Conventionally, a swash plate type variable displacement pump which is driven by an engine and whose discharge flow rate is adjusted according to the amount of tilt of a swash plate is known as a hydraulic pump used for a hydraulic machine such as a hydraulic shovel. In the swash plate type variable displacement pump, the pump discharge flow rate is controlled in accordance with the pump discharge pressure so that the horsepower (pump output) becomes constant. For example, when a load acts on the actual machine actuator and the pump discharge pressure is increased, the pump discharge flow rate is reduced when the set horsepower is about to be exceeded, and is maintained at substantially equal horsepower.
特許文献1には、エンジンの出力により駆動されるエアコンディショナ等の他の機器が動作する場合において、当該他の機器の駆動用のエンジンの馬力を確保できるよう、斜板式可変容量ポンプの馬力を低くするようにした馬力制御レギュレータが開示されている。
According to
ところで、エアコンディショナ等の他の補機が動作する場合に馬力を低くする(モードコントロール:以下「減馬力機能」ともいう。)ことができる斜板式可変容量ポンプとして、特許文献1に記載されたような馬力制御レギュレータ以外の手段を備えたものがある。図4は、斜板式可変容量ポンプの吐出圧力P1,P2をそれぞれ受圧する第1のピストン361及び第2のピストン363以外に、ギヤポンプ油圧Pg1及び補機のオンオフ状態に応じて供給される流体圧(信号圧)Piを受圧する段付きの第3のピストン365を備えた斜板式可変容量ポンプの油圧回路を示している。
By the way,
係る油圧回路では、ギヤポンプ油圧Pg1が第3のピストン365の小径部の端部の周囲の圧力室357に導入されるとともに、補機のオンオフ状態に応じて供給される信号圧Piが信号圧導入ポートZを介して第3のピストン365の段差部の周囲の圧力室359に導入される。第3のピストン365は、小径部の端面でギヤポンプ油圧Pg1を受圧するとともに、段差面で信号圧Piを受圧し、受圧した圧力に応じて斜板の傾転量制御を補助することによって、馬力を低減させる。
In such a hydraulic circuit, the gear pump hydraulic pressure Pg1 is introduced into the
図15は、斜板式可変容量ポンプの馬力特性の一例を示している。実線は、ギヤポンプ油圧Pg1が低い場合であって、信号圧Piがゼロの場合の流量−圧力特性を示している。ギヤポンプ油圧Pg1が低い場合に、補機がオンにされると、信号圧Piを受圧して得られた補助力により信号圧Piがゼロの場合よりも低いポンプ吐出圧力で斜板が傾転しポンプ吐出流量が低下し始めるため、馬力が低下する(点線)。また、一点鎖線は、ギヤポンプ油圧Pg1が高い場合であって、信号圧Piがゼロの場合の流量−圧力特性を示している。ギヤポンプ油圧Pg1が高い場合に、補機がオンにされると、信号圧Piを受圧して得られた補助力により、信号圧Piがゼロの場合よりも低いポンプ吐出圧力で斜板が傾転しポンプ吐出流量が低下し始めるため、馬力が低下する(二点鎖線)。 FIG. 15 shows an example of the horsepower characteristic of the swash plate type variable displacement pump. The solid line shows the flow-pressure characteristic when the gear pump hydraulic pressure Pg1 is low and the signal pressure Pi is zero. When the gear pump oil pressure Pg1 is low, when the accessory is turned on, the swash plate is tilted at a pump discharge pressure lower than that in the case where the signal pressure Pi is zero due to the auxiliary force obtained by receiving the signal pressure Pi. As the pump discharge flow rate starts to decrease, the horsepower decreases (dotted line). Further, the dashed-dotted line indicates the flow-pressure characteristic when the gear pump hydraulic pressure Pg1 is high and the signal pressure Pi is zero. When the gear pump hydraulic pressure Pg1 is high, when the accessory is turned on, the swash plate is tilted at a pump discharge pressure lower than that when the signal pressure Pi is zero by the auxiliary force obtained by receiving the signal pressure Pi. Because the pump discharge flow rate starts to decrease, the horsepower decreases (two-dot chain line).
しかし、補機のオンオフ状態に応じて供給される信号圧Piは比較的低い圧力である一方、第3のピストン365における当該信号圧Piの受圧面積は比較的小さくなっている。そのため、減馬力量を大きくすることが困難となっている。特に、信号圧Piは、斜板式可変容量ポンプの駆動軸に連結されたギヤポンプ(第2のギヤポンプ118)の吐出圧力Pg2に基づいており、高圧にすることは容易ではない。また、図4に示した回路構成の斜板式可変容量ポンプにおいて、特許文献1に記載されたような馬力制御レギュレータ等の新たな部品を組み込むスペースも限られており、大幅な変更が必要となってしまう。
However, while the signal pressure Pi supplied according to the on / off state of the accessory is a relatively low pressure, the pressure receiving area of the signal pressure Pi at the
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、補機のオンオフ状態に応じて供給される油圧の受圧面積が大きくされ、当該補機の作動時における斜板式可変容量ポンプの減馬力量を大きくすることができる斜板式可変容量ポンプを提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to increase the pressure receiving area of the hydraulic pressure supplied according to the on / off state of the accessory, and to operate the accessory It is an object of the present invention to provide a swash plate type variable displacement pump capable of increasing the amount of horsepower reduction of a swash plate type variable displacement pump at the time.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、それぞれ駆動源によって駆動される、第1の吐出油路に作動油を吐出する斜板式の第1のポンプ部、第2の吐出油路に作動油を吐出する斜板式の第2のポンプ部、及び、第3の吐出油路に作動油を吐出する第3のポンプ部と、第1のポンプ部、第2のポンプ部及び第3のポンプ部の吐出圧力、並びに、補機の作動状態に応じて供給される信号圧に基づき斜板の傾転量を変化させる傾転量制御部と、第1の吐出油路から分岐し第1のオリフィスが設けられた第1の制御油路と、第2の吐出油路から分岐し第2のオリフィスが設けられた第2の制御油路と、第1の制御油路及び第2の制御油路が合流して接続され、傾転量制御部の第1の受圧面に、第1のポンプ部の吐出圧力及び第2のポンプ部の吐出圧力に基づく第1の制御油圧を導入する第3の制御油路と、第3の吐出油路から分岐して、傾転量制御部の第2の受圧面に、第3のポンプ部の吐出圧力に基づく第2の制御油圧を供給する第4の制御油路と、傾転量制御部の第3の受圧面に、信号圧に基づく第3の制御油圧を供給する第5の制御油路と、第3の制御油路に設けられた第3のオリフィスと、を備える、斜板式可変容量ポンプの油圧回路が提供される。 In order to solve the above-mentioned problems, according to one aspect of the present invention, a swash plate type first pump portion, which discharges hydraulic oil to a first discharge oil passage, which is driven by a drive source, a second discharge, respectively. A second swash plate type pump portion that discharges hydraulic fluid to an oil passage, a third pump portion that discharges hydraulic fluid to a third discharge oil passage, a first pump portion, a second pump portion, and A tilt amount control unit that changes the tilt amount of the swash plate based on the discharge pressure of the third pump unit and the signal pressure supplied according to the operation state of the accessory, and a branch from the first discharge oil passage A first control oil passage provided with a first orifice, a second control oil passage branched from a second discharge oil passage and provided with a second orifice, a first control oil passage and a first control oil passage The two control oil paths merge and are connected, and the discharge pressure of the first pump portion and the second port are connected to the first pressure receiving surface of the displacement amount control portion. And a third control oil passage for introducing a first control hydraulic pressure based on the discharge pressure of the pump portion, and a third pressure receiving surface branched from the third discharge oil passage A fourth control oil path for supplying a second control oil pressure based on the discharge pressure of the pump unit, and a fifth control oil path for supplying a third control oil pressure based on a signal pressure to the third pressure receiving surface of the displacement amount control unit A hydraulic circuit of a swash plate type variable displacement pump is provided, comprising: a control oil passage of the second control oil passage; and a third orifice provided in the third control oil passage.
傾転量制御部は、それぞれ一端側が斜板を押圧可能であり、他端側が第1の受圧面、第2の受圧面又は第3の受圧面である第1のピストン、第2のピストン及び第3のピストンを備えてもよい。 The tilting amount control unit has a first piston capable of pressing the swash plate at one end and a first piston, a second piston, and a second pressure receiving surface which is the first pressure receiving surface, the second pressure receiving surface, or the third pressure receiving surface. A third piston may be provided.
傾転量制御部は、カバーに形成された油路に連通して第3の制御油路の一部を構成する軸方向油路が形成された油路部材を備え、第3のオリフィスは、油路部材の側面と軸方向油路とを連通する径方向油路に設けられてもよい。 The displacement amount control unit includes an oil passage member in communication with an oil passage formed in the cover and having an axial oil passage that constitutes a part of a third control oil passage, and the third orifice is It may be provided in a radial oil passage that communicates the side surface of the oil passage member with the axial oil passage.
信号圧は、駆動源によって駆動される第4のポンプ部の吐出圧力を用いて生成される圧力であってもよい。 The signal pressure may be a pressure generated using the discharge pressure of the fourth pump unit driven by the drive source.
以上説明したように本発明によれば、補機の作動状態に応じて供給される油圧の受圧面積が大きくされ、当該補機の作動時における斜板式可変容量ポンプの馬力の低下量を大きくすることができる。 As described above, according to the present invention, the pressure receiving area of the hydraulic pressure supplied is increased according to the operating state of the accessory, and the amount of decrease in horsepower of the swash plate type variable displacement pump during operation of the accessory is increased. be able to.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 The present invention will now be described more fully with reference to the accompanying drawings, in which exemplary embodiments of the invention are shown. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration will be assigned the same reference numerals and redundant description will be omitted.
<1.斜板式可変容量ポンプの全体構成例>
まず、図1を参照して、本発明の実施の形態に係る油圧回路が適用される斜板式可変容量ポンプの構成例について説明する。図1は、斜板式可変容量ポンプ100の断面図を示している。係る斜板式可変容量ポンプ100は、例えば複数の油圧アクチュエータにより操作される油圧ショベル等の油圧機器に搭載されて使用される。斜板式可変容量ポンプ100は、斜板30の傾きである傾転量を制御することによって、ポンプ吐出流量を調整可能なピストンポンプである。
<1. Overall Configuration Example of Swash Plate Type Variable Displacement Pump>
First, a configuration example of a swash plate type variable displacement pump to which a hydraulic circuit according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a cross-sectional view of a swash plate type
係る斜板式可変容量ポンプ100において、油路構成及び傾転量制御部50以外の構成については、従来公知の斜板式可変容量ポンプと同様に構成し得る。以下、油路構成及び傾転量制御部50以外の斜板式可変容量ポンプ100の全体構成について簡単に説明する。
In the swash plate type
斜板式可変容量ポンプ100は、ポンプハウジング5とカバー10とを備える。ポンプハウジング5及びカバー10には、図示しないエンジンにより回転駆動される駆動軸8が挿通される。本実施形態に係る斜板式可変容量ポンプ100は、図示しない2つの吐出ポートを備えた2連ポンプである。また、駆動軸8には、図示しない第1ギヤポンプ及び第2ギヤポンプが連結されている。第1ギヤポンプは、駆動軸8の回転により、所定の油圧(以下、「第1のギヤポンプ油圧」ともいう。)を圧送する。また、第2ギヤポンプは、駆動軸8の回転により、低圧の油圧(以下、「第2のギヤポンプ油圧」ともいう。)を圧送する。第2のギヤポンプ油圧は、エアコンディショナ等の補機の作動時に斜板式可変容量ポンプ100の馬力を低下させるために傾転量制御部50の図示しない第3のピストンの他端面に供給される信号圧の元圧となる。
The swash plate type
ポンプハウジング5及びカバー10により形成される内部空間には、斜板30及びシリンダブロック40が収容される。シリンダブロック40は、駆動軸8に連結され、駆動軸8の回転により回転駆動する。シリンダブロック40は、駆動軸8の軸方向に沿って複数のシリンダ41を備える。それぞれのシリンダ41には、加圧ピストン45が軸方向に往復動可能に保持されている。
The
それぞれの加圧ピストン45の一端側は、斜板30に当接している。駆動軸8の回転によりシリンダブロック40が一回転する間に、加圧ピストン45はシリンダ41内を往復動し、作動油の吸入及び吐出が行われる。加圧ピストン45の往復動の方向に直交する面に対する斜板30の傾き(傾転量)によって、シリンダブロック40が一回転する間の加圧ピストン45のストローク量が可変となっている。すなわち、斜板30の傾転量によって、ポンプ吐出流量が可変となる。
One end side of each
斜板30は、図中の上方において、コイルスプリング35により付勢されている。コイルスプリング35は、カバー10と斜板30とにより挟持されている。一方、斜板30は、図中の下方において、傾転量制御部50のピストン(第1のピストン61)の一端面に当接している。第1のピストン61は、カバー10に固定されたガイドスリーブ51により、駆動軸8の軸方向に沿って摺動可能に支持される。図1では第1のピストン61のみが示されているが、実際には第2のピストン及び第3のピストンも並列配置されており、それぞれのピストンの一端面が斜板30に当接している。
The
係る傾転量制御部50の第1のピストン61の他端面は第1の制御油圧Pcの受圧面となっており、第2のピストンの他端面は第2の制御油圧(第1のギヤポンプ油圧)Pg1の受圧面となっており、第3のピストンの他端面は第3の制御油圧(信号圧)Piの受圧面となっている。したがって、斜板30の下方側は、各ピストンを介して負荷される第1の制御油圧Pc、第2の制御油圧Pg1、第3の制御油圧Piにより押圧される。
The other end surface of the
制御油圧が小さい状態では、斜板30は、コイルスプリング35に付勢されて傾転量が最大の状態になる。この状態から制御油圧が大きくなるにつれて、コイルスプリング35の付勢力に抗して斜板30の下方側が押圧され、傾転量が小さくなる。係る斜板式可変容量ポンプ100は、ポンプ吐出圧力が大きくなるほど第1の制御油圧Pcが大きくなってポンプ吐出流量は小さくされる。また、斜板式可変容量ポンプ100は、図示しない第1ギヤポンプの吐出圧力Pg1に応じて斜板30の傾転量制御を補助するとともに、補機のオンオフ状態に応じて供給される信号圧Piに応じて斜板30の傾転量制御を補助する。
When the control oil pressure is small, the
本実施形態に係る斜板式可変容量ポンプ100では、傾転量制御部50の各ピストンの他端面には、図示しない油路構成を介して制御油圧が導かれる。
In the swash plate type
<2.油圧回路の構成例>
次に、本実施形態に係る斜板式可変容量ポンプ100の油圧回路110の構成例を説明する。図2は、本実施形態に係る油圧回路110の回路図である。係る油圧回路110は、第1のポンプ部112と第2のポンプ部114と第3のポンプ部116と第4のポンプ部118とを備える。このうち、第1のポンプ部112及び第2のポンプ部114は、斜板式可変容量ポンプ100の加圧ピストン45の吸入圧送動作により2つの吐出ポートA1,A2から吐出されるポンプ部に相当する。また、第3のポンプ部116及び第4のポンプ部118は、それぞれ上述の第1ギヤポンプ及び第2ギヤポンプに相当する。
<2. Configuration example of hydraulic circuit>
Next, a configuration example of the
第1のポンプ部112は、第1の吐出油路122を介して第1の吐出ポートA1から油圧機器のアクチュエータ等に対して作動油圧P1を供給する。第2のポンプ部114は、第2の吐出油路124を介して第2の吐出ポートA2から油圧機器のアクチュエータ等に対して作動油圧P2を供給する。第3のポンプ部116は、第3の吐出油路126を介して第3の吐出ポートA3から第1のギヤポンプ油圧Pg1を供給する。第4のポンプ部118は、第4の吐出油路128を介して第4の吐出ポートA4から第2のギヤポンプ油圧Pg2を供給する。
The
第1の吐出油路122には、第1の制御油路132が分岐して接続されている。また、第2の吐出油路124には、第2の制御油路134が分岐して接続されている。第1の制御油路132及び第2の制御油路134は合流し、第3の制御油路135に接続されている。第3の制御油路135は、傾転量制御部50の第1のピストン61の圧力室53に、吐出圧力P1,P2の平均圧である第1の制御油圧Pcを導入する。第1の制御油路132には第1のオリフィス142が設けられ、第2の制御油路134には第2のオリフィス144が設けられている。第1のオリフィス142及び第2のオリフィス144の直径は同一とされ、これにより、第1のピストン61の圧力室53に導入される第1の制御油圧Pcが、吐出圧力P1,P2の平均圧とされる。
The first
第3の吐出油路126には、第4の制御油路136が分岐して接続されている。第4の制御油路136は、傾転量制御部50の第2のピストン63の圧力室55に、第1のギヤポンプ油圧(以下、「第2の制御油圧」ともいう。)Pg1を導入する。また、傾転量制御部50の第3のピストン65の圧力室57には、信号圧導入ポートZを介して、第4のポンプ部118の吐出圧力である第2のギヤポンプ油圧Pg2に基づく信号圧(以下、「第3の制御油圧」ともいう。)Piが導入される。第3の制御油圧Piは、図示しない信号圧制御部により、エアコンディショナ等の補機のオンオフ状態あるいは出力に応じて、適宜の値に制御される。
A fourth
傾転量制御部50では、それぞれ圧力室53,55,57に導入される第1の制御油圧Pc、第2の制御油圧Pg1及び第3の制御油圧Piにより、第1のピストン61、第2のピストン63及び第3のピストン65を介して斜板30が押圧される。これにより、斜板30の傾転量が制御される。その結果、第1のポンプ部112及び第2のポンプ部114の吐出流量が変化し、馬力が制御される。
In the displacement
第3の制御油圧Piは、エアコンディショナ等の補機のオンオフ状態に応じて適宜の圧力とされる。補機のオン状態では、補機を駆動させるための馬力が必要になることから、オフ状態に比べて大きい値の第3の制御油圧Piが圧力室57に導入されるようになっており、斜板30の傾転量がより小さくなる。例えば、エアコンディショナの作動スイッチがオンにされたときに、図示しない信号圧制御部により信号圧Piが大きくなるように切り替えられてもよい。
The third control oil pressure Pi is set to an appropriate pressure in accordance with the on / off state of an auxiliary device such as an air conditioner. In the ON state of the auxiliary machine, since the horsepower for driving the auxiliary machine is required, the third control hydraulic pressure Pi having a larger value than the OFF state is introduced into the
ここで、本実施形態に係る油圧回路110では、第1のポンプ部112及び第2のポンプ部114の吐出圧力P1,P2の平均圧である第1の制御油圧Pcを第1のピストン61の圧力室53に導く第3の制御油路135に、第3のオリフィス145が設けられている。第3のオリフィス145は、斜板式可変容量ポンプ100の駆動に伴って生じる斜板30の振動が第3の制御油路135に伝達されることを抑制する機能と、第3のオリフィス145から圧力室53までの第3の制御油路135の容積及び圧力室53の容積に応じた斜板30の振動を抑制する機能を有する。
Here, in the
係る圧力室53及び第3の制御油路135内の圧力脈動が大きくなると、斜板30の振動もさらに大きくなって、第1のポンプ部112及び第2のポンプ部114によるポンプ吐出流量が不安定になる。その結果、斜板式可変容量ポンプ100を等馬力で制御することが困難となる。第3のオリフィス145は、係る圧力脈動を抑制して、等馬力制御を可能としている。
As the pressure pulsation in the
このとき、第3のオリフィス145は、圧力脈動を抑制可能な位置、すなわち、ポンプ吐出流量の変動幅がより小さくなる位置に設けられることが好ましい。つまり、圧力脈動の節又は腹の位置等の要因によって、第3のオリフィス145を設けることによる圧力脈動の抑制効果に差が生じ得ることから、適切な位置を選択して第3のオリフィス145を設けることが好ましい。
At this time, the
<3.傾転量制御部>
図3は、傾転量制御部50の構成例を示す部分断面図である。傾転量制御部50は、カバー10に対してボルト81により固定されたガイドスリーブ51を備える。ガイドスリーブ51は、第1のガイド部51a、第2のガイド部51b、第3のガイド部51cを有する。第1のガイド部51aには、第1のピストン61が摺動自在に保持されている。第2のガイド部51bには、第2のピストン63が摺動自在に保持されている。第3のガイド部51cには、第3のピストン65が摺動自在に保持されている。
<3. Tilt amount control unit>
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a configuration example of the tilting
第1のガイド部51aは、カバー10とは反対側の端部が開口し、他端側がカバー10に形成された油路部材70の保持穴12に対向する。保持穴12には、第3の制御油路135の一部をなす軸方向孔(軸方向油路)71及び第3のオリフィス145が形成された油路部材70が挿入されている。第3のオリフィス145は、軸方向孔71に直交し径方向に延びる油路上に設けられている。油路部材70における第3のオリフィス145が形成された位置の外周面には環状溝73が設けられ、係る環状溝73には、カバー10に形成された図示しない第3の制御油路135が連通している。
The
第3の制御油路135を介して供給される第1の制御油圧Pcは、第3のオリフィス145を介して軸方向孔(軸方向油路)71を流れ、第1のガイド部51a内に導入される。第1のピストン61は、第1のガイド部51a内に導入された第1の制御油圧Pcを受圧して、第1のガイド部51a内を移動する。すなわち、本実施形態に係る斜板式可変容量ポンプ100の傾転量制御部50では、第1のポンプ部112及び第2のポンプ部114の吐出圧力P1,P2を一つの第1のピストン61で受圧し、斜板30の制御に利用する。
The first control oil pressure Pc supplied via the third
第3のオリフィス145が油路部材70に形成されているため、第3のオリフィス145から第1のピストン61までの距離が短くされる。そのため、第3の制御油路135内で生じる圧力脈動が抑制され、ポンプ吐出流量をより安定させることができる。
Since the
第2のガイド部51bは、カバー10とは反対側の端部が開口し、他端側がカバー10に形成された第4の制御油路136に連通する油路83に連通する。第2のピストン63は、第2のガイド部51bに挿入され、第4の制御油路136から導入される第2の制御油圧Pg1を受圧して、第2のガイド部51b内を移動する。
The
第3のガイド部51cは、カバー10とは反対側の端部が開口し、他端側がカバー10に形成された第5の制御油路138に連通する油路85に連通する。第3のピストン65は、第3のガイド部51cに挿入され、第5の制御油路138から導入される第3の制御油圧Piを受圧して、第3のガイド部51c内を移動する。すなわち、本実施形態に係る斜板式可変容量ポンプ100は、第1のポンプ部112及び第2のポンプ部114の吐出圧力P1,P2を一つの第1のピストン61で受圧するように構成したことに伴って、信号圧(第3の制御油圧)Piを、第3のピストン65によって独立的に受圧し得る。このため、信号圧Piの受圧面積を大きくすることが可能になる。
The
図4に示した従来の油圧回路の場合においても、傾転量制御部350は、それぞれ導入される制御油圧を受圧して斜板30を制御する3本のピストンを備えている。従来の油圧回路では、3本のピストンが、それぞれ第1のポンプ部112の吐出圧力P1、第2のポンプ部114の吐出圧力P2、又は、第1のギヤポンプ油圧Pg1及び信号圧Piを受圧していた。
Also in the case of the conventional hydraulic circuit shown in FIG. 4, the displacement
これに対して、本実施形態に係る油圧回路では、第1のピストン61が第1のポンプ部112及び第2のポンプ部114の吐出圧力P1,P2の平均圧Pcを受圧する。このため、第1のギヤポンプ油圧Pg1及び信号圧Piを、それぞれ第2のピストン63及び第3のピストン65で独立して受圧することが可能になっている。したがって、傾転量制御部50の全体の大きさを大幅に変更することなく、信号圧Piの受圧面積を大きくすることができる。これにより、図4に示した油圧回路構成を備えた斜板式可変容量ポンプ100を大きく設計変更することなく、補機の作動時の減馬力量を大きくすることができる。
On the other hand, in the hydraulic circuit according to the present embodiment, the
<4.まとめ>
以上説明したように、本実施形態に係る斜板式可変容量ポンプ100の油圧回路110は、第1のポンプ部112及び第2のポンプ部114の吐出圧力P1,P2を一つの第1のピストン61で受圧するように構成する一方、補機の作動状態に応じて供給される信号圧Piを第3のピストン65で独立して受圧可能になっている。したがって、信号圧Piが比較的低圧であるとしても、大面積の受圧面で信号圧Piを受圧して、傾転量制御を補助することができる。これにより、補機の作動時における減馬力量を増大させることができる。
<4. Summary>
As described above, the
また、本実施形態に係る斜板式可変容量ポンプ100の油圧回路110は、第1のポンプ部112及び第2のポンプ部114の吐出圧力P1,P2の平均圧Pcを傾転量制御部50に導く第3の制御油路135に第3のオリフィス145を有する。したがって、斜板30の振動により生じる、圧力室53及び第3の制御油路135内の圧力脈動が抑制され、ポンプ吐出流量のバラつきが低減される。これにより、バラつきの少ない等馬力制御を実行することが可能になる。
Further, the
以下、本発明の実施例について説明する。以下の実施例では、油圧回路の構成及びオリフィスの位置の違いによる、馬力特性の差を評価した。なお、以下の実施例は、エンジンの代わりに電動機を用いて馬力特性の差を評価したものであり、モータ回転数をエンジン回転数に代用した。 Hereinafter, examples of the present invention will be described. In the following examples, differences in horsepower characteristics due to differences in hydraulic circuit configuration and orifice positions were evaluated. In the following embodiment, the difference in horsepower characteristics is evaluated using a motor instead of the engine, and the motor rotational speed is substituted for the engine rotational speed.
(実施例)
実施例として、図2に示す油圧回路110を用いて、馬力特性を評価した。係る油圧回路110において、傾転量制御部50は図3に示したものを用いた。使用した作動油はVG46であり、モータ回転数(エンジン回転数)Nが2200rpmの時の第1のポンプ部112及び第2のポンプ部114の吐出圧力P1,P2を25MPa、第3のポンプ部116の吐出圧力(第1のギヤポンプ油圧)Pg1を1.5MPa、第4のポンプ部118の吐出圧力に基づく信号圧Piを3.2MPaに設定した。その後、モータ回転数(エンジン回転数)Nを2200rpmから900rpmまで下げた後に再び2200rpmまで復帰させた場合のポンプ吐出流量Q1,Q2(L/min)、圧力P1,P2,Pg1,Pi(MPa)、トルクT(N・m)の変動を観察した。
(Example)
As an example, the horsepower characteristic was evaluated using the
得られた結果を図5に示す。図5の横軸は、モータ回転数(エンジン回転数)N(rpm)を示している。実施例の油圧回路110によれば、ポンプ吐出流量Q1,Q2がモータ回転数(エンジン回転数)Nの増大に伴って比例的に増加し、トルクTは大きく変動することなく変化していた。
The obtained result is shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 5 indicates the motor rotational speed (engine rotational speed) N (rpm). According to the
(比較例1)
比較例1として、すでに説明した図4に示す油圧回路を用いて、実施例と同様の方法により馬力特性を評価した。比較例1では、第1のオリフィス342が第1のピストン361の圧力室353よりも上流側に設けられ(図3の第3のオリフィス145と同じ位置)、第2のオリフィス344が第2のピストン363の圧力室355の直前に設けられている(図3の油路83の位置)。得られた結果を図6に示す。比較例1の油圧回路によれば、ポンプ吐出流量Q1,Q2がモータ回転数(エンジン回転数)Nの増大に伴って比例的に増加し、略一定のトルクTで制御可能になっている。ただし、比較例1の油圧回路は、信号圧Piを、第3のピストン365の段差面で受圧する構成であるため、補機の作動時における減馬力量に制限がある。
(Comparative example 1)
As Comparative Example 1, using the hydraulic circuit shown in FIG. 4 described above, the horsepower characteristics were evaluated by the same method as in the example. In the first comparative example, the
(比較例2)
比較例2として、図7に示す油圧回路を用いて、実施例と同様の方法により馬力特性を評価した。図7に示す油圧回路は、図4に示す油圧回路における第1の制御油路332及び第2の制御油路334に設けられていた第1のオリフィス342及び第2のオリフィス344を省略したものである。得られた結果を図8に示す。比較例2の油圧回路によれば、ポンプ吐出流量Q1,Q2がモータ回転数(エンジン回転数)Nの変化に伴って大きくばらついており、トルクTも大きく変動している。また、比較例2の油圧回路は、信号圧Piを、第3のピストン365の段差面で受圧する構成であるため、補機の作動時における減馬力量に制限がある。
(Comparative example 2)
As Comparative Example 2, using the hydraulic circuit shown in FIG. 7, the horsepower characteristics were evaluated by the same method as in the example. In the hydraulic circuit shown in FIG. 7, the
(比較例3)
比較例3として、図9に示す油圧回路を用いて、実施例と同様の方法により馬力特性を評価した。図9に示す油圧回路は、図4に示す油圧回路における第2の制御油路334に設けられていた第2のオリフィス344を省略したものである。得られた結果を図10に示す。比較例3の油圧回路によれば、ポンプ吐出流量Q1,Q2がモータ回転数(エンジン回転数)Nの増大に伴って比例的に増加し、略一定のトルクTで制御可能になっている。ただし、比較例3の油圧回路は、信号圧Piを、第3のピストン365の段差面で受圧する構成であるため、補機の作動時における減馬力量に制限がある。
(Comparative example 3)
As Comparative Example 3, using the hydraulic circuit shown in FIG. 9, the horsepower characteristics were evaluated by the same method as in the example. The hydraulic circuit shown in FIG. 9 is one in which the
(比較例4)
比較例4として、図11に示す油圧回路を用いて、実施例と同様の方法により馬力特性を評価した。図11に示す油圧回路は、図4に示す油圧回路における第1の制御油路332に設けられていた第1のオリフィス342を省略したものである。得られた結果を図12に示す。比較例4の油圧回路によれば、ポンプ吐出流量Q1,Q2のバラつきが大きくなり、トルクTも大きく変動している。比較例3の油圧回路との差は、第1のオリフィス342と第2のオリフィス344の位置の違いによるものと考えられる。また、比較例4の油圧回路は、信号圧Piを、第3のピストン365の段差面で受圧する構成であるため、補機の作動時における減馬力量に制限がある。
(Comparative example 4)
As Comparative Example 4, using the hydraulic circuit shown in FIG. 11, the horsepower characteristics were evaluated in the same manner as in the example. The hydraulic circuit shown in FIG. 11 is obtained by omitting the
(比較例5)
比較例5として、図13に示す油圧回路を用いて、実施例と同様の方法により馬力特性を評価した。図13に示す油圧回路は、図2に示す油圧回路における第3の制御油路135に設けられていた第3のオリフィス145を省略したものである。得られた結果を図14に示す。比較例5の油圧回路によれば、ポンプ吐出流量Q1,Q2のバラつきが大きくなり、トルクTも大きく変動している。
(Comparative example 5)
As Comparative Example 5, using the hydraulic circuit shown in FIG. 13, the horsepower characteristics were evaluated by the same method as in the example. The hydraulic circuit shown in FIG. 13 is obtained by omitting the
(実施例及び比較例の比較)
表1は、実施例及び比較例1〜5による馬力特性の評価結果を示す。表1において、馬力特性結果は、実施例におけるトルクTの変動幅を1とした場合の比率を示す。
(Comparison of Example and Comparative Example)
Table 1 shows the evaluation results of the horsepower characteristics according to the example and the comparative examples 1 to 5. In Table 1, the horsepower characteristic result shows the ratio when the fluctuation range of the torque T in the example is 1.
表1に示したように、第1のポンプ部112及び第2のポンプ部114の吐出圧力P1,P2の平均圧Pcを第1のピストン61で受圧する実施例及び比較例5において、第3の制御油路135に第3のオリフィス145を備えていない場合(比較例5)には、等馬力制御が維持できないことが分かった。したがって、減馬力機能を増大させるために、第1のポンプ部112及び第2のポンプ部114の吐出圧力P1,P2の平均圧Pcを一つの第1のピストン61で受圧させるには、第3の制御油路135に第3のオリフィス145を設けると良いことが理解できる。
As shown in Table 1, in the embodiment and the comparative example 5 in which the average pressure Pc of the discharge pressures P1, P2 of the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is obvious that those skilled in the art to which the present invention belongs can conceive of various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also fall within the technical scope of the present invention.
10 ポンプハウジング
30 斜板
40 シリンダブロック
41 シリンダ
45 加圧ピストン
50 傾転量制御部
51 ガイドスリーブ
53,55,57 圧力室
61 第1のピストン
63 第2のピストン
65 第3のピストン
70 油路部材
71 軸方向孔(軸方向油路)
100 斜板式可変容量ポンプ
110 油圧回路
112 第1のポンプ部
114 第2のポンプ部
116 第3のポンプ部
118 第4のポンプ部
132 第1の制御油路
134 第2の制御油路
135 第3の制御油路
136 第4の制御油路
138 第5の制御油路
142 第1のオリフィス
144 第2のオリフィス
145 第3のオリフィス
DESCRIPTION OF
100 swash plate type
Claims (4)
前記第1のポンプ部、前記第2のポンプ部及び前記第3のポンプ部の吐出圧力、並びに、補機の作動状態に応じて供給される信号圧に基づき斜板の傾転量を変化させる傾転量制御部と、
前記第1の吐出油路から分岐し第1のオリフィスが設けられた第1の制御油路と、
前記第2の吐出油路から分岐し第2のオリフィスが設けられた第2の制御油路と、
前記第1の制御油路及び前記第2の制御油路が合流して接続され、前記傾転量制御部の第1の受圧面に、前記第1のポンプ部の吐出圧力及び前記第2のポンプ部の吐出圧力に基づく第1の制御油圧を導入する第3の制御油路と、
前記第3の吐出油路から分岐して、前記傾転量制御部の第2の受圧面に、前記第3のポンプ部の吐出圧力に基づく第2の制御油圧を供給する第4の制御油路と、
前記傾転量制御部の第3の受圧面に、前記信号圧に基づく第3の制御油圧を供給する第5の制御油路と、
前記第3の制御油路に設けられた第3のオリフィスと、
を備える、斜板式可変容量ポンプの油圧回路。 A swash plate type first pump unit for discharging hydraulic fluid to a first discharge oil passage, driven by a drive source, and a swash plate type second pump unit for discharging hydraulic fluid to a second discharge oil channel, And a third pump unit that discharges hydraulic oil to a third discharge oil passage,
The displacement amount of the swash plate is changed based on the discharge pressure of the first pump unit, the second pump unit and the third pump unit, and the signal pressure supplied according to the operating state of the accessory. Tilt amount control unit,
A first control oil passage branched from the first discharge oil passage and provided with a first orifice;
A second control oil passage branched from the second discharge oil passage and provided with a second orifice;
The first control oil passage and the second control oil passage are joined together and connected, and the discharge pressure of the first pump unit and the second pressure unit are connected to a first pressure receiving surface of the displacement amount control unit. A third control oil passage for introducing a first control hydraulic pressure based on the discharge pressure of the pump unit;
Fourth control oil that branches from the third discharge oil passage and supplies a second control hydraulic pressure based on the discharge pressure of the third pump portion to the second pressure receiving surface of the displacement amount control unit Road,
A fifth control oil passage for supplying a third control hydraulic pressure based on the signal pressure to a third pressure receiving surface of the displacement amount control unit;
A third orifice provided in the third control oil passage;
The hydraulic circuit of a swash plate type variable displacement pump, comprising:
The hydraulic pressure of a swash plate type variable displacement pump according to any one of claims 1 to 3, wherein the signal pressure is a pressure generated using a discharge pressure of a fourth pump unit driven by the drive source. circuit.
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