JP6913527B2 - 油圧ポンプおよびモータ - Google Patents

Description

本発明は、油圧ポンプおよびモータに関する。

油圧ポンプや油圧モータは、例えば建設機械や作業車両などにおいて広く利用されている。油圧ポンプは、電動機やエンジンなどによって回転駆動されることによって、油圧回路に作動油を吐出する。油圧モータは、これとは逆に、油圧回路から供給された作動油の圧力を回転運動に変換する。このような油圧ポンプおよびモータにおいて、斜板を用いて可変容量型としたものが知られている。

例えば、特許文献１には、斜板を用いた可変容量型のポンプにおいて、斜板を傾転させるサーボピストンの作動方向と平行に制御弁を配置するとともに、単一のレバーをサーボピストンおよび制御弁の作動軸線を含む同一平面上に配置することによってサーボピストンおよび制御弁を互いに連動させる技術が記載されている。このような技術によれば、ポンプ吐出量とポンプ吐出圧との積（馬力）を一定にする制御を、コンパクトかつ簡単な構造で実現することができる。

一方、可変容量型のポンプにおいて、ポンプ吐出量を決定する斜板の傾転角度を検出し、その結果を制御に利用する技術も知られている。例えば、特許文献２には、斜板を用いた可変容量型のポンプにおいて、ハウジングの外にポテンショメータを配置し、ハウジング内の斜板から回転伝達機構を用いてポテンショメータに斜板の回動を伝達する技術が記載されている。このような技術によれば、ポテンショメータを用いて高い精度で斜板の傾転角度を検出できるとともに、ポテンショメータの調整も容易に行うことができる。

特開２００２−１０６４６０号公報 特開平１１−２５７２０９号公報

しかしながら、特許文献２に記載されたように斜板の回動を直接的に検出手段に伝達する場合、伝達機構を斜板の傾転軸と同心に配置する必要があり、それが装置の設計における制約になる。この点は、斜板を用いた可変容量型のモータでも同様である。

上記に鑑み、本発明の目的の一つは、斜板を有する可変容量型の油圧ポンプおよびモータにおいて、斜板の傾転角度の検出を可能としつつ、設計上の制約を少なくすることができる油圧ポンプおよびモータを提供することにある。

本発明の第１の態様に係る、斜板を有する可変容量型の油圧ポンプまたはモータは、ハウジングに支持され、前記斜板の傾転とともに回動するレバーと、前記レバーの移動量を検出するセンサとを備えることを特徴とする。

この発明によれば、斜板の傾転によって生じた変位が、斜板に接触するレバーの回動に変換される。これによって、斜板の微振動の影響を低減して高精度に傾転角度を検出することができる。加えて、レバーを斜板の傾転軸と同心に配置する必要がないため、装置の設計における制約が少なくなる。

本発明の実施形態に係る作業機械の側面図。 本発明の第１の実施形態に係る油圧ポンプの構造を表す断面図。 本発明の第１の実施形態に係る油圧ポンプの構造を表す別の断面図。 図２および図３に示された油圧ポンプのサーボ機構を示す油圧回路図。 図２および図３に示された油圧ポンプの制御装置のブロック図。 本発明の第２の実施形態に係る油圧ポンプの傾転状態検出部の構造を表す断面図。 本発明の第２の実施形態に係る油圧ポンプの傾転状態検出部の構造を表す別の断面図。 本発明の第３の実施形態に係る油圧ポンプの傾転状態検出部の構造を表す断面図。 本発明の第４の実施形態に係る油圧ポンプの傾転状態検出部の構造を表す断面図。

〔１〕作業機械の全体構成
図１は、本発明の実施形態に係る作業機械の例としてホイールローダ１を示す。ホイールローダ１は、前部車体２Ａと後部車体２Ｂとで構成される車体２を含む。前部車体２Ａの前方（図中の左方）には、油圧駆動の作業機３が取り付けられている。作業機３は、掘削および積込用のバケット３１、ブーム３２、ベルクランク３３、連結リンク３４、バケットシリンダ３５、およびブームシリンダ３６などを含む。後部車体２Ｂは、後部車体フレーム５を含む。後部車体フレーム５の前側には、オペレータが乗り込む箱形のキャブ６が設けられる。後部車体フレーム５の後側には、図示しないエンジンや油圧ポンプなどが収容されている。

上記のようなホイールローダ１では、エンジンの出力がタイヤ７を駆動する走行系と、作業機３を駆動する油圧装置系に分配される。油圧装置系では、油圧ポンプがエンジンの出力によって駆動され、油圧回路を通じて作業機３に圧油を供給する。バケットシリンダ３５およびブームシリンダ３６を圧油によって伸縮させることによって、バケット３１を積込位置とチルト位置との間で移動させたり、ブーム３２を上下に移動させたりすることができる。

〔２〕油圧ポンプの構造
図２および図３には、本発明の第１の実施形態に係る油圧ポンプ１０が示されている。なお、図３は図２のIII−III線断面図であり、図２は図３のII−II線断面図である。油圧ポンプ１０は、ハウジング１１と、回転軸１２とを含む。ハウジング１１は、ハウジング本体１１１およびハウジングキャップ１１２を含み、両者はボルト（図示せず）によって締結される。ハウジング１１の内部空間を貫通する回転軸１２は、ベアリング１２１を介してハウジング本体１１１に回転可能に支持されるとともに、ベアリング１２２を介してハウジングキャップ１１２にも回転可能に支持される。回転軸１２の一方の端部は、エンジンの出力によって駆動される駆動端部１２ａを構成し、ハウジング本体１１１の基端壁１１１ａから外部に突出する。ハウジング１１の内部空間において、回転軸１２の外周には、斜板１３およびシリンダブロック１４が配置される。

斜板１３は、中央に貫通孔１３１が形成された板状の部材である。斜板１３は、貫通孔１３１に回転軸１２が挿通された状態で、１対のボールリテーナ（支持体）１３２を介してハウジング本体１１１の基端壁１１１ａに取り付けられている。ボールリテーナ１３２を支点として、斜板１３は、ハウジング１１および回転軸１２に対して相対的に傾転することが可能である。斜板１３の両面には、ハウジングキャップ１１２側に第１摺動面１３３が、ハウジング本体１１１側に第２摺動面１３４が、それぞれ形成される。第１摺動面１３３は、後述するピストンシューに接触する平面であり、貫通孔１３１の回りに環状に形成される。第２摺動面１３４は、後述するサーボピストンシューに接触する平面であり、サーボピストンシューに対向する部分に形成される。

シリンダブロック１４は、中央に回転軸１２のための貫通孔１４１が形成された円柱状の部材である。シリンダブロック１４は、貫通孔１４１に形成されるスプラインによって回転軸１２に結合されており、回転軸１２とともに回転する。シリンダブロック１４のハウジングキャップ１１２側の端部は、バルブプレート１４２を介してハウジングキャップ１１２の内壁面に当接している。バルブプレート１４２は、吸込ポート１４２ａおよび吐出ポート１４２ｂが形成された板状部材であり、ハウジングキャップ１１２に固定される。バルブプレート１４２の吸込ポート１４２ａはハウジングキャップ１１２に形成された吸込通路１１２ａに連通し、吐出ポート１４２ｂはハウジングキャップ１１２に形成された吐出通路１１２ｂに連通する。

また、シリンダブロック１４には、複数のシリンダ１４３が形成される。シリンダ１４３は、回転軸１２の回りに環状に配列される。シリンダ１４３のバルブプレート１４２側には、シリンダブロック１４の端面まで貫通する連絡ポート１４３ａが形成される。シリンダブロック１４が回転軸１２とともに回転する一方で、バルブプレート１４２がハウジングキャップ１１２に固定されていることによって、各シリンダ１４３の連絡ポート１４３ａは、吸込ポート１４２ａと吐出ポート１４２ｂとに交互に連通することになる。

一方、シリンダ１４３には、斜板１３側から、ピストン１５１が摺動可能に挿入されている。ピストン１５１の斜板１３側には、ボールジョイント１５２を介してピストンシュー１５３が連結される。一方の端部がシリンダブロック１４に固定された押圧バネ１４４の押圧力がロッド１４５、リテーナガイド１４６、および押圧板１４７を介して伝達されることによって、ピストンシュー１５３は斜板１３の第１摺動面１３３に当接させられる。これによって、シリンダブロック１４が回転軸１２とともに回転すると、傾転した斜板１３に沿ってピストン１５１のシリンダ１４３に対する位置が変化し、油圧ポンプ１０から油が吐出される。具体的には、シリンダ１４３が吸込通路１１２ａに連通している間にはピストン１５１がシリンダ１４３から引き出され、シリンダ１４３が吐出通路１１２ｂに連通している間にはピストン１５１がシリンダ１４３に押し込まれることによって、吸込通路１１２ａから吸い込まれた油が吐出通路１１２ｂへと吐出される。

上記のような油圧ポンプ１０において、油の吐出量は斜板１３の傾転角度によって決定される。傾転角度が大きくなれば、シリンダ１４３に対するピストン１５１のストロークが大きくなり、油の吐出量が増加する。一方、斜板１３の傾転角度が小さくなれば、シリンダ１４３に対するピストン１５１のストロークが小さくなり、油の吐出量が減少する。なお、傾転角度が０であり、斜板１３が回転軸１２に対して垂直になっている場合、ピストン１５１のストロークは０になり、油は吐出されない。

斜板１３の傾転角度は、図２に示されたサーボピストン１６１を動作させることによって調節される。サーボピストン１６１は、ハウジング本体１１１に固定されたサーボスリーブ１６２の内側で摺動可能に支持され、一方の端部がボールジョイント１６３を介してサーボピストンシュー１６４に連結されている。ハウジング本体１１１とサーボピストン１６１との間に配置されるバネ１６５の押圧力がサーボピストン１６１およびボールジョイント１６３を介してサーボピストンシュー１６４に伝達されることによって、サーボピストンシュー１６４は斜板１３の第２摺動面１３４に当接させられる。従って、後述するように、サーボピストン１６１の受圧室１６６に供給される油の圧力を制御することによって、斜板１３の傾転角度を調節することができる。

〔３〕傾転状態検出部の構造
図３には、油圧ポンプ１０に設けられる傾転状態検出部が示されている。ここで、本明細書において、傾転状態とは、角度、位置、姿勢等を示す。傾転状態検出部は、ハウジング２１に支持されるレバー２２およびストロークセンサ２３と、制御装置２４とを含む。ハウジング２１は、サーボ弁ハウジング２１ａと、ストロークセンサハウジング２１ｂとを含む。レバー２２は、ボール２２１を介して間接的に斜板１３に接触する。ボール２２１は、斜板１３の端部に形成される凹部１３５に嵌合し、斜板１３の傾転によって斜板１３の端部に生じる変位に従って移動する。レバー２２は、回動軸２２２の回りに回動自在に支持されており、ストロークセンサ２３およびサーボ弁２５のバネの付勢力によってボール２２１に当接させられている。制御装置２４は、ストロークセンサ２３の出力信号に基づいて斜板１３の傾転角度を算出する演算部を含む。

本実施形態において、レバー２２は、第１腕部２２３と、第２腕部２２４とを有する。図示されているように、第１腕部２２３は、回動軸２２２から図中の下方に、すなわちサーボ弁ハウジング２１ａ内の空洞部から油圧ポンプ１０のハウジング本体１１１内の空洞部へと延び、端部に設けられた接触点２２３ａにおいてボール２２１に接触する。第１腕部２２３の中間部では、サーボ弁接触部２２３ｂにサーボ弁２５が当接される。サーボ弁２５は、サーボ弁２５をサーボ弁接触部２２３ｂにバネ２５ｂで押し付けるバネ箱２５１を有する。一方、第２腕部２２４は、回動軸２２２から図中の右方、すなわち第１腕部２２３とは異なる方向に延びる。第２腕部２２４では、測定部２２４ａにストロークセンサ２３の接触子２３１が当接される。本実施形態において、レバー２２は、回動軸２２２に対して垂直な第１平面（図３において紙面に平行な面）上に配置され、第１平面に直交する第２平面（図３に示される平面Ｐ）上に測定部２２４ａを有する。

ここで、図示された例において、接触子２３１とバネ箱２５１とは、レバー２２の回動軸２２２を中心に同じ方向にモーメントがかかる方向で取り付けられる。具体的には、接触子２３１およびバネ箱２５１は、回動軸２２２を中心に図中の時計回りのモーメントを生じさせる方向で取り付けられる。

ストロークセンサ２３は、例えば接触式のストロークセンサであり、シャフト２３２に沿った方向における接触子２３１の変位に応じた出力信号を生成する。ストロークセンサ２３は、接触子２３１をレバー２２の測定部２２４ａに押し付けるバネ２３３を有する。ここで、レバー２２の第２腕部２２４に当接される接触子２３１の変位は、レバー２２が回動軸２２２の回りに回動することによって生じるため、ストロークセンサ２３はレバー２２の移動量、具体的には回動量を検出しているともいえる。

〔４〕サーボ機構の構造
図４は、図２および図３に示された油圧ポンプ１０のサーボ機構を示す油圧回路図である。なお、図４では、サーボ機構以外の構成要素の図示が省略されている。図４を参照すると、サーボピストン１６１の受圧室１６６は、大径受圧室１６６ａおよび小径受圧室１６６ｂを含む。大径受圧室１６６ａは、サーボ弁２５を介して油圧ポンプ１０の吐出通路１１２ｂに接続される。一方、小径受圧室１６６ｂは、サーボ弁２５を介さずに吐出通路１１２ｂに接続される。

ここで、サーボ弁２５は、３ポート２位置の方向制御弁であり、油圧ポンプ１０の吐出通路１１２ｂから油圧パイロット２５ａに供給される油の圧力と、バネ箱２５１を介してレバー２２に当接するバネ２５ｂの付勢力とのバランスによって、スプール２５２が連通位置とドレン位置との間で切り替わる。連通位置では、サーボピストン１６１の大径受圧室１６６ａが吐出通路１１２ｂに連通する。ドレン位置では、大径受圧室１６６ａが吐出通路１１２ｂから遮断されてタンクに連通する。

例えば、サーボ弁２５が連通位置にある場合、大径受圧室１６６ａに油が供給されるため、サーボピストン１６１は斜板１３の傾転角度を小さくする向きに移動する。傾転角度が小さくなると、レバー２２は図４中の右向き、すなわち、バネ２５ｂを圧縮する向きに回動する。その結果、バネ２５ｂの付勢力が増大し、サーボ弁２５はドレン位置に切り替わる。ドレン位置では、大径受圧室１６６ａから油が排出される一方で、小径受圧室１６６ｂには引き続き油が供給されるため、サーボピストン１６１は斜板１３の傾転角度を大きくする向きに移動する。傾転角度が大きくなると、レバー２２は図４中の左向き、すなわち、バネ２５ｂを伸長させる向きに回動する。その結果、バネ２５ｂの付勢力が減少し、サーボ弁２５は再び連通位置に切り替わる。上記のようにサーボ弁が斜板１３の位置をフィードバックする動作が繰り返されることによって、油圧ポンプ１０の吐出圧が一定である間、傾転角度はほぼ一定に維持される。

ここで、作業機３において負荷圧が上昇したことによって油圧ポンプ１０の吐出圧が上昇した場合、レバー２２がバネ２５ｂを大きく圧縮しなければ、サーボ弁２５がドレン位置に切り替わらない。従って、この場合、傾転角度は、吐出圧が上昇する前よりも小さな角度に維持される。一方、油圧ポンプ１０の吐出圧が低下した場合、レバー２２がバネ２５ｂを小さく圧縮しただけで、サーボ弁２５がドレン位置に切り替わる。従って、この場合、傾転角度は、吐出圧が下降する前よりも大きな角度に維持される。このようにして、サーボ弁２５およびサーボピストン１６１は、斜板１３の傾転角度によって決定される油圧ポンプ１０の吐出量と、負荷圧によって決定される吐出圧との積（馬力）を一定に維持する。

なお、図４には示されていないが、サーボピストン１６１の受圧室１６６は大径受圧室１６６ａおよび小径受圧室１６６ｂに加えて追加の受圧室を含み、当該追加の受圧室に供給される油の圧力が電磁比例パイロット弁によって制御される。制御装置２４は、ストロークセンサ２３の出力信号に基づいて斜板１３の傾転角度を算出するとともに、当該算出された傾転角度に基づいて生成された制御信号を、上記の電磁比例パイロット弁に入力する。電磁比例パイロット弁が追加の受圧室に供給する油の圧力を変更することによって、油圧ポンプ１０の同じ吐出圧に対してサーボ機構が設定する斜板１３の傾転角度を変化させ、結果として油圧ポンプ１０の馬力を調節することができる。

〔５〕制御装置の構造
図５には、図２および図３に示された油圧ポンプ１０の制御装置２４のブロック図が示されている。制御装置２４は、傾転角度演算部２４１、角度差分演算部２４２、制御信号生成部２４３、制御信号出力部２４４、およびメモリ２４５を含む。

傾転角度演算部２４１は、ストロークセンサ２３の出力信号に基づいて斜板１３の傾転角度を算出する。具体的には、傾転角度演算部２４１は、ストロークセンサ２３の出力信号によって示される接触子２３１の変位、測定部２２４ａと回動軸２２２との距離に基づいて、レバー２２の回動角度を算出する。さらに、傾転角度演算部２４１は、レバー２２の接触点２２３ａと回動軸２２２との距離、およびボール２２１と斜板１３の傾転軸との相対的な位置関係に基づいて、斜板１３の傾転角度を算出する。

角度差分演算部２４２は、油圧ポンプ１０を駆動するエンジンの状態、およびキャブ６内などに配置された操作レバーやペダルなどの操作量などに基づいて決定される制御目標の傾転角度と、傾転角度演算部２４１によって算出された斜板１３の傾転角度との差分を算出する。角度差分演算部２４２は、制御目標の角度を決定するにあたり、メモリ２４５内に格納された制御パターンなどのデータを参照する。

制御信号生成部２４３は、角度差分演算部２４２によって算出された角度の差分に基づいて制御信号を生成する。制御信号出力部２４４は、制御信号生成部２４３によって生成された制御信号を電流値および電圧値に変換して、上述したサーボピストン１６１に付随する電磁比例パイロット弁に出力する。

上記のような構成によって、本実施形態では、傾転によって斜板１３の端部に生じる変位が、ボール２２１を介して斜板１３に当接するレバー２２の回動に変換され、レバー２２の回動量に基づいて斜板１３の傾転角度が算出される。傾転による変位は、斜板１３の傾転軸以外の部位であればどこでも生じるため、上記の例のような斜板１３の端部に代えて、様々な部位にレバー２２を当接させて変位を検出することが可能である。

ここで、例えば、ストロークセンサ２３の接触子２３１を、レバー２２を介さずに斜板１３に当接させることによっても斜板１３の傾転角度は検出可能である。しかしながら、この場合、斜板１３に当接するシリンダブロック１４が回転駆動されることによって発生する微振動のために、高精度に傾転角度を検出することは容易ではない。本実施形態では、斜板１３とは別体の部材であるレバー２２にストロークセンサ２３の接触子２３１を当接させることによって微振動の影響を低減させ、高精度に傾転角度を検出することを可能にしている。

また、レバー２２に同じ回動量が生じた場合であっても、レバー２２に接触子２３１を当接させる位置と回動軸２２２との距離によって、接触子２３１の変位が異なる。具体的には、接触子２３１を当接させる位置が回動軸２２２に近ければ変位は小さく、遠ければ変位は大きい。このことを利用して、レバー２２に接触子２３１を当接させる位置を調節することによって、ストロークセンサ２３の検出値の分解能を変更することができる。

〔６〕他の実施形態
図６Ａおよび図６Ｂには、本発明の第２の実施形態に係る油圧ポンプの傾転状態検出部が示されている。なお、図６Ｂは図６ＡのＢ−Ｂ線断面図であり、図６Ａは図６ＢのＡ−Ａ線断面図である。図示された例において、傾転状態検出部は、ハウジング４１に収容されるレバー４２およびストロークセンサ２３と、制御装置２４とを含む。レバー４２は、ボール２２１を介して斜板１３に接触する。レバー４２は、回動軸４２２に対して垂直な第１平面Ｐ_１上に配置されるとともに、回動軸４２２の回りに回動自在に支持されており、ストロークセンサ２３およびサーボ弁２５のバネの付勢力によってボール２２１に当接させられている。

図示された例において、レバー４２は、単一の腕部４２３を有する。腕部４２３は、回動軸４２２から図６Ａ中の下方に、すなわちハウジング４１内の空洞部から油圧ポンプのハウジング内の空洞部へと延び、端部に設けられた接触点４２３ａにおいてボール２２１に接触する。加えて、特に図６Ｂに示されるように、レバー４２は、腕部４２３において、第１平面Ｐ_１に対して角度をつけて形成された傾斜面４２４を有し、ストロークセンサ２３の接触子２３１は、第１平面Ｐ_１に交差する方向から傾斜面４２４に当接される。この場合も、傾斜面４２４の傾斜によって、接触子２３１には、レバー４２の回動量に対応する変位が発生する。傾斜面４２４は、ストロークセンサ２３によって測定される測定部の例である。つまり、本実施形態において、レバー４２は、回動軸４２２に対して垂直な第１平面Ｐ_１に斜交する第２平面Ｐ_２上に測定部を有する。

上記のように接触子２３１を傾斜面４２４に当接させることによって、例えば接触子２３１と、レバー４２のサーボ弁接触部４２３ｂに当接されるサーボ弁２５のバネ箱２５１とを、腕部４２３の長手方向の互いに近接した位置に、異なる方向から当接させることができる。これによって、図６Ａ中の高さ方向について、傾転状態検出部がよりコンパクトになる。なお、上記以外の構成について、本実施形態は上記の第１の実施形態と同様の構成を有するため、重複した説明は省略する。

図７には、本発明の第３の実施形態に係る油圧ポンプの傾転状態検出部が示されている。図示された例において、傾転状態検出部は、ハウジング５１に収容されるレバー５２およびストロークセンサ２３と、制御装置２４とを含む。レバー５２は、ボール２２１を介して斜板１３に接触する。レバー５２は、回動軸５２２の回りに回動自在に支持されており、サーボ弁２５のバネの付勢力によってボール２２１に当接させられている。

図示された例において、レバー５２は、第１腕部５２３と、第２腕部５２４とを有する。第１腕部５２３は、回動軸５２２から図中の下方に、すなわちハウジング５１内の空洞部から油圧ポンプのハウジング内の空洞部へと延び、端部に設けられた接触点５２３ａにおいてボール２２１に接触する。第１腕部５２３のサーボ弁接触部５２３ｂには、サーボ弁２５のバネ箱２５１が当接される。一方、第２腕部５２４は、回動軸５２２から図中の上方に延びる。第２腕部５２４の測定部５２４ａには、ストロークセンサ２３の接触子２３１が当接される。本実施形態において、レバー５２は、回動軸５２２に対して垂直な第１平面（図７において紙面に平行な面）上に配置され、第１平面に直交する第２平面（図７に示される平面Ｐ）上に測定部５２４ａを有する。

上記の例では、ストロークセンサ２３とサーボ弁２５とが互いに平行に配置されるため、図中の高さ方向について、傾転状態検出部がよりコンパクトになる。なお、上記以外の構成について、本実施形態は上記の第１の実施形態と同様の構成を有するため、重複した説明は省略する。

図８には、本発明の第４の実施形態に係る油圧ポンプの傾転状態検出部が示されている。図示された例において、傾転状態検出部は、ハウジング６１に収容されるレバー５２およびストロークセンサ２３と、制御装置２４とを含む。上記の第３の実施形態との相違として、ストロークセンサ２３およびサーボ弁２５は、レバー５２の回動軸５２２を中心に同じ方向にモーメントがかかる方向に取り付けられる。本実施形態でも、レバー５２は、回動軸５２２に対して垂直な第１平面（図８において紙面に平行な面）上に配置され、第１平面に直交する第２平面（図８に示される平面Ｐ）上に測定部５２４ａを有する。なお、上記以外の構成について、本実施形態は上記の第３の実施形態と同様の構成を有するため、重複した説明は省略する。

例えば上記で説明した第１〜第４の実施形態のように、本発明の実施形態では、油圧ポンプ１０に対して様々な方向、または様々な向きでストロークセンサ２３を配置することができる。これによって、例えば油圧ポンプ１０の周りの利用可能なスペースの形状に合わせてストロークセンサ２３の配置を変更したり、既存の油圧ポンプ１０に追加でストロークセンサ２３を配置する際に取り付けが容易な方向または向きを選択したりすることができる。

なお、本発明は以上で説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。

例えば、上記の実施形態では油圧ポンプを例示したが、本発明の他の実施形態では、斜板を用いた可変容量型の油圧モータで同様にして斜板の傾転角度が検出されてもよく、また斜軸を用いた可変容量型の油圧ポンプまたは油圧モータで同様にして斜軸の傾転角度が検出されてもよい。油圧ポンプまたはモータの作動流体は、油には限られず他の種類の流体であってもよい。

また、例えば、上記の実施形態では、レバーがボールを介して間接的に斜板に接触することとしたが、他の実施形態では、レバーがボールを介さずに直接的に斜板に接触してもよい。また、レバーは、ボール以外の１または複数の部材を介して間接的に斜板に接触してもよい。

また、例えば、上記の実施形態では、接触式の変位計であるストロークセンサを用いてレバーの回動量を検出したが、他の実施形態では、非接触式の変位計を用いてレバーの回動量を検出してもよい。あるいは、レバーの回動軸の近傍に配置される回転エンコーダなどを用いて、回転角度からレバーの回動量を検出してもよい。

また、例えば、上記の実施形態では、油圧によって駆動されるサーボピストンを用いて斜板の傾転角度を変化させたが、他の実施形態では、油圧を用いない駆動手段を用いて斜板の傾転角度を変化させてもよい。具体的には、サーボピストンに代えて比例電磁弁を配置してもよい。この場合、サーボ弁は不要であり、制御装置において生成された制御信号は比例電磁弁に入力される。

また、例えば、上記の実施形態では、ホイールローダの作業機を駆動するための油圧ポンプを例にとり説明したが、他の実施形態に係る液圧回転装置は、油圧ショベル、ブルドーザ、フォークリフトといった他の作業機械にも適用可能である。

１…ホイールローダ、２…車体、３…作業機、３１…バケット、３２…ブーム、３３…ベルクランク、３４…連結リンク、３５…バケットシリンダ、３６…ブームシリンダ、５…後部車体フレーム、６…キャブ、７…タイヤ、１０…油圧ポンプ、１１…ハウジング、１２…回転軸、１３…斜板、１３５…凹部、１４…シリンダブロック、１６１…サーボピストン、２１，４１，５１，６１…ハウジング、２２，４２，５２…レバー、２２１…ボール、２２２，４２２，５２２…回動軸、２２３，５２３…第１腕部、２２４，５２４…第２腕部、４２３…腕部、４２４…傾斜面、２３…ストロークセンサ、２３１…接触子、２４…制御装置、２４１…傾転角度演算部、２４２…角度差分演算部、２４３…制御信号生成部、２４４…制御信号出力部、２４５…メモリ、２５…サーボ弁、２５１…バネ箱。

Claims (4)

1. 斜板を有する可変容量型の油圧ポンプまたはモータにおいて、
   前記斜板の端部に配置され、前記斜板の傾転によって前記斜板の端部に生じる変位に従って移動するボールと、
   ハウジングに支持され、前記ボールを介して前記斜板に接触して前記斜板の傾転とともに回動するレバーと、
   前記レバーの移動量を検出するストロークセンサと、を備え、
   前記レバーは、前記斜板に接触する接触点と、前記ストロークセンサで測定される測定部と、前記斜板の位置をフィードバックするサーボ弁と接触するサーボ弁接触部を有し、
   前記測定部は、前記レバーの回動軸に対して垂直な第１平面上で、かつ、前記第１平面に斜交する第２平面上に配置され、
   前記ストロークセンサ、前記レバー、前記ボール、前記サーボ弁、および、前記サーボ弁接触部は、前記斜板が傾く方向に沿った平面に対して垂直な平面上に配置されることを特徴とする油圧ポンプまたはモータ。
2. 斜板を有する可変容量型の油圧ポンプまたはモータにおいて、
   前記斜板の端部に配置され、前記斜板の傾転によって前記斜板の端部に生じる変位に従って移動するボールと、
   ハウジングに支持され、前記ボールを介して前記斜板に接触して前記斜板の傾転とともに回動するレバーと、
   前記レバーの移動量を検出するストロークセンサと、を備え、
   前記レバーは、前記斜板に接触する接触点と、前記ストロークセンサで測定される測定部と、前記斜板の位置をフィードバックするサーボ弁と接触するサーボ弁接触部を有し、
   前記測定部は、前記レバーの回動軸に対して垂直な第１平面上で、かつ、前記第１平面に直交する第２平面上に配置され、
   前記ストロークセンサ、前記レバー、前記ボール、前記サーボ弁、および、前記サーボ弁接触部は、前記斜板が傾く方向に沿った平面に対して垂直な平面上に配置されることを特徴とする油圧ポンプまたはモータ。
3. 請求項１または請求項２に記載の油圧ポンプまたはモータにおいて、
   前記サーボ弁は、前記サーボ弁を前記レバーの前記サーボ弁接触部に第１のバネで押し付けるバネ箱を有し、
   前記ストロークセンサは、接触子を前記レバーの前記測定部に押し付ける第２のバネを有し、
   前記サーボ弁および前記ストロークセンサは、前記レバーの回動軸を中心に同じ方向にモーメントがかかる方向に取り付けられることを特徴とする油圧ポンプまたはモータ。
4. 請求項１または請求項２に記載の油圧ポンプまたはモータにおいて、
   前記レバーは、前記レバーの回動軸を挟んで前記測定部および前記サーボ弁接触部を有することを特徴とする油圧ポンプまたはモータ。

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