JP7295925B2 - 液圧回転機 - Google Patents

Description

本発明は、液圧回転機に関するものである。

特許文献１には、出力が略一定になるような定馬力特性で吐出圧と吐出流量を制御する馬力制御レギュレータを備える斜板式ピストンポンプが開示されている。この斜板式ピストンポンプは、斜板の傾転角を変える傾転アクチュエータとして、傾転角が大きくなる方向に駆動する小径ピストンと、斜板を傾転角が小さくなる方向に駆動する大径ピストンと、を備える。

馬力制御レギュレータは、斜板に追従して変位するフィードバックピンを斜板側に押し付ける制御スプリングと、大径ピストンの圧力室に導かれる油圧を制御する制御スプールと、を備える。制御スプールには、吐出圧や信号圧といった油圧が作用しており、制御スプールは、油圧によって受ける力と制御スプリングによって受ける力とが均衡するように移動する。

特開２００８－２４０５１８号公報

特許文献１に開示される馬力制御レギュレータでは、スプリングや油圧などによって受ける力が均衡するように制御スプールが移動することにより、大径ピストンの圧力室に導かれる油圧が制御される。よって、馬力制御レギュレータの制御特性は、制御スプールに作用する力に応じて定まる。

このようなレギュレータにおいて種々の制御特性を実現するには、制御スプールに対して力を発揮する構成を複数設けて、設計の自由度を高めることが考えられる。しかしながら、制御スプールを付勢するための構成を複数設けると、液圧回転機の大型化を招いてしまう。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、大型化を抑制しつつレギュレータによる制御特性の自由度を向上させることができる液圧回転機を提供することを目的とする。

本発明は、液圧回転機であって、駆動軸と共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駆動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区画するピストンと、容積室を拡縮するようにピストンを往復動させる傾転可能な斜板と、供給される制御圧に応じて斜板を付勢する第１付勢部と、第１付勢部に抗するように斜板を付勢する第２付勢部と、第１付勢部に導かれる制御圧を制御するレギュレータと、を備え、レギュレータは、斜板の傾転に追従して伸縮する付勢部材と、付勢部材の付勢力に応じて移動して、制御圧を調整する制御スプールと、付勢部材の付勢力に抗するように制御スプールに対して付勢力を発揮する補助付勢部材と、補助付勢部材を収容する収容室と、を有し、収容室には、付勢部材の付勢力に抗するように制御スプールに対して推力を発揮する信号圧が導かれることを特徴とする。

この発明では、制御スプールを付勢する補助付勢部材が収容される収容室に信号圧が導かれることで、信号圧によっても制御スプールに推力が発揮される。収容室が、補助付勢部材を収容するのに加えて、信号圧によって推力を発揮するための圧力室としても機能するため、収容室と圧力室とを別々に設ける場合と比較して小型化できる。よって、制御スプールを付勢する構成を複数設けたとしても、装置の大型化を抑制できる。

また、本発明は、補助付勢部材が、制御スプールに対して直接接触して付勢力を発揮することを特徴とする。

この発明では、構成を簡素化し、部品点数を削減することができる。

また、本発明は、レギュレータが、補助付勢部材の一端が着座し制御スプールの移動方向に沿って移動自在に収容室内に設けられる着座部と、着座部と制御スプールとの間に設けられ補助付勢部材の付勢力を制御スプールに伝達する伝達部と、をさらに有することを特徴とする。

この発明では、収容室内の信号圧による付勢力は、伝達部の断面積（受圧面積）に応じて制御スプールに対して発揮される。つまり、伝達部の断面積によって収容室内の信号圧による付勢力を調整することができるため、設計自由度が向上し、レギュレータによって種々の制御特性を発揮させやすくなる。

また、本発明は、着座部が、制御スプールの移動方向に垂直な方向において収容室の内壁との間に隙間を空けて設けられることを特徴とする。

この発明では、着座部が収容室の内壁と接触せずに収容室内で移動するため、着座部と収容室との間で摩擦力が生じてレギュレータによる制御特性に影響することを抑制できる。

また、本発明は、伝達部が、球面状に形成されて着座部に接触する接触部を有することを特徴とする。

この発明では、着座部と収容室との間に隙間が設けられることで着座部が収容室内で傾いたとしても、着座部に対する伝達部の接触部は球面状であるため、制御スプールの移動方向における伝達部の移動が妨げられにくくなる。

また、本発明は、制御スプールが摺動自在に挿入されるスプール収容孔が設けられるケースを有し、制御スプールが、スプール収容孔に摺接する本体部と、本体部よりも大きな外径で形成され、スプール収容孔の内周に形成される段差部に対して制御スプールの移動に応じて当接するフランジ部と、を有し、フランジ部が段差部に当接することで、補助付勢部材が発揮する付勢力に沿った制御スプールのそれ以上の移動が規制され、補助付勢部材の付勢力及び信号圧による推力は、フランジ部に作用するように構成されることを特徴とする。

この発明によれば、制御スプールでは、相対的に断面積が大きいフランジ部が本体部の端部に設けられる。制御スプールに作用する力がフランジ部に作用するように構成することで、力を受ける面積を確保することができる。よって、制御スプールに対して複数の構成によって力を作用させやすくなり、より多様な制御特性を実現することができる。

また、本発明は、信号圧が、電磁比例減圧弁によって生成されることを特徴とする。

この発明では、電気信号によって斜板の傾転角制御を行うことができる。

本発明によれば、液圧回転機の大型化を抑制しつつレギュレータによる制御特性の自由度を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係る液圧回転機の断面図である。 本発明の第１実施形態に係る液圧回転機のレギュレータの構成を示す図であり、図１におけるＡ部の拡大断面図である。 図２に示す状態から制御スプールが移動してケース本体に当接した状態を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る液圧回転機の変形例を示す断面図であり、図２に対応した図である。 本発明の第２実施形態に係る液圧回転機のレギュレータの構成を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る液圧回転機のレギュレータの構成を示す図であり、図２におけるＢ部の拡大断面図である。 本発明の第２実施形態における伝達ピンの作用を説明するための図であり、伝達ピンと第２着座部との接触部分の拡大図である。 本発明の第３実施形態に係る液圧回転機のレギュレータの構成を示す拡大断面図である。 本発明の第４実施形態に係る液圧回転機の断面図である。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態に係る液圧回転機１００について説明する。

液圧回転機１００は、外部の駆動源からの動力によりシャフト（駆動軸）１が回転してピストン５が往復動することで、作動流体としての作動油を供給可能なピストンポンプとして機能する。また、液圧回転機１００は、外部から供給される作動油の流体圧によりピストン５が往復動してシャフト１が回転することで、回転駆動力を出力可能なピストンモータとして機能する。なお、液圧回転機１００は、ピストンポンプとしてのみ機能するものでもよいし、ピストンモータとしてのみ機能するものであってもよい。液圧回転機１００を駆動する駆動源は、例えば、エンジンや電動モータである。

以下の説明では、液圧回転機１００をピストンポンプとして使用した場合について例示し、液圧回転機１００を「ピストンポンプ１００」と称する。

ピストンポンプ１００は、例えば駆動対象を駆動する油圧シリンダ等のアクチュエータ（図示省略）に作動油を供給する油圧供給源として使用される。ピストンポンプ１００は、図１に示すように、駆動源によって回転するシャフト１と、シャフト１に連結されシャフト１と共に回転するシリンダブロック２と、シリンダブロック２を収容するケース３と、を備える。

ケース３は、有底筒状のケース本体３ａと、ケース本体３ａの開口端を封止しシャフト１が挿通するカバー３ｂと、後述する補助付勢部６０を収容する補助ケース部３ｆと、を備える。ケース３の内部は、ドレン通路（図示省略）を通じてタンク（図示省略）に連通する。なお、ケース３の内部は、後述する吸込通路（図示省略）に連通してもよい。

カバー３ｂの挿通孔３ｃを通じて外部に突出するシャフト１の一方の端部１ａには、エンジン等の動力源（図示省略）が連結される。シャフト１の端部１ａは、軸受４ａを介してカバー３ｂの挿通孔３ｃに回転自在に支持される。シャフト１の他方の端部１ｂは、ケース本体３ａの底部に設けられるシャフト収容孔３ｄに収容され、軸受４ｂを介して回転自在に支持される。図示は省略するが、シャフト１の他方の端部１ｂには、ピストンポンプ１００と共に動力源によって駆動されるギヤポンプ等の他の油圧ポンプ（図示省略）の回転軸（図示省略）が、シャフト１と共に回転するように同軸的に連結される。

シリンダブロック２は、シャフト１が貫通する貫通孔２ａを有し、貫通孔２ａを介してシャフト１とスプライン結合される。これにより、シリンダブロック２はシャフト１の回転に伴って回転する。

シリンダブロック２には、一方の端面に開口部を有する複数のシリンダ２ｂがシャフト１と平行に形成される。複数のシリンダ２ｂは、シリンダブロック２の周方向に所定の間隔を持って形成される。シリンダ２ｂには、容積室６を区画する円柱状のピストン５が往復動自在に挿入される。ピストン５の先端側はシリンダ２ｂの開口部から突出し、その先端部には球面座５ａが形成される。

ピストンポンプ１００は、ピストン５の球面座５ａに回転自在に連結され球面座５ａに摺接するシュー７と、シリンダブロック２の回転に伴ってシュー７が摺接する斜板８と、シリンダブロック２とケース本体３ａの底部との間に設けられるバルブプレート９と、をさらに備える。

シュー７は、各ピストン５の先端に形成される球面座５ａを受容する受容部７ａと、斜板８の摺接面８ａに摺接する円形の平板部７ｂと、を備える。受容部７ａの内面は球面状に形成され、受容した球面座５ａの外面と摺接する。これにより、シュー７は球面座５ａに対してあらゆる方向に角度変位可能である。

斜板８は、ピストンポンプ１００の吐出量を可変とするため、カバー３ｂに傾転可能に支持される。シュー７の平板部７ｂは、摺接面８ａに対して面接触する。

バルブプレート９は、シリンダブロック２の基端面が摺接する円板部材であり、ケース本体３ａの底部に固定される。図示は省略するが、バルブプレート９には、シリンダブロック２に形成された吸込通路と容積室６とを接続する吸込ポートと、シリンダブロック２に形成された吐出通路と容積室６とを接続する吐出ポートと、が形成される。

ピストンポンプ１００は、供給される流体圧に応じて傾転角が小さくなる方向に斜板８を傾転させる第１付勢部２０と、第１付勢部２０が発揮する付勢力に抗して傾転角が大きくなる方向に斜板８を付勢する第２付勢部３０と、第１付勢部２０に導かれる流体圧を斜板８の傾転角に応じて制御するレギュレータ５０と、をさらに備える。

図１に示すように、第１付勢部２０は、カバー３ｂに形成されるピストン収容孔２１に摺動自在に挿入され斜板８に当接する制御ピストン２２と、制御ピストン２２によってピストン収容孔２１内に区画される制御圧室２３と、を有する。

制御圧室２３には、レギュレータ５０によって調整される流体圧（以下、「制御圧」と称する。）が導かれる。制御ピストン２２は、制御圧室２３に導かれた制御圧によって、傾転角が小さくなる方向に斜板８を付勢する。

第２付勢部３０は、支持付勢部材としての支持スプリングである。以下では、第２付勢部３０を「支持スプリング３０」とも称する。支持スプリング３０は、コイルスプリングであり、第１付勢部２０の付勢力に抗するように付勢力を発揮して斜板８を支持する。

図２に示すように、支持スプリング３０は、一端が第１ばね座３１に着座し、他端がケース本体３ａの底部に着座する。支持スプリング３０は、第１ばね座３１とケース本体３ａとの間に圧縮された状態で設けられる。ケース本体３ａの底部には、支持スプリング３０の他端部が着座し、当該他端部を支持する環状の支持溝３ｅが形成される。

第１ばね座３１は、略円柱状の部材であって、円柱状の摺動部３２と、摺動部３２よりも外径が小さく摺動部３２から軸方向に突出する第１ボス部３３と、第１ボス部３３よりも外径が小さく第１ボス部３３から軸方向に突出する第２ボス部３４と、第２ボス部３４よりも外径が小さく第２ボス部３４から軸方向に突出する第３ボス部３５と、を有する。

支持スプリング３０の一端は、摺動部３２と第１ボス部３３との外径差によって形成される段差面３２ａを着座面として第１ばね座３１に着座する。第１ばね座３１は、支持スプリング３０及び後述する外側スプリング５１ａと内側スプリング５１ｂの付勢力によって、斜板８の傾転に応じて移動する。

第１ばね座３１には、略球面状に形成されて斜板８に当接する当接部３１ａが設けられる。第１ばね座３１の摺動部３２は、ケース本体３ａの内周に設けられるガイド壁部４０に形成されたガイド孔４１に摺動自在に挿入される。ガイド孔４１は、その中心軸がシャフト１の中心軸と平行であり、後述する制御スプール５２の中心軸と平行又は同軸（本実施形態では同軸）となるように、ガイド壁部４０に形成される。

第１ばね座３１の摺動部３２がガイド孔４１に対して摺動することで、第１ばね座３１は、ガイド孔４１の中心軸方向に沿って案内される。これにより、支持スプリング３０（及び後述する外側スプリング５１ａと内側スプリング５１ｂ）の付勢力が、第１ばね座３１を介して、ガイド孔４１の軸方向に沿って斜板８に付与される。言い換えれば、斜板８の傾転に追従するように第１ばね座３１が移動し、支持スプリング３０（及び後述する外側スプリング５１ａと内側スプリング５１ｂ）が伸縮される。このように、第１ばね座３１は、斜板８の傾転をレギュレータ５０に伝達するフィードバックピンとしても機能する。

なお、第１ばね座３１は、支持スプリング３０、外側スプリング５１ａ、及び内側スプリング５１ｂが着座する部分と、ガイド孔４１に案内されて斜板８に当接する部分と、に分けて別体に形成されてもよい。

図１に示すように、第１付勢部２０の制御ピストン２２は、第１ばね座３１とは斜板８を挟んで反対側に設けられる。つまり、制御ピストン２２と第１ばね座３１とは、シャフト１の中心軸に対する周方向の位置が互いに略一致するように配置される。

レギュレータ５０は、ピストンポンプ１００を駆動する駆動源の負荷に応じて第１付勢部２０の制御圧室２３に導かれる制御圧を調整し、ピストンポンプ１００の馬力（出力）を制御する。より具体的には、駆動源の負荷が変動すると、ピストンポンプ１００の吐出圧も変動する。よって、本実施形態では、レギュレータ５０は、ピストンポンプ１００の自己圧に応じて制御圧を調整することで、駆動源の負荷に応じた馬力制御を実行する。

レギュレータ５０は、第１ばね座３１を介して斜板８を付勢する付勢部材としての外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂと、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂの付勢力に応じて移動して、制御圧を調整する制御スプール５２と、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂが制御スプール５２に対して発揮する付勢力に抗するように制御スプール５２に対して付勢力を発揮する補助付勢部６０と、を有する。

外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂは、それぞれコイルスプリングであり、斜板８の傾転に追従するように伸縮する。内側スプリング５１ｂは、外側スプリング５１ａよりも巻き径が小さく、外側スプリング５１ａの内側に設けられる。また、外側スプリング５１ａは、支持スプリング３０よりも巻き径が小さく、支持スプリング３０の内側に設けられる。つまり、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂは、いずれも、支持スプリング３０の内側に設けられている。

外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂの一端部は、第１ばね座３１に着座する。具体的には、図２に示すように、外側スプリング５１ａは、第１ばね座３１の第１ボス部３３と第２ボス部３４との外径差によって形成される段差面３３ａを着座面として第１ばね座３１に着座する。内側スプリング５１ｂは、第１ばね座３１の第２ボス部３４と第３ボス部３５との外径差によって生じる段差面３４ａを着座面として第１ばね座３１に着座可能である。第３ボス部３５は、内側スプリング５１ｂの内側に挿入され、内側スプリング５１ｂの内周を支持する。

外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂの他端部は、第２ばね座３６を介して制御スプール５２の端面に着座する。第２ばね座３６は、制御スプール５２と共に移動する。

第２ばね座３６は、外径が支持スプリング３０の内径よりも小さく形成されて、支持スプリング３０の内側に設けられている。上述のように、支持スプリング３０の他端部は、第２ばね座３６には着座せず、ケース本体３ａの底部の支持溝３ｅに着座する。よって、支持スプリング３０では、第１ばね座３１に着座する一端部が斜板８の傾転に追従するように移動し、第２ばね座３６に着座する他端部は斜板８の傾転に追従するように移動はしない。つまり、支持スプリング３０の他端部は、斜板８の傾転による移動が生じないように構成されている。

斜板８の傾転角が最大となる状態（図１に示す状態）では、第２ばね座３６は、ケース本体３ａの底部とは接触せず、ケース本体３ａの底部から離れて浮いた状態となる。

外側スプリング５１ａの自然長（自由長）は、内側スプリング５１ｂの自然長より長い。斜板８の傾転角が最大となる状態（図１に示す状態）では、外側スプリング５１ａは第１ばね座３１及び第２ばね座３６によって圧縮された状態となる一方、内側スプリング５１ｂはいずれかの端部がばね座（図１では第１ばね座３１）から離れて浮いた状態（自然長となる状態）となる。つまり、斜板８の傾転角が最大の状態から小さくなる際、初めのうちは外側スプリング５１ａのみが圧縮され、外側スプリング５１ａの長さが内側スプリング５１ｂの自然長を超えて圧縮されると、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂの両方が圧縮される。これにより、第１ばね座３１を介して斜板８に付与される外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂからの弾性力が段階的に高まるように構成される。

以上のように、支持スプリング３０と、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂとは、互いに隣接して斜板８に対して並列に設けられている。より具体的には、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂは、支持スプリング３０の径方向の内側に設けられている。さらにいえば、支持スプリング３０の付勢力と、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂの付勢力とは、斜板８に対して並列に作用するように構成されている。

ケース本体３ａには、制御スプール５２が摺動自在に挿入されるスプール収容孔５０ａが形成される。スプール収容孔５０ａは、ケース本体３ａの端面３ｇに開口する。ケース本体３ａの端面３ｇに対するスプール収容孔５０ａの開口は、ケース本体３ａの端面３ｇに取り付けられる有底筒状の補助ケース部３ｆによって閉塞される。

また、ケース本体３ａには、ピストンポンプ１００の吐出圧が導かれる吐出圧通路１０と、制御ピストン２２の制御圧室２３に制御圧を導く制御圧通路１１と、が形成される。吐出圧通路１０には、ピストンポンプ１００の吐出圧が常時導かれている。制御圧通路１１は、カバー３ｂに形成されるカバー側通路（図示省略）を通じて制御圧室２３に連通する。なお、図１では、吐出圧通路１０及び後述する信号圧通路１２に対してピストンポンプ１００の吐出圧を導くラインを、破線で模式的に示す。

制御スプール５２は、図２に示すように、スプール収容孔５０ａの内周面に摺接する本体部５３と、本体部５３の一端部に設けられ本体部５３よりも外径が大きく形成されるフランジ部５４と、本体部５３においてフランジ部５４とは反対側の他端部に設けられ第２ばね座３６に挿入される突出部５５と、を有する。

フランジ部５４は、スプール収容孔５０ａからケース本体３ａの外部に突出して、補助ケース部３ｆに収容される。突出部５５は、本体部５３より外径が小さく形成され、本体部５３と突出部５５の外径差により生じる段差面５５ａは、第２ばね座３６に当接する。

制御スプール５２の外周には、第１制御ポート５６ａ及び第２制御ポート５６ｂが、それぞれ環状の溝として形成される。また、制御スプール５２には、第１制御ポート５６ａに連通する制御通路５７が、径方向に制御スプール５２を貫通するように形成される。さらに、制御スプール５２には、一端部（突出部５５）から軸方向に沿って設けられる軸方向通路５８が形成される。軸方向通路５８は、制御通路５７と、第２ばね座３６に形成されケース本体３ａの内部に開口する接続通路３６ａと、を連通する。

このように、制御通路５７は、軸方向通路５８、及び第２ばね座３６の接続通路３６ａを通じてケース３の内部と連通する。よって、制御通路５７内の圧力は、タンク圧となる。

補助付勢部６０は、補助付勢部材としての補助スプリング６１と、補助スプリング６１の端部が着座する第１着座部７０と、補助ケース部３ｆに形成され補助スプリング６１を収容する収容室６５と、補助スプリング６１が発揮する付勢力を調整する調整機構８０と、を有する。

収容室６５は、補助ケース部３ｆに形成される収容凹部６６によって形成される。収容凹部６６は、ケース本体３ａの端面３ｇに取り付けられる補助ケース部３ｆの端面（取付面）３ｈに開口する有底筒状の凹部として形成される。つまり、収容凹部６６の開口は、ケース本体３ａの端面３ｇによって封止される。

収容凹部６６は、補助ケース部３ｆの取付面３ｈに開口する第１凹部６６ａと、第１凹部６６ａに連通し第１凹部６６ａよりも内径が小さい第２凹部６６ｂと、第１凹部６６ａと第２凹部６６ｂとの内径差により形成される段差面６６ｃと、を有する。第１凹部６６ａ及び第２凹部６６ｂは、それぞれスプール収容孔５０ａと同軸に形成される円形断面を有する。

第１凹部６６ａには、制御スプール５２のフランジ部５４が収容される。制御スプール５２は、フランジ部５４がケース本体３ａの端面３ｇに当接するまで、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂの付勢力に抗して斜板８に向かう方向（図２中右方向）に移動可能である。つまり、ケース本体３ａの端面３ｇがストッパ部として機能し、フランジ部５４が制御スプール５２の移動に応じてケース本体３ａの端面３ｇに当接することで、斜板８に向けたそれ以上の制御スプール５２の移動が規制される（図３参照）。

また、制御スプール５２は、フランジ部５４が補助ケース部３ｆの収容凹部６６の段差面６６ｃに当接するまで、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂに付勢されて斜板８から離れる方向（図２中左方向）に移動可能である。図１及び図２に示す斜板８の傾転角が最大の状態では、制御スプール５２のフランジ部５４が補助ケース部３ｆの段差面６６ｃに当接する。つまり、収容凹部６６の第１凹部６６ａの内径は、フランジ部５４の内径よりも大きく、第２凹部６６ｂの内径は、フランジ部５４の内径よりも小さく形成される。

補助スプリング６１は、コイルスプリングであり、第１着座部７０と制御スプール５２のフランジ部５４の端面との間に圧縮された状態で設けられる。つまり、補助スプリング６１は、制御スプール５２に対して直接接触して付勢力を付与する。補助スプリング６１は、制御スプール５２の移動方向に沿った方向に付勢力を発揮するように設けられる。

補助スプリング６１が着座するフランジ部５４の端面には、両端がフランジ部５４の外周面に開口する連通路５４ａが形成される。連通路５４ａは、フランジ部５４の径方向に延びて形成されるスリットである。これにより、フランジ部５４が段差面６６ｃに当接した状態であっても、第１凹部６６ａの内側と第２凹部６６ｂの内側とが、連通路５４ａによって連通する。よって、段差面６６ｃへのフランジ部５４の当接によって収容室６５（収容凹部６６）が２室に分離することが防止される。

なお、連通路は、フランジ部５４の端面に設けられるスリットに限定されない。例えば、収容凹部６６の段差面６６ｃにスリットを形成してもよい。また、フランジ部５４を軸方向に貫通する貫通孔を連通路としてもよいし、制御スプール５２の本体部５３及びフランジ部５４にわたって形成される通路を連通路としてもよい。このように、連通路は、段差面６６ｃにフランジ部５４が当接した状態で第１凹部６６ａと第２凹部６６ｂとを連通するように、補助ケース部３ｆ及び制御スプール５２の少なくとも一方に設けられるものであればよい。

第１着座部７０は、収容凹部６６の第２凹部６６ｂに収容される。第１着座部７０は、補助スプリング６１の一端が着座する着座面７１ａが設けられる円板部７１と、円板部７１の着座面７１ａから突出して補助スプリング６１を内側から支持する突起部７２と、を有する。円板部７１の外周には、第２凹部６６ｂの内周との間の隙間を封止するシール部材（符示省略）が設けられる。

図２に示すように、調整機構８０は、補助ケース部３ｆの底部に形成される雌ねじ孔８１と、雌ねじ孔８１に螺合し第１着座部７０を補助スプリング６１の付勢方向に沿って進退させるねじ部材８２と、雌ねじ孔８１に対するねじ部材８２の螺合位置を固定するナット８３と、を有する。

雌ねじ孔８１は、補助ケース部３ｆの底部を貫通して第２凹部６６ｂに開口する。ねじ部材８２は、補助スプリング６１が着座する側とは軸方向の反対側から第１着座部７０に当接する。ねじ部材８２は、雌ねじ孔８１との螺合位置を調整することで、その軸方向（補助スプリング６１の付勢力の方向）に沿って第１着座部７０に対して進退する。つまり、ねじ部材８２を進退させることで、補助スプリング６１が伸縮するように第１着座部７０が進退し、補助スプリング６１のセット荷重（初期荷重）を調整することができる。これにより、補助スプリング６１が発揮する付勢力が調整可能に構成される。ナット８３がねじ部材８２に螺合して補助ケース部３ｆに対して締め付けられることで、雌ねじ孔８１に対するねじ部材８２の螺合位置が固定される。

補助スプリング６１の付勢力（セット荷重）は、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂの付勢力の合力を超えない範囲で調整されことが望ましい。これによれば、補助スプリング６１の付勢力の調整の際に外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂが圧縮されることで生じる制御スプール５２の意図しない移動が防止される。

また、ケース本体３ａには、収容室６５に信号圧を導く信号圧通路１２が形成される。信号圧通路１２は、収容凹部６６の第１凹部６６ａに臨むように、ケース本体３ａの端面３ｇに開口して形成される。本実施形態では、駆動源の負荷に応じた信号圧として、ピストンポンプ１００の吐出圧（自己圧）が収容室６５に導かれる。信号圧が収容室６５に導かれることにより、第１着座部７０及び伝達ピン６３を通じて信号圧による推力が制御スプール５２に作用する。制御スプール５２に作用する信号圧による推力の方向は、補助スプリング６１と同じ方向、つまり、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂを圧縮するように制御スプール５２を移動させる方向である。このように、収容室６５は、補助スプリング６１を収容すると共に、信号圧が導かれることによって制御スプール５２に推力を発揮する信号圧室としても機能する。

なお、信号圧通路１２は、ケース本体３ａの端面３ｇに当接するフランジ部５４によって閉塞されないように構成されることが望ましい。具体的には、例えば、信号圧通路１２がフランジ部５４よりも径方向の外側の位置においてケース本体３ａの端面３ｇに開口するように構成してもよい。また、ケース本体３ａの端面３ｇに当接するフランジ部５４のフランジ面に径方向に延びるスリットを形成したり、フランジ部５４を軸方向に貫通する通路を形成したりして、当該スリットや通路を通じて信号圧通路１２と第１凹部６６ａとを連通するように構成してもよい。

また、フランジ部５４が収容凹部６６の段差面６６ｃに当接した状態であっても、第１凹部６６ａと第２凹部６６ｂとは遮断されないため、信号圧通路１２は、第１凹部６６ａ又は第２凹部６６ｂに開口するように、補助ケース部３ｆに形成されてもよい。このように、本実施形態では、信号圧通路１２を形成する位置の設計の自由度が向上する。なお、本実施形態のように、信号圧通路１２をケース本体３ａの端面に開口するように形成して、補助ケース部３ｆには信号圧通路１２を形成しないようにすることで、信号圧通路１２を形成するスペースを補助ケース部３ｆに確保する必要がない。このため、補助ケース部３ｆを小型化することができる。

以上のように、制御スプール５２は、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂによる付勢力によって斜板８から離れる方向（図中左方向）に付勢される。また、制御スプール５２は、補助スプリング６１による付勢力と、収容室６５に導かれたピストンポンプ１００の吐出圧（信号圧）の推力と、によって斜板８に近づく方向に付勢される。つまり、制御スプール５２は、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂ、補助スプリング６１、及びピストンポンプ１００の吐出圧による付勢力が釣り合うように移動する。

具体的には、制御スプール５２は、第１ポジションと第２ポジションとの２つのポジションの間で移動する。図１及び図２は、制御スプール５２が第２ポジションである状態を示している。制御スプール５２は、図１及び図２に示す第２ポジションから、図中右方向へ移動するのに伴い、図３に示す第１ポジションに切り換わる。

第１ポジションは、斜板８の傾転角を小さくしてピストンポンプ１００の吐出容量を減少させるポジションである。第１ポジションでは、ケース本体３ａの吐出圧通路１０と制御圧通路１１とが、制御スプール５２の第２制御ポート５６ｂを通じて連通し、制御スプール５２の制御通路５７と制御圧通路１１とは連通が遮断される。よって、第１ポジションでは、第１付勢部２０の制御圧室２３には、ピストンポンプ１００の吐出圧が導かれる。

第２ポジションは、斜板８の傾転角を大きくしてピストンポンプ１００の吐出容量を上昇させるポジションである。第２ポジションでは、制御圧通路１１と制御スプール５２の制御通路５７とが第１制御ポート５６ａを通じて連通し、吐出圧通路１０と制御圧通路１１との連通が遮断される。よって、第２ポジションでは、制御圧室２３には、タンク圧が導かれる。

次に、ピストンポンプ１００の作用について説明する。

ピストンポンプ１００では、レギュレータ５０によって、ピストンポンプ１００の吐出圧を一定に保つように、ピストンポンプ１００の吐出容量（斜板８の傾転角）を制御する馬力制御が行われる。

レギュレータ５０の制御スプール５２は、補助スプリング６１による付勢力と収容室６５に導かれるピストンポンプ１００の吐出圧による付勢力とによって第１ポジションとなるように付勢される。また、制御スプール５２は、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂの付勢力によって第２ポジションとなるように付勢される。

ピストンポンプ１００の吐出圧及び補助スプリング６１による付勢力が外側スプリング５１ａの付勢力以下に保たれた状態では、レギュレータ５０の制御スプール５２は第２ポジションに位置し、斜板８の傾転角が最大に保たれる（図１参照）。

ピストンポンプ１００の吐出圧は、ピストンポンプ１００の吐出圧で駆動する油圧シリンダの負荷が上昇するのに伴い上昇する。斜板８の傾転角が最大に保たれた状態から、ピストンポンプ１００の吐出圧が上昇すると、吐出圧及び補助スプリング６１による付勢力の合力が外側スプリング５１ａの付勢力を上回るようになる。これにより、制御スプール５２は、第２ポジションから第１ポジションに切り換わる方向（図中右方向）へ移動する。

図３に示すように、制御スプール５２が第１ポジションまで移動すると、制御圧通路１１に吐出圧通路１０から吐出圧が導かれるため、制御圧が上昇する。より具体的には、制御スプール５２が第１ポジションに移動するにつれて、制御圧通路１１に対する制御スプール５２の第２制御ポート５６ｂの開口面積（流路面積）が増加する。よって、第１ポジションに切り換わる方向（図中右方向）への制御スプール５２の移動量が大きくなるについて、制御圧通路１１に導かれる制御圧が上昇する。制御圧通路１１に導かれる制御圧が上昇することにより、制御ピストン２２（図１参照）が斜板８に向けて移動し、傾転角が小さくなる方向に斜板８が傾転する。よって、ピストンポンプ１００の吐出容量が減少する。

傾転角が小さくなる方向に斜板８が傾転すると、第１ばね座３１が、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂを圧縮するように、斜板８に追従して図中左方向へ移動する。言い換えれば、傾転角が小さくなる方向に斜板８が傾転すると、第１ばね座３１が、第２ポジションに切り換わる方向へ外側スプリング５１ａ（及び内側スプリング５１ｂ）を通じて制御スプール５２を付勢するように移動する。これにより、制御スプール５２が押し戻されて第２ポジションに切り換わる方向へ移動すると、制御圧通路１１を通じて制御圧室２３へ供給される制御圧が減少する。制御圧の減少に伴い、制御圧により斜板８に付与される付勢力が、外側スプリング５１ａ（及び内側スプリング５１ｂ）から斜板８に付与される付勢力と釣り合うと、制御ピストン２２の移動（斜板８の傾転）が停止する。このように、ピストンポンプ１００の吐出圧が上昇すると、吐出容量が減少する。

反対に、ピストンポンプ１００の吐出圧は、ピストンポンプ１００の吐出圧で駆動する油圧シリンダの負荷が低下するのに伴い低下する。ピストンポンプ１００の吐出圧が低下すると、ピストンポンプ１００の吐出圧及び補助スプリング６１により制御スプール５２に作用する付勢力の合力が外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂによる付勢力を下回るようになる。これにより、制御スプール５２は、第１ポジションから第２ポジションへ切り換わる方向へ移動する。制御スプール５２が第２ポジションに移動すると、制御圧通路１１がタンク圧である制御通路５７に連通するため、制御圧は低下する。制御圧が低下することにより、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂの付勢力を受ける第１ばね座３１によって傾転角が大きくなる方向に斜板８が傾転する。

傾転角が大きくなる方向に斜板８が傾転すると、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂの付勢力を受ける第１ばね座３１は、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂが伸長するように、斜板８に追従して図中右方向へ移動する。これにより、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂから制御スプール５２が受ける付勢力が小さくなる。このため、制御スプール５２は、収容室６５に導かれる吐出圧及び補助スプリング６１の付勢力を受けて、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂを圧縮する方向へ移動する。つまり、制御スプール５２は、第１ばね座３１に追従するように、第２ポジションから第１ポジションへと切り換わる方向へ移動する。制御スプール５２が再び第１ポジションに位置して制御圧が上昇し、制御圧により斜板８に付与される付勢力が、外側スプリング５１ａ（及び内側スプリング５１ｂ）から斜板８に付与される付勢力と釣り合うと、制御ピストン２２の移動（斜板８の傾転）が停止する。このように、ピストンポンプ１００の吐出圧が低下すると、吐出容量が増加する。

以上のように、ピストンポンプ１００の吐出圧が上昇することによりピストンポンプ１００の吐出容量が減少し、吐出圧が低下することにより吐出容量が増加するように馬力制御が行われる。

制御スプール５２は、ピストンポンプ１００の吐出圧（自己圧）による付勢力、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂが発揮する付勢力、及び補助スプリング６１が発揮する付勢力が釣り合うように移動して、制御圧を調整する。これにより、ピストンポンプ１００は馬力制御される。つまり、レギュレータ５０による馬力制御の特性は、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂが発揮する付勢力と、補助スプリング６１が発揮する付勢力と、自己圧による付勢力と、に影響される。このように、制御スプール５２を付勢する構成を複数設けることで、種々の制御特性を実現するための設計の自由度を向上させることができ、より精度よく所望の制御特性を実現できる。

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

ピストンポンプ１００では、補助スプリング６１による付勢力と、信号圧による付勢力（推力）と、が制御スプール５２に作用するため、レギュレータ５０によって種々の制御特性を実現しやすくなる。また、収容室６５は、補助スプリング６１を収容すると共に、信号圧が導かれることによって制御スプール５２に推力を発揮する信号圧室としても機能する。このため、信号圧室を収容室６５とは別に設ける場合と比較して、装置構成を小型化することができる。よって、ピストンポンプ１００では、装置の大型化を抑制しつつ、レギュレータ５０によって、種々の制御特性を実現することができる。

また、ピストンポンプ１００では、補助ケース部３ｆは、収容凹部６６が開口する端面３ｈがケース本体３ａの端面３ｇに取り付けられる。このため、信号圧通路１２をケース本体３ａに形成して補助ケース部３ｆには形成しなくてよいため、補助ケース部３ｆを小型化できる。また、信号圧通路１２は、ケース本体３ａ及び補助ケース部３ｆにわたって形成され、収容室６５を区画する第１凹部６６ａ又は第２凹部６６ｂに開口するように形成してもよい。このように、ピストンポンプ１００によれば、信号圧通路１２を収容室６５に対してどのようにして接続するかを任意に設定することができるため、設計の自由度が向上する。

また、補助ケース部３ｆにおける収容凹部６６の開口は、ケース本体３ａの端面３ｇによって閉塞される構成であるため、収容凹部６６の開口を封止するキャップやプラグ等を別途設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。

次に、図４を参照して第１実施形態の変形例について説明する。

制御スプール５２は、スプール収容孔５０ａに対して、所定の摺動クリアランスをもって摺動する。このため、上記第１実施形態では、収容室６５と吐出圧通路１０との間で摺動クリアランスを通じた作動油の流れが生じる可能性がある。収容室６５と吐出圧通路１０とに圧力差があるような場合には、摺動クリアランスを通じた作動油の流れが特に生じやすい。

第１実施形態では、このような摺動クリアランスを通じた収容室６５と吐出圧通路１０との間の作動油の流れを抑制するために、図４に示すように、作動油を排出するドレン室１３を形成してもよい。ドレン室１３は、例えば、タンクに接続される。また、ドレン室１３は、制御スプール５２の軸方向において吐出圧通路１０よりもスプール収容孔５０ａの開口側（図４中左側）においてスプール収容孔５０ａの内周に環状に形成される。これにより、摺動クリアランスを通じた収容室６５と吐出圧通路１０との間で作動油の流れが生じても、ドレン室１３を通じて排出することができる。

（第２実施形態）
次に、図５及び図６を参照して、本発明の第２実施形態に係るピストンポンプ２００について、説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

上記第１実施形態では、補助スプリング６１は、制御スプール５２のフランジ部５４に直接接触して、制御スプール５２に対して付勢力を発揮する。

これに対し、第２実施形態では、補助付勢部１６０は、補助スプリング６１の付勢力を制御スプール５２に伝達する伝達部としての伝達ピン６３と、補助スプリング６１の端部が着座する第２着座部（着座部）７５と、をさらに有する。つまり、第２実施形態では、補助スプリング６１の付勢力は、伝達ピン６３を通じて制御スプール５２に発揮される。

以下、第２実施形態の構成について、具体的に説明する。

図５に示すように、第２実施形態では、スプール収容孔５０ａは、端部凹部５０ｂを通じてケース本体３ａの端面３ｇに開口する。端部凹部５０ｂは、スプール収容孔５０ａの内径よりも大きい円形穴である。スプール収容孔５０ａと端部凹部５０ｂとの内径差によって、段差面５０ｃが形成される。

制御スプール５２のフランジ部５４は、端部凹部５０ｂに収容される。制御スプール５２は、フランジ部５４が段差面５０ｃに当接することで、斜板８へ向けたそれ以上の移動が規制される。つまり、第２実施形態では、段差面５０ｃがストッパ部として機能する。

ケース本体３ａに対する端部凹部５０ｂの開口は、有底筒状の補助ケース部３ｆによって閉塞される。第２実施形態では、補助ケース部３ｆは、収容凹部６６が開口する端面とは反対側である底部側の端面３ｉがケース本体３ａの端面３ｇに取り付けられる。制御スプール５２は、補助ケース部３ｆの底部側の端面３ｉに当接することで、斜板８から離間する方向へのそれ以上の移動が規制される。

補助ケース部３ｆの収容凹部６６は、ケース本体３ａに取り付けられる補助ケース部３ｆの端面３ｉとは、反対側に開口する。第２実施形態では、収容凹部６６は、内径が軸方向に沿って一様な円形穴として形成される。第１実施形態と同様に、収容凹部６６は、スプール収容孔５０ａと同軸に形成される。収容凹部６６の開口は、外周に封止部材であるＯリング（符示省略）が取り付けられたキャップ９０によって封止される。

補助ケース部３ｆには、収容凹部６６に開口する信号圧通路１２が形成される。よって、収容凹部６６によって形成される収容室６５には、信号圧通路１２を通じて信号圧が導かれる。

第１着座部７０は、キャップ９０に形成されるキャップ孔９０ａ内に収容される。また、キャップ９０には、調整機構８０が設けられる。調整機構８０の雌ねじ孔８１は、キャップ９０に形成される。ナット８３がねじ部材８２に螺合してキャップ９０に対して締め付けられることで、雌ねじ孔８１に対するねじ部材８２の螺合位置が固定される。

第２着座部７５は、補助スプリング６１と共に収容室６５内に移動自在に収容される。第２着座部７５は、制御スプール５２の移動に応じて、補助スプリング６１の伸縮に伴い収容室６５内で移動する。

第２着座部７５は、補助スプリング６１の他端が着座する着座面７６ａが設けられる円板部７６と、円板部７６の着座面７６ａから突出して補助スプリング６１を内側から支持する突起部７７、を有する。

第２着座部７５の円板部７６の外径は、補助ケース部３ｆの収容凹部６６の内径よりも小さく形成される。よって、第２着座部７５の外周と収容室６５の内壁（収容凹部６６の内周面）との間には、径方向（言い換えれば、制御スプール５２の移動方向に対して垂直方向）において隙間が設けられる。これにより、第２着座部７５は、収容室６５の内壁と干渉せずに制御スプール５２の移動方向に沿って収容室６５内で移動することができ、補助スプリング６１から制御スプール５２に伝達される付勢力のロスを抑制することができる。

伝達ピン６３は、第２着座部７５と制御スプール５２との間に設けられ、補助ケース部３ｆの収容凹部６６の底部に形成されるピン孔６５ｂに摺動自在に挿入される。ピン孔６５ｂは、収容凹部６６と同軸に形成され、一端が収容凹部６６に開口する。ピン孔６５ｂの他端は、ケース本体３ａの端面に対向する補助ケース部３ｆの端面に開口する。

図６に示すように、伝達ピン６３は、略円柱状の部材であり、その両端には、球面状に形成される一対の接触部６３ａ，６３ｂを有する。一方の接触部６３ａは、球面状の外形面によって第２着座部７５に対して接触する。他方の接触部６３ｂは、球面状の外形面によって制御スプール５２のフランジ部５４の端面に対して接触する。よって、補助スプリング６１から第２着座部７５及び伝達ピン６３によって伝達される力は、制御スプール５２のフランジ部５４に作用する。

次に、図７を参照して、球面状の接触部６３ａ，６３ｂの作用について説明する。図７は、第２着座部７５の円板部７６が傾いた状態で伝達ピン６３の一方の接触部６３ａと接触した状態の接触部分を拡大した模式図である。また、図７において、破線で示すのは、接触部６３ａを有さず端部が中心軸に対して垂直な平坦面として形成された比較例としての伝達ピン１６３と当該伝達ピン１６３に接触する第２着座部７５とである。図７では、実施形態の伝達ピン６３と比較例の伝達ピン１６３とは、その軸方向における位置（端部の位置）が同じ位置となるように図示している。

端部（端面）が平坦面として形成された比較例の伝達ピン１６３では、第２着座部７５の傾きがない状態では、伝達ピン１６３の平坦面と第２着座部７５の円板部７６の端面とが面接触する。これに対して、図７に示すように、比較例では、第２着座部７５がわずかに傾いただけでも、伝達ピン１６３は、端部の外周縁部（平坦面と外周の円筒面との境界部分）において円板部７６と接触する。

一方、本実施形態では、第２着座部７５が傾いても、接触部６３ａの球面に沿うようにして傾く。このため、本実施形態の伝達ピン６３では、円板部７６との接触部分は、比較例のように外周部分ではなく、それよりも径方向内側の球面部分で接触する。このため、例えば、図７に示すようにピン孔６５ｂの開口縁部のある一点を基準点Ｐ０として考えると、本実施形態における伝達ピン６３と円板部７６との接触点Ｐ１と基準点Ｐ０との距離Ｌ１は、比較例における伝達ピン１６３と円板部７６との接触点Ｐ２と基準点Ｐ０との距離Ｌ２よりも小さくなる（Ｌ１＜Ｌ２）。よって、基準点Ｐ０回りに作用する力は、比較例よりも本実施形態の伝達ピン６３の方が小さい。このため、第２着座部７５が収容室６５内で傾いたとしても、ピン孔６５ｂに対して押し付けられる力が抑えられ伝達ピン６３とピン孔６５ｂとの間の摩擦の増加は比較的小さくすむ。したがって、伝達ピン６３をスムーズに移動させることができ、その結果、制御スプール５２に対して効率よく力を伝達することができる。

伝達ピン６３は、一つに限らず、複数設けられてもよい。複数の伝達ピン６３が設けられる場合には、制御スプール５２が傾かないように力のバランスを取るために、制御スプール５２の中心軸に対して等距離や等角度間隔となるように複数の伝達ピン６３を配置することが望ましい。

以上のような第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、収容室６５は、補助スプリング６１を収容すると共に、信号圧が導かれて制御スプール５２に推力を発揮する信号圧室としても機能する。このため、装置の大型化を抑制しつつ、レギュレータ５０による種々の制御特性を実現することができる。

また、第２実施形態では、収容室６５内の信号圧による付勢力は、伝達ピン６３の断面積（受圧面積）に応じて制御スプール５２に対して発揮される。つまり、伝達ピン６３の断面積によって収容室６５内の信号圧による付勢力を調整することができるため、設計自由度が向上し、レギュレータ５０によって種々の制御特性を発揮させやすくなる。また、例えば、収容室６５内に導かれる信号圧を比較的高圧とし、伝達ピン６３の断面積を比較的小さいものとすることで、ピストンポンプ２００の大型化を防止しつつ、収容室６５内の圧力によって充分な付勢力を発揮させることができる。

また、ピストンポンプ２００では、制御スプール５２の移動方向に垂直な方向において、レギュレータ５０の第２着座部７５の外周と収容室６５の内壁との間に隙間が設けられる。これにより、第２着座部７５の移動に対して収容室６５の内壁が干渉しないため、補助スプリング６１から制御スプール５２に伝達される付勢力のロスを抑制することができる。

また、第２着座部の外周と収容室の内壁との間に隙間が生じることによって、制御スプールの移動方向に対して傾斜するおそれがある。第２着座部が傾斜することで、ピン孔内で伝達ピンが傾いて伝達ピンと補助ケース部との間の摩擦力が増大したり、伝達ピンから制御スプールへ伝達される力の向きが、制御スプールの移動方向に対して傾斜したりするおそれがある。

これに対し、本実施形態では、伝達ピン６３は、球面状の接触部６３ａ，６３ｂによって第２着座部７５及び制御スプール５２に対して接触する。このため、第２着座部７５が収容室６５内で傾斜しても、伝達ピン６３に対しては接触部６３ａの球面に沿うようにして傾斜することとなり、伝達ピン６３をピン孔６５ｂに対して押し付ける力を比較的押さえることができる。したがって、伝達ピン６３と補助ケース部３ｆとの間での補助スプリング６１の付勢力のロスを抑制し、補助スプリング６１の付勢力を第２着座部７５及び伝達ピン６３を通じて制御スプール５２の移動方向に沿って効率よく伝達することができる。

また、ピストンポンプ２００では、伝達ピン６３から伝達される力はフランジ部５４に作用する。フランジ部５４は、制御スプール５２の移動に対するストッパとして機能するために制御スプール５２の本体部５３よりも外径が大きく断面積が大きいため、受圧面積を確保しやすい。このため、伝達ピン６３を大径化したり、複数の伝達ピン６３を設けたりすることが容易となるため、信号圧の受圧面積を大きくして信号圧による推力を確保しやすい。よって、レギュレータ５０の馬力制御の制御特性の自由度をより向上させることができる。

また、ピストンポンプ２００では、収容室６５の信号圧によって摺動する部分は、伝達ピン６３とピン孔６５ｂとの間の一箇所だけであるため、収容室６５からの作動油の漏れを比較的抑制することができる。

（第３実施形態）
次に、図８を参照して、本発明の第３実施形態に係るピストンポンプ３００ついて、説明する。以下では、上記第２実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第２実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。具体的には、第３実施形態は、補助付勢部２６０の構成が第２実施形態の補助付勢部１６０の構成と異なるのみであり、その他の構成は同様である。

第３実施形態では、図８に示すように、補助付勢部２６０は、一対の伝達ピン６３を備える。また、第３実施形態では、補助付勢部２６０は、収容室６５に導かれる信号圧とは異なる第２の信号圧が導かれる信号圧室６７と、第２の信号圧が信号圧室６７に導かれて発揮される推力を制御スプール５２に伝達する推力伝達部としての第２伝達ピン６８と、をさらに有する。

一対の伝達ピン６３は、制御スプール５２の中心軸に対して対称となる位置に設けられる。補助ケース部３ｆには、一対の伝達ピン６３の位置に対応して、ピン孔６５ｂが形成される。

ケース本体３ａに対向する補助ケース部３ｆの端面には、信号圧室６７を形成するため挿入穴６５ｃが形成される。挿入穴６５ｃには、第２伝達ピン６８が摺動自在に挿入される。挿入穴６５ｃは、有底の円形穴であり、挿入穴６５ｃの底部と伝達ピン６３の端部との間に信号圧室６７が形成される。挿入穴６５ｃは、スプール収容孔５０ａと同軸に形成され、スプール収容孔５０ａの端部凹部５０ｂに臨んでいる。

第２伝達ピン６８の軸方向に沿った長さは、挿入穴６５ｃの深さ（軸方向に沿った寸法）よりも短く形成される。これにより、制御スプール５２は補助ケース部３ｆの端面に当接するまで移動することができ、制御スプール５２が補助ケース部３ｆの端面に当接した状態でも第２伝達ピン６８と挿入穴６５ｃの底部との間に信号圧室６７が形成される。

また、補助ケース部３ｆには、信号圧室６７に信号圧を導く信号圧通路１２が形成される。第３実施形態では、収容室６５に導かれる信号圧は、ピストンポンプ３００と共に動力源によって駆動される他の油圧ポンプから吐出される外部ポンプ圧であり、信号圧室６７に導かれる第２の信号圧は、ピストンポンプ３００の吐出圧（自己圧）である。信号圧室６７に第２の信号圧が導かれることにより、第２の信号圧に基づく推力が第２伝達ピン６８を通じて制御スプール５２に作用する。

第３実施形態では、第２実施形態と同様に、制御スプール５２は、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂによる付勢力によって斜板８から離れる方向（図中左方向）に付勢される。また、制御スプール５２は、補助スプリング６１による付勢力と、収容室６５に導かれた外部ポンプ圧（信号圧）による推力と、第２信号圧室に導かれたピストンポンプ１００の吐出圧（第２の信号圧）による推力と、によって斜板８に近づく方向に付勢される。つまり、制御スプール５２は、外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂ、補助スプリング６１、ピストンポンプ３００の吐出圧、及び外部ポンプ圧による付勢力が釣り合うように移動する。

第２実施形態と比較すると、第３実施形態では、信号圧としてピストンポンプ３００の吐出圧及び外部ポンプ圧がそれぞれ制御スプール５２を付勢する推力を発揮するため、より複雑な馬力制御特性を実現することができる。第３実施形態では、ピストンポンプ３００の吐出圧が導かれる第２実施形態に加え、外部ポンプ圧によっても制御スプール５２が斜板８に向けて付勢される。このように、自己圧による推力が外部ポンプ圧に補われるため、第３実施形態では、外部ポンプ圧の大きさの分だけ、第２実施形態よりも、馬力制御が実行される自己圧が小さい。このように、第３実施形態では、第２実施形態よりも制御スプール５２を付勢する機構をさらに多く備えるため、馬力制御特性の設計の自由度が向上する。

なお、第３実施形態では、伝達ピン６３の数は、一対に限定されず、単数でもよいし、三以上でもよい。また、第２伝達ピン６８も、単数に限られず、複数でもよい。

また、第３実施形態では、収容室６５に自己圧が導かれ、信号圧室６７に外部ポンプ圧が導かれてもよい。また、収容室６５に導かれる信号圧及び信号圧室６７に導かれる第２の信号圧は、上記実施形態のものに限定されず、その他の圧力であってもよい。例えば、信号圧室６７に導かれる第２の信号圧は、自己圧又は外部ポンプ圧をソレノイドバルブによって調圧した圧力であってもよい。また、第２の信号圧は、ＯＮ－ＯＦＦバルブによって信号圧室６７への供給と遮断とを切り換えるように構成してもよい。

（第４実施形態）
次に、図９を参照して、本発明の第４実施形態に係るピストンポンプ４００ついて、説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

上記第１実施形態では、レギュレータ５０は、ピストンポンプ１００を駆動する駆動源の負荷に応じて制御圧を調整する馬力制御を行う。具体的には、ピストンポンプ１００の自己圧が、レギュレータ５０の収容室６５に信号圧としてそのまま導かれる。

これに対し、第４実施形態に係るピストンポンプ４００では、図９に示すように、レギュレータ５０には、例えばギヤポンプなどの油圧源１０３からの圧力を電磁比例減圧弁１０１によって調整することで生成された圧力が信号圧として導かれる。

電磁比例減圧弁１０１は、例えば、作業者の操作に応じてコントローラ１０２から出力される電気信号によって開度が調整される。このような構成とすることで、電気信号によって斜板８の傾転角制御をすることが可能であるため、作業者の操作に応じて任意の制御特性を実現させることができる。つまり、第４実施形態に係るピストンポンプ４００は、馬力制御を行うものではなく、本発明に係るピストンポンプは、馬力制御が行われるものに限定されない。

第４実施形態に係るピストンポンプ４００では、図９に示すように、付勢部材は、単一のスプリング５１ｃによって構成されることが好ましい。これによれば、スプリング５１ｃの線形特性に対応させて電磁比例減圧弁１０１を比例制御することで、制御を容易に行うことができる。

また、第４実施形態では、油圧源１０３から供給される圧力と、ピストンポンプ４００の自己圧と、のうち高圧の圧力を選択して吐出圧通路１０に導く高圧選択弁１０４が設けられる。これにより、例えば、ピストンポンプ４００の始動時など、ピストンポンプ４００の自己圧が比較的低圧の状態であっても、油圧源１０３によって所定の圧力が吐出圧通路１０に導かれるため、斜板８の傾転角を制御することができる。

なお、上記第１実施形態と同様に、高圧選択弁１０４を設けず、ピストンポンプ４００の自己圧、またはギヤポンプなどの油圧源１０３の圧力を単独で吐出圧通路１０に導いてもよい。また、上記第１から第３実施形態に対して油圧源１０３及び高圧選択弁１０４を適用してもよい。

また、信号圧を電磁比例減圧弁１０１によって生成する第４実施形態は、第１、第２、及び第３実施形態と同様に馬力制御を行うものでもよい。具体的に説明すると、ピストンポンプ４００の駆動源の負荷に応じて電磁比例減圧弁１０１の開度を調整して、油圧源１０３の圧力又は自己圧を減圧して信号圧を生成し、当該信号圧を収容室６５に導くことで、馬力制御を行うことができる。例えば、駆動源がエンジンである場合、コントローラ１０２がエンジントルクやエンジン回転数などから駆動源の負荷を算出し、当該負荷に基づいて電磁比例減圧弁１０１の開度を調整して信号圧を生成し、収容室６５に導いてもよい。また、例えば、駆動源が電動モータである場合、コントローラ１０２が電動モータのトルク又は回転数から駆動源の負荷を算出し、当該負荷に基づいて電磁比例減圧弁１０１の開度を調整して信号圧を生成し、収容室６５に導いてもよい。駆動源の負荷に応じて電磁比例減圧弁１０１の開度を調整して信号圧を生成する構成とすることで、馬力制御を電気的に制御することが可能となる。

このように、電磁比例減圧弁１０１によって信号圧を生成する構成とすることで、電気的制御によって馬力制御を行うことも可能であるし、作業者の操作など駆動源の負荷以外の信号に基づくことで馬力制御以外の斜板の傾転角制御を行うことも可能である。例えば、第２実施形態及び第３実施形態において、馬力制御ではなく電磁比例減圧弁１０１によって斜板の傾転角を制御するように構成してもよい。また、第３実施形態では、第２の信号圧を、駆動源の負荷に基づいて電磁比例減圧弁１０１によって生成された信号圧としてもよい。

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。

ピストンポンプ１００，２００，３００，４００は、シャフト１と共に回転するシリンダブロック２と、シリンダブロック２に形成されシャフト１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２ｂと、シリンダ２ｂ内に摺動自在に挿入されシリンダ２ｂの内部に容積室６を区画するピストン５と、容積室６を拡縮するようにピストン５を往復動させる傾転可能な斜板８と、供給される制御圧に応じて斜板８を付勢する第１付勢部２０と、第１付勢部２０に抗するように斜板８を付勢する第２付勢部３０と、第１付勢部２０に導かれる制御圧を制御するレギュレータ５０と、を備え、レギュレータ５０は、斜板８の傾転に追従して伸縮する付勢部材（外側スプリング５１ａ及び内側スプリング５１ｂ）と、付勢部材の付勢力に応じて移動して、制御圧を調整する制御スプール５２と、付勢部材の付勢力に抗するように制御スプール５２に対して付勢力を発揮する補助付勢部材（補助スプリング６１）と、補助付勢部材を収容する収容室６５と、を有し、収容室６５には、付勢部材の付勢力に抗するように制御スプール５２に対して推力を発揮する信号圧が導かれる。

この構成では、制御スプール５２を付勢する補助付勢部材が収容される収容室６５に信号圧が導かれることで、信号圧によっても制御スプール５２に推力が発揮される。収容室６５が、補助付勢部材を収容するのに加えて、信号圧によって推力を発揮するための圧力室としても機能するため、収容室６５と圧力室とを別々に設ける場合と比較して小型化できる。よって、制御スプール５２を付勢する構成を複数設けたとしても、装置の大型化を抑制できる。したがって、ピストンポンプ１００，２００，３００の大型化を抑制しつつレギュレータ５０による制御特性の自由度を向上させることができる。

また、第１実施形態に係るピストンポンプ１００，４００では、補助付勢部材は、制御スプール５２に対して直接接触して付勢力を発揮する。

この構成では、構成を簡素化し、部品点数を削減することができる。

また、第２、第３実施形態に係るピストンポンプ２００，３００では、レギュレータ５０は、補助付勢部材の一端が着座し制御スプール５２の移動方向に沿って移動自在に収容室６５内に設けられる着座部（第２着座部７５）と、着座部と制御スプール５２との間に設けられ補助付勢部材の付勢力を制御スプール５２に伝達する伝達部（伝達ピン６３）と、をさらに有する。

この構成では、収容室６５内の信号圧による付勢力は、伝達部の断面積（受圧面積）に応じて制御スプール５２に対して発揮される。つまり、伝達部の断面積によって収容室６５内の信号圧による付勢力を調整することができるため、設計自由度が向上し、レギュレータ５０によって種々の制御特性を発揮させやすくなる。

また、第２、第３実施形態に係るピストンポンプ２００，３００では、着座部は、制御スプール５２の移動方向に垂直な方向において収容室６５の内壁との間に隙間を空けて設けられる。

この構成では、着座部が収容室６５の内壁と接触せずに収容室６５内で移動するため、着座部と収容室６５との間で摩擦力が生じて制御特性に影響することを抑制できる。

また、第２、第３実施形態に係るピストンポンプ２００，３００では、伝達部は、球面状に形成されて着座部に接触する接触部６３ａを有する。

この構成では、着座部と収容室６５との間に隙間が設けられることで着座部が収容室６５内で傾いたとしても、着座部に対する伝達部の接触部６３ａは球面状であるため、制御スプール５２の移動方向における伝達ピン６３の移動が妨げられにくくなる。

また、第３実施形態に係るピストンポンプ３００では、補助付勢部２６０は、収容室６５に導かれる信号圧とは異なる第２の信号圧が導かれる信号圧室６７と、第２の信号圧が信号圧室６７に導かれて発揮される推力を制御スプール５２に伝達する推力伝達部（第２伝達ピン６８）と、をさらに備える。

この構成では、補助付勢部材の付勢力及び信号圧による推力に加えて、第２の信号圧による推力が制御スプール５２に対して作用する。このため、より多様な制御特性を実現することができる。

また、ピストンポンプ１００，２００，３００，４００は、制御スプール５２が挿入されるスプール収容孔５０ａが設けられるケース３を有し、制御スプール５２は、スプール収容孔５０ａに摺接する本体部５３と、本体部５３の端部に設けられ本体部５３よりも大きな外径で形成されるフランジ部５４と、を有し、ケース３に形成されるストッパ部（ケース本体３ａの端面３ｇ、段差面５０ｃ）に対してフランジ部５４が制御スプール５２の移動に応じて当接することで、補助付勢部材が発揮する付勢力に沿った制御スプール５２のそれ以上の移動が規制され、補助付勢部材の付勢力及び信号圧による推力は、フランジ部５４に作用するように構成される。

この構成によれば、制御スプール５２では、相対的に断面積が大きいフランジ部５４が本体部５３の端部に設けられる。制御スプール５２に作用する力がフランジ部５４に作用するように構成することで、制御スプール５２が力を受ける面積を確保することができる。よって、制御スプール５２に対して複数の構成によって力を作用させやすくなり、より多様な馬力制御の制御特性を実現することができる。

また、ピストンポンプ４００は、信号圧が、電磁比例減圧弁１０１によって生成される。

この構成では、電気信号によって斜板の傾転角制御を行うことができる。

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。

上記第１実施形態では、制御スプール５２のフランジ部５４は、補助ケース部３ｆの収容凹部６６の第１凹部６６ａに収容され、ケース本体３ａの端面３ｇが制御スプール５２の移動を規制するストッパ部として機能する。第２、第３実施形態では、フランジ部５４は、ケース本体３ａの端部凹部５０ｂに収容され、端部凹部５０ｂとスプール収容孔５０ａとの間の段差面５０ｃがストッパ部として機能する。これに対し、第１実施形態において、第２、第３実施形態のように、ケース本体３ａに端部凹部５０ｂ及び段差面５０ｃを設けてもよい。また、第２、第３実施形態において、第１実施形態の第１凹部６６ａのように、ケース本体３ａに対向する端面に凹部を設けてフランジ部５４を収容するようにしてもよい。このように、フランジ部５４を収容する凹部及びフランジ部５４が当接するストッパ部は、ケース３に設けられるものであればよく、ケース本体３ａに設けられてもよいし、補助ケース部３ｆに設けられてもよい。また、ケース本体３ａ及び補助ケース部３ｆの両方にフランジ部５４を収容する凹部を設けてもよい。

また、第２、第３実施形態では、伝達ピン６３及び第２伝達ピン６８は、球面状の接触部６３ａ，６３ｂ，６８ａを有する。球面状の接触部６３ａ，６３ｂ，６８ａを有する構成は、必須のものではなく、伝達ピン６３及び第２伝達ピン６８は、第２着座部７５や制御スプール５２のフランジ部５４に対して、平坦面によって面接触してもよい。

また、第２、第３実施形態では、第２着座部７５の外周と収容室６５の内壁（収容凹部６６の内周）との間には、制御スプール５２の径方向における隙間が設けられる。これに対し、第２着座部７５は、収容凹部６６の内周に対して摺接するものでもよい。この場合、収容室６５は、第２着座部７５によって、２つの部屋に仕切られる。この２つの部屋は、第２着座部７５に形成される連通孔を通じて互いに連通させたり、信号圧通路１２から信号圧をそれぞれ導いたりすることによって、互いに同じ油圧が導かれてもよい。また、第２着座部７５によって収容室６５内に仕切られる二つの部屋には、互いに異なる信号圧が導かれてもよい。この場合には、２つの部屋のうち第２着座部７５と収容凹部６６の底部との間に仕切られる部屋（伝達ピン６３が収容される部屋）の圧力をもう一方の部屋に対して相対的に低い圧力とすればよい。このように構成することで、第２着座部７５が収容凹部６６に対して摺接する場合であっても、補助スプリング６１の付勢力を第２着座部７５及び伝達ピン６３を通じて制御スプール５２に伝達することができる。

１００，２００，３００，４００…ピストンポンプ（液圧回転機）、１…シャフト（駆動軸）、２…シリンダブロック、２ｂ…シリンダ、３…ケース、３ｇ…端面（ストッパ部）、５…ピストン、６…容積室、８…斜板、２０…第１付勢部、３０…第２付勢部、５０…レギュレータ、５０ａ…スプール収容孔、５０ｃ…段差部（ストッパ部）、５１ａ…外側スプリング（付勢部材）、５１ｂ…内側スプリング（付勢部材）、５２…制御スプール、５３…本体部、５４…フランジ部、６１…補助スプリング（補助付勢部材）、６３…伝達ピン（伝達部）、６３ａ…接触部、６５…収容室、６７…信号圧室、６８…第２伝達ピン（推力伝達部）、７５…第２着座部（着座部）、１０１…電磁比例減圧弁

Claims (7)

1. 液圧回転機であって、
   駆動軸と共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駆動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区画するピストンと、
   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傾転可能な斜板と、
   供給される制御圧に応じて前記斜板を付勢する第１付勢部と、
   前記第１付勢部に抗するように前記斜板を付勢する第２付勢部と、
   前記第１付勢部に導かれる前記制御圧を制御するレギュレータと、を備え、
   前記レギュレータは、
   前記斜板の傾転に追従して伸縮する付勢部材と、
   前記付勢部材の付勢力に応じて移動して、前記制御圧を調整する制御スプールと、
   前記付勢部材の付勢力に抗するように前記制御スプールに対して付勢力を発揮する補助付勢部材と、
   前記補助付勢部材を収容する収容室と、を有し、
   前記収容室には、前記付勢部材の付勢力に抗するように前記制御スプールに対して推力を発揮する信号圧が導か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、
   前記補助付勢部材は、前記制御スプールに対して直接接触して付勢力を発揮することを特徴とする液圧回転機。
3. 請求項１に記載の液圧回転機であって、
   前記レギュレータは、
   前記補助付勢部材の一端が着座し前記制御スプールの移動方向に沿って移動自在に前記収容室内に設けられる着座部と、
   前記着座部と前記制御スプールとの間に設けられ前記補助付勢部材の付勢力を前記制御スプールに伝達する伝達部と、をさらに有することを特徴とする液圧回転機。
4. 請求項３に記載の液圧回転機であって、
   前記着座部は、前記制御スプールの移動方向に垂直な方向において前記収容室の内壁との間に隙間を空けて設けられることを特徴とする液圧回転機。
5. 請求項３又は４に記載の液圧回転機であって、
   前記伝達部は、球面状に形成されて前記着座部に接触する接触部を有することを特徴とする液圧回転機。
6. 請求項１から５のいずれか一つに記載の液圧回転機であって、
   前記制御スプールが挿入されるスプール収容孔が設けられるケースを有し、
   前記制御スプールは、
   前記スプール収容孔に摺接する本体部と、
   前記本体部の端部に設けられ前記本体部よりも大きな外径で形成されるフランジ部と、を有し、
   前記ケースに設けられるストッパ部に対して前記フランジ部が前記制御スプールの移動に応じて当接することで、前記補助付勢部材が発揮する付勢力に沿った前記制御スプールのそれ以上の移動が規制され、
   前記補助付勢部材の付勢力及び前記信号圧による推力は、前記フランジ部に作用するように構成されることを特徴とする液圧回転機。
7. 請求項１から６のいずれか一つに記載の液圧回転機であって、
   前記信号圧は、電磁比例減圧弁によって生成されることを特徴とする液圧回転機。

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