特許 5918688 可変容量型ポンプ用レギュレータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5918688

(24)【登録日】2016年4月15日

(45)【発行日】2016年5月18日

(54)【発明の名称】可変容量型ポンプ用レギュレータ

(51)【国際特許分類】

   F15B 13/042 20060101AFI20160428BHJP

   F04B 49/12 20060101ALI20160428BHJP

【ＦＩ】

   F15B13/042

   F04B49/12

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-270475(P2012-270475)

(22)【出願日】2012年12月11日

(65)【公開番号】特開2014-114911(P2014-114911A)

(43)【公開日】2014年6月26日

【審査請求日】2014年9月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三浦 秀俊

(72)【発明者】

【氏名】堺 隆二

(72)【発明者】

【氏名】吉村 勇

(72)【発明者】

【氏名】入江 亮次

【審査官】 加藤 一彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−１４８４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−８８３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１７５０６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５６−３４１０２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１５Ｂ １３／０４２

Ｆ０４Ｂ ４９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

原動機によって駆動される可変容量型ポンプの吐出流量を変化させるサーボピストンと、前記サーボピストンの位置を検知するフィードバックレバーと、制御バネによって前記可変容量型ポンプの吐出流量を増加させる方向である一端方向へ付勢されたコンペンスプールと、前記コンペンスプールの周囲に位置し、該コンペンスプールの軸方向に移動するコンペンスリーブと、を備える可変容量型ポンプ用レギュレータであって、
前記コンペンスリーブは、前記サーボピストンと前記フィードバックレバーとの作用によって、前記フィードバックレバーと前記コンペンスリーブとの係合部を介して前記コンペンスプールの軸方向に移動し、
前記ポンプの吐出圧力を導入する吐出圧力導入室と、前記吐出圧力導入室から前記サーボピストンの大径受圧部に制御圧力を導く調圧部とが、前記コンペンスプールと前記コンペンスリーブによって形成され、
前記コンペンスリーブは、前記吐出圧力導入室に導入した吐出圧力によって前記一端方向に圧力が作用する段部を備えていることを特徴とする可変容量型ポンプ用レギュレータ。

【請求項2】

前記段部は、前記コンペンスリーブの内径を小径にすることで、前記吐出圧力導入室の反調圧部側に形成されている請求項１に記載の可変容量型ポンプ用レギュレータ。

【請求項3】

他の可変容量型ポンプの吐出圧力を導入する吐出圧力導入室を軸方向に離れて更に備え、前記調圧部側に自己圧力を導入する自己圧力導入室を有し、前記自己圧力導入室の反調圧部側に相手圧力を導入する相手圧力導入室を有している請求項２に記載の可変容量型ポンプ用レギュレータ。

【請求項4】

前記相手圧力導入室は、前記自己圧力導入室よりも小径に形成され、
前記コンペンスリーブは、前記相手圧力導入室に導入した相手圧力によって前記一端方向に圧力が作用する段部を更に備えている請求項３に記載の可変容量型ポンプ用レギュレータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、傾転角を調整することで吐出流量の制御が可能な可変容量型ポンプ用レギュレータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、油圧ショベル、クレーン、ホイールローダ、ブルドーザ等の動力機械類（この明細書及び特許請求の範囲の書類では、これらの動力機械類（重機）を総称して「作業機械」という）が土木・建設工事などに使用されている。例えば、油圧ショベルを例に説明すると、油圧ショベルでは、上部旋回体の旋回駆動、バケットが先端に設けられたアーム、及びアームに連結されたブームなどアクチュエータの駆動などに油圧が利用されている。

【0003】

そして、このようなアクチュエータには、例えば、上部旋回体の場合には旋回速度、アームやブームの場合にはバケットで掬い上げる重量などに応じて必要動力を得るために、油圧ポンプから必要な流量の作動油が導入されている。また、アクチュエータの数や必要な動力などに応じて、複数台の油圧ポンプを備えたタンデム型油圧ポンプなどが用いられている。

【0004】

このような油圧ポンプには可変容量型ポンプが用いられており、その機能の一つとして、ポンプの消費動力を一定に保ちながらアクチュエータの駆動に必要な流量の作動油が得られるように制御する全馬力制御があり、その制御のため可変容量型ポンプにはレギュレータが設けられている。一般的なレギュレータでは、ポンプの自己圧力（吐出圧力）などの信号圧力によってスプールあるいはスリーブの位置が制御され、それらの位置に応じた圧力を有する圧油が調圧部に導かれ、その調圧部から制御圧力を有する圧油が出力されて油圧ポンプの容量調整が行われている。容量調整機構の一部品としてサーボピストンを用いた油圧ポンプでは、このサーボピストンの位置によって、必要動力を得るのに見合った吐出流量となるように可変容量型ポンプの容量が調整される。斜板形可変容量ポンプでの容量調整は斜板の傾転角によって行われる。

【0005】

例えば、この種の先行技術として、原動機で駆動される可変容量型ポンプと、この可変容量型ポンプの圧油で駆動する複数のアクチュエータと、複数のアクチュエータに操作を指令する操作指令手段の指令信号を検出する第１検出手段と、複数のアクチュエータの負荷を検出する第２検出手段と、原動機の基準目標回転数を指令する入力手段とを備え、基準目標回転数が低くなるに従って小さくなる回転数補正の基準幅を計算し、補正値補正手段で基準目標回転数の補正値を補正するようにしたオートアクセル装置がある（例えば、特許文献１参照）。

【0006】

このオートアクセル装置では、原動機で２台の可変容量型ポンプを駆動し、この可変容量型ポンプの容量をレギュレータで制御している。このレギュレータには、可変容量型ポンプの自己圧力と他の可変容量型ポンプの圧力とを導き、それらの圧力で動作する操作用ピストンによってスプールの位置が制御されるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平１１−１０７３２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、上記したような可変容量型ポンプのレギュレータでは、スプールに作用するポンプの吐出圧力（自己圧力）などの信号圧力に応じて調圧部より制御圧力を出力させることにより、サーボピストンを移動させてポンプ容量を変化させている。そして、ポンプが必要な傾転角に達するとサーボピストンに係合したフィードバックレバーでレギュレータのスリーブの位置を制御して、ポンプの傾転角が狙い値となるように制御されるようになっている。このような自己圧力によるスプールの位置制御と、フィードバックレバーを介して行うスリーブの位置制御とは常時行われており、これらによってレギュレータの調圧部からの制御圧力がサーボピストンに導かれ、油圧ポンプからの吐出流量が作業機械のアクチュエータの駆動に必要な流量に制御されている。

【0009】

しかしながら、上記したフィードバックレバーとスリーブとの係合部には係合ピンが設けられており、この係合ピンの接触部分が経年使用によって摩耗することがある。

【0010】

上記オートアクセル装置のレギュレータの場合、スプールの位置を制御する操作用ピストンがスプールとは別体であるため、上記スリーブには軸方向の付勢力が作用せず係合ピンと接する係合部にはスプールの動作方向に関係なく摩擦力などが作用し、その力によって方向性無く係合部は摩耗する。そして、この摩耗によって、係合ピンとその接触部分との間に隙間が生じ、この隙間がポンプの流量を増減させるレギュレータの制御圧力に対して所定幅の不感帯を生じさせ、その不感帯によって馬力制御に方向性のないヒステリシスを生じさせる。このヒステリシスは、経年使用による係合部の摩耗の進展によって増加する。

【0011】

図８は、油圧ポンプのレギュレータによる馬力制御特性を吐出圧力と流量との関係で示す線図であり、設計線である等馬力線１００に近似するように制御線１０１が設定されている。この制御線１０１は、２本の制御バネを用いた場合の例を示しており、この馬力制御において途中で制御に用いている制御バネの本数を１本から２本に変化させることで制御線の傾きを変化させて、等馬力線１００に制御線１０１が近似するようにしている。

【0012】

そのため、上記したようにスリーブとピンとの係合部が方向性無く摩耗した場合、図示するように、目標とする制御線１０１の流量に対して、実際の制御線１０２には、ヒステリシスが生じ、制御線を流量減少側あるいは流量増加側のいずれにも振れる場合がある。

【0013】

そして、吐出圧力に対する流量が等馬力線１００の流量を越えるような場合、例えば、油圧ショベルの場合には、土砂の掘削積込み作業等のように、大きな馬力を要する作業を行う際、油圧ポンプの吐出流量が制御線どおりに減少せず、要求以上の吐出流量を吐出する結果、原動機の馬力に対し油圧ポンプの吸収馬力が超えることになり、原動機がストールあるいは作動が不安定となる可能性がある。

【0014】

このように、スリーブとフィードバックレバーとの係合部における摩耗によってポンプの吐出圧力に対する流量のヒステリシスが増えると、レギュレータの馬力制御が機能したときに、つまり、ポンプの吸収馬力を下げようと制御線１０１のようにポンプの吐出流量を減少させようとしてもヒステリシス分吐出流量が増加することになり、原動機のストールを生じる可能性が高くなる。

【0015】

そこで、本発明は、経年使用により油圧ポンプの馬力制御特性にて流量のヒステリシスが生じたとしても、安定した馬力制御ができる可変容量型ポンプ用レギュレータを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0016】

上記目的を達成するために、本発明に係る可変容量型ポンプ用レギュレータは、原動機によって駆動される可変容量型ポンプの吐出流量を変化させるサーボピストンと、前記サーボピストンの位置を検知するフィードバックレバーと、制御バネによって一端方向へ付勢されたコンペンスプールと、前記コンペンスプールの周囲に位置し、該コンペンスプールの軸方向に移動するコンペンスリーブと、を備える可変容量型ポンプ用レギュレータであって、前記コンペンスリーブは、前記サーボピストンと前記フィードバックレバーとの作用によって、前記フィードバックレバーと前記コンペンスリーブとの係合部を介して前記コンペンスプールの軸方向に移動し、前記ポンプの吐出圧力を導入する吐出圧力導入室と、前記吐出圧力導入室から前記サーボピストンの大径受圧部に制御圧力を導く調圧部とが、前記コンペンスプールと前記コンペンスリーブによって形成され、前記コンペンスリーブは、前記吐出圧力導入室に導入した吐出圧力によって前記一端方向に圧力が作用する段部、を備えている。

【0017】

この構成により、コンペンスプールの周囲で軸方向に移動するコンペンスリーブに設けられた段部によって、吐出圧力導入室に導入した吐出圧力によりコンペンスリーブを反制御バネ方向（一端方向）に付勢するので、このコンペンスリーブに係合しているフィードバックレバーの係合部は常に反制御バネ方向に力が作用し、係合部の摩耗部位が限定される。これにより、経年使用によってフィードバックレバーとコンペンスリーブとの係合部の制御バネ側が摩耗したとしても、ポンプの馬力制御特性はポンプの吐出流量を低下させることになる。従って、フィードバックレバーの係合部が摩耗したとしても、原動機の馬力に対し、ポンプの馬力は超えることなく、安定した馬力制御を行って原動機のストールを生じないようにできる。

【0018】

また、前記段部は、前記コンペンスリーブの内径を小径にすることで、前記吐出圧力導入室の反調圧部側に形成されてもよい。

【0019】

このように構成すれば、吐出圧力導入室の反調圧部側を小径に形成することで段差を形成し、吐出圧力導入室に導入される吐出圧力によってコンペンスリーブが反制御バネ方向（一端方向）に付勢されるように、コンペンスリーブの調圧部側と反調圧部側とに受圧面積差を設けることができる。

【0020】

また、他の可変容量型ポンプの吐出圧力を導入する吐出圧力導入室を軸方向に離れて更に備え、前記調圧部側に自己圧力を導入する自己圧力導入室を有し、前記自己圧力導入室の反調圧部側に相手圧力を導入する相手圧力導入室を有していてもよい。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「自己圧力」は、複数のポンプを備えた構成における自己の可変容量型ポンプの吐出圧力をいい、「相手圧力」は、他の可変容量型ポンプの吐出圧力をいう。

【0021】

このように構成すれば、複数の可変容量型ポンプを備えた構成において、それぞれの吐出圧力に応じて原動機の馬力を超えないようにレギュレータでポンプ容量を変更することができる。

【0022】

また、前記相手圧力導入室は、前記自己圧力導入室よりも小径に形成され、前記コンペンスリーブは、前記相手圧力導入室に導入した相手圧力によって前記一端方向に圧力が作用する段部を更に備えていてもよい。

【0023】

このように構成すれば、複数の可変容量型ポンプを備えた構成において、自己圧力と相手圧力とに応じてポンプ容量を制御する構成においても、コンペンスリーブに常に反制御バネ方向（一端方向）に付勢する反力を作用させることができ、フィードバックレバーの係合部に常にポンプ容量が減少する側に向けて付勢する力を相手圧力導入室に導入した相手圧力によっても作用させることができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、経年使用してもポンプの容量が減少する側にしか摩耗等が起こらないので、経年使用によっても安定した馬力制御ができる可変容量型ポンプ用レギュレータを構成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】図１は本発明に係る可変容量型ポンプ用レギュレータの一実施形態を示す油圧回路図である。

【図2】図２は図１に示す可変容量型ポンプ用レギュレータの断面図であり、図３に示すII−II矢視の断面図である。

【図3】図３は図２に示すIII−III矢視の断面図である。

【図4】図４は図２に示す可変容量型ポンプ用レギュレータのコンペンスプールが制御バネ側へ移動した状態を示す断面図である。

【図5】図５は図４に示すコンペンスプールが制御バネ側へ移動した状態から、ポンプの容量が変わりコンペンスリーブが移動した状態を示す断面図である。

【図6】図６は図２に示すコンペンスリーブに作用する吐出圧力とフィードバックレバーの係合部に作用する力との関係を示す模式図である。

【図7】図７は図２に示す可変容量型ポンプ用レギュレータについて経年変化した場合に生じうる制御特性変化を示した馬力制御線図である。

【図8】図８は従来の可変容量型ポンプ用レギュレータについて経年変化した場合に生じうる制御特性変化を示した馬力制御線図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、タンデム型ポンプなどの斜板形ダブルポンプの１台のポンプのみを図示し、図示するポンプの吐出圧力を「自己圧力Ｐｄ」、他のポンプの吐出圧力を「相手圧力Ｐ２」という。また、可変容量型ポンプの馬力制御に関する部分のみを図示して説明する。さらに、この明細書及び特許請求の範囲の書類中における上下左右方向の概念は、図２に示すレギュレータの断面図における上下左右方向の概念と一致するものとする。

【0027】

図１に示すように、原動機１により駆動される可変容量型ポンプ２（以下、単に「ポンプ２」という）は、斜板の傾転角がレギュレータ１０によって制御されて吐出流量が調整されている。このレギュレータ１０は、サーボピストン２１と、サーボピストン２１に係合されたフィードバックレバー２４と、制御バネ３１で一端側方向（反制御バネ方向）へ付勢されたコンペンスプール３０と、このコンペンスプール３０の外周に設けられたコンペンスリーブ３２とを有している。コンペンスプール３０とコンペンスリーブ３２が軸方向に移動することによって、サーボピストン２１の大径受圧部２２に導かれる制御圧力が調整されるようになっている。

【0028】

そして、この実施形態の上記コンペンスプール３０とコンペンスリーブ３２との間には、サーボピストン２１の位置を制御する調圧部５１と馬力制御の荷重演算部が一体的に設けられている。この調圧部５１の詳細は、後述する。

【0029】

また、コンペンスプール３０には、この実施形態では、ダブルポンプ２（図では１台のみを示す）が用いられているため、複数の吐出圧力導入室３４，３５が設けられている。この実施形態では、複数の吐出圧力導入室３４，３５として、自己圧力Ｐｄを導入する自己圧力導入室３４と、この自己圧力導入室３４から反制御バネ方向の軸方向に離れた位置に相手圧力Ｐ２を導入する相手圧力導入室３５とが設けられている。これら複数の吐出圧力導入室３４，３５には、後述するように、段部４２，４３がそれぞれ設けられている。相手圧力導入室３５には、自己圧力導入室３４よりも小径に形成された段部４３が設けられている。

【0030】

なお、この実施形態では、コンペンスプール３０の反制御バネ側に馬力設定圧力Ｐｆが導入されるようになっている。この馬力設定圧力Ｐｆを変更することで、レギュレータ１０の設定馬力を変更することができる。

【0031】

図２，３に基づいて、上記可変容量型ポンプ用レギュレータ１０の構成をより詳しく説明する。この実施形態のレギュレータ１０のレギュレータケーシング１１はポンプケーシング１２にボルト１３，１４で固定されている（図３）。ポンプケーシング１２には、サーボピストン２１が設けられている。レギュレータケーシング１１には、コンペンスプール３０と、その周囲で軸方向に移動するコンペンスリーブ３２とが設けられている。

【0032】

図２に示すように、コンペンスプール３０の右端には、このコンペンスプール３０を一端方向（反制御バネ方向）に付勢する上記制御バネ３１が設けられている。この制御バネ３１は、コンペンスプール３０の自己圧力導入室３４と相手圧力導入室３５とに導入される吐出圧力によってコンペンスプール３０が右方向に移動することで変位させられる。この実施形態の制御バネ３１は、同軸上に設けられた２本のバネが用いられている。コンペンスプール３０は、制御バネ３１のバネ力と対向して位置が決まる。制御バネ３１を２本とすることにより、後述する図７に示すように、流量の変化によって途中で傾きが変化する制御線を等馬力線に近似させている。なお、上記制御バネ３１には、非線形の変位−荷重特性をもったバネを用いてもよい。

【0033】

上記コンペンスリーブ３２は、レギュレータケーシング１１に設けられた案内筒部１５に沿って軸方向に移動可能となっている。このコンペンスリーブ３２には、上記サーボピストン２１と一端が制御ピン２７で係合したフィードバックレバー２４の他端が係合している。このフィードバックレバー２４には、他端に係合ピン２５が設けられている。コンペンスリーブ３２には、制御バネ側部分の側面に係合溝３７が設けられており、この係合溝３７に上記フィードバックレバー２４の係合ピン２５が係合している。フィードバックレバー２４は、中間部分に設けられた支持ピン２６によってレギュレータケーシング１１に支持されており、サーボピストン２１の移動によって揺動させられる。このフィードバックレバー２４の揺動により、コンペンスリーブ３２が軸方向に移動させられる。つまり、コンペンスリーブ３２の位置は、サーボピストン２１によって位置が変化する係合ピン２５によって決められる。

【0034】

上記したように、コンペンスプール３０とコンペンスリーブ３２によって、複数の吐出圧力導入室３４，３５が形成されるようになっている。コンペンスプール３０は、ガイド部となる大径部３８と、この大径部３８と同径の調圧ランド部３３と、この調圧ランド部３３よりも小径の中径部３９と、この中径部３９よりも小径の小径部４０とが設けられ、これらの間が軸部４１で一体的に連結されている。このコンペンスプール３０の反制御バネ方向（左方向）の端面には馬力設定操作用ピストン４４が設けられており、この操作用ピストン４４はカバー１７に設けられた筒状ガイド１６によって軸方向に案内されている。

【0035】

上記コンペンスリーブ３２は、筒状に形成された内面の制御バネ側に、上記大径部３８を軸方向に案内するガイド筒部４８が設けられ、そのガイド筒部４８の所定位置にガイド部４８から所定寸法で大径になった制御圧力出力室３６が設けられている。この制御圧力出力室３６は、上記コンペンスプール３０に設けられた調圧ランド部３３の位置に設けられている。制御圧力出力室３６と調圧ランド部３３によって、吐出圧力導入室３４からサーボピストン２１の大径受圧部２２に制御圧力を導く調圧部５１が形成される。この制御圧力出力室３６の反制御バネ方向には、上記ガイド筒部４８と同径の上記自己圧力導入室３４が形成され、その自己圧力導入室３４の反制御バネ方向には、上記中径部３９を軸方向に案内する内径で上記相手圧力導入室３５が形成される。この相手圧力導入室３５の反制御バネ方向は、上記小径部４０を軸方向に案内する内径に形成されている。

【0036】

そして、このようにコンペンスリーブ３２の内面を異なる内径に形成することにより、上記コンペンスプール３０の調圧ランド部３３と中径部３９との間に形成される自己圧力導入室３４の中径部３９側に段部４２が設けられ、中径部３９と小径部４０との間に形成される相手圧力導入室３５の小径部４０側に段部４３が設けられている。上記段部４２は、調圧ランド部３３と中径部３９との直径差分の面積差で自己圧力導入室３４の中径部側に形成され、上記段部４３は、中径部３９と小径部４０との直径差分の面積差で相手圧力導入室３５の小径部側に形成されている。このように、コンペンスリーブ３２の内面には、自己圧力導入室３４の直径に比べて相手圧力導入室３５の直径が小さく、この相手圧力導入室３５の直径に比べて小径部４０を軸方向に案内する部分の直径が小さい３段階の面積差が持たされている。

【0037】

また、上記自己圧力導入室３４には、ポンプ２から導入流路４５を介してサーボピストン２１の小径受圧部２３に導入された自己圧力Ｐｄが導入されている。相手圧力導入室３５には、図示していない相手ポンプから導入流路４６を介して相手圧力Ｐ２が導入されている。

【0038】

そして、これらの吐出圧力によって、コンペンスプール３０が制御バネ３１のバネ力に抗して制御バネ方向（右方向）に移動させられるようになっている。この構成が、レギュレータ１０の馬力制御部における演算部５０である。

【0039】

また、コンペンスプール３０が制御バネ方向に移動させられることによって調圧ランド部３３が軸方向に移動し、これによって自己圧力導入室３４と制御圧力出力室３６とが連通し、自己圧力Ｐｄが制御流路４７を介してサーボピストン２１の大径受圧部２２に制御圧力Ｐｃｌとして導入される。つまり、調圧ランド部３３の移動によって自己圧力導入室３４と制御圧力出力室３６との間の開口面積が変化し、制御圧力Ｐｃｌが調整される。この構成が、レギュレータ１０の馬力制御部における調圧部５１であり、この調圧部５１は上記演算部５０に組込まれている。

【0040】

このように、馬力制御部の演算部５０に調圧ランド部３３を組込んで一体的な構成とすることにより、演算部５０でコンペンスプール３０を自己ポンプ及び相手ポンプの吐出圧力に応じた所定の位置に移動させ、調圧ランド部３３でサーボピストン２１を移動させる制御圧力Ｐｃｌを導いてポンプ２の吐出流量を調整する機構を、コンパクトに構成している。

【0041】

次に、図４，５に基づいて、コンペンスプール３０とコンペンスリーブ３２の動作について説明する。図４に示すように、可変容量型ポンプ用レギュレータ１０の自己圧力導入室３４に吐出圧力Ｐｄが導入され、その吐出圧力Ｐｄが制御バネ３１のバネ荷重よりも大きい場合にはコンペンスプール３０を制御バネ３１の方向に移動させる。これにより、コンペンスプール３０の調圧ランド部３３が自己圧力導入室３４と制御圧力出力室３６とを連通させ、この連通によって自己圧力導入室３４からサーボピストン２１の大径受圧部２２に制御圧力Ｐｃｌが導入される。これにより、サーボピストン２１が可変容量型ポンプ２の吐出流量を減少させるように傾転角を制御する。

【0042】

この実施形態ではダブルポンプの例であるため、上記自己圧力導入室３４に導入される自己圧力Ｐｄに加え、相手圧力導入室３５に導入される相手圧力Ｐ２によってもコンペンスプール３０が移動させられ、それらの圧力によって自己圧力が調圧ランド部３３から制御圧力出力室３６に流れ、制御流路４７を介してサーボピストン２１の大径受圧部２２に制御圧力Ｐｃｌが導入される。これにより、ダブルポンプのいずれかの必要馬力に応じて吐出流量が減少させられる。

【0043】

そして、図５に示すように、サーボピストン２１の大径受圧部２２に導入された制御圧力Ｐｃｌによってサーボピストン２１が移動するとフィードバックレバー２４が支持ピン２６を中心に揺動してコンペンスリーブ３２を移動させる。このサーボピストン２１によるポンプの傾転角が必要な吐出流量の傾転角になると、フィードバックレバー２４によってコンペンスリーブ３２が移動し制御圧力出力室３６と自己圧力導入室３４との隙間を塞いで、自己圧力導入室３４から大径受圧部２２に制御圧力Ｐｃｌが導入されるのを止める。

【0044】

このようにしてポンプ２の傾転角が制御され、そのポンプ２では狙いの吐出流量となった状態になると、コンペンスプール３０とコンペンスリーブ３２及びサーボピストン２１の位置が保たれる。このように可変容量型ポンプ２の吐出流量制御は、作業機械の作業等によって変化する各ポンプの吐出圧力に応じて常に行われる。

【0045】

図６は上記コンペンスリーブ３２に作用する吐出圧力Ｐｄ及び相手圧力Ｐ２とフィードバックレバー２４の係合ピン２５に作用する力との関係を示す模式図である。コンペンスリーブ３２には、上記段部４２，４３による面積差によって、上記自己圧力導入室３４に導入した自己圧力Ｐｄの反力Ｆ１、及び上記相手圧力導入室３５に導入した相手圧力Ｐ２の反力Ｆ２が上記段部４２，４３の部分に作用している。そのため、これらの反力によってフィードバックレバー２４の係合ピン２５とコンペンスリーブ３２の係合溝３７との間には、吐出圧力Ｐｄ，Ｐ２が作用している時には常に反制御バネ方向の荷重が作用している。

【0046】

つまり、上記自己圧力導入室３４及び相手圧力導入室３５に導入された自己圧力Ｐｄ及び相手圧力Ｐ２により、コンペンスリーブ３２は常に反制御バネ方向に向けて付勢された状態となり、これらの接合部分には常に反力Ｆ１及びＦ２の合力に相当する荷重が作用している。

【0047】

そのため、フィードバックレバー２４の係合ピン２５とその係合部である係合溝３７との接触部分が摩耗する場合には、係合ピン２５と係合溝３７とが接触する制御バネ側部分２８が摩耗する。また、経年使用による摩耗は係合ピン２５と係合溝３７との制御バネ側のみにしか進展せず、この摩耗によって生じるコンペンスプール３０とコンペンスリーブ３２との位置関係のズレによってフィードバックレバー２４の角度が変化するとしても、サーボピストン２１はポンプ容量が減少側する方向にしか移動しない。従って、この摩耗によってコンペンスプール３０やコンペンスリーブ３２等の釣り合う位置が変化したとしても、ポンプ２の馬力制御において吐出流量が減少、つまりポンプの吸収馬力を下げる方向にしか馬力制御特性は変化しない。

【0048】

図７は、可変容量型ポンプ用レギュレータ１０の馬力特性を吐出圧力と流量との関係で示す線図である。上記可変容量型ポンプ用レギュレータ１０によれば、設計線である等馬力線１００に近似するように設定された制御線１０１に対し、フィードバックレバー２４の係合ピン（係合部）２５において摩耗を生じて制御特性に変化が生じたとしても、制御線１０２のように吐出流量が減少する方向にしか、その特性は変化しない。

【0049】

つまり、等馬力線１００に近似するように初期設定された制御線１０１は、経年変化後に制御線１０２のように流量減少側へ変化することになるため、経年使用しても安定した運転ができる可変容量型ポンプ用レギュレータ１０を構成することができる。

【0050】

以上のように、上記可変容量型ポンプ用レギュレータ１０によれば、演算部５０と調圧部５１とを一体的な構成とし、自己圧力導入室３４及び相手圧力導入室３５に段部４２，４３を設けて、吐出圧力Ｐｄ，Ｐ２によって反制御バネ方向の反力Ｆ１及びＦ２が作用する面積差をコンペンスリーブ３２に持たせているので、自己圧力導入室３４及び相手圧力導入室３５に吐出圧力が作用している状態では常にコンペンスリーブ３２には反制御バネ方向に反力Ｆ１及びＦ２が作用している。

【0051】

そのため、コンペンスリーブ３２の位置を制御するフィードバックレバー２４の係合ピン（係合部）２５は、常に制御バネ側部２８で接触し、経年使用による摩耗はこれら係合ピン２５と係合溝３７とが接触する制御バネ側部２８のみとなる。

【0052】

すなわち、サーボピストン２１の移動によってフィードバックレバー２４で位置制御されるコンペンスリーブ３２は、経年使用によってフィードバックレバー２４との係合部である係合ピン２５の部分に摩耗を生じたとしても、その摩耗には方向性があり、必ずサーボピストン２１がポンプ２の吐出流量を小さくする方向にフィードバックレバー２４が傾くように摩耗することになる。

【0053】

従って、経年使用によって係合ピン２５と係合溝３７との接触部分が摩耗したとしても、フィードバックレバー２４は常にポンプ傾転が小容量側となる方向へのみ傾くため、経年使用しても安定した馬力制御ができる可変容量型ポンプ用レギュレータ１０を構成することが可能となる。

【0054】

また、この実施形態では、ダブルポンプの自己圧力Ｐｄと相手圧力Ｐ２とを演算部５０に導入しているので、自己圧力Ｐｄ及び相手圧力Ｐ２に応じてサーボピストン２１を駆動して狙いの動力を超えないようにポンプ２の吐出流量を制御することができる。

【0055】

なお、上記実施形態では、ダブルポンプの可変容量型ポンプ用レギュレータ１０を例に説明したが、ポンプはシングルポンプその他の構成であってもよく、上記実施形態に限定されるものではない。

【0056】

また、上記実施形態では、２つの吐出圧力導入室３４，３５に面積差を持たせる段部４２，４３を形成しているが、吐出圧力導入室は２つ以上あってもよく、更に流量制御に必要な圧力を作用させるようにしてもよい。

【0057】

さらに、上述した実施形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。

【産業上の利用可能性】

【0058】

本発明に係る可変容量型ポンプ用レギュレータは、土木・建設工事などに使用されている油圧ショベルや、クレーン、ホイールローダ、ブルドーザ等の作業機械において利用できる。

【符号の説明】

【0059】

１ 原動機
２ 可変容量型ポンプ
１０ 可変容量型ポンプ用レギュレータ
１１ レギュレータケーシング
１６ 筒状ガイド
１７ カバー
２０ ポンプケーシング
２１ サーボピストン
２２ 大径受圧部
２３ 小径受圧部
２４ フィードバックレバー
２５ 係合ピン（係合部）
２６ 支持ピン
２７ 制御ピン
３０ コンペンスプール
３１ 制御バネ
３２ コンペンスリーブ
３３ 調圧ランド部
３４ 自己圧力導入室（吐出圧力導入室）
３５ 相手圧力導入室（吐出圧力導入室）
３６ 制御圧力出力室
３７ 係合溝
３８ 大径部
３９ 中径部
４０ 小径部
４１ 軸部
４２ 段部
４３ 段部
４５ 導入流路
４６ 導入流路
４７ 制御流路
４８ ガイド筒部
５０ 演算部
５１ 調圧部
１００ 等馬力線
１０１ 制御線
１０２ ヒステリシス
Ｆ１ 自己圧力による反力
Ｆ２ 相手圧力による反力
Ｐｄ 自己圧力（吐出圧力）
Ｐ２ 相手圧力（吐出圧力）
Ｐｃｌ 制御圧力

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】