特許 6248144 ポンプ装置

(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】6248144

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】ポンプ装置

(51)【国際特許分類】

   F04B 49/06 20060101AFI20171204BHJP

   F15B 11/02 20060101ALI20171204BHJP

【ＦＩ】

   F04B49/06 321Z

   F15B11/02 C

【請求項の数】6

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2016-114427(P2016-114427)

(22)【出願日】2016年6月8日

(65)【公開番号】特開2017-218989(P2017-218989A)

(43)【公開日】2017年12月14日

【審査請求日】2017年8月31日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000000929

【氏名又は名称】ＫＹＢ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100075513

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 政喜

(74)【代理人】

【識別番号】100120260

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅昭

(74)【代理人】

【識別番号】100137604

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100197516

【弁理士】

【氏名又は名称】秋岡 範洋

(72)【発明者】

【氏名】阪井 祐紀

【審査官】 新井 浩士

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１４／１５６５３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−１２０６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２３０１３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｂ ４９／０６

Ｆ１５Ｂ １１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動対象を駆動する駆動アクチュエータに制御弁を通じて作動流体を供給するポンプ装置であって、
前記駆動アクチュエータに作動流体を供給し斜板の傾転角度に応じて吐出容量が変化する可変容量型の第１ポンプと、
供給される制御圧に応じて前記第１ポンプにおける前記斜板の傾転角度を制御する傾転アクチュエータと、
前記制御弁の上流側の圧力と下流側の圧力との前後差圧に応じて移動する制御スプールによって前記制御圧を調整するレギュレータと、
前記第１ポンプと共通の駆動源によって駆動される定容量型の第２ポンプと、
前記第２ポンプから吐出される作動流体が導かれるポンプ通路に設けられる抵抗器と、
前記抵抗器の前後差圧の上昇に応じて前記制御圧を低下させるように前記レギュレータを駆動する制御アクチュエータと、
前記抵抗器の上流側圧力及び下流側圧力の一方に抗するように前記制御アクチュエータに作用する補助圧を前記制御アクチュエータへ導く補助通路と、
前記補助通路を通じた前記制御アクチュエータへの前記補助圧の供給と遮断とを切り換える切換弁と、
前記切換弁を切り換えると共に前記駆動源の回転数を第１回転数と当該第１回転数よりも小さい第２回転数との間で切り換えるコントローラと、を備え、
前記制御アクチュエータは、前記抵抗器の前後差圧を受けることにより生じる差圧駆動力と前記補助圧を受けることにより生じる補助駆動力とが釣り合うように移動する制御ピストンを有し、
前記補助圧が作用する前記制御ピストンの受圧面積は、前記駆動源の回転数が前記第１回転数と前記第２回転数との間で切り換えられるのに伴う前記差圧駆動力の変化量に前記補助駆動力が相当するように設定されることを特徴とするポンプ装置。

【請求項2】

前記レギュレータは、前記制御スプールを収容するハウジングをさらに備え、
前記ハウジングには、
前記制御スプールが軸方向に移動自在に挿入されるスプール孔と、
径方向から前記スプール孔に開口し前記スプール孔に作動流体を導く導入通路と、
前記スプール孔の中心を挟んで前記導入通路の開口と対向する位置に開口する対向孔と、が形成されることを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。

【請求項3】

前記制御スプールは、前記導入通路からの作動流体を導く環状溝を有し、
前記対向孔は、前記制御スプールの位置によらず前記環状溝に臨むように形成されることを特徴とする請求項２に記載のポンプ装置。

【請求項4】

前記レギュレータの前記制御スプールを収容するハウジングに着脱可能に取り付けられ前記切換弁を収容するバルブハウジングをさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のポンプ装置。

【請求項5】

前記制御スプールにおいて、前記制御弁の前記上流側の圧力が作用する受圧面積と前記下流側の圧力が作用する受圧面積とは、互いに等しくなるように設定されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のポンプ装置。

【請求項6】

前記補助圧は、前記抵抗器の前記上流側圧力に抗するように前記制御ピストンに作用し、
前記補助圧が作用する前記制御ピストンの受圧面積は、前記駆動源の回転数が前記第１回転数から前記第２回転数へと切り換えられることに伴う前記差圧駆動力の低下量に前記補助駆動力が相当するように設定されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載のポンプ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポンプ装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、斜板の傾転角度に応じて油圧回路に供給されるポンプ吐出量が可変となる第１のポンプと、供給される制御圧力の上昇に応じて斜板の傾転角度を減少させる傾転アクチュエータと、油圧回路の負荷圧に応じて制御圧力を調整するレギュレータと、第１のポンプと連動する第２のポンプと、第２のポンプの吐出回路に介装したオリフィスと、オリフィスの前後差圧の上昇に応じてレギュレータにより調整される制御圧を減じるように駆動するアクチュエータと、を備えるポンプ装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−２９１７３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されるようなロードセンシング制御されるポンプ装置では、第１、第２ポンプを駆動する駆動源の回転数が低下すると、第２ポンプの吐出流量が減少し、オリフィス（抵抗器）の前後差圧が低下する。これにより、アクチュエータ（制御アクチュエータ）は、制御圧が上昇するようにレギュレータを駆動するため、傾転アクチュエータは斜板の傾転角度を減少させ、第１ポンプの吐出量は減少する。このように、特許文献１のポンプ吐出量制御装置では、駆動源の回転数が低下すると第１ポンプの吐出流量が減少して、駆動対象を駆動する駆動アクチュエータの速度は低下する。

【0005】

ここで、例えば作業者が異なる場合など、駆動源の回転数に対して求められる駆動アクチュエータの駆動速度が異なる場合がある。つまり、ポンプ装置には、回転数の低下に応じて駆動速度を低下させる場合と、回転数が低下するにも関わらず駆動速度をほとんど低下させずに維持させる場合と、の両方の機能が求められることがある。

【0006】

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、回転数の変化に対する吐出流量の変化割合を変更できるポンプ装置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】

【0007】

第１の発明は、駆動対象を駆動する駆動アクチュエータに制御弁を通じて作動流体を供給するポンプ装置であって、駆動アクチュエータに作動流体を供給し斜板の傾転角度に応じて吐出容量が変化する可変容量型の第１ポンプと、供給される制御圧に応じて第１ポンプにおける斜板の傾転角度を制御する傾転アクチュエータと、制御弁の上流側の圧力と下流側の圧力との前後差圧に応じて移動する制御スプールによって制御圧を調整するレギュレータと、第１ポンプと共通の駆動源によって駆動される定容量型の第２ポンプと、第２ポンプから吐出される作動流体が導かれるポンプ通路に設けられる抵抗器と、抵抗器の前後差圧の上昇に応じて制御圧を低下させるようにレギュレータを駆動する制御アクチュエータと、抵抗器の上流側圧力及び下流側圧力の一方に抗するように制御アクチュエータに作用する補助圧を制御アクチュエータへ導く補助通路と、補助通路を通じた制御アクチュエータへの補助圧の供給と遮断とを切り換える切換弁と、切換弁を切り換えると共に駆動源の回転数を第１回転数と当該第１回転数よりも小さい第２回転数との間で切り換えるコントローラと、を備え、制御アクチュエータは、抵抗器の前後差圧を受けることにより生じる差圧駆動力と補助圧を受けることにより生じる補助駆動力とが釣り合うように移動する制御ピストンを有し、補助圧が作用する制御ピストンの受圧面積は、駆動源の回転数が第１回転数と第２回転数との間で切り換えられるのに伴う差圧駆動力の変化量に補助駆動力が相当するように設定されることを特徴とする。

【0008】

第１の発明では、駆動源の回転数が変化すると、第２ポンプの吐出流量が変化して、抵抗器の前後差圧が発揮する差圧駆動力が変化する。一方、制御アクチュエータへの補助圧の供給と遮断とを切り換えると、制御アクチュエータに補助駆動力を作用させるか否かが切り換えられる。また、制御ピストンにおける補助圧の受圧面積は、駆動源の回転数の変化による差圧駆動力の変化量に相当する補助駆動力を発揮するように設定される。このため、駆動源の回転数の変化時に補助圧の供給と遮断とを切り換えることで、駆動源の回転数の変化に伴い、制御アクチュエータの駆動力を変化させるか、または、維持させるかを切り換えることができる。

【0009】

第２の発明は、レギュレータが、制御スプールを収容するハウジングをさらに備え、ハウジングには、制御スプールが軸方向に移動自在に挿入されるスプール孔と、径方向からスプール孔に開口しスプール孔に作動流体を導く導入通路と、スプール孔の中心を挟んで導入通路の開口と対向する位置に開口する対向孔と、が形成されることを特徴とする。

【0010】

第３の発明は、制御スプールが、導入通路からの作動流体を導く環状溝を有し、対向孔は、制御スプールの位置によらず環状溝に臨むように形成されることを特徴とする。

【0011】

第２及び第３の発明では、制御スプールに作用する作動流体の圧力バランスが良好に保たれる。したがって、制御スプールの摺動性を良好にすることができる。

【0012】

第４の発明は、レギュレータの制御スプールを収容するハウジングに着脱可能に取り付けられ切換弁を収容するバルブハウジングをさらに備えることを特徴とする。

【0013】

第４の発明では、切換弁のレイアウトの自由度が向上するため、切換弁の駆動方向が鉛直方向と一致することを防止することができる。

【0014】

第５の発明は、制御スプールにおいて、制御弁の上流側の圧力が作用する受圧面積と下流側の圧力が作用する受圧面積とは、互いに等しくなるように設定されることを特徴とする。

【0015】

第６の発明は、補助圧が、抵抗器の上流側圧力に抗するように制御アクチュエータに作用し、補助圧が作用する制御ピストンの受圧面積は、駆動源の回転数が第１回転数から第２回転数へと切り換えられることに伴う差圧駆動力の低下量に補助駆動力が相当するように設定されることを特徴とする。

【0016】

第６の発明では、駆動源の回転数の低下による第２ポンプの吐出流量の低下によって、抵抗器の前後差圧が発揮する差圧駆動力が低下する。駆動源の回転数の低下に伴って制御アクチュエータへの補助圧の供給を遮断するように切換弁を切り換えると、駆動源の回転数の低下により差圧駆動力が低下すると共に、差圧駆動力に抗するように作用する補助駆動力が作用しなくなる。よって、切換弁の切り換えの前後にわたって制御アクチュエータによるレギュレータの駆動量には変化が生じず、斜板の傾転角度は変化しない。このため、駆動源の回転数が変化しても第１ポンプの吐出流量はほとんど変化しない。また、駆動源の回転数の低下に伴い制御アクチュエータへ補助圧を供給するように切換弁を切り換えると、駆動源の回転数の低下に基づく差圧駆動力の低下により、制御アクチュエータは制御圧が上昇するようにレギュレータを駆動し、斜板の傾転角度が小さくなる。このように、ポンプ装置では、駆動源の回転数の低下に伴い、制御アクチュエータの駆動力を維持するか、または、低下させるかを切り換えることができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、ポンプ装置において、回転数の変化に対する吐出流量の変化割合を変更できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１実施形態に係るポンプ装置を備える油圧駆動装置の油圧回路図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係るポンプ装置の断面図であり、レギュレータが第１ポジションである状態を示す。

【図3】図２におけるＡ部の拡大図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係るポンプ装置の断面図であり、レギュレータが第２ポジションである状態を示す。

【図5】本発明の第１実施形態に係るポンプ装置の側面からみた断面図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係るポンプ装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

（第１実施形態）
図面を参照して、本発明の第１実施形態に係るポンプ装置１００及びこれを備える油圧駆動装置１について説明する。

【0020】

油圧駆動装置１は、例えば油圧ショベルに搭載され、駆動対象（ブーム，アーム，又はバケット等）を駆動する。油圧駆動装置１は、図１に示すように、作動流体としての作動油が給排されることにより駆動対象を駆動する駆動アクチュエータとしての油圧シリンダ２と、油圧シリンダ２に給排される作動油の流れを制御する制御弁３と、制御弁３を通じて油圧シリンダ２に作動油を供給する駆動油圧源としてのポンプ装置１００と、を備える。

【0021】

油圧シリンダ２は、制御弁３を通じてポンプ装置１００から導かれる作動油によって伸縮作動して、駆動対象を駆動する。制御弁３は、作業者の操作に応じて開度が調整され、油圧シリンダ２に供給される作動油の流量を調整する。図１では、単一の油圧シリンダ２及びこれを制御する制御弁３のみを図示し、その他の駆動アクチュエータ及び制御弁は図示を省略する。

【0022】

ポンプ装置１００から吐出される作動油は、吐出通路２１を通じてポンプポート３１に送られ、ポンプポート３１に接続する制御弁３によって油圧シリンダ２に導かれる。

【0023】

ポンプ装置１００は、油圧シリンダ２に作動油を供給し斜板１１の傾転角度に応じて吐出容量が変化する可変容量型の第１ポンプ１０と、供給される制御圧Ｐｃｇに応じて第１ポンプ１０における斜板１１の傾転角度を制御する傾転アクチュエータ１５と、傾転アクチュエータ１５に導かれる制御圧Ｐｃｇを制御弁３の前後差圧に応じて調整するレギュレータ（ロードセンシングレギュレータ）６０と、レギュレータ６０に導かれる制御元圧Ｐｃを第１ポンプ１０の吐出圧Ｐ１に応じて調整する馬力制御レギュレータ４０と、を備える。

【0024】

第１ポンプ１０は、例えば斜板式ピストンポンプが用いられ、斜板１１の傾転角度に応じて吐出容量（ポンプ押しのけ容積）が調整される。なお、「吐出容量」とは、第１ポンプ１０の１回転当たりの作動油の吐出量のことをいう。また、後述する「吐出流量」とは、第１ポンプ１０や後述の第２ポンプ１６における単位時間当たりの作動油の吐出量のことをいう。

【0025】

第１ポンプ１０は、駆動源としてのエンジン４によって駆動される。第１ポンプ１０は、タンク（図示省略）に接続するタンクポート３０から吸込通路２０を通じて作動油を吸込み、斜板１１に追従して往復動するピストン（図示省略）によって加圧した作動油を吐出通路２１に吐出する。第１ポンプ１０から吐出された作動油は、制御弁３を通じて油圧シリンダ２に供給される。また、第１ポンプ１０から吐出された作動油の一部は、吐出通路２１から分岐する分岐通路５０に導かれる。分岐通路５０は、第１〜第３吐出圧通路５１，５２，５３に分岐して、それぞれに第１ポンプ１０の吐出圧Ｐ１を導く。

【0026】

第１ポンプ１０は、エンジン４によって回転駆動されるシリンダブロック（図示省略）と、シリンダブロックのシリンダ内を往復動して吸い込んだ作動油を吐出するピストンと、ピストンが追従する斜板１１と、斜板１１を傾転角度が大きくなる方向に付勢する馬力制御スプリング４８，４９と、を備える。

【0027】

傾転アクチュエータ１５は、第１ポンプ１０の馬力制御スプリング４８，４９の付勢力に抗して斜板１１を駆動する。傾転アクチュエータ１５の作動によって斜板１１の傾転角度が変えられると、斜板１１に追従して往復動するピストンのストローク長さが変わり、第１ポンプ１０の吐出容量が変化する。傾転アクチュエータ１５は、第１ポンプ１０のシリンダブロックに内蔵されるものでもよいし、シリンダブロックの外部に設けられるものでもよい。

【0028】

傾転アクチュエータ１５は、馬力制御レギュレータ４０及びレギュレータ６０によって調整される制御圧Ｐｃｇが上昇すると伸長作動して斜板１１の傾転角度を小さくし、第１ポンプ１０の吐出容量を減少させる。

【0029】

馬力制御レギュレータ４０は、３ポート２位置の切換弁である。馬力制御レギュレータ４０の一方側のポートには、レギュレータ６０に接続される第１制御圧通路５５が接続される。馬力制御レギュレータ４０の他方側の２つのポートには、第１ポンプ１０の吐出圧Ｐ１が導かれる第１吐出圧通路５１と、タンクに接続される低圧通路５９と、がそれぞれ接続される。

【0030】

馬力制御レギュレータ４０は、第１制御圧通路５５と第１吐出圧通路５１とを連通する高圧ポジション４０Ａと、第１制御圧通路５５と低圧通路５９とを連通する低圧ポジション４０Ｂと、の間で連続的に移動するスプール（図示省略）を備える。馬力制御レギュレータ４０のスプールの一端には、馬力制御スプリング４８，４９の付勢力が付与される。このスプールの他端には、第２吐出圧通路５２を通じて導かれる第１ポンプ１０の吐出圧Ｐ１が作用する。馬力制御レギュレータ４０のスプールは、吐出圧Ｐ１と馬力制御スプリング４８，４９の付勢力とが釣り合う位置に移動し、高圧ポジション４０Ａ及び低圧ポジション４０Ｂの開度を変化させる。

【0031】

馬力制御スプリング４８，４９は、一端が馬力制御レギュレータ４０のスプールに連結され、他端が第１ポンプ１０の斜板１１に連係する。馬力制御スプリング４９の長さは馬力制御スプリング４８より短く形成される。馬力制御スプリング４８，４９による付勢力は、斜板１１の傾転角及び馬力制御レギュレータ４０のスプールの位置に応じて変化する。よって、馬力制御スプリング４８、４９から斜板１１に作用する付勢力は、斜板１１の傾転角度及び馬力制御レギュレータ４０のスプールのストロークに応じて段階的に高められる。

【0032】

馬力制御レギュレータ４０には、馬力制御アクチュエータ４１が設けられる。馬力制御アクチュエータ４１は馬力制御信号圧ポート３６から馬力制御信号圧通路４６を通じて導かれる馬力制御信号圧Ｐｐｗに応動する。

【0033】

油圧ショベルの制御系は、高負荷モードと、低負荷モードと、に切り換えられる。馬力制御信号圧Ｐｐｗは、高負荷モードで低くされる一方、低負荷モードで高められる。低負荷モードで馬力制御信号圧Ｐｐｗが高められると、馬力制御レギュレータ４０のスプールは高圧ポジション４０Ａに切り換わる方向に移動する。このため、制御元圧Ｐｃが上昇し、第１ポンプ１０の負荷が低くなる。

【0034】

レギュレータ６０は、３ポート２位置の切換弁である。レギュレータ６０の一方側の２つのポートには、それぞれ第１ポンプ１０の吐出圧Ｐ１が導かれる第３吐出圧通路５３と、馬力制御レギュレータ４０に接続される第１制御圧通路５５と、が接続される。レギュレータ６０の他方側のポートには、傾転アクチュエータ１５に制御圧Ｐｃｇを導く第２制御圧通路５６が接続される。第２制御圧通路５６には、絞り５７が介装され、絞り５７によって、傾転アクチュエータ１５に導かれる制御圧Ｐｃｇの圧力変動が緩和される。また、第３吐出圧通路５３には、絞り５４が介装され、絞り５４によって、レギュレータ６０に導かれる吐出圧Ｐ１の圧力変動が緩和される。

【0035】

レギュレータ６０は、第１制御圧通路５５と第２制御圧通路５６とを連通する第１ポジション６０Ａと、第３吐出圧通路５３と第２制御圧通路５６とを連通する第２ポジション６０Ｂと、の間で連続的に移動する制御スプール６１（図２参照）を備える。

【0036】

レギュレータ６０の制御スプール６１の一端には、第１ポンプ１０の吐出圧Ｐ１に基づいて制御弁３の上流側に生じる上流信号圧Ｐｐｓが信号ポート３３から第１信号通路４３を通じて導かれる。レギュレータ６０のスプールの他端には、油圧シリンダ２の負荷圧に基づいて制御弁３の下流側に生じる下流信号圧Ｐｌｓが信号ポート３４から第２信号通路４４を通じて導かれる。また、レギュレータ６０の制御スプール６１の他端には、レギュレータ６０を第１ポジション６０Ａに切り換える方向に付勢するＬＳスプリング１４の付勢力が与えられる。レギュレータ６０の具体的構成については、後に詳しく説明する。

【0037】

ポンプ装置１００は、第１ポンプ１０と共通の駆動源によって駆動される定容量型の第２ポンプ１６と、第２ポンプ１６から吐出される作動油を導くポンプ通路２４に介装される抵抗器６５と、抵抗器６５の前後差圧（Ｐ３−Ｐ４）に応じてレギュレータ６０を駆動して制御圧Ｐｃｇを調整する制御アクチュエータ７０と、抵抗器６５の上流側の圧力Ｐ３に抗するように作用する補助圧Ｐｏを制御アクチュエータ７０に導く補助通路８３と、補助通路８３に設けられ補助通路８３の連通と遮断とを選択的に切り換える切換弁８０と、作業者の操作入力に応じて切換弁８０を切り換えると共にエンジン回転数を変更可能なコントローラ９０と、をさらに備える。

【0038】

第２ポンプ１６は、第１ポンプ１０と並んで設けられ、第１ポンプ１０と共にエンジン４によって駆動される。第２ポンプ１６には、例えば、ギアポンプが用いられる。

【0039】

第２ポンプ１６は、吸込通路２０から分岐した分岐吸込通路２３を通じて作動油を吸込み、加圧した作動油をポンプ通路２４に吐出する。第２ポンプ１６から吐出される作動油は、ポンプ通路２４を通じてポンプポート３２に送られ、ポンプポート３２に接続する通路（図示省略）を通じて制御弁３を切り換える油圧駆動部等に供給される。

【0040】

抵抗器６５は、ポンプ通路２４に介装される固定絞りである。抵抗器６５は、固定絞りに加え、並列に設けられるリリーフ弁やチェック弁を有していてもよい。

【0041】

制御アクチュエータ７０は、抵抗器６５の上流側の圧力（以下、「上流圧」と称する。）Ｐ３及び下流側の圧力（以下、「下流圧」と称する。）Ｐ４と補助圧Ｐｏとが釣り合う位置に移動する制御ピストン７１を有し、これらの圧力に応じてレギュレータ６０を駆動する。制御アクチュエータ７０の具体的な構成は、後に詳しく説明する。

【0042】

補助通路８３は、ポンプ装置１００の外部から供給される補助圧Ｐｏを制御アクチュエータ７０に導く。補助圧Ｐｏは、例えば、第２ポンプ１６から吐出される作動油をポンプ装置１００の外部にある調整機構によって圧力調整することで生成される。

【0043】

切換弁８０は、２ポート２位置の電磁切換弁（ＯＮ−ＯＦＦ弁）である。切換弁８０は、補助通路８３を連通して制御アクチュエータ７０に補助圧Ｐｏを供給する連通ポジション８０Ａと、補助通路８３を通じた制御アクチュエータ７０への補助圧Ｐｏの供給を遮断する遮断ポジション８０Ｂと、を有する。

【0044】

コントローラ９０からソレノイド８２に電流が供給されると、切換弁８０は、連通ポジション８０Ａとなり、補助通路８３を開放する。これにより、補助圧Ｐｏが補助通路８３を通じて制御アクチュエータ７０に導かれる。

【0045】

反対に、コントローラ９０からソレノイド８２への通電が遮断された状態では、切換弁８０は、付勢ばね８１の付勢力によって遮断ポジション８０Ｂとなり、補助通路８３を遮断する。これにより、制御アクチュエータ７０への補助圧Ｐｏの供給が遮断され、後述する制御アクチュエータ７０の第３圧力室７９はタンクに連通してタンク圧となる。

【0046】

制御アクチュエータ７０は、抵抗器６５の前後差圧（Ｐ３−Ｐ４）に加えて補助通路８３から導かれる補助圧Ｐｏが選択的に導かれ、制御ピストン７１が抵抗器６５の前後差圧（Ｐ３−Ｐ４）と補助圧Ｐｏとが釣り合う位置に移動することにより、レギュレータ６０に駆動力を付与する。言い換えれば、レギュレータ６０の制御スプール６１には、制御弁３の前後に生じるＬＳ差圧（Ｐｐｓ−Ｐｌｓ）及び制御スプール６１の他端に作用するＬＳスプリング１４の付勢力に加え、制御アクチュエータ７０から付与される駆動力として、抵抗器６５の前後差圧（Ｐ３−Ｐ４）及び補助圧Ｐｏが作用する。よって、レギュレータ６０の制御スプール６１は、これらのＬＳ差圧（Ｐｐｓ−Ｐｌｓ）、抵抗器６５の前後差圧（Ｐ３−Ｐ４）、補助圧Ｐｏ、ＬＳスプリング１４の付勢力が釣り合う位置に移動して、レギュレータ６０の第１ポジション６０Ａ及び第２ポジション６０Ｂの開度を変化させる。

【0047】

以下、図２から図５を参照して、レギュレータ６０、制御アクチュエータ７０、切換弁８０の具体的構成について、詳細に説明する。

【0048】

図２及び図３に示すように、レギュレータ６０、制御アクチュエータ７０、及び切換弁８０は、共通のハウジング１０１内にそれぞれ設けられる。

【0049】

ハウジング１０１には、レギュレータ６０の制御スプール６１を収容するスプール孔１０２と、制御アクチュエータ７０の制御ピストン７１が摺動自在に挿入されるシリンダ孔１０３と、が同軸上に形成される。また、ハウジング１０１には、制御弁３の上流信号圧Ｐｐｓが導かれる第１パイロット室１０７と、制御弁３の下流信号圧Ｐｌｓが導かれる第２パイロット室１０８と、がさらに形成される。第２パイロット室１０８、シリンダ孔１０３、スプール孔１０２、第１パイロット室１０７は、この順で軸方向に並んで設けられる。

【0050】

レギュレータ６０の制御スプール６１と制御アクチュエータ７０の制御ピストン７１とは、同軸上に並んで一体的に形成される。これに限らず、制御スプール６１と制御ピストン７１とは別体に形成され、互いに連係するものでもよい。

【0051】

レギュレータ６０の制御スプール６１は、軸方向へ移動自在にスプール孔１０２に挿入される。制御スプール６１は、互いに軸方向に並びスプール孔１０２に摺動する第１，第２，第３ランド部６２，６３，６４を有する。第１，第２，第３ランド部６２，６３，６４は、それぞれ同軸上に形成される。第１ランド部６２と第２ランド部６３との間には、制御スプール６１の外周面に開口する第１環状溝６２Ａが形成される。第２ランド部６３と第３ランド部６４との間には、制御スプール６１の外周面に開口する第２環状溝６３Ａが形成される。また、第２ランド部６３には、制御スプール６１の位置によらず第２制御圧通路５６と後述する対向孔１１５とを連通する第３環状溝６３Ｂが外周に形成される。

【0052】

シリンダ孔１０３は、図２及び図３に示すように、スプール孔１０２の内径よりも大きな内径を有する第１シリンダ孔１０４と、第１シリンダ孔１０４の内径よりも大きな内径を有する第２シリンダ孔１０５と、を有する。第１シリンダ孔１０４と第２シリンダ孔１０５との間には、環状の段部である第１シリンダ段部１０６Ａが形成される。第１シリンダ孔１０４とスプール孔１０２との間には、環状の段部である第２シリンダ段部１０６Ｂが形成される。

【0053】

制御ピストン７１は、制御スプール６１に接続され第１シリンダ孔１０４に摺動自在に挿入される第１ピストン部７２と、第１ピストン部７２に接続され第２シリンダ孔１０５に摺動自在に挿入される第２ピストン部７３と、第２ピストン部７３における第１ピストン部７２とは軸方向の反対側において第２ピストン部７３に接続され第２ピストン部７３よりも小さい外径で形成される第３ピストン部７４と、第１ピストン部７２と第２ピストン部７３との間に形成される環状の段部であるピストン段部７５（図３参照）と、を有する。第３ピストン部７４は、第２パイロット室１０８に収容される後述のガイドスリーブ１２５に摺動自在に支持される。

【0054】

シリンダ孔１０３の内部は、図３に示すように、制御ピストン７１により、第１ピストン部７２と第２シリンダ段部１０６Ｂとの間に形成される第１圧力室７７と、第２パイロット室１０８に設けられるガイドスリーブ１２５と第２ピストン部７３との間に形成される第２圧力室７８と、第２ピストン部７３と第１シリンダ段部１０６Ａとの間に形成される第３圧力室７９と、に仕切られる。

【0055】

第１パイロット室１０７は、図２に示すように、スプール孔１０２に連通すると共にハウジング１０１の表面に開口する。第２パイロット室１０８は、シリンダ孔１０３に連通すると共にハウジング１０１の表面に開口する。

【0056】

第１パイロット室１０７は、ハウジング１０１の表面への開口部が第１プラグ１１０によって封止される。第１プラグ１１０には、制御弁３の上流信号圧Ｐｐｓを第１パイロット室１０７に導く信号ポート３３及び第１信号通路４３が形成される。

【0057】

第２パイロット室１０８には、ＬＳスプリング１４と、ＬＳスプリング１４の付勢力を調整するアジャスタ１２０と、シリンダ孔１０３に臨むガイドスリーブ１２５と、第２パイロット室１０８の開口部を封止する第２プラグ１２６と、が収容される。

【0058】

アジャスタ１２０は、第２プラグ１２６に螺合するアジャスタロッド１２１と、制御ピストン７１の第３ピストン部７４に取り付けられるスプリング受け１２３と、第２プラグ１２６の内部に摺動自在に収容されるスプリング受け１２４と、を備える。コイル状のＬＳスプリング１４は、スプリング受け１２３とスプリング受け１２４の間に圧縮して介装される。アジャスタロッド１２１の螺合位置を変えることにより、ＬＳスプリング１４の付勢力が調節される。

【0059】

ハウジング１０１には、制御弁３の下流信号圧Ｐｌｓが導かれる下流側の信号ポート３４及び第２信号通路４４と、補助圧Ｐｏが導かれる補助通路８３と、がさらに形成される。第２パイロット室１０８には、下流側の信号ポート３４及び第２信号通路４４を通じて下流信号圧Ｐｌｓが導かれる。

【0060】

また、ハウジング１０１には、径方向からスプール孔１０２に開口しスプール孔１０２に作動油を導く導入通路として、第１ポンプ１０の吐出圧が導かれる第３吐出圧通路５３と、傾転アクチュエータ１５に供給される制御圧Ｐｃｇが導かれる第２制御圧通路５６と、馬力制御レギュレータ４０に連通する第１制御圧通路５５と、抵抗器６５の下流圧Ｐ４が導かれる下流圧通路９５と、がさらに形成される。以下、これらの通路をまとめて単に「導入通路」とも称する。

【0061】

また、スプール孔１０２の中心を挟んで各導入通路５３，５５，５６，９５の開口に対向する位置には、各導入通路５３，５５，５６，９５に対応する対向孔１１５が形成される。対向孔１１５が形成されることにより、制御スプール６１に作用する作動油の圧力バランスが良好となり、制御スプール６１の摺動性が良好となる。

【0062】

上流信号圧Ｐｐｓは、制御スプール６１の第１ランド部６２の軸方向端面に作用して、制御スプール６１及び制御ピストン７１を図２中左方向へ移動させる駆動力を発揮する。下流信号圧Ｐｌｓは、制御アクチュエータ７０における制御ピストン７１の第３ピストン部７４の軸方向端面に直接またはスプリング受け１２３を介して作用し、制御ピストン７１及び制御スプール６１を図２中右方向へ移動させる駆動力を発揮する。

【0063】

上流信号圧Ｐｐｓの受圧面積と下流信号圧Ｐｌｓの受圧面積とは、互いに等しくなるように構成される。上流信号圧Ｐｐｓの受圧面積は、上流信号圧Ｐｐｓが作用する制御スプール６１の第１ランド部６２の断面積に相当する。下流信号圧Ｐｌｓの受圧面積は、下流信号圧Ｐｌｓが作用する制御ピストン７１の第３ピストン部７４の断面積に相当する。つまり、制御スプール６１の第１ランド部６２の断面積と第３ピストン部７４の断面積とは、互いに等しくなるように形成される。

【0064】

上流信号圧Ｐｐｓと下流信号圧ＰｌｓとのＬＳ差圧（Ｐｐｓ−Ｐｌｓ）が小さく、ＬＳスプリング１４が伸長した状態では、図２に示すように、第２制御圧通路５６は、第２環状溝６３Ａを通じて第１制御圧通路５５に連通すると共に、第３吐出圧通路５３との連通が第２ランド部６３によって遮断される（第１ポジション６０Ａ）。ＬＳ差圧（Ｐｐｓ−Ｐｌｓ）が大きく、ＬＳスプリング１４が収縮した状態では、図４に示すように、第２制御圧通路５６は、第１環状溝６２Ａを通じて第３吐出圧通路５３に連通すると共に、第１制御圧通路５５との連通が第２ランド部６３によって遮断される（第２ポジション６０Ｂ）。

【0065】

第１圧力室７７には、図３に示すように、下流圧通路９５が接続される。第１圧力室７７には、下流圧通路９５を通じて抵抗器６５の下流圧Ｐ４が導かれる。第１圧力室７７に導かれる下流圧Ｐ４は、制御ピストン７１の第１ピストン部７２に作用して、レギュレータ６０が第２ポジション６０Ｂに切り換わる方向（図１中左方向、図３中左方向）へ制御ピストン７１を移動させる駆動力を発揮する。

【0066】

第２圧力室７８には、上流圧通路９４が接続される。第２圧力室７８には、上流圧通路９４を通じて抵抗器６５の上流圧Ｐ３が導かれる。第２圧力室７８に導かれる上流圧Ｐ３は、制御ピストン７１の第２ピストン部７３に作用して、レギュレータ６０が第１ポジション６０Ａに切り換わる方向（図１中右方向、図３中右方向）へ制御ピストン７１を移動させる駆動力を発揮する。

【0067】

第３圧力室７９には、補助通路８３が接続される。第３圧力室７９には、補助通路８３を通じて補助圧Ｐｏが選択的に導かれる。切換弁８０が連通ポジション８０Ａにある際には、第３圧力室７９には補助通路８３を通じて補助圧Ｐｏが供給される。切換弁８０が遮断ポジション８０Ｂにある際には、補助通路８３を通じた第３圧力室７９への補助圧Ｐｏの供給が遮断され、第３圧力室７９はタンクに連通する。

【0068】

第３圧力室７９に導かれる補助圧Ｐｏは、ピストン段部７５に作用して、レギュレータ６０が第２ポジション６０Ｂに切り換わる方向へ制御ピストン７１を移動させる駆動力（以下、「補助駆動力」と称する。）を発揮する。つまり、補助駆動力は、抵抗器６５の下流圧Ｐ４により生じる制御ピストン７１の駆動力を補って、抵抗器６５の上流圧Ｐ３により生じる制御ピストン７１の駆動力に抗するように作用する駆動力である。よって、補助圧Ｐｏは、見掛け上、抵抗器６５の前後差圧（Ｐ３−Ｐ４）によって生じる駆動力（以下、「差圧駆動力」と称する。）が小さくなるように制御ピストン７１に作用する。

【0069】

切換弁８０は、図５に示すように、連通ポジション８０Ａと遮断ポジション８０Ｂとを選択的に切り換える切換スプール８５と、遮断ポジション８０Ｂをとるように切換スプール８５を付勢する付勢ばね８１と、通電によって付勢ばね８１の付勢力に抗する駆動力を発揮するソレノイド８２と、を有する。

【0070】

ハウジング１０１には、切換弁８０の切換スプール８５が摺動自在に挿入される切換スプール孔１０９と、切換スプール孔１０９に連通しポンプ装置１００の外部から補助圧Ｐｏを導く第１連通路８３Ａと、切換スプール孔１０９に連通し第３圧力室７９に連通する第２連通路８３Ｂと、切換スプール孔１０９に連通し作動油をタンクポート３０（図１参照）に導く排出通路８４と、がさらに形成される。第１連通路８３Ａ及び第２連通路８３Ｂは、補助通路８３の一部を構成する。

【0071】

切換弁８０の切換スプール８５は、切換スプール孔１０９に摺動する第１，第２切換ランド部８６，８７を有する。切換スプール８５には、外周面に開口し第１切換ランド部８６と第２切換ランド部８７との間に形成される環状溝８８が設けられる。

【0072】

付勢ばね８１は、切換スプール孔１０９の底部と切換スプール８５との間に圧縮状態で介装される。

【0073】

ソレノイド８２に電流が供給されていない状態では、図５に示すように、切換スプール８５は、付勢ばね８１の付勢力によって付勢され、第１連通路８３Ａと第２連通路８３Ｂとの連通が第１切換ランド部８６によって遮断される（遮断ポジション８０Ｂ）。

【0074】

ソレノイド８２に電流が供給されると、ソレノイド８２の駆動力によって切換スプール８５は、付勢ばね８１の付勢力に抗して移動する。これにより、環状溝８８を通じて第１連通路８３Ａと第２連通路８３Ｂとが連通し、第３圧力室７９に補助圧が導かれる（連通ポジション８０Ａ）。

【0075】

次に、主に図１を参照して、ポンプ装置１００の作用について説明する。

【0076】

ポンプ装置１００では、馬力制御レギュレータ４０によって第１ポンプ１０の吐出圧Ｐ１を一定に保つように第１ポンプ１０の吐出容量を制御する馬力制御と、レギュレータ６０によって制御弁３の前後差圧（ＬＳ差圧）を一定に保つように第１ポンプ１０の吐出容量を制御する負荷制御（ＬＳ制御）と、ポンプ回転数（エンジン回転数）に応じて第１ポンプ１０の吐出容量を制御する吐出流量制御と、が行われる。

【0077】

ポンプ装置１００では、レギュレータ６０が、馬力制御レギュレータ４０によって調整される制御元圧Ｐｃに応じて制御圧Ｐｃｇを調整する。これにより、第１ポンプ１０の吐出圧Ｐ１が一定範囲内に保たれた状態では、馬力制御されず負荷制御によって第１ポンプ１０の吐出容量が制御される。吐出圧Ｐ１が一定範囲を超えた場合には、馬力制御によって第１ポンプ１０の吐出容量が制御される。よって、馬力制御によって第１ポンプ１０の吐出圧Ｐ１を一定範囲内に保つように第１ポンプ１０の吐出容量を制御しつつ、負荷制御によって制御弁３のＬＳ差圧を一定に保つように第１ポンプ１０の吐出容量も制御することができる。

【0078】

以下、各制御について具体的に説明する。

【0079】

まず、馬力制御レギュレータ４０による馬力制御について説明する。

【0080】

ポンプ回転数の上昇に伴い第１ポンプ１０の吐出圧Ｐ１が上昇し、馬力制御レギュレータ４０のスプールが受ける吐出圧Ｐ１による駆動力が馬力制御スプリング４８，４９の付勢力より大きくなると、スプールは、高圧ポジション４０Ａに切り換わる方向（図１中右方向）に移動する。これにより、第１制御圧通路５５と第１吐出圧通路５１との連通開度（連通流路面積）が増加するため、第１吐出圧通路５１を通じて導かれる第１ポンプ１０の吐出圧Ｐ１によって第１制御圧通路５５の制御元圧Ｐｃが上昇する。レギュレータ６０に導かれる制御元圧Ｐｃの上昇に伴い、レギュレータ６０によって調整される制御圧Ｐｃｇが上昇するため、傾転アクチュエータ１５は第１ポンプ１０の斜板１１を傾転角度が小さくなるように駆動する。したがって、第１ポンプ１０の吐出圧Ｐ１が上昇すると、第１ポンプ１０の吐出容量が減少する。

【0081】

反対に、ポンプ回転数の低下に伴い第１ポンプ１０の吐出圧Ｐ１が低下して、馬力制御レギュレータ４０のスプールが受ける吐出圧Ｐ１による駆動力が馬力制御スプリング４８，４９の付勢力より小さくなると、スプールは、低圧ポジション４０Ｂに切り換わる方向（図１中左方向）に移動する。これにより、第１制御圧通路５５と低圧通路５９との連通開度が増加するため、タンクに連通する低圧通路５９の圧力によって第１制御圧通路５５の制御元圧Ｐｃが低下する。よって、レギュレータ６０によって調整される制御圧Ｐｃｇも低下し、馬力制御スプリング４８，４９の付勢力によって斜板１１の傾転角度が大きくなる。したがって、第１ポンプ１０の吐出圧Ｐ１が低下すると、第１ポンプ１０の吐出容量が増加する。

【0082】

以上のように、馬力制御レギュレータ４０は、吐出圧Ｐ１による駆動力と馬力制御スプリング４８，４９の付勢力とが釣り合うように、レギュレータ６０に導かれる制御元圧Ｐｃを調整する。馬力制御レギュレータ４０は、ポンプ回転数の上昇による吐出圧Ｐ１の上昇に伴い制御元圧Ｐｃを上昇させて、制御圧Ｐｃｇを上昇させるように作動し、第１ポンプ１０の吐出容量を減少させる。また、馬力制御レギュレータ４０は、ポンプ回転数の低下による吐出圧Ｐ１の低下に伴い制御元圧Ｐｃを低下させて、制御圧Ｐｃｇを低下させるように作動し、第１ポンプ１０の吐出容量を増加させる。つまり、馬力制御レギュレータ４０は、ポンプ回転数が変化した場合であっても、ポンプ回転数の変化に伴う第１ポンプ１０の吐出流量（供給流量）の変化を打ち消すように第１ポンプ１０の吐出容量を増減させる。よって、第１ポンプ１０の負荷（仕事率）が、ポンプ回転数に関わらず、略一定となるように調整される。

【0083】

次に、レギュレータ６０による負荷制御について説明する。

【0084】

油圧シリンダ２の負荷が大きい場合には、制御弁３の下流側（負荷側）から信号ポート３４に導かれる下流信号圧（負荷圧）Ｐｌｓが上昇する。下流信号圧Ｐｌｓが上昇したことによりＬＳ差圧（Ｐｐｓ−Ｐｌｓ）が小さくなると、レギュレータ６０の制御スプール６１はＬＳスプリング１４の付勢力によって第１ポジション６０Ａに切り換わる方向へ移動する。

【0085】

図２に示すように、レギュレータ６０の制御スプール６１が第１ポジション６０Ａに切り換わる方向へ移動すると、第１制御圧通路５５と第２制御圧通路５６との連通開度が増加する。このため、制御圧Ｐｃｇは、馬力制御レギュレータ４０によって調整され第１ポンプ１０の吐出圧よりも低い制御元圧Ｐｃに基づき低下する。よって、傾転アクチュエータ１５は、斜板１１の傾転角度が大きくなる方向（図１中左方向）へ移動し、第１ポンプ１０の吐出容量は増加する。第１ポンプ１０の吐出容量が増加すると、制御弁３のＬＳ差圧（Ｐｐｓ−Ｐｌｓ）が大きくなる。

【0086】

反対に、油圧シリンダ２の負荷が小さい場合には、下流信号圧（負荷圧）Ｐｌｓが低くなる。下流信号圧Ｐｌｓが低くなることによりＬＳ差圧（Ｐｐｓ−Ｐｌｓ）が大きくなると、レギュレータ６０の制御スプール６１はＬＳスプリング１４の付勢力に抗して第２ポジション６０Ｂに切り換わる方向に移動する。

【0087】

図４に示すように、レギュレータ６０の制御スプール６１が第２ポジション６０Ｂに切り換わる方向へ移動すると、第３吐出圧通路５３と第２制御圧通路５６との連通開度が増加する。このため、傾転アクチュエータ１５に導かれる制御圧Ｐｃｇは、第３吐出圧通路５３を通じて導かれる第１ポンプ１０の吐出圧Ｐ１に基づき上昇する。よって、傾転アクチュエータ１５は、斜板１１の傾転角度が小さくなる方向（図１中右方向）へ移動し、第１ポンプ１０の吐出容量は減少する。第１ポンプ１０の吐出容量が減少すると、制御弁３のＬＳ差圧（Ｐｐｓ−Ｐｌｓ）が小さくなる。

【0088】

このようにレギュレータ６０は、ＬＳ差圧（Ｐｐｓ−Ｐｌｓ）とＬＳスプリング１４の付勢力とが釣り合うように傾転アクチュエータ１５に導かれる制御圧Ｐｃｇを調整する。レギュレータ６０は、ＬＳ差圧（Ｐｐｓ−Ｐｌｓ）が小さくなると、制御圧Ｐｃｇを低下させることで第１ポンプ１０の吐出容量を増加させて、ＬＳ差圧（Ｐｐｓ−Ｐｌｓ）が大きくなるように作動する。また、レギュレータ６０は、ＬＳ差圧（Ｐｐｓ−Ｐｌｓ）が大きくなると、制御圧Ｐｃｇを上昇させて第１ポンプ１０の吐出容量を低下させ、ＬＳ差圧（Ｐｐｓ−Ｐｌｓ）が小さくなるように作動する。つまり、レギュレータ６０によって、油圧シリンダ２の負荷が増減してもＬＳ差圧（Ｐｐｓ−Ｐｌｓ）が略一定になるように第１ポンプ１０の吐出容量が制御される。

【0089】

したがって、制御弁３の開度（ポジション）が同一であれば、作業負荷によらず同一の速度で油圧シリンダ２を駆動することができ、油圧シリンダ２の制御性を向上させることができる。言い換えれば、油圧シリンダ２の駆動速度（供給流量）は、制御弁３の開度（ポジション）のみによって制御することができ、作業負荷の変動による油圧シリンダ２の速度変化を防止することができる。

【0090】

次に、ポンプ回転数に基づく吐出流量制御について説明する。

【0091】

吐出流量制御は、第２ポンプ１６から吐出される作動油が導かれる抵抗器６５の前後差圧（Ｐ３−Ｐ４）に応じて制御アクチュエータ７０によりレギュレータ６０を駆動することによって行われる。

【0092】

ポンプ回転数（エンジン回転数）が低下すると、第２ポンプ１６の吐出流量が減少して、抵抗器６５の前後差圧（Ｐ３−Ｐ４）が低下する。ポンプ回転数の低下によって、制御アクチュエータ７０に作用する力が釣り合った状態から抵抗器６５の前後差圧（Ｐ３−Ｐ４）が低下すると、つまり抵抗器６５の下流圧Ｐ４が相対的に大きくなると、制御アクチュエータ７０は、レギュレータ６０が第２ポジション６０Ｂに切り換わる方向（図１中左方向）へ移動する。これにより、第３吐出圧通路５３と第２制御圧通路５６との連通開度が増加するため、第３吐出圧通路５３を通じて導かれる第１ポンプ１０の吐出圧Ｐ１に基づき制御圧Ｐｃｇは上昇する。したがって、傾転アクチュエータ１５は、傾転角度が減少するように第１ポンプ１０の斜板１１を駆動し、第１ポンプ１０の吐出容量が減少する。

【0093】

反対に、ポンプ回転数の上昇に伴い第２ポンプ１６の吐出流量が増加すると、抵抗器６５の前後差圧（Ｐ３−Ｐ４）が上昇する。制御アクチュエータ７０に作用する力が釣り合った状態から抵抗器６５の前後差圧（Ｐ３−Ｐ４）が上昇すると、つまり上流圧Ｐ３が相対的に大きくなると、制御アクチュエータ７０は、第１ポジション６０Ａに切り換わる方向（図１中右方向）へレギュレータ６０の制御スプール６１を駆動する。これにより、第１制御圧通路５５と第２制御圧通路５６との連通開度が増加するため、傾転アクチュエータ１５に導かれる制御圧Ｐｃｇは、馬力制御レギュレータ４０によって調整される制御元圧Ｐｃに基づき低下する。したがって、傾転アクチュエータ１５は、傾転角度が増加するように第１ポンプ１０の斜板１１を駆動し、第１ポンプ１０の吐出容量が増加する。

【0094】

以上のように、第１ポンプ１０の吐出流量は、エンジン４回転数の上昇に比例して増加するように制御される。

【0095】

次に、補助通路８３及び切換弁８０の作用について説明する。以下の説明では、切換弁８０が連通ポジション８０Ａであって補助通路８３を通じて制御アクチュエータ７０の第３圧力室７９に補助圧Ｐｏが導かれている状態を「補助圧供給状態」、反対に切換弁８０が遮断ポジション８０Ｂであって第３圧力室７９に補助圧Ｐｏが導かれていない状態を「補助圧遮断状態」と称する。

【0096】

補助通路８３を通じて導かれる補助圧Ｐｏは、制御アクチュエータ７０の第３圧力室７９に供給され、抵抗器６５の上流圧Ｐ３に抗するような補助駆動力を制御アクチュエータ７０のピストン段部７５に対して作用させる。つまり、補助圧Ｐｏは、抵抗器６５の下流圧Ｐ４を補うように制御アクチュエータ７０の制御ピストン７１に作用し、見掛け上、抵抗器６５の前後差圧（Ｐ３−Ｐ４）が小さくなるように作用する。

【0097】

このため、補助圧供給状態では、傾転アクチュエータ１５に導かれる制御圧Ｐｃｇが上昇し、ポンプ回転数が同じである時の補助圧遮断状態と比較して、第１ポンプ１０の吐出流量は小さくなる。反対に、補助圧遮断状態では、補助圧供給状態よりも制御圧Ｐｃｇが低下するため、第１ポンプ１０の吐出流量が大きくなる。

【0098】

ポンプ装置１００では、作業者の操作入力に応じて、コントローラ９０により切換弁８０のポジションを切り換えると共にエンジン４の回転数が変更される。

【0099】

具体的に説明すると、コントローラ９０は、作業者の操作入力に基づき、切換弁８０の切り換えに合わせてエンジン回転数を変化させることで、ポンプ装置１００の作動を「通常モード」と「省エネモード」の２つの制御状態の間で切り換える。

【0100】

通常モードは、エンジン回転数を相対的に高い第１回転数で維持するものであり、切換弁８０が連通ポジション８０Ａに切り換えられる。通常モードでは、補助圧Ｐｏが制御アクチュエータ７０に導かれ、第１ポンプ１０の吐出容量は、相対的に小さい状態にされる。

【0101】

省エネモードは、コントローラ９０によってエンジン回転数が第１回転数よりも低い第２回転数に維持されると共に、切換弁８０が遮断ポジション８０Ｂに切り換えられて制御アクチュエータ７０への補助圧Ｐｏの供給が遮断される。

【0102】

ポンプ装置１００では、補助圧Ｐｏの受圧面積であるピストン段部７５の面積は、補助駆動力がエンジン回転数の切り換えに伴う差圧駆動力の低下分に相当するように設定される。詳細に説明すると、エンジン回転数が第１回転数から第２回転数に切り換えられると、第２ポンプ１６の吐出流量が低下し、差圧駆動力が低下する。補助駆動力は、差圧駆動力に抗する方向へ作用する駆動力である。よって、エンジン回転数を第１回転数から第２回転数に切り換えるのと同時に、補助圧Ｐｏの供給を遮断することにより、差圧駆動力の低下と共に補助駆動力も作用しなくなるため、制御スプール６１の位置の変化はほとんど生じない。これにより、省エネモードにおいて、油圧シリンダ２への供給流量は、通常モードと同程度の流量を維持することができる。

【0103】

よって、省エネモードでは、通常モードよりも低いエンジン回転数にもかかわらず通常モードと同じ吐出流量（供給流量）を確保することができ、通常モードと同等の駆動速度を実現できる。したがって、ポンプ装置１００の消費エネルギーを抑制することができる。

【0104】

反対に、通常モードでは、ポンプ回転数に対する吐出流量の変化の割合が、省エネモードと比較して小さいため、エンジン回転数を変更することによる吐出流量の調整を容易に行うことができる。よって、通常モードでは、油圧シリンダ２への供給流量を精度良く調整することができる。

【0105】

また、切換弁８０が連通ポジション８０Ａに維持されたまま（通常モードのまま）エンジン回転数が低下すると、エンジン回転数の低下により第２ポンプ１６の吐出流量が減少して抵抗器６５の前後差圧（Ｐ３−Ｐ４）が低下する。制御アクチュエータ７０に作用する力が釣り合った状態から抵抗器６５の前後差圧（Ｐ３−Ｐ４）が低下すると、制御アクチュエータ７０は、レギュレータ６０が第２ポジション６０Ｂに切り換わる方向（図１中左方向）へ移動する。よって、第３吐出圧通路５３を通じて導かれる第１ポンプ１０の吐出圧Ｐ１に基づき制御圧Ｐｃｇが上昇して、傾転アクチュエータ１５は、傾転角度が減少するように第１ポンプ１０の斜板１１を駆動する。したがって、エンジン回転数の低下により第１ポンプ１０の吐出容量が減少するため、油圧シリンダ２の駆動速度は、エンジン回転数に応じて低下する。

【0106】

このように、ポンプ装置１００では、作業者の操作入力に応じて、エンジン回転数の低下に伴い、制御アクチュエータ７０の駆動力を維持するか、または、低下させるかを切り換えることができる。したがって、ポンプ装置１００において、回転数の変化に対する吐出流量の変化割合を変更できる。

【0107】

次に、本実施形態の変形例について説明する。

【0108】

上記実施形態では、補助圧Ｐｏは、抵抗器６５の上流圧Ｐ３に抗するように作用して、抵抗器６５の前後差圧（Ｐ３−Ｐ４）を見掛け上小さくするように作用するものである。これに対し、補助圧Ｐоは、抵抗器６５の下流圧Ｐ４に抗するように作用して、言い換えれば、上流圧Ｐ３を補うように作用して、前後差圧（Ｐ３−Ｐ４）を見掛け上大きくするように作用させてもよい。この場合であっても、補助圧Ｐｏの供給と遮断とを切換弁８０によって切り換えることにより、レギュレータ６０によって調整される制御圧Ｐｃｇを変化させて、同一負荷であっても第１ポンプ１０の吐出流量を変化させることができる。

【0109】

また、上記実施形態では、省エネモードにおいて、エンジン４の回転数を低下させると共に抵抗器６５の上流圧Ｐ３に抗する補助圧Ｐｏの供給を遮断する。これに対し、作業者の操作入力に基づいて、エンジン４の回転数を上昇させるか低下させるか、補助圧Ｐｏが抵抗器６５の上流圧Ｐ３に抗するものであるか下流圧Ｐ４に抗するものであるか、及びエンジン４の回転数の変化（上昇または低下）時に補助圧Ｐｏを供給するか遮断するか、は、任意の組み合わせとすることができる。例えば、ポンプ装置１００は、エンジン４の回転数低下時に、抵抗器６５の下流圧Ｐ４に抗する補助圧Ｐｏを供給するように構成してもよい。この場合には、上記の省エネモードと同等の作用効果を生じる。このように、エンジン４の回転数変化、補助圧Ｐоの切り換え、補助圧Ｐｏの作用方向は、ニーズに合わせて任意の構成とすることができる。

【0110】

また、上記実施形態では、切換弁８０は、補助通路８３の連通と遮断を選択的に切り換えるＯＮ−ＯＦＦ弁である。これに対し、切換弁８０は、ソレノイド８２への通電量に応じた連通開度（連通流路面積）で補助通路８３を開口し、制御アクチュエータ７０に導かれる補助圧Ｐｏの大きさを制御する電磁比例弁であってもよい。この場合、例えば、コントローラ９０が、エンジン回転数を取得してエンジン回転数に応じた通電量で切換弁８０のソレノイド８２に通電してもよい。このようにポンプ装置１００を構成することにより、エンジン回転数の変化に対応させて油圧シリンダ２の速度を制御することができる。

【0111】

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

【0112】

ポンプ装置１００では、エンジン回転数の低下に伴って制御アクチュエータ７０への補助圧Ｐｏの供給を遮断するように切換弁８０を切り換えると、エンジン回転数の低下により差圧駆動力が低下すると共に、差圧駆動力に抗するように作用する補助駆動力が作用しなくなる。よって、切換弁８０の切り換えの前後にわたって制御アクチュエータ７０によるレギュレータ６０の駆動量には変化が生じず、斜板１１の傾転角度は変化しない。このため、エンジン回転数が変化しても第１ポンプ１０の吐出流量はほとんど変化しない。また、エンジン回転数の低下に伴い制御アクチュエータ７０へ補助圧Ｐｏを供給するように切換弁８０を切り換えると、エンジン回転数の低下に基づく差圧駆動力の低下により、制御アクチュエータ７０は制御圧Ｐｃｇが上昇するようにレギュレータ６０を駆動し、斜板１１の傾転角度が小さくなる。このように、ポンプ装置１００では、エンジン回転数の低下に伴い、制御アクチュエータ７０の駆動力を維持するか、または、低下させるかを切り換えることができる。したがって、ポンプ装置１００において、回転数の変化に対する吐出流量の変化割合を変更できる。

【0113】

また、ポンプ装置１００では、各導入通路５３，５５，５６，９５の開口と対向する位置に対向孔１１５が形成されるため、制御スプール６１に作用する作動油の圧力バランスが保たれ、制御スプール６１の摺動性を良好にすることができる。

【0114】

（第２実施形態）
次に、図６を参照して、本発明の第２実施形態に係るポンプ装置２００について説明する。

【0115】

上記実施形態では、レギュレータ６０、制御アクチュエータ７０、及び切換弁８０は、共通のハウジング１０１内にそれぞれ設けられる。これに対し、ポンプ装置２００では、図６に示すように、切換弁８０が、レギュレータ６０の制御スプール６１を収容するハウジング１０１に着脱可能に取り付けられるバルブハウジング２０１に収容される。

【0116】

ポンプ装置２００は、レギュレータ６０の制御スプール６１を収容するハウジング１０１に着脱可能に取り付けられ切換弁８０を収容するバルブハウジング２０１をさらに備える。バルブハウジング２０１は、ボルト（図示省略）によってハウジング１０１に着脱可能に取り付けられる。ソレノイド８２は、バルブハウジング２０１に取り付けられる。

【0117】

バルブハウジング２０１には、切換スプール孔１０９と、バルブハウジング２０１の表面に開口すると共に切換スプール孔１０９に連通しポンプ装置２００の外部から補助圧Ｐｏを導く第１連通路１８３Ａと、切換スプール孔１０９に連通し第３圧力室７９に補助圧を導く第２連通路１８３Ｂと、切換スプール孔１０９に連通すると共にタンクに連通する排出通路１８９と、が形成される。

【0118】

ハウジング１０１には、バルブハウジング２０１の第１連通路１８３Ａと第３圧力室７９とを接続する接続通路８３Ｃと、排出通路１８９とタンクポート３０とを接続するタンク接続通路８３Ｄと、がさらに形成される。切換弁８０が図６に示す連通ポジション８０Ａにある場合には、補助圧Ｐｏは、第１連通路１８３Ａ、切換スプール孔１０９、第２連通路１８３Ｂ、接続通路８３Ｃを通じて第３圧力室７９に導かれる。切換弁８０が遮断ポジション８０Ｂにある場合には、補助圧Ｐｏは、第１連通路１８３Ａ、切換スプール孔１０９、排出通路１８９、及びタンク接続通路８３Ｄを通じてタンクポート３０に導かれる。

【0119】

このように、切換弁８０を収容するバルブハウジング２０１が、ハウジング１０１とは別体として設けられることにより、レギュレータ６０に対する切換弁８０、第１連通路１８３Ａ、第２連通路１８３Ｂ、補助通路８３のレイアウトの自由度を向上させることができる。例えば、形成される切換スプール孔１０９等のレイアウトが異なるバルブハウジング２０１を用いることにより、ポンプ装置２００が搭載される油圧ショベルに応じてソレノイド８２の向きを任意に設定することができる。これにより、切換スプール８５の中心軸が鉛直方向に沿って配置されることでソレノイド８２による切換スプール８５の駆動力が重力の影響で低下することを防止することができる。

【0120】

また、ソレノイド８２を任意の位置に配置できることに加え、バルブハウジング２０１に形成される第１連通路１８３Ａや第２連通路１８３Ｂを任意の位置にレイアウトできるため、ポンプ装置２００の外部から補助圧Ｐｏを導く油圧配管や、制御弁３の上流信号圧Ｐｐｓ及び下流信号圧Ｐｌｓをそれぞれ導く信号ポート３３，３４に接続される油圧配管も任意のレイアウトとすることができる。これにより、エンジンルーム内など設置スペースが限られた場所へのポンプ装置２００の設置を容易に行うことができる。

【0121】

以上の第２実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果を奏すると共に、以下に示す効果を奏する。

【0122】

ポンプ装置２００では、ハウジング１０１とは別体のバルブハウジング２０１に切換弁８０が設けられるため、ソレノイド８２や補助圧Ｐｏを導く補助通路８３、第１連通路１８３Ａ、第２連通路１８３Ｂのレイアウトの自由度が向上する。よって、ソレノイド８２の駆動方向が鉛直方向を向くことが防止できると共に、油圧配管のレイアウトの自由度が向上して油圧ショベル等へのポンプ装置２００の搭載性を向上させることができる。

【0123】

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。

【0124】

駆動対象を駆動する油圧シリンダ２に制御弁３を通じて作動油を供給するポンプ装置１００，２００は、油圧シリンダ２に作動油を供給し斜板１１の傾転角度に応じて吐出容量が変化する可変容量型の第１ポンプ１０と、供給される制御圧Ｐｃｇに応じて第１ポンプ１０における斜板１１の傾転角度を制御する傾転アクチュエータ１５と、制御弁３の上流側の圧力Ｐｐｓと下流側の圧力Ｐｌｓとの前後差圧（ＬＳ差圧）に応じて移動する制御スプール６１によって制御圧Ｐｃｇを調整するレギュレータ６０と、第１ポンプ１０と共通の駆動源（エンジン４）によって駆動される定容量型の第２ポンプ１６と、第２ポンプ１６から吐出される作動油が導かれるポンプ通路２４に設けられる抵抗器６５と、抵抗器６５の前後差圧（Ｐ３−Ｐ４）に応じて作動し抵抗器６５の前後差圧（Ｐ３−Ｐ４）の上昇に応じて制御圧Ｐｃｇを低下させるようにレギュレータ６０を駆動する制御アクチュエータ７０と、抵抗器６５の上流圧Ｐ３及び下流圧Ｐ４の一方に抗するように制御アクチュエータ７０に作用する補助圧Ｐｏを制御アクチュエータ７０へ導く補助通路８３と、補助通路８３を通じた制御アクチュエータ７０への補助圧Ｐｏの供給と遮断とを切り換える切換弁８０と、切換弁８０を切り換えると共に駆動源（エンジン４）の回転数を第１回転数と当該第１回転数よりも小さい第２回転数との間で切り換えるコントローラ９０と、を備え、制御アクチュエータ７０は、抵抗器６５の前後差圧を受けることにより生じる差圧駆動力と補助圧Ｐｏを受けることにより生じる補助駆動力とが釣り合うように移動する制御ピストン７１を有し、補助圧Ｐｏが作用する制御ピストン７１の受圧面積は、駆動源（エンジン４）の回転数が第１回転数と第２回転数との間で切り換えられるのに伴う差圧駆動力の変化量に補助駆動力が相当するように設定される。

【0125】

この構成では、駆動源（エンジン４）の回転数が変化すると、第２ポンプ１６の吐出流量が変化して、抵抗器６５の前後差圧（Ｐ３−Ｐ４）が発揮する差圧駆動力が変化する。一方、制御アクチュエータ７０への補助圧Ｐｏの供給と遮断とを切り換えると、制御アクチュエータ７０に補助駆動力を作用させるか否かが切り換えられる。また、制御ピストン７１における補助圧Ｐｏの受圧面積は、駆動源（エンジン４）の回転数の変化による差圧駆動力の変化量に相当する補助駆動力を発揮するように設定される。このため、駆動源（エンジン４）の回転数の変化時に補助圧Ｐｏの供給と遮断とを切り換えることで、駆動源（エンジン４）の回転数の低下に伴い、制御アクチュエータ７０の駆動力を変化させるか、または、維持させるかを切り換えることができる。したがって、ポンプ装置１００，２００において、回転数の変化に対する吐出流量の変化割合を変更できる。

【0126】

また、ポンプ装置１００，２００では、レギュレータ６０は、制御スプール６１を収容するハウジング１０１をさらに備え、ハウジング１０１には、制御スプール６１が軸方向に移動自在に挿入されるスプール孔１０２と、径方向からスプール孔１０２に開口しスプール孔１０２に作動流体を導く導入通路（第３吐出圧通路５３，第１制御圧通路５５，第２制御圧通路５６，下流圧通路９５）と、スプール孔１０２の中心を挟んで導入通路（第３吐出圧通路５３，第１制御圧通路５５，第２制御圧通路５６，下流圧通路９５）の開口と対向する位置に開口する対向孔１１５と、が形成される。

【0127】

また、ポンプ装置１００，２００では、制御スプール６１は、導入通路（第３吐出圧通路５３，第１制御圧通路５５，第２制御圧通路５６，下流圧通路９５）からの作動油を導く環状溝（第１環状溝６２Ａ，第２環状溝６３Ａ，第３環状溝６３Ｂ）を有し、対向孔１１５は、制御スプール６１の位置によらず環状溝（第１環状溝６２Ａ，第２環状溝６３Ａ，第３環状溝６３Ｂ）に臨むように形成される。

【0128】

この構成では、制御スプール６１に作用する作動油の圧力バランスが良好に保たれる。したがって、制御スプール６１の摺動性を良好にすることができる。

【0129】

また、ポンプ装置２００は、レギュレータ６０の制御スプール６１を収容するハウジング１０１に着脱可能に取り付けられ切換弁８０を収容するバルブハウジング２０１をさらに備える。

【0130】

この構成では、切換弁８０のレイアウトの自由度が向上するため、切換弁８０の駆動方向が鉛直方向と一致することを防止することができる。

【0131】

また、ポンプ装置１００，２００では、制御スプール６１において、制御弁３の上流側の圧力Ｐｐｓが作用する受圧面積と下流側の圧力Ｐｌｓが作用する受圧面積とは、互いに等しくなるように設定される。

【0132】

また、ポンプ装置１００，２００では、補助圧Ｐｏが、抵抗器６５の上流圧Ｐ３に抗するように制御アクチュエータ７０に作用し、補助圧Ｐｏが作用する制御ピストン７１の受圧面積は、駆動源（エンジン４）の回転数が第１回転数から第２回転数へと切り換えられることに伴う差圧駆動力の低下量に補助駆動力が相当するように設定される。

【0133】

この構成では、駆動源（エンジン４）の回転数の低下による第２ポンプ１６の吐出流量の低下によって、抵抗器６５の前後差圧が発揮する差圧駆動力が低下する。駆動源（エンジン４）の回転数の低下に伴って制御アクチュエータ７０への補助圧Ｐｏの供給を遮断するように切換弁８０を切り換えると、駆動源（エンジン４）の回転数の低下により差圧駆動力が低下すると共に、差圧駆動力に抗するように作用する補助駆動力が作用しなくなる。よって、切換弁８０の切り換えの前後にわたって制御アクチュエータ７０によるレギュレータ６０の駆動量には変化が生じず、斜板１１の傾転角度は変化しない。このため、駆動源（エンジン４）の回転数が変化しても第１ポンプ１０の吐出流量はほとんど変化しない。また、駆動源（エンジン４）の回転数の低下に伴い制御アクチュエータ７０へ補助圧Ｐｏを供給するように切換弁８０を切り換えると、駆動源（エンジン４）の回転数の低下に基づく差圧駆動力の低下により、制御アクチュエータ７０は制御圧Ｐｃｇが上昇するようにレギュレータ６０を駆動し、斜板１１の傾転角度が小さくなる。このように、ポンプ装置１００では、駆動源（エンジン４）の回転数の低下に伴い、制御アクチュエータ７０の駆動力を維持するか、または、低下させるかを切り換えることができる。したがって、ポンプ装置１００，２００において、回転数の変化に対する吐出流量の変化割合を変更できる。

【0134】

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のに過ぎず、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。

【符号の説明】

【0135】

２…油圧シリンダ（駆動アクチュエータ）、３…制御弁、４…エンジン（駆動源）、１０…第１ポンプ、１１…斜板、１５…傾転アクチュエータ、１６…第２ポンプ、４０…馬力制御レギュレータ、５３…第３吐出圧通路（導入通路）、５５…第１制御圧通路（導入通路）、５６…第２制御圧通路（導入通路）、６０…レギュレータ、６１…制御スプール、６５…抵抗器、７０…制御アクチュエータ、７１…制御ピストン、８０…切換弁、８３…補助通路、９０…コントローラ、９５…下流圧通路（導入通路）、１００，２００…ポンプ装置、１０１…ハウジング、１０２…スプール孔、１１５…対向孔、２０１…バルブハウジング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】